KR102484907B1 - 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치 - Google Patents

플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102484907B1
KR102484907B1 KR1020220135262A KR20220135262A KR102484907B1 KR 102484907 B1 KR102484907 B1 KR 102484907B1 KR 1020220135262 A KR1020220135262 A KR 1020220135262A KR 20220135262 A KR20220135262 A KR 20220135262A KR 102484907 B1 KR102484907 B1 KR 102484907B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
identified
rotating disk
blade
collection device
plastic
Prior art date
Application number
KR1020220135262A
Other languages
English (en)
Inventor
박승권
Original Assignee
잎스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 잎스 주식회사 filed Critical 잎스 주식회사
Priority to KR1020220135262A priority Critical patent/KR102484907B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102484907B1 publication Critical patent/KR102484907B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65FGATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F1/00Refuse receptacles; Accessories therefor
    • B65F1/14Other constructional features; Accessories
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/027Constructional details making use of sensor-related data, e.g. for identification of sensor parts or optical elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0801Means for wavelength selection or discrimination
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65FGATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F2210/00Equipment of refuse receptacles
    • B65F2210/138Identification means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/10Waste collection, transportation, transfer or storage, e.g. segregated refuse collecting, electric or hybrid propulsion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명은 폐자원수거장치에 투입된 식별대상물체 중에서 재활용 가능한 플라스틱을 식별하는 플라스틱식별부; 및 회전을 통해 폐자원수거장치에 투입되는 식별대상물체를 상승시켜 플라스틱식별부로 전달하는 회전디스크를 포함하는, 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치에 관한 것이다.

Description

플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치{WASTE RESOURCE COLLECTION DEVICE FOR RECYCLING PLASTICS}
본 발명은 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치에 관한 것이다.
플라스틱은 가벼우면서도 강도가 높은 물리적 특성을 나타내며, 활용도가 매우 높은 물질로서 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
그러나, 플라스틱은 자연상태에서 분해에 소요되는 시간이 길고, 분해됨에 따라 생성되는 미세플라스틱 조각은 동물들이 섭취하게 될 경우 악영향을 미칠 수 있기 때문에 때문에 재활용 자원으로 지정되어 재사용 과정을 거치고 있다.
한편, 플라스틱의 재활용을 위해서 폐자원 발생 장소에 폐자원수거 장치를 도입하기 보다는 인력자원을 투입하여 직접 플라스틱을 감별 및 분리해내는 방법이 주로 적용되는데, 폐자원수거 장치의 크기에 따른 설치 문제 및 장치의 유지보수 및 비용과 관련된 문제가 뒤따르기 때문이다.
하지만, 사람이 직접 플라스틱을 감별 및 분리해내는 작업은 번거롭고 시간도 오래 걸리기 때문에 이를 해결하기 위한 방법이 필요하다.
이에 본 발명의 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 대한 선행기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0094812호(2017.08.22) '자동 분리 수거 장치'가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 설치비용이 절감되고 소형화된 폐자원수거장치를 제공함으로써, 플라스틱 재활용에 필요한 인력자원 및 소요시간을 전체적으로 감소시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 국면은, 폐자원수거장치에 투입된 식별대상물체 중에서 재활용 가능한 플라스틱을 식별하는 플라스틱식별부; 및 회전을 통해 폐자원수거장치에 투입되는 식별대상물체를 상승시켜 플라스틱식별부로 전달하는 회전디스크를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 식별대상물체를 다중투입 가능한 포켓을 더 포함하고, 회전디스크는 회전디스크의 외곽에 설치되어 회전디스크가 회전함에 따라 포켓에 수용된 식별대상물체 중 일부를 무작위로 상승시키기 위한 복수의 블레이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 블레이드는 블레이드와 직교하는 방향으로 돌출되어 포켓에 수용된 식별대상물체를 픽업하기 위한 푸셔; 및 푸셔에 의해 픽업되는 식별대상물체가 일정 높이이상 상승한 이후에도 식별대상물체를 지속적으로 이동시켜 플라스틱식별부에 전달하기 위한 푸셔위치조절홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전디스크는 블레이드에 의해 일정 높이 이상 상승한 식별대상물체를 지지하여 식별대상물체가 플라스틱식별부까지 전달되도록 가이드하는 서포트가이드; 및 서포트가이드의 일단에 유연성을 갖도록 설치되어, 블레이드 및 서포트가이드가 인접하는 지점에서 식별대상물체가 고착되거나 낙하하는 것을 방지하기 위한 완충범퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전디스크는 중력작용방향에 기초하여 식별대상물체를 안정적으로 상승시키기 위한 설치각도를 갖도록 설치되되, 수평상태인 지지대 상의 수평기준선으로부터 우측으로 일정 각도 틀어지고, 지지대 상의 수직기준선으로부터 상부가 후방으로 일정 각도 회전된 상태로 설치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전디스크 상부 측에 설치되어 회전디스크에 의해 상승된 식별대상물체를 전달받아 플라스틱식별부로 이송하는 컨베이어를 더 포함하고, 회전디스크는 상부가 후방으로 일정 각도 눕혀진 상태로 설치됨으로써, 회전 시 블레이드 및 컨베이어 간의 간섭 발생 없이 식별대상물체를 컨베이어에 전달하며, 일정 높이 이상 상승한 블레이드가 중력에 의해 회전디스크의 정면 측으로 기울어져 식별대상물체와의 접촉면이 감소되지 않도록 하고, 블레이드 및 컨베이어 간의 여유공간을 추가 확보하여 컨베이어 구조물의 체적을 확보할 수 있도록 하는 관절부를 포함할 수 있다.
본 발명은 설치비용이 절감되고 유지보수가 용이한 소형화된 폐자원수거장치를 제공하며, 이에 따라 플라스틱 재활용에 필요한 인력자원 및 소요시간을 전체적으로 감소시킬 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치의 형태를 정면 및 측면에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전디스크의 상세 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착기의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라스틱식별부의 구성을 나타낸 참조도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광부의 형태를 나타낸 참조도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널광센서의 구성을 나타낸 참조도이다.
도 9는 플라스틱 종류에 따른 파장별 반사 특성을 나타낸 참조도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 플라스틱 여부 판단 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치(500)(이하, 폐자원수거장치)의 형태를 정면 및 측면에서 바라본 도면이다.
도 1을 참조하면, 폐자원수거장치(500)는 플라스틱식별부(100), 회전디스크(200), 포켓(400), 컨베이어(410), 지지대(420) 및 압착부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
플라스틱식별부(100)는 폐자원수거장치(500)에 투입된 식별대상물체(300) 중에서 재활용 가능한 플라스틱을 식별할 수 있다.
또한, 플라스틱식별부(100)는 식별대상물체(300)가 이송되는 컨베이어(410) 및 플라스틱을 압착하는 압착부(430)의 사이 경로에 배치될 수 있다.
플라스틱식별부(100)에 대한 자세한 구성은 후술하기로 한다.
회전디스크(200)는 회전을 통해 폐자원수거장치(500)에 투입되는 식별대상물체(300)를 상승시켜 플라스틱식별부(100)로 전달할 수 있다.
여기에서, 폐자원수거장치(500)는 회전디스크(200)가 식별대상물체(300)를 상승시킬 수 있도록 식별대상물체(300)를 다중투입 가능한 포켓(400)을 구비할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전디스크(200)의 상세 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2를 참조하면, 회전디스크(200)는 회전디스크(200)의 외곽에 설치되어 회전디스크(200)가 회전함에 따라 포켓(400)에 수용된 식별대상물체(300) 중 일부를 무작위로 상승시키기 위한 복수의 블레이드(210)를 포함한다.
또한, 블레이드(210)는 블레이드(210)와 직교하는 방향으로 돌출되어 포켓(400)에 수용된 식별대상물체(300)를 픽업하기 위한 푸셔(211)를 포함한다.
여기에서, 푸셔(211)는 폐자원수거장치(500)가 설치되는 장소에서 수거되는 플라스틱의 크기 등을 포함하는 특성에 따라 크기가 정해질 수 있으며, 하나의 블레이드(210)에 의해 1개 내지 2개의 수거용 플라스틱이 픽업될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
또한, 블레이드(210)는 푸셔(211)에 의해 픽업되는 식별대상물체(300)가 일정 높이 이상 상승한 이후에도 식별대상물체(300)를 지속적으로 이동시켜 플라스틱식별부(100)에 전달하기 위한 푸셔위치조절홈(212)을 포함한다. 예를 들어, 푸셔(211)는 블레이드(210) 및 회전디스크(200)의 중심점을 잇는 선이 회전디스크(200)의 중심점을 지나는 수평선과 45도 내지 60도를 이루는 상공에서 푸셔위치조절홈(212)을 따라 하강 조절되어 식별대상물체(300)의 측면부에 압력을 가함으로써 식별대상물체(300)를 지속적으로 이동시킬 수 있다.
또한, 회전디스크(200)는 블레이드(210)에 의해 일정 높이 이상 상승한 식별대상물체(300)를 지지하여 식별대상물체(300)가 컨베이어(410)를 통해 플라스틱식별부(100)까지 전달되도록 가이드하는 서포트가이드(220)를 포함한다.
서포트가이드(220)는 회전디스크(200)의 일정 높이 이상에서 회전디스크(200)의 곡률을 따라 일종의 바닥면을 형성함으로써, 블레이드(210) 및 푸셔(211)에 의해 상승한 식별대상물체(300)가 낙하하지 않도록 지지할 수 있다.
또한, 회전디스크(200)는 서포트가이드(220)의 일단에 유연성을 갖도록 설치되어, 블레이드(210) 및 서포트가이드(220)가 인접하는 지점에서 식별대상물체(300)가 고착되거나 충돌에 의해 낙하하는 것을 방지하기 위한 완충범퍼(230)를 포함한다.
구체적으로, 완충범퍼(230)는 픽업되어 이동중인 식별대상물체(300)와 마주하게 되는 일단이 유연성을 갖도록 형성되며, 식별대상물체(300)와 충돌하여 측면방향으로 압력을 받게되는 경우 유연성을 갖는 일단이 하방으로 접히거나 또는 구부러져 경사면을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 픽업된 식별대상물체(300)는 형성된 경사면을 통해 슬라이드하여 서포트가이드(220) 상부로 이동할 수 있게 된다.
또한, 도 3을 참조하면, 회전디스크(200)는 중력작용방향에 기초하여 식별대상물체(300)를 안정적으로 상승시키기 위한 설치각도를 갖도록 설치되되, 수평상태인 지지대(420) 상의 수평기준선으로부터 우측으로 일정 각도 틀어지고, 지지대(420) 상의 수직기준선으로부터 상부가 후방으로 일정 각도 눕혀진 상태로 설치된다.
구체적으로, 회전디스크(200)가 우측으로 일정 각도 틀어지고, 상부가 후방으로 일정 각도 눕혀진 상태로 설치되는 경우, 푸셔(211)에 의해 픽업된 식별대상물체(300)는 중력에 의해 회전디스크(200)의 후하방 측으로 힘을 받게 되어 안정적으로 회전디스크(200)의 일정 높이 이상 상승할 수 있다.
이와 관련하여, 도 4를 참조하면, 폐자원수거장치(500)의 컨베이어(410)는 회전디스크(200) 상부 측에 설치되어 회전디스크(200)에 의해 상승된 식별대상물체(300)를 전달받아 플라스틱식별부(100)로 이송하기 위한 구성이다.
상술한 바와 같이, 회전디스크(200)는 우측으로 일정 각도 틀어지고, 상부가 후방으로 일정 각도 회전된 상태로 설치됨으로써, 회전 시 블레이드(210) 및 컨베이어(410) 간의 간섭 발생 없이 식별대상물체(300)를 컨베이어(410)에 전달할 수 있게 된다.
또한, 회전디스크(200)는 일정 높이 이상 상승한 블레이드(210)가 중력에 의해 회전디스크(200)의 정면 측으로 기울어져 식별대상물체(300)와의 접촉면이 감소되지 않도록 하고, 블레이드(210) 및 컨베이어(410) 간의 여유공간을 추가적으로 확보하여 컨베이어 구조물의 체적 또한 확보할 수 있도록 하는 관절부(213)를 포함한다.
예를 들어, 회전디스크(200)의 블레이드(210)는 컨베이어(410)와의 간섭 발생 없이 식별대상물체(300)를 컨베이어(410)에 전달할 수 있지만, 컨베이어(410) 구조물의 크기에 따라 식별대상물체(300)를 전달한 이후 하강하는 과정에서 컨베이어(410)와 충돌할 수 있다. 관절부(213)는 블레이드(210)의 하강이 시작되는 지점에서 블레이드(210)가 중력에 의해 회전디스크(200)의 정면 측으로 기울어지도록 함으로써, 블레이드(210) 및 컨베이어(410) 간의 간격을 여유롭게 확보할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착기(430)의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
압착기(430)는 플라스틱식별부(100)에 의해 식별된 플라스틱을 압착시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 압착기(430)는 제1압착부(431) 및 제2압착부(432)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1압착부(431)는 제2압착부(432) 보다 상부에 배치되어 식별된 플라스틱이 투입되는 경우 플라스틱을 1차 압착하며, 제2압착부(432)는 제1압착부(431)에 의해 1차적으로 압착된 플라스틱을 2차 압착하게 된다.
구체적으로, 제1압착부(431)의 압착기어 쌍은 제2압착부(432)에 비해 상대적으로 거리가 멀게 배치되어 1차 압착을 수행하게 되며, 제2압착부(432)의 압착기어 쌍은 제1압착부(431)에 비해 거리가 가깝게 배치되어 2차 압착을 수행하게 된다. 또한, 제2압착부(432)의 압착기어 쌍은 톱니가 서로 맞물리는 거리보다는 멀게 배치될 수 있다.
여기에서, 압착기어 쌍의 거리가 서로 다르게 구성되는 이유는 압착기(430)를 구성하는 압착기어들이 받는 부하를 경감시키고, 압착기어 사이를 통과하는 플라스틱 또는 다른물체가 압착기어 사이에 고착됨에 따라 유지보수가 필요하게 되는 상황을 최소화하기 위해서이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압착기(430)의 압착기어 사이를 통과하는 물체의 걸림을 최소화하기 위해 완충스프링이 제1압착부(431) 및 제2압착부(432)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 완충스프링은 제1압착부(431) 또는 제2압착부(432)가 회전되지 않을 만큼의 강도를 갖는 물체가 투입되는 경우, 압착기어 쌍을 해당 물체로부터 일정 거리 뒤로 물러나게 함으로써, 압착기어에 과도한 부하가 걸리지 않도록 할 수 있다.
[플라스틱식별부에 대한 실시예]
도 6은 본 발명에 따른 플라스틱식별부의 구성을 나타낸 참조도이다.
도 6을 참조하면, 플라스틱식별부(100)는 광원(110), 집광부(120), 다채널광센서(130) 및 제어부(140)을 포함하여 구성된다.
광원(110)은 식별대상물체(300)로 광을 출력한다. 예를 들어, 광원(110)이 780 내지 1400nm의 적외선을 출력하는 적외선 광원일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 광원(110)은 식별대상물체(300)로 출력되는 광이 식별대상물체(300)의 표면에서 전반사하도록, 30 내지 60도의 입사각으로 식별대상물체(300)의 표면에 광이 입사되도록 경사지게 배치될 수 있다.
집광부(120)는 식별대상물체(300)로부터 반사되는 광을 집광한다. 여기에서, 집광부(120)가 식별대상물체(300)의 표면에서 30 내지 60도의 출사각으로 전반사되는 광을 집광하도록 광원이 대향하는 방향의 반대방향으로 경사지게 배칠될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광부(120)의 형태를 나타낸 참조도이다.
도 7을 참조하면, 집광부(120)는 광을 초점 위치로 집광시키되, 적외선 영역의 파장만 통과시키는 적외선 통과 플라스틱 재질의 집광렌즈(121)를 포함한다.
여기에서, 집광렌즈(121)는 식별대상물체(300)의 거리에 상관없이 식별대상물체(300)의 표면에서 반사되는 광을 다채널광센서(130)가 수신할 수 있도록 구경이 충분히 크거나 또는 식별대상물체(300)의 거리에 대응하여 집광렌즈(121)가 자동회전하여 식별대상물체(300)의 거리에 상관없이 식별대상물체(300)의 표면에서 반사되는 광을 다채널광센서(130)가 수신할 수 있도록 구현될 수 있다.
한편, 집광렌즈(121)의 입광면(122)은 광진행방향으로 오목하고, 출광면(123)은 광진행방향으로 볼록하되 곡률반경은 입광면의 곡률반경 보다 작고, 입광면(122)과 출광면(123) 사이에 광을 흡수하는 재질로 코팅된 두 차단광면(124a, 124b)이 형성된다.
이에 따라, 집광부(120)의 집광렌즈(121)의 입광면(122)으로 입사되는 광 파장 중 적외선 영역의 파장만 통과하면서 출광면(123)으로 출광되어 적외선 광이 초점 위치로 집광되고, 두 차단광면(124a, 124b)에서는 광이 난반사되지 않고 흡수된다.
다채널광센서(130)는 집광부(120)에 의해 집광되는 광을 수광하여 다채널스펙트럼데이터를 출력한다. 예를 들어, 다채널광센서(130)가 6개 채널의 스펙트럼데이터를 출력하도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널광센서(130)의 구성을 나타낸 참조도이다.
도 8을 참조하면, 다채널광센서(130)는 포토다이오드어레이(131) 및 다수의 각 채널 별 파장대역필터(132)들을 포함한다.
포토다이오드어레이(131)는 다수의 포토다이오드(131a)들이 각 채널 별로 배열된다. 본 실시예에소는 각 채널 별 포토다이오드(131a)들은 3x2 행렬 형태로 배열되어 총 6개 채널을 이루고 있음을 확인할 수 있다.
다수의 각 채널 별 파장대역필터(132)는 각 채널 별 포토다이오드(131a)들에 의해 수광되는 광을 각 채널 별로 상이하게 설정된 파장 대역 별로 필터링한다. 여기에서, 각 채널 별로 상이하게 설정된 파장대역의 중심파장이 각각 1100nm, 1140nm, 1180nm, 1210nm, 1250nm 및 1290nm일 수 있다.
한편, 각 채널 별 파장대역필터(132)가 각 채널 별로 상이하게 설정된 파장대역의 중심파장을 중심으로 20nm의 밴드폭으로 광을 각 채널 별로 필터링하도록 구현될 수 있다.
제어부(140)는 다채널광센서(130)로부터 출력되는 각 채널 별 스펙트럼데이터를 분석하여 식별대상물체(300)가 플라스틱인지 여부를 판단한다. 여기에서, 제어부(140)가 플라스틱 종류에 무관하게 플라스틱인지 여부만 식별하도록 구현될 수도 있고, 플라스틱 종류까지 식별하도록 구현될 수도 있다.
예를 들어, 제어부(140)가 다채널광센서(130)로부터 출력되는 각 채널 별 스펙트럼데이터 값들을 평균하여 데이터 평균값을 계산하고, 계산된 데이터 평균값과 각 채널 별 스펙트럼 데이터 값들 간의 차이값들을 각각 계산하고, 차이값들 각각을 각 채널 별 기준값과 비교하여 차이값을 모두가 기준값 이하일 경우 플라스틱 종류에 무관하게 플라스틱이라 판단하도록 구현될 수 있다.
이와는 달리, 제어부(140)가 다채널광센서(130)로부터 출력되는 각 채널 별 스펙트럼데이터와 미리 학습된 플라스틱 종류에 따른 각 채널 별 스펙트럼데이터를 비교하여 플라스틱 종류를 식별하도록 구현될 수동 있다.
도 9는 플라스틱 종류에 따른 파장별 반사 특성을 나타낸 참조도이다.
도 9를 참조하면, 폴리스티렌(PS)의 경우, 1140nm 파장대에서 매우 큰 반사율 변화를 보이고 있다.
한편, 폴리프로필렌(PP)의 경우, 1180nm 파장대에서 1210nm 파장대까지 매우 큰 반사율 변화를 보이고 있고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 경우, 1180nm 파장대에서 매우 큰 반사율 변화를 보이고 있다.
한편, 폴리에틸렌(PE)의 경우, 1210nm 파장대에서 매우 큰 반사율 변화를 보이고 있고, 폴리스티렌계수지(ABS)의 경우, 1140nm 파장대에서 매우 큰 반사율 변화를 보이고 있다.
따라서, 제어부(140)가 다채널광센서(130)로부터 출력되는 각 채널 별 스펙트럼데이터와 도 9에 도시된 바와 같은 미리 학습된 플라스틱 종류에 따른 각 채널 별 스펙트럼데이터가 존재할 경우, 플라스틱 종류가 어떤 것인지 식별할 수 있고, 이에 따라 플라스틱 종류 별로 플라스틱을 선별하여 회수할 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 회수된 플라스틱을 사람이 눈으로 일일이 확인하면서 재활용 가능한지 여부를 감별하지 않고, 재활용 가능한 플라스틱을 광스펙트럼 분석을 통해 빠르게 간편하게 자동식별할 수 있으므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 식별대상물체(300)로 광을 출력하는 광원(110)이 초당 10회 이상의 속도로 반복적으로 온/오프 되며, 제어부(140)가 다채널광센서(130)로부터 출력되는 신호(스펙트럼데이터)를 이용해 식별대상물체(300)가 플라스틱인지 여부를 판단하도록 구현될 수 있다.
여기에서, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 플라스틱 여부 판단 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 10을 참조하면, 다채널광센서(130)의 출력신호 중 광원(110)이 온 되었을 때의 스펙트럼 패턴값에서 시간적으로 인접한 광원 오프 시의 스펙트럼 패턴값을 차감한 스펙트럼 패턴값을 분석하여 식별대상물체(300)가 플라스틱인지 여부를 판단함으로써, 광원(110)의 반복적인 온/오프에 따른 왜란광 영향을 최소화하도록 구현될 수 있다.
그 이유는 다채널광센서(130) 출력은 단순한 스칼라값이 아니므로 일정한 패턴을 갖고 있기 ?문이다. 따라서, 광원을 온 했을 때의 스펙트럼 패턴에서 오프 했을 때의 스펙트럼 패턴의 각 성분을 감하여야 한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 광원(110)의 반복적인 온/오프에 따른 왜란광 영향을 최소화할 수 있으므로, 식별대상물체(300)가 플라스틱인지 여부를 안정적으로 판단할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 플라스틱식별부
110: 광원
120: 집광부
130: 다채널광센서
140: 제어부
200: 회전디스크
210: 블레이드
211: 푸셔
212: 푸셔위치조절홈
213: 관절부
220: 서포트가이드
230: 완충범퍼
300: 식별대상물체
400: 포켓
410: 컨베이어
420: 지지대
430: 압착기
431: 제1압착부
432: 제2압착부
500: 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치

Claims (6)

  1. 폐자원수거장치에 투입된 식별대상물체 중에서 재활용 가능한 플라스틱을 식별하는 플라스틱식별부; 및
    회전을 통해 폐자원수거장치에 투입되는 식별대상물체를 상승시켜 플라스틱식별부로 전달하는 회전디스크를 포함하고,
    식별대상물체를 다중투입 가능한 포켓을 더 포함하고,
    회전디스크는
    회전디스크의 외곽에 설치되어 회전디스크가 회전함에 따라 포켓에 수용된 식별대상물체 중 일부를 무작위로 상승시키기 위한 복수의 블레이드를 포함하고,
    회전디스크는
    중력작용방향에 기초하여 식별대상물체를 안정적으로 상승시키기 위한 설치각도를 갖도록 설치되되, 수평상태인 지지대 상의 수평기준선으로부터 우측으로 일정 각도 틀어지고, 지지대 상의 수직기준선으로부터 상부가 후방으로 일정 각도 눕혀진 상태로 설치되고,
    회전디스크 상부 측에 설치되어 회전디스크에 의해 상승된 식별대상물체를 전달받아 플라스틱식별부로 이송하는 컨베이어를 더 포함하고,
    회전디스크는
    상부가 후방으로 일정 각도 눕혀진 상태로 설치됨으로써, 회전 시 블레이드 및 컨베이어 간의 간섭 발생 없이 식별대상물체를 컨베이어에 전달하며,
    일정 높이 이상 상승한 블레이드가 중력에 의해 회전디스크의 정면 측으로 기울어져 식별대상물체와의 접촉면이 감소되지 않도록 하고, 블레이드 및 컨베이어 간의 여유공간을 추가 확보하여 컨베이어 구조물의 체적을 확보할 수 있도록 하는 관절부를 포함하는,
    플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    블레이드는
    블레이드와 직교하는 방향으로 돌출되어 포켓에 수용된 식별대상물체를 픽업하기 위한 푸셔; 및
    푸셔에 의해 픽업되는 식별대상물체가 일정 높이 이상 상승한 이후에도 식별대상물체를 지속적으로 이동시켜 플라스틱식별부에 전달하기 위한 푸셔위치조절홈을 포함하는,
    플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    회전디스크는
    블레이드에 의해 일정 높이 이상 상승한 식별대상물체를 지지하여 식별대상물체가 플라스틱식별부까지 전달되도록 가이드하는 서포트가이드; 및
    서포트가이드의 일단에 유연성을 갖도록 설치되어, 블레이드 및 서포트가이드가 인접하는 지점에서 식별대상물체가 고착되거나 낙하하는 것을 방지하기 위한 완충범퍼를 포함하는,
    플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020220135262A 2022-10-19 2022-10-19 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치 KR102484907B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220135262A KR102484907B1 (ko) 2022-10-19 2022-10-19 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220135262A KR102484907B1 (ko) 2022-10-19 2022-10-19 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102484907B1 true KR102484907B1 (ko) 2023-01-09

Family

ID=84892628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220135262A KR102484907B1 (ko) 2022-10-19 2022-10-19 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102484907B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631195A (ja) * 1992-07-14 1994-02-08 Hiroyuki Kawai 湿式分級機
JP2003172699A (ja) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyobo Co Ltd 材質の判別方法および装置
KR101471374B1 (ko) * 2014-06-27 2014-12-10 현대머티리얼 주식회사 음식물 쓰레기 수거차
KR20170094812A (ko) * 2016-02-11 2017-08-22 경운대학교 산학협력단 자동 분리 수거 장치
KR102199225B1 (ko) * 2018-12-07 2021-01-06 박정곤 순환자원 선별 회수장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631195A (ja) * 1992-07-14 1994-02-08 Hiroyuki Kawai 湿式分級機
JP2003172699A (ja) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyobo Co Ltd 材質の判別方法および装置
KR101471374B1 (ko) * 2014-06-27 2014-12-10 현대머티리얼 주식회사 음식물 쓰레기 수거차
KR20170094812A (ko) * 2016-02-11 2017-08-22 경운대학교 산학협력단 자동 분리 수거 장치
KR102199225B1 (ko) * 2018-12-07 2021-01-06 박정곤 순환자원 선별 회수장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002247822B2 (en) Device and method for automatically inspecting objects traveling in an essentially monolayer flow
EP1164536A2 (en) An apparatus for reading an optical code
CN104368540B (zh) 一种基于近红外技术的双波长粮食自动分选机
US4947353A (en) Automatic vehicle detecting system
CN1059743C (zh) 红外探测装置和用其检测人体的方法
KR102484907B1 (ko) 플라스틱을 재활용하기 위한 폐자원수거장치
EP3221716A1 (en) Multiple pattern illumination optics for time of flight system
EP2881762B1 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung glänzender Objekte
US7057186B2 (en) Missing lens detection system and method
WO1996013716A1 (en) Rotary scanning apparatus
JP2012042248A (ja) ラマン散乱信号取得装置およびプラスチック識別装置ならびにラマン散乱信号取得方法およびプラスチック識別方法
CN106872393B (zh) 一种塑料废弃物中目标材质识别方法及装置
GB2095452A (en) Coin discrimination
KR100798518B1 (ko) 과채류의 품질 평가 장치
US6548818B1 (en) Missing lens detection system and method
JP4932053B1 (ja) ラマン散乱信号取得装置、ラマン散乱識別装置、ラマン散乱信号取得方法およびラマン散乱識別方法
KR101298109B1 (ko) 가시광 대역 플라스틱 판별 장치 및 이를 이용한 플라스틱 분류 시스템
EP0727261A3 (en) Sorting machine using sandwich detectors
CN1074947C (zh) 采用双频率光探测器的分选机
NL8901227A (nl) Verzamelinrichting voor zonnestralen.
CN114062343A (zh) 识别装置
JPH11173997A (ja) 紙葉類の異物判別装置
CN1732379B (zh) 果菜类品质评价装置
RU2346759C2 (ru) Сортирующее устройство и способы сортировки
IE833082L (en) Automatic focus control device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant