Procedimiento para la identificación, clasificación y ordenación de artículos, objetos y materiales, así como un sistema de reconocimiento para la realización de este procedimiento.

Procedimiento para la identificación, clasificación y ordenación de artículos,

objetos y materiales, en el que en unaetapa de procedimiento se determinan y registran los datos espectrales, tales como el color, propiedades químicas,y datos espaciales, tales como la forma, el tamaño, la posición y/o la estructura de artículos, objetos y materialesmovidos o que se mueven con respecto a la unidad de medición en las dos dimensiones planas con resoluciónespacial alta y resolución espectral completa en tiempo real, y los artículos, objetos y materiales así registrados seclasifican y a continuación se ordenan por medio de estos datos en tiempo real y en el que los artículoscorrespondientes a un criterio de ordenación se retiran del ciclo de procedimiento por medio de un dispositivo deordenación, preferentemente por medio de una corriente de aire controlable, sin interrupción del proceso global,caracterizado por que un sistema de reconocimiento, que consiste en una unidad de detección (2) para ladeterminación simultánea de datos de imagen y espectrales resueltos espaciales en tiempo real, que está situadapor encima de los artículos a ordenar, distribuidos sobre un equipo de transporte, preferiblemente una cintatransportadora (4), y se usa una con unidad de evaluación (3) unida con esta unidad para la evaluación de los datosde imagen multiespectrales determinados, y por que como unidad de detección se usa un espectrógrafo generadorde imágenes (10) en combinación con una unidad de recepción (12), mediante lo cual se representan líneas, quediscurren en transversal a la dirección del movimiento relativo entre el artículo, objeto o material observado y launidad de detección, con ayuda de una óptica adecuada, coordinada espectralmente (8) y se suministran a través deuna ranura de entrada (9) al espectrógrafo generador de imágenes (10), que está equipado con un elemento dedispersión de longitud de onda, preferentemente una rejilla de transmisión (11), para la extracción de la informaciónespectral a partir de un rayo de luz, de modo que en el lado de salida del espectrógrafo, manteniendo la informaciónespacial de la línea representada, se descomponen espectralmente los rayos de luz de las líneas representadas y serepresentan sobre la unidad de recepción (12).

Procedimiento para la identificación, clasificación y ordenación de artículos, objetos y materiales, así como un sistema de reconocimiento para la realización de este procedimiento La invención se refiere a un procedimiento para la identificación, clasificación y ordenación de artículos, objetos y materiales, en el que en una etapa de procedimiento se determinan y registran los datos espectrales, tales como color, propiedades químicas, y datos espaciales, tales como la forma, el tamaño, la posición y/o la estructura de artículos, objetos y materiales movidos o que se mueven con respecto a la unidad de medición en las dos dimensiones planas con resolución espacial alta y resolución espectral completa en tiempo real, y se clasifican los artículos, objetos y materiales así registrados y a continuación se ordenan por medio de estos datos en tiempo real, y en el que los artículos correspondientes a un criterio de ordenación se retiran del ciclo de procedimiento por medio de un dispositivo de ordenación, preferentemente por medio de una corriente de aire controlable, sin interrupción del proceso global. La invención se refiere además a una disposición para la realización de este procedimiento.

En una serie de procesos industriales, procedimientos para la identificación o clasificación de artículos, objetos y materiales son un instrumento importante para el control o el mando del proceso.

Así, de acuerdo con el documento DE-A1 19751862 se indica un procedimiento de ordenación automatizado, en el que la identificación de los artículos a ordenar se lleva a cabo con análisis de datos espectrales. Dependiendo del control del dispositivo de exploración conectado aguas arriba del espectrómetro durante el proceso de identificación se determinan los datos espectrales para una cantidad predeterminada de artículos a ordenar y para la clasificación posterior se transmiten a una unidad de cálculo. Este procedimiento es costoso desde el punto de vista de la técnica de los aparatos, dado que un sistema de reconocimiento de este tipo consiste en tres subsistemas, en concreto en un sistema de análisis de imágenes, un dispositivo de exploración y un espectrómetro NIR (infrarrojo cercano) .

Un método conocido adicional para la clasificación de artículos, objetos y materiales es la medición de propiedades espectrales en un objeto de medición o en uno o varios intervalos de longitudes de onda ópticos y la evaluación de los patrones de absorción, de emisión o de reflexión espectrales así obtenidos. No obstante, estos procedimientos presuponen que el sitio de medición es representativo de todo el objeto de medición. Cuando esto no está garantizado, por ejemplo cuando existe la posibilidad de que el objeto esté contaminado o cubierto por otros materiales, no es homogéneo, o cuando los objetos de medición presentan una estructura superficial relevante, que se registrará, entonces estos métodos son insuficiente. Para tales casos es necesario el uso de sistemas con los que pueda registrarse con resolución espacial la información espectral necesaria.

Se conoce usar en este campo sistemas de filtro, utilizándose opcionalmente filtros discretos durante la observación de menos longitudes de onda seleccionadas o registrándose mediante el uso de filtros ópticos ajustables una imagen multiespectral, en combinación con una unidad de recepción, habitualmente una cámara. Un sistema de este tipo con el uso de filtros ópticos sintonizables acústicamente se describe en el documento US-A-5.216.484. La limitación en el caso del uso de sistemas de filtro con más de una longitud de onda observada es que el objeto de medición no debe moverse durante la duración de la medición con respecto al dispositivo de medición. En caso de producirse un movimiento relativo se obtienen una serie de imágenes que son las representaciones individuales del objeto de medición a las longitudes de onda individuales, pero en diferentes posiciones, mediante lo cual no puede obtenerse ninguna representación completa de un objeto de medición. Mediante esta limitación puede no cumplirse el requisito de la medición con alta resolución en las dos dimensiones planas y en tiempo real sin interrupción del proceso de sistemas de este tipo.

Por el documento WO-A-01/67073 se conoce un procedimiento para el control de calidad de fruta, usándose como método de análisis la espectroscopía de infrarrojo cercano. No obstante, este método está limitado al campo parcial del objeto de análisis, de modo que del objeto de análisis sólo pueden determinarse datos de espectroscopía por secciones. En este caso la invención pone remedio.

Por lo tanto, es objetivo de la presente invención eliminar las desventajas de los procedimientos conocidos anteriormente por el estado de la técnica para la identificación y clasificación de artículos, objetos y materiales, debiendo garantizarse al mismo tiempo un mando del procedimiento sencillo.

De acuerdo con la invención se propone un procedimiento del tipo mencionado al principio, que se caracteriza por que un sistema de reconocimiento, que consiste en una unidad de detección para la determinación simultánea de datos de imagen y espectrales resueltos espaciales en tiempo real, que está situada por encima de los artículos a ordenar, distribuidos sobre un equipo de transporte, preferiblemente una cinta transportadora, y se usa una unidad de evaluación unida con esta unidad para la evaluación de los datos de imagen multiespectrales determinados, y por que como unidad de detección se usa un espectrógrafo generador de imágenes en combinación con una unidad de recepción, mediante lo cual se representan líneas, que discurren en transversal a la dirección del movimiento relativo entre el artículo, objeto o material observado y la unidad de detección, con ayuda de una óptica adecuada, coordinada espectralmente y se suministran a través de una ranura de entrada al espectrógrafo generador de imágenes, que está equipado con un elemento de dispersión de longitud de onda, preferentemente una rejilla de transmisión, para la extracción de la información espectral a partir de un rayo de luz, de modo que en el lado de salida del espectrógrafo manteniendo la información espacial de la línea representada se descomponen espectralmente los rayos de luz de las líneas representadas y se representan sobre la unidad de recepción.

La invención se refiere además a una disposición para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención, que comprende un sistema de reconocimiento, que consiste en una unidad de detección, que está situada por encima de un equipo de transporte, y una unidad de evaluación unida con esta unidad, en la que como unidad de detección se usa un espectrógrafo generador de imágenes en combinación con una unidad de recepción, y en la que como equipo de transporte están previstos una cinta transportadora continua y al menos un mecanismo unido de manera efectiva con la unidad de detección para la separación de artículos, objetos o materiales reconocidos de manera correspondiente a los criterios de ordenación. Otras configuraciones ventajosas de esta disposición son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención se emplean como intervalos espectrales por ejemplo los siguientes intervalos y/o subintervalos de los intervalos y/o combinaciones de los intervalos: ultravioleta (UV, 200 - 380 nm) , luz visible (380 - 780 nm) , infrarrojo cercano (NIR, 780 - 2500 nm) e infrarrojo medio (> 2, 5 !m) . Los artículos, objetos y materiales así registrados pueden clasificarse por medio de estos datos en tiempo real y, a continuación, ordenarse por ejemplo de manera automatizada.

Un caso de aplicación a modo de ejemplo para el procedimiento de acuerdo con la invención es la ordenación por tipo o material de artículos, objetos y materiales, tales como materiales de desecho, pero también la regeneración de materiales de reciclaje. Se conoce ordenar a mano cualquier tipo de artículos, tales como materiales de desecho y material de reciclaje. A este respecto se procede según criterios tales como el color, la forma y la composición de los artículos a ordenar. Aunque una ordenación previa a mano, tal como se lleva a cabo por ejemplo en el caso de pequeñas cantidades de basura en los hogares, es un alivio para la eliminación de basuras posterior, no obstante los procedimientos de ordenación manuales son costosos de llevar a cabo. Para simplificar la ordenación o para permitir la ordenación de materiales peligrosos para la salud o perjudiciales para la salud, puede utilizarse en este caso el procedimiento de acuerdo con la invención.

Un ejemplo de aplicación adicional... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la identificación, clasificación y ordenación de artículos, objetos y materiales, en el que en una etapa de procedimiento se determinan y registran los datos espectrales, tales como el color, propiedades químicas, y datos espaciales, tales como la forma, el tamaño, la posición y/o la estructura de artículos, objetos y materiales movidos o que se mueven con respecto a la unidad de medición en las dos dimensiones planas con resolución espacial alta y resolución espectral completa en tiempo real, y los artículos, objetos y materiales así registrados se clasifican y a continuación se ordenan por medio de estos datos en tiempo real y en el que los artículos correspondientes a un criterio de ordenación se retiran del ciclo de procedimiento por medio de un dispositivo de ordenación, preferentemente por medio de una corriente de aire controlable, sin interrupción del proceso global, caracterizado por que un sistema de reconocimiento, que consiste en una unidad de detección (2) para la determinación simultánea de datos de imagen y espectrales resueltos espaciales en tiempo real, que está situada por encima de los artículos a ordenar, distribuidos sobre un equipo de transporte, preferiblemente una cinta transportadora (4) , y se usa una con unidad de evaluación (3) unida con esta unidad para la evaluación de los datos de imagen multiespectrales determinados, y por que como unidad de detección se usa un espectrógrafo generador de imágenes (10) en combinación con una unidad de recepción (12) , mediante lo cual se representan líneas, que discurren en transversal a la dirección del movimiento relativo entre el artículo, objeto o material observado y la unidad de detección, con ayuda de una óptica adecuada, coordinada espectralmente (8) y se suministran a través de una ranura de entrada (9) al espectrógrafo generador de imágenes (10) , que está equipado con un elemento de dispersión de longitud de onda, preferentemente una rejilla de transmisión (11) , para la extracción de la información espectral a partir de un rayo de luz, de modo que en el lado de salida del espectrógrafo, manteniendo la información espacial de la línea representada, se descomponen espectralmente los rayos de luz de las líneas representadas y se representan sobre la unidad de recepción (12) .

2. Disposición para la realización del procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un sistema de reconocimiento, que consiste en una unidad de detección (2) , que está situada por encima de un equipo de transporte, y en una unidad de evaluación (3) unida con esta unidad, en la que como unidad de detección se usa un espectrógrafo generador de imágenes (10) en combinación con una unidad de recepción (12) , y en la que como equipo de transporte están previstos una cinta transportadora continua (4) y al menos un mecanismo (5) unido de manera efectiva con la unidad de detección para la separación de artículos, objetos o materiales reconocidos de manera correspondiente a los criterios de ordenación.

3. Disposición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que el mecanismo para la separación comprende una fila de boquillas (5) y recipientes colectores instalados lateralmente.

4. Disposición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que el mecanismo para la separación comprende una fila de boquillas (5) y una cinta transportadora transversal (6) situada en transversal sobre la cinta transportadora (4) .

5. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que la cinta transportadora (4) es continua a lo largo de toda la instalación.

6. Disposición de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que la cinta transportadora continua (4) está formada por varias bandas paralelas (13) en dirección longitudinal y por que la fila de boquillas (5) está dispuesta por debajo de los ramales de las bandas (13) que soportan los artículos.

7. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada por que los artículos a separar se apartan del flujo de material por medio de soplado de forma oblicua lateralmente.

8. Disposición de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que los artículos a separar se arremolinan por medio de soplado sobre una cinta transportadora transversal (6) que se encuentra sobre una cinta transportadora y con ello se apartan del flujo de material.