سورتینگ و انواع آن

• مقدمه

سورت لغتی انگلیسی به معنای جور کردن، دسته بندی، مرتب سازی و به طور کلی جدا کردن است. امروزه در اصطلاح صنعتی به کلیه کارهایی که برای جدا کردن محصولات گوناگون با هدف دسته بندی بر مبنای الگوی از پیش تعیین شده انجام می شوند “سورت” و به ماشینی که کار سورت را انجام میدهد ماشین سورتینگ یا سورتر میگویند. به ابتدائی ترین الک های جدا سازی مواد ریز و درشت و مدرن ترین سورترهای مجهز به دوربین های پیشرفته یا اشعه های لیزر، ایکس یا ماوراء بنفش سورتینگ گفته می شود. ماشین های جدید سورتینگ عمدتا برای جداسازی ضایعات از مواد سالم بدون استفاده از دست و افزایش ارزش مواد سورت شده بکار می روند.

• انواع سورتینگ 

ماشین های سورتینگ بر اساس نوع جداسازی مواد دسته بندی می شوند :

1. سورت بر اساس سایز:

انواع الک های جدا سازی محصولات ریز، درشت و متوسط در این زیر گروه قرار میگیرند. الک ها با استفاده از توری های مختلف یا صفحات سوراخ دار یا رولرها با فواصل متفاوت (طولی و عرضی) ساخته می شوند. همچنین در سورت محصولات گرد از تسمه نقاله های خاص سوراخ دار (با قطرهای متفاوت) استفاده می شود.

امروزه دوربین های پیشرفته هم میتوانند سایز و شکل محصول را کنترل و سیگنال های لازم را جهت فرآیند جداسازی دقیق فراهم کنند. بعضی از سورتر های مکانیکی (بوجاری) طوری طراحی می شوند که بتوانند محصول را بر اساس تفاوت های طول یا عرض هم جدا کنند. این نوع سورترها در جدا سازی دانه ها، غلات و خشکبار کارایی دارند. همچنین سورترهای وزنی ( ترازوهای مکانیکی و دیجیتالی ) برای جدا سازی محصولاتی مانند سیب و پرتغال بر اساس وزن کاربرد دارند.

2. سورت بر اساس رنگ:

آغاز پیدایش این نوع از سورترها به اواسط قرن بیستم بر می گردد که سنسورهای تشخیص رنگ های سیاه و سفید ساخته شدند. این سنسورها با توجه به وجود و عدم وجود نور کار می کنند ( مانند سنسور های اتوماتیک باز کردن در ها )  و توانایی تشخیص رنگ های سیاه و سفید از یکدیگر را دارند .

در اولین سورتینگ های برنج از این نوع سنسورها استفاده می کردند. در مرحله بعد دوربین های تشخیص خطی رنگ های سیاه و سفید ساخته شدند که با دقتی به مراتب بیشتر از سنسورها، جداسازی رنگ های سیاه و سفید و خاکستری را انجام می دادند. این دوربین ها همچنین تا حدودی توانایی جداسازی سایر رنگ ها را نیز داشتند. بعضی از این دوربین ها توانایی جداسازی و تشخیص سایر رنگ ها را نیز با توجه به تیرگی و روشنی داشتند، به عنوان مثال رنگ زرد کمرنگ در گروه رنگ های روشن و رنگ قرمز پررنگ در گروه رنگ های تیره قرار می گیرند. این نوع سورتینگ ها علاوه بر برنج در سورت غلات مانند ذرت و گندم هم بکار گرفته می شدند. پس از آن، دوربین های تشخیص رنگ های اصلی ( قرمز- سبز- آبی ) و ترکیبات آن ها با تکیه بر تکنولوژی دیجیتال ساخته شدند. با پیشرفت سریع این دوربین ها امکان تشخیص دقیق رنگ های نزدیک به هم فراهم شد  ( دقتی تا هزار برابر چشم انسان ). این دوربین ها می توانند حتی کوچک ترین تفاوت شید رنگ را تشخیص دهند(مثلا جدا سازی مغز پسته سبز پررنگ از مغز پسته سبزکم رنگ). در سال های اخیر دوربین های جدیدی ساخته شده که می توانند تشخیص خطی رنگ و شکل را بطور همزمان انجام دهند. امروزه بیشتر شرکت های معتبر سورتینگ ساز از این نوع دوربین در ماشین های خود استفاده می کنند. در سورتینگ های برنج این قابلیت بسیار کارآمد و موثر است. این ماشین ها می توانند محصول را بطور همزمان از نظر رنگ و شکل در ایستگاه های مختلف جداسازی کنند. میتوان در یک ایستگاه از توانایی تشخیص رنگ و در ایستگاه بعد از توانایی تشخیص شکل استفاده کرد. ماشین های سورت نقاله ای جدید دارای 5 یا 6 ایستگاه هستند که دوربین های هر ایستگاه برای جداسازی رنگ یا سایز بخصوصی برنامه ریزی شده است.

3. سورت با انواع اشعه:

مبنای کار این سورترها استفاده از انواع اشعه در بازدید و شناسایی محصول خراب و سالم است. در ادامه طرز کار این سورترها به تفضیل شرح داده می شود:

• سورترهای لیزری:  

با استفاده از اشعه لیزر ضعیف شده می توانند جنس خراب را از سالم تشخیص و جدا سازی کنند. منبع تولید اشعه در دستگاه بوسیله ژنراتور تحریک شده و نور کنترل شده را به محصول تابانده و اطلاعات را بصورت سیگنال به پروسسورهای دستگاه می دهد. با تشخیص کامپیوتر مرکزی جدا کننده های مکانیکی (هوای فشرده یا بازو یا تغییر ارتفاع ) ضایعات را خارج می کنند.

• سورترهای اشعه ماوراء بنفش:

دوربین های خاصی بنامNIR  (نزدیک ماوراء بنفش) ساخته شده اند که در محیط نور ماوراء بنفش دید موثری در تشخیص تفاوت های محصول دارند. این دوربین ها با فرمان کامپیوتر مرکزی دستگاه سورت که بر اساس برنامه تدوین شده عمل می کند ضایعات گوناگون را تشخیص و سیگنال لازم برای تجزیه تحلیل و جداسازی را تولید می کنند. امروزه از این تکنولوژی در سورتینگ های خشکبار، غلات و … مانند سورتینگ برنج، سورتینگ کشمش و سورتینگ انواع حبوبات استفاده می شود.

• سورترهای اشعه ایکس:

 این ماشین آلات با اسکن مداوم محصول فله یا بسته بندی شده با اشعه کنترل شده ایکس می توانند سنگ، فلز و شیشه را در محصول یافته و جدا  کنند. معمولا دقت این ماشین آلات بالا و نزدیک به صد در صد است. در این ماشین ها انواع جدا کننده های مکانیکی استفاده می شود. (سنگ گیرهای سنتی با سیستم گریز از مرکز و با استفاده از تفاوت وزن مخصوص، سنگ را از محصولات کشاورزی جدا می کنند. دقت این دستگاه ها پایین است).

 انواع دیگر اشعه نیز در تشخیص سلامت محصول بکار می روند. همچنین آزمایش های موفقی در استفاده از امواج کنترل شده صدا در تشخیص سلامت درونی محصولات کشاورزی انجام شده است. ماشین های سورتری وجود دارند که همزمان دارای دوربین و اسکنر لیزری یا ایکس ری هستند.

4. سورت بر اساس جنس:

امروزه دوربین های مخصوصی ساخته شده اندکه قادر هستند با تکیه بر تفاوت طول موج در مواد گوناگون نوع مواد را تشخیص داده و جداسازی کنند. به عنوان مثال این سورترها در سورت پلاستیک های بازیافتی (گرانول یا پرک) برای جداسازی پلی اتیلن از پلی پروپیلن بکار می روند .

5. سورت دستی ضایعات:

مبنای کار این سورترها جداسازی ضایعات موجود در محصول بوسیله نیروی انسانی است. ساده ترین نوع آن ها میزهای کار دو پله است که اپراتور با دست جنس را جابجا کرده و ضایعات آن را به پله پایین هدایت می کند. با گذر زمان میزهای بازدید نقاله ای ساخته شد که محصول روی آن گسترده می شود و به آرامی حرکت می کند و اپراتورها ضایعات را برداشته و در شوترهای کنار بدنه نقاله می ریزند.

• انواع سورترهای پیشرفته از نظر ساخت و بدنه

ماشین های سورتینگ به شکل های مختلف ساخته می شوند و به طور کلی شامل دو نوع عمده هستند:

1. سورتر های ریزشی ( سطح شیب دار):

در این نوع سورترها، ویبراتورهای قابل تنظیم، مواد را روی سطوح شیب دار می ریزند، مواد در انتهای سطح  بصورت عمودی سقوط کرده و از جلوی دوربین یا اشعه عبور میکنند و توسط یک، دو یا سه سری دوربین یا اشعه از جهت های مختلف اسکن و اطلاعات آنها ثبت می شود. این اطلاعات به پروسسور دستگاه منتقل و پس از تبدیل به داده های کامپیوتری در اختیار کامپیوتر مرکزی جهت اخذ تصمیم در مورد ماندن یا خارج شدن از جریان محصول قرار می گیرد. این تصمیم به برد اجکتور جدا کننده ابلاغ و عمل سورت انجام می شود. کل این مراحل (اسکن، انتقال داده ها، تصمیم و اجرا) در کمتر از نیم ثانیه انجام میشود! سطح شیبدار صاف یا دارای شیارهای گوناگون برای محصولات کوچک (مثل برنج، کشمش و دانه های ریز) و محصولات بزرگتر (مثل حبوبات) است. سورتینگ های حبوبات توانایی سورت انواع حبوبات ریز و درشت مانند عدس، لپه، لوبیا سفید و قرمز و … را دارند. عرض صفحات شیبدار حدود 40 سانتیمتر و برای هر صفحه دوربین و سیستم کنترل جداگانه وجود دارد. دستگاه های سورت معمولا از یک سطح شیبدار(مینی سورتر) تا 16 سطح شیبدار تشکیل می شوند. معمولا بیشتر محصولات دوبار سورت می شوند. برای اینکار سطوح شیبدار دستگاه را به دو قسمت سورت اولیه و سورت ثانویه دسته بندی (مثلا 1+4 در5 کانال) می کنند. محصول در سورت اولیه با دقت بالا سورت شده و ضایعات حاصل که مقدار زیادی جنس سالم هم دارد به سورت ثانویه منتقل می شود. در سورت ثانویه برنامه سورت دارای دقت کمتر و به صورتی است که فقط ضایعات برداشته شوند و باقیمانده جنس (با مقداری ضایعات) به سورت اولیه هدایت و ضایعات ثانویه ( بدون جنس سالم ) از دستگاه خارج می شوند. اجکتورها لوازم الکتروپنوماتیکی حساسی هستند که با هوای فشرده (باد) کار می کنند. با دریافت سیگنال الکتریکی فرمان، خروجی هوا برای کسر کوچکی از ثانیه باز شده و فشار لحظه ای هوا، ضایعات مورد نظر را از مسیر خارج می کند. در گذشته این اجکتورها بصورت بلوکی ساخته می شدند. نوع جدید و پیشرفته آن بصورت حلقوی ساخته می شود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی برخی از شرکت های سورتینگ ساز در انواع سورترهای خود نظیر  سورتینگ های برنج، سورتینگ کشمش و سورتر حبوبات از اجکتورهای حلقوی استفاده می کنند.

2. سورترهای نقاله ای

در این سورترها به جای سطح شیب دار، تسمه نقاله ای وجود دارد که با سرعت قابل تنظیم حرکت کرده و در انتها مواد را به جلو پرتاب میکند، در این مرحله مواد توسط دوربین یا اشعه از یک یا چند جهت اسکن و مراحل بعدی مانند بالا انجام می شود. در این ماشین ها امکان دوبار سورت وجود ندارد.

• کاربرد عملی سورترهای پیشرفته:

در دنیای امروز تقریبا در تمامی کارخانجات پیشرفته از انواع سورتینگ ها استفاده میشود. کارخانجات فرآروی محصولات کشاورزی و مواد غذایی از انواع ماشین های پیشرفته سورتینگ در ارتقاء و سالم سازی محصول خود استفاده می کنند. خشکبار مانند پسته، کشمش، خرما و انواع برگه ها و مغزها بدون سورت از خط تولید خارج نمیشوند. تمام کشورهای پیشرفته استانداردهایی دارند که صادر کننده را مجبور به استفاده از سورتینگ می کند به عنوان مثال برای صادرات خشکبار ( کشمش، انجیر، پسته ) استفاده از سورتر ایکس ری برای تضمین عدم وجود سنگ، فلز و شیشه اجباری است. در کارخانجات برنج نیز برای پاکسازی نهایی محصول از این کالرسورتر استفاده میکنند. کارخانجات تولید سس و رب از ماشین سورت ایکس ری با توانایی اسکن مایعات غلیظ استفاده می کنند. کارخانجات فراوری و تولید سوسیس، کالباس و سایر محصولات نیمه آماده هم از ماشین سورت ایکس ری استفاده میکنند. استفاده از سورترهای گندم، جو، ذرت و سایر غلات در کارخانجات آرد باعث افزایش کیفیت آرد و سالم سازی این ماده غذایی می شود. تقریبا تمامی کارخانجات روغنگیری قبل از سورت محصولات را با کالر سورتر و سورتینگ ایکس ری پاکسازی می کنند.

این مقاله حاصل سال ها کار و تجربیات نگارنده در طراحی، ساخت، فروش، نصب و راه اندازی ماشین های صنایع غذایی، بسته بندی و انواع سورتینگ بدون مراجعه به منابع خاص است، بنابراین ممکن است دچار کاستی هایی باشد که  تذکر آن ها توسط اساتید فن، مزید امتنان است. نگارنده امیدوار است این خلاصه اطلاعات برای استفاده عموم مفید باشد. ( تصویر انواع سورتینگ ها در همین سایت موجود می باشد).