Zdrowe ryby hodowlane dzięki silnikom liniowym INOX

Firma Skala Maskon opracowała maszynę VX-8, która może automatycznie zaszczepić do 20000 ryb na godzinę. Tym sposobem znacznie ogranicza stosowanie leków w akwakulturze oraz zapewnia światowej populac

Silniki liniowe ograniczają stosowanie antybiotyków w gospodarstwach rybnych

Firma Skala Maskon opracowała maszynę VX-8, która może automatycznie zaszczepić do 20000 ryb na godzinę. Tym sposobem znacznie ogranicza stosowanie leków w akwakulturze oraz zapewnia światowej populacji dostawę zdrowych ryb. Ta rewolucja w hodowli ryb jest możliwa dzięki zastosowaniu wysokowydajnego systemu przetwarzania obrazu w połączeniu z dynamicznymi, kompaktowymi silnikami liniowymi ze stali nierdzewnej o stopniu ochrony IP69K firmy LinMot. 

Z globalnego punktu widzenia ryby stały się najważniejszym źródłem białka dla ludzi. Według opinii ekspertów popyt na mięso ryb może się podwoić w ciągu jednej lub dwóch dekad.  Negatywne skutki uboczne akwakultury przemysłowej, takie jak wysoki poziom zanieczyszczenia lekami, odstraszyły zwłaszcza europejskich konsumentów, doprowadzając  kilka lat temu do załamania sprzedaży. Ryby hodowlane żyją w środowisku skupionym na osiągnięciu maksymalnej produkcji  co powoduje, że mają one znacznie mniej miejsca do życia niż ich kuzyni na wolności. To sprawia, że są one szczególnie podatne na choroby i pasożyty. Przykładowo epidemia zakaźnej anemii łososiowej (ISA), która wybuchła w 2007 roku, spowodowała spadek produkcji łososia w Chile z 400 000 ton do zaledwie 250 000 ton w ciągu dwóch lat. Oprócz ISA istnieje wiele innych chorób, takich jak furunuloza, które zagrażają stadom ryb. Dlatego wielu hodowców stosuje duże ilości leków profilaktycznych, zwłaszcza antybiotyków. Rosnąca krytyka spowodowana ilością skutków ubocznych antybiotyków doprowadziła do ograniczenia stosowania leków w Europie.

Automatyczne szczepienie 20000 ryb na godzinę

Norwegia od dawna walczy z problemami przemysłu akwakulturowego. Krajowi, w którym ryby są trzecim najważniejszym produktem eksportowym, udało się niemal całkowicie wyeliminować antybiotyki. W szczytowym okresie w 1987 r. rybołówstwo norweskie zużywało około 50 ton antybiotyków rocznie – więcej niż przypisano całej populacji Norwegii w tym samym okresie. Zużycie w gospodarstwach rybnych wynosi obecnie mniej niż 100 kilogramów rocznie. 98%  wszystkich łososi hodowanych nie ma żadnego kontaktu z antybiotykami. Było to możliwe dzięki szczepieniu ryb. Zazwyczaj wstrzykuje się jednocześnie kilka szczepionek.

Ryby zaliczane są do zwierząt zmiennocieplnych, co oznacza, że ich tempo przemiany materii zależy od temperatury. W związku z tym zastrzyk musi zawierać również czynnik rozgrzewający układ odpornościowy. Procedura szczepienia jest jednak trudna, ponieważ do tej pory każda ryba musiała być szczepiona ręcznie. Biorąc pod uwagę liczbę ryb hodowanych rocznie – 1,4 miliona ton łososia w akwakulturze na całym świecie w 2010 roku – procedura ta była wysoce niewydajna. Dlatego firma Maskon zwróciła się ku automatyzacji procesu szczepień. 

System opracowany przez firmę, który wymaga tylko jednego operatora, może automatycznie znieczulić, posortować, odizolować i zaszczepić do 20 000 ryb na godzinę, w zależności od modelu maszyny. Wcześniej wymagałoby to  pracy czterech do sześciu doświadczonych pracowników.  Maszyna może nie tylko zaszczepić znacznie więcej ryb, ale także zapewnia znacznie wyższą jakość szczepień. Rdzeń systemu składa się z jednego (VX-4) lub dwóch (VX-8) modułów, każdy wyposażony w cztery stacje szczepień. System przetwarzania obrazu firmy Tordivel z Oslo najpierw mierzy każdą rybę i dostarcza informację niezbędną do obliczenia indywidualnego punktu wstrzyknięcia. Następnie cała stacja szczepień jest odpowiednio ustawiana za pomocą silnika liniowego firmy LinMot. Dzięki temu możliwe jest trafienie w optymalne miejsce wstrzyknięcia dla każdej ryby z precyzją powyżej 98%. Długość ryby, określona przez system przetwarzania obrazu, jest również używana do obliczenia głębokości wtrysku dla każdej pojedynczej ryby. Następnie czujnik na igle monitoruje proces wstrzyknięcia i dawkę szczepionki dla każdej ryby. W rezultacie współczynnik śmiertelności wynosi mniej niż 0,02%.

Wymagania dotyczące napędów stacji wtryskowej są wysokie. W szczególności muszą spełniać wymogi higieniczne przemysłu spożywczego. Silniki liniowe INOX ze stali nierdzewnej serii P01-37x120F-HP-SSC firmy LinMot spełniają te wymagania. Wykonane są w całości ze stali nierdzewnej (1.4404 / 316) i charakteryzują się wysokim stopniem ochrony IP69K. Z konstrukcji silnika zostały wyeliminowane uszczelki. Wszystkie połączenia są spawane. Uzwojenia silnika są hermetycznie zalane żywicą, aby zapobiec tworzeniu się kondensacji. 

Dzięki tym cechom oraz zamkniętej, łatwej do czyszczenia powierzchni ze stali nierdzewnej, silniki liniowe INOX doskonale sprawdzają się w maszynach i urządzeniach przetwarzających produkty spożywcze lub farmaceutyczne. Nie był to jednak jedyny powód, dla którego klient zdecydował się na zastosowanie silników ze stali nierdzewnej szwajcarskiej firmy. Decydowały  również wymagania przestrzenne –  ta dostępna w modułach szczepionek jest niewielka. Kompaktowa forma silników liniowych, które nie mają wystających części ani przekładni (w przeciwieństwie do konwencjonalnych serwomotorów), była bardzo atrakcyjna dla projektantów Maskon. Zastosowanie cylindrów pneumatycznych nie wchodziło w grę,  ponieważ nie mogły one osiągnąć szybkości i precyzji wymaganej przez aplikację. Przeprowadzona przez Maskon ocena silników liniowych dostępnych na rynku ostatecznie wykazała, że tylko rozwiązania ze stali nierdzewnej firmy LinMot mogą zapewnić dynamikę, precyzję, a zwłaszcza klasę ochrony i kompaktową obudowę wymaganą przez maszynę do szczepień.

Bogate portfolio produktów, w tym warianty EX

Dotyczy to również  modelu PS01-37x120F-HP-SSC-R statora LinMot stosowanego w jednostce szczepień o średnicy zewnętrznej 48 mm i długości 296 mm. W połączeniu z odpowiednim sliderem jest w stanie przyłożyć stałą siłę do 210 N w całym zakresie skoku. W standardowej linii produktów slidery LinMot są dostępne dla skoku od 75 do 680 mm. Do jednostki szczepień wybrano wariant o zmniejszonej średnicy, PL01-19×350 / 260, ze skokiem 120 mm. 

Silnik jest sterowany przez serwowzmacniacz model B1100-VF-HC, również firmy LinMot, który obsługuje zarówno sterowanie siłą jak i regulacją prędkości i jest przeznaczony do integracji silników liniowych w układach z nadrzędnym kontrolerem osi. Siła lub prędkość silników jest w ten sposób ustawiana przez główny regulator położenia za pomocą analogowego sygnału różnicowego ± 10V. Do sprzężenia zwrotnego można użyć wewnętrznego systemu pomiarowego LinMot lub precyzyjnego zewnętrznego systemu pomiarowego. Proste elementy sterujące pozycjonowaniem mogą uruchamiać sterownik B100-VF za pomocą silnika krokowego lub kierunkowych sygnałów impulsowych. Podczas testowania i uruchamiania sterownik VF może również pracować w trybie punkt-punkt z czterema dowolnie programowalnymi położeniami krańcowymi.

Szczególnie kompaktowe silniki liniowe ze stali nierdzewnej firmy LinMot używane do pozycjonowania mają stopień ochrony IP69K, są całkowicie wodoszczelne i spełniają najbardziej rygorystyczne przepisy dotyczące higieny. (Zdjęcie: Rossmann)

Obserwuj nas na:

Facebooku – www.facebook.com/multiprojekt

LinkedIn – www.linkedin.com/company/multiprojekt

Instagramie – www.instagram.com/multiprojekt.pl