La automatización se ha incorporado a casi todas las facetas de la fabricación. Sin embargo, la costura ha sido tradicionalmente una tarea difícil de abordar para la robótica industrial y otras herramientas de automatización. Los nuevos avances en la tecnología de automatización están ampliando el campo de la automatización para los fabricantes de costura, incluso para tareas que antes se consideraban demasiado difíciles de automatizar.

Introducción a los robots de costura

La costura automatizada es la aplicación de la robótica a tareas de costura industriales y comerciales, como la costura de cuero, telas y lana. Cada uno de estos materiales plantea desafíos, pero la búsqueda de mayores tasas de producción, eficiencia y fiabilidad ha llevado a los fabricantes de robots a desarrollar soluciones para los desafíos más complejos del sector.

Los fabricantes han utilizado la automatización en la industria textil durante más de 100 años, aunque generalmente se ha limitado a tareas sencillas como el corte. Sin embargo, en los últimos años han aparecido nuevos productos en el mercado para abordar estas limitaciones.

¿Por qué es tan difícil coser?

La destreza y precisión necesarias para manipular hilos de tela finos y sueltos pueden ser muy difíciles de lograr mecánicamente. Los hilos son propensos a desplazarse, desalinearse y estirarse. Además, las telas son propensas a imperfecciones que requieren ajustes precisos durante la costura.

La generación actual de visión artificial y los avances en la tecnología de efectores finales robóticos (las "manos" del robot) han abierto un mundo de posibilidades para los fabricantes de telas. La visión artificial permite a los robots reaccionar ante problemas con el material, básicamente "viendo" cuándo la tela se desalinea o se arruga, lo que les permite realizar ajustes. Los avances en el movimiento de los robots y los efectores finales permiten un control cada vez más preciso. Funciones como el control de torque proporcionan una "sensación" de la presión y la tensión adecuadas sobre el material.

Cómo funciona la costura robótica

De hecho, la costura robótica es una aplicación de automatización especializada con requisitos específicos. Por ejemplo, muchos robots de costura se diseñan específicamente según las especificaciones específicas de cada empresa; no existe una solución universal, como sí ocurre en otros sectores. Los robots de costura también requieren mecanismos específicos para coser materiales, como cabezales de costura, pinzas adicionales y múltiples brazos robóticos y efectores finales.

Tipos de robots de costura

Al igual que en cualquier otra industria, solo ciertos tipos de robots son aptos para aplicaciones de costura. Suelen estar equipados con opciones especiales diseñadas específicamente para afrontar los retos de la costura a escala industrial, como:

1. Robots industriales de seis ejes
2. Robots colaborativos
3. Robots cartesianos
4. Robots de doble brazo

Comparando diferentes opciones para coser

Los fabricantes que buscan automatizar sus operaciones de costura tienen algunas opciones, según las necesidades específicas de la aplicación y el negocio.

Las soluciones de automatización de costura permiten a los fabricantes mejorar su capacidad de producción de diversas maneras. La robótica puede aumentar el rendimiento, la consistencia y la repetibilidad. Estos sistemas robóticos generalmente generan menos desperdicios y tiempos de inactividad, lo que aumenta la productividad. Estas son algunas de las principales opciones a considerar:

Robots cartesianos

Los robots cartesianos (en la imagen superior) son equipos de gran tamaño y altamente escalables. Estos populares sistemas se aplican a procesos de costura de todos los tamaños. Cosen múltiples productos simultáneamente utilizando múltiples cabezales de costura. Además, estos sistemas pueden contar con ingeniería de alta precisión para garantizar la consistencia. Sin embargo, presentan desventajas. Los robots cartesianos son máquinas industriales grandes y complejas, y pueden ser costosos en comparación con otras opciones.

Brazos articulados

Los robots de seis ejes, colaborativos y de doble brazo son otro tipo de solución de automatización. Estos robots representan un subconjunto de los robots llamados brazos articulados. Estas máquinas son muy hábiles, lo que las hace perfectas para tareas delicadas como la costura, donde las telas pueden ser difíciles de manejar y requieren habilidades motoras finas para su manejo. Y debido a su gran adaptabilidad a una amplia gama de aplicaciones, son fáciles de reprogramar y reutilizar en una tarea diferente. Estos robots son tan adaptables que no hay razón para que un cobot de costura no pueda reutilizarse en una tarea de soldadura. Al cambiar el efector final por uno más apropiado para soldadura, estará listo para ser reprogramado. Un robot cartesiano, sin embargo, está diseñado específicamente para este propósito y requeriría una revisión significativa de los componentes mecánicos para reutilizarlo en una nueva aplicación, como el corte por plasma. Los cobots también se benefician de su capacidad colaborativa: están diseñados para trabajar cerca de personas con un riesgo reducido de lesiones.

Sin embargo, incluso los brazos robóticos altamente adaptables tienen limitaciones. No escalan tan bien como los cartesianos y, por lo general, no pueden coser varias prendas simultáneamente. Tampoco ofrecen la misma velocidad ni precisión que los robots cartesianos.

Cómo integrar un robot de costura

A estas alturas, puede que te entusiasme la idea de automatizar parte de tu proceso de costura. Sin embargo, aún hay algunos pasos esenciales que debes seguir para tomar una decisión informada.

Define el alcance de tu proyecto

La parte más importante del proceso comienza, como era de esperar, desde el principio. Definir correctamente el alcance del proyecto será fundamental para una implementación exitosa. Debe considerar factores como:

1. Detalles y características de su producto
2. Aclarar los pasos exactos del proceso de producción.
3. Defina métricas e indicadores clave de rendimiento (KPI) en torno al proceso actual (tasa de producción, eficiencia, tiempo de actividad, etc.) y el resultado deseado después de la automatización.
4. Identificar los costos reales asociados al proceso (materia prima, mano de obra, etc.)
5. Define tu presupuesto disponible