1. Структура и начин кретања
1.1 Портална структура
1) Основна структура и начин кретања
Читав систем је попут „врата“. Глава за ласерску обраду креће се дуж „порталне“ греде, а два мотора покрећу два стуба портала да би се кретали по вођици X-осе. Греда, као носива компонента, може постићи велики ход, што чини порталну опрему погодном за обраду великих комада.
2) Структурна крутост и стабилност
Двоструки дизајн ослонца осигурава да је сноп равномерно оптерећен и да се не деформише лако, чиме се обезбеђује стабилност ласерског излаза и тачност сечења, и може се постићи брзо позиционирање и динамички одзив како би се испунили захтеви обраде великом брзином. Истовремено, његова укупна архитектура пружа високу структурну чврстоћу, посебно при обради великих и дебелих радних предмета.
1.2 Конзолна структура
1) Основна структура и начин кретања
Конзолна опрема усваја структуру конзолне греде са једностраним ослонцем. Глава за ласерску обраду је окачена на греду, а друга страна је окачена, слично „конзолном краку“. Генерално, X-оса је покретана мотором, а уређај за ослонац се креће по вођици тако да глава за обраду има већи опсег кретања у смеру Y-осе.
2) Компактна структура и флексибилност
Због недостатка ослонца на једној страни у дизајну, целокупна структура је компактнија и заузима мању површину. Поред тога, глава за сечење има већи оперативни простор у правцу Y-осе, што може постићи дубље и флексибилније локалне сложене операције обраде, погодне за пробну производњу калупа, развој прототипова возила и потребе мале и средње серије вишеваријантне и вишеваријантне производње.
2. Поређење предности и мана
2.1 Предности и мане порталних машина алата
2.1.1 Предности
1) Добра структурна крутост и висока стабилност
Двоструки дизајн носача (конструкција која се састоји од два стуба и греде) чини платформу за обраду чврстом. Током позиционирања и сечења великом брзином, ласерски излаз је веома стабилан и може се постићи континуирана и прецизна обрада.
2) Велики опсег обраде
Употреба шире носеће греде може стабилно обрађивати радне комаде ширине веће од 2 метра или чак и веће, што је погодно за високопрецизну обраду великих радних комада у авијацији, аутомобилима, бродовима итд.
2.1.2 Недостаци
1) Проблем синхроности
Два линеарна мотора се користе за погон две колоне. Ако се појаве проблеми са синхронизацијом током кретања великом брзином, греда може бити погрешно поравната или дијагонално повучена. Ово не само да ће смањити тачност обраде, већ може и оштетити компоненте преноса као што су зупчаници и летве, убрзати хабање и повећати трошкове одржавања.
2) Велики отисак
Порталне машине алатке су велике и обично могу да утоварују и истоварују материјале само дуж правца X-осе, што ограничава флексибилност аутоматизованог утовара и истовара и није погодно за радна места са ограниченим простором.
3) Проблем магнетне адсорпције
Када се линеарни мотор користи за истовремено покретање носача X-осе и греде Y-осе, јак магнетизам мотора лако апсорбује метални прах на шини. Дугорочно накупљање прашине и праха може утицати на тачност рада и век трајања опреме. Стога су машине алатке средње и високе класе обично опремљене поклопцима за прашину и системима за уклањање прашине са стола како би се заштитиле компоненте преносника.
2.2 Предности и мане конзолних машина алатки
2.2.1 Предности
1) Компактна структура и мали отисак
Због дизајна са једном страном ослонца, целокупна структура је једноставнија и компактнија, што је погодно за употребу у фабрикама и радионицама са ограниченим простором.
2) Јака издржљивост и смањени проблеми са синхронизацијом
Коришћењем само једног мотора за погон X-осе избегава се проблем синхронизације између више мотора. Истовремено, ако мотор даљински покреће систем преноса са зупчаником и летвом, то такође може смањити проблем апсорпције магнетне прашине.
3) Практично храњење и једноставна трансформација аутоматизације
Конзолни дизајн омогућава машинском алату да се напаја из више праваца, што је погодно за спајање са роботима или другим аутоматизованим транспортним системима. Погодан је за масовну производњу, уз поједностављивање механичког дизајна, смањење трошкова одржавања и застоја, и побољшање употребне вредности опреме током њеног животног циклуса.
4) Висока флексибилност
Због недостатка ометајућих потпорних кракова, под истим условима величине машинског алата, глава за сечење има већи оперативни простор у правцу Y-осе, може бити ближе радном комаду и постићи флексибилније и локализованије фино сечење и заваривање, што је посебно погодно за производњу калупа, развој прототипова и прецизну обраду малих и средњих радних комада.
2.2.2 Недостаци
1) Ограничен опсег обраде
Пошто је носећа попречна греда конзолне конструкције окачена, њена дужина је ограничена (генерално није погодна за сечење радних предмета ширине веће од 2 метра), а опсег обраде је релативно ограничен.
2) Недовољна стабилност при великим брзинама
Једнострана носећа структура помера тежиште машине алатке ка страни носача. Када се глава за обраду креће дуж Y осе, посебно код операција великим брзинама близу суспензије, промена тежишта попречне греде и већи радни обртни момент вероватно ће изазвати вибрације и флуктуације, што представља већи изазов за укупну стабилност машине алатке. Стога, кревет мора имати већу крутост и отпорност на вибрације како би се уравнотежио овај динамички утицај.
3. Прилике примене и предлози за избор
3.1 Портална машина алатка
Применљиво за обраду ласерским сечењем са великим оптерећењима, великим димензијама и високим захтевима за прецизност, као што су авијација, производња аутомобила, велики калупи и бродоградња. Иако заузима велику површину и има високе захтеве за синхронизацију мотора, има очигледне предности у стабилности и прецизности у великој и брзој производњи.
3.2 Конзолне машине алатке
Погоднији је за прецизну машинску обраду и сложено површинско сечење малих и средњих радних предмета, посебно у радионицама са ограниченим простором или вишесмерним храњењем. Има компактну структуру и високу флексибилност, уз поједностављивање одржавања и интеграције аутоматизације, пружајући очигледне предности у погледу трошкова и ефикасности за пробну производњу калупа, развој прототипова и производњу малих и средњих серија.
4. Систем управљања и разматрања одржавања
4.1 Систем управљања
1) Порталне машине алатке се обично ослањају на високопрецизне ЦНЦ системе и компензационе алгоритме како би се осигурала синхронизација два мотора, осигуравајући да попречна греда неће бити погрешно поравната током кретања великом брзином, чиме се одржава тачност обраде.
2) Конзолне машине алатке се мање ослањају на сложену синхрону контролу, али захтевају прецизнију технологију праћења и компензације у реалном времену у погледу отпорности на вибрације и динамичке равнотеже како би се осигурало да неће бити грешака услед вибрација и промена у центру гравитације током ласерске обраде.
4.2 Одржавање и економичност
1) Портална опрема има велику структуру и много компоненти, тако да су одржавање и калибрација релативно сложени. За дуготрајан рад потребне су строге мере инспекције и спречавања прашине. Истовремено, хабање и потрошња енергије узроковани радом под великим оптерећењем не могу се занемарити.
2) Конзолна опрема има једноставнију структуру, ниже трошкове одржавања и модификације и погоднија је за мале и средње фабрике и потребе аутоматизације трансформације. Међутим, захтев за динамичким перформансама велике брзине такође значи да се пажња мора обратити на дизајн и одржавање отпорности на вибрације и дугорочну стабилност кревета.
5. Резиме
Узмите у обзир све горе наведене информације:
1) Структура и кретање
Структура портала је слична комплетним „вратима“. Користи двоструке стубове за покретање попречне греде. Има већу крутост и могућност руковања великим радним комадима, али синхронизација и простор на поду су питања којима је потребно посветити пажњу;
Конзолна структура усваја једнострани конзолни дизајн. Иако је опсег обраде ограничен, има компактну структуру и високу флексибилност, што погодује аутоматизацији и сечењу под више углова.
2) Предности обраде и применљиви сценарији
Тип портала је погоднији за потребе велике површине, великих радних предмета и производње великих брзина, а такође је погодан за производна окружења која могу да приме велику површину пода и имају одговарајуће услове одржавања;
Конзолни тип је погоднији за обраду малих и средњих, сложених површина, а погодан је за прилике са ограниченим простором и тежњом ка високој флексибилности и ниским трошковима одржавања.
У складу са специфичним захтевима обраде, величином радног предмета, буџетом и фабричким условима, инжењери и произвођачи треба да процене предности и мане приликом избора алатних машина и одаберу опрему која најбоље одговара стварним условима производње.
Време објаве: 14. април 2025.
