Procedimiento de identificación de materiales mediante integración sensorial.
Objeto de la invención.
La presente invención se refiere a un procedimiento de identificación de materiales mediante integración sensorial que permite determinar la naturaleza de materiales diversos mediante el uso conjunto de distintos sensores de propiedades del material en cuestión.
Campo de aplicación de la invención.
El procedimiento es aplicable en la industria de separación de materiales en porciones o en unidades, tanto de materias primas como materiales destinados a su reciclaje, y más específicamente materiales plásticos.
Antecedentes de la invención.
En la actualidad la separación de materiales de forma automática ha creado un sector técnico en auge por la necesidad de manejar grandes cantidades de materiales mezclados para su manipulación o reaprovechamiento. Un caso especial es la separación de materiales plásticos para su reciclado, en la que los materiales plásticos recogidos se deben separar según su naturaleza para que no se produzca una mezcla de fracciones de plásticos distintos resultando en una materia prima con impurezas.
Son conocidas instalaciones y máquinas que realizan separación de materiales basadas en procesos físicos, usando electroimanes para separar materiales ferromagnéticos, aplicando campos de inducción eléctrica para producir campos de torbellino en porciones de aluminio y obligarlas a saltar de su posición. En otros casos se utilizan sensores específicos destinados a detectar determinados materiales en concreto.
De esta forma en la instalación o máquina de separación se utiliza un sensor concreto o un efecto físico determinado para separar cada uno de los materiales, y si un material no es detectable de esta forma no se puede separar de forma automática, sino que se tiene que realizar manualmente por operarios expertos, necesitando considerables recursos y costes. Por ello estas instalaciones y máquinas de separación están diseñadas principalmente para la separación de materiales metálicos.
En el caso de que se deseen separar materiales plásticos, por ejemplo para su reciclaje, la naturaleza de estos materiales no es tan diferente, por lo que no es posible distinguir dichos materiales, e identificarlos uno a uno mediante un tipo de sensor concreto para cada material plástico.
El solicitante de la presente invención desconoce la existencia de antecedentes que resuelvan de forma satisfactoria la problemática expuesta.
Descripción de la invención.
El procedimiento de identificación de materiales mediante integración sensorial, objeto de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a posibilitar la identificación positiva del material de una porción en base al manejo de dos o más propiedades captadas de dicha porción mediante sensores diversos. Este procedimiento es especialmente apropiado a la separación de plásticos y otros materiales.
De acuerdo con a invención, el procedimiento comprende:
- la disposición en una zona de exploración de diferentes tipos de sensores específicos para la captación de distintas propiedades de los materiales a identificar,
-la alimentación de las porciones de materiales a identificar en las zonas de exploración de los sensores,
- la captación por parte de los sensores de distintas propiedades de cada una de las porciones de material a identificar,
- la identificación del material de cada porción mediante el tratamiento con un software especifico, de la combinación de las propiedades de dicha porción de material, captadas por los diferentes sensores.
De esta forma la identificación se basa en el conocimiento de distintas propiedades físicas, que combinadas proporcionan un conocimiento más profundo del material con el que está realizada la porción.
Estos sensores utilizados pueden ser de distintos tipos, tales como sensores NIR (infrarrojo cercano) , sensores de espectro visible, detectores de metales y otros muchos, con los que se determina el color, el brillo, la absorción o reflexión de calor, su densidad y otras propiedades de los materiales, que por separado no son concluyentes para la identificación.
En una puesta en práctica del procedimiento la captación por parte de los sensores de las propiedades de la porción de material, es simultánea. Por ejemplo, en una máquina en la que las porciones son ES 2 399 021 A1
alimentadas una a una por una cinta transportadora, dichos sensores están agrupados en una pequeña zona a la entrada, para que una vez identificados sean extraídos por unos eyectores en unas tolvas correspondientes de recepción.
También en otra puesta en práctica, la captación por parte de los sensores de las propiedades de la porción de material a identificar, es independiente. Por ejemplo, los distintos sensores están dispuestos consecutivos y la porción pasa por la zona de exploración de uno a otro hasta que se captan todas su propiedades para su identificación.
En la identificación de los materiales se pueden utilizar distintas técnicas de cómputo y comparación por parte del software dedicado, el cual funciona en un ordenador al que están conectados los sensores, ya se de forma 10 directa o mediante tarjetas electrónicas.
Como ejemplo de estas técnicas, las propiedades captadas son tratadas mediante plantillas paramétricas; mediante análisis por agrupación de “clusters”; mediante análisis de funciones discriminates o funciones de Fisher; o mediante redes neuronales.
ES 2 399 021 A1
