W fabryce przyszłości wytwarzane produkty będą przemieszczać się przez hale produkcyjne cicho, czysto, z niskim zużyciem energii i bezdotykowo. Obok innych technologii lewitacji opartych na polu magnetycznym, szczególnie dobrze nadaje się do tego celu technologia nadprzewodników. Dlatego od kilku lat badamy tę ekscytującą technologię. W międzyczasie pojawiło się wiele koncepcji, które pokazują potencjał nadprzewodników w automatyce przemysłowej. Tutaj znajdziesz krótki przegląd szerokiego zakresu zastosowań tej technologii:
Za pomocą SupraJunction demonstrujemy bezdotykowy transport przedmiotó przez zamknięte powierzchnie i śluzy powietrzne. Dwie płyty nośne unoszą się nad nadprzewodnikami dzięki magnetycznym szynom przymocowanym do ich spodniej części. Transportują one małe szklane pojemniki wokół obwodu i są przenoszone z jednego elementu nadprzewodnikowego na jednym systemie transportowym do następnego elementu na innym systemie manipulacyjnym.
Podczas bezdotykowego przenoszenia z jednego kriostatu do drugiego, elektromagnes zamocowany na zewnętrznej osi ciągnie płytę nośną do następnego kriostatu w kierunku pracy szyn magnetycznych. W ten sposób Festo po raz pierwszy zrealizowało zautomatyzowany transfer z jednego systemu do drugiego w płaszczyźnie poziomej i umożliwia transport podwieszany w długich łańcuchach procesowych i ponad granicami systemów.
Podczas całego procesu płyty unoszą się nad płytkim basenem z wodą. W ten sposób system nośny i technika automatyzacji są od siebie całkowicie oddzielone, co chroni komponenty przed zanieczyszczeniem i umożliwia bardzo łatwe czyszczenie - idealne do zastosowania w przemyśle opakowaniowym, automatyce laboratoryjnej, technice medycznej, przemyśle spożywczym lub farmaceutycznym.
Dzięki SupraChanger, po raz pierwszy aplikacja przenosi ruch obrotowy w sposób kontrolowany i bezdotykowy na magnesy, które unoszą się dzięki nadprzewodnictwu. W tym celu na blacie stołu zamontowano trzy różne stanowiska, z których każde przedstawia zastosowanie obrotowe: wirówkę, mieszalnik i stół obrotowy.
Pod blatem zamontowany jest moduł nadprzewodnika z silnikiem krokowym. Blat automatycznie obraca się o 120 stopni, dzięki czemu jedna z trzech aplikacji jest zawsze umieszczona nad modułem. W każdej stacji znajduje się dysk magnetyczny, którego odległość lewitacyjna została zamrożona jednorazowo nad aktywnie chłodzonym modułem nadprzewodnikowym. Gdy tylko stacja znajdzie się z powrotem nad modułem, dysk reaguje na nadprzewodnik i zaczyna lewitować.
Silnik krokowy i sprzęgło magnetyczne pod płytą powodują, że tarcza magnetyczna w stacji i tym samym w odpowiedniej aplikacji obraca się w określony sposób. Oznacza to, że aplikacje nie muszą być sterowane elektrycznie lub regulowane ręcznie, co umożliwia szybką i nieskomplikowaną wymianę narzędzi.
SupraShuttle demonstruje, jak lewitujące obiekty mogą być przenoszone do i wewnątrz hermetycznie zamkniętych przestrzeni. W tym celu kopuła ze szkła akrylowego nasuwa się na nośnik magnetyczny i tworzy wokół niego zamkniętą przestrzeń - bez konieczności stosowania śluz, szyn czy systemów prowadzących.
Festo wykorzystuje również SupraShuttle, aby po raz pierwszy pokazać ruch lewitującego obiektu we wszystkich kierunkach przestrzennych. W tym celu pod blatem zamontowany jest moduł nadprzewodnika. Nad modułem nadprzewodnika, a więc i nad stołem, lewituje magnes. Na tym magnesie zamontowany jest nośnik z fiolkami.
Magnes podąża za modułem przy każdym ruchu w zapisanej odległości lewitacyjnej. Jeśli moduł zostanie przesunięty na tylną ścianę za pomocą napędu obrotowego, magnes zostanie natychmiast przesunięty z pozycji poziomej do pionowej bez dotykania podłogi i bez mechanicznego uchwytu.
Dzięki SupraHandling 2.0 wózek nadprzewodnika lewituje wzdłuż dwóch magnetycznych szyn stabilnie i bezdotykowo. Jednocześnie cały system może być obracany wokół osi podłużnej nawet o 180°. Dzięki temu wózek może przesuwać się poziomo po podłodze, pionowo po ścianie lub wisieć nad głową. Plastikowe fiolki są transportowane na wózku. Ich system montażu jest elastycznie zaprojektowany. Nawet przy zmianie pozycji pozostają one zawsze pionowe z otworem skierowanym ku górze.
Oprócz ruchu we wszystkich płaszczyznach przestrzennych, SupraHandling 2.0 pokazuje jak transportować przedmioty bez strat spowodowanych tarciem. Sam system chłodzenia trzech nadprzewodników wymaga łącznie tylko 36 watów.
Eksponat przedstawia hermetycznie zamkniętą przestrzeń ze szkła akrylowego, w którym ma być przeprowadzany proces. Jak widać, SupraPicker nie jest ograniczony do pracy w poziomie. Może działać pod każdym kątem
Nadprzewodnikowe ramię chwytaka podnosi sześć małych fiolek znajdujących się poza przesrzenią za pomocą krążka magnetycznego. Ze względu na lewitującą szczelinę pomiędzy krążkiem a nadprzewodnikiem, ramię chwytaka i chwytak mogą zostać rozdzielone. Krążek jest transportowany z uchwyconym przedmiotem przez śluzę do zamkniętej przestrzeni, podczas gdy nadprzewodnik porusza się równolegle do niego poza tą przestrzenią. Obsługa w zamkniętej przestrzeni może więc odbywać się bez dotykania ścian.