Laserschneidroboter sind leistungsstarke und zugleich komplexe Fertigungswerkzeuge. Während sie den Herstellern, die sie einsetzen, qualitativ hochwertige Ergebnisse liefern, ist es wichtig zu verstehen, wo sie in die Palette der Schneidroboter passen. Wenn Sie wissen, was sie sind, welche verschiedenen Arten von Laserschneidrobotern es gibt und einige Schlüsselkonzepte kennen, die Sie vor der Integration berücksichtigen sollten, können Sie mit der Verwendung von Roboterlaserschneidsystemen in Ihrer Einrichtung ähnliche Erfolge erzielen.

Was sind Laserschneidroboter?

Laserschneidroboter nutzen einen Hochleistungslaser zum Schneiden von Materialien. Der Laser erzeugt einen starken, aber fokussierten Wärmepunkt, um Material wegzuschmelzen. Hersteller programmieren Laserschneidroboter unter Berücksichtigung der exakten Schnittbahn. Indem sie diesem vordefinierten Schnittpfad folgen, erzeugen Laserroboter die gewünschte Form.

Es stehen verschiedene Schneidmethoden mit spezifischen Stärken und Schwächen zur Verfügung. Darüber hinaus bieten verschiedene Robotertypen unterschiedliche Vorteile für bestimmte Anwendungen. Wenn Sie diese Konzepte verstehen, können Sie auf Ihrem Weg zur Automatisierung die richtige Kaufentscheidung treffen.

Welche Robotertypen werden am häufigsten zum Laserschneiden verwendet?

Die am häufigsten zum Laserschneiden eingesetzten Robotertypen sind CNC-Maschinen und kartesische oder Portalroboter. Die meisten Anbieter bieten das eine oder das andere an, jedoch nicht beides. Weniger verbreitet, aber dennoch leistungsstark ist der Sechs-Achsen-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. Beim herkömmlichen CNC-Betrieb wird in der Regel ein Bohrer oder Bohrer verwendet, um Material von einem Rohling zu entfernen. Viele OEMs konfigurieren jedoch Laserschneidpakete für ihre CNC-Maschinen.

CNC-Lasermaschinen sind durchaus skalierbar. Natürlich gibt es Möglichkeiten für großtechnische Anwendungen. Sie finden jedoch auch CNC-Laserschneidmaschinen bis hin zum Hobby-Niveau. 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. Ihre Größe wird begrenzt sein. Die meisten CNC-Fräsmaschinen sind auf etwa 2 x 6 Meter große Schneidbetten beschränkt. Größere oder komplexere Teilegeometrien passen für diese Modelle nicht gut.

Kartesische (Gantry-)Laserschneidroboter

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

Kartesische Systeme lassen sich aufgrund ihrer offenen Bauweise tendenziell einfacher warten und Teile austauschen. Andererseits handelt es sich bei CNC-Maschinen tendenziell eher um geschlossene Systeme, was es schwieriger macht, sie ohne einen Erstanbieter-Techniker zur Unterstützung zu warten. Durch diese offene Bauweise sind Portalsysteme somit gegenüber der Umgebung offen. Aufgrund dieses Phänomens ist es von entscheidender Bedeutung, die regelmäßigen Wartungsverfahren – insbesondere an der Mechanik – einzuhalten.

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

Sechsachsige Laserschneidroboter

Sechsachsroboter sind zwar eine seltenere Option als die oben genannten Roboter, haben aber in der Laserschneidindustrie ihren Platz. Hersteller setzen häufig Sechs-Achsen-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 wären.

Allerdings tauschen Hersteller Flexibilität gegen Präzision und Reichweite ein. Obwohl sie für die meisten Anwendungen unglaublich präzise sind, können Sechs-Achsen-Roboter nicht das gleiche Maß an Präzision erreichen wie die zuvor genannten Roboter. Diese Einschränkung ist erheblich, da Hersteller das Laserschneiden in der Regel hochpräzisen Aufgaben vorbehalten. Darüber hinaus sind sechsachsige Roboter aufgrund ihrer komplexen Konstruktion nicht so gut skalierbar. Bei größeren Aufgaben werden sie einfach nicht mit CNCs oder kartesischen Robotern konkurrieren können.

Sechsachsroboter eignen sich am besten für Schneidaufgaben, die komplexe Bewegungen erfordern. Dies ist der Fall bei Teilen, die Kurven aufweisen oder dreidimensionale Schnitte erfordern. Häufige Beispiele hierfür sind Automobil- oder Luft- und Raumfahrtteile, deren Design komplex ist. Sechsachsige Roboter werden ohne die Unterstützung zusätzlicher Mechanik wie Robotertransfereinheiten mit größeren Schneidaufgaben zu kämpfen haben.

Welche Materialien können Laserroboter schneiden?

Hersteller setzen Laserschneiden für eine Vielzahl von Materialien ein. Manche Materialien erfordern zum Schneiden spezielle Laser. Zu den gängigen Materialien gehören:

Holz und Papier
Stahl
Aluminium
Kunststoffe und Polymere
Glas
Weiche Metalle wie Messing, Kupfer und Gold

Welche Branchen nutzen Laserschneidroboter?

Hersteller in Branchen, die hochwertige Schneidlösungen benötigen, profitieren in hohem Maße von Laserschneidrobotern. Obwohl die von diesen Maschinen unterstützten Branchen breit gefächert sind, bestimmen die spezifischen Anforderungen der Anwendung, ob eine Laserlösung erforderlich ist. Für viele Schneidaufgaben könnten andere Schneidmethoden ausreichen. Zu den gängigen Branchen gehören:

Holzbearbeitung
Papier
Metallgeschäfte
Automobil
Luft- und Raumfahrt
Medizinische Geräte und Ausrüstung
Verteidigung
Elektronik