Colheita Seletiva de Aspargo com Robô Autônomo

AvL Motion desbrava novos caminhos - por meio de máquinas para a colheita seletiva do aspargo branco. As máquinas são equipadas tanto com sensores de alta precisão, quanto de tecnologias RFID e fieldbus da Turck

A start-up alemã, AvL Motion, trouxe ao mercado uma máquina totalmente autônoma para a colheita seletiva do aspargo branco. Em sua busca por um sensor ultrassônico para controle de nível, a companhia se deparou com o RU40U compatível com IO-Link, da Turck. Em futuras colaborações, mais tecnologias de sensores foram integrados ao veículo, incluindo pequenos interruptores indutivos, encoders precisos, sensores a laser da Banner Engineering e os robustos sensores de posição linear, Li500-Q25. A AvL também utiliza a antena RFID de leitura/escrita, TN-Q14 para a indentificação dos módulos de colheita, enquanto o módulo I/O, TBEN-S2-4IOL, transfere os sinais IO-Link ao PLC.

  • O AvL Compact S1560 colhe os brotos de aspargo do solo automaticamente

  • Existem cerca de seis a doze módulos de colheita na máquina  

  • O fundador da AvL, Arno van Lankveld utiliza os sensores ultrassônicos IO-Link RU40U da Turck

  • Graças a seu design robusto, o sensor Li500Q25 pode ser encaixado externamente acima do eixo frontal

  • Os pequenos sensores BI3-M08K na área de buffer detectam o número de cápsulas de colheita

  • When a cassette passes the NI10U-M12, the PLC starts the timer for a harvesting operation

  • Os encoders da Turck registram em qual posição do buffer existe uma cápsula de colheita disponível

  • Na plataforma do condutor, um operador empacota o aspargo em caixas e mantém o controle da máquina

  • O módulo I/O multiprotocolo TBEN-S2-4IOL é utilizado como uma interface entre o sensor e o PLC

Controle do nível por meio de sensores ultrassônicos com IO-Link

A AvL Motion utiliza um par de sensores ultrassônicos RU40U com IO-Link para medir a distância entre a camada de aspargos e o quadro interno da máquina, que é pneumaticamente controlado. Apesar do solo parcialmente empoeirado ou molhado pela chuva, os sensores permitem que a distância seja medida de forma estável. Os parâmetros para a distância do sensor podem ser alterados por um usuário em uma IHM. "A Turck nos surpreendeu com seus produtos de excelente qualidade e entrega rápida. Por esses motivos, optamos por permanecer com a Turck para outros equipamentos também".

Processos ópticos substituem olhos treinados

O processo de colheita do AvL Compact S1260 é muito dinâmico. Assim que a máquina está posicionada e colocada em ação, a superfície do terreno é mapeada. A posição precisa da ponta de um aspargo é identifficada pelo controlador principal através de sensores a laser, acompanhados por outros processos ópticos. Uma quantidade variável de módulos de colheita dão voltas em um circuito circular dentro do robô durante o processo. Atualmente, isso consiste em 12 cápsulas de 25 centímetros de altura. Elas são ajustadas conforme a velocidade do robô e controlam todo o processo de inserção, corte e extração dos arpargos.

Ajuste fino entre alvo e módulo de colheita

Para o ajuste fino do processo de colheita, duas informações são necessárias: as coordenadas dos brotos de aspargo e um fluxo de informação contínuo sobre a posição e o movimento dos módulos. O primeiro passo a ser realizado é a contabilização das cápsulas que estão na zona de buffer, ou seja, quantas estão estacionadas e aquelas que estão detectando brotos de aspargo no circuito. Para isso, a AvL utiliza pequenos os sensores indutivos, BI3-M08K. A identificação exata dos módulos de colheita é implementada por meio do RFID - através da antena de leitura/escrita, TN-Q14 HF, que lê o código de cada cápsula individualmente. Além disso tudo, a detecção da posição é feita por meio de um encoder.

Acionamento do cronômetro a partir de um sensor indutivo

Assim que a máquina de colheita inicia seu circuito, ela passa por um sensor indutivo uprox, NI10U-M12, que inicia a contagem de tempo do processo de colheita no PLC. Além do seu movimento circular no circuito, quando os aspargos não crescem em fileiras ordenadas, os módulos de colheita também podem se mover para a direita e para a esquerda. Isso acontece através do ar comprimido que tem um pequeno delay de alguns décimos de segundos. Para garantir o alinhamento correto das cápsulas, o PLC recebe a informação da distância inicial e da posição do alvo dos módulos, medidas com os sensores a laser, LE550, da Banner Engineering, parceira da Turck.

Manobras por joystick

Os operadores usam um módulo de controle externo para o controle da velocidade e direção hidrostática da máquina de colheita. Dois encoders Turck medem a rotação das rodas; a AvL utiliza um sensor indutivo de posião linear para medir a posição da roda. Para isso, o sensor LI500-Q25 é conectado ao pistão do cilindro de direção. Dessa forma, o controlador calcula o ângulo de ambas as rodas, a partir de um único valor e o operador consegue manobrar a máquina facilmente com um joystick. Diferente de outros modelos oferecidos por empresas concorrentes, os fazendeiros não precisam acoplar o AvL Compact S1560 a um trator.

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