JPH06246697A - 骨組構造体の解体方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 骨組構造体の廃却において、水噴射を利用し
た新しい切断方法を採用し、回収可能な金属部分と覆い
物（廃棄物）とを互いに混入することなく分離する。 【構成】 上記目的を達成するために、ウオータジェッ
トノズルとそれを動かすノズル移動機構部およびその制
御部、骨組材位置検出センサ、切断対象物の基本形状の
寸法データを記憶するメモリ、各種データの入力装置お
よび水源で構成した水噴流を切断手段とする装置を用い
て、メモリ内のデータあるいはセンサからのデータを併
用し、該データに従ってノズルから水を噴射しながらノ
ズルを移動し、軟らかい覆い物だけを選択的に切断する
ことにより、骨組材と覆い物を粉砕することなく分離で
きようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、電車、航空機
等のシートのように、骨組材とそれを覆う物体から成る
骨組構造体の解体方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノズルから高速で噴出する噴流
（ウオータジェット）を用いる加工には自動車の内装材
（天井、ドア内板など）のトリミング、布地のトリミン
グ、木材など各種素形材加工および配管やタンクの錆・
付着物の除去、コンクリート構造物の研掃などに広く利
用されているが、本発明で提案するような解体のための
切断に用いられる例は見当たらない。

【０００３】近年、特に増加の傾向にある廃車を解体処
理する場合、エンジン、タイヤ（含ホイール）、ラジエ
ター、バッテリーなどの有価物取り外し、燃料、油など
の危険物抜き取り後、金属部分、プラスチック部分、シ
ートなどの内装材を含めた車丸ごとの状態で大型の粉砕
機（シュレッダ）で粉砕している。粉砕後、金属スクラ
ップと産業廃棄物（シュレッダダスト）とに選別してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】金属スクラップとシュ
レッダダストの選別は、粉砕後に行われるため、シート
などの内装材として多量に用いられる布類、ウレタンゴ
ム、ビニールシートおよびレザーシート等が金属スクラ
ップに付着混入して金属スクラップの品質を低下させ、
一方廃棄物として埋め立て処理するシュレッダダストに
も、金属スクラップの一部が混入し、廃棄物を増加させ
ている。特に必要以上のシュレッダダストを埋め立て処
理することは、将来の埋め立て用地不足、地球環境汚染
などから、大きな社会問題になっている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、水噴流を切断手段とし、骨組材とそれ
を覆う物体からなる骨組構造体に水を噴射して軟らかい
覆い物だけを選択的に切断することにより、骨組材と覆
い物を分離できるようにすることを特徴とする骨組構造
体の解体方法を提案するものである。

【０００６】水噴流による切断を、事前準備（基本形状
データの活用）の充実により、効率良く円滑に行うた
め、ウオータジェットノズルとそれを動かすノズル移動
機構部およびその制御部、前記ノズルと一体的に動き、
骨組材位置を検出するセンサ、切断対象物の基本形状の
寸法データを記憶するメモリ、各種データの入力装置、
および水源とを具備する装置であって、前記制御部は移
動するセンサからの信号でメモリ内の基本形状寸法のデ
ータを補正したデータによりノズルの移動を制御して、
該ノズルより水を噴射して、軟らかい覆い物だけを選択
的に切断することにより、骨組材と覆い物を、分離でき
るようにすることを特徴とする骨組構造体の解体装置を
提案するものである。

【０００７】

【作用】本発明によると、事前にメモリーに入力された
機種別基本形状の寸法データがメモリーから制御部に読
み出され、該読み出された制御部のデータとセンサーが
感知する骨組材の実形状データとを比較し、制御部のデ
ータを実形状データに合わせ補正する。その補正データ
に従い、切断手段としての水を噴射するノズルを、最も
適正な位置に移動させ、水を噴射することにより、骨組
材を覆う軟らかい物体を選択的に効率よく切断して、骨
組材と覆い物を粉々にすることなく、また金属部分と廃
棄物（覆い物）とを互いに混入することなく分離する。

【０００８】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は、本発明の実施例に係わるウオータジェッ
トによる切断を、自動制御で行うことを可能にした装置
の概念ブロック図である。該装置は、ウオータジェット
ノズル１と骨組材９の位置を検出するセンサ２を搭載し
たノズル移動機構部３、基本的形状の寸法データを記憶
するメモリ４、データ入力装置５、ノズル移動装置制御
部６およびウオータジェット水源７で構成されている。

【０００９】図２は、図１で示した装置を適正に動かす
ためのフローチャートを示す。

【００１０】図３は、本発明の実施例として説明するた
め一例として示す一般的な自動車シートの構造図で、
（ａ）は全体形状を、（ｂ）および（ｃ）は構成部材の
形状を示し、シート８は骨組材９およびシート材１０、
１１で構成されている。骨組材９の材質は金属で、解体
後は金属スクラップとして回収されるが、骨組材９を覆
うシート材１０、１１は布、ビニールシート、レザーシ
ートなどから成るシートカバーとウレタンゴムなどのク
ッション材とから成っており、解体後の廃棄物として処
分されている。

【００１１】図４は、切断対象となるシートの断面を示
すもので、（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視方向、（ｂ）はＢ
−Ｂ矢視方向の断面である。クッション材１３を覆うシ
ートカバー１２はクリップ１４で骨組材９に固定されて
いる。

【００１２】図５は、骨組材に沿ってウオータジェット
ノズル１を動かし、シート材１０、１１を切断する位置
・方向を説明する図である。

【００１３】図６は、本発明に係わる切断装置をシート
解体設備に取り付けた時の概念を示すもので、（ａ）は
その側面図、（ｂ）は平面図である。シート８を搬送す
るコンベヤ１５、ウオータジェットによるシート切断ス
テーション部〔１〕および分離・取り出しステーション
部〔２〕とで構成されている。

【００１４】さて、ウオータジェットによるシートの切
断は、図５の矢印で示す通り、シート外周部を内部に隠
れている骨組材９の輪郭に沿ってウオータジェットノズ
ル１を移動させて行う。

【００１５】あらかじめ骨組材９を切断することなくシ
ート材１０、１１を切断できるよう、ウオータジェット
による切断条件即ち水圧、ノズルとシート断面との距離
などを調整しておく。すると、ウオータジェットの水噴
出力で、シートカバー１２やウレタンゴムなどのクッシ
ョン材１３からなるシート材１０、１１は切断される
が、金属製の骨組材９は切断されない。切断後のシート
材１０、１１は、図４に示すクリップ１４で骨組材９に
固定されているだけになるため、わずかの引き剥がし力
で骨組材９から話すことができるようになり、お互いが
混在することなく、容易に金属スクラップと廃棄物に仕
分けられる。

【００１６】この切断作業は、作業者の勘により骨組材
９の位置を狙ってウオータジェットノズルを移動させ、
マニュアルで行うこともできるが、図１に示す自動化に
より、大幅な効率アップが期待できる。

【００１７】この自動化の実施例の作用について、自動
車のシートを例に図１により説明する。自動車のシート
は、乗用車であれば車種が異なっても形状・寸法に大き
な差がないように、対象になる各機種別のシートの形状
・寸法には大きな差が無いことに着目し、各機種別のシ
ートの基本形状の寸法データ数種をメモリ４に、基本形
状寸法データとして、あらかじめ入力しておく。

【００１８】入力装置５より、切断しようとするものの
機種別のシートの形状を示すコードを入力し、メモリ４
から該コードに合った基本形状寸法データをノズル移動
装置制御部６に読みだす。

【００１９】一方、ウオータジェットノズル１およびセ
ンサ２を搭載したノズル移動機構部３を切断対象物の切
断開始点に段取りし、水噴射による切断を開始する。セ
ンサ２は骨組材９を構成する金属の有無を感知し、その
信号をノズル移動装置制御部６に送るようになってい
る。

【００２０】ノズル移動装置制御部６では、このセンサ
２から送られる現物の形状を示す信号と、あらかじめメ
モリから読み出されている基本形状の寸法データとを比
較し、該基本形状の寸法データを現物に合わせ補正し、
ウオータジェットノズル１の水噴射方向が常に骨組材９
から外れることがないよう、ノズル移動機構部３の移動
を制御している。

【００２１】この結果、最も適正な切断位置を確実にか
つ自動的に切断することが可能になる。この時のノズル
移動装置制御部６の制御フローの一例を図２に示す。

【００２２】この要点を説明する。まずステップＳ１で
入力装置５よりシートの形状を指示するコードを入力す
ると、ステップＳ２でメモリ４より指示された基本形状
寸法データがノズル移動装置制御部６に取り込まれる。

【００２３】次にステップＳ３でセンサ２により、骨組
材の有無を感知する信号が入力され、ステップＳ４で骨
組材が有るか否かチェックし、有れば切断が開始され
る。骨組材がなければ、ステップＳ５でノズル移動機構
部を骨組材が見つかるまで移動する。

【００２４】切断開始後、ステップＳ６でセンサ２から
の信号と、ノズル移動装置制御部６内のデータを比較し
ながらノズルを移動し切断する。

【００２５】センサ２が、ノズル移動装置制御部６内の
データと異なって金属を感知しなくなった場合あるいは
金属を感知しないはずの所で感知した場合は、センサ２
の信号をベースにステップＳ７で、ノズル移動装置制御
部６内のデータを補正し、補正したデータでノズルの移
動を継続し切断する。

【００２６】このように、センサ２の信号を逐次ノズル
移動装置制御部６内のデータにフィードバックし、該デ
ータを補正しながら、ノズルの移動・切断を継続する。
ステップＳ８で全てを切断したことを確認し、作業を完
了する。

【００２７】本実施例において、メモリ４内の基本形状
寸法データを使用せず、入力装置５から直接対象物の具
体的寸法データを入力し、それに沿ってノズルを動かし
切断することも当然可能である。

【００２８】次に、上記解体装置を取り付けた解体設備
について、図６により説明する。廃車から取り外された
シート８は順次コンベヤ１５にセットされ、ウオータジ
ェットによる切断ステーション部〔１〕に送られる。切
断ステーション部〔１〕では、事前に入力した対象物の
具体的寸法データまたは、図１で説明した基本形状寸法
データと骨組材位置検出センサ信号とを併用したデータ
などを用いて、ウオータジェッノズル１を装備した図示
されていない複数個の多関節ロボットなどを動かし、シ
ート部を自動的に切断する。

【００２９】シート８は切断後、次の分離ステーション
部〔２〕に運ばれ、図示されないつかみロボットなどで
シート材１０、１１を骨組材９から引き剥がし、金属ス
クラップと廃棄物に選別する。

【００３０】尚、実施例においては、切断条件として、 ノズル口径：０．３ｍｍ 圧 力 ：１５００〜２０００ｋｇ／平方ｃｍ ノズル距離：３０〜５０ｍｍ に設定し実施したところ、充分満足のいく結果を得た
が、この条件に限定される必要はなく、被切断物の材
質、骨組材の強度などにより、適宜条件設定することに
より、同様の切断が可能である。

【００３１】以上、実施例で説明したように、廃車され
る自動車のシート解体において、全体を粉砕する必要が
ないため、回収した金属スクラップと廃棄物とが互いに
混在することがなくなり、スクラップの高品質化および
廃棄物の減容・減量化が可能になる。

【００３２】また、軟らかい物が硬い物を覆う組立品に
おいて、水噴流を用いて軟らかい物だけを切断し、硬い
ものは切断することなく分離するという機能が達成され
れば、切断位置、方向、および分離方法・手段などは実
施例に限定されるものではない。

【００３３】また、本発明の切断方法及び装置の対象物
も自動車のシート材に限定されるものではなく、電車、
航空機等のシート材、一般用・産業用シート材にも適用
でき、また自動車などの内装材、例えばルーフライニン
グ、ドアトリム、インスツルメントパネルなどの解体に
もそれぞれの構造、材質に合ったノズル圧力、ノズル距
離などを設定すれば適用でき、同様の効果が得られるも
のである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のウオータジ
ェットによる解体方法及び装置によれば、シートの骨組
材を覆っているシート材を、シートの外周から内部の骨
組材の輪郭に沿って切断し、全体を粉砕することなく、
シート材と骨組材とを分離することが可能になるため、
従来課題であった金属スクラッフ回収時の異材の混入や
廃棄物への金属スクラップの混入がなくなり、スクラッ
プの高品質化および廃棄物の減容・減量化を可能にし、
資源の再利用促進、地球環境保全上からも極めて有効な
手段となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるウオータジェットによ
る切断を、自動制御で行うことを可能にした装置の概念
ブロック図である。

【図２】図１で示した装置を適正に動かすためのフロー
チャートを示す図である。

【図３】本発明が切断対象としている一般的な自動車シ
ートの構造図で、（ａ）は全体形状を、（ｂ）および
（ｃ）は構成部材の形状を示している。

【図４】切断対象となるシートの断面を示すもので、
（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視方向、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視方
向の断面である。

【図５】骨組材に沿ってウオータジェットノズルを動か
し、シート材を切断する位置・方向を説明する図であ
る。

【図６】本発明に係わる切断装置をシート解体設備に取
り付けた時の概念を示す図である。

【符号の説明】

１ ウオータジェットノズル ２ センサ ３ ノズル移動機構部 ４ メモリ ５ 入力装置 ６ ノズル移動装置制御部 ７ 水源

フロントページの続き (72)発明者 飯伏 順一 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水噴流を切断手段とし、骨組材とそれを
   覆う物体からなる骨組構造体に水を噴射して、軟らかい
   覆い物だけを選択的に切断することにより、骨組材と覆
   い物を、分離できるようにすることを特徴とする骨組構
   造体の解体方法。
2. 【請求項２】 ウオータジェットノズルとそれを動かす
   ノズル移動機構部およびその制御部、前記ノズルと一体
   的に動き、骨組材位置を検出するセンサ、切断対象物の
   基本形状の寸法データを記憶するメモリ、各種データの
   入力装置、および水源とを具備する装置であって、前記
   制御部は移動するセンサからの信号でメモリ内の基本形
   状寸法のデータを補正したデータによりノズルの移動を
   制御して、該ノズルより水を噴射して、軟らかい覆い物
   だけを選択的に切断することにより、骨組材と覆い物
   を、分離することを特徴とする骨組構造体の解体装置。