CN105814428A - 取样位置显示装置及取样方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的取样方法，可通过取样位置显示装置(10)的控制部(12)，例如通过个人计算机，随机生成取样试样(G)的取样位置坐标即位置信息，并根据该位置信息，通过激光在成为再生原料一部分的取样试样(G)上显示取样位置。由此，当对用于确定取样试样(G)的平均品位例如有价金属的平均含量的份样进行取样时，能够可靠地排除操作人员人为地选定取样位置的随意性。

Description

取样位置显示装置及取样方法
技术领域
本发明涉及一种从试样进行取样时可在试样上显示取样位置的取样位置显示装置及使用该装置的取样方法。
本申请主张根据2014年3月31日在日本申请的日本专利申请2014-071988号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
电子设备等中使用的电子基板、柔性基板、IC芯片、移动电话等内含有金、银、铜、钯等。且摄影用胶片、电影用胶片、X射线胶片及相纸等内含有银。
在此，已知将这些电子基板、IC芯片、移动电话、柔性基板、胶片及相纸等作为再生原料，例如直接投入到铜冶炼炉等内，或在回转炉等中进行焚烧、熔融而作为炉渣(熔体)或燃烧灰等，并将该炉渣或燃烧灰等投入到铜冶炼炉等内，从而在铜冶炼的过程中回收所述有价金属。
对于电子基板、IC芯片、移动电话、柔性基板、胶片及相纸等再生原料，根据再生原料中所含的有价金属的含量来决定交易价格。
例如专利文献1至3中提出用于从再生原料中自动获得评价用样品的取样装置及取样方法。
然而，作为再生原料的电子基板、IC芯片、移动电话、柔性基板、胶片及相纸等废弃物具有各种性状，且主要由于尺寸上的限制而无法适用如专利文献1至3中公开的取样装置。因此，对上述再生原料进行取样时，依照JIS-M8100(1992)(下面有时简称为JIS标准)中规定的步骤，以手动操作进行取样。
专利文献1：日本专利公开2003-106962号公报
专利文献2：日本专利公开2010-223905号公报
专利文献3：日本专利公开2011-126677号公报
然而，在人以手动操作进行从再生原料中采集评价用样品的操作的情况下，采集评价用样品时有可能挑选有价金属富集的部分或不含有有价金属的部分，因此有时会无法正确评价再生原料。由此，导致了再生原料的交货方的评价和再生原料的收货方的评价相背离的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在通过手动操作从试样中进行取样时能够排除随意性而进行取样的取样位置显示装置及取样方法。
为了解决上述课题，本发明的取样位置显示装置的一种方式中，具备：激光照射部，向摊开在取样地点上的试样照射激光，并在所述试样上显示任意形状的取样位置标记；及控制部，控制该激光照射部。
根据本发明的取样装置的一种方式，用激光在试样上显示取样位置。通过使用这种结构的取样装置，从试样中进行取样时，即使通过手动操作进行采集，也可以防止随意选择取样位置的情况。由此，例如即使试样形状不适合于自动取样，也可以进行更接近于该试样的准确的平均品位的份样取样。
作为本发明的一种方式，可以为，所述控制部，产生所述试样上的随机位置信息并输出至所述激光照射部；所述激光照射部，根据所述位置信息在所述试样上的随机位置上显示所述取样位置标记。
根据试样上的随机位置信息，在试样上的随机位置显示取样位置标记，由此能够排除随意性而随机进行取样。由此，能够更加可靠地进行更接近于该试样的准确的平均品位的份样取样。
作为本发明的一种方式，所述取样位置标记能够任意改变显示形状、亮度及色调。
由此，考虑进行取样的试样相对光的特性，能够显示视认性更高且容易识别的取样位置标记，从而能够提高取样的操作性。
本发明的取样方法的一种方式可以为使用所述各项记载的取样位置显示装置的取样方法，该方法具备：在取样地点摊开试样并整平该试样的工序；及从所述取样位置显示装置向被整平的所述试样照射所述激光束，并使用取样工具挖出显示有所述取样位置标记的位置的所述试样的工序。
作为本发明的取样方法的一种方式，使用本发明的取样位置显示装置，在试样上利用激光显示取样位置。由此，从试样中进行取样时，即使通过手动操作从不适合于自动取样的试样中进行采集，也能够排除随意性而进行取样。由此能够进行更接近于该试样的准确的平均品位的份样取样。
并且，本发明的取样方法的一种方式可以为使用所述取样位置显示装置的取样方法，该方法具备：在取样地点摊开试样并整平该试样的工序；及从所述取样位置显示装置向被整平的所述试样照射所述激光束，并使用取样工具挖出显示有所述取样位置标记的位置的所述试样的工序，所述取样位置标记对所述试样显示被随机选择的所述取样位置。
根据本发明的取样方法的一种方式，通过在试样上的随机位置显示取样位置标记，能够排除随意性而随机进行取样。由此，也能够更加可靠地进行更接近于该样品的准确的平均品位的份样取样。
作为本发明的一种方式，所述试样可包含最长的一边长度为10cm以上的再生原料。
本发明的取样方法中，即使对这种尺寸较大且不适合自动取样的再生原料进行取样时，也能够实现排除随意性的取样。
根据本发明的一种方式，能够提供当进行用于评价试样的取样时，可排除随意性而进行取样的取样位置显示装置及取样方法。
附图说明
图1为表示本发明的取样位置显示装置的结构图。
图2A为表示取样位置标记的显示例的说明图。
图2B为表示取样位置标记的显示例的说明图。
图3A为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图3B为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图3C为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图4A为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图4B为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图4C为逐步显示本发明的取样方法的说明图。
图5为逐步显示本发明的取样方法的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图说明本发明的取样位置显示装置及取样方法。另外，以下所示的各实施方式是为更便于理解本发明主旨而进行的具体说明，若无特别指定，并不限定本发明。并且，用于以下说明的图中，为了易于理解本发明的特征，方便起见，有时会放大显示主要部分，各构成要件的尺寸比例等未必与实际相同。
(取样位置显示装置)
对本发明的取样位置显示装置进行说明。
图1为表示取样位置显示装置的结构图。
取样位置显示装置10由激光照射部11、控制该激光照射部11的控制部12及连接激光照射部11与控制部12的接口13构成。
该取样位置显示装置10设置在对1批量份再生原料的一部分即取样试样(本发明所涉及的“试样”)G进行取样的取样地点上。取样试样G，例如在铺设于该取样地点的铁板上依照JIS标准整平为尽量平坦而放置。
激光照射部11例如设置于取样地点建筑物的顶板上，以能够向下方(地板方向)照射激光。
激光照射部11由激光光源及驱动该激光光源的驱动电路等构成。作为激光光源，例如使用泵浦固体激光器(二极管泵浦固体激光器(DiodePumpedSolidStateLaser))。照射的激光选择对操作人员安全的可见光波长区域的激光L，例如选择波长为532nm的绿色激光。激光L的输出例如设定为30～50mW左右。
这种激光光源通过水平扫描用多棱镜或垂直扫描用电流计镜，能够向被整平为平坦的取样试样G的任意位置照射激光L。
控制部12例如由个人计算机等构成。这种控制部12按照程序向激光照射部11输出照射信号。照射信号包括例如激光L的照射方向(坐标数据)或激光投影的照射形状等信息。
接口13将控制部12和激光照射部11电连接，并将从控制部12输出的照射信号转换为激光照射部11的控制信号。
具有如上结构的取样位置显示装置10按照记录于作为控制部12的个人计算机的操作程序进行动作。执行这种操作程序时，操作人员(以下，操作人员是指，将操作取样位置显示装置10的人员、整平取样试样G或使用取样工具从取样试样G实际进行采集的人员等统称记作操作人员)从键盘等输入摊开于取样地点的取样试样G的范围信息、取样位置的显示方法等。
操作程序依照JIS-M8100(1992)“粉块混合物-取样方法通则”(以下，有时简称为JIS标准)或供应商之间单独协商决定的取样条件来制定。在JIS标准中，关于粉块混合物的批量，涉及到确定其化学成分、水分、粒度、物理特性及其特性的平均值的事项，且定义了采集试样的方法和制备测试试样的方法等。并且，供应商之间单独协商决定的取样条件是例如采集试样的具体的步骤或制备测试试样的方法等。
另外，除此之外，也可以任意规定采集试样的步骤或制备测试试样的方法，并使用与此相应的操作程序。
控制部12执行这种操作程序，根据预先输入的取样试样G的范围信息(摊开于取样地点的取样试样G的范围的X方向及Y方向的大概的长度信息)，对激光照射部11生成显示取样位置的位置或数量。
此时，在生成取样位置时，操作程序使作为控制部12的个人计算机中产生随机数，并根据该随机数随机决定取样位置。另外，除非有从外部的输入，计算机通常只能生成通过计算求出的确定性的伪随机数。因此，在此所说的随机数也包括这种伪随机数在内，优选考虑到用于输入外部熵的硬件，例如考虑到内置有随机数发生器的CPU或芯片组、鼠标的输入或键盘击键时机等来生成的随机数。
并且，在生成取样位置时，根据依照JIS标准的取样位置的确定方法来确定操作程序。
激光照射部11根据这样得到的随机取样位置的位置信息，向取样试样G的随机位置照射激光L，并在取样试样G上显示(投影)指示操作人员进行的取样位置的取样位置标记P。
关于取样位置标记P，可以举出如图2A所示用“○”或“+”等表示取样位置中心的情况，或者如图2B所示用“□”等表示包围取样位置区域的矩形的四角的情况。这些取样位置标记P能够通过扫描激光L来形成。
根据如上结构的取样位置显示装置10，当确定显示于取样试样G上的取样位置标记P的显示坐标时，控制部12通过用随机数随机确定显示坐标，能够实现确定取样位置时操作人员的随意性无法参与的、更加公平的取样试样G的取样。
另外，上述取样位置显示装置10，也可以进一步根据需要而附加其他功能。
例如，还优选将摄像机设置在激光照射部11，当操作人员整平取样试样G之后，该摄像机拍摄从上俯视取样试样G的图像。优选根据这种图像信息，控制部12进行取样试样G的映射，并自动且随机设定取样试样G上的取样位置。由此，能够节省操作人员测量被整平于取样地点上的取样试样G的长度，并将该测量结果输入至控制部12等的工夫。
并且，激光照射部11还优选为通过改变照射的激光L的波长范围来可使其色调变化的结构。作为改变激光L的波长范围的方法，例如可以举出通过用电流或加热器等使半导体激光元件的发光层温度发生变化，从而改变半导体的折射率而能够输出选择波长的方法。
由此，根据再生原料的整体色调，操作人员能够更容易辨认显示于取样试样G上的取样位置标记P的色调。
并且，激光照射部11还优选为将照射的激光L的亮度设为可变的结构。
通过将照射的激光L的亮度设为可变，例如为整体反射率高的原材料较多的取样试样G的情况下，可以降低显示于取样试样G上的取样位置标记P的亮度而提高防眩性。
另外，激光照射部11可以为若操作人员向控制部12输入取样结束，则显示下一个随机坐标上的取样位置标记P的结构，或经过一定时间后自动在下一个随机坐标上显示取样位置标记P的结构等，能够任意设定取样位置标记P的显示时机。
(取样方法)
参考图1、图3A至图5，对使用如上结构的取样位置显示装置10的本发明的取样方法进行说明。
图3A至图3C、图4A至图4C为逐步显示本发明的取样方法的说明图。并且，图5为逐步显示本发明的取样方法的流程图。
作为通过本发明的取样方法被取样的试样的一例的再生原料，可以举出包含电子基板、柔性基板、移动电话等破碎后仍保留原形的、尺寸较大的、例如最长一边的长度为10cm以上的再生原料的物质。这种尺寸较大的再生原料难以适用自动取样机。
通过本发明的取样方法，从1批量份的再生原料的一部分即取样试样(本发明所涉及的“试样”)G中进行取样，在确定平均品位时，将由一次可提取的一定量粉块混合物(批量)组成的再生原料的一部分作为取样试样G，搬入到设置有取样位置显示装置10的取样地点，例如如图3A所示，将该取样试样G摊开在铁板上。而且，操作人员以器具等进行整平，以使该取样试样G尽量成为一定的高度(图5：原料准备工序S1)。
接着，操作人员测量被整平的取样试样G的X方向和Y方向的长度，并将取样试样G被摊开的尺寸输入至由取样位置显示装置10的控制部12执行的取样用程序(软件)中。
控制部12根据被输入的取样试样G的摊开尺寸，如图3B所示，将该取样试样G从数据上划分为多个矩形区域E。关于划分为矩形区域的数量，根据被输入的取样试样G摊开的尺寸来改变，该尺寸越大划分为越多的矩形区域E。而且，对每个矩形区域E，通过产生随机数而随机生成取样位置坐标(位置信息)(图5：取样位置生成工序S2)。
这种矩形区域E是为了遍及整个被整平的取样试样G均匀地生成取样位置坐标(位置信息)而在取样用程序的数据上进行适当划分而得到的，也可以不特别设定这种矩形区域E而设为随机生成取样位置坐标(位置信息)的取样用程序。此时，优选附加遍及整个取样试样G而均匀地生成取样位置坐标(位置信息)的例行程序，以免取样位置坐标(位置信息)偏向局部而生成。
具体而言，控制部12例如如图3A及图3B所示，将经整平并摊开为X方向为9m，Y方向为3m，高度(厚度)为0.2m的取样试样G，从数据上划分为1.5m见方的12个矩形区域E。而且，对各个矩形区域E，随机设定0.5m见方的取样位置Es1至Es12。
如该图3B所示的例子，将各个矩形区域E划分为9个，通过随机选择其中之一来确定各个矩形区域E中的取样位置。由此，取样试样G上设定有共计12处随机确定的0.5m见方的取样位置Es1至Es12。
另外，除了将一个矩形区域E进一步划分为多个之后随机选择其中之一的方法以外，也可以设为随机直接确定一个矩形区域E内的任意坐标的步骤。此时，通过不选择与相邻矩形区域的界限附近的坐标，以防跨其他矩形区域进行取样。
接着，从被随机选择的12处取样位置Es1至Es12的坐标(位置信息)中，控制部12经由接口13向激光照射部11首先输出取样位置Es1的坐标(位置信息)。
如图3C所示，激光照射部11根据从控制部12输入的取样位置Es1的位置信息，向取样位置Es1照射激光L。而且，在取样试样G上的随机选择的取样位置Es1显示(投影)取样位置标记P(图5：取样位置标记显示工序S3)。
关于取样位置标记P，例如在各0.5m见方的取样位置Es1至Es12的中心坐标上显示“○”或“+”等形状的取样位置标记P。并且，也可以用“□”表示矩形的四角，以包围这些取样位置Es1至Es12的区域。这些取样位置标记P能够被连续点亮或闪烁。在本实施方式中，对于取样位置标记P，在取样位置Es1至Es12的中心坐标上显示“+”。
当通过这种激光L的照射显示取样位置标记P时，作为激光照射部11的激光光源使用可见光波长区域的绿色激光，由此操作人员无需特别佩戴激光防护眼镜等，也能够安全地进行操作。
接着，如图4A至图4C所示，操作人员从显示有取样位置标记P的取样位置Es1采集取样试样G，并得到各个取样位置上的样品(以下，称为份样)(图5：取样工序S4)。取样时，例如使用JIS标准中记载的份样采集用铲，操作人员通过份样采集用铲挖出该部分的取样试样G。
若完成取样位置Es1上的份样Q1的取样，则操作人员向控制部12输入取样位置Es1上的取样结束。控制部12经由接口13向激光照射部11输出随机被选择的取样位置Es2的坐标(位置信息)。
另外，一处取样位置上的取样结束之后，除了操作人员将其每次取样结束的情况输入至控制部12的方法以外，还可以由控制部12在经过一定时间后进行取样结束的处理。
如图4B所示，激光照射部11根据从控制部12输入的取样位置Es2的位置信息，向取样位置Es2照射激光L。而且，在取样试样G上的随机选择的取样位置Es2上，显示(投影)取样位置标记P(图5：取样位置标记显示工序S3)。
而且，如图4C所示，操作人员取得显示有取样位置标记P的取样位置Es2的份样Q2(图5：取样工序S4)。
重复这样的各工序，从通过控制部12随机选择的取样位置Es1至Es12分别取得(取样)份样Q1至Q12。
通过以上工序，完成基于本发明的取样方法的从再生原料中的份样取样。
根据如上所述的本发明的取样方法，通过取样位置显示装置10的控制部12，例如通过个人计算机，可随机生成再生原料的取样位置坐标(位置信息)，根据该位置信息，通过激光在再生原料上显示取样位置。由此，在对用于确定再生原料的平均品位例如用于确定有价金属的平均含量的份样进行取样时，能够可靠地排除操作人员人为地选定取样位置的随意性。
另外，关于这样进行取样的份样Q1至Q12，在进行细粉碎后，通过各种分析方法确定再生原料1批量份的化学成分、水分、粒度、物理特性及其他特性的平均值。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于此，在不脱离本发明的技术性构思的范围内，可以适当变更。
例如，在上述实施方式中，例示了对1批量用于提取样品的再生原料从12处取样份样的例子，但份样的取样数量是根据再生原料的量来适当确定的。例如，在JIS-M8100(1992)中记载有从1批量中采集的份样的最少所需数量，因此可以依照这种JIS标准来确定。
并且，在上述实施方式中，为了从取样试样G摊开的整个区域均匀地进行取样，数据上适当设定多个矩形区域，并在各个矩形区域内的随机位置上显示取样位置标记。然而，也可以无需特别设置这种矩形区域而随机生成取样位置坐标，以均匀分散在取样试样G摊开的整个区域。并且，对取样试样G，也可以在预先设定的固定位置显示取样位置标记。此时，对于取样试样G的每批量，因为预先设定的固定位置上的取样试样G的品位不同，所以能够进行排除随意性的取样。
另外，作为能够优选适用于本发明的取样位置显示装置及取样方法的试样，除了上述再生原料以外，还可以举出各种矿石、土壤及石灰等用于进行自动取样而破碎时花费工夫的物质。
实施例
验证了本发明的效果。
(本发明例)
在本发明例中，使用上述本发明的取样位置显示装置，按照本发明的取样方法，在再生原料上显示了随机取样位置，并由缺少取样经验的操作员(经验年数为0.5年)从该取样位置采集了份样。
将经使用的再生原料设为基板屑(5Lot)、含金银铜原料(2Lot)及淤渣(2Lot)，并将份样数设为12个汇集为1个。另外，关于其取样细节，依照JIS-M8100(1992)。
(比较例1)
在比较例1中，由具有15年取样经验的老练的操作员从随机选择的再生原料的取样位置采集了份样。经使用的再生原料、份样数与本发明例相同。并且，其他取样细节依照JIS-M8100(1992)。对于试样，将装入到两个集装袋内的再生原料摊开在铁板上，将高度设为200mm。被摊开的样品大小大致设为X方向4000mm×Y方向3000mm左右。
(比较例2)
在比较例2中，由缺少取样经验的操作员(经验年数为0.5年)在与比较例1相同的条件下实施了取样。
(比较例3、4)
比较例3、4为由具有15年取样经验的老练的操作员以使品位提高的方式随意实施试样采集的情况(比较例3)以及使品位下降的方式随意实施试样采集的情况(比较例4)。
并且，进行了经取样的再生原料的试样制备，之后分析了有价金属(金、银、铜)的含量并比较了本发明例及比较例1～4的结果。关于分析方法，对金及银，通过干式试金法(依据JIS-M8111)进行了分析，对铜，则通过硫代硫酸钠滴定法(依据JIS-M8121)或ICP发射光谱分析法进行了分析。有关金的分析结果示于表1，有关银的分析结果示于表2，并且有关铜的分析结果示于表3。
[表1]
[表2]
[表3]
根据表1至3中所示结果，相对于由具有15年经验的老练的操作员随意地取样有价金属较多部分的比较例3的含量值及随意地取样有价金属较少部分的比较例4的含量值，本发明例所示的含量值表示中间的含量值，成为排除随意性的结果。而且，本发明所示的含量值表示与老练的操作员为了尽量得到平均品位而实施取样的结果(比较例1)的含量值相近的值，被判断为与再生原料整体的平均品位相近。
另外，虽然比较例1的结果被判断为与再生原料整体的平均品位相近，但是从取样位置的决定与人直接相关这一点上，从第三者的观点来看，不能说完全排除了取样时的随意性。
另外，相比由具有15年经验的老练的操作员在相同条件下实施取样(比较例1)的结果，如果由缺少经验的操作员(经验年数为0.5年)在与比较例1相同条件下实施取样(比较例2)则产生了很大差异。而适用本发明由缺少经验的操作员(经验年数为0.5年)实施试样采集时的结果(本发明例)与比较例1所示的由具有15年经验的老练的操作员的结果大致相同。
根据以上结果，通过适用本发明的取样位置显示装置，能够完全排除取样时的随意性，且能够进行与再生原料整体的平均品位相近的取样。
根据本发明的取样位置显示装置的一种方式，能够提供当进行用于评价试样的取样时，能够排除随意性而进行取样的取样位置显示装置及取样方法。因此，具有产业上的可利用性。
符号说明
10-取样位置显示装置，11-激光照射部，12-控制部。

Claims (6)

1.一种取样位置显示装置，其在试样上显示取样位置，所述取样位置显示装置具备：
激光照射部，向摊开在取样地点上的试样照射激光，并在所述试样上显示任意形状的取样位置标记；及
控制部，控制该激光照射部。
2.根据权利要求1所述的取样位置显示装置，其中，
所述控制部，产生所述试样上的随机位置信息并输出至所述激光照射部；
所述激光照射部，根据所述位置信息，在所述试样上的随机位置上显示所述取样位置标记。
3.根据权利要求1或2所述的取样位置显示装置，其中，
所述取样位置标记能够任意改变显示形状、亮度及色调。
4.一种取样方法，其为使用权利要求1至3中任一项所述的取样位置显示装置的取样方法，所述取样方法具备：
在取样地点摊开试样并整平该试样的工序；及
从所述取样位置显示装置向被整平的所述试样照射所述激光束，并使用取样工具挖出显示有所述取样位置标记的位置的所述试样的工序。
5.一种取样方法，其为使用权利要求2或3所述的取样位置显示装置的取样方法，所述取样方法具备：
在取样地点摊开试样并整平该试样的工序；及
从所述取样位置显示装置向被整平的所述试样照射所述激光束，并使用取样工具挖出显示有所述取样位置标记的位置的所述试样的工序，
所述取样位置标记对所述试样显示被随机选择的所述取样位置。
6.根据权利要求4或5所述的取样方法，其中，
所述试样包含最长一边的长度为10cm以上的再生原料。
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