روبوتات القطع بالليزر أدوات تصنيع قوية ومعقدة في آنٍ واحد. ورغم أنها تُقدم نتائج عالية الجودة للمصنعين الذين يستخدمونها، إلا أنه من الضروري فهم مكانها ضمن مجموعة روبوتات القطع. بفهم ماهيتها، وأنواع روبوتات القطع بالليزر المختلفة، وبعض المفاهيم الأساسية التي يجب مراعاتها قبل دمجها، يمكنك تحقيق نجاح مماثل باستخدام أنظمة القطع بالليزر الروبوتية في منشأتك.

ما هي روبوتات القطع بالليزر؟

تستخدم روبوتات القطع بالليزر ليزرًا عالي الطاقة لقطع المواد. يُولّد الليزر نقطة حرارة قوية ومركزة لإذابة المواد. يُبرمج المُصنّعون روبوتات القطع بالليزر مع مراعاة مسار القطع الدقيق. باتباع مسار القطع المُحدد مسبقًا، تُنشئ روبوتات الليزر الشكل المطلوب.

تتوفر طرق قطع متعددة، لكل منها نقاط قوة ونقاط ضعف محددة. علاوة على ذلك، توفر أنواع الروبوتات المختلفة مزايا متنوعة لتطبيقات محددة. سيساعدك فهم هذه المفاهيم على اتخاذ قرار الشراء الصحيح في رحلة الأتمتة الخاصة بك.

ما هي أنواع الروبوتات الأكثر شيوعًا المستخدمة في القطع بالليزر؟

أكثر أنواع الروبوتات شيوعًا المستخدمة في القطع بالليزر هي ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) وروبوتات الكارتيزي أو الروبوتات الجسرية. يوفر معظم الموردين أحدهما، ولكن ليس كليهما. أما الروبوت سداسي المحاور المستخدم في القطع بالليزر، فهو أقل شيوعًا ولكنه لا يزال قويًا. ستجد غالبًا أن أحد الخيارين هو الأمثل لتطبيق معين.

آلات القطع بالليزر CNC

يربط معظم الناس ماكينات CNC بعمليات الطحن والمخرطة شبه الآلية. عادةً ما تتضمن عمليات CNC التقليدية استخدام مثقاب أو مثقاب لإزالة المواد من قطعة فارغة. ومع ذلك، تُجهّز العديد من شركات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) حزم قطع بالليزر لماكينات CNC الخاصة بها.

آلات الليزر CNC قابلة للتطوير بشكل كبير. بالطبع، تتوفر خيارات للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق. ومع ذلك، ستجد آلات CNC للقطع بالليزر تناسب حتى الهواة. بفضل الخيارات الواسعة المتاحة، تتميز قواطع الليزر CNC بتعدد استخداماتها لتناسب معظم التطبيقات.

قواطع الليزر CNC مُحسّنة بشكل مثالي لتطبيقات القطع الصغيرة والمتوسطة على الأجزاء المسطحة. حجمها محدود. معظم قواطع CNC محدودة بأحواض قطع بمقاس 2×6 أمتار تقريبًا. لن تناسب هذه الطرز القطع ذات الأشكال الهندسية الأكبر أو الأكثر تعقيدًا.

روبوتات القطع بالليزر الديكارتية (القنطرية)

تعمل الروبوتات الديكارتية بشكل مشابه لآلات القطع بالليزر ذات التحكم الرقمي (CNC) في نواحٍ عديدة، وقد يكون الفرق بينهما غير واضح أحيانًا! ومع ذلك، تتفوق أنظمة الرافعات الجسرية هذه في التطبيقات الأكبر حجمًا. فبينما يكون لآلات القطع بالليزر ذات التحكم الرقمي (CNC) حد أقصى لمساحة القطع المتاحة، يمكن لمصنعي المعدات الأصلية (OEM) تصميم أنظمة الرافعات الجسرية لقطع أجزاء أكبر بكثير من آلات التحكم الرقمي (CNC).

تتميز أنظمة الديكارت بسهولة الصيانة واستبدال القطع بفضل بنيتها المفتوحة. من ناحية أخرى، تميل آلات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) إلى أن تكون أنظمة مغلقة، مما يجعل صيانتها أصعب بدون فني متخصص. وبالتالي، فإن هذا البناء المفتوح يجعل أنظمة الرافعات مفتوحة على البيئة. هذه الظاهرة تجعل من الضروري مواكبة إجراءات الصيانة الدورية، وخاصةً فيما يتعلق بالميكانيكا.

تقتصر روبوتات القنطرية على هندسة الأجزاء البسيطة، مثل قواطع الليزر CNC. المواد المسطحة التي تتطلب قطعًا ثنائي الأبعاد فقط هي الأنسب. ومع ذلك، تتميز القنطرية بقدرتها على التعامل مع أجزاء أكبر بكثير، إذ لا تقتصر على حجم قواطع الليزر CNC. يمكن غالبًا تهيئة روبوتات القنطرية لتكون بحجم المهمة المطلوبة عند طلب الشركات المصنعة عرض سعر.

روبوتات القطع بالليزر بستة محاور

على الرغم من أنها خيارٌ نادرٌ مقارنةً بالروبوتات المذكورة أعلاه، إلا أن الروبوتات سداسية المحاور لها مكانتها في صناعة القطع بالليزر. غالبًا ما يستخدم المصنعون روبوتات سداسية المحاور في التطبيقات التي تتطلب مرونةً أكبر في الحركة. يسمح تصميم الروبوت سداسي المحاور له بالتحرك في مسارات حركةٍ مستحيلةٍ على الروبوتات ذات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) أو الروبوتات الديكارتية.

ومع ذلك، يتخلى المصنّعون عن المرونة مقابل الدقة والمدى. فرغم دقتها الفائقة في معظم التطبيقات، لا تستطيع الروبوتات سداسية المحاور تحقيق نفس مستوى دقة الروبوتات المذكورة سابقًا. ويُعد هذا القيد جوهريًا لأن المصنّعين عادةً ما يقتصرون على القطع بالليزر للمهام عالية الدقة. علاوة على ذلك، نظرًا لتركيبها المعقد، لا تتسع الروبوتات سداسية المحاور بشكل جيد. ولن تتمكن ببساطة من منافسة ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) أو الروبوتات الديكارتية في المهام الأكبر حجمًا.

تُستخدم الروبوتات سداسية المحاور على النحو الأمثل في مهام القطع التي تتطلب حركة معقدة. وينطبق هذا على القطع ذات المنحنيات أو التي تتطلب قطعًا ثلاثي الأبعاد. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك قطع السيارات أو الفضاء المعقدة التصميم. ستواجه الروبوتات سداسية المحاور صعوبة في مهام القطع الأكبر حجمًا دون مساعدة آليات إضافية مثل وحدات نقل الروبوت.

ما هي المواد التي يمكن لروبوتات الليزر قطعها؟

يستخدم المصنعون تقنية القطع بالليزر على مجموعة واسعة من المواد. تتطلب بعض المواد ليزرات خاصة لتمكين القطع. من بين المواد الشائعة:

الخشب والورق
فُولاَذ
الألومنيوم
البلاستيك والبوليمرات
زجاج
المعادن اللينة مثل النحاس والنحاس والذهب

ما هي الصناعات التي تستخدم روبوتات القطع بالليزر؟

يستفيد المصنّعون في الصناعات التي تتطلب حلول قطع عالية الجودة بشكل كبير من روبوتات القطع بالليزر. ورغم اتساع نطاق هذه الآلات، إلا أن متطلبات التطبيق المحددة تُحدد مدى الحاجة إلى حلول الليزر. قد تكفي طرق قطع أخرى للعديد من مهام القطع. من الصناعات الشائعة:

النجارة
ورق
محلات المعادن
السيارات
الفضاء الجوي
الأجهزة والمعدات الطبية
الدفاع
الإلكترونيات