A automação está presente em praticamente todos os aspectos da manufatura. No entanto, a costura tem sido tradicionalmente uma tarefa difícil para a robótica industrial e outras ferramentas de automação. Os avanços tecnológicos na área de automação estão expandindo as possibilidades de automação para fabricantes de peças de costura, inclusive para tarefas antes consideradas complexas demais para serem automatizadas.

Introdução aos robôs de costura

A costura automatizada é a aplicação da robótica a tarefas de costura industrial e comercial, como costurar couro, tecidos e lã. Cada um desses materiais apresenta desafios, mas a perspectiva de aumento nas taxas de produção, eficiência e confiabilidade levou os fabricantes de robôs a desenvolver soluções para os desafios mais complexos que o setor pode oferecer.

A automação é utilizada na indústria têxtil há mais de 100 anos, embora geralmente se limite a tarefas simples como o corte. Nos últimos anos, porém, novos produtos chegaram ao mercado para suprir essas limitações.

Por que costurar é tão difícil?

A destreza e a precisão necessárias para manusear fios de tecido soltos e minúsculos podem ser muito difíceis de alcançar mecanicamente. Os fios são propensos a deslocamentos, desalinhamentos e estiramento. Além disso, os tecidos são propensos a imperfeições que exigem ajustes minuciosos durante a costura.

A atual geração de visão computacional e os avanços na tecnologia de atuadores finais de robôs (as "mãos" do robô) abriram um mundo de possibilidades para os fabricantes de tecidos. A visão computacional permite que os robôs reajam a problemas com o material, essencialmente "enxergando" quando o tecido fica desalinhado ou amassado, possibilitando ajustes. Os avanços na movimentação dos robôs e nos atuadores finais permitem um controle cada vez mais preciso. Recursos como o controle de torque proporcionam uma "sensibilidade" à pressão e tensão adequadas aplicadas ao material.

Como funciona a costura robótica

De fato, a costura robótica é uma aplicação de automação de nicho com requisitos específicos. Por exemplo, muitos robôs de costura são construídos sob medida para atender às especificações distintas de uma empresa — não existe uma solução única que sirva para todos, como ocorre em outros setores. Os robôs de costura também exigem mecanismos exclusivos para costurar os materiais, como cabeçotes de costura, garras extras e múltiplos braços robóticos e atuadores finais.

Tipos de robôs de costura

Assim como em qualquer outro setor, apenas certos tipos de robôs são adequados para aplicações de costura. Eles geralmente são equipados com opções especiais desenvolvidas especificamente para atender aos desafios da costura em escala industrial, incluindo:

1. Robôs industriais de seis eixos
2. Robôs colaborativos
3. Robôs cartesianos
4. Robôs de dois braços

Comparando diferentes opções de costura

Os fabricantes que desejam automatizar suas operações de costura têm algumas opções, dependendo das necessidades específicas da aplicação e do negócio.

As soluções de automação de costura permitem que os fabricantes aumentem sua capacidade de produção de diversas maneiras. A robótica pode aumentar a produtividade, a consistência e a repetibilidade. Esses sistemas robóticos geralmente geram menos desperdício e tempo de inatividade, aumentando a produtividade. Aqui estão algumas das principais opções a serem consideradas:

Robôs cartesianos

Os robôs cartesianos (ilustrados acima) são equipamentos de grande porte e altamente escaláveis. Esses sistemas populares são aplicados a processos de costura de todos os tamanhos. Eles costuram vários produtos simultaneamente, utilizando diversos cabeçotes de costura. Além disso, esses sistemas podem apresentar alta precisão de fabricação para garantir a consistência. No entanto, existem desvantagens. Os robôs cartesianos são máquinas industriais grandes e complexas, podendo ser caros em comparação com outras opções.

Braços articulados

Robôs colaborativos de seis eixos e com braços duplos são outro tipo de solução de automação. Esses robôs representam um subconjunto de robôs chamados braços articulados. Essas máquinas são altamente ágeis, o que as torna perfeitas para tarefas delicadas como costura, onde os tecidos podem ser difíceis de manusear e exigem habilidades motoras finas. E como se adaptam tão bem a uma ampla gama de aplicações, são fáceis de reprogramar e reutilizar em uma tarefa diferente. Esses robôs são tão adaptáveis ​​que não há razão para que um robô colaborativo de costura não possa ser reutilizado em uma tarefa de soldagem. Basta trocar o atuador final por algo mais apropriado para soldagem e ele estará pronto para ser reprogramado. Um robô cartesiano, no entanto, é construído para um propósito específico e exigiria uma revisão significativa de componentes mecânicos para ser reutilizado em uma nova aplicação, como corte a plasma. Os robôs colaborativos também se beneficiam da colaboração — eles são projetados para trabalhar perto de pessoas com um risco reduzido de lesões.

Mesmo os braços robóticos altamente adaptáveis ​​têm limitações. Eles não escalam tão bem quanto os robôs cartesianos e, normalmente, não conseguem costurar várias peças de roupa simultaneamente. Também não oferecem a mesma velocidade e precisão dos robôs cartesianos.

Como integrar um robô de costura

Neste ponto, você pode estar animado com a perspectiva de automatizar parte do seu processo de costura. No entanto, ainda existem alguns passos essenciais a serem seguidos para tomar uma decisão bem informada.

Defina o escopo do seu projeto

A parte mais importante do processo começa, como seria de esperar, no início. Definir corretamente o escopo do seu projeto será fundamental para uma implementação bem-sucedida. Você deve considerar fatores como:

1. Detalhes e características do seu produto
2. Esclarecer as etapas exatas do processo de produção.
3. Defina métricas e indicadores-chave de desempenho (KPIs) para o processo atual (taxa de produção, eficiência, tempo de atividade, etc.) e para o resultado desejado após a automação.
4. Identificar os custos reais associados ao processo (matérias-primas, mão de obra, etc.)
5. Defina seu orçamento disponível.