Modüler lale soğanı paketleme için otomatik süreç
ISO, Horti Innovators, robot bilimi, görüntü teknolojisi, yapay zeka ve makine öğrenimini kullanarak tarım ve bahçecilik otomasyonunda devrim yaratıyor. Lale soğanı yetiştiricileri ana odak noktaları arasında yer alıyor. ISO, SMC tarafından sağlanan, yetiştiricilerin eşi benzeri görülmemiş sayıda lale soğanını verimli bir şekilde sınıflandırmasına ve paketlemesine olanak tanıyan ve aynı zamanda karmaşık tasarım zorluklarının üstesinden gelen bir kablosuz iletişim çözümü geliştirdi.
Lale soğanlarının paketlenmesi çok yönlü bir süreçtir. Belirli aralıklarla sıralar halinde düzenlenmesi gereken büyük miktarlardaki ampullerin işlenmesini içerir. Ayrıca her soğanın filizi (lale sapının ilk belirtileri) yukarı bakacak şekilde konumlandırılmalıdır. Lale soğanlarının taşıma sırasında sağlam kalmasını sağlamak ve ambalaj içindeki doğru konumlarını korumak da ek bir karmaşıklıktır. Filizlerin zarar görmesini önlemek için bu çok önemlidir.
ISO, tüm süreci otomatikleştiren modüler bir paketleme hattı geliştirdi. Çoğu görevi yerine getirmek için robotlar ve görsel denetim teknolojisi kullanılıyor. ISO'da makine mühendisi olan Bastiaan Ophorst şöyle açıklıyor: "Bu makineler standartlaştırılmıştır ve müşterinin gereksinimlerine ve düzenine göre özelleştirilebilir. Kesme çiçekler için kullanılan çeşitli tür ve boyutlardaki lale soğanlarını işleyebilirler."
Akıllı paketleme kablosuz öngörü sistemi gerektirir
Sürecin kısa bir açıklaması: Bir forklift, önceden ayrılmış lale soğanlarını, ampul boyutuna göre belirlenen kübik kaplarda taşır. Kübik kaplar paketleme hattının başlangıcında bir toplama kabına boşaltılır ve birkaç kat ampul oluşturulur. Ampulleri bir yükleme istasyonuna taşımak için titreşimli plakalar kullanılır; bu sayede ampullerin tek sıra halinde düzenlenmesi sağlanır ve istenilen paketleme miktarına göre her ampul arasında uygun boşluk oluşturulur.
Her bir soğanın görüntülerini izlemek ve yakalamak için altı kamera kullanılıyor. Birleştirilmiş görüntüler, soğan konumu, 3 boyutlu geometrisi ve filiz konumu hakkında ayrıntılı bilgi sağlayan bir 3 boyutlu temsil oluşturmak için kullanılır. Bu veriler, robot kollarındaki tutucuların her bir soğanı doğru şekilde tutması açısından çok önemlidir. Ayrıca 3D kamera, sağlıksız soğanların paketlenmesini önlemek için her bir soğan üzerinde optik sağlık kontrolü yapıyor. "Ekşi soğanlar" olarak bilinen bu kusurlu soğanlar, paketleme hattının kontrol sistemi tarafından işaretlenir ve banttan çıkarılır. Soğan aralığı, bant hızı ayarlanarak kontrol edilir ve böylece işlem sırasında sıkışıklık önlenir.
Görüntüleme sistemi soğanların bant üzerindeki konumunu ve yönünü belirledikten sonra, bunlar gerekli aralıklarla paketleme makinesine beslenir ve mükemmel bir sıra oluşturur. Paketleme hattı tipik olarak her biri bir robotla donatılmış, genellikle dört üniteden oluşan birden fazla modülden ("ekim üniteleri" olarak adlandırılır) oluşur. Her bir soğanın konumu ve yönü hakkında toplanan bilgiler, tutuculara bir dizi lale soğanı alıp bunları bir köprüye yerleştirme konusunda rehberlik eder. Köprü üzerindeki konum sayısı, ambalaj kabının her sırasına yerleştirilecek soğan sayısına bağlıdır. Robot kolu, soğanları köprü üzerinde doğru bir şekilde konumlandırarak tutucu tarafından güvenli bir şekilde kavranması sağlar. Her köprüde birbirine 180 derece zıt iki paralel sıra halinde düzenlenmiş en fazla iki çarpı yedi tutucu bulunabilir. Yedi kıskacın tümü doldurulduktan sonra köprü döner ve soğan sıraları ambalajın içine aktarılır. Lale soğanı tipine bağlı olarak, ambalajdaki her pozisyonda lale soğanlarını sabitlemek için küçük bir pim veya soğanın stabilitesini sağlamak için nemli bir toprak tabakası bulunur. Köprü, soğanları pimlerin üzerine veya toprağa yavaşça bastırarak konumlarını sabitler. Bu, yetiştirme alanına nakliye sırasında ampullerin dik kalmasını garanti eder. Ambalaj dolduğunda yerini boş ambalaj alır. Soğanla doldurulan ambalaj daha sonra bir yetiştiricinin çalışanının nakliyeden önce görsel bir inceleme yaptığı son istasyona taşınır.
Soğanların köprüye yerleştirilmesi
Güvenilir kablosuz iletişim sağlandı
Kablosuz iletişim, bu paketleme hattının tasarımındaki teknik bir zorluğun, özellikle de köprülerin dönme hareketinin aşılmasında hayati bir rol oynadı. Dönüşün her zaman saat yönünde gerçekleştiği göz önüne alındığında, kablolu iletişim çözümleri pratik değildi. Ophorst şöyle açıklıyor: "Kayma halkaları kullanma olasılığını araştırdık, ancak bunlar çok sayıda iletken gerektiriyordu. Takılabilir köprülerin her birinde otuzdan fazla işlev/algılama olduğundan kablolama mümkün değildi. İşte o zaman kablosuz iletişimin ilerlemenin yolu olduğunu fark ettik. Peki güvenilirliği nasıl sağlayabiliriz?”
ISO Horti'de paketleme hattının kontrolünden sorumlu PLC programcısı Bert Evertse, "Çözüm SMC'den geldi" diyor: "Daha önce başka bir markanın Bluetooth tabanlı ürününü test etmiştik, ancak bu ürünün parazite karşı oldukça duyarlı olduğunu kanıtladık; Bunun gibi yüksek hızlı bir uygulama için istenmeyen bir durum. Neyse ki SMC doğru zamanda doğru çözümü sağladı. Paketleme hattı içerisinde endüstriyel kablosuz ağ önerdiler. Hattın dönmeyen kısmına bir taban (vericiler) modülü kurduk. ve takılabilir köprü üzerinde bir uzak (alıcı) modül. Takılabilir köprünün kontrol verileri SMC endüstriyel kablosuz iletişim yoluyla tabandan uzaktan kumandalara iletilir. Modül başına yaklaşık 60 bit içeren kontrol verileri, teşhis bilgileri ile birlikte Ethernet/IPTM aracılığıyla tabana iletilir. Tabanın ve uzaktan kumandaların konfigürasyonu, Yakın Alan İletişimi (NFC) aracılığıyla kurulum sırasında bir kez adreslenir."
Taban ile uzaktan kumanda arasındaki mesafeler değişebilir; bu konfigürasyonda 5 ila 6 metredir. Maksimum 10 metre yarıçap mümkündür. Şaşırtıcı bir şekilde, robot kollarının servo motorları gibi her bir modülün içindeki hareketli parçalar veri aktarımını etkilememektedir. Evertse bunu doğruluyor: "Hiçbir arıza yaşanmadı. Aslında iletişim son derece güvenilir."
Wireless remote module on the plug-in bridge
