JP3484196B2 - 材料部分の選別方法および装置 - Google Patents

材料部分の選別方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、材料部分、例えばプラスチック部分の選別
方法に関する。
プラスチックをリサイクルの枠内で分離するために
は、NIR分光計に基づく無接触の光学的方法が公知であ
る。ここでは、プラスチック部分が近赤外線の光源によ
って照射され、拡散反射スペクトルが得られる。このス
ペクトルは明瞭な相違を示し、これに基づいて分離を材
料選別後に行うことができる。この形式の公知の装置は
通過するプラスチック部分、例えばボトル、カップ等を
１つまたは複数の測定点で検出し、照射された測定点に
より反射された光からNIRスペクトルを算出する。この
場合の前提は、測定点がラベル、金属刻印等の拡散反射
に影響を及ぼす添付物により妨げられない、ということ
である。また急峻な空間エッジも測定結果に誤差を与え
たり不確実にする。マイクロ波またはＸ線ビームに基づ
く同様の無接触センサも公知であるが、同じような制限
を受ける。
一方では、カラービデオカメラの使用に基づく光学系
をプラスチックの色選別に用いることが公知である。こ
こでは、カラービデオカメラを用いて、通過するプラス
チック部分の画像が照射光または透過光で検出され、画
像計算器で形状分類および／または色分類が行われる。
これに適した画像計算器は例えばPCT公開、WO90/10273
から公知である。これには、形状分類および色分類を植
物の自動光学的分類に基づいて行うことが記載されてい
る。しかしこの公知の装置によっては、プラスチック部
分を材料選別の後に切り取り、分離することはできな
い。
米国特許第5041996号明細書には、材料部分の選別方
法が記載されている。この方法では、前記２つの公知の
手段が共通に適用される。まず、材料部分が画像形成装
置を通過する。画像形成装置は材料部分の色を検出し、
次の材料部分は材質識別装置を通過する。材質識別装置
は材料部分の材質種を検出する。次に選別が、画像形成
装置により検出された結果に基づいて行われる。これに
より、材料部分は材質種に従って、また各材質種内では
色に従って選別される。ここで２つのシステムは相互に
完全に独立して動作する。画像形成装置と材質識別装置
との間で情報交換されることはなく、一方の装置が他方
の装置を制御することもない。
この種の公知の方法では別の問題もある。すなわち、
材料部分の材質種の一義的な検出がしばしば不可能なこ
とである。なぜなら、材質識別装置により検査された材
料部分の箇所が他の材料種により障害を受けるからであ
る。米国特許第5041996号明細書によれば、このような
場合には、材質識別の多数決により多数を材料部分の材
質種とする。しかし例えば、他のプラスチックからなる
拡大されたラベルをプラスチックボトルが有する場合に
は、プラスチックボトルにラベルの材質種が割り当てら
れてしまうこともある。
本発明の課題は、材料部分の箇所が他の材質種によっ
て障害を受けていても、材質種を確実かつ一義的に検出
し、選別することができる方法およびこの方法を実施す
るための装置を提供することである。
この課題は、材料部分、例えばプラスチック部分の選
別方法であって、 前記材料部分を、既知の搬送速度で材質識別装置に通
過させ、 該材質識別装置は、測定野において各材料部分を無接
触走査することにより当該材料部分の材質種を検出し、
該材質種を表す信号を送出し、 該信号をその材質種に応じた材料部分の選別に使用
し、 前記材料部分を、画像形成装置に通過させ、 前記材料部分の画像を撮影し、 当該画像から電子画像処理法によって、材料部分の色
特徴および／または形状特徴を検出する方法において、 前記検出された色特徴および／または形状特徴から、
材料部分の箇所に関する位置情報を導出し、 当該箇所においては、材質種の一義的な検出が、他の
材質種による障害なしで可能であり、 材質識別装置による材質種の検出を、前記位置情報に
より同定された障害を受けない箇所に制限して行う方法
により解決される。
本発明の方法では、材質種検出を電子画像処理の結果
と結合することにより、材料部分での材質種検出を材質
種を障害なしで検出するのに適した箇所でのみ実行され
るようになる。さらに、種々の材質種からなる構成部材
を材料部分が有する場合には、個々の構成部材の材質種
を別個に検出することができる。さらに、電子画像処理
によって得られた色特徴および／または形状特徴が付加
的選別基準として使用される。
本発明の方法の有利な構成および発展形態並びにこの
方法を実施するための装置は従属請求項に示されてい
る。
本発明の特徴および利点は、図面に基づいて実施例の
以下の説明から明らかとなる。図面には次ぎが示されて
いる。
図１は、選別装置の概略図である。この選別装置は本
発明の方法を実施するために構成されている。
図２は、図１の選別装置における材質種検出を説明す
るための詳細図、 図３は、別の材質種検出を説明するための詳細図、 図４は、図１の選別装置の別の実施例の概略図、 図５は、図１の選別装置の拡張図である。
図１に示された選別装置10は搬送ベルト12を有し、こ
のベルト上に選別すべき材料部分14が相互に接触しない
ように載せられる。実施例では、材料部分14がプラスチ
ック中空体、例えばボトル、カップまたはその他の容器
であることが前提とされており、これらは元の状態でま
たはプレスにより変形することができる。搬送ベルト12
は一定の速度で矢印方向に駆動され、材料部分が14が滑
らずに搬送されるよう構成されている。この目的のため
に、搬送ベルト14は適切な構造物16を有する。この構造
物16は図面には概略的に示されている。
搬送ベルト16は画像形成装置20を通過する。この画像
形成装置では材料部分のカラー画像が記録され、ビデオ
信号に変換される。画像形成装置20はカラービデオカメ
ラ22を有し、このカメラにはランプ24が配属されてい
る。ランプは材料部分14を散乱照射光により照明する。
これによりカラービデオカメラ22は材料部分14を照射光
で撮影する。さらに画像形成装置20は第２のカラービデ
オカメラ26を有し、このカメラには１つまたは複数のラ
ンプ28が配属されている。このランプは材料14を搬送ベ
ルト12の反対側から照射する。したがってカラービデオ
カメラ26は材料部分14を透過光で撮影する。透過照明が
可能であるように、搬送ベルト12は透光性でなければな
らず、例えば開いた孔のある繊維ベルトとするか、また
は格子状の構造体を有することができる。
カラービデオカメラ22と26は通常のマトリクスカメラ
または走査線カメラとすることができる。これらのカメ
ラはまた、選別すべき材料部分に合わせられたスペクト
ル感度を有する専用カメラとすることもできる。各カラ
ービデオカメラはその出力側に画像信号を送出する。画
像信号は例えば、基本色、赤、緑、青の色分解版を表
す。
２つのカラービデオカメラ22と26から送出された画像
信号は画像計算器30に供給される。画像計算器では電子
画像処理の公知の方法により照射画像および透過画像か
ら撮影された材料部分の色特徴および形状特徴が検出さ
れる。これに適した画像計算器は、例えばPCT公開WO90/
10273号に詳細に記載されている。この公知の画像計算
器では、カラービデオカメラから送出されたアナログカ
ラービデオ信号が画素ごとにデジタル化され、デジタル
化されたカラービデオ信号は画素ごとに所定の色等級に
従って分類され、デジタル化されかつ分類されたカラー
ビデオ信号はさらに画素ごとに画像メモリに記憶され
る。このようにして記憶されたデジタル画像はさらに画
像計算器によって、前記画素の種々の色等級への所属性
に基づいて、色特徴および幾何的形状特徴の検出のため
に評価される。この公知の画像計算器の特別な利点は、
この計算器にそれぞれ１つの色等級が割り当てられた画
像断片を前提示することによりトレーニングできること
である。
画像計算器30により検出された色特徴および形状特徴
を材料部分14およびその構成部に正しい位置で配属する
ことができるように、画像計算器30は位置センサ32およ
び速度センサ34から情報を受け取る。位置センサ32は例
えば、材料部分14が所定の位置にあるとき常に位置信号
を画像計算器30に送出する。速度センサ34は画像計算器
30に、搬送ベルト12の搬送速度を表す信号を送出する。
これらの信号、および位置センサ32とカラービデオカメ
ラ22、26との既知に間隔に基づき画像計算器30は、各カ
ラービデオカメラ22ないし26の画像野内の各材料部分14
の位置を撮影時点で計算し、検出された各色特徴および
形状特徴に材料部分上の所定の位置を割り当てることが
できる。
場合により、画像計算器30は画像の撮影を、材料部分
がカラービデオカメラの画像野中の所定位置にあるとき
にトリガすることができる。
画像形成装置20を通過した後、材料部分14は搬送ベル
ト12によって材質識別装置40を通るように搬送される。
材質識別装置40は、無接触で動作する公知の材質センサ
42、例えばマイクロ波センサ、Ｘ線センサまたは近赤外
線領域（NIR）で動作する分光センサと、ビーム源44を
有する。ビーム源は材料部分14を、使用する材質センサ
42が感度のあるビームを照射する。以下の説明では、材
質センサ42はNIR分光センサであることが前提とされ
る。したがって、ビーム源44は材料部分14を波長が近赤
外線領域に達する光で照射する。このためには通常のハ
ロゲンランプを使用することができる。
図２には、どのようにNIR分光センサ42が、搬送ベル
ト12により搬送されビーム源44により照射された材料部
分14を、材料部分の材質種を検出するために走査するか
が示されている。NIR分光センサ42は光学系46を介して
光を検出する。この光は材料部分14の表面から比較的小
さな測定野48で反射される。測定野48は光学系46のアパ
ーチャにり定められる。この測定野は典型的には約2cm
の直径を有する。光学系46を介して記録された光は格子
を介してスペクトル分解される。このとき波長領域は16
00nmから2000nmに制限される。反射スペクトルでは、個
々のプラスチック材質が明瞭な差を示す。これにより前
もって学習したスペクトル・データと比較することによ
って所定のプラスチックを同定することができる。NIR
分光センサ42は出力側に信号を送出する。この信号は識
別された材料種を表すか、または材料検出が不可能であ
ったことを指示する。
図２に示された実施例では、材料部分14がボトル体5
0、栓キャップ52、ラベル54および不透明な底部カップ5
6を有する変形したプラスチックボトルであるとされ
る。底部カップは、底部領域を補強するためにプラスチ
ックボトルに設けられたプラスチック・フードである。
このフードは通常、ボトル体のプラスチックとは異なる
プラスチックからなる。同じように通常、栓キャップも
ボトル体とは別の材料からなる。材料部分14、例えばボ
トル体50の材料部分14の所定の構成部の材料種を正しく
検出するには、もっぱら測定野48が選別時点でこの構成
部の表面領域に存在することが前提である。この表面部
はとくに、ラベル、金属刻印、または他の拡散反射スペ
クトルに悪影響を及ぼすようなレッテルや印刷物によっ
て障害を受けてはならない。測定野48に急峻な空間エッ
ジがあっても、これが測定結果に悪影響を及ぼす。測定
野48が例えば、ラベル54の上にあると、測定結果を使用
することができない。ラベルが紙でできていれば識別可
能なスペクトルが送出されない。またラベル54がボトル
体50とは別のプラスチックからなると、間違った測定結
果を得ることもある。測定野が選別時点で、一部は栓キ
ャップ52に、一部はボトル体50の上にあると、これら両
方の構成部の材料種を明瞭に検出することができない。
同じことが、測定野48がボトル体50と底部カップ56に重
なっている場合にも当てはまる。しかしたとえ材質セン
サ42が申し分なく材料種検出を実行しない場合でも、識
別された材料種がボトル体50、栓キャップ52、ラベル54
または底部キャップ56に配属されていることが確実でな
ければならない。
これらの問題は、図１に示された選別装置では、画像
計算器30で実行される電子画像処理によって解決され
る。検出された色特徴および形状特徴に基づいて、画像
計算器30は材料部分14の特徴的構成部、例えば栓キャッ
プ、ボトル体、ラベルおよび図２のプラスチックボトル
の底部カップを識別し、位置情報を送出する。この位置
情報は、記憶されているデジタル画像中の構成部の検出
された位置を表す。この位置情報は材質識別装置40に配
属された材質識別計算器60に供給される。そしてこの位
置情報は、材質識別計算器60によりまたはすでに画像計
算器30により、既知の搬送ベルトの搬送速度、および画
像形成装置20と材質識別装置40との既知の間隔に基づい
て、この構成部が材質識別装置40の通過の際にとる位置
に変換される。こうして材質識別計算器60は材質センサ
42の機能を、材料部14の材質種ないしその個別の構成部
の材質種が正しく識別されるように種々に制御すること
ができる。
第１の手段では、材質センサ42は、材料部分14が測定
窓18を通って搬送される間、連続的に材質種を検出す
る。しかし材質識別計算器60は、画像計算器30で検出さ
れた形状特徴および色特徴に基づいて、物資種を障害な
しで検出するのに適した材料部分の箇所から発生した測
定結果だけを選択する。画像計算器30から送出された位
置情報に基づいて、材質識別計算器60ではいつ材質セン
サ42の測定野48が上記のような材料部の適切な箇所の上
にあるかを知ることができる。このようにして、１つの
材料部14の種々異なる構成部の材質種を別個に検出する
こともできる。現在入手可能な高速測定NIR分光センサ
は毎秒10から1000の測定を行う。画像計算器30から送出
された位置情報に基づき、図２に図示の材質識別センサ
60の実施例では、多数の測定から目的とする１つの測定
を測定することができる。すなわち、栓キャップ52から
だけ、ボトル体50からだけ、ラベル54からだけ、または
底部カップ56からだけ得られた測定を選択することがで
きる。これによって、材質センサ42により検出された材
質種を材料部14の種々の構成部に配属することができ
る。
この第１の手段の変形実施例では、材質種の検出が材
質識別装置42によって連続的に行われるのではなく、材
質識別計算器により、測定野が材質種検出に適した所望
の箇所にあるときだけトリガされる。
材質識別計算器60を用いた材質種の無接触検出のため
の第２の手段では、材質センサ42の測定野が材質種を障
害の影響なしで検出することのできる箇所に向けられ
る。このことは例えば、図３に示された材質識別装置40
の変形実施例により行うことができる。この実施例で
は、測定野48にある材料部14の表面から反射された光束
が材質センサ42光学系46により直接受光されるのではな
く、ミラー検流計64のミラー62により方向転換されてか
ら受光される。材質識別計算器60はミラー検流計64を制
御し、ミラー62の測定野48が材料部14の所定の箇所に向
けられるようにする。この箇所は、画像計算器30で検出
された色特徴および形状特徴に基づき、材質種を障害な
しで検出するに適していることが確実な箇所であり、そ
の位置は画像計算器30から送出された位置情報に基づい
て既知である。所望の場合には、ミラー検流計64を材質
識別計算器60により、測定野48が材料部14の選択箇所を
その運動の際に所定時間追従するように制御することが
できる。
測定野48をミラー検流計64によって方向転換する代わ
りに、材質センサ42全体を材質識別計算器60による制御
の下で、測定野48が所望の箇所に向けられるようにする
ことももちろん可能である。しかしミラー検流計を用い
た方向転換には、僅かな電力で非常に高速に、実質的に
慣性なしで行うことができるという利点がある。
位置的および時間的にさらに分解能の高い材質識別は
次のようにして達成される。すなわち通常は円形であ
る、材質センサ42のアパーチャを、アナモルフィック・
レンズまたは光導波体装置によって、このアパーチャが
線形で、搬送方向に対して横に配向された形状を有する
ように変形するのである。これにより、搬送方向で見て
細いセグメントを測定することができる。このアパーチ
ャを画像形成装置20から送出された信号に基づき時間的
および位置的に制御することによって、円形のアパーチ
ャを使用した場合よりも位置的に良好に制限された材質
種の検出が行われるようになる。これにより例えば、寸
法の小さな栓キャップ等の構成部の材質種を目的通り
に、ボトル体と重なることなしに検出することができ
る。
とくに複数の異なるプラスチックからなる材料部の材
質種を検出するためには、材質センサのアパーチャを分
割して、同時に検出される複数の別個の測定野が得られ
るようにすることができる。このような分割は光導波体
の構成、またはレンズまたはマスクのような光学素子を
用いて容易に実行することができる。測定野の分配と、
得られた部分測定野による所望の箇所の検出は、材質識
別計算器60により、画像計算器30から送出された情報に
基づいて制御することができる。例えばこのようにし
て、ボトル体が一方のプラスチックからなり、他方のプ
ラスチックからなるラベルにより部分的に覆われている
ドリンク・ボトルの場合に、ボトル体を２つの別個の測
定野によりラベルの右と左で同時に検出し、ラベルを検
出しないようにすることもできる。
これまで仮定してきたように、材料部14をビーム源44
により大面積で照明し、測定野48の形状と広がりを材質
センサ42のアパーチャにより検出するのではなく、大き
なアパーチャを有する材質センサ42を開発し、測定野の
大きさ、形状および位置を、ビーム源44により位置的お
よび時間的に制限した照明によって検出することも可能
である。この場合は、測定時点で材質種検出を行うべき
箇所のみがアクティブに照明される。このことは、材質
識別計算器60により制御される照明によって達成され
る。この照明の配光は画像計算器30から送出された位置
情報に基づいて決められる。これに適する、コンピュー
タ制御される光シャッターは、例えば液晶光シャッター
により構成することができ、当業者には公知である。こ
のように測定野を光り制御する構成では、前に述べた測
定野の変形または分配の付加的な手段をとくに簡単に実
行することができる。例えば測定野を複数の測定野に分
配することは、照明を相応の位置的パターンで行うこと
により達成される。
図１の選別装置では、画像計算器30から送出された色
特徴情報、形状特徴情報および位置情報と、材質識別計
算器60から送出された材質種情報とが選別計算器70に送
出される。選別計算器70はこれらの情報に基づいて、材
料部分14の選別を制御する。このために、搬送ベルト12
にそって一連の選別ポイント72が配置されている。これ
ら選別ポイントは、最も簡単な場合、気圧式のエジェク
タとすることができ、材料部分14を滑り台74を介して別
個の容器に掃き出す。簡単にするため図１には、３つの
このような選別ポイントが示されているだけであるが、
その数はもちろん任意に大きさとすることができる。各
選別ポイント72は、所定の選別クラスに所属する材料部
分14を区分けするために用いる。選別計算器70では、使
用者が書く選別クラスに対する選別基準を調整し、各選
別クラスを選別ポイント72に割り当てる。既知の搬送速
度と、位置センサ32、画像形成装置20および材質識別装
置40から選別ポイント72までの既知の間隔に基づいて、
選別計算器70は、いつ所定の材料部分14が所定の選別ポ
イントの箇所に来るかを正確に求めることができ、計算
器は選別クラスに配属された次のような選別ポイント72
をトリガすることができる。すなわちこの選別ポイント
には、材料部分が、画像計算器30から送出された色特徴
および／または形状特徴に従って、並びに材質識別計算
器60から送出された材質種情報に従って所属している。
作成された選別クラスに属さない材料部分は搬送ベルト
の端部で集合容器に落下される。
このようにして選別基準の数に応じて任意に細かい選
別を行うことができる。すべての材料部分を材質種に従
って分離選別するのだけなく、各材質種内で、または所
定の材質種群内で、材質の透明、非透明による選別、材
質の着色、非着色による選別、および色による選別を行
うことができる。という名材質と非透明材質との区別は
とくに次のようにして可能である。すなわち、材料部分
の撮影を照射光でも透過光でも行うのである。
図４には、図１の選別装置の変形実施例が示されてい
る。この変形実施例は図１の実施例と同じ構成部材を有
し、図１と同じ参照符号が賦されている。図４の選別装
置は図１の選別装置と次の点で異なる。すなわち、材質
識別装置40が搬送ベルト12の搬送方向で、画像形成装置
20の後方ではなく、前方に配置されている点で異なるの
である。この場合、材質センサ42はこれが連続的に、測
定野48を通過するすべての材料部分の材質種を検出する
ように動作されなければならない。また材質識別計算器
60はメモリを有していなければならず、このメモリには
部室センサ42から送出されたすべての測定結果が測定さ
れた構成部の位置と関連して記憶されている。このよう
なメモリは例えば、電子遅延素子によって実現すること
ができる。引き続き画像計算器30では、色特徴および形
状特徴の検出と、材質種の障害なしの検出に適する材料
部の箇所の位置検出が再度行われる。画像計算器30から
送出された位置情報は再び材質識別計算器60に供給さ
れ、搬送ベルト12の既知の搬送速度と、材質識別装置40
と画像形成装置20との間の既知の間隔に基づいて、位置
に変換される。この位置は、該当する個所が以前の材質
種の検出の間、材質識別装置において取っていた位置で
ある。測定結果は材質識別計算器60のメモリに、これら
の位置に対応して記録されているから、このメモリは変
換した位置情報により次のようにアドレシングすること
ができる。すなわち、画像計算器30により適切であると
認められ、位置情報により同定された箇所から発生した
測定結果が読み出されるようにアドレシングすることが
できる。この測定結果は、図１の選別装置の場合と同じ
ように選別計算器70に供給される。
選別計算器は前に説明したように、選別ポイント42を
調整された選別基準医従って制御する。
図４の実施例では、材質センサ42の測定野を、画像計
算器30から送出された位置情報に基づいて図３に示され
ているように、方向転換により所定の箇所に向けること
はできない。なぜならこの手段は、画像形成装置が材質
識別装置の前に配置されていることを前提としているか
らである。これを別にすれば、図４の実施例は図１の実
施例と同じように材料部分の選別に対して同じ手段を提
供する。
図５は選別装置の別の実施例を示す。これにはどのよ
うにして、画像計算器30での画像処理により得られた情
報を別の目的のために有利に使用できるかが示されてい
る。図５の実施例は、図１の実施例を拡張するものであ
る。この実施例は、図１の実施例のすべての構成部分を
有し、これらには図１と同じ参照符号が付してある。付
加的に図５の実施例では、材質識別装置40と選別ポイン
ト72との間に、搬送ベルト12に沿って２つの付加的ステ
ーション80と90が挿入されている。これらのステーショ
ンを材料部分14が搬送される。
ステーション80は、ガラスでできている材料部分の選
別に用いる。これは、中空体、例えばガラスボトルおよ
びその他のガラス容器を選別するための選択的実施例で
ある。各中空体14の重量が高速のベルト秤82で検出さ
れ、計算器84に入力される。この重量だけではガラス容
器とプラスチック容器とを区別することはできない。な
ぜなら中空体の寸法が未知だからである。したがって、
画像計算器30から計算器84へ形状特徴に関する情報が伝
送される。この情報から計算器84は中空体の大きさを推
定することができる。重量と幾何的大きさとを結合すれ
ば、計算器84によって、それがガラス体であるかまたは
プラスチック体であるかを決定することができる。計算
器84は次に、選別ポイント86を制御し、ガラス体を吐き
出し装置88を介して選別する。選別ポイント86は、図５
に示すようにステーション80に直接配置することができ
る。しかしこれを返送ベルト12の端部に選別ポイント72
に付加することもできる。この場合は計算器84は選別計
算器70に、識別されたガラス体の位置を表す情報を送出
する。これにより、選別計算器70はガラス体を、配属さ
れた選別ポイントの操作によって選別することができ
る。通常はすべての吐き出しステーションを反そうベル
トの端部にまとめて、空間的に隣接して設置すると有利
である。同期化は選別計算器70により簡単に行うことが
できる。なぜなら、種々異なるステーションから送出さ
れた位置情報、既知のベルト速度およびステーションと
選別ポイントとの既知の間隔から、選別ポイントの操作
の時点を正確に求めることができるからである。
ステーション90は分離ステーションであり、ここでは
栓キャップ52および底部カップ56がボトル体50から分離
され、投棄される。計算器92は、画像計算器30から中空
体50の栓キャップ52および底部カップ56の位置に関する
位置情報を受信し、また材質識別計算器60からこの構成
部の材質種に関する情報を受信する。これらの情報に基
づいて計算器92は、栓キャップおよび／または底部カッ
プを分離すべきか否かを決定し、中空体50が通過する正
しい時点で分離装置94をトリガする。分離装置は該当す
る部分を分離し、吐き出しステーション96を介して投棄
する。
したがって、付加的なステーション80と90では、材質
識別装置40の場合と同じように、画像計算器20での画像
処理により得られた形状特徴および色特徴と位置情報が
目的とする選別のために使用されることがわかる。
もちろん必要に応じて、図５の選別装置に別のステー
ションを付加することもできる。本発明の特別な利点
は、ステーションの順序が任意であることである。なぜ
なら、ステーションの機能を位置情報に基づいて制御す
ることができ、この位置情報は各ステーション毎に他の
ステーションからは独立して計算することができるから
である。
前記の選別装置ではもちろん、当業者に容易な別の変
更を加えることができる。例えば、搬送ベルトの代わり
に他の公知の搬送手段を使用することができる。この搬
送手段も材料部をスリップなしで種々のステーションに
搬送することができる。これは例えば、回転台である。
さらに種々の計算器の機能を、図面ではわかりやすくす
るため別個に図示したが、１つの共通のコンピュータに
より実行することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−128635（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−142618（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】材料部分（14）、例えばプラスチック部分
    の選別方法であって、 前記材料部分（14）を、既知の搬送速度で、NIR分光セ
    ンサを備える材質識別装置に通過させ、 該材質識別装置は、測定野において各材料部分を無接触
    走査することにより当該材料部分の材質種を検出し、該
    材質種を表す信号を送出し、 該信号をその材質種に応じた材料部分の選別に使用す
    る、材料部分の選別方法において、 前記材料部分を、画像形成装置に通過させ、 前記材料部分の画像を撮影し、 当該画像から電子画像処理法によって、材料部分（14）
    の色特徴および／または形状特徴を検出し、 前記検出された色特徴および／または形状特徴から、材
    料部分（14）の箇所に関する位置情報を導出し、 当該箇所においては、材質種の一義的な検出が、NIR分
    光センサによって他の材質種による障害なしで可能であ
    り、 材質識別装置（40）による材質種の検出を、前記位置情
    報により同定された障害を受けない箇所に制限して行う ことを特徴とする材料部分の選別方法。
  2. 【請求項２】画像形成装置（20）を、材料部分（14）の
    搬送方向で材質識別装置（40）の前に配置する 請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】材質識別装置（40）による材質種の検出
    を、前記位置情報により同定された、材料部分（14）の
    障害を受けない箇所が材質識別装置（40）の測定野（4
    8）にあるときにそれぞれトリガする 請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】位置情報を方向転換装置（62,64）の制御
    に使用し、 該方向転換装置は材質識別装置（40）の測定野（48）
    を、前記位置情報により同定された、材料部分の障害を
    受けない箇所に向ける 請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】材質識別装置（40）の測定野（48）は、材
    料部分（14）の比較的に大きな領域を検出し、 材質種の検出に対して必要なビームによる材料部分（1
    4）の照明を、前記位置情報により同定された、障害を
    受けない箇所に制限して行う 請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】材質識別装置（40）から送出されたすべて
    の信号のうち、前記位置情報により同定された、障害を
    受けない箇所から発生した信号のみを有効として使用す
    る 請求項２記載の方法。
  7. 【請求項７】材質識別装置（40）を、材料部分の（14）
    の搬送方向で画像形成装置（20）の前に配置し、 材質識別装置（40）から送出された信号を記憶し、 記憶された信号のうち、前記位置情報により同定され
    た、障害を受けない箇所配属された信号のみを有効とし
    て使用する 請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】請求の範囲第１項から第７項までのいずれ
    か１項に記載された方法を実施するための装置であっ
    て、 材料部分（14）を滑らずに搬送するための搬送装置（1
    2）と、画像形成装置（20）と、画像計算器（30）と、
    材質識別装置（40）と、選別機構（70、72、74）とを有
    し、 前記搬送装置（12）は既知の搬送速度を有し、 前記画像形成装置を材料部分（14）が通過し、 かつ該画像形成装置は材料部分（14）の画像を撮影し、
    電子画像信号に変換し、 前記画像計算器（30）は電子画像信号から材料部分（1
    4）の色特徴および／または形状特徴を検出し、 前記材質識別装置（40）を材料部分（14）が通過し、 かつ該材質識別装置は、測定野（48）において各材料部
    分（14）を無接触走査するためのNIR分光センサ（42）
    と、材質識別計算器（60）とを有し、 該材質識別計算器はNIR分光センサ（42）の出力信号を
    処理することにより、測定野（48）の材質種を検出し、
    材質種を表す信号を送出し、 前記選別機構（70、72、74）は材料部分（14）を、画像
    形成装置（20）および材質識別装置（40）から送出され
    た信号に基づき所定の選別クラスに従って選別する形式
    の選別装置において、 画像計算器（30）は、検出された色特徴および／または
    形状特徴から、材料部分（14）の箇所に関する位置情報
    を導出し、該箇所においては材質種の一義的な検出が、
    他の材質種による障害なしで可能であり、 材質識別計算器（60）は位置情報を画像計算器（30）か
    ら受信し、受信された位置情報に基づき材質種の検出を
    NIR分光センサによって、前記位置情報により同定され
    た、障害を受けない箇所に限定して行う ことを特徴とする選別装置。
  9. 【請求項９】画像形成装置（20）は、材料部分（14）の
    搬送方向で材質識別装置（40）の前に配置されている 請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】測定野（48）を規定する光束の経路中に
    光学的方向転換装置（64）が配置されており、 該方向転換装置は材質識別計算器（60）によって、画像
    形成装置（20）から送出された位置情報に基づき、測定
    野（48）が位置情報により同定された、障害を受けない
    箇所に向けられるよう制御される 請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】画像形成装置（20）は、材料部分（14）
    の搬送方向で材質識別装置（40）の後ろに配置されてお
    り、 材質識別計算器（60）はメモリを有し、 該メモリには、材質センサ（42）から送出されるすべて
    の信号が記憶され、 該メモリから、画像計算器（30）から送出された位置情
    報によるアドレシングの下で読み出される 請求項８から10までのいずれか１項記載の装置。
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