Robotlar, gıda işleme tesislerinde insanların yerini giderek daha fazla alıyor. Avantajlarından biri, robotların çalıştığı yerde personelin ürüne bulaşmasının önlenmesidir. Sorun, hassas meyve ve sebzeler de dahil olmak üzere bazı ürünlerin robotların kullanamayacağı kadar hassas olabilmesidir.
Alman Gıda Teknolojileri Enstitüsü sorunun farkına vardı ve hassas ürünleri onlara zarar vermeden işleyen bir teknoloji tasarlama zorluğunu üstlendi. Hedef üç yönlüydü:
- Paketlenmemiş gıdaların hijyenik şekilde taşınması için yeni bir elastomer (bir tür polimer) tutucu geliştirmek
- Hassas nesneleri, işlem sırasında onlara zarar vermeden kavrayan bir robot tutucu tasarlamak
- Farklı şekil, boyut ve yüzey kaplamalarına sahip gıda ürünlerini kavramak için hem esnek hem de güvenli bir tutucu tasarlamak.
Sonuç, ambalajlanmamış gıdaların robotlar tarafından hijyenik şekilde taşınmasına yönelik yeni elastomer tutucudur.
Fikrini bu yıl Almanya'nın Köln kentinde düzenlenen Anuga FoodTec Fuarı'nda sunan enstitüden Knut Franke, "Tasarım, kavrama ve tutma açısından çok yüksek bir esnekliğe sahip olan insan elinden ilham aldı" dedi.
"Buna, aşağı yukarı tek tek hareket ettirilebilen beş parmakla ulaşılır" dedi. “Ayrıca insan parmakları kavrama ve tutma sırasında hatları takip edebiliyor. Diğer bir husus da onu mekanik bağlantılar olmadan oldukça kompakt bir şekilde tasarlama imkanıydı. Yumuşak malzeme nedeniyle kavrama kuvveti, sert tutucularda olduğu gibi anlık değil, daha geniş bir alana dağıtılarak tepe kuvvetleri azaltılıyor."
Elastomer bazlı kavrama teknolojisi, gıdaların işlenmesinde yüksek potansiyele sahiptir ve geleneksel kavrayıcılara göre hijyen ve esneklik gibi çeşitli avantajlar sunar.
Teknoloji, farklı şekil ve boyutlardaki ürünleri tutacak kadar uyarlanabilir ve üretimi kolaydır. TPE (enjeksiyon kalıplama) kullanıldığı için ucuza üretilebilmektedir. Kavrama sistemi aynı zamanda geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Gıdalara yönelik kıskaçlar için gereklilikler
Oldukça basit bir teknoloji gibi görünse de, tutucuların gıdada kullanılabilmesi için çeşitli gereksinimleri karşılaması gerekiyor. Günümüzde piyasada mekanik tutucular, pnömatik tutucular (aşırı ve düşük basınç), elektrikli tutucular ve yapışkan tutucular dahil olmak üzere çeşitli tutucu türleri bulunmaktadır. Hepsi hassas gıdalar için uygun değildir.
Franke, örneğin mekanik tutucuların kavrama kuvveti nedeniyle zorlanabileceğini söyledi. Genellikle form veya zorla kilitlenmiş bağlantı kullanırlar ve bu da ürüne zarar verebilir. Vakumlu tutucular sıvıları sistemlere emdiğinden, bunların kullanımı tortulara ve potansiyel kirlenmeye yol açabilir. Sonuç olarak ikisi de gıda güvenliği ve kalitesi açısından uygun değildir.
Franke, teknolojik açıdan konuşursak, gıda işlemede kullanılan kıskaçların, kavrama süresi ve uzunluğu, kavrama kuvveti ve tutulması gereken parça sayısı da dahil olmak üzere bir dizi gereksinimi karşılaması gerektiğini söyledi.
Tutulacak nesneler şekil, kütle, yüzey özellikleri, kuruluk, yapışkanlık ve sertlik gibi bir dizi faktörden etkilenir. Ürün işlemede sertlik ve şekil özellikle önemlidir. Sıcaklık ve nem dahil çevresel koşullar da dikkate alınması gereken noktalardır. Özellikle gıdaların doğal değişkenliği ele alınırken esneklik de gereklidir.
Franke, "Genel olarak elastomer tutucuların prensibi mekanik tutuculara dayanmaktadır" dedi. “Fakat gıda yüzeyiyle temas eden tutucu malzeme olarak sert metal veya plastik malzemeler yerine yumuşak elastomerler kullanılıyor.”
İkinci temel fark ise tutucunun fonksiyon prensibidir.
"Sadece yumuşak parmaklar basınç nedeniyle büküldüğü için hiçbir bağlantı veya benzeri yapıya gerek kalmıyor, bu da bu tutucuları mekanik olarak oldukça basit hale getiriyor" dedi.
Belki de en önemli özelliği kompakt tasarımıdır, bu da onu yüksek hijyen gereksinimleri olan ortamlarda kullanım için ideal bir seçim haline getirir.
Franke, "Kavrayıcı tasarımı tamamen temizlenebilir çünkü ürün kalıntılarının birikebileceği delik ve boşluklardan kaçınıldı" dedi.
Tasarım, temizlemeyi özellikle kolaylaştırıyor; bu da gıda işleme şirketleri için bir avantaj.
Tutucu tasarımı, üç farklı araştırma enstitüsünün bir Alman araştırma projesinin sonucudur. Alman Gıda Teknolojisi Enstitüsü, proje fikrine ve gıdaya yönelik kavrama uygulamalarına ilişkin deneyime sahipti. Fraunhover AVV inşaatı gerçekleştirdi ve Alman Kauçuk Teknolojisi Enstitüsü elastomer malzemeleri seçti.