1. Struktura i način kretanja
1.1 Struktura portala
1) Osnovna struktura i način kretanja
Čitav sistem je kao „vrata“. Glava za lasersku obradu kreće se duž "portala" zraka, a dva motora pokreću dva stupa portala da se kreću po vodilici X-ose. Greda, kao nosiva komponenta, može postići veliki hod, što čini portalnu opremu pogodnom za obradu obradaka velikih dimenzija.
2) Konstrukcijska krutost i stabilnost
Dizajn dvostruke potpore osigurava da je snop ravnomjerno napregnut i da se ne deformiše lako, čime se osigurava stabilnost laserskog izlaza i preciznost rezanja, te može postići brzo pozicioniranje i dinamički odgovor kako bi se zadovoljili zahtjevi obrade velike brzine. Istovremeno, njegova ukupna arhitektura pruža visoku strukturnu krutost, posebno pri obradi velikih i debelih radnih komada.
1.2 Konzolna konstrukcija
1) Osnovna struktura i način kretanja
Konzolna oprema ima konstrukciju konzolne grede sa jednostranom potporom. Glava za lasersku obradu je okačena na snop, a druga strana je okačena, slično „konzolnoj ruci“. Općenito, X-osa pokreće motor, a potporni uređaj se kreće po vodilici tako da glava za obradu ima veći raspon kretanja u smjeru Y-ose.
2) Kompaktna struktura i fleksibilnost
Zbog nedostatka oslonca na jednoj strani u dizajnu, ukupna struktura je kompaktnija i zauzima malu površinu. Osim toga, glava za rezanje ima veći radni prostor u smjeru Y-ose, što može postići dublji i fleksibilniji lokalni složeni proces obrade, pogodan za probnu proizvodnju kalupa, razvoj prototipa vozila i potrebe proizvodnje malih i srednjih serija za više varijanti i više varijanti.
2. Poređenje prednosti i nedostataka
2.1 Prednosti i nedostaci portalnih alatnih mašina
2.1.1 Prednosti
1) Dobra strukturalna krutost i visoka stabilnost
Dvostruki oslonac (struktura koja se sastoji od dva stupa i grede) čini platformu za obradu krutom. Tokom pozicioniranja i rezanja velikom brzinom, laserski izlaz je vrlo stabilan, a može se postići kontinuirana i precizna obrada.
2) Veliki opseg obrade
Korištenjem šire nosive grede može se stabilno obraditi obradak širine veće od 2 metra ili čak i veće, što je pogodno za visoko preciznu obradu velikih obradaka u zrakoplovstvu, automobilima, brodovima itd.
2.1.2 Nedostaci
1) Problem sinhronosti
Za pogon dva stuba koriste se dva linearna motora. Ako dođe do problema sa sinhronizacijom tokom kretanja velikom brzinom, snop može biti pogrešno poravnat ili dijagonalno povučen. Ovo ne samo da će smanjiti točnost obrade, već može uzrokovati i oštećenje komponenti prijenosa kao što su zupčanici i letve, ubrzati trošenje i povećati troškove održavanja.
2) Veliki otisak
Portalni alatni strojevi su velike veličine i obično mogu samo utovariti i istovariti materijale u smjeru X-ose, što ograničava fleksibilnost automatiziranog utovara i istovara i nije prikladno za radna mjesta s ograničenim prostorom.
3) Problem magnetne adsorpcije
Kada se linearni motor koristi za istovremeno pokretanje oslonca X-ose i snopa Y-ose, jak magnetizam motora lako adsorbuje metalni prah na stazi. Dugotrajno nakupljanje prašine i praha može utjecati na točnost rada i vijek trajanja opreme. Stoga su alatne mašine srednjeg i visokog kvaliteta obično opremljene poklopcima za prašinu i sistemima za uklanjanje prašine sa stola za zaštitu komponenti prijenosa.
2.2 Prednosti i nedostaci konzolnih alatnih mašina
2.2.1 Prednosti
1) Kompaktna struktura i mali otisak
Zbog jednostranog dizajna nosača, ukupna struktura je jednostavnija i kompaktnija, što je pogodno za upotrebu u tvornicama i radionicama sa ograničenim prostorom.
2) Jaka izdržljivost i smanjeni problemi sa sinhronizacijom
Korištenjem samo jednog motora za pogon X-ose izbjegava se problem sinhronizacije između više motora. U isto vrijeme, ako motor daljinski pokreće sistem prijenosa zupčanika i zupčanika, to također može smanjiti problem upijanja magnetske prašine.
3) Pogodno hranjenje i laka automatizacija transformacije
Konzolni dizajn omogućava alatnoj mašini da se hrani iz više pravaca, što je pogodno za spajanje sa robotima ili drugim automatizovanim transportnim sistemima. Pogodan je za masovnu proizvodnju, dok pojednostavljuje mehaničku konstrukciju, smanjuje troškove održavanja i zastoja, te poboljšava upotrebnu vrijednost opreme tokom njenog životnog ciklusa.
4) Visoka fleksibilnost
Zbog nedostatka opstruktivnih potpornih krakova, pod istim uvjetima veličine alatne mašine, rezna glava ima veći radni prostor u smjeru Y osi, može biti bliže radnom komadu i postići fleksibilnije i lokaliziranije fino rezanje i zavarivanje, što je posebno pogodno za proizvodnju kalupa, razvoj prototipa i preciznu obradu malih i srednjih obradaka.
2.2.2 Nedostaci
1) Ograničeni opseg obrade
Budući da je nosiva poprečna greda konzolne konstrukcije ovješena, njena dužina je ograničena (uglavnom nije pogodna za rezanje radnih komada širine veće od 2 metra), a opseg obrade je relativno ograničen.
2) Nedovoljna stabilnost pri velikim brzinama
Jednostrana potporna struktura čini da je težište alatne mašine nagnuto prema strani nosača. Kada se glava za obradu pomiče duž Y ose, posebno u operacijama velike brzine u blizini visećeg kraja, promjena težišta poprečne grede i veći radni moment vjerovatno će uzrokovati vibracije i fluktuacije, što predstavlja veći izazov za ukupnu stabilnost alatne mašine. Stoga, krevet mora imati veću krutost i otpornost na vibracije kako bi se neutralizirao ovaj dinamički utjecaj.
3. Prilike za prijavu i prijedlozi odabira
3.1 Portalni alatni stroj
Primjenjivo za obradu laserskog rezanja s velikim opterećenjima, velikim veličinama i zahtjevima visoke preciznosti kao što su avijacija, proizvodnja automobila, veliki kalupi i brodogradnja. Iako zauzima veliku površinu i ima visoke zahtjeve za sinkronizaciju motora, ima očigledne prednosti u stabilnosti i preciznosti u proizvodnji velikih razmjera i velikih brzina.
3.2 Konzolni alatni strojevi
Pogodniji je za preciznu mašinsku obradu i složeno površinsko rezanje malih i srednjih obradaka, posebno u radionicama sa ograničenim prostorom ili višesmernim uvlačenjem. Ima kompaktnu strukturu i visoku fleksibilnost, dok pojednostavljuje održavanje i integraciju automatizacije, pružajući očigledne prednosti u pogledu troškova i efikasnosti za probnu proizvodnju kalupa, razvoj prototipa i malu i srednju serijsku proizvodnju.
4. Kontrolni sistem i razmatranja održavanja
4.1 Sistem upravljanja
1) Alati za portalne mašine se obično oslanjaju na precizne CNC sisteme i algoritme kompenzacije kako bi se osigurala sinhronizacija dva motora, osiguravajući da poprečna greda neće biti pogrešno poravnata tokom kretanja velikom brzinom, čime se održava tačnost obrade.
2) Konzolni alatni strojevi se manje oslanjaju na složeno sinhrono upravljanje, ali zahtijevaju precizniju tehnologiju praćenja i kompenzacije u realnom vremenu u smislu otpornosti na vibracije i dinamičke ravnoteže kako bi se osiguralo da neće biti grešaka zbog vibracija i promjena u centru gravitacije tokom laserske obrade.
4.2 Održavanje i ekonomičnost
1) Portalna oprema ima veliku strukturu i mnogo komponenti, tako da su održavanje i kalibracija relativno složeni. Za dugotrajan rad potrebne su stroge mjere inspekcije i sprječavanja prašine. U isto vrijeme, trošenje i potrošnja energije uzrokovane radom visokog opterećenja ne mogu se zanemariti.
2) Konzolna oprema ima jednostavniju strukturu, niže troškove održavanja i modifikacije i pogodnija je za male i srednje fabrike i potrebe transformacije automatizacije. Međutim, zahtjev za dinamičkim performansama velike brzine također znači da se pažnja mora posvetiti dizajnu i održavanju otpornosti na vibracije i dugoročne stabilnosti kreveta.
5. Sažetak
Uzmite u obzir sve gore navedene informacije:
1) Struktura i kretanje
Struktura portala je slična kompletnim „vratima“. Koristi dvostruke stubove za pokretanje poprečne grede. Ima veću krutost i mogućnost rukovanja velikim obradacima, ali sinhronizacija i podni prostor su pitanja na koja treba obratiti pažnju;
Konzolna konstrukcija ima jednostrani konzolni dizajn. Iako je opseg obrade ograničen, ima kompaktnu strukturu i visoku fleksibilnost, što pogoduje automatizaciji i višekutnom rezanju.
2) Prednosti obrade i primjenjivi scenariji
Gantry tip je pogodniji za velike površine, velike radne komade i potrebe za brzom serijskom proizvodnjom, a takođe je pogodan za proizvodna okruženja koja mogu da prime veliki podni prostor i imaju odgovarajuće uslove održavanja;
Konzolni tip je pogodniji za obradu malih i srednjih, složenih površina i pogodan je za prilike sa ograničenim prostorom i težnjom za visokom fleksibilnošću i niskim troškovima održavanja.
U skladu sa specifičnim zahtjevima obrade, veličinom obratka, budžetom i fabričkim uvjetima, inženjeri i proizvođači bi trebali odvagnuti prednosti i nedostatke prilikom odabira alatnih mašina i odabrati opremu koja najbolje odgovara stvarnim uvjetima proizvodnje.
Vrijeme objave: Apr-14-2025
