JP2004279123A - Material distinguishing device for mixed waste - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般家庭から排出される資源ごみや産業廃棄物のなどの混合廃棄物において、塩化ビニールなどのプラスチック材質とそれ以外のものに識別する材質識別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般家庭から排出される資源ごみや産業廃棄物のなどの混合廃棄物は、紙、ビニールなどのプラスチック、木、コンクリート、土、金属製品類、布類、ゴム、ガラス製品などが混在し、その中から資源ごみとして回収するため、プラスチック材質のものを選別する必要がある。
その選別には、選別ラインの搬送コンベア上を流れる間に作業員の目視によって人為的に選別したり、搬送コンベアの直上部に設けた赤外線センサなどからなる材質識別装置により、混合廃棄物から塩化ビニールなどのプラスチック材の表面を材質識別し、その識別結果に基づき作業員が人為的に選別したり、さらには識別結果により機械的に選別している。
その赤外線センサなどで識別する場合、ベルト上を移動する混合廃棄物が上下方向に重なり合っていると、赤外線センサが上部にあるので、その照射光が上方に位置する混合廃棄物に邪魔されて、その下方に位置する混合廃棄物に照射されないまま材質識別装置を通過してしまい、混合廃棄物中から識別対象物であるプラスチック材を正確に識別できない場合がある。
また、搬送コンベアの直上部に複数の赤外線センサを平面的に配置して上記赤外線センサから下向きに照射して識別対象物を識別する方法も考えられるが、この場合、識別対象物の上表面を確実に照射して識別できるとしても、横向き状態で搬送される混合廃棄物中に複合パイプなどのパイプ類が混在する場合、その内面に赤外線センサからの照射光が当らないため、内面材質を識別することができない。因みに、前記の複合パイプとは金属管やコンクリート(モルタル)管などの外面および内面にプラスチックを被覆または積層したパイプのことである。
【0003】
また、プラスチック材の選別方法として、図4に示すように、ベルトコンベア21によって移送中のプラスチック容器の原料20の種類を赤外線分光器22で判別し、ベルトコンベア21の進行方向に少なくとも1ヵ所以上設けた自動分別機(図示省略)を赤外線分光器22の指令信号に応じて作動させて、原料の種類に応じてプラスチック容器を選別するものがあり、この選別方法における赤外線分光器22は、ベルトコンベア21の外側の一方に発光源22aを設け、他方にこの発光源22aに対向して受光源22bを設けて、赤外線分光器22により、ベルトコンベア21によって整列されて移送中の各種廃棄プラスチック容器20の原料の種類を検出するものである。すなわち、廃棄プラスチック容器20がベルトコンベア21の外側に設けた赤外線分光器22の発光源22aと受光源22bとの間を通過するとき、その原料の種類の違いを分光検出波形によって判別するのである(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平08−1101号公報 (第2頁、第2図)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に記載の従来技術は、発光源22aと受光源22bがベルトコンベア21の走行方向に直角かつ対向状に配置され、その照射光が前記走行方向に対して直角方向に向いているため、この照射光はランダムな向きで搬送される混合廃棄物中の複合パイプの内面をほとんど照射することができない。だから、識別対象物である廃棄プラスチック容器20がベルトコンベア21上を一定の向きでしかも1列状態に移送されることが前提であり、このため、識別対象物を含む混合廃棄物がベルトコンベア21の幅方向に多列状態で、しかも上下方向に重なり合って搬送される場合は、発光源22aからの照射光が混合廃棄物により邪魔されて受光源22bに達しないため確実に識別ができず、その精度が充分でないという問題がある。
【0006】
そこで、この発明は、一般家庭から排出される資源ごみや産業廃棄物などの混合廃棄物中から廃プラスチック材および複合パイプ類を比較的簡単な構造により、確実かつ高確率に材質識別することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、この発明の混合廃棄物の材質識別装置は、搬送コンベアのベルトの上方から搬送面に向けて反射式光センサを複数個設け、その反射式光センサの少なくとも1つの光線方向の向きを他のものと異ならせたことにより、1つの光線方向は、上記ベルトの走行方向に直角な方向に対して傾いた向きとなるから、この光線は上記ベルトの搬送面における照射距離が長くなり、このため、上記ベルトの搬送面に広がった(多列)状態で搬送される混合廃棄物中のプラスチック材を識別する機会が増える。また、上記1つの傾いた光線がプラスチックを内面被覆または積層した複合パイプの内面を照射し、その材質を識別できる。
【0008】
上記反射式光センサを上記ベルトの両側部に設けたものとするとともに、上記反射式光センサの光線方向を共に該ベルト上流側または下流側に向けたことにより、上記ベルトの両側から照射するので、混合廃棄物が上記ベルトの幅方向に広がって搬送される場合において、一側の反射式光センサの光線が他の混合廃棄物に遮られているときは混合廃棄物が他側の反射式光センサの光線を受けて識別力が向上する。また、光線が混合廃棄物の中まで入る機会が高まる。さらに、光線方向を共に該ベルトの上流側または下流側に向けることにより、複合パイプの内面を照射し、その材質を検知し、識別できる。
上記反射式光センサを上記ベルトの両側部および上部に設けた構成を採用することにより、ほぼ水平な横向き状態で搬送される廃プラスチックを内面被覆または積層した複合パイプだけでなく、ほぼ垂直な縦向き状態で搬送される複合パイプのいずれの内面も確実に検知し、識別できる。
上記反射式光センサの内の1個を上記ベルトの一側部に設け、他の1個を上記ベルトの上部に設けたものとするとともに、上記反射式光センサの光線方向を共に該ベルトの上流側または下流側に向けた構成を採用することができる。
【0009】
上記反射式光センサの光線方向を上記ベルトの搬送面に向けて斜め下向きとした構成の採用により、光線が重なり合っている混合廃棄物の中まで入る機会がさらに高まる。
上記反射式光センサを、その光線が該ベルトの搬送面上で互いに交差しないように設けた構成の採用により、その光線の交差によって生じる反射光量の干渉がなく、混合廃棄物中の廃プラスチックを高精度に検知し、識別できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。図1から図3において、1はベルト2を具えた搬送コンベアで、ベルト2上に一般家庭から排出される資源ごみや産業廃棄物などである紙、ビニールなどのプラスチック、木、コンクリート、土、金属製品類、布類、ゴム、ガラス製品などの混合廃棄物Pを一端上部から供給して搬送し、他端から排出するようになっている。
ベルト2は本体フレーム5に支持された両端のドラム3,4に巻回され、図示しない駆動装置によって回転するドラム4により走行する。6はドラム4の排出付近に設けた排出シュートである。
7はベルト2の走行方向に対し直角に跨いで設置した門型のセンサフレームである。8,9はセンサフレーム7の両側面からベルト2の上方の搬送面に向けて設けた反射式光センサである。この反射式光センサとして赤外線センサや近赤外線センサなどを使用することができる。以後は赤外線センサを用いて説明する。
【0011】
赤外線センサ8,9は照射光用の光源部とこの光源部と並設する反射光用の受光部とからなり、光源部から照射光を混合廃棄物Pに照射し、混合廃棄物Pから反射した反射光を受光部で受光するようになっている。
また、赤外線センサ8,9はいずれもベルト2の上流側に向けて設ける。すなわち、ベルト2の走行方向線dと光源部からの照射光線a,bとのなす角度をそれぞれα1、β1に設定する。前記角度α1、β1は照射光線a,bが交差しないような角度に変え、例えばα1=75度、β1=60度に設定する。ただし、赤外線センサ8,9の上下方向の取付け位置をずらせば、前記角度α1、β1は同じでもよい。このように赤外線センサ8,9を所定の角度で設置することにより、混合廃棄物Pの上表面のみならず、特に識別対象物である複合パイプがほぼ垂直な縦向き状態以外の向きで搬送されてきても、該複合パイプの内面へ光源部からの照射光が当たり反射光が受光部で受光される。
さらに、赤外線センサ8,9をベルト2の搬送面に向けて斜め下向きに設定する。すなわち、センサフレーム7両側面の垂直面eと光源部からの照射光線a,bとのなす角度をそれぞれα2、β2に設定する。前記角度α2、β2は前記角度α1、β1が交差しないように設定されておれば同一角度でもよいが、前記角度α1、β1が逆に同じであれば、照射光線a,bが交わないように異なる角度に設定する。
照射光線a,bが交差しないようにする理由は、該照射光線a,bが交差することにより、混合廃棄物Pからの反射光の光量が干渉して変わることを避けて廃プラスチックのみからの正確な光量を受光するためである。
赤外線センサ8,9は、図示の例ではいずれもベルト2の上流側に向けて設けたが、下流側に向けて設けても同効である。
【0012】
10はセンサフレーム7の上面からベルト2に向けて設けた赤外線センサなどの反射式光センサで、照射光用の光源部とこの光源部と並設する反射光用の受光部とからなる。反射式光センサ10の光源部からの照射光線cは、赤外線センサ8,9と同様に、図2に示すように上流側または下流側に向けて所定の傾き角度を付けるが、ベルト2の搬送面に直下する方向でもよい。ただし、光源部からの照射光線cは前記照射光線a,bと、前記と同様の理由で、交差しないようにする。
【0013】
前記の構成において、一般家庭から排出される資源ごみや産業廃棄物などの混合廃棄物Pを搬送コンベア1の一端からベルト2上に供給する。ベルト2上の混合廃棄物Pはベルト2上の幅方向に広がった(多列)状態で、しかも上下方向に重なり合い、さらにまちまちの方向を向いた状態で搬送される。この搬送過程で、混合廃棄物Pにベルト2の両側面に設けた赤外線センサ8,9の光源部から照射した照射光が当たり、その表面で反射されて反射光となり、反射光が受光部で受光される。例えば、反射式光センサ8の照射光線aが他の混合廃棄物に遮られているときは混合廃棄物が反射式光センサ9の照射光線bを受けて識別力が向上する。さらに、照射光の光線方向を共にベルト2の上流側または下流側に向けることにより、複合パイプの内面を照射し、その材質を検知し、識別できる。
前記反射光の受光量が混合廃棄物P中の特定材質、すなわちプラスチックに特有の受光量の範囲内にあれば、プラスチック材質であることを識別するように予め設定しておく。このように設定された状態で混合廃棄物P中にプラスチックが存在すると、赤外線センサ8,9により、その廃プラスチックを判別することができる。例えば、混合廃棄物が図1に示すように複合パイプPである場合はその内面が照射光線aにより、また、複合パイプP1である場合は照射光線bにより確実に照射される。
赤外線センサ8,9により判別された廃プラスチックは、その判別した結果をランプなどで表示するようにして、そのランプの表示に基づいてセンサフレーム7の排出シュート6側に位置する作業員によって拾い上げ除去され、残りの混合廃棄物Pは排出シュート6から排出される。
このようにベルト2の両側面に設けた両赤外線センサ8,9の向きや照射光線a,bの照射角度を適宜の角度に設定することにより、混合廃棄物Pが上下方向に重なりあったり、まちまちの方向を向いていても、照射光線が混合廃棄物Pの表面に洩れなく当るとともに混合廃棄物の中まで入る機会が高まり、その反射光が受光されて混合廃棄物P中の識別対象物である廃プラスチック材が確実かつ高精度に識別されるのである。
また、反射式光センサ10により、混合廃棄物Pの上表面への照射の確率が高まり、また縦向きに搬送される複合パイプ内面の照射が可能となり、さらには赤外線センサ8,9との組み合わせにより一層識別精度を高めることができる。
【0014】
また、赤外線センサ8,9光源部からの照射光線a,bを搬送面に向かって斜め下向きに照射することで、照射光線a,bが混合廃棄物の中まで入る機会がさらに高まる。すなわち、混合廃棄物Pがベルト2の幅方向に広がりかつ上下に重なっている場合でも、下方の混合廃棄物Pにも照射され、識別対象物である廃プラスチックを確実に検知できて、識別精度が向上する。
また、内面にプラスチック被覆または積層した複合パイプがほぼ水平な横向き状態で搬送されても、光源部の照射光を複合パイプの開口から内面へ照射することが可能となる。この内面に照射されることは、その表面が汚れていて反射光を感知し難い場合であっても内面まで汚れていることは少ないから、その材質の識別精度が高まる。
【0015】
前記の実施形態では赤外線センサ8,9および10の組み合わせを挙げたが、赤外線センサ10と、赤外線センサ8または9との組み合わせも可能である。
【0016】
前記の実施形態では、識別された廃プラスチックを作業員により取り除いたが、人手を煩わさず、機械的除去手段を用いて取り除くことができる。この手段の一つとしては、搬送コンベア1の終端に図示しないダンパを介して廃プラスチックの排出路とそれ以外のものの排出路を設けてその終端から落下する廃プラスチックを、前記ダンパを作動して廃プラスチック側の排出路に切り換えて排出する形式である。他の一つは、搬送コンベア1のベルト2上を上記ベルト2の走行方向に対して直角方向に走行するスクレーパを設けて、このスクレーパを走行させてベルト2上の廃プラスチック材やパイプ類を掻き取り排出する形式である。前記いずれの場合も廃プラスチックのみを取り除くことは難しいが、少なくとも廃プラスチックが除かれた混合廃棄物Pは該廃プラスチックの混入率が極めて少ないものである。
【0017】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、搬送コンベアのベルトの上方から搬送面に向けて反射式光センサを複数個設け、その反射式センサの少なくとも1つの光線方向の向きを他のものと異ならせたことにより、上記ベルトの搬送面に広がった(多列)状態で搬送される混合廃棄物中のプラスチック材を識別する機会が増え、確実かつ高確率に材質識別できるとともにその処理能力もアップする。
また、上記1つの傾いた光線がプラスチックを内面被覆または積層した複合パイプの内面を照射し、その材質を識別できる。
さらに、混合廃棄物中に含まれる廃プラスチックの識別を事前の人的・機械的操作による配置換え整列を行なうことなくできるから、構造が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る材質識別装置の平面図
【図2】本発明の実施形態に係る材質識別装置の正面図
【図3】図2のA−A線矢視図
【図4】従来例の材質識別装置の一部を示す概略図で(A)は平面図、(B)は側面図
【符号の説明】
P 混合廃棄物(複合パイプ)
1 搬送コンベア
2 ベルト
3,4 ドラム
5 本体フレーム
6 排出シュート
7 センサフレーム
8,9 反射式光センサ(赤外線センサ)
10 反射式光センサ(赤外線センサ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a material discriminating apparatus for discriminating between plastic materials such as vinyl chloride and others in mixed wastes such as recyclable waste and industrial wastes discharged from general households.
[0002]
[Prior art]
Mixed waste such as recyclable garbage and industrial waste discharged from general households includes paper, plastic such as vinyl, wood, concrete, soil, metal products, cloth, rubber, glass products, etc. It is necessary to sort plastic materials in order to collect them as recyclable waste.
For the sorting, the workers can visually select the material while flowing on the conveyor on the sorting line, or use a material identification device such as an infrared sensor installed directly above the conveyor to convert the mixed waste into chloride. The surface of a plastic material such as vinyl is material-identified, and an operator manually sorts the material based on the identification result, or further mechanically sorts the material based on the identification result.
When identifying with the infrared sensor, etc., if the mixed waste moving on the belt overlaps vertically, the infrared sensor is at the top, so the irradiation light is disturbed by the mixed waste located above, In some cases, the mixed waste located below passes through the material identification device without being irradiated, and the plastic material as the identification target cannot be accurately identified from the mixed waste.
In addition, a method is also conceivable in which a plurality of infrared sensors are arranged in a plane just above the transport conveyor and the object to be identified is identified by irradiating the infrared sensor downward from the infrared sensor. Even if it is possible to identify by irradiating reliably, even if mixed pipes such as composite pipes are mixed in the mixed waste conveyed in the horizontal position, the inner surface is not identified because the irradiation light from the infrared sensor does not hit the inner surface. Can not do it. Incidentally, the above-mentioned composite pipe is a pipe in which plastic is coated or laminated on an outer surface and an inner surface such as a metal tube and a concrete (mortar) tube.
[0003]
As a method for sorting plastic materials, as shown in FIG. 4, the type of the
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-11081 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art described in
[0006]
Therefore, the present invention aims to identify waste plastic materials and composite pipes from mixed wastes such as recyclable garbage and industrial wastes discharged from ordinary households with a relatively simple structure and with high reliability and high reliability. Make it an issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a material identification device for mixed waste of the present invention is provided with a plurality of reflective optical sensors from above a belt of a transport conveyor toward a transport surface, and at least one of the reflective optical sensors is provided. By making the direction of one light beam direction different from the other, one light beam direction is inclined with respect to a direction perpendicular to the running direction of the belt. The irradiation distance becomes longer, and therefore, the opportunity to identify the plastic material in the mixed waste conveyed in a state of being spread (multi-row) on the conveying surface of the belt increases. Further, the one inclined light beam illuminates the inner surface of the composite pipe in which the inner surface is covered or laminated with plastic, and the material can be identified.
[0008]
Since the reflection type optical sensor is provided on both sides of the belt, and the light beam direction of the reflection type optical sensor is directed to the upstream side or the downstream side of the belt, irradiation is performed from both sides of the belt. When the mixed waste is conveyed while being spread in the width direction of the belt, when the light from the reflection type optical sensor on one side is blocked by another mixed waste, the mixed waste is reflected on the other side. The discrimination power is improved by receiving the light beam from the optical sensor. Also, the chance of light rays entering the mixed waste increases. Further, by directing both light beams toward the upstream side or the downstream side of the belt, the inner surface of the composite pipe can be irradiated, and the material thereof can be detected and identified.
By adopting a configuration in which the reflection type optical sensor is provided on both sides and the upper part of the belt, not only a composite pipe in which waste plastic conveyed in a substantially horizontal state is covered or laminated, but also a substantially vertical vertical Any inner surface of the composite pipe conveyed in the oriented state can be reliably detected and identified.
One of the reflection-type optical sensors is provided on one side of the belt, and the other is provided on the upper portion of the belt. A configuration directed to the upstream side or the downstream side can be adopted.
[0009]
By adopting a configuration in which the light beam direction of the reflection type optical sensor is obliquely downward toward the conveying surface of the belt, the chance of the light beam entering the overlapping mixed waste is further increased.
By adopting a configuration in which the reflection type optical sensor is provided so that the light beams do not cross each other on the conveying surface of the belt, there is no interference of the reflected light amount caused by the crossing of the light beams, and the waste plastic in the mixed waste can be removed. Highly accurate detection and identification.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3,
The
[0011]
The
Further, the
Further, the
The reason why the irradiation light beams a and b do not intersect is that the irradiation light beams a and b do not intersect with each other so that the amount of reflected light from the mixed waste P does not change due to interference, and only the light from the waste plastic is used. This is for receiving an accurate light amount.
Although the
[0012]
[0013]
In the above configuration, mixed waste P such as recyclable waste and industrial waste discharged from a general household is supplied onto the
If the received light amount of the reflected light is within a range of a specific material in the mixed waste material P, that is, a range of the received light amount specific to the plastic, it is set in advance so as to identify the plastic material. When plastic is present in the mixed waste P in the state set as described above, the waste plastic can be determined by the
The waste plastic determined by the
By setting the directions of the
Further, the reflection type
[0014]
In addition, by irradiating the irradiation light beams a and b from the light sources of the
Further, even when the composite pipe with the plastic coating or lamination on the inner surface is conveyed in a substantially horizontal horizontal state, the irradiation light of the light source unit can be radiated from the opening of the composite pipe to the inner surface. Irradiation on the inner surface improves the identification accuracy of the material because the inner surface is less likely to be contaminated even if the surface is dirty and it is difficult to detect reflected light.
[0015]
In the above-described embodiment, the combination of the
[0016]
In the above-described embodiment, the identified waste plastic is removed by the operator, but the waste plastic can be removed using a mechanical removal means without any trouble. As one of the means, a discharge path for waste plastic and a discharge path for other waste are provided at the end of the
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of reflective optical sensors are provided from above the belt of the transport conveyor toward the transport surface, and the direction of at least one light beam direction of the reflective sensor is made different from that of the other. As a result, the chance of identifying the plastic material in the mixed waste conveyed in a state of being spread (multi-row) on the conveying surface of the belt increases, and the material can be identified with high probability and the processing ability is improved.
Further, the one inclined light beam illuminates the inner surface of the composite pipe in which the inner surface is covered or laminated with plastic, and the material can be identified.
Further, the structure can be simplified since the waste plastic contained in the mixed waste can be identified without performing rearrangement and alignment by prior human and mechanical operations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a material identification device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a front view of the material identification device according to the embodiment of the present invention; FIG. 4 is a schematic view showing a part of a conventional material identification device, in which (A) is a plan view and (B) is a side view.
P Mixed waste (composite pipe)
DESCRIPTION OF
10. Reflection type optical sensor (infrared sensor)
Claims (6)
反射式光センサを複数個設け、その反射式光センサの少なくとも1つの光線方向の向きを他のものと異ならせたことを特徴とする混合廃棄物の材質識別装置。Material of the mixed waste P on the belt 2 of the conveyor 1 for discriminating between the waste plastic and the other mixed waste P by a reflective optical sensor provided from above the belt 2 toward the conveying surface. In the identification device,
A material identification device for mixed waste, wherein a plurality of reflective optical sensors are provided, and the direction of at least one light beam direction of the reflective optical sensors is made different from that of others.
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