自動化は製造のほぼすべての側面に導入されています。しかし、縫製は従来、産業用ロボットやその他の自動化ツールにとって取り組むのが難しい課題でした。自動化技術の新たな進歩により、これまで自動化するには難しすぎると考えられていた縫製作業であっても、縫製メーカーの自動化の世界が拡大しています。

縫製ロボットの紹介

自動縫製は、革、布地、羊毛の縫製など、工業用および商業用の縫製作業にロボットを応用したものです。これらの材料はそれぞれ課題を抱えていますが、生産率、効率、信頼性の向上という魅力により、ロボットメーカーは、この分野が提供できる最も困難な課題に対する答えを開発するようになりました。

メーカーは 100 年以上にわたって繊維産業で自動化を使用してきましたが、一般的に自動化は裁断などの単純な作業に限定されていました。しかし、ここ数年で、これらの制限に対処するための新製品が市場に投入されました。

なぜ裁縫はこんなに難しいのでしょうか？

緩んだ小さな生地の糸を扱うために必要な器用さと正確さを機械的に達成するのは非常に困難です。糸がずれたり、位置がずれたり、伸びたりしやすくなります。さらに、生地には欠陥が生じやすいため、縫製時に微調整が必​​要になります。

現世代のマシン ビジョンとロボット エンド エフェクター (ロボットの「手」) テクノロジーの進歩により、生地メーカーに可能性の世界が開かれました。マシンビジョンを使用すると、ロボットは、生地の位置がずれたり、しわが寄ったりしたときを基本的に「見る」ことで、素材の問題に反応し、調整できるようになります。ロボットの動作とエンドエフェクターの進歩により、より洗練された制御が可能になります。トルク制御などの機能により、材料に適切な圧力と張力が加えられる「感覚」が得られます。

ロボット縫製のしくみ

実際、ロボット縫製は特定の要件を備えたニッチな自動化アプリケーションです。たとえば、縫製ロボットの多くは企業の個別の仕様に合わせて専用に作られており、他の分野で見られるような万能のソリューションはありません。縫製ロボットには、縫製ヘッド、追加のグリッパー、複数のロボット アームやエンド エフェクターなど、材料を縫製するための独自の機構も必要です。

縫製ロボットの種類

他の業界と同様に、縫製用途に適しているのは特定の種類のロボットのみです。多くの場合、工業規模の縫製の課題に対処することを目的とした次のような特別なオプションが装備されています。

1. 6軸産業用ロボット
2.協働ロボット
3. デカルトロボット
4. 双腕ロボット

縫製のさまざまなオプションを比較する

縫製作業の自動化を検討しているメーカーには、アプリケーションやビジネスの特定のニーズに応じて、いくつかのオプションがあります。

縫製自動化ソリューションにより、メーカーはさまざまな方法で生産能力を強化できます。ロボット工学により、スループットと一貫性、再現性が向上します。これらのロボット システムは通常、無駄やダウンタイムが減り、生産性が向上します。考慮すべき主なオプションをいくつか次に示します。

デカルトロボット

デカルト ロボット (上の写真) は、拡張性の高い大型の機器です。あらゆるサイズの縫製工程に適用される人気のシステムです。複数のミシンヘッドアタッチメントを使用して、複数の製品を同時に縫製します。さらに、これらのシステムは一貫性を確保するために高精度のエンジニアリングを行うことができます。ただし、欠点もあります。デカルト ロボットは大型で複雑な産業機械であり、他のオプションと比較して高価になる可能性があります。

多関節アーム

6 軸、協働、双腕ロボットは、別のタイプの自動化ソリューションです。これらのロボットは、多関節アームと呼ばれるロボットのサブセットを表します。これらの機械は非常に器用なので、布地が手に負えず、扱うのに細かい運動能力が必要な縫製などの繊細な作業に最適です。また、さまざまなアプリケーションに非常によく適合するため、再プログラムしたり、別のタスクに再展開したりするのが簡単です。これらのロボットは非常に順応性が高いため、縫製協働ロボットを溶接作業に再配置できない理由はありません。エンドエフェクタを溶接に適したものに交換すると、再プログラムする準備が整います。ただし、デカルト ロボットは専用に作られているため、プラズマ切断などの新しい用途に再導入するには、機械コンポーネントの大幅な見直しが必要になります。協働ロボットは、怪我のリスクを軽減しながら人の近くで作業できるように設計されているため、協力的な利点もあります。

ただし、適応性の高いロボット アームにも限界があります。デカルトほど適切に拡大縮小できず、通常は複数の衣類を同時に縫製できません。デカルト ロボットと同じ速度や精度も提供しません。

縫製ロボットを統合する方法

この時点で、縫製プロセスの一部を自動化できるという見通しに興奮しているかもしれません。ただし、情報に基づいた意思決定を行うためには、必要な手順がまだいくつかあります。

プロジェクトの範囲を定義する

プロセスの最も重要な部分は、当然のことながら、最初から始まります。プロジェクトの範囲を適切に定義することは、実装を成功させる上で大きな役割を果たします。次のような要素を考慮する必要があります。

1. 貴社製品の詳細と特徴
2. 製造プロセスの正確な手順を明確にする
3. 現在のプロセス (生産率、効率、稼働時間など) と自動化後の望ましい結果に関する指標と主要業績評価指標 (KPI) を定義します。
4. プロセスに関連する実際のコスト (原材料、労働力など) を特定します。
5. 利用可能な予算を定義する