JPH07171509A

JPH07171509A - ガラス瓶の色識別装置

Info

Publication number: JPH07171509A
Application number: JP31714893A
Authority: JP
Inventors: Akio Suzuki; 明郎鈴木; Hideo Shibata; 秀夫柴田; Yoshihiko Takashima; 善彦高嶋
Original assignee: IHI Corp; Takashima Giken Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; Takashima Giken Co Ltd
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラス瓶の色の識別を極めて正確に行なわ
せ、ガラス瓶を確実に色別に選別する。【構成】ガラス瓶の透過光を検出するカラースポット
センサ２３を設ける。カラースポットセンサ２３からの
ＲＧＢ信号の各信号を比較して色を判別するコンパレー
タ部を設ける。コンパレータ部から出力された判別信号
に基づいて、ガラス瓶の色を求める面積計算分類部を設
ける。カラースポットセンサ２３に、ガラス瓶の透過光
を三原色に分光する分光器４２を設ける。各原色の中心
波長の前後近傍の波長の範囲にて透過光を分光する分光
フィルタ４５から分光器４２を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、使用済みのガラス瓶
を資源として再利用すべくガラス瓶の色を識別するガラ
ス瓶の色識別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、資源の節約、有効利用の観点か
ら、使用済み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。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、黒、緑、青等に着色さ
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たよって手作業によ
り行わざるを得ないのが実情である。

【０００３】

【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
する作業を機械的に効率良くかつ衛生的に行い得る有効
な手段の開発が望まれていた。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、使用済みガラス瓶の実状調査や実験結果に基づい
て、ガラス瓶の色選別と処理速度向上を考慮したもの
で、極めて容易に、かつ衛生的にガラス瓶を色別に識別
することが可能なガラス瓶の色識別装置を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明のガラス瓶の色識別装置は、一つずつ移
送されるガラス瓶の透過光を、移送方向前方側から順次
検出して三原色に分光し、ＲＧＢ信号として出力する透
過光検出部と、この透過光検出部から出力されるＲＧＢ
信号に基づいて、ガラス瓶の色を判別する判別部とを有
してなり、前記透過光検出部は、三原色のそれぞれの中
心波長の前後近傍の狭い範囲の波長をそれぞれ検出する
ことにより前記透過光を分光する分光器と、該分光器に
よって分光された三原色の光をＲＧＢ信号に変換する変
換センサとを具備してなることを特徴としている。ま
た、第２の発明のガラス瓶の色識別装置は、第１の発明
の透過光検出部が、色識別対象のガラス瓶の内の最小径
を有するガラス瓶の最小径部分と略同一径の範囲を撮影
するスポットセンサからなることを特徴としている。

【０００６】

【作用】そして、第１発明のガラス瓶の色識別装置によ
れば、ガラス瓶の透過光を三原色の光に分光する際に、
透過光を、三原色のそれぞれの中心波長の前後近傍の狭
い波長の範囲にて検出するので、三原色間にて分光しず
らい波長の光の検出がなくされ、判別部において、各原
色間の中間の波長の光による判別への悪影響がなくされ
る。また、第２の発明のガラス瓶の色識別装置によれ
ば、例えガラス瓶に部分的に細かな汚れ等による検出不
能な箇所が存在したとしても、この検出不能箇所を含む
広い範囲の透過光をスポットセンサが検出するので、こ
の検出不能箇所による影響が受けずらくされる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明のガラス瓶の色識別装置の一実
施例を図によって説明する。まず、本発明のガラス瓶の
色識別装置が用いられたガラス瓶選別装置の構成及び構
造を説明する。なお、本実施例の装置は、ガラス瓶を一
列に並べて連続的に移送しながらその色を判別して６種
類の色別（例えば、透明、茶、緑、青、黒、及び不明そ
の他）に選別するように構成されたものである。

【０００８】図１において、符号１は、選別対象のガラ
ス瓶を収納しておくホッパ、符号２は、ホッパ１からガ
ラス瓶を順次送り出すための供給コンベア、符号３は、
送り出されたガラス瓶を移送するためのレーストラック
状の通路、符号４は、その通路３に沿ってガラス瓶を移
送するための移送コンベア、符号５は、上記供給コンベ
ア２により送り出されたガラス瓶を加速したうえで移送
コンベア４に受け渡すための加速コンベアである。

【０００９】ホッパ１は、例えば、モータと偏心カムに
より構成された振動機構６によって振動させられるよう
になっており、その内部は、仕切り板７によって投入部
８と排出部９に仕切られている。そして、ガラス瓶を投
入部８に投入し、振動機構６によってホッパ１全体を振
動させることにより、ガラス瓶が投入部８から仕切り板
７を迂回して排出部９に導かれ、上記供給コンベア２に
よって排出部９から供給口１０を通過して外部に順次送
り出されるようになっている。

【００１０】供給コンベア２によってホッパ１から送り
出されたガラス瓶は、供給シュート１１及び加速コンベ
ア５を経て通路３に導かれ、移送コンベア４によってそ
の通路３を移送されるようになっている。この通路３の
外周側には、後述する排出口２６、２６…の部分を除い
てガラス瓶の落下を防止するための周壁１３が設けら
れ、通路３の内側には、上記移送コンベア４が設置され
ている。移送コンベア４は、通路３の内側において、そ
の前後に設けられた一対のプーリ１４、１４間に無端状
のベルト１５を卷回したもので、プーリ１４、１４をモ
ータ（図示略）によって鉛直軸を中心として回転させる
ことにより、ベルト１５が通路３の内周に沿いつつ水平
面内において移動するようになっている。

【００１１】また、ベルト１５には、ガラス瓶を押し出
すための多数の押し板１７、１７…が所定間隔で取り付
けられており、ベルト１５が移動することにより、各押
し板１７、１７…が、通路３に沿いつつその上方を通過
していくようになっている。即ち、移送コンベア４は、
通路３に送り出されたそれぞれのガラス瓶を各押し板１
７、１７…によって一本ずつ押し出して、通路３上を滑
らせつつ一列に並べた状態で前方に送るようになってい
る。

【００１２】また、通路３には、両側部が傾斜面とされ
た案内通路１９が設けられており、この案内通路１９へ
送り込まれたガラス瓶は、その中心に寄せられ、移送方
向に沿って案内されながら移送されるようになってい
る。また、この案内通路１９には、色識別装置２０が設
けられており、この色識別装置２０によってガラス瓶が
色別に識別されるようになっている。

【００１３】次に、この色識別装置２０の構成を説明す
る。前記案内通路１９には、移送方向と直交する方向
に、スリット２１が形成されており、このスリット２１
の下方側には、案内通路１９のスリット２１を通過する
ガラス瓶へ向けて光を照射するライト（ＲＧＢ蛍光灯）
２２が設けられている。また、スリット２１の上方側に
は、カラースポットセンサ（透過光検出部）２３が設け
られており、前記ライト２２によって照射されてガラス
瓶を透過した透過光を受光するようになっている。

【００１４】そして、このカラースポットセンサ２３か
ら出力される画像信号に基づいて、後述するコンパレー
タ部３１が、ガラス瓶の色を判別し、後述する排出機構
２４、２４…の内の所定のもののアクチュエータ５４を
駆動させて、ガラス瓶を排出口２６、２６…の内の所定
の排出口へ排出させるようになっている。各排出機構２
４、２４…は、通路３の直線部に並べられて設置されて
おり、それぞれが例えば、エアシリンダ等のアクチュエ
ータ５４によって通路３を移送されてきたガラス瓶を、
排出口２６、２６…からシュート２７、２７…を介して
収容箱もしくは次工程へ移送するためのコンベア（いず
れも図示略）に向けて落下させるように構成されてい
る。

【００１５】即ち、上記色識別装置２０が判別対象のガ
ラス瓶の色を識別すると、識別した色に対応した排出機
構２４の位置に、そのガラス瓶が達した時点で、その識
別されたガラス瓶の色に対応した排出機構２４のアクチ
ュエータ５４が駆動され、そのガラス瓶が通路３上から
排出されるようになっている。ここで、例えば、前記色
識別装置２０により「透明」と識別されたガラス瓶は、
「透明」のガラス瓶を排出するための排出機構２４の位
置に達した時点で排出され、「青」と識別されたガラス
瓶は、「青」のガラス瓶を排出するための排出機構２４
の位置に達した時点で排出される。

【００１６】なお、各排出機構２４を上記のように作動
させるには、色識別装置２０の位置を通過したガラス瓶
がそれぞれの排出機構２４の位置に到達するまでの所要
時間を予め求めておき（これは色識別装置２０の位置か
ら各排出機構２４までの移送距離と、移送コンベア４に
よるガラス瓶の移送速度とによって自ずと決定され
る）、それぞれの所要時間に基づいて各排出機構２４の
作動のタイミングを予め設定しておけば良い。さらに、
上記実施例の選別装置には、選別したガラス瓶を色別に
計数するための適宜の計数手段が備えられ、その計数結
果は表示盤（図示略）に表示されるようになっている。

【００１７】次に、上記構成のガラス瓶選別装置に設け
られた色識別装置２０のさらに具体的な構成を図２に示
す機能ブロック図によって説明する。カラースポットセ
ンサ２３がガラス瓶Ａの透過光を検出すると、このカラ
ースポットセンサ２３からＲＧＢ信号がコンパレータ部
（判別部）３１へ出力されるようになっている。そし
て、このコンパレータ部３１にて、ＲＧＢ信号のそれぞ
れのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の電圧が比較され、その比
較結果からカラースポットセンサ２３によって受光され
た透過光の色が判別され、その結果が判別信号として面
積計算分類部３２へ出力されるようになっている。

【００１８】そして、この面積計算分類部３２では、コ
ンパレータ部３１から出力された判別信号に基づいて、
カラースポットセンサ２３によって映し出された画像の
面積を合計して、この合計した面積中において、コンパ
レータ部３１による判別色の内の占有率が最大であるも
のを求め、この求めた色のデータを識別信号として出力
するようになっている。そして、この識別信号が、表示
部３３へ入力すると、図３に示すように、識別信号に基
づいて、複数の発光ダイオード３４、３４…の内の識別
された色と対応する発光ダイオード３４が点灯するよう
になっている。

【００１９】また、面積計算分類部３２からは、駆動制
御部３５へも識別信号が出力されて、この駆動制御部３
５から、識別された色に対応するアクチュエータ５４へ
駆動制御信号が出力されて、このアクチュエータ５４が
駆動され、色識別されたガラス瓶がシュート２７へ排出
されるようになっている。また、図２において、符号３
６は、クロックドライバ部であり、このクロックドライ
バ部３６は、コンパレータ部３１へ時間信号を出力する
ようになっている。そして、このクロックドライバ部３
６からの時間信号に基づいて、コンパレータ部３１が、
ＲＧＢ信号に基づく色の判別を所定時間毎に行なうよう
になっている。即ち、案内通路１９上を移動するガラス
瓶Ａの色が、コンパレータ部３１によって搬送方向へ沿
った複数箇所にて判別されるようになっている。

【００２０】また、符号３７は、到着センサである。こ
の到着センサ３７は、例えば光センサ等によって案内通
路１９上を搬送されるガラス瓶Ａが、カラースポットセ
ンサ２３による透過光の受光が可能な範囲内に達したこ
とを検知した際に、コンパレータ部３１へ信号を出力し
て、このコンパレータ部３１による色の判別機能を開始
させるものである。なお、符号３８は、ライト２２を点
灯させるための電源である。

【００２１】次に、上記構成の色識別装置２０に設けら
れたカラースポットセンサ２３についてさらに具体的に
説明する。このカラースポットセンサ２３は、図４に示
すように、案内通路１９を移送されるガラス瓶Ａの透過
光を、ガラス瓶Ａの中心に沿って長手方向へ検出するも
ので、その検出範囲は、色識別の対象とされるガラス瓶
Ａの内の最小径を有するガラス瓶の最小径部分と略同一
径（約直径１０〜１５ｍｍ）の範囲とされている。ま
た、このカラースポットセンサ２３は、図５に示すよう
に、光が入光されるレンズ４１と、このレンズ４１によ
って導かれた光を分光する分光器４２と、この分光器４
２によって分光された各光を検出するフォトダイオード
（変換センサ）４３、４３…と、これらフォトダイオー
ド４３、４３…からの信号を増幅させる増幅器４４とか
ら構成されている。

【００２２】分光器４２は、複数の分光フィルタ４５、
４５からなるもので、これら分光フィルタ４５、４５に
よって、レンズ４１から取り入れた光が、三原色（赤、
緑、青）の光にそれぞれ分光されて、前記フォトダイオ
ード４３、４３…へ導かれるようになっている。そし
て、前記フォトダイオード４３、４３…では、それぞれ
入光された光を検知して、この光の輝度を電圧として出
力するようになっており、これらフォトダイオード４
３、４３…からの信号が増幅器４４にて増幅されてＲＧ
Ｂ信号として出力されるようになっている。即ち、この
増幅器４４から各色に対応した電圧からなるＲ信号、Ｇ
信号、Ｂ信号が、前記コンパレータ部３１へ出力される
ようになっている。

【００２３】ここで、上記構成の分光フィルタ４５、４
５からなる分光器４２は、図６に示すように、レンズ４
１から導かれた透過光を、三原色の各色の波長の中心波
長の前後近傍の狭い範囲にて分光するようになってい
る。具体的には、次の通りである。赤：中心波長（６５０ｎｍ）の前後５０ｎｍの範囲緑：中心波長（５５０ｎｍ）の前後５０ｎｍの範囲青：中心波長（４５０ｎｍ）の前後５０ｎｍの範囲

【００２４】次に、上記構成の色識別装置２０によるガ
ラス瓶の色の識別を具体的に説明する。選別装置のホッ
パ１に投入されたガラス瓶Ａは、このホッパ１から供給
コンベア２及び加速コンベア５により順次、通路３に送
り出され、案内通路１９にて案内されている間に色識別
装置２０により色識別され、さらに、移送コンベア４に
よって移送されて、いずれかの排出機構２４にて通路３
から色別に排出される。ここで、色識別装置２０では、
次のようにしてガラス瓶Ａの色の識別を行なう。まず、
案内通路１９によって案内されるガラス瓶Ａは、この案
内通路１９のスリット２１を通過する際に、ガラス瓶Ａ
の移送方向前方側から順に、ライト２２によって照らさ
れ、ガラス瓶Ａの透過光がカラースポットセンサ２３に
よって受光される。

【００２５】カラースポットセンサ２３にて受光された
光は、レンズ４１を通って分光器４２へ導かれ、この分
光器４２の分光フィルタ４５、４５によって、ＲＧＢの
三原色の光に分けられる。そして、分光器４２によって
分光された各ＲＧＢの光が、フォトダイオード４３、４
３…へ導かれ、これらフォトダイード４３、４３…から
Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が出力され、増幅器４４によっ
て増幅されて、ＲＧＢ信号としてコンパレータ部３１へ
出力される。そして、このコンパレータ部３１では、Ｒ
信号、Ｇ信号、Ｂ信号の電圧をそれぞれ比較し、その比
較結果より、色の判別を行なう。

【００２６】ここで、コンパレータ部３１におけるＲ信
号、Ｇ信号、Ｂ信号の電圧の比較は、次のように行なわ
れる。（１）Ｒ信号とＧ信号との比較Ｒ＞ＧＲ＝ＧＲ＜Ｇ（２）Ｇ信号とＢ信号との比較Ｇ＞ＢＧ＝ＢＧ＜Ｂ（３）Ｂ信号とＲ信号との比較Ｂ＞ＲＢ＝ＲＢ＜Ｒそして、上記のように、各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の比
較結果を、コンパレータ部３１の内部に設けられた記憶
部から各色に対応したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の比率の
パターンと比較し、透過光の色を判別する。

【００２７】そして、コンパレータ部３１では、クロッ
クドライバ部３６からの時間信号に基づいて、所定時間
毎に、カラースポットセンサ２３からのＲＧＢ信号を比
較して、色を判別し、その都度、判別信号を面積計算分
類部３２へ出力する。面積計算分類部３２では、コンパ
レータ部３１から出力された判別信号に基づいて、カラ
ースポットセンサ２３によって透過光を検出したガラス
瓶Ａの検出面積の内の占有率が一番高い判別色を求め、
その色データを識別信号として出力する。そして、表示
部３３では、識別された色と対応した箇所の発光ダイオ
ード３４が発光し、また、駆動制御部３５では、識別信
号に基づいて識別された色に対応するアクチュエータ５
４へ駆動制御信号を出力し、これにより、色識別された
ガラス瓶Ａがその色と対応したシュート２７から排出さ
れる。

【００２８】以上、説明したように、本実施例のガラス
瓶の色識別装置によれば、カラースポットセンサ２３に
設けた分光器４２によってガラス瓶Ａの透過光を、それ
ぞれ狭い範囲にて各三原色に分光するもの、つまり、そ
れぞれの原色の中心波長の前後近傍の波長のみを検出し
て、それぞれのフォトダイオード４３へ導くものである
ので、各原色間にて互いに重なり合う中間波長の光の検
出を防止することができる。即ち、検出した透過光を極
めて精度良く三原色に分光することができるので、特に
区別しずらいあいまいな中間色（例えば、透明と青色と
の中間色）のガラス瓶Ａの色識別を的確に行なうことが
できる。

【００２９】また、識別対象のガラス瓶Ａの内の最小径
のガラス瓶Ａの最小径部分と略同一径の範囲にて検出す
るカラースポットセンサ２３によってガラス瓶Ａの透過
光を検出するものであるので、例えば、複数のセンサを
一列に配置したラインセンサを用いた場合と比較して、
ガラス瓶Ａの透過光を広範囲にて検出することができ
る。即ち、この色を判別するガラス瓶Ａは、廃品である
ので、汚れ等によって透過光の検出箇所毎に、その透過
光が異なるので、ラインセンサ等の複数のセンサを有す
るものでは、それぞれのセンサによって検出される透過
光にばらつきが生じてしまい、ＲＧＢ信号が不安定とな
るが、本実施例では、カラースポットセンサ２３によっ
て、ガラス瓶Ａの透過光を広範囲にて検出することによ
り、例え検出する範囲内において汚れ等があったとして
も、この汚れによる影響を受けずらく、したがって、検
出した透過光全体としては、ばらつきのない透過光とす
ることができる。これにより、各フォトダイオード４３
から極めて安定したＲＧＢ信号を出力させることがで
き、コンパレータ部３１における誤判別をなくすことが
できる。

【００３０】なお、上記実施例のガラス瓶選別装置の具
体的な構成及び構造は実施例に限定されない。また、上
記実施例では、６種類の色別に選別するものとしたが、
選別する色の種類は、上記６種類に限定されることな
く、設定を適宜変更することにより、さらに複数種類の
色の判別を行なうことができるのは勿論である。なおま
た、上記実施例では、ガラス瓶Ａの色を、ＲＧＢ信号の
電圧を比較することにより行なうようにしたが、この判
別方式は、この比較による方式に限定されることはな
い。ここで、他の判別方式としては、判別する各色毎
に、ＲＧＢ信号の電圧の範囲を設定しておき、ＲＧＢ信
号の電圧が、各色毎に設定した電圧の範囲のいずれの範
囲内であるかを判定して、色の判別を行なう方式があ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のガラス
瓶の色識別装置によれば、下記の効果を得ることができ
る。第１の発明によれば、透過光検出部の分光器によっ
てガラス瓶の透過光を、三原色のそれぞれの中心波長の
前後近傍の波長の狭い範囲にて各三原色に分光するも
の、つまり、それぞれの原色の中心波長の近傍の波長の
みを検出して、それぞれの変換センサへ導くものである
ので、各原色間にて互いに重なり合う中間波長の光の検
出を防止することができる。即ち、検出した透過光を極
めて精度良く三原色に分光することができるので、特に
区別しずらいあいまいな中間色（例えば、透明と青色と
の中間色）のガラス瓶の色識別を的確に行なうことがで
きる。

【００３２】また、第２の発明によれば、識別対象のガ
ラス瓶の内の最小径のガラス瓶の最小径部分と略同一径
の範囲にて透過光を検出するスポットセンサを用いてい
るので、例えば、複数のセンサを一列に配置したライン
センサを用いた場合と比較して、ガラス瓶の透過光を広
範囲にて検出することができる。即ち、この色を判別す
るガラス瓶は、廃品であるので、汚れ等によって透過光
の検出箇所毎に、その透過光が異なるので、ラインセン
サ等の複数のセンサを有するものでは、それぞれのセン
サによって検出される透過光にばらつきが生じてしま
い、ＲＧＢ信号が不安定となるが、本実施例では、スポ
ットセンサによって、ガラス瓶の透過光を広範囲にて検
出することにより、例え検出する範囲内において汚れ等
があったとしても、この汚れによる影響を受けずらく、
したがって、検出した透過光全体としては、ばらつきの
ない透過光とすることができる。これにより、各変換セ
ンサから極めて安定したＲＧＢ信号を出力させることが
でき、判別部における誤判別をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置が用い
られたガラス瓶選別装置の構成及び構造を説明するガラ
ス瓶選別装置の斜視図である。

【図２】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置の構成
及び機能を説明する機能ブロック図である。

【図３】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置を構成
する表示部を説明する表示部の正面図である。

【図４】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置を構成
するカラースポットセンサによるガラス瓶の透過光の検
出範囲を説明するガラス瓶の平面図である。

【図５】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置を構成
するカラースポットセンサの構成及び構造を説明するカ
ラースポットセンサの概略構成図である。

【図６】本発明の実施例のガラス瓶の色識別装置を構成
するカラースポットセンサに設けられた分光器による透
過光の分光範囲を説明する光の波長を示したグラフ図で
ある。

【符号の説明】

２０色識別装置２３カラースポットセンサ（透過光検出部）３１コンパレータ部（判別部）４２分光器４３フォトダイオード（変換センサ）Ａガラス瓶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田秀夫東京都江東区豊洲三丁目１番15号石川島播磨重工業株式会社東二テクニカルセンター内 (72)発明者高嶋善彦福井県坂井郡金津町瓜生29−２高嶋技研株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つずつ移送されるガラス瓶の透過光
を、移送方向前方側から順次検出して三原色に分光し、
ＲＧＢ信号として出力する透過光検出部と、この透過光
検出部から出力されるＲＧＢ信号に基づいて、ガラス瓶
の色を判別する判別部とを有してなり、前記透過光検出部は、三原色のそれぞれの中心波長の前
後近傍の狭い範囲の波長をそれぞれ検出することにより
前記透過光を分光する分光器と、該分光器によって分光
された三原色の光をＲＧＢ信号に変換する変換センサと
を具備してなることを特徴とするガラス瓶の色識別装
置。
【請求項２】前記透過光検出部は、色識別対象のガラ
ス瓶の内の最小径を有するガラス瓶の最小径部分と略同
一径の範囲を撮影するスポットセンサからなることを特
徴とする請求項１記載のガラス瓶の色識別装置。