แรงเฉื่อย (Inertia) และอัตราน้ำหนักบรรทุก (Payload) ต่างเป็นสิ่งที่มีความสำคัญในการออกแบบ End of Arm Tooling รวมไปถึงการเลือกใช้หุ่นยนต์ ซึ่งทั้ง 2 อย่างนี้มีความแตกต่างกันอย่างไร และทำไมถึงมีผลต่อการเลือกใช้หุ่นยนต์?
“อัตราน้ำหนักบรรทุก” หรือ Payload คือ น้ำหนักที่หุ่นยนต์สามารถยกหรือหยิบจับวัตถุได้ โดยจะนับรวมน้ำหนักของ End of Arm Tooling และน้ำหนักของวัตถุที่กำลังถูกยกหรือหยิบจับ
ส่วน “แรงเฉื่อย” หรือ Inertia คือ คุณสมบัติที่วัตถุต่อต้านการเปลี่ยนแปลงความเร็วและ / หรือทิศทาง ซึ่งแรงเฉื่อยสามารถคำนวณได้โดยใช้มวลของ End of Arm Tooling และวัตถุที่กำลังถูกยกหรือหยิบจับ ค่าจุดศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วงของวัตถุนั้น และระยะห่างจากแผ่นหน้าของหุ่นยนต์ (Robot face plate) จนถึงจุดศูนย์ถ่วง การหาแรงเฉื่อยอาจจะต้องใช้การวัดและคำนวณหลายอย่างแต่ก็ไม่ได้ซับซ้อนจนเกินไป
ถ้าให้อธิบายว่า แรงเฉื่อย กับ อัตราน้ำหนักบรรทุก มีอิทธิพลต่อกันอย่างไร?
ให้ลองนึกภาพการถือแท่งไม้ โดยใช้มือจับบริเวณตรงกลางไม้ แล้วหมุนไปรอบ ๆ ถ้าหากน้ำหนักของแท่งไม้อยู่ที่กึ่งกลางพอดี จะทำให้เราหมุนไม้ได้ง่าย แต่หากเปลี่ยนศูนย์น้ำหนักจากจุดกึ่งกลางไปอยู่ที่ปลายก้าน ถึงแม้ว่าไม้จะมีน้ำหนักเท่าเดิม ก็ต้องใช้ความพยายามในการหมุนมากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถวัดในเรื่องของขนาดความยาวของไม้ หากไม้มีขนาดสั้นอยู่ใกล้กับศูนย์กลาง จะง่ายต่อการควบคุม แต่ไม้ที่มีขนาดยาวกว่าจะต้องใช้ความพยายามในการหมุนมากขึ้น
เนื่องจากอิทธิพลของแรงเฉื่อย (Inertia) การที่จะเลือกแค่หุ่นยนต์ที่มีเกณฑ์อัตราน้ำหนักบรรทุก (Payload) สูงกว่าน้ำหนักของ End of Arm Tooling และวัตถุที่จะยกหรือหยิบจับนั้น อาจไม่เพียงพอที่จะทำให้ระบบทำงานได้อย่างสมบูรณ์
ถ้าหากแรงเฉื่อย (Inertia) ของ End of Arm Tooling และน้ำหนักวัตถุสูงเกินไป ถึงแม้ว่าหุ่นยนต์จะมีความสามารถในการรับอัตราน้ำหนักบรรทุกได้ตามเกณฑ์ แต่ด้วยอิทธิพลของแรงเฉื่อยนั้น อาจทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ช้าลง ส่งผลต่อรอบเวลาการทำงาน หรืออาจทำให้หุ่นยนต์ไม่สามารถทำงานได้
โดยปกติ เราจะใช้โปรแกรม LoadIdentify เพื่อช่วยในการคำนวนความสามารถในการบรรทุกชิ้นงานในลักษณะการเคลื่อนที่ที่หลากหลายรูปแบบซึ่งโปรแกรมจะคำนวนหาความสามารถในแต่ละแกนว่าใช้งานไปเท่าไหร่ เหลือ load หรือ Torque อีกกี่เปอร์เซ็นต์ เพื่อประเมินว่าจะมีความเสี่ยงมากน้อยแค่ไหนถ้าจะต้องนำหุ่นยนต์ตัวนี้ไปใช้ อีกทั้งยังช่วยประเมินได้ว่าแกนไหนของหุ่นยนต์ทำงานมาก ทำงานน้อยซึ่งอาจจะรู้ได้ว่าแกนไหนของหุ่นยนต์จะเสียหายได้ก่อ
