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費(fèi)斯托FESTO-提高工業(yè)自動(dòng)化資源效率的超導(dǎo)體
點(diǎn)擊次數(shù)：1173 發(fā)布時(shí)間：2013-4-8
費(fèi)斯托FESTO-提高工業(yè)自動(dòng)化資源效率的超導(dǎo)體
Festo 目前正在進(jìn)行超導(dǎo)體技術(shù)研究，并將在漢諾威展示其在自動(dòng)化技術(shù)方面的應(yīng)用
Festo 將在 2013 年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展示超導(dǎo)技術(shù)的潛力和自動(dòng)化技術(shù)的研究主題，并將展出三個(gè)與 Evico 以及其他研究和學(xué)術(shù)合作伙伴合作開發(fā)的項(xiàng)目。
超導(dǎo)體以懸浮狀態(tài)工作，零阻力且能效較高。超導(dǎo)體在醫(yī)學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用已有 20 年之久，目前正在進(jìn)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(shù)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(gè)重點(diǎn)課題。Festo 將在 2013 年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展示超導(dǎo)技術(shù)的潛力和自動(dòng)化技術(shù)的研究主題，并將展出三個(gè)與 Evico 以及其他研究和學(xué)術(shù)合作伙伴合作開發(fā)的項(xiàng)目。
超導(dǎo)體是在低于特定臨界溫度的條件下迅速進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)的金屬、金屬合成物或陶瓷材料。在超導(dǎo)狀態(tài)下，材料的電阻消失。“到達(dá)臨界溫度后，相互排斥的電子結(jié)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(yīng)，因此可以零阻力傳導(dǎo)電流，”Würzburg 大學(xué)的 Werner Hanke 博士解釋說。“當(dāng)電流流入低于臨界溫度的超導(dǎo)材料中后，將立即在*的閉合回路中流動(dòng)，”Hanke 博士說。
超導(dǎo)體技術(shù)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)體，這種超導(dǎo)體是陶瓷材料。從此，能夠直接使用液態(tài)氮或電力設(shè)備來冷卻材料，這更加便宜，也更為實(shí)用，”來自Leibniz Institute for Solid State and Materials Research （IFW Dresden） 的 Ludwig Schultz 工學(xué)博士兼教授解釋說。
費(fèi)斯托自動(dòng)化中的超導(dǎo)磁性支撐
如果將超導(dǎo)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(dǎo)體不僅會(huì)達(dá)到零電阻，其特性也會(huì)發(fā)生變化：超導(dǎo)體能夠?qū)⒂来朋w的磁場存儲(chǔ)在預(yù)設(shè)距離，從而創(chuàng)造出穩(wěn)定的懸浮條件。超導(dǎo)體可在任何干擾條件下復(fù)位至預(yù)設(shè)狀態(tài)。這三個(gè)研究項(xiàng)目證明了超導(dǎo)體的零摩擦和穩(wěn)定支撐特性，無需復(fù)雜測量設(shè)備和控制技術(shù)。
SupraLinearMotion –超導(dǎo)特性造成的懸浮
SupraLinearMotion，供一人乘坐的搖椅，可使工業(yè)博覽會(huì)的游客近距離親身體驗(yàn)超導(dǎo)體技術(shù)。為使搖椅懸浮，利用液氮將滑軌底部的超導(dǎo)材料被動(dòng)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(dǎo)軌。超導(dǎo)材料存儲(chǔ)并保持在與滑軌平行的預(yù)定位置。如移動(dòng)滑軌，搖椅就會(huì)失衡。一旦開始向下運(yùn)動(dòng)，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(dǎo)作用支撐。
FESTO費(fèi)斯托 SupraHandling – 平面上的無摩擦運(yùn)動(dòng)
這一原理已被轉(zhuǎn)化到用于在平面上移動(dòng)物體的 X/Y 臺(tái)。在臺(tái)面下配置了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，可在 X 和 Y 方向上相互獨(dú)立地傾斜基板。這樣，它們將兩條滑軌懸浮在運(yùn)動(dòng)中的磁軌上，無需接觸。這意味著 X/Y 臺(tái)面的滑軌在超導(dǎo)支撐上運(yùn)動(dòng)。與SupraLinearMotion一樣，此傳輸系統(tǒng)中的超導(dǎo)體使用液氮進(jìn)行被動(dòng)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(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有多種可能應(yīng)用。例如，無噪音、無磨損和維持預(yù)定距離的能力為自動(dòng)化技術(shù)開創(chuàng)了許多新的應(yīng)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(yùn)動(dòng)。
SupraPicker – 用于密閉室的抓取系統(tǒng)
SupraPicker 展品展示了帶超導(dǎo)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(gè)抓手在超導(dǎo)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(yù)定位置。這一展品展示了無接觸、穩(wěn)定的超導(dǎo)支撐系統(tǒng)的優(yōu)勢，為抓取應(yīng)用開啟了新的可能性。磁場存儲(chǔ)之后，執(zhí)行抓取功能的磁體和超導(dǎo)體可毫不困難地進(jìn)行物理分離——如，使用展品中的樹脂玻璃墻隔離。在此應(yīng)用中，超導(dǎo)材料被小型的電力冷卻設(shè)備主動(dòng)冷卻，省去了液氮的冷卻、運(yùn)輸和存儲(chǔ)所需的輔助設(shè)備，大大簡化了潛在的工業(yè)應(yīng)用。 上海FESTO FESTO氣動(dòng)元件 費(fèi)斯托 費(fèi)斯托公司