Šijací robot poskytuje novú voľnosť pri návrhu poťahov sedadiel

Popredný výrobca automatických šijacích strojov zaviedol šesťosový robot na zložité aplikácie šitia v automobilových interiéroch. Nová technológia umožňuje realizáciu obzvlášť kvalitných vyhotovení s paralelnými zakrivenými švami.
Šijací robot poskytuje novú voľnosť pri návrhu poťahov sedadiel

Yaskawa Motoman GP7 je základom plne automatického šijacieho systému RoQom 6000. (Zdroj: YASKAWA)

Budúcnosť šitia

Spoločnosť KMF Maschinenbau GmbH v Schwäbisch-Gmünd sa od roku 1973 špecializuje na výrobu automatických šijacích strojov. Kým na začiatku výroby spočívala zákaznícka základňa hlavne vo výrobcoch odevov, dnes väčšina objednávok pochádza z automobilového odvetvia – a to sú zákazníci, ktorí požadujú najlepšiu kvalitu.

Dietmar Kuhn, manažér závodu spoločnosti KMF, špecifikuje požiadavky takto: „Pokiaľ ide o kožené sedáky pre prémiové vozidlá, paralelné dekoratívne šitie musí byť presné s toleranciou pol denier – 0,4 mm hrubé nite, čo znamená 0,2 mm. Preto je prakticky nemožné vyrábať tieto vysoko kvalitné zakrivené švy v paralelných líniách ručne.“ Okrem toho je ťažké nájsť zručné krajčírky, ktoré sa dokážu vyrovnať so stresom a intenzívnou koncentráciou pri kusovej výrobe a prácou na zmeny. Aby bolo možné splniť požiadavky zákazníkov z automobilového priemyslu na vysoko kvalitný vzhľad, treba neustále zavádzať inovatívne riešenia.

Okrem požiadaviek na kvalitu a efektívnosť nákladov vidia odborníci z KMF obrovský potenciál v oblasti robotiky na zabezpečenie spoľahlivých riešení. Doteraz získali skúsenosti s robotiku pri automatickom nanášaní rozprašovacích lepidiel na čalúnenie, teraz využívajú toto know-how na vývoj technológie šitia pomocou robotov.

Potreba rýchlych a presných šesťosových robotov

Pri výbere vhodného robota hrali rozhodujúcu úlohu kritériá dynamiky, dosahu a presnosti. Vzhľadom na to, že požadovaná tolerancia na hotový šev bola 0,2 mm a koža ako prírodný materiál podlieha zmenám, spoločnosť vybrala šesťosový robot s opakovateľnosťou desaťkrát vyššou, ako aplikácia vyžadovala. Okrem toho bolo pre KMF mimoriadne dôležité, aby mal výrobca robotov globálnu sieť, pretože 75 % jeho automatických šijacích strojov je určených na export. „Po intenzívnej analýze trhu sme našli ideálnu kombináciu v spoločnosti Yaskawa ako systémového partnera a jej robota Motoman GP7.

S opakovateľnosťou 0,03 mm je robot extrémne presný a jeho dosah takmer 1 m zodpovedá požiadavkám. Vďaka svojim dynamickým vlastnostiam dokáže držať krok s našimi šijacími strojmi,“ zdôrazňuje D. Kuhn. Tento robot tvorí základ úplne automatického šijacieho systému RoQom 6000, ktorý okrem toho obsahuje šijací stroj, systém spracovania obrazu, bezpečnostné SPS a zodpovedajúce šablóny, prostredníctvom ktorých je zaručená bezpečnosť jednotlivých komponentov.

Výzvy z hľadiska uvedenia na trh

Pri uvedení zariadenia RoQom 6000 na trh bolo potrebné preukázať schopnosti automatickej šijacej bunky v náročnej aplikácii. Úlohou bolo vytvoriť paralelné zakrivené švy na kožených sedačkách pre vozidlá v prémiovom segmente. Extrémne úsilie spojené s týmto dekoratívnym šitím je opodstatnené nielen z vizuálneho hľadiska, ale tiež z hľadiska komfortu. „Horné švy vytvárajú trojrozmerné deformácie povrchu, čo prispieva k zlepšeniu cirkulácie vzduchu,“ konštatuje D. Kuhn.

Vďaka robotizovanej šijacej bunke je automatická výroba zakrivených švov rýchla, spoľahlivá a hospodárna. Ručná manipulácia sa používa už len na vkladanie a vyberanie výrobku zo šablóny pevne namontovanej na zápästí robota. Všetky ďalšie výrobné kroky vykonáva robot a šijací stroj. Robot presne sleduje vopred stanovenú cestu švu v synchronizácii so šijacím strojom. Robot Motoman GP7 otočí a nakloní vyrábaný komponent s presnosťou jednej desatiny milimetra, pričom zohľadňuje korekčné hodnoty stacionárneho spracovania obrazu v reálnom čase, počas ktorého sú kompenzované tvarové odchýlky prírodnej kože.

Dokonalý vzhľad

Výrobky, ktoré opúšťajú závod, majú dokonalý vzhľad a vyznačujú sa takou úrovňou presnosti, ktorú by nebolo možné dosiahnuť manuálnou prácou. „Tí, ktorí nie sú oboznámení s naším šijacím robotom, asi nebudú veľmi dôverovať takémuto spôsobu výrobného procesu,“ hovorí D. Kuhn. Naproti tomu ručné spôsoby šitia sú náchylné na chyby a vyžadujú intenzívnu kontrolu kvality. Kombináciou šijacích robotov a kamerového systému na kompenzáciu odchýlok sa RoQom 6000 dostáva na novú úroveň kvality. Výsledkom automatizácie celého procesu je výrazné zníženie nepodarkov. Vyradenie drahých komponentov a materiálov je prakticky vylúčené, zlepšilo sa aj dodržanie termínu dodania a ušetrilo sa veľa času.

Avšak opakovateľná kvalita a vysoká efektívnosť sú len jednou stranou mince. Používatelia z automobilového priemyslu sú obzvlášť nadšení novou voľnosťou, ktorú získavajú vzhľadom na zložité kontúry švov. „Pokiaľ ide o kontúry švov, kreativita návrhárov nemá obmedzenia. To bude mať v budúcnosti vplyv na interiéry a umožní ešte väčšiu individualizáciu,“ tvrdí D. Kuhn.

Okrem šitia poťahov autosedačiek dostala spoločnosť KMF ponuku od automobilového priemyslu zabezpečiť bočné obloženie dverových panelov a trojrozmerné šitie na palubnej doske. D. Kuhn tiež vidí žiarivú budúcnosť pre šijacie roboty v iných oblastiach, ako je šitie filtrov a technických textílií: „Tento proces ponúka neobmedzený potenciál. Nedávno sme dostali objednávku na prikrývky pre novorodencov.“

Proces kompatibilný s koncepciou Priemyslu 4.0

Použitie robotiky s najmodernejšími riadiacimi technológiami vytvára predpoklad na integráciu šijacích procesov do prostredia Priemyslu 4.0. V rámci tohto konceptu môžu byť modulárne samostatné bunky jednoducho začlenené do existujúcich procesov. Systémy RoQom 6000 sú maximálne prispôsobiteľné či už z hľadiska ich úpravy na iné verzie produktov, alebo pri rozširovaní prevádzok. Jednotlivé bunky tak môžu byť postupne rozširované na kompletné výrobné linky, v ktorých je manuálne nakladanie a vyberanie vyrábaných komponentov nahradené automatickým nakladaním.

„Aby sme dokázali šiť predmety s väčšími rozmermi, môžeme ľahko nahradiť v súčasnosti využívané šesťosové roboty Motoman GP7 od Yaskawa robotmi tejto spoločnosti s väčším dosahom. A ak je to potrebné, môžeme na trojrozmerné práce použiť naše veľké šijacie stroje. Za týchto podmienok vidíme značný potenciál procesu podporovaného robotom ako základ šitia budúcnosti,“ uzatvára D. Kuhn.

yaskawa.eu.com
robotics@yaskawa.eu.com