Dieses Transportsystem setzt auf die Macht des Magnetismus

Den Magnetismus zu eigen gemacht: Das Transportsystem Acopos 6D verfügt über Shuttle mit integrierten Permanentmagneten und basiert damit auf dem Prinzip der Magnetschwebetechnik. Foto: B&R

B&R-Transportsystem Acopos 6D abseits der Norm: Magnetisch schwebende Shuttles verfahren berührungslos und individuell auf einer Fläche aus Motorsegmenten.

Mit Acopos 6D präsentiert B&R ein Transportsystem, das über Shuttles mit integrierten Permanentmagneten verfügt. Das gesamte System basiert damit im Prinzip auf der Magnetschwebetechnik. B&R will damit laut eigenen Angaben nichts anderes als eine neue Ära der Fertigung einläuten.

Ist das nun Magie?

Frei skalierbares Transportsystem: Ein im Acopos 6D von B&R eingesetzter Controller steuert bis zu 200 Motorsegmente und 50 Shuttles. Foto: B&R

„Bei der Macht von Gray…“ Nein keine Sorge, Prinz Adam eilt nicht mehr zur Sorceress, um sich mit der magischen Kraft seines Schwertes in He-Man zu verwandeln. Wem das noch ein Begriff ist, Gratulation. Im Angesicht des neuen Transportsystems Acopos 6D aus dem Hause B&R lässt sich nämlich durchaus der Eindruck gewinnen, hier wäre ein Hauch von Magie am Werk. Blitzschnell wuseln Shuttles umher, ändern blitzartig ihre Richtung oder transformieren mit anderen Shuttles. Dann doch eher: „Bei der Macht des Magnetismus!“

Aber genug der Nostalgie. Denn B&R hat mit Acopos 6D die bekannte Katze aus dem Sack gelassen und präsentiert ein neues Transportsystem, das mit bekannten Konventionen bricht. Dieses lässt sich keinen strikten Produktionstakt aufdiktieren. Es bietet damit optimale Voraussetzungen für die Produktion in kleinen Losgrößen und mit ständig wechselnden Produktdesigns.

Ein Hoch auf den Magnetismus

Magnetschwebetechnik schön und gut, aber wie funktioniert diese letztendlich? In den einzelnen Transportshuttle sind Permanentmagnete integriert. Dadurch bewegen sich jeweiligen Shuttle - ohne dabei den Boden zu berühren - auf einer Fläche aus Motorsegmenten. Die Motorsegmente sind dabei elektromagnetisch angetrieben, 240 x 240 mm groß und lassen sich zu beliebigen Formen zusammensetzen.

Je nach Größe der Shuttles tragen diese zwischen 0,6 und 14 kg, mit bis zu 2 m/s. Sie können sowohl zweidimensional verfahren als auch ihre Schwebehöhe ändern. Zudem lassen sie sich entlang von drei Achsen drehen oder neigen. Damit sind über sechs Freiheitsgrade vorhanden.

Genügsames Transportsystem

Mit Acopos 6D will B&R die Voraussetzungen für die Produktion in kleinen Losgrößen mit ständig wechselnden Produktdesigns schaffen. Foto: B&R

Mit dem nun vorgestellten Acopos 6D ermöglicht B&R auch eine bis zu vier Mal höhere Shuttle-Dichte, als etwa bei anderen auf dem Markt erhältlichen Systemen. Der Grund ist simpel: Auf einem Motorsegment können mehrere Shuttles gleichzeitig fahren. Darüber hinaus lassen sich die Shuttles auch als Achsen bei Bearbeitungsstationen einsetzen. So kann ein Shuttle beispielsweise mit einem Werkstück CNC-Pfade abfahren, während das Bearbeitungswerkzeug starr angebracht ist. Wiegestationen entfallen sogar vollständig, da jedes Shuttle gleichzeitig eine hochpräzise Waage ist.

Frei schweben bedeutet keine Reibung und damit auch kein Abrieb und Verschleißteile. Um das System auch für den Reinraumeinsatz fit zu machen lassen sich die Motorsegmente mit einer Edelstahlabdeckung versehen. B&R gewährleistet so den Schutz nach IP69K.

Shuttle-Synchronisation einfach gehandhabt

Acopos 6D ist vollständig in das B&R-System integriert. Shuttles lassen sich so mit beliebigen Achsen, Robotern, Track-Systemen oder Vision-Kameras synchronisieren. Die Bahnplanung der Shuttles selbst erfolgt in einem dedizierten Controller, der mit Powerlink in das Maschinennetzwerk eingebunden wird. Performance von Netzwerkes oder Maschinensteuerung werden somit nicht beeinträchtig. Für Systeme mit mehr als 200 Segmenten oder 50 Shuttles lassen sich mehrere Controller einsetzen und miteinander synchronisieren.

Intelligente Flitzer einfach einzurichten

Bei Acopos 6D ist jedes Shuttle mit einer weltweit einzigartigen ID versehen. Beim Hochfahren weiß der Controller daher sofort, wo genau auf den Motorsegmenten sich welches Shuttle befindet. Aufwändige Homing-Sequenzen oder manuelle Eingaben nach dem Hochfahren entfallen. Die Produktion kann sofort beginnen.

Die Positionswiederholgenauigkeit der Shuttles gibt B&R mit ±5 µm an. Das System ist daher uneingeschränkt für Applikationen geeignet, bei denen es auf höchste Präzision ankommt, etwa in der Elektronikindustrie und bei der Assemblierung mechanischer und elektronischer Komponenten, wie B&R selbst betont.

Algorithmen navigieren Shuttle auf optimalen Pfaden

Nahezu unbegrenzte Möglichkeiten bei der Gestaltung von Maschinen und Anlagen und dabei einfach einzurichten: Möglich wird das durch spezielle Algorithmen. Sie sorgen dafür, dass die Shuttles auf den für sie optimalsten Pfad fahren, nicht kollidieren und dabei noch möglichst wenig Energie verbrauchen.

Entwickelt wurde Acopos 6D gemeinsam mit dem Planar Motors Inc., an dem B&R selbst Teilhaber ist. Das Unternehmen beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren mit der Erforschung und Weiterentwicklung der Magnetschwebetechnologie für die industrielle Produktion.

db