JP5384231B2 - Cap separation device - Google Patents
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Description
本発明は、容器のキャップ、特にペットボトルのキャップを、色を基準に識別して分別するキャップ分別装置に関するものである。 The present invention relates to a cap separation device for identifying and separating a cap of a container, particularly a cap of a PET bottle, based on a color.
現代社会において、人々の生活を支える様々な物品は、プラスチック樹脂などで作られている。高度成長期においては、これらプラスチック樹脂で作られた樹脂製品は、使用後においては焼却処理や埋め立て処理によって廃棄されていた。 In modern society, various articles that support people's lives are made of plastic resin. In the high growth period, resin products made of these plastic resins were discarded by incineration or landfill after use.
しかしながら、近年の原油高騰や原材料不足などにより、樹脂製品の再利用が求められている。また、原油を精製し、精製された原料からプラスチック樹脂を製造する工程は、大気中に多くの二酸化炭素を排出することになる。近年では、二酸化炭素の排出量の削減が求められており、この観点からも、樹脂製品の再利用が求められている。 However, due to the recent rise in crude oil prices and shortage of raw materials, there is a demand for reuse of resin products. In addition, the process of refining crude oil and producing plastic resin from the refined raw materials will emit a large amount of carbon dioxide into the atmosphere. In recent years, there has been a demand for reduction of carbon dioxide emissions, and from this point of view, it is also required to reuse resin products.
このような社会環境において、プラスチック製品、ペットボトルなどの分別回収および回収された製品の再利用が行われている。 In such a social environment, plastic products, plastic bottles, and the like are separated and collected, and the collected products are reused.
ところが、容器のキャップ特にペットボトルのキャップは、ペットボトル本体のPET素材と異なるので、一般ごみとして回収されることが多い。このため、ペットボトルのキャップは再利用されることが少ない問題があった。 However, since the cap of the container, particularly the cap of the PET bottle, is different from the PET material of the PET bottle body, it is often collected as general waste. For this reason, there has been a problem that the cap of the plastic bottle is rarely reused.
このような状況を解決するために、ペットボトルのキャップを回収して再利用商品を製造し、そこから得られる利益の一部を発展途上国やその他の便益に役立てるボランティア活動などが始まりつつある。 In order to solve this situation, volunteer activities are being started to collect PET bottle caps and produce reused products, and to use some of the profits obtained from them for developing countries and other benefits. .
従来はペットボトルのキャップをはじめとする容器のキャップは、再利用や回収を意図されておらず、その分別についての技術提案も少ない。例えば、容器キャップの形状と色を、撮像した画像と経験的データ値とから判断する技術が提案されている(特許文献1参照)。
ペットボトルは透明であることが多く、その他の樹脂製品も単色に印刷された包装が取り付けられているだけであるので、分類は容易である。 Since PET bottles are often transparent and other resin products are only equipped with a single color printed package, classification is easy.
一方、ペットボトルのキャップは、様々な色を有していたり、印刷を有していたり、上面にシールが貼付されていたりする。異なる色のキャップを一緒に溶融して樹脂材料として再生する場合には、ばらばらの色味を有する樹脂材料となってしまい、再利用のフレキシビリティを低減させる問題がある。あるいは、シールはキャップとは異なる素材であり、シールの貼付されたキャップを一緒に溶融させると、品質の劣る樹脂材料を再生してしまう問題がある。 On the other hand, the cap of a plastic bottle has various colors, has printing, or has a sticker on its upper surface. In the case where caps of different colors are melted together and regenerated as a resin material, the resin material has a discolored color, and there is a problem of reducing reuse flexibility. Or a seal | sticker is a raw material different from a cap, and there exists a problem which will reproduce | regenerate the resin material inferior in quality, when the cap to which the seal | sticker was stuck is melted together.
加えて、ペットボトルのキャップは、上面に印刷やシールがあったり、内部にパッキンがあったりして、色識別を困難にさせている。 In addition, PET bottle caps have printing and sealing on the top surface and packing inside, making color identification difficult.
特許文献1に開示される技術では、ある方向から見た場合だけでキャップの色を判断しており、印刷やシールなどによって間違った色識別をしてしまう問題がある。また、シールが貼付されたキャップをそのまま再利用の材料として識別してしまうので、品質の劣る樹脂材料を製造する問題もある。また、特許文献1の技術では、一つのキャップに関して、複数の色を有すると判断した場合の分別方式が不明瞭である問題もある。
In the technique disclosed in
すなわち、特許文献1の技術は、印刷やシールなどのあるペットボトルをはじめとする容器のキャップの特徴を考慮した色識別をできない。
That is, the technique of
本発明は、以上の課題に鑑み、容器のキャップ、特にペットボトルのキャップの特徴を考慮して、高い精度でキャップの色を識別できるキャップ分別装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a cap separation device that can identify the color of a cap with high accuracy in consideration of the characteristics of a cap of a container, particularly a cap of a plastic bottle.
上記課題に鑑み、本発明のキャップ分別装置は、容器のキャップの第1方向から視認されるキャップの側面の色を判断して、第1色結果を出力する第1色判断手段と、第1方向と異なる第2方向から視認されるキャップの上面の色を判断して、第2色結果を出力する第2色判断手段と、第1色結果および第2色結果に基づいて、キャップの色を識別する識別手段と、を備える、キャップの色に基づいてキャップを分別する。 In view of the above problems, the cap sorting device of the present invention determines the color of the side surface of the cap visually recognized from the first direction of the cap of the container, and outputs a first color result, A second color judging means for judging the color of the upper surface of the cap viewed from a second direction different from the direction and outputting the second color result, and the color of the cap based on the first color result and the second color result And identifying means for identifying the caps based on the color of the caps.
本発明のキャップ分別装置は、異なる特徴を有する異なる角度からの色判断を総合してキャップの色を最終的に決定できる。このため、キャップ分別装置は、高い精度でキャップの色を識別できる。 The cap separation device of the present invention can finally determine the color of the cap by combining color judgments from different angles having different characteristics. For this reason, the cap sorting apparatus can identify the color of the cap with high accuracy.
キャップの色識別の精度が高いことで、分別されたキャップから樹脂材料を再生する場合に、色が確実に分類された樹脂材料が提供できる。また、シールなどの異物を有するキャップを、再利用するキャップと分けることができるので、再利用するために製造される樹脂材料に不純物を混入させずに済む。結果として、回収したキャップから製造される樹脂材料の品質が向上し、樹脂材料の再利用価値が高まる。 Since the color identification accuracy of the cap is high, it is possible to provide a resin material in which colors are reliably classified when the resin material is regenerated from the sorted cap. In addition, since the cap having foreign matter such as a seal can be separated from the cap to be reused, it is not necessary to mix impurities into the resin material manufactured for reuse. As a result, the quality of the resin material manufactured from the collected cap is improved, and the reuse value of the resin material is increased.
キャップ分別装置が高い精度で色を識別できることで、キャップを樹脂材料として再利用する際に、分別コストが低下して樹脂材料としてのキャップの再利用へのモチベーションが高まる。結果としてキャップの再利用率が高まり、地球環境保護に資することができる。 Since the cap separation device can identify the color with high accuracy, when the cap is reused as a resin material, the separation cost is reduced and the motivation for the reuse of the cap as the resin material is increased. As a result, the reuse rate of the cap increases, which can contribute to the protection of the global environment.
本発明の第1の発明に係るキャップ分別装置は、容器のキャップの第1方向から視認されるキャップの側面の色を判断して、第1色結果を出力する第1色判断手段と、第1方向と異なる第2方向から視認されるキャップの上面の色を判断して、第2色結果を出力する第2色判断手段と、第1色結果および第2色結果に基づいて、キャップの色を識別する識別手段と、を備え、キャップの色に基づいてキャップを分別する。
A cap sorting device according to a first aspect of the present invention comprises: a first color judging means for judging a color of a side surface of a cap visually recognized from a first direction of a cap of a container; and outputting a first color result; Determining the color of the upper surface of the cap viewed from a second direction different from the first direction, and outputting a second color result; based on the first color result and the second color result; Identification means for identifying a color, and separating the cap based on the color of the cap.
この構成により、キャップの特徴を考慮した高い精度での分別が可能となる。特に、ペットボトルのキャップの特徴に最適に合致したキャップの分別が可能となる。 With this configuration, it is possible to perform separation with high accuracy in consideration of the characteristics of the cap. In particular, it is possible to sort caps that optimally match the characteristics of the caps of PET bottles.
本発明の第2の発明に係るキャップ分別装置では、第1の発明に加えて、容器のキャップは、ペットボトルのキャップを含む。 In the cap separation device according to the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the cap of the container includes a cap of a plastic bottle.
この構成により、ペットボトルのキャップの特徴に、最適に合致したキャップの分別が可能となる。 With this configuration, it is possible to sort caps that optimally match the characteristics of the caps of the PET bottles.
本発明の第3の発明に係るキャップ分別装置では、第1又は第2の発明に加えて、第1方向はキャップの側面を視認する方向であって、第1色判断手段は、キャップの両側面の側面画像を撮像する第1撮像部と、側面画像の波長から、キャップの側面の色を、第1色結果として判断する第1判断部と、を有する。 In the cap separation device according to the third aspect of the present invention, in addition to the first or second aspect, the first direction is a direction in which a side surface of the cap is visually recognized, and the first color determination means is provided on both sides of the cap. A first imaging unit that captures a side image of the surface; and a first determination unit that determines a color of the side surface of the cap as a first color result from the wavelength of the side image.
この構成により、キャップのベースとなる色の出やすい側面での色判断結果を活用して、キャップ分別装置はキャップを分別できる。この結果、キャップ特徴にあわせた分別ができる。 With this configuration, the cap separation device can separate the caps by using the color determination result on the side where the color that is the base of the cap is likely to appear. As a result, sorting according to cap characteristics can be performed.
本発明の第4の発明に係るキャップ分別装置では、第3の発明に加えて、第1撮像部と対向する位置に反射鏡を有し、第1撮像部は、直接視認可能なキャップの第1側面と、反射鏡に映る第1側面と逆側の第2側面と、を撮像可能である。 In addition to the third invention, the cap sorting device according to the fourth invention of the present invention has a reflecting mirror at a position facing the first image pickup unit, and the first image pickup unit is a first cap that is directly visible. It is possible to image one side and the second side opposite to the first side reflected on the reflecting mirror.
この構成により、キャップ分別装置の製造コストを低減させることができる。 With this configuration, the manufacturing cost of the cap separation device can be reduced.
本発明の第5の発明に係るキャップ分別装置では、第1から第4のいずれかの発明に加えて、第2方向は、キャップの上面を視認する方向であって、第2色判断手段は、キャップの上面の上面画像を撮像する第2撮像部と、上面画像の波長から、キャップの上面の色を、第2色結果として判断する第2判断部と、を有する。 In the cap separation device according to the fifth aspect of the present invention, in addition to any of the first to fourth aspects of the invention, the second direction is a direction in which the upper surface of the cap is visually recognized, and the second color determining means is A second imaging unit that captures an upper surface image of the upper surface of the cap, and a second determination unit that determines the color of the upper surface of the cap as the second color result from the wavelength of the upper surface image.
この構成により、印刷面やシールなどキャップの上面に表れやすい特徴をも加味して、キャップを分別できる。 With this configuration, the caps can be separated in consideration of features that are likely to appear on the upper surface of the cap such as a printing surface and a seal.
本発明の第6の発明に係るキャップ分別装置では、第5の発明に加えて、第2判断部は、上面画像が、所定数以上の波長のピーク値を有する場合に、キャップの上面に異物があると判断する。 In the cap separation device according to the sixth aspect of the present invention, in addition to the fifth aspect, the second determination unit is configured so that the upper surface image has a foreign object on the upper surface of the cap when the upper surface image has a peak value of a predetermined number of wavelengths or more. Judge that there is.
この構成により、キャップ分別装置は、簡易な手段で、シールなどの異物の存在を判断できる。 With this configuration, the cap sorting device can determine the presence of foreign matter such as a seal with simple means.
本発明の第7の発明に係るキャップ分別装置では、第5又は第6の発明に加えて、第2判断部は、上面画像の中央部の光透過率が上面画像の周縁部の光透過率よりも低い場合に、キャップの上面に異物があると判断する。 In the cap separation device according to the seventh aspect of the present invention, in addition to the fifth or sixth aspect, the second determination unit is configured such that the light transmittance at the center portion of the top image is the light transmittance at the peripheral portion of the top image. If it is lower than that, it is determined that there is foreign matter on the upper surface of the cap.
この構成により、キャップ分別装置は、高い確率で、シールなどの異物の存在を判断できる。 With this configuration, the cap sorting device can determine the presence of a foreign substance such as a seal with a high probability.
本発明の第8の発明に係るキャップ分別装置では、第1から第7のいずれかの発明に加えて、第1色結果および第2色結果のそれぞれは、色分類を示す色情報および異物の有無を示す異物情報の少なくとも一つの情報を含む。 In the cap separation device according to the eighth aspect of the present invention, in addition to any of the first to seventh aspects, each of the first color result and the second color result includes color information indicating color classification and foreign matter. It includes at least one piece of foreign matter information indicating the presence or absence.
この構成により、キャップ分別装置は、キャップの特徴のそれぞれに対応した判断で、キャップの色を識別できる。 With this configuration, the cap sorting device can identify the cap color based on the determination corresponding to each of the cap characteristics.
本発明の第9の発明に係るキャップ分別装置では、第8の発明に加えて、第1色結果の示す色分類と第2色結果の示す色分類とが、同一結果を示す場合に、識別手段は、第1色結果および第2色結果のいずれかが示す色分類を、キャップの色として識別する。 In the cap separation device according to the ninth aspect of the present invention, in addition to the eighth aspect, when the color classification indicated by the first color result and the color classification indicated by the second color result indicate the same result, identification is performed. The means identifies the color classification indicated by either the first color result or the second color result as the color of the cap.
この構成により、2以上の視点から得られた判断によって、キャップ分別装置は、キャップの色を識別できる。 With this configuration, the cap sorting device can identify the color of the cap based on the judgment obtained from two or more viewpoints.
本発明の第10の発明に係るキャップ分別装置では、第8の発明に加えて、第1色結果の示す色分類と第2色結果の示す色分類とが、異なる結果を示す場合に、識別手段は、第1色結果の示す色分類を優先して、キャップの色を識別する。 In the cap sorting device according to the tenth invention of the present invention, in addition to the eighth invention, when the color classification indicated by the first color result and the color classification indicated by the second color result show different results, identification is performed. The means identifies the color of the cap in preference to the color classification indicated by the first color result.
この構成により、キャップのベースとなる色を示す側面での判断結果を優先して、キャップ分別装置は、キャップの色を識別できる。 With this configuration, the cap sorting device can identify the color of the cap with priority given to the determination result on the side surface indicating the cap base color.
本発明の第11の発明に係るキャップ分別装置では、第8の発明に加えて、第1色結果の示す色分類と第2色結果の示す色分類とが、異なる結果を示す場合に、識別手段は、第1色結果の示す色分類と第2色結果の示す色分類の混合色を、キャップの色として識別する。 In the cap separation device according to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the eighth aspect, identification is performed when the color classification indicated by the first color result and the color classification indicated by the second color result show different results. The means identifies the mixed color of the color classification indicated by the first color result and the color classification indicated by the second color result as the cap color.
この構成により、更に細かな分別が可能となる。 With this configuration, finer separation is possible.
本発明の第12の発明に係るキャップ分別装置では、第8の発明に加えて、識別手段は、第2色結果が異物有りとの判断を示す場合に、キャップの色を識別不能として識別する。 In the cap sorting device according to the twelfth invention of the present invention, in addition to the eighth invention, the identifying means identifies the cap color as indistinguishable when the second color result indicates that there is a foreign object. .
この構成により、異物のあるキャップを、再利用から除外でき、再生する樹脂材料の品質劣化を防止できる。 With this configuration, a cap with foreign matter can be excluded from reuse, and quality deterioration of the resin material to be recycled can be prevented.
本発明の第13の発明に係るキャップ分別装置では、第1から第12のいずれかの発明に加えて、キャップを搬送するコンベアと、コンベアで搬送されるキャップの天地向きを揃える反転装置を更に備える。 In the cap separation device according to the thirteenth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to twelfth inventions, there is further provided a conveyor that conveys the cap and a reversing device that aligns the top and bottom directions of the cap conveyed by the conveyor. Prepare.
この構成により、常にキャップの上面を上方に向けた状態で、キャップ分別装置は、キャップの色を識別できる。 With this configuration, the cap sorting device can identify the color of the cap with the top surface of the cap always facing upward.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
まず、容器のキャップの特徴について説明する。ここでは、ペットボトルのキャップを例にとって説明する。なお、キャップのような物体の色を識別するには、これら物体をカメラで撮像して、得られた画像のスペクトラム解析から確認される波長のピーク位置が用いられることが多い。
(Embodiment 1)
First, the characteristics of the container cap will be described. Here, a description will be given using a PET bottle cap as an example. In order to identify the color of an object such as a cap, the peak position of a wavelength confirmed by spectral analysis of the obtained image obtained by imaging these objects with a camera is often used.
(キャップの特徴)
図1は、本発明の実施の形態1におけるキャップの特徴を示す説明図である。
(Cap features)
FIG. 1 is an explanatory view showing the characteristics of the cap according to
ペットボトルのキャップには、様々な種類がある。図1は、多種多様なキャップから3つのパターンのキャップを示している。図1は、左からパターン1、パターン2、パターン3のキャップを示しており、パターン1〜パターン3のそれぞれにおいて上から順に上面、側面、底面を示している。
There are various types of PET bottle caps. FIG. 1 shows three patterns of caps from a wide variety of caps. FIG. 1 shows caps of
パターン1は、単色であって上面1、側面2および底面3のいずれにも模様や印刷を有していないキャップを示している。図1では立体的でないので分かりにくいが、底面3はキャップとしての凹みとねじ溝を有している。パターン1のキャップは上面1、側面2、底面3のいずれの方向から視認しても、同一の色を有している。このため、パターン1のキャップが撮像されて、撮像画像のスペクトラム解析から得られる波長のピーク位置は、上面1の画像でも、側面2の画像でも、底面3の画像でも同じである。このため、パターン1のキャップは、どの方向から画像処理されたとしても同じ色として識別されやすい。
パターン2は、上面に印刷文字を有するキャップを示している。側面6と底面7とは、同じ色を有している。キャップの上面4には、商品名、キャッチコピーなどの文字やマークが印刷されることがあるが、需要者の目につきにくいキャップの側面や底面には、印刷が付されることはほとんど無い。図1においては、パターン2のキャップは、その上面に「緑茶 美味しい」との印刷面5を有している。
例えば、パターン2のキャップのベースの色は白であるが、「緑茶 美味しい」との印刷面5が青色であるとする。この場合、側面6と底面7から撮像された画像から得られる波長のピークは同じ(白色が示す波長のピークで略一致する)となるが、上面4から撮像された画像から得られる波長のピークは異なる。あるいは、複数の波長の値においてピークを有することが生じる。または、印刷文字の大きさや色によっては、ベースの色である白色が示すはずのピーク位置と異なる位置にピーク位置を持つことになる。
For example, it is assumed that the base color of the cap of the
すなわち、パターン2のキャップでは、上面4からの画像処理で識別される色と、側面6(あるいは底面7)からの画像で識別される色とは、異なる識別結果となりうる。
That is, in the cap of the
次に、パターン3は、上面にシール9が貼付されたキャップを示している。商品の宣伝や当たりくじなど、キャップの上面にはシール9が貼られることも多い。キャップはポリプロピレンなどの樹脂製であって、ペットボトルのキャップであれば商品の別なく同一素材であることがほとんどであるが、シール9は紙製であって、本来は焼却廃棄されるものであってキャップと共に再利用されるものではない。キャップと一緒にシール9が溶融されて樹脂材料が製造されると、この樹脂材料の品質が著しく劣化して、樹脂材料が使い物にならなくなってしまう。このようなシール9の貼られたキャップが混在していると、キャップの再利用が困難となり、再利用へのモチベーションが下がることにもなる。 Next, pattern 3 shows a cap having a seal 9 attached to the upper surface. In many cases, a sticker 9 is affixed to the upper surface of the cap, such as a promotion of a product or a winning ticket. The cap is made of resin such as polypropylene, and if it is a cap of a PET bottle, it is almost the same material regardless of the product, but the seal 9 is made of paper and is originally discarded by incineration. It is not intended to be reused with the cap. When the seal 9 is melted together with the cap and the resin material is manufactured, the quality of the resin material is significantly deteriorated, and the resin material becomes unusable. When such a cap with a sticker 9 is mixed, it is difficult to reuse the cap, and motivation for reuse is reduced.
また、シール9は上面8のベースの色と異なる色を有していることが多く、シール9の存在によって、キャップの上面の本来の色と異なる色として識別されることの原因ともなる。 In addition, the seal 9 often has a color different from the base color of the upper surface 8, and the presence of the seal 9 may be identified as a color different from the original color of the upper surface of the cap.
パターン2やパターン3のキャップでは、色を識別するための撮像方向によって、異なる色に識別される可能性があり、ある単一方向のみからの撮像だけで色を識別するだけでは、色の識別を誤ってしまうことになる。色の識別を誤ってしまうと、白色のキャップ、青色のキャップ、赤色のキャップなどのそれぞれに分別して樹脂材料を再生することができなくなる。
In the caps of
一方、シールの貼付を見逃すと、再生される樹脂材料の品質を著しく劣化させてしまう。また、キャップの底面には樹脂製のパッキンがはめ込まれていることもあり、このパッキンによってキャップのベースとなる色と異なる色に判断される可能性もある。 On the other hand, if the sticking of the seal is overlooked, the quality of the resin material to be recycled is significantly deteriorated. In addition, a resin packing may be fitted on the bottom surface of the cap, and there is a possibility that a color different from the base color of the cap may be determined by this packing.
いずれの場合でも再生される樹脂材料の品質を劣化させ、キャップの再利用へのモチベーションを下げる。 In any case, the quality of the resin material to be recycled is deteriorated and the motivation to reuse the cap is lowered.
以上のように、キャップには様々な特徴があり、これらの特徴を考慮しながら、色を基準としてキャップを分別する必要がある。 As described above, there are various characteristics of caps, and it is necessary to sort caps based on colors while taking these characteristics into consideration.
(全体概要)
図2は、本発明の実施の形態1におけるキャップ分別装置の斜視図である。
(Overview)
FIG. 2 is a perspective view of the cap sorting device according to
図2は、キャップ分別装置が工場などに設置された状態を示している。 FIG. 2 shows a state where the cap sorting device is installed in a factory or the like.
キャップ分別装置10は、キャップ12を投入するフィーダー11、フィーダー11から送り出されるキャップ12を順々に搬送するコンベア13、キャップ12の第1方向から視認される色を判断して第1色結果を出力する第1色判断手段14、キャップ12の第2方向から視認される色を判断して第2色結果を出力する第2色判断手段15、分別機16、分別レーン17を備える。
The
キャップ分別装置10は、フィーダー11に投入された多数のキャップ12を、一つずつ並べてコンベア13に送り込む。コンベア13は、キャップ12を一列にした状態で搬送する。コンベア13の途中には、第1色判断手段14の一例としてのフォト検出器が備えられている。
The
フォト検出器は、キャップ12を第1方向から撮像する。フォト検出器は、キャップ12の第1方向から撮像した画像をスペクトラム解析する。すなわち、波長とゲインとの対応関係を生成する。物体の色は波長によって定まる。波長が長い場合には、その物体の色は赤色に近く、波長が短い場合には、その物体の色は青色に近い。フォト検出器は、キャップ12の第1方向から撮像した画像(実際に撮像を必要とするわけではなく、スペクトラム解析できれば良い)から得られるピークのゲインを示す波長の値より、キャップの第1方向から視認される色を判断する。フォト検出器は、判断した色を、第1色結果として出力する。
The photo detector images the
ここで、第1方向は好ましくはキャップの側面を視認する方向である。フォト検出器は、キャップ12の側面から撮像する。撮像される画像には、キャップ12の側面が映されておりフォト検出器は、キャップ12の側面の色を、第1色結果として判断する。フォト検出器は、キャップ12の側面を撮像するために、コンベア13を流れるキャップ12の横に設置されると良い。
Here, the first direction is preferably a direction in which the side surface of the cap is visually recognized. The photo detector images from the side of the
図1を用いて説明したとおり、キャップの色は、側面にそのベースとなる色が現れる。上面や底面は、キャップのベースの色と異なる色を表すことも多い。このため、第1色判断手段14は、キャップ12の側面の色を識別することが好ましい。この第1色判断手段14における第1色結果によって、キャップのベースとなる色が判断される。
As described with reference to FIG. 1, the base color appears on the side of the cap. The top and bottom surfaces often represent a different color from the base color of the cap. For this reason, it is preferable that the first
また、キャップ分別装置10は、キャップ12の第2方向の色を判断する第2色判断手段15を備える。図2では、第2色判断手段15の一例としてのカラーカメラが示されている。
In addition, the
カラーカメラは、キャップ12を第2方向から撮像する。ここで、第2方向は第1方向と異なる方向である。カラーカメラは、キャップ12の第2方向から撮像した画像をスペクトラム解析する。すなわち、波長とゲインとの対応関係を生成する。カラーカメラは、キャップ12の第2方向から撮像した画像(実際に撮像を必要とするわけではなく、スペクトラム解析できれば良い)から得られるピークのゲインを示す波長の値より、キャップの第2方向から視認される色を判断する。カラーカメラは、判断した色を、第2色結果として出力する。
The color camera images the
ここで、第2方向は好ましくはキャップの上面を視認する方向である。カラーカメラは、キャップ12の上面から撮像する。撮像される画像には、キャップ12の上面が映されておりカラーカメラは、キャップ12の上面の色を、第2色結果として判断する。カラーカメラは、キャップ12の上面を撮像するために、コンベア13を流れるキャップ12の上方に設置されると良い。
Here, the second direction is preferably a direction in which the upper surface of the cap is visually recognized. The color camera takes an image from the upper surface of the
第2色結果は、キャップ12の上面の色を判断した結果である。このため、キャップ上面に印刷面があるとこの印刷面によって生じる色によって、第2色結果は、第1色結果と異なる結果となることもある。この場合には、種々の判断基準によって、キャップが分別されれば良い。
The second color result is a result of determining the color of the upper surface of the
キャップ分別装置10は、識別手段(カラーカメラ内部もしくはフォト検出器内部に設けられればよい)を更に備える。
The
識別手段は、第1色結果と第2色結果とに基づいて、キャップ12を色に基づいて分別する。例えば、赤、白、緑、灰、青、黄などに分別する。
The identification means sorts the
識別手段によって色が分別されたキャップ12は、分別機16によって、分別レーン17の対応するレーンに投入される。分別レーン17は、分別する種類に対応する個数のレーンを備えており、図2のキャップ分別装置10の分別レーン17は、赤、白、緑、灰、青、黄の6種類のレーンを備えている。
The
分別機16は、例えば赤として識別されたキャップを赤のレーンに送風や送り出し機構によって投入する。このとき、コンベア13の搬送速度とキャップ12の数などから、どの順番にあるキャップがどの色に識別されたかが判断される。分別機16は、この判断結果に従って、識別手段が分別したとおりに、キャップ12を分別レーン17に投入する。分別機16は、色の識別されたキャップ12を分別レーン17に分配するには、公知の技術を用いてよい。
The
このように、キャップ分別装置10は、第1方向から判断されたキャップの色を示す第1色結果と、第2方向から判断されたキャップの色を示す第2色結果の両方に基づいて、キャップを分別する。第1方向と第2方向の両方で、キャップの色を最終判断することで、高い精度での分別が可能となる。
In this way, the
(詳細説明)
次に、キャップ分別装置の詳細について説明する。
(Detailed explanation)
Next, details of the cap sorting device will be described.
図3は、本発明の実施の形態1におけるキャップ分別装置のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of the cap sorting device according to
キャップ分別装置10は、第1色判断手段14、第2色判断手段15、識別手段20を備える。
The
(第1色判断手段)
まず、第1色判断手段14について説明する。
(First color determination means)
First, the first
第1色判断手段14は、キャップ12の第1方向から視認される色を判断して、第1色結果を識別手段20に出力する。
The first
第1色判断手段14は、キャップ12を第1方向から撮像する第1撮像部21と、第1撮像部21で撮像された画像の波長から、キャップ12の第1方向における色を判断する第1判断部26を備える。ここで、第1方向は、キャップ12の側面23を視認する方向であることが好ましい。上述の通り、キャップ12の側面には、印刷面やシールが張られていることがなく、キャップのベースとなる色が高い確率で表れる。このため、第1方向はキャップ12の側面23を視認する方向であることが好ましい。
The first
撮像部21は、キャップ12を側面23から撮像する。
The
ここで、撮像部21は、キャップ12の両側面を撮像することが好ましい。片方の側面だけの撮像であると、反射光やストロボ光の映りこみによって色の判断に狂いが生じる可能性があるからである。
Here, the
図4は、本発明の実施の形態1における第1撮像部による撮像を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing imaging by the first imaging unit in
図4は、二つの第1撮像部21a、21bが、キャップ12の両側面23a、23bとを撮像する状態を示している。2つの第1撮像部21a、21bによって、キャップ12の側面23aと側面23bとのそれぞれが撮像される。この2つの撮像画像のスペクトラム解析によって、キャップ12の側面の色が判断できる。両側面の撮像画像からキャップ12の側面の色を判断することで、第1判断部26は、高い精度で色を判断できる。
FIG. 4 shows a state in which the two
図4のように、2つの第1撮像部21a、21bを用いると、コストがUPする問題もある。これを解決するために、図5に示されるように側面の一方については、反射鏡に映る画像が撮像されることでもよい。図5は、本発明の実施の形態1における第1撮像部による撮像を示す斜視図である。
As shown in FIG. 4, when the two
キャップ12の側面23b側には、側面23bを映す反射鏡30が設置される。第1撮像部21は、側面23aを直接的に視認して撮像し、反射鏡30に映る側面23bの写像31を撮像する。このとき、第1撮像部21は、写像31を撮像できることで、1台の装置だけで対向する両側面23a、23bを撮像できる。
On the
第1判断部26は、第1撮像部21が撮像した画像をスペクトラム解析する。
The
スペクトラム解析によって、波長とゲインとの関係が得られる。この関係からゲインが最大となる波長の値を検出する。ゲインがピークを示す波長の値と物体の色とは一般的な対応関係が知られている。第1判断部26は、この対応関係に基づいてキャップ12の側面23の色を判断する。
The relationship between wavelength and gain is obtained by spectrum analysis. From this relationship, the value of the wavelength with the maximum gain is detected. A general correspondence relationship is known between the value of the wavelength at which the gain exhibits a peak and the color of the object. The
ここで、側面23aと側面23bとが示す波長ピークの位置が、略同一であれば、第1判断部26は、その波長の値からキャップ12の側面23の色をそのまま判断できる。
Here, if the positions of the wavelength peaks indicated by the
一方、側面23aと側面23bとが示す波長ピークの位置が、異なる場合には、
(1)ピークにおけるゲインの値の大きい方の波長の値に基づいて色を判断する、
(2)ピーク位置の中央の波長の値に基づいて色を判断する、
(3)ピーク位置とそれぞれのピーク位置でのゲインの値から補間された位置の波長の値から色を判断する、
などの手段で、第1判断部26はキャップ12の側面23の色を判断する。
On the other hand, when the position of the wavelength peak indicated by the
(1) Judge the color based on the wavelength value with the larger gain value at the peak;
(2) judging the color based on the value of the wavelength at the center of the peak position;
(3) The color is determined from the peak position and the wavelength value at the position interpolated from the gain value at each peak position.
For example, the
第1判断部26は、判断した色を、第1色結果として識別手段20に出力する。例えば、キャップ12の側面の色が、「赤」であるあるいは「白」である、などの情報を含む第1色結果を出力する。キャップは、その側面にベースとなる色が表れる特徴を有しているので、第1色結果によって、識別手段20は、キャップ12のベースとなる色を識別できる。すなわち、キャップ分別装置10は、第1色結果によって、キャップのベースとなる色を識別できる。
The
ここで、第1判断部26は、所定ビット数を有するデジタルデータとして、第1色結果を識別手段20に出力すればよい。
Here, the
なお、第1色判断手段14は、キャップ12の片方の側面からのみでキャップ12の側面の色を判断してもよい。
The first
(第2色判断手段)
次に、第2色判断手段15について説明する。
(Second color judgment means)
Next, the second
第2色判断手段15は、キャップ12の第2方向から視認される色を判断して、第2色結果を識別手段20に出力する。
The second
第2色判断手段15は、キャップ12を第2方向から撮像する第2撮像部22と、第2撮像部22で撮像された画像の波長から、キャップ12の第2方向における色を判断する第2判断部27を備える。ここで、第2方向は、キャップ12の上面24を視認する方向であることが好ましい。上述の通り、キャップ12の上面24には、印刷面やシールが張られていることがあり、キャップ12本来の色を見誤らせる原因となりうるからである。また、印刷面の量やシールに代表される異物の有無によっては、分別対象から外して、廃棄すべきキャップである場合もあるからである。
The second
図6は、本発明の実施の形態1における第2撮像部がキャップ上面を撮像する状態を示す説明図である。第2撮像部22は、キャップ12の上面24を撮像する。このためには、コンベアを流れるキャップ12の上から第2撮像部22は、キャップ12を撮像すればよい。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which the second imaging unit according to
第2撮像部22は、キャップ12の上面24の画像を撮像する。第2判断部27は、上面24の画像をスペクトラム解析し、キャップ上面24の色を判断する。第2判断部27は、判断した色を第2色結果として識別手段20に出力する。
The
ここで、キャップ12の上面24は、印刷面を有していることがある。印刷面がある場合には、上面24のスペクトラム解析の結果は、図7に示すように複数のピーク位置を示すことになる。印刷面は、キャップ12のベースの色と異なる色を有するからである。図7は、本発明の実施の形態1における上面画像のスペクトラム解析結果である。
Here, the
この場合には、第2判断部27は、
(1)複数の色を有するとの情報、
(2)複数の色は、それぞれどのような色であるかの情報、
(3)複数の色を有するが、そのゲイン値から見てベースの色に影響を与えるほどではない、
(4)複数の色を有し、ゲイン値から見て、ベースの色に影響を与える、
などの情報を、第2色結果として出力する。例えば、第2色結果が(4)の情報を含んでいる場合には、識別手段20は、当該キャップを「再利用の対象外」として分別してもよい。また、第2色結果が(2)や(3)の情報を含んでいる場合には、識別手段20は、再利用において他のキャップを混合しても問題ないと判断して、第1色結果から得られるベースの色に、当該キャップを分類しても良い。
In this case, the
(1) Information that it has a plurality of colors,
(2) Information on what kind of color each color is,
(3) Although it has a plurality of colors, it does not affect the base color from the viewpoint of its gain value.
(4) It has a plurality of colors and affects the base color as seen from the gain value.
Are output as the second color result. For example, when the second color result includes the information (4), the
実際的には、印刷面はキャップ12の上面24の一部かつ表面のみを占めるに過ぎず、印刷面の色は、キャップを溶融させて再生する樹脂材料の色味へ大きな影響を与えない。このため、第2判断部27が、キャップ上面24に印刷面があることを判断した場合でも、識別手段20は、第1色結果を優先して、キャップの色を識別しても良い。
Actually, the printing surface occupies only a part of the
次に、キャップ12の上面24には、シールが貼付されていることが多い。シールは、紙製であることが多く、他のキャップと一緒に溶融されて、樹脂材料に再生されると、樹脂材料の品質を劣化させる。
Next, a seal is often attached to the
第2判断部27は、上面24にシールが貼付されていることを判断することが重要である。勿論、コンベアに投入する多数のキャップ12から、予め人的作業でシールを取り外しておくことも考えられるが、これではキャップの再利用コストが増大してしまう。キャップの色を識別する際に、シールなどの異物の有無も自動で検出できることが好ましい。
It is important for the
第2判断部27は、様々な手段で、シールなどの異物を検出する。
The
(判断手段その1)
第2判断部27は、上面24の画像のスペクトラム解析から、所定数以上のピークが存在することを基準に、異物の有無を判断する。
(Judging means 1)
The
図8は、本発明の実施の形態1における上面画像のスペクトラム解析結果である。図8に示されるように、あるキャップの上面24は、異なる波長の値において3以上のピークを有する。
FIG. 8 shows a spectrum analysis result of the top image in the first exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
キャップの上面24に印刷面が設けられているとしても、印刷面は1色かせいぜい2色程度であることが多い。このため、ベースの色と合わせても、上面24の色は、2色ないしは3色程度がほとんどである。一方、シールは、いろいろな情報を記載している上に、シールそのもののベースの色も有する。このため、シールが貼付されている場合には、上面24は3色以上を有することがほとんどになる。
Even if a printing surface is provided on the
このため、上面24の画像のスペクトラム解析によって、3以上の波長のピーク値が存在する場合(すなわち3色以上を有する)には、シールなどの異物があるものと、第2判断部27は、判断する。勿論、所定数は、3個でもよいし4個以上でも良い。要は、ピークを示す波長の値が3以上あるいは4以上などの所定数以上である場合に、第2判断部27は、印刷面ではなく、シールなどの異物が貼付されているものと判断する。
For this reason, when there is a peak value of three or more wavelengths by spectrum analysis of the image of the upper surface 24 (that is, having three or more colors), there is a foreign substance such as a seal, to decide. Of course, the predetermined number may be three or four or more. In short, when the value of the wavelength indicating the peak is equal to or greater than a predetermined number such as 3 or 4, the
このような異物を含むとの情報は、異物情報として第2色結果に含まれて識別手段20に出力される。識別手段20は、この異物を含むとの情報に基づいて、当該キャップを再利用しないものとして分別する。あるいは、キャップの色を識別不能として分別する。 Information indicating that such foreign matter is included is included in the second color result as foreign matter information and is output to the identification means 20. The identification means 20 classifies that the cap is not reused based on the information that the foreign matter is included. Alternatively, the cap color is classified as indistinguishable.
なお、上面24が、所定数以上の波長のピークを有する場合であっても、シールなどの異物ではなく印刷面が原因であることもある。このような場合には、識別不能として分別されたキャップ(分別された後なので、その個数は少ないはずである)を、人的手段によって再分別したり、異物を取り除くなどしたりしても良い。
Even when the
(判断手段その2)
第2判断部27は、上面24の光透過率によって、異物の有無を判断しても良い。
(Judgment means 2)
The
第2撮像部22は、キャップ12の上面24を撮像するために、ストロボ光を照射する。このとき、ストロボ光と撮像レンズでキャップ12の上面24を挟むことで、第2撮像部22は、上面24の光透過状態を撮像できる。キャップ12の上面24の裏側から照射されたストロボ光を、第2撮像部22が撮像することで、ストロボ光が上面24をどの程度通過したかが判別できるからである。
The
一般にシールは紙製であって、キャップはポリプロピレンなどの樹脂製である。ポリプロピレンは、紙よりも光の透過率が高い。樹脂の結晶構造と紙の結晶構造の相違によるものである。 Generally, the seal is made of paper, and the cap is made of resin such as polypropylene. Polypropylene has a higher light transmittance than paper. This is due to the difference between the crystal structure of the resin and the crystal structure of the paper.
シールは、上面24の略中央部に貼付されていることがほとんどである。シールそのものは、需要者への情報提供であって、小さな上面24の周縁部に貼付する理屈が無いからである。
In most cases, the seal is attached to a substantially central portion of the
第2判断部27は、上面24の光透過率を解析する。シールが貼付されている場合には、図9に示されるように、略中央部40の光透過率は、周縁部41の光透過率よりも低いはずである。貼付されているシールによって、略中央部40では、光の透過が妨げられるからである。
The
このように、第2判断部27は、上面24の略中央部40における光透過率が、周縁部41の光透過率よりも低いことを基準に、異物の有無を判断する。
As described above, the
図9は、本発明の実施の形態1における上面の光透過率を示す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the light transmittance of the upper surface in the first embodiment of the present invention.
第2判断部27は、判断手段その1、その2で判断した「異物の有無」を、異物情報として第2色結果に含めて識別手段20に出力する。
The
以上のように、第2色判断手段15は、キャップ12の上面24の色および異物情報を含んだ第2色結果を、識別手段20に出力する。
As described above, the second
なお、異物の有無の判断は、これら以外の手段を用いてもよい。 In addition, you may use means other than these for judgment of the presence or absence of a foreign material.
第1判断部26、第2判断部27における色の判断手法には、スペクトラム解析による波長に基づく以外に、種々の公知の手法を用いることができる。
Various known methods can be used as the color determination method in the
また、第1撮像部21、第2撮像部22は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像機能を有する装置を用いればよい。あるいは、レンズと撮像機能を有する素子からなる装置でも良い。撮像された画像を記録する機能は無くてもよい。例えば、工場のラインにおいて物品の良/不良を識別する撮像装置が流用されても良い。
The
(識別手段)
次に、識別手段20での、キャップの色の識別について説明する。
(Identification means)
Next, the identification of the cap color by the identification means 20 will be described.
識別手段20は、第1色結果および第2色結果に基づいて、キャップの色を識別し、最終的に色に基づいてキャップを分類する。例えば、「赤色」、「青色」「白色」、「灰色」、「黄色」、「ピンク色」などの分類によって、キャップが分別される。同じ色分類として分別されたキャップは、回収されて溶融され、所定の処理を経て、再利用される樹脂材料に再生される。この際に、本来であれば異なる色を有するキャップが、ある色分類のキャップに混在してしまうと、再生される樹脂材料の色味に悪影響を与える。
The identifying
このため、識別手段20は、高い精度で、キャップの色を識別する必要を有する。 For this reason, the identification means 20 needs to identify the color of the cap with high accuracy.
第1色結果および第2色結果のそれぞれは、第1判断部26および第2判断部27のそれぞれで判断された色情報および異物情報を含んでいる。識別手段20は、この第1色結果および第2色結果の含む色情報と異物情報との組み合わせに基づいて、キャップの色を識別する。
Each of the first color result and the second color result includes color information and foreign matter information determined by the
このように、異なる方向である第1方向と第2方向から得られる色情報と異物情報との組み合わせに基づくことで、識別手段20は、キャップの色を高い精度で識別できる。
Thus, based on the combination of the color information obtained from the first direction and the second direction, which are different directions, and the foreign substance information, the
図10は、本発明の実施の形態1における識別手段での判定パターンを定義づける判定テーブルである。第1色結果および第2色結果の組み合わせによって、識別手段20が最終的に判断する結果が定められる。
FIG. 10 is a determination table for defining a determination pattern in the identification unit according to the first embodiment of the present invention. The result finally determined by the
図10では、第1色結果が赤であることを例として説明している。なお、図10に示されるテーブルは、識別手段20での判断基準の一例であって、これに限定されるものではない。
FIG. 10 illustrates an example in which the first color result is red. Note that the table shown in FIG. 10 is an example of a determination criterion in the
(パターン1)
パターン1では、第1色結果(すなわち、キャップの側面の色)は、赤色であるとの色情報を有し、第2色結果(すなわちキャップの上面の色)は、赤色であるとの色情報を有している。
(Pattern 1)
In
この組み合わせによれば、キャップのベースとしての色である側面の色に加えて、上面の色も同一色である「赤色」と判断されているので、キャップの色は全体を通して赤色と見てよい。このため、識別手段20は、キャップの色を赤色として識別する。
According to this combination, in addition to the color of the side that is the color of the base of the cap, the color of the upper surface is also determined to be “red” that is the same color, so the color of the cap may be viewed as red throughout. . For this reason, the
このように、識別手段は、第1色結果の有する色情報と第2色結果の有する色情報の両方が、同じ色を示している場合には、第1色結果もしくは第2色結果の示す色(図10では赤色)をキャップの色として識別する。 As described above, the identification unit indicates the first color result or the second color result when both the color information of the first color result and the color information of the second color result indicate the same color. The color (red in FIG. 10) is identified as the cap color.
(パターン2)
パターンで2は、第1色結果(すなわち、キャップの側面の色)は、赤色であるとの色情報を有し、第2色結果(すなわちキャップの上面の色)は、赤色(70%)および青色(30%)であるとの色情報を有している。
(Pattern 2)
2 in the pattern has color information that the first color result (ie, the color of the side of the cap) is red, and the second color result (ie, the color of the top surface of the cap) is red (70%) And color information of blue (30%).
第1色結果と第2色結果の含む色情報の示す色が異なる場合には、識別手段20は、一つの手法として第1色結果を優先する。第1色結果はキャップの側面の色を示しており、キャップのベースとなる色は側面に大きく表れるからである。第2色結果は、30%の青色を含んでいることを示しているが、この青色はキャップの素材そのものの色(ベースとなる色)ではなく、上面に設けられた印刷面の色であると考えられる。印刷面は、表面のみに色を有するだけで、キャップの総体積において占める割合は非常に小さい。
When the colors indicated by the color information included in the first color result and the second color result are different, the
このため、キャップを溶融して樹脂材料を再生する場合への、印刷面の色の影響度は小さいと考えられる。すなわち、図10における「青色」の影響度は無視できる。 For this reason, it is considered that the influence of the color of the printed surface on the case where the cap is melted to regenerate the resin material is small. That is, the influence level of “blue” in FIG. 10 can be ignored.
このような経験則から、識別手段20は、第1色結果と第2色結果の示す色が異なる場合でも、第1色結果を優先して、キャップの色を識別する。
From such an empirical rule, the
ここで、第2色結果の示す色において、第1色結果の示す色の割合が多く、その他の色の割合が少ない場合には、キャップ全体に及ぼすその他の色(図10では青色)の影響は非常に小さいと考えられる。 Here, in the color indicated by the second color result, when the ratio of the color indicated by the first color result is large and the ratio of the other colors is small, the influence of the other color (blue in FIG. 10) on the entire cap. Is considered very small.
図10では、赤色が70%であり青色が30%であると判断されている。これは、第2判断部27が、キャップ上面のスペクトラム解析において、赤色の波長におけるゲインが、青色の波長におけるゲインに対して7:3の比率を有していたことによる。このように上面の色は、70%の赤色と30%の青色を示していることは、青色の影響がほとんど無いことを示している。
In FIG. 10, it is determined that red is 70% and blue is 30%. This is because the
このように、第1色結果が示す色と異なる色を、第2色結果が含んでいる場合でも、その異なる色の割合が第1色結果の示す色の割合よりも小さい場合に、識別手段20は、第1色結果の示す色をキャップの色として識別する。 In this way, even when the second color result includes a color different from the color indicated by the first color result, the identification means is used when the proportion of the different color is smaller than the proportion of the color indicated by the first color result. 20 identifies the color indicated by the first color result as the cap color.
このように、識別手段20は、第1色結果を優先して、キャップの色を識別してもよいし、第1色結果の示す色と異なる色の比率に基づいて、キャップの色を識別しても良い。
As described above, the
(パターン3)
パターン3では、第1色結果(すなわちキャップの側面の色)は赤色であるとの色情報を有し、第2色結果(すなわち、キャップの上面の色)は、赤色(30%)および青色(70%)であるとの色情報を有している。
(Pattern 3)
Pattern 3 has color information that the first color result (ie, the color of the side of the cap) is red, and the second color result (ie, the color of the top surface of the cap) is red (30%) and blue (70%) color information.
パターン2と異なり、第2色結果の含む色情報は、第1色結果の示す色よりも高い割合の他の色を示す。すなわち、キャップ上面に印刷されている印刷面が含む他の色(図10では白色)がかなりの面積を有している状態であると考えられる。
Unlike
この場合であっても、パターン2と同様に印刷面の影響度は少ないと考えて、第1色結果を優先して、識別手段20がキャップの色を識別しても良い。すなわち、識別手段20は、第1色結果を優先して、キャップを赤色として識別する。
Even in this case, the
一方で、影響度が低いとしても、影響度が全く無いわけでもない。第2色結果は、70%の割合の白色を示していることを考慮すると、キャップを溶融して製造される樹脂材料は、完全な赤色になるとは限らない。 On the other hand, even if the degree of influence is low, it does not mean that there is no degree of influence. Considering that the second color result shows 70% white, the resin material produced by melting the cap is not always completely red.
このような場合には、赤色と白色との補色であるピンク色として、識別手段20は、キャップの色を識別することも好適である。再生される樹脂材料の色分類をより細かな段階で分別できれば、樹脂材料の用途が飛躍的に広がるからである。
In such a case, it is also preferable that the
なお、第2色結果の示す赤色と白色との割合は、パターン2の場合と同じく、上面のスペクトラム解析が示す赤色と白色の波長のピーク値の比率によって決定される。
Note that the ratio between red and white indicated by the second color result is determined by the ratio between the peak values of the red and white wavelengths indicated by the spectrum analysis on the upper surface, as in the case of the
このように、識別手段20は、第1色結果と第2色結果の示す色が異なる場合に、第2色結果の示す複数の色の割合に基づいて、キャップの色を異なる色同士の補色であると識別することも好適である。
As described above, when the color indicated by the first color result is different from the color indicated by the second color result, the identifying
(パターン4)
パターン4では、第1色結果(すなわちキャップの側面の色)は、赤色であるとの色情報を有し、第2色結果(すなわちキャップの上面の色)は、3色以上なので異物有りとの異物情報を有している。
(Pattern 4)
In
第2判断部27は、キャップ上面のスペクトラム解析において3以上の波長においてピーク値を検出したことで、キャップ上面に異物があると判断している。このため第2判断部27は、異物ありとの異物情報を第2色結果として識別手段20に出力している。
The
識別手段20は、この異物情報によって、当該キャップは識別不能であるとして識別する。言い換えると、どの色にも分類せず、廃棄するか、手作業で異物を取り除くか、再び分別処理を行うかに分別する。
The
このため、赤や青などのどの色にも属さない分別レーンを設けておき、この分別レーンに配分される。このその他の分別レーンに配分されたキャップは、手作業の異物チェックを受けて処理される。 For this reason, a separation lane that does not belong to any color such as red or blue is provided and distributed to the separation lane. The caps distributed to the other sorting lanes are processed after receiving a manual foreign object check.
なお、パターン4では、異物情報によって異物有りと通知されているので、当該キャップを識別不能として分別したが、第1色結果を優先して第1色結果が示す色に合わせて分別しても良い。これらは、キャップ分別装置の仕様に応じて適宜定まればよい。
In
(パターン5)
パターン5では、第1色結果(すなわちキャップの側面の色)は、赤色であるとの色情報を有し、第2色結果(すなわちキャップ上面の色)は、光透過率の結果より異物ありとの異物情報を有している。
(Pattern 5)
In pattern 5, the first color result (that is, the color of the side surface of the cap) has color information that it is red, and the second color result (that is, the color of the top surface of the cap) is more foreign than the result of light transmittance And foreign matter information.
第2判断部27は、キャップ上面の光透過率の検査において、略中央部の光透過率が周縁部の光透過率よりも低いことで、キャップ上面に異物があると判断している。この異物ありとの異物情報を、第2色結果として、識別手段20に出力する。
In the inspection of the light transmittance on the cap upper surface, the
識別手段20は、この異物情報によって、当該キャップは識別不能であるとして識別する。言い換えると、どの色にも分類せず、廃棄するか、手作業で異物を取り除くか、再び分別処理を行うかに分別する。
The
このため、赤や青などのどの色にも属さない分別レーンを設けておき、この分別レーンに配分される。このその他の分別レーンに配分されたキャップは、手作業の異物チェックを受けて処理される。 For this reason, a separation lane that does not belong to any color such as red or blue is provided and distributed to the separation lane. The caps distributed to the other sorting lanes are processed after receiving a manual foreign object check.
なお、パターン4と同様に、仕様によっては第1色結果を優先した分別を行っても良い。
Similar to the
ここで説明したパターン1〜パターン5は、一例であり、第1色結果と第2色結果とを適宜組み合わせて、識別手段20は、キャップを分別できる。
The
以上のように、実施の形態1におけるキャップ分別装置は、第1色結果と第2色結果の両方の組み合わせによって、高い精度でキャップを色に基づいて分類できる。
As described above, the cap sorting apparatus according to
この結果、同一色のキャップのみが集められ、集められたキャップが溶融されて樹脂材料に再生される。この再生された樹脂材料は、分別された色を有し、広い用途で用いられる。このため、色が混ざったままで再生された樹脂材料よりも使い勝手がよく、キャップの再利用へのモチベーションが高まる。加えて、色に基づいてキャップを分別する作業が、人的作業ではなく自動で行われるので、樹脂材料の再生コストが下がり、この点でもキャップの再利用へのモチベーションが高まる。 As a result, only caps of the same color are collected, and the collected caps are melted and regenerated into a resin material. This regenerated resin material has a sorted color and is used in a wide range of applications. For this reason, it is easier to use than a resin material that has been regenerated with the colors mixed, and the motivation for reusing the cap is increased. In addition, since the work of separating caps based on colors is performed automatically rather than by human work, the cost of recycling the resin material is reduced, and in this respect also the motivation to reuse the caps is increased.
(実施の形態2)
次に実施の形態2について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described.
図11は、本発明の実施の形態2におけるキャップ分類装置に一部分を示す説明図である。図11の上側は、コンベアで搬送されるキャップを上から見た状態を、図11の下側は、コンベアで搬送されるキャップを横から見た状態を示している。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a part of the cap classification device according to
図2で説明したように、キャップ分別装置は、多数のキャップを搬送するコンベア50を有していても良い。コンベア50の上を、順々にキャップが移動する。
As described with reference to FIG. 2, the cap separation device may include a
キャップ51とキャップ52は同じキャップであり、コンベア50が右から左に向けてキャップを搬送している前後状態を示している。キャップ51は、裏向き(底面を上に向けている)の状態である。コンベア50にキャップが投入された際に、裏向きになって搬送されているからである。
The
キャップ51は底面を上に見せているので、第2色判断手段は、キャップの底面を撮像してしまい、底面側の色を判断することになってしまう。底面側には、パッキンが嵌められていることがあり、このパッキンはキャップのベースとなる色と異なるため、第2色判断手段は、本来の色と異なる色として判断する可能性もある。加えて、キャップ上面には、シールや印刷面など、キャップの分別において問題となる要素が多くあり、これらを判断しないままに分別することは良くない。
Since the
一方で、第2判断手段が備える第2撮像部は、コンベアを流れるキャップを上方から撮像するように設置されているので、コンベア50を流れるキャップが、キャップ51のように底面を上に見せていると、キャップ上面を撮像できない。そのままコンベア50をキャップ51が流れてしまうと、第2色判断手段は、キャップの底面の色の判断結果を第2色結果として識別手段に出力することになってしまう。
On the other hand, since the second imaging unit provided in the second determination means is installed so as to image the cap flowing through the conveyor from above, the cap flowing through the
コンベア50は、反転装置53を備える。
The
反転装置53は、キャップの天地を揃える。キャップ51は底面を上に見せているので、この天地をひっくり返すことで、キャップ52のようにキャップの上面を上に見せるようになる。
The reversing
反転装置53は、コンベア50の底面から突出を繰り返す突き出し棒を備えればよい。コンベア50を流れるキャップが底面を上に見せている場合には、上面がコンベア50と接する。このため、コンベア50の底面から突出される突き出し棒が、この上面に当たって、キャップがひっくり返る。
The reversing
一方、キャップ52のように、キャップの上面を上に見せている場合には、コンベア50には、キャップの底面が接する。キャップの底面側は、当然ながら窪みを持っているので、突き出し棒が当たらない(突き出し棒は、キャップの内部空間に入るだけである)。このため、キャップはひっくり返ることなく、上面を上に見せたままである。
On the other hand, when the top surface of the cap is shown upward like the
このようなキャップの反転装置53を備えることで、第2色判断手段は、常にキャップ上面を撮像しつつその色や異物を判断できる。
By providing such a
なお、突き出し棒に持ち上げられたキャップに風を送って、キャップをひっくり返しやすくする機構を、反転装置53が更に備えることも好適である。
In addition, it is also preferable that the reversing
以上のように、実施の形態2のキャップ分別装置は、コンベア50を流れるキャップが常に上面を上に向けることができ、キャップの分別の精度を向上させる。
As described above, the cap sorting device of the second embodiment can always make the upper surface of the cap flowing through the
また、図には示していないが、キャップの上面を撮像して色を判断する第2色判断手段に加えて、キャップの底面を撮像して色を判断する第3色判断手段を設けることも好適である。キャップの底面にはパッキンがはめ込まれていることがあり、このパッキンがキャップのベースとなる色と異なることがあるからである。 Further, although not shown in the figure, in addition to the second color determining unit that images the upper surface of the cap and determines the color, a third color determining unit that images the bottom surface of the cap and determines the color may be provided. Is preferred. This is because packing may be fitted on the bottom surface of the cap, and this packing may be different from the color that becomes the base of the cap.
このようになると、キャップの側面、キャップの上面、キャップの底面の全ての色判断を合わせた上で、キャップ分別装置は、キャップの色を識別できる。例えば、底面に存在するパッキンの色が、側面で判断されたキャップのベースとなる色と大きく異なる場合には、識別不能として識別しても良いし、ベースの色とパッキンの色(側面から判断された色と底面から判断された色)との混合色として識別しても良い。あるいは、側面の色、上面の色、底面の色の全ての混合色として、キャップ分別装置は、キャップの色を分別しても良い。 In this case, the cap sorting device can identify the color of the cap after combining all the color judgments of the side surface of the cap, the top surface of the cap, and the bottom surface of the cap. For example, when the color of the packing existing on the bottom surface is significantly different from the base color of the cap determined on the side surface, it may be identified as indistinguishable, or the base color and the packing color (determined from the side surface). May be identified as a mixed color of the determined color and the color determined from the bottom surface. Alternatively, the cap separation device may separate the cap colors as all mixed colors of the side surface color, the top surface color, and the bottom surface color.
このような第3色判断手段を設ける場合には、反転装置53の前後に、第2色判断手段と第3色判断手段とを設けることで、それぞれ上面と底面とが確実に撮像できる。キャップを反転させる反転装置53によって、キャップの撮像方向が更に増加し、キャップの色識別の精度が向上する。
In the case where such third color determination means is provided, by providing the second color determination means and the third color determination means before and after the reversing
実施の形態1、2で説明したキャップ分別装置は、一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない他の形態をも含むものである。 The cap separation apparatus described in the first and second embodiments is an example, and includes other forms that do not depart from the spirit of the present invention.
10 キャップ分別装置
11 フィーダー
12 キャップ
13 コンベア
14 第1色判断手段
15 第2色判断手段
20 識別手段
21 第1撮像部
22 第2撮像部
23 側面
24 上面
26 第1判断部
27 第2判断部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記第1方向と異なる第2方向から視認される前記キャップの上面の色を判断して、第2色結果を出力する第2色判断手段と、
前記第1色結果および前記第2色結果に基づいて、前記キャップの色を識別する識別手段と、を備え、キャップの色に基づいてキャップを分別するキャップ分別装置。 First color judging means for judging the color of the side surface of the cap visually recognized from the first direction of the cap of the container and outputting a first color result;
Second color determining means for determining a color of the upper surface of the cap viewed from a second direction different from the first direction and outputting a second color result;
An identification means for identifying the color of the cap based on the first color result and the second color result, and a cap sorting device for sorting the cap based on the color of the cap.
前記第1色判断手段は、
前記キャップの両側面の少なくとも一方の側面画像を撮像する第1撮像部と、
前記側面画像の波長から、前記キャップの側面の色を、前記第1色結果として判断する第1判断部と、を有する請求項1又は2記載のキャップ分別装置。 The first direction is a direction in which a side surface of the cap is visually recognized,
The first color determining means includes
A first imaging unit that captures at least one side image of both sides of the cap;
3. The cap separation device according to claim 1, further comprising: a first determination unit that determines a color of the side surface of the cap as the first color result from the wavelength of the side image.
前記第1撮像部は、直接視認可能な前記キャップの第1側面と、前記反射鏡に映る前記第1側面と逆側の第2側面と、を撮像可能である請求項3記載のキャップ分別装置。 A reflecting mirror at a position facing the first imaging unit;
4. The cap sorting device according to claim 3, wherein the first imaging unit is capable of imaging the first side surface of the cap that is directly visible and the second side surface opposite to the first side surface reflected on the reflecting mirror. .
前記第2色判断手段は、
前記キャップの上面の上面画像を撮像する第2撮像部と、
前記上面画像の波長から、前記キャップの上面の色を、前記第2色結果として判断する第2判断部と、を有する請求項1から4のいずれか記載のキャップ分別装置。 The second direction is a direction for visually recognizing the upper surface of the cap,
The second color determining means is
A second imaging unit that captures an upper surface image of the upper surface of the cap;
5. The cap separation device according to claim 1, further comprising: a second determination unit configured to determine a color of the upper surface of the cap as the second color result from the wavelength of the upper surface image.
前記コンベアで搬送される前記キャップの天地向きを揃える反転装置と、を更に備える請求項1から12のいずれか記載のキャップ分別装置。 A conveyor for conveying the cap;
The cap separation device according to any one of claims 1 to 12, further comprising a reversing device that aligns the top and bottom directions of the caps conveyed by the conveyor.
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