Gribbot un sistema di automazione robotizzatto per la manipolazione alimentare

GRIBBOT“Gribbot”

un sistema di automazione robotizzato per la manipolazione alimentare

Un sistema di trasporto, un sistema di visione, un braccio robotizzato e una pinza, fanno di Gribbot una tecnologia unica nell’automazione robotizzata delle operazioni di trattamento e lavorazione dell’industria alimentare

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In uno dei pochi settori in cui l’automazione sembra ristagnare è stato fatto un importante passo avanti, a dimostrazione del fatto che i robot sono in grado di eseguire anche la più ardua manipolazione alimentare, solitamente operata manualmente dall’uomo. In SINTEF, il maggiore centro di ricerche indipendente della Scandinavia, gli ingegneri hanno sviluppato il “Gribbot”, un sistema progettato ad hoc che si avvale di un robot DENSO a 6 assi, modello VS087, per lavorare i petti di pollo. “Questa parte del pollo è la più costosa e pertanto i produttori di carne sono naturalmente preoccupati della resa”, spiega il responsabile delle ricerche SINTEF, dott. Ekrem Misimi. “Tuttavia, automatizzare questo processo, come qualunque altra procedura che faccia affi-

damento su operazioni manuali umane, è estremamente impegnativo. Con il Gribbot volevamo dimostrare ai produttori e ai rivenditori del settore alimentare che, al giorno d’oggi, questo tipo di automazione è possibile. Fondata nel 1999 a Brescia, Klain Robotics è un’azienda specializzata nella distribuzione di robot per il mondo della Factory Automation e componenti di Meccatronica, focalizzata sul mercato italiano e della Svizzera italiana. Dal 2007 ad oggi, Klain Robotics è ‘Europe Best Dealer’ di DENSO, il noto produttore giapponese, leader nel mercato della robotica di piccolo taglio, con Robot Scara ed Antropomorfi. Grazie all’’alto profilo tecnico dell’azienda, il personale qualificato e costantemente aggiornato, l’accurata e attenta selezione dei marchi e dei prodotti gestiti e l’attenzione alle evoluzioni del settore, K.L.A.IN.robotics è il partner ideale per System Integrator specializzati, operanti nella realizzazione di linee di assemblaggio, di macchine speciali e nell’asservimento di macchine operatrici in svariati settori.

Le sfide delle lavorazioni e dei trattamenti dell’industria alimentare

“Il Gribbot si basa sulle esperienze maturate dal centro attraverso diversi progetti che vedono coinvolti dei robot, come il RoboTrim, che utilizza anch’esso un robot DENSO VS087 in questo caso impegnato a sfilettare i salmoni. Quest’esperienza con il DENSO VS087 ha aperto, soprattutto a fronte della sua flessibilità e semplicità d’uso, una marea di opportunità nell’automazione robotizzata delle operazioni di trattamento e lavorazione dell’industria alimentare. Il principale obiettivo nonché le sfide maggiori erano quelle di raggiungere rese soddisfacenti, paragonabili a quelle degli operatori umani – compito non facile data la superficie scivolosa – la consistenza morbida e l’estrema varietà dei petti di pollo. Ma la sfida principale è stato lo sviluppo della pinza: i filetti di pollo dovevano infatti essere maneggiati con cura in modo che non venissero strappati o schiacciati troppo. Il Gribbot è costituito da un sistema di trasporto, un sistema di visione, un braccio robotizzato e da una pinza. L’idea, basata sul robot DENSO VS087, si avvale di un sistema di visione in 3D – l’“occhio” di Gribbot, in cui il robot DENSO funge da “braccio” e di una pinza conforme, progettata in SINTEF che funge da “mano” del Gribbot. I ricercatori SINTEF hanno optato per il DENSO VS087 in quanto questo robot, classificato come conforme alla classe IP67, è adatto per lavorare alimenti crudi. È anche il braccio robotizzato più veloce della sua classe, con un tempo di ciclo brevissimo. “Avere un robot semplice da programmare è importantissimo per noi”, dice il dott. Misimi, “in quanto possiamo sviluppare rapidamente un prototipo.”

Una tecnologia con enormi prospettive

Il Gribbot mostra un livello di maturità della tecnologia molto promettente che, tuttavia, necessita di un ulteriore ciclo di sviluppo prima di poterne ricavare un potenziale prototipo industriale. I potenziali benefici del Gribbot per l’industria alimentare sono enormi: il Gribbot può infatti ottimizzare l’intera produzione, rendendola più efficiente in termini sia economici che operativi, grazie all’automazione della procedura del trattamento. Inoltre rende possibile un uso della materia prima ottimale, molto vicina a quella ottenuta dagli operatori umani. Le esperienze maturate dal centro SINTEF attraverso diversi progetti che vedono coinvolti dei robot, hanno permesso di ideare anche un’applicazione per sfilettare i salmoni con un robot DENSO. L’utilizzo di robot assicura che il peso e la forma dei filetti siano pressoché identiche quando vengono messi in commercio. Harry Westavik, Research Manager per l’automazione e l’efficienza di prodotto presso SINTEF, dice: «La più grande sfida nella lavorazione di pesce e carne è che tutti i pezzi sono differenti ma si suppone che siano tutti uguali quando vengono messi in vendita». Ecco perché la lavorazione di pesce e carne è un campo difficile in cui operare. «L’ambiente di lavoro è freddo e molto umido, ed è corrosivo per tutti gli oggetti fatti di metallo. I robot DENSO sono molto robusti e lavorano molto velocemente. È per questo che ne abbiano scelto uno». Il robot DENSO non solo è conforme con lo standard IP67, ma è anche completamente lavabile con acqua. Il robot ha anche un cablaggio interno e i collegamenti sono alla base del robot, in modo da ridurre il più possibile i punti di contatto con batteri e microbi. La scelta di un robot in alluminio è stata anche dettata da ragioni di igiene e di influenze climatiche esterne. Fino ad oggi l’operazione di separazione delle ossa dai filetti veniva fatta a mano, richiedeva molto tempo ed era soggetta a errori. Inoltre, buona parte del pesce era da scartare. Il processo che ora è stato sviluppato da SINTEF sarà applicato a parecchi altri robot, che assumeranno l’intero processo della catena produttiva di carne e pesce. Questo include la presa di pezzi con l’aiuto di sensori, l’immissione su nastri trasportatori, lo sfilettamento e l’imballaggio. «I robot possono rimanere in uso tutto il giorno», Westavik descrive i vantaggi in confronto ad una produzione manuale. L’automatizzazione delle lavorazioni può essere vantaggiosa anche per le aziende delle filiere alimentari: i processi di produzione diventano molto più igienici e sicuri. La qualità del pesce e della carne aumenta perché solo i tagli di qualità più alta vengono messi in vendita. In più, l’origine dei prodotti ed ogni singolo passaggio nella produzione possono essere tracciati. Questo aumenta le possibilità per il consumatore di non ricevere carne o pesce contaminati. 