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 utilisent, il est essentiel de comprendre leur place dans la gamme de robots de découpe. En comprenant leur nature, les différents types de robots de découpe laser et quelques concepts clés à retenir avant leur intégration, vous pouvez obtenir des résultats similaires en utilisant des systèmes de découpe laser robotisés dans votre usine.

Que sont les robots de découpe laser ?

Les robots de découpe laser utilisent un laser haute puissance pour découper les matériaux. Ce laser génère un point de chaleur intense mais concentré pour faire fondre le matériau. Les fabricants programment les robots de découpe laser en fonction d'une trajectoire de découpe précise. En suivant cette trajectoire prédéfinie, les robots laser créent la forme souhaitée.

Il existe plusieurs méthodes de découpe, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. De plus, chaque type de robot offre des avantages spécifiques pour des applications spécifiques. Comprendre ces concepts vous aidera à prendre la bonne décision d'achat pour votre projet 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 portiques. La plupart des fournisseurs proposent l'un ou l'autre, mais pas les deux. Moins courant, mais néanmoins performant, le robot six axes est utilisé pour la découpe laser. Vous constaterez souvent qu'une seule option est optimale pour une application donnée.

Machines de découpe laser CNC

La plupart des gens associent les machines CNC aux opérations semi-automatisées de fraisage et de tournage. Le fonctionnement CNC traditionnel implique généralement l'utilisation d'une mèche ou d'une perceuse pour enlever de la matière d'une pièce brute. Cependant, de nombreux fabricants d'équipement d'origine configurent des systèmes de découpe laser pour leurs machines CNC.

Les machines laser CNC sont très évolutives. Bien sûr, il existe des options pour les applications industrielles à grande échelle. Cependant, vous trouverez des machines de découpe laser CNC adaptées aux besoins des amateurs. Grâce à la vaste gamme d'options disponibles, les machines de découpe laser CNC sont suffisamment polyvalentes pour s'adapter à la plupart des applications.

Les machines de découpe laser CNC sont optimisées pour les applications de découpe de petites et moyennes dimensions sur des pièces planes. Leur taille est toutefois limitée. La plupart des machines CNC sont limitées à des plateaux de découpe d'environ 2 x 6 mètres. Les pièces de grandes dimensions ou aux géométries complexes ne sont pas adaptées à ces modèles.

Robots de découpe laser cartésiens (à portique)

Les robots cartésiens fonctionnent de manière similaire aux machines de découpe laser CNC à bien des égards, et la frontière entre les deux peut parfois être floue ! Cependant, ces systèmes à portique excellent dans les applications les plus volumineuses. Bien que les découpeuses laser CNC aient une limite supérieure quant à leur surface de découpe disponible, les équipementiers peuvent configurer des systèmes à portique pour découper des pièces bien plus grandes que celles des CNC.

Les systèmes cartésiens sont généralement plus faciles à entretenir et à remplacer grâce à leur conception ouverte. En revanche, les machines CNC sont généralement des systèmes plus fermés, ce qui les rend plus difficiles à entretenir sans l'intervention d'un technicien qualifié. Par conséquent, cette conception ouverte laisse les systèmes à portique exposés à l'environnement. Ce phénomène rend crucial le respect des procédures de maintenance régulières, notamment au niveau mécanique.

Les robots portiques sont limités aux géométries de pièces simples, comme les découpeuses laser CNC. Les matériaux plats, pour lesquels la découpe ne doit se faire qu'en deux dimensions, sont les plus adaptés. Cependant, les portiques peuvent manipuler des pièces beaucoup plus volumineuses, car ils ne sont pas limités en taille comme les découpeuses laser CNC. Les robots portiques peuvent souvent être configurés pour s'adapter à la taille de la tâche, sur demande des fabricants.

Robots de découpe laser à six axes

Bien qu'ils soient plus rares que les robots mentionnés ci-dessus, les robots six axes ont leur place dans le secteur de la découpe laser. Les fabricants les utilisent souvent pour des applications nécessitant une plus grande flexibilité de mouvement. Leur conception leur permet de suivre des trajectoires impossibles pour les machines CNC ou les robots cartésiens.

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

Les robots six axes sont particulièrement adaptés aux tâches de découpe exigeant des mouvements complexes. C'est le cas notamment des pièces courbes ou nécessitant des découpes tridimensionnelles. On peut citer comme exemples courants les pièces automobiles ou aérospatiales de conception complexe. Sans l'aide de mécanismes complémentaires tels que des unités de transfert, les robots six axes peinent à réaliser des tâches de découpe plus importantes.

Quels matériaux les robots laser peuvent-ils couper ?

Les fabricants utilisent la découpe laser sur une large gamme de matériaux. Certains matériaux nécessitent des lasers spécifiques. Parmi les matériaux les plus courants, on trouve :

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

Quelles industries utilisent des robots de découpe laser ?

Les fabricants des secteurs exigeant des solutions de découpe de haute qualité tirent un grand profit des robots de découpe laser. Si les secteurs couverts par ces machines sont vastes, les exigences spécifiques de l'application déterminent si une solution laser est nécessaire. D'autres méthodes de découpe peuvent suffire pour de nombreuses tâches. Parmi les secteurs les plus courants, on trouve :

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