هو جهاز يُستخدم لنقل التيار الكهربائي المستمر (DC) أو إشارات دخل وخرج ذات الجهد 24 فولت (أي إشارات البيانات) لاسلكياً بين مكونيه وهما القاعدة (Base) والعنصر الحر (the remote) ومن الضروري أن يتوافق العنصران لتعمل المُقرِنات الحثية، لذلك يجب أن تتأكد من أن المكونات مصمّمة للعمل معاً قبل التشغيل.

تُعرّف القاعدة بأنها المكون الذي يوصَل بمصدر التيار المستمر (24 فولت)، ولتعمل القاعدة مع العنصر الحر يتوجب توصيل أطراف الدخل والخرج خاصتها بمتحكم. عندما يتدفق التيار عبر القاعدة، يتشكل مجال مغناطيسي حولها يتفاعل مع العنصر الحر عندما يتجاوران. ويُعرّف المجال المغناطيسي بأنه طريقة انتقال الطاقة وإشارات الدخل والخرج عبر الفراغ

تحتوي المُقرِنات الحثية على دارات تعمل على تغيير المجال المغناطيسي تبعا لطرف الدخل والخرج. على سبيل المثال، يمكن للحقل المغناطيسي الناتج من السلك الأخضر في القاعدة إرسال واستقبال الإشارات من وإلى السلك الأخضر فقط في العنصر الحر، ويمكن أن تحتوي المُقرِنات الحثية على ما يصل إلى ثماني أطراف.

يتصل العنصر الحر بأجهزة الدخل والخرج (كالحساسات أو المشغلات) موفراً تغذية ذات جهد (24 فولت) ولإرسال واستقبال البيانات. ومن الممكن استخدام لوح توزيع لتسهيل وصل أجهزة الدخل والخرج بالعنصر الحر عبر توصيل أسلاك الحساسات بلوح التوزيع الذي بدوره يتصل بالعنصر الحر بدلاً من توصيلها بأسلاك العنصر الحر مباشرة.

أنواع المُقرِنات الحثية وطرق تثبيتها
تأتي المُقرِنات الحثية بأشكال وأحجام مختلفة، حيث يوجد أنواع مربعة أو مستطيلة الشكل يمكن تركيبها ببساطة بتثبيتها في مكانها المناسب.

أمّا الأنواع الأخرى، فتكون بشكل أسطواني ملولب ويمكن تثبيتها عن طريق حفر ثقب بشكل لولبي مطابق للشكل اللولبي للموصّل التحريضي ثم استخدام صامولة لتثبيتها في مكانها، ويوجد أيضاً دعامات يمكنك استخدامها لتسهيل عملية التثبيت

يجب وضع القاعدة والعنصر الحر على نفس المسار من أجل تحسين عملية نقل الطاقة بينهما، وبعد ذلك يجب تعيين المسافة الفاصلة بينهما (air gap) وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة.


ستعمل المُقرِنات الحثية بطريقة خاطئة إذا كانت المسافة بين عنصريه غير مطابقة لشروط تشغيله أو في حال انحراف أحدهما بعيداً عن الآخر.

تطبيقات المُقرِنات الحثية
تستخدم المُقرِنات الحثية بطرق مختلفة في تطبيقات الأتمتة مثل استخدامها في محطات العمل الدوارة، قوالب العمل (هيكل أو قالب يُستخدم في عمليات التصنيع أو الآلات لتثبيت قطعة العمل بشكل آمن أثناء عمليات التصنيع أو التجميع أو القطع.)، والأدوات التي تركب في نهاية ذراع الروبوت.

- محطة العمل الدوارة (Rotating workstation)
لنفترض أنه لدينا محطة عمل بنيت بجزأين، الجزء A والجزء B، وللتبديل من A إلى B، نحتاج فقط إلى تدوير منصة محطة العمل بمقدار 180 درجة. تزود المُقرِنات الحثية الجزء A بالطاقة عند تدوير المنصة إليه وتنتقل إشارات الدخل والخرج إلى هذا الجزء فقط، وهذا مطابق لما يحدث عند تدوير المنصة إلى الجزء B.

تستخدم المُقرِنات الحثية أحياناً للمساعدة في تخفيض عدد المداخل والمخارج المطلوبة، ففي مثال محطة العمل، يستخدم الجانب A والجانب B حساس للتحقق من التموضع الصحيح للقطع (part-in-place) وحساس للتحقق من تثبيتها (part clamped sensor) وصمام تحكم (control valve) لأسطوانة التثبيت part clamp cylinder)). يمكن توصيل قاعدة المُقرِن الحثي لاستخدام نفس المداخل والمخارج لكلا الجانبين بدلاً من أن يستخدم كل جانب المدخل والمخرج الخاص به، ولذلك يجب توصيل العنصر الحر بنفس الطريقة واستخدام نفس الأسلاك.

- قوالب العمل (Workpiece frame)
هو هيكل يستخدم لتثبيت المنتج أثناء تركيبه خلال عملية الإنتاج، ولنفترض أننا نركب عدة قطع باستخدام قوالب العمل على خط التجميع، ففي محطة العمل الأولى تُركَّب القطعة الرئيسية على قالب العمل وتُثبَّت دعامة لهذه القطعة .

يحرر القالب من محطة العمل ويكون جاهزاً للانتقال إلى محطة التجميع التالية بعد الانتهاء من توصيل الأجزاء معاً.

يمكن استخدام المُقرِنات الحثية بدلاً من الكابلات إذا كان قالب العمل يحوي على حساسات مثبتة عليه، وبالتالي لا يلزم وصل وفصل الكابل يدوياً في كل مرة ينتقل فيها إلى محطة عمل جديدة

- الأدوات المركبة في نهاية ذراع الروبوت (Robot’s end of arm tooling)
يمكن استخدام المُقرِنات الحثية لتشغيل حساسات الأدوات في نهاية ذراع الروبوت، وهي الجزء الذي يُثبت بنهاية الذراع.

يوجد عدة أسباب لاستخدام المُقرِنات الحثية مع الأدوات المركبة في نهاية ذراع الروبوت وهي إما لتحسين حركة الروبوت أو للتعامل مع مُبدِل الأدوات (Tool Changer). فإذا تحرك الروبوت بطريقة تسبب سحب كابلات الحساس أو ضغطها أو تعطلها يمكن المُقرِنات الحثية حل هذه المشكلات.

يستخدم مُبدِل الأدوات للروبوت في حال تنفيذ روبوت واحد لعدة وظائف أو لنفس المهمة على عدة قطع مختلفة، إذ لا يمكن لأداة واحدة أداء جميع الوظائف أو العمل على كل أنواع القطع.

يمكن استخدام مقرن حثي واحد في الأنظمة البسيطة، أما إذا احتاجنا إلى تبديل أكثر من ثماني أدوات فيمكن استخدام عدة مقرنات حثية.

ملخص
تعلمنا في هذه المقالة عن المُقرِنات الحثية ومكوناتها، القاعدة والعنصر الحر، وأنهما يتبادلان الطاقة وإشارات دخل وخرج بجهد 24 فولت عبر الفراغ الفاصل بينهما، ومن الضروري أن تتوافق القاعدة مع مع العنصر الحر ليعمل الجهاز، وتعرفنا أيضاً على بعض تطبيقات المُقرِنات الحثية في الأتمتة
ترجمة: | رؤى عثمان |
مراجعة: | أماني صالح |
تدقيق لغوي: | حنين غاليه |
تحرير: | محمد حنان |