레이저 절단 로봇은 강력하면서도 복잡한 제조 도구입니다. 레이저 절단 로봇은 제조업체에 고품질의 결과물을 제공하지만, 절단 로봇 제품군에서 어떤 역할을 하는지 이해하는 것이 중요합니다. 레이저 절단 로봇의 정의, 다양한 레이저 절단 로봇 유형, 그리고 통합 전에 염두에 두어야 할 몇 가지 핵심 개념을 이해하면, 귀사 시설에 로봇 레이저 절단 시스템을 활용하여 유사한 성공을 거둘 수 있습니다.

레이저 절단 로봇이란?

레이저 절단 로봇은 고출력 레이저를 사용하여 재료를 절단합니다. 레이저는 강하고 집중된 열을 발생시켜 재료를 녹입니다. 제조업체는 정확한 절단 경로를 고려하여 레이저 절단 로봇을 프로그래밍합니다. 레이저 로봇은 미리 정의된 절단 경로를 따라 원하는 형상을 만듭니다.

다양한 절단 방법이 있으며, 각 방법마다 장단점이 있습니다. 또한, 다양한 로봇 유형은 특정 용도에 따라 다양한 이점을 제공합니다. 이러한 개념을 이해하면 자동화 여정에서 올바른 구매 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

레이저 절단에 가장 일반적으로 사용되는 로봇 유형은 무엇입니까?

레이저 절단에 가장 일반적으로 사용되는 로봇 유형은 CNC 머신과 직교 로봇 또는 갠트리 로봇입니다. 대부분의 공급업체는 둘 중 하나만 제공하지만, 둘 다 제공하지는 않습니다. 덜 일반적이지만 여전히 강력한 6축 로봇은 레이저 절단에 사용됩니다. 특정 용도에는 한 가지 옵션이 가장 적합한 경우가 많습니다.

CNC 레이저 절단기

대부분의 사람들은 CNC 기계를 반자동 밀링 및 선반 작업과 연관시킵니다. 전통적인 CNC 작업은 일반적으로 비트나 드릴을 사용하여 블랭크에서 소재를 제거하는 방식으로 진행됩니다. 그러나 많은 OEM 업체들이 자사 CNC 기계에 레이저 커팅 패키지를 구성합니다.

CNC 레이저 기계는 확장성이 매우 뛰어납니다. 물론 대규모 산업용으로도 활용 가능한 옵션이 있습니다. 하지만 취미 수준의 레이저 절단 CNC 기계도 있습니다. 다양한 옵션 덕분에 CNC 레이저 커터는 대부분의 용도에 적합할 만큼 다재다능합니다.

CNC 레이저 커터는 평평한 부품의 중소형 절단 작업에 가장 최적화되어 있습니다. 하지만 크기가 제한적입니다. 대부분의 CNC 커터는 약 2x6m 크기의 절단 베드에 국한됩니다. 따라서 더 크거나 복잡한 형상의 부품에는 적합하지 않습니다.

데카르트(갠트리) 레이저 절단 로봇

직교 로봇은 여러 면에서 CNC 레이저 절단기와 유사하게 작동하며, 때로는 둘의 경계가 모호할 수 있습니다! 하지만 이러한 갠트리 시스템은 대규모 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다. CNC 레이저 커터는 사용 가능한 절단 영역에 상한선이 있는 반면, OEM은 갠트리 시스템을 구성하여 CNC보다 훨씬 큰 부품을 절단할 수 있습니다.

데카르트 시스템은 개방형 구조 덕분에 유지보수 및 부품 교체가 용이합니다. 반면 CNC 기계는 폐쇄형 시스템에 가깝기 때문에 자사 기술자의 지원 없이는 유지보수가 어렵습니다. 결과적으로 이러한 개방형 구조는 갠트리 시스템을 외부 환경에 노출시킵니다. 이러한 현상으로 인해 정기적인 유지보수 절차, 특히 기계 장치의 유지보수를 지속적으로 수행하는 것이 매우 중요합니다.

갠트리 로봇은 CNC 레이저 커터와 같은 단순한 부품 형상에만 국한됩니다. 2차원으로만 절단하면 되는 평평한 소재에 가장 적합합니다. 그러나 갠트리는 CNC 레이저 커터처럼 크기에 제한이 없기 때문에 훨씬 더 큰 부품을 처리할 수 있습니다. 갠트리 로봇은 제조업체의 견적 요청에 따라 작업에 필요한 크기까지 구성할 수 있는 경우가 많습니다.

6축 레이저 절단 로봇

위에서 언급한 로봇보다 흔하지는 않지만, 6축 로봇은 레이저 절단 산업에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 제조업체들은 향상된 동작 유연성이 필요한 작업에 6축 로봇을 자주 사용합니다. 6축 로봇의 구조 덕분에 CNC나 직교 로봇으로는 불가능한 동작 경로로 이동할 수 있습니다.

그러나 제조업체들은 유연성을 희생하여 정밀성과 도달 범위를 확보합니다. 대부분의 응용 분야에서는 놀라울 정도로 정밀하지만, 6축 로봇은 앞서 언급한 로봇과 같은 수준의 정밀도를 달성할 수 없습니다. 제조업체들이 일반적으로 레이저 절단을 고정밀 작업에만 사용하기 때문에 이러한 한계는 매우 중요합니다. 더욱이, 복잡한 구조로 인해 6축 로봇은 확장성이 떨어집니다. 더 큰 작업에서는 CNC나 직교 로봇과 경쟁할 수 없습니다.

6축 로봇은 복잡한 동작을 요구하는 절삭 작업에 가장 적합합니다. 곡선이나 3차원 절삭이 필요한 부품이 여기에 해당합니다. 이러한 일반적인 예로는 설계상 복잡한 자동차 또는 항공우주 부품이 있습니다. 6축 로봇은 로봇 이송 장치와 같은 보조 기계 없이는 더 큰 절삭 작업에 어려움을 겪습니다.

레이저 로봇은 어떤 재료를 절단할 수 있나요?

제조업체는 다양한 소재에 레이저 절단을 적용합니다. 일부 소재는 절단을 위해 특수 레이저가 필요합니다. 일반적인 소재는 다음과 같습니다.

나무와 종이
강철
알류미늄
플라스틱 및 폴리머
유리
황동, 구리, 금과 같은 연성 금속

어떤 산업이 레이저 절단 로봇을 활용하고 있을까?

고품질 절단 솔루션을 요구하는 산업 분야의 제조업체는 레이저 절단 로봇을 통해 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 기계가 지원하는 분야는 광범위하지만, 적용 분야의 구체적인 요구 사항에 따라 레이저 솔루션의 필요 여부가 결정됩니다. 다른 절단 방법도 많은 절단 작업에 적합할 수 있습니다. 일반적인 산업 분야는 다음과 같습니다.

목공
종이
금속 작업장
자동차
항공우주
의료기기 및 장비
방어
전자제품