JP2001523574A - ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのための方法と装置 - Google Patents
ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのための方法と装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
- B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
Abstract
(57)【要約】
本発明は、ベルト上を搬送される物体を識別し仕分ける、特に廃棄物を仕分ける方法に関する。該物体を構成する材料の材質をＮＩＲ測定装置（１３）を用いて分光法により把握し、その分光法の結果により物体をコンベアベルト（７、８、９）から除去する形で仕分ける。本発明によると、物体の形状および／またはその表面の性質、並びに該物体のコンベアベルト（７、８、９）上における位置が、それを構成する材料の性質より前に把握される（１２）。その後、物体は、少なくともその位置に応じて、ＮＩＲ測定装置の測定点（１９）によりスキャニングされ、コンベアベルト（７、８、９）から除去される。これにより、高い識別と仕分け速度が保証され、該システムが確実に高い信頼性で機能することとなる。
Description
【０００１】 本発明は、ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのための方法に関するもの
で、特に廃棄物仕分けのための方法に関するものであり、この場合に、物体の材
質（材料の性質）が、ＮＩＲ測定装置を用いて分光法によって把握され、また、
仕分けが、分光法の結果に依存してコンベアベルトから物体を除去することで行
なわれる。さらに、本発明は、当該方法を実施するための装置に関するものであ
る。
で、特に廃棄物仕分けのための方法に関するものであり、この場合に、物体の材
質（材料の性質）が、ＮＩＲ測定装置を用いて分光法によって把握され、また、
仕分けが、分光法の結果に依存してコンベアベルトから物体を除去することで行
なわれる。さらに、本発明は、当該方法を実施するための装置に関するものであ
る。
【０００２】 仕分けるべき物体の材質を特定するため、ＮＩＲ分光法を利用した、周知のこ
のような方法では、これまで、コンベアベルトによって物体を固定的な測定点に
運ぶことが必要であった。これは、識別すべき物体の正しい位置合わせのため、
費用がかさむものであった。
のような方法では、これまで、コンベアベルトによって物体を固定的な測定点に
運ぶことが必要であった。これは、識別すべき物体の正しい位置合わせのため、
費用がかさむものであった。
【０００３】 さらに、材料の材質を検査した後、吹き飛ばしによって材料を仕分けるため、
最大で幅が７０ｃｍのコンベアベルトを利用することも知られている。この場合
に、課題は、合成物質の物体、すなわち、複合材からなる包装材を仕分けること
である。この方法は、相対的に幅の狭いコンベアベルト上で、半円形状の運動で
測定点を導く回転ミラーに基づくものである。測定点が移動するすべての位置で
、１秒当たり１０００スキャン動作以上の極端に高速なＮＩＲ測定が行なわれる
。このためには、特定の物体材料にしか反応しない特殊なＮＩＲ測定装置が必要
である。別の物体材料には、別のＮＩＲ測定装置が必要である。
最大で幅が７０ｃｍのコンベアベルトを利用することも知られている。この場合
に、課題は、合成物質の物体、すなわち、複合材からなる包装材を仕分けること
である。この方法は、相対的に幅の狭いコンベアベルト上で、半円形状の運動で
測定点を導く回転ミラーに基づくものである。測定点が移動するすべての位置で
、１秒当たり１０００スキャン動作以上の極端に高速なＮＩＲ測定が行なわれる
。このためには、特定の物体材料にしか反応しない特殊なＮＩＲ測定装置が必要
である。別の物体材料には、別のＮＩＲ測定装置が必要である。
【０００４】 ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのためのさらに別の方法は、ＤＥ ４
３ ０５ ００６ Ａ１で知られている。仕分けるべき物体の材質の把握は、偏
光干渉計で行なわれ、また、この干渉計で得られたデータを評価するため、高速
フーリエ解析が使用されている。識別し、仕分けるべき物体の材質を特定するた
めのこのような装置も、本質的には１測定点に限定されている把握領域があり、
そのため、先に説明した同じ短所がある。すなわち、点状の測定位置に物体を運
ぶ前に、相対的に費用のかさむ予備仕分けと個別化を行なうことが必要である。
これに加え、このような測定装置は、測定対象物体までの距離が極めて重要であ
る。
３ ０５ ００６ Ａ１で知られている。仕分けるべき物体の材質の把握は、偏
光干渉計で行なわれ、また、この干渉計で得られたデータを評価するため、高速
フーリエ解析が使用されている。識別し、仕分けるべき物体の材質を特定するた
めのこのような装置も、本質的には１測定点に限定されている把握領域があり、
そのため、先に説明した同じ短所がある。すなわち、点状の測定位置に物体を運
ぶ前に、相対的に費用のかさむ予備仕分けと個別化を行なうことが必要である。
これに加え、このような測定装置は、測定対象物体までの距離が極めて重要であ
る。
【０００５】 このような従来の技術にかんがみ、本発明の課題は、任意形状の物体を確実に
識別し、仕分けることができ、また特に、既存の廃棄物仕分けシステムに組み込
むことのできる、請求項１の前文（preamble）に挙げられている種類の方法を提
供することである。これに加え、当該方法を実施するための装置を提供すること
も課題である。
識別し、仕分けることができ、また特に、既存の廃棄物仕分けシステムに組み込
むことのできる、請求項１の前文（preamble）に挙げられている種類の方法を提
供することである。これに加え、当該方法を実施するための装置を提供すること
も課題である。
【０００６】 この課題は、方法の点では、請求項１の特徴により、また、装置の点では、請
求項７の特徴によって解決される。
求項７の特徴によって解決される。
【０００７】 換言すれば、本発明による方法は、物体を運ぶコンベアベルトの上方で、物体
をターゲットとするＮＩＲ測定装置の測定点のスキャニング運動により、相対的
に面積の大きな、細分化されて移動することのできる把握領域を提供することに
より、費用のかさむ予備仕分けと個別化という従来の技術の短所を解消するもの
である。このようなスキャニング運動は、ＮＩＲ装置の測定点を物体に対して的
確に位置合わせするため、ミラーシステムという形態のスキャニング装置で達成
される。
をターゲットとするＮＩＲ測定装置の測定点のスキャニング運動により、相対的
に面積の大きな、細分化されて移動することのできる把握領域を提供することに
より、費用のかさむ予備仕分けと個別化という従来の技術の短所を解消するもの
である。このようなスキャニング運動は、ＮＩＲ装置の測定点を物体に対して的
確に位置合わせするため、ミラーシステムという形態のスキャニング装置で達成
される。
【０００８】 特殊なＮＩＲ測定装置に基づく上記説明の従来の技術とは異なり、本発明によ
る方法の場合、ＮＩＲ測定装置は、異なった物体材料を同時に識別することが可
能である。これは、確かに、従来の技術に基づくＮＩＲスキャニングよりも、基
本的により長い露出時間またはスキャニング時間が必要である。しかしながら、
これは、搬送チャンネルのすべての位置で測定する必要がなく、本発明により、
ＮＩＲ測定の前に行なわれる画像処理で、物体がつきとめられた位置でしか測定
する必要がないことで相殺される。
る方法の場合、ＮＩＲ測定装置は、異なった物体材料を同時に識別することが可
能である。これは、確かに、従来の技術に基づくＮＩＲスキャニングよりも、基
本的により長い露出時間またはスキャニング時間が必要である。しかしながら、
これは、搬送チャンネルのすべての位置で測定する必要がなく、本発明により、
ＮＩＲ測定の前に行なわれる画像処理で、物体がつきとめられた位置でしか測定
する必要がないことで相殺される。
【０００９】 本発明により、ＮＩＲスペクトル分析の前に、位置特定のための画像解析、望
ましくはカラー画像解析（場合によっては、識別すべき物体の形状と大きさの特
定を含む）が行なわれる。画像解析で得られた情報は、ＮＩＲ測定装置の上流側
にあるスキャニング装置の運動を制御するために使用される。すなわち、識別す
べき物体のみが的確にスキャニングされ、コンベアベルトの物体のない位置は省
かれる。それにより、スキャニングプロセスが合理的に行なわれる。さらに、画
像解析により、形状、大きさ、色、また例としてあげれば組織（Textur）に関す
る情報が得られ、より良好な仕分けが保証される。
ましくはカラー画像解析（場合によっては、識別すべき物体の形状と大きさの特
定を含む）が行なわれる。画像解析で得られた情報は、ＮＩＲ測定装置の上流側
にあるスキャニング装置の運動を制御するために使用される。すなわち、識別す
べき物体のみが的確にスキャニングされ、コンベアベルトの物体のない位置は省
かれる。それにより、スキャニングプロセスが合理的に行なわれる。さらに、画
像解析により、形状、大きさ、色、また例としてあげれば組織（Textur）に関す
る情報が得られ、より良好な仕分けが保証される。
【００１０】 物体画分の第１回目の仕分け後、該セパレーション位置から下流側の別のカメ
ラに基づく新たな（カラー）画像解析で、コンベアベルトに残った物体を、場合
により、その変化した位置について再認識することができる。これは、当該カメ
ラのデータが、すでに把握されたＮＩＲデータと整合され、結び付けられている
場合には、新たなＮＩＲ分光測定なしで可能である。すなわち、すでに得られ、
記憶済みのＮＩＲ値は、すべての新たなセパレーションステップで利用すること
が可能である。
ラに基づく新たな（カラー）画像解析で、コンベアベルトに残った物体を、場合
により、その変化した位置について再認識することができる。これは、当該カメ
ラのデータが、すでに把握されたＮＩＲデータと整合され、結び付けられている
場合には、新たなＮＩＲ分光測定なしで可能である。すなわち、すでに得られ、
記憶済みのＮＩＲ値は、すべての新たなセパレーションステップで利用すること
が可能である。
【００１１】 換言すれば、本発明による方法の根底にある原理は、次の通りである。
【００１２】 最初に、カラー画像を用いて、大きな表面上にある物体（例えば、廃棄物）の
認識が行なわれる。その際に、位置、形状、輪郭、大きさ、色、組織を認識し、
該当する特性値を記憶することができる。次に、ＮＩＲ分光法により、物体の材
質が特定される。この前に行なわれる画像認識とは異なり、ＮＩＲ分光法の場合
の赤外線照射は、１測定点にのみ集中する。この測定点を、物体が存在している
コンベアベルトのさまざまな位置に対して的確に導くため、所望のスキャニング
ポイントに赤外線をもたらすミラーシステムが提案される。但し、実際には、こ
れとは逆の方法が好まれる。すなわち、把握領域全体を照射し、所望の測定点か
ら反射された赤外線のみが、その時々の物体で検出されるよう、測定用光学機器
を制御することである。このミラーシステムは、画像認識によってあらかじめ得
られた情報を用いて制御される。（カラー）画像認識と赤外線照射によって得ら
れたデータは、合わせられ、物体を的確に排出するための装置（例えば、ブロー
ノズルシステムの形態のもの）を制御するための信号をもたらす。
認識が行なわれる。その際に、位置、形状、輪郭、大きさ、色、組織を認識し、
該当する特性値を記憶することができる。次に、ＮＩＲ分光法により、物体の材
質が特定される。この前に行なわれる画像認識とは異なり、ＮＩＲ分光法の場合
の赤外線照射は、１測定点にのみ集中する。この測定点を、物体が存在している
コンベアベルトのさまざまな位置に対して的確に導くため、所望のスキャニング
ポイントに赤外線をもたらすミラーシステムが提案される。但し、実際には、こ
れとは逆の方法が好まれる。すなわち、把握領域全体を照射し、所望の測定点か
ら反射された赤外線のみが、その時々の物体で検出されるよう、測定用光学機器
を制御することである。このミラーシステムは、画像認識によってあらかじめ得
られた情報を用いて制御される。（カラー）画像認識と赤外線照射によって得ら
れたデータは、合わせられ、物体を的確に排出するための装置（例えば、ブロー
ノズルシステムの形態のもの）を制御するための信号をもたらす。
【００１３】 すでに述べたように、本発明による方法は、相対的にわずかな個別化を行なう
ことしか必要としない。それ以外の費用のかさむ予備処理は必要としない。これ
に加え、本発明による方法では、１台のシステムにおいて複数の物体画分の識別
と分離が保証される。当該装置は、学習段階で、コンベアベルトに新しい物体を
十分な個数置くことにより、新しい物体を認識できるよう、問題なく訓練を行な
うことができる。
ことしか必要としない。それ以外の費用のかさむ予備処理は必要としない。これ
に加え、本発明による方法では、１台のシステムにおいて複数の物体画分の識別
と分離が保証される。当該装置は、学習段階で、コンベアベルトに新しい物体を
十分な個数置くことにより、新しい物体を認識できるよう、問題なく訓練を行な
うことができる。
【００１４】 本発明による方法と本発明による装置は、家庭ゴミの仕分けに特に適している
。但し、ベルトで搬送される物体を別の目的のために識別し、仕分けることが課
題である、廃棄物処理以外の使用分野も考えられる。
。但し、ベルトで搬送される物体を別の目的のために識別し、仕分けることが課
題である、廃棄物処理以外の使用分野も考えられる。
【００１５】 これまでの経験により、本発明による方法で、５０ミリ秒に満たない時間で、
コンベアベルトの１ｍ2にあるすべての物体の視覚的な位置特定が可能である。 １個の物体のＮＩＲ測定の所要時間は、典型的には３ミリ秒であり、また、物体
を識別するためのその後の分析の所要時間は、典型的には１〜２ミリ秒である。
これは、一般に使われているプロセッサ技術とＮＩＲ分光計技術を利用すれば、
今日すでに、２ｍ／ｓの最大ベルト速度まで、物体の識別が可能である。
コンベアベルトの１ｍ2にあるすべての物体の視覚的な位置特定が可能である。 １個の物体のＮＩＲ測定の所要時間は、典型的には３ミリ秒であり、また、物体
を識別するためのその後の分析の所要時間は、典型的には１〜２ミリ秒である。
これは、一般に使われているプロセッサ技術とＮＩＲ分光計技術を利用すれば、
今日すでに、２ｍ／ｓの最大ベルト速度まで、物体の識別が可能である。
【００１６】 以下、図面に基づいて、本発明を詳しく説明する。唯一の図は、ベルトで搬送
される物体の識別と仕分けのための、本発明による装置の実施例を示すものであ
る。
される物体の識別と仕分けのための、本発明による装置の実施例を示すものであ
る。
【００１７】 図に示されている装置は、３つの装置群で構成されている。それらは、第１セ
パレーション群を伴う分析群１、第２セパレーション群２、第３セパレーション
群３である。これらの３群１、２、３の各群は、コンベアベルト７、８、９を有
するエンドレスベルトコンベア４、５、６を含んでいる。コンベアベルト７、８
、９は、すべて同一水平面に配置されており、ブローノズルプレートを中間に配
置することで相互に続いている。特に、ベルトコンベア４の下流側末端とベルト
コンベア５の上流側末端との間に、ブローノズルプレート１０が配置されており
、また、ベルトコンベア５の下流側末端とベルトコンベア６の上流側末端との間
に、ブローノズルプレート１１が配置されている。これらのブローノズルプレー
トのいずれも、それぞれのコンベアベルト７、８、９の全幅に及び、また、該当
するコンベアベルトの末端方向転換部に直接続き、相対的に細長いものになって
いる。これは、コンベアベルト７、８、９によって形成される搬送路上で搬送さ
れる物品が、ブローノズルプレート１０と１１を問題なく通過できることを保証
するためである。図の中で、太めの黒点で示されているように、ブローノズルプ
レート１０と１１を横断して多数のブローノズル開口部が配置されている。
パレーション群を伴う分析群１、第２セパレーション群２、第３セパレーション
群３である。これらの３群１、２、３の各群は、コンベアベルト７、８、９を有
するエンドレスベルトコンベア４、５、６を含んでいる。コンベアベルト７、８
、９は、すべて同一水平面に配置されており、ブローノズルプレートを中間に配
置することで相互に続いている。特に、ベルトコンベア４の下流側末端とベルト
コンベア５の上流側末端との間に、ブローノズルプレート１０が配置されており
、また、ベルトコンベア５の下流側末端とベルトコンベア６の上流側末端との間
に、ブローノズルプレート１１が配置されている。これらのブローノズルプレー
トのいずれも、それぞれのコンベアベルト７、８、９の全幅に及び、また、該当
するコンベアベルトの末端方向転換部に直接続き、相対的に細長いものになって
いる。これは、コンベアベルト７、８、９によって形成される搬送路上で搬送さ
れる物品が、ブローノズルプレート１０と１１を問題なく通過できることを保証
するためである。図の中で、太めの黒点で示されているように、ブローノズルプ
レート１０と１１を横断して多数のブローノズル開口部が配置されている。
【００１８】 ベルトコンベアおよびそのコンベアベルトで定まる搬送路と、以下に詳しく説
明されている、ベルトコンベアに割り当てられているユニットは、例えば、廃棄
物仕分けに使われるものである。
明されている、ベルトコンベアに割り当てられているユニットは、例えば、廃棄
物仕分けに使われるものである。
【００１９】 搬送路で搬送される物品を識別するため、分析群１には、当該群のベルトコン
ベア４の上方で、カラーカメラ１２と、ＮＩＲセンサ１４および光学スキャニン
グヘッド１５を有するＮＩＲ分光計１３とが含まれている。これらのユニットを
制御するため、コンピュータ１６がある。コンピュータ１６は、ユニット１２〜
１４から離して配置することが望ましく、また、以下に説明するように、コンピ
ュータのネットワークに組み込むこともできる。カラーカメラ１２とＮＩＲ分光
計１３の出力は、コンピュータ１６の該当する入力に接続されている。ＮＩＲ分
光計１３の内蔵部分のこともあるＮＩＲセンサ１４は、測定値の伝送のため、Ｎ
ＩＲ分光計と接続されている。
ベア４の上方で、カラーカメラ１２と、ＮＩＲセンサ１４および光学スキャニン
グヘッド１５を有するＮＩＲ分光計１３とが含まれている。これらのユニットを
制御するため、コンピュータ１６がある。コンピュータ１６は、ユニット１２〜
１４から離して配置することが望ましく、また、以下に説明するように、コンピ
ュータのネットワークに組み込むこともできる。カラーカメラ１２とＮＩＲ分光
計１３の出力は、コンピュータ１６の該当する入力に接続されている。ＮＩＲ分
光計１３の内蔵部分のこともあるＮＩＲセンサ１４は、測定値の伝送のため、Ｎ
ＩＲ分光計と接続されている。
【００２０】 光学スキャニングヘッド１５は、それ自体、周知の（ミラー）レンズシステム
で構成されている。この（ミラー）レンズシステムは、コンベアベルト７上の把
握領域１８を点状にスキャニングするよう（この場合に、スキャニングした測定
点がＮＩＲセンサに入力される）、例えば、モータで駆動し、その位置を変える
ことができる。図では、一例として、１つの測定点に符号１９がつけられている
。光学スキャニングヘッド１５は、把握領域１８が四角形状であり、コンベアベ
ルト７の全幅に及び、搬送方向に対して一定の長さになるよう設計されている。
幅１００ｃｍの標準コンベアベルトが使用されている場合には、把握領域１８の
典型的な面積は、約１ｍ2である。
で構成されている。この（ミラー）レンズシステムは、コンベアベルト７上の把
握領域１８を点状にスキャニングするよう（この場合に、スキャニングした測定
点がＮＩＲセンサに入力される）、例えば、モータで駆動し、その位置を変える
ことができる。図では、一例として、１つの測定点に符号１９がつけられている
。光学スキャニングヘッド１５は、把握領域１８が四角形状であり、コンベアベ
ルト７の全幅に及び、搬送方向に対して一定の長さになるよう設計されている。
幅１００ｃｍの標準コンベアベルトが使用されている場合には、把握領域１８の
典型的な面積は、約１ｍ2である。
【００２１】 スキャニングヘッド１５によってＮＩＲ分光計１３で得られた測定値と、カラ
ーカメラ１２の測定値とを問題なく、かつ、明確に関連付けることができるよう
、カラーカメラ１２の把握領域１７は、その形状と大きさが、把握領域１８に相
当する。すなわち、把握領域１７も四角形状であり、コンベアベルト７の全幅に
及んでいる。これにより、分析群１には、２つの把握領域があることが特徴であ
る。把握領域１７で、コンベアベルト７上の物体の形状および／または表面の性
質と、その位置とが把握され、また、把握領域１７の下流側にある把握領域１８
で、物体の材質が把握される。
ーカメラ１２の測定値とを問題なく、かつ、明確に関連付けることができるよう
、カラーカメラ１２の把握領域１７は、その形状と大きさが、把握領域１８に相
当する。すなわち、把握領域１７も四角形状であり、コンベアベルト７の全幅に
及んでいる。これにより、分析群１には、２つの把握領域があることが特徴であ
る。把握領域１７で、コンベアベルト７上の物体の形状および／または表面の性
質と、その位置とが把握され、また、把握領域１７の下流側にある把握領域１８
で、物体の材質が把握される。
【００２２】 コンピュータ１６において、カラーカメラ１２の出力データとＮＩＲ分光計１
３の出力データが評価される。それにより、画像解析方法を使用することにより
、ベルトコンベア上にある物体を、形状、大きさ、色、組織などに関して分類し
、その位置を把握することができる。ＮＩＲ分光法により、単一の空間的な測定
位置において、例えば、幅が約２〜４ｎｍの最大２５６（５１２）の周波数チャ
ンネルという高度スペクトル分解が可能である。この全情報から、測定位置また
は物体における材質を推定することができる。約１ｍ2のそれぞれの把握領域１ ７と１８で、可視範囲におけるカメラ１２の空間的な分解を、ＮＩＲ測定位置の
高速制御と組み合わせると、空間的な分解のあるＮＩＲ測定のシミュレーション
を行なうことができる。それにより、あらかじめ費用のかさむ物体の個別化を行
なう必要なく、物体の極めて確実な位置特定と識別が可能になる。すなわち、予
備的な個別化は、物体を上から見た場合に、相互に区別できる程度にしか必要で
ない。
３の出力データが評価される。それにより、画像解析方法を使用することにより
、ベルトコンベア上にある物体を、形状、大きさ、色、組織などに関して分類し
、その位置を把握することができる。ＮＩＲ分光法により、単一の空間的な測定
位置において、例えば、幅が約２〜４ｎｍの最大２５６（５１２）の周波数チャ
ンネルという高度スペクトル分解が可能である。この全情報から、測定位置また
は物体における材質を推定することができる。約１ｍ2のそれぞれの把握領域１ ７と１８で、可視範囲におけるカメラ１２の空間的な分解を、ＮＩＲ測定位置の
高速制御と組み合わせると、空間的な分解のあるＮＩＲ測定のシミュレーション
を行なうことができる。それにより、あらかじめ費用のかさむ物体の個別化を行
なう必要なく、物体の極めて確実な位置特定と識別が可能になる。すなわち、予
備的な個別化は、物体を上から見た場合に、相互に区別できる程度にしか必要で
ない。
【００２３】 物体は、分析群１において位置を特定し、識別した後、コンベアベルト７を離
れると、ブローノズルプレート１０に達し、そこから出るエアジェットによって
矢印２０の方向に、搬送路の上方に配置されている収容装置２１に吹き飛ばされ
る。吹き飛ばされた物体は、収容装置２１からシュートまたは横方向コンベア２
１ａを経由して排出される。
れると、ブローノズルプレート１０に達し、そこから出るエアジェットによって
矢印２０の方向に、搬送路の上方に配置されている収容装置２１に吹き飛ばされ
る。吹き飛ばされた物体は、収容装置２１からシュートまたは横方向コンベア２
１ａを経由して排出される。
【００２４】 残った物体は、次に、第１セパレーション群２のコンベアベルト８に達する。
コンベアベルト８の上方には、別のカラーカメラ２２が配置されている。このカ
メラは、分析群１のカラーカメラ１２と同様、コンピュータ１６に接続されてい
て、コンベアベルト８の領域２３を把握するためのものである。代替案として、
第１セパレーション群２（ならびに、セパレーション群３など、下流側のさらに
別のセパレーション群）に、上述したように、コンピュータ１６とネットワーク
でつながれている独立したコンピュータを割り当てることもできる。把握領域２
３は、第１分析群の把握領域１７と１８と同じ形状と大きさになっていて、また
、コンベアベルト８に対する把握領域２３の相対位置は、コンベアベルト７に対
する把握領域１７と１８の相対位置と同じである。コンピュータ１６内で処理さ
れる、カラーカメラ２２の把握データにより、残っている物体、ならびに、場合
により、その物体の位置変化を把握することができる。これらのデータと、分析
群１において得られたデータとをコンピュータ１６内で整合することにより、新
たなＮＩＲ分光法を必要とすることなく、分析群１で行なわれた画像解析が自動
的に“保持”されることが保証される。むしろ、あらかじめ取得し、コンピュー
タ１６に記憶されているＮＩＲ値を別のセパレーションステップ（該ステップは
、第１セパレーション群から下流側で、ベルトコンベア５とベルトコンベア６と
の間のブローノズルプレート１１によって行なわれる）のために使用することが
可能である。
コンベアベルト８の上方には、別のカラーカメラ２２が配置されている。このカ
メラは、分析群１のカラーカメラ１２と同様、コンピュータ１６に接続されてい
て、コンベアベルト８の領域２３を把握するためのものである。代替案として、
第１セパレーション群２（ならびに、セパレーション群３など、下流側のさらに
別のセパレーション群）に、上述したように、コンピュータ１６とネットワーク
でつながれている独立したコンピュータを割り当てることもできる。把握領域２
３は、第１分析群の把握領域１７と１８と同じ形状と大きさになっていて、また
、コンベアベルト８に対する把握領域２３の相対位置は、コンベアベルト７に対
する把握領域１７と１８の相対位置と同じである。コンピュータ１６内で処理さ
れる、カラーカメラ２２の把握データにより、残っている物体、ならびに、場合
により、その物体の位置変化を把握することができる。これらのデータと、分析
群１において得られたデータとをコンピュータ１６内で整合することにより、新
たなＮＩＲ分光法を必要とすることなく、分析群１で行なわれた画像解析が自動
的に“保持”されることが保証される。むしろ、あらかじめ取得し、コンピュー
タ１６に記憶されているＮＩＲ値を別のセパレーションステップ（該ステップは
、第１セパレーション群から下流側で、ベルトコンベア５とベルトコンベア６と
の間のブローノズルプレート１１によって行なわれる）のために使用することが
可能である。
【００２５】 ブローノズルプレート１１により、物体は、的確に矢印２４の方向で収容装置
２５に排出され、また、ここからはシュートまたは横方向コンベア（２５ａ）を
経由して排出される。
２５に排出され、また、ここからはシュートまたは横方向コンベア（２５ａ）を
経由して排出される。
【００２６】 第２セパレーション群３は、第１セパレーション群２と同一構造で、コンベア
ベルト９の領域２７を把握する別のカラーカメラ２６がある。領域２７は、上流
側の把握領域と同じ形状と大きさである。第２セパレーション群３の作動方法は
、上記説明の第１セパレーション群に相当するものであるが、分析群のカラーカ
メラ１２がもたらしたデータではなく、第１セパレーション群のカラーカメラ２
２が把握した画像データが、基準データとして使用されるという違いがある。
ベルト９の領域２７を把握する別のカラーカメラ２６がある。領域２７は、上流
側の把握領域と同じ形状と大きさである。第２セパレーション群３の作動方法は
、上記説明の第１セパレーション群に相当するものであるが、分析群のカラーカ
メラ１２がもたらしたデータではなく、第１セパレーション群のカラーカメラ２
２が把握した画像データが、基準データとして使用されるという違いがある。
【００２７】 上記説明の本発明による装置は、図示されている、３つのセパレーション群し
かないシステムに限定されるものではない。むしろ、その時点の必要条件に応じ
て、より多くのセパレーション群を使用したり、または、１つのセパレーション
群しか使用しないことも可能である。
かないシステムに限定されるものではない。むしろ、その時点の必要条件に応じ
て、より多くのセパレーション群を使用したり、または、１つのセパレーション
群しか使用しないことも可能である。
【００２８】 また、カメラ１２、２２、２６は、必ずしもカラーカメラである必要がなく、
必要であればモノクロカメラを使用することもできる。
必要であればモノクロカメラを使用することもできる。
【図１】 ベルトで搬送される物体の識別と仕分けを行うための本発明の装置の例を示す
図である。
図である。
７ コンベアベルト ８ コンベアベルト ９ コンベアベルト １０ ブローノズルプレート １１ ブローノズルプレート １２ カラーカメラ １３ ＮＩＲ分光計 １４ ＮＩＲセンサ １５ 光学スキャニングヘッド １６ コンピュータ １７ 把握領域 １８ 把握領域 １９ 測定点 ２１ 収容装置 ２２ カラーカメラ ２５ 収容装置 ２６ カラーカメラ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年９月２０日（１９９９．９．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】 請求項１の前文(preamble)の方法および請求項５の前文の装置は、ＷＯ９４／ ２５１８６から公知である。そこで、用いられている画像付与システムは、材質 を支障なく特定できる、仕分けるべき物体の位置に関する位置情報を見つけるた めにしか使用されていない。すなわち、測定箇所が、測定すべき物体上のラベル 、金属刻印などによりその本来の姿を失なっていない箇所である。このために、 検査対象の物体は、極めて特異的にＮＩＲ測定装置に導く必要があり、特に、検 査対象の物体は、相互に触れることのないようにコンベアベルトに置く必要があ る。搬送路の特異的な位置において高く求められる個別化を行なうため、機械的 な要求事項が厳しく、また、処理量が少ない。 このような従来の技術にかんがみ、本発明の課題は、大きな機械的な負担なし に、嵩の大きい搬送においても、さまざまな物体を種類別に純粋に分離すること が可能である、ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのための方法を提供する ことである。さらに、この方法を実施するための装置を提供することも課題であ る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 この課題は、請求項１の方法と請求項５の装置により解決される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 本発明による方法は、物体を運ぶコンベアベルトの上方で、物体をターゲット
とするＮＩＲ測定装置の測定点をスキャニング運動させることにより、相対的に
面積の大きな、細分化され移動することのできる把握領域を提供することにより
、費用のかさむ予備仕分けと個別化という従来の技術の短所を解消するものであ
る。このようなスキャニング運動は、ＮＩＲ測定装置の測定点を物体に対して的
確に位置合わせするため、ミラーシステムという形態のスキャニング装置で達成 することが有利である 。
とするＮＩＲ測定装置の測定点をスキャニング運動させることにより、相対的に
面積の大きな、細分化され移動することのできる把握領域を提供することにより
、費用のかさむ予備仕分けと個別化という従来の技術の短所を解消するものであ
る。このようなスキャニング運動は、ＮＩＲ測定装置の測定点を物体に対して的
確に位置合わせするため、ミラーシステムという形態のスキャニング装置で達成 することが有利である 。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ
Claims (13)
- 【請求項１】 ベルトで搬送される物体を識別し仕分けする、特に廃棄物仕分けのための方法
であって、物体の材質が、ＮＩＲ測定装置（１３）によって分光法で把握され、
また、仕分けが、分光法の結果に依存してコンベアベルト（７、８、９）から物
体を除去することで行なわれる方法において、材質を把握する前に、物体の形状
および／またはその表面の性質と、コンベアベルト（７、８、９）上の物体の位
置とが把握（１２）されること、ならびに、物体が、少なくともその位置に応じ
てＮＩＲ測定装置（１３）の測定点（１９）によってスキャニングされ、コンベ
アベルト（７、８、９）から除去されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、その材質が把握（１２）されるとともに、記
憶された物体の位置が、第１の物体除去工程後、少なくとももう１回把握（２２
、３６）されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法であって、物体の位置に加え、その表面の性質
も把握されることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の方法で、物体の位置に加え、その形状も把握さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４に記載の方法で、物体の位置に加え、その大きさも
把握されることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項３、４または５のいずれかに記載の方法であって、位置と形状および／
または表面の性質および／または大きさの把握で得られたデータが画像処理（１
６）に送られ、また、画像処理されたデータが材質のデータと結びつけられるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の方法を実施するための装置であって、ＮＩＲ
測定装置（１３）が、第１の把握位置（１８）におけるコンベアベルト（７）の
上方に配置され、当該把握位置の下流側に、コンベアベルト（７）の物体の除去
のために少なくとも１つのセパレーション位置（１０）がある装置において、第
１の把握位置（１８）の上流側に、第２の把握位置（１７）における物体の光学
的把握のための装置（１２９）が配置されていること、ならびに、 ＮＩＲ装置 （１３）に対し、物体の光学的把握の結果に依存して、ＮＩＲ装置（１３）の測
定点（１９）のスキャニング運動を行なわせる装置（１５）がコンベアベルト（
７）の物体の上方に設けられていることを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の装置であって、物体の上方で、ＮＩＲ装置（１３）の測定点
をガイドするミラーシステムがスキャニング装置（１５）にあることを特徴とす
る装置。 - 【請求項９】 請求項７または８に記載の装置であって、画像処理または画像認識のための装
置（１６）が設けられていて、当該装置（１６）は少なくともコンベアベルト（
７）上の物体の位置を把握するために、物体の光学的把握用の装置（１２）の測
定信号を処理するものであること、ならびに、物体の位置に関するデータをＮＩ
Ｒ装置（１３）の測定結果と結びつけるための装置（１６）が設けられているこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項７、８または９に記載の装置であって、セパレーション位置（１０）の
下流側に、少なくとももう１つのセパレーション位置（１１）があり、当該セパ
レーション位置の下流側の第３の把握位置（２３）に、物体の光学的把握のため
の別の装置（２２）が配置されていること、ならびに、当該装置（２２）の把握
結果と物体の位置データとが整合されることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれかに記載の装置であって、物体の光学的把握のための
装置（１２、２２、２６）が、カメラであることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の装置で、該カメラがカラー画像カメラであることを特徴と
する装置。 - 【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の装置であって、当該カメラがビデオカメラであ
ることを特徴とする装置。
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| DE19751862.1 | 1997-11-22 | ||
| DE19751862A DE19751862C2 (de) | 1997-11-22 | 1997-11-22 | Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren und Sortieren von bandgeförderten Objekten |
| PCT/EP1998/007267 WO1999026734A1 (de) | 1997-11-22 | 1998-11-13 | Verfahren und vorrichtung zum identifizieren und sortieren von bandgeförderten objekten |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001523574A true JP2001523574A (ja) | 2001-11-27 |
Family
ID=7849564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000521927A Pending JP2001523574A (ja) | 1997-11-22 | 1998-11-13 | ベルトで搬送される物体の識別と仕分けのための方法と装置 |
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| EP (1) | EP1030740B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001523574A (ja) |
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| CA (1) | CA2310838A1 (ja) |
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-
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- 1997-11-22 DE DE19751862A patent/DE19751862C2/de not_active Revoked
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1998
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- 1998-11-13 AU AU16699/99A patent/AU1669999A/en not_active Abandoned
- 1998-11-13 CA CA002310838A patent/CA2310838A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-13 AT AT98961191T patent/ATE206961T1/de active
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- 1998-11-13 ES ES98961191T patent/ES2166193T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-13 WO PCT/EP1998/007267 patent/WO1999026734A1/de active IP Right Grant
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