在机器人的帮助下进行玫瑰种植早已成为可能， 而 Aventec 公司创始人 John van de Ven 又将这项技术更向前推进了一步。作为合作伙伴，Festo 了提供最新的技术和创新思路。VTUX 阀岛可谓如鱼得水。
作为一名电气工程师，Van de Ven 精通机器人和图像处理，领导 Aventec 共同实现了一系列过程自动化项目。2013 年，Aventec 成立之初，Van de Ven 主要从事临时项目管理任务。如今，负责温室园艺方面的工作。前雇主（其公司已不存在）的客户找到了他，他很快全副精力投入打造培植盆栽玫瑰的机器之上。经过多年使用后，这些机器现在急需进行维护和保养。经过初步清点后，公司发现仅仅养护工作远远不够，于是 Van de Ven 开始着手开发。
“为了让切割机继续工作，需要使用新组件改装机器。所使用的部件中有许多已经达到了其使用寿命。于是，我们决定使用由 Festo CPX-E plc 平台控制的现代化伺服技术，对机器进行重新设计。由于需要配置现代图像处理系统，许多部件需要从头开始重新编程。打造快速且可靠的机器，让客户多年后仍然可以放心使用。
为更好地掌控机器的交付时间及其未来的可靠性，他决定自己生产机器。为了帮助您了解其复杂性，我们需要简要介绍机器的功能。在生产线起点，工人手动将玫瑰枝条挂在运输系统中。每个插枝被挂到支架中，运送到处理单元。在处理单元中，插枝被放置在图像处理系统前，旋转 180° 进行 3D 扫描。这样是为了获得最好的插枝。然后，机器人对插枝进行适当修剪，直接种植到新的花盆中。所有这些操作都以极快的速度和极高的精度完成。整台机器有四个“切割站”，每小时可修剪和种植最多 5,200 根插条。
在开发机器过程中，Van de Ven 与 Festo 取得了联系。“他们从一开始就在各方面的设备选择和整合方面给予了帮助。车削和修剪是非常重要的环节。为了了解如何利用 Festo 组件实现这一目标，我们将玫瑰枝条及其支架送到了 Festo 位于代尔夫特的研发中心。一周后，我收到了团队发来的视频，其中展示了最新的成果。我对他们在一周内取得如此大的进展感到惊讶！随后，我们开始使用 Festo 组件制造了一个测试模块，并邀请客户亲自前来观摩。”
Van de Ven 希望尽可能一站式采购所有组件。“只要有可能，我都使用 Festo 的产品。否则，如果出现故障，供应商之间可能会互相推诿。而受影响的将是最终用户。” 目前，模块包括 Festo 的无杆气缸和气动元件、PLC、人机界面 (HMI) 和阀岛。现在，我们已经使用全新开发的模块完成了整台机器的改装并投入运行。由于图像处理需要这种计算能力，每个模块配有自己的 PLC。对主控制系统，我们使用了人机界面和新的阀岛。在机器开发过程中，Festo 的产品开发也照常推进，使我们能够切换到最新的人机界面。之前在上一代产品上完成的工作能够非常轻松地转移到新一代产品上。平台速度大幅提升，同时我们保留了原有结构。”Van de Ven 对在此过程中 Festo 提供的支持赞不绝口。“Festo 考虑了对特定解决方案的需求。如果某个功能也能通过气动装置来实现，为什么还要使用步进电机呢？”
在他的玫瑰采摘机中，Van de Ven 使用的最特殊的组件之一是 Festo 的新型阀岛 VTUX。Festo 的 Jeroen Holt 详细介绍了这种阀岛的技术。“这个阀岛的特别之处在于，它既适用于分散式安装，也适用于集中式安装的设备。在玫瑰种植工厂，控制系统采用分散式设计。在这里，这个阀岛无需安装在单独的控制柜中，凭借其较高的 IP 防护等级，可以直接安装在开放空间中。同时，它的结构非常紧凑，安装空间比前几代产品小得多，具有很大的设计优势。”Van de Ven 选择使用分散式控制系统，主要是为了减少机器内的布线工作：“通过连接点可以更接近传感器”，减少了控制柜中的 IO 接口数量，从而节省控制柜的空间和减少了控制柜上的工作量。” “即使需要更换电缆，也不必通过双耳环到控制柜中操作，而只处理 VTUX 阀岛即可。”
Van de Ven 解释说，最初开发时他使用的是 VTUX 的前代产品 VTUG。“VTUG 有一个铝制底板，可以拆解成单个零件。此次升级使用 VTUX 阀岛，让我们的设备接入了未来。”他点头道。“这款 VTUX 功能更全面，重量更轻。”得益于内部串行接口，最多可分配 128 个阀门功能。“我们不必给每个阀门和传感器单独布线。只需一次性将气源、电源和通信接入阀岛。以前，我们需要两个控制柜来容纳所有组件，而现在一个柜子就足够了。得益于分散式控制系统，所有组件均可独立操作。”
Van de Ven 认为，使用 VTUX 带来的最大附加值是节省时间。“我们节省了工作时间，使购置成本得以快速回收。”但 Holt 和 Van de Ven 也特别提到了数据通信方面。Festo 的新型自动化平台 CPX-AP-A 可提供各种通信方案，实现组件间快速、无误的 IO 通信，并具有扩展的诊断功能。Holt 说到：“如果某处电缆断裂，比如某个传感器中的电缆断裂，则可以立即发现断裂点。”这非常简单，他解释道：“将所有标签读入 VTUX，只需进行分配即可。”Van de Ven 在每台机器上使用了 9 个新型 VTUX 阀岛。对于每个玫瑰切割模块，顶部、底部以及主设备上各配有一个阀岛。
对于所需的力和行程，速度往往起着至关重要的作用。此时还必须考虑气缸的污染情况，因为设备在脏污和多尘的环境中工作。VTUX 的防护等级为 IP 67，这使得其能够在该中应用的工作条件下正常工作。
Van de Ven 是 2023 年 11 月 VTUX 的首批客户之一。“当 Festo 开发出产品时，我并不想立即使用它们。我曾去过埃斯林根的工厂。我看到那里所有的产品经过认真，细致和全面的测试，这让我对 Festo 团队充满了信任。”与 Jeroen Holt 的合作也非常顺利。“我说明了我们的需求，而 Jeroen 向我展示了各种可行的方案。我们一起对整套设备进行了探讨。然后共同确定了我们要做的工作，他再给我们相应的方案和进一步的信息。我们希望机器在十年后仍然能够使用，因此对使用寿命有着一定的预期，而 Jeroen 也与我们一起思考新的发展方向。”Holt 点头表示赞同。“一起思考真的很关键。我了解整个过程，我们从一个基本想法开始，提出开放性问题。这么做很开心。”
Van de Ven 表现出满意。“我们编写了自己的算法来加速整个过程。为此，我们需要比旧系统更高的计算能力。这一点我们取得了巨大的成功。此外，我们还想将两个同时运行的流程分离。为此，我们设立了两个队列，每个队列在 PLC 中都有一个自己的处理核心。循环时间至关重要。我们现在的循环时间是 4 毫秒，并希望达到 2 毫秒。”
Aventec 是一家设计、制造和调试机器的机械制造公司。Aventec 专注于园艺自动化技术，他们开发技术解决方案，并从设计、原型制作、工程到调试在电气、机械和软件技术方面进行实施。
Aventec 在荷兰 Heesch 拥有工厂，提供所有必要的专业领域，为客户提供全面支持。