Kuljettimet
Mitä kuljettimet ovat?
Kuljettimet ovat mekaanisia käsittelylaitteita, jotka siirtävät tavaroita tai materiaaleja määriteltyä reittiä pitkin. Logistiikassa, varastoinnissa ja verkkokauppatilausten toimituksessa ne kuljettavat esimerkiksi laatikoita, paketteja, laatikoita ja lavoja työskentelyalueiden, käsittelylaitteiden tai lastauspisteiden välillä. Kuljetin voi käyttää moottorikäyttöisiä hihnoja, moottorikäyttöisiä rullia, painovoimaa tai muuta mekanismia kuorman siirtämiseen. Kuljettimet käsittelevät myös irtomateriaaleja, kuten viljaa tai mineraaleja, vaikka pakettien ja yksikkökuormien käsittely on verkkokauppatoimintojen pääasiallinen käyttökohde.
Termi kuljetinjärjestelmä viittaa yleensä kuljettimen osien ja niiden yhteiseen käyttöön tarvittavien laitteiden kokonaisuuteen. Asennuksesta riippuen tähän voivat kuulua käyttölaitteet, anturit, ohjaimet, siirtolaitteet, yhdistimet, ohjaimet ja suojalaitteet. Kuljetin siirtää fyysisiä tavaroita; se ei yksin hallitse varastoa, tunnista tilausta tai tarjoa lähetyksen seurantaa.
Rooli logistiikassa ja verkkokaupassa
Kuljettimet yhdistävät toimintoja varastoissa, tilausten toimituskeskuksissa, pakettien lajittelukeskuksissa ja muissa materiaalinkäsittelykohteissa. Niiden ensisijainen tehtävä on sisäinen siirto: tavaroiden kuljettaminen toimintojen välillä sen sijaan, että ne tarjoaisivat eri sijainteja yhdistävän tie-, lento-, rautatie- tai merikuljetuksen.
Verkkokaupan tilausten toimituskeskuksessa kuljetin voi kuljettaa kerätyt tuotteet laatikoissa pakkausasemille ja siirtää sitten suljetut laatikot punnitus-, merkintä-, lajittelu- tai lähetysalueille. Pakettikeskuksessa kuljettimet voivat syöttää paketit tunnistus- ja lajittelulaitteisiin. Palautusten käsittelyssä ne voivat siirtää vastaanotetut paketit tarkastusasemille, mutta tarkastustulos määrittää, mitä tavaroille tapahtuu.
Kuljettimet voivat tukea rajat ylittäviä lähetyksiä samalla tavalla kuin kotimaisia lähetyksiä. Ne voivat siirtää vientipaketteja pakkaus- ja lähetysprosessien läpi tai kuljettaa tuontipaketteja käsittelylaitoksen sisällä. Ne eivät määritä tulliluokitusta, arvioi tullimaksuja tai myönnä tulliselvitystä. Nämä ovat erillisiä asiakirjoihin, sääntelyyn ja toimintaan liittyviä prosesseja.
Kuljettimien päätyypit
Kuljettimia voidaan kuvata niiden kuljetusmekanismin, voimanlähteen tai toimintatarkoituksen perusteella. Nämä ulottuvuudet ovat osittain päällekkäisiä: esimerkiksi rullakuljetin voi olla moottorikäyttöinen tai toimia painovoimalla. Seuraavassa taulukossa erotellaan yleiset kuljetusmekanismit ilman, että jokaista toimintoominaisuutta käsitellään erillisenä laiteluokkana.
| Tyyppi | Miten se siirtää kuormaa | Asiaankuuluvat käyttökohteet ja rajoitukset |
|---|---|---|
| Hihnakuljetin | Liikkuva hihna tukee ja kuljettaa kuormaa. | Käytetään paketeille, laatikoille ja muille tuotteille, jotka tarvitsevat jatkuvan tukipinnan. Soveltuvuus riippuu hihnamateriaalista, kuorman ominaisuuksista ja reitin geometriasta. |
| Rullakuljetin | Rullasarja tukee kuormaa; liike syntyy moottorikäyttöisistä rullista, painovoimasta tai ulkoisesta voimasta. | Käytetään laatikoille, laatikoille ja muille kuormille, joissa on sopiva tukipinta. Pienet, pehmeät tai epäsäännölliset tuotteet voivat tarvita alustan tai muun käsittelytavan. |
| Pyöräkuljetin | Pienistä pyöristä koostuvat rivit tukevat kuormia, jotka liikkuvat painovoimalla tai ulkoisella voimalla. | Käytetään sopiville tasapohjaisille kuormille. Kuorman jäykkyys ja pyörien välinen etäisyys vaikuttavat yhteensopivuuteen. |
| Ketjukuljetin | Liikkuvat ketjut kuljettavat kuormaa tai tarttuvat siihen. | Käytetään joissakin lava- ja teollisten yksikkökuormien sovelluksissa. Kuorman pohjan on oltava yhteensopiva ketjujärjestelyn kanssa. |
| Ruuvikuljetin | Pyörivä kierukkaruuvi siirtää materiaalia kourun tai putken läpi. | Liittyy irtomateriaaleihin eikä tavallisiin verkkokauppapaketteihin. |
Painovoimakuljettimet eivät välttämättä ole vaakasuoria. Kalteva osuus voi käyttää kuorman painoa liikkeen aikaansaamiseen, mutta kaltevuuden ja mahdollisten nopeudensäätöjärjestelyjen on sovittava käsiteltäville tavaroille. Moottorikäyttöiset kuljettimet käyttävät käyttömekanismia liikkeen aikaansaamiseen, mutta tämä ei tarkoita, että jokainen moottorikäyttöinen osuus ohjaisi jokaista tuotetta itsenäisesti.
Pakettikuljetinjärjestelmän toiminta
Kuljetinasennus suunnitellaan tietyn käsittelyprosessin ympärille. Seuraava järjestys on havainnollistava eikä vaatimus jokaiselle varastolle tai pakettikeskukselle.
- Lastaus tai syöttö: Työntekijä tai toinen kone asettaa paketin kuljettimelle. Tuotteen mittojen, painon ja käsittelyominaisuuksien on oltava laitteen sallituissa rajoissa.
- Kuljetus: Kuljetinosat siirtävät pakettia kohti seuraavaa toimintoa. Osien välisten siirtojen on sovelluttava paketin pohjaan, asentoon ja vakauteen.
- Havaitseminen ja tunnistaminen: Anturit voivat havaita tuotteen läsnäolon, kun taas viivakoodinlukijat tai muut tunnistuslaitteet voivat yhdistää sen tilaukseen tai lähetysrekisteriin. Läsnäolon havaitseminen ja tunnistaminen ovat eri toimintoja.
- Välivarastointi: Jos järjestelmä sisältää tämän toiminnon, määritellyt osat pitävät tavaroita tilapäisesti, kun loppupään laitteet ovat käytössä. Välivarastointikapasiteetti on rajallinen.
- Reititys: Ohjain, siirtolaite tai lajittelumekanismi voi ohjata paketin valittuun määränpäähän ohjausjärjestelmän ohjeiden perusteella.
- Poisto: Paketti poistuu kuljettimelta työpisteellä, keräilykaistalla, lastausalueella tai toisella koneella.
Kaikki kuljettimet eivät suorita kaikkia näitä vaiheita. Lyhyt painovoimalla toimiva rullaosuus voi yksinkertaisesti yhdistää kaksi työskentelyaluetta, kun taas integroitu asennus voi koordinoida useita osia skannaus- ja lajittelulaitteiden kanssa. Puuttuva tai lukukelvoton tunniste voi edellyttää poikkeuskäsittelyreittiä normaalin automaattisen reitityksen sijaan.
Kuorman yhteensopivuus ja järjestelmän suunnittelu
Kuljettimen valinta edellyttää muutakin kuin sen leveyden sovittamista laatikkoon. Fyysinen kuorma, siirtovaatimukset, käyttöympäristö ja ympäröivä prosessi vaikuttavat kaikki siihen, soveltuuko järjestely käyttötarkoitukseen.
- Mitat ja tukipinta: Suunniteltujen tuotteiden pienimmillä ja suurimmilla mitoilla on merkitystä. Paketti, joka ei voi ylittää rullavälejä tai siirtokohtia, voi muuttua epävakaaksi tai pysähtyä.
- Paino ja painon jakautuminen: Laitteiden mitoituksen on kestettävä kuorma. Epäkeskinen kuorma voi käyttäytyä eri tavalla kuin tasaisesti kuormitettu samanpainoinen laatikko.
- Pakkauksen kunto: Irralliset hihnat, ulkonevat etiketit, vaurioituneet laatikot ja joustavat pakkaukset voivat aiheuttaa käsittelyongelmia. Jotkin tuotteet voivat tarvita laatikon tai alustan.
- Reitti: Kaaret, nousut, laskut ja korkeuserot vaikuttavat vakauteen ja tarvittaviin laitteisiin. Suoralle osuudelle sopiva kuorma ei automaattisesti sovellu jokaiseen siirtoon.
- Käyttöympäristö: Pöly, kosteus, lämpötila ja puhdistusvaatimukset voivat vaikuttaa komponenttien ja materiaalien valintaan.
- Loppupään kapasiteetti: Pakkausasemat, skannerit, lajittelijat ja lastaustoiminnot on huomioitava kuljettimen kapasiteetin rinnalla.
Kuljettimen nopeus ei ole sama asia kuin laitoksen läpimeno. Läpimeno riippuu myös tuotteiden välistä, lastauksen tasaisuudesta, laitteiden saatavuudesta, reitityspäätöksistä ja yhdistettyjen toimintojen kapasiteetista. Pelkkä hihnan nopeuden lisääminen ei osoita, että useampia tilauksia voidaan käsitellä.
Käytännön hyväksymistestissä tulisi käyttää edustavia kuormia, mukaan lukien vaikeat mutta sallitut tuotteet, eikä pelkästään tasalaatuisia testilaatikoita. Tarkastuksiin voi kuulua siirron vakaus, viivakoodin luettavuus tarkoitetuissa käyttöolosuhteissa, välivarastoinnin toiminta, poikkeusreititys sekä hyväksyttyjen huoltomenettelyjen edellyttämä pääsy. Hyväksymiskriteerien tulee perustua laitteen määrityksiin sekä laitoksen toiminta- ja turvallisuusvaatimuksiin.
Aiheeseen liittyvät termit ja tärkeät erot
| Aiheeseen liittyvä termi | Suhde kuljettimiin | Tärkeä ero |
|---|---|---|
| Kuljetinhihna | Hihnakuljettimen liikkuva kuljetuspinta. | Hihna on komponentti tai kuljetuselementti; kaikki kuljettimet eivät käytä hihnoja. |
| Lajittelujärjestelmä | Ohjaa tuotteet valittuihin määränpäihin ja voi sisältää kuljettimia. | Tuotteiden kuljettaminen ei välttämättä tarkoita niiden lajittelua. |
| Välivarastointi | Pitää tuotteita tilapäisesti tarkoitukseen sopivassa kuljetinjärjestelyssä. | Se tarjoaa prosessipuskurin, ei rajatonta varastointia tai korviketta varastonhallinnalle. |
| Varastonhallintajärjestelmä | Ohjelmisto, joka hallitsee varaston tietoja ja toimintoja ja voi vaihtaa ohjeita tai tilatietoja muiden järjestelmien kanssa. | Se ei ole fyysinen kuljetin eikä välttämättä yksittäisistä moottoreista ja antureista vastaava ohjain. |
| Lähetyksen seuranta | Kirjaa tai välittää lähetyksen tapahtumia ja tilaa. | Kuljettimen liikkeestä tulee kirjattu lähetyksen tapahtuma vain, kun asiaankuuluva tunnistus- ja tietoprosessi tallentaa sen. |
Kuljettimet eroavat myös liikkuvista käsittelylaitteista. Kuljetin seuraa asennettua tai määritettyä reittiä, kun taas trukki tai mobiilirobotti voi siirtyä sijaintien välillä käyttörajoitustensa puitteissa. Nämä menetelmät voivat toimia rinnakkain; kuljettimien käyttö ei tarkoita, että jokaisen laitoksen sisäisen siirron on seurattava kiinteää reittiä.
Turvallisuus ja käyttörajoitukset
Kuljettimet aiheuttavat liikkuviin komponentteihin liittyviä vaaroja, mukaan lukien kohdat, joissa henkilö tai esine voi jäädä liikkuvien osien väliin. Turvallinen käyttö edellyttää todellisen asennuksen arviointia, asianmukaisia suojuksia, sopivia käyttömenettelyjä ja huollon valvontaa. Turvallisuusjärjestelyissä on huomioitava käytettävissä olevat käyttömekanismit, rullat, siirtokohdat ja muut asiaankuuluvat vaarat sen sijaan, että kuljetuspintaa pidettäisiin ainoana huolenaiheena.
Yhdysvalloissa OSHA:n yleiset koneiden suojaamista ja vaarallisen energian hallintaa koskevat vaatimukset muodostavat soveltuvin osin asiaankuuluvat sääntelykehykset. Niiden soveltuvuus riippuu työpaikasta ja tehtävästä. Muilla lainkäyttöalueilla on omat vaatimuksensa; yleinen kuljettimien kuvaus ei korvaa tiettyä toimipaikkaa koskevia standardeja ja lakisääteisiä velvollisuuksia.
Hätäpysäytys ei korvaa vaarallisen energian eristämistä ennen huoltoa silloin, kun eristäminen on tarpeen. Työntekijöiden ei pidä kurkottaa liikkuviin laitteisiin tai poistaa tukoksia improvisoiduin menetelmin. Huolto- ja tukostenpoistomenettelyissä on käsiteltävä mahdollinen odottamaton käynnistyminen ja varastoitunut energia sovellettavien toimipaikan menettelyjen ja laiteohjeiden mukaisesti.
Kuljettimet asettavat myös toiminnallisia rajoituksia. Tukossa oleva purkupiste voi keskeyttää ylävirran liikkeen, ja kiinteää reittiä voi olla vaikea mukauttaa laitoksen layoutin muuttuessa. Nämä rajoitukset eivät tee kuljettimista sopimattomia, mutta ne selittävät, miksi laitevalinnassa on huomioitava koko materiaalivirta yhden kuljetusosuuden sijaan.
UKK
Ovatko kaikki kuljettimet moottorikäyttöisiä?
Eivät. Painovoimalla toimivat rulla- ja pyöräkuljettimet voivat siirtää sopivia kuormia ilman moottorikäyttöä. Moottorikäyttöiset kuljettimet käyttävät käyttömekanismia, kun taas muut järjestelyt perustuvat painovoimaan tai ulkoiseen voimaan.
Mitä eroa on kuljettimella ja kuljetinhihnalla?
Kuljetin on käsittelylaite. Kuljetinhihna on hihnakuljettimessa käytettävä liikkuva kuljetuselementti. Rulla-, ketju- ja ruuvikuljettimet käyttävät erilaisia mekanismeja.
Voivatko kuljettimet käsitellä kaikkia verkkokauppapaketteja?
Eivät. Yhteensopivuus riippuu mitoista, painosta, pakkauksesta, tukipinnasta sekä siirtojen ja muiden osien suunnittelusta. Jotkin joustavat tai epäsäännölliset tuotteet voivat tarvita laatikon, alustan tai erillisen käsittelyreitin.
Seuraako kuljetin paketteja automaattisesti?
Ei. Pelkkä fyysinen liike ei tunnista pakettia tai päivitä sen lähetysrekisteriä. Seuranta edellyttää tunnistuslaitteita ja tietoprosessia, joka tallentaa ja yhdistää asiaankuuluvat tapahtumat.
Lähteet
- Encyclopaedia Britannica: Kuljetin — Viitekuvaus kuljettimista, kuljetusmekanismeista ja materiaalinkäsittelyn sovelluksista.
- OSHA: Yleiset vaatimukset kaikille koneille, 29 CFR 1910.212 — Yhdysvaltojen koneiden suojaamista koskevat vaatimukset, jotka liittyvät liikkuvien koneiden aiheuttamiin vaaroihin.
- OSHA: Vaarallisen energian hallinta, 29 CFR 1910.147 — Yhdysvaltojen vaatimukset vaarallisen energian hallinnasta sovellettavien huolto- ja kunnossapitotoimien aikana.
