Desarrollo de garras avanzadas para el sector agroalimentario

El sector de la alimentación presenta grandes posibilidades de automatización, especialmente en la parte final de la línea de producción, al requerir mucha mano de obra en trabajos repetitivos y poco ergonómicos. La robótica está entrando cada vez más en la fase de empaquetado del producto, tanto para su empaquetado primario como en las fases posteriores de envasado, encajado y paletizado. La aplicación de la robótica en estas fases aporta unas condiciones higiénicas cada vez más deseadas, necesarias e incluso exigidas por regulaciones impuestas en la Unión Europea. Además, los robots aportan beneficios potenciales en la manipulación de alimentos, ya que también aseguran y unifican la calidad, incrementan la eficiencia, posibilitan el trabajo en ambientes contaminados, potencian la flexibilidad de las líneas, reducen costes y en general mejoran la productividad.
Cuando el robot debe manipular el alimento en crudo presenta mayores oportunidades y beneficios, pero a la vez se encuentra con un elevado grado de dificultad, ya que en general los alimentos son productos con características de cuerpos irregulares, flexibles, deformables y delicados, presentando una gran variabilidad por sus distintas dimensiones, texturas, formas, así como propiedades mecánicas y susceptibilidad al daño. Todos estos condicionantes suponen un reto grande en el diseño de garras con funcionamiento adecuado para ser aplicada en el sector.
El Instituto ai2 lleva más de 10 años desarrollando proyectos de investigación y de transferencia tecnológica a la industria en el campo de la Manipulación e Inspección Robotizada de Alimentos, orientándose principalmente al campo de la bollería y panadería industrial y al área hortofrutícola. En estos proyectos se han alcanzado los siguientes resultados:
Garras neumáticas ligeras y rápidas, de muy bajo coste, desarrolladas por sinterizado láser, para la manipulación de productos pequeños y de poco peso
Garras eléctricas, de elevado rango y con control de la presión superficial ejercida, que se pueden adaptar a productos de diversos tamaños.
Garras con sensorización de bajo coste empotrada, que integran un proceso de inspección para conocer propiedades físicas de frutas y verduras que permitan su clasificación.
Garras basadas en ventosas para la manipulación de paquetes, igeras y económicas, desarrolladas por sinterizado láser
El Instituto ai2 ofrece a ingenierías, integradores y usuarios finales, la asesoría y el desarrollo de garras con diferentes tecnologías para la manipulación de productos alimenticios así como de piezas flexibles o delicadas. Los desarrollos se pueden utilizar en las fases de empaquetado unitario primario y secundario, en multi-pick y multi-pack, en envasado y encajado y en general, en cualquier fase en que se manipulen productos. Para ello cuenta con el Laboratorio de Automatización en el Sector de Alimentación (LASA) con todo el equipamiento necesario para realizar prototipos de aplicaciones industriales.

Responsable científico: Mellado Arteche Martín

Aplicaciones

  • Manipulaci¿n de alimentos Inspecci¿n de alimentos Implantaci¿n de robots en el sector agroalimentario Empaquetado unitario primario y secundario, multi-pick y multi-pack Envasado y encajado En cualquier fase en que se manipulen productos dentro de la l¿nea de producci¿

Ventajas técnicas

  • Trato suave a productos delicados Evitan da¿os en el producto Alta velocidad con tiempos de ciclo de elevadas cadencias Adaptaci¿n y flexibilidad a diferentes productos Ligereza en la garra que evita sobrecarga en el robot Rapidez de actuaci¿n Integraci¿n de la inspecci¿n en la manipulaci¿n Garras muy econ¿micas Garant¿a de respuesta en fatiga (hasta 5 millones de ciclos seg¿n casos)

Beneficios que aporta

  • Aseguran y unifican la calidad de los productos alimenticios Incrementan la eficiencia de la producci¿n Aumentan las condiciones higi¿nicas en el tratamiento de los alimentos Potencian la flexibilidad de las l¿neas de producci¿n Reducen costes Mejoran la productividad

Experiencia relevante

  • Entre 2004 y 2014 se han desarrollado 14 proyectos de I+D en esta tem¿tica, siendo 6 de ellos competitivos con financiaci¿n p¿blica y 8 por demanda de empresas privadas. En este periodo se han publicado m¿s de 10 art¿culos de investigaci¿n en foros internacionales.