JP2001153965A

JP2001153965A - 金属の選別回収装置および方法

Info

Publication number: JP2001153965A
Application number: JP33538399A
Authority: JP
Inventors: Fumio Takeda; 文夫武田; Tetsuo Miyamoto; 哲郎宮本; Masakatsu Hayashi; 政克林; Tsutomu Hasegawa; 勉長谷川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP3728581B2

Abstract

(57)【要約】【課題】銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレスの選別
を人手によらないで行う。【解決手段】銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレスを
含む破砕片２が交流磁界内を通過するときの該破砕片の
インダクタンス変化量を測定するコイル９Ａ，９Ｂ，９
Ｃと、破砕片２の重量を測定する重量測定装置５００
と、銅、真鍮、亜鉛別に固有の基準色が予め定められ、
破砕片２の有する色が前記基準色と等価である部分の面
積を測定する画像センサ７０１及び色画像抽出装置７０
２とが設けられている。そして、測定したインダクタン
ス変化量に基づいて破砕片２の中からステンレスを識別
し、測定重量と前記インダクタンス変化量に基づいて破
砕片２の中からアルミを識別し、さらに測定面積に基づ
いて破砕片２の中から銅、真鍮、亜鉛を識別する。これ
により、破砕片を銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレ
ス、その他に選別して回収することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属を含む廃棄物
から銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレスの５種類の非
磁性金属を識別し、材質別に選別して回収する金属の選
別回収装置、および選別回収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属およびプラスチック等の
非金属が混在した廃棄物から、鉄および銅、真鍮、アル
ミ、ステンレス、亜鉛等の高価な非磁性金属を一括して
選別回収する処理が行われている。一般に、鉄の選別に
は磁気選別機が多く用いられ、鉄を除いた非磁性金属
（銅、真鍮、アルミ、亜鉛等）の選別には回転ドラム式
の渦電流選別機が用いられている。この渦電流選別機に
は円周上に磁石を備えた回転ドラムが設けられ、この回
転ドラムによって生じる回転磁界により非磁性金属に渦
電流が発生するので、非磁性金属は回転磁界から反発力
を受けて回転ドラムから飛ばされ、これにより、反発力
を受けない非金属との選別が可能となっている。

【０００３】風力選別機や振動式選別機も一般的に使わ
れている。これら風力選別機や振動式選別機は比重差を
利用しており、比重の大きな銅、真鍮、亜鉛、ステンレ
ス等の非磁性金属から、比重の小さなアルミの選別を比
較的容易に行うことができる。また比重の大きな液体
（重液）を使った比重選別機も使われている。この比重
選別機は、水に鉄の微粉をコロイド状に拡散させた液か
らなる重液を用いたもので、例えば比重が３である重液
を使えば、アルミは浮き、銅、真鍮、亜鉛、ステンレス
は沈むため、この選別機もアルミの選別を容易に行うこ
とができる。

【０００４】また、比較的大きな形状の破砕片に対して
は人手による選別（以下、手選別という）が多く行われ
ている。例えば、特開昭５７−８１８７８号公報には、
磁力選別機により鉄を除いた後、風力選別機により非金
属を除き、その後、非磁性金属の選別を主として手選別
で（小物に限っては風力選別機を利用して）行うことが
開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のうち、渦電流選別機では銅、真鍮、アルミ、
亜鉛を非金属から容易に選別することはできるが、銅、
真鍮、アルミ、亜鉛を各々材質別に分けるのは困難であ
る。また、ステンレスは導電性が低いので非金属側に回
収され、非金属とステンレスを選別する必要がある。

【０００６】風力選別機や振動式選別機では、銅、真
鍮、亜鉛、ステンレス等の非磁性金属からアルミを選別
することは可能であるが、比重の近い銅、真鍮、亜鉛、
ステンレスについては個々の選別が困難である。また、
アルミの選別についても１０ｍｍ以下の比較的均一な形
状の破砕片に対しては分離性能が良いが、１０〜２００
ｍｍのように寸法の大きい破砕片については形状の影響
を受けて選別が困難である。

【０００７】また、重液を使った比重選別機の場合も、
銅、真鍮、亜鉛、ステンレス等の非磁性金属からアルミ
を選別することは可能であるが、銅、真鍮、亜鉛、ステ
ンレスの選別は困難である。また、重液を使うために、
水処理設備が必要で設備が大型になり、さらに重液の比
重管理等の保守が必要である。なお、ステンレスに対し
ては、高磁力ドラムによるステンレス選別機があるが、
破砕片の大きさや形状に左右され、十分な回収は困難で
ある。

【０００８】さらに、上記公報に開示されたものでは、
比較的大きな形状の破砕片を選別回収することが一つの
狙いであるが、手選別に頼る部分が多いため、やむを得
ず作業者を騒音、汚れ、寒暑等の厳しい環境においた
り、長時間の単純作業に従事させることになってしま
う。また、手選別に頼れば人件費等によって処理コスト
が高くなることは避けられない。

【０００９】本発明の目的は、主要な非磁性金属である
銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレスの選別を人手によ
らないで行うことのできる金属の選別回収装置、および
金属の選別回収方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、金属を含む破砕片が交流磁界内を通過す
るときの該破砕片のインダクタンス変化量を測定するイ
ンダクタンス測定手段と、測定した前記インダクタンス
変化量から前記破砕片の材質を識別する第１の識別手段
と、破砕片の重量を測定する重量測定手段と、測定した
前記重量と前記インダクタンス変化量から前記破砕片の
材質を識別する第２の識別手段と、金属の材質別に金属
固有の基準色が予め定められ、破砕片の有する色が前記
基準色と等価である部分の面積を測定する色画像測定手
段と、測定した前記面積から前記破砕片の材質を識別す
る第３の識別手段と、前記各識別手段での識別結果に基
づいて材質別に破砕片を回収する回収手段とを備えたこ
とを特徴としている。

【００１１】上記構成によれば、インダクタンス測定手
段は、例えば高周波と低周波の交流電圧を２つのコイル
にそれぞれ印加して交流磁界を生じさせ、その交流磁界
内を破砕片が通過するときの破砕片のインダクタンス変
化を測定する。そして、第１の識別手段は、その測定し
たインダクタンス変化の比を求め、２周波数間における
インダクタンス変化の勾配が大きいときは破砕片はステ
ンレスと識別し、勾配が小さいときはステンレス以外の
他の非磁性金属であると識別する。

【００１２】次に、第２の識別手段は、前記２つのコイ
ルで測定した破砕片の３方向の面の面積に相当したイン
ダクタンス変化量を求め、さらにこの３方向の面に相当
するインダクタンス変化量から破砕片の体積に相当する
インダクタンス変化量を求める。この破砕片の体積に相
当するインダクタンス変化量と、重量測定手段で測定し
た破砕片の重量との比をとると、この比の値が破砕片の
密度の逆数に比例することから、この比の値の大きさか
らアルミと他の銅、真鍮、亜鉛とを識別することができ
る。

【００１３】次に、色画像測定手段は、銅、真鍮、亜鉛
の破砕片に対して各々材質固有の色を抽出して基準色と
して設定しておき、選別する破砕片に対して各々基準色
と等価な色の部分の面積を測定する。そして、第３の識
別手段は、色画像測定手段で測定した前記面積の総和を
求めるとともに、その面積の総和に対する基準色別の各
面積の比率を算出し、その比率が例えば５０％以上の場
合に、破砕片が当該基準色に対応する材質の金属である
と識別する。これにより、銅、真鍮、亜鉛を識別するこ
とができる。

【００１４】そして最後に回収手段は、上記各識別手段
での識別結果に基づいて、破砕片を銅、真鍮、アルミ、
亜鉛、ステンレス、その他に分けて回収する。

【００１５】なお、色画像測定手段の前工程に、破砕片
の表面層を除去する表面層除去手段を設けることができ
る。破砕片の表面には、ダスト、油、錆等の汚れが付着
していたり、また塗装やメッキが施されていたりする場
合が多く、このような場合でも上記表面層除去手段を設
けておけば、汚れ、塗装、メッキ等を除去して破砕片表
面に金属面を露出させることができるので、色画像測定
手段での測定が容易となる。

【００１６】また、本発明の金属の選別回収方法は、金
属を含む破砕片が交流磁界内を通過するときの該破砕片
のインダクタンス変化量を測定し、その測定したインダ
クタンス変化量に基づいて前記破砕片の材質を識別する
第１のステップと、破砕片の重量を測定し、その測定重
量と前記第１のステップで測定したインダクタンス変化
量に基づいて前記破砕片の材質を識別する第２のステッ
プと、金属の材質別に金属固有の基準色を予め定めてお
き、破砕片の有する色が前記基準色と等価である部分の
面積を測定し、その測定した面積に基づいて前記破砕片
の材質を識別する第３のステップと、前記各ステップで
の識別結果に基づいて材質別に破砕片を回収する第４の
ステップとを含むことを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は、本発明に係る金属の選別回
収装置の全体構成図である。図１に示すように、破砕片
の流れに沿って、ホッパ１００、第１の搬送装置２０
０、第２の搬送装置３００、ステンレス回収装置４０
０、重量測定装置５００、アルミ回収装置６００、第３
の搬送装置７００、銅回収装置８００、真鍮回収装置８
５０、亜鉛回収装置９００、その他回収装置９５０が配
置されている。

【００１８】そして、破砕機（図示せず）で破砕され、
さらに篩（図示せず）で粒径１０ｍｍ以下を除かれた粒
径１０〜２００ｍｍの金属を含む破砕片２は、ホッパ１
００に投入される。ホッパ１００の下方には、振動フィ
ーダ１０１，１０２が設けられ、破砕片２は振動フィー
ダ１０１によりホッパ１００から一定量づつ取り出さ
れ、振動フィーダ１０２により１列に整列され、さらに
１個づつ間隔をあけて搬送装置２００に送られる。

【００１９】搬送装置２００の上方にはフォトセンサ１
８が搬送方向に沿って２箇所に設けられており、搬送装
置２００上の破砕片２が１個づつ最小間隔（例えば３０
０ｍｍ）を確保できるように、最初のフォトセンサ１８
で破砕片同士の間隔が計測される。また、搬送装置２０
０の後段には可動ガイド２０１が設けられ、搬送装置２
００上の破砕片同士の間隔が設定値（例えば３００ｍ
ｍ）より小さい場合は、当該破砕片の通過を２番目のフ
ォトセンサ１８で検知して可動ガイド２０１を動作さ
せ、破砕片を回収ライン２５０へ回収する。回収された
破砕片は再度ホッパ１００へ投入される。

【００２０】フォトセンサ１８はフォトセンサアンプ１
９に接続され、フォトセンサアンプ１９はインターフェ
ース８を介して演算・制御装置２１に接続されており、
フォトセンサ１８からの信号はフォトセンサアンプ１９
およびインターフェイス８を介して演算・制御装置２１
に取り込まれる。なお、図１にはフォトセンサ１８が多
数設けられているが、他のフォトセンサ１８も同様に演
算・制御装置２１に接続されている。

【００２１】また、可動ガイド２０１にはアクチュエー
タ１６が設けられている。このアクチュエータ１６はア
クチュエータドライバ１７に接続され、アクチュエータ
ドライバ１７はインターフェース８を介して演算・制御
装置２１に接続されており、アクチュエータ１６は演算
・制御装置２１からの出力信号によって駆動制御され
る。なお、図１にはアクチュエータ１６が多数設けられ
ているが、他のアクチュエータ１６も、同様に演算・制
御装置２１からの出力信号によって駆動制御される。

【００２２】搬送装置３００には３組の検出用コイル９
Ａ，９Ｂ，９Ｃが設けられている。検出用コイル９Ａ，
９Ｂ，９Ｃはコイル用アンプ２０およびＡ／Ｄ変換器７
を介してインターフェース８に接続されている。各検出
用コイル９Ａ，９Ｂ，９Ｃの前にはフォトセンサ１８が
設けられ、破砕片２がフォトセンサ１８を通過した時の
検出信号をもとに各検出用コイル９Ａ，９Ｂ，９Ｃによ
りインダクタンス変化を検出する。また、破砕片２がコ
イルの検出部に無いときのインダクタンスを初期インダ
クタンスとして、次に送られてきた破砕片２が検出コイ
ルを通過する時に検出したインダクタンスと初期インダ
クタンスとの差をインダクタンス変化量として求める。
すなわち、励磁コイルに交流電圧を印加して発生した交
流磁界内を破砕片２が通過すると、破砕片２が導電性の
場合には破砕片２には渦電流が発生し、その結果、渦電
流によって発生する逆向きの磁界によってコイルのイン
ダクタンスが変化する。なお、図１では破砕片２の有無
によって生じる検出コイルの出力電圧の差をインダクタ
ンス変化量として検出する。

【００２３】次に各コイルについて詳細に説明すると、
検出用コイル９Ａは高周波数ｆ２の交流電圧が印加され
ており、搬送装置３００上の破砕片２に対して垂直方向
に磁界を発生している。検出用コイル９Ｂは低周波数ｆ
１の交流電圧が印加されており、搬送装置３００上の破
砕片２に対して同様に垂直方向に磁界を発生している。
また、検出用コイル９Ｃは高周波数ｆ２の交流電圧が印
加されており、搬送装置３００上の破砕片２に対して水
平方向に磁界を発生している。

【００２４】ここで、検出用コイル９Ａと検出用コイル
９Ｂにより測定した２周波数におけるインダクタンス変
化の比をとりコイルの出力で表す（周波数ｆ１における
出力電圧／周波数ｆ２における出力電圧）と、図２に示
すように導電率の低いステンレスは他の銅、真鍮、アル
ミ、亜鉛に比べて小さい値を示す。そこで、予めしきい
値を設定することでステンレスを識別することができ
る。また、非金属は高周波数ｆ２、低周波数ｆ１におい
て共にコイルの出力が低いことから、同様に予めしきい
値を設定することで識別可能である。

【００２５】搬送装置３００上で検出用コイル９Ｃの後
段にはエアーノズル３０１が設けられ、検出用コイル９
Ａ，９Ｂ，９Ｃにより非金属と識別された破砕片はエア
ーノズル３０１により搬送装置３００上から吹き飛ばさ
れて回収される。エアーノズル３０１には電磁弁３０２
を介してエアー源３０３が接続されており、電磁弁３０
２を動作させることによりエアーノズル３０１からエア
ーが噴射される。なお、電磁弁３０２は電磁弁ドライバ
３０４を介してインターフェース８に接続されており、
演算・制御装置２１によりその動作が制御されている。

【００２６】また、ステンレスは識別後、搬送装置３０
０の後段に設けられたステンレス回収装置４００に回収
される。すなわち、ステンレス回収装置４００には搬送
ガイドを兼ねたセパレータ４０１が設けられ、ステンレ
スが流れてきたときはセパレータ４０１を上方に開い
て、そのステンレスを回収する。セパレータ４０１はア
クチュエータ１６によって駆動される。

【００２７】ステンレス回収装置４００で回収されなか
った破砕片、つまりステンレス以外の非磁性金属は重量
測定装置５００に送られる。重量測定装置５００は上部
に傾斜受け台５０１を有し、破砕片が受け台５０１上を
滑り落ちている間に、受け台５０１下部の荷重センサ５
０２で破砕片の重量を測定する。荷重センサ５０２での
測定信号は、ストレインアンプ６で増幅され、さらにＡ
／Ｄ変換器７でデジタル信号に変換されてから、インタ
ーフェイス８を介して演算・制御装置２１に入力され
る。そして、ここで測定した破砕片の重量と、搬送装置
３００上の検出用コイル９Ａ，９Ｃで測定したインダク
タンス変化とからアルミを識別する。

【００２８】ここで、図４、図５および図６を用いて、
検出用コイル９Ａ，９Ｃによるインダクタンス測定方法
を説明する。図４に示すように、搬送ベルト３０５上の
破砕片２の３方向の投影面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が測定で
きると、破砕片２の体積Ｖは近似的に（Ｓ１×Ｓ２×Ｓ
３）の平方根で求まる。一方、破砕片の重量Ｗは破砕片
２の体積と比重の積で表せる。その結果、破砕片２につ
いてインダクタンス変化から求めた体積Ｖと重量Ｗの比
をとると、この値は破砕片の比重の逆数を表す。したが
って、比重約２.７のアルミと他の非鉄金属（比重約７.
１の亜鉛，比重約８.９の銅、真鍮）とを識別すること
が可能となる。

【００２９】また、図５および図６は、インダクタンス
変化の測定波形から破砕片２の各方向の投影面積を検出
する方法を示している。図５は検出用コイル９Ａの破砕
片２の通過における検出波形をコイルの出力電圧で示し
たものである。横軸に時間をとると破砕片２が接近する
と、図４における破砕片２の前方の側面に生じた渦電流
により出力はマイナスの波形を示す。したがって、この
マイナス区間の波形を積分した値が破砕片２の前方の側
面積Ｓ３に相当する。次に破砕片２がコイルの中央を通
過すると、出力波形は破砕片２の平面上に生じた渦電流
によってプラスの出力を示す。したがって、同様にこの
プラスの区間を積分した値が破砕片２の平面積Ｓ１に相
当する。

【００３０】また、図６は検出用コイル９Ｃの検出波形
を同様にコイルの出力電圧で示したものである。検出用
コイル９Ｃは搬送装置３００の搬送面に対して水平方向
に磁界をかけているので破砕片２が検出用コイル９Ｃに
近ずくとマイナスの波形を示し、その積分値は破砕片２
の前方側面の投影面積Ｓ３に相当する。また、破砕片２
がコイルの中央を通過する時はプラスの波形を示し、そ
の積分値Ｖ２は破砕片２の側面積Ｓ２に相当する。した
がって、検出用コイル９Ａのマイナス波形の積分値をＶ
３、プラスの波形の積分値をＶ１とし、検出用コイル９
Ｃのプラスの波形の積分値をＶ２とすると、破砕片２の
体積は（Ｖ１×Ｖ２×Ｖ３）の平方根で表される。

【００３１】したがって、破砕片２の体積に相当するコ
イル出力／重量は、（Ｖ１×Ｖ２×Ｖ３）／Ｗで表され、しきい値を設定することで図３に示すように
しきい値より大きければアルミ、小さければ銅、真鍮、
亜鉛と識別できる。識別されたアルミは、図１に示した
アルミ回収装置６００によって回収される。このアルミ
回収装置６００にもステンレス回収装置４００と同様
に、搬送ガイドを兼ねたセパレータ６０１が設けられ、
アクチュエータ１６によってセパレータ６０１を開閉さ
せることにより、アルミを回収することができる。

【００３２】次に、非金属、ステンレス、アルミは取り
除かれ銅、真鍮、亜鉛を含む破砕片２は、搬送装置７０
０へ送られる。そして、搬送装置７００の上方に設けら
れた画像センサ７０１で破砕片表面の色が検出される。
画像センサ７０１は色画像抽出装置７０２に接続され、
この色画像抽出装置７０２は積算カウンタ７０３を介し
てインターフェース８に接続されている。また、画像セ
ンサ７０１の周囲には照明装置７０４が設けられ、色画
像を検出するのに十分な照度を得ている。

【００３３】画像センサ７０１で破砕片表面の色が検出
されることで、破砕片は銅、真鍮、亜鉛に識別され、そ
の識別結果に基づき銅は銅回収装置８００に、真鍮は真
鍮回収装置８５０に、亜鉛は亜鉛回収装置９００に、ど
れにも該当しないその他の破砕片はその他回収装置９５
０にそれぞれ回収される。なお、銅回収装置８００、真
鍮回収装置８５０、および亜鉛回収装置９００には、ア
クチュエータ１６によって開閉駆動されるセパレータ８
０１，８５１，９０１がそれぞれ設けられている。

【００３４】画像センサ７０１の検出信号は色画像抽出
装置７０２に取り込まれ、予め設定した基準の色と等価
の色を画素単位で検出する。さらに等価と検出された画
素信号は積算カウンタ７０３に送られて二値化され、そ
の画素数がカウントされる。そして、検出した画像から
銅、真鍮、亜鉛の基準色と等価な色の画素数が算出さ
れ、その算出結果がインターフェイス８を介して演算・
制御装置２１に取り込まれる。

【００３５】次に、図７〜図１０を用いて、色の検出に
よる識別方法について具体的に説明する。まず、図７は
例として銅の破砕片について検出し、破砕片全体を二値
化した画像を示している。すなわち、図中、白ぬけの図
形は銅の破砕片を表しており、投影面積に相当してい
る。この面積は二値化した画素をカウントすることで求
められＳ０とする。

【００３６】図８は基準色として銅の色と等価な色の画
素を抽出し、二値化（白抜け）したものを示している。
その面積をカウントしＳ１（銅色の面積）とする。同様
に図９は、基準色として真鍮の色と等価な色の画素を抽
出し、二値化（白ぬけ）したものを示している。その面
積をカウントしてＳ２（真鍮色の面積）とする。さらに
図１１は、基準色として亜鉛の色と等価な色の画素を抽
出し、二値化（白ぬけ）したものを示している。その面
積をカウントしてＳ３（亜鉛色の面積）とする。そし
て、これらの測定した基準色と等価な各々の色の面積と
これらの等価色の面積の総和との比から材質を識別す
る。

【００３７】すなわち、銅の色を示す面積比率Ｓ１
／（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）真鍮の色を示す面積比率Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）亜鉛の色を示す面積比率Ｓ３／（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）を求め、これらの比の値の中で一番大きい色の材質とし
て識別する。または、予めしきい値を設定しておき、そ
のしきい値を越えた材質に識別することも可能である。

【００３８】次に、図１１は本発明での識別結果を従来
での識別結果と比較したものである。従来用いられてい
る識別方法は、例えば特開平７−２７５８０２号公報に
開示されているように、破砕片の面積（Ｓ０）に対する
各々抽出した各材質の色の面積の比から識別する。

【００３９】すなわち、銅の色を示す面積比率はＳ１／Ｓ０真鍮の色を示す面積比率はＳ２／Ｓ０亜鉛の色を示す面積比率はＳ３／Ｓ０を求め、その比の値が一番大きい色の材質に識別してい
る。

【００４０】図１１において横軸に識別率（破砕片に対
して測定した各等価色の面積比率の最大値）を示し、縦
軸には破砕片に対して測定した各等価色の面積比率の最
大値が横軸に示す識別率の値より大きい破砕片の割合を
識別可能率として示している。本発明の識別方法によれ
ば、図中のプロット（■）で示すように全体の８５％が
識別率９０％で識別可能であり、全体の９５％が識別率
７０％で識別可能である。特に全体の１００％が識別率
５０％で識別可能である。それに対して従来の識別方法
では、図中のプロット（●）で示すように識別率が５０
％となるのは全体で１０％しかなく、全体の９５％の破
砕片は識別率が１０％である。識別率が１０％程度では
汚れの多い破砕片に対しては識別が不良となる。

【００４１】次に、図１２は、本発明によって非磁性金
属５種類を識別する際のフローを示している。ホッパか
ら供給された破砕片は間隔検出が行われ、間隔不良の破
砕片については再供給のためにホッパに戻され、間隔良
の破砕片のみ識別部へ搬送される（ステップＳ１，Ｓ
２）。そして識別部ではインダクタンス変化検出を行い
（ステップＳ３）、その値の大きさから非金属の識別を
行って（ステップＳ４）、非金属を回収する。次に２周
波数間におけるインダクタンス変化の勾配からステンレ
スの識別を行って（ステップＳ５）、ステンレスを回収
する。さらに破砕片の重量検出を行って（ステップＳ
６）、インダクタンス変化と重量の比からアルミの識別
を行って（ステップＳ７）、アルミを回収する。

【００４２】また、他の非鉄金属に対しては色画像検出
を行って（ステップＳ８）、銅、真鍮、亜鉛に対する材
質固有の色と等価な色の面積を検出し、各々検出した色
の面積の総和に対する各固有の色の面積比率から銅、真
鍮、亜鉛とその他を識別して各々材質別に回収する。

【００４３】なお、本実施の形態では、検出用コイル９
Ａ，９Ｂ，９Ｃはインダクタンス測定手段を、重量測定
装置５００は重量測定手段を、画像センサ７０１および
色画像抽出装置７０２は色画像測定手段をそれぞれ構成
している。また、第１〜第３の識別手段は演算・制御装
置２１内に設けられている。

【００４４】また、色を検出する際、破砕片の表面の汚
れ（ダスト、油、錆等）、塗装、メッキにより誤識別す
る可能性がある場合は、図１３に示すように、破砕片の
表面層を除去する表面層除去装置７５０を、搬送装置７
００の上流側に配置すると良い。この表面層除去装置７
５０は、軸先端に設けたワイヤブラシ７５１をモータ７
５２で回転させることにより、搬送ベルト７０５上の破
砕片２の表面層を除去することができる。また、色画像
検出のタイミングはフォトセンサ１８により破砕片先端
の通過タイミングを検出し、先端から表面除去を行う位
置を算出しておけば、色画像の検出時にも破砕片先端を
フォトセンサ１８で検出して表面層除去部７５３が色画
像検出部に達したタイミングで測定を行うことができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第一ステップとしてステンレスを識別し、第二ステップ
としてアルミを識別し、第三ステップとして銅、真鍮、
亜鉛を識別することができ、銅、真鍮、アルミ、亜鉛、
ステンレスの選別回収を高精度に且つ自動的に行うこと
ができる。

【００４６】また、破砕片の中に非金属が混入していて
も、非磁性金属に比べてインダクタンス変化量が小さい
ことから非金属を容易に識別可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属の選別回収装置の全体構成図
である。

【図２】ステンレスと他の非磁性金属との識別結果を示
した図である。

【図３】アルミと銅、真鍮、亜鉛との識別結果を示した
図である。

【図４】コイルにより測定する破砕片の３方向の面積を
示した図である。

【図５】破砕片の平面方向に磁界を発生するコイルで破
砕片を測定した出力波形を示した図である。

【図６】破砕片の側面方向に磁界を発生するコイルで破
砕片を測定した出力波形を示した図である。

【図７】破砕片の投影面積を示す二値化画像を示した図
である。

【図８】銅の基準色と等価な色の面積を示す二値化画像
を示した図である。

【図９】真鍮の基準色と等価な色の面積を示す二値化画
像を示した図である。

【図１０】亜鉛の基準色と等価な色の面積を示す二値化
画像を示した図である。

【図１１】色による識別の本発明による方法と従来方法
との精度比較を示した図である。

【図１２】本発明に係る金属の選別回収方法のフローを
示した図である。

【図１３】表面層除去装置の構成図である。

【符号の説明】

２破砕片９Ａ，９Ｂ，９Ｃ検出用コイル１８フォトセンサ２１演算・制御装置１００ホッパ２００，３００，７００搬送装置３０１エアーノズル４００ステンレス回収装置５００重量測定装置６００アルミ回収装置７０１画像センサ７０２色画像抽出装置７０３積算カウンタ７０４照明装置７５０表面層除去装置８００銅回収装置８５０真鍮回収装置９００亜鉛回収装置９５０その他回収装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ０７Ｂ 15/00 Ｂ０７Ｂ 15/00 (72)発明者林政克茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者長谷川勉東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所環境システム推進本部内Ｆターム(参考） 2F063 AA50 BB05 BC10 BD17 DA05 DD04 GA08 2G020 AA04 AA08 DA05 DA32 DA35 DA66 3F079 AB00 BA06 BA11 BA28 CA29 CA32 CA36 CA37 CB09 CB12 CB25 CB29 CB35 CC03 CC06 DA12 DA15 EA02 4D021 JA20 KA05 KA12 LA01 LA04 LA05 MA02 MA06 MA10 NA02 NA06 NA09 NA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属を含む破砕片が交流磁界内を通過す
るときの該破砕片のインダクタンス変化量を測定するイ
ンダクタンス測定手段と、測定した前記インダクタンス
変化量から前記破砕片の材質を識別する第１の識別手段
と、破砕片の重量を測定する重量測定手段と、測定した前記
重量と前記インダクタンス変化量から前記破砕片の材質
を識別する第２の識別手段と、金属の材質別に金属固有の基準色が予め定められ、破砕
片の有する色が前記基準色と等価である部分の面積を測
定する色画像測定手段と、測定した前記面積から前記破
砕片の材質を識別する第３の識別手段と、前記各識別手段での識別結果に基づいて材質別に破砕片
を回収する回収手段と、を備えた金属の選別回収装置。
【請求項２】請求項１に記載の選別回収装置におい
て、前記色画像測定手段は、前記破砕片に対して基準色と等
価な色の部分の面積を基準色別に測定し、前記第３の識別手段は、前記色画像測定手段で測定した
面積の総和を求めるとともに、その面積の総和に対する
基準色別の各面積の比率を算出し、その比率が５０％以
上の場合に、前記破砕片が当該基準色に対応する材質の
金属であると識別することを特徴とする金属の選別回収
装置。
【請求項３】銅、真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレスを
含む破砕片が交流磁界内を通過するときの該破砕片のイ
ンダクタンス変化量を測定するインダクタンス測定手段
と、測定した前記インダクタンス変化量に基づいて前記
破砕片の中からステンレスを識別する第１の識別手段
と、破砕片の重量を測定する重量測定手段と、測定した前記
重量と前記インダクタンス変化量に基づいて前記破砕片
の中からアルミを識別する第２の識別手段と、銅、真鍮、亜鉛別に固有の基準色が予め定められ、破砕
片の有する色が前記基準色と等価である部分の面積を測
定する色画像測定手段と、測定した前記面積に基づいて
前記破砕片の中から銅、真鍮、亜鉛を識別する第３の識
別手段と、前記各識別手段での識別結果に基づいて、破砕片を銅、
真鍮、アルミ、亜鉛、ステンレス、その他に選別して回
収する回収手段と、を備えた金属の選別回収装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の選別回
収装置において、前記色画像測定手段の前工程に、破砕片の表面層を除去
する表面層除去手段を設けたことを特徴とする金属の選
別回収装置。
【請求項５】金属を含む破砕片が交流磁界内を通過す
るときの該破砕片のインダクタンス変化量を測定し、そ
の測定したインダクタンス変化量に基づいて前記破砕片
の材質を識別する第１のステップと、破砕片の重量を測定し、その測定重量と前記第１のステ
ップで測定したインダクタンス変化量に基づいて前記破
砕片の材質を識別する第２のステップと、金属の材質別に金属固有の基準色を予め定めておき、破
砕片の有する色が前記基準色と等価である部分の面積を
測定し、その測定した面積に基づいて前記破砕片の材質
を識別する第３のステップと、前記各ステップでの識別結果に基づいて材質別に破砕片
を回収する第４のステップと、を含む金属の選別回収方
法。