Arvien biežāk roboti aizstāj cilvēkus pārtikas pārstrādes rūpnīcās. Viena no priekšrocībām ir tā, ka vietās, kur strādā roboti, tiek novērsta produktu piesārņošana no personāla. Problēma ir tā, ka daži produkti, tostarp smalki augļi un dārzeņi, var būt pārāk jutīgi, lai roboti tos nevarētu apstrādāt.
Vācijas Pārtikas tehnoloģiju institūts apzinājās problēmu un uzņēmās izaicinājumu izstrādāt tehnoloģiju, kas apstrādā jutīgus produktus, tos nesabojājot. Mērķis bija trīskāršs:
- Izstrādāt jaunu elastomēra (polimēra veida) satvērēju higiēniskai apstrādei ar neiepakotu pārtiku
- Izstrādāt robotu satvērēju, kas satver jutīgus priekšmetus, tos neiznīcinot
- Izstrādāt satvērēju, kas ir gan elastīgs, gan drošs dažādu formu, izmēru un virsmas apdares pārtikas produktu satveršanai.
Rezultāts ir jauns elastomēra satvērējs higiēniskai izpakotu pārtikas apstrādei, ko veic roboti.
"Dizainu iedvesmojusi cilvēka roka, kurai ir ļoti augsta elastība attiecībā uz satveršanu un turēšanu," sacīja Knuts Franke no institūta, kurš prezentēja ideju šī gada Anuga FoodTec izstādē Ķelnē, Vācijā.
"To sasniedz ar pieciem pirkstiem, kurus var vairāk vai mazāk atsevišķi kustināt," viņš teica. “Turklāt cilvēka pirksti var sekot kontūrām satveršanas un turēšanas laikā. Otrs aspekts bija iespēja to izveidot ļoti kompaktā veidā bez mehāniskiem savienojumiem. Mīkstā materiāla dēļ satveršanas spēks nav tik precīzs kā cietajiem satvērējiem, bet tiek sadalīts lielākā laukumā, samazinot maksimālos spēkus.
Uz elastomēru balstītajai satveršanas tehnoloģijai ir liels potenciāls, lai apstrādātu pārtiku, un tā piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem satvērējiem, tostarp higiēnu un elastību.
Tehnoloģija ir pietiekami pielāgojama dažādu formu un izmēru izstrādājumu satveršanai, un to ir viegli izgatavot. Tā kā tas izmanto TPE (iesmidzināšanas formēšanu), to var ražot lēti. Satveršanas sistēmai ir arī plašs pielietojumu klāsts.
Prasības pārtikas produktu satvērējiem
Lai gan tā varētu šķist diezgan vienkārša tehnoloģija, satvērējiem ir jāatbilst vairākām prasībām, lai tos varētu izmantot pārtikā. Mūsdienās tirgū ir pieejami vairāki satvērēju veidi, tostarp mehāniskie satvērēji, pneimatiskie satvērēji (augstspiediena un zem spiediena), elektriskie satvērēji un līmes satvērēji. Ne visi ir piemēroti jutīgai pārtikai.
Piemēram, mehāniskos satvērējus var izaicināt saķeres spēks, sacīja Franke. Parasti tiek izmantots formas vai piespiedu bloķēšanas savienojums, kas var izraisīt produkta bojājumus. Tā kā vakuuma satvērēji sistēmās iesūc šķidrumus, to izmantošana var izraisīt nogulsnes un iespējamu piesārņojumu. Rezultātā neviens no tiem nav piemērots pārtikas nekaitīguma un kvalitātes ziņā.
Runājot tehnoloģiski, pārtikas pārstrādē izmantotajiem satvērējiem ir jāatbilst vairākām prasībām, sacīja Franke, tostarp satveršanas laikam un garumam, satveršanas spēkam un satveramo gabalu skaitam.
Satveramos objektus ietekmē vairāki faktori, tostarp forma, masa, virsmas īpašības, sausums, lipīgums un stingrība. Produktu apstrādē īpaši svarīga ir stingrība un forma. Jāņem vērā arī vides apstākļi, tostarp temperatūra un mitrums. Nepieciešama arī elastība, jo īpaši, rīkojoties ar pārtikas dabisko mainīgumu.
"Parasti elastomēra satvērēju princips ir balstīts uz mehāniskiem satvērējiem," sacīja Franke. "Bet cieto metālu vai plastmasas materiālu vietā mīkstie elastomēri tiek izmantoti kā satvērēja materiāls, kas saskaras ar pārtikas virsmu."
Otra galvenā atšķirība ir satvērēja funkcijas princips.
"Tā kā spiediena rezultātā tiek saliekti tikai mīkstie pirksti, nav nepieciešami savienojumi vai līdzīgas konstrukcijas, tāpēc šie satvērēji ir mehāniski diezgan vienkārši," viņš teica.
Tomēr, iespējams, vissvarīgākā īpašība ir tā kompaktais dizains, kas padara to par ideālu izvēli lietošanai vidē ar augstām higiēnas prasībām.
"Satvērēja dizains ir pilnībā tīrāms, jo tika izvairīties no caurumiem un spraugām, kur var uzkrāties produkta atliekas," sacīja Franke.
Dizains padara to īpaši viegli tīrāmu, kas ir bonuss pārtikas pārstrādes uzņēmumiem.
Satvērēja dizains ir Vācijas pētniecības projekta rezultāts no trim dažādiem pētniecības institūtiem. Vācijas Pārtikas tehnoloģijas institūtam bija ideja par projektu, kā arī pieredze saistībā ar pārtikas pielietojumu satveršanu. Fraunhover AVV veica būvniecību, un Vācijas Gumijas tehnoloģiju institūts izvēlējās elastomēra materiālus.