KR101556228B1 - Apparatus for Automatic Selection of plastic material By Using Spectroscopic Classification Device - Google Patents
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- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
Abstract
Description
본 발명은 소형 폐가전의 재활용을 위해 조각난 플라스틱을 재질별로 분류하기 위한 기술에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 파쇄된 조각 플라스틱의 재질별로 분류할 수 있는 근적외선 분광기를 이용한 플라스틱의 선별 분류장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근 가전제품등의 폐기 및 고장에 따른 처분이 증가하면서, 해당 전자제품 등에 포함된 플라스틱 등이 산업용 쓰레기로 버려지고, 환경을 오염하는 예가 빈발하고 있다. Recently, as the disposal of household appliances and disposal increases, the plastics, etc. contained in the electronic products are abandoned as industrial waste, and the environment is frequently polluted.
폐기되는 플라스틱 조각(시료)들을 재활용하기 위하여 종래에는 물을 이용한 플라스틱을 재질별 분류하기 위한 기술이 적용되었다. In order to recycle plastic pieces (samples) to be discarded, conventionally, a technique for classifying plastics using water has been applied.
예를 들면, 수거된 폐자재 중에서 금속류와 플라스틱 류를 분류시킨 다음 비중선별에 주로 의존하였지만, 수처리 문제와 염도 유지 등 공정상 처리가 용이하지 않았다는 문제점이 있었다. For example, although metals and plastics have been classified among the collected waste materials, they have mainly been dependent on specific gravity selection, but there has been a problem in that it is not easy to carry out a process such as water treatment and salinity maintenance.
이에 따라 실제에서는 건식을 이용하여 물을 사용하지 않으면서 조각난 플라스틱을 재질별 분류를 할 수 있도록 전체 공정에 근적외선 분광기 등을 활용하여 분류하는 기술이 요구되었다. Therefore, in practice, it is required to use a near-infrared ray spectroscope to classify the pieces of plastics without using water using dry process.
조각난 플라스틱은 ABS, PP, PE, SAN, PS, PVC 등 재질별로 분류를 한다.Fragmented plastics are classified according to materials such as ABS, PP, PE, SAN, PS and PVC.
소형 폐가전제품의 재활용은 파쇄 후 금속류와 플라스틱류 그리고 인쇄회로기판(PCB)으로 분류되도록 사람에 의한 수작업 선별을 행한다.Recycling of small household appliances is done by hand by human to be classified as metal, plastic, and printed circuit board (PCB) after crushing.
일차 분류된 조각난 플라스틱은 여러 재질의 플라스틱으로 혼합되어져 있다.The primary sorted plastics are mixed with plastics of various materials.
종래 기술에 의해 혼합되어 있는 플라스틱에서 재질별 분류를 하기 위해서는 물을 이용한 비중차이로 물에 가라앉는 것과 물 위로 뜨는 것으로 구분하였다. In order to classify materials in plastics mixed by conventional techniques, it is classified into submergence in water and floating in water due to difference in specific gravity using water.
유사한 공정의 일을 하는 곳이 지방정부에서 운영하는 재활용선별장치에서는 근적외선 분광법에 의한 건식으로 물을 전혀 사용하지 않고 플라스틱을 재질별 분류를 하는 사례가 있고 기술적으로도 안정화된 상태이다.In a recycling screening system operated by a local government where similar processes are performed, there is a case in which plastic is classified according to materials without using water at all by a dry method using near-infrared spectroscopy, and it is technically stable.
근적외선 분광법에 의한 분류기술은 이미 보편화되어 널리 사용되는 선별기술인데, 플라스틱이 작게 불규칙적으로 파쇄 되어 있는 상태에서는 아직까지 시도되지 않는 상태이며, 특히 작은 플라스틱의 물질분석이 어려워서 실용화가 불가하며 무엇보다도 센서를 많이 사용하게 되어 비용이 고가일뿐만 아니라 설치 및 작용상 어렵다는 문제점이 발견되었다. Near infrared ray spectroscopy is a widely used sorting technology that has been widely used. However, it has not yet been attempted in a state where the plastic is small and irregularly crushed. Particularly, since it is difficult to analyze the material of small plastics, It is not only expensive but also difficult to install and operate.
또한, 종래의 기술로는 조각난 플라스틱은 근적외선분광법에 의한 방식이 매우 어려웠으며, 한 가지 플라스틱 물질을 선별 분류하기 위해서는 집광렌즈를 병렬로 최하 10개에서 16개를 사용하는 구조여서 시설비가 매우 높아진다는 문제점이 있었다. In addition, according to the conventional technology, the method using the near infrared ray spectroscopy is very difficult in the conventional technology, and in order to classify one kind of plastic material, the condenser lens is used in parallel at least 10 to 16, There was a problem.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 조각난 플라스틱을 재질별로 분석하여 소형 폐가전으로부터 플라스틱 소재를 선별하여 재활용할 수 있는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치를 제공하기 위한 것이다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a plastic material which can be recycled from a small- And to provide a sort classification apparatus.
본 발명의 다른 목적은 직렬배치된 한 개의 집광렌즈를 이용하여 조각난 플라스틱을 재질별 분석 및 분류할 수 있는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a sorting and classifying apparatus for a plastic material using a spectroscope capable of analyzing and classifying pieces of plastic by using one condenser lens arranged in series.
본 발명은 조각난 플라스틱 시료를 보관 공급하기 위한 공급용 호퍼(9)와, 상기 플라스틱 시료를 이송하기 위한 이송용 컨베이어 벨트(11)와, 이송된 플라스틱 시료에 광을 조사하기 위한 광원(1)과, 상기 플라스틱 시료에 반사광을 집광하기 위한 집광렌즈(2)와, 상기 플라스틱 시료의 재질을 분석하기 위해 순차적으로 진행시키기 위한 분석제공용 컨베이어벨트(7)를 구비하고, 근적외선 분광기를 이용하여 조각난 플라스틱 시료를 재질별로 분석하는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치에 있어서, 상기 공급용 호퍼(9)는, 그 하단부에 투입되는 시료를 일정량 단위로 공급하기 위한 정량공급기(10)를 구비하고; 상기 이송용 컨베이어 벨트(11)는, 그 후단에 이송되는 플라스틱 시료를 진동시켜 크기별로 분류하기 위한 진동 스크린(12)을 구비하며; 상기 진동 스크린(12)은, 그 후단에 크기별로 분류된 플라스틱 시료를 정렬하고 시료간의 간격을 유지하기 위한 시료정렬부; 를 구비하여, 재질별로 플라스틱 시료를 선별하는 장치를 제공할 수 있다. The present invention relates to a feeder for feeding a plastic sample, a feeding hopper (9) for storing and feeding the plastic sample, a conveying belt (11) for conveying the plastic sample, a light source (1) for irradiating the transferred plastic sample with light, , A condensing lens (2) for condensing the reflected light on the plastic sample, and a conveyor belt (7) for providing analysis for sequentially proceeding to analyze the material of the plastic sample, and using a near infrared ray spectroscope, A sorting device for sorting plastics according to materials using a spectroscopic analyzer for analyzing samples by materials, the hopper for feeding (9) comprising a quantitative feeder (10) for feeding a sample to be fed into a lower end of the feed hopper (9) The conveying conveyor belt (11) has a vibration screen (12) for classifying the plastic sample conveyed to its rear end by size to vibrate it; The vibrating screen (12) includes a sample aligning unit for aligning plastic samples sorted by size at a rear end thereof and for maintaining the interval between the samples; Thereby providing an apparatus for sorting plastic samples by material.
본 발명의 실시 예에 의하면, 조각난 플라스틱은 재질별 분석이 어려워서 폐기물로 처리하거나, 물을 사용한 수 처리로 분류할 경우 비용이 과다하게 발생되는 문제점을 해결하고 소형 폐가전으로부터 플라스틱을 선별하여 재활용할 수 있는 탁월한 효과를 갖는다. According to the embodiment of the present invention, it is difficult to analyze the fragmented plastic by material, so that it is solved the problem that excessive cost is incurred when it is classified into waste treatment or water treatment using water, and plastic is selected from small household appliance and recycled It has an excellent effect.
본 발명의 실시 예에 의하면, 한 개의 집광렌즈를 이용하여 조각난 플라스틱을 재질별 분석 및 분류를 용이하고 정확하게 할 수 있는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치를 제공하는 효과를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an effect of providing a sorting and classifying apparatus for a plastic material by using a spectroscope that can easily and accurately perform analysis and classification of a piece of plastic by using one condenser lens.
도 1은 일반적인 근적외선 분광선별 원리를 설명하기 위한 개요도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 있어서 조각난 플라스틱 시료를 분류 및 정렬하여 크기에 따른 시료 판별을 행하는 공정을 설명하기 위한 공정 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 있어서 플라스틱 시료를 재질별로 분석할 수 있도록 이송하여 검사하는 공정을 설명하기 위한 공정 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치의 전체 구성을 도시하는 구성도. FIG. 1 is an outline diagram for explaining a general near-infrared spectroscopic screening principle,
FIG. 2 is a process configuration diagram for explaining a step of sorting and sorting a fragmented plastic sample according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a process diagram for explaining a process of transporting and inspecting a plastic sample according to an embodiment of the present invention,
4 is a block diagram showing the overall configuration of an apparatus for sorting and sorting plastics according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 더욱 상세히 그 구성과 작용을 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
(실시 예) (Example)
도 1은 일반적으로 플라스틱 시료의 분석을 위해 적용되는 근적외선 분석원리도이고, 도 2는 조각난 플라스틱을 크기별로 분류하고 큰것과 작은것의 각 각의 일정한 간격을 유지 하기 위한 정렬기의 구성 및 작용을 설명하는 도면이며, 도 3은 근적외선 분광기에 의한 플라스틱 재질별 선별을 위한 컨베이어벨트 구성도면이다. Fig. 1 is a diagram of a near-infrared ray analysis principle generally applied for the analysis of a plastic sample. Fig. 2 is a diagram showing the structure and action of the aligner for classifying the fragmented plastics according to their size and maintaining a constant interval between large and small FIG. 3 is a view showing a configuration of a conveyor belt for sorting by plastic material by a near-infrared ray spectroscope.
도 4는 본 발명의 전체의 구성을 도시하는 구성도로써, 파쇄 이후에 분류된 조각 플라스틱 시료를 공급용 호퍼에 저장했다가 정량공급기를 통해서 일정량을 원료 투입용 상승 컨베이어벨트를 통해서 진동스크린에 공급시키면 진동스크린망의 타공 구멍 크기에 따라서 큰 조각플라스틱과, 작은조각 플라스틱으로 각 각 분류하며, 이후 정렬기에 공급되어 플라스틱 시료간에 겹쳐지지 않도록 일정한 거리를 유지시키며 다음 공정이 근적외선 분광기로 이송되어 플라스틱이 재질별 선별되는 공정이 모두 포함되어 있는 전체 구성도이다. FIG. 4 is a view showing the entire construction of the present invention. In the present invention, a crushed plastic sample after crushing is stored in a feed hopper, and a predetermined amount is supplied to a vibration screen through a feed conveyor belt Then, it is classified into a large piece plastic and a small piece plastic according to the size of the pore hole of the vibration screen screen. Then, it is supplied to the aligner to keep a certain distance not to be overlapped among the plastic samples, and the next process is transferred to the near- And all of the processes selected by material are included.
상기 도면을 참조하면서, 본원의 구성 및 작용을 구체적으로 설명하기로 한다. The configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 근적외선 분광기를 이용하여 조각난 플라스틱 시료를 재질별로 분석하는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치로서, 조각난 플라스틱 시료를 보관 공급하기 위한 공급용 호퍼(9)와, 상기 플라스틱 시료를 이송하기 위한 이송용 컨베이어 벨트(11)와, 이송된 플라스틱 시료에 광을 조사하기 위한 광원(1)과, 상기 플라스틱 시료에 반사광을 집광하기 위한 집광렌즈(2)와, 상기 플라스틱 시료의 재질을 분석하기 위해 순차적으로 진행시키기 위한 분석제공용 컨베이어벨트(7)를 구비하고, 근적외선 분광기를 이용하여 조각난 플라스틱 시료를 재질별로 분석하는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치에 있어서, 상기 공급용 호퍼(9)는, 그 하단부에 투입되는 시료를 일정량 단위로 공급하기 위한 정량공급기(10)를 구비하고; 상기 이송용 컨베이어 벨트(11)는, 그 후단에 이송되는 플라스틱 시료를 진동시켜 크기별로 분류하기 위한 진동 스크린(12)을 구비하며; 상기 진동 스크린(12)은, 그 후단에 크기별로 분류된 플라스틱 시료를 정렬하고 시료간의 간격을 유지하기 위한 시료정렬부; 를 구비하여, 재질별로 플라스틱 시료를 선별하는 구성으로 이루어진다. The present invention relates to a sorting and sorting apparatus for sorting plastics according to the material thereof using a spectroscope that analyzes a fragmented plastic sample by material using a near-infrared ray spectroscopy, comprising: a hopper (9) for feeding and storing a fragmented plastic sample; , A light source (1) for irradiating the transferred plastic sample with light, a condenser lens (2) for condensing the reflected light on the plastic sample, and a condenser lens (2) for analyzing the material of the plastic sample And a spectrophotometer for analyzing the fragmented plastic sample by material using a near infrared ray spectroscope, characterized in that the feed hopper (9) is provided with a conveyor belt (7) ) Has a quantitative feeder (10) for feeding a sample to be fed into the lower end thereof in units of a predetermined amount; The conveying conveyor belt (11) has a vibration screen (12) for classifying the plastic sample conveyed to its rear end by size to vibrate it; The vibrating screen (12) includes a sample aligning unit for aligning plastic samples sorted by size at a rear end thereof and for maintaining the interval between the samples; And a plastic sample is selected for each material.
본 발명은 상기와 같은 구성으로 소형 폐가전으로부터 분류된 플라스틱의 재질별 분석 후 선별 분류한다. According to the present invention, the plastic materials classified from the small household appliances are classified according to the composition, and classified.
구체적으로는, 센서를 움직이는 컨베이어벨트에 일렬로 나란히 설치하여 순차적으로 하나씩 검출하여 미리 저장된 자료와 비교하고, 같은 물질로 분석되면, 에어토출밸브를 작동시켜 일정한 장소로 분류한다. Specifically, the sensors are arranged side by side on a conveyor belt moving on a moving basis, and are sequentially detected one by one and compared with previously stored data. When the same material is analyzed, the air discharge valve is operated and classified into a certain place.
일반적으로 근적외선 빛의 파장대는 1100~2100nm를 사용하여 광원으로는 근적외선 영역대의 빛이 많이 발산하는 할로겐램프를 사용하며, 빛을 분석대상의 플라스틱 시료(조각)에 조사한 다음 반사되는 빛을 렌즈로 집광시켜 광케이블을 이용하여 분석센서가 있는 컴퓨터제어실로 보낸다. In general, the near-infrared light wavelength range is from 1100 to 2100 nm, and a halogen lamp, which emits a lot of light in the near infrared region, is used as the light source. The light is irradiated onto a plastic sample And sends it to a computer control room with an optical sensor using an optical cable.
이때 분석된 데이터 값에 따라 분류를 위해서 에어토출 방식을 사용하는데 고압의 공기를 응답속도가 빠른 솔로노이드밸브를 개폐시켜 고압의 공기 힘으로 플라스틱을 분류한다. At this time, the air discharge method is used for sorting according to the analyzed data value, and the plastic is classified by the high pressure air force by opening / closing the solenoid valve having the high response speed and the response speed.
상기 센서는 플라스틱에 조사된 빛을 받아서 반사된 빛을 판독하는 광학센서로, 광학센서가 빛 신호를 판독한 다음 분석하는 순서이므로 분류대상의 플라스틱은 항상 서로 겹쳐지지 않도록 고르게 펼쳐져야만 하고 이웃하는 플라스틱과 간섭하지 않도록 크기별 분류와 간격을 충분히 벌려주는 장치들이 함께 구성되어 져야 한다.The sensor is an optical sensor that reads the reflected light by receiving the light irradiated by the plastic. Since the optical sensor reads the light signal and analyzes the light, the plastic to be classified must be spread evenly so as not to overlap each other at all times, So that they do not interfere with each other.
소형 가전제품을 다 사용 한 다음 폐기물 처리를 하여 재활용을 할 경우 플라스틱과 금속류를 분류하기 위해서는 먼저 파쇄를 행한다.When small household appliances are used up and then recycled by waste disposal, crushing is first performed to classify plastics and metals.
파쇄 이후에는 사람의 수작업 선별에 의해서 금속류와 회로기판(PCB), 그리고 플라스틱류로 분류작업을 하고 이때 분류된 조각난 플라스틱은 여러 재질이 혼합되어있다.After crushing, people are classified by metal sorting, circuit board (PCB), and plastic sorting by manual sorting. In this case, the divided pieces of plastic are mixed with various materials.
가령, ABS, PP, PE, PVC, PS, SAN 등의 여러 재질의 플라스틱을 근적외선 분광기로 물질분석을 한 다음 분류를 위한 에어 토출을 할 때에 이르는 모든 공정을 인력 없이 자동시설로 구성되어야 하기에 물질선별을 위한 크기별 분류, 일정한 간격유지를 위한 정렬기술 등이 해결되어야 하는 필요성이 존재한다. For example, plastic materials of various materials such as ABS, PP, PE, PVC, PS, and SAN should be analyzed by near infrared spectroscopy, Sorting for sorting, and sorting techniques for maintaining a constant interval.
본 발명의 구성에서는 파쇄된 플라스틱 조각을 자동으로 공급하며, 이때에 진동스크린을 통해 크기별 분류한 다음, 단위 시간당 처리능력을 키울 수 있도록 복수(본 발명의 예에서는 2개)의 시설라인으로 구성한다.In the structure of the present invention, shredded pieces of plastic are automatically supplied, and at this time, a plurality of (two in the embodiment of the present invention) facility lines are arranged so as to classify them by size through a vibration screen, .
조각난 플라스틱에 대해 크기별 분류가 이루어지면, 그들 간에 서로 겹쳐 지지 않도록 일정한 간격이 유지되어 분석용 컨베이어벨트로 이송이 되도록 정렬을 해야만 한다.When fragmented plastics are sorted by size, they must be aligned so as to be conveyed to the analytical conveyor belt with a constant spacing so as not to overlap each other.
이때 사용되는 정렬기술은 원심력을 이용하여 회전하는 진동체에서 경로를 따라 이동하면서 서로 일정한 간격을 유지하여 앞으로 이동하는데 간격조정은 회전진동체의 진동수로 결정된다. In this case, the alignment technique used is a centrifugal force that travels along a path in a rotating vibrating body while keeping a certain distance from each other, and moves forward. The interval adjustment is determined by the frequency of the rotating vibrating body.
일정한 간격으로 컨베이어 벨트에 정착이 되면 고속으로 이동하는 컨베이어벨트는 분석용 분광기의 렌즈 밑을 통과하게 되며, 이때 물체에 조사된 할로겐램프의 근적외선이 반사되어 랜즈를 통해 집광되고, 이 빛은 광케이블을 통해서 분석용 센서로 전달된다. When the conveyor belt is fixed on the conveyor belt at regular intervals, the conveyor belt moving at a high speed passes under the lens of the spectroscopic analyzer. At this time, the near-infrared ray of the halogen lamp irradiated to the object is reflected and condensed through the lens, To the sensor for analysis.
빛이 센서에 도달하게 되면 컴퓨터에 저장된 분석 데이타를 순간적으로 비교하여 같은 물질인지의 여부를 분별하게 된다.When the light reaches the sensor, the analysis data stored in the computer are instantaneously compared to discriminate whether it is the same material or not.
상기와 같은 분석 방법으로 조각난 플라스틱의 재질별 분류가 가능하며, 기술적으로는 파쇄되어 조각난 플라스틱의 크기별 분류와 일정한 간격유지로 서로 겹쳐지지 않도록 할 필요성이 있다. It is necessary to classify the pieces of the plastic by the above-described analysis method, and to prevent the pieces from being overlapped with each other by classifying and sorting the pieces of the broken pieces of the plastic by a certain distance.
또한 조각난 작은 플라스틱에 광원을 조사하고 반사된 빛을 렌즈에서 집광하고 모아서 분석용 센서로 전달시켜 재질별로 분석해야 한다.In addition, a small piece of plastic is irradiated with a light source, and the reflected light is collected on a lens, collected, and transmitted to an analytical sensor for analysis by material.
다음, 재질별 분석이 끝나면 컴퓨터에서 제어용 PLC에 토출신호에 관련된 정보를 전송해 주고, 이때 받은 정보를 이용하여 PLC는 고압의 공기를 이용하여 목표물의 플라스틱에 에어를 분사하여 분류가 이루어지도록 한다. Next, after analyzing the material, the computer transmits information related to the discharge signal to the control PLC. At this time, using the information received, the PLC injects air into the plastic of the target using the high-pressure air so that the classification is performed.
큰조각 또는 작은조각으로 이단(two step) 분류된 조각난 플라스틱은 저장용 백('톤백' 이라고도 함) 자루에 모아서 배출할 수 있도록 하부에 거치대를 만든다. 거치대는 상용 톤백 자루를 걸어서 재질별 분류 보관을 용이하게 한다. Fragmented plastic that has been classified as two-step into large pieces or small pieces is made into a cradle on the bottom so that it can be collected and discharged into a storage bag (also called a "ton back"). The cradle facilitates storage of classified materials by walking on a commercially available ton bag.
이때 분류되는 플라스틱은 ABS, PP, PS, PE, PVC, SAN 등이 된다.In this case, the classified plastics are ABS, PP, PS, PE, PVC, and SAN.
본 발명의 실시 예에 의한 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치의 상기 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. The configuration and operation of the classification and sorting apparatus for materials of plastics using the spectroscope according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.
먼저, 소형 폐가전으로부터 분류된 조각난 플라스틱(5) 시료를 공급용 호퍼(9)에 작업량 만큼 담아두고, 상기 공급용 호퍼(9) 아래쪽에 배치되어 있는 정량공급기(10)에 의해서 일정량을 투입한다. First, a fragmented plastic (5) sample classified from small household appliances is loaded in a
이후, 투입된 플라스틱(5) 시료는 이송용 컨베이어벨트(11)를 타고 근적외선 분광기로 이송되어 분석을 실시한다. Thereafter, the inserted plastic (5) sample is conveyed to a near infrared ray spectroscope by carrying the conveying belt (11) for carrying out analysis.
이때, 근적외선 분광기에 의해 분석은 근적외선이 다량으로 많이 조사되는 할로겐램프 등을 광원으로 사용하여 분석 대상인 조각난 플라스틱 표면에 빛을 조사해서 반사되는 빛의 파장을 이용하는 원리로 분석한다. At this time, the analysis by the near-infrared spectroscope analyzes the principle of using the wavelength of the reflected light by irradiating light on the surface of the fragmented plastic to be analyzed, using a halogen lamp or the like, which is irradiated with a large amount of near-
즉, 분석대상이 되는 플라스틱은 그 표면을 조사하여 성분을 분석하므로 플라스틱 간에 서로 겹쳐져서는 안 되며, 또한 가능하면 크기별로 일정하게 분석기에 공급 해 줄 필요가 있다.That is, the plastic to be analyzed should not be overlapped with each other because the surface of the plastic is analyzed by analyzing the surface of the plastic, and it is necessary to supply the analyzer with a constant size as much as possible.
따라서 분석기에 도달하기 전에 플라스틱을 기구 등을 통해서 크기별 분류와 상호간에 겹쳐지지 않도록 하면서 상호간에 일정한 거리를 유지하여 분석기에 공급 해야만 하는 것이 양질의 선별을 위해 중요하다. Therefore, before reaching the analyzer, it is important to classify the plastics through the instrument or the like and supply them to the analyzer at a constant distance from each other so that they do not overlap with each other.
이후, 상기 이송용 컨베이어벨트(11)를 통해서 일정량의 플라스틱이 진동스크린(12)에 도달하게 되면, 진동스크린(12)은 일정한 진동체에 의해서 상,하 좌,우로 진동을 주면서 진동스크린 망의 타공 구멍의 크기에 맞는 플라스틱이 2원 분류되게 설계되어 있다. Then, when a certain amount of plastic reaches the vibration screen 12 through the conveying
본 발명에 있어서, 상기 시료정렬부는, 공급받은 플라스틱 시료를 일정한 크기별로 구분 분류하기 위하여, 크기에 따라 제1 정렬기(13)와 제2 정렬기(14)를 구비하고, 시료를 나선형 방향으로 이동시켜 정렬하는 나선형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 In the present invention, the sample sorting unit includes a
가령 본 발명에서는 제1 정렬기(13)는 20mm이상의 큰 크기를 갖는 시료를 분류하고, 제2 정렬기(14)는 10~20mm 정도의 작은 크기의 시료를 통과시키도록 하여 2원 분류되도록 진동스크린을 설계하였다. For example, in the present invention, the
상술한 바와 같이, 본 발명 구성에 의한 진동스크린(12)에서 분류된 플라스틱 시료를 두 가지로 10mm~20mm, 와 20mm 이상의 크기가 되도록 구분하여, 다음 공정의 장치인 큰조각 플라스틱을 정렬하는 제1정렬기(13)와 작은조각의 플라스틱을 정렬하는 제2정렬기(14)로 공급된다. As described above, the plastic samples classified in the vibration screen 12 according to the present invention are divided into two sizes of 10 mm to 20 mm and 20 mm or more, and the first And is supplied to a
본 발명의 구성에 있어서 정렬기는 기능이 동일한 복수(두 개)로 구성되어 있으며 조각난 플라스틱을 크기별로 분류한다. In the configuration of the present invention, the aligner is composed of a plurality (two) of the same functions and classifies the pieces of plastic by size.
이러한 구성의 제1정렬기(13) 및 제2정렬기(14)는 마치 달팽이관 모양으로 설계된 나선형으로 설계되어 분류를 용이하게 한다. The
이 제1정렬기(13) 및 제2정렬기(14)에서는 대상물체인 조각난 플라스틱 시료기 공급되고, 외부에서 전기 충격방식으로 정렬기에 진동을 주게 되면, 투입되었던 플라스틱이 일렬로 정렬되면서 진동수에 따라서 플라스틱 상호간에 일정한 간격을 유지하며 다음 공정인 분석제공용 컨베이어벨트(7)로 이동된다.
In the first aligner (13) and the second aligner (14), a fragmented plastic sample as a target is supplied. When the aligner is vibrated in an electric shock mode from the outside, the plastics that have been charged are aligned in a line, The plastics are transported to the conveying
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따라 플라스틱을 재질별로 분석하는 공정을 설명하기로 하다. Hereinafter, a process of analyzing plastic by material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 4. FIG.
도 3을 참조하면, 근적외선분광기의 집광용렌즈를 분석용 컨베어벨트에 일열로 8개의 집광렌즈를 설치한 예를 도시한다. Referring to FIG. 3, there is shown an example in which eight converging lenses are arranged in a row on a conveyor belt for analysis for a light-converging lens of a near-infrared spectroscope.
본 발명의 구성에 의해 채택되는 상기 집광렌즈(2a~2h)는, 공급된 플라스틱 시료를 순차적으로 개별 분석할 수 있도록 직렬방식으로 일렬로 고정배치 되는 것을 특징으로 한다. The
도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 집광렌즈(2a~2h)는 분석제공용 컨베이어벨트(7)의 일측에 직렬 구성으로 순차적으로 배치되어 있다. As shown in Figs. 3 to 4, the
이후 조각난 플라스틱시료가 상기 큰조각 플라스틱정렬기(13) 및 작은조각 플라스틱정렬기(14)를 통과해서 일정간격을 두고 투입이 되면, 첫 번째로 만나게 되는 집광렌즈에서 플라스틱의 재질을 분석하게 된다. Thereafter, when the fragmented plastic sample passes through the large-
본 발명의 실시 예에 따른 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치의 분석방법은 다음과 같은 공정으로 이루어진다. A method of analyzing a classification and sorting apparatus for a plastic material using a spectroscope according to an embodiment of the present invention comprises the following steps.
먼저, 집광렌즈(2)에서 집광된 광은 분석용 컴퓨터(3)로 광케이블을 통해서 신호를 전송한다. First, the light condensed by the condenser lens 2 is transmitted to the
상기 전송된 광은 근적외선 분광기를 이용하여 파장별로 분석을 해서 얻은 데이터를 PLC제어모듈(4)로 신호를 보낸다. The transmitted light is analyzed for each wavelength using a near-infrared spectroscope, and the data is transmitted to the
상기 PLC제어모듈(4)에 파장이 분석된 데이터가 수신되면 해당 집광렌즈와 함께 설치된 에어토출 노즐(6)이 개방되거나 또는 닫혀서 압축된 공기의 힘으로 조각플라스틱을 원하는 위치의 분류된 플라스틱저장용 백(8)에 담을 수 있도록 분류해서 저장된다. When the wavelength-analyzed data is received in the
본 발명의 실시 예에 있어서는 상기 분석진행용 컨베이어벨트(7) 위에 8개의 집광렌즈(2a~2h)를 설치하여 일괄 일련번호를 부여한다. In the embodiment of the present invention, eight
예를 들어, 첫번째 집광렌즈(2a)는 ABS물질 선별용 집광렌즈, 두번째 집광렌즈(2b)는 PP물질 선별용 집광렌즈, 세번째 집광렌즈(2c)는 PE물질 선별용 집광렌즈, 네번째 집광렌즈(2d)는 PS물질 선별용 집광렌즈, 다섯번째 집광렌즈(2e)는 PVC물질 선별용 집광렌즈, 여섯번째 집광렌즈(2f)는 SAN물질 선별용 집광렌즈, 일곱 번째와 여덟번째의 집광렌즈(2g, 2h)는 사용자가 임의로 지정할 수 있도록 설치하여 총 8가지의 플라스틱 재질별 선별분류 작업을 할 수 있도록 한다. For example, the
상기 첫 번째로부터 여덟 번째(2a~2h)의 물질별 선별분류 순서는 임의적으로 사용자가 쉽게 변경할 수 있도록 셋팅함으로써, PLC제어모듈에서 수정 가능하도록 한다.The sorting order of the materials from the first to the eighth (2a to 2h) can be arbitrarily changed by the user so that the PLC control module can modify it.
종래의 기술에서는 한 가지 플라스틱 물질을 선별분류하기위해서는 집광렌즈를 병렬로 최하 10개에서 16개를 사용 하여야 만이 플라스틱 한 물질을 선별분류 할 수 있었다. In the prior art, in order to sort and sort one plastic material, it is possible to sort the plastic materials by using at least 10 to 16 condenser lenses in parallel.
그러나, 상기한 바와 같은 본 발명의 구성에 의하면 분석진행용 컨베이어벨트(7)에 조각난 플라스틱(s) 시료가 투입 될 때 한 개의 집광렌즈만을 이용하여도 정확하고 빠르게 분석할 수 있도록 정렬기를 구비하는 특징을 갖는다. However, according to the structure of the present invention as described above, when the fragmented plastic (s) sample is put into the conveying
이와 같은 구성으로 함으로써, 아무리 조각난 플라스틱이라 하여도 집광렌즈에 반사된 빛이 모아지도록 하여 한 가지 플라스틱물질 분석은 한 개의 집광렌즈로도 분석 가능한 상태를 만든 것이다. With this configuration, even a piece of plastic can collect light reflected on the condenser lens, so that one plastic material analysis can be analyzed with one condenser lens.
종래의 기술로 구성한다면 8가지를 선별분류하기위해서는 너무나도 많은 집광렌즈를 사용하여야만 하므로 비용이 과도하게 발생되어 플라스틱재활용은 매우 곤란하고 되고 보급 확산은 더욱 어렵게 되어, 재활용에 따른 경제적 이익을 손상하는 결과를 가져오게 된다. If the conventional technology is used, it is necessary to use too many condensing lenses in order to classify the eight kinds of materials. Therefore, excessive cost is incurred, and plastic recycling becomes very difficult, spreading becomes more difficult, .
따라서 본 발명은 종래의 근적외선분광기의 분석방법과는 달리 집광렌즈를 한 개만 사용하더라도 다수의 플라스틱을 재질별로 선별분류 할 수 있는 효과를 구현한다. Therefore, unlike the conventional analysis method of the near-infrared ray spectroscope, the present invention realizes an effect of sorting a plurality of plastics by materials, even if only one condenser lens is used.
또한, 상기와 같이 본 발명은 집광렌즈를 직렬형식으로 8개를 설치하여 미리 셋팅된 원하는 재질의 플라스틱이 투입될 때만 에어 토출 노즐이 작동하도록 설정할 수 있게 되어 동시에 8가지의 재질별 플라스틱 선별분류가 가능하다고 볼 수 있다.As described above, according to the present invention, eight condenser lenses are installed in series, and the air discharge nozzles can be set to operate only when predetermined preset plastic materials are inserted. At the same time, It can be seen as possible.
종래의 기술로는 구현할 수 없었던 파쇄된 불특정한 크기의 플라스틱은 근적외선분광기로는 구분하기가 불가능하였지만 본 발명에서는 한 개의 집광렌즈에 정확히 반사된 빛이 모아져서 근적외선 분광기의 센서로 빛이 전송되어 플라스틱의 재질별 분석이 가능하게 된 것이다. In the present invention, light reflected by a single condenser lens is collected, and light is transmitted to a sensor of a near-infrared spectroscope, It is possible to analyze by material.
다음으로, 상기 시료정렬부(13,14)는, 공급된 플라스틱 시료 간에 간격을 유지하고, 근적외선의 분석속도에 맞추어 일정량을 임의적으로 조절하여 공급할 수 있는 가변형 정렬장치의 기능을 구비하도록 구성하였다. Next, the
또, 상기 근적외선 분광기는 고속으로 이동하는 분석제공용 컨베이어벨트에 하나의 플라스틱 시료가 하나의 집광렌즈에 맞추어 반사광을 집광하여 개별 시료의 순차적 재질선별이 가능하도록 구성하였다. 즉, 분석제공용 컨베이어벨트(7)의 하부에 설치된 분류된 플라스틱저장용 백(B1~B8)에는 각기 동일 성분으로 분류된 폐플라스틱 시료를 담게 된다. In addition, the near-infrared spectroscope is configured such that one plastic sample is focused on one converging lens on a conveyor belt for moving analysis at high speed, and the reflected light is condensed so that individual samples can be sequentially sorted. That is, the classified plastic storage bags (B1 to B8) provided under the conveyance belt for analysis and analysis (7) contain waste plastic samples classified into the same components.
또한, 상기 선별된 플라스틱의 시료는, 조사된 광원이 집광렌즈에 집광되어 분석이 완료된 후, 재질별 플라스틱으로 구분되면, 고압의 공기노즐이 작동하여 원하는 위치로 분류시켜주기 위해 PLC제어판넬로부터 신호를 받아 설정되는 구성으로 하였다. In addition, when the irradiated light source is focused on the condensing lens and the analysis is completed, the selected plastic sample is divided into plastics according to the material. When the high-pressure air nozzle is operated and classified into a desired position, And the like.
이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 설명하였지만, 해당분야에 통상의 지식을 가진 자라면 그 기술적인 사상의 범위 내에서 다양한 변형, 수정, 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 것들은 모두 본원의 권리범위에 속하다고 할 수 있다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. .
1: 광원 2a~2h: 집광렌즈
3: 분석용컴퓨터 4: PLC제어모듈
s. 플라스틱 시료 6. 에어토출 노즐
7: 분석진행용 컨베이어벨트 8: 분류된 플라스틱저장용 백
9: 공급용 호퍼 10: 정량공급기
11: 이송용 컨베이어벨트 12: 진동스크린
13: 제1 정렬기 14: 제2 정렬기1:
3: Analysis computer 4: PLC control module
p.
7: Conveyor belt for analysis process 8: Classified plastic storage bag
9: Feed hopper 10: Quantitative feeder
11: conveying conveyor belt 12: vibration screen
13: first aligner 14: second aligner
Claims (6)
상기 공급용 호퍼(9)는, 그 하단부에 투입되는 시료를 일정량 단위로 공급하기 위한 정량공급기(10)와; 상기 이송용 컨베이어 벨트(11)는, 그 후단에 이송되는 플라스틱 시료를 진동시켜 크기별로 분류하기 위한 진동 스크린(12)과; 상기 진동 스크린(12)은, 그 후단에 크기별로 분류된 플라스틱 시료를 정렬하고 시료간의 간격을 유지하기 위한 시료정렬부;를 구비하되,
상기 시료정렬부는, 공급받은 플라스틱 시료를 일정한 크기별로 구분하여 정렬하기 위한 제1 정렬기(13)와 제2 정렬기(14)를 설치하고,
상기 제1 정렬기(13)와 제2 정렬기(14)는 시료를 나선형 방향으로 이동시켜 정렬하는 나선형 구조로 이루어지며, 공급된 플라스틱 시료 간에 간격을 유지하고, 근적외선의 분석속도에 맞추어 일정량씩 임의로 조절하여 공급할 수 있는 가변형 정렬장치의 기능을 구비하며,
상기 근적외선 분광기는 고속으로 이동하는 컨베이어벨트에 하나의 집광렌즈가 하나의 플라스틱 시료에서 반사광을 집광하여 개별 시료를 순차적으로 재질을 선별할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 분광기를 이용한 플라스틱의 재질별 선별 분류장치.
A feed hopper (9) for storing and feeding a fragmented plastic sample, a conveying conveyor belt (11) for conveying the plastic sample, a light source (1) for irradiating the transferred plastic sample with light, A condensing lens 2 for condensing the reflected light on the sample and a conveyor belt 7 for analyzing and supplying the plastic sample in order to analyze the material of the plastic sample, and using a near-infrared spectroscope, A sorting and sorting apparatus for sorting plastics according to material using a spectroscope,
The feed hopper 9 includes a quantitative feeder 10 for feeding a sample to be fed into the lower end of the hopper 9 by a predetermined amount; The conveying conveyor belt (11) includes a vibration screen (12) for classifying a plastic sample conveyed to a rear end thereof by size by vibrating it; The vibrating screen (12) has a sample aligning part for aligning the plastic samples classified by size at the rear end thereof and maintaining the interval between the samples,
The sample sorting unit includes a first sorting device 13 and a second sorting device 14 for sorting and sorting the supplied plastic samples by a predetermined size,
The first aligner 13 and the second aligner 14 have a helical structure for aligning and aligning the sample in a spiral direction. The spacing between the supplied plastic samples is maintained, and a predetermined amount And a function of a variable alignment device capable of being arbitrarily adjusted and supplied,
Wherein the near-infrared spectroscope is configured such that one condensing lens on a conveyor belt moving at high speed collects reflected light from one plastic sample, and sequentially selects materials from the individual samples. Classification device.
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