Автоматизация проникла практически во все аспекты производства. Однако шитье традиционно было сложной задачей для промышленной робототехники и других средств автоматизации. Новые достижения в области технологий автоматизации расширяют мир автоматизации для производителей швейной продукции, даже для задач шитья, которые ранее считались слишком сложными для автоматизации.

Введение в швейные роботы

Автоматизированное шитье — это применение робототехники в промышленных и коммерческих швейных задачах, таких как шитье кожи, тканей и шерсти. Каждый из этих материалов создает проблемы, но соблазн повышения производительности, эффективности и надежности побудил производителей роботов разрабатывать решения для самых сложных задач, которые может предложить сектор.

Производители используют автоматизацию в текстильной промышленности уже более 100 лет, хотя обычно она ограничивалась простыми задачами, такими как резка. Однако в последние несколько лет на рынок вышли новые продукты, призванные устранить эти ограничения.

Почему шитье так сложно?

Ловкость и точность, необходимые для работы с ослабленными, тонкими нитями ткани, может быть очень труднодостижимыми механическим путем. Нити склонны к смещению, смещению и растяжению. Кроме того, ткани склонны к дефектам, которые требуют тонкой корректировки во время шитья.

Текущее поколение машинного зрения и достижения в технологии конечных эффекторов робота ('рук' робота) открыли мир возможностей для производителей тканей. Машинное зрение позволяет роботам реагировать на проблемы с материалом, по сути, «видя», когда ткань смещается или сминается, что позволяет им вносить коррективы. Достижения в области движения робота и конечных эффекторов позволяют осуществлять все более точное управление. Такие функции, как управление крутящим моментом, обеспечивают «ощущение» правильного давления и натяжения, оказываемого на материал.

Как работает роботизированное шитье

Действительно, роботизированное шитье — это нишевое приложение автоматизации, которое имеет особые требования. Например, многие швейные роботы специально созданы для конкретных спецификаций компании — не существует универсального решения, как в других секторах. Швейным роботам также требуются уникальные механики для шитья материалов, такие как швейные головки, дополнительные захваты и несколько роботизированных рук и конечных эффекторов.

Типы швейных роботов

Как и в любой другой отрасли, только определенные типы роботов подходят для швейных приложений. Они часто оснащены специальными опциями, специально разработанными для решения задач промышленного шитья, включая:

1. Шестиосевые промышленные роботы
2. Коллаборативные роботы
3. Картезианские роботы
4. Двурукие роботы

Сравнение различных вариантов шитья

Производители, желающие автоматизировать свои швейные операции, имеют несколько вариантов в зависимости от конкретных потребностей предприятия и сферы деятельности.

Решения для автоматизации шитья позволяют производителям повышать производительность несколькими способами. Робототехника может повысить производительность, последовательность и повторяемость. Эти роботизированные системы обычно создают меньше отходов и простоев, повышая производительность. Вот несколько основных вариантов для рассмотрения:

Картезианские роботы

Декартовы роботы (на фото выше) — это крупные единицы оборудования, которые легко масштабируются. Эти популярные системы применяются в швейных процессах всех размеров. Они шьют несколько изделий одновременно, используя несколько насадок для швейных головок. Кроме того, эти системы могут иметь высокоточную конструкцию для обеспечения последовательности. Однако есть и недостатки. Декартовы роботы — это крупные, сложные части промышленного оборудования, которые могут быть дорогими по сравнению с другими вариантами.

Шарнирные руки

Шестиосевые, коллаборативные и двухрукие роботы — еще один тип решения для автоматизации. Эти роботы представляют собой подмножество роботов, называемых шарнирными руками. Эти машины очень ловкие, что делает их идеальными для таких деликатных задач, как шитье, где ткани могут быть непослушными и требуют мелкой моторики для работы. И поскольку они так хорошо подходят для широкого спектра применений, их легко перепрограммировать и перераспределять для другой задачи. Эти роботы настолько адаптируемы, что нет никаких причин, по которым швейный кобот не может быть перераспределен для сварочной задачи. Замените конечный эффектор на что-то более подходящее для сварки, и он готов к перепрограммированию. Однако декартов робот специально создан и потребует существенной переделки механических компонентов для перераспределения его для нового применения, например, плазменной резки. Коботы также выигрывают от того, что они коллаборативные — они предназначены для работы рядом с людьми с пониженным риском получения травм.

Однако даже высокоадаптируемые роботизированные руки имеют ограничения. Они не масштабируются как декартовы и, как правило, не могут шить несколько предметов одежды одновременно. Они не обеспечивают ту же скорость и точность, что и декартовы роботы.

Как интегрировать швейного робота

На этом этапе вы, возможно, взволнованы перспективой автоматизации части вашего процесса шитья. Однако есть еще несколько важных шагов, которые нужно предпринять, чтобы принять обоснованное решение.

Определите масштаб вашего проекта

Самая важная часть процесса начинается, что неудивительно, в самом начале. Правильное определение масштаба вашего проекта сыграет большую роль в успешной реализации. Вам следует учитывать такие факторы, как:

1. Подробности и характеристики вашего продукта
2. Уточните точные этапы производственного процесса.
3. Определите метрики и ключевые показатели эффективности (KPI) для текущего процесса (производительность, эффективность, время безотказной работы и т. д.) и желаемый результат после автоматизации.
4. Определите истинные затраты, связанные с процессом (сырьевые материалы, рабочая сила и т. д.)
5. Определите свой доступный бюджет