Model and analysis of the process of unit-load stream sorting by a manipulator with torsional disks

In the paper, the author presents a proposal for the modelling of the process of sorting of a stream of unit loads realised by means of a ma- nipulator with torsional disks. In the developed model, one takes into account three zones of friction influencing motion of the load in the manipulator working space: the first one associated with interactions on the manipulator active carrying surface, and two zones located on the belt conveyor right in front of, and behind the manipulator. Frictional pro- perties of the object are represented by a nonlinear friction coefficient defined based on a cubic b-spline curve. On the basis of numerical experiments performed on the sorting model, one determined the influence of fundamental structural and operational parameters of the manipulator on precision and reliability of the process of unit-load stream sorting. The obtained data can be used as guidelines for designing new solutions of sorting manipulators and may provide hints necessary for optimization of already-existing devices.

W artykule przedstawiono propozycję modelowania przebiegu procesu sortowania strumienia ładunków jednostkowych realizowanego za pomocą manipulatora z krążkami skrętnymi. W opracowanym modelu uwzględniono, iż na ruch ładunku w przestrzeni pracy manipulatora mają wpływ trzy strefy tarcia: pierwsza strefa obejmująca oddziaływanie aktywnej powierzchni nośnej manipulatora oraz dwie strefy znajdujące się na przenośniku taśmowym tuż przed i za manipulatorem. Właściwości cierne obiektu reprezentowane są nieliniowym współczynnikiem tarcia wykorzystując krzywą cubic b-spline. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów numerycznych modelu sortowania określono wpływ podstawowych parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych manipulatora na precyzję i niezawodność przebiegu procesu sortowania potoku ładunków jednostkowych. Uzyskane dane mogą być wykorzystane jako wytyczne podczas projektowania nowych rozwiązańmanipulatorów sortujących oraz jako wskazania niezbędne do optymalnej eksploatacji urządzeń już istniejących.