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費斯托FESTO-提高工業(yè)自動化資源效率的超導體
點擊次數(shù)：1168 發(fā)布時間：2013-4-8
費斯托FESTO-提高工業(yè)自動化資源效率的超導體
Festo 目前正在進行超導體技術研究，并將在漢諾威展示其在自動化技術方面的應用
Festo 將在 2013 年漢諾威工業(yè)博覽會上展示超導技術的潛力和自動化技術的研究主題，并將展出三個與 Evico 以及其他研究和學術合作伙伴合作開發(fā)的項目。
超導體以懸浮狀態(tài)工作，零阻力且能效較高。超導體在醫(yī)學技術方面的應用已有 20 年之久，目前正在進入具有高功率密度的大規(guī)模系統(tǒng)中。Festo 正在探索如何將此技術用于未來的可持續(xù)生產(chǎn)。在生產(chǎn)系統(tǒng)中使用零摩擦、懸浮支撐系統(tǒng)成為了一個重點課題。Festo 將在 2013 年漢諾威工業(yè)博覽會上展示超導技術的潛力和自動化技術的研究主題，并將展出三個與 Evico 以及其他研究和學術合作伙伴合作開發(fā)的項目。
超導體是在低于特定臨界溫度的條件下迅速進入超導狀態(tài)的金屬、金屬合成物或陶瓷材料。在超導狀態(tài)下，材料的電阻消失。“到達臨界溫度后，相互排斥的電子結合，形成“庫帕對”。組對之后，電子不再與周圍的原子晶格發(fā)生反應，因此可以零阻力傳導電流，”Würzburg 大學的 Werner Hanke 博士解釋說。“當電流流入低于臨界溫度的超導材料中后，將立即在*的閉合回路中流動，”Hanke 博士說。
超導體技術仍處于研究階段，但在材料開發(fā)和冷卻系統(tǒng)方面有巨大的應用潛力。長期以來，將材料降至超低溫度的成本一直是該材料廣泛應用于工業(yè)的障礙。“1986 年發(fā)現(xiàn)了臨界溫度在 100開（ Kelvin） 之上的高溫超導體，這種超導體是陶瓷材料。從此，能夠直接使用液態(tài)氮或電力設備來冷卻材料，這更加便宜，也更為實用，”來自Leibniz Institute for Solid State and Materials Research （IFW Dresden） 的 Ludwig Schultz 工學博士兼教授解釋說。
費斯托自動化中的超導磁性支撐
如果將超導體冷卻至臨界溫度以下，在永磁體外部磁場的影響下，則超導體不僅會達到零電阻，其特性也會發(fā)生變化：超導體能夠將永磁體的磁場存儲在預設距離，從而創(chuàng)造出穩(wěn)定的懸浮條件。超導體可在任何干擾條件下復位至預設狀態(tài)。這三個研究項目證明了超導體的零摩擦和穩(wěn)定支撐特性，無需復雜測量設備和控制技術。
SupraLinearMotion –超導特性造成的懸浮
SupraLinearMotion，供一人乘坐的搖椅，可使工業(yè)博覽會的游客近距離親身體驗超導體技術。為使搖椅懸浮，利用液氮將滑軌底部的超導材料被動冷卻至 63 至 77 開（Kelvin） 之間的恒溫。然后將它置于軌道上方約 15 毫米處，這就是由永磁材料制成的簡單磁性導軌。超導材料存儲并保持在與滑軌平行的預定位置。如移動滑軌，搖椅就會失衡。一旦開始向下運動，搖椅即翻倒，然后重力發(fā)揮作用。乘客懸浮在搖椅上，由超導作用支撐。
FESTO費斯托 SupraHandling – 平面上的無摩擦運動
這一原理已被轉化到用于在平面上移動物體的 X/Y 臺。在臺面下配置了兩個驅動器，可在 X 和 Y 方向上相互獨立地傾斜基板。這樣，它們將兩條滑軌懸浮在運動中的磁軌上，無需接觸。這意味著 X/Y 臺面的滑軌在超導支撐上運動。與SupraLinearMotion一樣，此傳輸系統(tǒng)中的超導體使用液氮進行被動冷卻，并保持與磁軌的相對距離和位置，從而維持穩(wěn)定懸浮。這一技術在自動化領域有多種可能應用。例如，無噪音、無磨損和維持預定距離的能力為自動化技術開創(chuàng)了許多新的應用前景。柔性懸掛和低能耗可在無須任何額外能耗的條件下產(chǎn)生柔和運動。
SupraPicker – 用于密閉室的抓取系統(tǒng)
SupraPicker 展品展示了帶超導支撐系統(tǒng)的磁性抓手，分成兩部分操作，分別是在密閉室內(nèi)和室外。這個抓手在超導作用下懸浮，利用磁性拾取小瓶，再通過閘門將其送至密閉室中，然后將其置于預定位置。這一展品展示了無接觸、穩(wěn)定的超導支撐系統(tǒng)的優(yōu)勢，為抓取應用開啟了新的可能性。磁場存儲之后，執(zhí)行抓取功能的磁體和超導體可毫不困難地進行物理分離——如，使用展品中的樹脂玻璃墻隔離。在此應用中，超導材料被小型的電力冷卻設備主動冷卻，省去了液氮的冷卻、運輸和存儲所需的輔助設備，大大簡化了潛在的工業(yè)應用。 上海FESTO FESTO氣動元件 費斯托 費斯托公司