เป็นไปได้ไหมที่มนุษย์จะทำงานร่วมกับหุ่นยนต์ในอุตสาหกรรม

การทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ที่ใช้พื้นที่ทำงานร่วมกันนั้นเป็นที่ต้องการมากกว่าที่เคย แนวโน้มเกี่ยวกับเซลล์หุ่นยนต์แบบปราศจากรั้วป้องกันและมีขนาดเล็กที่สุดยังคงดำเนินต่อไปในอุตสาหกรรม ในเวลาเดียวกัน หุ่นยนต์ควรผสานรวมเข้ากับขั้นตอนการทำงานแบบแมนนวลให้เรียบง่ายที่สุดและไม่มีการลดทอนรายละเอียดใดๆ ลง
เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของ การทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ ความคิดสร้างสรรค์และโซลูชันที่สามารถปฏิบัติงานได้จริงจึงเป็นสิ่งจำเป็น ข้อดีของเซลล์หุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม เช่น ความเร็ว ความแม่นยำ ผลผลิตสูง และอายุการใช้งานที่ยาวนานไม่ควรถูกมองข้าม นอกจากนี้ น้ำหนักบรรทุกของหุ่นยนต์ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน แต่ก็ยังมีข้อจำกัดในการทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์อยู่จนถึงตอนนี้

หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่สูงของอุตสาหกรรมได้ เนื่องจากทำงานด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัดและมีน้ำหนักบรรทุกต่ำกว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ข้อจำกัดยังคงปรากฏให้เห็นอย่างรวดเร็วในด้านการเชื่อมต่อและตัวเลือกการรวมในระบบที่มีอยู่ ด้วยเหตุนี้ KUKA และ SICK และ Blue Danube Robotics จึงนำเสนอโซลูชันโซลูชันแบบครบวงจรที่ผสมผสานทั้งประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดและมาตรฐานความปลอดภัยล่าสุดสำหรับการใช้งานร่วมกัน โดยมีการรับประกันถึงการทำงานร่วมกันอย่างปลอดภัยระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ที่เป็นสิ่งสำคัญที่สุด ถึงแม้ว่าจะมีน้ำหนักบรรทุกมากถึง 100 กก. ก็ตาม การทำงานร่วมกันอย่างราบรื่นของส่วนประกอบทั้งหมดเกิดขึ้นจากชุดควบคุมหุ่นยนต์และแพ็คเกจเทคโนโลยีของ KUKA Safe-Operation

ระบบเวอร์ชัน sBot_Speed CIP สำหรับ KUKA จาก SICK ได้รวม microScan3 เข้ากับระบบควบคุมความปลอดภัย Flexi Soft และเกตเวย์ EFI-pro ระบบรักษาความปลอดภัยที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ช่วยให้สามารถตรวจสอบโซนป้องกันหลายแห่งพร้อมกันได้อย่างปลอดภัยและยังสามารถตรวจจับบุคคลที่เข้ามาในโซนที่ได้รับการป้องกันได้อีกด้วย การตั้งค่าและพารามิเตอร์การสื่อสารเฉพาะหุ่นยนต์ได้รับการกำหนดค่าล่วงหน้าแล้ว และสามารถรวมเข้ากับชุดควบคุมหุ่นยนต์ KUKA KRC4 ได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัยด้วย EtherNet/IP™ CIP Safety™ ซึ่งช่วยประหยัดเวลาอันมีค่าในการวางแผนโครงการและการประเมินแนวคิดด้านความปลอดภัยได้

microScan3 ตรวจสอบเซลล์หุ่นยนต์อย่างถาวรและแบ่งพื้นที่การทำงานออกเป็นสามโซน (ดูภาพประกอบ) หากไม่มีบุคคลอยู่ในโซนอันตราย (โซนสีเขียว) หุ่นยนต์จะมีความเร็วเชิงเส้นได้ถึง 2 เมตร/วินาที หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันทำงานด้วยความเร็วสูงสุด 1 เมตร/วินาที หากมีคนเข้าใกล้หุ่นยนต์และอยู่ในโซนสีส้ม ความเร็วของหุ่นยนต์จะลดลง เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการประเมินความเสี่ยงตามมาตรฐาน ISO TS15066 โซนสีส้มทำหน้าที่เป็นโซนตรวจจับและใช้เป็นเขตกันชนเพื่อให้หุ่นยนต์ลดความเร็วได้ตามต้องการ การเข้าสู่โซนสีเหลืองจะเป็นการเปิดใช้งานการตรวจสอบความเร็วที่ลดลงอย่างปลอดภัย หากเกินความเร็วดังกล่าว หุ่นยนต์จะหยุดด้วยปุ่มหยุดฉุกเฉิน 1 (Near-track EMERGENCY STOP) ตามมาตรฐาน EN 60204 เมื่อโซนสีส้มและสีเหลืองของเครื่องสแกนเลเซอร์ว่างเปล่าอีกครั้ง และไม่มีบุคคลอยู่ในพื้นที่อันตราย หุ่นยนต์จะเร่งความเร็วตามความเร็วที่ตั้งโปรแกรมไว้อย่างอิสระ

แพ็คเกจเทคโนโลยี SafeOperation คือส่วนต่อประสานระหว่างส่วนประกอบด้านความปลอดภัย โดยจะประมวลผลสัญญาณจากส่วนต่อประสานด้านความปลอดภัย ตรวจสอบการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ และนำเสนอคุณลักษณะด้านความปลอดภัยอื่นๆ ซึ่งรวมถึงการกำหนดพื้นที่การตรวจสอบที่ปลอดภัย การตรวจสอบความเร็วที่ปลอดภัย และการอ้างอิงการปรับเปลี่ยนอย่างสม่ำเสมอ คุณสมบัติเสริมเหล่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบตำแหน่งของเครื่องมือระหว่างการทำงานทั้งหมดและสามารถหยุดหุ่นยนต์สามารถได้อย่างปลอดภัยในกรณีที่เกิดความผิดปกติ เพื่อให้สามารถหยุดการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ได้ทันเวลา ในกรณีที่เกิดการทำงานผิดพลาดหรือละเมิดข้อจำกัดเชิงพื้นที่ เบรกจะต้องได้รับการรับประกันว่าอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ โดยทำการตรวจสอบด้วยการทดสอบเบรกอัตโนมัติ ซึ่งจะเป็นการตรวจสอบเป็นรอบ โดยตรวจสอบว่าแรงเบรกของมอเตอร์สูงเพียงพอหรือไม่ และให้แน่ใจว่าหุ่นยนต์จะหยุดอย่างปลอดภัยหากจำเป็น

แพ็คเกจเสริม KUKA.Handguiding นั้นใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานระหว่างหุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมและมนุษย์นั้นสามารถปฏิบัติงานได้จริงและมีประสิทธิภาพมากที่สุด ชุดควบคุมช่วยให้สามารถนำทางหุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมได้แบบไร้สายด้วยวิธีที่ผู้ใช้สามารถทำได้อย่างง่ายที่สุด หุ่นยนต์ถูกควบคุมโดยเมาส์ 6D ที่ติดตั้งอยู่บนหุ่นยนต์ ซึ่งทำให้สามารถตั้งโปรแกรมจุดเคลื่อนที่และบันทึกลำดับการเคลื่อนไหวได้ ซึ่งช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมของ KUKA ได้อย่างเรียบง่ายและเป็นธรรมชาติ การใช้แพ็คเกจนี้ไม่จำเป็นต้องฝึกอบรมหรือปฐมนิเทศพนักงานที่กินเวลายาวนาน

การสื่อสารระหว่างส่วนประกอบต่างๆ จะต้องซิงค์กัน เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น ระบบความปลอดภัยของ SICK (เครื่องสแกนความปลอดภัยแบบเลเซอร์ microScan3 + ระบบควบคุมความปลอดภัย Flexi Soft) เชื่อมต่อกับชุดควบคุมหุ่นยนต์โดยฟิลด์บัสที่ปลอดภัย เช่น Ether-Cat/FSoE, EtherNet/IP/CIP Safety หรือ PROFINET/PROFIsafe AIRSKIN เชื่อมต่อกับอินพุตความปลอดภัยของชุดควบคุมความปลอดภัยผ่านช่องสัญญาณ 2 ช่อง

เราได้ทำการเลือกส่วนประกอบอย่างรอบคอบเพื่อให้สามารถผสานรวมเข้ากับมาตรฐานความปลอดภัยสูงสุดได้อย่างง่ายดายที่สุดร่วมกับพันธมิตร Blue Danube Robotics และ SICK เราทำการทดสอบขึ้นใน KUKA Application Center ที่สเตย์เรกก์ ซึ่งการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบได้รับการตรวจสอบและทดสอบอย่างละเอียด