Tijdens de Hannover Messe presenteerde Beckhoff Automation een nieuw aandrijfsysteem dat nieuwe vrijheden en mogelijkheden biedt voor de machinebouw. Beckhoff XTS (eXtended Transport System) combineert de voordelen van twee beproefde principes: rondgaande en lineaire systemen. Het resultaat is een nieuwe aandrijving, waarbij de bekende lineaire motor volledig rondloopt. Het compacte ontwerp neemt weinig ruimte in en is zuinig met energie.
Transportbanden, -kettingen en roltrappen zijn al decennia lang de gewoonste zaak van de wereld. Er zijn ook al lineaire motoren die een bocht kunnen nemen (de Transrapid magneettrein bijvoorbeeld) en volledig rondgaande voedingssystemen (de PickChain van Igus). Voor zover bij de redactie bekend is dit echter het eerste systeem waarbij het principe van de lineaire motor in de vorm van een transportsysteem is uitgevoerd.
Beckhoff XTS
U kunt het Beckhoff XTS systeem zien als een spoorlijn, waarbij de trein echter niet boven de rails beweegt (zoals de Transrapid) maar zijdelings aan de buitenkant over de bielzen. De ‘bielzen’ zijn spoelen (stator) die door de IPC worden aan-gestuurd, terwijl de trein (‘mover’) is voorzien van permanente magneten die door opeenvolgende aansturing van de spoelen wordt voortgetrokken (rotor). De lineaire motor vormt een volledig geïntegreerde eenheid met vermogenselektronica en positiebepaling. Op een nagenoeg willekeurige en flexibele configuratie kunnen een of meer draadloze movers dynamisch worden verplaatst met snelheden tot 4 m/s. Daarbij kan ook nog eens een hoge nauwkeurigheid worden bereikt.
De Beckhoff XTS bevat alle noodzakelijke functies voor het gebruik:
- een modulaire, volledig geïntegreerde lineaire motor met vermogenselektronica en positiebepaling in één eenheid;
- één of meer movers als voortbewogen delen;
- een geleiderails;
- een industriële PC met TwinCAT besturingssoftware.
Uitgebreide bedrading en kabelsrupsen zijn niet nodig en het meetsysteem is al geïntegreerd. De ruimte binnen de machine wordt volledig gebruikt: motor, transportband en drager/grijper vormen één geheel en maken voor het actieve transport van materiaal gebruik van de heen en terug beweging én de bochten.
Eigenschappen
De movers kunnen individueel versnellen, remmen, positioneren en zich synchroniseren. Ze kunnen absolute en relatieve posities ten opzichte van elkaar innemen, zich groeperen en accumuleren, werkstukken inklemmen tijdens de beweging, zowel rechte stukken als bochten doorlopen en tijdens het remmen energie terug voeden. De posities worden volledig door de software geregeld.
De eigenschappen van de lineaire motor kunnen op een in principe eindloos traject worden gebruikt. Uiteraard zijn er grenzen aan de maximale afstand waarover de voeding en besturing kunnen worden overgebracht, maar meerdere voedingen en synchronisatie via de IPC bieden hier uitkomst.
Het aantal movers op een gemeenschappelijke infrastructuur kan naar behoefte worden gekozen en later gewijzigd. De modulaire opbouw maakt het aanpassen van het systeem aan de toepassing mogelijk. Het vraagt weinig ruimte en energie en vergt lage engineering- en installatiekosten.
Plug-and-play
Het Beckhoff XTS systeem is modulair en gemakkelijk te configureren: de motor-modules vormen een eenheid met de movers en de geleidingen. Ze bevatten de spoelen en alle andere actieve functies die nodig zijn voor de werking van het systeem. De enige externe componenten zijn de voeding en een EtherCAT-aansluiting. De motormodules bevatten geen bewegende delen en zijn niet onderhevig aan slijtage.
De magneten in de mover zijn als de lange pootjes van een U om de spoelen heen geplaatst. Op deze manier nemen ze de magneetkrachten aan beide kanten van de spoel op, zodat de rotor (mover) keurig in balans is ten opzichte van de stator (baan met spoelen). De mover hangt niet vrij in de lucht, maar beweegt over een geleiderail. De rollen die de mover op hoge snelheid door de geleiderail voortbewegen, zijn voorzien van een slijtvast kunststof oppervlak. Een encoder geeft de positie van de mover door aan de motormodule.
Toepassingen
Beckhoff XTS is toepasbaar in verschillende industrieën, maar lijkt voorbestemd voor high speed material handling. De movers zijn zodanig uitgevoerd, dat er een klem, hulpstuk of gereedschap op kan worden bevestigd. Het systeem kan
- producten verplaatsen
- afstanden tussen producten aanpassen
- productsnelheid laten toe- of afnemen
- producten inklemmen en bewegen
- producten oppakken en uitsluizen
- producten manipuleren (draaien, afsluiten, dichtschroeven).
Waarschijnlijk zijn er zoveel potentiële toepassingen dat ook Beckhoff ze zelf nog niet allemaal kan overzien. Zo is er nog geen ‘wissel’, maar die vraag zal ongetwijfeld komen.
Over de prijs kon de onderneming nog geen mededeling doen; die zal ook sterk afhangen van de configuratie. Goedkoop zal het systeem waarschijnlijk niet zijn, maar dat wordt gecompenseerd door de compacte bouw (dus minder bouwvolume en gewicht), de hoge snelheid en de vele mogelijkheden die het systeem biedt.
Onderstaande editie van het Beckhoff Messejournal toont onder meer het eXtended Transport Systeem in een demo-opstelling. Op de site van Beckhoff vindt u ook een Engelstalige versie.
