Засаждането на рози с помощта на робот е възможно от известно време насам. Но Джон ван де Вен, основател на Aventec, прави още една крачка напред в тази технология. С партньорството на Festo той използва най-новите технологии и иновации. А вентилният остров VTUX е точно правилното решение.
Като електроинженер Ван ден Вен е добре запознат с роботите и обработката на изображения и реализира различни проекти за автоматизиране на процеси с Aventec. През 2013 г., в началото на съществуването на Aventec, Ван де Вен участва основно в поръчки за междинен мениджмънт. Днес той се занимава много с темата Оранжерийно градинарство. Клиентите на бившия му работодател, чиято компания вече не съществува, се обръщат към него и скоро той започва да работи с пълен капацитет с машина за отглеждане на саксийни рози. Тези машини са били в експлоатация в продължение на няколко години и сега спешно се нуждаят от поддръжка и ремонт. След първоначалната оценка става ясно, че е необходимо повече от това и Ван де Вен започва разработката.
"За да се гарантира непрекъснатостта на тези режещи машини, те трябваше да бъдат преустроени с нови компоненти. Много от използваните части вече бяха с изтекъл експлоатационен срок. Тогава решихме да преработим машината с модерна серво технология, която се управлява от платформата Festo CPX-E plc. Заедно с модерна система за обработка на изображения." Много части трябваше да бъдат препрограмирани отново с идеята за бърза и надеждна машина, на която клиентите да могат да разчитат дълги години.
За да може да контролира по-добре доставките и бъдещата надеждност на машините, той решава да ги произвежда сам. За да добиете представа за степента на сложност, ще обясним накратко какво точно прави машината. В началото на линията клонките от рози се закачат ръчно към транспортна система. Всеки резник се окачва в държач и се транспортира до една от обработващите клетки. Там те се поставят пред системата за обработка на изображения, където се завъртат на 180°, за да се създаде 3D сканиране. Така се получават оптимални резници. След това те се подрязват с помощта на робот и се засаждат директно в нови саксии. Всичко това се случва с главоломна скорост и изключителна прецизност. Цялостната машина с четири "режещи станции" може да реже и засажда до 5200 резника на час.
По време на разработването на машината Ван де Вен влиза в контакт с Festo. "Още от самото начало ми помогнаха с избора и интегрирането на различните области. Завъртането и рязането са най-вълнуващата част. За да видим как можем да постигнем това с компоненти на Festo, изпратихме клонки от рози и техните държачи в центъра за развитие на Festo в Делфт. Седмица по-късно получих видео от екипа с най-новите резултати. Бях изненадан колко далеч са стигнали за една седмица! След това започнахме да изграждаме тестови модул с компоненти на Festo и поканихме нашите клиенти да се убедят сами в това."
Ван де Вен желае да осигури възможно най-много компоненти от един източник. "Винаги, когато е възможно, използвам Festo. В противен случай съществува риск доставчиците да се обвиняват взаимно, ако нещо не функционира. В резултат на това страда именно крайният клиент. Сега модулите включват линейни направляващи и пневматика на Festo, PLC, HMI и вентилни острови. Вече преоборудвахме една комплексна машина с нашите новоразработени модули и я въведохме в експлоатация. Всеки модул има собствен PLC, тъй като тази изчислителна мощност е необходима за обработка на изображенията. Използвахме HMI и нови вентилни острови за основното управление. По време на разработката на машината разработването на продукти във Festo продължи както обикновено, така че успяхме да преминем към най-новия HMI. Беше изненадващо лесно, работата извършена до този момент в предишното поколение да бъде прехвърлена към новото поколение. Платформата стана много по-бърза, а ние запазихме структурата си." По време на процеса Ван де Вен намира подкрепата на Festo за много ценна. "Festo взема под внимание необходимостта от специфично решение. Защо да използвате стъпков мотор, когато дадена функция може да бъде изпълнявана и с пневматика?"
Един от най-специализираните компоненти, които Ван де Вен използва в машината си за бране на рози, е новият вентилен остров VTUX на Festo. Йерун Холт от Festo ни разказва повече за технологията, която стои зад този вентилен остров. "Особеното на този остров е, че е подходящ както за децентрализирано, така и за централизирано инсталиране на машини. В този случай управлението е децентрализирано. Този остров не трябва да се помещава в отделно контролно табло, а може просто да бъде инсталиран в открито пространство благодарение на степента си на защита IP. Освен това той е много компактен продукт с много по-малко пространство за монтаж в сравнение с предшествениците си, което предлага значителни предимства при проектирането." Ван де Вен решава да използва децентрализирана система за управление предимно поради намалените усилия за окабеляване на машината: "Можете да сте по-близо до сензорните елементи с Вашите точки на свързване", по-малко IO в контролното табло, което означава по-малко място в шкафа за управление и следователно по-малко работа по контролните табла. "Дори когато някой кабел трябва да бъде сменен, не е необходимо да се преминава през вилка в шкафа в таблото, а само до острова VTUX."
Ван де Вен обяснява, че по време на първоначалната разработка е работил с предшественика на VTUX, VTUG. "Той е с алуминиева основна плоча и може да бъде разглобяван на отделни части. Това по-нататъшно развитие превръща VTUX в бъдещето на вентилния остров", кимва той. "Този VTUX е по-универсален и по-лек." Благодарение на вътрешната серийна втулка могат да бъдат зададени до 128 функции на разпределителите. "Не е необходимо да свързваме всеки разпределител и всеки сензорен елемент поотделно. Отиваме на острова веднъж с въздух, електричество и комуникации. И ако преди се нуждаехме от две контролни табла, за да поберем всичко, сега е достатъчно едно табло. Благодарение на децентрализираното управление всичко може да се управлява независимо едно от друго."
Според Ван де Вен най-голямата добавена стойност е спестеното време. "Спестяваме часове работа, така че разходите за закупуване се изплащат много бързо." Холт и Ван де Вен искат да обърнат внимание и на информацията за обмена на данни. Новата платформа за автоматизиране CPX-AP-A на Festo предлага различни възможности за комуникация за бърз и безгрешен IO между компонентите и с разширени диагностични функции. Холт: "Ако кабел се скъса някъде, например в някой от сензорните елементи, мястото на скъсването се вижда веднага." И това е много просто, обяснява той: "Всички етикети се прочитат във VTUX, просто трябва да ги присвоите сами." Ван де Вен използва по 9 от новите вентилни острови на всяка машина. За всеки модул за рязане на рози има по един остров в горната част, един в долната част и един на основния модул.
Скоростта често е определяща за необходимата сила и необходимия ход. Но трябва да се има предвид и замърсяването на цилиндъра, тъй като се работи в замърсена и прашна среда. VTUX има степен на защита IP 67, което е важен и решаващ фактор при експлоатационните условия на това приложение.
Ван де Вен е един от първите клиенти на VTUX през ноември 2023 г. "Ако Festo разработи нещо подобно, не бих искал да го използвам веднага. Бил съм във фабриката в Еслинген. Когато видите колко старателно и подробно се тества всичко там, имам пълно доверие в екипа на Festo." Сътрудничеството с Холт също протича много гладко. "Аз им показвам от какво се нуждая, а Йерун ми показва възможностите. Преминахме през цялата машина заедно. След това решаваме заедно какво искаме да направим и той се връща с отговорите и допълнителна информация. Искаме машината да работи и след десет години, така че очакването за края на експлоатационния период е важно и Йерун мисли заедно с нас за новите разработки." Холт кимва в знак на съгласие. "Съвместното обмисляне по време на работа е наистина изключително важно, познавам целия процес и започваме от една основна идея с отворени въпроси. Щастлив съм да го направя."
Вижда се, че Ван де Вен е доволен. "Написахме собствен алгоритъм, за да ускорим цялостния процес. За целта се нуждаем от повече изчислителна мощ, отколкото в старата система. И всичко е повече от успешно. Освен това искахме да разделим два уникални процеса, които протичат едновременно. За тази цел имаме две опашки, всяка със собствено ядро в PLC. Времето на цикъла е и остава от решаващо значение. Сега сме на четири милисекунди и целта ни са две."
Aventec е компания за машиностроене, която проектира, конструира и въвежда в експлоатация машини. Специализирана в решения за автоматизация за градинарството, Aventec разработва технически решения и ги внедрява от проектирането, създаването на прототипи и инженеринга до въвеждането в експлоатация – електрически, механично и софтуерно.
От собствената си работилница в Хееш/Нидерландия Aventec предлага на клиентите всички специализирани области, необходими за предоставяне на цялостна поддръжка.