JP7345845B2 - 回収物分別システム - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物等の回収物を所望の材料別に分別するための回収物分別システム（回収物分別装置）に関する。

清涼飲料水等のプラスチックボトル、食品等のプラスチック容器及び包装袋等の各種プラスチック製品は、使用後にプラスチック廃棄物として多量に廃棄されており、焼却や埋め立て等により処分されている。これらのプラスチック製品は、混在した状態で回収されてくる場合も少なくなく、作業員又は分別装置により分別する必要がある。

従来の分別装置は、空き缶と廃ペットボトルが混在した回収容器からそれぞれを選別する装置であって、回収容器を所定速度で搬送するコンベヤを配設し、当該コンベヤの上位には搬送経路を横切って照射した光線が空き缶・廃ペットボトルによって遮断または減衰されて空き缶または廃ペットボトルの通過を検知できる強さの光線を照射する第一の光電センサと、照射した光線が廃ペットボトルを透過し、空き缶のみに遮断される強い光線を照射する第二の光電センサとを並設すると共に、第一及び第二の光電センサの下流側にはコンベヤ上の廃ペットボトルを分別処理する分別手段を備え、かつ第一の光電センサにて検知した通過物が第二の光電センサにて廃ペットボトルであると識別されたときには分別手段に所定のタイミングで識別した廃ペットボトルの分別処理を行う指令を出力する制御装置を備えている（特許文献１）。

特開２００９－２６８９９６号公報

しかし、従来の分別装置は、分別排出装置を搬送路又はその近傍に設けているため、装置が大型化してしまうという問題点を有していた。また、近年、作業員不足に対する対策が急務であり、分別率の向上が要請されているととともに、製造コストの低減も求められている。
さらに、プラスチック以外にも、缶、ビン及びボタン型リチウム電池なども汎用的に適用可能なシステムの開発が望まれている。

本発明は、上記各問題点を解決するためになされたものであり、大型化を抑制すことにより製造コストを低減可能であるとともに、種々の廃棄物に適用可能であり、高い分別性能を有する回収物分別システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の回収物分別システム（以下、「本回収物分別システム」という場合がある。）は、平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体上で、供給された回収物を散在させる回収物散在装置と、上記回収物散在装置に上記回収物を供給する回収物供給装置と、上記回収物から所定種類の目的回収物を識別する目的回収物識別装置と、上記回収物散在装置上の上記目的回収物の載置位置を特定する目的回収物載置位置特定装置と、上記回収物散在装置の上部に配置されており、上記目的回収物を摘出する目的回収物摘出装置と、を備え、上記目的回収物摘出装置は、摘出手段と、上記摘出手段を摘出実行位置に移動させるための上記摘出手段の移動手段と、を有するとともに、上記摘出手段は、上記回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準（中心）として、上記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されていること、を特徴としている。

また、本回収物分別システムにおいて、上記回収物散在装置は円盤回転装置であり、上記移動手段は、アーム部材と、上記アーム部材を上記円盤回転装置の回転中心に対して、回動させるための回動手段と、上記アーム部材に沿って、上記目的回収物摘出手段をスライド自在に移動させるためのスライド手段と、上記目的回収物摘出手段を昇降させるための昇降手段と、を備える構成とすることが好適である。
ただし、上記摘出手段の移動手段は、その作用を奏するものであれば制限はなく、各種のロボットアーム等を用いることもできる。

ここで、回収物とは、分別対象である目的回収物と他の種類の回収物とが混在した物体を意味するものである。
また、回収物散在装置は、搬送路が平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体であればよく、円盤回転装置（ターンテーブル）及び円環状に配置された無端状のコンベヤ装置等を用いることができる。

また、回収物供給装置とは、上記回収物散在装置に回収物を供給するための装置であり、無端状のコンベヤ装置及び各種の運搬装置等を用いることができる。

また、目的回収物識別装置は、回収対象である目的回収物の画像（外形）、目的回収物の性状（目的回収物の材質、外表面の色調、輪郭及び形状等、目的回収物を分別する際に使用可能となる各種特性）を分析することにより、分別対象を特定するための種々の方法を用いることができる。

例えば、回収物を撮影し、その画像を処理する画像処理手段と、回収対象として予め特定されている目的回収物基準撮像データが記憶されている目的回収物基準撮像データの記憶手段と、認識された目的回収物の撮像と、記憶されている目的回収物基準データとを比較照合して、目的回収物を特定する目的回収物特定手段と、特定された回収物が目的回収物である場合において、回収実行指示信号を生成し、目的回収物摘出手段及び当該目的回収物摘出手段の移動手段に送信する回収指示信号生成送信手段等とを、有する構成とするものであってもよい。

また、目的回収物識別装置の他の構成として、赤外線、その他の電磁波を使用し、各種吸収分析及び発光分析等を利用することができる（特に、プラスチックを分別するための分光分析法（反射光により得られるスペクトルから対象物質の赤外光の吸収特性を特定し、当該対象物質の材質等を推測する分析法）としては、分光装置の操作性、簡易性等から近赤外分光法を用いることが好ましい）。

例えば、照射光を回収物に照射する照射手段と、照射された照射光の回収品からの反射光を検知する受光手段と、検知された反射光から回収物により吸収された吸収波長の特性を算出する吸収波長特性算出手段と、構成材料ごとに予め特定されている吸収波長特性データが関連付けられて記憶されている吸収波長特性データの記憶手段と、算出された吸収波長特性データと、記憶されている吸収波長特性データとを比較して、構成材料を特定する構成材料特定手段と、特定された構成材料が分別対象である構成材料であるか否かを判別する分別対象判別手段と、特定された構成材料が目的回収物である場合において、回収実行指示信号を生成し、目的回収物摘出手段及び当該目的回収物摘出手段の移動手段に送信する回収指示信号生成送信手段等とを、有する構成とすることができる。

また、目的回収物位置特定装置は、回収物散在装置上の目的回収物の載置位置を特定するための手段である。例えば、所定領域の撮像データを基準として、その位置を特定する手段とすることができる。

また、目的回収物摘出装置における摘出手段は、予め定められた目的回収物を選別して、摘出するための手段であり、吸着手段やハンドリング機構を用いた把持手段等により、目的回収物を摘出することができればよく、その摘出方法には制限はない。
例えば、摘出手段として、吸着手段を採用した場合には、圧縮空気供給手段と、圧縮空気により作動する目的回収品を吸着する吸着把持手段と、圧縮空気量等を制御するための制御手段と、を有する構成とすることができる。

本回収物分別システムによれば、平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体上で、供給された回収物を散在させる回収物散在装置と、当該回収物散在装置の上部に配置されている目的回収物摘出装置を備えているとともに、摘出手段は、当該回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準として、上記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されている。そのため、各装置及び各手段の協働動作により、上記目的回収物摘出装置を用いて、回転している回収物散在装置上で、予め定められている回収対象である目的回収物を摘出可能となるように構成されていることから、直線状の搬出装置上において分別するシステムと比較して、そのシステム全体を小型化し、それに伴うコスト低減を図ることができる。

また、本回収物分別システムにおいて、上記円盤回転装置の回転中心から放射状に複数本が配置されている複数の上記アーム部材と、上記各アーム部材ごとに支持される上記目的回収物摘出手段と、を備え、隣接する２本の上記アーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の上記目的回収物摘出手段が独立して上記目的回収物を摘出可能となるように制御されていること、が好適である。

ここで、上記アーム部材の数及び分割される扇形数は、物理的に設置が可能な範囲であれば制限はなく、当該アーム部材の数が多いほど分別処理能力を向上させることができる。また、摘出手段は各アームごとに設けられるものであり、隣接する２本のアーム部材で囲まれる扇形領域において、予め定められている範囲（最大範囲は、３６０度をアーム数で除した範囲）について、目的回収物を摘出することができるようになっていればよい。

本回収物分別システムによれば、複数本のアーム部材を有し、各アーム部材ごとに摘出手段が設けられており、隣接する２本のアーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の摘出手段が独立して目的回収物を摘出可能となるように制御されているため、各摘出手段の稼働位置を限定し、不要な移動動作を減少させることで、分別処理能力を向上させることができる。

さらに、本回収物分別システムにおいて、未摘出の上記回収物を搬出する回収物搬出装置を備え、上記円盤回転装置の上部における半径方向に、未摘出である上記回収物を遮り、上記回収物搬出装置に排出をするための排出板が昇降自在に設けられており、上記扇形領域内において、上記円盤回転装置の一回の回転中に、上記未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、上記排出板を上昇させることが可能となっているとともに、上記排出板が上昇した場合には、上記回収物が上記回収物搬出装置に排出されないように制御することとすれば好適である。

ここで、回収物搬出装置とは、摘出装置によって摘出されない目的回収物以外の回収物（場合によっては、摘出されなかった目的回収物が含まれる場合もある）（未摘出である回収物）を搬出するための装置であり、無端状のコンベヤ装置又は各種の運搬装置等を用いることができる。

本回収物分別システムを運用する場合において、摘出可能個数以上の目的回収物が供給されることがあり、その場合には目的回収物が円盤回転装置上に残置されてしまうことになる。この場合において、本回収物分別システムでは、回収物を排出するための排出板が昇降自在に設けられており、円盤回転装置の一回の回転中において、未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、当該排出板を上昇させることができるように構成されている。したがって、未摘出の目的回収物が多い場合において、再度の摘出を行うことが可能となり、回収効率を上げることができる。

本発明によれば、小型化を図ることにより製造コストを低減可能であるとともに、目的に応じた種々の回収物を分別することが可能であり、高い分別性能を有する回収物分別システムを提供することができる。

本発明の回収物分別システムの主要部を示す側面図である。 図１におけるＩ－Ｉ断面に対応する断面図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ断面に対応する断面図である。 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面に対応する断面図である。 本発明の回収物分別システムのペットボトル特定等装置及び制御装置のシステム図である。 本発明の回収物分別システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の回収物分別システムの動作を示す説明図（図４に対応する図）である。 本発明の回収物分別システムにおけるペットボトル摘出装置の動作を示す説明図（図１に対応する要部を示す模式図）である。

以下、図面を参照しつつ、本回収物分別システムの実施の一形態を詳細に説明する。なお、本回収物分別システムは、ペットボトル５と、他のプラスチック類（以下、「プラスチック類６」という。）が混在した回収物（以下、「混在回収物」という場合がある。）から回収対象であるペットボトル５（目的回収物）を分別して、摘出することを目的とするものであり、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［全体構成］
本回収物分別システムＫは、混在回収物をターンテーブルＴに供給するための供給コンベヤＹ（回収物供給装置）と、供給された混在回収物を散財させるターンテーブルＴ（回収物散在装置（円盤回転装置））と、ペットボトル摘出装置２０と、ペットボトル特定等装置４０と、プラスチック類６を搬出するためのプラスチック類搬出コンベヤＵ（回収物搬出装置）と、摘出されたペットボトル５を搬出するためのペットボトル搬出コンベヤＶと、各装置の動作を制御するための制御装置５０を主要装置としている（図１～図４）。

［供給コンベヤ、ターンテーブル及び搬出コンベヤ類］
無端状の供給コンベヤＹの基端部は、混在回収物の投入用のホッパ（図示せず）と接続されており、その終端部は、ターンテーブルＴの上部近傍に位置している。供給コンベヤＹとターンテーブルＴは、下側に傾斜するように配置されている長方形形状の接続板１７を介して接続されることにより、供給コンベヤＹに供給された混在回収物がターンテーブルＴに供給されるようになっている。

ターンテーブルＴは、所定半径の円環形状であり、外側円周部には、混在回収物の飛び出し防止のための鉛直部が形成されており、駆動モータ（図示せず）により回転軸を中心に所定速度で回転している。ターンテーブルＴの回転速度は、供給コンベヤＹの移動速度と比較して大きく設定されており、その速度差により、上面に供給された混在回収物を散在させることができるようになっている。ターンテーブルＴの中心に形成されている開口した小円環部は、ペットボトル５を下記ペットボトル搬出コンベヤＶに排出するための排出口Ｔ１となっている。

ターンテーブルＴの回転軸の回転中心（以下、単に「回転中心」という。）には、支柱１１が垂設されており、上面にはターンテーブルＴと比較して少し小径である上部円板１２が設けられている。上部円板１２の上面には、下記６台の撮影カメラ４１及び真空ポンプ２５と、２台の電装装置２６が設けられている（図２、図３）。真空ポンプ２５は、下記各摘出可能領域Ｒ（図３）に対応する位置における、上部円板１２の円弧部の縁部近傍中央部に設置されており、その回転中心側に隣接して、撮影カメラ４１が設けられている。さらに、電装装置２６は３つの摘出可能領域Ｒに跨って設置されており、各電装装置２６は、回転中心に対して対向して設けられている。

また、支柱１１における上端部の近傍には、ブラケット１８を介して、水平アーム２１を支持するための支持アーム１３が横設されている。支持アーム１３は、水平アーム２１と略同幅及び同長さであり、回転中心の近傍を基端とし、ターンテーブルＴの半径と一致する方向となるよう放射線状に延設されており、中間部が、上部円板１２の外周縁部に設けられている吊上部材１９により支持されている。なお、隣接する上記支持アーム１３の間隔は６０度となっている。そして、支持アーム１３の下面に沿って、水平アーム２１が設けられている。

無端状のプラスチック類搬出コンベヤＵの基端部は、供給コンベヤＹと並列になるように、ターンテーブＴルの側面下部に配置され、所定の位置にまで延設されている。ターンテーブルＴとプラスチック類搬出コンベヤＵは、長方形形状の接続板１４を介して接続されており、プラスチック類６をターンテーブルＴから離間する向きに搬出できるようになっている。

接続板１４は、プラスチック類搬出コンベヤＵと直行し、下側に傾斜するように設けられている。そして、ターンテーブルＴにおける接続板１４の供給コンベヤＹ側の端部と排出口Ｔ１の間には、プラスチック類搬出コンベヤＵの搬出方向側の斜め方向に、当該ターンテーブルＴを横切るように排出板１５が設けられている（図４）。
排出板１５は、通常は、下面がターンテーブルＴに接する高さ位置となるように設けられており、ペットボトル摘出装置２０で摘出されないプラスチック類６は、当該排出板１５に遮られて、接続板１４を介してプラスチック類搬出コンベヤＵに誘導されるようになっている。

一方、排出板１５は、後記排出板制御手段５６に制御される排出板昇降手段（図示せず）により昇降自在となっており、当該排出板１５が上昇した場合には、載置物がターンテーブルＴ上から、プラスチック類搬出コンベヤＵに排出されないようになっている。

また、無端状のペットボトル搬出コンベヤＶの基端部は、第１供給コンベヤＹと平行であり、かつ、開口しているターンテーブルＴの排出口Ｔ１の下部が基端部となり、所定の位置にまで延設されている。このターンテーブルＴの排出口Ｔ１が摘出したペットボトル５の搬入部となっており、当該ペットボトル５をターンテーブルＴから離間する向きに搬出できるようになっている。

［ペットボトル摘出装置］
ペットボトル摘出装置２０は、６本の水平アーム２１（アーム部材）と、水平アーム回動手段２２と、ピッキングアーム３１と、ピッキングアームスライド手段３２（移動手段）と、ピッキングアーム昇降手段３３（移動手段）と、吸着ノズル３５と、真空ポンプ２５を主要部としている。なお、ピッキングアーム３１、下記吸着ノズル３５及び真空ポンプ２５が、特許請求の範囲の摘出手段の主要部を構成している。

上記ピッキングアーム３１と、水平アーム回動手段２２と、ピッキングアームスライド手段３２と、ピッキングアーム昇降手段３３と、真空ポンプ２５は、それぞれ、各水平アーム２１に対応して、一体づつ設けられている。

上記のとおり、６本の水平アーム２１は、支持アーム１３の下面において、回転中心と一致する向きであり、隣接する水平アーム２１が６０度間隔となるように、ターンテーブルＴの半径と一致する方向となるよう放射線状に延設されている。

また、ピッキングアーム３１は、水平アーム２１の先端部に設けられているピッキングアームスライド手段３２により、水平アーム２１に沿って、ターンテーブルＴの上部において、その半径方向にスライド移動が自在となるとともに、ピッキングアーム昇降手段３３により、昇降自在となっている。
ピッキングアーム３１は、下端部に設けられており、真空ポンプ２５と接続されている吸着ノズル３５によりペットボトル５を吸着把持及び解放できるようになっている。

上記吸着ノズル３５の先端部には長さ調整機構を有しており、一定長さの範囲内で伸長収縮自在となっている。そのため、先端部がペットボトル５と当接した場合には、吸着把持に適した適切な長さに収縮し、吸着把持が終了した場合には、基準長さに復帰するようになっている。

これにより、ピッキングアームスライド手段３２により、摘出すべきペットボトル５の上部位置にまで、ピッキングアーム３１を移動させ、ピッキングアーム昇降手段３３により、当該ピッキングアーム３１をペットボトル５に当接させた後に、吸着ノズル制御手段５４により、真空ポンプ２５に接続される流路の電磁弁（図示せず）を制御し、吸引力を調整することにより、対象とするペットボトル５を吸着把持及び解放自在として、ターンテーブルＴ上から摘出し、所望の場所に移動させることが可能となっている。

上記のとおり、ピッキングアーム３１は水平アーム２１に取り付けられており、当該水平アーム２１は、ターンテーブルＴと一体的に設けられている支柱１１に支持されているる。そのため、ピッキングアーム３１は、ターンテーブルＴと同方向かつ同速度で回転運動しながら、下記制御装置５０における摘出装置制御部５１のアーム位置制御手段５３及び吸着ノズル制御手段５４等により、任意の水平方向に移動自在であり、かつ、鉛直方向に昇降自在となるように、その動作が制御されている。

また、水平アーム２１は、隣接する２本の水平アーム２１で囲まれる扇形領域（本実施形態では６領域）に関し、水平アーム回動手段２２により、初期状態である静止時を基準として、回転中心を中心に６０度の範囲で回動することができるように制御されている。このような構成により、１台の各ピッキングアーム３１及び吸着ノズル３５が独立して、上記扇形領域を摘出可能領域（以下、「摘出可能領域Ｒ」という。）におけるターンテーブルＴの上面に載置されたペットボトル５を摘出可能となっている（各摘出可能領域Ｒの説明において、区別する必要がある場合には、図中の表示を含めて、各符号に１～６を付す）。なお、各水平アーム２１は、ターンテーブルＴの回転方向と同方向の扇形領域を摘出可能領域Ｒとして、動作するようになっている。

［ペットボトル特定等装置］
ペットボトル特定等装置４０は、特許請求の範囲で記載している目的回収物識別装置と目的回収物載置位置特定装置の役割を担う装置であり、摘出可能領域Ｒの全体の撮影を行う撮影カメラ４１と、ペットボトル５を識別するためのペットボトル識別部４５（目的回収物識別装置）と、ターンテーブルＴ上のペットボトル５の位置を特定するためのペットボトル載置位置特定部４６（目的回収物載置位置特定装置）とを備えている（図５）。

上記した撮影カメラ４１での撮影は、予め定められている撮影基準点に当該撮影カメラ４１が到達したことを検出して行われるようになっており、撮影データは撮影時刻データとともに、ペットボトル識別部４５と、ペットボトル載置位置特定部４６に送信されるようになっている。

ペットボトル識別部４５は、回収物画像抽出手段４５ａと、予め特定されているペットボトル撮像データが記憶されているペットボトル撮像データベース４５ｂ（記憶手段）と、ペットボトル特定手段４５ｃ（分別対象特定手段）を有している。
ペットボトル特定手段４５ｃでは、各回収物の画像を認識し、認識された各回収物の撮像データと、ペットボトル撮像データベース４５ｂに記憶されているペットボトル基準データとを比較して、分別（摘出）対象であるペットボトル５を特定することができるようになっている。そして、特定された回収物がペットボトル５である場合には、回収指示信号発生送信手段４５ｄにより、ペットボトル載置位置特定部４６と制御装置５０の摘出装置制御部５１に、回収実行指示信号が送信されるようになっている。

回収実行指示信号を受信したペットボトル載置位置特定部４６は、ペットボトル５の撮像データに基づき、摘出可能領域Ｒにおける平面座標を特定し、ペットボトル５の載置位置データ（以下、「載置位置データ」という。）として制御装置５０の摘出装置制御部５１に送信できるようになっている。

［制御装置］
制御装置５０は、ターンテーブルＴ、供給コンベヤＹ、ペットボトル特定等装置４０、ペットボトル摘出装置２０、プラスチック類搬出コンベヤＵ及びペットボトル搬出コンベヤＶ等の各装置の動作を制御するための装置であり、各装置に関して所定の動作を行わせることができるように構成されている（図５）。
下記には、本回収物分別システムＫの最重要要素であるペットボトル摘出装置２０を制御する摘出装置制御部５１のみについて説明する。

摘出装置制御部５１は、アーム移動量データ算出手段５２と、アーム位置制御手段５３と、吸着ノズル制御手段５４と、回収ペットボトル計数手段５５と、排出板制御手段５６を備えており、各ペットボトル摘出装置２０ごとにその動作を制御することができるように構成されている。

アーム移動量データ算出手段５２は、水平アーム回動手段２２、ピッキングアームスライド手段３２及びピッキングアーム昇降手段３３の移動量（以下、「移動量データ」という。）を算出する手段である。アーム移動量データ算出手段５２は、上記ペットボトル特定等装置４０から送信された回収実行指示信号及び載置位置データと、ペットボトル摘出装置２０の各要素の現在位置データに基づき、移動量データを算出するとともに、アーム位置制御手段５３と、吸着ノズル制御手段５４に出力し、各手段を駆動して、移動量に基づく位置に移動させることができるようになっている。
なお、ピッキングアーム３１の吸着ノズル３５の高さは、予め設定されている標準高さに設定されるようになっている。

そして、上記移動量データを受信したアーム位置制御手段５３は、水平アーム回動手段２２と、ピッキングアームスライド手段３２と、ピッキングアーム昇降手段３３とを制御して、水平アーム２１の回動角度、ピッキングアーム３１のスライド位置及びピッキングアーム３１の高さ位置を制御することにより、吸着ノズル３５を、摘出実行位置であるペットボトル５の真上部にまで誘導できるようになっている。

吸着ノズル制御手段５４は、ピッキングアーム３１がペットボトル５に当接した場合において、真空ポンプ２５に接続される流路の電磁弁を制御してペットボトル５を吸着把持させ、アーム位置制御手段５３によりピッキングアーム３１を排出口Ｔ１の上部に誘導するとともに、吸着ノズル制御手段５４の制御に基づきペットボトル５を解放し、ペットボトル搬出コンベヤＶで搬出することができるようになっている。
なお、水平アーム２１及びピッキングアーム３１は．ペットボトル５の吸着把持後は、アーム位置制御手段５３により、最短移動経路で搬出口Ｔ１まで誘導されるように制御されている。

また、回収ペットボトル計数手段５５は、ターンテーブルＴの一回の回転中において、各摘出可能領域Ｒにおいて排出したペットボトル５の個数をカウントする手段である。
排出板制御手段５６は、回収ペットボトル計数手段５５によりカウントされた回収ペットボトル数と、一回の撮影により認識され、各摘出可能領域Ｒに載置されたペットボトル５の個数との差を求め、摘出できなかったペットボトル５の個数（以下、「残置ペットボトル数」という。）を算出し、当該残置ペットボトル数が予め定められている個数（例えば、２個）以上である場合には、排出板１５を上昇させることができるようになっている。

なお、複数のペットボトル５が、各水平アーム２１の対象とするターンテーブルＴ上の摘出可能領域Ｒに存在している場合には、予め定められている優先順位（例えば、本実施形態では、現在のピッキングアーム３１の位置に最も近いペットボトル５の位置を順次選択する）により、上記と同様の処理を行い、各ペットボトル５を摘出することができるようになっている。

［本回収物分別システムの動作］
次に、本回収物分別システムＫを使用して、ペットボトル５を分別する方法について説明する。なお、本回収物分別システムＫでは、継続して混在回収物がターンテーブルＴに供給されているが、下記の説明では、一つの摘出可能領域Ｒ１に着目して、各装置等の動作を説明する（図７，図８）。

供給コンベヤＹからターンテーブルＴに混在回収物が供給され（Ｓ１［図６］、以下同様に同図に基づき符号を付す）、当該ターンテーブルＴの上面に散在する。
対象とする摘出可能領域Ｒ１において、予め定められている撮影基準点に撮影カメラ４１が到達したタイミングで、当該撮影カメラ４１が摘出可能領域Ｒ１の全体写真を撮影し（Ｓ２）、撮影データ及び撮影時刻データがとともに、ペットボトル識別部４５と、ペットボトル載置位置特定部４６に送信される。

ペットボトル特定手段４５ｃでは、各回収物の画像を認識し（Ｓ３）、認識された各回収物の撮像データと、ペットボトル撮像データベース４５ｂに記憶されているペットボトル基準データとを比較して（Ｓ４）、特定された回収物がペットボトル５である場合には、回収指示信号発生送信手段４５ｄにより、ペットボトル載置位置特定部４６と制御装置５０の摘出装置制御部５１に、回収実行指示信号が送信される（Ｓ５，Ｓ６）。

回収実行指示信号を受信したペットボトル載置位置特定部４６は、ペットボトル５の撮像データに基づき、摘出可能領域Ｒ１における平面座標を特定し、載置位置データを制御装置５０の摘出装置制御部５１に送信する（Ｓ７）。そして、回収実行指示信号及び載置位置データを受信した摘出装置制御部５１は、アーム移動量データ算出手段５２により、摘出実行位置データと、ペットボトル摘出装置２０の各要素の現在位置データに基づき、水平アーム回動手段２２、ピッキングアームスライド手段３２及びピッキングアーム昇降手段３３の移動量データを算出し（Ｓ８）、アーム位置制御手段５３と、吸着ノズル制御手段５４に出力し、各手段を駆動する。

上記移動量データを受信したアーム位置制御手段５３は、水平アーム回動手段２２における水平アーム２１の回動角度と、ピッキングアームスライド手段３２におけるピッキングアーム３１のスライド位置と、ピッキングアーム昇降手段３３におけるピッキングアーム３１の高さ位置を制御することにより（Ｓ９）、吸着ノズル３５をペットボトル５の真上（摘出実行位置）に誘導し、当該ペットボトル５に当接させる（Ｓ１０，動作１［図８］、以下同様に同図に基づき動作を説明する）。そして、真空ポンプ２５に接続される流路の電磁弁を制御して、ペットボトル５を吸着把持し（Ｓ１１，動作２）、アーム位置制御手段５３によりピッキングアーム３１を排出口Ｔ１の上部に誘導する（Ｓ１２，動作３）。そして、吸着ノズル制御手段５４の制御に基づきペットボトル５を解放し、ペットボトル搬出コンベヤＶで搬出する（Ｓ１３，動作４）。

さらに、複数のペットボトル５が、摘出可能領域Ｒ１に存在している場合には、上記ペットボトル５の解放動作の終了時において、ピッキングアーム３１に最も近い位置のペットボトル５に関し、上記と同様の処理により、ペットボトル摘出装置２０を用いて、ペットボトル５を摘出する動作を繰り返す。

上記作業は、ターンテーブルＴが回転することにより、摘出可能領域Ｒ１が排出板１５の箇所に到達するまで継続される。このとき、残置ペットボトル数が所定未満である場合には、未回収のプラスチック類６（未摘出のペットボトル５が存在する場合も含む）は、排出板１５に遮られて、第１排出コンベヤＵに排出され、搬送される。その後（ターンテーブルＴの１回転後）、供給コンベヤＹから新たに混在回収物がターンテーブルＴ上の摘出可能領域Ｒ１に供給され、上記と同様の動作を繰り返し行い、ペットボトル５が回収されることになる。

一方、残置ペットボトル数が所定個数以上である場合には、排出板制御手段５６の制御に基づき、排出板１５を上昇させ、混在回収物をターンテーブルＴ上から、プラスチック類搬出コンベヤＵに排出させないようにする。その後、供給コンベヤＹから新たに混在回収物がターンテーブルＴ上の摘出可能領域Ｒ１に搬入された混合回収物とともに、上記と同様の動作を行い、改めて、ペットボトル５が回収されることになる。
なお、排出板１５は、隣接する摘出可能領域Ｒ２との境界位置において下降するように、排出板制御手段５６により制御される。

［本回収物分別システムの作用効果］
本回収物分別システムＫによれば、ターンテーブルＴと、当該ターンテーブルＴの上部に配置されているペットボトル摘出装置２０を備えているとともに、ペットボトル摘出装置２０、ターンテーブルＴの回転中心と同じ回転中心を基準として、当該ターンテーブルＴと同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されている。そのため、各装置及び各手段の協働動作により、回転しているターンテーブルＴ上で、ペットボトル摘出装置２０を用いて、ペットボトル５を摘出できることから、直線状の搬出装置上においてペットボトルを分別するシステムと比較して、そのシステム全体を小型化し、それに伴うコスト低減を図ることができる。

また、本回収物分別システムＫによれば、複数本の水平アーム２１を有し、各水平アーム２１ごとにピッキングアーム３１、吸着ノズル３５及び真空ポンプ２５等から構成される摘出手段が設けられている。そして、各摘出可能領域Ｒにおいて、各摘出手段が独立して、ペットボトル５を摘出可能となるように制御されているため、各摘出手段の稼働位置を限定し、不要な移動動作を減少させることを可能として、分別処理能力を向上させることができる。

また、本回収物分別システムＫでは、排出板制御手段５６の制御に基づき、各摘出可能領域Ｒにおいて、ターンテーブルＴが一回転する間に、未摘出であるペットボトル５が所定個数以上の場合には、排出板１５を上昇させることができるように構成されている。そのため、摘出可能領域Ｒに予想外にペットボトル５が供給された場合に、回収できなかったペットボトル５を、再度、ターンテーブルＴ上で摘出を行うことが可能となり、回収効率を上げることができる。

以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。

特に、本回収物分別システムとして、上記実施形態では、プラスチック類からペットボトルを分別するシステムとしたが、本回収物分別システムの技術思想及び構成を利用して、に応じた種々の他の回収物（例えば、アルカリ電池等）を分別するシステムとすることも可能である。

特に、回転物散在装置の大きさ、回動速度等については、全体システム（設置場所の大大きさ、回収物の処理量等）に応じて、適切に定めることができる。
また、本回収物分別システムを構成する回収物散在装置、回収物供給装置、回収物搬出装置、目的回収物識別装置、回収物載置位置特定装置、摘出手段及び移動手段等については、ソフトウェア等の制御装置を含めて、所望の構成（大きさ、配置等を含む）とすることができる。

Ｋ 回収物分別システム
Ｔ ターンテーブル（回収物散在装置（円盤回転装置））
Ｔ１ 排出口
Ｙ 供給コンベヤ（回収物供給装置）
Ｕ プラスチック類コンベヤ（回収物搬出装置）
Ｖ ペットボトル搬出コンベヤ
Ｒ 摘出可能領域
５ ペットボトル
１１ 支柱
１５ 排出板
２０ ペットボトル摘出装置
２１ 水平アーム（アーム部材）
２２ 水平アーム回動手段
２５ 真空ポンプ（摘出手段）
３１ ピッキングアーム（摘出手段）
３２ ピッキングアームスライド手段（移動手段）
３３ ピッキングアーム昇降手段（移動手段）
３５ 吸着ノズル（摘出手段）
４０ ペットボトル特定等装置
４１ 撮影カメラ
４５ ペットボトル識別部（目的回収物識別装置）
４５ａ 回収物画像抽出手段
４５ｂ ペットボトル撮像データベース
４５ｃ ペットボトル特定手段
４５ｄ 回収指示信号発生送信手段
４６ ペットボトル載置位置特定部（目的回収物載置位置特定装置）
５０ 制御装置
５１ 摘出装置制御部
５２ アーム移動量データ算出手段
５３ アーム位置制御手段
５４ 吸着ノズル制御手段
５５ 回収ペットボトル計数手段
５６ 排出板制御手段

Claims (3)

1. 平面視で円運動が可能となるように形成されている回転体上で、供給された回収物を散在させる回収物散在装置と、
   前記回収物散在装置に前記回収物を供給する回収物供給装置と、
   前記回収物から所定種類の目的回収物を識別する目的回収物識別装置と、
   前記回収物散在装置上の前記目的回収物の載置位置を特定する目的回収物載置位置特定装置と、
   前記回収物散在装置の上部に配置されており、前記目的回収物を摘出する目的回収物摘出装置と、を備え、
   前記目的回収物摘出装置は、
   摘出手段と、
   前記摘出手段を摘出実行位置に移動させるための移動手段と、を有するとともに、
   前記摘出手段は、前記回収物散在装置の回転中心と同じ回転中心を基準として、前記回収物散在装置と同方向かつ同速度で回転運動可能となるように構成されているとともに、
   前記回収物散在装置は円盤回転装置であり、
   前記摘出手段はアーム部材に支持されており、
   前記移動手段は、
   前記アーム部材を前記円盤回転装置の回転中心に対して、回動させるための回動手段と、
   前記アーム部材に沿って、前記摘出手段をスライド自在に移動させるためのスライド手段と、
   前記摘出手段を昇降させるための昇降手段と、を備えていること、を特徴とする回収物分別システム。
2. 前記円盤回転装置の回転中心から放射状に複数本が配置されている複数の前記アーム部材と、前記各アーム部材ごとに支持される前記摘出手段と、を備え、
   隣接する２本の前記アーム部材で囲まれる扇形領域において、少なくとも一方の前記摘出手段が独立して前記目的回収物を摘出可能となるように制御されていること、を特徴とする請求項１に記載の回収物分別システム。
3. 未摘出の前記回収物を搬出する回収物搬出装置を備え、
   前記円盤回転装置の上部における半径方向に、未摘出である前記回収物を遮り、前記回収物搬出装置に排出するための排出板が昇降自在に設けられており、
   前記扇形領域内において、前記円盤回転装置の一回の回転中に、前記未摘出である目的回収物が所定個数以上の場合に、前記排出板を上昇させることが可能となっているとともに、
   前記排出板が上昇した場合には、前記回収物が前記回収物搬出装置に排出されないようになっていること、を特徴とする請求項２に記載の回収物分別システム。