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利用超導體的應用和運動概念

在未來工廠裡,生產車間裡的製成品移動將無噪音、乾淨、低能耗且無接觸。除了其他基於磁場的懸浮技術,超導體技術特別適合這個目的。這就是為什麼我們幾年來一直在探索這項令人興奮的技術。在此期間,我們開發了許多概念,證明了超導體在工業自動化中的潛力。這裡提供了該技術廣泛應用的簡要概述:

SupraJunction:懸浮托架板的水平移動

SupraJunction 展示了物體通過封閉表面和氣閘的無接觸運輸。藉由附著在底部的磁軌,兩塊托架板懸浮在超導體的上方。它們沿迴路運輸小玻璃容器,將其從運輸系統上的一個超導體元件移動到下一個元件(位於另一抓取系統上)。。

在從一個低溫恆溫器到另一個低溫恆溫器的無接觸移動過程中,附在電缸上的電磁體沿著磁軌的工作方向將托架板拉到下一個低溫恆溫器上。該系統展現 Festo 第一次在水平面上達成了從一個系統到另一個系統的自動移動,藉以達成了沿長過程鏈和跨系統邊界的懸浮運輸。

易於清潔和受保護的運輸

在整個過程中,托架板懸浮在淺水池上方。因此,托架系統和自動化技術完全相互分離,藉以保護元件不受污染,並使清潔變得極其容易 —— 非常適合包裝行業、實驗室自動化、醫療技術、食品或製藥行業的應用。

SupraChanger:將受控運動移動至懸浮磁體

SupraChanger 是第一個以可控和無接觸的方式將旋轉運動移動至超導懸浮磁體的應用。為此,在一個工作台上安裝了三個不同的工作站,每個工作站都有一種旋轉應用:一個離心機、一個混合器和一個旋轉分度台。

工作台下面安裝了一個配備步進電機的超導體模組。工作台自動旋轉 120 度,確保三個應用中有一個始終位於模組上方。每個工作站都有一個磁盤,懸浮在主動冷卻的超導體模組上方的特定距離處。一旦一個工作站再次位於模組上方,磁盤就會對超導體做出反應,並開始懸浮。

用於快速更換工具的超導控制

步進電機和底板下的磁性聯軸器使工作站中的磁盤 —— 以及相對應的應用 —— 以特定的方式旋轉。這表示應用不需要電動控制或手動調整,藉以能夠快速方便地更換工具。

SupraShuttle:真空和潔淨室中的無接觸抓取

SupraShuttle 展示了懸浮物體是如何被移到密閉的房間並在這些空間中移動的。為了達成這一點,一個由丙烯酸玻璃製成的圓頂被放置在磁性托架上,並在它周圍形成一個封閉的空間,無需門鎖、導軌或導向系統。

SupraShuttle 也是 Festo 首次能夠在所有空間方向達成懸浮物體運動。為此,在工作台下面安裝了一個超導體模組。磁鐵懸浮在超導體模組的上方,因此也在桌板的上方。裝有小瓶的托架安裝在這塊磁鐵上。

穩定的全方位懸浮

磁鐵以儲存的懸浮距離隨著模組每次運動而運動。如果擺動氣缸將模組移動到後壁,則磁鐵也可以從水平位置無縫滑動到垂直位置,而不會接觸地板或被機械地抓住。

SupraHandling 2.0:三個空間平面上的無接觸直線運動

SupraHandling 2.0 包含一個超導體滑塊,它沿著兩條磁軌無接觸但穩定地懸浮。同時,整個系統可以繞其縱軸旋轉 180 度。這使得滑塊可以在地板上水平滑行、在牆上垂直滑行或懸掛在頭頂上。塑料瓶在滑塊上運輸。其安裝系統設計靈活。即使位置發生變化,它們也始終保持直立,開口朝上。

節能運輸

除了在所有空間平面上的移動,SupraHandling 2.0 也展示了如何以節能的方式運輸物體,而不會產生摩擦損失。只有三個超導體的冷卻系統總共需要 36 瓦功率。

SupraPicker:封閉空間中的全方位運動

該示範的特點是一個由丙烯酸玻璃製成的密封空間,在其中進行抓取過程。因此,SupraPicker 不侷限於水平操作,可以移動到空間的任何角落。

穿牆無接觸抓取

超導抓取臂透過一個磁性圓盤在封閉空間外拾取六個小瓶。由於圓盤和超導體之間的懸浮間隙,抓取臂和夾爪可以分開。圓盤和抓取的物體一起透過一個鎖被傳送到封閉空間,而超導體在封閉空間之外平行於它移動。這表示封閉空間內的抓取可以在不接觸牆壁的情況下進行。