NIR-Sortieraggregat mit Hyper Spectral Imaging-Kameratechnik

State of the Art – kamerabasierte NIR-Technologie für noch bessere Sortierergebnisse

Mehr als 20 Jahre ist es her, dass die ersten Nahinfrarot (NIR)-Erkennungssysteme, ursprünglich mal für die Nahrungsmittelindustrie entwickelt, ihren Weg in das Recycling gefunden haben. Seit dieser Zeit hat sich sowohl auf der Seite der verfügbaren Sensoren, als auch auf den zur Anwendung kommenden Auswertungs-Algorithmen viel getan:
Handys erkennen ihren rechtmäßigen Benutzer mit der eingebauten Kamera und Autos fahren selbstständig über die Autobahn. Dies sind nur zwei Beispiele der rasanten Entwicklung von sensorgestützten Anwendungen.

Bei der Vielzahl von Entwicklern, die sich mit diesen Themen weltweit beschäftigen, war es nur eine Frage der Zeit, bis auch die kamerabasierten Systeme in den NIR-Sortieraggregaten zum Standard wurden.

Anfang 2012 löste die erste Baureihe der UniSort PR, die bis dahin üblichen Point-to-Point-Scanner ab. Die UniSort PR von STEINERT nutzt dazu eine Hyper Spectral Imaging (HSI)-Kamera, die eine bis dato nicht dagewesene räumliche und spektrale Auflösung hat. 

Die fünfte Evolutionsstufe der bewährten UniSort PR baut auf dieses Fundament, verfeinert es und ebnet den Weg in das nächste Zeitalter der Abfallsortiertechnik.

Mit der UniSort PR EVO 5.0 setzt STEINERT auf jahrelange Erfahrung aus dem Einsatz mehrerer UniSort-Generationen und der massenhaften Datenverarbeitung. Diese bildet die Grundlage für weitere Fortschritte in der Sortierleistung, aber auch für die Optimierung der Prozesse in der Wertschöpfungskette. Das befähigt seine Nutzer sich flexibel auf sich ändernde Materialströme einzustellen und neue Potentiale zu erkennen, sie aber vor allem auch zu nutzen.

Die fünf wichtigsten Neuerungen der UniSort PR EVO 5.0 im Überblick:
 

  • Überarbeitete Lampenkästen
  • Verbesserte Ventilleiste
  • Dynamische Kalibrierung
  • Automatischer Weißabgleich
  • Objekterkennung

Das seit Anfang 2018 im Praxiseinsatz erprobte Modell ist der nächste logische Schritt in der Evolution von Sortiermaschinen und ein Schaustück moderner Technologie und robuster Ingenieursarbeit. Neben einer Vielzahl von Detailverbesserungen setzt die neueste Iteration auf ein wartungsfreundlicheres Design für eine fortschrittliche Sortierleistung.

Eine dynamische Kalibrierung überwacht das sich ständig durch externe Faktoren verändernde Spektrum der Bandbeleuchtung, ohne Unterbrechung der Sortierung zu verursachen und überarbeitete Lampenkästen sorgen für eine langfristig verbesserte Erkennung bei gleichzeitig vereinfachter Wartung. In Kombination mit kontinuierlich weiterentwickelten Softwareupdates garantieren anschließend optimierte Ventilblöcke eine dauerhaft präzise Trennung des Abfallstroms. Ein optionaler automatischer Weißabgleich vermindert die Wartungsintensität um weitere manuelle Arbeitsschritte, verbessert dadurch das Personalmanagement und ermöglicht eine neue Flexibilität.

Effizienter mit STEINERT-Software

  • Nutzung des vollen Spektrums
  • Individuelle Anpassung an Sortiermaterial
  • Präzise Erkennung aufgrund NIR-Farb-Kamerakombination
  • Detektion besonders schwierig zu unterscheidender Materialien wie PET-Flaschen und -Schalen, sowie Silikonkartuschen 
  • KI-unterstützte Objekterkennung
     

Da die zur Auswertung eingesetzte Software eine Eigenentwicklung ist, kann das durch die HSI-Technik mögliche Anwendungsspektrum auch vollständig erschlossen und die Sortieraufgabe schnell auf Ihre individuellen Wünsche adaptiert werden. Lange Entwicklungsschleifen mit externen Zulieferern werden somit überflüssig.

Auch kleinste Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der zu erkennenden Materialien können aufgrund der eingesetzten HSI-Technik bewertet werden.

Zusätzlich macht die hohe spektrale Auflösung die Erkennung der UniSort PR deutlich robuster gegen Feuchtigkeit. Da Wasser im NIR-Bereich über eine sehr deutliche Bande verfügt, kann diese bei geringerer spektraler Auflösung leicht das eigentliche Signal des Zielobjektes überdecken.


Sortierung PET-Fraktion
So kann unsere UniSort PR beispielsweise in der Sortierung einer PET-Fraktion einen Unterschied zwischen der chemischen Zusammensetzung einer PET-Flasche und auch eines PET-Trays (Schale) erkennen. In einem Sortierprozess könnte so beispielsweise der PET-Tray oder andere PET-Multilayer vom System aktiv gedrückt werden und nur die reine PET-Flaschenfraktion würde dann in die nachfolgende Aufbereitungslinie überführt. In der Konsequenz wäre so die nachgeschaltete Aufbereitungslinie – etwa eine Farbsortierung oder auch eine Dichtetrennung – weniger mit Verunreinigungen belastet, was die Sortieraufgabe deutlich vereinfacht und zu höherem Ausbringen und besserer Reinheit der Zielfraktion PET-Flasche führt.


Sortierung von Silikonkartuschen
Einige Sortieranwendungen sind nicht durch herkömmliche Verfahren umzusetzen – so zum Beispiel die Sortierung von Silikonkartuschen. Aus einer Polyethylen (PE)-Außenwand bestehend sind sie wertvolle Rohstoffe für das Recycling. Silikonreste innerhalb der Kartusche können jedoch reine PE-Produkte bis zur Unbrauchbarkeit verunreinigen, sodass sie zwingend vom Materialstrom entfernt werden müssen.

Speziell für diesen ersten Anwendungsfall wurde Intelligent Object Identifier entwickelt, eine KI-gestützte Objekterkennung für Sortiermaschinen, um auch anhand weiterer, optisch erfassbaren und charakteristischen Eigenschaften diese Kartuschen zu erkennen und zu isolieren. Durch diese zusätzlichen Unterscheidungsmerkmale wird ein stabilerer Sortierprozess, bei gleichzeitig deutlich verbesserter Sortierleistung, erreicht.

Vielfältig einsetzbar

Neben diesen komplexeren Anwendungen, kann die UniSort PR natürlich auch für alle NIR-typischen Anwendungen im Bereich der Sortierung von Kunststoffen oder Kunststoff-Gemischen, Sortierung von Ersatzbrennstoffen oder im Kompost/Altholzbereich eingesetzt werden. Generell ist die UniSort PR in den Arbeitsbreiten 1.000 mm, 1.400 mm, 2.000 mm und 2.800 mm verfügbar.

Neben der reinen Erkennung mittels NIR ist auch ein Kombisystem verfügbar, welches zusätzlich im sichtbaren (VIS) Bereich die Farbinformationen für das System liefert. Auf diese Weise können beispielsweise PET-Flaschen auf ihre Farbe hin sortiert werden, oder aber auch Milchflaschen und Papier.

Wie alle unsere UniSort-Lösungen, so kann auch die UniSort PR in ein Leitsystem eingebunden werden und hier online alle momentan erfassten Daten, wie Materialzusammensetzung, Bandbelegung und Materialverteilung, übergeben.

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UniSort P 100 R V31 U - P 280 RR V31 U