Автоматизация проникла практически во все аспекты производства. Однако традиционно шитье было сложной задачей для промышленных роботов и других средств автоматизации. Новые достижения в области технологий автоматизации расширяют возможности автоматизации для швейных предприятий, даже для тех видов шитья, которые ранее считались слишком сложными для автоматизации.

Введение в мир швейных роботов

Автоматизированное шитье — это применение робототехники в промышленных и коммерческих швейных задачах, таких как шитье кожи, тканей и шерсти. Каждый из этих материалов представляет собой определенные сложности, но стремление к увеличению производительности, эффективности и надежности побудило производителей роботов разрабатывать решения для самых сложных задач, которые может предложить эта отрасль.

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

Почему шитьё так сложно?

Ловкость и точность, необходимые для работы с тонкими, незакрепленными нитями ткани, очень трудно достичь механическим способом. Нити склонны к смещению, перекосу и растяжению. Кроме того, ткани подвержены дефектам, требующим точной корректировки во время шитья.

Современные технологии машинного зрения и достижения в области роботизированных манипуляторов («рук») 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 корректировки. Достижения в области перемещения роботов и манипуляторов обеспечивают все более точное управление. Такие функции, как управление крутящим моментом, обеспечивают «чувство» необходимого давления и натяжения, прикладываемых к материалу.

Как работает роботизированное шитье

Действительно, роботизированное шитье — это нишевая область автоматизации со специфическими требованиями. Например, многие швейные роботы создаются специально под конкретные нужды компании — универсального решения, как в других отраслях, не существует. Швейные роботы также требуют уникальной механики для шитья материалов, такой как швейные головки, дополнительные захваты, а также множество роботизированных манипуляторов и концевых захватов.

Виды швейных роботов

Как и в любой другой отрасли, для швейных работ подходят только определенные типы роботов. Зачастую они оснащаются специальными опциями, разработанными специально для решения задач промышленного шитья, в том числе:

1. Шестиосевые промышленные роботы
2. Роботы-коллаборанты
3. Декартовы роботы
4. Двурукие роботы

Сравнение различных вариантов шитья

Производители, стремящиеся автоматизировать свои швейные операции, имеют несколько вариантов, в зависимости от конкретных потребностей предприятия и специфики бизнеса.

Решения для автоматизации швейного производства позволяют производителям повысить производительность несколькими способами. Робототехника может увеличить пропускную способность, стабильность и повторяемость. Эти роботизированные системы, как правило, сокращают количество отходов и простоев, повышая производительность. Вот несколько основных вариантов, которые стоит рассмотреть:

Декартовы роботы

Картезианские роботы (изображены выше) — это крупногабаритное оборудование, обладающее высокой масштабируемостью. Эти популярные системы применяются в швейных процессах любого масштаба. Они позволяют одновременно шить несколько изделий, используя несколько швейных головок. Кроме того, эти системы могут обладать высокоточной конструкцией, обеспечивающей стабильность результатов. Однако у них есть и недостатки. Картезианские роботы — это крупные, сложные промышленные машины, и их стоимость может быть выше по сравнению с другими вариантами.

Шарнирные руки

Шестиосевые, коллаборативные и двурукие роботы — это еще один тип решений для автоматизации. Эти роботы представляют собой подвид роботов, называемых шарнирными манипуляторами. Эти машины обладают высокой ловкостью, что делает их идеальными для деликатных задач, таких как шитье, где ткани могут быть непослушными и требуют тонкой моторики для работы. А поскольку они так хорошо подходят для широкого спектра применений, их легко перепрограммировать и использовать для других задач. Эти роботы настолько адаптируемы, что нет причин, по которым робот-швея не мог бы быть перенаправлен на сварочные работы. Замените концевой захват на что-то более подходящее для сварки, и он готов к перепрограммированию. Картезианский робот, однако, создан специально для этой цели и потребует значительной модернизации механических компонентов для его перенаправления в новое применение, например, плазменную резку. Коллаборативные роботы также выигрывают от своей коллаборативности — они разработаны для работы рядом с людьми с меньшим риском травм.

Однако даже у высокоадаптивных роботизированных манипуляторов есть ограничения. Они плохо масштабируются по сравнению с декартовыми роботами и, как правило, не могут шить несколько предметов одежды одновременно. Они также не обеспечивают той же скорости и точности, что и декартовы роботы.

Как интегрировать швейного робота

На данном этапе вас, возможно, воодушевляет перспектива автоматизации части процесса шитья. Однако для принятия взвешенного решения необходимо предпринять ряд важных шагов.

Определите масштабы вашего проекта.

Самая важная часть процесса, как и следовало ожидать, начинается с самого начала. Правильное определение масштабов вашего проекта сыграет важную роль в его успешной реализации. Вам следует учитывать такие факторы, как:

1. Подробная информация и характеристики вашего продукта.
2. Уточните точные этапы производственного процесса.
3. Определите метрики и ключевые показатели эффективности (KPI) для текущего процесса (темп производства, эффективность, время безотказной работы и т. д.) и желаемого результата после автоматизации.
4. Определите реальные затраты, связанные с процессом (сырье, рабочая сила и т. д.).
5. Определите свой доступный бюджет.