JPH06114344A - ガラス瓶選別設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガラス瓶を寸法別に選別する第１の選別手段
Ａと、ガラス瓶を同一方向を向くように整列させる整列
手段Ｂと、個々のガラス瓶の色を識別手段３１により識
別して色別に選別する第２の選別手段Ｃと、ガラス瓶を
遠方より監視して遠隔操作によって色別に選別する第３
の選別手段Ｄとを具備する。 【効果】 第２の選別手段によりガラス瓶を色別に選別
する作業の機械化、自動化が実現されるから選別作業を
効率的に行うことができる。ガラス瓶を寸法別に選別し
て整列させることで識別手段による識別精度を高めるこ
とができる。第３の選別手段により人為的な選別を併せ
て行うことで最終的な選別精度を一層高めることができ
る。第３の選別手段は遠方からの監視により遠隔操作で
行うので省力化を図ることができるとともに、作業員を
悪環境下での作業から解放することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済のガラス瓶を資
源として再利用するべく色別に選別するための設備に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源の節約、有効利用の観点か
ら、使用済のガラス瓶を回収して資源として再利用しよ
うという機運がある。

【０００３】ところで、ガラス瓶は約半数が無色透明な
ものであるが、茶色や青緑色、黒色等に着色されたもの
も多数あり、ガラス瓶を再利用するためにはそれらを色
別に選別する必要がある。従来においては、そのような
選別作業は作業員の人力に頼って手作業により行わざる
を得ないのが実情である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
瓶の選別を手作業で行うことでは作業効率が良くないば
かりでなく、選別対象のガラス瓶は廃品や廃棄物として
回収されたものであるから清浄なものではなく、したが
って、そのような選別作業は多粉塵、悪臭、高騒音とい
った悪環境下でなされることになるので衛生上の観点か
らも好ましくない。このため、ガラス瓶を色別に選別す
る作業を自動的かつ効率良く行い得る有効な手段の開発
が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス瓶を連
続的に移送しながら色別に選別するための設備であっ
て、供給されたガラス瓶を寸法別に選別する第１の選別
手段と、その後段に設けられて寸法別に移送されるガラ
ス瓶をそれぞれ同一方向を向くように整列させる整列手
段と、その後段に設けられて整列状態で移送される個々
のガラス瓶の色を識別手段により識別して色別に選別す
る第２の選別手段と、その後段に設けられて前記第２の
選別手段では選別されずに移送されてきたガラス瓶を遠
方より監視して遠隔操作によって色別に選別する第３の
選別手段とを具備してなることを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明の設備では、第２の選別手段における識
別手段によってガラス瓶の色を識別し、それに基づきガ
ラス瓶を機械的かつ自動的に色別に選別する。第２の選
別手段の前段に設けられた第１の選別手段と整列手段
は、識別手段によりなされる識別を全てのガラス瓶に対
して同一条件で行うことで識別精度を高めるべく、ガラ
ス瓶を寸法別に選別し、かつ、それらの向きを揃える。
さらに、最終段に設けられた第３の選別手段は、最終的
な選別精度を高めるべく、第２の選別手段によっては選
別されなかったガラス瓶をさらに遠隔操作により人為的
に選別する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例であるガラス瓶選別設備の
系統図であって、本設備は、供給手段１により供給され
るガラス瓶を色別に選別するべく、第１の選別手段Ａ、
整列手段Ｂ、第２の選別手段Ｃ、第３の選別手段Ｄがそ
の順に配置されたものとなっている。なお、図１におけ
る矢印は選別対象のガラス瓶の移送経路を示している。

【０００８】まず、供給手段１は、ホッパー２に投入さ
れた選別対象のガラス瓶をリフトコンベア３により後段
の第１の選別手段Ａに移送するものである。ガラス瓶の
かけらや異物はホッパー２からシュート４を経てベルト
コンベア５上に落下し、それにより搬送されてシュート
６を経て回収容器７に回収されるようになっている。

【０００９】第１の選別手段Ａは、後段の第２の選別手
段Ｃにより色別に選別するに先立ってその選別精度を高
めるためにまず寸法別に選別するためのもので、本実施
例においては、一升瓶のような大きな瓶（以下、大瓶と
称す）、ビール瓶のような中程度の大きさの瓶（以下、
中瓶と称す）、清涼飲料水用の瓶のような小さな瓶（以
下、小瓶と称す）の３段階の大きさに選別するようにな
っている。本実施例における第１の選別手段Ａは、具体
的には３台のバーコンベア１１ａ、１１ｂ，１１ｃを上
下方向に重ねて設置した形態に構成されたものである。

【００１０】各バーコンベア１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は、図２に示すように、いずれも多数のバー１２…を所
定の間隔をあけて平行に連結したものであるが、上段の
バーコンベア１１ａにおけるバー１２の相互間隔は大瓶
の径寸法よりは小さいが中瓶の径寸法よりは大きく設定
され、中段のバーコンベア１１ｂにおけるバー１２の相
互間隔は中瓶の径寸法よりは小さいが小瓶の径寸法より
は大きく設定され、下段のバーコンベア１１ｃにおける
バー１２の相互間隔は小瓶の径寸法より小さく設定され
ている。

【００１１】したがって、この第１の選別手段Ａでは、
リフトコンベア３により上段のバーコンベア１１ａに供
給されたガラス瓶が大瓶であればそのままこのバーコン
ベア１１ａにより前方に移送されるが、中瓶や小瓶はこ
のバーコンベア１１ａのバー１２相互間を通過して中段
のバーコンベア１１ｂ上に落下してしまい、中瓶はその
ままこの中段のバーコンベア１１ｂにより前方に移送さ
れるが、小瓶はさらに下段のバーコンベア１１ｃ上に落
下してしまい、このバーコンベア１１ｃにより前方に移
送されることになり、このようにしてガラス瓶が寸法別
に３段階に選別されるのである。小瓶よりさらに小さな
瓶や、かけら、異物等は、図１に示しているようにバー
コンベア１１ｃから上記ベルトコンベア５上に落下して
回収容器７に回収される。

【００１２】上記のようにして第１の選別手段Ａにより
寸法別に選別された大瓶、中瓶、小瓶は、ベルトコンベ
ア２０ａ，２０ｂ，２０ｃによりそれぞれ一列となって
第２の選別手段Ｃに移送されるが、その途中で整列手段
Ｂにより全てのガラス瓶が後向き（底面が前方を向く）
となるようにそれらの向きが揃えられる。ガラス瓶をそ
のような向きに揃えるのは、後段の第２の選別手段Ｃに
おける識別手段３１がガラス瓶の底面を前方側から観察
することで色の識別をするようにしているので、底面を
その識別手段３１側に向かせるためである。

【００１３】本実施例における整列手段Ｂは、図３に示
すように、ベルトコンベア２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）の
先端側に他のベルトコンベア２１ａ（２１ｂ，２１ｃ）
を直交状態で配置するとともに、それらの合流点におい
てベルトコンベア２１ａ（２１ｂ，２１ｃ）の両側に２
本の係合棒２２ａ，２２ｂを設けておき、ガラス瓶がベ
ルトコンベア２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）からベルトコン
ベア２１ａ（２１ｂ，２１ｃ）に乗り換える際にその首
部が係合棒２２ａ，２２ｂのいずれか一方に係合するこ
とで、その向きが自ずと揃えられるようになっている。
すなわち、図４に示すように、ガラス瓶が後向きでベル
トコンベア２０ａ（２０ｂ，２０ｃ）により移送されて
くると、そのガラス瓶の底部がベルトコンベア２１ａ
（２１ｂ，２１ｃ）に達すると直ちにベルトコンベア２
１ａ（２１ｂ，２１ｃ）に引きずられていき、首部が一
方の係合棒２２ａに引っ掛かって底部側が時計回りに回
り込み、そのまま後向きで移送されていく。逆に、図５
に示すようにガラス瓶が前向きで移送されてきた場合に
は、首部がベルトコンベア２１ａ（２１ｂ，２１ｃ）上
に達しても胴部がベルトコンベア２１ａ（２１ｂ，２１
ｃ）に達するまではそのまま直進するので、首部が他方
の係合棒２２ｂに引っ掛かって底部側が上記とは逆方向
（反時計回り）に回り込み、その結果、自ずと後向きに
なるのである。

【００１４】上記のようにして寸法別に選別され、しか
も、同一方向を向くように整列させられたガラス瓶は、
図１に示すようにそれぞれベルトコンベア２１ａ，２１
ｂ，２１ｃからベルトコンベア３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
に移載されてさらに移送されつつ、第２の選別手段Ｃに
より色別に選別されるようになっている。第２の選別手
段Ｃは各ベルトコンベア３０ａ，３０ｂ，３０ｃごとに
合計３組設けられていて、それぞれがガラス瓶を無色透
明、茶色、青緑色、黒色の４種類の色別に選別するよう
になっており、図１に示すように、識別手段３１により
それぞれのガラス瓶の底面を観察することでその色を識
別し、それに基づき、各４台の摘出手段３２…のいずれ
かを作動させてガラス瓶を各ベルトコンベア３０ａ，３
０ｂ，３０ｃ上から色別に摘出するようになっている。
摘出されたガラス瓶は、シュート３３…を経て４台の回
収容器３４…に色別に集められる。

【００１５】ここで、識別手段３１としては、半導体カ
ラーセンサを用いたものや、ＣＣＤカメラを用いて画像
処理の手法により色識別を行うもの等が適宜採用し得
る。また、摘出手段３２としては、指定色のガラス瓶を
ベルトコンベア３０ａ（３０ｂ，３０ｃ）上から側方に
押し出して、あるいは持ち上げて、シュート３３…に落
下させる型式のロボットを採用すると良い。

【００１６】さらに、何等かの理由により第２の選別手
段Ｃによっては選別されずにそこを通過してしまったガ
ラス瓶は、その後段の第３の選別手段Ｄによりさらに色
別に選別されるようになっている。この第３の選別手段
Ｄもベルトコンベア３０ａ，３０ｂ，３０Ｃごとに３組
設けられていて、第２の選別手段Ｃを通過してしまった
ガラス瓶を作業員が遠方より監視しながら遠隔操作によ
って人為的に選別するものであり、上記ベルトコンベア
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上を移送されるガラス瓶を撮影
するテレビカメラ（カラーＩＴＶカメラ）４１と、監視
室に設置されているモニタ４２およびコントローラ４３
と、監視室からの遠隔操作によって作動する各４台の摘
出手段４４…から構成され、監視室において作業員がモ
ニタ４２を監視しながらコントローラ４３により摘出手
段４４…のいずれかを遠隔操作することでガラス瓶を色
別に選別して摘出し、シュート４５…を経て上記回収容
器３４…に回収するようになっている。この第３の選別
手段Ｄにおける摘出手段４４としては上記の第２の選別
手段Ｃにおける摘出手段３２と同様のものを採用すれば
良い。また、この第３の選別手段Ｄによっても選別され
なかったガラス瓶や異物は、ベルトコンベア３０ａ，３
０ｂ，３０ｃからシュート５５を経て回収容器５６に回
収される。

【００１７】図６は第３の選別手段Ｄの構成例をより具
体的に示すものである。この図６に示す例では、図１に
示すベルトコンベア３０ａ，３０ｂ，３０ｃに代えて、
ガラス瓶を平行に並べた状態で移送するバーコンベア５
０が採用されている。また、図６における符号４６はテ
レビカメラ４１に付設されたストロボ、４７はバーコン
ベア５０によるガラス瓶の移送速度を検出するセンサ、
４８ａ〜４８ｄは各摘出手段４４（４４ａ〜４４ｄ）の
位置におけるガラス瓶の有無を検出するための光電管ス
イッチ等のセンサである。

【００１８】本例においては、テレビカメラ４１はバー
コンベア５０上の任意の範囲（６本のガラス瓶を同時に
撮影し得る範囲）を撮影してその画像をモニタ４２に映
し出すようになっている。その撮影範囲内には基準位置
Ｐが設定され、その基準位置Ｐに対応してモニタ４２の
画面上にはスイッチングエリアＳが設定されている。ま
た、コントローラ４３には選別対象の色別に４つのボタ
ン４９ａ〜４９ｄが設けられ、ガラス瓶がスイッチング
エリアＳに到達したときに、そのガラス瓶の色に対応し
たいずれかの摘出手段４４ａ〜４４ｄを作動させるべく
いずれかのボタン４９ａ〜４９ｄを選択して操作するよ
うにされている。一方、基準位置Ｐから各摘出手段４４
ａ〜４４ｄまでの距離と、センサ４７により検出される
ガラス瓶の移送速度と基づき、ガラス瓶が基準位置Ｐを
通過してから各摘出手段４４ａ〜４４ｄの位置に到達す
るまでの所要時間ｔ１〜ｔ４がそれぞれ演算されてデー
タとしてメモリーに入力されるようになっている。

【００１９】そして、モニタ４２画面上においてガラス
瓶がスイッチングエリアＳに到達したとき（ガラス瓶が
基準位置Ｐに到達したとき）に、そのガラス瓶の色に応
じていずれかのボタン４９ａ〜４９ｄを操作すると、パ
ルスカウンターが動作を開始して経過時間を演算すると
ともに、その経過時間が各ボタン４９ａ〜４９ｄに対応
して入力されている所要時間ｔ１〜ｔ４のデータと比較
され、それらが合致したときに、つまり作動させるべき
摘出手段４４ａ〜４４ｄの位置にガラス瓶が達したとき
にその摘出手段４４ａ〜４４ｄに対して制御信号が出力
され、その摘出手段４４ａ〜４４ｄの位置にガラス瓶が
存在していることをセンサ４８ａ〜４８ｄが検出したこ
とを条件として、その摘出手段４４ａ〜４４ｄが作動し
てガラス瓶が摘出されるのである。

【００２０】たとえば、スイッチングエリアＳに到達し
たガラス瓶が透明である場合には、ボタン４９ａを操作
するとｔ１時間後に摘出手段４４ａが作動してそれを摘
出し、同様に、ガラス瓶が茶色である場合にはボタン４
９ｂを操作するとｔ２時間後に摘出手段４４ｂが作動
し、ガラス瓶が青緑色である場合にはボタン４９ｃを操
作するとｔ３時間後に摘出手段４４ｃが作動し、ガラス
瓶が黒色である場合にはボタン４９ｄを操作するとｔ４
時間後に摘出手段４４ｄが作動するのであり、このよう
にしてガラス瓶が色別に選別されるのである。

【００２１】上記の設備によれば、第２の選別手段Ｃに
よってガラス瓶を色別に選別する作業の機械化、自動化
が実現され、作業員の手作業に頼っていた選別作業を効
率的に行うことができるものである。そして、上記設備
では、第２の選別手段Ｃの前段に寸法別に選別する第１
の選別手段Ａと、ガラス瓶を整列させるための整列手段
Ｂを設け、それらによりガラス瓶を寸法別に選別して整
列させたうえで、第２の選別手段Ｃの識別手段３１によ
りガラス瓶の底面を観察してその色を識別するようにし
たので、識別手段３１による識別を全てのガラス瓶に対
して同一条件で行うことができ、したがって識別精度を
十分に高めることができ、その結果、優れた選別精度を
得ることができるものとなっている。

【００２２】しかも、上記設備では、最終段に人為的に
選別するための第３の選別手段Ｄを設けているので、第
２の選別手段Ｃによっては選別されなかったガラス瓶も
その第３の選別手段Ｄによって選別されるから、最終的
な選別精度がより一層高められたものとなっている。勿
論、この第３の選別手段Ｄは、テレビカメラ４１とモニ
タ４２による遠方からの監視により摘出手段４４をコン
トローラ４３で遠隔操作するように構成されているの
で、選別を人為的に行うといえども作業員が直接的に手
作業で選別を行う従来の場合に比して省力化を図ること
ができるものであるし、衛生上の問題もない。

【００２３】なお、上記実施例では、ガラス瓶を４種類
の色別に選別するようにしたが、必要であればさらに多
数の色別に選別するようにしても勿論良い。また、第１
の選別手段Ａ、整列手段Ｂ、第２の選別手段Ｃ、第３の
選別手段Ｄの具体的な構成は、上記実施例に限定される
ことなく適宜の変更が可能である。

【００２４】たとえば、第１の選別手段としては、図７
に示すように、選別対象のガラス瓶を移送するベルトコ
ンベア６０上に２箇所のゲート板６１ａ，６１ｂを設置
高さを換えて設けたようなものも採用できる。この場
合、前段のゲート板６１ａの設置高さは大瓶は通過し得
ないが中瓶や小瓶は通過し得るように設定し、後段のゲ
ート板６１ｂの設置高さは中瓶は通過し得ないが小瓶は
通過し得るようにしておくとともに、各ゲート板６１
ａ，６１ｂにより通過を阻止されたガラス瓶をゲート板
６１ａ，６１ｂに沿って斜め前方に押し出してベルトコ
ンベア６０上から排出させるための排出装置６２を各ゲ
ート板６１ａ，６１ｂに付設しておくと良い。

【００２５】また、上記実施例における整列手段Ｂは、
ガラス瓶がベルトコンベアを乗り換える際に自ずと向き
が揃えられるものとしたが、たとえば、ベルトコンベア
上のガラス瓶の向きを検知してそれが前向きであれば持
ち上げて向きを換えるようなロボットを整列手段として
採用することも可能である。

【００２６】さらに、上記実施例における第３の選別手
段Ｄは１台のテレビカメラ４１とそれに対応する１台の
モニタ４２、１台のコントローラ４３により複数台の摘
出手段４４を一括して遠隔操作するようにしたが、各摘
出手段のそれぞれに対してテレビカメラとモニタ、コン
トローラを個々に設けても良い。また、１台で全てのガ
ラス瓶の選別を行うような多機能なロボットを摘出手段
として採用することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明のガラス
瓶選別設備によれば、ガラス瓶を寸法別に選別する第１
の選別手段と、ガラス瓶を同一方向を向くように整列さ
せる整列手段と、個々のガラス瓶の色を識別手段により
識別して色別に選別する第２の選別手段と、ガラス瓶を
遠方より監視して遠隔操作によって色別に選別する第３
の選別手段とを具備したので、第２の選別手段によりガ
ラス瓶を色別に選別する作業の機械化、自動化が実現さ
れ、作業員の手作業に頼っていた選別作業を効率的に行
うことができることはもとより、その前段でガラス瓶を
寸法別に選別して整列させることで識別手段による識別
精度を十分に高めることができて優れた選別精度を得る
ことができ、しかも、第３の選別手段により人為的な選
別を併せて行うことで最終的な選別精度をより一層高め
ることができ、さらに、その第３の選別手段は遠方から
の監視により遠隔操作で行うから省力化を図ることがで
きるとともに作業員が悪環境にさらされることもない、
といった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるガラス瓶選別設備の系統
図である。

【図２】同設備における第１の選別手段の一例を示す概
略構成図である。

【図３】同設備における整列手段の一例を示す概略構成
図である。

【図４】同整列手段の動作を説明するための図である。

【図５】同整列手段の動作を説明するための図である。

【図６】同設備における第３の選別手段の一例を示す概
略構成図である。

【図７】同設備における第１の選別手段の他の例を示す
概略構成図である。

【符号の説明】

Ａ 第１の選別手段 Ｂ 整列手段 Ｃ 第２の選別手段 Ｄ 第３の選別手段 １ 供給手段 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ バーコンベア ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ベルトコンベア ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ベルトコンベア ２２ａ，２２ｂ 係合棒 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ ベルトコンベア ３１ 識別手段 ３２ 摘出手段 ３４ 回収容器 ４１ テレビカメラ ４２ モニタ ４３ コントローラ ４４（４４ａ〜４４ｄ） 摘出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 47/68 Ａ 8010−3Ｆ 47/72 8010−3Ｆ 7030−3Ｆ Ｂ６５Ｇ 15/22 (72)発明者 窪田 欽之 東京都江東区豊洲二丁目１番１号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 川瀬 晃 東京都江東区毛利１ー19ー10 石川島播磨 重工業株式会社江東事務所内 (72)発明者 村上 浩 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス瓶を連続的に移送しながら色別に
   選別するための設備であって、供給されたガラス瓶を寸
   法別に選別する第１の選別手段と、その後段に設けられ
   て寸法別に移送されるガラス瓶をそれぞれ同一方向を向
   くように整列させる整列手段と、その後段に設けられて
   整列状態で移送される個々のガラス瓶の色を識別手段に
   より識別して色別に選別する第２の選別手段と、その後
   段に設けられて前記第２の選別手段では選別されずに移
   送されてきたガラス瓶を遠方より監視して遠隔操作によ
   って色別に選別する第３の選別手段とを具備してなるこ
   とを特徴とするガラス瓶選別設備。