Poznajcie Izydora – manipulator do pobierania prób materiałów sypkich z pojazdów

W ramach współpracy Politechniki Warszawskiej z przemysłem zespół naukowców z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa opracował i wdrożył innowacyjne urządzenie o nazwie IZYDOR, przeznaczone do pobierania prób pierwotnych materiałów sypkich z pojazdów transportowych. Pracami zespołu z PW kierował dr hab. inż. Marek Wojtyra, prof. uczelni. Projekt realizowano przy współpracy ze zleceniodawcą – firmą CEREUS WENA z Torunia.

IZYDOR to unikalne w skali Polski i Unii Europejskiej urządzenie, będące manipulatorem do pobierania prób materiałów sypkich, takich jak ziarna zbóż, kukurydzy czy rzepaku. To innowacyjne rozwiązanie wyznacza nowe standardy w dziedzinie kontroli jakości materiałów sypkich, przyczyniając się do rozwoju technologii i zwiększenia efektywności procesów przemysłowych.

– Zadaniem urządzenia jest precyzyjne pobranie prób ziarna z pojazdu transportowego w celu oceny parametrów jakościowych, takich jak: wilgotność, zawartość zanieczyszczeń, obecność grzybów, pleśni oraz szkodliwych substancji. Wyniki pozwalają na ocenę jakości przewożonych materiałów przed ich dostarczeniem do składów, silosów lub dalszym transportem do odbiorców. Istotną trudność techniczną stanowi pobranie próbek, które powinny pochodzić z kilku różnych punktów naczepy i ze wszystkich warstw przewożonego materiału. Dotychczas dostępne urządzenia bywają zawodne, nieintuicyjne w obsłudze, a przy tym kosztowne. Nasz zespół zajął się opracowaniem nowego urządzenia do pobierania próbek – mówi dr hab. inż. Marek Wojtyra, szef zespołu badawczego z PW. 

Część manipulacyjna urządzenia ma wysokość ok. 7 m i jest umieszczona na wywyższonym torze jezdnym o długości ok. 12 m. Dzięki zastosowaniu tak potężnego mechanizmu manipulacyjnego, próbki mogą być pobierane bezpośrednio z wysokich naczep ciężarówek. Cechą charakterystyczną urządzenia jest – uzyskany dzięki optymalizacji wymiarowej – intuicyjny, niemal prostoliniowy ruch wbijanej sondy, nieosiągalny we wcześniejszych mechanizmach o podobnej strukturze. Dodatkowo urządzenie wyposażono w mechanizm przeciążeniowy dwustronnego działania, zabezpieczający przed nieumyślnym uszkodzeniem zarówno w przypadku opuszczania, jak i podnoszenia sondy. Zastosowano napęd w pełni elektryczny, eliminując podzespoły hydrauliczne, opracowano także układy automatyki ułatwiające obsługę urządzenia, zarządzane za pośrednictwem poręcznego panelu operatorskiego. 

Wynikiem prac konstrukcyjnych, kierowanych przez dr. Krzysztofa Mianowskiego, jest zaawansowana konstrukcja manipulatora zaprojektowana wg najnowszych trendów technik wytwarzania, pozwalających na minimalizowanie liczby części urządzenia, minimalizowanie zużywanych w procesie produkcyjnym materiałów oraz liczby operacji technologicznych. 

Prace nad urządzeniem poprzedziły rozległe badania środowiskowe, rynkowe oraz funkcjonalne, a także analizy dotyczące warunków wdrożenia technologii. Projekt został zrealizowany dzięki pracy interdyscyplinarnego zespołu ekspertów. Z ramienia PW w projekcie brali udział naukowcy z Zakładu Teorii Maszyn i Robotów z Wydziału MEiL: dr hab. inż. Marek Wojtyra, dr inż. Krzysztof Mianowski, dr inż. Marek Surowiec, dr inż. Marcin Pękal, mgr inż. Grzegorz Kamiński oraz mgr inż. Tomasz Barczak. Zleceniodawcą projektu była firma CEREUS WENA, a w pracach uczestniczyli jej eksperci – mgr inż. Marcin Witkowski oraz inż. Maciej Kostrubiec. 

Projekt był częściowo finansowany ze środków Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości (grant POIR.02.03.02-04-0008/20) w ramach programu „Bon na innowacje dla MŚP”.

Urządzenie „IZYDOR” zostało zgłoszone jako wynalazek do Urzędu Patentowego RP oraz Europejskiego Urzędu Patentowego i uzyskało dwa patenty europejskie.