Planarmotorsystem

Andreas Mühlbauer,

Schwebende Mover mit sechs Freiheitsgraden

XPlanar von Beckhoff ermöglicht neue Wege in der Anlagenkonstruktion. Grundlage sind über beliebig angeordneten Planarkacheln frei schwebende Planarmover. Damit lässt sich eine flexible, exakte und hochdynamische Positionierung erreichen.

Bis zu 6 kg kann ein Xplanar-Mover tragen. © Beckhoff

Für den Maschinenbau ergibt sich daraus mehr Freiheit und Vereinfachung bei der Konzeption von Maschinen und Anlagen. Das XPlanar-System kombiniert die individuelle Anordnung von Planarkacheln mit einer mehrdimensionalen Positionierbarkeit der darüber schwebenden Planarmover. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit bis zu 4 m/s, 2 g Beschleunigung und 50 μm Positionierwiederholgenauigkeit zweidimensional verfahrbar. Die Bewegung erfolgt geräuschlos und ohne Abrieb.

Das skalierbare Planarmotorsystem kann die Konzeption von Maschinen und Anlagen deutlich vereinfachen. Durch die hoch flexible Moverpositionierung und die hohe Bewegungsdynamik lassen sich beispielsweise Produktströme einfach und individuell teilen sowie bisher notwendige Roboter oder andere weniger flexible Mechanikvorrichtungen ersetzen. Mit dem berührungslosen Verfahren entfallen zudem Verschleiß, Emissionen und das Verschleppen von Verunreinigungen.

Flexible und vielfältige Bewegungsfunktionen

Basis des Systems sind die in beliebigen Geometrien anreihbaren 240 x 240 mm großen Planarkacheln. Diese beinhalten die gesamte Elektronik und die EtherCAT-G-Kommunikation. Über ihnen schwebt – 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 vier verschiedene Planarmovertypen in Größen von 95 mm x 95 mm und einer Nutzlast von 0,4 kg bis 275 x 275 mm und bis zu 6 kg Nutzlast.

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Die zweidimensionale X/Y-Positionierung der Mover wird durch weitere Bewegungsfunktionen ergänzt:
– Heben und Senken um bis zu 5 mm, optional mit Wägefunktion
– Neigen um bis zu 5° für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten
– Drehen um bis zu ±15° bzw. über speziellen Planarkacheln um bis zu 360°

Das synchronisierte, kollisionsfreie Verfahren von mehreren Movern und eine automatische Bahnoptimierung sind weitere Features, die von der Automatisierungssoftware TwinCAT bereitgestellt werden. So lässt sich beispielsweise durch das Bewegen mehrerer Mover im Verbund die maximale Nutzlast erhöhen.

XPlanar eignet sich als flexibles Transportsystem im gesamten Maschinenbau, und hier insbesondere zur Automatisierung von Verpackungs-, Montage-, Sortier- und Kommissionierprozessen. Die freie Wahl der Oberflächen – leicht zu reinigendes Glas, Edelstahl im Hygienic Design oder Kunststofffolie – unterstützt zudem den Einsatz im Reinraum, in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie unter Vakuumbedingungen.

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