Όλο και περισσότερο, τα ρομπότ αντικαθιστούν τους ανθρώπους στις μονάδες επεξεργασίας τροφίμων. Ένα από τα πλεονεκτήματα είναι ότι όπου εργάζονται τα ρομπότ, αποφεύγεται η μόλυνση του προϊόντος από το προσωπικό. Το πρόβλημα είναι ότι ορισμένα προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων των ευαίσθητων φρούτων και λαχανικών, μπορεί να είναι πολύ ευαίσθητα για να τα χειριστούν τα ρομπότ.
Το Γερμανικό Ινστιτούτο Τεχνολογιών Τροφίμων αναγνώρισε το πρόβλημα και ανέλαβε την πρόκληση του σχεδιασμού τεχνολογίας που χειρίζεται ευαίσθητα προϊόντα χωρίς να τα καταστρέφει. Ο στόχος ήταν τριπλός:
- Να αναπτύξει μια νέα ελαστομερή (είδος πολυμερούς) λαβή για τον υγιεινό χειρισμό μη συσκευασμένων τροφίμων
- Να σχεδιάσετε μια λαβή ρομπότ που πιάνει ευαίσθητα αντικείμενα χωρίς να τα καταστρέφει στη διαδικασία
- Για να σχεδιάσετε μια λαβή που είναι ταυτόχρονα εύκαμπτη και ασφαλής για να πιάσετε προϊόντα διατροφής διαφορετικών σχημάτων, μεγεθών και φινιρίσματος επιφανειών.
Το αποτέλεσμα είναι η νέα ελαστομερής λαβή για υγιεινό χειρισμό μη συσκευασμένων τροφίμων από ρομπότ.
«Το σχέδιο εμπνεύστηκε από το ανθρώπινο χέρι, το οποίο έχει πολύ υψηλή ευελιξία όσον αφορά το κράτημα και το κράτημα», είπε ο Knut Franke του ινστιτούτου, ο οποίος παρουσίασε την ιδέα στη φετινή έκθεση Anuga FoodTec στην Κολωνία της Γερμανίας.
«Αυτό επιτυγχάνεται από τα πέντε δάχτυλα, τα οποία μπορούν να κινηθούν λίγο πολύ μεμονωμένα», είπε. «Επιπλέον, τα ανθρώπινα δάχτυλα μπορούν να ακολουθήσουν τα περιγράμματα κατά το κράτημα και το κράτημα. Η άλλη πτυχή ήταν η δυνατότητα σχεδιασμού του με πολύ συμπαγή τρόπο χωρίς μηχανικούς αρμούς. Λόγω του μαλακού υλικού, η δύναμη λαβής δεν είναι τόσο ακριβής όσο για τις σκληρές λαβές, αλλά κατανέμεται σε μεγαλύτερη περιοχή, μειώνοντας τις δυνάμεις αιχμής.»
Η τεχνολογία λαβής με βάση το ελαστομερές έχει υψηλές δυνατότητες χειρισμού τροφίμων και προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές λαβές, όπως η υγιεινή και η ευελιξία.
Η τεχνολογία είναι αρκετά προσαρμόσιμη για να πιάνει προϊόντα διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών και είναι εύκολη στην κατασκευή. Δεδομένου ότι χρησιμοποιεί TPE (χύτευση με έγχυση), μπορεί να κατασκευαστεί φθηνά. Το σύστημα λαβής έχει επίσης ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Απαιτήσεις για λαβές για τρόφιμα
Αν και μπορεί να φαίνεται σαν αρκετά απλή τεχνολογία, οι λαβές πρέπει να πληρούν αρκετές απαιτήσεις για να χρησιμοποιηθούν στα τρόφιμα. Σήμερα, υπάρχουν διάφοροι τύποι λαβών στην αγορά, συμπεριλαμβανομένων μηχανικών λαβών, πνευματικών λαβών (πάνω και υπό πίεση), ηλεκτρικών λαβών και συγκολλητικών λαβών. Δεν είναι όλα κατάλληλα για ευαίσθητα τρόφιμα.
Οι μηχανικές λαβές, για παράδειγμα, μπορούν να προκληθούν με δύναμη λαβής, είπε ο Franke. Γενικά, χρησιμοποιούν μια φόρμα ή μια σύνδεση που κλειδώνει με δύναμη, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά στο προϊόν. Εφόσον οι λαβές κενού απορροφούν υγρά στα συστήματα, η χρήση τους μπορεί να οδηγήσει σε εναποθέσεις και πιθανή μόλυνση. Ως αποτέλεσμα, κανένα από τα δύο δεν είναι κατάλληλο όσον αφορά την ασφάλεια και την ποιότητα των τροφίμων.
Από τεχνολογική άποψη, οι αρπάγες που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία τροφίμων πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις, είπε ο Franke, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου και του μήκους λαβής, της δύναμης λαβής και του αριθμού των κομματιών που πρέπει να πιαστούν.
Τα αντικείμενα που πρέπει να πιάνονται επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες, όπως το σχήμα, η μάζα, οι ιδιότητες της επιφάνειας, η ξηρότητα, η κολλητικότητα και η σταθερότητα. Η σταθερότητα και το σχήμα είναι ιδιαίτερα σημαντικά στην επεξεργασία του προϊόντος. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας και της υγρασίας, είναι επίσης σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Απαιτείται επίσης ευελιξία, ειδικά κατά τον χειρισμό της φυσικής μεταβλητότητας των τροφίμων.
«Γενικά, η αρχή των ελαστομερών λαβών βασίζεται σε μηχανικές αρπάγες», είπε ο Franke. «Αλλά αντί για σκληρά μέταλλα ή πλαστικά υλικά, τα μαλακά ελαστομερή εφαρμόζονται ως υλικό λαβής σε επαφή με την επιφάνεια του φαγητού».
Η δεύτερη βασική διαφορά είναι η αρχή λειτουργίας της λαβής.
«Επειδή μόνο τα μαλακά δάχτυλα λυγίζονται με πίεση, δεν απαιτούνται αρθρώσεις ή παρόμοιες κατασκευές, καθιστώντας αυτές τις λαβές μηχανικά αρκετά απλές», είπε.
Ίσως το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό, ωστόσο, είναι ο συμπαγής σχεδιασμός του, που το καθιστά ιδανική επιλογή για χρήση σε περιβάλλοντα με υψηλές απαιτήσεις υγιεινής.
"Ο σχεδιασμός της λαβής είναι πλήρως καθαριζόμενος επειδή αποφεύχθηκε η τρύπες και τα κενά όπου μπορούν να συσσωρευτούν υπολείμματα προϊόντος", είπε ο Franke.
Ο σχεδιασμός του το καθιστά ιδιαίτερα εύκολο στον καθαρισμό, κάτι που αποτελεί μπόνους για τις εταιρείες επεξεργασίας τροφίμων.
Ο σχεδιασμός της λαβής είναι το αποτέλεσμα ενός γερμανικού ερευνητικού έργου από τρία διαφορετικά ερευνητικά ινστιτούτα. Το Γερμανικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Τροφίμων είχε την ιδέα για το έργο, καθώς και την εμπειρία σε σχέση με τις εφαρμογές πρόσφυσης για τρόφιμα. Η Fraunhover AVV πραγματοποίησε την κατασκευή και το Γερμανικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Καουτσούκ επέλεξε τα ελαστομερή υλικά.