ในยุคของ Industry 4.0 การเลือกใช้ระบบขับเคลื่อนในโรงงานอาหารไม่ได้จำกัดอยู่แค่ระบบนิวเมติกส์ธรรมดาหรือมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้น ระบบ Servo-Pneumatics กลายเป็นตัวเลือกที่โดดเด่น เพราะรวมเอาข้อดีเรื่องความสะอาด แรงดันที่สม่ำเสมอ และการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำเข้าด้วยกัน
ทำไมต้อง Servo-Pneumatics ในอุตสาหกรรมอาหาร?
โรงงานอาหารมีมาตรฐานที่เข้มงวดด้านสุขอนามัย (Hygienic Design) ระบบเซอร์โวนิวเมติกส์ช่วยตอบโจทย์ในด้าน:
- ความยืดหยุ่น: สามารถเปลี่ยนระยะการเคลื่อนที่ (Stroke) ได้ผ่านซอฟต์แวร์โดยไม่ต้องเปลี่ยนกระบอกสูบ
- ความนุ่มนวล: ลดแรงกระแทกในขั้นตอนการบรรจุ ป้องกันสินค้าเสียหาย
- ความสะอาด: ลดความเสี่ยงจากการรั่วไหลของน้ำมันหล่อลื่นเมื่อเทียบกับระบบไฮดรอลิก
ขั้นตอนการออกแบบระบบให้มีประสิทธิภาพ
1. การเลือกกระบอกสูบและวาล์วควบคุม (Proportional Valves)
หัวใจสำคัญคือการเลือก Proportional Directional Control Valve ที่มีความไวสูง เพื่อทำหน้าที่รับสัญญาณจาก Controller และปรับแรงดันหรืออัตราไหลของลมให้สอดคล้องกับตำแหน่งที่ต้องการ
2. การติดตั้งระบบ Feedback Sensor
เพื่อให้เป็นระบบ Servo ที่สมบูรณ์ คุณต้องติดตั้งเครื่องวัดตำแหน่ง (Displacement Encoder) ที่มีความละเอียดสูง เพื่อส่งค่ากลับไปยังชุดควบคุมแบบ Real-time
3. การคำนวณมวลและแรงเสียดทาน
เนื่องจากอากาศมีความสามารถในการอัดตัว (Compressibility) การคำนวณน้ำหนักโหลด (Payload) และแรงเสียดทาน (Friction) จึงสำคัญมาก เพื่อป้องกันการเกิดการสั่นสะเทือนขณะเคลื่อนที่
Pro Tip: สำหรับโรงงานอาหาร ควรเลือกอุปกรณ์ที่ทำจาก Stainless Steel หรือวัสดุที่เป็น Food Grade เพื่อรองรับการล้างทำความสะอาดด้วยสารเคมี (CIP)
สรุป
การออกแบบระบบ Servo-Pneumatics ไม่ใช่เรื่องยากหากเข้าใจหลักการควบคุมแบบ Close-loop การนำระบบนี้มาใช้จะช่วยเพิ่ม Productivity และลดอัตราการเสียของสินค้าในสายการผลิตได้อย่างยั่งยืน
ระบบเซอร์โวนิวเมติกส์, ออกแบบระบบอัตโนมัติ, อุตสาหกรรมอาหาร, เทคโนโลยีโรงงาน
