Сверхпроводники — это материалы, которые при температуре ниже определенной могут “замораживать” поле постоянного магнита на заданном расстоянии и, таким образом, удерживать его во взвешенном состоянии. Образовавшийся воздушный зазор остается стабильным в любом пространственном положении. Таким образом, объекты можно хранить бесконтактно, без каких-либо технологий управления, и перемещать с минимальными затратами энергии. “Уже существуют различные решения для хранения и перемещения предметов бесконтактно. Но только благодаря сверхпроводимости возможно одновременно выполнять поворот на 360° в любом пространственном направлении – без необходимости в сложной технологии управления”, — объясняет Георг Бернер, руководитель отдела стратегического корпоративного развития холдинга Festo. В дополнение к классическим областям автоматизации, таким как подвесная транспортировка деталей с низким энергопотреблением на производстве, автоматизация с использованием сверхпроводников может даже проникнуть в области применения, которые до сих пор считались недоступными для автоматизации. Объектами теперь можно управлять, например, из-за стен или перемещать их через границы системы бесконтактно.

Компания Festo, первый поставщик технологий автоматизации, изучивший этот потенциал, в очередной раз демонстрирует на выставке Hannover Messe 2015 три потенциальных области применения: хранение и перемещение объектов на подвесных роликах; подвесной вращающийся конвейерный вал с бесконтактным электроприводом; и активное, управляемое перемещение подвешенного магнитного объекта переносчик от одного модуля автоматизации сверхпроводника к другому.

Надцикл – бесконтактная передача

SupraCycle впервые демонстрирует, как подвешенный постоянный магнит может быть активно перенесен из одного модуля автоматизации сверхпроводников в другой. Три криостата со сверхпроводниками, вращающимися на 360°, установлены на опорной плите. Два носителя магнитных объектов подвешиваются в криостатах на расстоянии нескольких миллиметров от сверхпроводников и затем по очереди переносятся из одного криостата в другой. Устройство на криостате обеспечивает необходимый интегрированный интеллект. Возможным применением, основанным на SupraCycle, является бесконтактная передача носителя объекта между двумя системами или через границы системы, как показано на этом примере на примере стеклянных бутылок. Таким образом, впервые становятся возможными произвольно длинные технологические цепочки.

SupraHelix – вращающийся конвейерный вал

В экспозиции SupraHelix используются два криостата со сверхпроводниками, которые расположены рядом друг с другом на полуоборотном приводном устройстве. Охлажденные до температуры ниже температуры перехода, они подвешивают под собой стержень со встроенными постоянными магнитами и удерживают его на расстоянии восьми миллиметров. Вал наклоняется под углом 40° с помощью полуоборотного привода. Встроенный шаговый двигатель с постоянным возбуждением приводит его во вращение бесконтактно, так что он может перемещать отдельные металлические кольца вверх по своей резьбе. На этом экспонате показано, как кольцеобразные заготовки можно транспортировать с одной технологической станции на другую. Этот приводной вал с упругой подвеской можно также использовать для полировки или шлифования неферромагнитных деталей.

Супракарьер – хранение и перемещение предметов на подвесных роликах

Два криостата со сверхпроводниками установлены на электрической оси, над каждым из которых подвешены два магнитных транспортировочных ролика. Держатель плоской заготовки опирается на ролики. Ось перемещает сверхпроводящие элементы горизонтально. Между ними и подвешенными роликами находится защитная пластина с отверстиями, через которые ролики убираются при опускании криостатов; затем держатель заготовки ложится поверх защитной пластины. Подвесные транспортировочные ролики, подобные этим, можно использовать для перемещения плоских неферромагнитных изделий любых размеров. Конвейерный узел не требует смазочных материалов и очень прост в очистке – защитная пластина защищает модули автоматизации от загрязнения, а пассивные ролики можно легко снять и очистить отдельно от системы либо химическим путем, либо с помощью нагрева. Технология сверхпроводников также обладает дополнительными положительными характеристиками: применение практически не требует технического обслуживания и отличается высокой прочностью; она работает бесшумно, а воздушный зазор обладает изолирующим эффектом.

Приложения для производства будущего

После нескольких лет интенсивной исследовательской работы Festo сотрудничает с партнерами и заказчиками, чтобы изучить их идеи для конкретных применений. “Сейчас мы не просто демонстрируем впечатляющие эффекты левитации и возможности, которые открывает технология сверхпроводников, но и активно обсуждаем их потенциал вместе с промышленностью автоматизации. В настоящее время мы работаем над инициированием наших первых пилотных проектов”, — сказал Георг Бернер.

Компания Festo демонстрирует новые перспективные концепции сверхпроводниковых технологий на выставке Выставка Hannover Messe 2015 в зале 15, стенд D07.

Вы можете узнать больше о темах и новых будущих концепциях Festo на сайте Онлайн-пресс-конференция перед выставкой в Ганновере 25 марта 2015 года.

Вы можете зарегистрироваться здесь: www.festo.com/opc