L’automazione ha trovato la sua strada in quasi ogni aspetto della produzione. Tuttavia, il cucito è stato tradizionalmente un compito difficile da affrontare per la robotica industriale e altri strumenti di automazione. Nuovi progressi nella tecnologia dell’automazione stanno espandendo il mondo dell’automazione per i produttori di cucito, anche per attività di cucito precedentemente considerate troppo difficili da automatizzare.

Introduzione ai robot da cucire

La cucitura automatizzata è l'applicazione della robotica ad attività di cucito industriale e commerciale, come cucire pelle, tessuti e lana. Ciascuno di questi materiali pone delle sfide, ma il richiamo dell’aumento dei tassi di produzione, dell’efficienza e dell’affidabilità ha portato i produttori di robot a sviluppare risposte per le sfide più difficili che il settore può offrire.

I produttori utilizzano l’automazione nell’industria dei tessuti da oltre 100 anni, anche se generalmente è stata limitata a compiti semplici come il taglio. Negli ultimi anni, tuttavia, nuovi prodotti sono entrati nel mercato per ovviare a queste limitazioni.

Perché cucire è così difficile?

La destrezza e la precisione necessarie per maneggiare fili di tessuto sciolti e sottili possono essere molto difficili da ottenere meccanicamente. I fili sono soggetti a spostamento, disallineamento e allungamento. Inoltre, i tessuti sono soggetti a imperfezioni che richiedono regolazioni precise durante la cucitura.

L'attuale generazione di visione artificiale e i progressi nella tecnologia degli effetti 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 con il materiale essenzialmente “vedendo” quando il tessuto diventa disallineato o sgualcito, consentendogli di apportare modifiche. I progressi nel movimento dei robot e negli effettori finali consentono un controllo sempre più raffinato. Funzionalità come il controllo della coppia forniscono la “sensazione” della pressione e della tensione adeguate applicate al materiale.

Come funziona il cucito robotizzato

In effetti, la cucitura robotizzata è un’applicazione di automazione di nicchia che presenta requisiti specifici. Ad esempio, molti robot per cucire sono costruiti appositamente secondo le specifiche specifiche di un'azienda: non esiste una soluzione valida per tutti come si può trovare in altri settori. I robot per cucire richiedono inoltre meccanismi unici per cucire materiali come teste di cucitura, pinze extra e più bracci robotici ed effettori finali.

Tipi di robot da cucire

Proprio come qualsiasi altro settore, solo alcuni tipi di robot sono adatti per le applicazioni di cucito. Sono spesso dotati di opzioni speciali appositamente realizzate 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 di cucito

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

Le soluzioni di automazione del cucito consentono ai produttori di migliorare la propria capacità produttiva in diversi modi. La robotica può aumentare la produttività, la coerenza e la ripetibilità. Questi sistemi robotici generalmente creano meno sprechi e tempi di inattività, aumentando la produttività. Ecco alcune delle principali opzioni da considerare:

Robot cartesiani

I robot cartesiani (nella foto sopra) sono apparecchiature di grandi dimensioni altamente scalabili. Questi sistemi popolari vengono applicati a processi di cucitura di tutte le dimensioni. Cuciono più prodotti contemporaneamente utilizzando più accessori per teste di cucitura. Inoltre, questi sistemi possono avere un’ingegneria di alta precisione per garantire coerenza. Ci sono tuttavia degli svantaggi. I robot cartesiani sono macchinari industriali grandi e complessi e possono essere costosi rispetto ad altre opzioni.

Bracci articolati

I robot a sei assi, collaborativi e a doppio braccio sono un altro tipo di soluzione di automazione. Questi robot rappresentano un sottoinsieme di robot chiamati bracci articolati. Queste macchine sono estremamente abili, il che le rende perfette per compiti delicati come il cucito, dove i tessuti possono essere indisciplinati e richiedono capacità motorie fini per essere maneggiati. E poiché si adattano perfettamente a un'ampia gamma di applicazioni, sono facili da riprogrammare e ridistribuire in un'attività diversa. Questi robot sono così adattabili che non c'è motivo per cui un cobot da cucito non possa essere ridistribuito a un'attività di saldatura. Scambia l'effettore finale con qualcosa di più appropriato per la saldatura ed è pronto per essere riprogrammato. Un robot cartesiano, tuttavia, è costruito appositamente e richiederebbe una revisione significativa dei componenti meccanici per essere reimpiegato in una nuova applicazione, come il taglio al plasma. I cobot traggono vantaggio anche dall’essere collaborativi: sono progettati per lavorare vicino a persone con un rischio ridotto di lesioni.

Tuttavia, anche i bracci robotici altamente adattabili presentano dei limiti. Non si adattano bene come cartesiani e in genere non possono cucire più indumenti contemporaneamente. Non offrono nemmeno la stessa velocità e precisione riscontrate nei robot cartesiani.

Come integrare un robot da cucito

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

Definisci l'ambito del tuo progetto

La parte più importante del processo inizia, non sorprende, dall'inizio. Definire correttamente l’ambito del progetto giocherà un ruolo importante per un’implementazione di successo. Dovresti considerare fattori come:

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