Orchideeënteler Hazeu Orchids uit Delfgauw heeft een deel van het intern transport gerobotiseerd. De robot plaatst potten met jonge orchideeën op rolcontainers, waar ze verder worden opgekweekt, totdat ze klaar zijn voor de verkoop. De kunst is zoveel mogelijk orchideeën op een rolcontainer te krijgen, om de productiviteit van het teeltbedrijf te optimaliseren. De potten mogen echter ook weer niet te dicht bij elkaar staan om beschadiging van de planten te voorkomen.
Met behulp van het Sysmac-platform en elektronische componenten van Omron uit Hoofddorp bouwde machinebouwer Javo uit Noordwijkerhout een robot voor Hazeu Orchids. Die robot plaatst per uur zo’n 2.000 tot 3.000 planten met de juiste tussenruimte op de rolcontainers.
Het familiebedrijf uit Delfgauw teelt op 7 ha diverse soorten phalaenopsis. Van de 4,5 miljoen planten gaat het merendeel zonder tussenkomst van de veiling direct naar grote winkelketens; supermarkten, maar ook bouwmarkten en tuincentra. Het telen van phalaenopsis is volgens mede-eigenaar Chiel Hazeu – verantwoordelijk voor teelt en techniek – een delicaat proces. “Het is een kwetsbare plant. De retail vraagt echter mooie planten van een constante, uniforme kwaliteit en natuurlijk een aantrekkelijke prijs. Een orchidee wordt niet verkocht als de kwaliteit te wensen overlaat. Dat stelt dus niet alleen hoge eisen aan de handling op ons bedrijf, tijdens het transport, in de logistieke centra en de winkels, maar ook aan de verpakking en de presentatie.”
Planten per vierkante meter
Het aantal planten dat het bedrijf per beschikbare vierkante meter kan telen, is naast temperatuur, luchtvochtigheid en bemesting een van de belangrijkste factoren die van invloed is op de productiviteit. “Hoe hoger het aantal groeiende planten per vierkante meter hoe hoger de uiteindelijke productie. De orchideeën kunnen echter niet te dicht bij elkaar worden gezet om beschadiging van de planten te voorkomen. De bladeren groeien namelijk over de potrand heen en orchideeënwortels hebben de neiging boven uit de pot te groeien en in naastgelegen potten te wortelen. Bij het verplaatsen van potten kan daardoor schade ontstaan. Voordat we de planten in de tweede opkweekruimte ruimer uit elkaar zetten, voorzien we de potten daarom van een transparante kunststof kraag.”
Die beschermt de plant, maar belangrijker is dat de kraag het blad bij elkaar houdt. “Zo kunnen we meer potten naast elkaar zetten. Zonder kraag konden we in de tweede opkweek zo’n 56 planten per vierkante meter op de rolcontainers plaatsen; met kraag ongeveer 65. Dat is zo’n vijftien procent meer”, stelt Hazeu.
Procesautomatisering
De broers Hazeu zijn altijd op zoek naar technieken en methodes om de werkprocessen op het bedrijf en de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren. Dat is van belang voor de prijsvorming, voor de beperking van de uitval en voor de optimalisatie van de productiviteit. Het toepassen van speciale stokjes en clips om de takken met bloemen te fixeren en het plaatsen van de kunststof kragen zijn effectieve maatregelen gebleken, maar daarnaast kijkt Hazeu ook naar de mogelijkheden voor procesautomatisering. “Omdat de orchidee zo’n kwetsbare plant is, gebeuren de meeste werkzaamheden nog handmatig”, licht hij toe.
Dat geldt voor het sorteren, maar ook voor het plaatsen van de kragen en vastzetten van de takken met bloemen. “We hebben bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van camera’s voor sorteren en kwaliteitscontrole, maar dat is bij orchideeënplanten nog te complex en te kostbaar. De aanvoer van potten voor het sorteren en het plaatsen van de kragen hebben we in 2012 al wel geautomatiseerd met behulp van transportbanden. De meest logische, volgende stap was het automatisch plaatsen van potten op de rolcontainers.”
Samenwerking
Voor de bouw van de machine werd machinebouwer Javo benaderd. “Vaak gaat het om machines voor het vullen, verplaatsen en handlen van potten en trays of om apparatuur die inspeelt op de arbowetgeving”, legt sales manager Peter Rijnders uit. Daarnaast werd Omron, een van de vaste leveranciers van de machinebouwer, bij de ontwikkeling van de robot betrokken. Bij de robot voor Hazeu Orchids is voor het eerst gebruik gemaakt van het Sysmac-platform, waarmee de robot integraal kan worden ontwikkeld en geprogrammeerd, inclusief de interface, de PLC’s en de servo-drives.
Lineaire techniek
De werkzaamheden van de robot zijn op zich niet erg gecompliceerd. De potten, die van een kraag zijn voorzien, worden op een transportband aangevoerd. De band bestaat uit individuele pottendragers, omdat orchideeën in pot nogal instabiel zijn. Ze worden in de robot op een vooraf geprogrammeerde afstand in een rij opgesteld. Nadat sensoren hebben gecontroleerd of de rij vol is, pakt een ‘vork’ voorzien van verstelbare tanden de rij met potten op en plaatst ze op de rolcontainer. In het programma is een subtiele, extra beweging geprogrammeerd. De vork duwt de rij potten licht tegen de voorgaande rij aan en beweegt dan een stukje terug om de potten vervolgens neer te zetten.
Dankzij deze extra beweging voorkomt de robot dat de potten tegen blad of wortels van de vorige rij stoten en omvallen. Door het programmeren van de extra beweging is het aantal omvallende potten met meer dan 99% gereduceerd. Dat scheelt beschadiging en handmatig ingrijpen om potten weer rechtop te zetten. Door het gebruiksgemak van de controller was het programmeren van deze extra beweging relatief eenvoudig.
Om de bewegingen van de vork nauwkeurig uit te kunnen voeren wordt gebruik gemaakt van een lineaire aandrijving. De arm met de vork is opgehangen in een portaal, besturing gebeurt met behulp van industriële servomotoren.
Veiligheidsprogramma
Het veiligheidsprogramma kan dankzij standaard aanwezige veiligheidsbouwstenen snel in de safety controller worden geconfigureerd en aangepast. Daardoor is het mogelijk de safety controller zonder problemen in de applicatie en de besturing te integreren.
Bij Hazeu staan twee robots; een voor een lijn met eerste keus planten, die naar de volgende fase van het kweekproces kunnen en een lijn voor planten die nog te klein zijn en meer tijd nodig hebben. Voor de robots is een programma ontwikkeld dat op basis van de potmaat en de grootte van de plant berekent hoeveel potten op de rolcontainers worden geplaatst en hoe groot de onderlinge afstand is. Die profielen zijn in een database opgeslagen en kunnen op het kleuren touchscreen simpel worden geselecteerd.
Datzelfde touchscreen geeft ook informatie over de status van de robot en eventuele foutmeldingen. Dankzij de mogelijkheid om op afstand in de robot in te bellen, kunnen beide leveranciers continu de status en prestaties van de robot monitoren en de besturing waar nodig softwarematig aanpassen.
Arbeidskosten
Maar veel onderhoud hebben de robots niet nodig gehad. De robots zijn sinds juni 2014 operationeel en hebben de afgelopen jaren zonder problemen gedraaid. Elke robot heeft een capaciteit van zo’n 700 cycli van de robotarm per uur, maar die werd aanvankelijk niet volledig benut. “Tegenwoordig lopen alle potten via de robot en hebben we de snelheid telkens iets opgevoerd”, besluit Hazeu. “Nog afgezien van het voorkomen van beschadigingen, hebben we dankzij de robots zo’n 20 procent bespaard op arbeidskosten.”
Samenvatting
Hazeu Orchids werkt sinds enige tijd met een robot die een deel van het intern transport automatiseert. De potten met kraag worden op een transportband aangevoerd en door de robot op een vooraf geprogrammeerde afstand in een rij opgesteld. Een vork voorzien van sensoren plaatst ze op de rolcontainer. Een extra geprogrammeerde beweging voorkomt dat de planten elkaar beschadigen.
Tekst: Theo Snijders. Foto’s: Leo Duijvestijn en Wim van IJzendoorn.
