소개
스마트 제조가 가속화됨에 따라 로봇 기반 레이저 절단은 현대 공장의 필수 솔루션이 되고 있습니다. 얇은 벽, 이종 금속 또는 복잡한 3D 이음부 작업 시 기존 방식보다 뛰어납니다.
이 프로젝트는 개봉 및 보정부터 실제 공정 조정까지 안내하는 DIY 비디오 시리즈를 제공하여 기업과 메이커 모두에게 자동화된 레이저 가공에 대한 실용적인 로드맵을 제공합니다..이 블로그 게시물에서, 다음 비디오를 클릭하여 시리즈의 첫 시즌을 직접 시청할 수 있습니다.
핵심 기술 한눈에 보기
로봇 3D 레이저 가공은 레이저 절단, 실시간 Z축 추적, 6축/7축 로봇 경로 계획을 하나의 고통합 시스템으로 결합합니다. 경로 정확도가 중요한 부품—항공기 부품, 자동차 배기구, 판금 프레임—에 적합합니다.
핵심 기술적 이점은 다음과 같습니다:
- 초고정밀 제어로 매우 일관된 용접 품질 보장
- 최소한의 열영향부, 특히 열에 민감한 재료 및 정밀 장치 용접에 적합하며 재료의 원래 우수한 특성 보존
- 유연한 제조 능력, 빠른 재프로그래밍이 가능한 로봇으로 한 세트의 장비가 여러 종류의 작업물을 처리할 수 있어 장비 활용도와 생산 유연성 크게 향상
- 비접촉 가공으로 전통적인 기계적 마모 방지
시스템 개요 및 주요 장비 목록
설정은 로봇 플랫폼, 레이저 가공 장치, 보조 제어의 세 하위 시스템으로 나뉘며 30개 이상의 구성 요소로 이루어져 있습니다. 공통 항목:MAX 3000W 레이저 소스, 절단 공정 제어 캐비닛, BMH110 자동 초점 절단 헤드, Z 축 시스템 & 리미트 스위치 케이블, Hanli 3000W 워터 칠러, 가스 제어 시스템, 로봇 제어 캐비닛, T각 펜던트 등
완전한 절단 목록을 위해, 저희는 제공합니다 로봇 3D 레이저 절단 체크리스트 여기.
1. 로봇 플랫폼
- 산업용 로봇 본체 : 6축/7축, 5-50kg 페이로드, p정밀한 3차원 모션 제어 제공(This robot is the M20iA model).
- 로봇 컨트롤러 : 모션 궤적 계획 및 실행을 위한 실시간 제어 시스템

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Teach Pendant : 프로그램 작성 및 디버깅을 위한 터치 스크린 조작 인터페이스

2. 레이저 시스템
- 레이저 시스템 : 1-10kW 광섬유 레이저는 고출력 밀도의 레이저 빔을 제공합니다
- 레이저 절단 헤드: 빔을 효과적으로 통합하고 광학 시스템 및 수냉 설계를 최적화
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냉각 시스템 : 레이저 및 용접 헤드 온도 관리를 위한 ±0.1°C 온도 제어가 가능한 폐쇄 루프 수냉식.
3. 보조 시스템
- 와이어 공급 시스템: 무단계 속도 제어가 가능한 정밀 와이어 공급 메커니즘으로, 다양한 와이어 직경과 재료를 지원하여 다양한 용접 요구 사항에 적합.
- 가스 보호 시스템: 다중 채널 가스 제어 부품으로 차폐 가스와 보조 가스를 제공하여 용접 품질을 보장하고 산화를 방지합니다.
기술 사양 및 성능 지표
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레이저 출력 |
3 000 W |
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로봇 반복 정밀도 |
±0.02 mm |
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로봇 절단 정확도 |
±0.2 mm |
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절단 속도 |
기존 대비 5–10배 빠름 |
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시스템 안정성 |
99.8 % 가동 시간 |
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열 영향 영역 |
최소 (눈에 띄는 변형 없음) |
전략적 페이로드 선택의 이점
적절한 로봇 페이로드 선택은 절단 작업 전반에 걸쳐 최적의 제조 성능을 달성하는 데 기본입니다. 당사의 체계적인 페이로드 매칭 접근법은 투자 수익을 극대화하는 동시에 변화하는 생산 요구에 적응할 수 있는 유연성을 제공합니다.
- 응용 유연성: 단일 로봇 플랫폼이 다양한 제조 작업을 위한 여러 도구 구성을 지원할 수 있습니다
- 투자 보호: 확장 가능한 페이로드 용량은 향후 공정 업그레이드 및 기술 진화를 수용합니다
- 운영 효율성: 최적화된 로봇 동역학은 모든 응용 분야에서 사이클 타임과 에너지 소비를 줄입니다
- 유지보수 최적화: 적절한 부하 균형은 장비 수명을 연장하고 유지보수 비용을 절감합니다
적용 산업 및 적용 사례
1. 항공우주
- 제트 엔진 터빈 블레이드 용접, 연료 시스템 부품 조립, 항공기 프레임 구조 접합 용접, 착륙 장치 부품 제조
- 최소 열 영향으로 입계 부식 방지; CCD 지원 다중 부품 유연 가공.
2. 전자 장치
- 스마트폰 케이스 밀봉, 배터리 팩 조립, 커넥터 제조, 히트 싱크 부착
- 내장된 제어 캐비닛 매개변수 라이브러리는 수동 의존도를 줄입니다
3. 스마트 제조 및 메이커 분야
- 다양한 소량 판금 부품 DIY, 금속 예술품 제작
- 튜토리얼 안내 건설; 이중 언어 목록으로 글로벌 배포 지원
3D 로봇 절단에 대해 더 알고 싶다면, 아래 비디오를 클릭하세요 추가 정보를 확인할 수 있습니다. YouTube의 "LASER INSIGHTS CHINA" 채널에서는 로봇의 Z축 균형추, 3D 절단의 주요 적용 산업, 그리고 3D 로봇 절단과 관련된 기타 지식을 소개합니다.
실제 배치 및 통합 과제
- 로봇과 Z축 간 경로 간섭을 방지하는 방법은?
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냉각수 온도 변동이 레이저 수명에 어떤 영향을 미치나요?
- 비정상적인 공기 압력이 절단 실패를 일으킬 수 있나요?
- 전자기 간섭을 최소화하기 위해 신호 배선을 어떻게 배치할 수 있나요?
이 주제들은 각 에피소드의 "핵심 촬영 포인트" 구간에서 자세히 설명됩니다.
미래 동향 및 기술 진화
- 레이저 + AI 자동 궤적 인식
- 클라우드 기반 공정 라이브러리 공유 및 원격 제어
- AGV 및 협동 로봇과의 하이브리드 통합
- 디지털 트윈 공장에서의 실시간 피드백
자주 묻는 질문
Q1: 레이저 절단에 적합한 재료는 무엇인가요?
A: 스테인리스강, 탄소강, 알루미늄 합금, 티타늄 합금 등입니다.
Q2: 추천하는 로봇 브랜드는 무엇인가요?
답변: 1단계: Stäubli; 2단계: FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa; 3단계 gear: 국내 브랜드에는 Turing, Canopus, Estun, Efort 등이 포함됩니다.
Q3: 시스템 시운전 기간은 얼마나 되나요?
A: 표준화된 시스템은 약 10-14 근무일이 소요됩니다.
Q4: 운영자가 갖추어야 할 기술은 무엇인가요?
A: 로봇 티칭과 기본 전기 연결에 대한 숙지가 필요합니다.
Q5: 완전한 시스템의 비용은 얼마인가요?
답변: 전원 및 로봇 브랜드에 따라 비용은 RMB 150k에서 800k 이상까지 다양합니다.
Q6: 장비를 수출할 수 있나요?
A: 특정 고출력 레이저를 제외한 대부분의 부품은 수출이 가능합니다.
결론
이 프로젝트는 단순한 실습용 로봇 통합 사례 연구를 넘어 산업용 영상 제작의 프리미엄 사례입니다. 자동 용접 및 절단, 산업용 영상 마케팅, 기술 전파에 관심이 있으시다면 다음을 권장합니다:
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