JPH07280747A - Copper-containing scrap distinguishing and separating apparatus - Google Patents

Copper-containing scrap distinguishing and separating apparatus

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JPH07280747A
JPH07280747A JP7621594A JP7621594A JPH07280747A JP H07280747 A JPH07280747 A JP H07280747A JP 7621594 A JP7621594 A JP 7621594A JP 7621594 A JP7621594 A JP 7621594A JP H07280747 A JPH07280747 A JP H07280747A
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Shuji Naito
修治 内藤
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Abstract

PURPOSE:To automatically distinguish and separate copper-containing scraps among iron scrap groups after crushing. CONSTITUTION:A copper-containing scrap distinguishing and separating apparatus is provided with a transporting means 40 to continuously transport iron scrap groups after crushing, an image pick-up means 41 to take color images of the transporting iron scrap groups, and a distinguishing and processing means 42 which receives the color images and the image taken time from the image pick-up means 41 and sends out the position (X, Y) information of all the copper-containing scrap images among the images and image taken time for the former images. The apparatus is also provided with a separating means 44 joined to the transporting means 40 and having a system to separate the copper-containing scraps and iron scraps and a separating apparatus controlling means 43 which receives the position (X, Y) information of the images of all the copper-containing scraps and respective image taken time from the distinguishing and processing means 42, computes the time delay for transportation from the image taken time for each copper-containing scrap to the separating means 44 based on the position (X, Y) information and the respective image taken time, and operates the separating means 44 when each copper-containing scrap reaches the separating means 44.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は鉄スクラップ回生処理に
おいて、鉄スクラップ群から不純物元素である銅を含有
したスクラップを自動識別分離する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically identifying and separating scrap containing copper, which is an impurity element, from a group of iron scraps in the regenerative treatment of iron scraps.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクラップ回生により生産される鉄の品
質低下を避けるためには、一般にトランプエレメントと
呼称される銅、亜鉛、錫等の非鉄不純物元素の混入を防
ぐ必要がある。亜鉛や錫は主としてめっき鋼板の表層に
存在しているのに対し、銅は主として自動車、家電製品
中のモーターコアの中に銅線として存在するため破砕屑
段階で識別し分離するのが混入防止に最も効果的であ
る。
2. Description of the Related Art In order to avoid deterioration of quality of iron produced by scrap regeneration, it is necessary to prevent nonferrous impurity elements such as copper, zinc and tin, which are generally called Trump elements, from being mixed. Zinc and tin are mainly present on the surface of the plated steel sheet, whereas copper is mainly present as copper wire in the motor core of automobiles and home appliances, so it is possible to identify and separate at the crushing scrap stage to prevent contamination. Most effective in.

【0003】従来より回生業者により行われてきた処理
は、自動車、家電製品等の廃棄物をまずシュレッダーと
呼ばれる破砕機により長寸サイズで約数十mmのスクラッ
プ片に裁断し、風選により布、プラスチック等非金属の
細片、粉体を除去したり、渦流式選別により非金属片と
金属片の分離を行ったり、さらには磁気選別により鉄と
非鉄金属片の分離を行うというものであり、最終的に分
離された鉄スクラップが製鉄メーカーに鉄原料として引
き渡されている。しかしながら銅の最も大きな混入源で
あるモーターコアは銅線と鉄芯が機械的に絡み合ってい
るため磁選によっても銅と鉄を分離することができない
ため、結局はベルトコンベア上を搬送される途中で作業
員の目視による識別と手選別により分離されてきた。
Conventionally, a regenerator has been used to treat wastes such as automobiles and home appliances by first cutting them into shredders called shredders and cutting them into scrap pieces of about several tens of millimeters, which are then clothed by wind-screening. It removes non-metallic pieces such as plastics and powder, separates non-metallic pieces from metal pieces by eddy current sorting, and separates iron and non-ferrous metal pieces by magnetic sorting. The finally separated iron scrap is handed over to the steelmaker as an iron raw material. However, since the copper core and the iron core are mechanically entangled mechanically in the motor core, which is the largest source of copper, the copper and iron cannot be separated even by magnetic separation, so in the end they are conveyed on the belt conveyor. It has been separated by visual identification of workers and manual selection.

【0004】このような人手による識別作業にはスク
ラップの大量処理が困難、多大な人件費投入が必要、
銅除去後のスクラップの均一品質確保が困難、作業
環境の改善が困難、等の問題がある。識別作業の自動化
手段としては、例えばレーザ光線照射によりスクラップ
自動識別を行う装置の提案もなされている(Dr. H. -P
Sattler : VDI BERICHTE NR.934, 1991: 'Scrap sortin
g with Lazer-an automatic process for mixed non-fe
rrous metals from automobile shredders')。
[0004] In such manual identification work, it is difficult to process a large amount of scrap, and a large labor cost is required.
There are problems such as difficulty in ensuring uniform quality of scrap after copper removal, and difficulty in improving the work environment. As an automated means for identification work, for example, a device for performing automatic scrap identification by laser beam irradiation has been proposed (Dr. H. -P
Sattler: VDI BERICHTE NR.934, 1991: 'Scrap sortin
g with Lazer-an automatic process for mixed non-fe
rrous metals from automobile shredders').

【0005】また、廃棄物の色の違いを利用して選別す
る装置としては、例えば特開平5−96249号公報
「カレットの色別選別機」がある。これはガラスカレッ
トの色分別を自動的に行うためのものであり、個々のカ
レットの色をCCDカメラのカラー画像により識別して
選別すべき色のカレットに対応して、エア吸い込み口を
有する選別ドラムを駆動させるものである。
Further, as an apparatus for selecting the color of waste by utilizing the difference in color, there is, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-96249, "Cullet color-sorting machine". This is for automatically separating the color of the glass cullet. The color of each cullet is identified by the color image of the CCD camera, and the cullet having the air suction port is provided corresponding to the cullet of the color to be selected. It drives the drum.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のレーザ光線を用
いた識別方法では高価なパルスレーザ照射器を利用する
ために、装置コスト削減が難しく、またレーザおよび分
光器を悪環境で使用しなければならないため、装置メン
テナンスにコストと人手がかかる。さらに、レーザ光線
を確実に個々のスクラップ片に照射するために、個々の
スクラップ片を1列に配列する必要があり、そのために
整列装置が必要となり大量処理が難しいといった問題が
ある。また前述の特開平5−96249号公報による方
法では、個々のカレットは茶、青、緑等の単一色である
ことを前提としているため、モーターコアのように一つ
のスクラップ中に鉄、銅の色が混在しているものを、他
の鉄スクラップと識別する目的には利用できない。
In the above-mentioned identification method using a laser beam, since an expensive pulse laser irradiator is used, it is difficult to reduce the cost of the device, and the laser and the spectroscope must be used in a bad environment. Therefore, the cost and labor for the maintenance of the device are high. Further, in order to reliably irradiate the individual scrap pieces with the laser beam, it is necessary to arrange the individual scrap pieces in one row, which necessitates an aligning device, which causes a problem that large-scale processing is difficult. Further, in the method according to the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-96249, it is premised that each cullet is a single color such as brown, blue, and green, so that iron and copper are contained in one scrap like a motor core. It cannot be used to distinguish a mixed color from other iron scraps.

【0007】本発明が解決しようとする課題は、モータ
ーコアのように一つのスクラップ中に鉄と銅の色が混在
している銅含有スクラップと、他の鉄スクラップが混在
しているスクラップ群の分離処理を自動的に行う識別分
離装置を実現することによりスクラップの大量処理を
容易とし、多大な人件費投入を不必要とし、銅除去
後のスクラップの均一品質確保を容易とし、作業環境
の改善を容易とすることである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a scrap group containing a mixture of copper-containing scrap, in which iron and copper colors are mixed in one scrap, such as a motor core, and another scrap of iron. By realizing an identification and separation device that automatically performs separation processing, large-scale processing of scrap is facilitated, large labor costs are unnecessary, uniform quality of scrap after copper removal is facilitated, and working environment is improved. Is to make it easier.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 1)破砕後の鉄スクラップ群を連続的に搬送するための
搬送手段と; 2)搬送中の鉄スクラップ群のカラー画像を撮像するた
めの撮像手段と; 3)該撮像手段からのカラー画像と撮像時刻を受信し、
該カラー画像の輝度(I)信号から該画像中の個々のス
クラップを個体認識するとともに各スクラップの総面積
Stすなわち総画素数を求め;該カラー画像の色相角度
(H)信号と彩度(S)信号から各画素が銅であるか否
かを判別するとともに各スクラップ中の銅面積すなわち
銅と判別された画素数を求め;各スクラップの銅面積S
Cuと総面積Stの比R=SCu/Stから銅含有スク
ラップであるか否かを識別し;該画像中の全ての銅含有
スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮
像時刻を出力するための識別処理手段と; 4)該搬送手段に連結されて銅含有スクラップと鉄スク
ラップを分離する機構を有する分離手段と; 5)該識別処理手段からの該画像中の全ての銅含有スク
ラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮像時
刻を受信し;該位置(X,Y)情報と該画像撮像時刻か
ら個々の銅含有スクラップが該分離手段まで搬送される
時間遅れを計算し、銅含有スクラップが該分離手段に到
達したときに該分離手段を駆動させるための分離装置制
御手段;とから構成されることを特徴とする銅含有スク
ラップの識別分離装置を用いる。
The gist of the present invention is as follows. 1) a transporting means for continuously transporting the iron scrap group after crushing; 2) an image capturing means for capturing a color image of the iron scrap group being transported; 3) a color image from the image capturing means Receive the imaging time,
Individual scraps in the image are individually recognized from the luminance (I) signal of the color image, and the total area St of each scrap, that is, the total number of pixels is calculated; the hue angle (H) signal and the saturation (S) of the color image are obtained. ) From the signal, it is determined whether or not each pixel is copper, and the copper area in each scrap, that is, the number of pixels determined to be copper is determined; the copper area S of each scrap
The ratio R = SCu / St of Cu to the total area St is used to identify whether or not it is a copper-containing scrap; position (X, Y) information in the image of all the copper-containing scraps in the image and the image capturing Identification processing means for outputting time; 4) separation means having a mechanism connected to the transport means for separating copper-containing scrap and iron scrap; 5) all of the images in the image from the identification processing means. The position (X, Y) information of the copper-containing scrap in the image and the image capturing time are received; the individual copper-containing scrap is conveyed from the position (X, Y) information and the image capturing time to the separating means. And a separation device control means for driving the separation device when the copper-containing scrap reaches the separation device. To use.

【0009】[0009]

【作用】図1に示すように、自動車、家電製品等のシュ
レッダー屑に風選、渦流選別、等の適当な前処理を施し
て金属屑を分離したのち、それにさらに磁選をかけて磁
気を有するスクラップ群として分離された、モーターコ
アを含む鉄スクラップ群1がベルトコンベア等の搬送手
段40に投入される。ただし、投入手段(図示せず)は
前処理プロセスからのベルトコンベアであったり、振動
フィーダーであったり種々の手段が利用可能である。
As shown in FIG. 1, shredder scraps of automobiles, home electric appliances, etc. are subjected to appropriate pretreatment such as wind separation, vortex separation, etc. to separate the metal scraps, and then magnetic separation is applied to obtain magnetism. The iron scrap group 1 including a motor core, which is separated as a scrap group, is put into a conveyor 40 such as a belt conveyor. However, various means such as a belt conveyor from the pretreatment process or a vibrating feeder can be used as the charging means (not shown).

【0010】搬送手段上40のスクラップ群1のカラー
画像を撮像するための撮像手段41により採取された画
像信号は、識別処理手段42に伝送され該画像中の全て
の銅含有スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報が
求められて該画像撮像時刻とともに分離装置制御手段4
3に伝送される。分離装置制御手段43は該位置(X,
Y)情報と該画像撮像時刻から個々の銅含有スクラップ
が分離手段44まで搬送される時間遅れを計算し、銅含
有スクラップが到達したときに分離手段44を駆動させ
るための制御信号を出力する。その結果分離手段44に
より鉄スクラップ45と、銅含有スクラップ46が分離
される。
The image signal picked up by the image pickup means 41 for picking up the color image of the scrap group 1 on the conveying means 40 is transmitted to the identification processing means 42, and all the copper-containing scraps in the image are included in the image. Position information (X, Y) of the separation device control means 4 together with the image capturing time.
3 is transmitted. The separation device control means 43 controls the position (X,
Y) The time delay in which the individual copper-containing scrap is conveyed to the separating means 44 is calculated from the information and the image capturing time, and a control signal for driving the separating means 44 is output when the copper-containing scrap arrives. As a result, the separating means 44 separates the iron scrap 45 and the copper-containing scrap 46.

【0011】鉄スクラップ群1内の銅含有スクラップの
識別は以下に記述するように実現される。すなわち図2
に示すように、鉄スクラップ群1を光源2で照らした状
態で、鉄スクラップ群1内の銅識別を要する範囲につい
て、例えばカラーテレビカメラを撮像手段41として撮
像する。ただし、特に光源が無くともカラーテレビカメ
ラによる撮像が可能である場合には、光源が必ずしも必
要でない。
Identification of copper-containing scrap within the iron scrap group 1 is accomplished as described below. That is, FIG.
As shown in FIG. 3, the iron scrap group 1 is illuminated by the light source 2 and, for example, a color television camera is imaged as the imaging unit 41 in the area in the iron scrap group 1 that requires copper identification. However, the light source is not always necessary if the image can be taken by the color television camera without the light source.

【0012】識別処理手段42の内部では、撮像手段4
1から伝送されたカラーテレビカメラのRGB信号4が
HSI変換装置5により色相角度H(6)、彩度S
(7)、および輝度I(8)信号に変換されて識別処理
部9に伝送される。識別処理部9は後述する,,
の画像処理を行って銅を含有すると識別されたスクラッ
プの重心位置(X,Y)信号10を出力する。
Inside the identification processing means 42, the image pickup means 4 is provided.
The RGB signal 4 of the color TV camera transmitted from the H.I.
(7) and the luminance I (8) signal are converted and transmitted to the identification processing unit 9. The identification processing unit 9 will be described later,
Image processing is performed to output a center-of-gravity position (X, Y) signal 10 of the scrap identified as containing copper.

【0013】搬送手段40の搬送方向後部に設置されて
いる分離手段44の分離装置制御手段43は銅含有スク
ラップの重心位置(X,Y)信号10を受けるととも
に、該スクラップの搬送時間遅れを補正するいわゆるト
ラッキング処理を行って該スクラップが分離装置に到達
する時刻にしかるべき分離処理を実行する。
The separating device control means 43 of the separating means 44 installed at the rear of the conveying means 40 in the conveying direction receives the barycentric position (X, Y) signal 10 of the copper-containing scrap and corrects the conveying time delay of the scrap. The so-called tracking process is performed and the appropriate separation process is executed at the time when the scrap reaches the separation device.

【0014】識別処理部9での処理は複雑な画像処理を
含むため場合によっては実時間処理ができないこともあ
るが、そのときは図2に示すように該画像の撮像時刻信
号11を分離装置制御手段43に伝送すれば適切なトラ
ッキング処理を行うことが可能である。識別処理部9で
実時間処理が可能な場合には、該画像の撮像時刻信号1
1を分離装置の制御装置に伝送しなくても、搬送時間遅
れの補正のみで適切なトラッキング処理を行うことが可
能であることは言うまでもない。
Since the processing in the identification processing unit 9 includes complicated image processing, real-time processing may not be possible in some cases, but at that time, as shown in FIG. 2, the image pickup time signal 11 of the image is separated by the separation device. If it is transmitted to the control means 43, it is possible to perform an appropriate tracking process. When the identification processing unit 9 can perform real-time processing, the image pickup time signal 1 of the image
Needless to say, even if 1 is not transmitted to the control device of the separation device, appropriate tracking processing can be performed only by correcting the transport time delay.

【0015】識別処理部9は撮影した画像に対して、以
下の処理を行うことにより銅含有スクラップの識別を行
う。 各画素についてその彩度値が、予め設定されたしきい
値以上であるか否かを調べ;彩度値がしきい値以上の場
合には該画素の色相角度値を求め、その値を予め設定さ
れている銅の色相角度値範囲の対応関係と比較参照し、
色相角度がその範囲内に収まっている場合は、該画素を
銅であると判別し、収まっていない場合には銅ではない
と判別し、彩度値がしきい値未満の場合には、銅ではな
いと判別する。
The identification processing section 9 identifies the copper-containing scrap by performing the following processing on the photographed image. It is checked whether or not the saturation value of each pixel is greater than or equal to a preset threshold value. Compare and refer to the correspondence relationship of the set hue angle value range of copper,
When the hue angle is within the range, it is determined that the pixel is copper, when it is not, it is not copper, and when the saturation value is less than the threshold value, the copper is determined. Determine that it is not.

【0016】該画像全体に輝度値Iを用いてラベリン
グ処理を施してスクラップの個体認識を行うとともに、
個々のスクラップの総面積Stすなわちスクラップが占
める画素数を求め;該スクラップの占める画像領域の中
の銅面積SCuすなわちの処理により銅と判別された
画素の総数を求め; 各スクラップに対して銅面積SCuとStの比R=S
Cu/Stを求めて、比Rが予め設定されたしきい値R
min 以上である場合には該スクラップを銅含有スクラッ
プと識別し、その重心位置(X,Y)すなわち総面積S
tの重心の画素番地を求める。
Labeling processing is performed on the entire image using the brightness value I to identify individual scraps.
The total area St of each scrap, that is, the number of pixels occupied by the scrap is obtained; the copper area SCu in the image area occupied by the scrap, that is, the total number of pixels determined to be copper by the processing; Ratio of SCu and St R = S
Calculating Cu / St, the ratio R is a preset threshold value R
When it is more than min, the scrap is identified as a copper-containing scrap, and its center of gravity (X, Y), that is, the total area S
Find the pixel address of the center of gravity of t.

【0017】分離手段44は、分離装置制御手段43か
らの駆動命令すなわち例えばパルス信号を受けて該当す
るスクラップ片を銅含有スクラップとして分離するため
の動作を行い、駆動命令を受けていない時は搬送されて
くるスクラップ片を鉄スクラップとして分離するための
動作を行う。
The separating means 44 receives a drive command from the separating device control means 43, for example, a pulse signal, and performs an operation for separating the corresponding scrap pieces into copper-containing scraps. Performs an operation to separate the scrap pieces that are received as iron scrap.

【0018】[0018]

【実施例】本発明に基づく識別分離装置構成例を図3に
示す。搬送手段40はベルトコンベアを用いスクラップ
はベルトコンベア上に2次元的にランダムに配列されて
いる。撮像手段41としてはカラーCCDカメラが用い
られており図示していない識別処理手段42に画像信号
が伝送される。この例の場合では識別処理手段としてワ
ークステーションに連結された高速画像処理装置を利用
した。
FIG. 3 shows an example of the configuration of an identification / separation device according to the present invention. The conveyor 40 uses a belt conveyor, and scraps are two-dimensionally arranged randomly on the belt conveyor. A color CCD camera is used as the image pickup means 41, and the image signal is transmitted to the identification processing means 42 (not shown). In the case of this example, a high-speed image processing device connected to a workstation was used as the identification processing means.

【0019】識別処理手段からは同じく図示していない
シーケンサを用いた分離装置制御手段43に銅含有スク
ラップ位置と撮像時刻が伝送され、搬送時間遅れを補正
して分離手段への駆動信号が生成伝送される。この例の
場合では、エアシリンダー47と跳ね板48から構成さ
れる分離手段が用いられ鉄スクラップ45と銅含有スク
ラップ46がそれぞれ次工程へと搬送される装置とし
た。
From the identification processing means, the copper containing scrap position and the imaging time are transmitted to the separation device control means 43 which also uses a sequencer (not shown), and the transport time delay is corrected to generate and transmit a drive signal to the separation means. To be done. In the case of this example, the separation means composed of the air cylinder 47 and the bounce plate 48 is used to transport the iron scrap 45 and the copper-containing scrap 46 to the next process.

【0020】この例の場合では、ベルトコンベアの幅方
向に銅含有スクラップと鉄スクラップが並んで配列され
ている場合は、その鉄スクラップも銅含有スクラップと
一緒に銅含有スクラップとして分離処理されることにな
るが、銅含有スクラップ識別分離の本来の目的は鉄スク
ラップを回生して得られる鋼中への銅混入を防ぐための
ものであるから特に問題はない。
In the case of this example, when the copper-containing scrap and the iron scrap are arranged side by side in the width direction of the belt conveyor, the iron scrap should be separated and treated together with the copper-containing scrap as the copper-containing scrap. However, there is no particular problem because the original purpose of the copper-containing scrap identification and separation is to prevent copper from being mixed into steel obtained by regenerating iron scrap.

【0021】しかも、もともと自動車や家電製品のシュ
レッダー屑中に占めるモーターコア等、銅含有スクラッ
プの量は重量比で数%程度であるため銅含有スクラップ
と一緒に分離される鉄スクラップ量も相対的に小さくな
り、鉄スクラップ回生効率を低下させるという懸念もな
い。また、銅含有スクラップとして一度分離されたスク
ラップ群を再度バッチ的に識別分離処理を施すことによ
り銅含有スクラップと鉄スクラップの分離効率を向上さ
せることも可能であり、必要に応じて識別分離処理を繰
り返し行えばよい。
Moreover, since the amount of copper-containing scrap, such as motor cores, in shredder waste of automobiles and home appliances is originally about several percent by weight, the amount of iron scrap separated together with the copper-containing scrap is relatively large. There is no concern that it will become smaller and the efficiency of regenerating iron scrap will be reduced. It is also possible to improve the separation efficiency of the copper-containing scrap and the iron scrap by subjecting the scrap group once separated as the copper-containing scrap to batch separation and separation treatment again. You can repeat it.

【0022】図3に示した例では工場内の蛍光灯等の周
囲光の影響を減ずるため撮像手段41の周囲に遮光板
(図示せず)を設けてその中で撮像を行った。もちろん
周囲光の影響が小さい場合には遮光板を用いなくてもよ
いのは言うまでもない。光源としてはベルトコンベア上
を搬送されるスクラップを4方向から照らす4点光源
(図示せず)を使用した。4点光源は1方向から照らす
光源と比較すると、スクラップ上およびそのベルトコン
ベア上に生ずる影を減らす効果を持つ。影の発生を、識
別処理に差し支えのない範囲にとどめることが可能なの
であれば、必ずしも4点光源が必要とならない。
In the example shown in FIG. 3, in order to reduce the influence of ambient light such as a fluorescent lamp in a factory, a light-shielding plate (not shown) is provided around the image pickup means 41, and image pickup is performed therein. Needless to say, the light shielding plate may not be used when the influence of ambient light is small. As a light source, a four-point light source (not shown) that illuminates scrap conveyed on a belt conveyor from four directions was used. A four-point light source has the effect of reducing the shadows that occur on scrap and its belt conveyor, as compared to a light source that illuminates from one direction. The four-point light source is not necessarily required as long as the generation of shadows can be limited to a range that does not interfere with the identification process.

【0023】図3に示した識別分離装置を用いて、自動
車のシュレッダー屑中の鉄スクラップと、鉄と銅からな
るモーターコアスクラップの自動識別分離実験を行っ
た。本実験で用いたシュレッダー試料は、自動車、家電
製品等の廃棄物をまずシュレッダーにより長寸サイズで
約80mmのスクラップ片に裁断し、風選により布、プラ
スチック等非金属の細片、粉体を除去し、渦流式選別に
より非金属片と金属片の分離を行い、さらに磁気選別に
より鉄と非鉄金属片の分離を行った結果鉄として、すな
わち磁性を持つものとして分離されたものであり、純粋
に鉄だけよりなる鉄スクラップと銅を混入しているモー
ターコアスクラップが混在したものである。すなわち本
実験で用いたスクラップ試料は従来作業員の目視と手作
業によってのみ識別分離されてきたものである。
Using the discriminating and separating apparatus shown in FIG. 3, an automatic discriminating and separating experiment was conducted for iron scrap contained in automobile shredder scrap and motor core scrap made of iron and copper. The shredder samples used in this experiment were to cut wastes such as automobiles and home electric appliances into shredders with a long size of about 80mm, and then cloth, non-metallic pieces such as plastics, and powders were selected by wind screening. The non-metal pieces were separated from the non-ferrous metal pieces by eddy-current sorting, and the iron and non-ferrous metal pieces were further separated by magnetic sorting. Is a mixture of iron scrap consisting only of iron and motor core scrap containing copper. That is, the scrap samples used in this experiment have been identified and separated only by the visual inspection of a conventional worker and manual work.

【0024】実際の識別分離実験に先立ち、以下に記す
3種類の予備実験を実施して本実験の設定値の決定等を
行った。まず第1に、銅識別の為の彩度値と色相角度値
の境界値を定めるための予備実験を実施した。識別時と
同じ光学的条件(光源、CCDカメラの作動条件、機器
間・対象スクラップ間距離等の設定条件)において、ス
クラップ銅部、スクラップ鉄部、スクラップの置かれて
いるベルトコンベア部それぞれが持つ色相角度値分布状
況を実測した。さらに、同じ条件で、スクラップ銅部、
スクラップ鉄部、ベルトコンベア部それぞれがもつ彩度
値分布状況を実測した。これらの予備実験の結果より、
銅判別を行うための適正な彩度値Sの範囲および銅部の
持つ色相角度値Hの範囲を見いだした。
Prior to the actual discrimination / separation experiment, the following three types of preliminary experiments were carried out to determine the set values for this experiment. First, a preliminary experiment was carried out to determine the boundary value between the saturation value and the hue angle value for identifying copper. Under the same optical conditions (light source, CCD camera operating condition, setting conditions such as the distance between devices and the distance between target scraps), the scrap copper part, scrap iron part, and belt conveyor part where scrap is placed have The distribution of hue angle values was measured. Furthermore, under the same conditions, scrap copper part,
The distribution of saturation values of the scrap iron part and the belt conveyor part was measured. From the results of these preliminary experiments,
An appropriate range of the saturation value S and a range of the hue angle value H of the copper portion for finding the copper are found.

【0025】図4,図5中でR,G,Bはそれぞれ赤、
緑、青の色相を示す軸であり、任意の色座標と原点を結
ぶ直線がR軸となす角度が色相角度、また原点からの距
離が彩度を示す。図4に示す通り、彩度値については
(0.3≦S≦1.0)(30の範囲)、また図5に示
す通り相角度値については(0゜≦H≦52゜および3
29゜≦H<360゜)(31の範囲)と判別すべき適
性な範囲である。以下に記述する識別実験では、これら
の識別のための彩度値と色相角度値の境界値を使用し
た。
4 and 5, R, G and B are red, respectively.
It is an axis showing the hues of green and blue, the angle formed by the straight line connecting arbitrary color coordinates and the origin with the R axis is the hue angle, and the distance from the origin is the saturation. As shown in FIG. 4, the saturation value is (0.3 ≦ S ≦ 1.0) (range of 30), and the phase angle value is (0 ° ≦ H ≦ 52 ° and 3 as shown in FIG.
It is an appropriate range to be discriminated as 29 ° ≦ H <360 ° (range of 31). In the discrimination experiment described below, the boundary values of the saturation value and the hue angle value for these discriminations were used.

【0026】第2に、輝度信号を用いて画像内のスクラ
ップを個体認識するいわゆるラベリング処理実験を行っ
た。ベルトコンベア部は黒色であり輝度信号値はきわめ
て低いことを利用してある輝度信号しきい値を設定して
画像を2値化し、しきい値以上の部分の画素の連続性を
用いてラベリング処理を行ったところ、鉄スクラップ、
銅を含有するモーターコアスクラップ等をベルトコンベ
ア部と分離し、かつ個々のスクラップ片を容易に個体認
識することができた。
Secondly, a so-called labeling process experiment was performed in which scraps in an image were individually recognized by using a luminance signal. The belt conveyor is black and the luminance signal value is extremely low. A certain luminance signal threshold value is set to binarize the image, and the labeling process is performed by using the pixel continuity above the threshold value. I went to, scrap iron,
It was possible to separate copper-containing motor core scraps and the like from the belt conveyor and to easily identify individual scrap pieces.

【0027】輝度信号しきい値は予め設定しておいても
よいが、照明光強度の変動がある場合にも対応できるよ
うに画像全体の平均輝度の例えば25%の値をもってし
きい値と自動設定する等、従来から種々提案されている
ラベリング処理を利用することができるのは言うまでも
ない。
The brightness signal threshold value may be set in advance, but the threshold value is automatically set to a value of, for example, 25% of the average brightness of the entire image so as to cope with the fluctuation of the illumination light intensity. Needless to say, various conventionally proposed labeling processes such as setting can be used.

【0028】第3に、銅を含有するスクラップであるか
否かを識別するために必要となる、銅面積SCuとSt
の比R=SCu/Stのしきい値Rmin を求める実験を
行った。すなわち、銅を含有するモーターコアスクラッ
プ100サンプルと、鉄スクラップ100サンプルを用
いて全サンプルのR値を実測した。この結果、今回の実
験においてはRmin =0.1とすればモーターコアスク
ラップと鉄スクラップをほぼ完全に識別可能であること
が判明した。
Third, the copper areas SCu and St, which are necessary for identifying whether or not the scrap contains copper.
An experiment was conducted to find a threshold value Rmin of the ratio R = SCu / St. That is, the R values of all the samples were measured using 100 samples of motor core scraps containing copper and 100 samples of iron scraps. As a result, in this experiment, it was found that the motor core scrap and the iron scrap can be almost completely discriminated by setting Rmin = 0.1.

【0029】すなわち、モーターコアサンプルを誤って
鉄サンプルと誤識別したのは2サンプルだけで、鉄サン
プルを誤ってモーターコアサンプルと誤識別したのは3
サンプルだけであった。ただし、実際の識別分離処理に
あたってはどの程度まで銅含有スクラップの鉄スクラッ
プへの混入が許容されるかによってRmin の設定値は変
化しうることは言うまでもない。また、銅含有スクラッ
プと識別されたスクラップの重心位置(X,Y)は、ラ
ベリング処理による2値化画像を用いて各スクラップの
画素位置を単純平均することで容易に計算できる。
That is, only two samples erroneously identified the motor core sample as the iron sample, and three erroneously identified the iron sample as the motor core sample.
It was only a sample. However, it goes without saying that the set value of Rmin may change depending on the degree to which the copper-containing scrap can be mixed into the iron scrap in the actual identification and separation process. Further, the barycentric position (X, Y) of the scrap identified as the copper-containing scrap can be easily calculated by simply averaging the pixel positions of the scraps using the binarized image obtained by the labeling process.

【0030】実際の識別実験で用いた識別処理手段42
が行う識別処理の具体的手順を示すフローチャートを図
6に示す。識別実験ではモーターコアスクラップ100
個、鉄スクラップ2,400個をランダムに混ぜて60
(m/min)の速度で運転されているベルコンベア上に送
り出して識別実験を行った。識別処理手段42は実時間
で高速画像処理できる能力があるものを使用したため分
離装置までの搬送時間遅れを補正するだけで容易にトラ
ッキングが可能であった。
Identification processing means 42 used in the actual identification experiment
FIG. 6 is a flowchart showing a specific procedure of the identification processing performed by the. Motor core scrap 100 in the identification experiment
Randomly mix 60 pieces of iron scrap and 2,400 pieces of iron scrap
The identification experiment was carried out by sending it out onto a bell conveyor operating at a speed of (m / min). Since the identification processing means 42 has the capability of performing high-speed image processing in real time, the tracking can be easily performed only by correcting the conveyance time delay to the separation device.

【0031】銅含有スクラップと鉄スクラップに分離さ
れたスクラップをそれぞれ分析したところ、銅含有スク
ラップ中に誤識別されて分離された鉄スクラップが17
個、鉄スクラップ中に誤識別されて分離された銅含有ス
クラップが4個であり実用上充分な識別分離性能である
と評価された。
When each of the scraps separated into copper-containing scrap and iron scrap was analyzed, there were 17 iron scraps that were erroneously identified and separated in the copper-containing scrap.
The number of scraps containing copper and the number of scraps containing copper that were erroneously identified and separated in the iron scrap was 4, and it was evaluated that the identification and separation performance was practically sufficient.

【0032】図7は採取したある画像の輝度(I)信号
を用いてベルトコンベア上のスクラップを個体認識した
結果を示した例である。この場合は、ベルトコンベアが
黒色で極めて輝度が低いために、予め設定されたしきい
値以上の部分の連続性を判断することで容易に5つのス
クラップ片を個体認識することができている。白く示し
た領域が一つ一つのスクラップと認識され、その総面積
Stが求められる。
FIG. 7 is an example showing the result of individual recognition of scraps on a belt conveyor using the luminance (I) signal of a certain sampled image. In this case, since the belt conveyor is black and has extremely low brightness, it is possible to easily recognize the five scrap pieces individually by determining the continuity of the portion equal to or more than the preset threshold value. The white areas are recognized as individual scraps, and the total area St thereof is obtained.

【0033】図8は該画像の色相角度(H)信号と彩度
(S)信号から銅と判別された画素を白く示したもので
ある。各スクラップ片に対して銅と判別された領域の面
積SCuが求められる。その結果、各スクラップ片に対
して銅と判別された領域の面積と総面積の比R=SCu
/Stが計算され、銅含有スクラップと識別するための
しきい値Rmin =0.1を超えるR値をもつ図中に2お
よび5で表示されたスクラプ片が銅含有スクラップと識
別された。
FIG. 8 shows the pixels, which are discriminated as copper, from the hue angle (H) signal and the saturation (S) signal of the image in white. The area SCu of the area determined to be copper is obtained for each scrap piece. As a result, the ratio of the area of the area determined as copper to the total area of each scrap piece R = SCu
/ St was calculated and the scrap pieces labeled 2 and 5 in the figure with R values above the threshold Rmin = 0.1 for identifying copper-containing scrap were identified as copper-containing scrap.

【0034】これに対応するカラー原画像により、各ス
クラップ片材質を確認したところ2および5は破砕され
たモーターコアであり、残りは鉄のみより構成される鉄
スクラップであることが判明した。図8に示したように
1,3,および4の鉄スクラップでも一部に銅と判別さ
れた領域が存在するがこれは銅の色調に近い赤色の塗料
が施されたスクラップ面や、赤錆が付着した面や、ある
いは照明と反射角度の関係で色相角度、彩度が銅の範囲
に入った部分と考えられた。しかしながら、このような
微小な誤識別部分があっても、比Rのしきい値Rmin を
適宜設定することにより容易に鉄スクラップと銅含有ス
クラップの誤識別を防ぐことが可能である。
When the materials of each scrap piece were confirmed from the corresponding color original images, it was found that 2 and 5 were crushed motor cores, and the rest were iron scraps composed of only iron. As shown in Fig. 8, even in the iron scraps 1, 3, and 4, there are some areas that are discriminated as copper, but this is due to the scrap surface coated with a red paint close to the color tone of copper and red rust. It was considered that the surface was attached or that the hue angle and saturation were within the range of copper due to the relationship between the illumination and the reflection angle. However, even if there is such a minute misidentification portion, it is possible to easily prevent the misidentification of the iron scrap and the copper-containing scrap by appropriately setting the threshold value Rmin of the ratio R.

【0035】本発明に基づく識別分離装置は、搬送手
段上でのスクラップ配列状態、撮像および識別処理、
分離処理、によって表1に示すように主として4つに
分類できる実現形態が可能である。表1にそれぞれの実
現形態における実施例の要約を示す。
The identification / separation device according to the present invention is provided with a scrap arrangement state on a conveying means, imaging and identification processing,
As a result of the separation process, as shown in Table 1, there are possible implementation modes that can be mainly classified into four. Table 1 shows a summary of examples in each implementation.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】第1の分類では、搬送手段上では2次元的
にランダムにスクラップ片が配列される場合で、撮像手
段はスクラップの見逃しを防ぐために基本的に搬送方向
の画像寸法単位毎に撮像し、採取した画像全体を一括し
て処理し、銅含有スクラップの位置を識別する。分離手
段は銅含有スクラップが到着した時刻に搬送手段の幅方
向に並んで存在するスクラップ片を一括に分離する。す
なわち、例えば図3に示した識別分離装置実施例のよう
な実現形態である。
In the first classification, when scrap pieces are randomly arranged two-dimensionally on the conveying means, the image pickup means basically picks up an image for each image size unit in the conveying direction in order to prevent the scrap from being overlooked. , Collectively process all the collected images to identify the position of copper-containing scrap. The separating means collectively separates scrap pieces existing side by side in the width direction of the conveying means when the copper-containing scrap arrives. That is, for example, it is an implementation mode such as the embodiment of the identification / separation device shown in FIG.

【0038】第2の分類では、搬送手段上に搬送方向に
分割可能な機構があり、各分割単位には複数のスクラッ
プ片が投入しうる場合で、撮像手段は単数あるいは複数
の分割単位毎に撮像し、各分割単位毎に銅含有スクラッ
プの有無を識別する。分離手段は銅含有スクラップを含
んでいる分割単位が到着したら該分割単位内の全てのス
クラップ片を銅含有スクラップとみなして一括分離す
る。
In the second classification, there is a mechanism capable of dividing in the conveying direction on the conveying means, and a plurality of scrap pieces can be put into each dividing unit, and the image pickup means is provided for each single or plural dividing unit. An image is taken and the presence or absence of copper-containing scrap is identified for each division unit. When the division unit including the copper-containing scrap arrives, the separating means regards all the scrap pieces in the division unit as the copper-containing scrap and separates them all together.

【0039】図9には、1列で搬送されるトレイコンベ
アを搬送手段として用いた場合の実施例を示す。スクラ
ップは投入手段49により連続的に投入されるが、搬送
方向に分割された構造を持つトレイを有するトレイコン
ベア50により複数個のスクラップ片が各トレイに入る
ことになる。
FIG. 9 shows an embodiment in which a tray conveyer conveyed in one line is used as the conveying means. The scrap is continuously charged by the charging means 49, but a plurality of scrap pieces enter each tray by the tray conveyor 50 having a tray having a structure divided in the transport direction.

【0040】撮像手段(図示せず)は1つ、あるいは複
数のトレイの画像を撮像し、識別処理手段は銅含有スク
ラップの位置情報から各々のトレイに銅含有スクラップ
が入っているか否かを分離装置制御手段に伝送し、それ
からの駆動信号を受けて各トレイに入っているスクラッ
プ片が一括して銅含有スクラップあるいは鉄スクラップ
として分離される。各トレイ内のスクラップ片の一括分
離処理は、例えば銅含有スクラップあるいは鉄スクラッ
プ用のシューターへトレイを傾斜させることにより容易
に行うことができる。
The image pickup means (not shown) picks up an image of one or a plurality of trays, and the identification processing means separates whether or not each tray contains copper-containing scrap from the position information of the copper-containing scrap. The scrap pieces transmitted to the apparatus control means and receiving the drive signal therefrom, are separated into scraps containing copper or scraps of iron in a batch. Collective separation of scrap pieces in each tray can be easily performed by inclining the tray to a shooter for copper-containing scrap or iron scrap, for example.

【0041】第3の分類では、搬送手段上に幅方向に分
割可能な機構があり、搬送手段の幅方向全域の画像を、
スクラップの見逃しを防ぐために基本的に搬送方向の画
像寸法単位毎に撮像し、採取した画像全体を一括して処
理し、銅含有スクラップの位置情報のうち幅方向位置Y
から該スクラップがどの分割単位に属するかを求め、そ
の情報と該スクラップの搬送方向位置Xを分離装置制御
手段に伝送する。分離手段は分割単位毎に分離できる機
構を有しており、分離装置制御手段からの駆動信号を受
けて各分割単位毎に銅含有スクラップの分離を行う。
In the third classification, there is a mechanism that can be divided in the width direction on the conveying means, and the image in the entire width direction of the conveying means is
In order to prevent missing of scraps, basically, images are taken for each image size unit in the transport direction, the entire collected images are collectively processed, and the position Y in the width direction is included in the position information of the copper-containing scraps.
From which is determined which division unit the scrap belongs to, and the information and the transfer direction position X of the scrap are transmitted to the separator control means. The separating means has a mechanism capable of separating each division unit, and receives the drive signal from the separation device control means to separate the copper-containing scrap for each division unit.

【0042】すなわち各分割単位は、第1の分類に示し
た装置と基本的に同様な動作をするものであるが、搬送
手段、撮像手段、識別処理手段、分離装置制御手段を各
分割単位毎に設ける必要がないため低コストで大量のス
クラップを識別分離処理することができる。
That is, each division unit basically operates in the same manner as the apparatus shown in the first classification, but the conveyance means, the image pickup means, the identification processing means, and the separation device control means are provided for each division unit. Since it is not necessary to provide it at a low cost, a large amount of scrap can be identified and separated at low cost.

【0043】図10は仕切板54を設けてベルトコンベ
アを幅方向に2分割して搬送手段40として用い、識別
分離装置を構成した例である。分離は各分割に対して別
々に跳ね板48を用いて実施している。識別処理手段で
は銅含有スクラップの幅方向位置Yから該スクラップが
どちらの分割単位に属しているかを求め、分離装置制御
手段でどちらの跳ね板を駆動すべきかを判断している。
FIG. 10 shows an example in which a partition plate 54 is provided and a belt conveyor is divided into two in the width direction and used as the conveying means 40 to form an identification / separation device. Separation is performed using the bounce plate 48 separately for each division. The identification processing means obtains which division unit the scrap belongs to from the position Y in the width direction of the copper-containing scrap, and the separating device control means determines which splatter plate should be driven.

【0044】第4の分類では、搬送手段上に幅および搬
送方向の両方向に分割可能な機構があり、各分割単位に
は複数のスクラップ片が投入しうる場合で、撮像手段は
単数あるいは複数の分割単位毎に撮像し、各分割単位毎
に銅含有スクラップの有無を識別する。分離手段は銅含
有スクラップを含んでいる分割単位が到着したら該分割
単位内の全てのスクラップ片を銅含有スクラップとみな
して一括分離する。
In the fourth classification, there is a mechanism on the conveying means capable of dividing in both the width and the conveying direction, and a plurality of scrap pieces can be put into each division unit. An image is taken for each division unit, and the presence or absence of copper-containing scrap is identified for each division unit. When the division unit including the copper-containing scrap arrives, the separating means regards all the scrap pieces in the division unit as the copper-containing scrap and separates them all together.

【0045】図11には、2列で搬送されるトレイコン
ベアを搬送手段として用いた場合の実施例を示す。スク
ラップは投入手段49により連続的に投入されるが、搬
送方向および幅方向に分割された構造を持つトレイを有
するトレイコンベア50により複数個のスクラップ片が
各トレイに入ることになる。
FIG. 11 shows an embodiment in which a tray conveyer conveyed in two rows is used as the conveying means. The scrap is continuously charged by the charging means 49, but a plurality of scrap pieces enter each tray by the tray conveyor 50 having a tray having a structure divided in the carrying direction and the width direction.

【0046】撮像手段(図示せず)は、撮像領域51で
示すように、この場合は2つのトレイの画像を撮像し、
識別処理手段は銅含有スクラップの位置情報から各々の
トレイに銅含有スクラップが入っているか否かを分離装
置制御手段に伝送する。それからの駆動信号を受けて、
トレイを傾斜させる分離手段(図示せず)が各トレイに
入っているスクラップ片を一括して銅含有スクラップ用
のベルトコンベア53あるいは鉄スクラップ用のベルト
コンベア52に落とし込む。
The image pickup means (not shown) picks up images of two trays in this case, as shown by the image pickup area 51.
The identification processing means transmits to the separator control means whether or not each tray contains copper-containing scrap based on the position information of the copper-containing scrap. Receiving the drive signal from it,
Separation means (not shown) for inclining the tray collectively drops scrap pieces contained in each tray onto the belt conveyor 53 for copper-containing scrap or the belt conveyor 52 for iron scrap.

【0047】以上いずれの分類においても、ベルトコン
ベア等の搬送手段の幅方向に銅含有スクラップと鉄スク
ラップが並んで配列されている場合や、同じトレイ中に
銅含有スクラップと鉄スクラップが混在している場合に
は、鉄スクラップも銅含有スクラップと一緒に銅含有ス
クラップとして分離処理されることになるが、銅含有ス
クラップ識別分離の本来の目的は鉄スクラップを回生し
て得られる鋼中への銅混入を防ぐためのものであるから
特に問題はない。
In any of the above classifications, copper-containing scraps and iron scraps are arranged side by side in the width direction of the conveying means such as a belt conveyor, or copper-containing scraps and iron scraps are mixed in the same tray. If the iron scrap is also treated as a copper-containing scrap together with the copper-containing scrap, the original purpose of the copper-containing scrap identification and separation is to recover the copper in the steel obtained by regenerating the iron scrap. There is no particular problem because it is to prevent mixing.

【0048】しかも、もともと自動車や家電製品のシュ
レッダー屑中に占める、モーターコア等銅含有スクラッ
プの量は重量比で数%程度であるため銅含有スクラップ
と一緒に分離される鉄スクラップ量も相対的に小さくな
り、鉄スクラップ回生効率を低下させるという懸念もな
い。また、銅含有スクラップとして一度分離されたスク
ラップ群を再度バッチ的に識別分離処理を施すことによ
り銅含有スクラップと鉄スクラップの分離効率を向上さ
せることも可能であり、必要に応じて識別分離処理を繰
り返し行えばよい。
Moreover, since the amount of copper-containing scraps such as motor cores originally contained in shredder scraps of automobiles and home electric appliances is about several% by weight, the amount of iron scraps separated together with copper-containing scraps is also relatively large. There is no concern that it will become smaller and the efficiency of regenerating iron scrap will be reduced. It is also possible to improve the separation efficiency of the copper-containing scrap and the iron scrap by subjecting the scrap group once separated as the copper-containing scrap to batch separation and separation treatment again. You can repeat it.

【0049】さらに、識別処理手段42の処理速度が速
い場合には、1台の識別処理手段により複数の撮像手段
41からのカラー画像を処理することができるため、複
数の識別分離装置に対して1台の識別処理手段を使用す
るだけでよい装置構成とすることが可能であることは言
うまでもない。
Further, when the processing speed of the identification processing means 42 is high, color images from a plurality of image pickup means 41 can be processed by one identification processing means, so that a plurality of identification separation devices can be processed. It goes without saying that it is possible to have a device configuration in which only one identification processing means is used.

【0050】すなわち、表1に示した4分類のいずれの
実現形態においても、複数の搬送手段40上で複数の撮
像手段41から伝送される複数のカラー画像に対して銅
含有スクラップの識別処理を行い、画像中の全ての銅含
有スクラップの位置(X,Y)情報と画像撮像時刻を、
対応するそれぞれの分離装置制御手段43に伝送し、分
離手段44を駆動すればよい。
That is, in any of the four classifications shown in Table 1, the copper-containing scrap identification process is performed on the plurality of color images transmitted from the plurality of image pickup means 41 on the plurality of transport means 40. The position (X, Y) information of all the copper-containing scraps in the image and the image capturing time are
It suffices to transmit the corresponding separation device control means 43 to drive the separation means 44.

【0051】例えば、搬送手段としてベルトコンベアを
用い搬送速度毎秒1mで運転した場合、搬送方向の画像
寸法単位を0.4mとすればスクラップの見逃しを防ぐ
ためには毎秒2.5画像の処理を行えば充分である。通
常のカラーカメラ画像を実時間処理できる能力をもった
識別処理手段を用いると1秒間に30画像の処理が可能
であるから、この場合は最大で12台の識別分離装置に
対して1台の識別処理手段で対応することも可能であ
る。実際には画像入力、処理結果出力等のタイミング処
理上若干余裕を持たせて処理する必要があるため、8台
程度の識別分離装置への対応が現実的である。これによ
り、識別分離装置1台あたりの識別処理手段のコストを
大幅に低減することができる。
For example, when a belt conveyor is used as the conveying means and the conveying speed is 1 m / s, if the image size unit in the conveying direction is 0.4 m, 2.5 images are processed per second in order to prevent overlooking of scrap. That's enough. When an identification processing means capable of processing an ordinary color camera image in real time is used, 30 images can be processed per second. It is also possible to deal with it by the identification processing means. Actually, since it is necessary to perform processing with a slight margin in timing processing such as image input and processing result output, it is realistic to support about eight identification and separation devices. As a result, the cost of the identification processing means per identification / separation device can be significantly reduced.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明に基づく銅含有スクラップの識別
分離装置を利用すれば、従来作業員の目視によりなされ
てきた鉄スクラップ群中の銅含有スクラップの識別およ
び分離作業の自動化と高精度化が可能になりその結果
スクラップの大量処理が容易、多大な人件費投入が不
必要、銅除去後のスクラップの均一品質確保が容易、
作業環境の改善が容易、等従来の問題点の解決が可能
となる。
By using the copper-containing scrap identifying and separating apparatus according to the present invention, it is possible to automate and improve the accuracy of the identifying and separating operation of copper-containing scrap in the iron scrap group, which has been conventionally performed by the operator. As a result, large-scale processing of scrap is easy, large labor cost is not required, uniform quality of scrap after copper removal is easily secured,
It is possible to solve conventional problems such as easy improvement of working environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に基づく識別分離装置構成の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of an identification separation device according to the present invention.

【図2】本発明に基づく撮像手段、識別処理手段の構成
例の説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of an image pickup unit and an identification processing unit according to the present invention.

【図3】識別分離装置実施例の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of an identification separation device.

【図4】実施例における銅の彩度値範囲の分布図。FIG. 4 is a distribution diagram of a saturation value range of copper in the example.

【図5】実施例における銅の色相角度値範囲の分布図。FIG. 5 is a distribution diagram of a hue angle value range of copper in the example.

【図6】実施例に用いた識別処理フローチャート。FIG. 6 is a flowchart of identification processing used in the embodiment.

【図7】輝度(I)信号によるラベリング結果例の識別
図。
FIG. 7 is an identification diagram of an example of a labeling result by a luminance (I) signal.

【図8】色相角度(H)信号と彩度(S)信号による銅
部の判別結果例の識別図。
FIG. 8 is an identification diagram of an example of a result of determination of a copper portion by a hue angle (H) signal and a saturation (S) signal.

【図9】1列トレイコンベアを搬送手段とした実施例の
説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an embodiment in which a single-row tray conveyor is used as a transport unit.

【図10】幅方向2分割のベルトコンベアを搬送手段と
した実施例の説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an embodiment in which a belt conveyor divided into two in the width direction is used as a conveying unit.

【図11】2列トレイコンベアを搬送手段とした実施例
の説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an embodiment in which a two-row tray conveyor is used as a transport unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鉄スクラップ群 2 光源 3 カラーテレビカメラ 4 RGB信号 5 HSI変換装置 6 色相角度H信号 7 彩度S信号 8 輝度I信号 9 識別処理部 10 銅含有スクラップの重心位置(X,Y)信号 11 撮像時刻信号 22 暗室 23 CCDカメラ 24 4点式光源 25 モニタテレビ 26 RGB信号 27 画像取込装置 28 HSI信号 30 銅の彩度範囲 31 銅の色相角度範囲 40 搬送手段 41 撮像手段 42 識別処理手段 43 分離装置制御手段 44 分離手段 45 鉄スクラップ 46 銅含有スクラップ 47 エアシリンダー 48 跳ね板 49 投入手段 50 トレイコンベア 51 撮像範囲 52 鉄スクラップ用ベルトコンベア 53 銅含有スクラップ用ベルトコンベア 54 仕切板 1 Iron Scrap Group 2 Light Source 3 Color TV Camera 4 RGB Signal 5 HSI Converter 6 Hue Angle H Signal 7 Saturation S Signal 8 Luminance I Signal 9 Discrimination Processing Section 10 Copper's Scrap's Center of Gravity (X, Y) Signal 11 Imaging Time signal 22 Dark room 23 CCD camera 24 Four-point light source 25 Monitor TV 26 RGB signal 27 Image capturing device 28 HSI signal 30 Copper saturation range 31 Copper hue angle range 40 Conveying means 41 Imaging means 42 Identification processing means 43 Separation Device control means 44 Separation means 45 Iron scrap 46 Copper-containing scrap 47 Air cylinder 48 Bounce plate 49 Input means 50 Tray conveyor 51 Imaging range 52 Iron scrap belt conveyor 53 Copper-containing scrap belt conveyor 54 Partition plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 修治 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 伊藤 雅浩 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Naito 20-1 Shintomi, Futtsu-shi Nippon Steel Corporation Technical Development Division (72) Inventor Masahiro Ito 20-1 Shintomi, Futtsu Nippon Steel Co., Ltd. Technology Development Division

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1)破砕後の鉄スクラップ群を連続的に
搬送するための搬送手段と; 2)搬送中の鉄スクラップ群のカラー画像を撮像するた
めの撮像手段と; 3)該撮像手段からのカラー画像と撮像時刻を受信し、
該カラー画像の輝度(I)信号から該画像中の個々のス
クラップを個体認識するとともに各スクラップの総面積
Stすなわち総画素数を求め;該カラー画像の色相角度
(H)信号と彩度(S)信号から各画素が銅であるか否
かを判別するとともに各スクラップ中の銅面積すなわち
銅と判別された画素数を求め;各スクラップの銅面積S
Cuと総面積Stの比R=SCu/Stから銅含有スク
ラップであるか否かを識別し;該画像中の全ての銅含有
スクラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮
像時刻を出力するための識別処理手段と; 4)該搬送手段に連結されて銅含有スクラップと鉄スク
ラップを分離する機構を有する分離手段と; 5)該識別処理手段からの該画像中の全ての銅含有スク
ラップの該画像中の位置(X,Y)情報と該画像撮像時
刻を受信し;該位置(X,Y)情報と該画像撮像時刻か
ら個々の銅含有スクラップが該分離手段まで搬送される
時間遅れを計算し、銅含有スクラップが該分離手段に到
達したときに該分離手段を駆動させるための分離装置制
御手段;とから構成されることを特徴とする銅含有スク
ラップの識別分離装置。
1. A conveying means for continuously conveying a crushed iron scrap group; 2) an image pickup means for picking up a color image of the iron scrap group being fed; 3) the image pickup means. Received the color image and the shooting time from
Individual scraps in the image are individually recognized from the luminance (I) signal of the color image, and the total area St of each scrap, that is, the total number of pixels is calculated; the hue angle (H) signal and the saturation (S) of the color image are obtained. ) From the signal, it is determined whether or not each pixel is copper, and the copper area in each scrap, that is, the number of pixels determined to be copper is determined; the copper area S of each scrap
The ratio R = SCu / St of Cu to the total area St is used to identify whether or not it is a copper-containing scrap; position (X, Y) information in the image of all the copper-containing scraps in the image and the image capturing Identification processing means for outputting time; 4) separation means having a mechanism connected to the transport means for separating copper-containing scrap and iron scrap; 5) all of the images in the image from the identification processing means. The position (X, Y) information of the copper-containing scrap in the image and the image capturing time are received; the individual copper-containing scrap is conveyed from the position (X, Y) information and the image capturing time to the separating means. And a separating device control means for driving the separating means when the copper-containing scrap reaches the separating means, and an identifying and separating apparatus for the copper-containing scrap.
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