JP2014233644A

JP2014233644A - 選別装置、および選別方法

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Publication number: JP2014233644A
Application number: JP2013114472A
Authority: JP
Inventors: 健一郎八田; Kenichiro Hatta; 秀司植田; Hideji Ueda; 将稔宮坂; Masatoshi Miyasaka
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-12-15
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: CN104209281B; EP2808096A1; JP6098881B2; CN104209281A; EP2808096B1

Abstract

【課題】従来の選別装置は、樹脂小片を十分に高い精度では分別することができていない。【解決手段】複数種類の材質の、複数個の小片２Ａ〜２Ｄを搬送するコンベア１と、コンベア１によって搬送されてくる小片２Ａ〜２Ｄが存在するか否かを判別するとともに、小片２Ａ〜２Ｄが存在する場合には小片２Ａ〜２Ｄの材質を分析する識別装置３と、識別装置３の識別結果に基づいて、所定の材質の小片２Ａを特定するとともに、所定の材質の小片２Ａの形状、大きさおよび位置に基づいて所定の材質の小片２Ａの重心を計算し、少なくとも所定の材質の小片２Ａの重心に対してエアーを噴射することによって、所定の材質の小片２Ａを回収するノズル群５および計算部６を含む手段と、を備えることを特徴とする、選別装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば、使用済み家電製品などを破砕して得られる複数の小片が集まった小片群から、特定材質からなる小片を選別するための、選別装置、および選別方法に関する。

近年の大量生産、大量消費および大量廃棄型の経済活動が、地球温暖化および資源の枯渇などの、地球規模での環境問題を引き起こしている。

このような状況において、家電リサイクルが循環型社会の構築に向けて注目され、使用済みになったエアコン、テレビ、冷蔵庫および冷凍庫、ならびに洗濯機のリサイクルが義務付けられている。

不要になった家電製品は家電リサイクル工場で破砕されて小片とされ、このような小片が磁気、風力または振動などを利用して材質ごとに分別され再資源化されている。

金属材料に関しては、同小片は比重選別装置または磁気選別装置を用いることで鉄、銅またはアルミニウムなどの材質ごとに高純度で分別され、高い再資源化率が実現されている。

樹脂材料に関しては、軽比重物であるポリプロピレン（以下、ＰＰと表記）は、水を活用した比重選別で高比重物と選別され、比較的に高純度で回収されている。

しかしながら、水を活用した比重選別については、大量の排水が発生し、比重の近い樹脂材料、たとえば、ポリスチレン（以下、ＰＳと表記）およびアクリロニトリルブタジェンスチレン（以下、ＡＢＳと表記）などを高い精度で分別することは困難である。

もちろん、エアー噴射を利用して樹脂材料をより高い精度で分別することができる、樹脂材料の再資源化に有用な選別装置は、知られている（たとえば、特許文献１参照）。

そこで、図５を参照しながら、そのような従来の選別装置について説明する。

ここに、図５は、従来の選別装置の概略側面図である。

樹脂小片の材質は、コンベア１０４に投入された樹脂小片が判別装置１０６の前を通過するときに判別される。

そして、判別装置１０６による判別結果に応じて、樹脂小片が通過センサ１１１の検出位置を通過してから一定時間が経過したタイミングで、シュート１０５の下端から放出される樹脂小片の飛翔方向と交差する方向に、噴射ノズル１１０からのエアーが噴射される。

すると、樹脂小片は、落下位置が材質に応じて変化させられ、選別板１３０の前後に分別される。

特開２００９−２７９５５３号公報

しかしながら、本発明者は、上述された従来の選別装置は、樹脂小片を十分に高い精度では分別することができていないことに気付いた。

そして、本発明者は、樹脂小片が通過センサ１１１の検出位置を通過してから一律に決められた一定時間が経過したタイミングで、噴射ノズル１１０からのエアーが噴射されることが、その原因である、と考えている。

すなわち、上述された従来の選別装置においては、多数の樹脂小片が連続的にコンベア１０４に投入され、樹脂小片の材質がそれぞれ判別され、エアーが判別結果に応じて噴射される。

樹脂小片の形状は不定であり、樹脂小片の大きさが通過センサ１１１の検出分解能よりも大きい場合には、複数の検出位置にそれぞれ対応する複数の検出結果が一つの樹脂小片について得られる状況が生じる。

このような状況では、最初に噴射されるエアーは樹脂小片の縁辺部にのみ当たることが多い。

すると、樹脂小片の形状および大きさによっては、樹脂小片の姿勢が回転などのために変化し、吹き飛ばされて分離されるべき樹脂小片がうまく吹き飛ばされないことがある。

図６を参照しながら、より具体的に説明すると、つぎの通りである。

ここに、図６（ａ）は従来の他の選別装置の概略斜視図であり、図６（ｂ）および（ｃ）は従来の他の選別装置の識別装置３による識別結果群の説明図（その一および二）である。

図６（ａ）に示されているように、コンベア１によって選別対象となる小片２Ａを搬送し、小片２Ａが識別装置３を通過するときにその材質の識別を行う。

図６（ｂ）に示されているように、小片２Ａの大きさが識別装置３の分解能に比べて大きいときには、複数の識別結果９が一つの小片２Ａについて得られる。

丸で表されている識別結果９は、小片２Ａが識別装置３を通過するときに一定間隔で識別される材質の識別結果群を形成しており、識別位置も示されている。

搬送された小片２Ａは、コンベア１の搬送端４から排出され、飛翔する。

飛翔経路から小片２Ａを分離するために設けられたノズル群５から識別結果９に応じてエアーを噴射することによって、選別板７のコンベア１に近い側に小片２Ａを打ち落とし、特定材質の小片２Ａを他の材質の小片２Ａから分別する。

小片２Ａを識別装置３で識別した最初のタイミングに基づいてエアーを噴射すると、その最初に噴射されたエアーは板状の形状を有する小片２Ａの縁辺部２Ａ１にのみ当たると考えられる。

すると、小片２Ａの姿勢は、噴射されたエアーが縁辺部２Ａ１に当たった影響による回転などのために変化する。

もちろん、エアーは識別結果９に基づいて連続的にまたは断続的に噴射されるが、小片２Ａの姿勢が変化してしまっているので、噴射されたエアーは小片２Ａに正確には当たらない。

結果的に、選別板７のコンベア１に近い側に打ち落としたかった小片２Ａが、打ち落とされずに、矢印で示されている軌道を飛翔して選別板７のコンベア１から遠い側に入ってしまう。

なお、図６（ｃ）に示されているように、識別結果９Ａと同じであるべき識別結果９Ｂが識別結果９Ａと異なる識別結果として得られてしまうといった、電気的なノイズおよび材料の形状などに起因する誤判定が発生することもある。

このような場合には、エアーが誤った識別結果９に応じて噴射されるので、他の材質の小片２Ａから分別したい特定材質の小片２Ａはうまく分別できず、分別したい特定材質の小片２Ａが他の材質の小片２Ａに混入してしまう。

本発明は、上述された従来の課題を考慮し、より高い精度で分別対象物を回収することが可能な、選別装置、および選別方法を提供することを目的とする。

第１の本発明は、複数種類の材質の、複数個の分別対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる前記分別対象物が存在するか否かを判別するとともに、前記分別対象物が存在する場合には前記分別対象物の材質を分析する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて、所定の材質の前記分別対象物を特定するとともに、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置に基づいて前記所定の材質の分別対象物の重心を計算し、少なくとも前記所定の材質の分別対象物の重心に対して気体を噴射することによって、前記所定の材質の分別対象物を回収する回収手段と、
を備えることを特徴とする、選別装置である。

第２の本発明は、前記識別手段は、前記搬送手段に対して格子状の多数の識別点を有し、前記識別点ごとに、前記搬送手段によって搬送されてくる前記分別対象物が存在するか否かを判別するとともに、前記分別対象物が存在する場合には前記分別対象物の材質を分析し、
前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析する、または前記分別対象物の材質が同じである識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別することを特徴とする、第１の本発明の選別装置である。

第３の本発明は、前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別し、前記複数種類の材質にそれぞれ与えられた点数に基づいて、前記気体を噴射するべき前記所定の材質の分別対象物を決定し、前記気体を噴射することを特徴とする、第２の本発明の選別装置である。

第４の本発明は、前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別し、前記判別された分別対象物の形状の中央部に位置する前記識別点における前記分別対象物の材質に基づいて、前記気体を噴射するべき前記所定の材質の分別対象物を決定し、前記気体を噴射することを特徴とする、第２の本発明の選別装置である。

第５の本発明は、前記回収手段は、前記所定の材質の分別対象物の重心の周辺に対して前記気体を噴射することを特徴とする、第１から第４の何れかの本発明の選別装置である。

第６の本発明は、複数種類の材質の、複数個の分別対象物を搬送し、前記搬送されてくる分別対象物の材質を分析し、前記所定の材質の分別対象物を回収する選別方法であって、
前記所定の材質の分別対象物の重心を計算し、少なくとも前記所定の材質の分別対象物の重心に対して気体を噴射することを特徴とする、選別方法である。

本発明によって、より高い精度で分別対象物を回収することが可能な、選別装置、および選別方法を提供することができる。

（ａ）本発明における実施の形態の選別装置の概略側面図（その一）、（ｂ）本発明における実施の形態の選別装置の概略側面図（その二）、（ｃ）本発明における実施の形態の選別装置の概略側面図（その三）本発明における実施の形態の選別装置の概略平面図（ａ）本発明における実施の形態の選別装置の概略斜視図（その一）、（ｂ）本発明における実施の形態の選別装置の概略斜視図（その二）、（ｃ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その一）、（ｄ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その二）（ａ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その三）、（ｂ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その四）、（ｃ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その五）、（ｄ）本発明における実施の形態の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その六）従来の選別装置の概略側面図（ａ）従来の他の選別装置の概略斜視図、（ｂ）従来の他の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その一）、（ｃ）従来の他の選別装置の識別装置による識別結果群の説明図（その二）

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。

（実施の形態）
図１および２を主として参照しながら、本実施の形態の選別装置の構成および動作について説明する。

ここに、図１（ａ）〜（ｃ）は本発明における実施の形態の選別装置の概略側面図（その一から三）であり、図２は本発明における実施の形態の選別装置の概略平面図である。

もちろん、以下の実施の形態は単に一実施の形態に過ぎず、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を参考にして特許請求の範囲によって画定されるものである。

なお、本実施の形態の選別装置の動作について説明しながら、本発明の選別方法についても説明する。

本実施の形態によれば、小片２Ａ〜２Ｄに光を照射することによって検出された反射光の強度分布に基づいて材質を分析する光学的手段を有する識別装置３により材質を分析することで、比重選別では選別できない樹脂材料からなる小片２Ａ〜２Ｄの選別が可能である。

識別装置３の光学的手段はコンベア１の搬送方向Ｘを基準としての垂直方向に配置された複数の発光受光素子を有し、コンベア１がそれぞれ特有な樹脂材料の反射光の強度分布とは異なる反射光の強度分布をもつようにしておくことによって、後に説明される小片２Ａ〜２Ｄの有無判別および材質分析が可能となる。

より具体的には、識別装置３でコンベア１の上を流れる選別対象である小片２Ａ〜２Ｄの材質を分析し、分析された特定材質の小片２Ａをコンベア１の搬送端４より排出される飛翔経路から分離する。

そして、識別装置３で分析された材質の情報に基づいて分離する材質の小片２Ａを決定するとともに、飛翔経路の上方または下方に配置されたノズルからパルス的に噴射するエアーのタイミングを決定し、そのタイミングに基づいてエアーをパルス的に噴射することで特定材質の小片２Ａを吹き飛ばし、小片２Ａを小片２Ｂ〜２Ｄから分離する。

本実施の形態においては、以下で詳細に説明されるように、エアーは少なくとも小片２Ａの重心に対して噴射される。

小片２Ａ〜２Ｄは識別装置３の下を通過する前の小片であり、小片２Ａ′〜２Ｄ′はそれぞれ小片２Ａ〜２Ｄと同一である、識別装置３の下を通過した後の小片である。

はじめに、図１（ａ）および対応する図２を参照しながら、本実施の形態の選別装置の構成についてより具体的に説明する。

ノズル群５は、コンベア１によって搬送され、搬送端４より排出される選別対象としての小片２Ａ〜２Ｄの飛翔経路から特定材質の小片２Ａを分離するためにエアーを噴射する、コンベア１の幅方向に設けられた部材である。

計算部６は、識別装置３で分析された材質の情報に基づいて分離する所望の特定材質の小片２Ａを決定するとともに、ノズル群５からパルス的に噴射するエアーのタイミングを決定する部材である。

選別板７は、小片２Ｂ〜２Ｄの飛翔経路から分離された特定材質の小片２Ａを分別するための部材である。

小片２Ａ〜２Ｄの大きさは、縦方向および横方向についてはおよそ１０〜１００ｍｍであり、厚さ方向についてはおよそ０．５〜２ｍｍである。

コンベア１の搬送速度は、およそ２〜３ｍ／秒である。

ノズル群５の個々のノズルがコンベア１の搬送方向Ｘを基準としての垂直方向に配置される距離間隔は、およそ５〜１０ｍｍである。

つぎに、図１（ａ）〜（ｃ）を主として参照しながら、本実施の形態の選別装置の動作についてより具体的に説明する。

図１（ｂ）に示されているように、識別装置３の下を通過した選別対象である小片２Ａ′が存在するか否かが判別されるとともに、小片２Ａ′が存在する場合には小片２Ａ′の材質が分析される。

図１（ｃ）に示されているように、識別装置３で識別された小片２Ａ′〜２Ｄ′は、コンベア１の搬送端４より排出される。

所望の特定材質である小片２Ａ′がノズル群５の下を通過したときに、エアーが対応する部分のノズルからパルス的に噴射される。

そして、所望の特定材質である小片２Ａ′は、小片２Ｂ〜２Ｄの飛翔経路から吹き飛ばされ分離されて、選別される。

コンベア１の搬送端４より排出された小片２Ａ′〜２Ｄ′の代表的な飛翔経路は、点線、実線および一点鎖線で示されている。

ついで、識別装置３で分析された材質の情報に基づいて分離する所望の特定材質の小片２Ａを如何にして決定し、ノズル群５からパルス的に噴射するエアーのタイミングを如何にして決定するのかを、より具体的に説明する。

コンベア１の上を流れる選別対象である小片２Ａ〜２Ｄが識別装置３を通過したときに、小片２Ａ〜２Ｄの有無判別および材質分析が識別装置３で行われる。

すなわち、識別装置３は、コンベア１の搬送方向Ｘを基準としての平行方向および垂直方向に関して、一定の周期または間隔で有無判別および材質分析を行っている。

したがって、小片２Ａ〜２Ｄの大きさによっては、複数の識別結果が一つの小片２Ａ〜２Ｄについて得られる。

図３を参照しながら、より具体的に説明すると、つぎの通りである。

ここに、図３（ａ）および（ｂ）は本発明における実施の形態の選別装置の概略斜視図（その一および二）であり、図３（ｃ）および（ｄ）は本発明における実施の形態の選別装置の識別装置３による識別結果群の説明図（その一および二）である。

まず、図３（ａ）に示されているように、たとえば、コンベア１によって搬送されてきた小片２Ａについては、識別位置８Ｃ〜８Ｅにおける材質がそれぞれ分析される。

もちろん、識別位置８Ａ、８Ｂ、８Ｆおよび８Ｇにおいては、小片２Ａは存在しないので、そのような状況を示すデータが得られる。

つぎに、図３（ｂ）に示されているように、一定時間が経過し、小片２Ａがコンベア１によってさらに搬送されると、識別位置８Ｂ〜８Ｆにおける材質がそれぞれ分析される。

もちろん、識別位置８Ａおよび８Ｇにおいては、小片２Ａは存在しないので、そのような状況を示すデータが得られる。

このようにして、図３（ｃ）に示されているように、識別位置８Ａ〜８Ｇにおける識別が一定時間間隔で繰り返され、複数の識別結果９が一つの小片２Ａについて得られる。

すなわち、識別装置３は、識別位置８Ａ〜８Ｇに対応して一次元的に配列された光学的手段を有しており、コンベア１の搬送方向Ｘについての識別を繰り返し、二次元的に配列された、コンベア１に対して格子状の多数の識別結果９を得る。

もちろん、識別装置３は、二次元的に配列された光学的手段を有しており、二次元的に配列された多数の識別結果９を一括して得てもよい。

計算部６は、コンベア１の搬送方向Ｘを基準としての平行方向または垂直方向に関して連続的に材質が識別されたとき、小片２Ａが複数列の識別位置８Ａ〜８Ｇが形成する図形の上に一つの塊として存在する、と判定する。

すなわち、計算部６は、複数の識別結果９の隣接状態を解析し、同図形に対応する複数の識別結果９は、一つの小片２Ａについての識別結果として取り扱われるべき識別結果である、と判定する。

さらに、計算部６は、吹き飛ばされて分離されるべき小片２Ａが上述された図形の上に存在する、と判定したとき、求積を行って同図形の重心を計算する。

たとえば、図３（ｄ）に示されているように、複数の識別結果９を取り囲む実線１０を作成し、実線１０によって与えられ、小片２Ａの形状であるとみなされる図形について求積が行われ、重心１１が計算される。

そして、エアーは重心１１がノズル群５の下を通過するタイミングで対象ノズルから噴射され、小片２Ａ′が吹き飛ばされて分離される。

もちろん、同対象ノズルは、重心１１に最も近い一つのノズルであってもよいし、小片２Ａの大きさに応じた、重心１１の周辺の二つ以上のノズルであってもよい。

そして、エアーが噴射される時間の長さは、小片２Ａの大きさに応じて調節されてもよい。

より具体的には、小片２Ａの重量および／またはコンベア１の搬送速度が大きいときには、エアーは、重心１１がノズル群５の下を通過するタイミングで噴射されるのみならず、重心１１がノズル群５の下を通過する前から少なくともノズル群５の下を通過するまで連続的にまたは断続的に噴射されてもよい。

エアーはコンベア１の搬送方向Ｘについて所望の距離だけ重心１１から離れた小片２Ａの前側の箇所にも当たるので、小片２Ａの重量および／またはコンベア１の搬送速度が大きいときにも、小片２Ａを小片２Ｂ〜２Ｄからより正確に分離することができる。

ところで、本実施の形態においても、電気的なノイズおよび材料の形状などに起因する誤判定が発生することがある。

すなわち、上述されたように、識別装置３においては光学的手段が用いられているので、材料の形状および表面状態などに起因する誤判定が発生することがある。

たとえば、ＰＳの小片２Ａが分離されるべきであるときに、ＰＰの小片２Ｂの中にＰＳが存在することを示す識別結果９が得られる場合があり、エアーがこのような識別結果９に応じて噴射されてしまうと、ＰＰの小片２Ｂが分離されてしまう可能性がある。

図４を参照しながら、より具体的に説明すると、つぎの通りである。

ここに、図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明における実施の形態の選別装置の識別装置３による識別結果群の説明図（その三から六）である。

分離されるべき一つの小片２Ａについての識別結果群は、図４（ａ）に示されているように、正しく小片２Ａの材質Ａを示す識別結果９Ａのみによって形成されている場合もあるし、図４（ｂ）に示されているように、正しく小片２Ａの材質Ａを示す識別結果９Ａ、および誤って小片２Ａの材質Ａではない材質Ｂを示す識別結果９Ｂによって形成されている場合もある。

さらに、図４（ｃ）に示されているように、重なっている二つの小片２Ａおよび２Ｂが一つの塊として存在する、と判定されてしまう場合もある。

もちろん、エアー噴射を実行するかどうかは、単純に最も多数の識別結果９Ａ以外を無視することによって決定されてもよいが、複数種類の材質にそれぞれ与えられた点数に基づいて評価関数を用いて決定されてもよい。

たとえば、吹き飛ばしＯＫ判定値Ｊ_ＯＫおよび吹き飛ばしＮＧ判定値Ｊ_ＮＧを与えるつぎのような評価関数を用いることによって、Ｊ_ＯＫ＜Ｊ_ＮＧであるときにはエアー噴射が実行されず、Ｊ_ＯＫ≧Ｊ_ＮＧであるときにはエアー噴射が実行されてもよい。

（数１）Ｊ_ＯＫ＝ｐ（Ａ）ｑ（Ａ）α_ＯＫ（Ａ）＋ｐ（Ｂ）ｑ（Ｂ）α_ＯＫ（Ｂ）
（数２）Ｊ_ＮＧ＝ｐ（Ａ）ｑ（Ａ）α_ＮＧ（Ａ）＋ｐ（Ｂ）ｑ（Ｂ）α_ＮＧ（Ｂ）
まず、
ｐ（Ａ）は材質Ａについての識別結果の確らしさを表す定数であり、
ｐ（Ｂ）は材質Ｂについての識別結果の確らしさを表す定数である。

たとえば、材質Ａについては誤判定が発生しやすいことがあらかじめ分かっているのであれば、ｐ（Ａ）は小さめに設定される。

つぎに、
ｑ（Ａ）は材質Ａについての面積比率（％）であり、
ｑ（Ｂ）は材質Ｂについての面積比率（％）である。

たとえば、ｑ（Ａ）は、小片２Ａの形状であるとみなされる図形における材質Ａを示す識別結果９Ａの個数を、同図形における識別結果９Ａおよび９Ｂなどの個数の総和で除することによって得られる数値である。

図４（ｃ）に示されているように、材質Ａを示す識別結果９Ａの個数が１５であり、識別結果９Ａおよび９Ｂの個数の総和が２３（＝１５＋８）であれば、およそｑ（Ａ）＝６５％である。

そして、
α_ＯＫ（Ａ）は材質Ａについての吹き飛ばしを促進する度合いを表す定数であり、
α_ＯＫ（Ｂ）は材質Ｂについての吹き飛ばしを促進する度合いを表す定数であり、
α_ＮＧ（Ａ）は材質Ａについての吹き飛ばしを抑制する度合いを表す定数であり、
α_ＮＧ（Ｂ）は材質Ｂについての吹き飛ばしを抑制する度合いを表す定数である。

材質Ａについては、重要性が高く回収量を増やしたいのであれば、α_ＯＫ（Ａ）は大きめに設定され、分離の正確性が要求され材質Ｂの混入を減らしたいのであれば、α_ＮＧ（Ａ）は大きめに設定され、
材質Ｂについては、重要性が高く回収量を増やしたいのであれば、α_ＮＧ（Ｂ）は大きめに設定され、分離の正確性が要求され材質Ａの混入を減らしたいのであれば、α_ＯＫ（Ｂ）は大きめに設定される。

たとえば、材質Ａについては、重要性は高いが分離の正確性はそれほど要求されないのであれば、
（数３） α_ＯＫ（Ａ）＝０．７，α_ＮＧ（Ａ）＝０．３
であって、重要性はそれほど高くないが分離の正確性は要求されるのであれば、
（数４） α_ＯＫ（Ａ）＝０．５，α_ＮＧ（Ａ）＝０．５
である、といった設定が採用される。

同様に、材質Ｂについては、重要性は高いが分離の正確性はそれほど要求されないのであれば、
（数５） α_ＯＫ（Ｂ）＝０．５，α_ＮＧ（Ｂ）＝０．５
であって、重要性はそれほど高くないが分離の正確性は要求されるのであれば、
（数６） α_ＯＫ（Ｂ）＝０．７，α_ＮＧ（Ｂ）＝０．３
である、といった設定が採用される。

すると、たとえば、材質Ａについては重要性は高いが分離の正確性はそれほど要求されず、材質Ｂについては重要性はそれほど高くないが分離の正確性は要求されるのであれば、（数３）および（数６）による設定が採用される。

ところで、誤判定が小片２Ａの形状の縁辺部で発生しやすいことがあらかじめ分かっているのであれば、エアー噴射を実行するかどうかは小片２Ａの形状の中央部の識別結果９に基づいて決定されてもよい。

図４（ｄ）に示されているように、誤判定が小片２Ａの形状の縁辺部２Ａ１の近傍で発生しやすいことがあらかじめ分かっているのであれば、エアー噴射を実行するかどうかは縁辺部２Ａ１の近傍以外の中央部の識別結果９に対して上述された評価関数を用いて決定されてもよい。

すなわち、その内の識別結果９のみが採用される識別適用エリア１２が、小片２Ａが存在することを示すデータがコンベア１の搬送方向Ｘを基準としての平行方向および垂直方向に関してそれぞれ両側にある隣接する計四点について得られたかどうかに応じて設定されてもよい。

誤判定に起因する悪影響が小さくなるので、分離したい材料が分離できなかったり、分離したくない材料を分離してしまったりすることがより少なくなる。

なお、コンベア１は本発明の搬送手段の一例であり、識別装置３は本発明の識別手段の一例であり、ノズル群５および計算部６を含む手段は本発明の回収手段の一例であり、小片２Ａ〜２Ｄは本発明の分別対象物の一例であり、エアーは本発明の気体の一例である。

もちろん、たとえば、識別装置３の機能の一部は計算部６によって実行されてもよいし、計算部６の機能の一部は識別装置３によって実行されてもよい。

また、計算部６は、上述されたように複数の識別結果９の隣接状態を解析することによってではなく、小片２Ａ〜２Ｄの材質が同じである複数の識別結果９の隣接状態を解析することによって、小片２Ａの形状、大きさおよび位置を判別してもよい。

たとえば、複数の識別結果９の隣接状態が小片２Ａ〜２Ｄの材質は無視して総当たり的にまず調べられ、小片２Ａ〜２Ｄの材質がそれから調べられてもよいことはもちろんであるが、小片２Ａ〜２Ｄの材質がまず調べられ、複数の識別結果９の隣接状態がそれから材質ごとに調べられてもよい。

後者においては、小片２Ａ〜２Ｄの材質がまず調べられるので、上述された誤判定に起因する悪影響はそもそも少なくない。

かくして、極めて高い選別精度および選別効率が実現され、所望の材質の小片の選別純度および回収歩留りを高めることができるので、リサイクル対象選別品が拡大され、一般廃棄物に含まれる特定材質の小片を再資源化することができ、リサイクル品質および生産性の向上が期待できるのみならず、資源循環を促進することができる。

本発明における選別装置、および選別方法は、より高い精度で分別対象物を回収することが可能であり、たとえば、使用済み家電製品などを破砕して得られる複数の小片が集まった小片群から、特定材質からなる小片を選別するための、選別装置、および選別方法に利用するために有用である。

１コンベア
２Ａ〜２Ｄ、２Ａ′〜２Ｄ′ 小片
３識別装置
４搬送端
５ノズル群
６計算部
７選別板

Claims

複数種類の材質の、複数個の分別対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されてくる前記分別対象物が存在するか否かを判別するとともに、前記分別対象物が存在する場合には前記分別対象物の材質を分析する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて、所定の材質の前記分別対象物を特定するとともに、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置に基づいて前記所定の材質の分別対象物の重心を計算し、少なくとも前記所定の材質の分別対象物の重心に対して気体を噴射することによって、前記所定の材質の分別対象物を回収する回収手段と、
を備えることを特徴とする、選別装置。
前記識別手段は、前記搬送手段に対して格子状の多数の識別点を有し、前記識別点ごとに、前記搬送手段によって搬送されてくる前記分別対象物が存在するか否かを判別するとともに、前記分別対象物が存在する場合には前記分別対象物の材質を分析し、
前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析する、または前記分別対象物の材質が同じである識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別することを特徴とする、請求項１に記載の選別装置。
前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別し、前記複数種類の材質にそれぞれ与えられた点数に基づいて、前記気体を噴射するべき前記所定の材質の分別対象物を決定し、前記気体を噴射することを特徴とする、請求項２に記載の選別装置。
前記回収手段は、前記分別対象物が存在する識別点の隣接状態を解析することによって、前記所定の材質の分別対象物の形状、大きさおよび位置を判別し、前記判別された分別対象物の形状の中央部に位置する前記識別点における前記分別対象物の材質に基づいて、前記気体を噴射するべき前記所定の材質の分別対象物を決定し、前記気体を噴射することを特徴とする、請求項２に記載の選別装置。
前記回収手段は、前記所定の材質の分別対象物の重心の周辺に対して前記気体を噴射することを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の選別装置。
複数種類の材質の、複数個の分別対象物を搬送し、前記搬送されてくる分別対象物の材質を分析し、前記所定の材質の分別対象物を回収する選別方法であって、
前記所定の材質の分別対象物の重心を計算し、少なくとも前記所定の材質の分別対象物の重心に対して気体を噴射することを特徴とする、選別方法。