1. Struktūra ir judėjimo būdas
1.1 Portalo konstrukcija
1) Pagrindinė struktūra ir judėjimo būdas
Visa sistema yra tarsi „durys“. Lazerinio apdorojimo galvutė juda išilgai „portalo“ spindulio, o du varikliai varo dvi portalo kolonas, kad jos judėtų X ašies kreipiančiąja bėgeliu. Sija, kaip laikanti dalis, gali pasiekti didelį eigą, todėl portalo įranga tinka didelių gabaritų ruošinių apdirbimui.
2) Konstrukcinis standumas ir stabilumas
Dviguba atramos konstrukcija užtikrina tolygų spindulio įtempimą ir nedeformaciją, taip užtikrinant lazerio išvesties stabilumą ir pjovimo tikslumą, taip pat greitą padėties nustatymą ir dinaminį atsaką, kad būtų patenkinti didelio greičio apdorojimo reikalavimai. Tuo pačiu metu bendra architektūra užtikrina didelį konstrukcijos tvirtumą, ypač apdorojant didelius ir storus ruošinius.
1.2 Konsolinė konstrukcija
1) Pagrindinė struktūra ir judėjimo būdas
Konsolinė įranga naudoja konsolinės sijos struktūrą su vienpuse atrama. Lazerinio apdorojimo galvutė yra pakabinta ant sijos, o kita pusė yra pakabinta panašiai kaip „konsolinė svirtis“. Paprastai X ašį varo variklis, o atraminis įtaisas juda kreipiančiąja bėgeliu, kad apdorojimo galvutė turėtų didesnį judėjimo diapazoną Y ašies kryptimi.
2) Kompaktiška struktūra ir lankstumas
Dėl vienos pusės atramos trūkumo konstrukcijoje bendra konstrukcija yra kompaktiškesnė ir užima mažą plotą. Be to, pjovimo galvutė turi didesnę darbinę erdvę Y ašies kryptimi, todėl galima atlikti išsamesnes ir lankstesnes vietines sudėtingas apdorojimo operacijas, tinkamas liejimo formų bandymų gamybai, prototipinių transporto priemonių kūrimui ir mažų bei vidutinių partijų daugiafunkcinei ir daugiakintamai gamybai.
2. Privalumų ir trūkumų palyginimas
2.1 Portalinių staklių privalumai ir trūkumai
2.1.1 Privalumai
1) Geras konstrukcijos tvirtumas ir didelis stabilumas
Dviguba atraminė konstrukcija (struktūra, sudaryta iš dviejų kolonų ir sijos) užtikrina apdorojimo platformos standumą. Didelio greičio pozicionavimo ir pjovimo metu lazerio spindulys yra labai stabilus, todėl galima pasiekti nepertraukiamą ir tikslų apdorojimą.
2) Didelis apdorojimo diapazonas
Naudojant platesnę laikančiąją siją, galima stabiliai apdoroti ruošinius, kurių plotis didesnis nei 2 metrai ar net didesnis, o tai tinka didelio tikslumo didelių gabaritų ruošinių apdirbimui aviacijoje, automobiliuose, laivuose ir kt.
2.1.2 Trūkumai
1) Sinchroniškumo problema
Dviems stulpeliams varyti naudojami du linijiniai varikliai. Jei judant dideliu greičiu kyla sinchronizavimo problemų, sija gali būti nesuderinta arba patempta įstrižai. Tai ne tik sumažins apdorojimo tikslumą, bet ir gali pažeisti transmisijos komponentus, tokius kaip krumpliaračiai ir krumpliastiebiai, pagreitinti susidėvėjimą ir padidinti priežiūros išlaidas.
2) Didelis plotas
Portalinės staklės yra didelių gabaritų ir paprastai gali pakrauti ir iškrauti medžiagas tik X ašies kryptimi, o tai riboja automatinio pakrovimo ir iškrovimo lankstumą ir netinka darbo vietoms su ribota erdve.
3) Magnetinės adsorbcijos problema
Kai linijinis variklis vienu metu varo X ašies atramą ir Y ašies siją, stiprus variklio magnetizmas lengvai sugeria metalo miltelius ant bėgių. Ilgalaikis dulkių ir miltelių kaupimasis gali turėti įtakos įrangos veikimo tikslumui ir tarnavimo laikui. Todėl vidutinės ir aukštos klasės staklės paprastai turi dulkių gaubtus ir stalo dulkių šalinimo sistemas, skirtas apsaugoti transmisijos komponentus.
2.2 Konsolinių staklių privalumai ir trūkumai
2.2.1 Privalumai
1) Kompaktiška konstrukcija ir mažas plotas
Dėl vienpusės atramos konstrukcijos bendra konstrukcija yra paprastesnė ir kompaktiškesnė, todėl patogu naudoti gamyklose ir dirbtuvėse su ribota erdve.
2) Didelis patvarumas ir sumažintos sinchronizacijos problemos
Naudojant tik vieną variklį X ašiai valdyti, išvengiama kelių variklių sinchronizavimo problemos. Tuo pačiu metu, jei variklis nuotoliniu būdu valdo krumpliastiebio ir krumpliaračio perdavimo sistemą, tai taip pat gali sumažinti magnetinių dulkių sugėrimo problemą.
3) Patogus maitinimas ir lengva automatizavimo transformacija
Konsolinė konstrukcija leidžia staklėms tiekti medžiagą iš kelių krypčių, o tai patogu jungiantis prie robotų ar kitų automatizuotų konvejerių sistemų. Ji tinka masinei gamybai, tuo pačiu supaprastinant mechaninę konstrukciją, sumažinant priežiūros ir prastovų išlaidas bei gerinant įrangos naudojimo vertę per visą jos gyvavimo ciklą.
4) Didelis lankstumas
Dėl trukdančių atraminių svirčių trūkumo, esant toms pačioms staklių dydžio sąlygoms, pjovimo galvutė turi didesnę darbinę erdvę Y ašies kryptimi, gali būti arčiau ruošinio ir pasiekti lankstesnį bei lokalizuotą smulkųjį pjovimą ir suvirinimą, o tai ypač tinka formų gamybai, prototipų kūrimui ir mažų bei vidutinio dydžio ruošinių tiksliam apdirbimui.
2.2.2 Trūkumai
1) Ribotas apdorojimo diapazonas
Kadangi konsolinės konstrukcijos nešančioji skersinė sija yra pakabinama, jos ilgis yra ribotas (paprastai netinka pjauti ruošinius, kurių plotis didesnis nei 2 metrai), o apdorojimo diapazonas yra gana ribotas.
2) Nepakankamas stabilumas važiuojant dideliu greičiu
Vienpusė atraminė konstrukcija staklės svorio centrą nukreipia į atramos pusę. Kai apdirbimo galvutė juda išilgai Y ašies, ypač atliekant didelio greičio operacijas šalia pakabinto galo, skersinės sijos svorio centro pokytis ir didesnis darbinis sukimo momentas gali sukelti vibraciją ir svyravimus, o tai kelia didesnį iššūkį bendram staklės stabilumui. Todėl lova turi būti tvirtesnė ir atsparesnė vibracijai, kad būtų kompensuotas šis dinaminis poveikis.
3. Paraiškų teikimo atvejai ir atrankos pasiūlymai
3.1 Portalinės staklės
Taikomas lazerinio pjovimo apdorojimui, kai reikia didelių apkrovų, didelių dydžių ir didelio tikslumo, pavyzdžiui, aviacijos, automobilių gamybos, didelių formų ir laivų statybos pramonėje. Nors jis užima didelį plotą ir kelia aukštus variklio sinchronizavimo reikalavimus, jis turi akivaizdžių pranašumų dėl stabilumo ir tikslumo didelio masto ir greitoje gamyboje.
3.2 Konsolinės staklės
Jis labiau tinka tiksliam mažų ir vidutinio dydžio ruošinių apdirbimui ir sudėtingam paviršiaus pjovimui, ypač dirbtuvėse su ribota erdve arba daugiakrypčiu padavimu. Jis pasižymi kompaktiška konstrukcija ir dideliu lankstumu, tuo pačiu supaprastindamas priežiūrą ir automatizavimo integraciją, suteikdamas akivaizdžių sąnaudų ir efektyvumo pranašumų atliekant bandomąją liejimo formų gamybą, prototipų kūrimą ir mažų bei vidutinių partijų gamybą.
4. Valdymo sistemos ir priežiūros aspektai
4.1 Valdymo sistema
1) Portalinės staklės paprastai naudoja didelio tikslumo CNC sistemas ir kompensavimo algoritmus, kad užtikrintų dviejų variklių sinchronizavimą, užtikrindamos, kad skersinė sija nebūtų išlyginta dideliu greičiu judant, taip išlaikant apdorojimo tikslumą.
2) Konsolinės staklės mažiau remiasi sudėtingu sinchroniniu valdymu, tačiau joms reikalinga tikslesnė realaus laiko stebėjimo ir kompensavimo technologija, atsižvelgiant į atsparumą vibracijai ir dinaminį balansą, siekiant užtikrinti, kad lazerinio apdorojimo metu nebūtų klaidų dėl vibracijos ir svorio centro pokyčių.
4.2 Priežiūra ir ekonomiškumas
1) Portalinė įranga yra didelė konstrukcija ir turi daug komponentų, todėl priežiūra ir kalibravimas yra gana sudėtingi. Ilgalaikiam veikimui reikalingos griežtos patikros ir dulkių prevencijos priemonės. Tuo pačiu metu negalima ignoruoti didelio apkrovimo sukelto nusidėvėjimo ir energijos suvartojimo.
2) Konsolinė įranga yra paprastesnės konstrukcijos, su mažesnėmis priežiūros ir modifikavimo sąnaudomis, labiau tinka mažoms ir vidutinėms gamykloms bei automatizavimo transformacijos poreikiams. Tačiau reikalavimas dėl didelio greičio dinaminio našumo taip pat reiškia, kad reikia atkreipti dėmesį į lovos atsparumą vibracijai ir ilgalaikį stabilumą.
5. Santrauka
Atsižvelkite į visą aukščiau pateiktą informaciją:
1) Struktūra ir judėjimas
Portalo konstrukcija panaši į pilnas „duris“. Skersinei sijai valdyti naudojamos dvigubos kolonos. Ji yra tvirtesnė ir gali dirbti su dideliais ruošiniais, tačiau reikia atkreipti dėmesį į sinchronizaciją ir grindų plotą;
Konsolinė konstrukcija yra vienpusė. Nors apdorojimo diapazonas yra ribotas, ji pasižymi kompaktiška konstrukcija ir dideliu lankstumu, todėl ją lengva automatizuoti ir pjauti keliais kampais.
2) Apdorojimo pranašumai ir taikomi scenarijai
Portalo tipas labiau tinka dideliems plotams, dideliems ruošiniams ir greitaeigėms partijų gamybos reikmėms, taip pat tinka gamybos aplinkoms, kuriose gali tilpti didelis grindų plotas ir yra atitinkamos priežiūros sąlygos;
Konsolinis tipas labiau tinka mažų ir vidutinio dydžio, sudėtingų paviršių apdirbimui, taip pat tinka ribotos erdvės atvejams, kai siekiama didelio lankstumo ir mažų priežiūros išlaidų.
Atsižvelgiant į konkrečius apdorojimo reikalavimus, ruošinio dydį, biudžetą ir gamyklos sąlygas, inžinieriai ir gamintojai, rinkdamiesi stakles, turėtų pasverti privalumus ir trūkumus ir pasirinkti įrangą, kuri geriausiai atitinka realias gamybos sąlygas.
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 14 d.
