गैन्ट्री और कैंटिलीवर 3डी पांच-अक्ष लेजर कटिंग मशीनों के बीच अंतर

1. संरचना और आंदोलन मोड

1.1 गैन्ट्री संरचना

1) मूल संरचना और गति मोड

पूरी प्रणाली एक "दरवाजे" की तरह है। लेजर प्रसंस्करण सिर "गैन्ट्री" बीम के साथ चलता है, और दो मोटरें गैन्ट्री के दो स्तंभों को एक्स-अक्ष गाइड रेल पर ले जाने के लिए ड्राइव करती हैं। बीम, एक लोड-असर घटक के रूप में, एक बड़ा स्ट्रोक प्राप्त कर सकता है, जो गैन्ट्री उपकरण को बड़े आकार के वर्कपीस के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त बनाता है।

2) संरचनात्मक कठोरता और स्थिरता

डबल सपोर्ट डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि बीम पर समान रूप से दबाव डाला जाए और आसानी से विकृत न हो, जिससे लेजर आउटपुट और कटिंग सटीकता की स्थिरता सुनिश्चित हो सके, और उच्च गति प्रसंस्करण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तेज़ स्थिति और गतिशील प्रतिक्रिया प्राप्त की जा सके। साथ ही, इसकी समग्र वास्तुकला उच्च संरचनात्मक कठोरता प्रदान करती है, खासकर बड़े आकार और मोटे वर्कपीस को संसाधित करते समय।

1.2 कैंटिलीवर संरचना

1) मूल संरचना और गति मोड

ब्रैकट उपकरण एकल-पक्षीय समर्थन के साथ एक ब्रैकट बीम संरचना को अपनाता है। लेजर प्रसंस्करण सिर बीम पर निलंबित है, और दूसरी तरफ निलंबित है, एक "ब्रैकट हाथ" के समान। आम तौर पर, एक्स-अक्ष एक मोटर द्वारा संचालित होता है, और समर्थन उपकरण गाइड रेल पर चलता है ताकि प्रसंस्करण सिर में वाई-अक्ष दिशा में गति की एक बड़ी सीमा हो।

2) कॉम्पैक्ट संरचना और लचीलापन

डिजाइन में एक तरफ समर्थन की कमी के कारण, समग्र संरचना अधिक कॉम्पैक्ट है और एक छोटे से क्षेत्र पर कब्जा करती है। इसके अलावा, कटिंग हेड में वाई-अक्ष दिशा में एक बड़ा ऑपरेटिंग स्पेस है, जो अधिक गहन और लचीले स्थानीय जटिल प्रसंस्करण संचालन को प्राप्त कर सकता है, जो मोल्ड परीक्षण उत्पादन, प्रोटोटाइप वाहन विकास और छोटे और मध्यम बैच मल्टी-वेरिएट और मल्टी-वेरिएबल उत्पादन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।

2. फायदे और नुकसान की तुलना

2.1 गैन्ट्री मशीन टूल्स के फायदे और नुकसान

2.1.1 लाभ

1) अच्छी संरचनात्मक कठोरता और उच्च स्थिरता

डबल सपोर्ट डिज़ाइन (दो कॉलम और एक बीम से मिलकर बनी संरचना) प्रोसेसिंग प्लेटफ़ॉर्म को कठोर बनाता है। हाई-स्पीड पोजिशनिंग और कटिंग के दौरान, लेजर आउटपुट अत्यधिक स्थिर होता है, और निरंतर और सटीक प्रोसेसिंग हासिल की जा सकती है।

2) बड़ी प्रसंस्करण रेंज

व्यापक लोड-असर बीम का उपयोग 2 मीटर या उससे भी अधिक चौड़ाई वाले वर्कपीस को स्थिर रूप से संसाधित कर सकता है, जो विमानन, ऑटोमोबाइल, जहाजों आदि में बड़े आकार के वर्कपीस के उच्च-सटीक प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

2.1.2 नुकसान

1) समक्रमिकता समस्या

दो स्तंभों को चलाने के लिए दो रैखिक मोटरों का उपयोग किया जाता है। यदि उच्च गति की गतिविधि के दौरान सिंक्रोनाइज़ेशन की समस्याएँ होती हैं, तो बीम को गलत तरीके से या तिरछे खींचा जा सकता है। इससे न केवल प्रसंस्करण सटीकता कम हो जाएगी, बल्कि गियर और रैक जैसे ट्रांसमिशन घटकों को भी नुकसान हो सकता है, पहनने में तेजी आ सकती है और रखरखाव की लागत बढ़ सकती है।

2) बड़ा पदचिह्न

गैन्ट्री मशीन टूल्स आकार में बड़े होते हैं और आमतौर पर केवल एक्स-अक्ष दिशा के अनुरूप ही सामग्री को लोड और अनलोड कर सकते हैं, जो स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग के लचीलेपन को सीमित करता है और सीमित स्थान वाले कार्यस्थलों के लिए उपयुक्त नहीं है।

3) चुंबकीय अवशोषण समस्या

जब एक ही समय में एक्स-अक्ष समर्थन और वाई-अक्ष बीम को चलाने के लिए एक रैखिक मोटर का उपयोग किया जाता है, तो मोटर का मजबूत चुंबकत्व आसानी से ट्रैक पर धातु पाउडर को अवशोषित कर लेता है। धूल और पाउडर का दीर्घकालिक संचय उपकरण की परिचालन सटीकता और सेवा जीवन को प्रभावित कर सकता है। इसलिए, मध्यम से उच्च अंत मशीन उपकरण आमतौर पर ट्रांसमिशन घटकों की सुरक्षा के लिए धूल कवर और टेबल धूल हटाने प्रणाली से लैस होते हैं।

2.2 कैंटिलीवर मशीन टूल्स के फायदे और नुकसान

2.2.1 लाभ

1) कॉम्पैक्ट संरचना और छोटा पदचिह्न

एकल-पक्षीय समर्थन डिज़ाइन के कारण, समग्र संरचना सरल और अधिक कॉम्पैक्ट है, जो सीमित स्थान वाले कारखानों और कार्यशालाओं में उपयोग के लिए सुविधाजनक है।

2) मजबूत स्थायित्व और कम तुल्यकालन समस्याएं

एक्स-अक्ष को चलाने के लिए केवल एक मोटर का उपयोग करने से कई मोटरों के बीच समन्वय की समस्या से बचा जा सकता है। साथ ही, अगर मोटर दूर से रैक और पिनियन ट्रांसमिशन सिस्टम को चलाती है, तो यह चुंबकीय धूल अवशोषण की समस्या को भी कम कर सकता है।

3) सुविधाजनक फीडिंग और आसान स्वचालन परिवर्तन

कैंटिलीवर डिज़ाइन मशीन टूल को कई दिशाओं से फ़ीड करने की अनुमति देता है, जो रोबोट या अन्य स्वचालित संवहन प्रणालियों के साथ डॉकिंग के लिए सुविधाजनक है। यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जबकि यांत्रिक डिजाइन को सरल बनाता है, रखरखाव और डाउनटाइम लागत को कम करता है, और अपने पूरे जीवन चक्र में उपकरण के उपयोग मूल्य में सुधार करता है।

4) उच्च लचीलापन

अवरोधक समर्थन हथियारों की कमी के कारण, एक ही मशीन टूल आकार की स्थितियों के तहत, काटने वाले सिर में वाई-अक्ष दिशा में एक बड़ा ऑपरेटिंग स्पेस होता है, जो वर्कपीस के करीब हो सकता है, और अधिक लचीला और स्थानीयकृत ठीक काटने और वेल्डिंग प्राप्त कर सकता है, जो विशेष रूप से मोल्ड विनिर्माण, प्रोटोटाइप विकास और छोटे और मध्यम आकार के वर्कपीस के सटीक मशीनिंग के लिए उपयुक्त है।

2.2.2 नुकसान

1) सीमित प्रसंस्करण रेंज

चूंकि ब्रैकट संरचना का लोड-असर क्रॉसबीम निलंबित है, इसकी लंबाई सीमित है (आमतौर पर 2 मीटर से अधिक की चौड़ाई वाले वर्कपीस को काटने के लिए उपयुक्त नहीं है), और प्रसंस्करण सीमा अपेक्षाकृत सीमित है।

2) अपर्याप्त उच्च गति स्थिरता

एक तरफा समर्थन संरचना मशीन उपकरण के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को समर्थन पक्ष की ओर पक्षपाती बनाती है। जब प्रसंस्करण सिर वाई अक्ष के साथ चलता है, विशेष रूप से निलंबित छोर के पास उच्च गति के संचालन में, क्रॉसबीम के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र में परिवर्तन और बड़े कामकाजी टॉर्क से कंपन और उतार-चढ़ाव होने की संभावना होती है, जो मशीन उपकरण की समग्र स्थिरता के लिए एक बड़ी चुनौती पेश करता है। इसलिए, इस गतिशील प्रभाव को ऑफसेट करने के लिए बिस्तर में उच्च कठोरता और कंपन प्रतिरोध होना चाहिए।

3. आवेदन के अवसर और चयन सुझाव

3.1 गैन्ट्री मशीन टूल

भारी भार, बड़े आकार और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं जैसे विमानन, ऑटोमोबाइल विनिर्माण, बड़े मोल्ड और जहाज निर्माण उद्योगों के साथ लेजर कटिंग प्रसंस्करण के लिए लागू। यद्यपि यह एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा करता है और मोटर सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर और उच्च गति वाले उत्पादन में स्थिरता और परिशुद्धता में इसका स्पष्ट लाभ है।

3.2 कैंटिलीवर मशीन टूल्स

यह छोटे और मध्यम आकार के वर्कपीस की सटीक मशीनिंग और जटिल सतह काटने के लिए अधिक उपयुक्त है, विशेष रूप से सीमित स्थान या बहु-दिशात्मक फीडिंग वाली कार्यशालाओं में। इसकी एक कॉम्पैक्ट संरचना और उच्च लचीलापन है, जबकि रखरखाव और स्वचालन एकीकरण को सरल बनाता है, मोल्ड परीक्षण उत्पादन, प्रोटोटाइप विकास और छोटे और मध्यम आकार के बैच उत्पादन के लिए स्पष्ट लागत और दक्षता लाभ प्रदान करता है।

4. नियंत्रण प्रणाली और रखरखाव संबंधी विचार

4.1 नियंत्रण प्रणाली

1) गैन्ट्री मशीन टूल्स आमतौर पर दो मोटर्स के सिंक्रनाइज़ेशन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च परिशुद्धता सीएनसी सिस्टम और क्षतिपूर्ति एल्गोरिदम पर भरोसा करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि उच्च गति आंदोलन के दौरान क्रॉसबीम को गलत तरीके से संरेखित नहीं किया जाएगा, जिससे प्रसंस्करण सटीकता बनाए रखी जा सके।

2) कैंटिलीवर मशीन टूल्स जटिल तुल्यकालिक नियंत्रण पर कम निर्भर करते हैं, लेकिन कंपन प्रतिरोध और गतिशील संतुलन के संदर्भ में अधिक सटीक वास्तविक समय की निगरानी और क्षतिपूर्ति प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि लेजर प्रसंस्करण के दौरान कंपन और गुरुत्वाकर्षण के केंद्र में परिवर्तन के कारण कोई त्रुटि नहीं होगी।

4.2 रखरखाव और अर्थव्यवस्था

1) गैन्ट्री उपकरण की संरचना बड़ी होती है और इसमें कई घटक होते हैं, इसलिए रखरखाव और अंशांकन अपेक्षाकृत जटिल होता है। दीर्घकालिक संचालन के लिए सख्त निरीक्षण और धूल से बचाव के उपायों की आवश्यकता होती है। साथ ही, उच्च-लोड संचालन के कारण होने वाले घिसाव और ऊर्जा की खपत को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

2) कैंटिलीवर उपकरण की संरचना सरल होती है, रखरखाव और संशोधन लागत कम होती है, और यह छोटे और मध्यम आकार के कारखानों और स्वचालन परिवर्तन की जरूरतों के लिए अधिक उपयुक्त है। हालांकि, उच्च गति वाले गतिशील प्रदर्शन की आवश्यकता का यह भी मतलब है कि कंपन प्रतिरोध और बिस्तर की दीर्घकालिक स्थिरता के डिजाइन और रखरखाव पर ध्यान देना चाहिए।

5. सारांश

उपरोक्त सभी जानकारी को ध्यान में रखें:

1) संरचना और गति

गैन्ट्री संरचना एक पूर्ण "दरवाजे" के समान है। यह क्रॉसबीम को चलाने के लिए दोहरे स्तंभों का उपयोग करता है। इसमें उच्च कठोरता और बड़े आकार के वर्कपीस को संभालने की क्षमता है, लेकिन सिंक्रोनाइज़ेशन और फ़्लोर स्पेस ऐसे मुद्दे हैं जिन पर ध्यान देने की आवश्यकता है;

ब्रैकट संरचना एकल-पक्षीय ब्रैकट डिजाइन को अपनाती है। यद्यपि प्रसंस्करण सीमा सीमित है, इसमें एक कॉम्पैक्ट संरचना और उच्च लचीलापन है, जो स्वचालन और बहु-कोण काटने के लिए अनुकूल है।

2) प्रसंस्करण लाभ और लागू परिदृश्य

गैन्ट्री प्रकार बड़े क्षेत्र, बड़े वर्कपीस और उच्च गति वाले बैच उत्पादन की जरूरतों के लिए अधिक उपयुक्त है, और उत्पादन वातावरण के लिए भी उपयुक्त है जो एक बड़े फर्श स्थान को समायोजित कर सकता है और इसी रखरखाव की स्थिति है;

कैंटिलीवर प्रकार छोटे और मध्यम आकार के, जटिल सतहों के प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त है, और सीमित स्थान और उच्च लचीलेपन और कम रखरखाव लागत की खोज के अवसरों के लिए उपयुक्त है।

विशिष्ट प्रसंस्करण आवश्यकताओं, वर्कपीस आकार, बजट और कारखाने की स्थितियों के अनुसार, इंजीनियरों और निर्माताओं को मशीन टूल्स का चयन करते समय फायदे और नुकसान का वजन करना चाहिए और उन उपकरणों का चयन करना चाहिए जो वास्तविक उत्पादन स्थितियों के लिए सबसे उपयुक्त हों।