JP7307945B2 - 高速解体装置 - Google Patents
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Description
特許文献1や特許文献2に示されている技術では、このように相反する課題を一挙に解決することは困難であった。
一部のフィーチャ―フォンのように本体の一部が稼働(回転・スライド)するものについては、本体の一部を折り畳んだ(又は収納した)状態での形状を直方体に見立てて、上記のとおり長辺及び短辺と呼称する。
M0、M2、M4に、クロスフローシュレッダで衝撃を加えて解体状況を観測した。この実験では、SUS製でリンク径8mm、6リンク、長さ208mm(6リンク)、幅28mm、重量248g(6リンク)のチェーンを使用し、そのリンクひとつ分の質量m(41.3g)と先端速度vにより定まる運動エネルギE(E=m・v2/2)を計算した。
IC等の電子部品が最も多く搭載された基板を「メイン基板」と呼称し、評価点3を、メイン基板が筐体から分離し、かつバッテリーが基板から分離した、最も望ましい破砕状態、評価点2を、メイン基板の1面が露出し、かつバッテリーが基板から分離した状態、評価点1を、メイン基板が露出しておらず、あるいは(かつ)バッテリーが基板から分離していない状態、評価点0は、メイン基板が破砕又は粉砕した状態と規定した。なお、評価点2以上であれば、バッテリーを傷つけることなく基板から電子部品を剥離させる次工程を実施できるため、工業的に解体成功だと判断できる。
特にチェーン回転速度2287rpm、運動エネルギー6.4Jでは、M2の方がM4より高い評価点が得られている。
M1、MLを、クロスフローシュレッダのチェーン回転速度2287rpm(運動エネルギー6.4J)で衝撃を加えた際の評価点は、それぞれ、1.7及び1.3となった。
M1、MLともに評価点は2に達せず、M2がM1、ML等の他の切断法より有効であることを確認した。
そこで、2辺切断と4辺切断を比較すると、2辺切断は単一の端部切断操作により完了するため、高速処理が可能である。
これに対し、4辺切断は、両長辺の端部を切断した後、両短辺の端部を切断する必要があるため、搬送装置、位置決め装置、切断装置を直行する方向に2系列設ける必要があるため、高速処理が困難になるとともに、設備の大型化、コストアップを招いてしまう。
2辺切断では、筐体の一部分が分離する可能性がきわめて低いので、2辺切断が4辺切断より搬送上優位であり、全工程を円滑に進行するためには、長辺2辺の切断が優位である。
なお、長辺沿いのネジとは、長辺沿い外端から1cm以内の距離に存在し、長辺端部を切断することにより、ネジ、ネジ穴等を除去することにより、あるいはその周辺を破壊することにより、無効化されるネジである。短辺沿いのネジとは、同じく短辺沿い外端から1cm以内の距離に存在し、長辺沿いネジと重複しないものである。中央部のネジとは、上記2種類のネジ以外の中央部に存在するネジである。
一方4辺切断すれば88%(=76%+12%)のネジを無効化できるが、切断後のクロスフローシュレッダによる衝撃付与による解体効果にはさほど大きな影響を及ぼすことはない。
このことは、M2及びM4の解体実験で同等に良好な結果が得られたことが裏打ちしている。
以上のことから、解体性、高速性、設備投資、搬送容易性等を総合的に考慮すると、2辺切断が広く普及されることが期待できる。
前述のように、2辺切断による破壊が期待されるネジは長辺最外側から1cm以内の距離に存在することから、端部破壊を2~3mmにすると、ネジまで最大7mm~8mmの距離で残存部が発生することになるが、クロスフローシュレッダによる衝撃付与により、強度が低下した残存部のほとんどが破壊され、ネジの無効化がなされている。
なお、バッテリーが筐体の左右中央に存在していない機種については、左若しくは右の筐体外側からバッテリーまでの間隔のうち、狭い方を採用した。
ホッパー等の保管機構1に投入された携帯電話等、廃棄対象の小型電子機器は、排出口1aを介して、一個ずつコンベヤ2上に排出される。
ロボットアーム等の整列機構3は、小型電子機器の姿勢を画像解析し、小型電子機器の長辺が搬送方向に対し平行となり、コンベヤ2の幅方向中心に配置させるよう整列させる。
短辺長さの計測結果に基づき、プレス、グラインダ等の切断機構5による切断幅が自動的に調整され、端部破壊が2~3mmとなるよう、位置決め機構4に固定された小型電子機器の長辺側端部を同時に切断する。
両長辺を予め定められた幅で切断された小型電子機器は、位置決め機構4により姿勢が維持された状態で、回転駆動されるチェーン等を利用した打撃装置7に投入される。
その他、破砕対象物に応じて、打撃機構、切断された両辺に対する打撃点、整列機構、位置決め機構、切断機構など、市販の製品から好適なものを選定し種々変更することが可能である。例えば、ロボットアーム等の整列機構3に、切断機構5への搬送、切断機構5に対する位置決めを連続的に行う機能を兼備させることにより、コンベヤ2、位置決め機構4を省略することも可能である。
2:第1コンベヤ
3:整列機構
4:位置決め機構
5:切断機構
6:押し出し機構
7:打撃装置
Claims (5)
- 投入された電子機器を予め定められた姿勢となるよう位置決めする位置決め機構と、
前記位置決めされた電子機器の両長辺に沿って予め定められた幅で両端部を同時に切断する切断機構と、
前記両長辺切断後の電子機器に打撃を加える打撃装置と、を備えた解体装置。 - 前記切断機構は、プレス切断機構である、請求項1記載の解体装置。
- 前記打撃装置は、回転駆動されるチェーンまたはハンマーと、該チェーンまたはハンマーの打撃位置を調整する調整機構とを有し、該調整機構によって前記両長辺切断後の電子機器の各長辺における両端部に短辺に沿って打撃を加えるよう打撃位置が調整される、請求項1または2記載の解体装置。
- 前記切断機構は、前記位置決め機構により位置決めされた電子機器の両長辺最外側から2~3mmの切断幅で前記両端部を切断する、請求項1~3のうちいずれか1項に記載の解体装置。
- 前記打撃装置は、運動エネルギを、投入された電子機器の形態に応じて変更できるようにした、請求項1~4のうちいずれか1項に記載の解体装置。
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