компании из статьи

Основные типы сортировочных конвейеров

В. Голышев

























Под сортировкой понимается процесс распределения единиц хранения, упаковок или продуктов по категориям, например, по месту назначения при транспортировке, или по последовательности использования в процессе сборки. Сортируемые единицы раскладывают по коробкам, контейнерам, лоткам, сумкам, пакетам или упаковывают мелкими группами.

Сортировочные конвейеры позволяют значительно увеличить производительность и рентабельность многих транспортировочных операций с грузами – от подачи багажа на конвейер в аэропортах до комплектации аудио- и видеокассет – и являются составной частью многих высокоэкономичных производств и распределительных центров. Автоматическая сортировка товаров, организованная во время движения конвейера, резко сокращает затраты ручного труда на их подготовку к упаковке на поддоны, к дальнейшей транспортировке и т. д. Сортировочный конвейер – лишь один из этапов процесса сортировки. Другие необходимые операции – это предварительный сбор, загрузка, отгрузка упаковок после сортировки; в процесс распределения рассортированных грузов также может быть включена операция подбора заказов, которая выполняется на отгрузочном конвейере.
Стадия сбора, в которой могут быть задействованы одна или несколько подающих линий, обычно выполняется собирающими конвейерами. Используя конвейеры разного типа, например, с наклонными роликами или круговые ленточные, система сбора координирует и контролирует все потоки грузов, поступающих на основную конвейерную линию, подающую грузы на сортировку. Кроме того, она следит за равномерным поступлением грузов; это необходимо для того, чтобы сортировочная машина могла работать непрерывно и производительно.
За сбором следует этап загрузки. На этом этапе определяют, правильно ли выбраны товары для сортировки, и обеспечивают необходимую периодичность их подачи на сортировку с целью наиболее эффективного использования оборудования. Периодичность подачи продукции обычно регулируется путем изменения скорости движения ленты конвейера, а выбор товара контролируется в процессе сканирования штрих-кода на упаковке. Стационарный сканер штрих-кодов – важный компонент большинства современных сортировочных систем: он считывает сведения о товарах на движущемся конвейере и передает их сортировочной системе. В программу сортировочной системы заранее вводят задания, куда направлять те или иные грузы, и в нужный момент она включает те или иные съемные устройства, направляющие грузы с общего конвейера в места сбора.
На этапе сортировки используются различные механизмы, описанные ниже. Их ассортимент очень большой, и различаются они по сложности и быстродействию. Целью сортировки является повышение производительности, качества обслуживания клиентов, уменьшение потребности в складских площадях, а также совершенствование учета товарно-производственных запасов и складских операций.
Завершает процесс сортировки этап отгрузки товаров. Он должен быть организован таким образом, чтобы грузы на выходе сортировочного конвейера своевременно извлекались, не тормозя процесс сортировки. В качестве отгрузочного оборудования часто используются роликовые или ленточные конвейеры с силовым приводом либо гравитационные роликовые конвейеры. В тех случаях, когда расположение продуктов не имеет значения и они не могут повредиться при такого рода транспортировке, используются также наклонные желоба.

Низкоскоростная сортировка
Наиболее простые и дешевые низкоскоростные сортировочные устройства часто работают в комплексе с обычными роликовыми или ленточными конвейерами, а их скорость сортировки обычно ниже 30 ед./мин. В одном из вариантов исполнения такого оборудования поперек конвейера, у пункта съема, располагают стационарный или подвижной рычаг-дефлектор либо пластину. Идущий по конвейеру ящик натыкается на рычаг и сталкивается с конвейера в сторону на другой конвейер или в желоб. Между ящиками на конвейере должно быть большое расстояние, чтобы каждый следующий ящик перед дефлектором не сталкивался с предыдущим и не мешал ему сдвигаться с конвейера. Обычно дефлектор не касается ленты или роликов конвейера. Такое оборудование сортирует грузы массой до 70 кг и может использоваться для сортировки по двум направлениям. Как выразился один специалист: «Дефлекторы следует использовать в черепашьем режиме».
Другой образец низкоскоростной сортировочной машины – конвейер, оснащенный сталкивателем. Подвижной рычаг с вертикальной пластиной на конце, имеющий длину хода, равную ширине конвейера, устанавливают сбоку от него, напротив места съема изделия. Когда продукт подходит к месту съема, механизм сталкивает его с конвейера в поперечном направлении. После этого пластина толкателя возвращается в прежнее положение до подхода к ней следующего продукта. Вместо пластины используются также часто установленные вертикальные стержни или решетка. Это оборудование можно применять для сортировки по двум направлениям. Сталкиватели работают со скоростью 20…100 ед./мин, но обычно они более быстродействующие, чем дефлекторы, потому что в этом случае между ящиками не надо оставлять такие большие промежутки. Следует иметь в виду и то, что с увеличением скорости сталкивания возрастает вероятность повреждения груза, поэтому сталкиватели не рекомендуется использовать для сортировки хрупкой продукции.
Если нет возможности разместить сталкиватель, используют съемное устройство в виде цепей с крюками для подъема и снятия ящиков с конвейера. Скорость сортировки у него доходит до 80 ед./мин. Съемник способен обрабатывать грузы массой до 135 кг.

Сортировка со средней скоростью
Некоторые типы сортировочных машин способны выполнять работу со средней скоростью (примерно 30…150 ед./мин), и наиболее распространены среди них устройства с поднимающимися рабочими органами. Обычно они сдвигают грузы с ленточных конвейеров и обеспечивают точную ориентацию груза. Когда ящик подходит к месту съема, под его дном поднимаются колеса или ролики, приподнимают ящик над конвейером и транспортируют его в сторону, обычно под углом 30…45º к направлению движения конвейера. Максимальная нагрузка такого оборудования – 135 кг, скорость сортировки – 60…150 ед./мин. С его помощью можно сортировать хрупкие продукты. Чаще всего поднимающиеся колесные сортировщики используются в комплексе с двумя широкими ленточными конвейерами: первый оканчивается у места съема, а второй начинается сразу после места съема. В промежутке между конвейерами расположены ролики, ширина которых равна ширине конвейера. Между роликами находятся колеса, имеющие привод и повернутые поперек направления движения конвейера или под углом к нему; колеса располагаются ниже поверхности конвейерной ленты. Когда ящик достигает промежутка между ленточными конвейерами, происходит одно из двух: поперечные колеса остаются неподвижными, а ящик продолжает движение вперед – по роликам на следующий ленточный конвейер или поперечные колеса сначала поднимаются, увлекая вместе с собой ящик, а затем, вращаясь, удаляют его с конвейера.
Роликовые сортировочные машины работают аналогично, обеспечивая скорость сортировки до 150 ед./мин, и способны обрабатывать грузы массой до 225 кг.
Сортировочная машина с поднимающимися рабочими органами еще одного типа состоит из ленточного конвейера, у которого вместо одной широкой имеется нескольких узких лент. В месте съема в промежутке между узкими конвейерными лентами находятся ряды поперечных колес. Пока не надо снимать груз с конвейера, колеса располагаются ниже поверхности конвейерных лент. Когда ящик подходит к месту съема, поперечные колеса приподнимают ящик и удаляют его с конвейера.
Для сортировки тяжелых или громоздких грузов, в том числе на паллетах, вместо колес часто применяют поднимающиеся ленты или цепи. Ленты или цепи конвейера-съемщика поднимаются между роликов сортировочного конвейера и сдвигают ящик вбок. Обычно они встроены в роликовые конвейеры традиционной конструкции и могут сортировать грузы по двум направлениям.
Сортировочные машины с поднимающимися рабочими органами лучше всего подходят для сортировки (обработки) коробок и других грузов с твердыми плоскими гранями.
Для сортировки грузовых сумок и других грузов с неровной мягкой поверхностью лучше использовать более дорогие высокоскоростные сортировочные машины. Если высокой производительности не требуется, скорость работы оборудования можно снизить. Для обработки хрупких грузов чаще всего применяют сортировочные машины с отклоняющими кулачками. Движущиеся перпендикулярно движению конвейера кулачки очень плавно и осторожно направляют груз в место съема в отличие от поднимающихся рабочих органов, которые порой наносят ощутимые удары по грузу.

Сортировка с высокой скоростью
Для высокоскоростных сортировщиков, способных работать со скоростью примерно 150…400 ед./мин, требуются не обычные конвейеры, а специализированное оборудование. Продукты можно подавать на них вручную или автоматически с помощью подающего конвейера.
Наибольшее распространение получили четыре типа высокоскоростных сортировочных машин. Конвейеры с наклоняющимися лотками, с поперечным ленточным конвейером-съемником и с раздвигающимися лотками обычно используют для сортировки единичных грузов по отдельным зонам, например, по участкам упаковки или обработки возвращаемых товаров. Четвертый тип высокоскоростного сортировщика – машина с отклоняющими кулачками – обычно используется для распределения больших ящиков или коробок.
TiltTray С наклоняющимися лотками
Машины, рабочие органы которых выполнены в виде наклоняющегося лотка, поперечного ленточного конвейера или раздвигающегося лотка, работают по сходному принципу. В основе каждой конструкции – замкнутая направляющая, по которой движутся транспортирующие элементы.
В сортировочной машине с наклоняющимися лотками каждый транспортирующий элемент несет деревянный или пластмассовый лоток, на который и укладывается поступающий груз. Лотки с грузами движутся по замкнутой траектории, пока груз не достигнет соответствующего места съема. После этого лоток наклоняется, и груз соскальзывает с него обычно на желоб или боковой конвейер. В такие лотки можно помещать товары и упаковки разного типа и формы. Пустой лоток возвращается в прежнее прямое положение и готов к приему следующего груза. Скорость сортировки такого оборудования – до 365 ед./мин. Углы наклона элементов системы можно менять, например, увеличивать наклон желоба, чтобы увеличить скорость съема грузов.
Сортировочная машина с поперечным ленточным конвейером-съемщиком работает по такому же принципу, но вместо лотка каждый транспортирующий элемент несет секцию ленточного конвейера длиной 0,6…0,9 м, которая приводится в движение небольшим электродвигателем и расположена под углом 90º к полотну основного конвейера. Когда груз достигает места съема, где расположен конвейер-съемщик, электродвигатель приводит его в действие, и груз перемещается с основного конвейера на желоб или на боковой разгрузочный конвейер. В этом случае достигается очень высокая скорость сортировки – свыше 670 ед./мин. Возможно оборудование множества пунктов съема грузов, организация работы по замкнутому маршруту или последовательно.
CrossBelt С поперечными ленточными конвейерами-съемниками
В сортировочной машине с раздвижными лотками каждый транспортирующий элемент несет плоский лоток, разделенный на две равные части. Когда груз достигает места съема, обе половины лотка раздвигаются, и груз падает в желоб или контейнер, расположенный под сортировочной машиной. Такие конвейеры обычно дешевле машин с наклоняющимися лотками и поперечными ленточными конвейерами, однако и производительность их наименьшая из трех упомянутых. К тому же машины с наклоняющимися лотками и поперечными конвейерами способны распределять длинномерные предметы, например, у них можно положить один длинномерный предмет на два лотка или поперечных конвейера, а машины с раздвижными лотками способны нести только грузы небольшого размера. Зато большим преимуществом последних является то, что их можно расположить в узком помещении, поскольку емкости для распределяемых предметов находятся под сортировочной машиной.
С раздвигающимися лотками
Несмотря на то, что машины с поперечными ленточными конвейерами-съемщиками – самый дорогой тип высокоскоростных сортировщиков, они надежней и точней других выполняют сортировку, так как их рабочие органы приводятся электродвигателями, а не работают под действием тяжести. Благодаря такой конструкции они работают быстрей, а места съема могут располагаться ближе одно к другому. Для сортировочной машины с наклоняющимися лотками требуется оставлять большие промежутки между местами съема, чем в машине с поперечными конвейерами, зато в ней меньше движущихся деталей, поэтому она дешевле и проще в обслуживании.
Для сортировки коробок с высокой скоростью обычно используют машину с отклоняющими кулачками. В машинах этого типа направляющая транспортировочных органов выполнена не замкнутой, а вытянутой в линию. Продукты загружаются в начале и распределяются по мере прохождения линии. Основу сортировочной машины составляет длинный металлический пластинчатый конвейер. На каждой пластине установлена небольшая резиновая деталь с гладкой рабочей поверхностью, которая называется кулачком (может иметь форму пластины). В большинстве конструкций кулачки расположены в линию у боковой части конвейера напротив мест съема. Конвейер транспортирует коробки, и когда очередная коробка достигнет места съема, несколько кулачков приводятся в действие. Кулачки перемещаются по пластинам конвейера и сталкивают коробку с конвейера вбок, обычно под небольшим углом.
В другой конструкции кулачки располагаются у центра конвейера и распределяют коробки по обеим сторонам.
Машина с направляющими кулачками обычно сортирует от 200 до 300 ед./мин (скорость зависит от характеристик продукта и от промежутка между коробками) и способна распределять продукты с одного конвейера на несколько других.

Производители сортировочных конвейеров

КомпанияТипы оборудования
С наклоняю-щимися лоткамиС ленточными конвейерами-съемникамиС раздвиж-ными лоткамиС отклоняю-щимися кулачкамиС поднимаю-щимися рабочими органамиС дефлек-торамиСо сталкива-телями
Automotion xxxx
Beumerxxx
Cinetic Sorting (formerly Sandvik) x xxxx
Cornerstone Automation Systems x
Daifuku x xxxx
Dematic x xxxx
Diamond Phoenix xx
Eurosortx x
FKI Logistexxx xxxx
GBI Data & Sorting Systemsxxx
HK Systems xxxx
Hytrol Conveyor Co. xxxx
Innovative Picking Technologies x
Intelligrated xx
Interroll Automation x xxx
Knapp Logistics & Automation xxxx
Murata Machineryxx xxxx
Schaefer Systems International xxx
TGW-Ermanco xxx
Transport Systems Inc. x
Vanderlande Industriesxx xxxx