ข้อกำหนดสำหรับวงแหวนสลิปและข้อต่อหมุนในโรงงานอัจฉริยะ

การประหยัดพื้นที่เป็นสิ่งสำคัญในทุกอุตสาหกรรม โดยมักเริ่มต้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าต้องมีการดำเนินการกระบวนการต่างๆ มากมายบนโต๊ะหมุนแบบดัชนี จึงจำเป็นต้องใช้แหวนสลิปและ/หรือข้อต่อหมุน (แบบไฮบริด) เพื่อให้ส่วนประกอบต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บนโต๊ะหมุนสามารถรับกระแสไฟฟ้าได้ รวมถึงรับและส่งข้อมูลไปยังส่วนประกอบรอบข้าง ตัวอย่างเช่น ระบบการบรรจุ ตั้งแต่การบรรจุ การติดฉลาก และการปิดฝา และการประหยัดพื้นที่ยังรวมถึงตัวแหวนสลิปเองด้วย การส่งผ่านของเหลว ข้อมูล กระแสไฟฟ้า และสัญญาณต่างๆ ต้องเกิดขึ้นพร้อมกัน

ดังนั้น วงแหวนสลิปในอุตสาหกรรมอาหาร 4.0 จึงต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญคือ แทบไม่ต้องบำรุงรักษา มีความเร็วในการหมุน (รอบต่อนาที) ที่ปรับเปลี่ยนได้หลากหลาย ประหยัดพื้นที่ และทำความสะอาดง่าย ซึ่งหมายความว่า การผลิตจะต้องหยุดชะงักให้น้อยที่สุดและในระยะเวลาที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เช่น เพื่อปรับแต่งพารามิเตอร์การทำงานอย่างละเอียด หรือเพื่อดำเนินการบำรุงรักษา

ระบบตรวจสอบสภาพการทำงานช่วยให้สามารถระบุความต้องการในการบำรุงรักษาได้ทันท่วงที เพื่อให้หากเป็นไปได้ ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนทั้งหมด ซึ่งโดยปกติแล้วจะหมายถึงการหยุดทำงานเป็นเวลานาน นอกจากนี้ วงแหวนสลิปยังเรียนรู้จากข้อมูลที่สร้างขึ้นว่าสามารถปรับปรุงพารามิเตอร์การทำงานของตนเองได้อย่างไร เพื่อลดการบำรุงรักษาในอนาคต สำหรับสิ่งนี้ เทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบบูรณาการจึงมีความจำเป็น เพื่อให้วงแหวนสลิปมีความพร้อมสำหรับ "อุตสาหกรรม 4.0" อย่างแท้จริง

นอกจากนี้ วงแหวนสลิปแบบไฮบริดต้องรวมฟังก์ชันต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ไว้ในส่วนประกอบเดียว ไม่ว่าจะเป็นการส่งข้อมูลที่เร็วที่สุดด้วยความช่วยเหลือของใยแก้วนำแสง การเชื่อมต่อ USB อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม หรือสัญญาณวิดีโอ ทั้งหมดนี้ต้องการการรวมฟังก์ชันต่างๆ นอกเหนือจากการส่งผ่านสื่อและการส่งกำลังแบบดั้งเดิม การส่งข้อมูลต้องมีความน่าเชื่อถือและรวดเร็ว ในทำนองเดียวกัน ในบางกรณีต้องส่งกระแสไฟฟ้า 120 A ขึ้นไป ซึ่งแม้ว่ากระแสไฟฟ้าเหล่านี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อการส่งข้อมูลอีเธอร์เน็ต แต่ก็อาจมีผลกระทบได้ ดังนั้น การเลือกสายเคเบิลเครือข่ายและฉนวน (CAT) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง วงแหวนสลิปอีเธอร์เน็ตของเราสามารถรองรับทั้งกระแสไฟฟ้าและข้อมูลสูงถึง 1000 Mbit/sec โดยไม่สูญเสียและมีสัญญาณรบกวนน้อยที่สุด (สูงสุด 10 mΩ) ในวงแหวนสลิปเพียงวงเดียว กล่าวคือ ไม่ขึ้นอยู่กับโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตที่ใช้ (PROFINET, Sercos III, Powerlink, EtherCAT, MECHATROLINK-III และอื่นๆ อีกมากมาย)

นอกจากนี้ ความต้องการข้อต่อหมุนก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยข้อต่อหมุนจะต้องไม่เพียงแต่สามารถส่งผ่านสื่อต่างๆ เช่น อิมัลชัน น้ำมัน น้ำ หรือของเหลวอื่นๆ ด้วยความแม่นยำในการแยกสูง และสามารถใช้งานร่วมกันได้ในข้อต่อหมุนหลายช่องทาง แต่ยังต้องสามารถส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าและสัญญาณต่างๆ เช่น สัญญาณวิดีโอ สัญญาณอีเธอร์เน็ต โพรฟิเน็ต KOAX HD-SDI และฟิลด์บัสได้อีกด้วย ด้วยวิธีนี้ ข้อต่อหมุนสามารถรวมสื่อหลายชนิดเข้าด้วยกันได้ และนอกจากนี้ยังสามารถส่งผ่านพลังงานแบบไร้สัมผัสของวงแหวนสลิปแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถใช้สำหรับการควบคุมและตรวจสอบการผลิตในโรงงานได้ ซึ่งสำหรับสิ่งนี้ ความสามารถในการปรับแต่งในระดับสูง เช่น ในส่วนของวงแหวนซีลและวัสดุ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง