DE4314396A1 - Optische Sortierung von Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Trennung von Kunststoffen im Rahmen des Recycling erfolgt zur Zeit vorwiegend mit rein mechanischen Verfahren. Zur Trennung nach Stoffgrup­ pen werden vorwiegend physikalische Verfahren angewendet, welche auf der unterschiedlichen Dichte dieser Stoffe beruhen. Es sind berührungslose optische Verfahren auf der Grundlage der NIR-Spektroskopie bekannt. Hier­ bei wird die Kunststoffverpackung mit einer Lichtquelle im nahen Infrarot beleuchtet und das Remissionspektrum gewonnen. Dieses zeigt ausgeprägte Unterschiede auf, anhand denen eine Trennung erfolgen kann. Ein solches Gerät wurden von der Fa. Bühler, CH-Uzwil auf der Recycling 93 Konferenz/Ausstellung in CH-Davos vorgestellt. Diese Geräte erfassen ein vorbeigeführtes Kunststoffteil wie z. B. eine Flasche, ein Becher o. ä. mit einem oder mehreren Meßflecken und berechnen aus dem durch den be­ leuchteten Fleck rückgeworfenes Licht das NIR-Spektrum. Voraussetzung ist allerdings, daß der Meßfleck nicht durch Etikette, Metallprägungen oder ähnliche , das Remissionspektrum verfälschenden Aufkleber gestört wird. Auch steile Raumkanten können das Meßergebnis verfälschen bzw. unsicher machen.

Auf der gleichen Ausstellung hat die Fa. MASSEN machine vision systems, Konstanz, ein optisches, auf Farbkameras basierendes bildgebendes System zur Farbsortierung von Kunststoffen vorgestellt. Hierbei werden mit Hilfe einer Farbkamera Bilder der vorbeigeführten Kunststoffteile erfaßt und im Auflicht oder Durchlicht eine Form- und/oder Farbklassifikation durchgeführt. Bei der wichtigen Anwendung der Sortierung von PET-Fla­ schen wird z. B. das durchsichtige PET im Durchlicht erfaßt; dunkle Etiketten und Aufkleber können im Farbbild erkannt werden und die Farbauswertung automatisch auf diejenigen Bereiche begrenzt werden, welche ungestört sind.

Sowohl die Trennung nach Farbe wie auch die Trennung nach Stoffgruppen erfüllen jeweils für sich alleine nur einen Teil der gestellten Aufgabe, nämlich die robusten Trennung von Kunststoffabfall nach Stoffgruppen und nach Farbe, unabhängig von der Form, oder dem Vorhandensein von störenden Aufdrucken und Aufkleber.

Ähnliche Aufgabenstellung treten auf bei der Sortierung von Lebensmittel, von verpackten Materialien und von Kunststoff-Produktionsteilen auf.

Erfindungsgemaß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu trennenden Materialien zuerst von einem bildgebenden Kamerasystem erfaßt werden, welches eine Sortierung nach Form und/oder Farbe ermöglicht, daß aus dem Bild der Kamera mit Hilfe bekannter Verfahren der Bildverarbeitung diejenigen Stellen automatisch ermittelt werden, welche durch keine Aufkleber, Aufdrucke oder ungünstige Raumlage in Bezug auf das optische Meßfeld des Systems zur Stofftrennung gestört sind, daß Positionsinformationen über solche ungestörten Stellen an das nachfolgende optische System zur Stofftrennung weitergeleitet werden und das oder die Meßfenster dieses Systems räumlich auf diese Stellen positioniert werden, so daß mit hoher Sicherheit eine auswertbare Stelle erfaßt wird und daß so­ wohl die Auswertung nach Farbe und/oder Form als auch die Auswertung nach Stoffgruppe ein System von mechanischen, elektrischen oder pneuma­ tischen Ausscheidern ansteuert, welche diese Gruppen vorgesehenen Sammelsystemen zuführt.

Ein weiterer Erfindungsgedanke ist es, daß das Kamerasystem aus dem Bild des zu sortierenden Materials den Ort ungestörter Oberflächen ermit­ telt, die Geschwindigkeit des vorbeigeführten Teils errechnet und das nach­ folgende optische System zur Stofftrennung zu dem Zeitpunkt aktiviert, wo sich diese ungestörte Stelle im Meßfeld des letztgenannten Systems zur Stoff­ trennung befindet.

Erfindungsgemäß erfolgt die Positionierung des Meßfeldes des Systems zur Stofftrennung mit Hilfe eines vom Bildrechner angesteuerten Ablenksy­ stems, insbesondere mit einem Spiegelgalvanometersystem.

Claims (3)

1. Verfahren zur optischen Sortierung von Materialien, insbesondere von Kunststoffabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Material zuerst von einem bildgebenden Kamerasystem erfaßt wird, welches eine Sortierung nach Form und/oder Farbe ermöglicht, daß aus dem Bild der Kamera mit Hilfe be­ kannter Verfahren der Bildverarbeitung diejenigen Stellen automatisch ermittelt werden, welche durch keine Aufkleber, Aufdrucke oder ungünstige Raumlage in Bezug auf das optische Meßfeld des Systems zur Stofftrennung gestört sind, daß Positionsinformationen über solche ungestörten Stellen an das nachfolgende optische System zur Stofftren­ nung weitergeleitet werden und das oder die Meßfenster dieses Systems räumlich auf diese Stellen positioniert werden, so daß mit hoher Sicherheit eine auswertbare Stelle erfaßt wird und daß sowohl die Aus­ wertung nach Farbe als auch die Auswertung nach Stoffgruppe ein Sy­ stem von mechanischen, elektrischen oder pneumatischen Ausschei­ dern ansteuert, welche diese Gruppen vorgesehenen Sammelsystemen zuführt.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Transportrichtung der zu sortierenden Materialien zuerst aktivierte Kamerasystem aus dem Bild des zu sortierenden Materials den Ort ungestörter, die optische Stofftrennung ermöglichenden Oberflächen ermittelt, die Geschwindigkeit des vorbeigeführten Teils er­ rechnet und das nachfolgende optische System zur Stofftrennung zu dem Zeitpunkt aktiviert, wo sich diese ungestörte Stelle im Meßfeld des letztgenannten Systems zur Stofftrennung befindet.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das zu trennende Material in Transportrichtung zuerst mit Hilfe eines System von Zeilen- oder Matrixkameras erfaßt wird, daß die Si­ gnale der Kameras einem Bildrechner zugeführt werden, daß aus dem Bild der Kameras die Farbe und/oder Form des Materials ermittelt wird, daß die Position ungestörter Stellen der Oberfläche an ein Spiegelablenksystem übertragen wird und das Meßfeld des nachfolgen­ den Systems zur optische Trennung nach Stoffgruppen mit Hilfe des Ablenksystems an die Stellen geführt wird, wo sich eine das Verfahren der optischen Stofftrennung ermöglichende Materialoberfläche befindet.