JP3211531B2 - Material sorting equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、複数の材料で構成さ
れている構造物の各部材などを材質に応じて分別するこ
とができる材質分別装置に関し、自動車などの構成部材
のリサイクルに好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material separating apparatus capable of separating each member of a structure composed of a plurality of materials according to the material, and is suitable for recycling of constituent members such as automobiles. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】廃棄物の中には、その材質が分かれば資
源として再利用できるものも多く、鉄、アルミニウム、
一部のプラスチックスなどが再利用されている。2. Description of the Related Art Many wastes can be reused as resources if their materials are known.
Some plastics are reused.
【０００３】このような複数の材料で構成されている構
造物、たとえば自動車などでは、廃車となると、鉄と他
の材料に分別することが行われたり、全体を粉砕機にか
けて細かなチップとしたのち、これらチップを磁気を利
用して鉄とその他に分別したり、分離液に入れ、比重差
を利用して分離することが行われている。[0003] In a structure composed of such a plurality of materials, for example, an automobile or the like, when it is scrapped, it is separated into iron and other materials, or the whole is crushed into fine chips. After that, these chips are separated from iron and others by using magnetism, put into a separating solution, and separated using a difference in specific gravity.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
磁気または比重差を利用した分別方法では、材料を２つ
に分別することができるものの、分離された一方には、
多くの不純物が含まれるなどそのまま資源として再利用
することができない。However, in the separation method utilizing such a magnetic or specific gravity difference, the material can be separated into two, but one of the separated materials has
It cannot be reused as a resource as it contains many impurities.
【０００５】また、従来の材料の分別法は、主として粉
砕機で粉砕してチップ化したのち分別するものが多く、
不純物を含むチップの再利用が困難であるとともに、再
利用できないものに対してもチップ化のためのエネルギ
を相当必要とするという問題もある。[0005] In addition, many conventional methods for separating materials are mainly crushed by a crusher to make chips and then separated.
There is a problem that it is difficult to reuse chips containing impurities, and that even those that cannot be reused require considerable energy for chip formation.
【０００６】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、複数の材質に分別することがで
き、粉砕などの必要のない材質分別装置を提供しようと
するものである。[0006] The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and has as its object to provide a material separating apparatus which can separate into a plurality of materials and does not require grinding or the like.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、この発明の請求項１記載の材質分別
装置は、被分別材を挾む挾圧部材の一方に一定力を加え
て被分別材に押し込む押込部材およびこの押込部材の被
分別材への押込量を検出する押込位置検出器を設け、こ
れら押込力および押込量から当該被分別材の弾性係数を
求めて材料を分別する演算処理装置を備えてなることを
特徴とするものである。In order to solve the problems of the prior art, the material separating apparatus according to the first aspect of the present invention applies a constant force to one of the clamping members for clamping the material to be separated. A pushing member to be pushed into the material to be sorted and a push position detector for detecting the pushing amount of the pushing member into the material to be sorted are provided, and the elasticity of the material to be sorted is determined from the pushing force and the pushing amount to sort the material. It is characterized by comprising an arithmetic processing unit.
【０００８】また、この発明の請求項２記載の材質分別
装置は、請求項１記載の構成に加え、被分別材を挾む挾
圧部材を分別された材料に応じて移動可能に設けたこと
を特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a clamping member for sandwiching the material to be separated is movably provided in accordance with the separated material. It is characterized by the following.
【０００９】さらに、この発明の請求項３記載の材質分
別装置は、請求項２記載の構成に加え、被分別材を挾む
挾圧部材に構造材から当該被分別材を剥離する剥離機能
を備えてなることを特徴とするものである。Further, in the material separating apparatus according to a third aspect of the present invention, in addition to the structure according to the second aspect, the clamping member for sandwiching the separated material has a separating function of separating the separated material from the structural material. It is characterized by comprising.
【００１０】[0010]
【作用】この発明の請求項１記載の材質分別装置によれ
ば、被分別材を挾む挾圧部材に押込部材を設けて一定の
力で押し付けるとともに、そのときの押込量を押込位置
検出器で検出し、これらから演算処理装置で被分別材の
弾性係数を求めるようにしており、材料ごとに異なる弾
性係数から材料を分別するようにしている。According to the material separating apparatus of the first aspect of the present invention, a pressing member is provided on the pressing member for holding the material to be separated, and the pressing member is pressed with a constant force, and the pressing amount at that time is determined by a pressing position detector. The elastic modulus of the material to be separated is determined from these by an arithmetic processing unit, and the material is separated from the elastic modulus that differs for each material.
【００１１】これにより、粉砕すること無く、多くの材
料に分別することができるようになる。[0011] Thereby, it is possible to separate into many materials without crushing.
【００１２】また、この発明の請求項２記載の材質分別
装置によれば、材質を分別することができる挾圧部材を
材料に応じて移動可能としており、つかんだ材料を分別
して所定の位置に集めることができるようにしている。Further, according to the material separating apparatus of the second aspect of the present invention, the pressing member capable of separating the material can be moved according to the material, and the gripped material is separated to a predetermined position. So that they can be collected.
【００１３】さらに、この発明の請求項３記載の材質分
別装置によれば、材質を分別することができる挾圧部材
を材料に応じて移動可能かつ構造材からその部分を剥離
できるようにしており、つかんだ材料を分別して剥ぎ取
り、これを所定の位置に集めることができるようにして
いる。Further, according to the material separating apparatus of the third aspect of the present invention, the clamping member capable of separating the material can be moved according to the material and the portion can be peeled off from the structural material. The gripped material is separated and peeled off, and can be collected at a predetermined position.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１はこの発明の材質分別装置の一実施
例にかかる概略斜視図および拡大断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view and an enlarged cross-sectional view according to an embodiment of the material sorting apparatus of the present invention.
【００１５】この材質分別装置１０では、材料ごとに異
なる弾性係数を利用して分別するものであり、基礎１１
に旋回可能に設置された支柱１２の先端部に上下に回動
可能な分別アーム１３が取付けられ、分別アーム１３の
先端を空間の任意の位置に移動することができるように
なっている。そして、この基礎１１のそばには、分別し
た材料をいれる収納箱１４が分別する材料の数に応じて
配置してある。The material separating apparatus 10 separates materials by using different elastic coefficients for each material.
A sorting arm 13 that can be turned up and down is attached to the tip of a column 12 that is rotatably installed in the container, and the tip of the sorting arm 13 can be moved to an arbitrary position in the space. Then, besides the base 11, storage boxes 14 for storing the separated materials are arranged according to the number of the materials to be separated.
【００１６】この分別アーム１３の先端部には、被分別
材Ｗを挾む一対の挾圧部材１５，１６が開閉可能に取付
けられ、図示しない挾圧機構によって被分別材Ｗを挾ん
だ後、これを剥ぎ取ることもできるようになっている。At the distal end of the separation arm 13, a pair of clamping members 15 and 16 for clamping the material W to be separated are openably and closably mounted. It can be stripped off.
【００１７】一方の挾圧部材１５には、他方の挾圧部材
１６側に開口したシリンダ室１７が形成され、被分別材
Ｗに先端を押し込む小径のセンサピン１８が一体に形成
されたピストン状の押込部材１９が装着され、リング状
のシリンダ蓋２０で塞がれ、センサピン１８がシリンダ
蓋２０を経て圧部材１５の表面から突出すことができる
ようになっている。One clamping member 15 is formed with a cylinder chamber 17 opened to the other clamping member 16 side, and a piston-like member integrally formed with a small-diameter sensor pin 18 for pushing the tip into the material W to be separated. The push member 19 is mounted and closed by a ring-shaped cylinder lid 20, so that the sensor pin 18 can protrude from the surface of the pressure member 15 via the cylinder lid 20.
【００１８】このシリンダ室１７内には、電磁コイル２
１が設けられて押込部材１９を所定の押込力で前方に押
出すことができるようになっており、たとえば１００ｇ
と１０ｇの２種類の押込力に切替えることができるよう
にしてある。In the cylinder chamber 17, the electromagnetic coil 2
1 is provided so that the pushing member 19 can be pushed forward with a predetermined pushing force.
And 10 g of pushing force.
【００１９】また、押込部材１９の位置を検出して押込
量を知るためシリンダ室１７内に押込位置検出器２２と
してマグネスケール等が設けられ、押込部材１９と一体
のセンサピン１８のわずかな移動量も検出できるように
なっている。A magnescale or the like is provided as a push position detector 22 in the cylinder chamber 17 for detecting the position of the push member 19 and knowing the push amount, and a slight movement amount of the sensor pin 18 integrated with the push member 19. Can also be detected.
【００２０】さらに、押込部材１９の先端面とシリンダ
蓋２０との間に押上げ用ゴム２３が介装され、センサピ
ン１８の先端を挾圧部材１５の表面と一致した状態に保
持できるようにしてある。Further, a push-up rubber 23 is interposed between the tip end surface of the push-in member 19 and the cylinder lid 20 so that the tip end of the sensor pin 18 can be held in a state in which it is flush with the surface of the clamping member 15. is there.
【００２１】この挾圧部材１５と対向するもう一方の挾
圧部材１６の表面は球面状に形成してあり、一対の挾圧
部材１５，１６の開き角度は開閉可能に支持する支持軸
２４との間に設けた角度センサ（図示せず）によって検
出され、この検出値によって被分別材Ｗの厚さを求める
ことができるようにしてある。The surface of the other pressing member 16 opposed to the pressing member 15 is formed in a spherical shape, and the opening angle of the pair of pressing members 15 and 16 is changed to a supporting shaft 24 which is openably and closably supported. The thickness of the material to be separated W can be determined from the detected value by an angle sensor (not shown) provided therebetween.
【００２２】そして、これら各センサ等の検出値に基づ
いて材質を判定し、各機器を制御するため演算処理装置
２５が設けてある。An arithmetic processing unit 25 is provided for judging the material based on the detection values of these sensors and controlling each device.
【００２３】このように構成した材質分別装置１０によ
る被分別材Ｗの材質の判定およびその分別を行う演算処
理装置２５の動作について、図２に示すフローチャート
にしたがって説明する。The operation of the arithmetic processing unit 25 for judging the material of the material W to be separated by the material separating apparatus 10 having the above-described structure and performing the separation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００２４】まず、材質分別装置１０を運転して分別ア
ーム１３の先端の挾圧部材１５，１６で被分別材Ｗをつ
かむ。すると、一対の挾圧部材１５，１６の開き角度を
角度センサで検出することで被分別材Ｗの厚さを知るこ
とができる。First, the material separating apparatus 10 is operated to grip the material W to be separated by the clamping members 15 and 16 at the tip of the separating arm 13. Then, the thickness of the material to be separated W can be known by detecting the opening angle of the pair of clamping members 15 and 16 with the angle sensor.
【００２５】この被分別材Ｗは、構造物などを構成する
部材の一部であっても既に分解された部材のいずれであ
っても良い。The material to be separated W may be a part of a member constituting a structure or the like or a member that has already been disassembled.
【００２６】次に、被分別材Ｗにセンサピン１８を大小
２種類の押込力で押し込み、そのときの押込部材１９の
移動量を押込位置検出器２２で検出する。Next, the sensor pin 18 is pushed into the material to be separated W with two types of pushing forces, large and small, and the displacement of the pushing member 19 at that time is detected by the pushing position detector 22.
【００２７】すなわち、大小２種類の押込力を用いるの
は、被分別材Ｗの表面の小さな凹凸の影響を受けずに押
込力とその際の変位を求めるためであり、得られた検出
値から被分別材Ｗの弾性率を求める。That is, the two types of large and small pushing forces are used to determine the pushing force and the displacement at that time without being affected by the small irregularities on the surface of the material W to be separated. The elastic modulus of the material to be separated W is determined.
【００２８】センサピン１８を被分別材Ｗに押し込んだ
状態は、図３に拡大して示すように、被分別材Ｗの表面
に直径Ｄのセンサピン１８が押し込まれ、これによって
変位δが生じる。When the sensor pin 18 is pushed into the material W to be separated, the sensor pin 18 having a diameter D is pushed into the surface of the material W to be separated as shown in FIG.
【００２９】このセンサピン１８の押し込み力Ｆとセン
サピン１８の変位δとの間には一定の関係があり、たと
えば図４に示すような関係を得ることができる。There is a certain relationship between the pushing force F of the sensor pin 18 and the displacement δ of the sensor pin 18, and for example, a relationship as shown in FIG. 4 can be obtained.
【００３０】この図４に示す関係は、センサピン１８の
直径Ｄ＝１．１３mmとし、押込力Ｆを０．１kgまたは
１．０kgとし、プラスチックと金属を被分別材Ｗとした
場合のものであり、プラスチックの場合の変位δは、
０．６３μと３．６μ、金属の場合の変位δは、０．１
μと０．１μであった。なお、被分別材Ｗの厚さｔはい
ずれも１．０mmである。The relationship shown in FIG. 4 is for the case where the diameter D of the sensor pin 18 is 1.13 mm, the pushing force F is 0.1 kg or 1.0 kg, and the material to be separated W is plastic and metal. , The displacement δ for plastic is
0.63μ and 3.6μ, displacement δ in the case of metal is 0.1
μ and 0.1 μ. The thickness t of the material to be separated W is 1.0 mm.
【００３１】このような押込力Ｆとそのときの変位δが
求められると、次のようにして被分別材Ｗの弾性率Ｅを
求めることができる。When the pushing force F and the displacement δ at that time are obtained, the elastic modulus E of the material W to be separated can be obtained as follows.
【００３２】δ＝（４・Ｆ・Ｗ）／（π・Ｄ2 ・Ｅ） したがって、 Ｅ＝（４・Ｆ・Ｗ）／（π・Ｄ2 ・δ） ＝（４・ΔＦ・Ｗ）／（π・Ｄ2 ・Δδ） ここで、ΔＦは大小の押込力の差、Δδは大小の押込力
に対する変位の差したがって、上記実験結果から上記の
式を用いて弾性率Ｅを求めると、プラスチックの場合の
弾性率Ｅp ＝２５７kg／mm2 および金属の弾性率Ｅm ＝
∞がそれぞれ求められるが、通常の弾性率は、プラスチ
ックで約３００kg／mm2、金属で１００００〜２０００
０kg／mm2 であり、大きく異なる。Δ = (4 · F · W) / (π · D 2 · E) Therefore, E = (4 · F · W) / (π · D 2 · δ) = (4 · ΔF · W) / (Π · D 2 · Δδ) Here, ΔF is a difference between large and small pushing forces, and Δδ is a difference between displacements with large and small pushing forces. Therefore, when the elastic modulus E is obtained from the above experimental results using the above equation, plastic Elastic modulus Ep = 257 kg / mm 2 and elastic modulus of metal Em =
∞ are required respectively, and the usual elastic modulus is about 300 kg / mm 2 for plastic and 10,000 to 2000 for metal.
0 kg / mm 2, which is very different.
【００３３】なお、センサピン１８の直径Ｄが小さけれ
ば、厚みに関係なく変位δで弾性率Ｅの推定が可能とな
る。If the diameter D of the sensor pin 18 is small, the elastic modulus E can be estimated from the displacement δ regardless of the thickness.
【００３４】こうして演算処理装置２５で弾性率Ｅが求
められると、予め各材料について知られている弾性率と
比較することで、たとえば金属、プラスチック、その他
に分類することができ、図１に示すような３つの収納箱
１４を用意してそれぞれに分別アーム１３を旋回して収
納すれば、完全な分別ができる。When the elastic modulus E is obtained by the arithmetic processing unit 25 in this way, it can be classified into, for example, metal, plastic, etc. by comparing it with the elastic modulus known for each material in advance, as shown in FIG. If such three storage boxes 14 are prepared and the separation arm 13 is swiveled and stored in each of them, complete separation can be performed.
【００３５】なお、図２に示したフローチャートでは、
弾性率Ｅを５００以上、１００以下、あるいはその間に
分けることで上記３つの材質の分別を行うようにしてい
る。In the flowchart shown in FIG.
The above three materials are separated by dividing the elastic modulus E from 500 or more to 100 or less or between them.
【００３６】また、分別アーム１３には剥離機構を装備
した場合には、材質を分別した後、その部分を構造物か
ら剥ぎ取るようにして所定の収納箱１４に入れるように
すれば、構造物の分解と同時に材質の分別ができる。When the separating arm 13 is provided with a peeling mechanism, the material is separated and then the part is peeled off from the structure and put in a predetermined storage box 14 to obtain the structure. The material can be separated at the same time as the decomposition.
【００３７】さらに、弾性率の範囲を細かく定めること
により、プラスチック、ＦＲＰ、アルミニウム、銅合
金、鉄、ガラス等を一度に分別することができ、これら
を資源として容易にリサイクルすることができる。Further, by finely defining the range of the elastic modulus, plastic, FRP, aluminum, copper alloy, iron, glass and the like can be separated at a time, and these can be easily recycled as resources.
【００３８】また、分別できる材質は、これらに限ら
ず、木材や紙なども含むあらゆる材料に対して適用する
ことができ、材質に応じてセンサピンの直径と押込力な
どを適宜選定するようにすれば良い。The material that can be separated is not limited to these, but can be applied to any material including wood and paper, and the diameter of the sensor pin and the pressing force can be appropriately selected according to the material. Good.
【００３９】このような材質分別装置１０を用いること
で、材質によって異なる弾性率を求め、これによって多
種類の材質を用意に分別することが可能となる。By using such a material separating apparatus 10, it is possible to obtain different elastic moduli depending on the material, and thereby to easily separate various kinds of materials.
【００４０】なお、この発明は上記実施例に限定するも
のでなく、これらの発明の要旨を変更しない範囲で各構
成要素に変更を加えるようにしても良い。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component may be changed without changing the gist of the present invention.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たようにこの発明の請求項１記載の材質分別装置によれ
ば、被分別材を挾む挾圧部材に押込部材を設けて一定の
力で押し付けるとともに、そのときの押込量を押込位置
検出器で検出し、これらから演算処理装置で被分別材の
弾性係数を求めるようにしたので、材料ごとに異なる弾
性係数から材料をそれぞれ分別することができる。As described above in detail with one embodiment, according to the material separating apparatus of the first aspect of the present invention, a pressing member is provided on the pressing member for holding the material to be separated, and the pressing member is fixed. In addition to pressing with force, the pressing amount at that time is detected by the pressing position detector, and the arithmetic processing unit is used to calculate the elastic modulus of the material to be separated, so that the materials are separated from the different elastic coefficients for each material. be able to.
【００４２】これにより、粉砕すること無く、多くの材
料に分別することができ、資源のリサイクルが容易とな
る。As a result, the material can be separated into many materials without pulverization, and resources can be easily recycled.
【００４３】また、この発明の請求項２記載の材質分別
装置によれば、材質を分別することができる挾圧部材を
材料に応じて移動可能としたので、つかんだ材料を分別
して所定の位置に集めることができ、一層資源として活
用することが容易となる。According to the material separating apparatus of the second aspect of the present invention, since the pressing member capable of separating the material can be moved according to the material, the gripped material is separated to a predetermined position. And can be more easily utilized as resources.
【００４４】さらに、この発明の請求項３記載の材質分
別装置によれば、材質を分別することができる挾圧部材
を材料に応じて移動可能かつ構造材からその部分を剥離
できるようにしたので、つかんだ材料を分別して剥ぎ取
り、これを所定の位置に集めることができ、分解と同時
に材料の分別ができる。Further, according to the material separating apparatus of the third aspect of the present invention, the pressing member capable of separating the material can be moved according to the material and the portion can be separated from the structural material. Then, the grasped material can be separated and peeled off and collected at a predetermined position, so that the material can be separated at the same time as the disassembly.
【図１】この発明の材質分別装置の一実施例にかかる概
略斜視図および拡大断面図である。FIG. 1 is a schematic perspective view and an enlarged sectional view according to an embodiment of a material sorting apparatus of the present invention.
【図２】この発明の材質分別装置の一実施例にかかる被
分別材の材質の判定およびその分別のフローチャートで
ある。FIG. 2 is a flowchart of determination of a material of a material to be separated and its separation according to an embodiment of the material separating apparatus of the present invention.
【図３】この発明の材質分別装置の一実施例にかかる分
別状態の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a sorting state according to an embodiment of the material sorting apparatus of the present invention.
【図４】この発明の材質分別装置の一実施例にかかる押
込量と押込力の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a pushing amount and a pushing force according to an embodiment of the material sorting apparatus of the present invention.
１０ 材質分別装置 １１ 基礎 １２ 支柱 １３ 分別アーム １４ 収納箱 １５ 上挾圧部材 １６ 下挾圧部材 １７ シリンダ室 １８ センサピン １９ 押込部材 ２０ シリンダ蓋 ２１ 電磁コイル ２２ 押込位置検出器 ２３ 押上げ用ゴム ２４ 支持軸 ２５ 演算処理装置 Ｗ 被分別材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Material separation apparatus 11 Foundation 12 Column 13 Separation arm 14 Storage box 15 Upper clamping member 16 Lower clamping member 17 Cylinder chamber 18 Sensor pin 19 Push-in member 20 Cylinder lid 21 Electromagnetic coil 22 Push-in position detector 23 Push-up rubber 24 Support Shaft 25 Arithmetic processor W Material to be sorted
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−132146（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9836（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−35941（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B07C 5/00 - 5/38 G01N 3/40 - 3/54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-132146 (JP, A) JP-A-63-9636 (JP, A) JP-A-4-35941 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) B07C 5/00-5/38 G01N 3/40-3/54
Claims (3)
加えて被分別材に押し込む押込部材およびこの押込部材
の被分別材への押込量を検出する押込位置検出器を設
け、これら押込力および押込量から当該被分別材の弾性
係数を求めて材料を分別する演算処理装置を備えてなる
ことを特徴とする材質分別装置。A pressing member for applying a constant force to one of the clamping members for holding the material to be separated and pushing the material into the material to be separated, and a push position detector for detecting the amount of pushing of the pressing member into the material to be separated. A material separation device comprising: an arithmetic processing device for determining an elastic coefficient of the material to be separated from the pushing force and the pushing amount to separate the material.
材料に応じて移動可能に設けたことを特徴とする請求項
１記載の材質分別装置。2. A material separating apparatus according to claim 1, wherein a clamping member for sandwiching the material to be separated is provided so as to be movable in accordance with the separated material.
当該被分別材を剥離する剥離機能を備えてなることを特
徴とする請求項２記載の材質分別装置。3. A material separating apparatus according to claim 2, wherein said clamping member for sandwiching said material to be separated has a peeling function for peeling said material to be separated from a structural material.
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Families Citing this family (3)
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-
1993
- 1993-12-16 JP JP34392993A patent/JP3211531B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07171508A (en) | 1995-07-11 |
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