Il concetto di movimentazione a carrelli indipendenti introdotto da Beckhoff con XTS si è ulteriormente evoluto con la recente introduzione di XPlanar, il rivoluzionario sistema di movimentazione a levitazione magnetica che rappresenta una svolta decisiva nel campo delle tecnologie di motion.
Così come XTS ha segnato un passaggio fondamentale nella storia del motion, XPlanar rappresenta oggi la nuova frontiera della movimentazione intelligente. Con questo sistema Beckhoff è andata un passo oltre, vincendo la sfida di eliminare qualsiasi contatto fisico con guide o supporti, fonte di attriti di inefficienze, usure e contaminazioni meccaniche. Questo risultato è stato raggiunto applicando le leggi dell’elettromagnetismo.
Con Beckhoff XPlanar, il motion è indipendente
Il concetto sul quale si basa XPlanar è quello di movimentare ‘n’ mover in modo indipendente eliminando qualsiasi contatto fisico con guide o supporti, vale a dire fluttuando. Questo grazie a un piano XY di riferimento, composto da una serie di piastrelle elettroniche interconnesse, sulle quali viene sviluppato un campo di forze elettromagnetiche in grado di sostenere dei pallet porta oggetti.
Pensato soprattutto per l’uso in applicazioni di packaging, assemblaggio e intralogistica, XPlanar non è vincolato ad alcuna struttura meccanica prestabilita (come binari, tracce ecc.), poiché lascia liberi i mover di procedere su percorsi alternativi e dinamicamente riconfigurabili per trasportare oggetti in modo del tutto flessibile.
Come funzionano i mover di XPlanar e quante tipologie sono previste
I mover possono essere movimentati nelle due dimensioni X-Y con velocità fino a 4 m/s e accelerazioni di 2 g, assicurando una ripetibilità di posizionamento pari a 50 µm. L’assenza di attrito rende il sistema silenzioso e immune alle problematiche anti-igieniche legate all’usura ed è di fatto il più innovativo e avveniristico sistema di movimentazione attualmente disponibile sul mercato.
XPlanar offre differenti tipologie di mover, cioè di piastre flottanti: dalla taglia 95×95 mm, utilizzabile per movimentare carichi fino a 0,4 kg, alle taglie intermedie (155×155 mm e 155×275 mm) per spostare carichi più impegnativi, da 1,5 kg a 3 kg, fino alla taglia 275x275 mm, che ha una capacità di carico massima di 6 kg.
Oltre a muoversi nel piano X-Y, le piastre possono sollevarsi e abbassarsi in verticale (asse Z) di 5 mm, inclinarsi di 5° e ruotare, offrendo quindi 6 gradi di libertà, anche con una funzione integrata di pesatura opzionale.
Le nuove funzionalità di rotazione basate su software
Queste proprietà sono state ulteriormente migliorate grazie a nuove funzionalità di rotazione a 360° basate su software, che estendono ulteriormente la gamma dinamica che contraddistingue i movimenti di XPlanar.
I mover XPlanar possono infatti ruotare attorno al proprio asse durante la levitazione in posizioni selezionate. La rotazione può essere eseguita in modo programmato a frequenze fino a 10 Hz e rende possibile una varietà di applicazioni innovative, come la miscelazione di liquidi o l’ispezione a 360 gradi di oggetti.
I mover possono anche abbandonare le posizioni di rotazione con un orientamento modificato a passi di 90 gradi, in modo che i pezzi trasportati possano all’evenienza essere allineati in conformità alla configurazione richiesta per le successive fasi di lavorazione.
La rotazione dei mover a 360° gradi è resa possibile dall’integrazione del sistema XPlanar nel sistema di controllo PC-based di Beckhoff basato su TwinCAT. La nuova funzionalità può essere implementata negli impianti esistenti con un semplice aggiornamento del software. Non sono infatti necessari particolari prodotti hardware.
Modularità e assenza di componenti meccanici del sistema XPlanar
XPlanar offre agli utenti una libertà rivoluzionaria nella progettazione di layout di macchine individuali. Le tiles XPlanar possono essere posate liberamente in un piano e le geometrie selezionate senza quasi nessuna restrizione.
Si possono realizzare disposizioni rettangolari, cerchi o strutture ad albero. Il design della macchina segue interamente la funzione richiesta dall'utente. Le dimensioni del sistema XPlanar corrispondono sempre ai requisiti. L'eliminazione delle spese generali permette di risparmiare spazio prezioso per la produzione.
In caso di cambiamento dei requisiti di produzione, XPlanar offre semplici opzioni di espansione della macchina. I sistemi esistenti possono essere completati con piastrelle aggiuntive e ulteriori stazioni di lavorazione possono essere facilmente integrate. Ai sistemi esistenti possono essere aggiunti anche singoli traslochi. Questa espandibilità modulare garantisce un'elevata sicurezza per il futuro dei sistemi XPlanar, ben oltre l'installazione iniziale.
Per soddisfare esigenze particolari, i pannelli XPlanar possono essere allestiti anche in una configurazione portatile. In combinazione con sistemi supplementari, ad esempio un motore lineare, i pannelli possono essere spostati fuori dal complesso e trasportati su più livelli o in sezioni di impianto spazialmente distanti.
L'assenza di componenti meccanici semplifica la pulizia del sistema quando viene utilizzato in ambienti molto contaminati. Tutte le superfici delle piastrelle e dei mover sono lisce e facili da raggiungere.
La contaminazione della linea di produzione - ad esempio a causa di liquidi versati - può essere facilmente identificata sulle superfici piane, e la diffusione da parte di altri mover è evitata grazie all'effetto di galleggiamento. Per l'uso in ambienti particolarmente esigenti, le piastrelle XPlanar possono essere coperte con acciaio inossidabile, vetro o plastica per proteggerle da processi di pulizia aggressivi. Le proprietà di galleggiamento dei mover non vengono influenzate.
