1. Struktuur ja liikumisviis
1.1 Portaali struktuur
1) Põhistruktuur ja liikumisviis
Kogu süsteem on nagu „uks“. Lasertöötluspea liigub mööda „portaalkiirt“ ja kaks mootorit panevad portaalkonstruktsiooni kahte sammast liikuma X-telje juhtsiinil. Kandetala kui koormust kandev komponent võimaldab saavutada suure käigu, mis muudab portaalkonstruktsiooni sobivaks suurte toorikute töötlemiseks.
2) Konstruktsiooni jäikus ja stabiilsus
Topelttoe disain tagab ühtlase pinge ja mitte kergesti deformeeruva kiire, tagades seeläbi laseri väljundi stabiilsuse ja lõiketäpsuse ning võimaldades kiiret positsioneerimist ja dünaamilist reageerimist, et täita kiire töötlemise nõudeid. Samal ajal tagab selle üldine arhitektuur suure konstruktsioonijäikuse, eriti suurte ja paksude toorikute töötlemisel.
1.2 Konsoolkonstruktsioon
1) Põhistruktuur ja liikumisviis
Konsoolseadmel on ühekülgne toestuskonsooltala struktuur. Lasertöötluspea ripub talale ja teine külg ripub talale, sarnaselt "konsoolvarrega". Üldiselt juhib X-telge mootor ja tugiseade liigub juhtrööpal, nii et töötluspea liikumisulatus Y-telje suunas on suurem.
2) Kompaktne struktuur ja paindlikkus
Kuna konstruktsioonis puudub ühel küljel tugi, on üldine konstruktsioon kompaktsem ja võtab väikese ala. Lisaks on lõikepeal Y-telje suunas suurem tööruum, mis võimaldab saavutada põhjalikumaid ja paindlikumaid lokaalseid keerulisi töötlemistoiminguid, mis sobivad vormide katsetootmiseks, prototüüpsõidukite arendamiseks ning väikeste ja keskmise suurusega partiide mitmekesise ja mitme muutujaga tootmise vajadusteks.
2. Eeliste ja puuduste võrdlus
2.1 Portaalpinkide eelised ja puudused
2.1.1 Eelised
1) Hea konstruktsiooniline jäikus ja kõrge stabiilsus
Topelttugikonstruktsioon (kahest sambast ja talast koosnev konstruktsioon) muudab töötlemisplatvormi jäigaks. Kiire positsioneerimise ja lõikamise ajal on laseri väljund väga stabiilne ning saavutada on pidev ja täpne töötlemine.
2) Suur töötlemisulatus
Laiema kandetala kasutamine võimaldab stabiilselt töödelda toorikuid laiusega üle 2 meetri või isegi rohkem, mis sobib suurte toorikute ülitäpseks töötlemiseks lennunduses, autodes, laevadel jne.
2.1.2 Puudused
1) Sünkroonsuse probleem
Kahe samba ajamiseks kasutatakse kahte lineaarmootorit. Kui kiirel liikumisel tekib sünkroniseerimisprobleeme, võib tala olla valesti joondatud või diagonaalselt tõmmatud. See mitte ainult ei vähenda töötlemise täpsust, vaid võib kahjustada ka käigukasti komponente, näiteks hammasrattaid ja hammaslatte, kiirendada kulumist ja suurendada hoolduskulusid.
2) Suur jalajälg
Portaalpingid on suured ja saavad materjale tavaliselt laadida ja maha laadida ainult X-telje suunas, mis piirab automatiseeritud laadimise ja mahalaadimise paindlikkust ega sobi piiratud ruumiga töökohtadele.
3) Magnetilise adsorptsiooni probleem
Kui lineaarmootorit kasutatakse samaaegselt X-telje toe ja Y-telje tala ajamiseks, siis mootori tugev magnetism imab metallipulbrit kergesti rööpale. Tolmu ja pulbri pikaajaline kogunemine võib mõjutada seadme töö täpsust ja kasutusiga. Seetõttu on keskmise ja kõrgema klassi tööpingid tavaliselt varustatud tolmukatete ja laua tolmuimejasüsteemidega, et kaitsta käigukasti komponente.
2.2 Konsoolpinkide eelised ja puudused
2.2.1 Eelised
1) Kompaktne struktuur ja väike jalajälg
Ühepoolse tugikonstruktsiooni tõttu on üldine konstruktsioon lihtsam ja kompaktsem, mis on mugav kasutada piiratud ruumiga tehastes ja töökodades.
2) Tugev vastupidavus ja vähem sünkroniseerimisprobleeme
X-telje ajamiseks ainult ühe mootori kasutamine väldib mitme mootori sünkroniseerimisprobleemi. Samal ajal, kui mootor juhib hammaslatt-ülekandesüsteemi kaugjuhtimise teel, võib see vähendada ka magnetilise tolmu neeldumise probleemi.
3) Mugav söötmine ja lihtne automatiseerimine
Konsoolkonstruktsioon võimaldab tööpingil materjali mitmest suunast ette anda, mis on mugav robotite või muude automatiseeritud konveiersüsteemidega dokkimiseks. See sobib masstootmiseks, lihtsustades samal ajal mehaanilist konstruktsiooni, vähendades hooldus- ja seisakukulusid ning parandades seadmete kasutusväärtust kogu nende elutsükli vältel.
4) Suur paindlikkus
Takistavate tugivarraste puudumise tõttu on lõikepea sama tööpingi suuruse tingimustes Y-telje suunas suurem tööruum, see võib olla toorikule lähemal ning saavutada paindlikuma ja lokaliseeritud peenlõikamise ja keevitamise, mis sobib eriti hästi vormide valmistamiseks, prototüüpide väljatöötamiseks ja väikeste ja keskmise suurusega toorikute täppistöötluseks.
2.2.2 Puudused
1) Piiratud töötlemisulatus
Kuna konsoolkonstruktsiooni kandev risttala on riputatud, on selle pikkus piiratud (üldiselt ei sobi üle 2 meetri laiuste toorikute lõikamiseks) ja töötlemisulatus on suhteliselt piiratud.
2) Ebapiisav stabiilsus suurel kiirusel
Ühepoolne tugikonstruktsioon muudab tööpingi raskuskeskme tugipoole poole kallutatud. Kui töötlemispea liigub mööda Y-telge, eriti kiiretel töödel ripppea lähedal, võivad risttala raskuskeskme muutus ja suurem töömoment põhjustada vibratsiooni ja kõikumisi, mis seavad tööpingi üldisele stabiilsusele suurema väljakutse. Seetõttu peab alus olema selle dünaamilise mõju kompenseerimiseks suurema jäikuse ja vibratsioonikindlusega.
3. Kandideerimisajad ja valikuettepanekud
3.1 Portaalpink
Kohaldatav laserlõikusprotsessidele, mis nõuavad suuri koormusi, suuri mõõtmeid ja kõrgeid täpsusnõudeid, näiteks lennunduses, autotööstuses, suurte vormide ja laevaehituse tööstuses. Kuigi see võtab enda alla suure ala ja esitab kõrged nõuded mootori sünkroniseerimisele, on sellel ilmsed eelised stabiilsuse ja täpsuse osas suuremahulises ja kiire tootmises.
3.2 Konsoolpingid
See sobib paremini väikeste ja keskmise suurusega toorikute täppistöötluseks ja keerukaks pinnalõikamiseks, eriti piiratud ruumiga või mitmesuunalise etteandega töökodades. Sellel on kompaktne struktuur ja suur paindlikkus, lihtsustades samal ajal hooldust ja automatiseerimise integreerimist, pakkudes ilmseid kulude ja efektiivsuse eeliseid vormide katsetootmisel, prototüüpide väljatöötamisel ning väikeste ja keskmise suurusega partiide tootmisel.
4. Juhtimissüsteemi ja hooldusega seotud kaalutlused
4.1 Juhtimissüsteem
1) Portaalpingid tuginevad tavaliselt kahe mootori sünkroniseerimise tagamiseks ülitäpsetele CNC-süsteemidele ja kompensatsioonialgoritmidele, tagades, et risttala ei joondu kiire liikumise ajal valesti, säilitades seeläbi töötlemise täpsuse.
2) Konsoolpingid tuginevad vähem keerulisele sünkroonjuhtimisele, kuid vajavad vibratsioonikindluse ja dünaamilise tasakaalu osas täpsemat reaalajas jälgimis- ja kompenseerimistehnoloogiat, et tagada lasertöötluse ajal vibratsioonist ja raskuskeskme muutustest tingitud vigade puudumine.
4.2 Hooldus ja ökonoomsus
1) Portaalseadmetel on suur konstruktsioon ja palju komponente, seega on hooldus ja kalibreerimine suhteliselt keerukad. Pikaajaliseks tööks on vaja ranget kontrolli ja tolmu vältimise meetmeid. Samal ajal ei saa ignoreerida suure koormusega töötamisest tingitud kulumist ja energiatarbimist.
2) Konsoolvarustusel on lihtsam konstruktsioon, madalamad hooldus- ja modifitseerimiskulud ning see sobib paremini väikestele ja keskmise suurusega tehastele ning automatiseerimise ümberkujundamise vajadustele. Kuid kiire dünaamilise jõudluse nõue tähendab ka seda, et tuleb pöörata tähelepanu voodi vibratsioonikindluse ja pikaajalise stabiilsuse projekteerimisele ja hooldusele.
5. Kokkuvõte
Võtke arvesse kogu ülaltoodud teavet:
1) Struktuur ja liikumine
Portaali konstruktsioon sarnaneb tervikliku „uksega“. See kasutab põiktala liigutamiseks topeltsambaid. Sellel on suurem jäikus ja võime käsitseda suuri toorikuid, kuid sünkroniseerimine ja põrandapind on küsimused, millele tuleb tähelepanu pöörata;
Konsoolkonstruktsioon on ühepoolne konsooldisain. Kuigi töötlemisulatus on piiratud, on sellel kompaktne struktuur ja suur paindlikkus, mis soodustab automatiseerimist ja mitme nurga all lõikamist.
2) Töötlemise eelised ja kohaldatavad stsenaariumid
Gantry tüüp sobib paremini suurte pindade, suurte toorikute ja kiire partiitootmise vajaduste jaoks ning sobib ka tootmiskeskkondadesse, mis mahutavad suurt põrandapinda ja millel on vastavad hooldustingimused;
Konsooltüüp sobib paremini väikeste ja keskmise suurusega, keerukate pindade töötlemiseks ning sobib piiratud ruumiga olukordadeks, kus soovitakse suurt paindlikkust ja madalaid hoolduskulusid.
Konkreetsete töötlemisnõuete, tooriku suuruse, eelarve ja tehase tingimuste kohaselt peaksid insenerid ja tootjad tööpinkide valimisel kaaluma eeliseid ja puudusi ning valima seadme, mis sobib kõige paremini tegelike tootmistingimustega.
Postituse aeg: 14. aprill 2025
