La automatización se ha extendido a casi todos los aspectos de la fabricación. Sin embargo, la costura ha sido tradicionalmente una tarea difícil para la robótica industrial y otras herramientas de automatización. Los nuevos avances en tecnología de automatización están ampliando las posibilidades de automatización para los fabricantes de prendas de coser, incluso para tareas que antes se consideraban demasiado difíciles de automatizar.

Introducción a los robots de costura

La costura automatizada consiste en 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 presenta sus propios desafíos, pero el atractivo de aumentar la producción, la eficiencia y la fiabilidad ha impulsado a los fabricantes de robots a desarrollar soluciones para los retos más complejos del sector.

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

¿Por qué es tan difícil coser?

La destreza y precisión necesarias para manejar hilos sueltos y finos en las telas pueden ser muy difíciles de lograr mecánicamente. Los hilos tienden a desplazarse, desalinearse y estirarse. Además, las telas suelen presentar imperfecciones que requieren ajustes precisos durante la costura.

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

Cómo funciona la costura robótica

En efecto, la costura robótica es una aplicación de automatización especializada con requisitos específicos. Por ejemplo, muchos robots de costura se fabrican a medida según las especificaciones particulares de cada empresa; no existe una solución universal como en otros sectores. Además, los robots de costura requieren una mecánica específica 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 adecuados para aplicaciones de costura. A menudo se les equipa con opciones especiales diseñadas específicamente para abordar los desafíos de la costura a escala industrial, entre las que se incluyen:

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

Comparación de diferentes opciones para coser

Los fabricantes que buscan automatizar sus operaciones de costura tienen varias opciones, dependiendo de las necesidades específicas de la aplicación y del negocio.

Las soluciones de automatización de la costura permiten a los fabricantes aumentar su capacidad de producción de diversas maneras. La robótica puede incrementar el rendimiento, la uniformidad y la repetibilidad. Estos sistemas robóticos suelen generar menos desperdicio y tiempos de inactividad, lo que aumenta la productividad. A continuación, se presentan 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 sistemas, muy populares, se utilizan en procesos de costura de cualquier tamaño. Cosen múltiples productos simultáneamente mediante diversos cabezales de costura. Además, pueden incorporar ingeniería de alta precisión para garantizar la uniformidad. Sin embargo, presentan algunos inconvenientes. Los robots cartesianos son maquinaria industrial grande y compleja, y pueden resultar costosos en comparación con otras opciones.

Brazos articulados

Los robots colaborativos de seis ejes y doble brazo representan otra solución de automatización. Estos robots pertenecen a la categoría de robots de brazo articulado. Su gran destreza los hace ideales para tareas delicadas como la costura, donde las telas pueden ser difíciles de manejar y requieren motricidad fina. Gracias a su versatilidad, son fáciles de reprogramar y reutilizar en diferentes tareas. Su adaptabilidad es tal que un cobot de costura puede reutilizarse para soldar. Basta con cambiar el efector final por uno más apropiado para soldadura para reprogramarlo. En cambio, un robot cartesiano está diseñado para una función específica y requeriría una importante modificación de sus componentes mecánicos para usarlo en una nueva aplicación, como el corte por plasma. Los cobots también se benefician de su naturaleza colaborativa: están diseñados para trabajar cerca de personas con un menor riesgo de lesiones.

Sin embargo, incluso los brazos robóticos más adaptables tienen limitaciones. Su escalabilidad no es la misma que la de los robots 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

Llegados a este punto, es posible que te entusiasme la idea de automatizar alguna parte de tu proceso de costura. Sin embargo, aún quedan algunos pasos esenciales por dar para tomar una decisión bien fundamentada.

Define el alcance de tu proyecto

La parte más importante del proceso comienza, como es lógico, al principio. Definir correctamente el alcance del proyecto será fundamental para una implementación exitosa. Se deben considerar factores como:

1. Detalles y características de su producto
2. Aclarar los pasos exactos del proceso de producción
3. Defina las 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 con el proceso (materias primas, mano de obra, etc.).
5. Define tu presupuesto disponible