JPH0734006B2 - プラスチック製容器の材質選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラスチック製容器の材質選別装置に係り、詳
しくは、プラスチック製容器の廃棄物を破壊することな
く、原型のままで材質別に選別する装置に関する。

［従来の技術とその問題点］ 近時、例えば壜輸送用のボトルクレート等の容器はプラ
スチック製となっている。これらに使用されるプラスチ
ックはポリエチレン及びポリプロピレンの２種類が主な
ものであるが、ある一つの種類の容器としてポリエチレ
ン製およびポリプロピレン製の容器が併用されているの
が普通である。

このようなプラスチック製容器は長期使用によって劣化
して、外観，強度等が使用に耐えなくなると、回収され
再溶解され原料樹脂として再使用される。その際、異種
のプラスチック材料が混入すると再生品の物性が著しく
低下するので回収容器の材質選別が必要となる。

この種のプラスチック製容器の材質選別装置として、特
公昭60−131465及び特公昭60−13466がある。

前者はプラスチック容器の把手に打撃を与え、発生する
固有振動数の差により材質を判別するものである。しか
し、例えば、ビール大壜用プラスチック製ボトルクレー
トにおいては、ポリエチレン製クレートの固有振動数が
約75Hz、ポリプロピレン製クレートの固有振動数が約65
Hzであり、この差が比較的小さく、なんらかのノイズに
より誤判別する場合があった。さらに把手に打撃を与え
るため、把手を有さない容器に使用できず、又把手を有
する容器であっても把手の高さにより打撃レバーの高さ
を変更しなければならないという問題点を有していた。

後者はプラスチック成型品に打撃を与え、その電気信号
の波形の包絡線をとらえ数個の設定値と比較し、材質を
判別するものである。しかし、前記電気信号、前記設定
値共絶対値を比較するものであるから打撃エネルギーは
厳密に一定でなければ誤選別するという問題点を有して
いた。

又、振動波形の減衰特性を比較する方法として特開昭56
−148054号公報記載のものがある。これは減衰曲線にほ
ぼ類似した曲線Ｔを設定し、この値と信号高さレベルを
比較し、曲線Ｔを越える信号の数を求めるのである。

しかしながら、曲線と比較することから、設定器および
設定の方法が複雑となるという問題点を有していた。

［発明の目的］ 本発明は上記事情を鑑み創案されたものであって、その
目的とするところは前記引例発明が有する問題点を解消
し、誤選別のないプラスチック製容器の材質選別装置を
提供するものである。

［発明の概要］ この発明は上記目的を達成するために、プラスチック製
容器に一定力の打撃を与える打撃機構と、この打撃機構
による打撃によってプラスチック製容器に発生する振動
を電気信号として検出する振動検出手段を有し、この振
動検出手段から出力される電気信号に基づいて、プラス
チック製容器の材質を選別するプラスチック製容器の材
質選別装置において、前記振動検出手段によって検出さ
れる前記振動のうち、選択可能な下限値以上の振幅を有
する振動の数を計数して、計数した振動の数を表す信号
を出力する振動数計数手段と、前記振動数計数手段から
の振動の数を表す信号を入力し、振動の数が、あらかじ
め設定される第１の値以上のとき、第１の判別信号を出
力する第１の判別手段と、前記振動数計数手段から振動
の数を表す信号を入力し、振動の数が、前記第１の値よ
りも小さいあらかじめ設定される第２の値以上のとき、
第２の判別信号を出力する第２の判別手段と、前記振動
数計数手段から振動の数を表す信号を入力し、振動の数
が、前記第２の値よりも小さいあらかじめ設定される第
３の値以上のとき、第３の判別信号を出力する第３の判
別手段と、前記第１の判別手段，第２の判別手段および
第３の判別手段からそれぞれ第１の判別信号，第２の判
別信号または第３の判別信号が入力されて、これら入力
される判別信号に基づいて、前記プラスチック製容器の
材質が第１の材質である場合、第２の材質である場合、
第１の材質および第２の材質ではない場合、またはプラ
スチック製容器に異常が生じている場合の何れであるか
を判定する判定手段と、前記判定による判定結果に基づ
いて、第１の材質であると判定された容器と、第２の材
質であると判定された容器と、第１の材質および第２の
材質ではないと判定された容器または容器に異常が生じ
ていると判定された容器とを仕分ける仕分機構とを備え
ていることを特徴としている。

［発明の実施例］ 以下本発明に係るプラスチック製容器の材質選別装置の
一実施例を第１図乃至第９図を参照して説明する。

第１図に示されるように容器１は供給コンベア２により
供給され、分離コンベア３まで搬送されると分離コンベ
ア３の下流端両側に配置された分離ストッパ４により最
先端容器1Aが把持され停止する。前記分離ストッパ４は
容器１を１個づつ判別コンベア５に供給するものであ
り、判別コンベア５の始動一定時間経過後開放され、最
先端容器1Aを排出し、再度閉止することにより、後続容
器1B以後の容器１を把持し、停止する。

そして容器1Aが閉の状態にある位置ストッパ６の直前に
至ると、容器1Aのリブ1Aaが前記位置ストッパ６のガイ
ド板6aの側面を摺動しつつ走行するため、容器1Aは走行
方向に対して垂直の方向の位置修正がされ、停止する。
その後判別コンベア５を停止させ、定位置ストッパ６を
開とすることにより容器1Aは所定の検査位置に供給され
たことになる。この状態においては容器1Aは判別コンベ
ア５のみに接触しており、外乱要因となる他のものと接
触はされていない。

ここで容器1Aの側壁の所定位置に圧電式加速度計11を当
接し、その後打撃装置７のレバー８を作動させ、容器1A
の一側壁に打撃を与える。この打撃装置７はロータリー
ソレノイド９、その軸9aに取付けられた錘り8a付のレバ
ー８及びショックアブソーバー10より構成されており、
ロータリーソレノイド９に所定短時間励磁させることに
より、レバー８を第２図において時計向きにわずか回動
させ、その後の慣性力により容器1Aの側壁に打撃を与え
る。ここでソレノイド９のドライブタイム調製用ボリュ
ームツマミ（図示せず）を調整することにより、前記所
定励磁時間を調整し、打撃エネルギーを変更することが
できる。

またレバー８の回転中心においてレバー８と直角方向に
設けた錘り8aは打撃直後にレバー８を反時計向きに回動
させるもので、ショックアブソーバー10は反時計向きに
回動したレバー８を停止させるものであり、両者共容器
1Aの側壁を複数回連続打（ビビリ）をするのを防止して
いるものである。

レバー８により打撃された際発生する振動の波形は容器
1Aの材質により異なり、容器1Aの側壁に当接された圧電
式加速度計11で検出され、電気信号に変換される。

ポリエチレン製ビール大壜用クレート、及びポリプロピ
レン製ビール大壜用クレートに打撃を与えたときの圧電
式加速度計11による検出電気信号の波形を第３図及び第
４図に示す。

第３図と第４図を比較すると、ポリプロピレン製クレー
トの振動の振巾の減衰速度がポリエチレン製クレートの
振動の振巾の減衰速度より著しく早いことが理解でき
る。しかもこの波形は容器の材質により異なるが、一般
に使用されている飲料壜用クレートの範囲内においては
大きさ，形状に関係なくほぼ一定という特性を有してい
る。このため大きさ，形状の異なる容器が混在しても、
特殊な点を選択すれば特に圧電式加速度計11の位置，後
述する増巾倍率，設定値等を変更することなく正確な選
別を行なうことができる。

圧電式加速度計11で電気信号に変換された打撃信号（第
３図，第４図）はチャージアンプ20（第５図）で増巾さ
れ、濾波器21で不要ノイズが除去される。

前記濾波器21の出力信号は増巾器22により約150倍に増
巾される。

ポリエチレン製クレートの電気信号の波形（第３図）及
びポリプロピレン製クレートの電気信号の波形（第４
図）を増巾した波形をそれぞれ第６図及び第７図に示す
（但し、縦軸のスケールは同一ではない）。

増巾器22よりの出力信号は、比較器23において設定器24
で設定された値、例えば1.5Vと比較し、振巾のピークが
1.5V以下の波形は除去される。第６図及び第７図におい
て直線Ｘは設定値1.5Vを示す線である。

比較器23よりの出力はアンド回路25でロータリーソレノ
イド９の作動信号をゲート信号とし、レバー８の作動時
のみ出力を発するようになっている。このため、打撃以
外の原因で発生する振動は外乱として排除される。

アナログ信号である前記アンド回路25の出力信号（第６
図，第７図）は変換器26でパルス信号に変換される。ポ
リエチレン製クレート及びポリプロピレン製クレートの
出力波形（第６図，第７図）を、変換器26において変換
されたパルス信号を第８図，第９図に示す。

前記パルス信号はパルスカウンタ27によりカウントされ
る。このパルス信号のカウント数は第６図及び第７図に
示す設定値すなわち直線Ｘの位置により変化するもので
あり、適切な値を採用することにより材質の選別が容易
かつ正確なものとなる。

パルスに変換された打撃信号は比較器28,29,30に送られ
る。比較器28は設定器31により設定された高頻度設定
値、例えばカウント数24が比較信号として入力されてお
り、打撃信号のパルス数が高頻度設定値、例えば24以上
のとき比較器28から材質判別信号Ａが出力されるように
なっている。

また比較器29は設定器32により前記高頻度設定値より低
く設定された中頻度設定値、例えばカウント数20が比較
信号として入力されており、打撃信号のパルス数が中頻
度設定値、例えばカウント数20以上のとき比較器29から
材質判別信号Ｂが出力されるようになっている。

さらに、比較器30は設定器33によって前記中頻度設定値
よりも低く設定された低頻度設定値、例えばカウント数
３が比較信号として入力されており、打撃信号のパルス
数が低頻度設定値、例えばカウント数３より高いとき比
較器30から材質判別信号Ｃが出力されるようになってい
る。

比較器28,29,30のうち、複数の比較器よりの出力信号が
論理回路34に入力されている場合には、最大頻度数の信
号のみ論理回路より出力されるようになっている。すな
わち、比較器28,29,30の全ての比較器よりの出力信号A,
B,Cが論理回路34に入力されている場合には、論理回路3
4よりの出力信号はＡとなり、比較器29,30よりの出力信
号B,Cが論理回路34に入力されている場合には論理回路3
4よりの出力信号はＢとなり、比較器30よりの出力信号
Ｃのみが論理回路34に入力されている場合には、論理回
路34よりの出力信号はＣとなり、又全ての比較器より信
号が入力されていないときには論理回路34より出力され
てないこととなる。

ここで論理回路34から信号Ａが出力されている場合は打
撃信号のパルスのカウントが24以上すなわち容器材質が
ポリエチレン製であることを示している。また論理回路
34から信号Ｂが出力されている場合は打撃信号のパルス
のカウント数が20以上かつ23以下、すなわち容器の材質
がポリエチレン製であるかポリプロピレン製であるか判
別不能であることを示している。また、論理回路34から
信号Ｃが出力されている場合は、打撃信号のパルスのカ
ウント数が３以上かつ19以下、すなわち容器材質がポリ
プロピレン製であることを示している。さらに、論理回
路34より出力されていない場合はカウント数が２以下、
すなわち容器１の側壁が損傷している等、容器１が異常
の状態であり、再判定が必要なことを示している。

ここで、カウント数24,20,3は前記増巾器22の増巾倍率
が約150、前記設定器24の設定値が1.5Vであり、かつ選
別するプラスチック製容器がポリエチレン製とポリプロ
ピレン製とが混在している場合の値であり、上記の条件
が変化した場合には異なる値を設定する必要がある。

材質判別後、圧電式加速度計11を容器1Aの側壁より離
し、判別コンベア５以後のコンベアを始動することによ
り、容器1Aは第１図右向きに搬送される。容器1Aの搬送
に伴ない光電管40の光路が遮られる。このとき信号Ｂが
送信されるか又は論理回路34より信号が送信されていな
いことを条件にプッシャ41が作動し、容器1Aは判別不能
又は再判定用コンベア42に排出される。

プッシャ41により排出されなかった容器1Aの通過に伴な
い光電管43の光路が遮られる。このとき、信号Ｃが送信
されていることを条件にプッシャ44が作動し、ポリプロ
ピレン製容器コンベア45に容器1Aが排出される。また、
光電管43の光路が遮られたとき、信号Ａが送信されてい
ることを条件にプッシャ44は作動されず容器1Aはポリエ
チレン製容器コンベア46に搬送される。

［発明の効果］ 本願発明によれば、異なる材質でそれぞれ形成された二
種類のプラスチック容器を高い精度で判定して、容易に
判別することができる。すなわち、本願発明において
は、プラスチック容器の材質の判定を行う際に、計数を
行う振動を前記下限設定値を適宜設定して選択すること
により、材質による特性の差を大きくすることができ、
さらに検出された容器の振動を表す電気信号の絶対値を
比較する必要がなく、容器に対する打撃エネルギの変動
などにより外乱の影響を受けないようにすることができ
るので、謝った判定を行う虞がない。そして、プラスチ
ック容器の材質の判定は、三個の判別手段から出力され
る三種類の信号についてのみ判定を行えば良いので、構
成が非常に簡易になり、これによって装置の小型化およ
び低廉化を図ることが可能になる。そして、その材質の
判定が行われた容器は、仕分機構によって自動的に材質
ごとに仕分けられるので、容器の材質に応じた適切な処
分が可能になる。

そして、打撃により容器に発生した波動の電気信号を予
め設定した一定の値と比較することから、構造が簡単に
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラスチック容器の材質選別装置
の一実施例の概略平面図、第２図は第１図におけるII−
II線に沿って切断した断面矢視図、第３図，第４図はポ
リエチレン製クレート，ポリプロピレン製クレートに打
撃を与えたときの振動の波形を示す図、第５図は信号処
理のブロック線図、第６図，第７図は第３図，第４図の
波形を約150倍に増巾した波形の図（但し、第６図，第
７図と、第３図，第４図は縦軸のスケールが異なる）、
第８図，第９図は第６図，第７図を信号処理し、パルス
信号に変換された形状の図である。 1:容器、6:定位置ストッパー 7:打撃装置、11:圧電式加速度計 20:チャージアンプ、21:濾波器 22:増巾器、23:比較器 24:設定器、25:アンド回路 26:変換器、27:パルスカウンタ 28,29,30:比較器、31,32,33:設定器 34:論理回路、41,44:プッシャ 42:判別不能又は再判別用容器コンベア 45:ポリプロピレン製容器用コンベア 46:ポリエチレン製容器用コンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須賀 守也 東京都渋谷区神宮前６丁目26番１号 麒麟 麦酒株式会社内 (72)発明者 土屋 正義 東京都渋谷区神宮前６丁目26番１号 麒麟 麦酒株式会社内 (72)発明者 向原 弘幸 東京都渋谷区神宮前６丁目26番１号 麒麟 麦酒株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−148054（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−64764（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−13466（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック製容器に一定力の打撃を与え
   る打撃機構と、この打撃機構による打撃によってプラス
   チック製容器に発生する振動を電気信号として検出する
   振動検出手段を有し、この振動検出手段から出力される
   電気信号に基づいて、プラスチック製容器の材質を選別
   するプラスチック製容器の材質選別装置において、 前記振動検出手段によって検出される前記振動のうち、
   選択可能な下限値以上の振幅を有する振動の数を計数し
   て、計数した振動の数を表す信号を出力する振動数計数
   手段と、 前記振動数計数手段からの振動の数を表す信号を入力
   し、振動の数が、あらかじめ設定される第１の値以上の
   とき、第１の判別信号を出力する第１の判別手段と、 前記振動数計数手段から振動の数を表す信号を入力し、
   振動の数が、前記第１の値よりも小さいあらかじめ設定
   される第２の値以上のとき、第２の判別信号を出力する
   第２の判別手段と、 前記振動数計数手段から振動の数を表す信号を入力し、
   振動の数が、前記第２の値よりも小さいあらかじめ設定
   される第３の値以上のとき、第３の判別信号を出力する
   第３の判別手段と、 前記第１の判別手段、第２の判別手段および第３の判別
   手段からそれぞれ第１の判別信号、第２の判別信号また
   は第３の判別信号が入力されて、これら入力される判別
   信号に基づいて、前記プラスチック製容器の材質が第１
   の材質である場合、第２の材質である場合、第１の材質
   および第２の材質ではない場合、またはプラスチック製
   容器に異常が生じている場合の何れであるかを判定する
   判定手段と、 前記判定手段による判定結果に基づいて、第１の材質で
   あると判定された容器と、第２の材質であると判定され
   た容器と、第１の材質および第２の材質ではないと判定
   された容器または容器に異常が生じていると判定された
   容器とを仕分ける仕分機構と、 を備えていることを特徴とするプラスチック製容器の材
   質選別装置。