खाद्य प्रसंस्करण संयंत्रों में तेजी से रोबोट मनुष्यों की जगह ले रहे हैं। एक लाभ यह है कि जहां रोबोट काम करते हैं, वहां कर्मियों द्वारा उत्पाद संदूषण से बचा जाता है। समस्या यह है कि नाजुक फल और सब्जियों सहित कुछ उत्पाद रोबोट के लिए बहुत संवेदनशील हो सकते हैं।
जर्मन इंस्टीट्यूट ऑफ फूड टेक्नोलॉजीज ने समस्या को पहचाना और ऐसी तकनीक डिजाइन करने की चुनौती ली जो संवेदनशील उत्पादों को नुकसान पहुंचाए बिना उन्हें संभालती है। उद्देश्य तीन गुना था:
- अनपैक्ड भोजन के स्वच्छ संचालन के लिए एक उपन्यास इलास्टोमेर (एक प्रकार का बहुलक) ग्रिपर विकसित करना
- एक रोबोट ग्रिपर डिजाइन करने के लिए जो संवेदनशील वस्तुओं को इस प्रक्रिया में नष्ट किए बिना पकड़ लेता है
- एक ग्रिपर डिजाइन करना जो विभिन्न आकार, आकार और सतह खत्म के खाद्य उत्पादों को पकड़ने के लिए लचीला और सुरक्षित दोनों है।
परिणाम रोबोट द्वारा बिना पैक किए भोजन के स्वच्छ संचालन के लिए उपन्यास इलास्टोमेर ग्रिपर है।
"डिजाइन मानव हाथ से प्रेरित था, जिसमें पकड़ने और पकड़ने के संबंध में बहुत अधिक लचीलापन है," संस्थान के नट फ्रांके ने कहा, जिन्होंने इस साल कोलोन, जर्मनी में अनुगा फूडटेक मेले में विचार प्रस्तुत किया था।
"यह पाँच अंगुलियों द्वारा पहुँचा जाता है, जिसे कमोबेश व्यक्तिगत रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है," उन्होंने कहा। “इसके अलावा, मानव उंगलियां पकड़ने और पकड़ने के दौरान आकृति का अनुसरण कर सकती हैं। दूसरा पहलू यांत्रिक जोड़ों के बिना इसे बहुत ही कॉम्पैक्ट तरीके से डिजाइन करने की संभावना थी। नरम सामग्री के कारण, ग्रिपिंग बल उतना समय का पाबंद नहीं है जितना कि हार्ड ग्रिपर के लिए है, लेकिन एक बड़े क्षेत्र में वितरित किया जाता है, जिससे चोटी की ताकत कम हो जाती है। ”
इलास्टोमेर-आधारित ग्रिपिंग तकनीक में खाद्य पदार्थों को संभालने की उच्च क्षमता है, और यह स्वच्छता और लचीलेपन सहित पारंपरिक ग्रिपर पर कई फायदे प्रदान करता है।
प्रौद्योगिकी विभिन्न आकारों और आकारों के उत्पादों को पकड़ने के लिए पर्याप्त रूप से अनुकूल है, और इसका निर्माण करना आसान है। चूंकि यह टीपीई (इंजेक्शन मोल्डिंग) का उपयोग करता है, इसलिए इसे सस्ते में निर्मित किया जा सकता है। ग्रिपिंग सिस्टम में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला भी है।
खाद्य पदार्थों के लिए ग्रिपर की आवश्यकताएं
हालांकि यह काफी सरल तकनीक की तरह लग सकता है, भोजन में इस्तेमाल होने के लिए ग्रिपर को कई आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। आज, बाजार में कई प्रकार के ग्रिपर हैं, जिनमें मैकेनिकल ग्रिपर्स, न्यूमेटिक ग्रिपर्स (ओवर और अंडर प्रेशर), इलेक्ट्रिकल ग्रिपर्स और एडहेसिव ग्रिपर्स शामिल हैं। सभी संवेदनशील खाद्य पदार्थों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
उदाहरण के लिए, मैकेनिकल ग्रिपर्स को ग्रिप फोर्स द्वारा चुनौती दी जा सकती है, फ्रेंक ने कहा। आम तौर पर, वे एक फॉर्म या बल-लॉक कनेक्शन का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद को नुकसान हो सकता है। चूंकि वैक्यूम ग्रिपर सिस्टम में तरल पदार्थ चूसते हैं, इसलिए उनके उपयोग से जमा और संभावित संदूषण हो सकता है। नतीजतन, न तो खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता के मामले में उपयुक्त है।
तकनीकी रूप से बोलते हुए, खाद्य प्रसंस्करण में उपयोग किए जाने वाले ग्रिपरों को कई आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता होती है, फ्रेंक ने कहा, जिसमें पकड़ने का समय और लंबाई, पकड़ने वाला बल और टुकड़ों की संख्या शामिल है जिन्हें पकड़ना है।
पकड़ी जाने वाली वस्तुएं आकार, द्रव्यमान, सतह के गुण, सूखापन, चिपचिपाहट और दृढ़ता सहित कई कारकों से प्रभावित होती हैं। उत्पाद प्रसंस्करण में दृढ़ता और आकार विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। तापमान और नमी सहित पर्यावरण की स्थिति भी विचार करने के लिए बिंदु हैं। लचीलेपन की भी आवश्यकता होती है, खासकर खाद्य पदार्थों की प्राकृतिक परिवर्तनशीलता को संभालते समय।
"आम तौर पर, इलास्टोमेर ग्रिपर का सिद्धांत यांत्रिक ग्रिपर पर आधारित होता है," फ्रेंक ने कहा। "लेकिन कठोर धातु या प्लास्टिक सामग्री के बजाय, नरम इलास्टोमर्स को खाद्य सतह के संपर्क में ग्रिपर सामग्री के रूप में लागू किया जाता है।"
दूसरा मुख्य अंतर ग्रिपर फ़ंक्शन सिद्धांत है।
"क्योंकि केवल नरम उंगलियां दबाव से मुड़ी होती हैं, किसी जोड़ या समान निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे ये ग्रिपर यांत्रिक रूप से काफी सरल हो जाते हैं," उन्होंने कहा।
शायद सबसे महत्वपूर्ण विशेषता, हालांकि, इसकी कॉम्पैक्ट डिज़ाइन है, जो इसे उच्च स्वच्छ मांगों वाले वातावरण में उपयोग के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है।
"ग्रिपर डिजाइन पूरी तरह से साफ करने योग्य है क्योंकि छेद और अंतराल से बचा जाता है जहां उत्पाद अवशेष जमा हो सकते हैं," फ्रेंक ने कहा।
डिजाइन इसे विशेष रूप से साफ करना आसान बनाता है, जो खाद्य प्रसंस्करण कंपनियों के लिए एक बोनस है।
ग्रिपर डिजाइन तीन अलग-अलग शोध संस्थानों से एक जर्मन शोध परियोजना का परिणाम है। जर्मन खाद्य प्रौद्योगिकी संस्थान के पास परियोजना के लिए विचार था, साथ ही भोजन के लिए मनोरंजक अनुप्रयोगों के संबंध में अनुभव भी था। फ्रौनहोवर एवीवी ने निर्माण किया, और जर्मन इंस्टीट्यूट ऑफ रबर टेक्नोलॉजी ने इलास्टोमेर सामग्री को चुना।