Výsadba ruží pomocou robota je možná už dávno. John van de Ven, zakladateľ spoločnosti Aventec, však posúva technológiu ešte o krok ďalej. S Festo ako partnerom využíva najnovšie technológie a inovácie. A ventilový terminál VTUX je na to ako stvorený.
Ako elektroinžinier Van den Ven veľmi dobre pozná roboty a spracovanie obrazu a realizuje rôzne projekty na automatizáciu procesov s Aventecom. V roku 2013, v začiatkoch Aventecu, bol Van de Ven zaneprázdnený najmä úlohami dočasného riadenia projektov. Dnes veľa rozvíja na tému skleníkového záhradníctva. Oslovili ho zákazníci od jeho bývalého zamestnávateľa – ktorého firma už neexistovala – a onedlho mal plnú kapacitu so strojom na pestovanie črepníkových ruží. Tieto stroje boli v prevádzke niekoľko rokov a teraz potrebovali okamžitú údržbu a opravu. Po počiatočnej inventarizácii sa ukázalo, že je potrebné viac, a Van de Ven začal s vývojom.
„Aby sa zabezpečila kontinuita týchto rezacích strojov, museli byť stroje prestavané s novými komponentmi. Mnohé z použitých dielov už doslúžili. Potom sme sa rozhodli prepracovať stroj s modernou servo technológiou riadenou platformou Festo CPX-E plc. Spolu s moderným systémom spracovania obrazu.“ Mnoho dielov bolo potrebné od základov preprogramovať s víziou rýchleho a spoľahlivého stroja, na ktorý sa môžu zákazníci spoľahnúť na dlhé roky.
Pre lepšiu kontrolu dodávok a budúcu spoľahlivosť strojov sa ich rozhodol vyrábať sám. Aby ste si mohli urobiť predstavu o zložitosti, stručne vysvetlíme, čo presne stroj robí. Na začiatku linky sa ruže ručne zavesia do transportného systému. Každý odrezok je zavesený v držiaku a prepravený do jednej zo spracovateľských buniek. Tam sú umiestnené pred systémom spracovania obrazu, kde sú otočené o 180°, aby vytvorili ich 3D sken. Výsledkom sú optimálne odrezky. Tie sú potom robotom narezané na požadovanú veľkosť a zasadené priamo do nových kvetináčov. To všetko sa deje závratnou rýchlosťou a s extrémnou presnosťou. Kompletný stroj so štyrmi „rezacími stanicami“ dokáže odrezať a zasadiť až 5 200 odrezkov za hodinu.
Pri vývoji stroja sa Van de Ven dostal do kontaktu s Festo. „Hneď od začiatku mi pomáhali s výberom a integráciou rôznych oblastí. Otáčanie a rezanie je najvzrušujúcejšia časť. Aby sme videli, ako by sme to mohli dosiahnuť pomocou komponentov Festo, poslali sme konáre ruží a ich držiaky do vývojového centra Festo v Delfte. O týždeň neskôr som dostal video od tímu s najnovšími výsledkami. Bol som prekvapený, ako ďaleko sme sa za týždeň dostali! Potom sme začali stavať testovací modul s komponentmi od Festo a pozvali našich zákazníkov, aby to videli na vlastné oči.“
Van de Ven chce získavať čo najviac komponentov z jedného zdroja. „Kde je to možné, používam Festo. V opačnom prípade hrozí, že sa dodávatelia budú navzájom obviňovať, ak niečo nefunguje. A práve tým trpí koncový zákazník. Moduly teraz zahŕňajú lineárne vedenia a pneumatiku od Festo, PLC, HMI a ventilové ostrovčeky. Teraz sme prerobili kompletný stroj s našimi novo vyvinutými modulmi a uviedli ho do prevádzky. Každý modul má svoje vlastné PLC, keďže tento výpočtový výkon je potrebný na spracovanie obrazu. Na hlavné ovládanie sme použili HMI a nové ventilové terminály. Počas vývoja stroja pokračoval vývoj produktu vo Festo ako obvykle, takže sme mohli prejsť na najnovšie HMI. Práca, ktorá bola vykonaná v predchádzajúcej generácii, sa prekvapivo ľahko preniesla do novej generácie. Platforma sa stala oveľa rýchlejšou, zachovali sme si štruktúru.“ Počas tohto procesu Van de Ven zistil, že podpora spoločnosti Festo je veľmi cenná. „Festo berie do úvahy potrebu špecifického riešenia. Prečo by ste mali používať krokový motor, keď môžete vykonávať funkciu s pneumatikou?
Jedným z najzvláštnejších komponentov, ktoré Van de Ven používa vo svojom stroji na zber ruží, je nový ventilový terminál VTUX od Festo. Jeroen Holt zo spoločnosti Festo nám hovorí viac o technológii tohto ventilového terminálu. „Špeciálnou vecou tohto terminálu je, že je vhodný pre decentralizovanú aj centralizovanú inštaláciu strojov. V tomto prípade je toto riadenie decentralizované. Tento terminál nemusí byť umiestnený v samostatnej riadiacej skrini, ale môže byť jednoducho inštalovaný na otvorenom priestranstve vďaka svojmu krytiu IP. A je to veľmi kompaktný produkt s oveľa menším inštalačným priestorom ako jeho predchodcovia, čo ponúka veľké konštrukčné výhody.“ Van de Ven sa rozhodol použiť decentralizovaný riadiaci systém predovšetkým z dôvodu nižšej náročnosti na kabeláž v stroji: „Môžete sa priblížiť s vašimi prípojnými bodmi na snímačoch”, menej IO v rozvádzači, čo znamená menej miesta v rozvodnej skrini a tým menej práce na rozvodných skriniach. "Aj keď je potrebné vymeniť kábel, nemusíte ísť cez vidlicu do skrine, len k terminálu VTUX."
Van de Ven hovorí, že počas počiatočného vývoja spolupracoval s predchodcom VTUX, VTUG. „Tento mal hliníkovú základnú dosku a dá sa rozobrať na jednotlivé časti. Tento ďalší vývoj robí z VTUX budúcnosť ventilového terminálu,“ prikývne. "Tento VTUX je všestrannejší a ľahší." Vďaka internej sériovej zásuvke je možné priradiť až 128 funkcií ventilu. „Nemusíme zapájať každý ventil a každý senzor jednotlivo. Pôjdeme k terminálu so vzduchom, elektrinou a komunikáciou. A tam, kde sme predtým potrebovali dve ovládacie skrinky, aby sa všetko zmestilo, teraz stačí jedna skrinka. Vďaka decentralizovanému riadeniu je možné všetko ovládať nezávisle od seba.“
Najväčšou pridanou hodnotou je podľa Van de Vena úspora času. "Šetríme človekohodiny, takže kúpna cena sa amortizuje veľmi rýchlo." Holt a Van de Ven však tiež nechcú nechať informácie o dátovej komunikácii bez zmienky. Nová automatizačná platforma Festo CPX-AP-A ponúka rôzne možnosti komunikácie pre rýchle a bezchybné IO medzi komponentmi a s rozšírenými diagnostickými funkciami. Holt: „Ak sa niekde pretrhne kábel, napríklad v jednom zo senzorov, bod zlomu je okamžite viditeľný,“ vysvetľuje: „Všetky štítky sa načítajú do VTUX, stačí si ich priradiť sami.“ Van de Ven používa 9 nových ventilových trtminálov na stroj. Pre každý modul na rezanie ruží je terminál hore, jeden dole a jeden na hlavnej jednotke.
Rýchlosť je často rozhodujúca pre potrebnú silu a zdvih. Musíte však počítať aj so znečistením valca, pretože predsa len pracujete v špinavom a prašnom prostredí. VTUX má krytie IP 67 a to je dôležitý a rozhodujúci faktor v prevádzkových podmienkach tejto aplikácie.
Van de Ven bol jedným z prvých zákazníkov VTUX v novembri 2023. „Ak Festo niečo také vyvinie, nechcel by som to hneď použiť. Bol som v továrni v Esslingene. Keď vidíte, ako dôkladne a rozsiahlo sa tam všetko testuje, mám úplnú dôveru v tím Festo.“ A spolupráca s Holt tiež prebieha veľmi hladko. „Ukážem, čo potrebujem, a Jeroen mi ukáže možnosti. Prešli sme spolu celý stroj. Spoločne sa potom rozhodneme, čo chceme robiť, a on príde s odpoveďami a ďalšími informáciami. Chceme, aby bol stroj stále použiteľný aj o desať rokov, takže očakávanie konca životnosti je dôležité a Jeroen s nami premýšľa o novom vývoji.“ Holt súhlasne prikyvuje. “Myslenie na seba je naozaj kľúčové, poznám celý proces a začíname od základnej myšlienky s otvorenými otázkami. Rád to robím."
Van de Ven je šťastný, ako sa ukázalo. „Napísali sme vlastný algoritmus, aby sme celý proces urýchlili. Na to sme potrebovali väčší výpočtový výkon ako v starom systéme. To sa nám viac ako podarilo. Chceli sme tiež oddeliť dva jedinečné procesy, ktoré sa vyskytujú súčasne. Na tento účel máme dva fronty, každý s vlastným jadrom v PLC. Čas cyklu je a zostáva rozhodujúci. Teraz sme na štyroch milisekúndách a tipujeme na dve."
Aventec je strojárska spoločnosť, ktorá navrhuje, vyrába a uvádza do prevádzky stroje. Aventec sa špecializuje na automatizačné riešenia pre záhradníctvo a vyvíja technické riešenia a implementuje ich od návrhu cez prototyp a inžinierstvo až po uvedenie do prevádzky – elektrické, mechanické a softvérové.
Aventec zo svojej vlastnej dielne v Heesch/Holandsko ponúka všetky potrebné špecializované oblasti na poskytovanie komplexnej podpory zákazníkovi.