1. Структура и режим на движење
1.1 Портална структура
1) Основна структура и режим на движење
Целиот систем е како „врата“. Главата за обработка со ласер се движи по должината на „порталниот“ зрак, а два мотора ги движат двата столба на порталниот шински систем за да се движат по водилката на X-оската. Гредата, како компонента што носи товар, може да постигне голем ход, што ја прави порталната опрема погодна за обработка на големи работни парчиња.
2) Структурна цврстина и стабилност
Дизајнот со двојна потпора гарантира дека гредата е рамномерно оптоварена и не е лесно деформирана, со што се обезбедува стабилност на ласерскиот излез и точност на сечење, а може да се постигне брзо позиционирање и динамичен одговор за да се задоволат барањата за брза обработка. Во исто време, неговата целокупна архитектура обезбедува висока структурна цврстина, особено при обработка на големи и дебели работни парчиња.
1.2 Конзолна структура
1) Основна структура и режим на движење
Конзолната опрема има структура на конзолен зрак со еднострана потпора. Главата за обработка со ласер е суспендирана на зракот, а другата страна е суспендирана, слично на „конзолна рачка“. Општо земено, X-оската е управувана од мотор, а потпорниот уред се движи на водилката, така што главата за обработка има поголем опсег на движење во насока на Y-оската.
2) Компактна структура и флексибилност
Поради недостатокот на потпора од едната страна во дизајнот, целокупната структура е покомпактна и зафаќа мала површина. Покрај тоа, главата за сечење има поголем работен простор во насока на Y-оската, што може да постигне подетални и пофлексибилни локални сложени операции на обработка, погодни за пробно производство на калапи, развој на прототипни возила и потреби за производство на мали и средни серии со повеќе варијанти и повеќе варијабли.
2. Споредба на предности и недостатоци
2.1 Предности и недостатоци на порталните машински алатки
2.1.1 Предности
1) Добра структурна цврстина и висока стабилност
Дизајнот со двојна потпора (структура составена од два столба и една греда) ја прави платформата за обработка цврста. За време на брзото позиционирање и сечење, излезот на ласерот е многу стабилен, а може да се постигне континуирана и прецизна обработка.
2) Голем опсег на обработка
Употребата на поширока носива греда може стабилно да обработува работни парчиња со ширина поголема од 2 метри или дури и поголема, што е погодно за високопрецизна обработка на големи работни парчиња во авијацијата, автомобилите, бродовите итн.
2.1.2 Недостатоци
1) Проблем со синхроницитет
Два линеарни мотори се користат за погон на две колони. Доколку се појават проблеми со синхронизацијата за време на движење со голема брзина, гредата може да биде погрешно порамнета или дијагонално повлечена. Ова не само што ќе ја намали точноста на обработката, туку може да предизвика и оштетување на компонентите на менувачот како што се запчаниците и летвите, да го забрза абењето и да ги зголеми трошоците за одржување.
2) Голем отпечаток
Порталните машини се големи по димензии и обично можат да товарат и истоваруваат материјали само по должината на X-оската, што ја ограничува флексибилноста на автоматизираното товарење и истоварување и не е погодно за работни места со ограничен простор.
3) Проблем со магнетна адсорпција
Кога линеарен мотор се користи за истовремено погонување на потпората на X-оската и гредата на Y-оската, силниот магнетизам на моторот лесно апсорбира метален прав на шината. Долгорочната акумулација на прашина и прав може да влијае на точноста на работењето и работниот век на опремата. Затоа, машинските алати од средна до висока класа обично се опремени со капаци за прашина и системи за отстранување на прашина од маса за заштита на компонентите на менувачот.
2.2 Предности и недостатоци на конзолните машински алатки
2.2.1 Предности
1) Компактна структура и мал отпечаток
Поради дизајнот на еднострана потпора, целокупната структура е поедноставна и покомпактна, што е погодно за употреба во фабрики и работилници со ограничен простор.
2) Силна издржливост и намалени проблеми со синхронизација
Користењето само еден мотор за погон на X-оската го избегнува проблемот со синхронизација помеѓу повеќе мотори. Во исто време, ако моторот далечински го погонува системот за пренос со назабена летва и пињон, може да го намали и проблемот со апсорпција на магнетна прашина.
3) Практично хранење и лесна трансформација за автоматизација
Конзолниот дизајн ѝ овозможува на машинската алатка да се полни од повеќе насоки, што е погодно за спојување со роботи или други автоматизирани системи за транспорт. Погодна е за масовно производство, а воедно го поедноставува механичкиот дизајн, ги намалува трошоците за одржување и застој и ја подобрува употребната вредност на опремата во текот на нејзиниот животен циклус.
4) Висока флексибилност
Поради недостаток на опструктивни потпорни краци, под исти услови на големина на машинската алатка, главата за сечење има поголем работен простор во насока на Y-оската, може да биде поблиску до работното парче и да постигне пофлексибилно и локализирано фино сечење и заварување, што е особено погодно за производство на калапи, развој на прототипови и прецизна обработка на мали и средни работни парчиња.
2.2.2 Недостатоци
1) Ограничен опсег на обработка
Бидејќи носечката попречна греда на конзолната конструкција е суспендирана, нејзината должина е ограничена (генерално не е погодна за сечење работни парчиња со ширина поголема од 2 метри), а опсегот на обработка е релативно ограничен.
2) Недоволна стабилност при голема брзина
Едностраната потпорна структура го прави тежиштето на машинската алатка пристрасно кон потпорната страна. Кога главата за обработка се движи по Y-оската, особено при операции со голема брзина во близина на висечкиот крај, промената во тежиштето на попречната греда и поголемиот работен вртежен момент веројатно ќе предизвикаат вибрации и флуктуации, што претставува поголем предизвик за целокупната стабилност на машинската алатка. Затоа, подлогата треба да има поголема цврстина и отпорност на вибрации за да се компензира ова динамичко влијание.
3. Прилики за аплицирање и предлози за избор
3.1 Машинска алатка за порта
Применливо за обработка на ласерско сечење со тешки товари, големи димензии и барања за голема прецизност, како што се авијацијата, автомобилската индустрија, големите калапи и бродоградбената индустрија. Иако зафаќа голема површина и има високи барања за синхронизација на моторот, има очигледни предности во стабилноста и прецизноста во големото и брзото производство.
3.2 Конзолни машински алати
Посоодветна е за прецизна обработка и комплексно површинско сечење на мали и средни работни парчиња, особено во работилници со ограничен простор или повеќенасочно напојување. Има компактна структура и висока флексибилност, а воедно го поедноставува одржувањето и интеграцијата на автоматизација, обезбедувајќи очигледни предности во однос на трошоците и ефикасноста за пробно производство на калапи, развој на прототипови и производство во мали и средни серии.
4. Контролен систем и размислувања за одржување
4.1 Контролен систем
1) Порталните машини обично се потпираат на високопрецизни CNC системи и алгоритми за компензација за да се обезбеди синхронизација на двата мотори, осигурувајќи дека попречната греда нема да биде неправилно порамнета за време на движење со голема брзина, со што се одржува точноста на обработката.
2) Конзолните машински алатки се потпираат помалку на сложена синхрона контрола, но бараат попрецизно следење во реално време и технологија за компензација во однос на отпорноста на вибрации и динамичката рамнотежа за да се осигури дека нема да има грешки поради вибрации и промени во центарот на гравитација за време на ласерската обработка.
4.2 Одржување и економичност
1) Порталната опрема има голема структура и многу компоненти, па затоа одржувањето и калибрацијата се релативно сложени. За долготрајно работење се потребни строги мерки за инспекција и спречување на прашина. Во исто време, абењето и потрошувачката на енергија предизвикани од работа со големо оптоварување не можат да се игнорираат.
2) Конзолната опрема има поедноставна структура, пониски трошоци за одржување и модификација и е посоодветна за мали и средни фабрики и потреби за трансформација на автоматизација. Сепак, барањето за динамички перформанси со голема брзина исто така значи дека мора да се обрне внимание на дизајнот и одржувањето на отпорноста на вибрации и долгорочната стабилност на платформата.
5. Резиме
Земете ги предвид сите горенаведени информации:
1) Структура и движење
Порталната структура е слична на целосна „врата“. Користи двојни столбови за движење на попречната греда. Има поголема цврстина и можност за ракување со големи работни парчиња, но синхронизацијата и просторот на подот се прашања на кои треба да се обрне внимание;
Конзолната структура има едностран конзолен дизајн. Иако опсегот на обработка е ограничен, таа има компактна структура и висока флексибилност, што е погодно за автоматизација и сечење под повеќе агли.
2) Предности на обработката и применливи сценарија
Типот на портал е посоодветен за големи површини, големи работни парчиња и потреби за брзо сериско производство, а е погоден и за производствени средини кои можат да примат голем простор на подот и имаат соодветни услови за одржување;
Конзолниот тип е посоодветен за обработка на мали и средни, сложени површини и е погоден за прилики со ограничен простор и потрага по висока флексибилност и ниски трошоци за одржување.
Според специфичните барања за обработка, големината на работното парче, буџетот и фабричките услови, инженерите и производителите треба да ги земат предвид предностите и недостатоците при изборот на машински алати и да ја изберат опремата што најдобро одговара на реалните услови на производство.
Време на објавување: 14 април 2025 година
