(57)【要約】【課題】回収率を効果的に向上できる廃棄物選別装置を提供する。【解決手段】  廃棄物選別装置１は、廃棄物２を搬送するコンベヤ３と、コンベヤ３に廃棄物２を投入する投入部と、コンベヤ３上の廃棄物２の形状及び高さを測定する３Ｄセンサ４と、コンベヤ３上の廃棄物２を撮影する可視光カメラ５と、可視光カメラ５からの情報に基づいて廃棄物２の材質を判別する判別装置７と、材質が判別された廃棄物２をコンベヤ３から取り上げて回収箱１０に投入するロボットアーム８を備える。コンベヤ３の投入部と３Ｄセンサ４の間に分散装置９を配置し、この分散装置９でコンベヤ３上の廃棄物２を分散させて、廃棄物２の重なり合いや接触を防止する。【選択図】図１
2020199444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を搬送するコンベヤと、
上記コンベヤの搬送面上に、異なる材質の混在した廃棄物を投入する投入部と、
上記コンベヤで搬送される廃棄物の材質を判別する判別部と、
上記判別部で材質が判別された廃棄物を、材質に応じて上記コンベヤから回収する回収部と
を備える廃棄物選別装置において、
上記コンベヤに、上記搬送面上の廃棄物を分散させて廃棄物の互いの接触を解消する分散装置を設けたことを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置が、上記コンベヤの搬送面と平行かつ上記コンベヤの進行方向と直角に伸びる回転軸と、この回転軸に取り付けられて上記コンベヤの搬送面と所定のクリアランスをおいて回転する可撓性の羽根とを有することを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置の羽根が、上記コンベヤの搬送面と接近する側でコンベヤの移動方向と反対の方向に移動するように回転することを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項４】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置の上流側に、上記コンベヤの搬送面の幅方向両側部に位置する廃棄物を、幅方向中央に向かって移動させる移動具を備えることを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項５】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記判別部が、上記廃棄物の撮影画像の画像認識により、上記廃棄物の材質を判別することを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項６】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記回収部が、上記廃棄物をコンベヤの搬送面上から拾い上げるロボットハンドを含むことを特徴とする廃棄物選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を素材に応じて選別する廃棄物選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば建設廃棄物のように、コンクリートや金属や木やプラスチック等の多様な材質を含む廃棄物は、かつては埋め立てや海洋投棄等の最終処分が行われていた。このような異なる材質の混在する廃棄物を再利用するため、最近、廃棄物を材質毎に選別して再資源化を行う試みが広がりつつある。
【０００３】
従来、廃棄物を材質毎に選別する装置としては、被処理物を撮影して画像認識により材質を判別する廃棄物選別装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この廃棄物選別装置は、廃棄物を搬送するコンベヤと、このコンベヤに選別対象の廃棄物を投入する振動篩装置と、コンベヤ上の廃棄物を撮影するカメラと、カメラの撮影画像に基づいて材質を判別する判別部と、判別部で材質が判別された廃棄物をコンベヤから取り上げるロボットハンドを備える。
【０００４】
上記従来の廃棄物選別装置は、カメラが撮影した廃棄物の撮影画像を、機械学習によるアルゴリズムに従って画像処理を行い、画像の廃棄物の材質を特定する。材質を特定した廃棄物をロボットアームで取り上げ、材質に対応する回収ボックスに投入して選別を行っている。ロボットアームの動作は、撮影画像に基づいて算出された廃棄物の位置及び大きさの情報に基づいて、制御装置により制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５９６９６８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来の廃棄物選別装置は、ロボットアームによる廃棄物の回収が失敗しやすいという問題がある。詳しくは、コンベヤ上の廃棄物が互いに接触している場合や重なり合っている場合、ロボットアームの制御装置は、取り上げが不可と判断することがある。また、廃棄物がコンベヤの側縁の近傍に位置している場合、ロボットアームの制御装置は、廃棄物の取り上げが不可と判断することがある。このように、制御装置によって取り上げが不可と判断された廃棄物は、ロボットアームによる回収が行われず、回収率の低下につながる。すなわち、コンベヤ上の廃棄物の配置状態によって、廃棄物の回収率が低下する問題が存在する。そこで、本発明の課題は、廃棄物の回収の失敗を少なくして、廃棄物の回収率を向上できる廃棄物選別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の廃棄物選別装置は、廃棄物を搬送するコンベヤと、
上記コンベヤの搬送面上に、異なる材質の混在した廃棄物を投入する投入部と、
上記コンベヤで搬送される廃棄物の材質を判別する判別部と、
上記判別部で材質が判別された廃棄物を、材質に応じて上記コンベヤから回収する回収部と
を備える廃棄物選別装置において、
上記コンベヤに、上記搬送面上の廃棄物を分散させて廃棄物の互いの接触を解消する分散装置を設けたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、コンベヤの搬送面上に、異なる材質の混在した廃棄物が投入部によって投入される。投入された廃棄物は、コンベヤによって搬送される過程で、判別部で材質が判別される。判別部は、例えば廃棄物の赤外線画像や可視光線画像等に基づく画像処理により、材質を判別することができるが、他の方法により材質を判別してもよい。上記判別部で材質が判別された廃棄物が、回収部により、材質に応じてコンベヤから回収される。回収部は、廃棄物を取り上げるものや、廃棄物を吸引するものや、廃棄物を吸着するものや、コンベヤによる廃棄物の進行方向を変更するもの等、種々の機構で廃棄物を回収するものが該当する。ここで、分散装置により、コンベヤの搬送面上の廃棄物が分散され、廃棄物の互いの接触が解消されるので、回収部による廃棄物の回収の失敗の確率を、効果的に低減することができる。その結果、破棄物の回収率を効果的に向上することができる。
【０００９】
一実施形態の廃棄物選別装置は、上記分散装置が、上記コンベヤの搬送面と平行かつ上記コンベヤの進行方向と直角に伸びる回転軸と、この回転軸に取り付けられて上記コンベヤの搬送面と所定のクリアランスをおいて回転する可撓性の羽根とを有する。
【００１０】
上記実施形態によれば、分散装置の回転軸が回転され、この回転軸に取り付けられた羽根が回転する。この羽根は、可撓性を有すると共に、コンベヤの搬送面と所定のクリアランスをおいて回転するので、このクリアランスよりも大きい高さの廃棄物を、噛み込みを生じることなく分散させることができる。また、コンベヤの搬送面上の廃棄物のうち、特に、他の廃棄物の上に重なって接触した廃棄物を効果的に分散させることができる。
【００１１】
一実施形態の廃棄物選別装置は、上記分散装置の羽根が、上記コンベヤの搬送面と接近する側でコンベヤの移動方向と反対の方向に移動するように回転する。
【００１２】
上記実施形態によれば、分散装置の羽根が、コンベヤの搬送面と接近する側でコンベヤの移動方向と反対の方向に移動するように回転するので、コンベヤの搬送面上の廃棄物が羽根の回転力を受けて移動する場合、この廃棄物は、コンベヤの搬送方向の上流側に移動する。したがって、移動した廃棄物が他の廃棄物と接触しても、再び分散装置によって廃棄物の接触を解消することができる。
【００１３】
一実施形態の廃棄物選別装置は、上記分散装置の上流側に、上記コンベヤの搬送面の幅方向両側部に位置する廃棄物を、幅方向中央に向かって移動させる移動具を備える。
【００１４】
上記実施形態によれば、分散装置の上流側に設けられた移動具により、コンベヤの搬送面の幅方向両側部に位置する廃棄物が、幅方向中央に向かって移動する。これにより、コンベヤの搬送面の幅方向両側部に近接して配置されたコンベヤの部品に起因して、廃棄物の回収が失敗する不都合を、効果的に防止できる。ここで、コンベヤの部品に起因する廃棄物の回収の失敗は、回収部がロボットハンドを含んで構成される場合に、ハンドがコンベヤの部品に接触して発生することが多い。
【００１５】
一実施形態の廃棄物選別装置は、上記判別部が、上記廃棄物の撮影画像の画像認識により、上記廃棄物の材質を判別する。
【００１６】
上記実施形態によれば、コンベヤの搬送面上の廃棄物が、互いの接触が分散装置によって解消された状態で撮影され、この撮影画像に基づく判別部の画像認識により材質が判別される。したがって、廃棄物が互いに分散した状態で撮影されてなる撮影画像を用いるので、判別部による廃棄物の材質の認識の正解率や、認識効率を、効果的に向上することができる。
【００１７】
一実施形態の廃棄物選別装置は、上記回収部が、上記廃棄物をコンベヤの搬送面上から拾い上げるロボットハンドを含む。
【００１８】
上記実施形態によれば、回収部のロボットハンドにより、コンベヤの搬送面上の廃棄物を、材質に応じて適切に拾い上げることができるので、廃棄物の回収率を効果的に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の廃棄物選別装置を示す模式図である。
【図２】廃棄物選別装置の分散装置を示す縦断面図である。
【図３】廃棄物選別装置の分散装置を示す横断面図である。
【図４】廃棄物選別装置の分散装置から回収部までの部分を模式的に示す平面図である。
【図５】コンベヤの搬送面上の廃棄物の様子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態の廃棄物選別装置を示す模式図である。この廃棄物選別装置は、都市ごみ等のように、コンクリート、ガラスビン、金属屑、プラスチック、木片及び古紙等の種々のものが混在した廃棄物を、材質に応じて選別するものである。本実施形態の廃棄物選別装置は、例えばゴミ処理場等に設置され、家庭や商業施設等から収集された廃棄物を選別し、材質毎に回収して再利用を行うために用いることができる。
【００２２】
本実施形態の廃棄物選別装置１は、廃棄物２を搬送するコンベヤ３と、コンベヤ３上の廃棄物２の形状及び高さを測定する３Ｄセンサ４と、コンベヤ３上の廃棄物２を撮影する可視光カメラ５を備える。３Ｄセンサ４、可視光カメラ５は、これらから出力された情報に基づいて廃棄物２の材質を判別する判別部としての判別装置６に接続されている。判別装置６は制御装置７に接続され、判別装置６による判別結果に応じて、制御装置７が、回収部としてのロボットアーム８と、コンベヤ３を制御する。制御装置７で制御されたロボットアーム８により、コンベヤ３上の廃棄物２が取り上げられ、材質毎に分けて収集する回集箱１０に投入されるようになっている。コンベヤ３の３Ｄセンサ４よりも上流側には、コンベヤ３の搬送面上の廃棄物２を分散させる分散装置９が配置されている。
【００２３】
コンベヤ３は、両端のプーリに巻き回されたコンベヤベルト３１が、モータに連結されたプーリで駆動され、コンベヤベルト３１の上の廃棄物２を搬送するように構成されている。このコンベヤ３は、モータ及び変速機等を含んで形成された駆動装置３０が制御装置７によって制御され、廃棄物２の搬送の動作が制御される。
【００２４】
３Ｄセンサ４は、コンベヤ３上の廃棄物２の形状及び高さを計測し、測定情報が、コンベヤ３上の廃棄物２の特定や、ロボットアーム８の制御に用いられる。３Ｄセンサ４は、レーザースキャナを用いて構成することができる。上記３Ｄセンサ４は、コンベヤ３の上方を取り囲むように設置された計測部屋の内側に配置され、外部の光による影響を防止するようになっている。ここで、３Ｄセンサ４は、レーザースキャナ以外の他の光学的手法によるものや、超音波等を利用した音響的手法によるものを用いてもよい。
【００２５】
可視光カメラ５は、コンベヤ３上の廃棄物２を撮影して可視光画像を出力し、この可視光画像に基づいて判別装置６で廃棄物２の材質が判別される。可視光カメラ５は、コンベヤ３の上方を取り囲むように設置された撮影部屋の内側に配置され、外部の光による影響を防止するようになっている。可視光カメラ５は、コンベヤ３のコンベヤベルト３１が所定距離進行する毎に静止画像を撮影して、コンベヤベルト上の廃棄物２を漏れなく撮影するようになっている。なお、可視光カメラ５以外に、赤外線カメラを配置し、赤外線カメラから出力された廃棄物２の赤外線画像に基づいて、判別装置６が廃棄物２の材質を判別してもよい。また、可視光カメラ５と赤外線カメラの両方を配置し、可視光画像と赤外線画像の両方に基づいて、判別装置６が廃棄物２の材質を判別してもよい。
【００２６】
判別装置６は、３Ｄセンサ４の測定情報と、可視光カメラ５が撮影した可視光画像が入力され、これらの情報に基づいて、廃棄物２のコンベヤ３上の位置を特定すると共に、廃棄物２の寸法を特定する。また、判別装置６は、コンベヤ３上の廃棄物２について、廃棄物２の寸法と、他の廃棄物２との距離と、コンベヤ３の側壁からの距離等とに基づいて、各廃棄物２がロボットアーム８の把持部によって把持できるか否かを判断する。ロボットアーム８によって把持可能と判断した廃棄物２に関する情報を、制御装置７に出力する。制御装置７に出力する情報としては、廃棄物２の位置、大きさ及び重心の情報や、廃棄物２を把持する際の把持部の姿勢等の情報がある。
【００２７】
また、判別装置６は、コンベヤ３を制御する制御装置７から、コンベヤ３の移動量を示す情報を受け取り、３Ｄセンサ４及び可視光カメラ５を制御して測定や撮影のタイミングを図る。３Ｄセンサ４及び可視光カメラ５の作動のタイミングをコンベヤ３の移動量に応じて制御することにより、３Ｄセンサ４、可視光カメラ５及び金属センサ６で取得した情報から廃棄物２の位置情報を正確に算出し、これらの情報に基づいて、ロボットアーム８で廃棄物２を正確に特定して回収することができる。
【００２８】
また、判別装置６は、可視光カメラ５が撮影した可視光画像に基づいて、画像認識技術により廃棄物２の材質を判別する。例えば、判別装置６は、判別モデルとして、教師有り学習によってアルゴリズムを成長させるニューラルネットワークを用いて、廃棄物２の画像認識を行う。この場合、廃棄物２の画像をニューラルネットワークに入力して演算を行い、上記廃棄物２の材質を出力する。判別モデルとして、他の教師有り学習を行うアルゴリズムによるサポートベクターマシン（ＳＶＭ）等を用いることもできる。また、判別装置６のニューラルネットワークは、多数構造を有してディープラーニングを行ってもよい。
【００２９】
判別装置６のニューラルネットワークは、廃棄物選別装置１が廃棄物２の選別作業を行うに先立ち、学習モードで機械学習を行う。学習モードでは、教師データとして、廃棄物の画像を入力すると共に、この廃棄物の画像の材質の情報を正解として入力する。廃棄物選別装置１で選別しようとする複数の材質について、廃棄物の種々の形態を示した画像と、この廃棄物の材質を示す正解の情報との複数の組み合わせを準備し、これらの複数の組み合わせの画像及び情報を用いて機械学習を行う。
【００３０】
学習モードでは、廃棄物選別装置１のコンベヤ３で廃棄物２を搬送し、可視光カメラ５で撮影した可視光画像を判別装置６で処理して廃棄物２の部分を抽出すると共に、判別装置６又は制御装置７に設けた入力部を通じて上記廃棄物２の材質に関する情報を正解として入力する。上記廃棄物２の画像と、上記材質に関する正解の情報を、判別装置６に入力して教師有り学習を行うことができる。学習モードでは、コンベヤ３上の廃棄物２の撮影画像に基づいて機械学習を行う以外に、廃棄物の画像と、この画像の廃棄物の材質を示す情報とを予め準備しておき、これらの画像と情報を判別装置６に入力して機械学習を行ってもよい。
【００３１】
制御装置７は、判別装置６からの情報に基づいてロボットアーム８を制御する。詳しくは、制御装置７は、判別装置６で選別の対象として特定された廃棄物２について、判別装置６から受け取った廃棄物２の重心とロボットアーム８の把持部の姿勢に関する情報に基づいて、ロボットアーム８を制御し、廃棄物２をコンベヤ３から取り上げ、材質に応じた回集箱１０に投入する動作を実行させる。また、制御装置７は、コンベヤ３の動作を制御すると共に、コンベヤ３で検出されたコンベヤベルトの移動量を示す情報を、判別装置６に出力する。
【００３２】
判別装置６と制御装置７は、いずれもＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、コンピュータプログラムが格納された記憶装置を有し、記憶装置のコンピュータプログラムが読み出されてＣＰＵで実行されることにより、各装置の機能が実現される。判別装置６や制御装置７の記憶装置は、磁気ディスクや半導体メモリ等で形成することができる。制御装置７は、廃棄物選別装置１を操作するための操作部を有し、この操作部は、ボタン、タッチセンサ、タッチパッド、ダイヤル等の入力装置や、表示機能を兼ね備えたタッチパネルで形成することができる。
【００３３】
ロボットアーム８は、例えば垂直多関節ロボットにより構成することができ、先端に、コンベヤ３上の廃棄物２を把持する把持部を有する。把持部は、複数のフィンガーを有するロボットハンドで形成され、対向位置にあるフィンガーが互いに接離することにより、廃棄物２を把持又は解放するように形成されている。なお、把持部はロボットハンドに限定されず、例えば吸着や吸引によって廃棄物２を把持するものであってもよい。ロボットアーム８は、先端の把持部でコンベヤ３上の廃棄物２を把持して取り上げ、取り上げた廃棄物２の材質に応じて、材質毎に設定された回集箱１０に投入する。ロボットアーム８は、垂直多関節ロボット以外に、パラレルリンクロボット等の他の形式のロボットを用いてもよい。
【００３４】
コンベヤ３の３Ｄセンサ４よりも上流側には、矢印Ｅで示すように廃棄物２をコンベヤ３上に投入する投入部として、図示しない振動フィーダが設けられている。なお、投入部は、コンベヤ等の他の装置を用いて構成されてもよい。
【００３５】
コンベヤ３の投入部と３Ｄセンサ４との間には、投入部で投入されてコンベヤ３の搬送面上にある廃棄物２を分散させる分散装置９が設けられている。図２は、分散装置９を示す縦断面図であり、図３は、分散装置９を示す横断面図である。
【００３６】
分散装置９は、投入部としての振動フィーダで投入された廃棄物２を、コンベヤ３の搬送面上に分散させるものであり、コンベヤ３の搬送面に対して平行かつコンベヤ３の進行方向に対して直角に延在する回転軸１２と、この回転軸１２に取り付けられた複数の羽根１３を有する。羽根１３は、回転軸１２と直角方向に細長の矩形状を有し、回転軸１２の回りに９０度おきに固定されている。また、同じ角度位置で、回転軸１２の延在方向に複数個の羽根１３が固定されている。複数の羽根１３は、図３に示すように、コンベヤ３の幅方向の両側に配置された縁部材３４，３４の内側を先端部が通過するように配置されている。これらの羽根１３は、先端がコンベヤ３の搬送面に対して数センチメートルのクリアランスをおいて回転するように配置されている。これらの羽根１３は、好ましくは可撓性を有する材料で形成され、例えばゴム等で形成することができる。
【００３７】
コンベヤ３は、図２又は３に示すように、廃棄物２を搬送するコンベヤベルト３１と、コンベヤベルト３１の搬送側を支持する搬送側ローラ３２と、コンベヤベルト３１の戻り側を支持する戻り側ローラ３３と、搬送側ローラ３２及び戻り側ローラ３３を支持する支柱３６を有する。コンベヤベルト３１の搬送側の表面が、搬送面になっている。コンベヤベルト３１の搬送面の両側には、コンベヤベルト３１の縁部を覆う縁部材３４，３４が配置されている。コンベヤ３の支柱３６に、分散装置９の回転軸１２を回転自在に支持する軸受が設けられていると共に、分散装置９のモータ１５が設置されている。
【００３８】
コンベヤ３の分散装置９の上流側には、図４に示すように、コンベヤ３の幅方向の両側に、搬送面の幅方向両側部に位置する廃棄物２を幅方向中央に向かって移動させる移動具としてのガイド１７，１７が配置されている。このガイド１７は板状体で形成され、コンベヤ３の搬送面に対して略直角に立設されている。２つのガイド１７，１７は、縁部材３４，３４に夫々配置され、平面視において、矢印Ｃで示されるコンベヤ３の搬送方向に進むにつれて互いの距離が狭まるように、ハ字状に配置されている。なお、移動具としてのガイド１７，１７は、コンベヤ３の分散装置９の下流側に設けてもよい。
【００３９】
コンベヤ３の上流側と下流側は、図示しない戻しコンベヤによって接続されており、コンベヤ３上の廃棄物２のうち、ロボットアーム８で取り上げられずに残存した廃棄物２は、矢印Ｆ１で示すようにコンベヤ３の終端から排出され、上記戻しコンベヤで戻されて、矢印Ｆ２で示すようにコンベヤ３の始端部に再度投入される。
【００４０】
上記構成の廃棄物選別装置１は、次のように動作する。まず、コンベヤ３の始端部に、廃棄物２が、矢印Ｅで示されるように、振動フィーダで投入される。投入された廃棄物２のうち、コンベヤ３の搬送面の幅方向両側部であって縁部材３４，３４の近接位置にある廃棄物２が、ガイド１７，１７によってコンベヤ３の搬送面の幅方向中央側に移動する。
【００４１】
この後、廃棄物２がコンベヤ３で搬送されて分散装置９の位置に達すると、分散装置９の回転する羽根１２によって分散される。ここで、分散装置９の羽根１２は、図５に示すように、搬送面側のコンベヤベルト３１が矢印Ｃで示す方向に移動するところ、矢印Ｒで示すように、搬送面であるコンベヤベルト３１の表面に接近した位置で、コンベヤベルト３１の移動方向と反対方向に移動するように回転する。これにより、コンベヤ３の搬送面上に重なって配置された廃棄物２Ａ，２Ｂが、分散装置９の羽根１２によって移動し、コンベヤ３の搬送面の上流側に分散する。したがって、廃棄物２Ａ，２Ｂの重なり合いを効果的に解消することができる。また、コンベヤ３の搬送面上に、他の廃棄物と水平方向に接触して配置された廃棄物２が、分散装置９の羽根１２によって移動し、コンベヤ３の搬送面の上流側に分散する。したがって、廃棄物２の接触を効果的に解消することができる。ここで、分散装置９の羽根１２は、コンベヤ３の上流側に廃棄物２を分散させるので、羽根１２により分散した廃棄物２が他の廃棄物２と接触し、或いは、他の廃棄物２の上に重なっても、再び分散装置９によって接触や重なりを解消できる。
【００４２】
分散装置９によって接触や重なりが解消されたコンベヤ３上の廃棄物２は、下流側の３Ｄセンサ４で形状が計測され、判別装置６で三次元情報が取得される。この後、コンベヤ３で３Ｄセンサ４の下流側に搬送され、可視光カメラ５で撮影され、判別装置６で可視光画像が取得される。３Ｄセンサ４及び可視光カメラ５で取得された情報が判別装置６で処理され、可視光画像がニューラルネットワークに入力されて画像認識が行われ、廃棄物２の材質が特定される。特定された廃棄物２の材質の情報と、廃棄物２の重心に関する情報と、ロボットアームの把持部の姿勢に関する情報が、制御装置７に出力され、制御装置７はこれらの情報に基づいてロボットアーム８を制御する。ロボットアーム８は、制御装置７の制御により、コンベヤ３上の廃棄物２を取り上げて、材質に対応した回集箱１０に投入して回収を行う。ここで、コンベヤ３上の廃棄物２は、分散装置９によって互いが重なり合わないように、また、互いに接触しないように分散されているので、ロボットアーム８による廃棄物２を取り上げる際の失敗が、効果的に防止される。したがって、この廃棄物選別装置１は、コンベヤ３上の廃棄物２を、高い回収率で回収することができる。
【００４３】
コンベヤ３上の廃棄物２のうち、ロボットアーム９で取り上げられなかった廃棄物２は、矢印Ｆ１で示すようにコンベヤ３の終端部から排出され、図示しない戻しコンベヤで戻されて、矢印Ｆ２で示すようにコンベヤ３の始端部に再度投入される。コンベヤ３上に、選別すべき廃棄物２が残留しているか否かが、３Ｄセンサ４の三次元情報及び／又は可視光カメラ５の可視光画像に基づいて判別装置６で判断され、コンベヤ３上に選別すべき廃棄物２が残留する場合、制御装置７によりコンベヤ３及び分散装置９の運転が継続される。一方、コンベヤ３上に選別すべき廃棄物２が無くなると、制御装置７によりコンベヤ３及び分散装置９の運転が停止され、廃棄物選別装置１の選別の作業が終了する。
【００４４】
また、本実施形態の廃棄物選別装置１は、分散装置９によってコンベヤ３上の廃棄物２を分散させるので、コンベヤ３上の廃棄物２を、重複や接触の少ない状態で撮影できるから、判別装置６が機械学習を行う際に、廃棄物２の適切な画像を教師データとして入力することができる。したがって、判別装置６による廃棄物２の判別の精度を効果的に高めることができる。
【００４５】
上記実施形態において、分散装置９は、細長の矩形状の羽根１３を有したが、羽根の形状は矩形状に限定されず、例えば螺旋状や、ブラシ状の羽根を用いることができる。また、分散装置９は、回転する羽根１３を用いて形成されたが、コンベヤ３上の廃棄物２を分散する機能を有するものであれば、羽根を用いたものに限定されない。例えば、振動によって廃棄物２を分散させるものや、圧縮空気により廃棄物２を分散させるもの等、種々の手段により分散装置を実現可能である。
【００４６】
また、上記実施形態において、コンベヤベルト３１によって廃棄物２を搬送するコンベヤ３を用いたが、本発明の廃棄物選別装置はこれに限定されず、例えばローラコンベヤやスラットコンベヤ等の種々のコンベヤを用いることができる。
【００４７】
また、上記実施形態において、廃棄物選別装置１は、３Ｄセンサ４の三次元情報及び／又は可視光カメラ５の可視光画像に基づいて廃棄物２の材質を判別する判別装置６を備えるが、廃棄物２の材質を判別する判別部を有すればよく、判別部の構成は、特に限定されない。
【００４８】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、多くの変形が、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１  廃棄物選別装置
２  廃棄物
３  コンベヤ
４  ３Ｄセンサ
５  可視光カメラ
６  判別装置
７  制御装置
８  ロボットアーム
９  分散装置
１０  回収箱
１２  分散装置の回転軸
１３  分散装置の羽根
１５  分散装置のモータ
１７  ガイド
【図１】
2020199444.tif 000003
【図２】
2020199444.tif 000004
【図３】
2020199444.tif 000005
【図４】
2020199444.tif 000006
【図５】
2020199444.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月9日(2020.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を搬送するコンベヤと、
上記コンベヤの搬送面上に、異なる材質の混在した廃棄物を投入する投入部と、
上記コンベヤで搬送される廃棄物の材質を判別する判別部と、
上記判別部で材質が判別された廃棄物を、材質に応じて上記コンベヤの搬送面上から拾い上げて回収するロボットハンドを含む回収部と
を備える廃棄物選別装置において、
上記コンベヤに、上記搬送面上の廃棄物を分散させて廃棄物の互いの接触又は重なりを解消する分散装置を設けたことを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置が、上記コンベヤの搬送面と平行かつ上記コンベヤの進行方向と直角に伸びる回転軸と、この回転軸に取り付けられて上記コンベヤの搬送面と所定のクリアランスをおいて回転する可撓性の羽根とを有することを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置の羽根が、上記コンベヤの搬送面と接近する側でコンベヤの移動方向と反対の方向に移動するように回転することを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項４】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記分散装置の上流側に、上記コンベヤの搬送面の幅方向両側部に位置する廃棄物を、幅方向中央に向かって移動させる移動具を備えることを特徴とする廃棄物選別装置。
【請求項５】
請求項１に記載の廃棄物選別装置において、
上記判別部が、上記廃棄物の撮影画像の画像認識により、上記廃棄物の材質を判別することを特徴とする廃棄物選別装置。