הבדלים בין מכונות חיתוך לייזר עם חמישה צירים תלת-ממדיים ושוליים

1. מצב מבנה ותנועה

1.1 מבנה גבורה

1) מבנה בסיסי ומצב תנועה

כל המערכת היא כמו "דלת". ראש עיבוד הלייזר נע לאורך קרן ה"גב", ושני מנועים מניעים את שני העמודים של השער לנוע על מסילת ההובלה של ציר ה-X. הקורה, כרכיב נושא עומס, יכולה להשיג מהלך גדול, מה שהופך את ציוד הגג מתאים לעיבוד חלקי עבודה בגודל גדול.

2) קשיחות ויציבות מבנית

עיצוב התמיכה הכפול מבטיח שהקרן נלחצת באופן שווה ולא מעוות בקלות, ובכך מבטיח את יציבות פלט הלייזר ודיוק החיתוך, ויכול להשיג מיקום מהיר ותגובה דינמית כדי לעמוד בדרישות של עיבוד מהיר. יחד עם זאת, הארכיטקטורה הכוללת שלו מספקת קשיחות מבנית גבוהה, במיוחד בעת עיבוד חלקי עבודה גדולים ועבים.

1.2 מבנה שלוחה

1) מבנה בסיסי ומצב תנועה

הציוד שלוחה מאמץ מבנה קרן שלוחה עם תמיכה צד אחד. ראש עיבוד הלייזר תלוי על הקרן, והצד השני תלוי, בדומה ל"זרוע שלוחה". בדרך כלל, ציר ה-X מונע על ידי מנוע, והתקן התמיכה נע על מסילת המדריך כך שלראש העיבוד יש טווח תנועה גדול יותר בכיוון ציר ה-Y.

2) מבנה קומפקטי וגמישות

בשל היעדר תמיכה בצד אחד בעיצוב, המבנה הכללי קומפקטי יותר ותופס שטח קטן. בנוסף, לראש החיתוך חלל הפעלה גדול יותר בכיוון ציר ה-Y, מה שיכול להשיג פעולות עיבוד מקומיות מורכבות מעמיקות וגמישות יותר, המתאימות לייצור ניסוי עובש, פיתוח אב טיפוס של רכבים, וצרכי ​​ייצור באצווה קטנה ובינונית מרובה זנים ורב משתנים.

2. השוואה בין יתרונות וחסרונות

2.1 יתרונות וחסרונות של מכונות גור

2.1.1 יתרונות

1) קשיחות מבנית טובה ויציבות גבוהה

עיצוב התמיכה הכפול (מבנה המורכב משני עמודים וקורה) הופך את פלטפורמת העיבוד לקשיחה. במהלך מיקום וחיתוך מהירים, תפוקת הלייזר יציבה ביותר וניתן להגיע לעיבוד רציף ומדויק.

2) טווח עיבוד גדול

השימוש בקורה נושאת עומס רחבה יותר יכול לעבד חלקי עבודה ברוחב של יותר מ-2 מטרים או אפילו יותר, המתאים לעיבוד דיוק גבוה של חלקי עבודה גדולים בתעופה, רכב, ספינות וכו'.

2.1.2 חסרונות

1) בעיית סינכרוניות

שני מנועים ליניאריים משמשים להנעת שני עמודים. אם מתרחשות בעיות סנכרון במהלך תנועה במהירות גבוהה, הקורה עלולה להיות לא מיושרת או להימשך באלכסון. זה לא רק יפחית את דיוק העיבוד, אלא גם עלול לגרום לנזק לרכיבי ההילוכים כגון גלגלי שיניים ומתלים, להאיץ בלאי ולהגדיל את עלויות התחזוקה.

2) טביעת רגל גדולה

כלי מכונת גאנטרי גדולים בגודלם ובדרך כלל יכולים להעמיס ולפרוק חומרים רק לאורך כיוון ציר ה-X, מה שמגביל את הגמישות של טעינה ופריקה אוטומטיים ואינו מתאים למקומות עבודה עם שטח מוגבל.

3) בעיית ספיחה מגנטית

כאשר משתמשים במנוע ליניארי להנעת תומך ציר ה-X וקרן ציר ה-Y בו-זמנית, המגנטיות החזקה של המנוע סופחת בקלות אבקת מתכת על המסילה. הצטברות ארוכת טווח של אבק ואבקה עלולה להשפיע על דיוק הפעולה וחיי השירות של הציוד. לכן, כלי מכונות בינוניים עד גבוהים מצוידים בדרך כלל בכיסויי אבק ובמערכות להסרת אבק שולחן כדי להגן על רכיבי תמסורת.

2.2 יתרונות וחסרונות של כלי מכונת קנטיליוור

2.2.1 יתרונות

1) מבנה קומפקטי וטביעת רגל קטנה

בשל עיצוב התמיכה החד-צדדית, המבנה הכללי פשוט וקומפקטי יותר, נוח לשימוש במפעלים ובתי מלאכה עם שטח מוגבל.

2) עמידות חזקה ובעיות סנכרון מופחתות

שימוש במנוע אחד בלבד להנעת ציר ה-X מונע את בעיית הסנכרון בין מספר מנועים. יחד עם זאת, אם המנוע מניע מרחוק את מערכת ההילוכים המתלה, זה יכול גם להפחית את בעיית ספיגת האבק המגנטי.

3) הזנה נוחה ושינוי אוטומציה קלה

העיצוב שלוחה מאפשר לכלי המכונה להזין ממספר כיוונים, וזה נוח לעגינה עם רובוטים או מערכות שינוע אוטומטיות אחרות. הוא מתאים לייצור המוני, תוך פישוט התכנון המכני, הפחתת עלויות התחזוקה וההשבתה ושיפור ערך השימוש בציוד לאורך מחזור חייו.

4) גמישות גבוהה

בשל היעדר זרועות תמיכה חסימתיות, באותם תנאים של גודל כלי מכונה, לראש החיתוך יש מרחב פעולה גדול יותר בכיוון ציר ה-Y, יכול להיות קרוב יותר לחומר העבודה ולהשיג חיתוך וריתוך עדינים גמישים ומקומיים יותר, המתאים במיוחד לייצור תבניות, פיתוח אב טיפוס ועיבוד מדויק של חלקי עבודה קטנים ובינוניים.

2.2.2 חסרונות

1) טווח עיבוד מוגבל

מכיוון שהקורה הצולבת נושאת העומס של מבנה שלוחה תלויה, אורכה מוגבל (בדרך כלל אינו מתאים לחיתוך חלקי עבודה ברוחב של יותר מ-2 מטרים), וטווח העיבוד מוגבל יחסית.

2) יציבות לא מספקת במהירות גבוהה

מבנה התמיכה החד-צדדי הופך את מרכז הכובד של כלי המכונה מוטה לכיוון צד התמיכה. כאשר ראש העיבוד נע לאורך ציר ה-Y, במיוחד בפעולות במהירות גבוהה ליד הקצה התלוי, השינוי במרכז הכובד של הקורה הצולבת ומומנט העבודה הגדול יותר עלולים לגרום לרטט ולתנודות, מה שמציב אתגר גדול יותר ליציבות הכללית של כלי המכונה. לכן, המיטה צריכה להיות בעלת קשיחות גבוהה יותר ועמידות בפני רעידות כדי לקזז את ההשפעה הדינמית הזו.

3. הזדמנויות יישום והצעות בחירה

3.1 כלי מכונת גאנטרי

ישים לעיבוד חיתוך בלייזר עם עומסים כבדים, גדלים גדולים ודרישות דיוק גבוהות כגון תעופה, ייצור רכב, תבניות גדולות ותעשיות בניית ספינות. למרות שהוא תופס שטח גדול ויש לו דרישות גבוהות לסנכרון מנוע, יש לו יתרונות ברורים ביציבות ובדיוק בייצור בקנה מידה גדול ובמהירות גבוהה.

3.2 כלי מכונות שלוחים

הוא מתאים יותר לעיבוד שבבי מדויק וחיתוך משטח מורכב של חלקי עבודה קטנים ובינוניים, במיוחד בבתי מלאכה עם שטח מוגבל או הזנה רב-כיוונית. יש לו מבנה קומפקטי וגמישות גבוהה, תוך פישוט האינטגרציה של תחזוקה ואוטומציה, מתן יתרונות ברורים של עלות ויעילות לייצור ניסוי עובש, פיתוח אב טיפוס וייצור אצווה קטן ובינוני.

4. מערכת בקרה ושיקולי תחזוקה

4.1 מערכת בקרה

1) כלי מכונת גאנטרי מסתמכים בדרך כלל על מערכות CNC ואלגוריתמי פיצוי ברמת דיוק גבוהה כדי להבטיח את הסנכרון של שני המנועים, מה שמבטיח שהקורה הצולבת לא תהיה מיושרת במהלך תנועה במהירות גבוהה, ובכך לשמור על דיוק העיבוד.

2) כלי מכונות שלוחים מסתמכים פחות על בקרה סינכרונית מורכבת, אך דורשים טכנולוגיית ניטור ופיצוי מדויקים יותר בזמן אמת מבחינת התנגדות רעידות ואיזון דינמי כדי להבטיח שלא יהיו שגיאות עקב רטט ושינויים במרכז הכובד במהלך עיבוד הלייזר.

4.2 תחזוקה וכלכלה

1) לציוד פורט יש מבנה גדול ורכיבים רבים, ולכן התחזוקה והכיול מורכבים יחסית. בדיקה קפדנית ואמצעי מניעת אבק נדרשים לפעולה לטווח ארוך. יחד עם זאת, לא ניתן להתעלם מהבלאי וצריכת האנרגיה הנגרמים כתוצאה מפעולת עומס גבוה.

2) לציוד שלוחה מבנה פשוט יותר, עלויות תחזוקה ושינויים נמוכות יותר, והוא מתאים יותר למפעלים קטנים ובינוניים ולצרכי טרנספורמציה של אוטומציה. עם זאת, הדרישה לביצועים דינמיים במהירות גבוהה פירושה גם שיש לשים לב לתכנון ולתחזוקה של עמידות הרעידות והיציבות לטווח ארוך של המיטה.

5. סיכום

קח בחשבון את כל המידע לעיל:

1) מבנה ותנועה

מבנה הגונטרי דומה ל"דלת" שלמה. הוא משתמש בעמודים כפולים כדי להניע את הקורה הצולבת. יש לו קשיחות גבוהה יותר ויכולת להתמודד עם חלקי עבודה בגודל גדול, אבל סנכרון ושטח הרצפה הם נושאים הדורשים תשומת לב;

מבנה שלוחה מאמץ עיצוב שלוחה חד צדדי. למרות שטווח העיבוד מוגבל, יש לו מבנה קומפקטי וגמישות גבוהה, מה שמסייע לאוטומציה וחיתוך רב זוויות.

2) יתרונות עיבוד ותרחישים ישימים

סוג הגאנטרי מתאים יותר לחלקי עבודה גדולים וגדולים ולצורכי ייצור אצווה מהירים, והוא מתאים גם לסביבות ייצור שיכולות להכיל שטח רצפה גדול ויש להם תנאי תחזוקה מתאימים;

סוג שלוחה מתאים יותר לעיבוד משטחים קטנים ובינוניים ומורכבים, ומתאים לאירועים עם שטח מוגבל ושאיפה לגמישות גבוהה ועלויות תחזוקה נמוכות.

בהתאם לדרישות העיבוד הספציפיות, גודל היצירה, התקציב ותנאי המפעל, מהנדסים ויצרנים צריכים לשקול את היתרונות והחסרונות בבחירת כלי מכונות ולבחור את הציוד המתאים ביותר לתנאי הייצור בפועל.