Laserschneidroboter sind leistungsstarke und zugleich komplexe Fertigungswerkzeuge. Sie liefern den Herstellern, die sie einsetzen, qualitativ hochwertige Ergebnisse. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, welchen Platz sie in der Palette der Schneidroboter einnehmen. Wenn Sie verstehen, was sie sind, welche verschiedenen Arten von Laserschneidrobotern es gibt und welche wichtigen Konzepte Sie vor der Integration beachten sollten, können Sie mit robotergestützten Laserschneidsystemen in Ihrem Betrieb ähnliche Erfolge erzielen.

Was sind Laserschneidroboter?

Laserschneidroboter verwenden einen Hochleistungslaser zum Schneiden von Materialien. Der Laser erzeugt einen starken, aber fokussierten Hitzepunkt, der das Material abschmilzt. Hersteller programmieren Laserschneidroboter mit der genauen Schnittführung. Indem sie dieser vordefinierten Schnittführung folgen, erzeugen Laserroboter die gewünschte Form.

Es gibt verschiedene Schneidverfahren mit spezifischen Stärken und Schwächen. Darüber hinaus bieten verschiedene Robotertypen unterschiedliche Vorteile für bestimmte Anwendungen. Das Verständnis dieser Konzepte hilft Ihnen, die richtige Kaufentscheidung für Ihre Automatisierungsprojekte zu treffen.

Welche Robotertypen werden am häufigsten zum Laserschneiden verwendet?

Die am häufigsten zum Laserschneiden verwendeten Robotertypen sind CNC-Maschinen und kartesische oder Portalroboter. Die meisten Anbieter bieten entweder das eine oder das andere an, aber nicht beides. Weniger verbreitet, aber dennoch leistungsstark ist der Sechs-Achsen-Roboter zum Laserschneiden. Oftmals ist eine Option für eine bestimmte Anwendung optimal.

CNC-Laserschneidmaschinen

Die meisten Menschen verbinden CNC-Maschinen mit halbautomatischen Fräs- und Drehvorgängen. Bei herkömmlichen CNC-Maschinen wird üblicherweise mit einem Bohrer Material aus einem Rohling entfernt. Viele OEMs konfigurieren jedoch Laserschneidpakete für ihre CNC-Maschinen.

CNC-Lasermaschinen sind sehr skalierbar. Natürlich gibt es Optionen für großindustrielle Anwendungen. Es gibt jedoch auch CNC-Laserschneidmaschinen für Hobbyanwender. Dank der großen Auswahl an Optionen sind CNC-Laserschneider vielseitig genug für die meisten Anwendungen.

CNC-Laserschneider eignen sich am besten für kleine bis mittelgroße Schneidanwendungen an flachen Teilen. Ihre Größe ist begrenzt. Die meisten CNC-Schneidgeräte sind auf etwa 2 x 6 Meter große Schneidflächen beschränkt. Größere oder komplexere Teilegeometrien sind für diese Modelle nicht geeignet.

Kartesische (Portal-)Laserschneidroboter

Kartesische Roboter funktionieren in vielerlei Hinsicht ähnlich wie CNC-Laserschneidmaschinen, und manchmal verschwimmen die Grenzen zwischen beiden! Diese Portalsysteme eignen sich jedoch hervorragend für Anwendungen mit großen Abmessungen. Während CNC-Laserschneider eine Obergrenze für ihren verfügbaren Schneidbereich haben, können OEMs Portalsysteme so konfigurieren, dass sie weitaus größere Teile schneiden als CNC-Maschinen.

Kartesische Systeme sind aufgrund ihrer offenen Bauweise in der Regel einfacher zu warten und Teile auszutauschen. CNC-Maschinen hingegen sind eher geschlossene Systeme, was ihre Wartung ohne die Unterstützung eines Technikers erschwert. Aufgrund der offenen Bauweise sind Portalsysteme der Umgebung ausgesetzt. Daher ist es wichtig, regelmäßige Wartungen – insbesondere der Mechanik – durchzuführen.

Portalroboter sind auf einfache Teilegeometrien wie CNC-Laserschneider beschränkt. Flache Materialien, bei denen Schnitte nur in zwei Dimensionen erfolgen müssen, eignen sich am besten. Portalroboter können jedoch auch deutlich größere Teile handhaben, da sie nicht den gleichen Größenbeschränkungen unterliegen wie CNC-Laserschneider. Portalroboter können oft so konfiguriert werden, dass sie genau so groß sind, wie es die Aufgabe erfordert, wenn Hersteller ein Angebot anfordern.

Sechsachsige Laserschneidroboter

Obwohl sie seltener als die oben genannten Roboter sind, haben Sechs-Achs-Roboter ihren Platz in der Laserschneidindustrie. Hersteller setzen Sechs-Achs-Roboter häufig in Anwendungen ein, die eine erhöhte Bewegungsflexibilität erfordern. Die Konstruktion des Sechs-Achs-Roboters ermöglicht es ihm, sich in Bewegungsbahnen zu bewegen, die für CNC- oder kartesische Roboter unmöglich sind.

Hersteller opfern jedoch Flexibilität für Präzision und Reichweite. Sechsachsroboter sind zwar für die meisten Anwendungen unglaublich präzise, erreichen aber nicht die gleiche Präzision wie die zuvor genannten Roboter. Diese Einschränkung ist erheblich, da Hersteller das Laserschneiden typischerweise für hochpräzise Aufgaben verwenden. Darüber hinaus sind Sechsachsroboter aufgrund ihrer komplexen Konstruktion nicht so skalierbar. Bei größeren Aufgaben können sie einfach nicht mit CNC- oder kartesischen Robotern konkurrieren.

Sechsachsroboter eignen sich am besten für Schneidaufgaben, die komplexe Bewegungen erfordern. Dies ist beispielsweise bei Teilen der Fall, die Kurven aufweisen oder dreidimensionale Schnitte erfordern. Typische Beispiele hierfür sind komplex konstruierte Teile aus der Automobil- oder Luftfahrtindustrie. Ohne zusätzliche Mechanik wie Robotertransfereinheiten haben Sechsachsroboter bei größeren Schneidaufgaben Schwierigkeiten.

Welche Materialien können Laserroboter schneiden?

Hersteller setzen Laserschneiden für eine Vielzahl von Materialien ein. Für manche Materialien sind spezielle Laser erforderlich. 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 stark von Laserschneidrobotern. Obwohl diese Maschinen ein breites Spektrum an Branchen abdecken, bestimmen die spezifischen Anforderungen der Anwendung, ob eine Laserlösung erforderlich ist. Für viele Schneidaufgaben können auch andere Schneidverfahren ausreichend sein. Zu den gängigen Branchen gehören:

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