(57)【要約】  本発明は、物体（３）を分析して非金属性の物体と金属性の物体に選別するなど、物体（３）をその電磁特性に応じて分析するための方法に関する。その方法は、分析する物体（３）をコンベヤベルト（１）上で運搬する工程（Ｓ１３）と；物体（３）およびコンベヤベルト（１）の電磁特性を電磁センサ（９）によって走査する工程（Ｓ１４）であって、コンベヤベルト（１）の電磁特性は、コンベヤベルト（１）に固着した金属性の汚染物質（１９）に依存する工程と；コンベヤベルト（１）の電磁特性を表すベルトの特性データを生成する工程と、走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体（３）を分析する工程とを含む。これは、選別しなければならない金属性の物体と非金属性の物体を区別する時に、コンベヤベルト（１）の電磁特性、すなわち、コンベヤベルト（１）に固着した金属性の汚染物質（１９）の影響が考慮されるという利点を有する。こうして、経時的にコンベヤベルト（１）に固着した物体（３）が選別に与える影響を小さくすることができ、それによって、選別の結果を改善することができる。さらに本発明は、そうした方法を実行するための装置に関する。
2015531863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（３）をその電磁特性に応じて分析するための方法であって、
分析する物体（３）をコンベヤベルト（１）上で運搬する工程（Ｓ１３）と；
物体（３）およびコンベヤベルト（１）の電磁特性を電磁センサ（９）によって走査する工程（Ｓ１４）であって、コンベヤベルト（１）の電磁特性は、コンベヤベルト（１）に固着した金属性の汚染物質（１９）に依存する工程と；
コンベヤベルト（１）の電磁特性を表すベルトの特性データを生成する工程（Ｓ１２、Ｓ１７）と、
走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体を分析する工程（Ｓ１８）と
を含む前記方法。
【請求項２】
生成されたベルトの特性データをデータベースに保存する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分析する工程は、物体（３）を分類する工程である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
物体（３）は、その分類に従って、非金属および金属に選別される、または非金属および異なる種類の金属に選別される、または異なる種類の金属に選別される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ベルトの特性データは、最新の走査された電磁特性を、コンベヤベルト（１）の１つまたはそれ以上の前の運搬サイクルの走査された電磁特性と比較することによってベルトの特性データを決定する学習プロセスにより生成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ベルトの特性データは、最新の運搬サイクルの特定のサイクル時間に電磁センサ（９）の特定スポットで検出された電磁特性を、前の運搬サイクルの同じサイクル時間における同じスポットの電磁特性と比較する（Ｓ１５）ことによってベルトの特性データを適合させる（Ｓ１７）ことにより生成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ベルトの特性データの適合は、ある特定数の運搬サイクルのうち、特定の運搬サイクル時間に電磁センサ（９）の特定スポットで検出されたコンベヤベルト（１）の電磁特性が金属性であることが検出された運搬サイクルの数に依存する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
特定の運搬サイクル時間において、電磁センサ（９）の特定スポットに、物体の分類がそれに従って行われる特定の分類基準を割り当てる工程をさらに含み、分類基準は、ベルトの特性データから決定される、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
ベルトの特性データは、コンベヤベルト（１）が、分析する物体（３）を運ばずに少なくとも１回の運搬サイクルにわたって運転され、その間に、コンベヤベルト（１）の電磁特性が、電磁センサ（９）の複数のスポットで、複数の運搬サイクル時間に対して検出される較正（Ｓ１２）によって生成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ベルトの特性データを監視する工程と；
コンベヤベルト（１）の汚染の程度を決定する工程と、
汚染の程度を使用者に表示する工程と
をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
コンベヤベルトの汚染物質は、コンベヤベルト（１）の一部の領域の図による再現または画像を示し、この再現または画像の中に、汚染物質（１９）を、コンベヤベルト上（１）でのその大きさおよび位置に従った領域として示すことにより、使用者に対して図によって示される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
物体をその電磁特性に応じて分析するための分析装置であって、
分析する物体（３）を運搬するためのコンベヤベルト（１）と；
物体（３）およびコンベヤベルト（１）の電磁特性を走査するための電磁センサ（９）であって、コンベヤベルト（１）の電磁特性は、コンベヤベルト（１）に固着した金属性の汚染物質（１９）に依存する電磁センサと；
コンベヤベルト（１）の電磁特性を表すベルトの特性データを生成するための計算ユニット（２２）と、
走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体を分析するための分析ユニット（２３）と
を含む、前記装置。
【請求項１３】
生成されたベルトの特性データを保存するためのメモリ（２５）をさらに含む、請求項１２に記載の分析装置。
【請求項１４】
分析ユニット（２３）は物体（３）を分類するように適合される、請求項１２または１３に記載の分析装置。
【請求項１５】
物体（３）をその分類に従って、非金属および金属、または非金属および異なる種類の金属、または異なる種類の金属に選別するための選別デバイス（１５）をさらに含む、請求項１４に記載の分析装置。
【請求項１６】
計算ユニット（２２）は、最新の走査された電磁特性を、コンベヤベルト（１）の１つまたはそれ以上の前の運搬サイクルの走査された電磁特性と比較することによってベルトの特性データを決定する学習プロセスを実行するように適合される、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１７】
計算ユニット（２２）は、最新の運搬サイクルの特定のサイクル時間に電磁センサ（９）の特定スポットで検出された電磁特性を、前の運搬サイクルの同じサイクル時間における同じスポットの電磁特性と比較することによってベルトの特性データを適応させるように適合される、請求項１２に記載の分析装置。
【請求項１８】
ベルトの特性データの適合は、ある特定数の運搬サイクルのうち、特定の運搬サイクル時間に電磁センサ（９）の特定スポットで検出されたコンベヤベルト（１）の電磁特性が金属性であることが検出された運搬サイクルの数に依存する、請求項１７に記載の分析装置。
【請求項１９】
計算ユニット（２２）は、特定の運搬サイクル時間において、電磁センサ（９）の特定スポットに、物体の分類がそれに従って行われる特定の分類基準を割り当てるように適合され、分類基準は、ベルトの特性データから決定される、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項２０】
電磁センサ（９）は、電磁式の金属センサコイル（１０）の第１のアレイを含む、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項２１】
第１のアレイの電磁式の金属センサコイル（１０）は、運搬方向（４）に実質的に垂直に、かつコンベヤベルト（１）の表面領域に実質的に平行に延びるセンサライン（１１）に沿って配置される、請求項２０に記載の分析装置。
【請求項２２】
センサライン（１１）に平行なライン（１２）に沿って配置され、かつ運搬方向（４）の下流に配置された、電磁式の金属センサコイル（１０）の第２のアレイが提供される、請求項２１に記載の分析装置。
【請求項２３】
第１のアレイの電磁式の金属センサコイル（１０）は、センサライン（１１）に沿った方向において、第２のアレイの電磁式の金属センサコイル（１０）に対してオフセットされる、請求項２２に記載の分析装置。
【請求項２４】
選択された物体（８）を、１つまたはそれ以上の容器（６）の中へ吹き動かすための選別デバイスとして、ノズル（１５）をさらに含む、請求項１２〜２３のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項２５】
ベルトの特性データを監視し、コンベヤベルト（１）の汚染の程度を決定するための監視ユニット（２４）、および汚染の程度を使用者に表示する表示デバイスを含む、請求項１２〜２４のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項２６】
コンベヤベルト（１）の一部の領域の図による再現または画像を示し、この再現または画像の中に、汚染物質（１９）を、コンベヤベルト（１）上でのその大きさおよび位置に従った領域として示すことにより、コンベヤベルトの汚染物質を使用者に対して図によって示すための表示デバイス（２６）をさらに含む、請求項１２〜２５のいずれか１項に記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を分析して非金属性の物体と金属性の物体に選別する（ｓｏｒｔ）、かつ／または金属性の物体を分析してその金属の種類に従って選別するなど、物体をその電磁特性に応じて分析するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属選別デバイスでは、選別される物体がコンベヤベルトの上を運搬され、その電磁特性に従って選別される。その電磁特性を決定するために、コンベヤベルト上を運搬される物体を、電磁スキャナまたは電磁センサによって走査する。電磁センサは金属性の物体を識別し、プロセッサが、運搬方向の下流に配置された１つまたはそれ以上の空気ノズルを起動して、金属性の物体を、それらを収集する容器の中へ吹き動かす（ｂｌｏｗ）。非金属性の物体の場合、それぞれの空気ノズルは起動されず、物体はコンベヤベルトの端部に達すると、非金属性の物体用の容器の中へ落下する。
【０００３】
発明者らは、そうした金属選別デバイスでは、長期間の使用の間に、経時的にベルトに固着した金属性の塵、釘または破片のために、コンベヤベルトが損傷を受けることを見出した。この損傷は、選別の質に影響を及ぼす可能性がある。例えば、ばらの（ｌｏｏｓｅ）非金属性の物体がベルトに固着した金属性の汚染物質の上に置かれているため、誤った検出によって空気ノズルが非金属性の物体に吹きつける可能性があり、それによって、選別の結果に不純物がもたらされる恐れがある。
【０００４】
１つの解決策では、古いコンベヤベルトの場合に、空気ノズルを起動させる閾値を高くすることができる。こうして、コンベヤベルトに固着した少量の汚染物質によって、空気ノズルが起動しないようにする。しかしながら、これは、もはや少量の金属性の物体が検出できなくなるという欠点を有することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、物体をその電磁特性に応じて分析するための方法および装置を提供することであり、それによって、検出の質を改善することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、物体を分析して非金属性の物体と金属性の物体に選別する、かつ／または金属性の物体を分析してその金属の種類に従って選別するなど、物体をその電磁特性に応じて分析するための方法が提供される。その方法は、分析する物体をコンベヤベルト上で運搬する工程と；物体およびコンベヤベルトの電磁特性を電磁センサによって走査する工程であって、コンベヤベルトの電磁特性は、コンベヤベルトに固着した金属性の汚染物質に依存する工程と；（その汚染物質を含む）コンベヤベルトのみの電磁特性を表すベルトの特性データを生成する工程と、走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体を分析する工程とを含む。言及した方法の各工程は、それらの実行の順番に列挙されていない。単なる一例として、ベルトの特性データを生成する工程は、生成が較正工程によって実現される場合、物体を運搬する前に実行することができる。また、ベルトの特性データを生成する工程は、生成が学習プロセスによって実現される場合、物質を運搬する間に実行することができる。あるいは、生成は両方を実施することによって実現される。特に、物体は金属性の物体と非金属性の物体に選別され、それは、それらの電磁特性によって決定することができる。追加としてまたは別法として、物体を、それらが含む、またはそれらが作られる金属の種類に従って選別することも可能である。汚染物質がコンベヤベルトに固着していることは、汚染物質が、前の運搬サイクルにおいて転換点に達した時にコンベヤベルトから落下せず、またコンベヤベルトの下面に沿って上下反転して動かされた時も落下せず、したがって、こうした汚染物質が再び連続した運搬サイクルに入ることを意味する。これは必ずしも、こうした汚染物質が後で遊離し、後の運搬サイクルで落下する可能性がないことを意味するものではない。コンベヤベルトが本質的には平坦な帯形の構造であるため、表面領域とは、分析する物体を運ぶために提供された表面領域を指す。この実施形態は、物体を分析する時、例えば、分析しなければならない金属性の物体と非金属性の物体を区別する時に、コンベヤベルトの電磁特性、すなわち、コンベヤベルトに固着した金属性の汚染物質の影響が考慮されるという利点を有する。こうして、コンベヤベルトに固着した物体が分析に与える影響が小さくなり、それによって、方法を選別のために用いる場合に、選別の結果を改善することができる。
【０００７】
したがって、本発明の要点は、コンベヤベルト上にばらばらに置かれ、コンベヤベルトによって運搬される物体の分析において、コンベヤベルトの特性、特にコンベヤベルトに固着した金属性の物体によるコンベヤベルトの電磁特性を考慮することとすることができる。これまで、発明者らの知る限り、こうした汚染物質は、物体の分析においてまだ考慮されておらず、こうした汚染物質を考慮する必要も認識されていない。本発明の上記の実施形態による方法の間、動作は様々な段階を有することができる。最初の段階の間には、ばらの物体をベルト上に置かずにベルトのみを走査する、較正を実行することができる。こうして、走査結果を前の走査結果と比較することなく、ベルトの特性データを直接得ることができる。後の段階において、コンベヤベルトは、分析するばらの物体を運搬する。この段階の間、新しい運搬サイクルのたびに、ベルトの特性データを適合させる。これは、コンベヤベルトの電磁特性を表すベルトの特性データを生成する上記工程が、較正段階によるベルトの特性データの生成を包含し、かつベルトの特性データを適合させることによるベルトの特性データの生成も包含することを意味する。しかしながら、後の適合工程を実行せずに較正工程のみを実行することによって、また較正工程を実行せずに適合工程のみを実行することによっても、既に最新技術を上回る改善を得ることができるため、ベルトの特性データを生成する工程が、必ずしも両方を含む必要はない。適合工程の前に較正工程を実行すると、正確なベルトの特性データをより迅速に最初から入手することができる。しかしながら、較正工程なしでも、いくつかの運搬サイクルの後に、正確なベルトの特性データを得ることができる。較正および／または適合を使用する場合、較正は通常、連続する動作を開始する前に一度実行され、適合工程は、（実行される場合には）較正の後、通常の動作の間に繰り返し実行される。
【０００８】
物体およびコンベヤベルトの電磁特性を電磁センサによって走査する工程は、物体の電磁特性がコンベヤベルトの電磁特性と同時に走査されることを意味する。これまでに既に言及したように、可能な較正段階の間、物体（ばらの物体）は存在せず、汚染物質（コンベヤベルトに固着した物体）のみが存在し、したがって、較正工程の間には、（汚染物質を含む）コンベヤベルトの電磁特性のみが走査される。物体およびコンベヤベルトの電磁特性を走査する工程とは、物体がコンベヤベルト上に置かれ、したがって、当然のこととして、コンベヤベルトの電磁特性と物体の電磁特性だけを一緒に走査することができる、較正段階後の通常の動作を指す。
【０００９】
本発明の他の実施形態によれば、方法は、生成されたベルトの特性データを、データベースに、特にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に保存する工程をさらに含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態によれば、分析する工程は、物体を分類する工程である。特にこれは、非金属もしくは金属への分類、または非金属および異なる金属、例えば非金属、銅、アルミニウム、鉄、鋼、金、銀などへの分類、または異なる金属への分類である。この分類を、物体の選別のために用いることができる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によれば、方法は、物体をその分類に従って、非金属および金属、または非金属および異なる種類の金属、または異なる種類の金属に選別する。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、方法では、ベルトの特性データは、物体およびコンベヤベルトの最新の走査された電磁特性を、コンベヤベルトの１つまたはそれ以上の前の運搬サイクルの、物体およびコンベヤベルトの走査された電磁特性と比較することによってベルトの特性データを決定する、学習プロセスにより生成される。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、方法では、ベルトの特性データは、最新の運搬サイクルの特定のサイクル時間に電磁センサの特定スポットで検出された電磁特性を、前の運搬サイクルの同じサイクル時間における同じスポットの電磁特性と比較することによってベルトの特性データを適合させることにより生成される。適合は、前のベルトの特性データを新たに決定されたベルトの特性データで上書きすることを含むことができる。同じサイクル時間とは、完全な運搬サイクルの中の、すなわち、コンベヤベルトが全ループにわたって動いた後の同じ時点を意味する。こうして、分析のための方法は、コンベヤベルトの電磁特性、およびベルトに固着した金属性の物体が存在する場合などにはその位置を絶えず決定すること、ならびにコンベヤベルトに固着し、再び遊離する金属性の物体、または新たに固着した金属性の物体のために変化するコンベヤベルトの特性に対する分析を適合させることが可能であり、コンベヤベルトの電磁特性は、経時的に変化する可能性がある。さらに、そうした損傷を受けたコンベヤベルトが運搬方向に垂直な方向に移動すること、したがって、電磁センサに対する位置が移ることが考慮される。
【００１４】
本発明のさらに他の実施形態によれば、方法では、ベルトの特性データの適合は、ある特定数の運搬サイクルのうち、特定の運搬サイクル時間に電磁センサの特定スポットで検出されたコンベヤベルトの電磁特性が金属性であることが検出された運搬サイクルの数に依存する。特に、持続的に検出される固着物体は、所与の学習速度で、ベルトの特性データまたは選別の判定の中へ徐々に溶け込み（ｆａｄｅ  ｉｎｔｏ）、一方、希にしか検出されない固着物体は、経時的にベルトの特性データまたは選別の判定から消去される。例えば、金属性の物体がベルトに固着したばかりであることが検出された場合、それは次の運搬サイクルで再び遊離する可能性がある。したがって、ある固着した金属性の物体の存在の頻度を考慮すると有益である。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、方法は、特定の運搬サイクル時間において、電磁センサの特定スポットを、物体の分類がそれに従って行われる特定の分類基準（ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）、特に１つまたはそれ以上の閾値に割り当てる工程をさらに含み、分類基準は、ベルトの特性データから決定される。特に、分類基準は１つまたはそれ以上の閾値である。非金属性の物体と金属性の物体の間で分類する場合、特定スポットごとに１つの閾値で十分である。異なる種類の金属を分類する場合には、分類する異なる金属の数に応じて、１つより多い閾値が必要である。また閾値ではなく、分類基準をマップにすることも可能である。実際には、選別の判定、すなわち、物体を金属性の物体用の容器へ送るか、非金属性の物体用の容器へ送るかは、物体が位置するあるスポットでの電磁特性を示す信号に基づいて行うことが可能であり、この検出された信号が、より大きいまたはより小さい場合に、物体は金属性または非金属性であると結論付けられる。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、方法では、ベルトの特性データは、コンベヤベルトが、分析する物体を運搬せずに少なくとも１回の運搬サイクルにわたって運転され、その間に、コンベヤベルトの電磁特性が、電磁センサの複数のスポットで複数の運搬サイクル時間に対して検出される較正によって生成される。特に各スポットに、特定の閾値が割り当てられ、また電磁センサに対するｘ座標およびｙ座標が割り当てられる。この較正段階は、最初から、コンベヤベルトおよびその汚染物質の正確な画像を与える利用可能なコンベヤの特性データが存在し、したがって、選別の質が最初から既に高いという利点を有する。
【００１７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、方法は、ベルトの特性データを監視する工程、コンベヤベルトの汚染の程度を決定する工程、および汚染の程度を使用者に表示する工程をさらに含む。表示は、モニタ、ディスプレイ、光、もしくは音の発生器を用いた、視覚的または聴覚的な表示とすることができる。この実施形態では、コンベヤベルトの汚染の程度を、絶えず表示すること、またはコンベヤベルトの汚染物質による汚染が、ある閾値、もしくは運搬用の全表面領域に対する汚染に関するある割合を上回った時など、ある汚染の程度に達した時のみ表示することができる。この実施形態は、望ましくない汚染のレベルに達した時に、使用者がコンベヤベルトの状態について通知を受け、ベルトの交換、またはベルトの清浄化などの必要な処置を取ることができるという利点を有する。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態によれば、方法は、コンベヤベルトの一部の領域の図による再現または画像を示し、この再現または画像の中に、汚染物質を、コンベヤベルト上でのその大きさおよび位置に従った領域として示すことにより、コンベヤベルトの汚染物質を使用者に対して図によって示すように適合される。
【００１９】
以下の実施形態は、装置を対象にしている。こうした実施形態は、対応する方法の実施形態に関連して言及したものと同じ利点を有する。これまでに示した特性および用語の意味ならびに解釈に対する説明は、対応する装置の特性にもあてはまる。
【００２０】
本発明のさらに他の実施形態によれば、物体をその電磁特性に応じて分析するための分析装置が提供される。装置は、分析する物体を運搬するためのコンベヤベルトと；物体およびコンベヤベルトの電磁特性を走査するための電磁センサであって、コンベヤベルトの電磁特性は、コンベヤベルトに固着した金属性の汚染物質に依存する電磁センサと；（その汚染物質を含む）コンベヤベルトの電磁特性のみを表すベルトの特性データを生成するための、プロセッサまたはプロセッサの構成単位などの計算ユニットと、走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体を分析するための、プロセッサまたはプロセッサの構成単位などの分析ユニットとを含む。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、分析装置は、生成されたベルトの特性データを保存するためのメモリをさらに含む。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、分析ユニットは、物体を分類するように適合される。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、分析装置は、物体をその分類に従って、非金属および金属、または非金属および異なる種類の金属、または異なる種類の金属に選別するための選別デバイスをさらに含む。
【００２４】
本発明の他の実施形態によれば、分析装置は、計算ユニットが、物体およびコンベヤベルトの最新の走査された電磁特性を、コンベヤベルトの１つまたはそれ以上の前の運搬サイクルの、物体およびコンベヤベルトの走査された電磁特性と比較することによってベルトの特性データを決定する、学習プロセスを実行するように適合されるように設計される。
【００２５】
他の実施形態によれば、装置は、計算ユニットが、最新の運搬サイクルの特定のサイクル時間に電磁センサの特定スポットで検出された電磁特性を、前の運搬サイクルの同じサイクル時間における同じスポットの電磁特性と比較することによってベルトの特性データを適応させるように適合されるように設計される。
【００２６】
他の実施形態によれば、ベルトの特性データの適合は、ある特定数の運搬サイクルのうち、特定の運搬サイクル時間に電磁センサの特定スポットで検出されたコンベヤベルトの電磁特性が金属性であることが検出された運搬サイクルの数に依存する。
【００２７】
他の実施形態によれば、計算ユニットは、特定の運搬サイクル時間において、電磁センサの特定スポットに、物体の分類がそれに従って行われる特定の分類基準を割り当てるように適合され、分類基準は、ベルトの特性データから決定される。
【００２８】
他の実施形態によれば、電磁センサは、電磁式の金属センサコイルの第１のアレイを含む。
【００２９】
他の実施形態によれば、第１のアレイの電磁式の金属センサコイルは、運搬方向に実質的に垂直に、かつコンベヤベルトの表面領域に実質的に平行に延びるセンサラインに沿って配置される。
【００３０】
他の実施形態によれば、センサラインに平行なラインに沿って配置され、かつ運搬方向の下流に配置された、電磁式の金属センサコイルの第２のアレイが提供される。
【００３１】
他の実施形態によれば、第１のアレイの電磁式の金属センサコイルは、センサラインに沿った方向において、第２のアレイの電磁式の金属センサコイルに対してオフセットされる。これは、走査される領域の有効範囲がさらに適切になるという利点を有する。
【００３２】
さらに他の実施形態によれば、装置は、選択された物体を、ある容器またはより多くの容器のうちの特定の容器の中へ吹き動かすための選別デバイスとして、ノズルをさらに含む。追加としてまたは別法として、例えば物体を捕らえ、動かし、それぞれの容器の中へ落とす機械的なフィンガを、選別デバイスとして提供することが可能である。選択された物体を吹き動かすことは、物体の分析後に物体を選別するためのいくつかの利用可能な手段の１つにすぎない。
【００３３】
本発明の他の実施形態によれば、装置は、ベルトの特性データを監視し、コンベヤベルトの汚染の程度を決定するためのプロセッサまたはプロセッサの構成単位などの監視ユニット、および汚染の程度を使用者に表示する表示デバイスをさらに含む。表示デバイスは、モニタ、ディスプレイ、光、もしくは音の発生器など、視覚的または聴覚的な表示デバイスとすることができる。この実施形態では、コンベヤベルトの汚染の程度を、絶えず表示すること、またはコンベヤベルトの汚染物質による汚染が、ある閾値、もしくは運搬用の全表面領域に対する汚染に関するある割合を上回った時など、ある汚染の程度に達した時のみ表示することができる。
【００３４】
本発明の他の実施形態によれば、装置は、コンベヤベルトの一部の領域の図による再現または画像を示し、この再現または画像の中に、汚染物質を、コンベヤベルト上でのその大きさおよび位置に従った領域として示すことにより、コンベヤベルトの汚染物質を使用者に対して図によって示すための表示デバイスをさらに含む。
【００３５】
以下では、これらの実施形態および他の実施形態を、図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置の断面を概略的に示す図である。
【図３】図３ａは、分析する金属性の物体および図１の装置のコンベヤベルトに固着した金属性の物体を示す、動作中の走査結果を視覚化した図である。図３ｂは、金属性の物体が図１の装置のコンベヤベルトに固着していることを示す、背景画像の形のベルトの特性データを視覚化した図である。図３ｃは、図３ｂを用いて図３ａを補正する、図３ａの補正を視覚化した図である。
【図４】０回の運搬サイクル後（図４ａ）、１０回の運搬サイクル後（図４ｂ）、２０回の運搬サイクル後（図４ｃ）、３５回の運搬サイクル後（図４ｄ）および５０回の運搬サイクル後（図４ｅ）の、コンベヤの特性データの漸進的な適合を視覚化した図である。
【図５】本発明の一実施形態による選別方法を実行するための流れ図である。
【図６】図１の装置のプロセッサをさらに詳しく示す図である。
【図７】汚染の程度を使用者に表示するための表示デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態による、廃物または再利用可能な物体などの物体を選別するための装置を示している。特に、装置は、運搬される物体の流れから金属性の物体を選別する。追加としてまたは別法として、装置は、異なる種類の金属を選別すること、すなわち、物体が、銅、アルミニウム、鉄、鋼、金、銀などを含むかどうか、またはそれらから作られているかどうかを区別することも可能である。装置は、例えば１つまたはそれ以上の層の形で提供された可撓性のある非磁性材料で作られる、切れ目のないループのコンベヤベルト１を含む。材料は、例えばエラストマーである。コンベヤベルト１は、分析する物体３（特に、選別する物体）を運搬方向４に沿って移動させるために、周知の方法で少なくとも２つのプーリ２によって駆動される。物体３は、後述する電磁センサの上方を移動させながら分析される。コンベヤベルト１の（運搬方向に対する）転換点には、２つまたはそれ以上の容器５、６が提供される。コンベヤベルト１のこの転換点において、分析される物体３が、非金属性の物体７と金属性の物体８に分離（選別）される。この実施形態では、容器５は非金属性の物体７を集めるためのものであり、容器６は金属性の物体８を集めるためのものである。
【００３８】
金属性の物体と非金属性の物体を区別するために、複数の電磁式の金属センサコイル１０を含む電磁センサ９が提供されるが、その動作原理は、現況技術から知られている。例えば米国特許第６，６９６，６５５Ｂ２号は、本発明に関連して使用することが可能なセンサコイルについて記載している。こうした電磁式の金属センサコイル１０は、コンベヤベルト１の近くに位置する。センサコイル１０は、電気的に励起され、そうしたセンサコイルの近くに金属の物体が存在すると、センサコイル１０からある種の特徴的な電気信号の出力が生じ、それから、物体が非金属性であるか金属性であるかを決定することができ、またどの種類の金属（例えば金、銀、鉄、アルミニウムなど）であるかを決定することもできる。また、現況技術から知られている他の金属検出器を、電磁センサ９に使用することもできる。
【００３９】
複数の電磁式の金属センサコイル１０は、コンベヤベルト１がその表面領域上で分析する物体３を運ぶ位置のコンベヤベルト１の下に配置された、センサコイル１０の第１のアレイおよび第２のアレイを含む。第１のアレイのセンサコイル１０は、運搬方向４に実質的に垂直に、特に垂直に、かつコンベヤベルト１の表面領域に実質的に平行に、特に平行に延びるセンサライン１１に沿って均等に分布させる。さらに、センサコイル１０の第２のアレイが提供され、第２のアレイのセンサコイル１０は、センサライン１１に平行であるライン１２に沿って均等に分布させ、運搬方向４の下流に配置される。第１のアレイの電磁式の金属センサコイル１０は、運搬方向４に沿って、センサライン１１とライン１２の間の距離がセンサコイル１０の直径より小さくなるように、センサライン１１に沿った方向において、第２のアレイの電磁式の金属センサコイル１０に対してオフセットされる。さらに、センサコイル１０は、実質的にコンベヤベルト１の全幅にわたって広がることができる。特定のセンサコイル１０のそばを通過する物体３の材料に従って、プロセッサ１３（図１および６参照）またはプロセッサ１３の構成単位などの計算ユニット２２（図６参照）へ、電気信号が出力される。この実施形態では、その信号を評価することによって、この特定の電磁式の金属センサコイル１０の垂直上方を通過する物体３が非金属性であるか金属性であるかを決定することができる。これに加えて、またはこれに対する別法として、信号を用いて、分析する物体３がどの種類の金属を含むか、またはどの種類の金属から作られているかを決定することが可能であり、こうしたモードの場合には、示される２つの容器５、６より多くの容器を提供することができる。図１に示すプロセッサ１３は、図６に示すように、コンベヤベルトの電磁特性を表すベルトの特性データを生成するための計算ユニット２２、走査された電磁特性およびベルトの特性データに従って物体を分析するための分析ユニット２３、ならびにベルトの特性データを監視し、コンベヤベルトの汚染の程度を決定するための監視ユニット２４など、異なるユニットを含むことができる。異なるユニットに分割することは、例えば異なるハードウェアユニットもしくはチップを用意すること、または同じプロセッサ１３によって実行されるプログラミングによって言及した機能を実現することを含む。プロセッサ１３は、ベルトの特性データを格納するために、ＲＡＭなどのメモリ２５と連結される。
【００４０】
電磁センサ９の（運搬方向の）下流の、物体３がコンベヤベルト１から落下するコンベヤベルト１の転換点の近くには、センサライン１０に実質的に平行な、特に平行なラインに沿って均等に分布させた噴出口またはノズル１５のアレイ１４が提供される。ノズル１５は、非金属性の物体７がそれに沿ってコンベヤベルト１から容器５の中へ落下する、経路１７の近くに位置することができる。個々のノズル１５の各々、またはより小さい群のノズル１５を、関連付けられた弁１６によって制御または起動することができる。
【００４１】
後述の手順に従って、ばらの金属性の物体８が、このセンサコイル１０の垂直上方の位置に存在すると判定された場合、運搬速度、および特定のセンサコイル１０とそれぞれの下流のノズル１５との間の距離が分かっているので、プロセッサ１３は、この検出された金属性の物体８が（対応する幅方向の位置に配置された）それぞれのノズル１５を通過する時間を決定し、金属性の物体８が経路１８に沿って容器６の中へ空気によって吹き動かされるように、それぞれの弁１６を起動する。
【００４２】
このセンサコイル１０の垂直上方の位置に何もない場合、または非金属性の物体７が存在する場合には、それぞれの下流のノズル１５は起動されず、非金属性の物体７は、経路１７に沿って容器５の中へ落下する。
【００４３】
本明細書の導入部分に記載したように、長期間の使用の間に、コンベヤベルト１に固着した塵、釘、破片などの金属性の物体のために、コンベヤベルトが損傷を受ける可能性がある。この損傷は、選別の質に影響を及ぼす可能性がある。これを防止するために、装置は、動作中にコンベヤベルト１の電磁特性または電磁な特徴を学習し、金属性の物体と非金属性の物体を区別する時に変化するコンベヤベルトの特性を考慮するように、選別の制御を適合させる。
【００４４】
そうしたことを実施するために、装置はまず、１つのループを通した動きである少なくとも１回の運搬サイクルの間、コンベヤベルト１を動かす較正段階を実行することができる。この較正段階では、表面領域に沿ったコンベヤベルト１の電磁特性を表すベルトの特性データが生成される。より詳細には、電磁センサ９の幅を複数のスポットに分割し、特にこうしたスポットの各々は、電磁センサ９が前述のように構築される場合、センサコイル１０の１つの垂直上方の検出範囲に対応し、またこうしたスポットの各々は、（運搬方向４に垂直な）幅方向の位置に従い、電磁センサ９に対して固定され、図２および３ａ〜３ｃに示す座標系において、あるｙ座標を有する。（コンベヤベルトの全ループである）１回の運搬サイクルを決めるコンベヤベルト１の長さも、複数の運搬サイクル時間に分割され、各時間は、前述の座標系においてあるｘ座標を有する。こうして、コンベヤベルト１の表面領域全体を、あるｘ位置およびｙ位置を用いて識別することが可能になるが、コンベヤベルトが、経時的に、運搬方向に垂直な方向に電磁センサ９に対して移動する可能性があるため、このｘ位置およびｙ位置、または少なくともｙ位置は、電磁センサ９に対して固定される。こうしたスポットの各々について、コンベヤベルト１の電磁特性がセンサコイル１０によって決定され、保存される（図５の工程Ｓ１１参照）。こうしたベルトの特性データを有するため、プロセッサ１３は、コンベヤベルトが金属性の汚染物質を含むかどうか、またこうした汚染物質がどこにあるかを決定し、ベルトの特性データを生成することができる（図５の工程Ｓ１２参照）。プロセッサ１３は、こうしたスポットの各々に、それらのｘ位置およびｙ位置を介して、金属性の物体と非金属性の物体の間の特徴的な限界を示す閾値を割り当てることができる。
【００４５】
較正段階は任意選択であり、ベルトの特性データを後述の適合（学習プロセス）によって決定することも可能であることに留意されたい。較正段階の利点は、動作の最初から、学習プロセスより短くすることが可能な正確なコンベヤの特性を提供することである。
【００４６】
ベルトの特性データは、前述のｘ−ｙ座標系に対するコンベヤベルトの表面領域全体にわたって電磁な特徴を定める、データファイルの形にすることができる。図３ａ〜４ｅは、そうしたデータファイルを画像の形で視覚化したものである。
【００４７】
図３ａ〜３ｃは、装置の機能をより詳細に視覚化したものである。装置の動作を開始すると、初期のベルトの特性データを与える前述の較正段階が実行される（図５のＳ１２参照）。こうした初期のベルトの特性データは、図３ｂのように視覚化することができる。図３ｂでは、金属の存在が白色で視覚化され、金属の不在が黒色で視覚化されている。較正段階の間、コンベヤベルト１は解析するばらの物体を運ばないため、図３ｂの白色のスポットを、コンベヤベルト１に固着した金属性の物体として容易に識別することができる。あるいは、視覚的な観点では、プロセッサは、図３ｂに示す背景のコンベヤベルトの画像を学習した。
【００４８】
分析する物体３をコンベヤベルト１上で運搬する時（図５のＳ１３参照）、金属性の汚染物質１９を含むコンベヤベルト１、およびコンベヤベルト１の上にばらばらに置かれている物体３が、前述のようにセンサコイル１０によって走査される（図５のＳ１４参照）。この走査の間、ラインの方向（ｙ方向に沿ったライン）に電磁なデータが得られると同時に、金属性の汚染物質１９を含むコンベヤベルト１、および運ばれるばらの物体３が、電磁センサ９のそばを通過する。こうした電磁なデータから、図３ａに視覚化されるように、各スポットが金属性であるか非金属性であるかを決定することができる。最新の走査から集められたデータは、前述のベルトの特性データと同様に処理される。最新の走査は、特に電磁センサ９の幅をそのために複数のスポットに分割したデータファイルとして処理され、特にこうしたスポットの各々は、電磁センサ９が前述のように構築される場合、センサコイル１０の１つの垂直上方の検出範囲に対応し、またこうしたスポットの各々は、幅方向の位置に従い、電磁センサ９に対して固定され、図２および３ａ〜３ｃに示す座標系において、あるｙ座標を有する。１回の運搬サイクルを決めるコンベヤベルト１の長さも、複数の運搬サイクル時間に分割され、こうした時間の各々は、前述の座標系においてあるｘ座標を有する。（図３ａに視覚化された）この最新の電磁なデータは、白色の領域に金属性の物体が存在することを表している。しかしながら、較正段階または前の運搬サイクルから、プロセッサはベルトの特性データによって、汚染物質１９が既にそこに存在し、それがベルトに固着した金属の物体であることが分かっている。したがって、この金属性の物体１９は、容器６の中へ吹き動かさなければならないばらの金属性の物体８とは判断されず、参照番号２０によって示すように、補正後のデータセットでは消去される。そうしたことを実施するために、最新の電磁なデータを前のベルトの特性データと比較し（図５のＳ１５参照）、あるいは、より詳細には、最新の電磁なデータが、（較正段階または前の運搬サイクルから得ることができる）前のベルトの特性データを減算することによって補正される（図５のＳ１６参照）。あるいは、換言すれば、図３ｂに視覚化された背景画像が図３ａに示す最新の入力画像から減算され、その結果、ばらの金属性の物体２１のみを、容器６の中へ吹き動かすことが可能な金属性の物体として示す、図３ｃが得られる（図５のＳ１８参照）。これは、実際には、金属の汚染物質１９があるスポットに対するノズル１５を起動するための閾値を高めることによって実現することができ、したがって、汚染物質１９が存在する場合でも、さらなる動作の間にこのスポットに追加のばらの金属性の物体８が置かれない限り、ノズル１５を制御する時、そのスポットは金属性と判断されない。こうして、金属の存在と不在（または異なる種類の金属）を区別するための限界を定める閾値は、装置の動作の間、絶えず適合され、ｘ位置およびｙ位置に基づいて保存される。
【００４９】
経時的には、新しい汚染物質１９がコンベヤベルトに固着する、または存在する汚染物質１９が遊離する可能性がある。これにベルトの特性データ（背景画像ＢＧｔ）を適合させる（図５のＳ１７参照）ために、ベルトの特性データ（背景画像ＢＧｔ）が、最新の電磁なデータ（最新の画像Ｉｍａｇｅｔ）に対する差Δに関して、以下の式：
ＢＧｔ＝（１−Δ・α）・ＢＧｔ−１＋α・Δ・Ｉｍａｇｅｔ
に従って更新される。
【００５０】
視覚的な観点では、ベルトの特性データが画像として視覚化される場合、これは、持続的な金属性の物体は、所与の速度αで徐々に背景画像の中へ溶け込み、一方、希に生じるものは、経時的に徐々にベルトの画像から消去されることを意味する。
【００５１】
より抽象的な観点では、プロセッサ１３は、前のベルトの特性データと、電磁センサ９から集められた最新の電磁なデータとの差を決定する。次いで、プロセッサ１３は、ベルトの特性データを所与の学習速度αで徐々に更新する。こうして、全く同じスポットに、複数回にわたって新しい金属性の物体が存在する場合には、それは徐々に、新たに固着した金属性の汚染物質１９としてベルトの特性データの中へ溶け込む。学習速度は、金属性の物体が新しい金属性の汚染物質１９として識別されるためには、同じスポットに複数回検出されなければならないことを必要とする。こうして、単一の運搬サイクルの間しか存在しない金属性の物体が、誤って汚染物質１９とみなされることはなくなる。換言すれば、学習速度により、新しい金属性の汚染物質１９の存在によって、このスポットにおける電磁な特徴を表す値を、（非金属性に対する）０から、各運搬サイクルにおいて増分１だけ大きくすることができる。１０に達した時、そのスポットは金属性であると判断され、それに応じて関連付けられた閾値を大きくする。
【００５２】
図４ａ〜４ｅは、０回の運搬サイクル後（図４ａ）、１０回の運搬サイクル後（図４ｂ）、２０回の運搬サイクル後（図４ｃ）、３５回の運搬サイクル後（図４ｄ）および５０回の運搬サイクル後（図４ｅ）の、コンベヤの特性の漸進的な適合を視覚化したものである。
【００５３】
既に言及したように、物体を選別するための装置は、ベルトの特性データを監視し、コンベヤベルトの汚染の程度を決定するための、プロセッサ１３の構成単位としての監視ユニット２４、および汚染の程度を使用者に表示する表示デバイス２６を含むことができる。
【００５４】
図７は、他の情報およびパラメータの中でも、コンベヤベルト１の汚染を使用者に表示するための表示デバイス２６を示している。特に表示デバイス２６は、例えば全体像２７を表示することができるモニタのスクリーンである。全体像２７は、汚染物質１９を有するコンベヤベルト１全体を図によって再現したものを示している。この全体像２７の中で、さらに小さいフレームによって、コンベヤベルト１の一部分をその汚染物質１９と共により詳しく示す詳細ウィンドウ２８に、コンベヤベルト１の拡大されたどの部分が示されているかを表示することができる。表示デバイス２６に関しては、示されるコンベヤベルト１も汚染物質１９も、それらを図によって再現したものであるが、カメラの画像出力を示すライブストリーム（ｌｉｖｅ  ｓｔｒｅａｍ）とすることも可能である。さらに、表示デバイス２６は、いくつかのボタン２９を含むことが可能であり、ボタン２９は、実在のボタン、またはポインタデバイス（例えばコンピュータマウス）を用いてクリックする図によって示されたボタンとすることができ、あるいはボタン２９は、装置および方法を制御する制御値を入力するための入力ボックスとすることもできる。さらに、表示デバイス２６は、例えば参照番号３０によって示されるような、分析方法および／または分析装置のパラメータを示す複数の表示フィールド、ならびに参照番号３１によって示されるような、こうしたパラメータに関連付けられた値を示すフィールドを有することができる。そうしたパラメータの１つは、例えば百分率の値として表示される汚染の程度とすることができる。矢印３２は、運搬方向を使用者に示すことができる。技術者にはすぐに明らかになるように、表示デバイス２６に関するこれまでの記述は、大まかで例示的な概要にすぎない。実際に実現するには、汚染物質および／または汚染の程度を使用者に示す多数の方法がある。一般的に言うと、表示デバイスは、モニタ、ディスプレイ、光、もしくは音の発生器など、プロセッサ１３に連結された視覚的または聴覚的な表示デバイスとすることができる。この実施形態では、コンベヤベルトの汚染の程度を、絶えず表示すること、またはコンベヤベルトの汚染物質による汚染が、ある閾値、もしくは運搬用の表面領域全体に対する汚染に関するある割合を上回った時など、ある汚染の程度に達した時のみ表示することができる。
【００５５】
前述の実施形態では、物体は選別するために分析されるが、特定の異なる物体を処理するための、例えば、異なって分類された物体を異なって彩色するための分類など、異なる目的に分析を用いることも可能である。
【００５６】
前述の実施形態では、物体の電磁特性が、物体を運搬し（動かし）、電磁センサのそばを通過させることによって走査されるが、分析する物体を通過させて電磁センサを（運搬方向に沿って）動かし、コンベヤベルトを一時的に停止することによって、またはコンベヤベルトの運搬の動きに加えて、分析する物体を通過させて電磁センサを動かすことによって電磁特性を走査することも、もちろん本発明の範囲内である。
【００５７】
本発明を図面およびこれまでの記述において詳細に図示および記載してきたが、そうした図示および記載は、説明のためのものまたは例示的なものであり、限定的ではないと考えられ、本発明を開示される実施形態に限定するものではない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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