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Robots de couture : comment la robotique résout les applications les plus difficiles

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Robots cartésiens et bras articulés

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L'automatisation a trouvé sa place dans presque toutes les facettes de la fabrication. Cependant, la couture a traditionnellement été une tâche difficile à réaliser pour la robotique industrielle et d'autres outils d'automatisation. Les nouvelles avancées en matière de technologie d'automatisation élargissent le monde de l'automatisation pour les fabricants de couture, même pour les tâches de couture considérées auparavant comme trop difficiles à automatiser.

Introduction aux robots de couture

La couture automatisée est l'application de la robotique aux tâches de couture industrielles et commerciales, telles que la couture du cuir, des tissus et de la laine. Chacun de ces matériaux pose des défis, mais l'attrait de l'augmentation des taux de production, de l'efficacité et de la fiabilité a conduit les fabricants de robots à développer des réponses aux défis les plus difficiles que le secteur peut offrir.

Les fabricants utilisent l'automatisation dans les industries du textile depuis plus de 100 ans, bien qu'elle se soit généralement limitée à des tâches simples comme la découpe. Ces dernières années, toutefois, de nouveaux produits ont fait leur apparition sur le marché pour remédier à ces limitations.

Pourquoi la couture est-elle si difficile ?

La dextérité et la précision requises pour manipuler des fils de tissu minuscules et lâches peuvent être très difficiles à obtenir mécaniquement. Les fils sont susceptibles de se déplacer, de se désaligner et de s'étirer. De plus, les tissus sont sujets à des imperfections qui nécessitent des ajustements fins pendant la couture.

La génération actuelle de vision industrielle et les progrès de la technologie des effecteurs de robots (les "mains" du robot) ont ouvert un monde de possibilités pour les fabricants de tissus. La vision artificielle permet aux robots de réagir aux problèmes liés au matériau en "voyant" essentiellement lorsque le tissu est mal aligné ou froissé, ce qui leur permet d'effectuer des ajustements. Les progrès réalisés dans les mouvements des robots et les effecteurs finaux permettent un contrôle de plus en plus raffiné. Des fonctions telles que le contrôle du couple permettent de "sentir" la pression et la tension appropriées exercées sur le matériau.

Comment fonctionne la couture robotisée

En effet, la couture robotisée est une application d'automatisation de niche qui présente des exigences spécifiques. Par exemple, de nombreux robots de couture sont construits sur mesure en fonction des spécifications particulières d'une entreprise - il n'y a pas de solution unique comme dans d'autres secteurs. Les robots de couture nécessitent également une mécanique unique pour coudre les matériaux, comme des têtes de couture, des pinces supplémentaires, ainsi que des bras robotiques et des effecteurs multiples.

Types de robots de couture

Comme dans tout autre secteur, seuls certains types de robots conviennent aux applications de couture. Ils sont souvent équipés d'options spéciales conçues pour relever les défis de la couture à l'échelle industrielle :

1. Les robots industriels à six axes

2. Robots collaboratifs

3. Robots cartésiens

4. Robots à deux bras

Comparaison de différentes options pour la couture

Les fabricants qui cherchent à automatiser leurs opérations de couture ont plusieurs options, en fonction des besoins spécifiques de l'application et de l'entreprise.

Les solutions d'automatisation de la couture permettent aux fabricants d'améliorer leur capacité de production de plusieurs manières différentes. La robotique peut augmenter le débit et la cohérence, ainsi que la répétabilité. Ces systèmes robotisés génèrent généralement moins de déchets et de temps d'arrêt, ce qui augmente la productivité. Voici quelques-unes des principales options à envisager :

Robots cartésiens

Les robots cartésiens (illustrés ci-dessus) sont de grandes pièces d'équipement qui sont très évolutives. Ces systèmes populaires sont appliqués à des processus de couture de toutes tailles. Ils cousent plusieurs produits simultanément à l'aide de plusieurs têtes de couture. En outre, ces systèmes peuvent être dotés d'une ingénierie de haute précision pour garantir la cohérence. Il existe cependant des inconvénients. Les robots cartésiens sont de grandes pièces complexes de machinerie industrielle et peuvent être coûteux par rapport à d'autres options.

Bras articulés

Les robots à six axes, les robots collaboratifs et les robots à deux bras constituent un autre type de solution d'automatisation. Ces robots représentent un sous-ensemble de robots appelés bras articulés. Ces machines sont très adroites, ce qui les rend parfaites pour les tâches délicates comme la couture, où les tissus peuvent être indisciplinés et requièrent des compétences motrices fines. Et parce qu'ils sont si bien adaptés à un large éventail d'applications, ils sont faciles à reprogrammer et à redéployer dans une tâche différente. Ces robots sont si adaptables qu'il n'y a aucune raison pour qu'un cobot de couture ne puisse pas être redéployé pour une tâche de soudure. Il suffit de remplacer l'effecteur final par quelque chose de plus approprié à la soudure, et le robot est prêt à être reprogrammé. Un robot cartésien, en revanche, est construit sur mesure et il faudrait une révision importante des composants mécaniques pour le redéployer dans une nouvelle application, comme la découpe au plasma. Les cobots ont également l'avantage d'être collaboratifs : ils sont conçus pour travailler à proximité de personnes avec un risque de blessure réduit.

Cependant, même les bras robotiques hautement adaptables ont des limites. Ils ne sont pas aussi évolutifs que les cartésiens et ne peuvent généralement pas coudre plusieurs vêtements simultanément. Ils n'offrent pas non plus la même vitesse et la même précision que les robots cartésiens.

Comment intégrer un robot de couture

À ce stade, vous êtes peut-être enthousiaste à l'idée d'automatiser une partie de votre processus de couture. Cependant, il y a encore quelques étapes essentielles à franchir pour prendre une décision éclairée.

Définissez la portée de votre projet

La partie la plus importante du processus commence, sans surprise, au début. Une définition correcte de la portée de votre projet jouera un rôle important dans la réussite de sa mise en œuvre. Vous devez prendre en compte des facteurs tels que

1. Les détails et les caractéristiques de votre produit

2. Préciser les étapes exactes du processus de production

3. Définir les paramètres et les indicateurs clés de performance (ICP) relatifs au processus actuel (taux de production, efficacité, temps de fonctionnement, etc.) et le résultat que vous souhaitez obtenir après l'automatisation

4. Identifier les coûts réels associés au processus (matières premières, main-d'œuvre, etc.)

5. Définissez votre budget disponible