JPH10192794A

JPH10192794A - 金属の選別回収装置

Info

Publication number: JPH10192794A
Application number: JP9002639A
Authority: JP
Inventors: Fumio Takeda; 文夫武田; Masakatsu Hayashi; 政克林; Tetsuo Miyamoto; 哲郎宮本; Yoshiyuki Takamura; 義之高村; Tsutomu Hasegawa; 勉長谷川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】金属の選別回収装置において、破砕片の中から
銅、真鍮、アルミニウムやステンレス等の有価非磁性金
属を材質別に確実に選別回収可能にする。【解決手段】検出用コイル９の破砕片２によるインダク
タンス変化量をインダクタンス測定装置２０で測定し、
また破砕片２の重量を重量検出装置４で測定し、さらに
画像センサで破砕片の形状と色を測定し、演算・制御装
置２１において前記インダクタンス変化量と破砕片２の
重量と、形状と色とにより演算を行って破砕片２の材質
を識別し、その識別結果に基づいて、アルミニウムの回
収容器５０９、銅の回収容器５１０、真鍮の回収容器５
１１、ステンレスの回収容器５１２、その他の回収容器
５１３へ材質毎に破砕片２を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属を含む廃棄物
から金属をさらに選別回収する金属の選別回収装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属、およびプラスチック等の非
金属が混在した廃棄物から、鉄、および鉄以外の銅やア
ルミニウム、ステンレス等比較的高価な有価非磁性金属
を選別回収する処理はかなり古くから行われているが、
とりわけ形状が小さく比較的均一な大きさの廃棄物につ
いては従来の選別回収装置で比較的効率良くその選別回
収が行なわれている。従来の一般的な選別回収装置にお
いて、鉄に対しては磁気選別機が用いられており、銅や
アルミニウムには回転ドラム式の渦電流選別機が用いら
れている。また、風力選別機や振動式選別機、さらに比
較的比重の大きな液体（重液）を使った比重選別機も一
般的に使われている。

【０００３】また、比較的大きな形状の破砕片に対して
は人手による選別（以下、手選別という）が多く行われ
ている。例えば、特開昭５７−８１８７８号公報に記載
の金属廃棄物破砕処理設備のように、磁力選別機により
鉄を除いた後、風力選別機により非金属を除き、その後
非磁性金属の選別を主として手選別で（小物に限っては
回転式風力選別機を利用して）行う従来技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鉄を除いた後の非磁性
金属に関しては、例えば上述した渦電流選別機により銅
およびアルミニウムをまとめて選別するのは可能である
が、銅とアルミニウムとを分けるのには困難を伴なう。
また、上述した風力選別機や振動式選別機は１０ｍｍ以
下の寸法の比較的小形状で均一な粒状の破砕片に対して
は比重差による分離効率が良いが、１０〜２００ｍｍ程
度の寸法の大きい破砕片については形状の影響により選
別が困難である。

【０００５】また、水に鉄の微粉をコロイド状に拡散さ
せた液等からなる重液を用いた選別において、例えば比
重が３である重液を使えば、アルミニウムは浮き、銅は
沈むことで選別可能である。しかし、この方法では処理
量は大きく取れるが、その反面、装置が大規模になり高
価である。また、重液を使うため水処理設備が必要で設
備が大型になり、その上重液の比重管理も必要であり、
保守のための作業用員が不可欠である。さらに、缶やパ
イプ状の破砕片に対しては選別性能が低下する。従っ
て、液体を使用せずメンテナンスフリーに選別回収を行
なうことが望まれる。

【０００６】特開昭５７−８１８７８号公報に記載の従
来技術では、比較的大きな形状の破砕片を選別回収する
ことが一つの狙いであるが、手選別に頼る部分が多いた
め、やむを得ず作業者を騒音、汚れ、危険といった劣悪
な環境においたり、長時間の単純作業に従事させること
になってしまう。また、廃棄物処理という観点からみる
と採算に合うレベルまで極力処理コストを低減すべきこ
とは当然であるのに対し、手選別に頼れば人件費等によ
って処理コストが高くなることは避けられず、コストの
低減が困難となる。このようなことから、人手によら
ず、自動的に選別回収を行えるようにすることが望まれ
る。

【０００７】ここで、選別方法を考えるとまず、廃棄工
業製品は破砕機により破砕され、粒径が１mm以下の細か
い破砕片から大きな破砕片まで様々な粒径の破砕片が混
合している。そこで、粒径が１mm以下の細かいものの選
別は粒径も比較的揃っていることから風力選別等でも選
別できるが、大きな破砕片まで風力選別等で選別するた
めに破砕して粒径を細かく揃えることは破砕エネルギが
大きく、非効率的である。従って、本発明の目的は、
比較的大きな破砕片の中から銅やアルミニウム、真鍮、
ステンレス等の有価非磁性金属を材質別に確実に選別回
収可能であり、しかも人手によらず、メンテナンスフリ
ーかつ低コストにその選別回収が行える金属の選別回収
装置およびその方法、並びにそのような金属の選別回収
装置を有する廃品処理システムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、金属を含む
破砕片の材質を識別し回収する金属の選別回収装置にお
いて、この破砕片の重量を測定する重量測定手段と、前
記破砕片によるインダクタンス変化量を測定するインダ
クタンス測定手段と、破砕片の形状（寸法）を測定する
形状測定手段とを備え、これら重量とインダクタンス変
化量及び破砕片寸法を用いて破砕片の材質を識別しこの
識別結果に基づいて材質別に前記破砕片を回収する回収
手段とを備えることにより達成される。

【０００９】更に、銅と真鍮の如くインダクタンスの変
化量が似ている金属が混入している場合は、インダクタ
ンスの変化に基づく識別を行った後、色の違いによって
識別することにより、代表的な非鉄金属を分別すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による金属の選別回収装置
の一実施例について、図１〜図１５を参照しながら説明
する。

【００１１】図１は、本実施例の破砕片の重量とインダ
クタンス変化量と破砕片形状と破砕片の色とを検出して
材質を識別する金属の選別回収装置を示す全体構成図で
ある。図１において、破砕機（記載せず）で破砕され、
さらに篩（記載せず）で粒径１０mm以下を除かれた粒径
１０ｍｍ〜の金属を含む破砕片２がまず、供給部のホッ
パ４００に投入され、次にホッパ下部から振動フィーダ
４０１に落下し、振動フィーダ４０１で平面的に分散さ
れ搬送ガイド４０２で１列に整列され１個づつ間隔をあ
けて搬送装置１に送られる。ここで破砕片は１個づつが
順次各センサー部を通過するように破砕片同士の間隔は
最小間隔を確保できるように振動フィーダ４０１からの
破砕片の単位時間当たりの供給量を管理する。搬送装置
１は搬送装置用モータ１１によって駆動され、搬送装置
用モータ１１はドライバ１２によって駆動され、さらに
ドライバ１２はインターフェイス８を介して接続された
演算・制御装置２１によって制御される。

【００１２】また、搬送装置１には形状センサ４５０と
フォトセンサ１８が設置されており、フォトセンサ１８
による破砕片２の通過の検出信号で形状センサ４５０に
よって破砕片の形状を検出する。なお、ここで破砕片の
形状とは高さ（厚さ）、長さ、幅等である。また、破砕
片形状を精度良く検出する為に、照明装置４０４を設置
している。検出した破砕片の形状信号は信号処理回路
（２）４５１により形状データとして、インターフェイ
ス８を介して演算・制御装置２１に記憶される。

【００１３】次に、検出用コイル９と検出用コイル９の
前にはフォトセンサ１８が設けられており、破砕片２が
フォトセンサ部を通過した時のフォトセンサ１８の検出
信号をもとに検出用コイル９によりインダクタンス変化
を検出する。すなわち、検出用コイル９には予め周波数
ｆの電圧が印加されており、搬送装置１のベルト面には
交流磁界が形成されている。そこで、破砕片２がコイル
の検出部に無いときのインダクタンスを初期インダクタ
ンスとして検出しておき、次に、供給された破砕片２が
搬送装置１により搬送され、検出コイル９の検出部に達
すると、交流磁界内を通過する破砕片（導電材）には渦
電流が発生し、逆起電力が発生する。その結果、コイル
のインダクタンスは変化（減少）する。インダクタンス
の変化量はインダクタンスの初期値と破砕片が検出部を
通過しているときのインダクタンスとの差を示す。な
お、フォトセンサ１８による破砕片２の通過検出信号は
インターフェイス８を介して接続された演算・制御装置
２１に取り込まれ、測定したインダクタンスは同様にイ
ンターフェイス８を介して演算・制御装置２１に取り込
まれる。

【００１４】次に搬送装置１を通過した破砕片２はガイ
ド４０３を通過して重量検出装置４により重量を測定す
る。重量検出装置４は受け台３１で破砕片２を案内する
と共に重量を支持する。

【００１５】この重量検出装置４の構造の詳細を図２に
示す。図２において、受け台３１にかかった破砕片２の
重量は支持部材３２を介してロードセル３３に伝達され
る。受け台３１は破砕片２が減速せず摺動が可能なよう
に傾斜して支持部材３２と接続されている。支持部材３
２は軸受３４により軸方向にのみスライド可能なように
支持されており、摩擦抵抗が軽減されている。また、ロ
ードセル３３からのリード線５は重量検出装置４の壁面
に設けた穴から引き出され、ストレインアンプ６（図１
参照）へ接続されており、このストレインアンプ６で重
量が検出される。

【００１６】図１に戻り、ストレインアンプ６で検出さ
れた重量を示すアナログの電圧信号はＡ／Ｄ変換器７で
ディジタル信号に変換され、その後インターフェイス８
を介して演算・制御装置２１に取り込まれ、破砕片２の
重量に換算され演算・制御装置２１内の記憶回路に記憶
される。

【００１７】次に、重量が測定された破砕片２はガイド
５０８を通過し、その間に演算・制御装置２１によって
破砕片形状（寸法）に基づくインダクタンス変化と重量
との比から材質が識別され、回収装置５０１で回収され
る。回収装置５０１では、各材質毎に回収容器を設けて
おり、例えば、アルミニウムは５０９、ステンレスは５
１２、その他（非金属等）は５１３に回収される。な
お、銅と真鍮は前記識別結果からは同じグループに識別
される為、次のガイド（２）５５０へ送られ次に画像セ
ンサ４０５で色を検出し、銅又は真鍮に識別され、銅と
識別された破砕片は回収容器５１０へ、真鍮は回収容器
５１１に回収する。ここでは、真鍮が混入された廃棄物
の分別のため色識別による銅・真鍮分別が必要である
が、真鍮が混入しない廃棄物の分別であれば、この色に
よる識別装置は必要ではない。

【００１８】なお、各材質毎の回収容器の上部には破砕
片のガイドを兼ねたセパレータ５０２ｄ〜５０２f、５
０２ｈが設けられており、各セパレータ５０２ｄ〜５０
２ｆ、５０２hは接続したアクチュエータ１６の動作で
矢印５０４で示すように上下方向に開閉する。

【００１９】ここで、セパレータの部分の詳細を図６に
示す。例えば、アルミニウムの回収容器のセパレータ５
０２dの搬送方向の一端はその両側を軸受５０６で回転
支持されており、一方の軸５０５はアクチュエータ１６
に接続されている。また、これらのアクチュエータ１６
は図１に示すインターフェイス８を介して演算・制御装
置２１に接続しており、破砕片の材質の識別した結果に
応じて、該当する回収容器５０９〜５１３の上部のセパ
レータ５０２d〜５０２f、５０２hを上方に開く。セパ
レータ５０２d〜５０２f、５０２hは通常、各回収容器
のストッパ５０７上に閉じており、その上を破砕片２は
摺動しガイドされる。

【００２０】もし、破砕片がアルミニウムであると識別
されると、アルミニウムの回収容器５０９上部のセパレ
ータ５０２dの軸に接続したアクチュエータ１６を動作
させてセパレータ５０２dを上方に開く。すると、そこ
へ摺動してきた破砕片はアルミニウムの回収容器５０９
に収納される。次に他の材質に識別されると、アルミニ
ウムのセパレータ５０２dを閉じ、該当する回収容器の
セパレータを同様に開く。なお、その他の回収容器５１
３には、おもにプラスチック、ゴム等の非金属が回収さ
れるが、その他の非磁性金属の場合もある。

【００２１】ここで、アルミニウム、ステンレス、その
他の材質についてはインダクタンス変化と破砕片重量の
比から識別可能であり、各々の回収容器（５０９、５１
２、５１３）へ回収する。また、上記識別方法では同類
に識別される銅と真鍮については更に図１のガイド
（２）５５０上を摺動する間に画像センサ4０５により
破砕片の色を検出し、その結果から銅と真鍮とを識別
し、銅と識別した場合は銅の回収容器５１０のセパレー
タ５０２ｈを開にし、銅の回収容器５１０に収納する。
また、真鍮と識別した場合は真鍮の回収容器５１１に収
納する。なお、画像センサ４０５で破砕片の色を検出す
る時は正確に検出可能なように照明４０４を設けてい
る。

【００２２】次に、インダクタンス測定装置２０につい
て図４により説明する。図４に示す実施例では、搬送装
置１の搬送ベルト４０６近傍に検出用コイル９を配置
し、搬送装置１の搬送ベルト４０６によって破砕片２を
搬送している時にインダクタンスの測定を行う構造とし
ている。これを自己インダクタンス型（外部検知型）と
称する。インダクタンス測定装置２０は、設定した周波
数の交流電圧を検出用コイル９に印加しており、検出用
コイル９の下部の搬送ベルト４０６の面には交流磁界が
形成されている。その交流磁界を破砕片２（導電材であ
る非磁性金属）が通過すると、破砕片には渦電流が発生
し、逆起電力が発生する。その結果、検出用コイル９の
インダクタンスは変化（減少）する。なおインダクタン
ス測定装置２０は検出用コイル９のインダクタンス検出
回路２３を備える。また、図示は省略したが、インダク
タンス測定装置２０には測定したインダクタンスのデー
タを演算・制御装置２１に送るための出力ポートも備え
ている。

【００２３】次に、検出用コイルのインダクタンス測定
の方式についての他の実施例を図５に示す。図５は周波
数発振増幅回路２２ａを有する励磁用コイル９ａを検出
用コイル９に対向するように設けておき、搬送装置１の
搬送ベルト４０６によって破砕片２を搬送している時に
励磁用コイル９ａと検出用コイル９の間に生ずる相互誘
導作用を利用して相互インダクタンスを測定する。これ
を相互インダクタンス型と称する。すなわち、励磁用コ
イル９aに設定した周波数の交流電圧を印加することで
検出用コイル９との間に交流磁界が発生する。その結
果、検出用コイル９には電磁誘導現象により電圧が誘起
される。そこに破砕片（導電材）２が通過すると同様に
破砕片２には渦電流が発生し、逆起電力が発生する。そ
の結果、検出用コイル９の検出電圧が変動し、インダク
タンスも同様に変化する。従って、この検出用コイルの
インダクタンスをインダクタンス検出装置２０で検出で
きる。

【００２４】または、検出用コイル９の検出電圧の変
化、励磁用コイル９aを印加している電圧の位相と検出
コイルの検出電圧との位相差を検出してもインダクタン
ス変化と等価である。但し、図４と図５において、図１
と同等の部材には同じ符号を付してある。

【００２５】上記のような図５に示した相互インダクタ
ンス型による測定によっても、図１の実施例による自己
インダクタンス型と同様の材質を識別する効果が得られ
る。次に、図３で破砕片２の色を測定する色検出装置に
ついて説明する。図３は図１で示すガイド（２）５５０
上を摺動する破砕片２を画像センサ４０５で測定し、色
を検出する方法を示す。画像センサ４０５はカラーで画
像を取り込み、破砕片２の色を正確に測定するために照
明４０４を配置している。画像センサ４０５では破砕片
の画面を取り込むことで、破砕片２の表面の色を検出で
きる。

【００２６】これらの測定結果は、銅と真鍮のように単
位重量当たりの上記インダクタンス変化量からは判別困
難な材質同士について、さらに色による判別を行い、色
の判別結果から銅は回収容器５１０へ、真鍮は回収容器
５１１へ回収する。なお、色検出には単にカラーセンサ
（記載せず）を用いてもよい。

【００２７】次に、本実施例による金属の選別回収装置
の各機器の電気的接続関係を図７のブロック線図により
説明する。図７に示すように、演算・制御装置２１は演
算回路（ＣＰＵ）２４、記憶回路（ＲＡＭ）２５、記憶
回路（ＲＯＭ）２６とから構成されており、インターフ
ェイス８を介して各機器からの信号及びデータの入出力
が行われる。即ち、搬送装置用モータ１１、選別用アク
チュエータ１６は、それぞれドライバ１２、ドライバ１
７を介して駆動される。また、検出用コイル９のインダ
クタンスはインダクタンス測定装置２０により検出され
る。さらに、フォトセンサ１８からの信号はアンプ
（２）１９を介して取り込まれ、ロードセル３３により
検出された破砕片２の重量データはアンプ６とＡ／Ｄ変
換器７を介して取り込まれる。また、画像センサ４０５
からの色の信号は信号処理回路４０９を介して取り込ま
れる。また、形状センサ４５０からの形状信号は同様に
信号処理回路（２）４５１を介して取り込まれる。

【００２８】次に、図８に破砕片２の有無による検出用
コイル９のインダクタンスの変化を破砕片重量で割った
値を印加周波数に対して示す。図８において、横軸は印
加する電圧の周波数（印加周波数）ｆ、縦軸は破砕片２
の有無の差によるインダクタンス変化量ΔＬを重量Ｗで
除した値、即ち単位重量当たりのインダクタンス変化量
であり、この値を判別値αと表す。また、図中のＡ1〜
Ａ３は印加周波数ｆ2における各材質を判別するしきい
値を示しており、Ａ1は印加周波数ｆ2におけるアルミニ
ウムのしきい値を示し、Ａ2は同様に銅・真鍮のしきい
値を示し，Ａ3はステンレスのしきい値を示す。また，
Ａ１’〜Ａ３’は印加周波数ｆ1における各材質を判別
するしきい値を示す。なお、この図の単位重量当りのイ
ンダクタンス変化量（判別値）はその絶対値を示してあ
る。

【００２９】以上をまとめると、図８において、予め所
定の設定値Ａ（例えばＡ１〜Ａ３，Ａ１’〜Ａ３’）を
決めておき、未知の材質の破砕片２につき印加周波数
ｆ1とｆ2 における単位重量当りのインダクタンス変化
量（判別値）を求め、そこで、上記設定値Ａ１〜Ａ３又
はＡ１’〜Ａ３’と比較することによりその破砕片２の
材質がアルミニウムか銅・真鍮、ステンレス、その他
（非金属）かを識別することが可能となる。すなわち、
印加周波数ｆ2での判別値が（ΔＬ／Ｗ）＞Ａ1ならばア
ルミニウム、Ａ1≧（ΔＬ／Ｗ）＞Ａ2ならば銅または真
鍮、Ａ2≧（ΔＬ／Ｗ）＞Ａ3ならばステンレス、Ａ3≧
（ΔＬ／Ｗ）ならばその他と識別する。

【００３０】但し、図８から明らかなように判別値（Δ
Ｌ／Ｗ）の周波数特性を見ると個々の材質に対するしき
い値が周波数の高い所では近く、周波数が低いところで
は離れている材質も有るので、これらの各材質に対する
しきい値の周波数特性を考慮して、各々の材質に対して
しきい値が離れている最適な周波数で識別すると識別精
度が向上する。

【００３１】次に、図９と図１０により、破砕片の材質
及び形状に対するインダクタンス変化の関係について説
明する。まず、図９は破砕片重量に対するインダクタン
ス変化を材質をパラメータにとって示す。破砕機で一様
に破砕された同様な形状の破砕片については、図９に示
すように破砕片の重量に対してインダクタンス変化はほ
ぼ比例しており、その比率は材質固有の値となっている
ため、単位重量に対するインダクタンス変化の値（判別
値とする）により材質を判別可能である。

【００３２】次に、図１０により、材質は同じで、幅が
一定で長さの異なる破砕片と、面積は一定で高さ（厚
さ）の異なる破砕片について、破砕片寸法に対するイン
ダクタンスの変化を示す。各々一定の範囲（長さＬにつ
いてはＬa,高さＨについてはＨa)では破砕片の長さ、高
さに対してインダクタンス変化はほぼ比例しているの
で、すなわち、体積に比例している。従って、重量に比
例するため図９に示す結果と同様に材質の判別は可能で
ある。しかし、極度に形状が異なる破砕片に対しては図
１０に示すように例えば長さに対してはＬaを高さに対
してはＨaを越えるとインダクタンスの変化が破砕片形
状の増加すなわち体積の増加に対し比例関係が得られな
くなる。

【００３３】従って、破砕片の重量に対する比例関係が
得られなくなる。そこで、精度良く識別する為には、破
砕片の形状（長さ、高さ等の寸法）を画像センサ４０５
または形状センサ４５０で検出し、その大きさ（寸法）
に応じて図１０に示すようにインダクタンス変化の測定
値を測定した破砕片寸法（高さ、長狭、幅等）に対して
図中の一点鎖線で示すように長さＬについてはＬaまで
の実線で示す勾配に合せ、高さＨについてはＨaまでの
実線で示す勾配に合せるようにインダクタンス変化の値
を補正する必要が有る。

【００３４】または、材質を判別するしきい値を破砕片
形状（寸法）に対応させて設定しても同様な効果があ
る。例えば、長さＬ、高さＨの大きさに対応させてしき
い値を小さくする等。

【００３５】次に、図１１は破砕片形状のうち、高さを
専用のラインセンサ４１０により測定する方法を示す。
搬送装置１の搬送ベルト４０６の側面にラインセンサ４
１０を配置し、ベルト面４０６から破砕片の上部までの
距離を高さhとして検出する。その際、ベルト面を明確
にするために上部をベルト面に合わせた平板４１２を設
けるとさらに効果的で有る。

【００３６】図１２は破砕片の高さを専用の高さセンサ
４１１で測定する方法を示す。搬送装置１のベルト面４
０６を基準にして焦点を設定しておき、次に破砕片の上
部に焦点を合せ、両者の焦点深度の差から距離を計測す
る。また、この方法によって、搬送方向に破砕片２の高
さｈを検出する時間を計測することで、ベルト速度と掛
け合わせることで破砕片２の長さＬを検出することも可
能である。

【００３７】図１３は破砕片上部の搬送装置ベルト面４
０６の幅方向にラインセンサ４１０を配置し、破砕片の
幅ｂを検出する例である。本実施例による金属の選別回
収装置の動作を図１４のフローチャートにより説明す
る。動作をスタートすると、まず、ステップＳ１０１で
初期設定をする。回収装置のセパレータをすべて閉に
し、次にインダクタンスを測定する印加周波数を設定
し、その周波数でのコイルのインダクタンスの測定値を
初期値として演算制御装置２１に記憶する。次にロード
セルの重量を測定し、同様に初期値として演算制御装置
に記憶する。次にステップＳ１０１において搬送装置１
をスタートさせ破砕片供給装置から破砕片の供給を行
う。

【００３８】次に、ステップＳ１０２で停止するかどう
かの判別を行い、停止する場合はステップ１０３ヘ進ん
で搬送装置１をストップさせ、停止しない場合はステッ
プＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４ではフォトセンサ
１８による破砕片２の通過を検出し、破砕片２が送られ
るまで検出を繰り返す。破砕片２が通過したことを検出
したらステップＳ１０５で画像センサにより破砕片２の
形状を測定する。次にステップＳ１０６で形状の測定結
果から単位重量当たりのインダクタンス変化量から材質
を判別する際のしきい値を設定する。

【００３９】次にステップＳ１０７でコイルの前に設け
たフォトセンサ１８で破砕片の通過を検出し、破砕片が
送られるまで検出を繰り返す。破砕片が通過したことを
検出したらステップＳ１０８でコイルによりインダクタ
ンスを測定する。次にステップＳ１０９で同様に重量検
出装置４の前に設けたフォトセンサ１８で破砕片の通過
を検出し、破砕片が送られるまで検出を繰り返す。破砕
片が通過したことを検出したらステップＳ１１０で重量
計測を行う。

【００４０】続いて、これらの測定結果から演算・制御
装置２１による演算と識別を行なう。ステップＳ１１１
では単位重量当たりのインダクタンス変化量（判別値）
を求める。

【００４１】次に、ステップＳ１１２において例えば図
８に示すしきい値Ａ１と判別値αとを比較しαがＡ１よ
り大きければ破砕片２がアルミニウムであると判断して
ステップＳ１１３に進み、アルミニウムの回収容器５０
９に回収されるようセパレータ５０２dのアクチュエー
タ１６を動作させセパレータ（１）５０２dを開にセッ
トする。

【００４２】また、該当しない場合はステップＳ１１４
に進み、同様に図８に示すしきい値Ａ2と判別値αとを
比較し、αがＡ2より大きければ破砕片２が銅・真鍮で
あると判断してステップＳ１２２に進み色を検出する。
更に、ステップＳ１１５に進み検出した色による材質判
別を行う。その結果、銅と判断した場合はスッテップＳ
１１６へ進み、銅の回収容器５１０に回収されるようセ
パレータ５０２hのアクチュエータ１６を動作させセパ
レータ５０２hを開にセットする。もし、真鍮と判断し
た場合は真鍮の回収容器５１１に回収されるよう他の回
収容器のセパレータは全部閉としておくと最終位置の回
収容器５１１に回収される。

【００４３】次に銅・真鍮と判断されない場合はステッ
プＳ１１８へ進み、しきい値Ａ3と判別値αとを比較
し、Ａ３よりも大きければステンレスと判断してステ
ップ１１９へ進みステンレスの回収容器５１２に回収さ
れるようセパレータ５０２eのアクチュエータ１６を動
作させセパレータ（２）５０２eを開にセットする。ス
テンレスについては例えばさらに低い周波数での判別値
αをしきい値Ａ4と比較し、Ａ4より小さければステン
レスと判断してもよく、２種類の周波数で比較すると更
に高精度な判別が可能である。

【００４４】次にステップＳ１１８において、破砕片２
が非金属やプラスチック等のその他と判断した場合はス
テップＳ１１７に進み、回収容器５１３のセパレータ５
０２fを開にして破砕片２をその他の回収容器５１３に
回収する。

【００４５】その後、ステップＳ１２０で回収装置５０
１に設けた透過型のフォトセンサ５１４a,５１４bで回
収容器５０１のいずれかの回収容器へ破砕片２が回収さ
れたことを検出すると、ステップＳ１２１へ進み、動作
させたセパレータを閉にする。その後、ステップＳ１０
２へ戻り、次の破砕片の判別を行う。以後、これらの動
作を繰り返す。

【００４６】以上のような本実施例によれば、検出用コ
イル９の破砕片２によるインダクタンス変化量を測定
し、さらに破砕片の形状（寸法）を測定し、そのインダ
クタンス変化量と破砕片２の重量と破砕片の形状の測定
値を用いて破砕片２の材質を識別し、さらに破砕片の色
を測定した結果も含めた識別結果に基づいて材質毎に破
砕片２を回収するので、比較的大きな破砕片２の中から
銅、真鍮やアルミニウム、ステンレス等の有価非磁性金
属を材質別に確実に選別回収することができる。

【００４７】また、その選別回収を自動的に行なうこと
が可能であり、従来のように液体を使用することもない
ため設備のコンパクト化も図れ、人手によらず、メンテ
ナンスフリーかつ低コストに選別回収を行なうことがで
きる。

【００４８】次に、本発明の廃棄物処理システムの一実
施例について図１５により説明する。ここでは、対象と
して自動車、家電品等の廃工業製品について説明する。

【００４９】本実施例の廃棄物処理システムにおいて
は、ストックヤード２００に廃工業製品が回収され、そ
こで保管された後、供給装置２０１によって処理ライン
へ供給される。

【００５０】上記のうち、前処理２０６において、自動
車については冷却液、油等破砕に支障のある物を取り出
し、冷蔵庫やエアコン等についてはフロン等の冷媒を抜
き取り、テレビ等についてはガラス類（ブラウン管等）
を取り除き、また基板類を取り除く。

【００５１】その後、破砕機２０９において２００mm以
下ぐらいに破砕される。さらに、破砕後の破砕片から磁
気選別装置２２１により鉄を選別回収し、次に、鉄が除
かれた破砕片からは軽量物分別装置２１１により発泡ウ
レタン等の非金属軽量物が分別され、その後、篩い選別
装置２１２により１０ｍｍ未満の寸法の細かい破砕片が
取り除かれ、１０ｍｍ以上の寸法の破砕片が金属選別装
置２２０に送られる。

【００５２】金属選別装置２２０においては、まず、破
砕片の形状（寸法）を検出し、次のインダクタンス変化
と重量の比である判別値と比較して材質を識別するため
の破砕片形状と材質に基づくしきい値を設定する。次に
インダクタンスと破砕片重量を検出し、インダクタンス
変化と重量の比で表す判別値と各材質を判別するしきい
値と比較し、破砕片の材質を識別する。また、銅・真鍮
についてはインダクタンス変化と重量による識別が困難
なため更に破砕片の色を検出し、色による識別を行い銅
と真鍮を識別する。

【００５３】なお、ここに示す金属選別装置２２０は図
１から図１５で説明した金属の選別回収装置と同様の構
成を有するものである。また、参考として磁気選別装置
２２１で除去されずに混入した鉄はインダクタンス変化
が他の非磁性金属と逆になることから、インダクタンス
変化と重量による識別に符号を考慮することで識別が可
能である。

【００５４】上記本実施例のシステムによれば、様々な
形状の金属やプラスチック類等の非金属が混在する廃工
業製品から鉄、および銅やアルミニウム、真鍮、ステン
レス等の有価非磁性金属を高純度で効率的に選別回収す
ることが可能となり、かつ、人手によらず、メンテナン
スフリーかつ低コストに選別回収を行なうことが可能と
なる。そして、その後のリサイクルに有効に活用するこ
ともできる。

【００５５】なお、本発明の廃棄物処理システムは廃工
業製品全般に適用可能である。

【００５６】

【発明の効果】本発明の金属の選別回収装置および方法
によれば、検出用コイルの破砕片によるインダクタンス
変化量を測定し、また、破砕片形状と色を測定し、その
インダクタンス変化量と破砕片の重量と破砕片形状、破
砕片の色を用いて破砕片の材質を識別し、その識別結果
に基づいて材質毎に破砕片を回収するので、比較的大き
な破砕片の中から銅やアルミニウム等の有価非鉄金属を
材質別に確実に選別回収することができる。また、その
選別回収を自動的に行なうことが可能であり、従来のよ
うに液体を使用することもないため設備のコンパクト化
も図れ、人手によらず、メンテナンスフリーかつ低コス
トに選別回収を行なうことができる。

【００５７】また、本発明の廃棄物処理システムによれ
ば、様々な形状の金属やプラスチック類等の非金属が混
在する廃家電品、廃自動車等の工業製品から鉄、および
銅、真鍮やアルミニウム、ステンレス等の有価非磁性金
属を高純度で効率的に選別回収することができ、しかも
人手によらず、メンテナンスフリーかつ低コストに選別
回収を行なうことができる。そして、その後のリサイク
ルに有効に活用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による金属の選別回収装置を示
す全体構成図である。

【図２】図１の重量検出装置の構造の詳細を示す図であ
る。

【図３】図１の破砕片の色を測定する画像検出装置を示
す図である。

【図４】図１のインダクタンス測定装置について説明す
る図である。

【図５】本発明の他の実施例によるインダクタンス測定
の方式を示す図である。

【図６】図１の破砕片の回収装置の平面を示す図であ
る。

【図７】図１の金属の選別回収装置の各機器の電気的接
続関係を示すブロック線図である。

【図８】印加周波数に対する破砕片の有無による検出用
コイルの単位重量当たりのインダクタンスの変化を示す
図である。

【図９】破砕片重量に対するインダクタンスの変化を示
す図である。

【図１０】破砕片形状に対するインダクタンスの変化を
示す図である。

【図１１】本発明の他の実施例によるラインセンサによ
る破砕片の高さ測定の方式を示す図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施例による破砕片の高
さ及び長さ測定の方式を示す図である。

【図１３】本発明のさらに他の実施例による破砕片の幅
測定の方式を示す図である。

【図１４】図１の金属の選別回収装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】本発明の一実施例による廃棄物処理システム
を示す図である。

【符号の説明】

１……搬送装置、２……破砕片、４……重量検出装置、
６……ストレインアンプ、７……Ａ／Ｄ変換器、８……
インターフェイス、９……検出用コイル、９ａ……励磁
用コイル、１１……搬送装置用モータ、１２……ドライ
バ、１６……選別用アクチュエータ、１７……ドライ
バ、１８……フォトセンサ、１９……アンプ、２０……
インダクタンス測定装置、２１……演算・制御装置、２
４……演算回路（ＣＰＵ）、２５……記憶回路（ＲＡ
Ｍ）、２６……記憶回路（ＲＯＭ）、３１……受け台、
３２……支持部材、３３……ロードセル、３４……軸
受、２００……ストックヤード、２０１……供給装置、
２０６……前処理、２０９……破砕機、２１１……軽量
物分別装置、２１２……篩い選別装置、２２０……金属
選別装置、２２１……磁気選別機、４００……ホッパ、
４０１……振動フィーダ、４０２……搬送ガイド、４０
４……照明、４０５……画像センサ、４０６……搬送ベ
ルト、４０９……信号処理回路、４１０……ラインセン
サ、４１１……高さセンサ、４５０……形状センサ、４
５１……信号処理回路（２）、５０２d……アルミニウ
ム回収セパレータ、５０２e……ステンレス回収セパレ
ータ、５０２f……その他回収セパレータ、５０２h……
銅回収セパレータ、５０５……軸、５０６……軸受、５
０７……ストッパ、５０８……ガイド、５０９……アル
ミニウム回収容器、５１０……銅回収容器、５１１……
真鍮回収容器、５１２……ステンレス回収容器、５１３
……その他回収容器、５１４a……透過型フォトセン
サ、５１４b……透過型フォトセンサ、５５０……ガイ
ド（２）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｂ 11/02 Ｇ０１Ｊ 3/46 ＺＧ０１Ｊ 3/46 Ｇ０１Ｎ 5/00 ＺＧ０１Ｎ 5/00 27/72 27/72 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＣ (72)発明者高村義之山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者長谷川勉東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所機電事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属を含む破砕片の材質を識別し回収する
金属の選別回収装置において、この破砕片の重量を測定
する重量測定手段と、前記破砕片によるインダクタンス
変化量を測定するインダクタンス測定手段と、破砕片の
形状（寸法）を測定する形状測定手段とを備え、これら
重量とインダクタンス変化量及び破砕片寸法を用いて破
砕片の材質を識別しこの識別結果に基づいて材質別に前
記破砕片を回収する回収手段とを備えた金属の選別回収
装置。
【請求項２】金属を含む破砕片の材質を識別し回収する
金属の選別回収装置において、この破砕片の重量を測定
する重量測定手段と、前記破砕片によるインダクタンス
変化量を測定するインダクタンス測定装置と、これら重
量とインダクタンス変化量を用いて破砕片の材質を識別
する識別手段と、破砕片の色を測定する色測定手段と、
前記識別手段の出力及び色測定手段の出力に基づいて材
質別に前記破砕片を回収する回収手段とを備えた金属の
選別回収装置。
【請求項３】金属を含む破砕片の材質を識別し回収する
金属の選別回収装置において、この破砕片の重量を測定
する重量測定手段と、前記破砕片によるインダクタンス
変化量を測定するインダクタンス測定装置と破砕片の形
状（寸法）を測定する形状測定手段と、破砕片の色を測
定する色測定手段と、これら重量、インダクタンス変化
量、破砕片寸法及び色測定手段の出力を用いて破砕片の
材質を識別し、この識別結果に基づいて材質別に前記破
砕片を回収する回収手段とを備えた金属の選別回収装
置。