In hetzelfde tempo waarin computers en tv's verouderen, groeit ook de afvalberg van afgedankt 'bruingoed'. Maar een pc die misschien niet meer aan de laatste eisen van de tijd voldoet, kan nog wel bruikbare onderdelen bevatten. Geheugenchips bijvoorbeeld, of kristallen.
Naast onderdelen die geschikt zijn voor recycling, bevatten printplaten ook componenten die schadelijk zijn voor het milieu, zoals elektrolytische condensatoren. Om meerdere redenen loont het dus om onderscheid te kunnen maken. Een expert kan 'op het oog' de waarde van een printplaat schatten, maar bij grote hoeveelheden wordt dat al snel onbegonnen werk. Ook de nauwkeurigheid komt dan in het geding.
Kroupnova, die haar opleiding kreeg aan het Moscow Power Engineering Institute, koos in haar promotieonderzoek voor een combinatie van sensoren om de herkenning te kunnen automatiseren. Samen brengen deze elektronische zintuigen de printplaat in kaart. Kleur en vorm geven bijvoorbeeld informatie over een onderdeel. Zo zijn IC's (geïntegreerde schakelingen) doorgaans zwart en rechthoekig, terwijl condensatoren cilindervormig zijn.
Van het licht dat door de printplaat wordt gereflecteerd 'ziet' een kleurencamera niet meer dan een verzameling van duizenden beeldpunten. Door die echter te vergelijken op kleur en licht-intensiteit kan het systeem een onderverdeling maken: er ontstaat een overzichtelijke plattegrond van de printplaat, met de onderdelen weergegeven als duidelijk te onderscheiden vlakken. De kenmerken daarvan worden vergeleken met een database van elektronische onderdelen.
Wervelstromen
Daarnaast past Kroupnova een sensor toe die eddy currents (wervelstromen) meet. Die sensor wekt in een geleidend materiaal een elektrisch stroompje op. Hiermee is vast te stellen om welk materiaal het gaat. Vooral bij het onderscheiden van metalen geeft deze sensor nuttige extra informatie naast de plattegrond van de kleurencamera.
Het kleurenbeeld geeft alleen informatie in het platte vlak. Dat kan nog onzekerheid geven. Is het een rechthoek of een cilinder? En hoe hoog is die rechthoek? Kroupnova's collega ir. E. van Dop heeft daarom een range sensor toegevoegd, een camera waarmee een 'hoogtekaart' van de printplaat wordt gemaakt. Hij belicht daarvoor de printplaat met een raster van afwisselend donkere en lichte lijnen, dat stapsgewijs steeds fijner wordt. Een hoogteverschil - bijvoorbeeld aan de rand van een onderdeel - wordt duidelijk als zo'n lijn verschuift. Ook op basis van de hoogte-informatie wordt een plattegrond van de printplaat samengesteld.
De informatie van de kleurencamera, de range sensor en de eddy current sensor wordt gekoppeld. Samen zijn de instrumenten in staat een nauwkeurigeclassificatie te maken van de inhoud van de printplaat. Om ook nog uit te vinden welke typen chips er precies op de kaart zitten, wordt binnenkort een hoge resolutie-camera toegevoegd die de typenummers kan lezen. Het systeem kan dan een gedetailleerde lijst van onderdelen afleveren, of een robot aansturen die de onderdelen verwijdert.
De door Kroupnova gekozen aanpak heeft het voordeel van flexibiliteit: voor elke toepassing is de meest geschikte combinatie van sensoren samen te stellen. Zo is ook te denken aan het detecteren van bijvoorbeeld lege melkpakken op een lopende band met huishoudelijk afval.
Het project is uitgevoerd in het kader van het Innovatief Onderzoeksprogramma (IOP) Recycling van Senter (ministerie van Economische Zaken). Daarin werken verschillende onderzoeksgroepen aan nieuwe technologie op het gebied van afvalrecycling.
