Loading
BLOG | LEBENSMITTEL UND GETRÄNKE
Recent ActivityRecent Activity

Planarmotoren: der nächste Schritt in der flexiblen Produktion

Teilen:

LinkedInLinkedIn
XX
FacebookFacebook
PrintPrint
EmailEmail
Beispiel für ein Planarmotor-System von Planar Motor Incorporated

Eine der größten Herausforderungen für Hersteller ist die steigende Nachfrage nach Flexibilität und vielfältigen Produktoptionen. Da sich Forschung und Entwicklung beschleunigen, werden die Produktdesignzyklen kürzer, es werden in kürzerer Zeit mehr Produkte auf den Markt gebracht und die Verbraucher verlangen immer mehr Anpassungsmöglichkeiten. Die durch Umrüstung bedingten Produktivitätsverluste werden für die Hersteller zu einem großen Problem.

Traditionell machte die Entwicklung der Fertigungslinie die Massenproduktion wirtschaftlich rentabel, allerdings auf Kosten der Flexibilität. Da jedes hergestellte Produkt mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Fertigungslinie laufen muss, wird die langsamste Station in der Fertigungslinie zu einem Engpass, der die Produktionszahlen begrenzt. Berühmt ist das Zitat von Henry Ford bei der Entwicklung der Automobil-Fertigungslinie: "Jeder Kunde kann ein Auto in jeder beliebigen Farbe lackiert bekommen, solange es schwarz ist." Die Entscheidung, die Lackfarbe zu begrenzen, wurde getroffen, weil zu dieser Zeit nur die Farbe Schwarz schnell genug trocknen konnte – die Wahl einer anderen Farbe hätte die gesamte Fertigungslinie verlangsamt. Darüber hinaus bedeuteten Änderungen im Produktdesign, wie Größe und Form des Produkts, oft, dass die Produktionsstraße umgebaut werden musste, was bei jeder Änderung zu enormen Kosten führte.

Ein großer Schritt nach vorn in puncto Flexibilität war die Entwicklung von unabhängigen Wagen-Technologien wie die iTRAK®- und MagneMover®-Systeme von Rockwell Automation. Diese Art der Förderung ermöglicht eine effektive Verarbeitung mit variablem Abstand und verringert die Auswirkungen von Engpässen. Darüber hinaus sind unabhängige Wagen von Natur aus modular, was eine verbesserte Flexibilität und Skalierbarkeit ermöglicht und gleichzeitig die Ausfallzeiten bei Umrüstung verringert. Mit MagneMover® müssen Produkte nicht mehr jede Station in einer Automatisierungslinie durchlaufen, was die Herstellung einer größeren Produktpalette auf derselben Produktreihe ohne Ausfallzeiten bei Umrüstung ermöglicht. Schließlich haben die linearen Motoren, auf denen unabhängige Wagen-Technologien basieren, weniger bewegliche Teile als herkömmliche Förderlösungen, was weniger Wartung und Ausfallzeiten sowie verbesserte Verarbeitungsgeschwindigkeiten bedeutet.

Planarmotorlösungen, wie die von Planar Motor Inc entwickelten XBots, sind eine zusätzliche Option, um Herstellern mehr Flexibilität zu bieten. Eine Planarmotorlösung besteht aus einer Sammlung von Statoren, die in beliebigen Mustern angeordnet sind, und einer beliebigen Anzahl von Movern, die sich frei über die Statoroberfläche bewegen können. Die Mover werden magnetisch levitiert, bieten eine Steuerung mit 6 Freiheitsgraden und tragen typischerweise Nutzlasten von bis zu 14 kg (30 lbs). Mover sind nicht mehr auf eine Führungsschiene beschränkt, was die Entwicklung völlig neuer Maschinentypen ermöglicht. Zum Beispiel werden hochgradig anpassbare Anwendungen, bei denen eine dynamische Neukonfiguration von Verarbeitungsschritten erforderlich ist, trivial zu implementieren. Ein weiteres Beispiel: Die Mover können leicht in 2D für Verpackungsanwendungen angeordnet werden. Schließlich, da die Mover auf der Stelle drehen können, wird der für die Maschine erforderliche Platzbedarf oft um eine Größenordnung reduziert, was zu enormen Kosteneinsparungen für den Hersteller führt.

Beispiel für ein Planarmotor-System von Planar Motor Incorporated

Example of a planar motor system from Planar Motor Incorporated

Die schwebende, berührungslose Natur von Planarmotoren bringt verschiedene weitere Vorteile mit sich. Kein Kontakt bedeutet keinen Verschleiß, und da der Stator keine beweglichen Teile hat (vollständig elektronisch), haben Planarmotoren die gleichen Wartungsanforderungen wie ein CPU-Chip – also praktisch keine. Darüber hinaus bedeutet die berührungslose Bewegung, dass Planarmotoren perfekt für Reinraumumgebungen geeignet sind, da keine Partikel durch gleitende Teile erzeugt werden. Außerdem bedeutet die physische Lücke zwischen den Movern und den Statoren, dass die Anpassung eines Planarmotors an chemisch aggressive oder waschbare Umgebungen unglaublich einfach ist – legen Sie ein Blatt kompatibles Material über die Statoren und Mover, und das System ist einsatzbereit. Die Levitation Gap bedeutet auch, dass Planarmotoren von staubigen oder schmutzigen Umgebungen unbeeinflusst sind, da die Mover über alle kleinen Partikel fliegen, die auf der Oberflächen abgelagert sind, und da es keine beweglichen Teile gibt, die verstopfen könnten, hat Staub keine Auswirkungen auf die Lebensdauer des Produkts.

Schließlich führt die präzise Steuerung, die Planarmotoren bieten, zu neuen Konzepten zur Vereinfachung des Maschinendesigns. Planarmotoren bieten eine unglaubliche Präzision – die XBots von Planar Motor Inc. bieten eine Wiederholgenauigkeit von 1 µm (0.04 thou) – und der Bewegungsbereich bedeutet, dass Verarbeitungsstationen erheblich vereinfacht werden können. Während beispielsweise eine Düse, die traditionell Klebstoff aufträgt, eine 2-Achsen-Bühne benötigt hätte, um alle Punkte an einem Teil zu erreichen, könnte die Düse bei einem Teil auf einem Planarmotor an einer festen Position befestigt werden, während das Teil unter der Düse bewegt wird. Ein weiteres Beispiel: Die 6DOF-Steuerung bedeutet, dass die Ausrichtung von Teilen für die Montage von den Movern anstelle eines separaten Roboters oder einer separaten Maschine durchgeführt werden kann. Die direkte Antriebsart bedeutet auch, dass Planarmotoren ein ausgezeichnetes Kraft-Feedback bieten – zum Beispiel können XBots automatisch ihre Nutzlast wiegen, ohne zusätzliche Hardware.

Als Technologiepartner von Rockwell Automation haben wir die Steuerung unseres Systems mit Rockwell Automation PLCs so einfach wie möglich gestaltet. Ein Planar-Motor-Controller dient als Schnittstelle zwischen einer Rockwell Automation PLC und den Statoren und Movern. Eine umfangreiche Bibliothek mit Add-On-Instruktionen bedeutet, dass sich der Kunde nicht um die Trajektorienerzeugung oder Kollisionsvermeidung kümmern muss, sondern sich stattdessen auf den Aufbau seiner Anwendung konzentrieren kann. Gleichzeitig kann der Kunde detaillierte Informationen zu Feedbackposition, Kraft und anderen Parametern vom Planar-Motor-System abrufen. Der Kunde kann auch die Funktionen der virtuellen/Sklaven-Achssteuerung nutzen, die vom Planar-Motor-Controller bereitgestellt werden, und sich mit anderer Maschinen synchronisieren, die von der Rockwell Automation PLC gesteuert werden. Am Ende wird die Steuerung eines Planar-Motor-Systems für den Kunden so einfach und vertraut sein wie jedes Standard-EIP-Gerät.

Wir sind stolz darauf, Teil des umfangreichen Ökosystems industrieller Automatisierungslösungen von Rockwell Automation zu sein, und freuen uns darauf, Hersteller dabei zu unterstützen, flexible, kompakte und wartungsfreie Produktionsstraßen zu bauen. 

Weitere Informationen finden Sie auf dem YouTube-Kanal von Planar Motor

YouTubeYouTube Rockwell Automation Fair 2021
YouTubeYouTube Planarmotor auf der Achema 2022

Veröffentlicht 12. April 2023

Themen: Lebensmittel und Getränke Life Sciences

Kevin Xiao
Kevin Xiao
Vice President, Planar Motor
 
Jesse Li
Jesse Li
Mechatronics Engineer at Planar Motor
Abonnieren

Abonnieren Sie Rockwell Automation und erhalten Sie die neuesten Nachrichten, Thought Leadership und Informationen direkt in Ihren Posteingang.

Abonnieren
Empfohlen für Sie
Loading
  1. Chevron LeftChevron Left Rockwell Automation Startseite
  2. Chevron LeftChevron Left Unt...
  3. Chevron LeftChevron Left Neuigkeiten
  4. Chevron LeftChevron Left Blogs
  5. Chevron LeftChevron Left Planarmotoren: der nächste Schritt in der flexiblen Produktion
Der Inhalt dieser Website wurde mit künstlicher Intelligenz (KI) übersetzt und nicht durch Menschen überprüft bzw. editiert. Der Inhalt ist möglicherweise fehlerhaft oder ungenau und wird ohne jegliche Gewährleistung zur Verfügung gestellt. Der offizielle Inhalt ist in der englischen Version zu finden.
Bitte aktualisieren Sie Ihre Cookie-Einstellungen, um fortzufahren.
Für diese Funktion sind Cookies erforderlich, um Ihr Erlebnis zu verbessern. Bitte aktualisieren Sie Ihre Einstellungen, um diese Cookies zuzulassen:
  • Social-Media-Cookies
  • Funktionale Cookies
  • Leistungscookies
  • Marketing-Cookies
  • Alle Cookies
Sie können Ihre Einstellungen jederzeit aktualisieren. Weitere Informationen finden Sie in unserem {0} Datenschutzrichtlinie
CloseClose