ในบทความนี้จะเป็นครั้งแรกที่เราจะเจาะเข้าไปดูกระบวนการผลิตเครื่องดื่มในขั้นตอนการบรรจุขวดกันครับ ซึ่งจะมีทั้งข้อมูลจากประสบการณ์ตรงและมุมมองที่ประยุกต์ขึ้นแบบเจาะลึกจริงๆ ครับ และมีการแนะนำด้วยว่าจะใช้เซ็นเซอร์ชนิดใดในกระบวนการผลิตนี้
สำหรับบทความนี้ เราจะพุ่งเป้าไปที่จุดที่บรรจุน้ำลงขวดเพียงจุดเดียว ลองมาดูกันเลยว่าตำแหน่งนั้นมีการทำงานกันแบบไหนและมีเทคโนโลยีหรืออุปกรณ์เซ็นเซอร์สมัยใหม่แบบไหนใช้อยู่ในนั้นบ้าง มาดูกันเลยครับ!!!
เครื่องบรรจุแบบหมุน (Rotary Filling Machine)
เครื่องบรรจุแบบหมุน คือ เครื่องบรรจุที่ทำงานได้อย่างต่อเนื่อง มีหัวบรรจุมากกว่า 1 หัว เรียงกันเป็นแนววงกลม เป็นเครื่องจักรสำหรับบรรจุของเหลวลงในขวดแบบอัตโนมัติ ซึ่งกลไกในการบรรจุของเหลวใส่ขวดก็มีได้หลายวิธีการ โดยการเคลื่อนที่ของกระบวนการแบบหมุนนั้นมีข้อดีหลายอย่าง อาทิเช่น ความเร็วในการผลิตสูงและใช้พื้นที่ติดตั้งเครื่องจักรน้อยลง
เครื่องบรรจุแบบโรตารี (rotary filling machine) เป็นเครื่องที่ใช้อุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดใหญ่ กำลังการผลิตของเครื่องสูงกว่าเครื่องบรรจุแบบแถวตรง (in-line filling machine) เหมาะสำหรับผู้ผลิตที่ผลิตสินค้าจำนวนมาก มีการบรรจุโดยใช้บรรจุภัณฑ์ขนาดเดียวกันตลอด โดยไม่ค่อยเปลี่ยนขนาด เนื่องจากต้องเสียเวลาในการเปลี่ยนจานป้อนเข้าและออก พร้อมทั้งเปลี่ยนหัวบรรจุ
อุปกรณ์ที่ใช้ในการบรรจุลงขวด
สำหรับขั้นตอนการบรรจุขวดมีเทคโนโลยีในการวัดปริมาณของเหลวเพื่อบรรจุลงในขวดหลากหลายรูปแบบ ผมขออนุญาตนำเสนอในรูปแบบที่นิยมและมีใช้ทั่วไป มีอุปกรณ์ 3 อย่าง ดังนี้
เซ็นเซอร์วัดระดับแบบก้านพร้อมลูกลอย
วิธีนี้จะวัดปริมาณของเหลวที่บรรจุลงในขวดได้ค่อนข้างละเอียดเนื่องด้วยเซ็นเซอร์ตัวนี้บางรุ่นสามารถวัดค่าได้ถึงระดับไมครอนโดยเซ็นเซอร์ตัวนี้ใช้วัดระดับของของเหลวในถังพักก่อนจะบรรจุลงขวด
เซ็นเซอร์วัดน้ำหนัก (Load cell)
เซ็นเซอร์วัดน้ำหนัก (Load cell) ซึ่งใช้งานร่วมกับคอนโทรลเลอร์ เช่น PAXS โดยเซ็นเซอร์จะวัดน้ำหนักขวดน้ำ เมื่อมีบรรจุของเหลวเข้าไปในขวด เซ็นเซอร์ก็จะส่งสัญญาณอนาล็อกไปยังคอนโทรลเลอร์ ซึ่งตั้งค่า Set point ของปริมาณที่ต้องการบรรจุไว้ เมื่อถึงระดับน้ำหนักที่ต้องการคอนโทรลเลอร์ก็จะส่งสัญญาณ Output เพื่อผิดวาล์วท่อส่งของเหลว
เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบเหนี่ยวนำ (Inductive Fiow Sensor)
สำหรับวัดอัตราการไหลเพื่อนำมาคำนวณเป็นปริมาตรของของเหลวที่บรรจุลงขวด โดยใช้วาล์วเป็นอุปกรณ์สำหรับเปิด-ปิด ของเหลว
อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งผ่านสัญญาณ
ปกติแล้วเครื่องบรรจุแบบหมุนจะมีการเคลื่อนที่เป็นวงกลมขณะบรรจุของเหลวและปล่อยขวดที่บรรจุเสร็จลงบนสายพาน เพื่อเข้าสู่กระบวนการต่อไป ในการหมุนของเครื่องจักรนั้นจึงเป็นอุปสรรคในการเชื่อมต่อสายสัญญาณจากเซ็นเซอร์บริเวณหัวจ่ายกับคอนโทรลเลอร์ต่างๆ แน่นอนการเดินสายไฟบริเวณจุดที่มีการหมุนตลอดเวลาย่อมไม่ใช่เรื่องง่ายๆ แต่มีอุปกรณ์ที่จะมาช่วยให้ทำงานง่ายขึ้น
Wireless Sensor
อุปกรณ์ส่งสัญญาณ Input/Output ทั้งแบบสัญญาณดิจิตอลและอนาล็อกแบบไร้สาย เหมาะสำหรับงานที่ต้องการส่งสัญญาณในระยะไกลๆ หรือการส่งสัญญาณในจุดที่มีการเคลื่อนที่ส่วนประกอบของ Wireless Sensor สำหรับใช้งานบริเวณจุดหมุน มีอยู่ 3 ส่วน ดังนี้
Gate
เป็นส่วนรับและรวมสัญญาณจาก Node ต่างๆ เพื่อส่งต่อไปยังคอนโทรลเลอร์หรือ PLC
Node
เป็นส่วนรับสัญญาณจากอุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อส่งต่อแบบไร้สายไปยังส่วนรับสัญญาณหรือ Gate
Battery
สำหรับจ่ายไฟเลี้ยงให้กับ Node เนื่องจาก Node จะมีการเคลื่อนที่หมุนตลอดเวลา จึงไม่เหมาะสมที่จะรับไฟเลี้ยงจากสายไฟที่ต่อจาก Power supply ด้านนอก
สุดท้ายนี้ ผมก็หวังว่าการเจาะส่วนของการบรรจุของเหลวลงขวดแบบหมุนในบทความนี้คงจะมีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เพื่อพัฒนาการผลิตเครื่องดื่มแบบบรรจุขวดได้ดียิ่งๆ ขึ้นไปครับ ครั้งหน้าเราจะมีบทความดีๆ อะไรมาฝากอีก คอยติดตามกันนะครับ
ถ้าคุณมีข้อสงสัยหรืออยากสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้า สามารถแชทมาหาเราได้ทันทีจากช่องแชทด้านล่างขวามือ หรือส่งเมลล์มาที่ [email protected] หรือผ่าน Line ที่ @factomart และเบอร์โทร 021-050-567 ได้หลากหลายช่องทาง มีผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำตลอดเวลาทำการ