Laserschneidroboter: Präzision trifft auf Produktivität

Wie lässt sich das Laserschneiden automatisieren?

Laserschneidroboter sind leistungsstarke und dennoch komplexe Fertigungswerkzeuge. Während sie den Herstellern, die sie einsetzen, qualitativ hochwertige Ergebnisse liefern, ist es wichtig zu verstehen, wo sie in die Schneideroboter-Reihe passen. Wenn Sie verstehen, was sie sind, die verschiedenen Arten von Laserschneidrobotern und einige Schlüsselkonzepte, die Sie vor der Integration beachten sollten, können Sie ähnliche Erfolge beim Einsatz von Roboter-Laserschneidsystemen in Ihrer Einrichtung erzielen.

Was sind Laserschneidroboter?

Laserschneidroboter verwenden einen Hochleistungslaser, um Materialien zu schneiden. Der Laser erzeugt einen starken, aber fokussierten Wärmepunkt, um Material wegzuschmelzen. Hersteller programmieren Laserschneidroboter unter Berücksichtigung des exakten Schnittpfads. Indem sie diesem vordefinierten Schnittpfad folgen, erzeugen Laserroboter die gewünschte Form.

Es stehen mehrere Schneidemethoden mit spezifischen Stärken und Schwächen zur Verfügung. Darüber hinaus bieten verschiedene Robotertypen verschiedene Vorteile für bestimmte Anwendungen. Das Verständnis dieser Konzepte hilft Ihnen, auf Ihrem Weg zur Automatisierung die richtige Kaufentscheidung zu treffen.

Was sind die häufigsten Robotertypen, die zum Laserschneiden verwendet werden?

Die am häufigsten zum Laserschneiden verwendeten Robotertypen sind CNC-Maschinen und kartesische oder Portalroboter. Die meisten Anbieter bieten das eine oder das andere an, aber nicht beides. Weniger verbreitet, aber immer noch leistungsfähig ist der Sechs-Achs-Roboter, der zum Laserschneiden eingesetzt wird. Sie werden oft feststellen, dass eine Option für eine bestimmte Anwendung optimal ist.

CNC-Laserschneidmaschinen

Die meisten Menschen assoziieren CNC-Maschinen mit halbautomatischen Fräs- und Drehvorgängen. Herkömmlicher CNC-Betrieb beinhaltet typischerweise die Verwendung eines Bits oder Bohrers, um Material von einem Rohling zu entfernen. Viele OEMs konfigurieren jedoch Laserschneidpakete für ihre CNC-Maschinen.

CNC-Lasermaschinen sind recht skalierbar. Natürlich gibt es Optionen für großindustrielle Anwendungen. Sie finden jedoch Laserschneid-CNC-Maschinen bis hinunter zum Bastlerniveau. Dank der großen Auswahl an verfügbaren Optionen sind CNC-Laserschneider vielseitig genug, um für die meisten Anwendungen geeignet zu sein.

CNC-Laserschneider sind am besten für kleine bis mittelgroße Schneidanwendungen an flachen Teilen optimiert. Sie werden in ihrer Größe begrenzt sein. Die meisten CNC-Schneidemaschinen sind auf etwa 2 x 6 Meter große Schneidbetten beschränkt. Größere oder komplexere Teilegeometrien passen nicht gut zu diesen Modellen.

Kartesische (Gantry) Laserschneidroboter

Kartesische Roboter arbeiten in vielerlei Hinsicht ähnlich wie CNC-Laserschneidmaschinen, und manchmal kann die Grenze zwischen den beiden verschwommen sein! Diese Portalsysteme zeichnen sich jedoch in den größten Anwendungen aus. Während CNC-Laserschneider eine Obergrenze für ihren verfügbaren Schneidbereich haben, können OEMs Portalsysteme konfigurieren, um Teile zu schneiden, die weitaus größer als CNCs sind.

Kartesische Systeme sind aufgrund ihrer offenen Bauweise in der Regel einfacher zu warten und auszutauschen. Auf der anderen Seite sind CNC-Maschinen tendenziell geschlossenere Systeme, was ihre Wartung ohne einen Techniker aus erster Hand zur Unterstützung erschwert. Folglich lässt diese offene Konstruktion Portalsysteme zur Umgebung hin offen. Dieses Phänomen macht es entscheidend, mit regelmäßigen Wartungsverfahren Schritt zu halten – insbesondere bei der Mechanik.

Portalroboter sind auf einfache Teilegeometrien wie CNC-Laserschneider beschränkt. Flache Materialien, bei denen Schnitte nur in zwei Dimensionen erfolgen müssen, eignen sich am besten. Portale können jedoch viel größere Teile handhaben, da sie nicht wie CNC-Laserschneider in ihrer Größe begrenzt sind. Portalroboter können oft so groß konfiguriert werden, wie es die Aufgabe erfordert, wenn Hersteller ein Angebot anfordern.

Laserschneidroboter mit sechs Achsen

Sechsachsroboter sind zwar eine seltenere Option als die oben genannten Roboter, haben aber ihren Platz in der Laserschneidindustrie. Hersteller setzen häufig sechsachsige Roboter in Anwendungen ein, die eine erhöhte Bewegungsflexibilität erfordern. Die Konstruktion des sechsachsigen Roboters ermöglicht es ihm, sich auf Bewegungspfaden zu bewegen, die für CNCs oder kartesische Roboter unmöglich sind.

Die Hersteller tauschen jedoch Flexibilität gegen Präzision und Reichweite. Obwohl sie für die meisten Anwendungen unglaublich präzise sind, können sechsachsige Roboter nicht das gleiche Maß an Präzision erreichen wie die zuvor erwähnten Roboter. Diese Einschränkung ist erheblich, da Hersteller das Laserschneiden normalerweise für hochpräzise Aufgaben reservieren. Außerdem skalieren Sechsachser aufgrund ihrer komplexen Konstruktion nicht so gut. Sie werden bei größeren Aufgaben einfach nicht mit CNCs oder kartesischen Robotern konkurrieren können.

Sechsachsige Roboter werden am besten für Schneidaufgaben eingesetzt, die komplexe Bewegungen erfordern. Dies ist der Fall bei Teilen, die Rundungen aufweisen oder Schnitte in drei Dimensionen erfordern. Gängige Beispiele hierfür sind konstruktionsbedingt komplexe Automobil- oder Luft- und Raumfahrtteile. Sechs-Achs-Roboter werden mit größeren Schneidaufgaben ohne die Hilfe von ergänzenden Mechaniken wie Robotertransfereinheiten zu kämpfen haben.