分選方法及分選裝置的製作方法

2023-11-04 22:30:27 3

專利名稱：分選方法及分選裝置的製作方法
技術領域：
本發明的目的在於對已使用過的家電製品等進行再循環，其涉及一種從混雜有多 個種類的樹脂片的分選對象中分選出特定的樹脂片和其它的樹脂片的分選技術。
背景技術：
近年來的大量生產、大量消費、大量廢棄式的經濟活動正在對全球暖化及資源枯 竭等全球範圍內的環境問題造成負面影響。在這種狀況下，朝著構築循環型社會的目標，我 國(日本)也實施了家電回收利用法，規定對已經使用過的空調、電視、冰箱、冷庫、洗衣機 有回收利用的義務。以往，在家電回收利用工廠將不需要的家電製品粉碎後，利用磁力、風力、振動等 來按各種材料分選回收並加以再循環。特別是金屬材料，通過使用比重分選裝置或磁力分 選裝置以高純度分別回收鐵、銅、鋁等材料，從而實現高再循環率。另一方面，對於樹脂材料，利用水的比重分選將低比重物的聚丙烯樹脂(在下面 記為PP)與高比重物分選開，從而以較高純度回收。然而，利用水的比重分選存在以下的 嚴重問題生成大量的排水；不能分選比重接近的聚苯乙烯樹脂(在下面記為PS)和丙烯 睛-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂(在下面記為ABS)。另外，近年來，需求擴大至分選出作為 高比重物的加入填充劑的PP，通過以往的比重分選無法解決這些情況。下述的專利文獻1提出了考慮了與樹脂材料的再循環相關的上述問題的分選方 法。專利文獻1所述的技術能夠通過利用材質識別裝置檢測材質來分選以往的比重 分選所不能分選的樹脂材料。更具體地說，該方法是利用材料識別裝置對在傳送帶上運輸的樹脂混雜物一個一 個地進行材質識別，並且為了從通過上述傳送帶的傳送端排出的樹脂混雜物的下落路徑中 分離識別出的特定材質的樹脂，從配置在上述下落路徑的下方的脈衝空氣噴嘴噴出脈衝空 氣，從而將上述特定材質的樹脂吹飛至比上述樹脂混雜物的自然下落位置更遠的位置來分選。採用該分選方法，能夠分選比重接近的PS與ABS，也能夠解決作為高比重物的加 入填充劑的PP的分選。專利文獻1 日本特開2002-263587號公報然而，在專利文獻1所述的技術中存在下述情況以將上述特定材質的樹脂片吹 飛至比上述樹脂混雜物的下落位置更遠的位置為目的而噴出的脈衝狀的空氣流不是與上 述特定材質的樹脂片重心碰撞，而是與比重心靠下的部分碰撞。在這種情況下，樹脂片的飛 行高度變高，然而飛行距離變小，因而不能分離出上述特定材質的樹脂片，作為其結果，存 在上述特定材質的樹脂的回收量變少的問題。

發明內容
本發明是為解決上述以往問題而作出的，其目的在於提供一種提高特定材質的樹 脂片的回收量的分選方法及分選裝置。為解決上述問題，本發明的分選方法是從混雜了多個第一對象物與多個第二對象 物的分選對象中分選出上述第一對象物和上述第二對象物的分選方法，其特徵在於，包括 傳送工序，放置並傳送分選對象；識別工序，從分選對象中識別第一對象物位置信息取得 工序，取得在識別工序中識別出的第一對象物的位置信息；下落工序，使分選對象從傳送路 徑的端部下落；第一改變工序，使生成為脈衝狀的第一空氣流與下落的第一對象物碰撞，從 而改變第一對象物的下落路徑；以及第二改變工序，對於在上述第一改變工序中飛升至規 定高度以上的第一對象物，通過在上述規定高度且在與上述第一改變工序中噴出的第一空 氣流的朝向相同的方向上生成的第二空氣流，改變第一對象物的下落路徑。由此，即使在第一對象物的飛行高度變高並且飛行距離變小的情況下，也能夠再 次改變下落路徑。因此，能夠以高概率從分選對象中分離出第一對象物，從而提高第一對象 物的回收量。此外，在上述第二改變工序中，第二空氣流的風速優選為3m 30m/秒。由此，能夠提高第一對象物從分選對象中的分離概率，從而能夠提高第一對象物 的回收率。此外，在上述第二改變工序中的規定高度優選為比在第一改變工序中第一對象物 與第一空氣流碰撞的高度向上方高80mm 700mm的高度。由此，不會對僅通過第一改變工序就能夠分離的第一對象物下落路徑施加影響，而 是能有效地僅改變飛行高度過高，因而不能從分選對象中分離的第一對象物的下落路徑。為解決上述問題，本發明的分選裝置是從混雜了多個第一對象物與多個第二對象 物的分選對象中分選出上述第一對象物和上述第二對象物的分選裝置，其特徵在於，具備 傳送裝置，放置並傳送分選對象，並在規定的位置使分選對象下落；識別裝置，從分選對象 中識別第一對象物；位置信息取得裝置，取得在上述識別裝置中識別出的第一對象物的位 置信息；第一送風機，根據上述位置信息，使生成為脈衝狀的第一空氣流與下落的第一對象 物碰撞，從而改變第一對象物的下落路徑；以及第二送風機，生成第二空氣流，該第二空氣 流與通過上述第一送風機所生成的第一空氣流而飛升至規定高度以上的第一對象物碰撞。由此，即使在第一對象物的飛行高度變高並且飛行距離變小的情況下，也能夠再 次改變下落路徑。因此，能夠以高概率從分選對象中分離出第一對象物，從而提高第一對象 物的回收量。通過因第一空氣流而彈起下落的分選對象的第一對象物，並且在傳送裝置(傳送 帶等)的上方且在與第一空氣流的朝向相同的方向上生成第二空氣流，從而改變彈起過高 的第一對象物的下落路徑，由此，與以往相比，能夠提高第一對象物的回收量。


圖1是示意性地表示本發明的實施方式的分選裝置的圖，圖1(a)是主視圖，圖 1(b)是俯視圖，圖1(c)是表示第一送風機與第二送風機的關係的側視圖。圖2是表示本發明的實施方式的分選方法的工序剖視圖。
圖3是表示在同一實施方式中，第二空氣流F2的風速與ABS樹脂片的回收率的關 系的關係圖。圖4是表示在同一實施方式中，第二空氣流F2的噴出位置h與ABS樹脂片的回收 率的關係的關係圖。其中，附圖標記說明如下1傳送裝置2第一對象物3信息取得裝置4第一送風機5分選板6第二送風機7第二對象物100分選裝置101分選對象h噴出位置Fl第一空氣流F2第二空氣流Rl第一下落路徑R2第二下落路徑R3第三下落路徑
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是示意性地表示本發明的實施方式的分選裝置的圖，圖1(a)是主視圖，圖 1(b)是俯視圖。圖1(c)是表示第一送風機與第二送風機的關係的側視圖。如同圖所示，分選裝置100是從處於第一對象物2、第二對象物7混雜的狀態的分 選對象101中取出第一對象物2的分選裝置，其具備傳送裝置1、信息取得裝置3、第一送 風機4以及第二送風機6。傳送裝置1是放置並傳送分選對象101的裝置。在本實施方式的情況下，採用傳 送帶來作為傳送裝置1。信息取得裝置3是具備用於識別第一對象物2與第二對象物7的識別裝置和用於 取得所識別出的第一對象物的位置信息的位置信息取得裝置的裝置。識別裝置是識別第一對象物2與第二對象物7的裝置。作為識別裝置，可以例示 出通過拍攝分選對象101並解析所得的圖像，根據顏色、形狀、外觀來識別第一對象物2與 第二對象物7的裝置，或者是具備近紅外線傳感器、中紅外線傳感器、X射線傳感器、圖像識 別傳感器等各種方式中的靈敏度最高的傳感器，根據第一對象物2與第二對象物7的材質 的差別來識別第一對象物2與第二對象物7的裝置等。在本實施方式的情況下，使用近紅 外線識別裝置作為識別裝置，將其配置在傳送裝置1的上方。在本實施方式的分選裝置100的情況下，通過作為傳送裝置1的傳送帶將分選對
5象101向箭頭方向搬運，識別裝置在與傳送帶的搬運方向交叉的方向上使傳感器進行掃 描，從而能夠取得第一對象物2的材質所存在的位置信息與此外的位置信息。因此，在本實 施方式的情況下，信息取得裝置3不僅是作為識別裝置，還具有位置信息取得裝置的功能。第一送風機4根據從信息取得裝置3取得的第一對象物2的位置信息脈衝狀地生 成與下落的第一對象物2碰撞的第一空氣流Fl，其為改變第一對象物2的第一下落路徑Rl 的裝置。在本實施方式的情況下，第一送風機4具備排成一列的與空氣壓縮源連接的多個 噴嘴，其能夠根據位置信息選擇以脈衝狀噴出第一空氣流Fl的噴嘴。第二送風機6是生成第二空氣流F2的裝置，該第二空氣流F2與飛升至比第一送 風機4生成的第一空氣流Fl高規定高度以上的第一對象物2接觸。在本實施方式的情況 下，第二送風機6具備與空氣壓縮源連接的具備細長狹縫狀的開口的噴嘴，以3m 30m/秒 的風速連續地噴出第二空氣流F2。此外，第二送風機6的位置是將其配置在比傳送裝置1的放置分選對象101的面 更向上方，從第一對象物2與第一空氣流Fl碰撞的高度向上方80mm 700mm處(在圖1 中以「h」表示)。此外，本發明不是通過上述實施方式來限定的。例如，識別裝置也可以具備排列成 陣列狀或矩陣狀的多個傳感器，從而一次識別多個位置的第一對象物2。此外，第一送風機4也可以具備一個單一的噴嘴，並根據位置信息使噴嘴移動。此 外，第二送風機6沒有必要連續地噴出第二空氣流F2，也可以斷續地或根據所希望的定時 噴出。此外，雖然在圖1(b)中以四邊形表示第一對象物2，以圓形表示第二對象物7，但 僅是為了方便進行區別，而不是對第一對象物2和第二對象物7的形狀進行限定。此外，分選板5是用於明確地區分分選後的第一對象物2與第二對象物7的壁狀 的部件。接下來，對分選方法進行說明。圖2(a) 圖2(c)表示本發明的分選對象的分選方法的實施方式，其表示從由傳 送裝置1搬運的分選對象中分選出所希望的第一對象物2的工序。在圖2(a)中，由傳送裝置1(傳送帶)搬運第一對象物2。在圖2(b)中，第一對象物2通過信息取得裝置3的下方，其材質、形狀被識別。在圖2(c)中，通過實線、點劃線、虛線表示了利用來自第一送風機4的脈衝狀的第 一空氣流Fl吹飛由傳送裝置1的傳送端排出的第一對象物2，從而改變其下落軌道時的飛 行軌道的代表例，所述第一送風機4配置在第一對象物2的第一下落路徑Rl的下方(這些 以實線、點劃線、虛線表示的軌道包括第二下落路徑R2)。來自第一送風機4的脈衝狀的空氣流根據來自信息取得裝置3的材質、形狀、位置 信息來控制噴出定時，通過以脈衝狀的空氣流撞擊第一對象物2的重心，使第一對象物2沿 以實線表示的飛行軌道下落在比分選板5更遠的位置來進行分選。此外，分選對象所含的 第一對象物2以外的對象物在由傳送裝置1的傳送端排出後自然下落，並下落在比分選板 5更近的位置。另一方面，在脈衝狀的第一空氣流Fl偏離了第一對象物2的重心，與比第一對象 物2的重心靠下的部分(前端部)撞擊的情況下，沿著像虛線那樣的較高的飛行軌道，下落在比分選板5更近的位置而不能分選，雖然會發生上述這樣的狀況，但在本發明中通過設 置第二送風機6，該第二送風機6能夠提供與傳送裝置1的行進方向相同且與第一空氣流 Fl在相同的方向上的第二空氣流F2，即使將沿較高的飛行軌道的第一對象物2的第二下落 路徑R2改變為第三下落路徑R3 (同圖中雙點劃線)，也能夠使其下落在比分選板5更遠的 位置，從而提高回收量。此外，在脈衝狀的第一空氣流Fl從第一對象物2的重心向後方偏離的情況下，雖 然是沿著像點劃線那樣的較低的飛行軌道，但也不會下落在比分選板更近的位置，從而能 夠分選。
實施例下面對本發明的實施方式中的從分選對象101中分選出第一對象物2的ABS樹脂 片的分選方法進行詳細的說明。在從已使用冰箱中除去壓縮機以及隔熱劑中的氟利昂後，以粉碎機將其粉碎，並 作為分選對象101回收。接下來，為使分選對象101不會重疊，使其依次飛散在以Im/秒的 速度行進的傳送裝置1 (傳送帶)上。接下來，使用近紅外線識別裝置作為信息取得裝置3 的識別裝置，從傳送裝置1上運輸的分選對象101中識別出ABS樹脂片。接下來，以脈衝狀 第一空氣流Fl (噴出壓力5bar)吹飛從傳送裝置1的傳送端排出的上述ABS樹脂片，使其 下落在比分選板5更遠的位置，從而進行分選。此外，使用近紅外線識別裝置識別下落在比分選板5更近的位置的分選對象101 所含的ABS樹脂片，並通過其與下落在比分選板5更遠的位置的ABS樹脂片的重量比較來 計算分選對象101所含的ABS的回收率。此外，ABS回收率(% )是 A/(A+B) X100。A 下落在比分選板更近的位置的分選對象101所含的ABS的重量B 下落在比分選板更遠的位置的ABS的重量圖3表示從設置在分選對象101的下落路徑的上方的第二送風機6向與傳送裝置 1的行進方向相同的方向提供的第二空氣流F2的風速與ABS樹脂片的回收率的關係。此 外，在與傳送裝置1的行進方向相同的方向上噴出的第二空氣流F2的高度h是位於從第一 空氣流Fl與ABS樹脂片碰撞的位置向上方200mm的位置。已發現隨著風速的上升，ABS樹脂片的回收率也提高。在第二空氣流F2的風速設 定在3m 30m/秒的範圍內的情況下，回收率為100%。然而，還發現若第二空氣流F2的風 速為50m/秒以上，則ABS的回收率降低，風速過高會妨礙其飛行。由此，第二空氣流F2的風速優選為3m 30m/秒。圖4表示在與傳送裝置1的行進方向相同的方向上提供的第二空氣流F2的噴出 位置h與ABS樹脂片的回收率的關係。此外，第二空氣流F2的噴出位置h是從第一空氣流 Fl與分選對象101的第一下落路徑Rl的交點起的垂直上方的距離。此外，在與傳送裝置1 的行進方向相同的方向上提供的空氣的風速是IOm/秒。已發現隨著噴出位置h的上升，ABS的回收率提高。在噴出位置h在80mm 700mm 的範圍內的情況下，回收率為100%。然而，已發現若噴出位置h達到800mm以上，則ABS的 回收率降低。這樣，即使在脈衝狀的第一空氣流Fl撞擊ABS樹脂片的下端的情況下，也未
7上升至800mm的高度，因而下落在比分選板5更近的位置。該現象通過使用高速攝像機進 行觀察而得到了確認。由此，在與傳送裝置1的行進方向相同的方向上提供的空氣的噴出位置h優選為 80mm 700mm。工業實用性採用本發明，能夠提高分選對象中的所希望的特定材質物的回收量。作為再循環 廢家電和一般廢棄物所含的特定材質物的分選方法能夠適用於材料的資源循環。
權利要求
一種分選方法，從混雜了多個第一對象物和多個第二對象物的分選對象中分選出上述第一對象物和上述第二對象物，該分選方法的特徵在於，包括傳送工序，放置並傳送分選對象；識別工序，從分選對象中識別第一對象物位置信息取得工序，取得在識別工序中識別出的第一對象物的位置信息；下落工序，使分選對象從傳送路徑的端部下落；第一改變工序，使生成為脈衝狀的第一空氣流與下落的第一對象物碰撞，從而改變第一對象物的下落路徑；以及第二改變工序，對於在上述第一改變工序中飛升至規定高度以上的第一對象物，通過在上述規定高度且在與上述第一改變工序中噴出的第一空氣流的朝向相同的方向上生成的第二空氣流，改變第一對象物的下落路徑。
2.如權利要求1所述的分選方法，其特徵在於，在上述第二改變工序中，第二空氣流的風速為3m 30m/秒。
3.如權利要求1或權利要求2所述的分選方法，其特徵在於，上述第二改變工序中的規定高度是比在第一改變工序中第一對象物與第一空氣流碰 撞的高度向上方高80mm 700mm的高度。
4.一種分選裝置，從混雜了多個第一對象物和多個第二對象物的分選對象中分選出上 述第一對象物和上述第二對象物，該分選裝置的特徵在於，具備傳送裝置，放置並傳送分選對象，並在規定的位置使分選對象下落；識別裝置，從分選對象中識別第一對象物；位置信息取得裝置，取得在上述識別裝置中識別出的第一對象物的位置信息；第一送風機，根據上述位置信息，使生成為脈衝狀的第一空氣流與下落的第一對象物 碰撞，從而改變第一對象物的下落路徑；以及第二送風機，生成第二空氣流，該第二空氣流與通過上述第一送風機所生成的第一空 氣流而飛升至規定高度以上的第一對象物碰撞。
全文摘要
在通過從脈衝空氣噴嘴噴出脈衝氣流從而將特定材質物吹飛至比混雜物的自然下落位置更遠的位置來分選的方法中，存在特定材質物的回收量變少的問題。作為從分選對象(101)中分選第一對象物(2)與第二對象物(7)的分選方法，包括放置並傳送分選對象(101)的傳送工序；識別第一對象物(2)的識別工序；取得第一對象物(2)的位置信息的位置信息取得工序；使分選對象(101)從傳送路徑的端部下落的下落工序；使下落的第一對象物(2)與生成為脈衝狀的第一空氣流(F1)碰撞，從而改變第一對象物(2)的下落路徑的第一改變工序；對飛升至規定高度以上的第一對象物(2)，以第二空氣流(F2)改變第一對象物(2)的下落路徑的第二改變工序。
文檔編號B07C5/36GK101952056SQ20108000111
公開日2011年1月19日 申請日期2010年1月18日 優先權日2009年3月4日
發明者中裕之, 宮坂將稔, 小島環生 申請人:松下電器產業株式會社