1. Estrutura e modo de movemento
1.1 Estrutura pórtico
1) Estrutura básica e modo de movemento
Todo o sistema é como unha "porta". O cabezal de procesamento láser móvese ao longo do feixe "gantry" e dous motores impulsan as dúas columnas do pórtico para moverse no carril guía do eixe X. A viga, como compoñente de carga, pode acadar unha gran carreira, o que fai que o equipo de pórtico sexa axeitado para procesar pezas de gran tamaño.
2) Rixidez e estabilidade estrutural
O deseño dobre soporte garante que o feixe estea uniformemente estresado e non se deforme facilmente, garantindo así a estabilidade da saída do láser e a precisión de corte, e pode conseguir un posicionamento rápido e unha resposta dinámica para cumprir os requisitos do procesamento de alta velocidade. Ao mesmo tempo, a súa arquitectura xeral proporciona unha elevada rixidez estrutural, especialmente cando se procesan pezas de gran tamaño e grosas.
1.2 Estrutura en voladizo
1) Estrutura básica e modo de movemento
O equipo cantilever adopta unha estrutura de vigas cantilever con soporte dun só lado. O cabezal de procesamento láser está suspendido no feixe e o outro lado está suspendido, de xeito similar a un "brazo en voladizo". Xeralmente, o eixe X é impulsado por un motor e o dispositivo de soporte móvese sobre o carril de guía para que o cabezal de procesamento teña un maior rango de movemento na dirección do eixe Y.
2) Estrutura compacta e flexibilidade
Debido á falta de apoio nun lado no deseño, a estrutura xeral é máis compacta e ocupa unha superficie pequena. Ademais, o cabezal de corte ten un espazo operativo maior na dirección do eixe Y, o que pode lograr operacións de procesamento complexo local máis profundas e flexibles, adecuadas para a produción de probas de moldes, o desenvolvemento de prototipos de vehículos e as necesidades de produción de varias variedades e varias variables en lotes pequenos e medianos.
2. Comparación de vantaxes e inconvenientes
2.1 Vantaxes e inconvenientes das máquinas ferramenta pórtico
2.1.1 Vantaxes
1) Boa rixidez estrutural e alta estabilidade
O deseño dobre soporte (unha estrutura formada por dúas columnas e unha viga) fai que a plataforma de procesado sexa ríxida. Durante o posicionamento e o corte a alta velocidade, a saída do láser é moi estable e pódese conseguir un procesamento continuo e preciso.
2) Gran rango de procesamento
O uso dun feixe de carga máis amplo pode procesar de forma estable pezas de máis de 2 metros ou incluso máis grandes, o que é axeitado para o procesamento de alta precisión de pezas de gran tamaño na aviación, automóbiles, barcos, etc.
2.1.2 Desvantaxes
1) Problema de sincronicidade
Dous motores lineais úsanse para conducir dúas columnas. Se se producen problemas de sincronización durante o movemento a alta velocidade, o feixe pode estar desalineado ou tirado en diagonal. Isto non só reducirá a precisión do procesamento, senón que tamén pode causar danos aos compoñentes da transmisión, como engrenaxes e cremalleiras, acelerar o desgaste e aumentar os custos de mantemento.
2) Gran pegada
As máquinas-ferramentas de pórtico son de gran tamaño e normalmente só poden cargar e descargar materiais ao longo da dirección do eixe X, o que limita a flexibilidade da carga e descarga automatizada e non é adecuada para lugares de traballo con espazo limitado.
3) Problema de adsorción magnética
Cando se usa un motor lineal para impulsar o soporte do eixe X e o feixe do eixe Y ao mesmo tempo, o forte magnetismo do motor adsorbe facilmente o po metálico na pista. A acumulación a longo prazo de po e po pode afectar a precisión de funcionamento e a vida útil do equipo. Polo tanto, as máquinas-ferramentas de gama media a alta adoitan estar equipadas con tapas de po e sistemas de eliminación de po da mesa para protexer os compoñentes da transmisión.
2.2 Vantaxes e inconvenientes das máquinas ferramenta cantilever
2.2.1 Vantaxes
1) Estrutura compacta e pequena pegada
Debido ao deseño de soporte dun só lado, a estrutura xeral é máis sinxela e compacta, o que é conveniente para o seu uso en fábricas e talleres con espazo limitado.
2) Forte durabilidade e problemas de sincronización reducidos
Usar só un motor para conducir o eixe X evita o problema de sincronización entre varios motores. Ao mesmo tempo, se o motor acciona remotamente o sistema de transmisión de piñón e cremallera, tamén pode reducir o problema da absorción de po magnético.
3) Alimentación cómoda e transformación de automatización sinxela
O deseño en voladizo permite que a máquina-ferramenta alimente desde varias direccións, o que é conveniente para atracar con robots ou outros sistemas de transporte automatizados. É axeitado para a produción en masa, ao tempo que simplifica o deseño mecánico, reduce os custos de mantemento e tempo de inactividade e mellora o valor de uso do equipo ao longo do seu ciclo de vida.
4) Alta flexibilidade
Debido á falta de brazos de apoio obstrutivos, baixo as mesmas condicións de tamaño da máquina-ferramenta, o cabezal de corte ten un espazo operativo maior na dirección do eixe Y, pode estar máis preto da peza e conseguir un corte e soldadura finos máis flexibles e localizados, especialmente axeitados para a fabricación de moldes, o desenvolvemento de prototipos e o mecanizado de precisión de pezas pequenas e medianas.
2.2.2 Desvantaxes
1) Rango de procesamento limitado
Dado que a viga transversal de carga da estrutura en voladizo está suspendida, a súa lonxitude é limitada (en xeral non é adecuada para cortar pezas de máis de 2 metros de ancho) e o rango de procesamento é relativamente limitado.
2) Estabilidade insuficiente a alta velocidade
A estrutura de soporte dun só lado fai que o centro de gravidade da máquina-ferramenta se inclúa cara ao lado de apoio. Cando o cabezal de procesamento se move ao longo do eixe Y, especialmente nas operacións de alta velocidade preto do extremo suspendido, o cambio no centro de gravidade da viga transversal e o maior par de traballo é probable que causen vibracións e flutuacións, o que supón un maior desafío para a estabilidade xeral da máquina ferramenta. Polo tanto, a cama debe ter unha maior rixidez e resistencia ás vibracións para compensar este impacto dinámico.
3. Ocasiones de aplicación e suxestións de selección
3.1 Máquina ferramenta pórtico
Aplicable ao procesamento de corte con láser con cargas pesadas, grandes tamaños e requisitos de alta precisión, como a aviación, a fabricación de automóbiles, os grandes moldes e as industrias da construción naval. Aínda que ocupa unha gran superficie e ten altos requisitos para a sincronización do motor, ten vantaxes evidentes en estabilidade e precisión na produción a gran escala e a alta velocidade.
3.2 Máquinas ferramenta cantilever
É máis axeitado para mecanizado de precisión e corte de superficie complexa de pezas pequenas e medianas, especialmente en talleres con espazo limitado ou alimentación multidireccional. Ten unha estrutura compacta e alta flexibilidade, ao tempo que simplifica o mantemento e a integración da automatización, proporcionando vantaxes obvias de custo e eficiencia para a produción de probas de moldes, o desenvolvemento de prototipos e a produción de lotes pequenos e medianos.
4. Sistema de control e consideracións de mantemento
4.1 Sistema de control
1) As máquinas-ferramentas de pórtico adoitan depender de sistemas CNC de alta precisión e algoritmos de compensación para garantir a sincronización dos dous motores, garantindo que a viga transversal non se aliñará durante o movemento a alta velocidade, mantendo así a precisión do procesamento.
2) As máquinas-ferramentas cantilever dependen menos dun complexo control síncrono, pero requiren un seguimento e unha tecnoloxía de compensación máis precisa en tempo real en termos de resistencia ás vibracións e equilibrio dinámico para garantir que non haxa erros debido á vibración e aos cambios no centro de gravidade durante o procesamento con láser.
4.2 Mantemento e economía
1) O equipo de pórtico ten unha estrutura grande e moitos compoñentes, polo que o mantemento e a calibración son relativamente complexos. Requírense medidas estritas de inspección e prevención de po para un funcionamento a longo prazo. Ao mesmo tempo, non se pode ignorar o desgaste e o consumo de enerxía causado pola operación de alta carga.
2) Os equipos cantilever teñen unha estrutura máis sinxela, menores custos de mantemento e modificación e son máis axeitados para as fábricas pequenas e medianas e as necesidades de transformación de automatización. Non obstante, o requisito de rendemento dinámico de alta velocidade tamén significa que se debe prestar atención ao deseño e mantemento da resistencia ás vibracións e da estabilidade a longo prazo da cama.
5. Resumo
Teña en conta toda a información anterior:
1) Estrutura e movemento
A estrutura do pórtico é semellante a unha "porta" completa. Usa columnas dobres para conducir o travesaño. Ten unha maior rixidez e a capacidade de manexar pezas de gran tamaño, pero a sincronización e o espazo no chan son cuestións que precisan atención;
A estrutura en voladizo adopta un deseño en voladizo dun só lado. Aínda que o rango de procesamento é limitado, ten unha estrutura compacta e alta flexibilidade, o que favorece a automatización e o corte multiángulo.
2) Vantaxes de procesamento e escenarios aplicables
O tipo de pórtico é máis axeitado para grandes superficies, pezas de traballo grandes e necesidades de produción por lotes de alta velocidade, e tamén é axeitado para ambientes de produción que poden acomodar un gran espazo e teñen as condicións de mantemento correspondentes;
O tipo cantilever é máis axeitado para procesar superficies complexas pequenas e medianas e é axeitado para ocasións con espazo limitado e a procura dunha alta flexibilidade e baixos custos de mantemento.
Segundo os requisitos específicos de procesamento, o tamaño da peza, o orzamento e as condicións da fábrica, os enxeñeiros e fabricantes deben sopesar as vantaxes e os inconvenientes ao seleccionar máquinas-ferramentas e escoller o equipo que mellor se adapte ás condicións reais de produción.
Hora de publicación: 14-Abr-2025
