Висаджувати троянди за допомогою робота можна вже давно. Але Джон ван де Вен, засновник Aventec, розвинув цю технологію на крок далі. Завдяки партнерству з компанією Festo він використовує новітні технології та інновації. І пневімоострів VTUX якраз підходить для цього.
Як інженер-електрик, Ван ден Вен добре знайомий з роботами та обробкою зображень і реалізує різні проекти з автоматизації процесів разом з Aventec. У 2013 році, на початку діяльності Aventec, Ван де Вен в основному займався проміжними завданнями з управління проектами. Сьогодні він багато займається розробками у сфері тепличного господарства. До нього звернулися клієнти його колишнього роботодавця, чия компанія вже не існувала, і незабаром він працював на повну потужність з машиною для вирощування троянд у горщиках. Ці машини експлуатувалися кілька років і потребували термінового обслуговування та ремонту. Після первинної оцінки виявилося, що потрібно більше, і Ван де Вен почав розробку.
«Щоб забезпечити безперервність роботи цих ріжучих верстатів, їх довелося переобладнати новими компонентами. Термін експлуатації багатьох деталей уже закінчився. Тоді ми вирішили перепроектувати лінію із застосуванням сучасної сервотехнології, яка контролюється ПЛК-платформою Festo CPX-E. Разом із сучасною системою обробки зображень». Багато деталей довелося перепрограмувати з нуля, щоб отримати швидку та надійну машину, на яку клієнти зможуть покластися на довгі роки.
Щоб краще контролювати поставки та майбутню надійність машин, він вирішив виготовляти їх самостійно. Щоб дати вам уявлення про складність, ми коротко пояснимо, що саме робить машина. На початку лінії гілки троянд вручну закріплюються в транспортній системі. Кожен живець підвішується в тримач і транспортується до однієї з технологічних камер. Там вони розміщуються перед системою обробки зображень, де їх повертають на 180°, щоб створити їхнє 3D-сканування. Це дозволяє отримати оптимальні живці. Потім робот обрізає їх до потрібного розміру та висаджує безпосередньо в нові горщики. Все це відбувається на шаленій швидкості та з надзвичайною точністю. Машина з чотирма «ріжучими станціями» може зрізати і висаджувати до 5 200 живців на годину.
Під час розробки машини Ван де Вен контактував з компанією Festo. «Мені допомогли з вибором та інтеграцією різних ділянок з самого початку. Точіння та різання - найцікавіша частина. Щоб побачити, як ми можемо досягти цього за допомогою компонентів Festo, ми надіслали гілки троянд та їхні тримачі до центру розробки Festo в Делфті. Через тиждень я отримав відео від команди з останніми результатами. Я був здивований, як далеко вони просунулися за тиждень! Потім ми почали будувати тестовий модуль з компонентами Festo і запропонували нашим клієнтам побачити це на власні очі».
Ван де Вен хоче отримати якомога більше компонентів з одного джерела. «По можливості, використовую Festo. Інакше є ризик, що постачальники будуть звинувачувати один одного, якщо щось не спрацює. І саме від цього страждає кінцевий споживач. Тепер модулі включають лінійні напрямні та пневматику від Festo, ПЛК, HMI та пневмоострови. На даний момент ми дообладнали всю машину нашими новими розробленими модулями і ввели її в експлуатацію. Кожен модуль має власний ПЛК, оскільки ця обчислювальна потужність необхідна для обробки зображень. Для головної системи керування ми використали HMI та нові пневмоострови. Під час проектування машини розробка продуктів у Festo продовжувалась у звичному режимі, тож ми змогли перейти на останню версію HMI. Робота, виконана до цього моменту попереднім поколінням, була напрочуд легко перенесена на нове покоління. Платформа стала набагато швидшою, і ми зберегли структуру». Під час цього процесу Ван де Вен вважає підтримку Festo дуже цінною. «Festo враховує вимоги до конкретного рішення. Навіщо використовувати кроковий двигун, якщо можна виконати ту саму функцію за допомогою пневматики?»
Одним з найбільш спеціалізованих компонентів, який Ван де Вен використовує у своїй машині для вирощування троянд, є новий пневмоострів VTUX від Festo. Джерун Холт з Festo розповідає нам більше про технологію цього пневмоострова. «Особливість цього пневмоострова в тому, що він підходить як для централізованої, так і для децентралізованої системи. У даному випадку керування є децентралізованим. Цей острів не потрібно розміщувати в окремій шафі керування, його можна легко встановити на відкритому просторі завдяки його класу захисту IP. І це дуже компактний продукт, який займає набагато менше місця для встановлення, ніж його попередники, що дає значні переваги в дизайні». Ван де Вен вирішив використовувати децентралізовану систему керування насамперед через зменшення кількості кабелів у машині: «Ви можете бути ближче до давачів зі своїми точками підключення», менше входів-виходів у шафі керування, що означає більше місця в шафі керування, а тому і менше роботи над шафами керування. «Навіть якщо кабель потрібно замінити, вам не доведеться прокладати в шафу, а лише до пневмоострова VTUX».
Ван де Вен пояснює, що він працював з попередником VTUX, VTUG, під час первинної розробки. «Вона мала алюмінієву базову плиту і могла бути розібрана на окремі частини. Цей подальший розвиток робить VTUX майбутнім пневмоостровів», – вказує він. «Цей VTUX більш універсальний і легший». Завдяки внутрішньому послідовному роз'єму можна призначити до 128 функцій клапана. «Нам не потрібно підключати кожен клапан і кожен давач окремо. Ми подаємо на острів повітря, електрику та зв’язок. І коли раніше нам були потрібні дві шафи керування, щоб усе розмістити, тепер достатньо однієї шафи. Завдяки децентралізованій системі керування все може працювати незалежно один від одного».
За словами Ван де Вена, найбільшою доданою вартістю є заощаджений час. «Ми економимо години роботи, тому ціна покупки амортизується дуже швидко». Холт і Ван де Вен також хочуть відзначити важливість передачі даних. Нова платформа автоматизації Festo CPX-AP-A пропонує різні варіанти зв'язку для швидкого і безпомилкового обміну даними між компонентами, а також розширені функції діагностики. Холт: «Якщо десь обривається кабель, наприклад, в одному з давачів, місце обриву одразу видно». І це дуже просто, пояснює він: «Всі мітки зчитуються в VTUX, вам потрібно лише призначити їх самостійно». Ван де Вен використовує 9 нових пневмоостровів на кожну машину. Для кожного модуля для обрізки троянд є один пневмоострів зверху, один знизу і один на головному блоці.
Швидкість часто має вирішальне значення для необхідного зусилля і ходу. Але ви також повинні враховувати забруднення циліндра, адже ви працюєте в брудному і запиленому середовищі. VTUX має ступінь захисту IP 67, що є важливим і вирішальним фактором в умовах експлуатації даного обладнання.
Ван де Вен став одним з перших клієнтів, що встановили VTUX у листопаді 2023 року. «Якщо Festo розробить щось подібне, я б не хотів використовувати це одразу. Я був на заводі в Есслінгені. Коли ви бачите, наскільки ретельно і всебічно там все перевіряється, я повністю довіряю команді Festo». Співпраця з Холтом також проходить дуже успішно. «Я показую їм, що мені потрібно, а Йерен показує мені можливості. Ми разом перебрали всю машину. Потім ми разом вирішуємо, що ми хочемо зробити, і він повертається з відповідями та додатковою інформацією. Ми хочемо, щоб через десять років машина все ще працювала, тому очікування щодо терміну служби є важливими, і Йерен думає разом з нами про нові розробки». Холт киває на знак згоди. «Думати разом дуже важливо, я знаю весь процес, і ми починаємо з базової ідеї з відкритими питаннями. Я з задоволенням це роблю».
Ван де Вен, як виявилося, задоволений. «Ми написали власний алгоритм, щоб пришвидшити весь процес. Для цього нам потрібна була більша обчислювальна потужність, ніж у старій системі. Нам це більш ніж вдалося. Ми також хотіли розділити два унікальних процеси, які відбуваються одночасно. Для цього у нас є дві черги, кожна з яких має власне ядро в ПЛК. Час циклу є і залишається вирішальним. Ми зараз на рівні чотирьох мілісекунд і робимо ставку на дві».
Aventec – це машинобудівна компанія, яка проектує, виготовляє та вводить в експлуатацію машини. Спеціалізуючись на рішеннях автоматизації для садівництва, Aventec розробляє технічні рішення та впроваджує їх від проектування прототипу та проектування аж до введення в експлуатацію – електричного, механічного та програмного забезпечення.
У власній майстерні в Хееші, Нідерланди, Aventec пропонує всі спеціалізовані напрямки, необхідні для надання клієнтам комплексної підтримки.