Schwebende Mover mit sechs Freiheitsgraden

XPlanar
Flying Motion

Wieder einmal hat es Beckhoff auf der SPS-Messe geschafft die Besucher des Messestandes mit einer echten Innovation zu überraschen. Während der Kampf um die Marktanteile für lineare Transportsysteme innerhalb von Maschinen endgültig eröffnet scheint, an dem Beckhoff mit seinem XTS-Produkt kräftig mitmischt, stellte das Unternehmen ein weiteres System vor: XPlanar, ein fliegender Teppich für den Produkttransport. XTS soll dabei nicht abgelöst werden, vielmehr sieht man auch in einer Kombination von XTS und XPlanar viele Vorteile in der Anwendung. Hier eine Kurzvorstellung von XPlanar.


Beim XPlanar schweben Planarmover frei beweglich über beliebig angeordnete Planarkacheln.
Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Mit XPlanar eröffnet Beckhoff ohne Zweifel neue Wege in der Anlagenkonstruktion. Die frei schwebenden Planarmover, mit denen äußerst flexible, exakte und hochdynamische Positionierungen erreicht werden machen's möglich. Für den Maschinenbau ergibt sich daraus eine Vereinfachung bei der Konzeption von Maschinen und Anlagen. Durch die flexible Moverpositionierung und die hohe Bewegungsdynamik lassen sich beispielsweise Produktströme sehr einfach und individuell teilen sowie bisher notwendige Roboter oder andere unflexible Mechanikvorrichtungen effizient ersetzen. Mit dem berührungslosen Verfahren der Mover entfallen zudem Verschleiß, Emissionen und das Verschleppen von Verunreinigungen.

XPlanar-Basistechnologie

Das Konzept des Systems ist denkbar einfach: Wie ein fliegender Teppich schweben die Transportelemente (Mover) auf einem Magnetfeld über einer aus Planarkacheln bestehenden Fläche und lassen sich dort in beliebige Richtungen lenken. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit bis zu 4m/s Geschwindigkeit, 2g Beschleunigung und 50µm Positionierwiederholgenauigkeit zweidimensional verfahrbar, und das geräuschlos und ohne Abrieb. Basis des XPlanar-Systems sind die in beliebigen und damit exakt anwendungsorientierten Geometrien anreihbaren 240x240mm großen Planarkacheln. Diese beinhalten die gesamte Elektronik und die Ethercat-G-Kommunikation. Über ihnen schwebt - ermöglicht durch integrierte Permanentmagneten - eine frei wählbare Anzahl an Planarmovern. Dabei sind die Mover nicht nur waagerecht, sondern auch senkrecht und sogar kopfüber einsetzbar. Zur Auswahl stehen drei quadratische Planarmovertypen mit Kantenmaßen von 95, 155 oder 275mm sowie ein rechteckiger Long Mover mit einer Abmessung 155x275mm. Die sich daraus ergebenenen Nutzlasten variieren zwischen 0,4 und 6kg.

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Die dritte Dimension

Die zweidimensionale X/Y-Positionierung der Mover wird durch weitere Bewegungsfunktionen ergänzt: Heben und Senken ist möglich in einem Bereich von bis zu 5mm, optional inkl. Wägefunktion. Auch eine Neigung um bis zu 5° für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten ermöglicht XPlanar. Schließlich ist auch die Drehung der Planarkacheln um bis zu ±15° bzw. über speziellen Planarkacheln um bis zu 360° möglich. Das kollisionsfreie bzw. synchronisierte Verfahren von mehreren Movern und eine automatische Bahnoptimierung sind weitere Features, die von der Automatisierungssoftware Twincat bereitgestellt werden. So kann z.B. durch das Bewegen mehrerer Mover im Verbund miteinander die maximale Nutzlast erhöht werden.

Fazit

XPlanar eignet sich als hochflexibles Transportsystem im gesamten Maschinenbau, und hier insbesondere zur Automatisierung von Verpackungs-, Montage-, Sortier- und Kommissionierprozessen. Gleichzeitig ist dieses Transportsystem flexibel und Reinraum-freundlich, da die Mover keinerlei Abrieb erzeugen. Die freie Wahl der Oberflächen - leicht zu reinigendes Glas, Edelstahl im Hygienic Design oder Kunststofffolie - unterstützt zudem den Einsatz in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie unter Vakuumbedingungen.

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