1. Struktuur en bewegingsmodus
1.1 Portaalstruktuur
1) Basiese struktuur en bewegingsmodus
Die hele stelsel is soos 'n "deur". Die laserverwerkingskop beweeg langs die "portaal"-straal, en twee motors dryf die twee kolomme van die portaal aan om op die X-as-geleidingsrail te beweeg. Die straal, as 'n lasdraende komponent, kan 'n groot slag bereik, wat die portaaltoerusting geskik maak vir die verwerking van groot werkstukke.
2) Strukturele rigiditeit en stabiliteit
Die dubbele ondersteuningsontwerp verseker dat die straal eweredig gestres word en nie maklik vervorm word nie, wat die stabiliteit van die laseruitset en snyakkuraatheid verseker, en vinnige posisionering en dinamiese reaksie kan bereik om aan die vereistes van hoëspoedverwerking te voldoen. Terselfdertyd bied die algehele argitektuur hoë strukturele rigiditeit, veral wanneer groot en dik werkstukke verwerk word.
1.2 Vrydraende struktuur
1) Basiese struktuur en bewegingsmodus
Die vrydraende toerusting gebruik 'n vrydraende balkstruktuur met enkelsydige ondersteuning. Die laserverwerkingskop hang aan die balk, en die ander kant hang, soortgelyk aan 'n "vrydraende arm". Oor die algemeen word die X-as deur 'n motor aangedryf, en die ondersteuningsapparaat beweeg op die geleidingsrail sodat die verwerkingskop 'n groter bewegingsreeks in die Y-as-rigting het.
2) Kompakte struktuur en buigsaamheid
As gevolg van die gebrek aan ondersteuning aan die een kant in die ontwerp, is die algehele struktuur meer kompak en beslaan dit 'n klein area. Boonop het die snykop 'n groter bedryfsruimte in die Y-as-rigting, wat meer diepgaande en buigsame plaaslike komplekse verwerkingsbedrywighede kan bereik, geskik vir vormproefproduksie, prototipe-voertuigontwikkeling, en klein en mediumgrootte bondel multi-verskeidenheid en multi-veranderlike produksiebehoeftes.
2. Vergelyking van voordele en nadele
2.1 Voordele en nadele van portaalmasjiengereedskap
2.1.1 Voordele
1) Goeie strukturele rigiditeit en hoë stabiliteit
Die dubbele ondersteuningsontwerp (’n struktuur wat uit twee kolomme en ’n balk bestaan) maak die verwerkingsplatform stewig. Tydens hoëspoedposisionering en sny is die laseruitset hoogs stabiel, en deurlopende en presiese verwerking kan bereik word.
2) Groot verwerkingsreeks
Die gebruik van 'n breër drabalk kan werkstukke met 'n breedte van meer as 2 meter of selfs groter stabiel verwerk, wat geskik is vir hoë-presisie verwerking van groot werkstukke in lugvaart, motors, skepe, ens.
2.1.2 Nadele
1) Sinchronisiteitsprobleem
Twee lineêre motors word gebruik om twee kolomme aan te dryf. Indien sinchronisasieprobleme tydens hoëspoedbeweging voorkom, kan die balk verkeerd in lyn wees of diagonaal getrek word. Dit sal nie net die verwerkingsakkuraatheid verminder nie, maar kan ook skade aan transmissiekomponente soos ratte en rakke veroorsaak, slytasie versnel en onderhoudskoste verhoog.
2) Groot voetspoor
Portaalmasjiengereedskap is groot in formaat en kan gewoonlik slegs materiale langs die X-as-rigting laai en aflaai, wat die buigsaamheid van outomatiese laai en aflaai beperk en nie geskik is vir werkplekke met beperkte ruimte nie.
3) Magnetiese adsorpsieprobleem
Wanneer 'n lineêre motor gebruik word om die X-as-ondersteuning en die Y-as-balk gelyktydig aan te dryf, adsorbeer die sterk magnetisme van die motor maklik metaalpoeier op die spoor. Die langtermyn-ophoping van stof en poeier kan die bedryfsakkuraatheid en lewensduur van die toerusting beïnvloed. Daarom word middel- tot hoë-end masjiengereedskap gewoonlik toegerus met stofbedekkings en tafelstofverwyderingstelsels om transmissiekomponente te beskerm.
2.2 Voordele en Nadele van Vrydraende Masjiengereedskap
2.2.1 Voordele
1) Kompakte struktuur en klein voetspoor
As gevolg van die enkelsydige ondersteuningsontwerp, is die algehele struktuur eenvoudiger en meer kompak, wat gerieflik is vir gebruik in fabrieke en werkswinkels met beperkte ruimte.
2) Sterk duursaamheid en verminderde sinchronisasieprobleme
Deur slegs een motor te gebruik om die X-as aan te dryf, word die sinchronisasieprobleem tussen verskeie motors vermy. Terselfdertyd, as die motor die tandstang-en-rondsel-transmissiestelsel op afstand aandryf, kan dit ook die probleem van magnetiese stofabsorpsie verminder.
3) Gerieflike voeding en maklike outomatiseringstransformasie
Die vrydraende ontwerp laat die masjiengereedskap toe om vanuit verskeie rigtings te voer, wat gerieflik is vir die koppeling met robotte of ander outomatiese vervoerstelsels. Dit is geskik vir massaproduksie, terwyl dit die meganiese ontwerp vereenvoudig, onderhouds- en stilstandkoste verminder, en die gebruikswaarde van die toerusting dwarsdeur sy lewensiklus verbeter.
4) Hoë buigsaamheid
As gevolg van die gebrek aan obstruktiewe steunarms, onder dieselfde masjiengereedskapgroottetoestande, het die snykop 'n groter werkruimte in die Y-as-rigting, kan dit nader aan die werkstuk wees, en meer buigsame en gelokaliseerde fyn sny en sweiswerk bereik, wat veral geskik is vir vormvervaardiging, prototipe-ontwikkeling en presisiebewerking van klein en mediumgrootte werkstukke.
2.2.2 Nadele
1) Beperkte verwerkingsbereik
Aangesien die lasdraende dwarsbalk van die vrydraende struktuur opgeskort is, is die lengte daarvan beperk (oor die algemeen nie geskik vir die sny van werkstukke met 'n breedte van meer as 2 meter nie), en die verwerkingsbereik is relatief beperk.
2) Onvoldoende hoëspoedstabiliteit
Die enkelsydige ondersteuningsstruktuur maak die swaartepunt van die masjiengereedskap na die ondersteuningskant gekantel. Wanneer die verwerkingskop langs die Y-as beweeg, veral in hoëspoed-bedrywighede naby die hangende punt, sal die verandering in die swaartepunt van die dwarsbalk en die groter werkwringkrag waarskynlik vibrasie en fluktuasie veroorsaak, wat 'n groter uitdaging vir die algehele stabiliteit van die masjiengereedskap inhou. Daarom moet die bed hoër styfheid en vibrasieweerstand hê om hierdie dinamiese impak te verreken.
3. Toepassingsgeleenthede en seleksievoorstelle
3.1 Gantry-masjiengereedskap
Van toepassing op lasersnyverwerking met swaar vragte, groot groottes en hoë presisievereistes soos lugvaart, motorvervaardiging, groot vorms en skeepsboubedrywe. Alhoewel dit 'n groot area beslaan en hoë vereistes vir motorsinchronisasie het, het dit duidelike voordele in stabiliteit en presisie in grootskaalse en hoëspoedproduksie.
3.2 Vrydraende masjiengereedskap
Dit is meer geskik vir presisiebewerking en komplekse oppervlaksny van klein en mediumgrootte werkstukke, veral in werkswinkels met beperkte ruimte of multirigting-voeding. Dit het 'n kompakte struktuur en hoë buigsaamheid, terwyl dit onderhoud en outomatiseringsintegrasie vereenvoudig, wat duidelike koste- en doeltreffendheidsvoordele bied vir vormproefproduksie, prototipe-ontwikkeling en klein en mediumgrootte bondelproduksie.
4. Beheerstelsel- en onderhoudsoorwegings
4.1 Beheerstelsel
1) Gantry-masjiengereedskap maak gewoonlik staat op hoë-presisie CNC-stelsels en kompensasie-algoritmes om die sinchronisasie van die twee motors te verseker, wat verseker dat die dwarsbalk nie tydens hoëspoedbeweging verkeerd in lyn gebring sal word nie, waardeur die verwerkingsakkuraatheid gehandhaaf word.
2) Vrydraende masjiengereedskap maak minder staat op komplekse sinchrone beheer, maar benodig meer akkurate intydse monitering- en kompensasietegnologie in terme van vibrasieweerstand en dinamiese balans om te verseker dat daar geen foute as gevolg van vibrasie en veranderinge in die swaartepunt tydens laserverwerking sal wees nie.
4.2 Onderhoud en Ekonomie
1) Portaaltoerusting het 'n groot struktuur en baie komponente, dus is onderhoud en kalibrasie relatief kompleks. Streng inspeksie- en stofvoorkomingsmaatreëls is nodig vir langtermynwerking. Terselfdertyd kan die slytasie en energieverbruik wat deur hoëlaswerking veroorsaak word, nie geïgnoreer word nie.
2) Vrydraende toerusting het 'n eenvoudiger struktuur, laer onderhouds- en modifikasiekoste, en is meer geskik vir klein en mediumgrootte fabrieke en outomatiseringstransformasiebehoeftes. Die vereiste vir hoëspoed-dinamiese werkverrigting beteken egter ook dat aandag gegee moet word aan die ontwerp en instandhouding van die vibrasieweerstand en langtermynstabiliteit van die bed.
5. Opsomming
Neem al die bogenoemde inligting in ag:
1) Struktuur en beweging
Die portaalstruktuur is soortgelyk aan 'n volledige "deur". Dit gebruik dubbele kolomme om die dwarsbalk aan te dryf. Dit het hoër rigiditeit en die vermoë om groot werkstukke te hanteer, maar sinchronisasie en vloeroppervlakte is kwessies wat aandag benodig;
Die vrydraende struktuur gebruik 'n enkelsydige vrydraende ontwerp. Alhoewel die verwerkingsbereik beperk is, het dit 'n kompakte struktuur en hoë buigsaamheid, wat bevorderlik is vir outomatisering en sny in verskeie hoeke.
2) Verwerkingsvoordele en toepaslike scenario's
Gantry-tipe is meer geskik vir groot oppervlaktes, groot werkstukke en hoëspoed-bondelproduksiebehoeftes, en is ook geskik vir produksieomgewings wat 'n groot vloeroppervlakte kan akkommodeer en ooreenstemmende onderhoudstoestande het;
Die vrydraende tipe is meer geskik vir die verwerking van klein en mediumgrootte, komplekse oppervlaktes, en is geskik vir geleenthede met beperkte ruimte en die nastrewing van hoë buigsaamheid en lae onderhoudskoste.
Volgens spesifieke verwerkingsvereistes, werkstukgrootte, begroting en fabriekstoestande, moet ingenieurs en vervaardigers die voor- en nadele opweeg wanneer hulle masjiengereedskap kies en die toerusting kies wat die beste by die werklike produksietoestande pas.
Plasingstyd: 14 Apr-2025
