สรุปผล
หัวลอยแยกซ้าย-ขวา แก้ต้นเหตุได้จริง
ความสูงกล่องที่ต่างกันถูกรับด้วยระยะลอยของหัว ทำให้ stroke ของ bellows 15 มม. เหลือไว้รับมุมยุบทั้งหมด (รับได้ถึง ~12 มม.) และแรงกดลงกล่องเหลือแค่น้ำหนักหัว ~60 N แทนแรงกดของหุ่นยนต์ จึงไม่ไปกดมุมกล่องให้ยุบเพิ่ม
มี 4 จุดที่ต้องแก้ก่อนผลิต
ล็อก MHF2 ทำงานได้เฉพาะระยะห่างหัว 290–332 มม. และรับโหลดผ่าน MGN15C เกือบเต็มพิกัด, โมเดลมีชิ้นชนกัน 3 จุด, หัวชนผนังเฟรมแบบเหล็กชนเหล็กที่ลอย 25 มม., ถ้าไม่ล็อกแล้วยกเร็ว กล่อง 25 kg มีโอกาสหลุด
ล็อกเพลาแบบ rod clamp ทุกระยะ + กันชน + เซนเซอร์
เปลี่ยนล็อกเป็น ACE LOCKED PN63-20 ที่จับเพลา Ø20 ได้ทุกตำแหน่ง (spring-lock, ลมหายก็ยังล็อก), แก้ตำแหน่งหัวขวาและความหนา bar, เพิ่ม stopper ยูรีเทนที่ 22 มม. และ prox M12 ตรวจว่าหัวแตะกล่องแล้ว ตรวจชนแล้วไม่ชนตลอดช่วงใช้งาน
ทำไมหัวลอยถึงช่วยเรื่องมุมยุบ (งบระยะของคัพ bellows 15 มม.)
หัว rigid ต้องใช้ stroke 15 มม. ทั้งรับความสูงกล่องที่ต่างกัน และรับมุมยุบ ซึ่งแค่ความสูงต่างกัน ±10 มม. ก็เกินแล้ว ส่วนหัวลอย หลังคัพที่แนบกล่อง seal และหดตัว หัวจะลดลงตามคัพ ทำให้คัพตรงมุมยุบเข้าไปได้เกือบเต็ม stroke
ผลตรวจแบบที่ส่งมา (r260827)
A = ประกอบ/ทำงานไม่ได้ · B = ทำงานได้แต่เสี่ยงหรือข้อมูลยังไม่ครบ · C = ควรปรับ · G = ตรวจแล้วใช้ได้ ตัวเลขทุกตัวมาจากการวัดในโมเดลหรือคำนวณ ระบุสมมติฐานไว้ท้ายหน้า
ล็อก MHF2 + ลิ้น 08-00 ทำงานได้แค่ช่วงความกว้างแคบ
ปลายลิ้นตอน gripper ปิดอยู่ที่ X ±106 เปิดสุด (stroke 40/นิ้ว) ถึง ±146 ส่วนขอบหมวกร่องของเพลา 04-00 อยู่ที่ (ระยะศูนย์หัว − 25) จึงล็อกได้เมื่อศูนย์หัวอยู่ระหว่าง 131–166 มม. และท่อ vacuum บังคับให้ไม่ต่ำกว่า 145 มม. สรุปแล้วล็อกทำงานได้ที่ระยะห่างหัว 290–332 มม. เท่านั้น ตัวอย่าง SKU 25 kg (กว้าง 327) ต้องใช้ศูนย์หัว ≈174 มม. ซึ่งอยู่นอกช่วง จึงยกโดยไม่ได้ล็อก ทั้งที่เป็นกล่องที่หนักที่สุด
แรงล็อกลงที่ MGN15C เป็นคานยื่น ใกล้พิกัด และร่อง V ดันลิ้นออกได้
แรงต่อลิ้นตอนยก = (หัว 6 + กล่อง 25 kg) × (9.81 + 5) / 2 = 230 N ระยะยื่นจากบล็อก MGN15C ถึงปลายลิ้น 78.5 มม. → โมเมนต์ 18 N·m เทียบ M0 static ของ MGN15C 21.6 N·m (SF 1.2 ควร ≥3 เมื่อมีแรงกระแทก) และลิ้นแบน 4 มม. ที่เข้าร่อง V มุมเอียง ~22° โดนแรงดันออก ~90 N (ยังไม่รวมแรงกระแทก) เทียบแรง gripper 141 N จึงมีโอกาสลื่นข้ามฟัน
ในโมเดล หัวขวาวางผิดตำแหน่ง ทำให้ชน 2 จุด
หัวซ้ายศูนย์อยู่ X −160 แต่หัวขวาอยู่ +125 (screw RL ต้องสมมาตร ควรเป็น +160) ผลคือลิ้น 08-00 ชนหมวกเพลา 04-00 45 mm³ และท่อ vacuum CUP-01-02 ชนแผ่นบน 01-02 2,130 mm³ เมื่อแก้เป็น +160 ทั้งสองจุดหาย
Bar 01-00 หนา 15 มม. จมเข้าไปในบล็อก HGH20CA 5 มม.
บล็อก HGH20CA สูงถึง Y −90 และ bracket นัต 01-08 เริ่มที่ Y −80 ช่องให้ bar จึงมีแค่ 10 มม. ต้องลด bar เป็น t10 (คำนวณแล้วพอ: คานยื่น 125 มม. σ ≈ 25 MPa, ยุบตัว 0.37 มม. ถ้าเป็นอะลูมิเนียม) หรือยก screw/01-08 ขึ้น 5 มม.
ไม่มีกันชนด้านบน หัวชนผนังเฟรมที่ลอย 25 มม.
ที่ลอย 25 มม. ขอบบนของ 03R-00 ชนใต้ผนัง 01-04 (เหล็กชนเหล็ก) ถ้าหุ่นยนต์ลงลึกเกิน แรงทั้งหมดจะกดลงกล่องผ่านคัพ ต้องมี stopper ยูรีเทนที่ระยะน้อยกว่า 25
ถ้าไม่ล็อกแล้วยกเร็ว จะเกิดแรงกระชาก
หัวที่ลอยอยู่ x มม. จะค้างอยู่จนหุ่นยนต์ยกไปครบ x แล้วจึงกระชากหัวกับกล่องขึ้นทันที คำนวณสำหรับกล่อง 25 kg ที่ระยะลอย 12 มม.: แรงที่คัพสูงสุด ~930 N เกินแรงดูด 8 คัพ 680 N ถ้ายกช้า 0.1 m/s ในช่วง 25 มม. แรก เหลือ ~400 N ถ้าล็อกก่อนยก ได้ ~570 N
ไม่มีเซนเซอร์บอกว่าหัวแตะกล่องแล้ว
หุ่นยนต์ไม่รู้ว่าแต่ละหัวลอยไปเท่าไร ถ้ากล่องเตี้ยผิดปกติหรือไม่มีกล่อง จะเปิด vacuum ทั้งที่คัพยังไม่แตะ ควรมี prox ตรวจการลอยต่อหัว และใช้ร่วมกับ vacuum switch
คัพ 8 ตัวใช้ manifold เดียวกัน
คัพที่อยู่ตรงมุมยุบและยังไม่ seal จะดูดอากาศเข้าไปตลอด สุญญากาศของทั้งหัวจึงตก (ขึ้นกับขนาดตัวสร้างสุญญากาศ ต้องวัดจริง) ควรใส่วาล์วปิดเองรายคัพ (Schmalz SW G1/4) และ vacuum switch ต่อหัว
บุช LMF20 ตัวสั้นตัวเดียวต่อเพลา และเพลาสองต้นอยู่แนวเดียวกัน
โมเมนต์ที่ทำให้หัวเอียงรอบแนวเพลา (เวลาหุ่นยนต์เร่งตามแกน X) ลงที่บุชยาว 42 มม. ทั้งหมด ใน Rev B ตัว clamp ยาวที่ล็อกเพลาไว้จะรับโมเมนต์นี้ระหว่างเคลื่อนที่ ถ้าไม่ใช้ clamp ควรเปลี่ยนเป็น LMF20LUU (ยาว 80)
ส่วนที่ใช้ได้
ระบบหัวลอยสองหัวแยกกัน, คัพ FSGA 63, การปรับความกว้างด้วย screw RL + handwheel, ช่องผนังเฟรมให้ bar ผ่าน: ตรวจชนใน Rev B แล้วไม่ชนตลอดช่วงศูนย์หัว ±145 ถึง ±190 มม. ที่ระยะลอย 0–22 มม.
Simulation 2D — หยิบกล่อง 2 ใบ, ใบขวามีมุมยุบ
มองจากด้านหน้า (แกน X) เห็นคัพแถวหน้าหัวละ 2 ตัว คัพมุมยุบคือตัวขวาสุดของกล่องขวา ปรับค่าแล้วกด Play ระบบคำนวณแรงจริงทุกครั้ง กราฟล่างคือแรงที่คัพตอนยก เทียบแรงดูดของหัวนั้น
- Rigid: หุ่นยนต์ตั้ง Z ตาม SKU และกดเกิน 8 มม. · หัวลอย: กดเกินเป้า 12 มม. (หัวลอย 2–22 มม. เมื่อกล่องสูงต่าง ±10)
- แบบที่ส่งมา: ล็อกได้เฉพาะศูนย์หัว 131–166 มม. นอกนั้นยกแบบไม่ล็อก (มีระยะหย่อน)
Simulation 3D — จากรูปทรงจริงในไฟล์ STEP
โมเดลทั้งชุดจากไฟล์ (แบบที่ส่งมา) และแบบ Rev B ที่แก้แล้ว ลากเพื่อหมุน, scroll เพื่อซูม รอบการทำงาน: ลงหา → แตะ/ลอย → ดูด → ล็อก → ยก → ย้ายไป outfeed → วาง
ปุ่ม 🎬 สร้างคลิปทีละเฟรม ได้ไฟล์ .mp4 (H.264) ลง Downloads ส่งไลน์แล้วกดเล่นได้เลย ใช้เวลาสร้างประมาณ 1–3 นาที ระหว่างนี้อย่าสลับแท็บ · คัพสีเขียว = seal, เหลือง = vacuum ตก, แดง = หลุด · แบบที่ส่งมาแสดงตามตำแหน่งในไฟล์ (หัวขวาที่ X +125) เพื่อให้เห็นจุดชน ชุดล็อก MHF2 แสดงเป็นสีแดง ส่วน Rev B ชิ้นใหม่แสดงเป็นสีน้ำเงิน และยางกันกระแทกเป็นสีส้ม
Rev B — สิ่งที่แก้ในแบบ 3D
| ชิ้น | แก้อะไร | จำนวน |
|---|---|---|
| หัวขวา + bar + guide | ย้ายศูนย์จาก X +125 → +160 ให้สมมาตรกับหัวซ้ายบน screw RL | 1 ชุด |
| GP-B-01 Float bar | 01-00 t15 → t10 (Y −90…−80) วางบนบล็อก HGH20CA ใต้ 01-08 พอดี | 2 |
| ACE LOCKED PN63-20 | Rod clamp เพลา Ø20, spring-lock / ปลดด้วยลม 4 bar, แรงยึด 1,400 N แทน MHF2 + MGN15 + 06/07/08/09 | 4 |
| GP-B-05 Clamp adapter t10 | รอง clamp บนหน้าแปลน LMF20 ยึดกับ bar | 4 |
| GP-B-04 Guide shaft | Ø20 h6 ชุบแข็ง L211 (ยาวขึ้นให้ผ่าน clamp) + slit collar OD40 + แหวนยูรีเทน t5 | 4 |
| GP-B-06 Stop post + bumper | เสา Ø25 บน 03R + ยูรีเทน t10 ชนใต้ bar ที่ลอย 22 มม. (ก่อนชนผนังที่ 25) | 4 |
| M12 prox + GP-B-07 bracket | ตรวจ collar: ON = หัวพัก, OFF = หัวลอยแล้ว (~5 มม.) | 2 |
| Schmalz SW G1/4 (ไม่ได้วาดในโมเดล) | วาล์วปิดเองรายคัพ ระหว่างคัพกับ CUP-02 ต้องเผื่อความยาวเพิ่ม | 16 |
| Vacuum switch | 1 ตัวต่อหัว ยืนยัน ≤ −0.55 bar ก่อนยก | 2 |
| ตัดออก | MHF2 ×2, MGN15 rail/block ×6, 06-00 ×2, 07-00 ×4, 08-00 ×4, 09-00 ×4, 05-00 ×4 | — |
ลำดับการทำงาน (ให้ทีม robot/PLC)
- ก่อนลง: Clamp ปลด (จ่ายลม) หัวทั้งสองพักบน collar, prox = ON ทั้งคู่
- ลงหาที่ 100–150 mm/s ไปที่ Z ของ SKU − 12 มม. ตรวจว่า prox = OFF ทั้งสองหัว (แตะกล่องแล้ว) ถ้าหัวไหนยัง ON → ลงต่อได้อีกไม่เกิน 10 มม. แล้วค่อยแจ้งเตือน
- Vacuum ON รอ vacuum switch ทั้งสองหัว ≤ −0.55 bar (ประมาณ 0.2–0.3 s) คัพหดตัว หัวลดลงตามคัพ คัพมุมยุบเข้าแนบ
- Clamp ล็อก (ตัดลม) รอ 0.1 s
- ยกด้วยความเร็วปกติ ย้าย วาง
- วางแล้ว: Vacuum OFF + blow-off → Clamp ปลด ขณะหัวยังวางบนกล่อง → หุ่นยนต์ยก 25 มม. แรกที่ ≤ 0.1 m/s ให้หัวกลับลงพักบนยางเบาๆ
เวลาเพิ่มต่อรอบประมาณ 0.3–0.4 s (รอ vacuum + ล็อก) ถ้ายังไม่ใส่ clamp ใช้ทางเลือกต้นทุนต่ำได้: ถอดชุด MHF2 ออก และให้หุ่นยนต์ยก 25 มม. แรกที่ ≤ 0.1 m/s ทุกครั้ง
ตัวเลขหลัก
| รายการ | ค่า |
|---|---|
| น้ำหนักส่วนลอยต่อหัว (ประมาณ) | ~6 kg |
| แรงกดลงกล่องตอนแตะ (หัวลอย) | ~60 N |
| ระยะลอยใช้งาน / stopper | 0–22 / 22 mm |
| มุมยุบที่รับได้ (FSGA 63 stroke 15) | ≤ 12 mm |
| แรงดูด 8 คัพ / 7 คัพ ที่ −0.6 bar | 680 / 595 N |
| แรงต้องการ 25 kg, a = 5 m/s², SF 1.5 | 555 N |
| แรงที่คัพตอนยก 25 kg: ล็อก / ไม่ล็อกยกเร็ว / ไม่ล็อกยกช้า | 570 / 930 / 400 N |
| Clamp PN63-20: แรงยึด / แรงที่ต้องการต่อเพลา | 1,400 / 230 N |
| ช่วงศูนย์หัวที่ไม่ชน (ท่อ / ผนังเฟรม) | ±145 … ±190 mm |
ชุดที่เปลี่ยน — ชุดเพลาลอย 1 ชุด (ด้านหัวขวา, เพลา +Z — ชุดที่มีเซนเซอร์)
ตัวเลขในวงกลมตรงกับลำดับใน BOM ถัดไป สีน้ำเงิน = ชิ้นผลิตใหม่, ดำ = ACE clamp / เซนเซอร์, ส้ม = ยูรีเทน, ทอง = ชิ้นซื้อ, เทา = ชิ้นเดิม (ตัดให้เห็นเฉพาะส่วนที่เกี่ยว)
ได้ไฟล์ .mp4 (H.264) ทุกครั้ง ลงโฟลเดอร์ Downloads ส่งไลน์แล้วกดเล่นได้เลย · ⏺ = อัดสิ่งที่เห็นบนจอตอนนี้ (กดซ้ำเพื่อหยุด) · 🎬 = ให้โปรแกรมสร้างคลิปเองทีละเฟรม ภาพลื่นทุกเครื่อง ใช้เวลาสร้างประมาณ 0.5–2 นาที — ระหว่างนี้อย่าสลับแท็บ
ขั้นตอนประกอบ (ต่อ 1 ชุด)
BOM ชุดที่เปลี่ยน (ทั้ง gripper)
| # | ชิ้น | วัสดุ / สเปก | จำนวน |
|---|
ถอดออกจากแบบเดิม
ตำแหน่งในเครื่องจริง
ทั้ง gripper Rev B — ชิ้นใหม่สีน้ำเงิน ชิ้นอื่นจางลง กดดูหัวลอยเพื่อเห็นว่าอะไรขยับไปกับหัว (เพลา, collar, เสา stop) และอะไรติดกับ bar (clamp, adapter, เซนเซอร์)
ก่อนผลิตจริง — ต้องยืนยัน / ทดสอบ
ข้อมูลที่ต้องยืนยัน
- วัสดุแผ่นหัวคัพ (คำนวณน้ำหนักลอย ~6 kg โดยถือว่าเป็นอะลูมิเนียม ถ้าเหล็กทั้งหมดจะ ~12 kg แรงกดกล่องเป็น ~120 N)
- Pitch ของกล่องบน infeed แต่ละ SKU (หน้านี้ถือว่าด้านกว้างของกล่องอยู่ตามแกน X และเว้นช่อง 20 มม.) ช่วงที่ใช้ได้คือระยะห่างหัว 290–380 มม.
- ตัวสร้างสุญญากาศ (ejector หรือ pump) และอัตราดูด เพื่อเลือกวาล์ว SW ให้ปิดได้จริง
- มิติจริงของ ACE PN63-20 จาก CAD ของผู้ผลิต (ในโมเดลวาดตามแคตตาล็อก 75×75 ยาวตามเพลา 41.5) และระยะหลบข้อมือหุ่นยนต์ เพราะ collar สูงขึ้นถึง Y +36 ที่ลอยสุด
- น้ำหนักกล่อง 1kf EX (หน้านี้สมมติ 12 kg)
ทดสอบก่อนส่งมอบ
- กล่องจริงที่มุมยุบ 5 / 10 / 15 มม. อย่างละ 20 ครั้ง บันทึกค่า vacuum ต่อหัว
- เปิดคัพ 1 ตัวทิ้งไว้ วัดสุญญากาศทั้งหัว ทั้งแบบมีและไม่มีวาล์ว SW
- ยก 25 kg ที่ความเร็ว 0.1 / 0.3 / 0.5 m/s ทั้งล็อกและไม่ล็อก (ทดสอบบนโต๊ะมีตาข่ายรอง)
- ตัดลมขณะถือกล่อง: clamp ต้องล็อกเอง หัวต้องไม่ตก
- วัดเวลา clamp ปลด/ล็อก และเวลา vacuum ถึง −0.55 bar เพื่อใส่ใน cycle time
สมมติฐานในการคำนวณ
FSGA 63: แรงดูด 85 N ที่ −0.6 bar, stroke 15 มม. (Schmalz) · MHF2-20D2: stroke 80 มม., แรงจับ 141 N (SMC) · MGN15C: M0 21.6 N·m (HIWIN) · ACE PN63-20: แรงยึด 1,400 N, ปลดที่ 4 bar · ความแข็งระหว่างคัพกับฝากล่อง 150 N/mm ต่อหัว, damping 15% · หุ่นยนต์เร่ง 5 m/s² · ถ้ามีคัพเปิดและไม่มีวาล์วรายคัพ สุญญากาศของหัวเหลือ 40% (ค่าประมาณ ต้องวัดจริง) · คัพมุมยุบเข้าแนบได้ถ้าลึก ≤ stroke − 3 มม. สำหรับหัวลอย