A automação está presente em quase todas as facetas da manufatura. No entanto, a costura tradicionalmente tem sido uma tarefa difícil para a robótica industrial e outras ferramentas de automação. Novos avanços na tecnologia de automação estão expandindo o universo da automação para fabricantes de costura, mesmo para tarefas de costura antes consideradas muito difíceis de automatizar.

Introdução aos robôs de costura

Costura automatizada é a aplicação da robótica a tarefas de costura industrial e comercial, como costura de couro, tecidos e lã. Cada um desses materiais apresenta desafios, mas a atração por maiores taxas de produção, eficiência e confiabilidade levou os fabricantes de robôs a desenvolver respostas para os desafios mais complexos que o setor pode oferecer.

Os fabricantes utilizam a automação na indústria têxtil há mais de 100 anos, embora ela geralmente se limite a tarefas simples, como o corte. Nos últimos anos, porém, novos produtos surgiram no mercado para suprir essas limitações.

Por que costurar é tão difícil?

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

A geração atual de sistemas de visão computacional e os avanços na tecnologia dos efetores finais robóticos (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 "vendo" quando o tecido fica desalinhado ou amassado, permitindo que façam ajustes. Os avanços na movimentação dos robôs e nos efetores finais permitem um controle cada vez mais refinado. Recursos como o controle de torque proporcionam uma "sensação" da pressão e tensão adequadas aplicadas ao material.

Como funciona a costura robótica

De fato, a costura robótica é uma aplicação de automação de nicho que possui requisitos específicos. Por exemplo, muitos robôs de costura são projetados especificamente para atender às especificações específicas de uma empresa — não existe uma solução única para todos, como pode ser encontrada em outros setores. Robôs de costura também exigem mecanismos exclusivos para costurar materiais, como cabeças de costura, pinças extras e múltiplos braços robóticos e efetores 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 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 desejam automatizar suas operações de costura têm algumas opções, dependendo das necessidades específicas da aplicação e do negócio.

Soluções de automação de costura permitem que os fabricantes aprimorem 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

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 usando vários acessórios de cabeça de costura. Além disso, esses sistemas podem contar com engenharia de alta precisão para garantir a consistência. No entanto, existem desvantagens. Robôs cartesianos são máquinas industriais grandes e complexas 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, tornando-as perfeitas para tarefas delicadas como costura, onde os tecidos podem ser indisciplinados e exigir habilidades motoras finas para manuseá-los. E por serem tão adequados para uma ampla gama de aplicações, 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 reimplantado 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 para um propósito específico e exigiria uma revisão significativa de componentes mecânicos para ser reimplantado em uma nova aplicação, como corte a plasma. Os cobots também se beneficiam de serem colaborativos — eles são projetados para trabalhar perto de pessoas com risco reduzido de lesões.

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

Como integrar um robô de costura

A esta altura, 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 informada.

Defina o escopo do seu projeto

A parte mais importante do processo começa, sem surpresa, no início. Definir corretamente o escopo do seu projeto desempenhará um papel fundamental para uma implementação bem-sucedida. 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 seu orçamento disponível