로봇의 도움을 받아 장미를 심는 일은 벌써 오래 전부터 가능했습니다. 하지만 Aventec 설립자인 존 반 드 벤(John van de Ven)은 이 기술을 한 단계 더 발전시켰습니다. 그는 훼스토를 파트너로 삼아 최신 기술과 혁신을 활용하고 있습니다. 그리고 VTUX 밸브 터미널은 여기에 딱 맞는 제품입니다.
전기 엔지니어인 반 드 벤은 로봇과 이미지 처리에 매우 익숙하며 Aventec과 함께 다양한 공정 자동화 프로젝트를 실현하고 있습니다. 2013년 아벤텍 초창기에 반 드 벤은 주로 중간 프로젝트 관리 업무를 맡았습니다. 오늘날 그는 온실 원예를 주제로 많은 것을 개발하고 있습니다. 지금은 없어진 전 직장의 고객들이 그에게 문의를 해 왔고 얼마 지나지 않아 그는 화분 장미를 재배하는 기계로 한창 일하게 되었습니다. 이 기계들은 몇 년 동안 운용되어 왔기 때문에 정비 및 수리가 시급한 상태였습니다. 초기 검토 후, 그 이상의 기능이 필요하다는 것이 밝혀졌고 반 드 벤은 개발에 착수했습니다.
“이 절단 기계의 연속성을 보장하기 위해, 기계는 새로운 구성 요소로 개조되어야 했습니다. 사용된 부품 중 상당수는 이미 사용 수명이 다한 상태였습니다. 그리고선 훼스토 CPX-E plc 플랫폼으로 제어되는 최신 서보 기술로 기계를 재설계하기로 결정했습니다. 최신 이미지 처리 시스템과 함께 말이죠.” 고객이 앞으로도 오랫동안 신뢰할 수 있는 빠르고 안정적인 기계를 만들기 위해 많은 부품을 처음부터 다시 프로그래밍해야 했습니다.
납품 관리를 개선하고 향후 기계의 안정성을 높이기 위해 그는 직접 기계를 제작하기로 결정했습니다. 복잡성에 대한 이해를 돕기 위해 기계가 정확히 어떤 기능을 하는지 간략하게 설명하겠습니다. 라인이 시작하는 곳에서 장미 가지를 수작업으로 운반 시스템에 겁니다. 각 삽수는 홀더에 걸려서 처리 셀 중 하나로 운반됩니다. 거기서 그들은 비전 시스템 앞에 위치하며, 180도로 회전하여 3D 스캔을 생성합니다. 이로 인해 최적의 삽수가 생성됩니다. 그런 다음 로봇이 이를 크기에 맞게 자르고 새 화분에 직접 심습니다. 이 모든 일은 매우 빠른 속도로 매우 정확하게 이루어집니다. 4개의 '커팅 스테이션'을 갖춘 전체 기계는 시간당 최대 5,200개의 꺾꽂이 가지를 자르고 심을 수 있습니다.
While developing the machine, Van de Ven came into contact with Festo. "They helped me to select and integrate the different areas right from the start. Turning and cutting is the most exciting part. To see how we could achieve this by using Festo components, we sent some rose twigs and their holders to the Festo development centre in Delft. A week later I received a video from the team with the latest results. I was surprised at much progress they had made in a week! We then started to build a test module with Festo components and invited our customers to see it for themselves."
Van de Ven wants to source as many components as possible from a single source. "Wherever possible, I use Festo. Otherwise there is a risk that suppliers will blame each other if something doesn't work. And it is the end customer who suffers as a result. The modules now include linear guides and pneumatics from Festo, plus a PLC, an HMI and valve terminals. We have now retrofitted a complete machine with our newly developed modules and put it into operation. Each module has its own PLC, as this computing power is required for image processing. We used an HMI and new valve terminals for the main controller. As the machine was being developed, product development at Festo continued as usual, which meant we were able to switch to the latest HMI. It was surprisingly easy to transfer the work carried out in the previous generation up to that point to the new generation. The platform has become much faster and we have retained the overall structure." Van de Ven found the support from Festo very valuable during the process. "Festo takes into account the need for a specific solution. Why use a stepper motor when you can also control a function using pneumatics?"
According to Van de Ven, the greatest added value is the time saved. "We save hours of work, so the purchase price is recouped very quickly." But Holt and Van de Ven also want to mention the data communication. The new Festo automation platform CPX-AP-A offers various communication options for fast and error-free IO between components and with extended diagnostic functions. Holt: "If a cable breaks somewhere, for example in one of the sensors, the breakage point is visible right away." And it's very simple, he explains: "All tags are read into the VTUX, you just have to assign them." Van de Ven uses 9 of the new valve terminals per machine. For each rose cutting module there is one terminal at the top, one at the bottom and one on the main device.
The speed is often decisive for the required force and stroke. Because the work is carried out in a dirty and dusty environment, cylinder contamination is also a consideration. The VTUX has an IP 67 rating, which is an important and decisive factor in the operating conditions for this application.
Van de Ven was one of the first VTUX customers in November 2023. "When Festo develops something like this, I don't want to use it straight away. But I've been to the factory in Esslingen and when you see how thoroughly and extensively everything is tested there, I have complete confidence in the Festo team." And the collaboration with Holt is also running very smoothly. "I show them what I need and Jeroen shows me the options. We went through the whole machine together; we then decided together what we wanted to do and he came back with the answers and more information. We want the machine to still be operational in ten years' time, so the end-of-life expectation is important, and Jeroen thinks about the new developments with us." Holt nods in agreement. "Thinking together is really crucial. I know the whole process and we start from a basic idea with unresolved questions. I like doing it that way."
It is plain to see that Van de Ven is satisfied. "We have written our own algorithm to speed up the entire process. To do this, we needed more computing power than in the old system. And we more than succeeded. We also wanted to separate two unique processes that run simultaneously. That is why we have two queues, each with its own core in the PLC. The cycle time is and remains crucial. We are now at four milliseconds and have set our sights on two."