L'automazione ha trovato posto in quasi ogni aspetto della produzione. Tuttavia, il cucito è tradizionalmente un compito difficile da affrontare per la robotica industriale e altri strumenti di automazione. I nuovi progressi nella tecnologia dell'automazione stanno ampliando il mondo dell'automazione per i produttori di macchine da cucire, anche per attività di cucito precedentemente considerate troppo difficili da automatizzare.

Introduzione ai robot da cucito

Il cucito automatizzato è l'applicazione della robotica ad attività di cucito industriali e commerciali, come la cucitura di pelle, tessuti e lana. Ognuno di questi materiali presenta delle sfide, ma l'attrattiva di maggiori ritmi di produzione, efficienza e affidabilità ha spinto i produttori di robot a sviluppare soluzioni per le sfide più ardue che il settore può presentare.

I produttori utilizzano l'automazione nell'industria tessile da oltre 100 anni, sebbene questa sia stata generalmente limitata a compiti semplici come il taglio. Negli ultimi anni, tuttavia, sono stati introdotti sul mercato nuovi prodotti per ovviare a queste limitazioni.

Perché cucire è così difficile?

La destrezza e la precisione necessarie per gestire fili di tessuto sottili e sciolti possono essere molto difficili da ottenere meccanicamente. I fili sono soggetti a spostarsi, disallinearsi e allungarsi. Inoltre, i tessuti sono soggetti a imperfezioni che richiedono piccole regolazioni durante la cucitura.

L'attuale generazione di visione artificiale e i progressi nella tecnologia degli effettori finali dei robot (le "mani" del robot) hanno aperto un mondo di possibilità per i produttori di tessuti. La visione artificiale consente ai robot di reagire ai problemi del materiale essenzialmente "vedendo" quando il tessuto si disallinea o si stropiccia, consentendo di apportare modifiche. I progressi nel movimento dei robot e negli effettori finali consentono un controllo sempre più raffinato. Funzionalità come il controllo di coppia forniscono una "sensazione" della corretta pressione e tensione applicate al materiale.

Come funziona il robot da cucito

In effetti, la cucitura robotica è un'applicazione di automazione di nicchia che presenta requisiti specifici. Ad esempio, molti robot da cucito sono costruiti appositamente secondo le specifiche specifiche di un'azienda: non esiste una soluzione universale come si può trovare in altri settori. I robot da cucito richiedono anche meccanismi specifici per cucire i materiali, come teste di cucitura, pinze aggiuntive e molteplici bracci robotici ed effettori finali.

Tipi di robot da cucito

Come in qualsiasi altro settore, solo alcuni tipi di robot sono adatti alle applicazioni di cucito. Spesso sono dotati di opzioni speciali appositamente progettate per affrontare le sfide del cucito su scala industriale, tra cui:

1. Robot industriali a sei assi
2. Robot collaborativi
3. Robot cartesiani
4. Robot a doppio braccio

Confronto tra diverse opzioni per cucire

I produttori che desiderano automatizzare le operazioni di cucitura hanno a disposizione diverse opzioni, a seconda delle esigenze specifiche dell'applicazione e dell'azienda.

Le soluzioni di automazione della cucitura consentono ai produttori di migliorare la loro capacità produttiva in diversi modi. La robotica può aumentare la produttività, la coerenza e la ripetibilità. Questi sistemi robotici generalmente riducono gli sprechi e i tempi di fermo, aumentando la produttività. Ecco alcune delle principali opzioni da considerare:

Robot cartesiani

I robot cartesiani (nella foto sopra) sono macchinari di grandi dimensioni altamente scalabili. Questi sistemi diffusi vengono applicati a processi di cucitura di tutte le dimensioni. Cucono più prodotti simultaneamente utilizzando più teste di cucitura. Inoltre, questi sistemi possono essere progettati con elevata precisione per garantire la coerenza. Tuttavia, presentano anche degli svantaggi. I robot cartesiani sono macchinari industriali grandi e complessi e possono essere costosi rispetto ad altre opzioni.

Braccia articolate

I robot a sei assi, collaborativi e a doppio braccio rappresentano un altro tipo di soluzione di automazione. Questi robot rappresentano un sottoinsieme dei robot chiamati bracci articolati. Queste macchine sono estremamente agili, il che le rende perfette per compiti delicati come il cucito, dove i tessuti possono essere indisciplinati e richiedere capacità motorie fini per essere gestiti. E poiché si adattano così bene a un'ampia gamma di applicazioni, sono facili da riprogrammare e riassegnare a un compito diverso. Questi robot sono così adattabili che non c'è motivo per cui un cobot per cucire non possa essere riassegnato a un'attività di saldatura. Sostituendo l'effettore finale con qualcosa di più appropriato per la saldatura, è pronto per essere riprogrammato. Un robot cartesiano, tuttavia, è costruito appositamente e richiederebbe una revisione significativa dei componenti meccanici per essere riassegnato a una nuova applicazione, come il taglio al plasma. I cobot traggono inoltre vantaggio dalla loro collaboratività: sono progettati per lavorare vicino alle persone con un rischio ridotto di lesioni.

Anche i bracci robotici altamente adattabili presentano però dei limiti. Non scalano bene come i robot cartesiani e in genere non riescono a cucire più capi contemporaneamente. Non offrono nemmeno la stessa velocità e precisione dei robot cartesiani.

Come integrare un robot da cucito

A questo punto, potresti essere entusiasta all'idea di automatizzare una parte del tuo processo di cucito. Tuttavia, ci sono ancora alcuni passaggi essenziali da compiere per prendere una decisione consapevole.

Definisci l'ambito del tuo progetto

La parte più importante del processo inizia, come prevedibile, all'inizio. Definire correttamente l'ambito del progetto giocherà un ruolo fondamentale per un'implementazione di successo. È opportuno considerare fattori come:

1. Dettagli e caratteristiche del tuo prodotto
2. Chiarire i passaggi esatti del processo di produzione
3. Definire metriche e indicatori chiave di prestazione (KPI) relativi al processo corrente (tasso di produzione, efficienza, tempo di attività, ecc.) e al risultato desiderato dopo l'automazione
4. Identificare i costi reali associati al processo (materie prime, manodopera, ecc.)
5. Definisci il budget disponibile