บทความวิจัยSTEM

1 บทความวจิ ยั ชือ่ เรือ่ งภาษาไทย การสรา้ งเคร่ืองแบง่ เส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติโดยใช้กระบวนการออกแบบ ชอื่ เร่ืองภาษาอังกฤษ เชงิ วศิ วกรรม Construction of a semi-automatic rope cutting machine by using the engineering design process นายพเิ ชษฐ เส้งเชอื้ สชฟ.1 นายซลั มาน สืบประดิษฐ์ สชฟ.1 นายสุรนิ ทร์ ชายมะ สชฟ.1 นายจีรวฒั น์ สายปัน สชฟ.1 นายอดศิ กั ด์ิ จะเรยี มพนั ธ์ สชฟ.1 น.ส.ศริ ินันท์ เอียดเหลือ ครทู ีป่ รึกษา บทคดั ยอ่ การสร้างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิ งวิศวกรรม มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพื่อศึกษาขนาดของสเตอร์ มู่เล่ย์ ท่ีเหมาะสมต่อการใช้งานเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่าง เคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน และศึกษาความพึงพอใจของผู้ ทดลองใช้ ดาเนินงานตามข้ันตอนกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 1) ระบุปัญหา 2) รวบรวมข้อมูล และแนวคิดท่ีเก่ียวข้องกับปัญหา 3) ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา 4) วางแผนและดาเนินการแก้ปัญหา 5) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน 6) นาเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือช้ินงาน และบูรณาการหลักสะเต็มศึกษา (Science Technology Engineering and Mathematics Education : STEM) ซึ่งเป็นแนวทางการจดั การศกึ ษาใหผ้ เู้ รียนเกิดการเรียนรู้และ สามารถบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและแก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมท้ังการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ควบคู่ ไปกับการพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 และเป็นการต่อยอดนาไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง และ ประกอบอาชพี ในอนาคต การศึกษาการสรา้ งเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ มีวิธีการดาเนินการวิจัยโดยมีกลุ่มตัวอย่าง เป็นผู้ทดลองใช้เครือ่ งแบ่งเสน้ เชือกกงึ่ อัตโนมัติ จานวน 10 โดยการสมุ่ แบบเจาะจง เคร่ืองมือในการเก็บ รวบรวมข้อมูล เป็นแบบบันทึกผลการสังเกตขนาดของสเตอร์ มู่เล่ย์ แบบบันทึกผลการทดลอง การทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน และแบบสอบถาม ความพึงพอใจของผูท้ ดลองใช้ สรปุ ผลการวจิ ัย ดังนี้ 1. ผลการศึกษาขนาดของสเตอร์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน โดยใช้ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์สังเกตลักษณะของเส้นเชือกท่ีวางอย่างเป็นระเบียบบนโรล พบว่า ขนาดของสเตอร์ท่ีมี ความเหมาะสม คอื ขนาด 28 ฟัน เพราะมกี ารเรียงเส้นเชือกอย่างเป็นระเบยี บ เหมาะสมมากทสี่ ุด

2 2. ผลการศึกษาขนาดของม่เู ล่ย์ที่เหมาะสมตอ่ การใช้งาน โดยใช้ทักษะการวดั ความเรว็ ของโรล จากการวัดด้วยเคร่ืองแทคโคมิเตอร์ (รอบต่อนาที) พบว่า ขนาดของมู่เล่ย์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน คือ ขนาด 4 น้วิ มคี วามเร็ว 20 รอบต่อนาที 3. ผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติกับการ แบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน พบว่า การทางานด้วยเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ สามารถทางานได้เร็ว กว่าแรงคนที่ระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร ตามลาดับ และมอี ัตราความเรว็ ของการทางานด้วยเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกง่ึ อตั โนมัติ มีคา่ อัตราเรว็ เฉลี่ยมากกว่าการ ทางานดว้ ยแรงคน ทกุ ระยะของความยาวเชือก 4. ผลการศึกษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ที่มีต่อเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ โดยภาพรวมอยู่ในระดับมาก ( x = 4.33 , S.D. = 0.32) เม่ือพิจารณารายด้าน ตามลาดับ คือ ด้านการ ใช้งาน ด้านการออกแบบ และด้านโครงสรา้ งท่วั ไป บทนา ปัจจุบันเชือกมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน เช่น เชือกป่านหรือเชือกน้ามัน มีสีเหลืองเส้นใยหยาบแข็งผุง่ายไม่เหมาะสาหรับงานที่เก่ียวกับน้า เชือกมนิลาทาจากต้นมนิลา สคี ่อนข้างขาวมคี วามอ่อนตัวดี เชอื กป่านนิยมใช้เป็นเชือกรอกสาหรับทาฐานผจญภัยและในการบุกเบิก เชือกกาบมะพร้าวทาจากกาบมะพร้าวมีน้าหนักเบาลอยน้าได้เหมาะสาหรับใช้งานในน้า เชือกปอ ทาจากปอกระเจาหากท้ิงไว้โดยไม่ใช้งานมักจะถูกมอดปลวกกิน เชือกด้ายเป็นเชือกที่ทามาจากด้ายดิบ มีสีขาวสะอาดออ่ นนิ่มมว้ นขดไดง้ า่ ยเวลาใชง้ านคลอ่ี อกแล้วไม่พันเกลียว เชือกไนลอนเปน็ เชอื กท่ีทาจาก สารสังเคราะห์ มีความท น ท าน และเห นี ยวมากมี ความยืดห ยุ่น มากกว่าเชือกช นิ ดอื่น ๆ (https://ropeplus.com สบื คน้ เม่อื วนั ท่ี 28 ตลุ าคม 2562) เส้นเชือกท่ีผลิตออกมาจากโรงงานมีขนาดความยาวต่อม้วน 100 เมตร 300 เมตร 500 เมตร หรือมากกว่านี้ แต่ทั้งน้ีการใช้งานจริงไม่ได้ใช้ท้ังหมด จะต้องแบ่งให้มีความยาวน้อยลงตามความ ต้องการ ซ่ึงการแบ่งเส้นเชือกออกจากม้วนใหญ่มักจะแบ่งโดยใช้แรงงานคน ที่ประกอบด้วยข้ันตอน ของการคลเ่ี ส้นเชอื กออก จากนั้นวัดระยะความยาวด้วยอุปกรณ์สาหรับวัด ขั้นตอนตอ่ มาทาการตดั เส้น เชือกออก และขั้นตอนสุดท้ายม้วนเก็บเส้นเชือกให้มีความเรียบร้อย การปฏิบัติดังกล่าวทาให้เสียเวลา ได้ปริมาณน้อยและระยะความยาวไม่เที่ยงตรง (https://ropeplus.com สืบค้นเมื่อวันท่ี 28 ตุลาคม 2562) จากปัญหาดังกล่าวคณะผู้จัดทาเกิดแนวคิดในการออกแบบสร้างเครื่องแบ่งเส้นเชือก กึ่งอัตโนมัติ โดยมีมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นต้นกาลังในการหมุนโรลแบ่งเส้นเชือก ท่ีมีชุดโซ่สเตอร์ เป็นอุปกรณ์ทดความเร็วรอบของมอเตอร์ มีลูกกลิ้งดึงกดเส้นเชือก 2-3 ลูก เพ่ือดึงเส้นเชือกให้ตึงมี อปุ กรณ์เรียงเส้นเพ่ือให้มีความเป็นระเบยี บในลักษณะเรียงจากด้านซ้ายไปขวาหรือเรยี งจากขวาไปซ้าย เม่ือต้องการแบ่งเส้นเชือกให้นาปลายเส้นสอดผ่านล้อดึงสาย ชุดเรียงเส้นและนาปลายเส้นยึดกับโรล แบ่งเส้นมอเตอร์หมุนจะดึงโรลแบ่งเส้นให้หมุนตามเส้นเชือกโดยท่ีชุดเรียงเส้นซึ่งติดต้ังอยู่บริเวณ ด้านหน้าของตัวโรลดังกล่าว จะทาหน้าที่เรียงเส้นเชือกท่ีม้วนอยู่กับโรลให้เป็นระเบียบทาให้เส้นเชือก ไม่พันกัน เมื่อได้ระยะความยาวตามที่ต้องการ มอเตอร์จะหยุดหมุนทันที จากนั้นให้ตัดเส้นเชือกออก และใช้มือปลดโรลแล้วดึงเส้นเชือกออก เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติประกอบด้วยอุปกรณ์ควบคุม

3 มอเตอร์ เช่น สมาร์ทรีเลย์ ควบคุมการทางานของมอเตอร์ และนาอุปกรณ์นับจานวนรอบการหมุน คือ เซนเซอร์ เป็นอุปกรณ์นับจานวนรอบการหมุนของมอเตอร์ โดยอุปกรณ์ทั้งสองจะทางาน บนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ตามท่ีได้ออกแบบไว้ เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติมีอุปกรณ์ควบคุมการ ทางาน เช่น การปิด-เปิด การเลือกระยะความยาวเป็นแบบปุ่มกดเมอื่ เลอื กปุ่มระยะความยาวทีต่ ้องการ เลือกปุ่มเร่ิมการทางาน มอเตอร์จะหมุน อุปกรณ์นับจานวนรอบ นับจานวนรอบการหมุน เม่ือได้ ตามระยะมอเตอร์จะหยุดหมุนในทันที โดยคณะผู้จัดทาได้ใช้กระบวนการ STEM ในการแก้ปัญหา เคร่ืองแบ่งเส้นเชอื กก่ึงอัตโนมตั ิ เข้าสู่กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม EDP เพ่ือให้ได้เครอ่ื งแบ่งเส้น เชือกกึง่ อตั โนมตั ิขนึ้ ทาใหส้ ะดวก ประหยัดเวลาในการแบ่งเสน้ เชือก และได้ระยะเส้นเชือกท่เี ทยี่ งตรง วัตถปุ ระสงค์ของการวจิ ัย 1. เพอ่ื สรา้ งเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอตั โนมตั โิ ดยใชก้ ระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม 2. เพอื่ ศกึ ษาขนาดของสเตอรท์ ี่เหมาะสมต่อการใช้งาน 3. เพอ่ื ศกึ ษาขนาดของม่เู ลย่ ์ทเ่ี หมาะสมต่อการใช้งาน 4. เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติกับการแบ่ง เสน้ เชือกดว้ ยคน 5. เพ่ือศกึ ษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ท่ีมีตอ่ เครอื่ งแบง่ เสน้ เชือกกึง่ อัตโนมตั ิ วิธกี ารดาเนนิ การวจิ ัย ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง เป็นผู้ทดลองใช้เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ จานวน 10 โดย การสุ่มแบบเจาะจง ตวั แปรท่ีใชใ้ นการศกึ ษา ตัวแปรตน้ 1. มเู่ ล่ย์ 2. สเตอร์ 3. ชุดอุปกรณ์วดั ระยะอตั โนมตั ิ ตัวแปรตาม 1. ประสทิ ธิผลการทางานของเคร่ืองแบ่งเสน้ เชือกกง่ึ อัตโนมัติ 2. ความพงึ พอใจของผู้ทดลองใชท้ มี่ ีต่อเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ ข้นั ตอนการดาเนินงานตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ดงั นี้ 1. ระบุปัญหา (Problem Identification) เส้นเชือกทผ่ี ลติ ออกมาจากโรงงานมขี นาดความ ยาวต่อม้วน 100 เมตร 300 เมตร 500 เมตรหรอื มากกว่านี้ ท้ังนี้การใช้งานจริงไม่ได้ใช้ทั้งหมด จะต้อง แบ่งให้มีความยาวน้อยลงตามความต้องการ ซ่ึงการแบ่งเส้นเชือกออกจากม้วนใหญ่มักจะแบ่งโดยใช้ แรงงานคน ท่ีประกอบด้วยข้ันตอนของการคลี่เส้นเชือกออก จากน้ันวัดระยะความยาวด้วยอุปกรณ์ สาหรับวัด ขั้นตอนต่อมาทาการตัดเส้นเชือกออก และขั้นตอนสุดท้ายม้วนเก็บเส้นเชือกให้มีความ เรียบร้อย การปฏิบัติด้วยวิธีดังกล่าวทาให้เสียเวลา ได้ปริมาณน้อยและระยะความยาวไม่เที่ยงตรง ซง่ึ เปน็ ปัญหาทผี่ จู้ ดั ทาได้ประสบจงึ ได้คดิ แนวทางในการแก้ปญั หา

4 2. รวบรวมขอ้ มลู และแนวคิดทเ่ี กี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search) คณะผู้จัดทาได้ออกแบบสร้างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติโดยอาศัยแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และคณติ ศาสตร์ในการแก้ปญั หา 2.1 แนวคิดทางวทิ ยาศาสตร์ 2.1.1 ความเร็วของมอเตอร์ทเ่ี หมาะสมมผี ลต่อการทางานของมู่เล่ย์ 2.1.2 ความเร็วของมูเ่ ลย์ที่เหมาะสมมผี ลต่อการทางานของโรลแบง่ เส้นเชือก 2.1.3 ความเรว็ ของมอเตอรท์ เ่ี หมาะสมมีผลต่อการทางานของสเตอร์ 2.1.4 ความเร็วของสเตอร์ที่เหมาะสมมผี ลตอ่ การทางานของชุดเรยี งเส้นเชือก 2.1.5 แรงท่ใี ช้ในการกดลกู กล้งิ มีผลตอ่ คา่ ของแรงเสียดทานของเส้นเชือก 2.1.6 การเคล่ือนที่ของลูกกล้ิงขณะลาเลียงเส้นเชือกเกิดสองลักษณะพร้อมกัน คือการเคล่ือนท่ีแบบ หมุนของลูกกล้ิงและแบบเลอื่ นตาแหน่งของเสน้ เชือก 2.1.7 การเคลื่อนทแ่ี บบหมุนของท่วี างมว้ นเชอื กขณะดงึ เชอื กมีผลต่อแรงเสียดทานเส้นเชอื ก 2.1.8 ทกั ษะการวัด จากการวดั วัสดุ อุปกรณ์ เคร่ืองมือ ในการใช้งาน 2.1.9 ทักษะการสงั เกตจากการสังเกตความเร็วของมอเตอร์ ม่เู ลย์ทีเ่ หมาะสม 2.1.10 โมเม้นของการเคลอื่ น ของฝาครอบเครอื่ ง 2.2 แนวคดิ ทางเทคโนโลยี 2.2.1 สืบค้นข้อมูลเก่ียวกับกรรมวิธีในการแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติด้วยขั้นตอนและวิธีการ ทห่ี ลากหลายจากแหลง่ ขอ้ มลู ตา่ งๆ 2.2.2 การใช้เทคโนโลยีเก่ียวกับการแบ่งเส้นเชือกโดยมีการคานึงถึงผลกระทบต่อสุขภาพ รา่ งกายในขณะแบ่งเส้นเชอื ก และปมุ่ EMERGENCY ควบคมุ ระบบการทางานทงั้ หมด 2.2.3 การใช้เทคโนโลยีในท้องถิ่น จากการผลิตเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ โดยการหาวสั ดุ อปุ กรณ์ทีม่ อี ยู่ในทอ้ งถิ่น ตลาดในพน้ื ทจ่ี ังหวัดสงขลา 2.2.4 เทคโนโลยีใหม่ๆ ที่นามาใช้ในการออกแบบเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมตั ิ คือการใช้ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการเขียนแบบร่าง 3 มิติเก่ียวกับการออกแบบโครงสร้างของเคร่ืองแบ่งเส้น เชอื กก่งึ อัตโนมัติ 2.2.5 เทคโนโลยีในการใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ในการเขียนโปรแกรมระบบควบคุม การทางานของมอเตอร์ ให้เครื่องสามารถทางานแบบอัตโนมตั ิตามกาหนด 2.2.6 เทคโนโลยใี นการใช้โปรแกรมคานวณหาขนาดของวสั ดุอปุ กรณท์ ีใ่ ชใ้ นการผลิต 2.2.7 การเช่ือมโยงเทคโนโลยีเขา้ กบั วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ในการแบ่งเสน้ เชอื ก โดยทั่วไปจะต้องใช้แรงงานคนที่ประกอบด้วยข้ันตอนการคลี่เส้นเชือกออก วัดระยะความยาวด้วย อุปกรณ์สาหรับวัด ต่อมาทาการตัดเส้นเชือกออก และสุดท้ายม้วนเก็บเส้นเชือกให้มีความเรียบร้อย จึงมีการนาวิทยาศาสตร์มาใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับความเร็วของมอเตอร์ที่ เหมาะสมต่อการทางานของ มู่เล่ย์และสายพานซ่ึงเป็นตัวเช่ือมต่อระหว่างมอเตอร์กับโรลแบ่งเส้นเชือก และมีโซ่และสเตอร์เป็นตัว ควบคุมชุดเรียงเส้นเชือกให้เส้นเชือกม้วนเรียงเส้นอย่างเป็นระเบียบและสวยงาม ซึ่งสามารถทางานได้ อย่างต่อเนือ่ งและรวดเร็ว

5 2.3 แนวคดิ ทางวิศวกรรมศาสตร์ 2.3.1 เคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ เกิดจากการนามอเตอร์เป็นต้นกาลังขับเคลื่อนให้โรล แบ่งเส้นเชือกหมุน โดยผ่านการส่งถ่ายกาลังจากมู่เล่ย์และสายพาน และใช้โซ่สเตอร์ควบคุมการทางาน ของชดุ เรียงเส้นเชอื ก และลูกกลิ้งจะเป็นตัวช่วยประคอง เพ่ือเพ่มิ แรงตึงในเส้นเชือก 2.3.2 การออกแบบลักษณะวางตาแหน่งของลูกกลิ้งท่ีระดับต่างกันเพื่อเพ่ิมแรงเสียดทาน บนเส้นเชอื ก ทาให้เส้นเชอื กเกิดการเคลื่อนท่ที ี่ดี และมีลักษณะตึงตลอดเวลา 2.3.3 การทดรอบจากมอเตอร์ทาให้โรลแบง่ เส้นเชอื กหมนุ ชา้ ลง 2.3.4 การทดรอบจากมอเตอร์ทาให้ชดุ เรยี งเสน้ เชือกเคล่ือนท่ชี า้ ลง 2.3.5 การใช้โซ่สเตอรส์ ่งกาลงั ทาใหเ้ กิดความเทีย่ งตรง 2.3.6 การใช้มู่เลย์และสายพานส่งกาลงั ทาให้เกิดความเทีย่ งตรง 2.4 แนวคิดทางคณิตศาสตร์ 2.4.1 การคานวณเปรียบเทียบอตั ราเรว็ และความแม่นยาในการแบ่งเสน้ เชอื กระหวา่ งเครอ่ื ง แบ่งเสน้ เชอื กกง่ึ อตั โนมตั ิ กบั การแบง่ เส้นเชอื กด้วยแรงคน 2.4.2 การคานวณหาขนาดของสเตอร์ทเ่ี หมาะสมนามาใช้ในการควบคมุ ชดุ เรยี งเสน้ เชอื ก 2.4.3 การคานวณหาขนาดของมเู่ ลย์ทเี่ หมาะสมนามาใชใ้ นการแบ่งเส้นเชือก 2.4.4 การคานวณหาจานวนรอบของมอเตอร์ท่ีเหมาะสมต่อการทางานของโรลแบ่งเส้น เชือก 2.4.5 การนาข้อมลู ท่ไี ดจ้ ากแบบสอบถามความพงึ พอใจ ขอ้ มลู ทัว่ ไป มาหาคา่ ร้อยละ 2.4.6 การนาข้อมลู ท่ไี ด้จากแบบสอบถามความพงึ พอใจ มาหาคา่ เฉลี่ย 2.4.7 การนาขอ้ มูลท่ไี ด้จากแบบสอบถามความพงึ พอใจ มาหาคา่ เบ่ยี งเบนมาตรฐาน 3. ออกแบบวิธกี ารแก้ปญั หา (Solution Design) ออกแบบและสรา้ งเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึง่ อตั โนมตั ิ โดยใช้มอเตอร์เป็นตน้ กาลงั ขบั โรลแบ่งเส้นเชอื ก ศึกษาขนาดของสเตอรแ์ ละมเู่ ล่ย์ท่เี หมาะสมต่อการใช้งาน คานวณอัตราเรว็ และความแม่นยาในการแบง่ เส้นเชือกระหวา่ งเคร่ืองแบง่ เสน้ เชอื กกง่ึ อตั โนมตั กิ ับแรงคน ศกึ ษาความพงึ พอใจของผู้ทดลองใช้เครื่องแบง่ เสน้ เชือกก่ึงอตั โนมตั ิ 4. วางแผนและดาเนินการแกป้ ญั หา (Planning and Development) 4.1 ศึกษาการออกแบบและสรา้ งเครอื่ งแบ่งเสน้ เชือกก่ึงอตั โนมตั ิ 4.1.1 จัดทาโครงสรา้ งตวั เคร่ืองแบง่ เส้นเชอื กก่ึงอัตโนมตั ิ ดาเนินการ ดังนี้ - ตัดเหล็กกล่องสเ่ี หลย่ี มขนาด 1นวิ้ X1นว้ิ ยาว 90 เซนติเมตร จานวน 5 เสน้ ยาว 60 เซนติเมตร จานวน 6 เส้น ยาว 45 เซนติเมตร จานวน 4 เส้น ยาว 50 เซนติเมตร จานวน 2 เส้น ยาว 25 เซนติเมตร จานวน 2 เส้น และยาว 20 เซนติเมตร จานวน 2 เส้น มาเช่ือมติดเข้าด้วยกันเพ่ือ ทาโครงสรา้ ง ตามแบบร่างท่อี อกแบบไว้

6 - สร้างชุดต้นกาลังขับเคล่ือนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า คณะผู้จัดทาได้เลือกมอเตอร์ชนิด คาปาซิเตอร์ที่ใช้กับเครื่องซักผ้า ขนาด ¼ แรงม้า 220 โวลท์ มีความเร็ว 1 ,450 รอบ/นาที เนื่องจาก เป็นมอเตอร์ที่มีระบบการหยุดหมุนในทันทีทันใด นามอเตอร์มาติดตั้งโดยยึดติดด้วยน็อตเข้ากับฐาน ท่ีได้เตรียมไว้ให้แข็งแรง จากน้ันติดตั้งมู่เลย์ขนาด 6 นิ้ว ไว้ที่ส่วนใดส่วนหน่ึงของมอเตอร์ ประกอบ สายพานเข้ากบั ชุดมู่เล่ย์ เปน็ ตัวส่งถา่ ยกาลังเพื่อใหค้ วามเรว็ รอบของมอเตอรล์ ดลง - สร้างโรลแบ่งเส้นเชือกโดยตดั วสั ดุซุปเปอรล์ ีนและกลึงให้มีลกั ษณะเป็นทรงกระบอก ยาว 8 เซนติเมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร เพื่อเป็นแกนของโรล และเจาะรูขนาด 1.6 เซนติเมตร ในลักษณะทะลุผ่านที่ตรงกึ่งกลางของแกน สาหรับใส่เข้ากับแกนเพลาของโรล นาเหล็ก เส้นแบน กว้าง 1 นิ้ว หนา 2 มิลลิเมตร ยาว 36 เซนติเมตร มาม้วนให้มีลักษณะกลม สามารถสวมใส่ เข้าแกนของโรลแบ่งเส้นเชือกอย่างพอดี ตัดเหล็กเส้นกลมขนาด ½ นิ้ว ยาว 2 น้ิว จานวน 4 อัน เช่ือมติดยึดกับขอบด้านบนของเหล็กม้วนกลมทั้งสองด้าน นาท่อพีวีซีขนาด 6 น้ิว ยาว 3.5 น้ิว ท่ีตัดแบ่งเป็นสองส่วนขนาดเท่ากันมายึดติดท่ีส่วนบนของเหล็กเส้นกลม ท่ีด้านทั้งสองของแกนโรล มีแผ่นก้ันเส้นเชือก ทามาจากวัสดุท่ีเป็นพลาสติกแข็ง โดยตัดให้มีลักษณ ะเป็นทรงกลม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 น้ิว จานวน 2 แผ่น เจาะรูตรงก่ึงกลางให้มีขนาดเท่ากับแกนเพลาของโรล สาหรับแผ่นกั้นส่วนนอกตัดเป็นช่องให้มีขนาดโตพอเหมาะกับขนาดของเส้นเชือก โดยที่แผ่นกั้น ส่วนนอกนย้ี ึดตดิ แน่นกบั โรลดว้ ยสกรู - สร้างเฟืองเกลียวเรียงเส้นเชือก ดาเนินการโดยการนาเหล็กกลมขนาด ¼ น้ิว ยาว 30 เซนติเมตร จานวน 1 เส้น มาทาการกลึงเกลียวให้มีลักษณะเป็นเฟืองเกลียวซ้าย-ขาว นาบูช ขนาด ½ นิ้ว ยึดติดตรงส่วนปลายท้ังสองของเหล็กเฟืองเกลียว ท่ีปลายด้านหน่ึงของเหล็กเฟืองเกลียว จะยึดติดแน่นกับสเตอร์ - ติดต้ังโซ่สเตอรค์ วบคุมเฟืองเกลียวเรียงเส้นเชือก โดยการนาชุดเฟืองเกลียวเรยี งเส้น เชือกที่ประกอบติดยึดสเตอร์ไว้แล้ว มาเชื่อมเข้ากับโครงเครื่องแบ่งเส้นเชือกในตาแหน่งที่กาหนด ตามแบบ ประกอบโซเ่ ข้ากับชดุ สเตอร์ทง้ั สองส่วนเขา้ ด้วยกนั - ติดตัง้ มู่เล่ย์และสายพานขับโรลแบง่ เส้นเชือกโดยการนามู่เล่ย์ขนาดตามแบบกาหนด มายดึ ติดด้วยน็อตเข้ากับแกนเพลาของโรล แล้วเชื่อมตดิ แน่นไวก้ ับโครงส่วนหน้าทยี่ ื่นออกจากตัวเคร่ือง ตามแบบที่กาหนด จากนน้ั ประกอบสายพานเขา้ กบั มู่เล่ทัง้ สองสว่ นเข้าด้วยกนั - ติดตั้งลูกกลิ้ง นาลูกกลิ้งชนิดซุปเปอร์ลีน ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 น้ิว กว้าง 1 น้ิว ลึก 1 เซนติเมตร จานวน 3 ลูก ยึดติดด้วยน็อตสกรูอย่างแข็งแรงเข้ากับโครงด้านเดียวกับโรลแบ่ง เสน้ เชือก โดยวางตาแหนง่ ลกู กลิ้งท้งั สามใหม้ ีระยะความห่างและระดบั แตกต่างตามแบบที่กาหนด - สร้างชุดควบคุมการทางานระบบอัตโนมัติของมอเตอร์ โดยการนาอุปกรณ์ควบคุม ระบบอัตโนมัติ (PLC) ย่อมาจาก Programmable Logic Controller ซึ่งเป็นอุปกรณ์ควบคุมการ ทางานของเครื่องจักรหรือกระบวนการทางานต่างๆ โดยภายในมี Microprocessor เป็นสมองสั่งการ ท่ีสาคัญ ขนาด 8 อินพุต/8 เอาต์พุต ใช้กับระบบไฟฟ้า 220 โวลท์ เป็นชุดอุปกรณ์ควบคุมการทางาน ของมอเตอร์ต้นกาลัง ติดตั้งเซนเซอร์สวิทช์ไว้ทาไว้หน้าใกล้กับลูกกล้ิงลูกใดลูกหนึ่งตามแบบที่กาหนด ส่วนควบคุมการทางานของเครื่องใช้สวิทช์พุตบัสตอล จานวน 7 อัน ประกอบด้วย สวิทช์หยุดการ ทางาน (STOP)/ สวิทช์เร่ิมทางาน (START)/ สวิทช์เลือกความยาว 1 เมตร/สวิทช์เลือกความยาว 5 เมตร/สวิทช์เลือกความยาว 10 เมตร/สวิทช์เลือกความยาว 15 เมตร/สวิทช์เลือกความยาว 20 เมตร

7 และมีสวิทช์ EMERGENCY ควบคุมระบบการทางานท้ังหมด โดยสวิทช์ทุกตัวจะถูกติดตั้งในลักษณะ ยดึ ตดิ กับโครงดว้ ยสกรูอย่างแข็งแรง ในตาแหนง่ ตามกาหนด - นาชิน้ ส่วนอุปกรณ์ทั้งหมดมาประกอบเข้าดว้ ยกันเป็นเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอตั โนมัติ 4.2 ศึกษาขนาดของสเตอรท์ ่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน 4.2.1 นาสเตอร์ขนาด 15 ฟนั มาประกอบกับเครอ่ื งแบ่งเส้นเชือกกงึ่ อัตโนมัติ 4.2.2 นาเสน้ เชอื กสอดเขา้ กบั โรลแบ่งโดยสอดผ่านลกู กลงิ้ และชดุ เรยี งเสน้ เชือก 4.2.3 ทดสอบการใช้งานของเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติโดยสังเกตลักษณะการ เคล่ือนท่ีไปมาของชุดเฟืองเกลียวเรียงเส้นเชือก และสังเกตความเร็วของชุดเฟืองเกลียวเรียงเส้นเชือก และบนั ทึกผล 4.2.4 ทาการทดลองเช่นเดียวกับข้อ 1–3 แต่เปลี่ยนขนาดของสเตอร์ เป็นขนาด 21 ฟัน 25 ฟนั และ 28 ฟัน ตามลาดบั 4.3 ศึกษาขนาดของมเู่ ลย่ ์ที่เหมาะสมตอ่ การใช้งาน 4.3.1 นามู่เล่ย์ขนาด 2 น้วิ มาประกอบเขา้ กับโรลแบง่ เส้นเชือก 4.3.2 นาเส้นเชือกสอดเข้ากับโรลแบ่งโดยสอดผ่านลูกกล้ิงและชุดเฟืองเกลียวเรียง เสน้ เชอื ก 4.3.3 ทดสอบการใช้งานของเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ โดยสังเกตความเร็วของ การหมนุ ชุดแบ่งเสน้ เชอื ก และบันทึกผล 4.3.4 ทาการทดลองเช่นเดียวกับข้อ 1–3 แต่เปล่ียนขนาดของมู่เล่ย์ เป็นขนาด 4 น้ิว 6 น้วิ และ 8 น้ิว ตามลาดบั 4.4 ศึกษาเปรียบเทียบอัตราเร็วและความแม่นยาในการแบ่งเส้นเชือกระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือก กง่ึ อัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน 4.4 ศกึ ษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้เคร่ืองแบง่ เชอื กกึ่งอัตโนมัติ 5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือช้ินงาน (Testing Evaluation and Design Improvement) นาเสนอในผลการวิจัย 6. นาเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) การแบ่งเส้น เชือกออกจากม้วนใหญ่มักจะแบ่งโดยใช้แรงงานคน ท่ีประกอบด้วยขั้นตอนของการคล่ีเส้นเชือกออก จากนั้นวัดระยะความยาวด้วยอุปกรณ์สาหรับวัด ข้ันตอนต่อมาทาการตัดเส้นเชือกออก และขั้นตอน สุดท้ายม้วนเก็บเส้นเชือกให้มีความเรียบร้อย การปฏิบัติด้วยวิธีดังกล่าวทาให้เสียเวลา ได้ปริมาณน้อย และระยะความยาวไม่เท่ียงตรง ซ่ึงเป็นปัญหาท่ีผู้จัดทาได้ประสบ จึงได้คิดแนวทางในการแก้ปัญหา คณะผู้จัดทาได้สร้างเครื่องแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติข้ึน โดยการจัดให้มีมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นต้นกาลัง ในการหมุนโรลแบ่งเส้นเชือก ที่มีชุดโซ่สเตอร์เป็นอุปกรณ์ทดความเร็วรอบของมอเตอร์มีลูกกลิ้ง ดึงกดเส้นเชือก 2-3 ลูก เพื่อดึงเส้นเชือกให้ตึง มีอุปกรณ์เรียงเส้นเพื่อเรียงเส้นเชือกให้มีความเป็น ระเบียบในลักษณะเรียงจากด้านซ้ายไปขวาหรือเรียงจากขวาไปซ้าย เมื่อต้องการแบ่งเส้นเชือก ให้นาปลายเส้นสอดผ่านลูกกลิ้ง ชุดเฟืองเกลียวเรียงเส้นและนาปลายเส้นเชือกยึดกับโรลแบ่ง เม่ือมอเตอร์หมุน จะดึงโรลให้หมุนตาม เส้นเชือกจะหมุนตามโรล โดยที่ชุดเรียงเส้นซึ่งติดต้ังอยู่บริเวณ

8 ด้านหน้าของตัวโรล จะทาหน้าท่ีเรียงเส้นเชือกที่ม้วนอยู่กับโรลดังกล่าวให้เป็นระเบียบเรียบร้อย ทาให้เส้นไม่พันกัน เม่ือได้ระยะความยาวตามที่ต้องการ มอเตอร์จะหยุดหมุนทันที จากน้ันให้ตัดเส้น เชือกออก และใช้มือปลดโรลแล้วดึงเส้นเชือกออก เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัตินี้ประกอบด้วย อปุ กรณ์ควบคมุ มอเตอร์ เชน่ สมาร์ทรเี ลย์ มาควบคมุ การทางานของมอเตอร์ นาอปุ กรณ์นับจานวนรอบ การหมุน คือ เซนเซอร์ มาเป็นอุปกรณ์นับจานวนรอบการหมุนของมอเตอร์ โดยอุปกรณ์ทั้งสอง จะทางานบนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ตามที่ได้ออกแบบไว้ เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติน้ีมีอุปกรณ์ ควบคุมการทางาน เช่น การปิด-เปิด การเลือกระยะความยาว เป็นแบบปุ่มกด เมื่อเลือกปุ่ม ระยะความยาวที่ต้องการ เลือกปุ่มเริ่มการทางาน มอเตอร์จะหมุน อุปกรณ์นับจานวนรอบ นับจานวน รอบการหมนุ เมือ่ ได้ตามระยะมอเตอรจ์ ะหยุดหมุนในทนั ที กรอบแนวคดิ ของการวจิ ัย การสรา้ งเคร่ืองแบง่ เสน้ เชือกกง่ึ อตั โนมัติโดยบรู ณาการหลัก STEM และกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม EDP โซ่ สเตอร์ - มูเ่ ล่ย์ สายพาน - ชดุ อุปกรณ์วดั ระยะอัตโนมตั ิ ประสิทธผิ ลการทางานของเครอื่ งแบง่ เสน้ เชือกก่ึงอัตโนมตั ิ ความพงึ พอใจของผ้ทู ดลองใช้ท่ีมีตอ่ เคร่ืองแบ่งเส้นเชอื กกึ่งอัตโนมตั ิ เครอ่ื งมือทีใ่ ช้ในการวจิ ัย วัสดุ อุปกรณ์ ทใ่ี ช้ในการสร้างเครอื่ งแบ่งเสน้ เชือกกึ่งอัตโนมตั ิ 1. เชือก 2. ลูกกลิง้ 3. มเู่ ล่ย์ สายพาน 4. โซ่ สเตอร์ 5. มอเตอร์ไฟฟ้า 6. เซนเซอร์ 7. สมาร์ทรีเลย์ (PLC) 8. สายไฟ 9. สวิทช์พุตบสั ตอล 10. เหลก็ เส้น แผน่ 11. ซปุ เปอรล์ นี (Superlene) 12. ล้อ เครื่องมอื ในการเก็บรวบรวมข้อมูล 1. แบบบันทึกผลการสังเกตขนาดของสเตอรท์ เ่ี หมาะสมต่อการใช้งาน 2. แบบบันทึกผลการสังเกตขนาดของม่เู ลย่ ์ที่เหมาะสมตอ่ การใชง้ าน 3. แบบบนั ทกึ ผลการทดลองการทางานระหวา่ งเครื่องแบ่งเสน้ เชอื กกึง่ อตั โนมัติกับ การแบ่งเสน้ เชอื กดว้ ยคน 4. แบบสอบถามความพงึ พอใจของผู้ทดลองใชท้ ี่มีต่อเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกง่ึ อัตโนมัติ โดยคณะผจู้ ัดทา ไดส้ ร้างขน้ึ เปน็ แบบมาตราส่วนประเมนิ คา่ 5 ระดบั มเี นือ้ หาครอบคลมุ 3 ดา้ น ได้แก่ ดา้ นโครงสร้างท่วั ไป ด้านการออกแบบ และดา้ นการใชง้ าน รวมท้ังหมด 11 ข้อ

9 การวิเคราะห์ข้อมลู การวิเคราะห์ข้อมูล คณะผู้จัดทา ได้วิเคราะห์ข้อมูล โดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และหลกั การทางสถิติ ดงั นี้ 1. ศึกษาขนาดของสเตอร์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน โดยการทดลองและคานวณหาอัตราท่ี เหมาะสม โดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตรแ์ ละคณติ ศาสตร์ 2. ศึกษาขนาดของมู่เล่ย์ท่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน โดยการทดลองและคานวณหาอัตราท่ี เหมาะสม โดยใชห้ ลกั การทางวิทยาศาสตร์และคณติ ศาสตร์ 3. เปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติกับการแบ่งเส้น เชือกด้วยแรงคน โดยการทดลองและคานวณนาค่าเฉลี่ยผลจากการทดลอง จานวน 5 คร้ัง ด้วยระยะ ความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร และคานวณการหาค่าอัตราเร็ว ระยะทางในหนง่ึ หนว่ ยเวลา โดยใช้สมการแสดงความสมั พนั ธข์ องอตั ราเรว็ ระยะทาง และเวลา ดังน้ี ให้ v เป็นค่าอัตราเรว็ หรอื ความเรว็ s เปน็ ระยะทางหรอื การกระจัด t เปน็ เวลาทใ่ี ช้ในการเคลื่อนท่ี สมการคือ v  s t 4. ศึกษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ท่ีมีต่อเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ โดยหาค่าเฉล่ีย ( X ) และค่าเบีย่ งเบนมาตรฐาน (S.D.) โดยใช้สูตร - การหาค่าเฉลย่ี (Mean) ความพึงพอใจโดยใชส้ ตู ร X สูตร X  n เมอ่ื X แทน ค่าเฉลี่ย x แทน ผลรวมของข้อมลู ทั้งหมด n แทน จานวนข้อมูล - คา่ เบีย่ งเบนมาตรฐาน (S.D.) โดยใชส้ ตู ร (x  x)2 สตู ร S.D.  n 1 เมื่อ S.D. แทน ค่าเบย่ี งเบนมาตรฐาน X แทน ข้อมลู แต่ละจานวน X แทน ค่าเฉล่ยี n แทน จานวนข้อมูล/ขนาดของกลมุ่ ตวั อยา่ ง ซง่ึ ใชเ้ กณฑก์ ารแปลความหมาย ดงั นี้ (บุญชม และบุญสง่ , 2535: 22 - 28 ) ค่าเฉลี่ย 4.51 – 5.00 หมายถึง ระดบั ความพึงพอใจมากทสี่ ุด คา่ เฉลย่ี 3.51 – 4.50 หมายถึง ระดบั ความพึงพอใจมาก คา่ เฉลย่ี 2.51 – 3.50 หมายถึง ระดับความพึงพอใจปานกลาง ค่าเฉลย่ี 1.51 – 2.50 หมายถึง ระดบั ความพึงพอใจน้อย คา่ เฉลี่ย 1.00 – 1.50 หมายถึง ระดบั ความพึงพอใจน้อยทีส่ ุด

10 ผลการวเิ คราะหข์ ้อมลู 1. ผลการศึกษาขนาดของสเตอร์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน คณะผู้จัดทาได้ใช้ทักษะ กระบ วนการทางวิทยาศาสต ร์โดยการสังเกต ลักษณ ะของเส้น เชือกท่ีวางอย่างเป็ น ระเบี ยบ บ นโรล ว่ามีการเรียงเส้นหรือไม่ ซึ่งปรากฎว่า ขนาดของสเตอร์ท่ีมีความเหมาะสมในการทาให้เส้นเชือกวาง อย่างเป็นระเบยี บบนโรล คอื ขนาด 28 ฟัน เพราะมกี ารเรยี งเสน้ เชอื กอยา่ งเป็นระเบียบ เหมาะสมมาก 2. ผลการศึกษาขนาดของมู่เล่ย์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน คณะผู้จัดทาได้ใช้ทักษะการวัด ความเร็วของโรลจากการวัดด้วยเคร่ืองแทคโคมิเตอร์ (รอบต่อนาที) ผลปรากฎว่าขนาดของมู่เล่ย์ ทีเ่ หมาะสมต่อการใช้งาน คือ ขนาด 4 น้ิว มคี วามเร็ว 20 รอบตอ่ นาที ซึง่ มีความเหมาะสมมาก 3. ผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติกับการ แบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน ปรากฎว่า การทางานด้วยเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ สามารถทางานได้ เรว็ กว่าแรงคนที่ระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร จากผลการหา ค่าอัตราเร็วเฉลี่ยท่ีระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร จากการ ทางานระหว่างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน ปรากฎว่า อัตรา ความเร็วของการทางานด้วยเครื่องแบ่งเสน้ เชือกกึ่งอัตโนมัติ มีคา่ อัตราเร็วเฉลี่ยมากกว่า อตั ราเร็วเฉลี่ย ของการทางานดว้ ยแรงคน ทกุ ระยะของความยาวเชอื ก 4. ผลการศึกษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ที่มีต่อเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ ผู้ตอบแบบสอบถามท้ังหมด 10 คน จาแนกตามเพศ ประกอบด้วย เพศชาย คิดเป็นร้อยละ 100 จาแนกตามอายุ อายุตา่ กว่า 20 ปี คิดเป็นร้อยละ 20 อายุ 21-30 ปี คดิ เป็นรอ้ ยละ 30 อายุ 31–40 ปี คิดเป็นร้อยละ 30 อายุ 40 ปีข้ึนไป คิดเป็นร้อยละ 30 จาแนกตามอาชีพ สถานประกอบการ/ร้านค้า คิดเป็นร้อยละ 30 ครูในสถานศึกษา คิดเป็นร้อยละ 50 และนักเรียน คิดเป็นร้อยละ 20 โดยใช้ แบบสอบถามเป็นแบบมาตราส่วนประเมินค่า 5 ระดับ โดยภาพรวม พบว่า มีความพึงพอใจ อยู่ในระดับมาก ( x = 4.33 ,S.D. = 0.32) เม่ือพิจารณาเป็นด้าน ด้านที่มีระดับความพึงพอใจมากท่ีสุด คือ ดา้ นการใช้งาน รองลงมาดา้ นการออกแบบ และด้านโครงสร้างทว่ั ไป ขอ้ เสนอแนะในการนาผลการวิจยั ไปใช้ 1. ควรเพ่มิ ขนาดของโรลแบ่งเสน้ เชอื กให้การแบ่งเสน้ เชอื กได้รวดเร็วปริมาณมาก 2. ควรลดนา้ หนกั ของเคร่ืองใหน้ อ้ ยลง 3. ควรปรับปรุงพฒั นารปู แบบให้เครือ่ งแบง่ ตัดเส้นเชอื กไดโ้ ดยอตั โนมัติ เอกสารอา้ งองิ เชอื กชนดิ ตา่ งๆ. [ระบบออนไลน]์ . แหล่งที่มา https://ropeplus.com สืบค้นเม่ือวนั ที่ 28 ตลุ าคม2562. พสิ ณุ ฟองศรี. วิจัยทางการศึกษา. พิมพ์ครง้ั ท่ี 6. กรงุ เทพฯ : โรงพิมพด์ ่านสทุ ธาการพมิ พ์, 2552. มู่เล่ย์ พเู่ ลย่ ์ Pulley.โซแ่ ละสเตอร.์ [ระบบออนไลน์]. แหลง่ ท่ีมา www.tangbearing.com สืบค้นเมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน 2562. ล้วน สายยศและองั คณา สายยศ. เทคนิคการวดั ผลการเรยี นร้.ู พมิ พค์ รั้งท่ี 2. กรุงเทพฯ : สวุ ีรยิ าสาสน์ , 2543. สมนกึ ภทั ทิยธนี. การวดั ผลการศกึ ษา. พิมพค์ รั้งท่ี 6. กาฬสินธ์ุ : ประสานการพมิ พ์, 2551. อัตราเรว็ และความเร็ว. [ระบบออนไลน์]. แหลง่ ทีม่ า https://rectilinearmotion.wordpress.com. สบื คน้ เม่อื วันท่ี 7 พฤศจิกายน 2562.

11 ภาคผนวก

12 คู่มอื การใช้งาน 1. ชื่อผลงาน เคร่อื งแบ่งเสน้ เชือกกงึ่ อตั โนมตั ิ 2. ภาพผลงาน 3. รายละเอียดชิน้ ส่วน/โครงสร้าง/ไดอะแกรม การทางานของส่ิงประดิษฐ์ เคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ โครงสร้างทาจากวสั ดุเหล็ก แบ่งเป็นสองส่วน คือส่วนของที่ วางม้วนเชือก และส่วนของเคร่ืองควบคุมการแบ่งสายเชือก เชือกม้วนใหญ่ถูกนามาวางบนที่วางเชือก ซง่ึ เป็นแผ่นหมุนช่วยผอ่ นแรงดึงของเครอ่ื ง สว่ นของเครอื่ งควบคุมการแบ่ง จะมีส่วนประกอบหลายส่วน เช่น มอเตอร์ ชุดควบคุมอัตโนมัติ เซนเซอร์ ลูกกลิ้งรีดเส้นเชือก ชุดเรียงเส้นเชือกและชุดโรลแบ่งเส้น เชอื ก มรี ายละเอียดดังน้ี ชดุ เรียงสายเชือก เซนเซอรว์ ดั ระยะ ชุดควบคมุ อัตโนมตั ิ ลอ้ รดี สาย ชุดม้วนแบ่งสายเชือก ที่วางเชือกมว้ นใหญ่ รปู ที่ 2 ลกั ษณะส่วนประกอบของเครื่องแบ่งเสน้ เชือกกึ่งอตั โนมัติ

13 เคร่ืองแบง่ เสน้ เชือกกึ่งอัตโนมตั ิประกอบด้วยชิน้ ส่วน ดงั น้ี 3.1 ที่วางเชอื กม้วนใหญ่ ทาหนา้ ที่ วางเชือกและผ่อนแรงดึงของเครื่อง 3.2 ชุดควบคมุ อตั โนมัติ ทาหน้าท่ี รับคาส่งั และควบคุมการทางานของเครอ่ื ง 3.3 เซนเซอร์วดั ระยะ ทาหน้าท่ี ตรวจจับรอบการหมนุ ของลูกกลงิ้ หมุนและนาผลไปคานวณใน โปรแกรมเพ่ือกาหนดระยะความยาวของเชอื กตามต้องการ 3.4 ชดุ เรยี งเสน้ เชอื ก ทาหน้าที่ เรียงเส้นเชอื กเก็บบนโรลใหเ้ ปน็ ระเบยี บ เรียบร้อย สวยงาม 3.5 ลกู กลง้ิ รดี เสน้ เชอื ก ทาหน้าท่ี ลาเลยี งเส้นเชอื กจากที่วางเชอื กและกดรีดเสน้ เชือกใหต้ งึ 3.6 โรลแบ่งเสน้ เชอื ก ทาหน้าท่ี มว้ นเส้นเชอื กส่วนที่แบ่งออกมาจากเชอื กมว้ นใหญ่ ตามระยะท่ี กาหนด 4. การตดิ ตั้ง 4.1 นาเชอื กม้วนใหญ่วางบนทีว่ าง 4.2 นาเคร่อื งแบง่ เสน้ เชือกก่ึงอัตโนมัติวางไว้สว่ นหน้าของท่ีวางเชอื ก 4.3 ควรมีพ้นื ที่วางเฉพาะ เพ่ือสะดวกในการใชง้ าน 5. วธิ ีการใชง้ าน ขั้นตอนในการทางานของ “เครื่องแบง่ เส้นเชือกก่งึ อตั โนมตั ิ” มขี นั้ ตอนดงั นี้ 5.1 นาเครอ่ื งแบ่งเสน้ เชือกกึ่งอตั โนมตั ิวางไว้ใกลก้ ับท่ีวางมว้ นเชอื ก 5.2 นาปลายเส้นเชือกมาใส่ลักษณะสอดผ่านลูกกล้ิง ผ่านชุดเฟืองเรียงเส้น แลว้ นาปลายเส้นเชือก ไปยึดกับส่วนใดๆของโรลแบง่ เส้นเชอื ก 5.3 ปดิ แผน่ กั้นท่โี รลแบง่ เส้นเชอื กแล้วล็อคใหแ้ น่นสกรู 5.4 เลือกปุ่มสวิตช์ที่ชดุ ควบคุมการทางานตามระยะที่ต้องการ เช่น 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร 20 เมตร 5.5 กดปุ่ม Start มอเตอร์ทางาน มอเตอร์หมุนขับให้โรลและดึงเส้นเชอื กมาม้วน เมื่อได้ตามระยะ ที่ตอ้ งการ ชุดควบคุมการทางานของเครือ่ งจะสงั่ งานให้มอเตอร์หยดุ การทางาน 5.6 ใช้กรรไกรหรือมีดตดั เส้นเชือกตรงจดุ ท่กี าหนด เพ่ือให้ได้ระยะที่ถูกต้อง 5.7 ปลดล๊อกยึดแผ่นก้ันท่ีโรลเส้นเชือกออก ดึงโรลม้วนเส้นเชือกออก แล้วปลดเส้นเชือกออกจาก โรล 6. ประโยชน์การใช้งาน 6.1 แบ่งเสน้ เชือกได้รวดเรว็ 6.2 ไดร้ ะยะความยาวทแ่ี ม่นยา 6.3 ลดแรงงานคน เพิม่ ประมาณของเส้นเชือกทีไ่ ด้รับ 6.4 พฒั นาตอ่ ยอดส่เู ชงิ พานิชย์ 6.5 ตอบสนองความต้องการในการพัฒนาอตุ สาหกรรม ยุคไทยแลนด์ 4.0

14 7. การตอ่ ยอด การต่อยอดเชิงวิชาการ คือ การนาความรู้ท่ีได้จากสาขาวิชาต่างๆ เช่นวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ภาษาไทย ภาษาอังกฤษและความรู้ทางวชิ าชา่ งมาใชป้ ระโยชน์ โดยนาความรทู้ างวิชาการมาบรู ณาการดังนี้ - วชิ าวทิ ยาศาสตร์ มีการนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาใชใ้ นการศกึ ษา คิดวิเคราะห์ และลง มือ ปฏบิ ัตสิ ร้างนวตั กรรมใหมเ่ พ่อื อานวยความสะดวก - วชิ าคณติ ศาสตร์ มกี ารนาความรู้มาใชใ้ นการคิดคานวณ เพอื่ ให้ไดค้ า่ ของข้อมูลท่ีเหมาะสมและถูกตอ้ ง - วชิ าภาษาไทย มกี ารนาความร้เู ก่ียวกบั ภาษาไทยมาใช้ในการเขยี นเลม่ รายงาน การพูดเพือ่ นาเสนอผลงาน รวมท้ังการสอ่ื สารในการตอบคาถาม - ภาษาองั กฤษ มีการนาความร้เู กี่ยวกับวชิ าภาษาองั กฤษมาใชใ้ นการเขียนเลม่ รายงาน ชอ่ื เร่ือง - วิชาคอมพิวเตอรใ์ นการใช้โปรมแกรมสานกั งาน Microsoft office , โปรแกรมการเขยี นแบบ 3 มติ ิ และอน่ื ๆ - ความรู้ทางวิชาช่างอุตสาหกรรม ในการสร้างช้ินงาน โดยการนาความรู้ทางด้านศาสตร์วิชาช่าง ยนต์ ชา่ งไฟฟา้ งานเชือ่ ม และเทคโนโลยี มาใช้ในการแก้ปญั หา การต่อยอดเชิงพาณิชย์ การต่อยอดเชิงพาณิชย์ของเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ มีการสร้างเพ่ือจัดจาหน่าย ผปู้ ระกอบการ ผใู้ ชง้ าน ในการแบง่ เสน้ เชอื ก และการตอ่ ยอดสกู่ ารจดอนสุ ิทธิบัตร การต่อยอดเชิงอุตสาหกรรม มีการนาเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ มาพัฒนาปรับปรุงรูปแบบของเคร่ืองแบ่งเส้นเชือก ก่ึงอัตโนมัติ ในการทางานให้มีประสิทธิภาพได้ดีในเชิงอุตสาหกรรม เม่ือป้อนเส้นเชือกเข้าสู่ตัวเคร่ือง ระบบจะทาการแบง่ เส้นเชอื ก และตัดเสน้ เชือกได้โดยอัตโนมตั ิ การตอ่ ยอดเชิงสังคม/ส่ิงแวดล้อม - เครือ่ งแบง่ เส้นเชือกก่งึ อัตโนมัติ สามารถลดการใชแ้ รงงานคน และลดเวลาในการแบ่งเส้น เชอื ก เนื่องจาก เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติใช้มอเตอร์เป็นต้นกาลังขับเคล่ือนโรลแบ่งเส้นเชือก ให้ สามารถทางานไดร้ วดเร็วและเกิดความแม่นยา - ดา้ นสงิ่ แวดลอ้ ม เครือ่ งแบง่ เส้นเชอื กกึง่ อัตโนมัติ ไม่มตี ัวทจี่ ะไปทาลายส่ิงแวดลอ้ ม และสังคม อกี ทั้งยังมรี ะบบการป้องกนั ความปลอดภัย 8. ผผู้ ลิตและสถานทตี่ ิดตอ่ วทิ ยาลัยสารพัดช่างสงขลา 11 ถนนวิเชยี รชม ตาบลบ่อยาง อาเภอเมือง จงั หวัดสงขลา 90000 เบอรโ์ ทร 0 74311590 มือถือ 08 13889514 โทรสาร 0 74 311074

15 ผลการทดสอบประสทิ ธิภาพของเครอ่ื งแบง่ เส้นเชือกกึ่งอตั โนมตั ิ ผลการวิเคราะห์ข้อมูล ผลการวเิ คราะหข์ ้อมูล คณะผู้จัดทา ไดน้ าเสนอผลการวเิ คราะห์ข้อมูล ตามลาดบั ดงั น้ี 1. ผลการศึกษาขนาดของสเตอรท์ ีเ่ หมาะสมต่อการใช้งาน 2. ผลศึกษาขนาดของม่เู ลย่ ์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน 3. ผลเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติกับการแบ่ง เสน้ เชอื กดว้ ยคน 4. ผลการศึกษาความพงึ พอใจของผู้ทดลองใชท้ ่ีมีตอ่ เครอ่ื งแบง่ เส้นเชือกกง่ึ อัตโนมัติ โดยค่าหา เฉลย่ี และสว่ นเบยี่ งเบนมาตรฐาน 1. ผลการศกึ ษาขนาดของสเตอร์ที่เหมาะสมตอ่ การใชง้ าน ตารางท่ี 1.1 แสดงผลการศึกษาขนาดของสเตอร์ท่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน ขนาดของสเตอร์ ลกั ษณะของเสน้ เชือกท่ีวางอย่างเปน็ ความเหมาะสมต่อ (ฟนั ) ระเบยี บบนโรล การใชง้ าน 10 ไมเ่ รยี งเสน้ ไมเ่ หมาะสมมาก 15 ไมเ่ รียงเสน้ ไมเ่ หมาะสม 21 เรยี งเสน้ เหมาะสมน้อย 25 เรียงเส้น 28 เรยี งเสน้ เหมาะสมปานกลาง เหมาะสมมาก* จากตารางแสดงผลการศึกษาขนาดของสเตอร์ท่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน คณะผู้จัดทาได้ใช้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์โดยการสังเกตลักษณะของเสน้ เชือกทีว่ างอย่างเปน็ ระเบยี บ บน โรล วา่ มีการเรียงเสน้ หรือไม่ ซ่งึ ปรากฎว่า ขนาดของสเตอร์ทม่ี ีความเหมาะสมในการทาใหเ้ ส้นเชือกวาง อย่างเปน็ ระเบยี บบนโรล คอื ขนาด 28 ฟนั เพราะมีการเรียงเสน้ เชอื กอยา่ งเป็นระเบยี บ เหมาะสมมาก ท่สี ุด

16 2. ผลการศึกษาขนาดของมเู่ ลย่ ท์ ่ีเหมาะสมต่อการใช้งาน ตารางที่ 1.2 แสดงผลการศกึ ษาขนาดของมู่เล่ย์ทเ่ี หมาะสมต่อการใช้งาน ขนาดของมู่เลย่ ์ ความเรว็ ของโรลจากการวัดด้วย ความเหมาะสมต่อ (นวิ้ ) เครอ่ื งแทคโคมิเตอร์ (รอบต่อนาที) การใชง้ าน 2 40 ไมเ่ หมาะสม 4 20 เหมาะสมมาก 6 10 เหมาะสมน้อย จากตารางแสดงผลการศึกษาขนาดของมู่เล่ย์ทีเ่ หมาะสมตอ่ การใช้งาน คณะผูจ้ ัดทาไดใ้ ช้ทกั ษะ การวดั ความเร็วของโรลจากการวดั ดว้ ยเคร่ืองแทคโคมิเตอร์ (รอบตอ่ นาท)ี ผลปรากฎวา่ ขนาด ของมู่เล่ย์ที่เหมาะสมต่อการใช้งาน คือ ขนาด 4 นิ้ว มีความเร็ว 20 รอบต่อนาที ซ่ึงมีความเหมาะสม มากท่สี ุด 3. ผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติกับการแบ่ง เสน้ เชือกด้วยคน ตารางท่ี 1.3 แสดงผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ กับการแบ่งเสน้ เชือกด้วยคน ค่าเฉลี่ยของเวลาและความยาวเชอื ก ความยาวเชือก ความยาวเชอื ก ความยาวเชือก ความยาวเชอื ก ความยาวเชอื ก การ 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร 20 เมตร ทางาน เวลา ( ิวนา ีท) ความยาว (เมตร) เวลา ( ิวนา ีท) ความยาว (เมตร) เวลา ( ิวนา ีท) ความยาว (เมตร) เวลา ( ิวนา ีท) ความยาว (เมตร) เวลา ( ิวนา ีท) ความยาว (เมตร) 1. คน 4.99 1 16.34 5 42.79 10 53.80 15 61.82 20 2. เครอ่ื ง 1.69 1 12.69 5 24.67 10 37.57 15 43.73 20 ความต่าง -3.29 -3.73 -18.12 -16.22 -18.08 จากตารางแสดงผลการเปรียบเทียบประสิทธิผลการทางานระหว่างเครื่องแบ่งเส้นเชือก ก่ึงอัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วยแรงคน ปรากฎว่า การทางานด้วยเครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ สามารถทางานได้เร็วกว่าแรงคนที่ระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร ตามลาดบั

17 ตารางที่ 1.4 แสดงผลการหาค่าอัตราเร็วเฉลี่ยที่ระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร ทางานระหวา่ งเคร่ืองแบง่ เส้นเชือกกง่ึ อัตโนมัติกบั การแบ่งเส้นเชือกด้วยคน ระยะความยาวเชอื ก (เมตร) การทางาน 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร 20 เมตร อตั ราเร็ว อัตราเร็ว อัตราเร็ว อตั ราเร็ว อัตราเร็ว (เมตร/วินาท)ี (เมตร/วินาท)ี (เมตร/วนิ าท)ี (เมตร/วินาที) (เมตร/วินาท)ี 1. คน 0.20 0.31 0.23 0.28 0.32 2. เคร่อื ง 0.59 0.40 0.41 0.40 0.46 จากตารางแสดงผลการหาค่าอัตราเร็วเฉล่ียท่ีระยะความยาวเชือก 1 เมตร 5 เมตร 10 เมตร 15 เมตร และ 20 เมตร จากการทางานระหว่างเคร่ืองแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติกับการแบ่งเส้นเชือกด้วย แรงคน ปรากว่า อัตราความเร็วของการทางานด้วยเครื่องแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ มีค่าอัตราเร็วเฉลี่ย มากกวา่ อัตราเรว็ เฉลีย่ ของการทางานดว้ ยแรงคน ทกุ ระยะของความยาวเชือก

18 4. ผลการศกึ ษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ท่ีมตี ่อเคร่ืองแบง่ เส้นเชอื กกึง่ อัตโนมัติ จากการศึกษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้เครื่องแบ่งเส้นเชือกก่ึงอัตโนมัติ ผู้ตอบ แบบสอบถามท้ังหมด 10 คน จาแนกตามเพศ ประกอบด้วย เพศชาย 10 คน คิดเป็นร้อยละ 100 จาแนกตามอายุ ประกอบด้วย อายตุ ่ากว่า 20 ปี คดิ เปน็ รอ้ ยละ 20 อายุ 21 - 30 ปี คดิ เปน็ รอ้ ยละ 30 อายุ 31 – 40 ปี คิดเป็นร้อยละ 30 อายุ 40 ปีขึ้นไป คิดเป็นร้อยละ 30 จาแนกตามอาชีพ ประกอบด้วย สถานประกอบการ/ร้านค้า คิดเป็นร้อยละ 30 ครูในสถานศึกษา คิดเป็นร้อยละ 50 และ นกั เรยี น คิดเป็นร้อยละ 20 ซึง่ มผี ลดงั ตารางตอ่ ไปน้ี ตารางที่ 1.5 แสดงผลการประเมินความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้ท่ีมีต่อเครื่องแบ่งเส้นเชือก กง่ึ อัตโนมตั ิ รายการประเมิน ระดบั ความพึงพอใจของผทู้ ดลองใช้ ทม่ี ีต่อเคร่อื งแบ่งเส้นเชือกกึง่ อตั โนมตั ิ 1. ดา้ นโครงสรา้ งท่ัวไป 1.1 ขนาดของเครื่องมีความเหมาะสม x S.D ผลการประเมิน 1.2 นา้ หนักของเคร่ืองมีความเหมาะสม 1.3 ความแข็งแรงทนทาน 4.20 0.79 มาก คา่ เฉล่ยี 4.00 0.47 มาก 4.10 0.57 มาก 2. ด้านการออกแบบ 2.1 กลไกการทางานมีความเหมาะสม 4.10 0.39 มาก 2.2 มคี วามสะดวกต่อการใชง้ าน 2.3 การเลือกใชว้ ัสดุมีความเหมาะสม 4.40 0.70 มาก ค่าเฉลย่ี 4.40 0.52 มาก 4.50 0.53 มาก 3. ด้านการใช้งาน 3.1 ใชง้ านงา่ ย 4.43 0.32 มาก 3.2 ดูแลรักษาไดง้ า่ ย 3.3 ใช้งานไดต้ ามวตั ถปุ ระสงค์ 4.50 0.71 มาก 3.4 มคี วามปลอดภยั ในการใช้งาน 4.40 0.52 มาก 3.5 มีความคุ้มคา่ ในการลงทนุ 4.60 0.52 มากทส่ี ุด ค่าเฉลีย่ 4.30 0.67 มาก คา่ เฉล่ียโดยรวม 4.60 0.52 มากทีส่ ดุ 4.48 0.25 มาก 4.33 0.32 มาก จากผลการศึกษาความพึงพอใจของผู้ทดลองใช้เครื่องแบ่งเส้นเชือกกึ่งอัตโนมัติ โดยภาพรวม พบว่า มีความพึงพอใจอยู่ในระดับมาก ( x = 4.33 ,S.D. = 0.32) เมื่อพิจารณาเป็นรายการ ด้านที่มี ระดับความพึงพอใจมากที่สุด คือ ด้านการใช้งาน ( x = 4.48 ,S.D. = 0.25) รองลงมาด้านการ ออกแบบ ( x = 4.43 ,S.D. = 0.32) และด้านโครงสรา้ งทั่วไป ( x = 4.10 ,S.D. = 0.39) ตามลาดบั