Robo Challenge จัดการกับโปรเจ็กต์สุดโหดในการแข่งขัน ‘หุ่นยนต์ต่อสู้’ ได้อย่างไร

Robo Challenge บริษัทใน Birmingham นำหุ่นยนต์ อาทิเช่น หุ่นยนต์ต่อสู้ มาถ่ายทอดสดผ่านทางโทรทัศน์ซึ่งกำลังได้รับความนิยม รายการนี้ไม่เพียงสร้างความประทับใจให้ผู้ชมเท่านั้น แต่ยังต้องสร้างสรรค์ชิ้นงานให้สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด สามารถคิดค้นนวัตกรรมที่น่าประทับใจและตอบสนองความต้องการได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย และเพื่อให้ได้มาซึ่งคุณสมบัติที่ว่ามานี้ บริษัทจึงทุ่มทุนไปกับเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ของ Quasar 

Robo Challenge ในฐานะบริษัทสร้างสรรค์นวัตกรรมที่นำไอเดียใหม่ ๆ เข้ามาประยุกต์ใช้ในชีวิตจริง ตั้งอยู่ใน Birmingham ประเทศอังกฤษ เป็นทั้งผู้ประดิษฐ์และผู้ผลิตที่อยู่เบื้องหลังรายการโทรทัศน์อย่าง Robot Wars และยังสร้างชื่อเสียงจากผลงานในรายการโทรทัศน์ยอดนิยม เช่น Blue Peter, Guy Martin’s shows, The Gadget Show และอีกมากมาย

การนำความคิดสร้างสรรค์ทางวิศวกรรมมาสู่โลกของทีวี สื่อใหม่ๆ ทั้งภาคเกมและความบันเทิงล้วนต้องการเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมที่มีความทัดเทียมกัน นั่นคือสาเหตุที่ทำให้บริษัทได้ติดตั้ง เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ Quaser MV184EH  จาก Engineering Technology Group (ETG) 

---

• วิธีการกัดขึ้นรูป “เสือดำ” | HOW TO MILL A PANTHER
• เครื่องกลึงยุคใหม่ ยืดหยุ่น เพื่อผลิตภาพที่ดีกว่า
• เครื่องกัด-กลึงอัตโนมัติเพื่อการผลิต 24 ชั่วโมงจาก OKUMA

---

เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง 3 แกนประสิทธิภาพสูงใหม่พร้อมหน่วยแกน Lehman 4 ออกแบบมาเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของบริษัทเพื่อใช้กับโปรเจ็กต์ที่ท้าทายมากขึ้น สำหรับ Robo Challenge การทำงานต้องเสร็จภายในเวลาที่กำหนด เพราะหากอุปกรณ์อย่างถ้า ยานพาหนะเครื่องยนต์เจ็ท หุ่นยนต์ หรือพวกงานประติมากรรมไม่ได้รับการติดตั้งในฉากและทำงานได้อย่างสมบูรณ์ภายในวันเวลาที่กำหนด ก็จะทำให้ทีมงานถ่ายทำ ฉาก นักแสดง และทีมงานซัพพอร์ตทั้งหมดต้องทำงานล่าช้าไปด้วย

กิจวัตรประจำวันของ Robo Challenge ก็คือการออกแบบแนวคิดโดยอิงจากบทสรุปภายใต้กรอบการทำงานที่ว่ามา และนำไปผ่านการผลิต การประกอบ และการทดสอบอย่างเต็มรูปแบบ เพื่อจะมั่นใจได้ว่า โปรเจ็กต์นั้นเสร็จสมบูรณ์แบบ กล่าวได้ว่าเป็นโปรเจ็กต์ที่สุดโหด เพราะไม่เพียงต้องสร้างความสนุกสนานเท่านั้น แต่ยังต้องใช้งานได้ดีจริงๆ อีกด้วย โปรเจ็กต์จำนวนมากนี้จะต้องทำเสร็จภายในระยะเวลาไม่กี่สัปดาห์ ทำให้บริษัทที่มีฐานอยู่ใน Aston ต้องลงทุนในเครื่องแมชชีนเซนเตอร์ Quaser MV184EH เพื่อลดระยะเวลาและความกดดันของทีมในการแข่งขันนี้ 

ก่อนที่เครื่องจักร Quaser MV184EH จะมาถึง ก่อนหน้านี้ Robo Challenge ที่มีเพียงเครื่อง VMC แบบ 3 แกนขนาดเล็ก แต่ด้วยขนาดและความสามารถของเครื่องจักรมีข้อจำกัด ทำให้ทีมซึ่งต้องทำงานภายในเวลาที่กำหนดเกิดความกดดัน โดยเฉพาะเมื่อต้องจ้างงานบางส่วนจากภายนอก Grant Cooper เจ้าของร่วมและวิศวกรผู้สร้างสรรค์ แสดงความคิดเห็นว่า เพราะเหตุใดบริษัทจึงลงทุนในเครื่อง Quaser MV184EH จาก ETG

“แม้จะมีขอบเขตพื้นที่ทำงานของเครื่องจักรขนาดใหญ่กว่ามาก แต่ Quaser ก็มีฟุตปริ๊นต์ที่คล้ายกันมากกับเครื่องจักรที่เรามีอยู่ และนี่คือข้อได้เปรียบสำหรับเราเนื่องจากพื้นที่การทำงานที่ดีกว่า” 

“เมื่อเทียบกับเครื่องรุ่นก่อน Quaser MV184EH มีพื้นที่ทำงานที่ใหญ่กว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และลดข้อจำกัดด้านการออกแบบมากมายที่เราพบในเครื่องรุ่นก่อน” – Grant Cooper

“การทำงานภายในเวลาที่กำหนดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับธุรกิจของเรา ดังนั้นการมีเครื่องจักรที่เชื่อถือได้ พึ่งพาได้ และทนทานจะช่วยสร้างความมั่นใจให้เรา เครื่อง Quaser มีแท่นขนาด 1 เมตร ที่สามารถรองรับชิ้นส่วนทั้งหมดของเรา และแกนหมุน 12,000 rpm ช่วยให้เราสามารถผลิตชิ้นส่วนได้เร็วกว่าเครื่อง 8000 rpm รุ่นก่อน 50 เปอร์เซ็นต์ สร้างความแตกต่างอย่างมากให้กับช่วงเวลาการผลิตของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องผลิตชิ้นงานที่ต้องใช้รูปร่าง 3 มิติจำนวนมาก” 

การตัดเฉือนแบบไร้คนควบคุม ทำงานได้ตลอดเวลา 

ตัวอย่างของการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานนี้ได้รับการบันทึกไว้เมื่อเร็วๆ นี้ ในชิ้นงานสร้อยคอทังสเตน 2 ชิ้น ซึ่งเป็นโครงการผลิตเครื่องประดับตกแต่งที่จะต้องใช้เวลาในการตัดเฉือนแต่ละด้านนานถึง 18 ชั่วโมง หลังจากเปลี่ยนมาใช้เครื่อง Quaser รุ่นใหม่ ส่งผลให้รอบเวลาในการทำงานแต่ละด้านลดลงเหลือเพียง 12 ชั่วโมง ทำให้โดยรวมแล้วเวลาการทำงานลดลงถึงสิบสองชั่วโมงในงานเดียว 

การมีเครื่องจักรนี้ทำให้ Robo Challenge มีหน่วยแกน Lehman 4 ที่มีชุดประกอบบอลวาล์ว ( trunnion ) Hyfore อะไหล่ Blum และเครื่องมือโพรบ ผ่านระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นแรงดันสูงของแกนหมุน เครื่องทำความเย็นสำหรับแกนหมุน สายพานลำเลียงเศษผง และหน่วยควบคุม CNC Heidenhain รุ่นล่าสุด

Grant กล่าวถึงระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นแบบทะลุผ่านว่า “ด้วยระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นแรงดันสูง 20 บาร์ ร่วมกับ Guhring ผ่านเครื่องมือหล่อเย็น เราสามารถปล่อยให้การผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ทำงานได้โดยไม่ต้องใช้คนควบคุมในตลอดเวลา และโดยไม่ต้องกังวลเรื่องเศษที่เกิดจากการตัดและเครื่องมือเสียหาย หากไม่มีระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นเข้าไปจัดการภาระกิจนี้ เราต้องใช้คนสแตนด์บายตลอดเวลา เพื่อให้มั่นใจว่า เครื่องจักรจะไม่หยุดทำงานเนื่องจากเศษผงโลหะสะสม หรือเมื่อเครื่องมือเสียหาย ตัวอย่างหนึ่งคือเครื่องบดกราม (crushing jaw) ที่เราทำขึ้นสำหรับหุ่นยนต์ต่อสู้ที่ได้รับรางวัลของเรา ต้องใช้รูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. ความลึกถึง 150 มม. และไม่มีระบบน้ำหล่อเย็นเข้าไปจัดการกับเศษที่เกิดขึ้นจากการตัด เราไม่สามารถทำงานนี้ได้โดยไม่ต้องมีคนควบคุม การสร้างความมั่นใจในระยะยาวและปล่อยให้เครื่องจักรทำงานโดยไม่มีคนควบคุม เป็นสิ่งที่ช่วยให้เราประหยัดเวลาได้มาก และลดแรงกดดันเมื่อใกล้ถึงเส้นตายที่กำหนด” 

รองรับพื้นผิวละเอียดและประสิทธิภาพการทำงาน 

ขณะที่บริษัททั่วไปใช้ Fusion 360 ของ Autodesk แต่ Robo Challenge เลือกใช้ฟังก์ชันการออกแบบทั่วไปเพื่อออกแบบชิ้นส่วน 2D และ 3D ใหม่ทั้งหมด รวมถึงการผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์มากกว่า 10 ชิ้นที่มีตั้งแต่อะไหล่ขับเคลื่อน เฟือง และอาวุธ ไปจนถึงชุดเกราะสำหรับ “หุ่นยนต์ต่อสู้” ซึ่งจะปรากฏในรายการถ่ายทอดสดทางโทรทัศน์ใน Las Vegas

การใช้เครื่อง Quaser และแกน Lehman 4 และระบบ CNC Heidenhain อันทรงพลัง ช่วยให้วิธีการออกแบบใหม่ในการผลิตนี้ไม่เพียงแต่จะสามารถผลิตได้รวดเร็วขึ้นมากเท่านั้น แต่ยังทำให้พื้นผิวของชิ้นงานดีขึ้นและลดความคลาดเคลื่อนได้อีกด้วย 

ปกติแล้วโปรเจ็กต์ที่ดำเนินการโดย Robo Challenge มีส่วนประกอบที่ใช้เครื่องจักรทุกชิ้นเป็นส่วนประกอบหนึ่งหรือสองชิ้น โดยการผลิตเป็นชุดไม่เคยประกอบด้วยชิ้นส่วนมากกว่าหนึ่งชิ้น ส่วนประกอบหุ่นยนต์ทั่วไปมีรอบเวลาตั้งแต่ 4 ถึง 8 ชั่วโมง และมักประกอบด้วยรูปทรงที่ยากในการผลิต สิ่งนี้คือความเก่งกาจและประสิทธิภาพของเครื่อง Quaser ที่มอบให้กับ Robo Challenge ด้วยแกนหมุนแรงบิดสูง 12,000 rpm และส่วนต่อประสานด้านหน้าและเทเปอร์ BBT40 เครื่องจักรสามารถปรับเส้นทางของเครื่องมือและอัตราเศษที่เกิดจากการตัดได้อย่างเหมาะสม ซึ่งแสดงความเสถียรและความแข็งแกร่งเพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือตัดจะทำงานในช่วงกะกลางคืน 

นอกจากนี้ ตัวเครื่องยังได้รับการกำหนดด้วยระบบโพรบ Blum TC50 สำหรับการวัดชิ้นส่วนบนเครื่องจักร และผลิตภัณฑ์สำหรับโพรบเครื่องมือ Blum ZX Speed IR

“การวัดบนเครื่องจักรและการตรวจวัดเครื่องมือช่วยลดเวลาการตั้งค่าและการวางตำแหน่งชิ้นส่วนได้จริง และสิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเราให้ดียิ่งขึ้นไปอีก โดยพื้นฐานแล้ว เครื่อง Quaser ได้ลดการป้อนข้อมูลด้วยตนเองของเราอย่างมากเกี่ยวกับการตั้งค่า และยังต้องอยู่ในพื้นที่เมื่อเครื่องกำลังทำงาน ในฐานะทีมเล็กๆ ที่ติดตามแต่ละขั้นตอนของโปรเจ็กต์ที่น่าสนใจตั้งแต่แนวคิดจนถึงเสร็จสิ้น เราไม่สามารถดูแลเครื่องจักรได้อย่างต่อเนื่อง แต่เครื่อง Quaser ตัวใหม่ให้ความมั่นใจแก่เราในการตั้งค่าเครื่องและปล่อยให้เครื่องทำงานโดยไม่มีคนควบคุม โดยรู้ว่าทุกชิ้นส่วนจะหลุดออกจากเครื่องในทันทีโดยแทบไม่มีการแทรกแซงระหว่างเครื่องทำงาน” Grant กล่าวสรุป 

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/fighting-bots-how-robo-challenge-realises-even-whacky-projects-a-1057337/

บทความที่เกี่ยวข้อง:

เครื่องกลึงยุคใหม่ ยืดหยุ่น เพื่อผลิตภาพที่ดีกว่า

เครื่องกัด-กลึงอัตโนมัติเพื่อการผลิต 24 ชั่วโมงจาก OKUMA

Machining Concepts | ความท้าทายของงานกัดประสิทธิภาพสูง

About The Author