Սննդի վերամշակման գործարաններում մարդկանց փոխարինում են ռոբոտները: Առավելություններից մեկն այն է, որ այնտեղ, որտեղ աշխատում են ռոբոտները, խուսափում են անձնակազմի կողմից արտադրանքի աղտոտումից: Խնդիրն այն է, որ որոշ ապրանքներ, ներառյալ նուրբ մրգերն ու բանջարեղենը, կարող են չափազանց զգայուն լինել ռոբոտների համար:
Սննդի տեխնոլոգիաների գերմանական ինստիտուտը ճանաչեց խնդիրը և ստանձնեց տեխնոլոգիայի նախագծման մարտահրավերը, որը մշակում է զգայուն արտադրանքները՝ առանց դրանք վնասելու: Նպատակը եռակի էր.
- Մշակել նոր էլաստոմեր (պոլիմերային տեսակ) բռնիչ՝ չփաթեթավորված սննդամթերքի հիգիենիկ մշակման համար
- Նախագծել ռոբոտի բռնիչ, որը կբռնի զգայուն իրերը՝ այդ ընթացքում չկործանելով դրանք
- Ձևավորել բռնիչ, որը և՛ ճկուն է, և՛ անվտանգ՝ տարբեր ձևերի, չափերի և մակերեսի հարդարման պարենային ապրանքներ բռնելու համար:
Արդյունքն այն է, որ ռոբոտների կողմից չփաթեթավորված սննդի հիգիենիկ մշակման համար նոր էլաստոմերային բռնիչ է:
«Դիզայնը ոգեշնչվել է մարդու ձեռքից, որն ունի շատ բարձր ճկունություն բռնելու և բռնելու առումով», - ասում է ինստիտուտից Կնուտ Ֆրանկեն, ով գաղափարը ներկայացրել է Գերմանիայի Քյոլն քաղաքում այս տարվա Anuga FoodTec տոնավաճառում:
«Սրան հասնում են հինգ մատները, որոնք կարող են քիչ թե շատ առանձին շարժվել», - ասաց նա: «Բացի այդ, բռնելու և բռնելու ժամանակ մարդու մատները կարող են հետևել եզրագծին: Մյուս ասպեկտը այն շատ կոմպակտ ձևով նախագծելու հնարավորությունն էր՝ առանց մեխանիկական հոդերի: Փափուկ նյութի շնորհիվ բռնելու ուժը այնքան էլ ճշտապահ չէ, որքան կոշտ բռնիչներում, այլ բաշխվում է ավելի մեծ տարածքի վրա՝ նվազեցնելով գագաթնակետային ուժերը»:
Էլաստոմերի վրա հիմնված բռնելու տեխնոլոգիան սննդամթերքի հետ աշխատելու մեծ ներուժ ունի, և այն առաջարկում է մի շարք առավելություններ սովորական բռնիչներով, ներառյալ հիգիենան և ճկունությունը:
Տեխնոլոգիան բավականաչափ հարմարվող է տարբեր ձևերի և չափերի արտադրանքները բռնելու համար, և այն հեշտ է արտադրել: Քանի որ այն օգտագործում է TPE (ներարկման համաձուլվածք), այն կարող է արտադրվել էժան: Բռնման համակարգը նույնպես ունի կիրառման լայն շրջանակ:
Սննդի համար բռնիչներով պահանջներ
Թեև դա բավականին պարզ տեխնոլոգիա է թվում, բռնիչները պետք է բավարարեն մի քանի պահանջներ, որպեսզի օգտագործվեն սննդի մեջ: Այսօր շուկայում կան մի քանի տեսակի բռնիչներ, այդ թվում՝ մեխանիկական բռնիչներ, օդաճնշական բռնիչներ (ճնշման տակ և ճնշման տակ), էլեկտրական բռնիչներ և կպչուն բռնիչներ: Ոչ բոլորն են հարմար զգայուն սննդի համար:
Մեխանիկական բռնիչներն, օրինակ, կարող են վիճարկվել բռնելով ուժով, ասել է Ֆրանկեն: Ընդհանրապես, նրանք օգտագործում են ձև կամ ուժով կողպված կապ, որը կարող է հանգեցնել արտադրանքի վնասմանը: Քանի որ վակուումային բռնիչները հեղուկներ են ներծծում համակարգերի մեջ, դրանց օգտագործումը կարող է հանգեցնել նստվածքների և հնարավոր աղտոտման: Արդյունքում, սննդամթերքի անվտանգության և որակի առումով ոչ մեկը հարմար չէ:
Տեխնոլոգիապես, սննդի վերամշակման մեջ օգտագործվող բռնիչները պետք է բավարարեն մի շարք պահանջներ, ասաց Ֆրանկեն, ներառյալ բռնելու ժամանակը և երկարությունը, բռնելու ուժը և կտորների քանակը, որոնք պետք է բռնել:
Օբյեկտների վրա, որոնք պետք է բռնել, ազդում են մի շարք գործոնների վրա, ներառյալ ձևը, զանգվածը, մակերեսի հատկությունները, չորությունը, կպչունությունը և ամրությունը: Կոշտությունը և ձևը հատկապես կարևոր են արտադրանքի վերամշակման ժամանակ: Շրջակա միջավայրի պայմանները, ներառյալ ջերմաստիճանը և խոնավությունը, նույնպես պետք է հաշվի առնել: Պահանջվում է նաև ճկունություն, հատկապես սննդամթերքի բնական փոփոխականության հետ աշխատելիս:
«Ընդհանուր առմամբ, էլաստոմերային բռնակների սկզբունքը հիմնված է մեխանիկական բռնիչների վրա», - ասաց Ֆրանկեն: «Սակայն կոշտ մետաղի կամ պլաստմասե նյութերի փոխարեն փափուկ էլաստոմերները կիրառվում են որպես բռնող նյութ սննդի մակերեսի հետ շփման մեջ»:
Երկրորդ հիմնական տարբերությունը բռնիչի ֆունկցիայի սկզբունքն է:
«Քանի որ միայն փափուկ մատները թեքում են ճնշումից, հոդերի կամ նմանատիպ կոնստրուկցիաներ չեն պահանջվում, ինչը մեխանիկորեն բավականին պարզ է դարձնում այս բռնիչները», - ասաց նա:
Թերևս ամենակարևոր առանձնահատկությունը, սակայն, նրա կոմպակտ դիզայնն է, որն այն դարձնում է իդեալական ընտրություն հիգիենիկ բարձր պահանջներ ունեցող միջավայրերում օգտագործելու համար:
«Բռնիչի դիզայնը լիովին մաքրելի է, քանի որ անցքերն ու բացերը խուսափել են, որտեղ ապրանքի մնացորդները կարող են կուտակվել», - ասաց Ֆրանկեն:
Դիզայնը հատկապես հեշտացնում է այն մաքրելը, ինչը բոնուս է սննդի վերամշակող ընկերությունների համար:
Գրիչի դիզայնը երեք տարբեր հետազոտական ինստիտուտների գերմանական հետազոտական նախագծի արդյունք է: Գերմանական Սննդի Տեխնոլոգիաների Ինստիտուտը նախագծի գաղափարն ուներ, ինչպես նաև փորձը սննդի կիրառման հետ կապված: Fraunhover AVV-ն իրականացրել է շինարարությունը, իսկ գերմանական ռետինե տեխնոլոգիայի ինստիտուտն ընտրել է էլաստոմերային նյութերը։