(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の仕分けベルト上にある紙や厚紙のような異なる古紙部分の表面の少なくとも１つの範囲に放射線が照射され、個々の古紙部分の古紙片から反射した放射線が検出され、古紙片が検出されたデータに基づいて所定の古紙部分に分類され、続いて適切に仕分けされる、異なる品質および状態の古紙を仕分けするための方法において、
観察される面の隣接する面部分から反射される放射線の強さの差が検出されることを特徴とする方法。
【請求項２】
同じ大きさの面部分にそれぞれ強さの値が割り当てられ、隣接する面部分の強さの値の相対的な差が検出され、観察される面について、この強さの差の合計が求められることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
強さの差の合計が限界値を上回るときに、古紙片が紙部分に分類されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
強さの差の合計が限界値を下回るかまたは限界値に達するときに、古紙片が厚紙部分に分類されることを特徴とする請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
面が可視光によって照射されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
反射した放射線の波長を考慮する仕分け方法が付加的に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
先ず最初に、反射した放射線の波長を検出する方法によって、所定の古紙部分に対する古紙片の分類が試みられ、古紙片が所定の古紙部分に一義的に分類できない場合に、続いて、反射した放射線の強さの差を検出する仕分け方法が適用されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
紙（８）や厚紙（９）のような異なる古紙部分（７，８，９）が、古紙片（７，８，９）を搬送するための少なくとも１個の仕分けベルト（１）上に載り、仕分けベルト（１）の少なくとも１つの範囲（６）に照射するための少なくとも１個の放射線源（３，４）と、個々の古紙部分の古紙片（７）から反射した放射線を検出し、検出したデータに基づいて古紙片（７）を所定の古紙部分（１１，１２）に分類する少なくとも１個の評価装置（５）が、仕分けベルト（１）の上方に配置され、仕分けベルト（１）の搬送方向において放射線源（３，４）または評価装置（５）の前方に、少なくとも１個の仕分け装置（１０）が配置されている、異なる品質および状態の古紙を仕分けする方法を実施するための装置において、
隣接する面（６）の隣接する面部分から反射した放射線の強さの差を決定する評価装置の少なくとも一部（５）が仕分けベルト（１）の上方に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項９】
放射線源（３，４）が可視光を放射することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
評価装置がカメラ（５）を備えていることを特徴とする請求項８または９記載の装置。
【請求項１１】
前記カメラをラインスキャンカメラとしたことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
仕分け装置が空気流を発生するための少なくとも１つの装置（１０）を備えていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
仕分け装置が圧力ノズル、特に圧縮空気ノズル（１０）のような吹き付け装置および／または真空ノズル（１４）、ファンまたはポンプのような吸引装置として形成されていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１個の仕分け装置が、機械式掴みトング、吸盤、クランプローラ、ニードル掴み具または静電式収容装置のような収容装置を１個または複数個備えていることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
放射線源（３，４）自体が赤外線からＸ線までの周波数範囲の少なくとも一部の範囲の放射線を放射し、評価装置（５）が反射した放射線の波長を評価することを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１６】
赤外線からＸ線までの周波数範囲の少なくとも一部の範囲の放射線を放射する少なくとも１個の放射線源と、反射した放射線の波長を評価する少なくとも１個の付加的な評価装置が配置されていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば少なくとも１個の仕分けベルト上にある紙や厚紙のような異なる古紙部分の表面の少なくとも１つの範囲に放射線が照射され、個々の古紙部分の古紙片から反射した放射線が検出され、古紙片が検出されたデータに基づいて所定の古紙部分に分類され、続いて適切に仕分けされる、異なる品質および状態の古紙を仕分けするための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法と装置はオーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報（出願番号ＧＭ２４６／９７）によって知られている。この公報は、後述の発明の開示の一部である。古紙部分はオーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報によれば、放射線源（特に光源）によって照射し、反射した放射線を評価装置によって検出し、所定の古紙部分に所属する古紙片を収容装置によって収容し、予め定めた置き場に降ろすことにより、仕分けベルト上で分離される。
【０００３】
この方法の場合、反射した放射線がカメラで撮影され、撮影された範囲の特徴、すなわち反射した放射線の異なる波長が、学習可能な記憶された分級器と比較される。この評価の場合にはしばしば、分離すべき古紙部分に対する観察古紙片の分類が一義的に決定不可能である。これは不充分な仕分けを生じることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、仕分けの際のエラーを低減し、古紙を仕分けするための迅速で簡単な方法と装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、観察される面の隣接する面部分から反射される放射線の強さの差が検出されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の新規な特徴は、各々の古紙部分に対して固有の強さ分布を用いることにより、所定の古紙部分に対する良好な分類が達成可能であることにある。
【０００７】
本発明の実施形で、同じ大きさの面部分にそれぞれ強さの値が割り当てられ、隣接する面部分の強さの値の相対的な差が検出され、観察される面について、この強さの差の合計が求められる。例えば、狭い長方形の細長片を撮像することができる。この細長片は、画素と呼ばれる同じ大きさの長方形に分割される。各々の画素には所定の強さの値が割り当てられる。続いて、隣接する画素からなる各々の画素対について、強さの値の差が求められ、続いてすべての差が加算される。
【０００８】
その際、強さの差の合計が限界値を上回るときに、古紙片が紙部分に分類される。なぜなら、観察面について、画素の間に高い強さの差が生じるとき、すなわち例えばしばしば明るい個所と暗い個所の交替が生じるときに、印刷された古紙、ひいては紙であると仮定することができるからである。従って、強さの差の合計はかなり大きく、限界値は調節可能で、試験によって決定される。
【０００９】
同様に、強さの差の合計が限界値を下回るかまたは限界値に達するときに、古紙片が厚紙部分にに分類される。というのは、厚紙が一般的に小さな文字で印刷されておらず、従って観察される面について、隣接する画素の間に強さの差が生じないかまたは少しだけしか生じないからでる。限界値は調節可能で、試験によって決定される。
【００１０】
２つの古紙部分、すなわち紙と厚紙の分離に関しては、上記の両限界値は一致する。
【００１１】
面が本発明では可視光によって照射されると有利である。これは、標準的なものとして供される低コストの放射線源と評価装置の使用を可能にする。
【００１２】
方法の他の実施形では、反射した放射線の波長を考慮する仕分け方法が付加的に用いられる。本発明による方法と、オーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報に開示された方法を組み合わせることにより、仕分けの精度を更に高めることができる。
【００１３】
その際例えば、先ず最初に、反射した放射線の波長を検出する方法によって、所定の古紙部分に対する古紙片の分類が試みられ、古紙片が所定の古紙部分に一義的に分類できない場合に、続いて、反射した放射線の強さの差を検出する仕分け方法が適用される。それによって、両方法の利点が組み合わされる。特に、オーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報による方法では紙でもよいし、厚紙でもよい（例えば、色が厚紙の色に似ている所定の新聞紙のような）古紙片を一義的に分類可能である。
【００１４】
紙や厚紙のような異なる古紙部分が、古紙片を搬送するための少なくとも１個の仕分けベルト上に載り、仕分けベルトの少なくとも１つの範囲を照射するための少なくとも１個の放射線源と、個々の古紙部分の古紙片から反射した放射線を検出し、検出したデータに基づいて古紙片を所定の古紙部分に分類される少なくとも１個の評価装置が、仕分けベルトの上方に配置され、仕分けベルトの搬送方向において放射線源または評価装置の前方に、少なくとも１個の仕分け装置が配置されている、異なる品質および状態の古紙を仕分けする方法を実施するための装置は、隣接する面の隣接する面部分から反射した放射線の強さの差を決定する評価装置の少なくとも一部が仕分けベルトの上方に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
放射線源が可視光を放射すると、本発明をきわめて簡単にかつ低コストで実施することができる。
【００１６】
その際、評価装置はカメラを備えている。
【００１７】
本発明による方法は、評価装置がラインスキャンカメラを備えていると、少ないコストのデータ処理で迅速に実施可能である。このラインスキャンカメラはそれぞれ、撮影する範囲の狭い１つだけの細長片を走査するので、面部分の一列についてのみ、強さの差を決定すればよい。
【００１８】
仕分け装置が空気流を発生するための少なくとも１つの装置を備えていると、機械的な収容装置なしに、ひいては摩耗を生じないで、古紙部分を仕分けすることができる。
【００１９】
これは例えば、この仕分け装置が圧力ノズル、特に圧縮空気ノズルのような吹き付け装置および／または真空ノズル、ファンまたはポンプのような吸引装置として形成されていることによって達成される。それによって、評価装置で厚紙と認識された古紙片を例えば仕分けベルトの端部で、圧縮空気および／または負圧によって適切に持上げ、仕分けベルトの運動方向に見て仕分けベルトの前方に配置された分割エッジの上縁を越えて搬送することができ、この分割エッジの前方で下方に降ろすことができる。残りの古紙部分、例えば紙部分は、仕分けベルトの方向転換によってこの仕分けベルトの直ぐ前方で落下する。
【００２０】
例えば２つ以上の古紙部分を分離するときに、吹き付け装置および／または吸引装置を備えた仕分け装置に加えてあるいはこの仕分け装置の代わりに、少なくとも１個の仕分け装置が設けられ、この仕分け装置が、機械式掴みトング、吸盤、クランプローラ、ニードル掴み具または静電式収容装置のような収容装置を１個または複数個備えている。この仕分け装置の正確な実施や配置構造については、オーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報を参照されたし。
【００２１】
更に、放射線源自体が赤外線からＸ線までの周波数範囲の少なくとも一部範囲の放射線を放射し、評価装置が反射した放射線の波長を評価すると有利である。それによって、２つの仕分け方法、すなわち反射した放射線の波長を検出する方法と、反射した放射線の強さの差を検出する方法を簡単に組み合わせることができる。
【００２２】
その代わりに、赤外線からＸ線までの周波数範囲の少なくとも一部範囲の放射線を放射する少なくとも１個の放射線源と、反射した放射線の波長を評価する少なくとも１個の付加的な評価装置を設けることができる。それによって、両仕分け方法の各々についてそれぞれ、少なくとも１つの固有の放射線源と評価装置を設けることができる。これは、それぞれの方法にとって必要な放射線の波長が互いに大きく異なるときに必要である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図に基づいて本発明を詳しく説明する。図は本発明による装置の概略的な側面図である。
【００２４】
古紙部分（古紙フラクション）７が搬送方向２に移動可能な仕分けベルト上に載っている。仕分けベルト１は複数のトラック（軌道）に分割されている。仕分けベルト１上にモジュールが配置されている。このモジュールは所属の反射鏡４を有する少なくとも１個の光源３と、カメラ５を備えている。カメラ５はラインスキャンカメラとして形成され、細長片を撮像する。この細長片の長さはほぼ仕分けベルト１の幅に一致し、それによってすべてのトラックをカバーする。細長片の幅（縮尺に従っていない）は数ミリメートルのオーダーの撮像範囲６によって示してある。カメラ５内には、データを評価し、所属の仕分け装置を制御するプロセッサユニットが設けられている。
【００２５】
図面の平面内で見て前後して複数のモジュールを仕分けベルト１上に配置してもよい。このモジュールはそれぞれ、所属の反射鏡４を有する複数の光源３と、カメラ５を備えている。各々のトラックに１個のモジュールが設けられている。このモジュールはモジュールのグループを形成している。カメラ５はそれぞれ、トラックの幅にほ一致する細長片を撮像する。各々のカメラ５がプロセッサユニットを備えているかあるいはすべてのカメラ５が中央の１個のプロセッサユニットに接続されている。すべてのカメラはこのプロセッサユニットと共に評価装置を形成している。
【００２６】
古紙部分７はカメラ５の下方で光源３からの光によって照射される。この場合、反射した光が撮像範囲６に従ってカメラ５によって撮影される。カメラ５はラインスキャンカメラとして形成され、一列の画素からなる画像を供給する。この場合、各々の画素は所定の明度または輝度、例えば所定の灰色値を有する。画像データは、古紙片の他の評価と正確な位置決定のために、カメラ内にあるプロセッサユニットまたは中央のプロセッサユニットに供給される。このプロセッサユニットにおいて、各々の画素対について、輝度の差が求められ、画像のすべての差の合計が求められ、紙部分または厚紙部分に対する適切な分類が行われる。
【００２７】
それぞれのカメラ内にあるプロセッサユニットまたは中央のプロセッサユニットは、所定の部分に従属する古紙片の位置を記憶し、これに対応して仕分け装置を制御する。この仕分け装置は例えば圧縮空気ノズルのような圧力ノズル１０を備えている。この圧力ノズルは仕分けベルト１の端部において、仕分けベルトの下方に、仕分けベルト１の平面に対して鋭角をなして配置されている。仕分けベルト１のトラックあたり少なくとも１個の圧力ノズル１０が設けられている。圧力ノズル１０に加えてあるいは圧力ノズルの代わりに、少なくとも１個の真空ノズル（負圧ノズル）１４をほぼ対向する位置に配置することができる。この真空ノズルは空気を吸込み、それによって圧力ノズル１０の持上げ作用を強める。真空ノズル１４の代わりに、ファンまたは真空ポンプのような他の吸引装置を使用することができる。
【００２８】
紙として認識された古紙片８が仕分けベルト１の端部に達すると、圧力ノズル１０によって空気供給が行われないかあるいは真空ノズル１４によって吸引作用が行われず、古紙片８は仕分けベルト１に続いて、紙容器１１として形成された置き場内に落下する。
【００２９】
厚紙として認識された古紙片９が仕分けベルト１の端部に達すると、圧力ノズル１０によって圧縮空気が供給され、および／または真空ノズル１４によって負圧が発生する。この圧力ノズルと真空ノズルは（中央の）プロセッサユニットによって制御され、もし必要であれば個々のトラックについて別々に制御される。厚紙片９は加えられる力に基づいて直ちに落下せず、仕分けベルト１の搬送方向２に、厚紙容器１２として形成された置き場の分離エッジ１３を越えて更に運ばれ、最後にはこの置き場に落下する。この置き場は紙と厚紙のためにコンベヤベルトとして形成可能である。
【００３０】
紙と厚紙を分離するための他の方法では、厚紙容器１２の位置と紙容器１１の位置と、圧力ノズル１０の位置と真空ノズル１４の位置が交換される。この場合、圧力ノズル１０だけまたは真空ノズル１４だけ（あるいは他の吸引装置だけが）あるいは両種類の装置をそこに設けることができる。
【００３１】
紙として認識された古紙片８が仕分けベルト１の端部に達すると、圧力ノズル１０から空気が供給されないかまたは真空ノズル１４によって吸引作用が行われず、紙片８は実質的に放物線トラックに沿って下方に紙容器１１内に降下する。この紙容器は仕分けベルト１の搬送方向２に見て厚紙容器の前方に配置されている。
【００３２】
厚紙として認識された古紙片９が仕分けベルト１の端部に達すると、圧力ノズルによって上側から圧縮空気が供給され、および／または真空ノズル１４によって負圧が発生し、厚紙片９が加えられる力に基づいて直ちに下方に移動させられ、仕分けベルト１に直接続く厚紙容器１２内に捕集される。
【００３３】
勿論、吸引だけ、吹き出しだけ、およびその組み合わせが可能である。これは、厚紙について説明したように１つの古紙部分についてだけ、および紙についてだけの場合である。古紙部分についての吹き出しまたは吸引は好ましくは小さな割合で行われる。吹き出し場所は適切に配置しなければならない。勿論、両古紙部分を吸引および／または吹き出し可能である。
【００３４】
仕分けベルト１は好ましくは連続的に動かされるので、この運動は厚紙片９または紙片８を分離するために利用可能である。
【００３５】
本発明の他の実施形は、オーストリア国実用新案登録第００１９５９号公報に示されている装置または方法と組み合わせることによって生じる。
【００３６】
例えば、仕分けベルト１の上方において、仕分けベルトの移動方向に見て本発明によるモジュールグループ（このモジュールはそれぞれ所属の反射鏡４を有する複数の光源３と、カメラ５を備えている）の手前に、他のモジュールグループを配置することができる。この他のモジュールグループのモジュールはそれぞれ複数の放射線源と１個のカメラを備え、このカメラは反射された放射線の異なる波長を検出する。これにより、先ず最初に、反射した放射線の波長に基づいて古紙片の分類を行うことができ、続いて反射した放射線の強さの差に基づいて分類を行うことができる。これは特に、第１の方法では分類がしばしば一義的でないときに有利である。
【００３７】
両方法が同じ波長の放射線で作動するときには、両方法はモジュールのグループによって実施することができる。この場合、モジュールは例えば各々の方法について１個のカメラを備えているかあるいは両方法について１個のカメラを備え、そして両方法について同じ放射線源を備えている。
【００３８】
２個以上の古紙部分を分離すべきときには、反射した放射線の波長に基づいて分類を行う複数のモジュールグループを、仕分けベルトの搬送方向に前後して配置することができる。場合によっては、各々のモジュールグループの直ぐ後に、少なくとも１つの古紙部分を仕分けする１個の仕分け装置が設けられている。この仕分け装置は、吸盤（場合によってはクランプロールと組み合わせて）、掴みトング、ニードル掴み具または静電式収容装置のようないろいろな収容装置を備えることができる。この場合、仕分けされた古紙部分は収容装置によって予め定めた置き場にあるいは他のコンベヤベルト上に移動させられる。
【００３９】
厚紙部分は同様に、上記の機械式仕分け装置によってあるいは空気流を発生する装置を備えた仕分け装置によって仕分けすることができる。
【００４０】
モジュールの各々のカメラ５はそれ自体が１個のプロセッサユニットを備えているかあるいは中央のプロセッサユニットに接続されている。後者の場合、１つのグループのモジュールは共通の中央のプロセッサユニットを備えている。モジュールの複数のグループも、場合によっては共通の中央の他のプロセッサユニットを備えることができる。このプロセッサユニットは、検出されたデータに基づいて、所定の時点で、個々の仕分け装置の収容装置または圧縮空気ノズルを作動させる。
【００４１】
従来の装置による分離が不充分である場合に、本発明により、古紙、特に厚紙と紙を分離するための他の判断基準が供される。これ古紙片を分級する際に大幅な進歩をもたらす。空気流を生じる装置だけによる後続の任意の仕分けは、この分級を正確に、迅速にそして摩耗を生じないで可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の概略的な側面図である。
【符号の説明】
１                      仕分けベルト
３，４                  放射線源
５                      評価装置
６                      範囲
７                      古紙片
８                      紙
９                      厚紙
１０                    仕分け装置
１１，１２              古紙部分
１４                    真空ノズル
【図１】
0004377027.tif 000002