SupraMotion

工业自动化中的超导应用

超导体在未来工业应用领域具有巨大潜力。它们可实现物体的无接触悬浮和移动,能耗极低且悬浮无需闭环控制技术。超导体的运作方式具有无尘、无磨损等特点,因此非常适合在极为洁净的受保护环境中悬浮运输物体, 更可实现隔墙运输。

超导体是什么?

超导体是具有独特磁性的材料。如果将它们冷却到一定温度以下,则可以在内部储存永磁体的磁场。这就产生了一种强而无形的联轴器。使得磁体和超导体保持一定的距离,即使是隔墙、在液体中或真空中亦是如此。只要超导体保持在所谓的转变温度以下,其磁存储器就会存储磁体的指纹,从而存储它的位置,即使两者是分开的。

广泛的应用和运动概念

众所周知,利用悬浮来移动物体的技术多种多样。然而,超导体为全新的运动过程开创了应用前景。超导体自动化模块可以设计成带有多种主动驱动器。这样就能在没有任何接触的情况下,执行甚至特殊的运动顺序、抓取工作和不同存储方式。最新的 SupraMotion 概念 SupraCube 通过分离超导体单元和电冷却器,实现了长达两小时的自主运行。

在未来实验室中进行无接触工作

要保持实验室过程无污染并非易事。试管或测量装置等工作材料最容易带来问题,这些材料在从外部被带进工作空间时可能会带入污染物。

在最新的 SupraMotion 方案中,Festo 展示了在洁净室内实现完全自动化的灌装和一次性冻干容器无接触移液和称重。得益于 SupraMotion 悬浮模块和用于实验室应用的自动化产品组合,用户能够实现极高的清洁和清洁度标准。

在洁净室内打开、关闭容器,进行灌装和称重

SupraMotion 的非接触式悬浮模块通过闸门将冻干容器运送到指定的洁净室。通用、紧凑的旋转抓取模块 EHMD 打开容器旋盖,不受其螺纹距影响。随后,容器被运送到下一个工作站,在那里两个 VTOE 滴定头将液体灌装到容器中。通过集成在输送系统中的无接触秤,可以在整个过程中始终精确控制填充量。

Festo 的这个方案展示了如何将创新的超导技术与生命科学领域的自动化解决方案相结合,形成一个满足极高的洁净和清洁度标准的过程安全的整体方案。以此应对实验室自动化中最具挑战性的问题。

电动冷却,使用寿命长

SupraMotion 配备陶瓷材料制成的高温超导体,可冷却至 -210°C。目前使用的冷却器,每个低温恒温器(冷却槽)的功率需求不超过 40 W。得益于此,运行成本大幅降低。从其本身来看,悬浮效应既不需要使用能源,也无需采用控制技术。

而且由于热容量较高,即便断电后,也能继续运行一段时间。目前冷却器的使用寿命在十年以上。

超导悬浮使高端技术成为可能

这种无接触、无摩擦的超导体悬浮形式为高科技产业中一些最具挑战性的问题提供了简单而实用的解决方案——从半导体、电池、生物技术和制药到食品、医疗技术及实验室自动化均适用。将各种污染减少到绝对最低限度,将有助于为清洁、健康和可持续的未来所需的高端技术和产品奠定基础。

寻找试点客户和具体应用

超导体在工业自动化领域的应用仍处于发展阶段。然而,如今利用这种技术已经可以实现全新而高效的过程。

因此,我们正与合作伙伴和客户一起专门研究可在试点项目中实施的应用理念。为什么不再向前一步,和我们一起将超导体技术引入工业应用领域呢?