Les robots de découpe laser sont des outils de fabrication puissants mais complexes. Bien qu'ils fournissent des résultats de qualité aux fabricants qui les déploient, il est essentiel de comprendre où ils se situent dans la gamme des robots de découpe. En comprenant de quoi il s'agit, les différents types de robots de découpe laser et quelques concepts clés à garder à l'esprit avant l'intégration, vous pouvez obtenir un succès similaire en utilisant des systèmes robotisés de découpe laser dans votre installation.

Que sont les robots de découpe laser ?

Les robots de découpe laser utilisent un laser haute puissance pour couper les matériaux. Le laser génère un point de chaleur puissant mais concentré pour faire fondre le matériau. Les fabricants programment les robots de découpe laser en gardant à l’esprit le chemin de découpe exact. En suivant ce chemin de découpe prédéfini, les robots laser créent la forme souhaitée.

Il existe plusieurs méthodes de coupe disponibles avec des forces et des faiblesses spécifiques. En outre, différents types de robots offrent divers avantages pour des applications particulières. Comprendre ces concepts vous aidera à prendre la bonne décision d'achat tout au long de votre parcours d'automatisation.

Quels sont les types de robots les plus couramment utilisés pour la découpe laser ?

Les types de robots les plus couramment utilisés pour la découpe laser sont les machines CNC et les robots cartésiens ou à portique. La plupart des fournisseurs proposent l’un ou l’autre, mais pas les deux. Le robot à six axes utilisé pour la découpe laser est moins courant mais néanmoins puissant. Vous constaterez souvent qu’une option est optimale pour une application particulière.

Machines de découpe laser CNC

La plupart des gens associent les machines CNC aux opérations de fraisage et de tour semi-automatisées. Le fonctionnement CNC traditionnel implique généralement l'utilisation d'un foret ou d'une perceuse pour retirer de la matière d'un flan. Cependant, de nombreux constructeurs OEM configurent des packages de découpe laser pour leurs machines CNC.

Les machines laser CNC sont assez évolutives. Bien entendu, il existe des options pour les applications industrielles à grande échelle. Cependant, vous trouverez des machines CNC de découpe laser jusqu'au niveau amateur. Grâce à la vaste gamme d'options disponibles, les découpeuses laser CNC sont suffisamment polyvalentes pour s'adapter à la plupart des applications.

Les découpeuses laser CNC sont mieux optimisées pour les applications de découpe de petite et moyenne taille sur des pièces plates. Leur taille sera limitée. La plupart des découpeuses CNC sont limitées à des lits de coupe d'environ 2 × 6 mètres. Les géométries de pièces plus grandes ou plus complexes ne conviendront pas à ces modèles.

Robots de découpe laser cartésiens (portique)

Les robots cartésiens fonctionnent de manière similaire aux machines de découpe laser CNC à bien des égards, et parfois la frontière entre les deux peut être floue ! Cependant, ces systèmes à portique excellent dans les applications les plus vastes. Alors que les découpeuses laser CNC auront une limite supérieure pour leur zone de découpe disponible, les OEM peuvent configurer des systèmes à portique pour couper des pièces beaucoup plus grandes que les CNC.

Les systèmes cartésiens ont tendance à être plus faciles à effectuer la maintenance et le remplacement des pièces grâce à leur construction ouverte. D'un autre côté, les machines CNC ont tendance à être des systèmes plus fermés, ce qui les rend plus difficiles à entretenir sans l'assistance d'un technicien de première partie. Par conséquent, cette construction ouverte laisse les systèmes de portiques ouverts sur l’environnement. Ce phénomène rend crucial le respect de procédures d'entretien régulières, notamment sur la mécanique.

Les robots à portique sont limités à des géométries de pièces simples comme les découpeuses laser CNC. Les matériaux plats dans lesquels les coupes doivent uniquement être réalisées en deux dimensions sont les mieux adaptés. Cependant, les portiques ont la capacité de manipuler des pièces beaucoup plus grandes car ils ne sont pas limités en taille de la même manière que les découpeuses laser CNC. Les robots à portique peuvent souvent être configurés pour être aussi grands que la tâche l'exige lorsque les fabricants demandent un devis.

Robots de découpe laser à six axes

Bien qu’il s’agisse d’une option plus rare que les robots mentionnés ci-dessus, les robots à six axes ont leur place dans l’industrie de la découpe laser. Les fabricants déploient souvent des robots à six axes dans des applications nécessitant une flexibilité de mouvement accrue. La construction du robot à six axes lui permet de se déplacer selon des trajectoires impossibles pour les CNC ou les robots cartésiens.

Cependant, les fabricants troquent la flexibilité contre la précision et la portée. Bien qu'incroyablement précis pour la plupart des applications, les robots à six axes ne peuvent pas atteindre le même niveau de précision que les robots mentionnés précédemment. Cette limitation est importante car les fabricants réservent généralement la découpe laser à des tâches de haute précision. De plus, en raison de leur construction complexe, les robots à six axes ne sont pas aussi évolutifs. Ils ne pourront tout simplement pas rivaliser avec les CNC ou les robots cartésiens sur des tâches plus importantes.

Les robots à six axes sont mieux déployés dans les tâches de découpe nécessitant des mouvements complexes. C'est le cas des pièces présentant des courbes ou nécessitant des découpes en trois dimensions. Des exemples courants en sont les pièces automobiles ou aérospatiales qui sont de conception complexe. Les robots à six axes auront du mal à effectuer des tâches de coupe plus importantes sans l'aide de mécanismes supplémentaires tels que des unités de transfert de robot.

Quels matériaux les robots laser peuvent-ils découper ?

Les fabricants déploient la découpe laser sur un large éventail de matériaux. Certains matériaux nécessitent des lasers spéciaux pour permettre la découpe. Les matériaux courants comprennent :

Bois et papier
Acier
Aluminium
Plastiques et polymères
Verre
Métaux mous comme le laiton, le cuivre et l'or

Quelles industries exploitent les robots de découpe laser ?

Les fabricants des secteurs qui exigent des solutions de découpe de haute qualité bénéficient grandement des robots de découpe laser. Bien que les secteurs pris en charge par ces machines soient vastes, les exigences spécifiques de l'application déterminent si une solution laser est requise. D'autres méthodes de découpe peuvent suffire pour de nombreuses tâches de découpe. Les industries courantes comprennent :

Travail du bois
Papier
Ateliers de métallurgie
Automobile
Aérospatial
Dispositifs et équipements médicaux
Défense
Électronique