자동 로봇을 이용한 선택적 아스프라거스 수확

AvL 모션은 터크의 RFID 및 필드버스 기술, 고정밀 센서를 사용하여 흰색 아스파라거스의 선택적 수확을 위한 장비로 농기계의 새로운 시대를 열었습니다

네덜란드의 스타트업 기업인 AvL 모션은 흰색 아스파라거스의 완전 자율 선택적 수확을 위한 기계를 시장에 내놓았습니다. 높이 제어를 위한 초음파 센서로 터크의 IO-Link 통신 RU40U를 적용했습니다. 후속 협업을 통해 소형 유도형 근접 스위치, 정밀 엔코더, 배너 엔지니어링의 LE550 레이저 센서 및 Li500-Q25 선형 위치 센서를 포함하여 더 많은 센서 기술이 차량에 적용되었습니다. AvL은 또한 수확 모듈을 식별하기 위해 TN-Q14 RFID 읽기/쓰기 헤드를 사용하는 한편 TBEN-S2-4IOL 컴팩트 I/O 모듈은 IO-Link 신호를 PLC로 전송합니다.

AvL 컴팩트 S1560은 토양에서 아스파라거스를 자동으로 끌어옵니다
6 ~ 12개의 수확 모듈이 기계에 부착되어 있습니다
AvL 설계자 Arno van Lankveld 는 터크의 IO-Link 초음파 센서 RU40U를 선택했습니다
견고한 디자인의 Li500-Q25 센서는 전면 액슬 위헤 장착할 수 있습니다
버퍼 영역의 BI3-M08K 미니어처 센서는 수확 카세트의 수를 감지합니다
카세트가 NI10U-M12를 통화가면 PLC는 수확 작업을 위해 타이머를 시작합니다
터크 엔코더는 현재 수확 모듈이 사용 가능한 버퍼 위치를 출력합니다
운전자 플랫폼에서 작업자가 아스파라거스를 상자에 포장하고 수확기를 제어합니다
TBEN-S2-4IOL 멀티프로토콜 장치는 센서와 PLC 간의 인터페이스로 사용됩니다

IO-Link 통신의 초음파 센서를 통한 높이 제어

AvL 모션은 IO-Link가 장착된 2개의 초음파 센서 RU40U를 사용하여 아스파라거스 베드와 공압 제어식 기계 내부 프레임 사이의 거리를 측정합니다. 먼지가 많거나 빗물이 뿌려진 심토에서도 센서가 높이를 안정적으로 측정할 수 있으므로 사용자가 HMI에서 설정이 가능합니다. “터크의 뛰어난 제품 품질과 빠른 배송에 깊은 인상을 받았습니다." AvL CEO Arno van Lankveld가 전했습니다.

숙련된 작업자 눈을 대체하는 광학 프로세스

AvL 컴팩트 S1560의 수확 과정은 매우 역동적입니다. 기계를 배치하고 움직이면 토양 표면이 스캔됩니다. 아스파라거스 팁의 정확한 위치는 추가 광학 프로세스와 함께 레이저 센서를 사용하여 메인 컨트롤러에 의해 감지됩니다. 로봇 내부의 원형 트랙 주위에서 여러 개의 수확 모듈이 공정에서 움직입니다. 현재, 이는 약 25 cm 높이의 카세트 중 12개로 구성됩니다. 로봇의 속도에 맞게 조정되며 삽입, 절단 및 파지의 전체 프로세스를 제어합니다.

대상과 수확 모듈 사이의 미세 조정

컨트롤러는 수확 과정을 미세 조정하기 위해 선택된 아스파라거스 스피어의 좌표뿐만 아니라 모듈의 위치 및 이동에 대한 정보의 지속적인 흐름이 필요합니다. 버퍼에 현재 위치한 카세트 수, 즉 파크 위치에 있는 카세트 수, 현재 회로에서 아스파라거스 슈트를 감지하는 카세트에 대한 쿼리로 시작합니다. 이를 위해 AvL은 소형 BI3-M08K 유도형 센서를 사용합니다. 수확 모듈의 정확한 식별은 각 카세트의 개별 코드를 읽는 TN-Q14 HF 읽기/쓰기 헤드를 사용하여 RFID로 구현됩니다. 여기에는 로터리 엔코더가 제공하는 위치 감지 기능이 추가됩니다.

유도형 센서로 타이머 작동

수확기가 회로를 시작하면 NI10U-M12 근접 스위치를 통과하여 PLC에서 수확 프로세스를 위한 타이머의 실행을 설정합니다. 아스파라거스 스피어는 깔끔한 라인으로 자라지 않기 때문에, 수확 모듈은 원형 트랙 주위의 움직임 외에도 왼쪽이나 오른쪽으로 움직일 수 있습니다. 이것은 압축 공기로 구동되므로 항상 수십 분의 1초 지연됩니다. 카세트의 올바른 정렬을 보장하기 위해 PLC는 터크의 글로벌 파트너 배너 엔지니어링의 LE550 레이저 센서로 측정한 모듈의 초기 위치와 목표 위치 사이의 거리에 대한 정보를 얻습니다.

조이스틱으로 회전 조작

작업자는 외부 제어 모듈을 사용하여 수확기의 속도 및 유압식 조향을 제어합니다. 2개의 터크 엔코더가 휠 회전을 측정합니다. AvL은 유도 선형 위치 센서를 사용하여 휠 위치를 측정합니다. 이를 위해 LI500-Q25 센서의 위치 결정 요소는 조향 실린더의 피스톤과 연결됩니다. 이러한 방식으로 메인 컨트롤러는 하나의 값만 사용하여 두 바퀴의 각도를 계산하며 운전자는 조이스틱으로 기계를 쉽게 돌릴 수 있습니다. 경쟁사에서 제공하는 모델과 달리 농부는 AvL 컴팩트 S1560을 트랙터에 부착하지 않아도 됩니다.

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