레이저 절단 로봇은 강력하면서도 복잡한 제조 도구입니다. 이러한 로봇은 제조업체에 고품질 결과를 제공하지만, 전체 절단 로봇 라인업에서 레이저 절단 로봇이 어떤 위치를 차지하는지 이해하는 것이 중요합니다. 레이저 절단 로봇의 종류와 도입 전 고려해야 할 몇 가지 핵심 사항을 이해하면, 여러분의 시설에서도 로봇 레이저 절단 시스템을 성공적으로 활용할 수 있습니다.

레이저 절단 로봇이란 무엇인가요?

레이저 절단 로봇은 고출력 레이저를 이용하여 재료를 절단합니다. 레이저는 강력하지만 집중된 열을 발생시켜 재료를 녹여냅니다. 제조업체는 정확한 절단 경로를 미리 프로그래밍하여 레이저 절단 로봇을 작동시킵니다. 로봇은 이 사전 정의된 절단 경로를 따라 원하는 형상을 만들어냅니다.

다양한 절단 방식이 있으며 각각 장단점이 있습니다. 또한, 로봇 유형별로 특정 용도에 따라 다양한 이점을 제공합니다. 이러한 개념들을 이해하면 자동화 도입 과정에서 올바른 구매 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

레이저 절단에 가장 일반적으로 사용되는 로봇 유형은 무엇입니까?

레이저 절단에 가장 일반적으로 사용되는 로봇 유형은 CNC 기계와 카르테시안 또는 갠트리 로봇입니다. 대부분의 공급업체는 둘 중 하나만 제공하며, 둘 다 제공하는 경우는 드뭅니다. 덜 일반적이지만 강력한 성능을 자랑하는 6축 로봇도 레이저 절단에 사용됩니다. 특정 용도에 따라 최적의 로봇 유형은 한 가지뿐인 경우가 많습니다.

CNC 레이저 절단기

대부분의 사람들은 CNC 기계를 반자동 밀링 및 선반 작업과 연관 짓습니다. 전통적인 CNC 작업은 일반적으로 비트나 드릴을 사용하여 가공물에서 재료를 제거하는 방식으로 이루어집니다. 그러나 많은 OEM 업체들이 CNC 기계에 레이저 절단 패키지를 구성하여 제공하고 있습니다.

CNC 레이저 절단기는 확장성이 매우 뛰어납니다. 물론 대규모 산업용으로 적합한 옵션도 있지만, 취미용으로도 널리 사용됩니다. 다양한 옵션 덕분에 CNC 레이저 절단기는 대부분의 용도에 적합할 만큼 다재다능합니다.

CNC 레이저 절단기는 소형에서 중형 크기의 평면 부품 절단 작업에 최적화되어 있습니다. 하지만 절단 크기에는 한계가 있습니다. 대부분의 CNC 절단기는 대략 2×6미터 크기의 절단 베드를 가지고 있습니다. 따라서 더 크거나 복잡한 형상의 부품은 이러한 모델에 적합하지 않을 수 있습니다.

카르테시안(갠트리) 레이저 절단 로봇

카르테시안 로봇은 여러 면에서 CNC 레이저 절단기와 유사하게 작동하며, 때로는 둘 사이의 경계가 모호할 수 있습니다! 하지만 이러한 갠트리 시스템은 대형 작업에서 탁월한 성능을 발휘합니다. CNC 레이저 절단기는 절단 영역에 한계가 있는 반면, OEM 업체는 갠트리 시스템을 구성하여 CNC보다 훨씬 큰 부품을 절단할 수 있습니다.

직교 좌표계 시스템은 개방형 구조 덕분에 유지보수 및 부품 교체가 용이한 경향이 있습니다. 반면 CNC 기계는 폐쇄형 시스템인 경우가 많아 전문 기술자의 지원 없이는 유지보수가 어렵습니다. 결과적으로, 이러한 개방형 구조로 인해 갠트리 시스템은 외부 환경에 그대로 노출됩니다. 따라서 정기적인 유지보수, 특히 기계 부품에 대한 유지보수를 철저히 수행하는 것이 매우 중요합니다.

갠트리 로봇은 CNC 레이저 절단기와 마찬가지로 단순한 부품 형상에만 적합합니다. 2차원 절단만 필요한 평면 재료에 가장 적합합니다. 그러나 갠트리 로봇은 CNC 레이저 절단기와 달리 크기에 제한을 받지 않기 때문에 훨씬 더 큰 부품도 처리할 수 있습니다. 제조업체가 견적을 요청할 경우, 갠트리 로봇은 작업 요구 사항에 맞춰 다양한 크기로 구성할 수 있습니다.

6축 레이저 절단 로봇

앞서 언급한 로봇들에 비해 흔하지는 않지만, 6축 로봇은 레이저 절단 산업에서 중요한 역할을 합니다. 제조업체들은 움직임의 유연성이 요구되는 분야에 6축 로봇을 자주 활용합니다. 6축 로봇은 CNC 로봇이나 직교 좌표계 로봇으로는 불가능한 이동 경로를 구현할 수 있도록 설계되었습니다.

하지만 제조업체들은 유연성을 희생하면서까지 정밀도와 작업 범위를 확보해야 합니다. 6축 로봇은 대부분의 응용 분야에서 매우 정밀하지만, 앞서 언급한 로봇들만큼의 정밀도를 달성할 수는 없습니다. 제조업체들이 레이저 절단을 주로 고정밀 작업에 사용하기 때문에 이러한 한계는 매우 중요합니다. 더욱이, 6축 로봇은 복잡한 구조 때문에 확장성이 떨어집니다. 대규모 작업에서는 CNC 로봇이나 직교 좌표계 로봇과 경쟁하기 어려울 것입니다.

6축 로봇은 복잡한 동작이 요구되는 절삭 작업에 가장 적합합니다. 곡선형 부품이나 3차원 절삭이 필요한 부품이 그 예입니다. 복잡한 설계가 특징인 자동차 또는 항공우주 부품이 대표적인 예입니다. 6축 로봇은 로봇 이송 장치와 같은 보조 장치 없이는 대규모 절삭 작업을 수행하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

레이저 로봇은 어떤 재료를 절단할 수 있나요?

제조업체들은 다양한 재료에 레이저 절단 기술을 적용합니다. 일부 재료는 절단을 위해 특수 레이저가 필요합니다. 일반적인 재료는 다음과 같습니다.

나무와 종이
강철
알류미늄
플라스틱 및 고분자
유리
황동, 구리, 금과 같은 연질 금속

어떤 산업 분야에서 레이저 절단 로봇을 활용합니까?

고품질 절단 솔루션이 필요한 산업 분야의 제조업체들은 레이저 절단 로봇을 통해 큰 이점을 얻습니다. 이러한 기계가 지원하는 산업 분야는 광범위하지만, 특정 용도에 대한 요구 사항에 따라 레이저 솔루션이 필요한지 여부가 결정됩니다. 다른 절단 방법으로도 많은 절단 작업을 수행할 수 있습니다. 일반적인 산업 분야는 다음과 같습니다.

목공
종이
금속 공장
자동차
항공우주
의료기기 및 장비
방어
전자제품