Schwebendes Transportieren und Greifen

Wie von Geisterhand

Mit Suprajunction lassen sich Objekte berührungslos über geschlossene Oberflächen hinweg transportieren, beispielsweise durch eine Schleuse
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Supraleiter ermöglichen die berührungslose Übergabe von Trägerplatten in der Waagerechten oder das mechanische Greifen bei räumlicher Trennung. Dabei kommen die besonderen Eigenschaften der Supraleiter zum Tragen, die ein schwebendes Bewegen energiearm und effektiv ermöglichen.

Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur das Feld eines Permanentmagneten in einem definierten Abstand „einfrieren“ können und ihn so schweben lassen. Der entstehende Spalt bleibt in jeder Raumlage stabil. Auf diese Weise lassen sich Objekte ganz ohne Regelungstechnik berührungslos lagern und mit wenig Energieaufwand bewegen. Nach mehreren Jahren intensiver Forschungsarbeit untersucht Festo nun konkret mit Partnern deren Anwendungsideen.

„Mit Supraleitern lassen sich völlig neue Bewegungsformen realisieren, die zuvor unmöglich schienen. Mittlerweile haben wir zwölf unterschiedliche Konzepte realisiert, die einigen Unternehmen bereits reichlich Inspiration für Anwendungen gegeben haben. Derzeit arbeiten wir daran, erste Pilotprojekte auf den Weg zu bringen“, sagt Georg Berner, Leiter Strategische Unternehmensentwicklung Konzern-Holding bei Festo und Projektkoordinator für die Supramotion-Konzepte.
Übergabe von Trägerplatten
Mit Suprajunction ermöglicht Festo den berührungslosen Transport von Objekten über geschlossene Oberflächen hinweg und durch Schleusen hindurch. Zwei Trägerplatten schweben, Dank an ihrer Unterseite angebrachten Magnetschienen, über den Supraleitern. Sie transportieren kleine Glasbehälter auf einem Rundkurs, indem sie von einem Supraleiter-Element auf einem Transportsystem zum nächsten Element auf einem anderen Handlingsystem übergeben werden.
Bei der berührungslosen Übergabe von einem Kryostat zum anderen zieht ein Elektromagnet, der an einer elektrischen Achse befestigt ist, die Trägerplatte in Wirkrichtung der Magnetschienen auf den nächsten Kryostaten. Damit realisiert Festo erstmals die automatisierte Übergabe von einem System zu einem anderen in der Waagerechten und ermöglicht den schwebenden Transport in langen Prozessketten und über Systemgrenzen hinweg.
Die Anwendung verfügt über elektrisch geregelte Kühler mit einer maximalen Leistung von 80 W. „Sobald wir unterhalb der Sprungtemperatur von etwa -180 °C sind, können wir die notwendige Kühltemperatur mit der Regelung je nach Systemanforderung genau festlegen – soll der Supraleiter mehr Last tragen, kühlen wir ihn beispielsweise auf niedrigere Temperaturen“, erklärt Berner.
Während des gesamten Vorgangs schweben die Platten über einem flachen Wasserbecken. Trägersystem und Automatisierungstechnik sind damit komplett voneinander getrennt, was die Komponenten vor Verschmutzung schützt und eine sehr einfache Reinigung ermöglicht – ideal für eine Anwendung in der Verpackungsindustrie, der Laborautomation, oder der Pharmabranche.
Greifen bei räumlicher Trennung
Beim Supragripper schweben zwei Greifer mit je drei Fingern frei über zwei halbmondförmige Platten. Mit dieser Technologie könnten zum Beispiel Objekte durch eine Abtrennung hindurch oder in geschlossenen Räumen gegriffen und transportiert werden, was sich zum Beispiel für Reinräume anbietet oder für die Arbeit in Gasen oder im Vakuum.
Der Schwebeeffekt wird durch insgesamt drei Kryostate erzielt, die unterhalb der Platten verbaut sind und sich nach oben und unten fahren lassen. Dadurch schweben die Greifer entweder über den Platten oder werden auf ihnen abgelegt. Zusätzlich können die beiden Platten mithilfe von zwei Drehantrieben rotiert und gezielt positioniert werden, so dass sich die beiden Greifer von einem Kryostaten zum nächsten transportieren lassen.
Halle 4, Stand 431
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