Egyre inkább robotok váltják fel az embereket az élelmiszer-feldolgozó üzemekben. Az egyik előny az, hogy ahol robotok dolgoznak, elkerülhető a termék személyzet általi szennyeződése. A probléma az, hogy egyes termékek, köztük a finom gyümölcsök és zöldségek túl érzékenyek lehetnek a robotok számára.
A Német Élelmiszertechnológiai Intézet felismerte a problémát, és vállalta a kihívást, hogy olyan technológiát tervezzen, amely képes kezelni az érzékeny termékeket anélkül, hogy károsítaná azokat. A cél hármas volt:
- Új elasztomer (egyfajta polimer) megfogó kifejlesztése a kicsomagolt élelmiszerek higiénikus kezeléséhez
- Olyan robotfogó tervezése, amely megragadja az érzékeny tárgyakat anélkül, hogy közben megsemmisítené azokat
- Olyan megfogó tervezése, amely egyszerre rugalmas és biztonságos különböző formájú, méretű és felületi minőségű élelmiszerek megfogására.
Az eredmény egy új elasztomer megfogó a kicsomagolt élelmiszerek robotok általi higiénikus kezeléséhez.
„A dizájnt az emberi kéz ihlette, amely nagyon rugalmas a fogás és a tartás tekintetében” – mondta Knut Franke, az intézet munkatársa, aki az idei Kölnben, a németországi Anuga FoodTec vásáron bemutatta az ötletet.
„Ez az öt ujjon keresztül érhető el, amelyek többé-kevésbé külön-külön is mozgathatók” – mondta. „Ráadásul az emberi ujjak követhetik a körvonalakat fogás és tartás közben. A másik szempont az volt, hogy nagyon kompakt módon, mechanikus kötések nélkül tervezhető. A puha anyag miatt a megfogóerő nem olyan pontos, mint a kemény megfogóknál, hanem nagyobb területen oszlik el, csökkentve a csúcserőket.”
Az elasztomer alapú megfogási technológia nagy lehetőségeket rejt magában az élelmiszerek kezelésére, és számos előnnyel rendelkezik a hagyományos megfogókkal szemben, beleértve a higiéniát és a rugalmasságot.
A technológia kellően adaptálható a különböző formájú és méretű termékek megfogására, és könnyen gyártható. Mivel TPE-t (fröccsöntés) használ, olcsón előállítható. A megfogórendszer alkalmazási köre is széles.
Élelmiszerek megfogóira vonatkozó követelmények
Bár meglehetősen egyszerű technológiának tűnhet, a megfogóknak számos követelménynek kell megfelelniük ahhoz, hogy élelmiszerekben használhatók legyenek. Ma többféle megfogó létezik a piacon, beleértve a mechanikus megfogókat, a pneumatikus megfogókat (nyomás alatt és nyomás alatt), az elektromos megfogókat és a ragasztós megfogókat. Nem mindegyik alkalmas érzékeny élelmiszerekhez.
A mechanikus megfogókat például meg lehet támadni a fogási erővel, mondta Franke. Általában formát vagy kényszerre zárt kapcsolatot használnak, ami a termék károsodását okozhatja. Mivel a vákuumfogók folyadékot szívnak be a rendszerekbe, használatuk lerakódásokhoz és potenciális szennyeződéshez vezethet. Ennek eredményeként egyik sem megfelelő élelmiszerbiztonsági és -minőségi szempontból.
Technológiai szempontból az élelmiszer-feldolgozásban használt megfogóknak számos követelménynek kell megfelelniük, mondta Franke, beleértve a megfogási időt és hosszt, a megfogási erőt és a megfogandó darabok számát.
A megfogandó tárgyakat számos tényező befolyásolja, beleértve az alakot, tömeget, felületi tulajdonságokat, szárazságot, ragadósságot és szilárdságot. A termékfeldolgozás során különösen fontos a szilárdság és a forma. A környezeti feltételeket, beleértve a hőmérsékletet és a nedvességet, szintén figyelembe kell venni. Rugalmasság is szükséges, különösen az élelmiszerek természetes változékonyságának kezelésekor.
„Általában az elasztomer megfogók elve a mechanikus megfogókon alapul” – mondta Franke. "De keményfém vagy műanyag helyett lágy elasztomereket alkalmaznak megfogóanyagként, amely érintkezik az élelmiszer felületével."
A második fő különbség a megfogó funkció elve.
"Mivel csak a puha ujjak hajlítják meg a nyomást, nincs szükség kötésekre vagy hasonló szerkezetekre, így ezek a megfogók mechanikailag meglehetősen egyszerűek" - mondta.
Talán a legfontosabb jellemzője a kompakt kialakítás, amely ideális választássá teszi a magas higiéniai követelményeket támasztó környezetekben való használatra.
"A megfogó kialakítása teljesen tisztítható, mivel elkerülték a lyukakat és réseket, ahol a termékmaradványok felhalmozódhatnak" - mondta Franke.
A kialakítás különösen egyszerűvé teszi a tisztítást, ami bónusz az élelmiszer-feldolgozó cégek számára.
A megfogó kialakítása három különböző kutatóintézet német kutatási projektjének eredménye. A projekt ötlete a Német Élelmiszertechnológiai Intézetben volt, valamint az élelmiszerek megragadó alkalmazásainak tapasztalatai. A kivitelezést a Fraunhover AVV végezte, az elasztomer anyagokat a Német Gumitechnológiai Intézet választotta.