JP2013238524A - Sorting method and sorting system of plastic inclusion - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic material sorting system capable of sorting and collecting transparent plastic from plastic inclusion.SOLUTION: The plastic inclusion sorting method includes illuminating plastic inclusion 1 conveyed on a belt conveyer 4 with a beam of light including a near infrared region and detecting reflected light 6 with a near infrared detection device 7 to discriminate specific material from plastic inclusion. A reflection powder 14 is uniformly splayed over the belt conveyer before loading plastic inclusion on the belt conveyer, and the plastic inclusion is loaded on the reflection powder splayed over the belt conveyer. Dispersing mechanisms 16, 3 and 15 replenish the reflection powder to maintain the reflection powder at a constant level on the belt conveyer. Transparent plastic is discriminated and sorted as specific material from among the plastic inclusion.

Description

本発明は、使用済み家電製品の再資源化を目的とした、プラスチック片が混在する分別対象物から、特定のプラスチックを分別する分別方法および分別装置に関するものである。   The present invention relates to a sorting method and a sorting apparatus for sorting a specific plastic from a sorting object in which plastic pieces are mixed for the purpose of recycling used household electrical appliances.

近年の大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済活動が、地球温暖化や資源の枯渇など地球規模での環境問題を引き起こしている。このような状況の中、日本では、循環型社会の構築に向けて、平成13年4月から家電リサイクル法が完全施行され、使用済みになったエアコン、テレビ、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機のリサイクルが義務付けられている。   Recent mass production, mass consumption, and mass disposal economic activities have caused global environmental problems such as global warming and resource depletion. Under such circumstances, in Japan, the Home Appliance Recycling Law was fully enforced in April 2001 to build a recycling-oriented society. Recycling used air conditioners, TVs, refrigerators, freezers, and washing machines Is required.

一般的なプラスチック材料の自動分別に関する方法が、特許文献1で提案されている。   Patent Document 1 proposes a method related to automatic plastic material sorting.

図7に、従来のプラスチック材料の分別装置100の構成図を示す。   In FIG. 7, the block diagram of the conventional plastic material separation apparatus 100 is shown.

ベルトコンベア101上を流れるプラスチック混在物102に対して、光源103より近赤外線を含む光を照射し、材料識別装置104でプラスチック混在物102の反射光を受光し、個々に材質識別を行う。そして、ベルトコンベア101の後方に配置された複数個あるエアーノズル106において、特定のノズルから一定時間パルスエアを吐出することにより、材料識別装置104で識別された材料の内、特定材質のプラスチック105をプラスチック混在物102から分離する。   The plastic mixture 102 flowing on the belt conveyor 101 is irradiated with light including near infrared rays from the light source 103, and the material identification device 104 receives the reflected light of the plastic mixture 102 to individually identify the material. A plurality of air nozzles 106 arranged behind the belt conveyor 101 discharge pulse air from the specific nozzles for a certain period of time, so that the plastic 105 of a specific material among the materials identified by the material identification device 104 is removed. Separate from plastic mixture 102.

近赤外線領域においてはプラスチック毎に異なる吸収特性があるために、事前に登録した波形データと比較することにより材料を識別できる。識別対象をパルスエアによって混在物から分別できるために、リサイクル工場で大量に発生するポリプロピレン(以下、PP)、ポリスチレン(以下、PS)およびアクリロニトリルブタジエンスチレン(以下、ABS)など組成の近いプラスチック材料でも分別が可能である。   In the near-infrared region, since there is a different absorption characteristic for each plastic, the material can be identified by comparing with pre-registered waveform data. Because identification objects can be separated from mixed substances by pulsed air, even plastic materials with similar compositions such as polypropylene (hereinafter referred to as PP), polystyrene (hereinafter referred to as PS) and acrylonitrile butadiene styrene (hereinafter referred to as ABS), which are generated in large quantities at recycling plants, are separated. Is possible.

この構成において、静電気の影響でプラスチックがベルトコンベアに付着して、後工程のパルスエアで吹き飛ばす際のプラスチックの飛翔軌道に悪影響を与えるのを防止する為に、ベルトコンベアの材質として、炭素を練りこんだ、導電性の良い特性を持つ黒色のゴム材が使用されている。   In this configuration, in order to prevent plastic from adhering to the belt conveyor due to the influence of static electricity and adversely affecting the plastic flight trajectory when blown off with pulsed air in the subsequent process, carbon is kneaded as the material of the belt conveyor. However, a black rubber material with good conductivity is used.

特表2002−540397号公報Japanese translation of PCT publication No. 2002-540397

しかしながら、従来のプラスチック材料の分別装置では、透明プラスチックについては、プラスチック混在物からの分別回収が出来ないという課題を有していた。   However, the conventional plastic material separation apparatus has a problem that the transparent plastic cannot be separated and collected from the plastic mixture.

すなわち、従来のプラスチック材料の分別装置において、ベルトコンベアは炭素等の影響で黒色であり、近赤外線を反射しにくい状態になっている。透明プラスチックは、表面反射が無いので、ベルトコンベア上にある透明プラスチックについては、ベルトコンベアとほぼ同じ反射光が検出される。そのため、透明プラスチックについては識別することができず、プラスチック混在物からの分別回収が出来なかった。   That is, in the conventional plastic material sorting apparatus, the belt conveyor is black due to the influence of carbon or the like, and is in a state in which it is difficult to reflect near infrared rays. Since the transparent plastic has no surface reflection, the same reflected light as that of the belt conveyor is detected for the transparent plastic on the belt conveyor. For this reason, transparent plastics could not be identified and could not be collected separately from the plastic mixture.

本発明は上記従来の課題に鑑み、透明プラスチックについても分別回収を可能とし、リサイクル率を向上させたプラスチック混在物の分別方法および分別装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a plastic mixture separation method and a separation apparatus that enable separation and collection of transparent plastics and improve the recycling rate.

上述した課題を解決するために、第1の本発明は、
ベルトコンベアによって搬送されるプラスチック混在物に近赤外線領域を含む照明を照らし、近赤外線の検出器にて反射光を検出することにより前記プラスチック混在物の中から特定材質物を識別し、前記ベルトコンベアの搬出端より飛翔しながら排出される前記プラスチック混在物の飛翔経路に配置されたパルスエアノズル列からパルスエアを吐出することにより、前記プラスチック混在物から前記特定材質物を分別するプラスチック混在物の分別方法において、
前記プラスチック混在物を前記ベルトコンベア上に載置させる前に、前記ベルトコンベア上に粉末反射物を均等に散布させておき、
前記ベルトコンベア上に散布させた前記粉末反射物の上に、前記プラスチック混在物を載置し、
分散機構によって前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物を一定量に保つように補給し、
前記特定材質物として前記プラスチック混在物中の透明プラスチックを分別することを特徴とするプラスチック混在物の分別方法である。
In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention provides:
A plastic material conveyed by a belt conveyor is illuminated with illumination including a near infrared region, and a reflected light is detected by a near infrared detector to identify a specific material from the plastic mixture, and the belt conveyor A plastic mixture separation method for separating the specific material from the plastic mixture by discharging pulsed air from a pulse air nozzle array arranged in a flight path of the plastic mixture discharged while flying from the unloading end In
Before the plastic mixture is placed on the belt conveyor, the powder reflector is spread evenly on the belt conveyor,
Place the plastic mixture on the powder reflector dispersed on the belt conveyor,
Replenish so that the powder reflector on the belt conveyor is kept constant by a dispersion mechanism,
The method for separating plastic mixture, wherein the transparent plastic in the plastic mixture is separated as the specific material.

また、第2の本発明は、
前記透明プラスチックとは、アクリロニトリルブタジエンスチレンまたはポリスチレンであることを特徴とする第1の本発明のプラスチック混在物の分別方法である。
The second aspect of the present invention
The transparent plastic is acrylonitrile butadiene styrene or polystyrene according to the first aspect of the present invention.

また、第3の本発明は、
前記粉末反射物とは、ポリウレタンであることを特徴とする、第1または第2の本発明のプラスチック混在物の分別方法である。
The third aspect of the present invention
The powder reflecting material is a method for separating a plastic mixture according to the first or second aspect of the present invention, wherein the powder reflecting material is polyurethane.

また、第4の本発明は、
前記分散機構は、
前記粉末反射物を供給する粉末反射物供給部と、
前記プラスチック混在物の材料同士が重ならないように均一にして前記プラスチック混在物を前記ベルトコンベア上に載置するとともに、前記粉末反射物供給部から供給された前記粉末反射物を前記ベルトコンベア上に散布する振動供給機と、
前記ベルトコンベア上に散布されて前記粉末反射物を一定の厚さに分散させるブラシとを有することを特徴とする、第1〜第3のいずれかの本発明のプラスチック混在物の分別方法である。
The fourth aspect of the present invention is
The dispersion mechanism is
A powder reflector supply unit for supplying the powder reflector;
The plastic mixture is uniformly placed so that the plastic mixture materials do not overlap each other, and the plastic mixture is placed on the belt conveyor, and the powder reflector supplied from the powder reflector supply unit is placed on the belt conveyor. A vibration feeder to spray,
The method for separating plastic mixture according to any one of the first to third aspects of the present invention, further comprising: a brush that is dispersed on the belt conveyor and disperses the powder reflection material in a certain thickness. .

また、第5の本発明は、
前記ベルトコンベアに供給される前の前記プラスチック混在物に前記粉末反射物を付着させておくことにより、搬送中の前記ベルトコンベア上に前記粉末反射物を補給することを特徴とする、第1〜第4のいずれかの本発明のプラスチック混在物の分別方法である。
The fifth aspect of the present invention provides
The powder reflector is replenished on the belt conveyor being transported by attaching the powder reflector to the plastic mixture before being supplied to the belt conveyor. A fourth method of the present invention for separating plastic inclusions.

また、第6の本発明は、
不透明プラスチックの教示データ、前記粉末反射物の教示データおよび前記粉末反射物上の前記透明プラスチックの教示データを有し、前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物の存在量に応じて前記粉末反射物上の前記透明プラスチックの教示データを動的に変化させて、前記透明プラスチックを識別して分別することを特徴とする、第1の本発明のプラスチック混在物の分別方法である。
The sixth aspect of the present invention provides
There are teaching data of opaque plastic, teaching data of the powder reflector, and teaching data of the transparent plastic on the powder reflector, and on the powder reflector according to the amount of the powder reflector on the belt conveyor. The method for separating plastic mixture according to the first aspect of the present invention is characterized in that the transparent plastic teaching data is dynamically changed to identify and sort the transparent plastic.

また、第7の本発明は、
プラスチック混在物を供給する材料ホッパーと、
前記材料ホッパーから供給された前記プラスチック混在物の材料同士が重ならないように均一にする振動供給機と、
粉末反射物を前記振動供給機へ供給する粉末反射物供給部と、
前記振動供給機から前記粉末反射物が散布された後に、前記振動供給機から載置される前記プラスチック混在物を搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物を一定の厚さに分散させるブラシと、
前記ベルトコンベアによって搬送される前記プラスチック混在物に近赤外線領域を含む照明を照らす光源と、
前記プラスチック混在物からの遠赤外線の反射光を検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に応じて前記プラスチック混在物の中から特定材質物を識別する識別部と、
前記ベルトコンベアの搬出端より飛翔しながら排出される前記プラスチック混在物の飛翔経路に配置され、パルスエアを吐出して、前記プラスチック混在物から前記特定材質物としての透明プラスチックを分別するパルスエアノズル列とを備え、
前記粉末反射物を前記粉末反射物供給部から前記振動供給機へ供給し、供給された前記粉末反射物を前記振動供給機から前記ベルトコンベア上に散布した後に、前記プラスチック混在物を前記材料ホッパーから前記振動供給機へ供給し、供給された前記プラスチック混在物を前記振動供給機から前記粉末反射物が散布されている前記ベルトコンベア上に載置することを特徴とするプラスチック混在物の分別装置である。
The seventh aspect of the present invention
A material hopper that supplies plastic mixture;
A vibration feeder for making the plastic mixture materials supplied from the material hopper uniform so as not to overlap each other;
A powder reflector supply unit for supplying a powder reflector to the vibration feeder;
After the powder reflector is dispersed from the vibration feeder, a belt conveyor that conveys the plastic mixture placed from the vibration feeder;
A brush for dispersing the powder reflector on the belt conveyor to a certain thickness;
A light source for illuminating illumination including a near infrared region on the plastic mixture conveyed by the belt conveyor;
A detector for detecting far-infrared reflected light from the plastic mixture;
An identification unit for identifying a specific material from the plastic mixture according to the detection result of the detector;
A pulse air nozzle array that is disposed in a flight path of the plastic mixture discharged while flying from the carry-out end of the belt conveyor, discharges pulsed air, and separates the transparent plastic as the specific material from the plastic mixture; With
The powder reflector is supplied from the powder reflector supply unit to the vibration feeder, and the supplied powder reflector is sprayed from the vibration supplier onto the belt conveyor, and then the plastic mixture is removed from the material hopper. The plastic mixture is supplied to the vibration feeder, and the supplied plastic mixture is placed on the belt conveyor on which the powder reflector is dispersed from the vibration feeder. It is.

本発明を用いることにより、透明プラスチックについても分別回収を可能とし、リサイクル率を向上させたプラスチック混在物の分別方法および分別装置を提供することを目的とする。   By using the present invention, it is an object to provide a separation method and a separation apparatus for plastic inclusions that enable separation and collection of transparent plastics and improve the recycling rate.

本発明の実施の形態1のプラスチック分別装置の構成図Configuration diagram of plastic sorting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (a)本発明の実施の形態1の、ポリウレタンが付着していない状態のプラスチックを示す図、(b)本発明の実施の形態1の、ポリウレタンが付着している状態のプラスチックを示す図(A) The figure which shows the plastics of the state which has not adhered polyurethane of Embodiment 1 of this invention, (b) The figure which shows the plastics of the state of having adhered polyurethane of Embodiment 1 of this invention (a)白色PSをベルトコンベアを背景にしてその反射光を測定した場合の、反射光と波長との関係の概念を示す模式グラフ、および白色PSからの反射状態を示す模式側面図、(b)透明PSをベルトコンベアを背景にしてその反射光を測定した場合の、反射光と波長との関係の概念を示す模式グラフ、および透明PSからの反射状態を示す模式側面図、(c)本発明の実施の形態1のポリウレタン粉を適量散布したベルトコンベアに透明PSを載せて、透明PSをベルトコンベアを背景にしてその反射光を測定した場合の、反射光と波長との関係の概念を示す模式グラフ、および透明PSからの反射状態を示す模式側面図(A) A schematic graph showing the concept of the relationship between reflected light and wavelength when measuring the reflected light of a white PS against the background of a belt conveyor, and a schematic side view showing the reflected state from the white PS, (b) ) A schematic graph showing the concept of the relationship between reflected light and wavelength when measuring the reflected light of a transparent PS against a background of a belt conveyor, and a schematic side view showing the reflected state from the transparent PS, (c) book The concept of the relationship between reflected light and wavelength when a transparent PS is placed on a belt conveyor in which an appropriate amount of polyurethane powder according to Embodiment 1 of the invention is dispersed and the reflected light is measured with the transparent PS as the background of the belt conveyor. Schematic side view showing the state of reflection from the schematic graph and transparent PS (a)本発明の実施の形態1において、補正する前の、各プラスチックにおける反射光と波長の関係を示した図、(b)本発明の実施の形態1において、補正した後の、各プラスチックにおける反射光と波長の関係を示した図、(c)ポリウレタンの吸収係数と波長との関係を示した図、(d)本発明の実施の形態1において、補正演算を行う前後の比較を行った結果を示した図(A) The figure which showed the relationship between the reflected light and wavelength in each plastic before correction | amendment in Embodiment 1 of this invention, (b) Each plastic after correction | amendment in Embodiment 1 of this invention The figure which showed the relationship between the reflected light and a wavelength in (c) The figure which showed the relationship between the absorption coefficient of a polyurethane, and a wavelength, (d) In Embodiment 1 of this invention, the comparison before and after performing a correction calculation was performed. Figure showing the results 本発明の実施の形態1の、ポリウレタンの付着量変化への対応および半透明材料への適用を考慮した判定ステップを示す図The figure which shows the determination step which considered the response | compatibility to the adhesion amount change of polyurethane of Embodiment 1 of this invention, and the application to a translucent material 本発明の実施の形態1のPSプラスチック群の範囲を示すイメージ図The image figure which shows the range of PS plastic group of Embodiment 1 of this invention 従来の、プラスチック材料の分別装置の構成図Configuration diagram of a conventional plastic material sorting device

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1のプラスチック分別装置の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a plastic sorting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

複数種類が混在したプラスチック1は、材料ホッパー2に前工程から供給され一定量保管された後に、振動供給機3で材料同士が重ならずに均一になるようにほぐされ、ベルトコンベア4に供給される。   The plastic 1 in which a plurality of types are mixed is supplied to the material hopper 2 from the previous process and stored for a certain amount, and is then loosened by the vibration feeder 3 so that the materials do not overlap with each other and supplied to the belt conveyor 4. Is done.

この構成により、ベルトコンベア4上に存在するプラスチック1の流れ方向と横幅方向の分散状態を一定の状態にすることで、生産量をコントロールしている。   With this configuration, the production amount is controlled by making the distribution state of the plastic 1 existing on the belt conveyor 4 and the dispersion state in the width direction constant.

また、本実施の形態1のプラスチック分別装置は、ベルトコンベア4に供給された複数種類が混在するプラスチック1に対して、近赤外線領域を含む光を照射する光源5と、プラスチック1から反射した反射光6を検知する受光素子7と、受光素子7で検知された反射光6の信号を取得して材質を識別する識別装置8と、複数のパルスエアノズルを有する分別ユニット9と、仕切り板10により分けられた残渣ゾーン11および回収ゾーン12と、制御装置13とを備えている。   In addition, the plastic sorting apparatus according to the first embodiment has a light source 5 that irradiates light including a near-infrared region and a reflection reflected from the plastic 1 with respect to the plastic 1 that is supplied to the belt conveyor 4 and includes a plurality of types. A light receiving element 7 that detects the light 6, an identification device 8 that acquires a signal of the reflected light 6 detected by the light receiving element 7 and identifies the material, a sorting unit 9 having a plurality of pulse air nozzles, and a partition plate 10 The separated residue zone 11 and recovery zone 12, and the control device 13 are provided.

なお、受光素子7が、本発明の検出器の一例にあたる。また、識別装置8が、本発明の識別部の一例にあたる。また、分別ユニット9が有する複数のパルスエアノズルが、本発明のパルスエアノズル列の一例にあたる。   The light receiving element 7 corresponds to an example of the detector of the present invention. The identification device 8 corresponds to an example of an identification unit of the present invention. Moreover, the several pulse air nozzle which the classification | category unit 9 has corresponds to an example of the pulse air nozzle row | line | column of this invention.

制御装置13は、所定の物質のみ吹き飛ばし回収するように設定されたプログラムを有し、識別装置8から送られてくる物質データと、ベルトコンベア4の位置速度情報または時間管理情報もしくはその両方とを使用して、所定のタイミングで分別ユニット9に、吹き飛ばし指令を送ることで、特定のプラスチックを回収ゾーン12に吹き飛ばし、プラスチックの分別回収を実現している。   The control device 13 has a program set so as to blow off and collect only a predetermined substance, and the substance data sent from the identification device 8 and the position speed information and / or time management information of the belt conveyor 4 are collected. The specific plastic is blown off to the collection zone 12 by sending a blow-off command to the separation unit 9 at a predetermined timing.

連続的な処理において、ベルトコンベア4の排出端より排出されるプラスチック1から100mm離れた位置に分別ユニット9を設置することが好ましい。   In continuous processing, it is preferable to install the separation unit 9 at a position 100 mm away from the plastic 1 discharged from the discharge end of the belt conveyor 4.

プラスチック1の通常軌道は弧を描くように落下して残渣ゾーン11へ回収される。通常軌道ではプラスチック1が干渉しない位置と、分別ユニット9から噴射されるパルスエアによるプラスチック1の軌道との間に仕切り板10を設置することで、複数種類が混在したプラスチック1より特定のプラスチックを分別回収することができる。   The normal trajectory of the plastic 1 falls in an arc and is collected in the residue zone 11. Separation of specific plastics from multiple types of plastics 1 by installing a partition plate 10 between the position where the plastics 1 do not interfere with the normal trajectory and the plastics 1 trajectory by pulsed air injected from the sorting unit 9 It can be recovered.

例えばPSに対してのみパルスエアを噴射することにより、複数種類が混在するプラスチック1からPSのみを分別回収することができる。   For example, by injecting pulsed air only to PS, only PS can be collected separately from a plurality of types of plastic 1.

ベルトコンベア4上には、反射物として粉末状のポリウレタン14が存在しており、そのポリウレタン14が、ベルトコンベア4上で一定量以下かつ均一になるように反射物分散機能としてブラシ15が具備されている。   A powdery polyurethane 14 exists as a reflector on the belt conveyor 4, and a brush 15 is provided as a reflector dispersion function so that the polyurethane 14 is uniform and below a certain amount on the belt conveyor 4. ing.

更に初期状態で、ポリウレタン14をベルトコンベア4上に散布するために、材料ホッパー2内には、ポリウレタン14を格納しておくポリウレタン箱16が設置されており、制御装置13によって任意のタイミングで散布可能である。   Further, in the initial state, in order to spread the polyurethane 14 on the belt conveyor 4, a polyurethane box 16 for storing the polyurethane 14 is installed in the material hopper 2, and is sprayed by the control device 13 at an arbitrary timing. Is possible.

なお、ポリウレタン箱16が、本発明の粉末反射物供給部の一例にあたる。   The polyurethane box 16 corresponds to an example of the powder reflector supply unit of the present invention.

まず、ベルトコンベア4上のポリウレタン14の供給方法および量の維持方法について説明を行う。   First, a method for supplying and maintaining the amount of polyurethane 14 on the belt conveyor 4 will be described.

冷蔵庫は、内部に断熱材としてポリウレタンが使用されており、家電リサイクルにおいて、冷蔵庫を破断、分解すると粉となったポリウレタンを回収することが可能である。したがって、リサイクル工場において、反射物材料として使用するポリウレタンの入手に手間取ることは無い。   In the refrigerator, polyurethane is used as a heat insulating material, and when the refrigerator is broken and decomposed in home appliance recycling, it is possible to collect the powdered polyurethane. Therefore, it does not take time to obtain the polyurethane used as the reflector material in the recycling factory.

本実施の形態1のプラスチック分別装置の初期状態においては、ベルトコンベア4の上にはポリウレタン14は存在しないので、一定量の供給を行う必要がある。そこで、リサイクル工場で発生して回収したポリウレタン14を材料ホッパー2内のポリウレタン箱16に入れておき、材料ホッパー2、振動供給機3およびベルトコンベア4を動作させ、ポリウレタン箱16内のポリウレタン14粉をベルトコンベア4上に撒き、プラスチック分別動作のための初期状態とする。   In the initial state of the plastic sorting apparatus according to the first embodiment, there is no polyurethane 14 on the belt conveyor 4, so it is necessary to supply a certain amount. Therefore, the polyurethane 14 generated and collected at the recycling factory is put in the polyurethane box 16 in the material hopper 2, and the material hopper 2, the vibration feeder 3 and the belt conveyor 4 are operated, and the polyurethane 14 powder in the polyurethane box 16 is operated. Is placed on the belt conveyor 4 to obtain an initial state for the plastic sorting operation.

ポリウレタン14粉は、ベルトコンベア4のゴム特有の柔軟性により、その表面に付着しやすい。また、ベルトコンベア4の表面に付着したポリウレタン粉に対して、静電気力の影響で更にポリウレタン14粉が付着していく。   The polyurethane 14 powder tends to adhere to the surface due to the inherent flexibility of the rubber of the belt conveyor 4. Further, polyurethane 14 powder further adheres to the polyurethane powder adhering to the surface of the belt conveyor 4 due to the influence of electrostatic force.

ポリウレタン14粉を撒く際には、識別装置8により、ベルトコンベア4上のポリウレタン14の散布状態を監視し、制御装置13によって適量になる制御を実施している。   When the polyurethane 14 powder is sowed, the spraying state of the polyurethane 14 on the belt conveyor 4 is monitored by the identification device 8, and the control device 13 performs an appropriate amount of control.

上記のようにプラスチック分別動作のための初期状態として、混在プラスチック1からの特定材料の分別回収動作を開始した後は、プラスチック1に事前にポリウレタン14を付着させた状態で供給することで、ベルトコンベア4上のポリウレタン14が不足することを防止している。また、ブラシ15による物理的力により、一定量以上のポリウレタン14がベルトコンベア4に付着することを防止するとともに、識別装置8でベルトコンベア4上のポリウレタン14の付着量を監視し、付着状態を可視化し、作業者に清掃指示することで、ベルトコンベア4上のポリウレタン14の量を一定量に維持している。   As described above, as the initial state for the plastic sorting operation, after starting the sorting and collecting operation of the specific material from the mixed plastic 1, the belt 1 is supplied with the polyurethane 14 attached to the plastic 1 in advance. The shortage of the polyurethane 14 on the conveyor 4 is prevented. Further, the physical force of the brush 15 prevents a certain amount or more of the polyurethane 14 from adhering to the belt conveyor 4, and the identification device 8 monitors the adhesion amount of the polyurethane 14 on the belt conveyor 4 to check the adhesion state. By visualizing and instructing the operator to clean, the amount of polyurethane 14 on the belt conveyor 4 is maintained at a constant amount.

図2(a)に、ポリウレタン14が付着していない状態のプラスチック1を示し、図2(b)に、ポリウレタン14が付着している状態のプラスチック1を示す。   FIG. 2A shows the plastic 1 in a state where the polyurethane 14 is not attached, and FIG. 2B shows the plastic 1 in a state where the polyurethane 14 is attached.

混在プラスチック1が材料ホッパー2に供給される時点で、混在プラスチック1にポリウレタン14が付着している場合もあるが、本実施の形態1のプラスチック分別装置では、材料ホッパー2内において、ポリウレタン箱16からポリウレタン14を供給し、混在プラスチック1と攪拌することで静電気力により、図2(b)に示すように混在プラスチック1にポリウレタン14を付着させている。   When the mixed plastic 1 is supplied to the material hopper 2, the polyurethane 14 may adhere to the mixed plastic 1. However, in the plastic sorting apparatus according to the first embodiment, the polyurethane box 16 in the material hopper 2. Then, the polyurethane 14 is supplied to the mixed plastic 1, and the polyurethane 14 is adhered to the mixed plastic 1 as shown in FIG.

付着状態は、単位面積あたりの付着密度が5%〜50%程度である。付着量が少ないとベルトコンベア4上のポリウレタン14が減少し、付着密度が増えると付着しすぎるので、この範囲の付着量としている。   In the adhesion state, the adhesion density per unit area is about 5% to 50%. When the adhesion amount is small, the polyurethane 14 on the belt conveyor 4 is reduced, and when the adhesion density is increased, the polyurethane 14 is excessively adhered.

一方、ベルトコンベア4上のポリウレタン14の付着量は、ベルトコンベア4上において0.05mm〜0.5mm程度の厚みとするのが適量であり、ブラシ15による除去だけでなく、作業者による除去作業で一定量に保つようにしている。また、ブラシ15と共に吸引装置を設け、定期的に吸い取り、ポリウレタン14の厚みを適量に維持してもよい。   On the other hand, the appropriate amount of polyurethane 14 on the belt conveyor 4 is about 0.05 mm to 0.5 mm on the belt conveyor 4, and is not only removed by the brush 15 but also removed by the operator. To keep a certain amount. Further, a suction device may be provided together with the brush 15, and the polyurethane 14 may be maintained at an appropriate amount by periodically sucking it.

ポリウレタン14は、平均で約0.05mmの粒径のものを使用しており、ベルトコンベア4に付着すると上記の厚みになる。ベルトコンベア4上のポリウレタン14の付着密度が50%程度以上になると、反射光6が最大反射光の1/10程度になり、検出が可能となる。それ以下の付着密度では、反射光はあるが、測定ばらつきがあり分別が安定しない。   The polyurethane 14 having an average particle diameter of about 0.05 mm is used, and when it adheres to the belt conveyor 4, it has the above thickness. When the adhesion density of the polyurethane 14 on the belt conveyor 4 is about 50% or more, the reflected light 6 becomes about 1/10 of the maximum reflected light, and detection is possible. At an adhesion density lower than that, there is reflected light, but there is a variation in measurement and the separation is not stable.

また、ベルトコンベア4上の厚みが0.5mm以上となると、混在プラスチック1がベルトコンベア4上ですべりやすくなり、識別位置と吹きとばし位置でずれが生じ、分別能力が低下する。   Further, when the thickness on the belt conveyor 4 is 0.5 mm or more, the mixed plastic 1 is easily slipped on the belt conveyor 4, and a deviation occurs between the identification position and the blow-off position, and the separation ability is lowered.

次に、プラスチックを識別する動作について説明する。   Next, the operation for identifying plastic will be described.

基本的には、分子構造が異なるとプラスチック1の近赤外線領域の吸収特性が異なることを利用している。光源5からの近赤外線領域を含む光の照射により、プラスチック1から反射した反射光6を検知する受光素子7を設け、受光素子7が検知した信号出力と事前に登録した信号出力から得られる演算値とを照合することにより、プラスチック1を判定することが可能となる。   Basically, the fact that the absorption characteristics in the near-infrared region of the plastic 1 are different when the molecular structure is different is utilized. A light receiving element 7 for detecting reflected light 6 reflected from the plastic 1 by irradiation of light including a near infrared region from the light source 5 is provided, and a calculation obtained from a signal output detected by the light receiving element 7 and a signal output registered in advance. It is possible to determine the plastic 1 by comparing the value.

図3(a)〜図3(c)に、プラスチックからの反射光概念図を示す。それぞれ、プラスチックからの反射状態を示す模式側面図と、反射光と波長との関係の概念を示す模式グラフを示している。   FIGS. 3A to 3C are conceptual diagrams of reflected light from plastic. The schematic side view which shows the reflection state from a plastic, respectively, and the schematic graph which shows the concept of the relationship between reflected light and a wavelength are shown.

図3(a)に、白色PS21を、ベルトコンベア4を背景にして、その反射光を受光素子7にて測定した場合の、模式側面図および反射光と波長との関係の概念を示す。   FIG. 3A shows a schematic side view and the concept of the relationship between the reflected light and the wavelength when the white PS 21 is measured with the light receiving element 7 against the background of the belt conveyor 4.

プラスチックからの反射光およびそのときの波長との関係を実線で示し、プラスチックが存在しない部分、すなわちベルトコンベア4からの反射光およびそのときの波長との関係を破線で示している。図3(b)および図3(c)においても、同様に、これらの反射光およびそのときの波長との関係を、実線および破線で示している。   The relationship between the reflected light from the plastic and the wavelength at that time is indicated by a solid line, and the portion where the plastic does not exist, that is, the relationship between the reflected light from the belt conveyor 4 and the wavelength at that time is indicated by a broken line. Similarly in FIGS. 3B and 3C, the relationship between the reflected light and the wavelength at that time is indicated by a solid line and a broken line.

白色PS21は、その特性より、特定波長のみ吸収され、それ以外の波長は反射された光が検出される。最も特徴的な特定波長は、1.68μmであり、図3(a)の模式グラフに示すような反射光が検出され、ベルトコンベア4からは、ほとんど反射光は測定されない。   Due to the characteristics of the white PS21, only a specific wavelength is absorbed, and reflected light is detected at other wavelengths. The most characteristic specific wavelength is 1.68 μm, and reflected light as shown in the schematic graph of FIG. 3A is detected, and almost no reflected light is measured from the belt conveyor 4.

図3(b)に、透明PS22を、ベルトコンベア4を背景にして、その反射光を受光素子7にて測定した場合の、模式側面図および反射光と波長との関係の概念を示す。   FIG. 3B shows a schematic side view and the concept of the relationship between the reflected light and the wavelength when the reflected light of the transparent PS 22 is measured by the light receiving element 7 against the background of the belt conveyor 4.

透明PS22は、表面での反射がほとんど無い為、透明PS22からの反射光は、プラスチック特性による吸収の無い波長帯でもベルトコンベア4の反射光の明るさしかなく、プラスチックの特徴を示すコントラストの差が出る反射光を検出できない。   Since the transparent PS 22 has almost no reflection on the surface, the reflected light from the transparent PS 22 is only the brightness of the reflected light of the belt conveyor 4 even in the wavelength band where there is no absorption due to the plastic characteristics, and the contrast difference indicating the characteristics of the plastic Cannot detect the reflected light.

図3(c)に、本実施の形態1の構成のベルトコンベア4で搬送される透明PS22、すなわちベルトコンベア4の上にポリウレタン14の粉を適量散布した上に載せられた透明PS22を、ベルトコンベア4を背景にして、その反射光を受光素子7にて測定した場合の、模式側面図および反射光と波長との関係の概念を示す。   In FIG. 3C, the transparent PS 22 transported by the belt conveyor 4 having the configuration of the first embodiment, that is, the transparent PS 22 placed on the belt conveyor 4 after a suitable amount of powder of polyurethane 14 is dispersed, The schematic side view and the concept of the relationship between the reflected light and the wavelength when the reflected light is measured by the light receiving element 7 against the background of the conveyor 4 are shown.

ポリウレタン14の散布によって反射が発生し、ベルトコンベア4があたかも明るくなった効果があり、そこに透明PS22を置くと、表面反射はポリウレタン14がない場合と変わらないが、透明PS22の裏面で反射が発生する為に、PSとポリウレタン14の両方の特性を加えた反射光が測定される。   Reflection occurs when the polyurethane 14 is dispersed, and the belt conveyor 4 has the effect of becoming brighter. When the transparent PS 22 is placed there, the surface reflection is the same as when the polyurethane 14 is not present, but the reflection is reflected on the back surface of the transparent PS 22. In order to generate, the reflected light plus the characteristics of both PS and polyurethane 14 is measured.

ポリウレタン14付のベルトコンベア4上で測定された透明PS22の反射光は、ポリウレタン14の吸収特定も加味されているので、ポリウレタン14の影響を除外する必要がある。   Since the reflected light of the transparent PS 22 measured on the belt conveyor 4 with the polyurethane 14 also takes into account the absorption specification of the polyurethane 14, it is necessary to exclude the influence of the polyurethane 14.

入力光を、Lin(f)(fは波長を示し、(f)で全波長を意図している。)、反射光を、Lout_対象(f)とした場合、対象物(PSの場合)の反射光は、(数1)で表現できる。   When the input light is Lin (f) (f indicates the wavelength and all wavelengths are intended by (f)), and the reflected light is Lout_object (f), the object (in the case of PS) Can be expressed by (Equation 1).

(数1)
Lout_PS(f)=Lin(f)×
(表面反射吸収特性_PS(f)+
(内部吸収特性_PS(f)×厚み)×(吸収特性_ポリウレタン(f)×厚み))

(数1)において、白色PSはポリウレタンの量に関わらず反射光が変化しないことより、反射光のほとんどが表面反射なので、(数2)で近似している。
(Equation 1)
Lout_PS (f) = Lin (f) ×
(Surface reflection absorption characteristics_PS (f) +
(Internal absorption characteristics_PS (f) × thickness) × (absorption characteristics_polyurethane (f) × thickness))

In (Equation 1), white PS is approximated by (Equation 2) because most of the reflected light is surface reflection because the reflected light does not change regardless of the amount of polyurethane.

(数2)
Lout_PS白(f)=Lin(f)×表面反射吸収特性_PS白(f)

一方、透明PS22は、表面反射がほとんど無いので、(数3)で近似している。
(Equation 2)
Lout_PS white (f) = Lin (f) × surface reflection absorption characteristic_PS white (f)

On the other hand, since the transparent PS 22 has almost no surface reflection, it is approximated by (Equation 3).

(数3)
Lout_透明PS_ウレタン上(f)=Lin(f)×
(内部吸収特性_PSc(f)×厚み)×(吸収特性_ポリウレタン(f)×厚み))
また、(数3)は変形すると、(数4)で特性を表現できる。
(Equation 3)
Lout_Transparent PS_Urethane (f) = Lin (f) ×
(Internal absorption characteristics_PSc (f) × thickness) × (absorption characteristics_polyurethane (f) × thickness))
When (Equation 3) is transformed, the characteristic can be expressed by (Equation 4).

(数4)
Lout_透明PS_ウレタン上(f)/(吸収特性_ポリウレタン(f)×厚み)
=Lin(f)×(内部吸収特性_PSc(f)×厚み)

そこで、白色PS21の反射光と、透明PS22をポリウレタン14上に置いた場合の反射光と、白色ABSの反射光との3つの反射光データを測定した結果、および、(数4)を用いた補正計算の影響を調べた結果を図4(a)〜図4(d)に示す。今回、ポリウレタン14は、0.2mm程度の厚みで評価を行った。
(Equation 4)
Lout_transparent PS_on urethane (f) / (absorption characteristics_polyurethane (f) x thickness)
= Lin (f) x (internal absorption characteristics_PSc (f) x thickness)

Therefore, the result of measuring three reflected light data of reflected light of white PS21, reflected light when transparent PS22 is placed on polyurethane 14 and reflected light of white ABS, and (Equation 4) were used. The results of examining the influence of the correction calculation are shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d). This time, the polyurethane 14 was evaluated with a thickness of about 0.2 mm.

図4(a)は、補正前の反射光と波長との関係を示し、図4(b)は、(数4)による補正後の反射光と波長との関係を示している。また、図4(c)は、ポリウレタン14の吸収係数と波長との関係を示し、図4(d)は、補正前後の比較を行った結果を示している。   4A shows the relationship between the reflected light and the wavelength before correction, and FIG. 4B shows the relationship between the reflected light and the wavelength after correction according to (Equation 4). FIG. 4C shows the relationship between the absorption coefficient and wavelength of the polyurethane 14, and FIG. 4D shows the result of comparison before and after correction.

なお、図4(a)および図4(b)の縦軸に示す数値は、反射光を特定の倍率でAD変換した後の値を示している。また、図4(a)〜図4(c)の横軸に示す数値は、測定したセンサのチャンネル番号を示している。各チャンネルのセンサの検出波長は、表1に示すとおりであり、検出波長が0.05μmおきの各チャンネルのセンサをほぼ等間隔に配置しているので、図4(a)〜図4(c)の横軸は、波長の変化を正確に表している。なお、チャンネル7のセンサが、1.68μmの波長を検出するセンサである。   In addition, the numerical value shown on the vertical axis | shaft of Fig.4 (a) and FIG.4 (b) has shown the value after AD-converting reflected light by specific magnification. Moreover, the numerical value shown on the horizontal axis of Fig.4 (a)-FIG.4 (c) has shown the channel number of the measured sensor. The detection wavelengths of the sensors of the respective channels are as shown in Table 1, and the sensors of the respective channels whose detection wavelengths are every 0.05 μm are arranged at almost equal intervals, so that FIG. 4 (a) to FIG. 4 (c) The horizontal axis of) accurately represents the change in wavelength. The sensor of channel 7 is a sensor that detects a wavelength of 1.68 μm.

補正前後の比較方法は、反射光を標準化し、差分2乗和で一致度を算出した。   In the comparison method before and after correction, reflected light was standardized, and the degree of coincidence was calculated by the sum of squared differences.

差分2乗和は、0が完全一致であり、差が大きくなると値が増えていく。   The difference sum of squares is zero, and the value increases as the difference increases.

図4(d)に示すように、補正前は白色PS21と透明PS22との一致度は、0.7程度であり、白色PS21と白色ABSとの一致度の0.6より大きく、透明PSをポリウレタン14の上に置いたときの反射光は、そのままでは白色PS21と同じであるとは判定できない。(数4)による補正演算を行うことで、白色PS21と透明PS22との一致度は0.3程度となり、白色ABSの差より小さくなり、透明PS22を白色PS21と同じであると判定できるようになる。したがって、所定のポリウレタン量での(数4)による近似は妥当であると考えられる。   As shown in FIG. 4D, the degree of coincidence between the white PS 21 and the transparent PS 22 is about 0.7 before the correction, and the degree of coincidence between the white PS 21 and the white ABS is larger than 0.6. The reflected light when placed on the polyurethane 14 cannot be determined to be the same as the white PS 21 as it is. By performing the correction calculation according to (Equation 4), the degree of coincidence between the white PS21 and the transparent PS22 is about 0.3, which is smaller than the difference between the white ABS, so that the transparent PS22 can be determined to be the same as the white PS21. Become. Therefore, the approximation by (Equation 4) with a predetermined amount of polyurethane is considered reasonable.

この原理の適用範囲を広げ、ポリウレタンの付着量変化への対応、半透明材料への適用まで考慮した判定ステップを図5に示す。   FIG. 5 shows a determination step that expands the application range of this principle, considers the change in the adhesion amount of polyurethane, and applies to a translucent material.

ステップS1で、ベルトコンベア4上のプラスチック混在物の反射光、およびプラスチック混在物が存在していない、ポリウレタン14が散布されたベルトコンベア4面の反射光を取得する。そして、取り込んだ反射光に対して、ポリウレタンの教示データで一致度を測定し、ベルトコンベア4であるか、プラスチック混在物であるかの判定を行う。なお、ここでベルトコンベア4と判定したデータを、コンベアデータと呼ぶ。   In step S1, the reflected light of the plastic mixture on the belt conveyor 4 and the reflected light of the surface of the belt conveyor 4 on which the polyurethane 14 is dispersed and no plastic mixture exists are acquired. Then, the degree of coincidence is measured with the teaching data of polyurethane for the reflected light taken in, and it is determined whether it is a belt conveyor 4 or a plastic mixture. Here, the data determined as the belt conveyor 4 is referred to as conveyor data.

ステップS2が、ベルトコンベア4であったと判定した場合の処理である。   This is processing when it is determined that step S2 is the belt conveyor 4.

ベルトコンベア4であった場合、ポリウレタン14の付着が増えると、全体的な明るさが増えるので全波長の平均値を算出し、ポリウレタン14の付着量の演算に使用し、厚みを算出する。   In the case of the belt conveyor 4, when the adhesion of the polyurethane 14 increases, the overall brightness increases. Therefore, an average value of all wavelengths is calculated and used for calculating the adhesion amount of the polyurethane 14 to calculate the thickness.

一方、ポリウレタン14の一致度判定は標準化後に行っているので、明るさの影響を受けずに分別が可能である。   On the other hand, since the coincidence determination of the polyurethane 14 is performed after standardization, it can be sorted without being affected by the brightness.

また、ポリウレタン14の散布量は、場所により一定とは限らないので、ベルトコンベア4をx方向およびy方向に分割し、細かな単位での散布量を測定している。   Further, since the spraying amount of the polyurethane 14 is not always constant depending on the location, the belt conveyor 4 is divided in the x direction and the y direction, and the spraying amount in fine units is measured.

今回用いたベルトコンベア4は、横幅が1400mmであり、周長が10000mmである。分割方向と分割数は、ベルトコンベア4の横幅方向をx方向とし1400mmを140に分け、10mmずつの幅で測定を行っている。また、ベルトコンベア4の周長方向をy方向とし、10に分け、1000mmずつの長さで測定を行っている。周長方向は変化が少ないので分割数を少なくしている。   The belt conveyor 4 used this time has a width of 1400 mm and a circumference of 10,000 mm. The division direction and the number of divisions are measured by dividing the width direction of the belt conveyor 4 in the x direction by dividing 1400 mm into 140 by 10 mm width. Moreover, the circumference direction of the belt conveyor 4 is set to the y direction, and it is divided into 10 and measured at a length of 1000 mm. Since the change in the circumferential direction is small, the number of divisions is reduced.

プラスチック混在物の下は、ポリウレタン14の散布量が測定できないが、プラスチック混在物のベルトコンベア4上での存在率は10%程度であり、分別動作中、常にポリウレタン14のデータを取得することで、プラスチック混在物の影響は除外することができる。   Under the plastic mixture, the dispersion amount of the polyurethane 14 cannot be measured, but the abundance ratio of the plastic mixture on the belt conveyor 4 is about 10%, and the data of the polyurethane 14 is always obtained during the sorting operation. The effects of plastic inclusions can be excluded.

次に、ステップS3に示す教示データの作成方法を説明する。   Next, a method for creating teaching data shown in step S3 will be described.

教示データは、一定量のポリウレタン14が付着したベルトコンベア4、白色PS、および特定厚みのポリウレタン上の透明PSを用いて作成する。   The teaching data is created using the belt conveyor 4 to which a certain amount of polyurethane 14 is attached, the white PS, and the transparent PS on the polyurethane having a specific thickness.

教示に使用する透明PSの教示データは、分別される透明PSの中で、最も厚みのある透明PSを用いて作成する。また、透明PSの教示データは、(数4)に基づき、特定厚みのポリウレタン特性を除外して作成する。   The teaching data of the transparent PS used for teaching is created using the transparent PS having the greatest thickness among the transparent PSs to be sorted. Further, the teaching data of the transparent PS is created based on (Expression 4), excluding the polyurethane characteristic having a specific thickness.

ステップS4において、透明PSの教示データを補正する。   In step S4, the teaching data of the transparent PS is corrected.

透明PSの教示データは、(数3)に基づき作成される。そのため、ポリウレタン14の厚みが変わった実測値とはズレが生じる。そこで、ステップS2で取得したポリウレタン厚みによる反射光のデータを用いて、教示データを補正する。   The teaching data of the transparent PS is created based on (Equation 3). Therefore, there is a deviation from the actual measurement value in which the thickness of the polyurethane 14 is changed. Therefore, the teaching data is corrected using the data of the reflected light based on the polyurethane thickness acquired in step S2.

具体的には、初期の透明PS教示データを、初期のポリウレタンデータで除算する。そのあと、厚みの変化したポリウレタンデータを乗算する。更に、表面反射分の補正データを演算する。   Specifically, the initial transparent PS teaching data is divided by the initial polyurethane data. After that, the polyurethane data whose thickness has changed is multiplied. Further, correction data for surface reflection is calculated.

上記計算により、ポリウレタン14の厚みに応じた、教示データの作成を行う。   From the above calculation, teaching data corresponding to the thickness of the polyurethane 14 is created.

教示データの作成は、ポリウレタン量を取得する度に実施してもよいが、今回は取得する度には行わずに、取得される最大反射光の1/10の明るさ変化が発生した場合に、教示データの補正作成を実施している。   The teaching data may be created every time the amount of polyurethane is acquired, but this time, instead of every time it is acquired, when a brightness change of 1/10 of the acquired maximum reflected light occurs. The correction of teaching data is being implemented.

なお、ステップS4において、ポリウレタン14の厚みの変化に応じて、透明PSの教示データの補正作成を行う処理が、本発明の、コンベア上の粉末反射物の存在量に応じて透明プラスチックの教示データを動的に変化させる動作の一例にあたる。   In step S4, the process of correcting and creating the teaching data of the transparent PS according to the change in the thickness of the polyurethane 14 is the teaching data of the transparent plastic according to the abundance of the powder reflector on the conveyor of the present invention. This is an example of an operation that dynamically changes.

そして、ステップS5において、一致度の計算を行う。   In step S5, the degree of coincidence is calculated.

前述したステップS1において、標準化とコンベアデータとの一致度計算は行われているので、ステップS5では、教示されたプラスチックデータとの一致度計算を行う。   In step S1, the degree of coincidence between standardization and conveyor data is calculated. In step S5, the degree of coincidence with the taught plastic data is calculated.

ステップS5における標準化および一致度計算は、ステップS1と同じである。   Standardization and coincidence calculation in step S5 are the same as in step S1.

標準化は、反射光に対する、取得位置毎のオフセットおよび傾き補正を行った後に、波長方向の平均値と、標準偏差データを取得し、(数5)により計算し、教示データとの差分2乗和の演算により一致度を算出している。   In standardization, after performing offset and inclination correction for each reflected position with respect to the reflected light, the average value in the wavelength direction and the standard deviation data are acquired, calculated by (Equation 5), and the sum of squared differences from the teaching data The degree of coincidence is calculated by

(数5)
標準化値(波長)=(反射光(波長)―平均値)/標準偏差

一致度の計算には、マハラノビス距離による演算等を用いて算出しても良い。またその際に各波長での重み付けを考慮しても良い。
(Equation 5)
Standardized value (wavelength) = (reflected light (wavelength)-average value) / standard deviation

The degree of coincidence may be calculated using a calculation based on the Mahalanobis distance. At that time, weighting at each wavelength may be considered.

廃家電からの混在プラスチックには、PS以外にPP、ABSが主に含まれており、このステップS5において、これらの全てのプラスチックに対する一致度の計算を行う。   The mixed plastic from waste home appliances mainly includes PP and ABS in addition to PS, and in this step S5, the degree of coincidence is calculated for all these plastics.

一致度計算においては、最も一致度が低かった教示データの材料が該当の材料であると判断するが、一致度が所定の閾値以下にならない場合には、該当無しという処理を行っている。   In the coincidence calculation, it is determined that the material of the teaching data having the lowest coincidence is the corresponding material. However, if the coincidence does not become a predetermined threshold value or less, a process of “not applicable” is performed.

ステップS6においては、白色PSと透明PS等の判定演算を行っている。   In step S6, determination calculations such as white PS and transparent PS are performed.

白色PSと透明PSは個別の一致度を計算することで判定できるが、半透明材料も存在し、半透明PSは白色PSと透明PSの間の特性を示す。   The white PS and the transparent PS can be determined by calculating individual matching degrees, but there are also translucent materials, and the translucent PS exhibits characteristics between the white PS and the transparent PS.

そこで、白色PS材料、透明PS材料と半透明PS材料が存在するプラスチックPSでは、PSプラスチック群として判定を行っている。   Therefore, a plastic PS in which a white PS material, a transparent PS material, and a translucent PS material are present is determined as a PS plastic group.

最後にステップ7において、ステップS6での判定結果に基づき、該当する特性の対象のみの吹き飛ばしを行い、混在プラスチックからの分別を完了する。   Finally, in step 7, based on the determination result in step S6, only the target of the corresponding characteristic is blown off, and the separation from the mixed plastic is completed.

次に、図6を用いて、ステップS6におけるPSプラスチック群の識別方法について詳細に説明する。   Next, the identification method of the PS plastic group in step S6 will be described in detail with reference to FIG.

図6は、PSプラスチック群の範囲を示すイメージ図である。   FIG. 6 is an image diagram showing the range of the PS plastic group.

半透明のPSは、(数1)に従うと、白色PSと透明PSの間の特性となるが、白色PSにも透明PSにも完全一致はせず、透明度の違いや厚みの違いで微妙に異なる特性を示す。   A translucent PS has a characteristic between white PS and transparent PS according to (Equation 1), but does not completely match white PS or transparent PS, and is subtle due to differences in transparency and thickness. Show different characteristics.

そこで、検出された対象のプラスチックデータと白色PSとの一致度をA、検出された対象のプラスチックデータと透明PSとの一致度をB、白色PSと透明PSの教示データの一致度をC、白色PSの判定閾値をD、透明PSの判定閾値をEとしたときに、(数6)の関係を満たす場合に、PSとして判定することで、白色と透明の間にある半透明PSをPSプラスチック群として識別させるようにしている。   Therefore, the degree of coincidence between the detected plastic data and the white PS is A, the degree of coincidence between the detected plastic data and the transparent PS is B, the degree of coincidence between the teaching data of the white PS and the transparent PS is C, When the threshold value for white PS is D and the threshold value for transparent PS is E, the translucent PS between white and transparent is determined to be PS when the relationship of (Equation 6) is satisfied. They are identified as plastic groups.

(数6)
A+B<C+D+E

(数6)に示す関係は、図6に示すように、白色PSと透明PSの間にある部分を楕円の式をモデルとした領域でくくり、その領域中にあるものを、同一のPSプラスチック群として識別するようにしたものである。
(Equation 6)
A + B <C + D + E

As shown in FIG. 6, the relationship shown in (Equation 6) is such that the portion between the white PS and the transparent PS is wrapped in an area modeled on an elliptical equation, and the parts in that area are the same PS plastic. They are identified as a group.

本実施の形態1では、PSを例に説明したが、透明なものが存在するABSに関しても本実施の形態1と同様の処理を適用できる。   Although the first embodiment has been described by taking PS as an example, the same processing as in the first embodiment can be applied to an ABS having a transparent one.

上記したように、本実施の形態1では、ベルトコンベアとプラスチック混在物の間に反射物質を介在させることで、光源からの光を反射させて、透明プラスチックにおいても分別回収を可能としており、その結果、リサイクル率を向上させることができる。   As described above, in the first embodiment, the reflective material is interposed between the belt conveyor and the plastic mixture, so that the light from the light source is reflected, and the separate collection is possible even in the transparent plastic. As a result, the recycling rate can be improved.

本発明のプラスチック混在物の分別方法および分別装置を用いることにより、従来は困難であった透明プラスチック材料の分別が可能となり、透明プラスチック材料を再資源化することが可能となる。本発明のプラスチック混在物の分別方法および分別装置は、廃家電や一般廃棄物に含まれる特定材質物を再資源化する分別手法として幅広く活用することが可能である。   By using the plastic mixture separation method and the separation apparatus of the present invention, it becomes possible to separate the transparent plastic material, which has been difficult in the past, and to recycle the transparent plastic material. The plastic mixture separation method and separation apparatus of the present invention can be widely used as a separation method for recycling specific materials contained in waste home appliances and general waste.

本発明に係るプラスチック混在物の分別方法およびプラスチック混在物の分別装置は、透明プラスチックについても分別回収を可能とし、リサイクル率を向上させる効果を有し、使用済み家電製品の再資源化を目的とした、プラスチック片が混在する分別対象物から、特定のプラスチックを分別する分別方法および分別装置等として有用である。   The plastic mixture separation method and plastic mixture separation device according to the present invention enables separation and collection of transparent plastics, has the effect of improving the recycling rate, and aims to recycle used household electrical appliances. In addition, the present invention is useful as a sorting method and a sorting device for sorting a specific plastic from a sorting object in which plastic pieces are mixed.

1 プラスチック
2 材料ホッパー
3 振動供給機
4 ベルトコンベア
5 光源
6 反射光
7 受光素子
8 識別装置
9 分別ユニット
10 仕切り板
11 残渣ゾーン
12 回収ゾーン
13 制御装置
14 ポリウレタン
15 ブラシ
16 ポリウレタン箱
21 白色PS
22 透明PS
100 従来のプラスチック材料の分別装置
101 ベルトコンベア
102 プラスチック混在物
103 光源
104 材料識別装置
105 特定材質のプラスチック
106 エアーノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plastic 2 Material hopper 3 Vibration supply machine 4 Belt conveyor 5 Light source 6 Reflected light 7 Light receiving element 8 Identification device 9 Sorting unit 10 Partition plate 11 Residual zone 12 Collection zone 13 Control device 14 Polyurethane 15 Brush 16 Polyurethane box 21 White PS
22 Transparent PS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Conventional plastic material separation apparatus 101 Belt conveyor 102 Plastic mixture 103 Light source 104 Material identification apparatus 105 Plastic of specific material 106 Air nozzle

Claims (7)

ベルトコンベアによって搬送されるプラスチック混在物に近赤外線領域を含む照明を照らし、近赤外線の検出器にて反射光を検出することにより前記プラスチック混在物の中から特定材質物を識別し、前記ベルトコンベアの搬出端より飛翔しながら排出される前記プラスチック混在物の飛翔経路に配置されたパルスエアノズル列からパルスエアを吐出することにより、前記プラスチック混在物から前記特定材質物を分別するプラスチック混在物の分別方法において、
前記プラスチック混在物を前記ベルトコンベア上に載置させる前に、前記ベルトコンベア上に粉末反射物を均等に散布させておき、
前記ベルトコンベア上に散布させた前記粉末反射物の上に、前記プラスチック混在物を載置し、
分散機構によって前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物を一定量に保つように補給し、
前記特定材質物として前記プラスチック混在物中の透明プラスチックを分別することを特徴とするプラスチック混在物の分別方法。
A plastic material conveyed by a belt conveyor is illuminated with illumination including a near infrared region, and a reflected light is detected by a near infrared detector to identify a specific material from the plastic mixture, and the belt conveyor A plastic mixture separation method for separating the specific material from the plastic mixture by discharging pulsed air from a pulse air nozzle array arranged in a flight path of the plastic mixture discharged while flying from the unloading end In
Before the plastic mixture is placed on the belt conveyor, the powder reflector is spread evenly on the belt conveyor,
Place the plastic mixture on the powder reflector dispersed on the belt conveyor,
Replenish so that the powder reflector on the belt conveyor is kept constant by a dispersion mechanism,
A method for separating plastic mixture, wherein the transparent plastic in the plastic mixture is separated as the specific material.
前記透明プラスチックとは、アクリロニトリルブタジエンスチレンまたはポリスチレンであることを特徴とする請求項1に記載のプラスチック混在物の分別方法。   The method for separating a plastic mixture according to claim 1, wherein the transparent plastic is acrylonitrile butadiene styrene or polystyrene. 前記粉末反射物とは、ポリウレタンであることを特徴とする、請求項1または2に記載のプラスチック混在物の分別方法。   The method for separating a plastic mixture according to claim 1, wherein the powder reflector is polyurethane. 前記分散機構は、
前記粉末反射物を供給する粉末反射物供給部と、
前記プラスチック混在物の材料同士が重ならないように均一にして前記プラスチック混在物を前記ベルトコンベア上に載置するとともに、前記粉末反射物供給部から供給された前記粉末反射物を前記ベルトコンベア上に散布する振動供給機と、
前記ベルトコンベア上に散布されて前記粉末反射物を一定の厚さに分散させるブラシとを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のプラスチック混在物の分別方法。
The dispersion mechanism is
A powder reflector supply unit for supplying the powder reflector;
The plastic mixture is uniformly placed so that the plastic mixture materials do not overlap each other, and the plastic mixture is placed on the belt conveyor, and the powder reflector supplied from the powder reflector supply unit is placed on the belt conveyor. A vibration feeder to spray,
The method for separating a plastic mixture according to any one of claims 1 to 3, further comprising a brush that is dispersed on the belt conveyor and disperses the powder reflection material in a certain thickness.
前記ベルトコンベアに供給される前の前記プラスチック混在物に前記粉末反射物を付着させておくことにより、搬送中の前記ベルトコンベア上に前記粉末反射物を補給することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のプラスチック混在物の分別方法。   2. The powder reflector is replenished on the belt conveyor being transported by attaching the powder reflector to the plastic mixture before being supplied to the belt conveyor. The method for separating a plastic mixture according to any one of -4. 不透明プラスチックの教示データ、前記粉末反射物の教示データおよび前記粉末反射物上の前記透明プラスチックの教示データを有し、前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物の存在量に応じて前記粉末反射物上の前記透明プラスチックの教示データを動的に変化させて、前記透明プラスチックを識別して分別することを特徴とする、請求項1に記載のプラスチック混在物の分別方法。   There are teaching data of opaque plastic, teaching data of the powder reflector, and teaching data of the transparent plastic on the powder reflector, and on the powder reflector according to the amount of the powder reflector on the belt conveyor. 2. The plastic mixture sorting method according to claim 1, wherein the teaching data of the transparent plastic is dynamically changed to identify and sort the transparent plastic. プラスチック混在物を供給する材料ホッパーと、
前記材料ホッパーから供給された前記プラスチック混在物の材料同士が重ならないように均一にする振動供給機と、
粉末反射物を前記振動供給機へ供給する粉末反射物供給部と、
前記振動供給機から前記粉末反射物が散布された後に、前記振動供給機から載置される前記プラスチック混在物を搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベア上の前記粉末反射物を一定の厚さに分散させるブラシと、
前記ベルトコンベアによって搬送される前記プラスチック混在物に近赤外線領域を含む照明を照らす光源と、
前記プラスチック混在物からの遠赤外線の反射光を検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に応じて前記プラスチック混在物の中から特定材質物を識別する識別部と、
前記ベルトコンベアの搬出端より飛翔しながら排出される前記プラスチック混在物の飛翔経路に配置され、パルスエアを吐出して、前記プラスチック混在物から前記特定材質物としての透明プラスチックを分別するパルスエアノズル列とを備え、
前記粉末反射物を前記粉末反射物供給部から前記振動供給機へ供給し、供給された前記粉末反射物を前記振動供給機から前記ベルトコンベア上に散布した後に、前記プラスチック混在物を前記材料ホッパーから前記振動供給機へ供給し、供給された前記プラスチック混在物を前記振動供給機から前記粉末反射物が散布されている前記ベルトコンベア上に載置することを特徴とするプラスチック混在物の分別装置。
A material hopper that supplies plastic mixture;
A vibration feeder for making the plastic mixture materials supplied from the material hopper uniform so as not to overlap each other;
A powder reflector supply unit for supplying a powder reflector to the vibration feeder;
After the powder reflector is dispersed from the vibration feeder, a belt conveyor that conveys the plastic mixture placed from the vibration feeder;
A brush for dispersing the powder reflector on the belt conveyor to a certain thickness;
A light source for illuminating illumination including a near infrared region on the plastic mixture conveyed by the belt conveyor;
A detector for detecting far-infrared reflected light from the plastic mixture;
An identification unit for identifying a specific material from the plastic mixture according to the detection result of the detector;
A pulse air nozzle array that is disposed in a flight path of the plastic mixture discharged while flying from the carry-out end of the belt conveyor, discharges pulsed air, and separates the transparent plastic as the specific material from the plastic mixture; With
The powder reflector is supplied from the powder reflector supply unit to the vibration feeder, and the supplied powder reflector is sprayed from the vibration supplier onto the belt conveyor, and then the plastic mixture is removed from the material hopper. The plastic mixture is supplied to the vibration feeder, and the supplied plastic mixture is placed on the belt conveyor on which the powder reflector is dispersed from the vibration feeder. .
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