Human-Robot Collaboration aims at exploiting the different but complementary skills of both the human worker and the programmable machine. It requires a high degree of interaction between the two actors and it is accomplished by special devoted robots. It is possible to redesign existing industrial robotic cells for executing a number of collaborative actions, respecting safety requirements.​


There is an increasing interest both from academic people and from robot manufacturers in the design of robots that are able to work side by side with human operators for the execution of complex industrial tasks. In a survey on innovative flexible approaches to automotive assembly technologies, considerable importance is given to cooperation among humans and robots. During complex assembly tasks, some components require both precise handling and secondary assembly operations, such as inserting fasteners and connecting wire harnesses. Some of these tasks require the precision and speed of automation, while others benefit from the dexterity and intelligence of human operators. Human-Robot Collaboration (HRC) brings benefits to industrial applications in terms of speed, efficiency, better quality of the production and better quality of the workplace (ergonomic).​


As far as now, robotic automation was seldom applied in small batch productions because of the variety of products and of variable production schedules. The workplace organization leans towards flexibility where manual systems are advantaged. Now, several robot manufacturers have introduced special robot architectures, named collaborative robots, allowing the human workers to execute their assembly and welding tasks in the same workplace as the robots. Examples are Universal Robots (UR3, UR5, UR10), KUKA LBR iiwa, ABB Yumi and Fanuc CR-35iA etc.​


KUKA LBR iiwa the arrival of the LBR iiwa, our lightweight robot for delicate assembly work, safety fences make way for human-robot-collaboration in the workspace. For the first time, humans and robots can work together on highly sensitive tasks in close cooperation. This opens up the possibility of new applications and the way is paved for greater cost-effectiveness and utmost efficiency. The collaborative and sensitive LBR iiwa robot is available in two versions with payload capacities of 7 and 14 kilograms.​


Universal Robots is a leader in the collaborative robot world. The company is growing fast and is now the largest collaborative robot manufacturer worldwide. The UR10, which is the largest platform made by the company, is largely used in heavier applications or applications that require a greater reach. The UR10 has the same characteristics as its lighter brothers regarding programming. For controlling such a large robot, it’s a really easy-to-use interface. UR10 users can also benefit from the UR+ platform for accelerating the programming method or to finding a tool that would easily suit this robot.​


Unfortunately, these robots have limitations in terms of payload, velocity, strength that prevent their widespread use. Some of these limits are related to the necessity of respecting the Technical Specifications ISO 15066 in order to assure human worker safety. Introducing a robot in your enterprise is certainly a big step for your business. It will help boost your output, increase your productivity, prevent injuries and bring many more advantages. However, the process of getting there might be a long and exhaustive one. Once all these tasks have been accomplished, you must make sure to choose a robot that suits your needs. Having a robot with the right reach, degrees of freedom, and payload is integral to the success of your application. The next step in your integration process will be to choose the different tools to be fitted on your robot so it will work properly. Shopping for your robot is just one part of the robotic integration; figuring out the right applications, the right person to do it and how to introduce it in your enterprise are also a huge part of the implementation.​

การทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ (Human-Robot Collaboration, HRC) จะเน้นการนำจุดเด่นที่แตกต่างกันมาใช้งานร่วมกันและเสริมซึ่งกันและกันทั้งการทำงานของมนุษย์และโปรแกรมเครื่องจักร ซึ่งหากมีการนำมาใช้อย่างสร้างสรรค์รวมกันแล้ว จะเห็นได้ว่าการนำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาทดแทนการผลิตและใช้งานร่วมกับมนุษย์มีความเป็นได้ได้สูงที่จะประสบความสำเร็จโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านความปลอดภัยในการทำงาน​​


ในช่วงระยะหลังทั้งนักวิจัยและผู้ผลิตหุ่นยนต์ต่างให้ความสนใจในการออกแบบหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานได้ใกล้เคียงกับแรงงานขั้นพื้นฐานในการผลิตชิ้นงานในอุตสาหกรรมต่างๆที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งได้มีการสำรวจเกี่ยวกับแนวทางในการนำนวัตกรรมเพื่อเพิ่มความสมารถทางการผลิตให้กับเทคโนโลยีการประกอบรถยนต์โดยพิจารณาถึงความสัมพันธ์ในการทำงานระหว่างมนุษย์ร่วมกับหุ่นยนต์ โดยในระหว่างการประกอบชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนนั้นเราต้องการทั้งประกอบหลังที่ต้องมีการจัดการที่แม่นยำสูง และการประกอบรองที่ใช้ในการจับยึดด้วยหมุด น็อตหรืออุปกรณ์จับยึดขนาดเล็กๆต่างๆ บางงานต้องการความแม่นยำและความเร็วสูงในการทำงานอย่างอัตโนมัติในขณะที่ยังต้องได้รับประโยชน์อื่นๆจากว่างคล่องแคล่วและความเชี่ยวชาญในการทำงานของมนุษย์ด้วยเช่นกัน การทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ จึงนำไปสู่ประโยชน์ในการใช้งานเพื่อเพิ่มความเร็ว ประสิทธิภาพ และคุณภาพที่ดีขึ้นในการทำงานในอุตสาหกรรม​​


อย่างไรก็ตามระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ยังไม่ค่อยถูกนำมาใช้ในการผลิตย่อยๆ เนื่องจากความหลากหลายในการผลิตและปัจจัยต่างๆที่มีความแปรผันสูง โรงงานผลิตที่มีการทำงานที่หลากหลายและมีความยืดหยุ่นสูงจะเหมาะกับการใช้งานแบบแมนนวลมากกว่า ปัจจุบัน นอกจากหุ่นยนต์ที่ใช้ในการผลิตในกระบวนการในอุตสาหกรรมแล้ว บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์หลายรายยังได้พัฒนาหุ่นยนต์เพื่องานก่อสร้างและสถาปัตยกรรมที่สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์เพื่อการประกอบโครงสร้าง และเชื่อมโดยการใช้หุ่นยนต์ ตัวอย่างเช่น Universal Robots (UR3, UR5, UR10), KUKA LBR iiwa, ABB Yumi และ Fanuc CR-35iA เป็นต้น​


KUKA LBR iiwa ซึ่งเป็นหุ่นยนต์น้ำหนักเบาสำหรับงานประกอบติดตั้งที่ต้องการความไวในการตรวจจับ จะนำรั้วนิรภัยออกจากพื้นที่ทำงานเพื่อเปิดทางให้สำหรับการทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์  เป็นครั้งแรกที่มนุษย์และหุ่นยนต์จะทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดสำหรับงานที่ต้องการความไวในการตรวจจับสูง จึงเกิดรูปแบบการใช้งานใหม่ที่คิดค้นขึ้น พร้อมด้วยแนวทางที่คุ้มค่าต่อการลงทุนมากยิ่งขึ้น และมีประสิทธิภาพสูงสุด หุ่นยนต์ประสานงานและมีความไวในการตรวจจับ LBR iiwa มีวางจำหน่ายสองรุ่น โดยมีความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุก 7 และ 14 กก. ​


Universal Robots เป็นอีกหนึ่งบริษัทที่เป็นผู้นำระดับโลกทางด้านการพัฒนาหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ ถือเป็นบริษัทที่เติบโตอย่างรวดเร็ว และปัจจุบันถือเป็นผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยหุ่นยนต์ในรุ่น UR10 ถือเป็นรุ่นหุ่นยนต์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดทำขึ้นเพื่อนำมาใช้งานหนักหรืองานที่จำเป็นต้องมีการเข้าถึงได้ดีกว่า หุ่นยนต์รุ่น UR10 จะมีลักษณะการทำงานคล้ายกับหุ่นยนต์ในรุ่นอื่นๆที่มีน้ำหนักเบากว่า ควบคุมการทำงานได้ง่ายผ่านระบบอินเตอร์เฟส ผู้ใช้งานยังได้รับประโยชน์จากการใช้แพลตฟอร์ม UR+ ในการทำงานและการค้นหาเครื่องมือที่ง่ายดายและเหมาะสมกับหุ่นยนต์นี้


อย่างไรก็ตามเป็นหุ่นยนต์ประเภทนี้ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของอัตราการรองรับน้ำหนัก ความเร็วและความแข็งแรงซึ่งหุ่นยนต์เหล่านี้จำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่เป็นไปตามข้อกำหนดทางด้านเทคนิค ISO 150066 เพื่อความปลอดภัยในการทำงานกับผู้ใช้งาน ในการเริ่มต้นแนะนำและเฟ้นหาหุ่นยนต์ที่เหมาะกับโรงงานแต่ละแห่งถือเป็นเรื่องใหญ่สำหรับธุรกิจของคุณ ถ้าคุณได้หุ่นยนต์ที่เหมาะสมมันจะช่วยเพิ่มผลผลิต เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ป้องกันอันตรายการบาดเจ็บ และข้อดีต่างๆมากมาย


อย่างไรก็ตามในกระบวนการผลิตยังมีอีกหลายขั้นตอนที่จำเป็นจะต้องพัฒนาขึ้นอย่างละเอียดถี่ถ้วน เมื่อคุณได้หุ่นยนต์ที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมของคุณแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการคัดเลือกเครื่องมือและลักษณะการทำงานที่เหมาะสม ดังนั้นการเลือกซื้อหุ่นยนต์จึงเป็นส่วนหนึ่งเท่านั้นที่นำมาประกอบในการพัฒนาระบบสายการผลิตทั้งอุตสาหกรรมต่อไป

The Next Generation of Collaborative Robot​​

Source: MEGA Tech Magazine, Sep-Oct 2017

© 2018 Advance Industry Media Plus Co., Ltd. All Rights Reserved.​​

Advance Industry Media Plus Co., Ltd.
1104/339 Pattanakarn Road Suanluang, Suanluang, Bangkok, 10250 Thailand

Tel. +66 2136 1406-7

Fax. +66 2187 2899​

Ms. Khemruji Pruankaewmanee

Tel: +66 2 136 1406-7

Reader voices






megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching