Festo SupraDrive: Schwebendes Transportieren und Bewegen

Beim SupraShaker schwebt eine Platte über einem Kryostaten mit Supraleitern. Ein Elektromotor mit Exzenter versetzt sie in eine Rüttelbewegung. (Bilder: Festo)

Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur das Feld eines Permanentmagneten in einem definierten Abstand speichern können. Ihre besonderen Eigenschaften eröffnen Supraleitern überall dort große Potenziale, wo eine berührungslose Lagerung oder Handhabung gefragt ist. Automatisierung kann damit auch in Bereiche vordringen, die bislang als nicht oder nur sehr schwer automatisierbar galten. 15 unterschiedliche Konzepte basierend auf der Supraleitung-Technologie wurden bereits von Festo entwickelt. Auf der HMI werden drei weitere Anwendungsmöglichkeiten von SupraMotion präsentiert.

Der Schwebespalt zwischen der Platte und dem Automatisierungssystem sorgt für eine mechanische Trennung von Werkzeug und Maschine und verhindert, dass sich die Schwingungen auf die gesamte Anlage übertragen.

Dynamische lineare Bewegung

SupraDrive zeigt, wie ein schwebender Transportschlitten hochdynamisch verfahren und genau positioniert werden kann. Je drei Kryostate mit Supraleitern auf beiden Seiten der Verfahrstrecke lassen ihn einige Millimeter über der Oberfläche schweben. Für die Bewegung und Positionierung sorgt der Antrieb aus dem Multi-Carrier-System von Festo, der zwischen den Kryostaten verbaut ist. Da der Schlitten schwebt, kann er nicht durch Schmutz auf der Oberfläche des Systems behindert oder verunreinigt werden.

Kombination verschiedener Transportsysteme

Beim SupraLoop wurden drei unterschiedliche Transportsysteme auf einem Rundkurs verbaut: ein klassisches Förderband, das Multi-Carrier-System von Festo und Siemens sowie ein SupraMotion-System. Mehrere Carrier (Wagen) werden auf dem SupraLoop transportiert. Die Magnetisierung an ihrer Unterseite dient sowohl der Magnetkopplung mit dem berührungslosen Antrieb des Multi-Carrier-Systems als auch dem Schwebeeffekt beim SupraMotion-System. Über eine Weiche kann ein Carrier vom Förderband auf den Kryostaten mit Supraleitern umgesetzt und dann an diesen gekoppelt schwebend verfahren werden – auch über Abtrennungen und Wände hinweg. Eine mögliche Anwendung wäre die Auskopplung einzelner Transportschlitten aus einem Bearbeitungsprozess, um mit ihnen berührungslos in einen Reinraum einzufahren oder die darauf befindlichen Objekte in einem abgeschlossenen Bereich mit Gasen oder Flüssigkeiten zu bearbeiten.

Schwebendes Rüttelsystem mit Neigemöglichkeit

Beim SupraShaker schwebt eine Platte über einem Kryostaten mit Supraleitern. Ein Elektromotor mit Exzenter versetzt sie über eine Magnetkopplung in eine Rüttelbewegung. Zusätzlich kann sie über eine magnetische Kraftfeldübertragung in jede beliebige Richtung geneigt werden. Der Schwebespalt zwischen der Platte und dem Automatisierungssystem sorgt für eine mechanische Trennung von Werkzeug und Maschine und verhindert, dass sich die Schwingungen auf die gesamte Anlage übertragen. Rüttelvorgänge, wie sie bei Vibrationsförderern angewendet werden, ließen sich mit einem solchen Aufbau deutlich leiser und effizienter vornehmen.

Alle drei Exponate werden mit der vielseitigen Automatisierungsplattform CPX gesteuert, die mit einer OPC-UA Schnittstelle ausgestattet ist.

Halle 15, Stand D11