Farbtrennung von Altkleidern während des Recyclingprozesses

Sensor Instruments: Verschiedenfarbige Altkleider, die auf einem Förderband transportiert werden, sollen nach Farbe sortiert werden. Dabei ist sowohl die Reihenfolge, die Ausrichtung der Kleidungsstücke, als auch die Faltung, ob flach oder aufgebauscht, zufälliger Natur. Des Weiteren werden die Altkleidungsstücke einzeln, d.h. mit einer Lücke zwischen den einzelnen Textilien befördert, so dass ein Blick auf das jeweilige Kleidungsstück senkrecht von oben ermöglicht wird. Ferner ist die Transportgeschwindigkeit des Förderbandes konstant, diese liegt in etwa bei 1m/s. Sobald die Farbe des jeweiligen Kleidungsstückes ermittelt wurde, wird zeitverzögert eine der Ausblasdüsen aktiviert, die dafür sorgt, dass das Textil in dem für die jeweilige Farbe vorgesehenen Container landet.

Während der Voruntersuchungen hat sich der Farbsensor SPECTRO-3-1000-COF-d50.0-CL-MSM-DIG als die beste Wahl für diese Messaufgabe herauskristallisiert. Dabei wird der Sensor in einem Abstand von 800mm zum Förderband platziert; der Sensor ist dabei senkrecht auf die Bandoberfläche ausgerichtet. Es hat sich gezeigt, dass die Kleidungsstücke während des Transportes auf dem Förderband eine maximale Höhenausdehnung von 300mm einnehmen, was für die Sensorik kein Problem darstellt, geht doch der zur Verfügung stehende Messabstand von 20mm bis 2000mm; der Durchmesser des Weißlichtspots liegt dabei bei 50mm (bei einem Abstand von 1000mm).

1. Sensoreinstellungen

1.1. Parameterisierung

Die Sensorik kann über die Windows®-Software SPECTRO3 MSM DIG Scope V1.3 eingestellt werden

: C SPACE: L*a*b* (color space = Farbraum)

POWER MODE: DOUBLE (bei Anwesenheit eines dunklen Kleidungsstückes wird sowohl die Empfängerverstärkung als auch die Senderleistung automatisch erhöht, während bei hellen Kleidungsstücken beide Einstellgrößen reduziert werden)

GROUP: Hierbei werden 12 Farbgruppen aktiviert, innerhalb einer Farbgruppe sind dabei verschiedene Farbtöne zusammengefasst (beispielsweise Violett, Flieder)

AC: aktivierte Fremdlichtunterdrückung

DIGITAL OUTMODE: der Farbsensor verfügt über 5 Digitalausgänge, binärkodiert stehen dann bis zu 31 Farbgruppen zur Verfügung.

Software-Parametereinstellungen über den Reiter PARA1

1.2. Einlernprozess

Nachdem die Anzahl der Farbgruppen bestimmt worden ist, kann die Anzahl der Farbtöne in der jeweiligen Farbgruppe bestimmt werden. Im nächsten Schritt können die typischen Vertreter in der jeweiligen Farbgruppe ausgewählt werden.

Nachdem die 12 Farbgruppen definiert worden sind, können bis zu 64 Farbtöne in die sog. Teachtabelle eingelernt werden. Die Zuordnung Farbgruppe  Farbton erfolgt in der PARA2-Tabelle, die zum Farbton gehörende Farbgruppe wird dabei binär kodiert an den 5 Digitalports ausgegeben.

2. Testergebnisse

2.1. Statische Tests

Im nächsten Schritt werden die einzelnen Kleidungsstücke der Reihe nach unter dem Sensor positioniert:

2.2. Dynamische Tests

Die Textilien werden mit einer definierten Geschwindigkeit (0.5m/s … 1m/s) unter dem Sensor transportiert (was im folgenden Screenshot zu sehen ist):

Reihenfolge der Kleidungsstücke: BACKGROUND / RED / BACKGROUND / GREN / BACKGROUND / ORANGE / BACKGROUND/ YELLOW

Reihenfolge der Kleidungsstücke: BACKGROUND / PINK / BACKGROUND / DARK BLUE / BACKGROUND / VIOLETT / BACKGROUND / PINK

3. Zusammenfassung

Der Farbsensor SPECTRO-3-1000-COF-d50.0-CL-MSM-DIG ermöglicht insbesondere durch den großen Messbereich (20mm … 2000mm), einer Lichtspotgröße von 50mm im Durchmesser, sowie der hohen Scanfrequenz (ohne Mittelung liegt diese im kHz-Bereich) und dem speziellen Softwarealgorithmus (BEST HIT, DOUBLE, GROUP) eine perfekte Sortierung der Kleidungsstücke nach Farbe.