Aufbau, Wirkprinzip, Eigenschaften und Anwendungen

Aufbau:

Das System besteht aus einem Sekundärteil (Stator) in Form einer mit hoher Genauigkeit und Parallelität hergestellten rostfreien Stahlplatte in welche eine orthogonale Zahnstruktur eingearbeitet und die Zahnlücken mit einem Polymer vergossen wurden sowie aus einem Primärteil (Läufer) aus Aluminiumguss bzw. aus rostfreiem Stahl. Im Primärteil sind Permanentmagnete, Luftdüsen sowie jeweils um 90° versetzte Spulenpaare eingebaut. Die Funktionsfläche des Läufers besitzt wie die des Stators eine orthogonal verzahnte und mit Polymer vergossene Struktur. Nach Zuführung von Druckluft bildet sich zwischen Stator und Läufer ein definiertes Luftlager auf 15+-7µm aus. Im Zusammenspiel von Luftspalt und Permanentmagneten entsteht ein geometrisch vorgespanntes Luftlager welches eine freie Bewegung des Läufers in X und Y ermöglicht. Der RSP (Reluktanz Servo Planarmotor) besitzt gegenüber dem ROP (Reluktanz Open loop Planar) ein optisches Wegmesssystem welche in Verbindung mit dem Lesen der Verzahnungsstruktur einen geregelten Betrieb ermöglicht. Der ROP arbeitet ausschließlich als Schrittmotor.


Wirkprinzip:

Die Permanentmagnete im Primärteil erzeugen in den Kernblechen der Spulen einen magnetischen Fluss welcher durch das elektromagnetische Feld der bestromten Spulen sich je nach Bestromung verstärkt oder abschwächt und der sich über die Verzahnungsstruktur des Sekundärteils schließt. Wird eine Spule voll bestromt, sind die Zähne dieses Elements bestrebt, sich genau über die Zahngruppe des Sekundärteils zu stellen. Dort ist nun der größtmögliche magnetische Fluss erreicht. Wird dann die zweite Spule voll bestromt und die erste Spule abgeschaltet, stellen sich die Zähne des zweiten Elements genau über die Zahngruppe des Sekundärteils. Der Antrieb hat sich nun um einen Vollschritt (Zahn/Lücke) bewegt. Der Antrieb läuft im Mikroschrittbetrieb, dieses Wirkprinzip gilt für Bewegungen in X oder Y –Richtung aber auch gleichzeitig für eine zusammengesetzte Bewegung aus x und y Komponenten.

Eigenschaften:

   1. Verschleißfreie Lagerung, Parameterkonstanz,. Stick-Slip freie Bewegung
   2. Mehrere Läufer können sich gleichzeitig und unabhängig auf einem Stator bewegen
   3. Individuelle Dimensionierung von Stator und Läufer entsprechend der zu erreichenden Parameter
   4. Statorabmessungen bis zu 1000 x 1500mm möglich
   5. Arbeiten horizontal und überkopf möglich
   6. Hohe Dynamik durch hohe Beschleunigung und Geschwindigkeit
   7. Betrieb als Schrittmotor (ROP) oder geregelt als RSP möglich
   8. Wartungsfrei durch Reibungs- und Verschleißfreiheit
   9. Integrierte Bremse, durch Abschalten der Luft
  10. Einebenenprinzip, dadurch geringe Aufbauhöhe

Anwendungsbereiche:

   1. Chipkartenprozesstechnik sowie deren Bestückung
   2. Positionierung für Pressoperationen bis ca. 20to
   3. Pick & Place Anwendungen
   4. Mess- und Prüfhandling
   5. Arbeiten unter Reinraumbedingungen
   6. Transporthandling bei Anlagenverkettungen