A automação encontrou seu caminho em quase todas as facetas da fabricação. No entanto, a costura tem sido tradicionalmente uma tarefa difícil para a robótica industrial e outras ferramentas de automação. Novos avanços na tecnologia de automação estão expandindo o mundo da automação para os fabricantes de costura, mesmo para tarefas de costura anteriormente consideradas muito difíceis de automatizar.

Introdução aos robôs de costura

A costura automatizada é a aplicação da robótica em tarefas de costura industriais e comerciais, como costurar couro, tecidos e lã. Cada um destes materiais apresenta desafios, mas a atração pelo aumento das taxas de produção, eficiência e fiabilidade levou os fabricantes de robôs a desenvolver respostas para os desafios mais difíceis que o setor pode oferecer.

Os fabricantes utilizam a automação nas indústrias de tecidos há mais de 100 anos, embora ela geralmente tenha sido limitada a tarefas simples, como corte. Nos últimos anos, contudo, novos produtos entraram no mercado para resolver estas limitações.

Por que costurar é tão difícil?

A destreza e a precisão necessárias para manusear pequenos fios de tecido soltos podem ser muito difíceis de obter mecanicamente. Os fios são propensos a deslocamento, desalinhamento e alongamento. Além disso, os tecidos estão sujeitos a imperfeições que requerem ajustes finos durante a costura.

A geração atual de visão mecânica e os avanços na tecnologia de efetores finais de robôs (as “mãos” do robô) abriram um mundo de possibilidades para os fabricantes de tecidos. A visão mecânica permite que os robôs reajam a problemas com o material, essencialmente “vendo” quando o tecido fica desalinhado ou vincado, permitindo-lhe fazer ajustes. Os avanços no movimento do robô e nos efetores finais permitem um controle cada vez mais refinado. Recursos como controle de torque fornecem uma “sensação” de pressão e tensão adequadas colocadas no material.

Como funciona a costura robótica

Na verdade, a costura robótica é uma aplicação de automação de nicho que possui requisitos específicos. Por exemplo, muitos robôs de costura são construídos especificamente de acordo com as especificações distintas de uma empresa – não existe uma solução única que sirva para todos como pode ser encontrada em outros setores. Os robôs de costura também exigem uma mecânica exclusiva para costurar materiais como cabeçotes de costura, pinças extras e vários braços robóticos e efetores finais.

Tipos de robôs de costura

Tal como qualquer outra indústria, apenas certos tipos de robôs são adequados para aplicações de costura. Muitas vezes são equipados com opções especiais criadas especificamente para enfrentar os desafios da costura em escala industrial, incluindo:

1. Robôs industriais de seis eixos
2. Robôs colaborativos
3. Robôs cartesianos
4. Robôs de braço duplo

Comparando diferentes opções de costura

Os fabricantes que buscam 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 o rendimento, a consistência e a repetibilidade. Esses sistemas robóticos geralmente criam menos desperdício e tempo de inatividade, aumentando a produtividade. Aqui estão algumas das principais opções a serem consideradas:

Robôs Cartesianos

Os robôs cartesianos (foto acima) são grandes equipamentos altamente escaláveis. Esses sistemas populares são aplicados a processos de costura de todos os tamanhos. Eles costuram vários produtos simultaneamente usando vários acessórios de cabeça de costura. Além disso, esses sistemas podem ter engenharia de alta precisão para garantir consistência. Existem desvantagens, no entanto. Os robôs cartesianos são peças grandes e complexas de máquinas industriais e podem ser caros em comparação com outras opções.

Braços Articulados

Robôs de seis eixos, colaborativos e de braço duplo são outro tipo de solução de automação. Esses robôs representam um subconjunto de robôs chamados braços articulados. Essas máquinas são altamente hábeis, o que as torna perfeitas para tarefas delicadas como costura, onde os tecidos podem ser indisciplinados e exigir habilidades motoras finas para serem manuseados. E como eles se adaptam perfeitamente a uma ampla variedade de aplicativos, são fáceis de reprogramar e reimplantar em uma tarefa diferente. Esses robôs são tão adaptáveis ​​que não há razão para que um cobot de costura não possa ser redistribuído para uma tarefa de soldagem. Troque o efetor final por algo mais apropriado para soldagem e ele estará pronto para ser reprogramado. Um robô cartesiano, no entanto, é construído especificamente e exigiria uma revisão significativa dos componentes mecânicos para reutilizá-lo em uma nova aplicação, como o corte a plasma. Os cobots também se beneficiam por serem colaborativos – eles são projetados para trabalhar perto de pessoas com risco reduzido de lesões.

Mesmo os braços robóticos altamente adaptáveis ​​têm limitações. Eles não escalam bem como cartesianos e normalmente não conseguem costurar várias peças de roupa simultaneamente. Eles também não oferecem a mesma velocidade e precisão encontradas nos robôs cartesianos.

Como integrar um robô de costura

Neste ponto, você pode estar entusiasmado com a perspectiva de automatizar alguma parte do seu processo de costura. No entanto, ainda existem algumas etapas essenciais a serem seguidas para tomar uma decisão informada.

Defina o escopo do seu projeto

A parte mais importante do processo começa, sem surpresa, no início. Definir adequadamente o escopo do seu projeto terá um papel importante no sucesso da implementação. Você deve considerar fatores como:

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