متطلبات حلقات الانزلاق والمفاصل الدوارة في المصنع الذكي

يُعدّ توفير المساحة عاملاً أساسياً في جميع الصناعات. ويبدأ ذلك عادةً بتنفيذ العديد من العمليات الفردية على طاولات الفهرسة الدوارة. وتُعدّ حلقات الانزلاق و/أو الوصلات الدوارة (الهجينة) ضرورية لتزويد مكونات المصنع المثبتة عليها بالكهرباء، فضلاً عن استقبال البيانات وإرسالها إلى المكونات الطرفية. وينطبق هذا، على سبيل المثال، على أنظمة التعبئة، بدءًا من التعبئة وحتى وضع الملصقات والتغطية. كما يشمل توفير المساحة حلقات الانزلاق نفسها، حيث يجب أن تتم عملية نقل السوائل والبيانات والتيار والإشارات بسلاسة.

لذا، يجب أن تتميز حلقات الانزلاق في صناعة الأغذية 4.0، أولاً وقبل كل شيء، بأنها لا تحتاج إلى صيانة قدر الإمكان، وأن تكون قابلة لتغيير سرعة الدوران (بالدورات في الدقيقة) بسهولة، وأن تكون موفرة للمساحة وسهلة التنظيف. وهذا يعني ضرورة تقليل فترات توقف الإنتاج إلى أدنى حد ممكن، ولأقصر مدة ممكنة، على سبيل المثال لإجراء تعديلات دقيقة على معايير التشغيل أو لتنفيذ أعمال الصيانة.

تُمكّن مراقبة الحالة من تحديد احتياجات الصيانة في الوقت المناسب، بحيث لا يكون استبدال أي مكون ضروريًا، مما قد يؤدي عادةً إلى فترات توقف طويلة. إضافةً إلى ذلك، تتعلم حلقات الانزلاق من البيانات المُولّدة كيفية تحسين معايير تشغيلها لتقليل الصيانة مستقبلًا. ولتحقيق ذلك، تُعدّ تقنية الاستشعار المُدمجة ضرورية لضمان جاهزية حلقات الانزلاق لمعايير الثورة الصناعية الرابعة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تجمع حلقات الانزلاق الهجينة وظائف متعددة في مكون واحد. سواءً كان ذلك نقل البيانات بأسرع ما يمكن عبر الألياف الضوئية، أو وصلات USB، أو إيثرنت صناعي، أو إشارات الفيديو، فإنها جميعًا تتطلب دمج وظائف نقل الوسائط التقليدية ونقل الطاقة. يجب أن يكون نقل البيانات موثوقًا وسريعًا. كذلك، في بعض الحالات، يجب نقل تيارات تصل إلى 120 أمبير أو أكثر، ورغم أن هذه التيارات لا تؤثر على نقل بيانات الإيثرنت، إلا أنها قد تؤثر عليه. لذا، يُعد اختيار كابل الشبكة والتدريع (CAT) أمرًا حاسمًا. تتميز حلقات الانزلاق الخاصة بنا بقدرتها على التعامل مع التيارات العالية والبيانات بسرعة تصل إلى 1000 ميجابت/ثانية دون فقد وبأقل قدر من التشويش (بحد أقصى 10 ملي أوم) في حلقة انزلاق واحدة فقط. وهذا مستقل عن بروتوكول الإيثرنت المستخدم (PROFINET، Sercos III، Powerlink، EtherCAT، MECHATROLINK-III، وغيرها الكثير).

وتتزايد متطلبات الوصلات الدوارة. إذ بات لزامًا عليها، بالإضافة إلى قدرتها على نقل وسائط مثل المستحلبات والزيوت والماء وغيرها من السوائل بدقة فصل عالية، ودمجها في وصلات دوارة متعددة القنوات، أن تنقل الطاقة الكهربائية والإشارات، مثل إشارات الفيديو وإشارات الإيثرنت وProfinet وKOAX وHD-SDI وشبكات المجال. وبهذه الطريقة، يمكن للوصلة الدوارة أن تجمع بين عدة وسائط، بالإضافة إلى نقل الطاقة لاسلكيًا كما في حلقات الانزلاق التقليدية، مما يتيح استخدامها في التحكم في المصنع ومراقبة الإنتاج. ولتحقيق ذلك، يُعدّ توفير درجة عالية من التخصيص، على سبيل المثال في حلقات منع التسرب والمواد، أمرًا بالغ الأهمية.