דרישות לטבעות החלקה ומפרקים סיבוביים במפעל החכם

חיסכון במקום משחק תפקיד חשוב בכל תעשייה. זה מתחיל לעתים קרובות בעובדה שתהליכים אינדיבידואליים רבים מבוצעים על שולחנות אינדוקס סיבוביים. טבעות החלקה ו/או מפרקים סיבוביים (היברידיים) נחוצים כדי שרכיבי המפעל המותקנים עליהם יוכלו לקבל חשמל וכן לקבל ולהעביר נתונים לרכיבים היקפיים. זה חל, למשל, על מערכות מילוי, החל ממילוי ועד לתיוג וכיסוי. וחיסכון במקום חל גם על טבעות ההחלקה עצמן. הזנת נוזלים, נתונים, זרם ואותות חייבים להתבצע בשילוב.

לכן, טבעות החלקה בתעשיית המזון 4.0 חייבות קודם כל לתפקד ללא צורך בתחזוקה ככל האפשר, להיות בעלות מהירות סיבוב משתנה מאוד (סל"ד), לחסוך במקום וקלות לניקוי. משמעות הדבר היא שיש להפסיק את הייצור לעתים רחוקות וקצרות ככל האפשר, למשל כדי לבצע התאמות עדינות לפרמטרי ההפעלה או לבצע עבודות תחזוקה.

ניטור המצב מאפשר לזהות את צורכי התחזוקה בזמן, כך שבמידת האפשר, לא יהיה צורך בהחלפה מלאה של רכיב, מה שבדרך כלל אומר זמני השבתה ארוכים. בנוסף, טבעות ההחלקה לומדות באמצעות נתונים שנוצרו כיצד הן יכולות להשפיע באופן חיובי על פרמטרי ההפעלה שלהן על מנת להפחית את התחזוקה בעתיד. לשם כך, טכנולוגיית חיישנים משולבת נחוצה כדי שטבעות ההחלקה יהיו אכן "מוכנות לתעשייה 4.0".

בנוסף, טבעות החלקה היברידיות חייבות לשלב יותר ויותר פונקציות ברכיב אחד בלבד. בין אם מדובר בהעברת נתונים המהירה ביותר בעזרת סיבים אופטיים, חיבורי USB, אותות Ethernet תעשייתיים או וידאו, כולם צריכים להיות משולבים בנוסף להזנת מדיה קלאסית והעברת חשמל. העברת הנתונים חייבת להיות אמינה ומהירה. כמו כן, יש להעביר זרמים של 120 אמפר ומעלה במקרים מסוימים, בעוד שאלו אינם משפיעים על העברת נתוני ה-Ethernet, ייתכן שיש לכך השפעה. בהתאם, בחירת כבל הרשת והמיגון (CAT) היא גם מכריעה כאן. טבעות ההחלקה Ethernet שלנו מסוגלות להתמודד עם זרמים גבוהים ונתונים של עד 1000 מגה-ביט לשנייה ללא הפסד ועם רעש מינימלי (מקסימום 10mΩ) בטבעת החלקה אחת בלבד, כלומר ללא תלות בפרוטוקול ה-Ethernet בו נעשה שימוש (PROFINET, Sercos III, Powerlink, EtherCAT, MECHATROLINK-III ועוד).

וגם הדרישות למחברים סיבוביים הולכות וגדלות. יותר ויותר, גם הם צריכים להיות מסוגלים לא רק להעביר מדיות כגון אמולסיות, שמן, מים או נוזלים אחרים בדיוק הפרדה גבוה ובשילוב במחברים סיבוביים רב-ערוציים, אלא גם לספק חשמל ואותות, כגון אותות וידאו, אותות Ethernet, Profinet, KOAX, HD-SDI ו-fieldbuses. בדרך זו, מחבר מסתובב יכול לשלב מספר מדיות, ובנוסף, את העברת הכוח ללא מגע של טבעות החלקה קלאסיות, כך שניתן להשתמש בו גם לבקרת המפעל ולניטור הייצור. לשם כך, דרגה גבוהה של התאמה אישית, למשל בטבעות איטום ובחומרים, היא קריטית.