fbpx

Energy Gift Mini แปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้า

โปรเจ็ค Energy Gift Mini เป็นการร่วมมือระหว่าง  EnergyMeet / KMUTT / 4Cycle และ Asia Center

โปรเจคนี้ออกแบบเพื่อให้น้อง ๆ ในถิ่นทุรกันดารที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง สามารถใช้ไฟฟ้าทำการบ้านอ่านหนังสือได้ในบ้านของตัวเองหรือเวลามืดได้ ชิ้นงานจึงถูกออกแบบมาให้มีขนาดเล็กและพกพาได้ น้องสามารถหยิบไปตากแดดและนำกลับมาข้างในบ้านได้อย่างง่ายดาย แน่นอนพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ภารกิจของ MakerStation คือการต่อยอดงานนี้ให้บุคคลทั่วไปได้ลองประกอบชิ้นงาน เพื่อได้เรียนรู้เกี่ยวกับโครงการนี้และได้รับความรู้เกี่ยวกับงานออกแบบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งผลงานของเราจะกลายเป็นชุด Kit เพื่อให้ผู้เข้าร่วมงาน SOLAR VENGERS Showcase ที่จัดขึ้นที่ TCDC ได้มีเข้ามาร่วมกิจกรรมกัน

โปรเจคนี้ถูกสร้างมาหลายครั้งหลายที่แล้ว ซึ่งส่วนใหญ่ทีมที่เคยทำมาจะใช้เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ ตัดไม้แผ่นบาง ๆ เป็นชั้น ๆ เพื่อมาประกอบกันให้เป็นชิ้นงานที่มีความหนา และสามารถใส่ชิ้นส่วนอิเล็คทรกนิกส์ต่าง ๆ ลงไปได้ 

Design Specifications

ข้อกำหนดของงานงานนี้มีหลายเรื่อง ไม่ว่าจะเป็นเรื่องทางอิเล็กทรอนิกส์ เรื่องโครงสร้างของกล่อง แต่เรื่องที่สำคัญที่สุด น่าจะเป็นเรื่องกรอบเวลา เพราะตอนที่เราได้รับโปรเจคนี้มา เรามีเวลาไม่ถึงสองสัปดาห์ ข้อกำหนดของโครงการนี้จึงมีดังนี้

  1. เวลา :
    เราต้องทำชุด Kit นี้ให้ได้ 20 ชุดภายใน 10 วัน 
  2. การทำงาน :
    เราจะเอาเครื่องไปตากแดด เพื่อชาร์จไฟให้แบตเตอรี่ แล้วเราจะใช้ไฟที่เก็บอยู่ในแบตเตอรี่ในการให้พลังงานหลอดไฟ LED สองดวง
  3. การประกอบ :
    ชุด Kit นี้ต้องประกอบง่ายพอที่จะให้คนทั่วไปประกอบได้ ในเวลาไม่เกิน 15 นาที
  4. ขนาด : 
    ต้องการขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะใส่องค์ประกอบทั้งหมดลงไปได้
ต้นแบบชุดแรกที่เรารับโจทย์มา

เรื่องขนาดและเวลา เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกัน เพราะเราต้องหาให้ได้ว่าเราจะสามารถซื้อ component (ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์) ได้จากไหน 20 ชุดในเวลาอันสั้น และส่วนประกอบที่เราหาได้จะเป็นตัวกำหนดขนาดของโปรเจค

ด้านหน้าของแผ่น PCB

ด้วยความช่วยเหลือจาก Mil ที่ช่วยออกแบบแผ่งวงจรให้กับเรา เราจึงสามารถใส่ทุกอย่างที่เราต้องการลงไปในบอร์ดขนาดเล็ก ๆ นี้ได้  ที่เราไม่ได้ทำให้มันเล็กกว่านี้ เพราะเรายังจำเป็นต้องเชื่อมทุกอย่างด้วยมือ (สำหรับเพื่อน ๆ ที่เก่ง Electronics อยู่แล้วดูก็คงจะพอรู้ว่า เรายังขาด component บางอย่างที่สำคัญอันเนื่องมาจากกรอบเวลา แต่เราวางแผนจะพัฒนาสิ่งนี้ต่อไปในอนาคต)

ด้านหลังขอแผ่น PCB

เราโชคดีมากที่ใน FabLab Bangkok ไม่ได้มีแค่ MakerStation แต่ข้างบ้านเรายังมี Electronics Design Laboratory (EDL) ที่เชี่ยวชาญเรื่องการผลิตแผงวงจรสุด ๆ มาให้ความช่วยเหลือในการผลิตงานนี้อีกด้วย เราได้แผงวงจรมา 22 แผ่น (สำรอง 2 แผ่น) ภายในเวลา 2 วันเท่านั้น! (อันนี้กรณีพิเศษจริง ๆ )

อุปกรณ์ทั้งหมดที่ต้องอยู่ในเครื่อง

สิ่งที่เราหาได้ท้ายที่สุดแล้วมี รางถ่าน AA สามก้อน, Toggle Switch สามทาง, แผงโซล่าเซลล์ และ แผงวงจรที่เราออกแบบขึ้นมาใหม่

Design Details

ที่นี้ก็มาถึงส่วนที่ผม (ปลื้ม) ถนัดสุด ๆ นั่นก็คือการออกแบบรายละเอียดนั่นเอง 
เนื่องจากงานนี้ เรามีเวลาจำกัด ผมจึงเลือกที่จะออกแบบตัวไฟฉายให้ทำจากชิ้นส่วน 3D Print เป็นหลัก ซึ่งถ้าเทียบกับแบบที่ใช้ไม้แผ่น ๆ ซ้อนกันแล้วย่อมผลิตช้ากว่า แต่ข้อดีของการใช้ 3D Print คือ เราไม่ต้องประกอบชิ้นส่วนเยอะ ไม่ต้องทำความสะอาดรอยไหม้ที่ขอบไม้ และเนื่องจากเรามีเครื่องพิมพ์ 5 เครื่องที่สามารถพิมพ์ได้พร้อม ๆ กัน มันก็เลยไม่ช้ามากเท่าไรนัก โดยในขั้นตอนนี้ผมใช้โปรแกรม Autodesk Fusion 360 ครับ 

การออกแบบแต่ละชิ้นส่วนให้ประกอบกันได้พอดี

ส่วนด้านหน้าและด้านหลังของงาน จะเป็นแผ่นอะคริลิคที่ตัดด้วย Laser Cutting Machine โปร่งใสเพื่อโชว์ชิ้นส่วนภายใน กันน้ำได้ดี ทนแสง UV และยังผลิตได้รวดเร็วมากอีกด้วย 

รายละเอียดในการออกแบบ

ความมันของงานนี้อยู่ในรายละเอียดนี่แหละครับ จะออกแบบยังไงให้พิมพ์ได้โดยใช้ support ให้น้อยที่สุด เพื่อลดเวลาการเก็บงาน และทุก ๆ อย่างต้องใส่ได้พอดีอีกด้วย

Production

ชิ้นแรกๆที่เราทดลองพิมพ์ออกมา

ทีนี้ก็มาถึงขั้นตอนการสร้างจริง โดยเราเริ่มจากการพิมพ์ชิ้นส่วนหลักออกมาก่อน ที่เห็นในรูปเป็นชิ้นแรกที่เราทดลอง ด้วยเส้นพลาสติกที่เหลือปลายม้วน พิมพ์ไม่ทันเสร็จก็ต้องเปลี่ยนเส้น แต่ดู ๆ ไปก็เท่ไปอีกแบบ รูปนี้เราสามารถเห็น Infill ภายในได้อย่างชัดเจน

เพื่อความอุ่นใจ เราเลือกที่จะพิมพ์งานเพียงครั้งละ 2 ชิ้น เผื่อมีอะไรผิดพลาดเกิดขึ้น เราจะได้ไม่เสียเวลามากนัก แต่แค่สองอันนี้ก็ใช้เวลาพิมพ์ 3 ชั่วโมงกว่าแล้ว แต่อย่างที่บอกว่าเรามีเครื่อง 5 เครื่อง นั่นแปลว่า ใน 3 ชั่วโมงกว่านี้ เราพิมพ์ได้ 10 ชุด พร้อม ๆ กัน 

สองสีนี้เป็นสีที่ทีม TCDC อยากได้โดยเฉพาะ สีละสิบชุด จะสังเกตว่าสีส้มทุกอันสีไม่เท่ากัน สาเหตุมาจากเส้นพลาสติกจากจีนแต่ละล็อตสีไม่เท่ากันครับ นั่นคือเหตุผลหนึ่งว่าทำไมเส้นพลาสติกแบรนด์ใหญ่ ๆ ถึงมีราคาแพงกว่า เพราะเรื่องการคุมมาตรฐานของเนื้อวัสดุและสีนั่นเอง 

เราใช้ Laser Cutting Machine ตัดแผ่นปิดหน้าหลังจากอะคริลิค พร้อมทำลายโลโก้ของโครงการลงไปด้วย

เนื่องจากงานนี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้ผู้เข้าร่วม Workshop สามารถประกอบได้ด้วยมือและไขควงเท่านั้น หลังจากเตรียมทุกชิ้นส่วนเรียบร้อย เราทำการเชื่อมสายไฟทั้งหมดเข้าด้วยกัน และประกอบส่วนที่ซับซ้อน (ที่ต้องใช้เครื่องมือมากกว่าไขควง) แยกไว้เป็นส่วน ๆ

แหวนทำจากอะคริลิคช่วยในหารยึดสวิทช์ให้อยู่กับที่
ช่องใสสวิทช์ที่พอดิบพอดี
ตัวปิดช่องใส่สวิทช์ที่ออกแบบมาแป๊ะ ๆ
ประกอบกันได้อย่างแนบเนียน

จะเห็นได้ว่าแต่ละส่วนนั้นประกอบเข้ากันได้อย่างเหมาะเจาะ เพื่อให้ผู้ร่วมงานประกอบได้ง่ายที่สุด และนี่แหละคือความสนุกของการออกแบบครับ 

รูสำหรับร้อยเชือกคล้องคอ
ด้านหน้าเวลาห้อยคอไว้
ด้านหลังเวลาห้อยคอไว้

Bonus++ อันนี้นอกเหนือจาก Design Specifications ผมยังออกแบบด้านบนของไฟฉายนี้ให้มีรูร้อยเชือกเพื่อให้ผู้ใช้สามารถห้อยคอไว้ขณะใช้งานอีกด้วย

สว่นประกอบของ 1 ชุด

หลังจากนั้นเรานำทุกส่วนมาทดลองประกอบเข้าด้วยกัน ก่อนที่จะแพคแต่ละส่วนแยกกัน เพื่อส่งไปที่งาน SOLAR VENGERS Showcase  

Reflective Thinking

โปรเจคนี้ถือว่าเราได้โอกาสให้การทำงานที่ตรงกับคุณค่าของเรา กล่าวคือ เพื่อสร้างแรงบันดาลใจให้คนไทยอยากเรียนรู้ MakerSkill (ทักษะนักสร้าง) และการแก้ไขปัญหา เพราะเราเชื่อว่าเป็นทักษะที่สำคัญสำหรับโลกที่กำลังมาถึง เราหวังว่า ผู้ที่ได้สัมผัสงานของเราจะเกิดแรงบันดาลใจกลับไปเรียนรู้ทักษะและวิธีคิดใหม่ ๆ ถ้าเพื่อน ๆ ชอบโปรเจคแบบนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามเรานะครับ 

Makers

PLUEM
Industrial Designer / Maker
The "Master Maker"

"เราเลือกได้เสมอ
ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา 
หรือเป็นส่วนหนึงของทางแก้"

Mil
Robotics Engineer
well, The "Robotics Engineer"
is cool enough

“ถ้าโลกนี้เป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่เราคงไม่ใช่อะไหล่สำรอง”

ถ้าชอบอย่าลืมกดแชร์นะ
สงสัยหรือมีความเห็นอะไร พิมพ์ไว้ด้านล่างเลย

One thought on “Energy Gift Mini แปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้า

  1. ศัลย์ กนกศิขรินทร์ says:

    สุดยอดครับ สำเร็จเมื่อไร ขอรับ 1 ชุดนะครับ

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *