Laserrroboter Kompakte Zellen mit aktiver Laserschutzwand

Speziell für fasergeführte Lasersysteme wurde ein Laserroboter modifiziert, der sich durch seine integrierte Strahlführung auszeichnet. In Kombination mit einem aktiven elektronischen Sensorsystem lassen sich so kompakte Laserbearbeitungszellen für die Metallbearbeitung realisieren.

Anbieter zum Thema

Schages GmbH & Co.KG

technotrans SE

CMS Automatisme

KUKA Industries GmbH & Co. KG

Seine Produktpalette zum Einsatz fasergeführter Lasersysteme in der Metallbearbeitung hat Reis Robotics um den 6-Achs-Laserroboter RV16L-FT und eine neu entwickelte Laserschutzkabine mit aktiven Laserschutzwänden erweitert. Die Bezeichnung FT steht dabei für Fiber Transfer und besagt, dass alle fasergeführten Lasersysteme, wie Faserlaser, Scheibenlaser oder Diodenlaser, zunächst bis 6 kW Laserleistung, integriert werden können. Wie alle Reis-Laserroboter hat auch der RV16L-FT das Markenzeichen der integrierten Strahlführung und zeichnet sich durch einen großen Arbeitsraum sowie hohe Dynamik und Wiederholgenauigkeiten von ±0,05 mm aus.

Volle 3D-Fähigkeit ohne Störkonturen im Handgelenkbereich

Während bei konventionellen Industrierobotern das Lichtleitkabel an eine an der Roboterhand befestigte Bearbeitungsoptik angeschlossen ist, werden beim RV16L-FT durch Adaption des Lichtleitkabels im Innern des Roboter-Unterarms die beiden Handachsen überbrückt. Dies sichert die volle 3D-Fähigkeit des Systems ohne Störkonturen im Handgelenkbereich sowie die hohe Dynamik. Die nachteilige Störkontur des an einem Seilzug montierten Lichtleitkabels entfällt damit.

Gleichzeitig werden die mechanischen Biege- und Torsionsbelastungen des Lichtleitkabels erheblich reduziert. Beschädigungen des kostenintensiven Kabels durch Hängenbleiben am Bauteil oder der Bauteilaufnahme sowie durch Ermüdung werden sowohl im Einrichtbetrieb als auch in der Produktion ebenso ausgeschlossen wie das bei einem Faserwechsel bestehende Verschmutzungsrisiko von optischen Komponenten.

Die sehr hohe Strahlqualität und Fokussierbarkeit von Faser- und Scheibenlasern erfordert ein Höchstmaß an Sicherheit. Gerade bei großen Brennweiten halten konventionelle Kabinensysteme selbst weit außerhalb des Bearbeitungspunktes dem Laserstrahl teilweise nur wenige Sekunden stand. Ein wesentliches Kriterium für die Einhausung von Lasersystemen ist ihre Standzeit im Fehlerfall.

Die relevante Norm IEC/EN 60 825-4 unterscheidet dabei drei verschiedene Prüfklassen. Bei automatisiertem Betrieb müsste eine Kabine nach der Prüfklasse T1 der Bestrahlung 30 000 s standhalten. Leistungen von mehreren Kilowatt für mehr als acht Stunden – selbst für Doppelwandsysteme ist das unmöglich. Auch die Prüfklassen T2 und T3 mit einer Standzeit von 100 bzw. 10 s sind für die neuen Lasertypen kaum mehr wirtschaftlich zu realisieren.

Sensorsystem Laser-Spy ist Kernstück der aktiven Laserschutzwand

Vor diesem Hintergrund entwickelte Reis gemeinsam mit der Ingenieurbüro Goebel GmbH in Darmstadt ein neues Sicherheitskonzept mit einem aktiven elektronischen Sensorsystem Laser-Spy. Kernstück der aktiven Laserschutzwand bildet ein aus mehreren Kammern aufgebautes, doppelwandiges und mit Laser-Spy-Sensoren versehenes Kabinensystem.

Der Sensor überwacht den Zwischenraum des jeweiligen Wandelementes und schaltet beim Eindringen von Laserstrahlung in Sekundenbruchteilen das System ab. So wird die Sicherheit des Bedienpersonals jederzeit gewährleistet. Ausgehend von diesem Konzept lassen sich modulare, kostengünstige und sehr kompakte Laserkabinen für den Einsatz aller Festkörperlaser, unabhängig von der eingesetzten Laserleistung, realisieren. Auch bereits bestehende doppelwandige Kabinen können nachgerüstet werden.

Für das Gesamtpaket aus Roboter und Laserkabine mit aktiver Schutzwand als Kompaktzelle liegen bereits zwei Bestellungen von Kunden vor. In beiden Projekten kommen IPG-Faserlaser für das Schneiden von Schaltschränken oder für das kombinierte Schneiden und Schweißen von Pkw-Abgasanlagen zum Einsatz. Kaufargumente waren die Vorteile des Roboters mit integrierter Strahlführung sowie das ganzheitliche Sicherheitskonzept.

Schlüsselfertiges System aus einer Hand

Ausschlaggebend war auch, dass Reis Robotics aus einer Hand ein komplettes schlüsselfertiges System mit Roboter, Laser-Bearbeitungsoptik, Laserzelle mit aktiver Laserschutzwand sowie kundenspezifische Bauteilaufnahmen liefern kann. Zudem ist es von Vorteil, dass je nach Anwendungsfall oder Kundenwunsch entschieden werden kann, welche Laserstrahlquelle integriert wird.

Dipl.-Ing. Markus Krütten ist zuständig für technische Beratung und Vertrieb Lasertechnik bei der Reis GmbH & Co. KG, 63785 Obernburg, Tel. (0 60 22) 5 03-3 68, m.krütten@reisrobotics.de

(ID:209077)