1. Struktūra un kustības režīms
1.1 Portāla struktūra
1) Pamatstruktūra un kustības režīms
Visa sistēma ir kā “durvis”. Lāzera apstrādes galva pārvietojas pa “portāla” staru, un divi motori darbina abas portāla kolonnas, lai tās pārvietotos pa X ass vadotni. Stars kā nesoša sastāvdaļa var sasniegt lielu gājienu, kas padara portāla aprīkojumu piemērotu liela izmēra sagatavju apstrādei.
2) Konstrukcijas stingrība un stabilitāte
Divkāršā atbalsta konstrukcija nodrošina vienmērīgu stara nospriegojumu un nedeformāciju, tādējādi nodrošinot lāzera stara stabilitāti un griešanas precizitāti, kā arī ļauj ātri pozicionēt un reaģēt dinamiski, lai atbilstu ātrgaitas apstrādes prasībām. Vienlaikus tā kopējā arhitektūra nodrošina augstu konstrukcijas stingrību, īpaši apstrādājot liela izmēra un biezas sagataves.
1.2 Konsoles konstrukcija
1) Pamatstruktūra un kustības režīms
Konsoles iekārta izmanto konsoles sijas struktūru ar vienpusēju atbalstu. Lāzera apstrādes galviņa ir piekārta pie sijas, un otra puse ir piekārta, līdzīgi kā "konsoles roka". Parasti X asi darbina motors, un atbalsta ierīce pārvietojas pa vadotni, lai apstrādes galviņai būtu lielāks kustības diapazons Y ass virzienā.
2) Kompakta struktūra un elastība
Tā kā konstrukcijā trūkst atbalsta vienā pusē, kopējā struktūra ir kompaktāka un aizņem nelielu platību. Turklāt griešanas galviņai ir lielāka darbības telpa Y ass virzienā, kas var panākt padziļinātākas un elastīgākas lokālas sarežģītas apstrādes darbības, kas ir piemērotas veidņu izmēģinājumu ražošanai, transportlīdzekļu prototipu izstrādei un mazām un vidējām partijām ar dažādām un daudzfaktoru ražošanas vajadzībām.
2. Priekšrocību un trūkumu salīdzinājums
2.1 Portāla darbgaldu priekšrocības un trūkumi
2.1.1 Priekšrocības
1) Laba konstrukcijas stingrība un augsta stabilitāte
Divkāršā atbalsta konstrukcija (struktūra, kas sastāv no divām kolonnām un sijas) padara apstrādes platformu stingru. Ātrdarbīgas pozicionēšanas un griešanas laikā lāzera starojums ir ļoti stabils, un var panākt nepārtrauktu un precīzu apstrādi.
2) Liels apstrādes diapazons
Izmantojot platāku nesošo siju, var stabili apstrādāt sagataves ar platumu, kas pārsniedz 2 metrus vai pat lielāks, kas ir piemērots liela izmēra sagatavju augstas precizitātes apstrādei aviācijā, automašīnās, kuģos utt.
2.1.2 Trūkumi
1) Sinhronitātes problēma
Divu kolonnu vadīšanai tiek izmantoti divi lineārie motori. Ja ātrgaitas kustības laikā rodas sinhronizācijas problēmas, stars var tikt nepareizi izlīdzināts vai pagriezts pa diagonāli. Tas ne tikai samazinās apstrādes precizitāti, bet arī var sabojāt transmisijas komponentus, piemēram, zobratus un bagāžniekus, paātrināt nodilumu un palielināt apkopes izmaksas.
2) Liels nospiedums
Portāla darbgaldi ir lieli un parasti var iekraut un izkraut materiālus tikai X ass virzienā, kas ierobežo automatizētas iekraušanas un izkraušanas elastību un nav piemēroti darba vietām ar ierobežotu telpu.
3) Magnētiskās adsorbcijas problēma
Ja lineāro motoru izmanto, lai vienlaikus darbinātu X ass balstu un Y ass siju, motora spēcīgais magnētisms viegli adsorbē metāla pulveri uz sliedēm. Ilgstoša putekļu un pulvera uzkrāšanās var ietekmēt iekārtas darbības precizitāti un kalpošanas laiku. Tāpēc vidējas un augstas klases darbgaldi parasti ir aprīkoti ar putekļu pārsegiem un galda putekļu noņemšanas sistēmām, lai aizsargātu transmisijas komponentus.
2.2 Konsoles darbgaldu priekšrocības un trūkumi
2.2.1 Priekšrocības
1) Kompakta struktūra un mazs nospiedums
Pateicoties vienpusējam atbalsta dizainam, kopējā struktūra ir vienkāršāka un kompaktāka, kas ir ērti lietojama rūpnīcās un darbnīcās ar ierobežotu telpu.
2) Spēcīga izturība un samazinātas sinhronizācijas problēmas
Izmantojot tikai vienu motoru X ass piedziņai, tiek novērsta sinhronizācijas problēma starp vairākiem motoriem. Vienlaikus, ja motors attālināti darbina zobrata un zobrata transmisijas sistēmu, tas var arī samazināt magnētisko putekļu absorbcijas problēmu.
3) Ērta barošana un vienkārša automatizācijas transformācija
Konsoles konstrukcija ļauj darbgaldam veikt padevi no vairākiem virzieniem, kas ir ērti savienošanai ar robotiem vai citām automatizētām konveijeru sistēmām. Tā ir piemērota masveida ražošanai, vienlaikus vienkāršojot mehānisko konstrukciju, samazinot apkopes un dīkstāves izmaksas, kā arī uzlabojot iekārtas lietošanas vērtību visā tās dzīves ciklā.
4) Augsta elastība
Tā kā trūkst šķēršļu atbalsta sviru, vienādos darbgalda izmēra apstākļos griešanas galviņai ir lielāka darbības telpa Y ass virzienā, tā var atrasties tuvāk sagatavei un panākt elastīgāku un lokalizētāku smalko griešanu un metināšanu, kas ir īpaši piemērots veidņu ražošanai, prototipu izstrādei un mazu un vidēju sagatavju precīzai apstrādei.
2.2.2 Trūkumi
1) Ierobežots apstrādes diapazons
Tā kā konsoles konstrukcijas nesošā šķērssija ir piekārta, tās garums ir ierobežots (parasti nav piemērots sagatavju griešanai, kuru platums pārsniedz 2 metrus), un apstrādes diapazons ir relatīvi ierobežots.
2) Nepietiekama stabilitāte lielā ātrumā
Vienpusējā atbalsta konstrukcija padara darbgalda smaguma centru nobīdītu atbalsta pusē. Kad apstrādes galva pārvietojas pa Y asi, īpaši ātrgaitas operācijās piekaramā gala tuvumā, šķērsstieņa smaguma centra izmaiņas un lielāks darba griezes moments var izraisīt vibrāciju un svārstības, radot lielākas problēmas darbgalda kopējai stabilitātei. Tāpēc pamatnei ir jābūt ar lielāku stingrību un vibrācijas izturību, lai kompensētu šo dinamisko ietekmi.
3. Pieteikšanās reizes un atlases ieteikumi
3.1 Gantrijas darbgalds
Pielietojams lāzergriešanas apstrādē ar lielām slodzēm, lieliem izmēriem un augstas precizitātes prasībām, piemēram, aviācijas, automobiļu ražošanas, lielu veidņu un kuģu būves nozarēs. Lai gan tas aizņem lielu platību un tam ir augstas prasības motora sinhronizācijai, tam ir acīmredzamas priekšrocības stabilitātes un precizitātes ziņā liela mēroga un ātrgaitas ražošanā.
3.2 Konsoles darbgaldi
Tas ir vairāk piemērots precīzai apstrādei un sarežģītu virsmu griešanai mazos un vidējos sagataves veidos, īpaši darbnīcās ar ierobežotu telpu vai daudzvirzienu padevi. Tam ir kompakta struktūra un augsta elastība, vienlaikus vienkāršojot apkopi un automatizācijas integrāciju, nodrošinot acīmredzamas izmaksu un efektivitātes priekšrocības veidņu izmēģinājumu ražošanā, prototipu izstrādē un mazo un vidējo partiju ražošanā.
4. Vadības sistēmas un apkopes apsvērumi
4.1 Vadības sistēma
1) Portāla darbgaldi parasti izmanto augstas precizitātes CNC sistēmas un kompensācijas algoritmus, lai nodrošinātu abu motoru sinhronizāciju, nodrošinot, ka šķērssija netiks nepareizi izlīdzināta ātrgaitas kustības laikā, tādējādi saglabājot apstrādes precizitāti.
2) Konsoles tipa darbgaldi mazāk paļaujas uz sarežģītu sinhrono vadību, taču tiem ir nepieciešama precīzāka reāllaika uzraudzības un kompensācijas tehnoloģija vibrācijas izturības un dinamiskā līdzsvara ziņā, lai nodrošinātu, ka lāzera apstrādes laikā nebūs kļūdu vibrācijas un smaguma centra izmaiņu dēļ.
4.2 Apkope un ekonomija
1) Portāla iekārtām ir liela konstrukcija un daudzas sastāvdaļas, tāpēc apkope un kalibrēšana ir samērā sarežģīta. Ilgstošai darbībai ir nepieciešama stingra pārbaude un putekļu novēršanas pasākumi. Tajā pašā laikā nevar ignorēt nodilumu un enerģijas patēriņu, ko rada darbība ar lielu slodzi.
2) Konsoles tipa iekārtām ir vienkāršāka konstrukcija, zemākas apkopes un modifikācijas izmaksas, un tās ir piemērotākas mazām un vidējām rūpnīcām un automatizācijas pārveidošanas vajadzībām. Tomēr prasība pēc ātrgaitas dinamiskās veiktspējas nozīmē arī to, ka uzmanība jāpievērš gultas vibrācijas izturības un ilgtermiņa stabilitātes projektēšanai un uzturēšanai.
5. Kopsavilkums
Ņemiet vērā visu iepriekš minēto informāciju:
1) Struktūra un kustība
Portāla konstrukcija ir līdzīga pilnīgām “durvīm”. Tajā tiek izmantotas dubultas kolonnas, lai vadītu šķērsstieni. Tai ir lielāka stingrība un spēja apstrādāt liela izmēra sagataves, taču sinhronizācija un grīdas platība ir jautājumi, kuriem jāpievērš uzmanība;
Konsoles konstrukcija ir vienpusēja konsoles konstrukcija. Lai gan apstrādes diapazons ir ierobežots, tai ir kompakta struktūra un augsta elastība, kas veicina automatizāciju un daudzleņķu griešanu.
2) Apstrādes priekšrocības un piemērojamie scenāriji
Gantry tipa konstrukcija ir piemērotāka lielai platībai, lieliem sagatavēm un ātrgaitas partiju ražošanas vajadzībām, kā arī piemērota ražošanas vidēm, kurās var uzņemt lielu grīdas platību un kurām ir atbilstoši apkopes apstākļi;
Konsoles tipa konstrukcija ir piemērotāka mazu un vidēju, sarežģītu virsmu apstrādei, un tā ir piemērota gadījumiem ar ierobežotu telpu un augstas elastības un zemu uzturēšanas izmaksu sasniegšanai.
Atbilstoši konkrētām apstrādes prasībām, sagataves izmēram, budžetam un rūpnīcas apstākļiem inženieriem un ražotājiem, izvēloties darbgaldus, jāizsver priekšrocības un trūkumi un jāizvēlas aprīkojums, kas vislabāk atbilst faktiskajiem ražošanas apstākļiem.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 14. aprīlis
