Bauke Van den Akker là một trong những giám đốc điều hành của công ty kỹ thuật có trụ sở tại Hà Lan, và đồng nghiệp của ông, Lourens, là một trong những kỹ sư của công ty. Lourens giải thích rằng tên chính thức của máylà “basket loader/unloader” và tên này cũng sẽ được sử dụng trong tài liệu khi sản phẩm công nghệ thú vị của Hà Lan này bắt đầu hành trình dài, đến đích cuối cùng là Bờ Biển Ngà. Đó cũng có thể là Indonesia hoặc New Zealand vì khách hàng của Apollo Engineering hoạt động trên khắp thế giới.
Đúng như tên gọi của nó, máy này được sử dụng để xếp và dỡ hàng vào giỏ. Những lon được chất đầy vào giỏ phải được khử trùng ở bên trong để bảo quản vệ sinh lâu hơn. Quá trình khử trùng được thực hiện dưới áp suất và sử dụng hơi nước trong nồi hấp. Sau khi quá trình này hoàn tất, các giỏ đã chất đầy lon được lấy ra khỏi nồi hấp và các lon được dỡ ra.
Trước đây, giỏ và lon được khách hàng xử lý thủ công. Mỗi lon nặng khoảng một kilôgam khi đã được nạp đầy bên trong, và một giỏ, tùy thuộc vào kích thước, có thể chứa tới 400 lon, được xếp chồng lên nhau bằng các tấm trung gian. Khách hàng tin rằng quy trình tẻ nhạt này có thể được tự động hóa, và sau khi có những trải nghiệm tích cực với Apollo Engineering, họ đã giao phó cho Apollo Engineering thử thách này: kết quả là máy xếp/dỡ giỏ hàng tự động được ra đời.
Trong máy dạngmôcđun, các lon được xếp tự động thông qua băng chuyền. Các lon chạy ngược chiều nhau và ngay khi thu thập đủ số lon để tạo thành một lớp hoàn chỉnh, các lon mới đến sẽ bị dừng lại. Sau đó, lớp đã được xếp sẽ được vận chuyển tiếp cho đến khi nó chạm tới một tấm cuộn từ được giấu khéo léo, tại đó nó sẽ được căn chỉnh. Xi lanh khí nén Festo giúp di chuyển theo chiều thẳng đứng, tấm từ tính sẽ nhấc toàn bộ lớp lên và đặt nó lên một tấm trung gian trong giỏ ở trạng thái "sẵn sàng". Lớp lon sau đó sẽ được phủ một lớp trung gian, lớp này được nhấc lên và đặt xuống nhờ lực hút chân không. Quá trình này được lặp lại cho đến khi giỏ đầy.
Đối với nhiệm vụ “xử lý chân không” các tấm trung gian, hệ thống được trang bị máy tạo chân không OVEM, có chức năng chủ động theo dõi mức chân không bằng cảm biến chân không IO-Link® tích hợp. Chức năng tiết kiệm không khí sẽ tắt nguồn khí nén ngay khi đạt đến mức chân không đã cài đặt. Như vậy cũng giúp giảm thiểu mức tiêu thụ khí nén, do đó có thể tiết kiệm tới 80 % so với máy tạo chân không thông thường.
Sau khi giỏ được lon chất đầy, nó sẽ được di chuyển dọc theo băng tải xích. Nó giúp giải phóng không gian cho giỏ đựng tiếp theo, giỏ này cũng được di chuyển cùng. Ngoài việc vận chuyển những giỏ đầy đến nồi hấp – và đưa chúng ra ngoài – nhưng vẫn còn chưa hoàn tất. Trong giai đoạn thiết kế của dự án, Apollo Engineering đã cân nhắc cẩn thận việc chuyển giao này vì việc kéo một giỏ hàng đầy thực sự không hề dễ dàng. Và giải pháp cho vấn đề này cũng đã được tìm ra dưới dạng một thanh ngang di chuyển bằng điện. Thanh ngang có khả năng vận chuyển một “đoàn tàu” gồm tối đa năm giỏ được kết nối với nhau, từ máy xếp/dỡ giỏ đến nồi hấp. Sau quá trình khử trùng, thanh ngang sẽ đưa các giỏ trở lại vị trí lắp đặt.
Ngoài chức năng cho lon vào giỏ, máy còn có chức năng thứ hai là lấy lon ra. Ở phía đối diện của hệ thống cũng được thiết kế như vậy, nơi các bước được thực hiện theo thứ tự ngược lại. Mặc dù về chi tiết cấu trúc có khác nhau, nhưng thực chất chúng là hai mô đun có chức năng giống hệt nhau - có khoảng không ở giữa để lưu trữ tạm thời những chiếc giỏ rỗng.
Apollo Engineering dựa vào kết cấu mô đun, mặc dù Bauke Van den Akker thừa nhận rằng hầu hết các thiết kế đều cần có một số điều chỉnh để có thể sử dụng cho đơn hàng khác. Nhưng ông cũng nhấn mạnh rằng điều này giúp việc xây dựng các mô đun trở nên dễ dàng hơn. Liên quan trực tiếp đến công cuộc theo đuổi tính mô đun là ứng dụng của xử lý tín hiệu I/O phi tập trung. Lourens là người tin tưởng chắc chắn vào cách tiếp cận này, cách này cũng được hỗ trợ nội bộ: “Hãy nhìn vào hệ thống băng tải cần được lắp đặt cho dự án này và nó sẽ tuyệt vời hơn bao giờ hếtkhi bạn chỉ cần cắm và liên kết tất cả các thành phần, bao gồm cả Remote I/O. Người dùng có thể chuẩn bị mọi thứ và chỉ cần cắm điện vàolà xong."
"Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều dây cáp", Bauke Van den Akker giải thích, và Lourens xác nhận: "Chúng tôi luôn tự hỏi làm thế nào để giữ cho thiết kế của mình đơn giản nhất có thể." Cảm biến phải được nối dây, điều này là không thể tránh khỏi, nhưng đó chính là lúc CPX AP-I từ Festo phát huy tác dụng."
Apollo Engineering luôn sử dụng nhiều van cụm CPX của Festo. Kiến trúc mô đun của nó cho phép tích hợp nút bus, Remote I/O và van thành một thành phần mô đun duy nhất. Những van cụmnày có thể được sử dụng tập trung hoặc phân tán, và tất cả các thiết bị của bạn – đầu vào, đầu ra và thiết bị truyền động khí nén – đều có thể được liênkết trực tiếp với chúng. Nhưng đây có phải là công nghệ tốt nhất cho “máy xếp/dỡ giỏ” không?
Đối với ứng dụng này, Festo đã giới thiệu cho các kỹ sư Apollo nền tảng I/O phi tập trung mới CPX AP-I, nền tảng này liên kết các mô đun I/O và các van cụm phi tập trung của Festo với tất cả các kiến trúc điều khiển phổ biến, theo cách linh hoạt và có khả năng mở rộng. Công nghệ CPX-AP-I cho phép thiết kế theo dạng mô đun và phi tập trung tương ứng với kích thước cũng như bố cục của máy. Lourens xác nhận điều này: “Ví dụ, với CPX AP-I, tôi có thể lấy hai thiết bị và liên kết bốn cảm biến với một thiết bị và hai cảm biến với thiết bị kia. Người ta treo chúng vào máy, liên kết chúng với các dây cáp đúc sẵn và thế là xong." Ngay cả những van cụmVTUG trong máy xếp/dỡ giỏ cũng có cùng bus AP bên trong như nền tảng CPX-AP-I, vì thế chúng có thể được tích hợp dễ dàng và minh bạch vào hệ thống.
Bauke Van den Akker cũng biết nền tảng CPX phi tập trung AP-I hỗ trợ cách thức làm việc của Apollo Engineering như thế nào. “Trên thực tế, vấn đề thực sự chỉ là nối và liên kết với nguồn điện. Nhiều nhiệm vụ khác nhau của máy có thể được chuẩn bị đầy đủ trong quá trình thiết lập tại Apollo Engineering với các đầu kẹp I/O và van cụm cần thiết. Việc đấu cáp tại hiện trường được giảm thiểu tối đa."
Lourens giải thích: “Điều này cho thấy sự tin tưởng lẫn nhau vô cùng lớn lao giữa Apollo và Festo”. “Chúng ta tiến hành giao dịch với nhà cung cấp thì đó là một chuyện, nhưng làm kinh doanh là với con người.” Van den Akker nói thêm: “Chúng tôi hợp tác chặt chẽ với mọi người tại Festo và điều đó rất quan trọng đối với chúng tôi. Chúng tôi nhận được sự hỗ trợ tuyệt vời và họ luôn sẵn lòng giúp đỡ chúng tôi cũng như hoan hỉ khi đến với chúng tôi.”
Đó là lý do tại sao Festo rất phù hợp với Apollo Engineering, công ty mà như Lourens nói, không quá lớn và vì thế có khả năng đi vào hành động một cách nhanh chóng. Nhà cung cấp phải có khả năng theo kịp tốc độ này. “Và sản phẩm cũng phải tốt nữa,” Baucke Van den Akker cười nói thêm. “Chúng tôi luôn cố gắng làm tốt công việc của mìnhđể khách hàng luôn đồng hành cùng với chúng tôi. Khách hàng của chúng tôi yêu cầu chất lượng và chúng tôi đáp ứng điều đó bằng cách chỉ hợp tác với các thương hiệu chất lượng. Festo là một ví dụ điển hình cho điều đó, và chúng tôi trân trọng những mối liên hệ tốt đẹp với những con người đứng sau thương hiệu này. Đây thực sự là một thiết kế rất ưu việt - chấm hết."
Với hệ thống IO phi tập trung CPX-AP-I, các mô đun I/O Festo và các van cụm phi tập trung có thể được kết nối linh hoạt, đồng thời có khả năng mở rộng với tất cả các bộ điều khiển thông thường (hệ thống PLC), ví dụ thông qua EtherCAT, Profinet, Profibus và Ethernet/IP. Có thể liênkết tối đa với 79 thiết bị dưới một nút bus duy nhất, giúp tiết kiệm đáng kể. Các mô đun khác nhau có thể được tách biệt với khoảng cách tối đa ấn tượng là 50 m - với phân loại IP65/IP67 - và tất cả đều có khả năng giao tiếp theo thời gian thực. Tìm hiểu thêm về phương thức có thể giúp giảm chi phí bằng kiến trúc máy phù hợp.
Các van cụm, chẳng hạn như khối van VTUG, dễ tích hợp và đảm bảo chuỗi điều khiển khí nén vẫn giữ nguyên, ngay cả khi PLC phía trên đã bị thay đổi. Các thiết bị chủ IO-Link® cũng có thể được tích hợp vào công nghệ AP. Tính năng này cho phép giao tiếp theo thời gian thực với các thành phần thông minh nhờ IO-Link® để vận hành và chẩn đoán, ví dụ như với máy tạo chân không OVEM được sử dụng trong ứng dụng này. Có sẵn tiện ích bổ sung Plug-in cho Festo Automation Suite và dữ liệu trạng thái có thể được trao đổi với các hệ thống đám mây thông qua cổng Festo IoT CPX-IOT. Tìm hiểu thêm về những điều cơ bản của Remote I/O trong bài viết sau: Remote I/O là gì?