Roboti vse bolj nadomeščajo ljudi v obratih za predelavo hrane. Ena od prednosti je, da se tam, kjer delajo roboti, izognemo kontaminaciji izdelkov s strani osebja. Težava je v tem, da so lahko nekateri izdelki, vključno z občutljivim sadjem in zelenjavo, preobčutljivi, da bi jih roboti obravnavali.
Nemški inštitut za živilske tehnologije je prepoznal težavo in se lotil izziva oblikovanja tehnologije, ki obravnava občutljive izdelke, ne da bi jih poškodovala. Cilj je bil trojen:
- Razviti nov prijemal iz elastomera (vrsta polimera) za higiensko ravnanje z nepakirano hrano
- Oblikovati robotsko prijemalo, ki zajema občutljive predmete, ne da bi jih pri tem uničilo
- Zasnovati prijemalo, ki je fleksibilno in varno za prijemanje živilskih izdelkov različnih oblik, velikosti in površinske obdelave.
Rezultat je novo prijemalo iz elastomera za higiensko robotsko rokovanje z nepakirano hrano.
»Zasnova je bila navdihnjena s človeško roko, ki ima zelo visoko fleksibilnost glede prijemanja in držanja,« je povedal Knut Franke z inštituta, ki je idejo predstavil na letošnjem sejmu Anuga FoodTec v Kölnu v Nemčiji.
"To dosežemo s petimi prsti, ki jih je mogoče bolj ali manj individualno premikati," je dejal. »Poleg tega lahko človeški prsti med prijemom in držanjem sledijo obrisom. Drugi vidik je bila možnost oblikovanja na zelo kompakten način brez mehanskih spojev. Zaradi mehkega materiala prijemalna sila ni tako točna kot pri trdih prijemalih, ampak je porazdeljena po večji površini, kar zmanjšuje konične sile.”
Tehnologija prijemanja na osnovi elastomerov ima velik potencial za rokovanje z živili in ponuja številne prednosti pred običajnimi prijemali, vključno s higieno in prilagodljivostjo.
Tehnologija je dovolj prilagodljiva za oprijem izdelkov različnih oblik in velikosti ter je enostavna za izdelavo. Ker uporablja TPE (brizganje), ga je mogoče izdelati poceni. Sistem prijemanja ima tudi široko paleto aplikacij.
Zahteve za prijemala za živila
Čeprav se morda zdi dokaj preprosta tehnologija, morajo prijemala izpolnjevati več zahtev, da se lahko uporabljajo v hrani. Danes je na trgu več vrst prijemal, vključno z mehanskimi prijemali, pnevmatskimi prijemali (nad in pod pritiskom), električnimi prijemali in lepilnimi prijemali. Niso vsi primerni za občutljivo hrano.
Mehanska prijemala, na primer, lahko izzove sila oprijema, je dejal Franke. Na splošno uporabljajo obliko ali na silo zaklenjeno povezavo, kar lahko povzroči poškodbe izdelka. Ker vakuumska prijemala sesajo tekočine v sisteme, lahko njihova uporaba povzroči usedline in potencialno kontaminacijo. Posledično nobeno ni primerno z vidika varnosti in kakovosti hrane.
Franke je dejal, da morajo prijemala, ki se uporabljajo v predelavi hrane, tehnološko gledano izpolnjevati številne zahteve, vključno s časom in dolžino prijemanja, silo prijemanja in številom kosov, ki jih je treba prijeti.
Na predmete, ki jih je treba prijeti, vplivajo številni dejavniki, vključno z obliko, maso, površinskimi lastnostmi, suhostjo, lepljivostjo in trdnostjo. Trdnost in oblika sta še posebej pomembni pri predelavi pridelka. Upoštevati je treba tudi okoljske pogoje, vključno s temperaturo in vlago. Potrebna je tudi prilagodljivost, zlasti pri ravnanju z naravno spremenljivostjo živil.
"Na splošno načelo prijemal iz elastomera temelji na mehanskih prijemalih," je dejal Franke. "Toda namesto trdih kovin ali plastičnih materialov so mehki elastomeri uporabljeni kot prijemalni material v stiku s površino hrane."
Druga glavna razlika je princip delovanja prijemala.
"Ker so samo mehki prsti upognjeni zaradi pritiska, niso potrebni nobeni spoji ali podobne konstrukcije, zaradi česar so ta prijemala mehansko precej preprosta," je dejal.
Morda najpomembnejša lastnost pa je njegova kompaktna oblika, zaradi katere je idealna izbira za uporabo v okoljih z visokimi higienskimi zahtevami.
"Zasnova prijemala je popolnoma očiščena, saj smo se izognili luknjam in režam, kjer se lahko naberejo ostanki izdelka," je dejal Franke.
Zasnova omogoča še posebej enostavno čiščenje, kar je prednost za živilsko predelovalna podjetja.
Zasnova prijemala je rezultat nemškega raziskovalnega projekta treh različnih raziskovalnih inštitutov. Nemški inštitut za živilsko tehnologijo je imel idejo za projekt, pa tudi izkušnje v zvezi z prijemalnimi aplikacijami za hrano. Fraunhover AVV je izvedel konstrukcijo, Nemški inštitut za tehnologijo gume pa je izbral elastomerne materiale.