La automatización ha llegado 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 mundo de la automatización para los fabricantes de costura, incluso para tareas de costura 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 coser cuero, telas y lana. Cada uno de estos materiales plantea desafíos, pero el atractivo de mayores tasas de producción, eficiencia y confiabilidad ha llevado a los fabricantes de robots a desarrollar respuestas para los desafíos más difíciles que el sector puede ofrecer.

Los fabricantes han utilizado la automatización en las industrias textiles durante más de 100 años, aunque generalmente se ha limitado a tareas simples como el corte. Sin embargo, en los últimos años han entrado al mercado nuevos productos para abordar estas limitaciones.

¿Por qué es tan difícil coser?

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

La generación actual de visión artificial y los avances en la tecnología de efectores finales de 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 esencialmente "viendo" cuando la tela se desalinea o se arruga, lo que les permite hacer ajustes. Los avances en el movimiento de robots y los efectores finales permiten un control cada vez más refinado. Funciones como el control de torsión brindan una "sensación" de la presión y tensión adecuadas aplicadas al material.

Cómo funciona la costura robótica

De hecho, la costura robótica es una aplicación de automatización especializada que tiene requisitos específicos. Por ejemplo, muchos robots de costura se construyen específicamente según las distintas especificaciones de una empresa; no existe una solución única para todos como se puede encontrar en otros sectores. Los robots de costura también requieren mecánicas únicas 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, sólo ciertos tipos de robots son adecuados para aplicaciones de costura. A menudo están equipadas con opciones especiales diseñadas específicamente para abordar los desafíos de la costura a escala industrial, que incluyen:

1. Robots industriales de seis ejes
2. Robots colaborativos
3. robots cartesianos
4. Robots de dos brazos

Comparación de diferentes opciones de costura

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 la costura permiten a los fabricantes mejorar su capacidad de producción de varias formas diferentes. La robótica puede aumentar el rendimiento, la coherencia y la repetibilidad. Estos sistemas robóticos generalmente generan menos desperdicio y tiempo de inactividad, lo que aumenta la productividad. Estas son algunas de las principales opciones a considerar:

Robots cartesianos

Los robots cartesianos (en la foto de arriba) son equipos grandes que son altamente escalables. Estos populares sistemas se aplican a procesos de costura de todos los tamaños. Cosen varios productos simultáneamente utilizando múltiples accesorios para cabezales de costura. Además, estos sistemas pueden tener ingeniería de alta precisión para garantizar la coherencia. Sin embargo, existen inconvenientes. Los robots cartesianos son piezas de maquinaria industrial grandes y complejas y pueden resultar costosas en comparación con otras opciones.

Brazos articulados

Los robots de seis ejes, colaborativos y de dos brazos son otro tipo de solución de automatización. Estos robots representan un subconjunto de 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 rebeldes y requieren habilidades motoras finas para manejarlas. Y debido a que se adaptan tan bien a una amplia gama de aplicaciones, son fáciles de reprogramar y reimplementar en una tarea diferente. Estos robots son tan adaptables que no hay razón para que un cobot de costura no pueda reasignarse a una tarea de soldadura. Cambie el efector final por algo más apropiado para soldar y estará listo para ser reprogramado. Sin embargo, un robot cartesiano está construido específicamente y requeriría una revisión importante de los componentes mecánicos para redesplegarlo en una nueva aplicación, como el corte por plasma. Los cobots también se benefician de ser colaborativos: 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 bien como cartesianos y normalmente no pueden coser varias prendas simultáneamente. Tampoco ofrecen la misma velocidad y precisión que los robots cartesianos.

Cómo integrar un robot de costura

En este punto, es posible que le entusiasme la posibilidad de automatizar alguna parte de su proceso de costura. Sin embargo, todavía quedan algunos pasos esenciales que tomar para tomar una decisión informada.

Defina el alcance de su proyecto

La parte más importante del proceso comienza, como era de esperar, desde el principio. Definir adecuadamente el alcance de su proyecto jugará un papel importante en una implementación exitosa. Debes considerar factores como:

1. Detalles y características de tu 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 verdaderos costos asociados al proceso (materias primas, mano de obra, etc.)
5. Define tu presupuesto disponible