Desde hace tiempo es posible plantar rosas con la ayuda de un robot. Pero John van de Ven, fundador de Aventec, lleva la tecnología un paso más allá. Con Festo como socio, utiliza las últimas tecnologías e innovaciones. Siendo el terminal de válvulas VTUX perfecto para ello.
Como ingeniero eléctrico, van de Ven está muy familiarizado con los robots y el procesamiento de imágenes y realiza varios proyectos de automatización de procesos con Aventec. En 2013, en los comienzos de Aventec, van de Ven se dedicó principalmente a tareas de gestión temporal de proyectos. En la actualidad, trabaja en muchos desarrollos para la horticultura en invernadero. Los clientes de su antiguo empleador —cuya empresa dejó de existir— se acercaron a él, y pronto estuvo trabajando a pleno rendimiento con una máquina para cultivar rosas en macetas. Estas máquinas llevaban varios años en funcionamiento y ahora necesitaban urgentemente mantenimiento y reparación. Tras una evaluación inicial, quedó claro que se necesitaba algo más y van de Ven comenzó el desarrollo.
“Para asegurar la continuidad de estas máquinas de corte, hubo que reconstruirlas con componentes nuevos. Muchas de las piezas empleadas ya habían llegado al final de su vida útil. Decidimos entonces rediseñar la máquina con servotecnología moderna, controlada por la plataforma PLC CPX-E de Festo. Implementando también un moderno sistema de procesamiento de imágenes”. Muchas piezas tuvieron que rediseñarse desde cero con la vista puesta en una máquina rápida y fiable en la que los clientes puedan confiar durante muchos años.
Para controlar mejor las entregas y la futura fiabilidad de las máquinas, decidió fabricarlas él mismo. Para que se haga una idea de la complejidad, explicaremos brevemente qué hace exactamente la máquina. Al comienzo de la línea, las ramas de las rosas se enganchan manualmente en un sistema de transporte. Cada esqueje se cuelga en un soporte y se transporta a una de las células de procesamiento. Allí, se colocan frente al sistema de procesamiento de imágenes, donde se giran 180° para crear un escaneado 3D de los mismos. Así se obtienen esquejes óptimos. A continuación, un robot los corta a medida y los planta directamente en nuevas macetas. Todo esto se produce a una velocidad vertiginosa y con extrema precisión. La máquina completa con cuatro “estaciones de corte” puede cortar y plantar hasta 5200 esquejes por hora.
Durante el desarrollo de la máquina, van de Ven entró en contacto con Festo. “Me ayudaron con la selección e integración de las distintas áreas desde el principio. El giro y el corte eran la parte más exigente. Para ver cómo podíamos conseguirlo con los componentes de Festo, enviamos ramas de rosal y sus soportes al centro de desarrollo de Festo en Delft. Una semana después recibí un vídeo del equipo con los últimos resultados. Me sorprendió lo lejos que habían llegado en una semana A continuación, empezamos a construir un módulo de prueba con componentes de Festo e invitamos a nuestros clientes a comprobarlo por sí mismos”.
John van de Ven quiere abastecerse del mayor número posible de componentes de una sola fuente. “Siempre que es posible, utilizo Festo. De lo contrario, se corre el riesgo de que los proveedores se echen la culpa unos a otros si algo no funciona. Y es precisamente el cliente final quien sale perjudicado. Los módulos incluyen ahora guías lineales y neumática de Festo, PLC, una HMI y terminales de válvulas. Ahora hemos reequipado una máquina completa con nuestros módulos de nuevo desarrollo y la hemos puesto en funcionamiento. Cada módulo tiene su propio PLC, ya que se requiere potencia de cálculo para el procesamiento de imágenes. Utilizamos una HMI y nuevos terminales de válvulas para el sistema de control principal. Durante el desarrollo de la máquina, Festo siguió con el desarrollo de productos como de costumbre, de modo que pudimos cambiar a la última HMI. El trabajo realizado hasta ese momento para la anterior generación fue sorprendentemente fácil de transferir a la nueva generación. La plataforma es ahora mucho más rápida y hemos conservado la estructura”. Durante el proceso, van de Ven encontró muy valioso el apoyo de Festo. “Festo tiene en cuenta las necesidades de una solución específica. ¿Por qué utilizar un motor paso a paso cuando también se puede realizar una función con neumática?”
Uno de los componentes más especializados que van de Ven utiliza en su máquina recolectora de rosas es el nuevo terminal de válvulas VTUX de Festo. Jeroen Holt, de Festo, nos cuenta más sobre la tecnología que hay detrás de este terminal de válvulas. “Lo especial de este terminal de válvulas es que sirve tanto para la instalación descentralizada como centralizada de máquinas. En este caso, este control está descentralizado. Este terminal de válvulas no tiene que alojarse en un armario de maniobra aparte, sino que puede instalarse simplemente en un espacio abierto gracias a su grado de protección IP. Además, es un producto muy compacto que requiere un espacio de instalación mucho menor que sus predecesores, lo que ofrece importantes ventajas de diseño”. John van de Ven decidió utilizar un sistema de control descentralizado principalmente por la menor necesidad de cableado en la máquina: “Los puntos de conexión pueden estar más cerca de los sensores”, menos I/O en el armario de maniobra, lo que significa menos necesidad de espacio y, por tanto, menos trabajo en los armarios de maniobra. “Incluso si hay que sustituir un cable, no hay que pasar por una horquilla hasta el armario, sino solo hasta el terminal de válvulas VTUX”.
John van de Ven explica que trabajó con el predecesor del VTUX, el VTUG, durante el desarrollo inicial. “Poseía una placa básica de aluminio y podía desmontarse en piezas individuales. Esta evolución convierte al VTUX en el futuro de los terminales de válvulas", admite. “Este VTUX es más versátil y ligero”. Gracias al zócalo serie interno, se pueden asignar hasta 128 funciones de válvula. ”No tenemos que cablear cada válvula ni cada sensor individualmente. Simplemente llevamos el aire, la corriente y la comunicación hasta el terminal de válvulas. Así, donde antes necesitábamos dos armarios de maniobra para integrarlo todo, ahora basta con uno. Gracias al control descentralizado, todo puede funcionar de forma independiente”.
Según van de Ven, el mayor valor añadido es el ahorro de tiempo. “Ahorramos horas de trabajo, por lo que el precio de compra se amortiza muy rápidamente”. Pero Holt y van de Ven no quieren dejar de mencionar la información sobre comunicación de datos. La nueva plataforma de automatización CPX-AP-A de Festo ofrece diversas opciones de comunicación para E/S rápidas y sin errores entre los componentes y con funciones de diagnosis ampliadas. Holt: “Si se rompe un cable en alguna parte, por ejemplo en uno de los sensores, el punto de rotura es inmediatamente visible”. Además, es muy sencillo, explica: “Todas las etiquetas se leen en el VTUX, sólo hay que asignarlas uno mismo”. John van de Ven utiliza 9 de los nuevos terminales de válvulas por máquina. Para cada módulo de corte de rosas hay un terminal de válvulas en la parte superior, otro en la inferior y otro en la unidad principal.
La velocidad suele ser decisiva para la fuerza y la carrera requeridas. Pero también hay que tener en cuenta la contaminación de un cilindro, porque se trabaja en un entorno sucio y polvoriento. El VTUX tiene un grado de protección IP67, que es un factor importante y decisivo en las condiciones de funcionamiento de esta aplicación.
John van de Ven fue uno de los primeros clientes del VTUX en noviembre de 2023. “Cuando Festo desarrolla algo así, no me gusta la idea de utilizarlo tan de inmediato. He estado en la fábrica de Esslingen. Cuando veo lo minuciosa y exhaustivamente que se prueba todo allí, confío plenamente en el equipo de Festo”. Y la colaboración con Holt también es muy buena. “Yo les explico lo que necesito y Jeroen me muestra las posibilidades. Revisamos juntos toda la máquina. Entonces decidimos juntos lo que queremos hacer y él regresa con las respuestas e información adicional. Queremos que la máquina siga funcionando dentro de diez años, así que la previsión del final de su vida útil es importante, y Jeroen está pensando con nosotros en los nuevos desarrollos”. Holt asiente con la cabeza. “Es crucial pensar detenidamente. Conozco todo el proceso y partimos de una idea básica con preguntas abiertas. Estoy encantado de hacerlo”.
Como se puede ver, van de Ven está satisfecho. “Hemos escrito nuestro propio algoritmo para acelerar todo el proceso. Para ello, necesitábamos más potencia de cálculo que en el sistema antiguo. Y lo hemos conseguido con creces. También queríamos separar dos procesos independientes que se ejecutan simultáneamente. Con este propósito, tenemos dos colas de espera, cada una con su propio núcleo en el PLC. La duración del ciclo es y sigue siendo crucial. Ahora estamos en cuatro milisegundos y nos hemos propuesto llegar a dos”.
Aventec es una empresa de construcción que diseña máquinas, las construye y las pone en funcionamiento. Especializada en soluciones de automatización para la horticultura, Aventec desarrolla soluciones técnicas y las pone en práctica desde el diseño, hasta la puesta en funcionamiento, pasando por la creación de prototipos y la ingeniería, tanto desde el punto de vista eléctrico como mecánico y de software.
Desde su propio taller en Heesch, Países Bajos, Aventec ofrece todas las áreas de especialización necesarias para proporcionar a los clientes una asistencia completa.