O plantio de roseiras com o uso de robôs já é possível há algum tempo. Mas John van de Ven, fundador da Aventec, vai mais além com essa tecnologia. Tendo a Festo como parceira, ele aplica as mais recentes tecnologias e inovações. E o terminal de válvulas VTUX é ideal para isso.
Muito bem familiarizado com robôs e processamento de imagens, o engenheiro eletricista Van den Ven realiza vários projetos de automação de processos com a Aventec. Em 2013, nos primórdios da Aventec, Van de Ven dedicou-se principalmente às tarefas de gerenciamento de projetos interino. Atualmente desenvolve muitos projetos na área de floricultura em estufa. Os clientes de seu antigo empregador, cuja empresa não existia mais, o procuraram e ele logo passou a trabalhar em plena capacidade com uma máquina para cultivar rosas em vasos. Essas máquinas estavam em operação há vários anos e precisavam urgentemente de manutenção e reparos. Após uma avaliação inicial, verificou-se que era necessário mais do que isso e Van de Ven começou a desenvolver o projeto.
"Para garantir sua continuidade, as máquinas de corte tiveram que ser reconstruídas com novos componentes. Muitas das peças usadas já haviam atingido o fim da vida útil. Decidimos então reprojetar a máquina com a moderna servotecnologia que é controlada pela plataforma plc CPX-E da Festo. Juntamente com um moderno sistema de processamento de imagens." Muitas peças tiveram que ser reprogramadas do zero com a visão de uma máquina rápida e confiável na qual os clientes pudessem confiar por muitos anos.
Para controlar melhor as entregas e a confiabilidade futura das máquinas, ele decidiu pela fabricação própria. Para que você tenha uma ideia da complexidade, explicaremos em síntese o que a máquina faz exatamente. No início da linha, os ramos de rosa são presos manualmente em um sistema de transporte. Cada estaca é presa em um suporte e transportada para uma das células de processamento. Lá, elas são posicionadas à frente do sistema de processamento de imagens e giradas em 180° para criar uma digitalização em 3D. Assim são produzidas estacas ideais. Em seguida, elas são aparadas por um robô e plantadas diretamente em novos vasos. Tudo isso acontece em uma velocidade vertiginosa e com extrema precisão. A máquina completa, com quatro "estações de corte", pode cortar e plantar até 5.200 estacas por hora.
Durante o desenvolvimento da máquina, Van de Ven entrou em contato com a Festo. "A Festo me orientou na seleção e na integração das diferentes áreas desde o início. A parte mais interessante é a rotação e o corte. Para ver como isso poderia ser realizado com os componentes da Festo, enviamos estacas de roseira e suportes ao centro de desenvolvimento da Festo em Delft. Uma semana depois, recebi um vídeo da equipe com os últimos resultados. Fiquei surpreso com o progresso obtido em apenas uma semana! Depois, começamos a construir um módulo de teste com componentes da Festo e convidamos nossos clientes para verem de perto."
Van de Ven deseja obter o maior número possível de componentes de uma única fonte. "Sempre que possível, eu uso Festo. Exatamente para evitar que os fornecedores joguem a culpa uns nos outros se algo não funcionar. O que sempre prejudica o cliente final. Os módulos agora incluem guias lineares e componentes pneumáticos da Festo, PLC, uma HMI e terminais de válvulas. Adaptamos uma máquina completa com nossos módulos recém-desenvolvidos e a colocamos em operação. Cada módulo tem seu próprio PLC, pois essa capacidade de computação é necessária para o processamento de imagens. Usamos uma HMI e novos terminais de válvulas para o sistema de controle principal. Durante o desenvolvimento da máquina, o desenvolvimento de produtos na Festo continuou normalmente, de modo que pudemos mudar para a HMI mais recente. O trabalho realizado até aquele momento na geração anterior foi surpreendentemente fácil de transferir para a nova geração. A plataforma se tornou muito mais rápida e mantivemos a estrutura." Durante o processo, Van de Ven considerou o suporte da Festo muito valioso. "A Festo leva em conta a necessidade de uma solução específica. Por que usar um motor de passo se você também pode executar a mesma função com componentes pneumáticos?"
Um dos componentes mais especializados que Van de Ven utiliza em sua máquina de colheita de rosas é o novo terminal de válvulas VTUX da Festo. Jeroen Holt, da Festo, nos conta mais sobre a tecnologia por trás desse terminal de válvulas. "O aspecto especial desse terminal é que ele se adequa para a instalação tanto descentralizada quanto centralizada de máquinas. Nesse caso, esse controle é descentralizado. O terminal não precisa ser alojado em um armário de comando separado, ele pode ser simplesmente instalado em um espaço aberto graças ao seu grau de proteção IP. E é um produto muito compacto, com um espaço de instalação muito menor do que seus antecessores, o que oferece grandes vantagens de design." Van de Ven decidiu usar um sistema de controle descentralizado principalmente por causa da redução da complexidade de cabeamento na máquina: "Os pontos de conexão permitem um melhor acesso aos sensores", menos IO no armário de comando, o que significa menos espaço no armário de comando e, portanto, menos trabalho nos armários de comando. "Mesmo para substituir um cabo, você não precisa acessar o armário através de um garfo, basta o terminal VTUX."
Van de Ven conta que trabalhou com o antecessor do VTUX, o VTUG, durante o desenvolvimento inicial. "Ele tinha uma placa base de alumínio e pode ser desmontado em partes individuais. Um aperfeiçoamento que torna o VTUX o futuro dos terminais de válvulas", afirma. "Este VTUX é mais versátil e mais leve." Graças ao soquete serial interno, é possível atribuir até 128 funções de válvula. "Não precisamos conectar cada válvula e cada sensor individualmente. O terminal precisa só de uma conexão para ar, eletricidade e comunicação. E antes precisávamos de dois armários de comando para acomodar tudo, agora um armário é suficiente. Graças ao sistema de controle descentralizado, tudo pode ser operado de forma independente."
De acordo com Van de Ven, o maior valor agregado é a economia de tempo. "Economizamos horas de trabalho, de modo que o preço de compra é amortizado muito rapidamente." Mas Holt e Van de Ven não deixam de fora a comunicação de dados. A nova plataforma de automação CPX-AP-A da Festo oferece várias opções de comunicação para I/O rápida e sem erros entre componentes e com funções de diagnóstico avançadas. Holt: "Se um cabo se rompe em algum lugar, por exemplo, em um dos sensores, o ponto de rompimento fica imediatamente visível." E é muito simples, ele explica: "Todas as etiquetas são lidas no VTUX, você só precisa atribuí-las." Van de Ven usa 9 dos novos terminais de válvulas por máquina. Para cada módulo de corte de rosas, há um terminal na parte superior, um na parte inferior e um na unidade principal.
A velocidade geralmente é decisiva para a força e o curso necessários. Mas também é preciso considerar uma contaminação do cilindro, já que o trabalho é executado num ambiente sujo e empoeirado. O VTUX tem classificação IP 67, o que é um fator importante e decisivo nas condições de operação dessa aplicação.
Van de Ven foi um dos primeiros clientes a adquirir o VTUX em novembro de 2023. "Quando a Festo desenvolve algo assim, prefiro não aplicar imediatamente. Estive na fábrica em Esslingen. Lá, presenciei os testes completos e exaustivos, e tenho total confiança na equipe da Festo." E a colaboração com Holt também funciona muito bem. "Eu mostro o que preciso e Jeroen me mostra as opções. Examinamos a máquina inteira juntos. Então, decidimos juntos o que queremos fazer e ele retorna com as respostas e informações adicionais. Queremos que a máquina ainda esteja em operação daqui a dez anos, portanto, a expectativa de fim de vida útil é importante, e Jeroen pensa junto conosco sobre os novos desenvolvimentos." Holt concorda com a cabeça. "Pensar junto é realmente crucial, conheço todo o processo e partimos de uma ideia básica com perguntas abertas. Fico feliz em fazer isso."
Van de Ven está satisfeito, como se vê. "Escrevemos nosso próprio algoritmo para acelerar todo o processo. Para isso, precisávamos de mais capacidade de computação do que o sistema antigo oferecia. E fomos mais do que bem-sucedidos. Também queríamos separar dois processos exclusivos que são executados simultaneamente. Para fazer isso, temos duas filas, cada uma com seu próprio núcleo no PLC. O tempo de ciclo é e continua sendo crucial. Estamos com quatro milissegundos agora e pretendemos chegar a dois."
A Aventec é uma empresa fabricante de máquinas que projeta, constrói e comissiona máquinas. Especializada em soluções de automação para jardinagem, a Aventec desenvolve soluções técnicas e as implementa desde o projeto, a prototipagem e a engenharia até o comissionamento - sob os aspectos elétrico, mecânico e de software.
Em sua própria oficina em Heesch, na Holanda, a Aventec oferece todas as áreas especializadas necessárias para fornecer aos clientes um suporte abrangente.