KR20210071857A - 선별 장치 및 선별 방법 - Google Patents

Abstract

선별 장치는 공급부와 판정부와 공기 분사부와 분사 제어부와 공기압 검출부와 공급 제어부를 구비한다. 공급부는 선별 대상물을 선별 위치로 공급한다. 판정부는 공급부가 공급한 선별 대상물이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정한다. 분사 제어부는 선별 기준을 충족한다고 판정부가 판정한 선별 대상물이 선별 위치에 도달하였을 때에 공기 분사부를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써 당해 선별 대상물을 선별한다. 공기압 검출부는 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 검출한다. 공급 제어부는 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에 공급부를 제어하여 시간당 선별 위치로의 선별 대상물 공급량을 저하시킨다.

Description

선별 장치 및 선별 방법{SORTING DEVICE AND SORTING METHOD}

본 발명은 주로 압축 공기를 분사함으로써 선별 대상물을 선별하는 선별 장치에 관한 것이다.

종래부터, 선별 기준을 충족시키는지 여부에 따라 선별 대상물을 선별하는 선별 장치가 알려져 있다. 또한 선별 대상물을 선별하는 방법으로서 압축 공기를 분사하는 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1은, 이러한 종류의 선별 장치를 개시한다.

특허문헌 1의 선별 장치는, 곡물 등의 입상물에 포함되는 이색 입상물을 선별하여 제거한다. 이 선별 장치는, 이색립 존재 검출 수단과 외력 부여 수단과 압력 검출 수단과 셔터 장치를 구비한다. 이색립 존재 검출 수단은, 낙하하는 입상물의 색채가 소정의 조건을 만족했을 경우에 검출 신호를 출력한다. 외력 부여 수단은 검출 신호가 입력된 시간에 기초하여 전자 개폐 밸브를 개방시켜 압축 공기를 분사함으로써 이색 입상물을 불량품 수용부까지 날린다. 압력 검출 수단은 압축 공기를 저장하는 기밀 탱크의 공기압을 검출하고 검출한 공기압이 특정값 이하가 되면 이상 신호를 출력한다. 셔터 장치는 이상 신호가 입력될 경우 모든 입상물이 불량품 수용부로 들어가도록 양품 수용부를 막는다.

일본 특허 공개 2006-150178호 공보

그러나 특허문헌 1의 선별 장치는 공기압에 관하여 이상이 발생한 경우에 선별 대상물(입상물)을 모두 불량품 수용부에 수용한다. 이 경우 불량품이 양품 수용부에 수용되지는 않으나 양품이 불량품 수용부에 수용된다. 그 때문에, 선별의 성공율(정밀도)이 저하되어 버린다. 또, 특허문헌 1에서는, 공기압에 관한 이상을 자동적으로 회복시키는 방법에 대해 기재되어 있지 않다.

본 발명은 이상의 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 주요 목적은 선별의 성공률을 저하시키지 않고 공기 분사부의 공기압 저하를 자동적으로 회복시키는 것이 가능한 선별 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.

본 발명의 제1의 관점에 의하면, 이하의 구성의 선별 장치가 제공된다. 즉 이 선별 장치는 공급부와 판정부와 공기 분사부와 분사 제어부와 공기압 검출부와 공급 제어부를 구비한다. 상기 공급부는 선별 대상물을 선별 위치로 공급한다. 상기 판정부는 상기 공급부가 공급한 상기 선별 대상물이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정한다. 상기 공기 분사부는 압축 공기를 분사한다. 상기 분사 제어부는 상기 선별 기준을 충족하면 상기 판정부가 판정한 상기 선별 대상물이 상기 선별 위치에 도달했을 때에 상기 공기 분사부를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써 당해 선별 대상물을 선별한다. 상기 공기압 검출부는 상기 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 검출한다. 상기 공급 제어부는 상기 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에 상기 공급부를 제어하여 시간당 상기 선별 위치로의 상기 선별 대상물의 공급량을 저하시킨다.

본 발명의 제2의 관점에 의하면, 이하의 선별 방법이 제공된다. 즉, 이 선별 방법은 공급 공정과 판정 공정과 선별 공정과 공기압 취득 공정과 공급량 제어 공정을 포함한다. 상기 공급 공정에서는 선별 대상물을 선별 위치에 공급한다. 상기 판정 공정에서는 상기 공급 공정에서 공급한 상기 선별 대상물이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정한다. 상기 선별 공정에서는 상기 선별 기준을 충족하면 상기 판정 공정에서 판정된 상기 선별 대상물이 상기 선별 위치에 도달했을 때에 공기 분사부를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써 당해 선별 대상물을 선별한다. 상기 공기압 취득 공정에서는 상기 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 취득한다. 상기 공급량 제어 공정에서는 상기 공기압 취득 공정에서 취득한 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에 시간당 상기 선별 위치로의 상기 선별 대상물의 공급량을 저하시킨다.

예를 들어 공기 분사부에 의한 압축 공기의 분사가 빈번하게 이루어진 결과, 공기 분사부의 공기압이 저하된 경우이더라도 상기와 같이 선별 대상물의 공급량을 저하시킴으로써 압축 공기의 분사량을 줄일 수 있다. 따라서 공기 분사부의 공기압을 회복시킬 수 있다. 이에 따라 공기 분사부의 공기압이 저하되어도 선별 성공률이 저하되지 않는다. 또 공기압 저하를 검출할 뿐 아니라 자동으로 회복시킬 수 있기 때문에 오퍼레이터에 의한 복구 작업의 수고를 없애거나 선별 장치의 가동률을 높일 수 있다.

본 발명에 따르면 선별 장치의 선별 성공률을 저하시키지 않고 공기 분사부의 공기압 저하를 자동적으로 회복시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 선별 장치 구성을 나타낸 도면.
도 2는 파쇄편에 품위를 등록하는 처리를 나타내는 플로우 차트.
도 3은 파쇄편의 품위에 따라 공기 분사부를 동작시키는 처리를 나타내는 플로우 차트.
도 4는 공기 분사부의 공기압이 저하되었을 때에 회복시키는 처리를 나타내는 플로우 차트.
도 5는 제2 실시 형태의 선별 장치의 구성을 나타내는 도면.

다음에 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도 1은, 선별 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

선별 장치(1)는 선별 대상물인 파쇄편을 첨가 금속의 함유 비율에 따라 선별하는 장치이다. 파쇄편은 예를 들어 재활용용 금속을 파쇄기 등으로 처리함으로써 얻어진다. 선별 대상물은 금속으로 한정되지 않으며, 예를 들어 수지재 또는 목재 등이어도 된다. 또, 선별 대상물은 재료로 한정되지 않고, 예를 들어 수지 제품 또는 전자 부품 등이어도 된다. 또, 선별 기준은 선별 대상물의 소재 함유 비율로 한정되지 않으며, 예를 들어 무게 또는 형상이어도 된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 선별 장치(1)는, 공급부(10)와 정보 검출부(20)와 공기 분사부(30)와 제어 장치(40)를 구비한다.

공급부(10)는 파쇄기 등에서 얻어진 파쇄편의 선별이 이루어지는 위치(이하 선별 위치)까지 공급한다(공급 공정). 공급부(10)는 호퍼(11)와 제1 반송(搬送)부(12)와 제2 반송부(13)를 구비한다.

호퍼(11)에는 파쇄편이 공급되는 공급구와 파쇄편을 배출하는 배출구가 형성되어 있다. 파쇄기 등으로 처리된 파쇄편은 직접 또는 리프팅 마그넷 등의 반송 장치를 통해 호퍼(11)의 공급구로 공급된다. 호퍼(11)로 공급된 파쇄편은 호퍼(11)의 배출구에서 배출된다.

제1 반송부(12)는, 호퍼(11)의 배출구의 하방에 배치되어 있다. 본 실시 형태의 제1 반송부(12)는 진동 피더이다. 제1 반송부(12)는 파쇄편이 실리는 부분(반송면)을 모터 등을 이용해 진동시킴으로써 파쇄편을 반송한다. 또, 제1 반송부(12)의 모터의 회전 주파수를 변경함으로써, 반송면의 진동 주파수와 진폭을 변경할 수 있다. 이 주파수는 예를 들어 제1 반송부(12)에 설치된 조작부에 따라 변경할 수 있으며 그 외 제어 장치(40)의 제어에 의해 변경할 수도 있다. 본 실시 형태에서는 이 주파수는 2단계 또는 3단계로 변경 가능하지만 그 이상으로 변경 가능해도 되고 연속적(무단계)으로 변경 가능해도 된다.

제2 반송부(13)는 제1 반송부(12)에 대해 파쇄편 반송 방향이 하류측에 배치되어 있다. 제2 반송부(13)는 제1 반송부(12)가 반송한 파쇄편을 추가로 하류측 선별 위치까지 반송한다. 본 실시 형태의 제2 반송부(13)는 벨트 컨베이어이다.

또, 호퍼(11)를 대신해 예를 들어 경사면 등을 따라 파쇄편 등의 선별 대상물을 반송하는 슈팅 장치를 사용해도 된다. 또 호퍼(11)를 생략해도 된다. 제1 반송부(12)는 진동 피더로 한정되지 않으며, 예를 들어 선별 대상물에 따라 예들 들어 벨트 컨베이어, 롤러 컨베이어, 스크류 컨베이어 또는 사면 등이어도 된다. 제2 반송부(13)는 벨트 컨베이어만으로 한정되지 않으며, 예를 들어 선별 대상물에 따라 상기의 다른 컨베이어여도 된다.

선별 장치(1)는 공급부(10)에 의해 공급된 파쇄편을 첨가 금속의 함유 비율에 따라 선별한다. 예를 들어 파쇄편이 강철이며 망간 또는 크롬 등의 첨가 금속이 많이 포함되어 있는 경우 재활용 용도로서 주철에 사용하는 것이 바람직하지 않은 경우가 있다. 예를 들어 망간 또는 크롬 함유량이 많은 강철은 주조에 있어서의 응고 시에 흑연이 석출하기 어려워지거나 칠이라고 하는 무른 조직이 생성되는 수가 있다. 따라서 본 실시 형태에서는 첨가 금속의 함유 비율이 높은 파쇄편을 저품위측으로 선별하고, 첨가 금속의 함유 비율이 낮은 파쇄편을 고품위측으로 선별한다. 파쇄편의 조성은 강철로 한정되지 않으며 다른 합금(예들 들어 강철 이외의 철 합금, 알루미늄 합금)이라도 좋고 첨가 금속도 망간 또는 크롬 이외(예들 들어 니켈)이어도 좋다. 또, 합금의 종류에 따라서는 첨가 금속의 함유 비율이 낮은 파쇄편을 고품위측으로 선별해도 된다.

정보 검출부(20)는, 첨가 금속의 함유 비율을 추정하기 위한 정보(바꾸어 말하면, 선별 기준을 충족시키는지 여부를 판정하기 위한 정보)를 취득한다. 정보 검출부(20)는 제2 반송부(13)의 근방에 배치되어 있으며, 제2 반송부(13)에 의해 반송되는 파쇄편에 대해 정보를 취득한다. 정보 검출부(20)는, 레이저 장치(21)와 카메라(22)를 구비한다. 레이저 장치(21) 및 카메라(22)가 취득한 정보는 제어 장치(40)로 출력된다.

정보 검출부(20)는, 광절단법에 의해 파쇄편의 높이 형상을 검출한다. 구체적으로는 레이저 장치(21)는 제2 반송부(13)에 의해 반송되는 파쇄편에 연직 방향 상측에서 레이저광을 조사한다. 카메라(22)는 레이저 장치(21)에 대해 파쇄편 반송 방향의 상류측 또는 하류측에 배치되어 있다. 카메라(22)는, 3차원 카메라(프로파일 카메라)이며, 파쇄편의 사선 상방에서 파쇄편의 표면에 나타나는 레이저광을 포함하는 화상을 취득한다. 파쇄편의 유무 및 파쇄편 표면의 형상(반송면으로부터의 높이)에 따라 레이저광의 위치가 다르기 때문에 카메라(22)가 취득한 화상에는 파쇄편의 높이 방향(상하 방향, 컨베이어의 반송면에 수직인 방향) 정보가 포함되어 있다. 따라서, 이 화상에 근거해 거리 화상을 작성할 수 있다. 여기서 첨가 금속의 함유 비율과 파쇄편의 표면 형상과의 사이에는 상관성이 있음이 알려져 있다. 또한 파쇄편의 표면 형상은 거리 영상에 근거하여 판정할 수 있다. 또한, 첨가 금속의 함유 비율을 판정하는 방법은 레이저 장치(21) 및 카메라(22)를 이용한 광절단법으로 한정되지 않는다. 예를 들어 적외선 센서 등을 이용하여 파쇄편의 재질을 검출하는 방법을 사용해도 된다.

공기 분사부(30)는 제2 반송부(13)에 의해 선별 위치에 공급된 파쇄편에 압축 공기를 분사함으로써 파쇄편의 진로를 변경하는 것이 가능하다. 구체적으로는 공기 분사부(30)가 압축 공기를 분사했을 경우, 파쇄편은 압축 공기에 의해 날아가 고품위측 반송부(52)로 보내진다. 고품위측 반송부(52)에 의해 반송된 파쇄편은 고품위편 수용부(63)에 수용된다. 한편, 공기 분사부(30)가 압축 공기를 분사하지 않을 경우, 파쇄편은 제2 반송부(13)에서 낙하하여 저품위측 반송부(53)로 보내진다. 또, 파쇄편은 고품위측 반송부(52)와 저품위측 반송부(53)를 구분하고 있는 칸막이판(51)에 충돌한 후에 저품위측 반송부(53)에 낙하하는 경우도 있다. 저품위측 반송부(53)에 의해 반송된 파쇄편은 저품위편 수용부(64)에 수용된다. 또, 본 실시 형태의 구성을 대신해 저품위측의 파쇄편에 압축 공기를 분사해서 날리는 구성이어도 된다.

공기 분사부(30)는 압축 공기의 흐름 방향의 상류측으로부터 순서대로, 컴프레서(31)와 공기 저류부(32)와 공기 필터(33)와 압력 조정부(34)와 전자 밸브(36)와 노즐(37)을 구비한다. 또 이하의 공기 분사부(30)의 설명에서 컴프레서(31)에서 노즐(37)에 이르는 공기 경로에서 압축 공기의 흐름 방향의 상류측, 하류측을 단순히 상류측, 하류측이라고 칭하는 경우가 있다.

또 공기 분사부(30)에는 컴프레서(31)에서 노즐(37)에 이르는 공기 경로 중 압력 조정부(34)의 하류측이며 전자 밸브(36)의 상류측 압축 공기의 압력을 검출하는 공기압 검출부(35)가 설치되어 있다. 공기압 검출부(35)는 검출한 공기압(이하, 검출 공기압)을 제어 장치(40)로 출력한다. 공기압 검출부(35)는 압력 조정부(34)의 하류측으로 한정되지 않고 압축 공기가 지나는 경로(예들 들어 컴프레서(31)에서 노즐(37)까지의 경로) 중 어느 위치의 공기압을 검출하는 구성이어도 좋다.

컴프레서(31)는 주위의 공기를 흡인하여 압축함으로써 압축 공기를 생성한다. 컴프레서(31)가 생성한 압축 공기는, 공기 저류부(32)에 저장된다. 이 압축 공기는 공기 필터(33)에 의해 쓰레기 등이 제거됨으로써 정화된다. 압력 조정부(34)는 공기 필터(33)를 통해 공급된 압축 공기의 공기압을 조정하여 당해 압축 공기를 하류측으로 보낸다. 구체적으로는 압력 조정부(34)에는 상한 압력이 설정되어 있고, 공기 필터(33)를 통해 공급되는 압축 공기의 공기압이 상한 압력을 넘은 경우, 압력 조정부(34)는 압축 공기의 공기압을 상한 압력까지 저하시킨 후에 이 압축 공기를 하류측으로 보낸다. 또한 이 상한 압력은 오퍼레이터의 조작 및 제어 장치(40)의 제어에 의해 변경 가능하도록 구성되어 있다.

전자 밸브(36) 및 노즐(37)은 제2 반송부(13)의 폭 방향(도 1의 지면에 수직인 방향)으로 나란히 여러개 설치되어 있다. 이들 전자 밸브(36)는 제어 장치(40)의 제어에 의해 개별적으로 개폐 상태가 전환된다. 이에 따라 공기 분사부(30)는 폭 방향으로 나란히 배치되는 노즐(37) 중 임의의 하나 또는 복수개로부터 압축 공기를 분사할 수 있다.

제어 장치(40)는 FPGA, ASIC, 또는 CPU 등의 연산 장치에 의해 실현된다. 제어 장치(40)는 미리 작성된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 선별 장치(1)에 관한 다양한 처리를 실행 가능하게 구성되어 있다. 제어 장치(40)는 본 실시 형태의 선별 방법을 행한다. 제어 장치(40)는 판정부(41)와 분사 제어부(42)와 공급 제어부(43)를 구비한다. 이하 제어 장치(40)의 각 부가 행하는 처리에 대해 설명한다.

첫째로 도 2를 참조하여 파쇄편에 품위를 등록하는 처리(판정부(41)가 행하는 처리)에 대해 설명한다. 판정부(41)는 정보 검출부(20)가 취득한 정보에 근거하여 첨가 금속의 함유 비율을 산출하고 파쇄편에 고품위 또는 저품위를 등록하는 처리를 행한다(판정 공정).

판정부(41)는 제2 반송부(13)에 의해 반송되는 파쇄편의 거리 화상을 취득한다(S101). 여기서 취득하는 거리 화상은 제2 반송부(13)의 반송면 중 소정의 넓이의 영역을 촬영한 이미지이다. 따라서 이 거리 화상에는 1 또는 복수개의 파쇄편이 포함될 수 있다.

다음으로 판정부(41)는 거리 화상에 포함되어 있는 파쇄편을 지정하고 파쇄편마다 ID를 부여하여 검출 시각과 함께 기억한다(S102). 이들 정보는 제어 장치(40)가 구비하는 도시를 생략한 기억부에 기억되는 구성이어도 되며 네트워크를 통해 제어 장치(40)와 접속되는 기억부에 기억되는 구성이어도 된다. 제2 반송부(13)의 반송면과 파쇄편은 높이가 다르기 때문에 거리 화상에 근거하여 파쇄편의 유무를 파악할 수 있다.

다음에 판정부(41)는 ID를 특정한 파쇄편에 대해서 상술한 것처럼 거리 화상으로부터 얻어지는 파쇄편의 표면 형상에 근거하여 이 파쇄편이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정하고, 선별 기준을 충족하는 경우는 고품위를 등록하고, 그 이외(예를 들어 선별 기준을 충족하지 않는 경우나 선별 대상 외인 경우)는 저품위를 등록한다.

다음으로 도 3을 참조하여 파쇄편에 등록한 품위에 근거하여 파쇄편을 선별하는 처리(분사 제어부가 행하는 처리)에 대해서 설명한다. 분사 제어부(42)는 판정부(41)의 판정 결과 등에 근거하여 어느 전자 밸브(36)를 개폐하여 압축 공기의 분사 유무를 전환하는 처리를 행한다(선별 공정).

분사 제어부(42)는 제2 반송부(13)가 반송되어 선별 위치에 도달하는 파쇄편에 대하여 당해 파쇄편의 ID에 대응하여 고품위로 등록되었는지 여부를 판정한다(S201). 분사 제어부(42)는 선별 대상인 파쇄편의 ID에 고품위로 등록된 경우 선별 대상 파쇄편이 선별 위치(즉, 제2 반송부(13)와 고품위측 반송부(52)/저품위측 반송부(53) 사이)에 접어든 시점에서 선별 대상 파쇄편의 폭 방향 위치에 대응한 전자 밸브(36)를 개방함으로써 노즐(37)로부터 압축 공기를 분사시킨다. 이에 따라 낙하 중의 파쇄편은 이 압축 공기를 받아 날아가 고품위측 반송부(52)에 도달한다(S202).

한편 분사 제어부(42)는 선별 대상인 파쇄편 ID에 고품위로 등록되어 있지 않은 경우(즉, 저품위로 등록된 경우), 공기 분사부(30)에 압축 공기를 분사시키지 않는다(파쇄편에 힘을 가하지 않는다). 이에 따라 선별 대상의 파쇄편은 저품위측 반송부(53)에 도달한다(S203). 이상의 처리를 반복함으로써 사전에 등록한 품위에 따라 파쇄편을 선별할 수 있다.

다음으로 도 4를 참조하여 공기 분사부(30)의 공기압이 저하된 경우에 회복시키는 처리(주로 공급 제어부(43)가 행하는 처리)에 대해 설명한다.

첫째로 공기 분사부(30)의 공기압이 저하되는 상황에 대해 설명한다. 선별 장치(1)의 가동 중에 고품위로 등록된 파쇄편이 선별 위치에 도달할 때마다 노즐(37)로부터 압축 공기가 분사되기 때문에 압축 공기가 소비된다. 예를 들어 파쇄편의 시간당 공급량이 많거나 파쇄편에 고품위품이 많이 포함되거나 하는 경우에는 시간당 압축 공기의 소비량이 증가한다. 물론 컴프레서(31)는 압축 공기를 수시로 생성한다. 그러나 압축 공기의 소비량이 컴프레서(31)에 의한 압축 공기의 생성량을 초과하는 상황에서는 압축 공기의 공기압이 저하되어 간다. 그 결과, 노즐(37)에서 분사하는 압축 공기의 힘이 약해져, 파쇄편을 충분히 날려 보낼 수 없게 된다. 이 경우 고품위품이 저품위측으로 선별되는 등의 선별 미스가 발생할 수 있다.

또한, 컴프레서(31)의 용량을 증가시킴으로써, 상기의 사태를 예방할 수 있다. 그러나, 컴프레서(31)의 용량을 증가시킴으로써, 선별 장치(1)의 제조 비용 및 유지 보수 비용이 증대한다. 따라서 저빈도로밖에 발생하지 않는 상황이기 때문에 용량이 큰 컴프레서를 배치하는 것은 현실적이지 않다.

본 실시 형태의 선별 장치(1)는 이러한 공기 분사부(30)의 공기압 저하 시에 있어서, 그것을 회복하는 처리를 자동적으로 행한다. 이하에 구체적으로 설명한다. 선별 장치(1)의 가동 중에 있어서, 공급 제어부(43)는 공기압 검출부(35)로부터 검출 공기압을 취득한다(S301, 공기압 취득 공정).

공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제1 역치 이하인지 여부를 판정한다(S302). 제1 역치는 단시간 내에 선별 미스가 생길 수 있는 정도까지 공기압이 내려갈 가능성이 있는 값이다. 그 때문에 제1 역치는 선별 미스가 생기는 공기압보다는 높고 또한, 통상 상태에서의 공기압의 변동에서는 도달하지 않을 정도로 낮은 값인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 압력 조정부(34)의 하류측 공기압을 검출한다. 압력 조정부(34)의 하류측은 공기압이 조정된 후로 노즐(37)에서 분사되는 압축 공기의 공기압을 나타내기 때문에 공기압의 검출 장소로서 바람직하다. 또한 압력 조정부(34)보다도 상류측의 공기압을 검출할 경우 압력 조정부(34)보다도 하류측에 공기 누출 등이 있어도 검출하지 못하는 수가 있다. 그 관점에서도 공기 경로에서 비교적 하류인 압력 조정부(34)의 하류측 공기압을 검출하는 것이 바람직하다.

또 본 실시 형태에서 공급 제어부(43)는 검출 공기압값에만 근거하여 판정을 실시하지만 다른 조건을 추가해도 된다. 다른 조건으로서는, 예를 들어 소정 시간에 걸쳐서 연속해서 제1 역치 이하 등의 시간에 관한 조건이 있다. 혹은 검출 공기압값에 더해 검출 공기압의 저하 속도(시간당 검출 공기압의 저하량)에 관한 조건이 설정되어 있어도 좋다.

공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제1 역치 이하라고 판정했을 경우, 제1 반송부(12)의 모터 회전 주파수를 저하시키는 등에 의해 제1 반송부(12)의 반송 속도를 저하시킨다(S303, 공급량 제어 공정). 제1 반송부(12)의 반송 속도를 낮춤으로써 시간당 제2 반송부(13)의 파쇄편 공급량이 저하된다. 그 결과, 시간당 선별 위치로의 파쇄편의 공급량이 저하된다. 이에 따라 시간당 압축 공기의 소비량은 기본적으로는 낮아진다. 따라서 시간 경과에 따라 공기 분사부(30)의 공기압은 회복(상승)한다.

본 실시 형태에서는 공급 제어부(43)는 제1 반송부(12)의 반송 속도를 원래 반송 속도보다 낮으면서 동시에 제로보다 큰 값까지 저하시킨다. 이에 따라 제1 반송부(12)가 정지하지 않기 때문에 오퍼레이터는 제1 반송부(12)가 이상 발생으로 정지하고 있는 것이 아님을 언뜻 판단할 수 있다. 공급 제어부(43)는 제1 반송부(12)의 반송 속도를 제로로 해도 된다. 제1 반송부(12)의 반송 속도를 제로로 하는 것으로, 보다 짧은 시간에 공기 분사부(30)의 공기압을 회복시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 공급 제어부(43)는 제2 반송부(13)의 반송 속도를 변화시키지 않는다.

다음으로 공급 제어부(43)는 다시 검출 공기압을 취득하고(S304), 검출 공기압이 상승했는지 여부를 판정한다(S305). 검출 공기압이 상승했는지 여부를 판정하기 위한 기준은 다양하지만, 예를 들어 공급 제어부(43)는, 스텝 S303의 처리를 행하고 나서 소정 시간이 경과한 후에 검출 공기압을 취득하여 검출 공기압의 상승량이 소정의 역치 이상인지 여부를 판정한다. 공급 제어부(43)는 검출 공기압의 상승 속도(시간당 검출 공기압의 상승량)에 근거하여 판정해도 된다.

시간당 파쇄편의 공급량이 저하됨으로써, 통상은 검출 공기압은 상승한다. 그러나 공기 누출 등이 발생한 경우에는 검출 공기압이 상승하지 않는 수가 있다. 따라서 공급 제어부(43)는 검출 공기압이 상승하지 않는다고 판정했을 경우, 보고 부저(보고부)(45)를 제어하여 경고음을 발생시킴으로써 이상의 발생을 보고한다(S306). 또한 보고 부저(45) 대신 또는 추가하여 선별 장치(1)가 구비하는 표시 장치, 또는 오퍼레이터 또는 관리자가 소지하는 단말기의 화면에 경고 메시지를 표시해도 좋다.

또한 검출 공기압이 상승하고 있다고 판정했을 경우, 공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제2 역치 이상인지 여부를 판정한다(S307). 제2 역치는 제1 역치보다 큰 값으로, 공기압이 충분히 회복한 것을 판정하기 위한 역치이다. 이 판정에서도 스텝 S302와 마찬가지로 검출 공기압 이외의 조건을 추가해도 된다.

공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제2 역치 이상이라고 판정했을 경우, 검출 공기압의 저하 빈도가 높은지 여부를 판정한다(S308). 검출 공기압의 저하 빈도란 선별 장치(1)의 가동 중에 검출 공기압이 크게 저하되는 빈도이다. 검출 공기압의 저하 빈도는, 예를 들어 검출 공기압이 제1 역치 이하라고 판정된 빈도(즉, 스텝 S303의 처리가 이루어짐으로써 제1 반송부(12)의 반송 속도가 저하된 빈도)이다. 공급 제어부(43)는, 예를 들어 소정 시간 내에 스텝 S303이 이루어진 횟수가 역치 이상일 경우, 검출 공기압의 저하 빈도가 높다고 판정한다. 또한, 검출 공기압의 저하 빈도의 고저는, 다른 조건으로 판정해도 좋다.

검출 공기압의 저하 빈도가 낮은 경우, 파쇄편의 공급량이 우연히 많았거나, 고품위품의 비율이 우연히 높았던가 등의 원인으로, 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었다고 생각할 수 있다. 즉, 컴프레서(31)의 용량과 비교하여 압축 공기의 소비량(즉, 제1 반송부(12)의 반송 속도)은 적절하다고 생각된다. 따라서, 공급 제어부(43)는, 제1 반송부(12)의 반송 속도를 원래의 값(스텝 S303으로 저하시키기 전의 값)까지 상승시킨다(S309).

한편, 검출 공기압의 저하 빈도가 높을 경우, 컴프레서(31)의 용량과 비교하여 압축 공기의 소비량이 지나치게 많을(즉, 제1 반송부(12)의 반송 속도가 너무 빠를) 가능성이 있다. 따라서 이 경우 공급 제어부(43)는 제1 반송부(12)의 반송 속도가 원래 값보다 낮아지도록 반송 속도를 상승시킨다(S310).

그 후 공급 제어부(43)는 다시 스텝 S301 이후의 처리를 실시한다. 이상의 처리를 함으로써 공기 분사부(30)의 공기압이 저하된 경우에도 공기압을 자동적으로 회복시킬 수 있다. 또한 공기 분사부(30)의 공기압이 저하되어도 선별의 성공률이 저하되지 않기 때문에 선별의 성공률을 높일 수 있다.

다음으로 도 5를 참조하여 제2 실시 형태에 대해 설명한다.

제1 실시 형태의 제1 반송부(12)는 진동 피더이다. 이에 반해 제2 실시 형태의 제1 반송부(16)는 컨베이어(14)와 트롬멜(15)을 구비한다. 컨베이어(14)는 호퍼(11)의 배출구의 하방에 배치되어 있고, 호퍼(11)가 배출한 파쇄편을 반송한다. 트롬멜(15)은 제2 반송부(13)에 공급되는 파쇄편을 당해 파쇄편의 크기에 근거하여 사전에 선별한다. 구체적으로는 트롬멜(15)은 통형상 부재를 구비하고 있으며, 이 통형상 부재의 내부에 파쇄편이 공급된다. 또한 이 통형상 부재가 회전 또는 진동함으로써 파쇄편이 하류측으로 반송된다.

트롬멜(15)은 도 5에 도시하는 바와 같이 세편 선별부(15a)와 조편 선별부(15b)에 의해 파쇄편을 선별한다. 세편 선별부(15a)에는 비교적 작은 개구부가 복수개 형성되어 있다. 이 구성을 통해 제2 반송부(13)로 공급하기에는 너무 작은 미세한 파쇄편을 세편 선별부(15a)의 개구부에서 낙하시켜 세편 수용부(61)에 수용한다. 조편 선별부(15b)에는, 비교적 큰 개구부가 복수개 형성되어 있다. 이 구성을 통해 제2 반송부(13)로 공급하기에 적합한 크기의 파쇄편을 조편 선별부(15b)에서 낙하시켜 제2 반송부(13)에 공급할 수 있다. 또한 이 개구부에서 낙하되지 않는 너무 큰 파쇄편은 별도로 마련된 개구부에서 낙하하여 조편 수용부(62)에 수용된다.

제2 실시 형태에서는 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우, 컨베이어(14)의 반송 속도를 저하시키는 것이 바람직하다. 이에 따라 장치 전체의 파쇄편 공급량을 저하시킬 수 있기 때문이다.

이상에 설명한 바와 같이 이 선별 장치(1)는 공급부(10)와 판정부(41)와 공기 분사부(30)와 분사 제어부(42)와 공기압 검출부(35)와 공급 제어부(43)를 구비ㅎ한다. 공급부(10)는 파쇄편을 선별 위치에 공급한다. 판정부(41)는 공급부(10)가 공급한 파쇄편이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정한다. 공기 분사부(30)는 압축 공기를 분사한다. 분사 제어부(42)는 선별 기준을 충족한다고 판정부(41)가 판정한 파쇄편이 선별 위치에 도달하였을 때에 공기 분사부(30)를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써 당해 파쇄편을 선별한다. 공기압 검출부(35)는 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 검출한다. 공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에 공급부(10)를 제어하여 시간당 선별 위치로의 파쇄편의 공급량을 저하시킨다.

예를 들어 공기 분사부(30)에 의한 압축 공기의 분사가 빈번하게 이루어진 결과, 공기 분사부(30)의 공기압이 저하된 경우이어도 상기와 같이 파쇄편의 공급량을 저하시킴으로써 압축 공기의 분사량을 줄일 수 있다. 따라서 공기 분사부(30)의 공기압을 회복시킬 수 있다. 이에 따라 공기 분사부의 공기압이 저하되어도 선별의 성공률이 저하되지 않는다. 또 공기압 저하를 검출할 뿐 아니라 자동적으로 회복시킬 수 있기 때문에 오퍼레이터에 의한 복구 작업의 수고를 없애거나 선별 장치(1)의 가동률을 높이거나 할 수 있다.

또, 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서 공기 분사부(30)는 공기 저류부(32)와 압력 조정부(34)를 포함하고 있다. 공기 저류부(32)는, 압축 공기를 저장한다. 압력 조정부(34)는 압축 공기의 공기압을 조정한다. 검출 공기압은 압력 조정부(34)보다 하류측의 공기압이다.

공기 분사부(30)는 압력 조정부(34)에서 공기압이 조정된 후의 압축 공기를 분사한다. 이 때문에 압력 조정부(34)의 하류측 공기압을 검출함으로써 선별 미스가 생길 수 있는 공기압인지 여부를 보다 확실하게 판정할 수 있다.

또, 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서, 공급부(10)는, 제1 반송부(12,16)와 제2 반송부(13)를 구비한다. 제1 반송부(12,16)는 파쇄편을 반송한다. 제2 반송부(13)는 제1 반송부(12,16)로부터 공급된 파쇄편을 반송한다. 제1 반송부(12,16)의 반송량에 따라 파쇄편이 제1 반송부(12,16)에 공급된다. 공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에 제1 반송부(12,16)의 반송 속도를 저하시킴으로써 시간당 장치 전체에 대한 파쇄편의 공급량을 저하시킨다.

이에 따라 제2 반송부(13)에 파쇄편이 축적되는 사태가 발생하기 어려우므로 공기압 회복 후에 파쇄편의 공급량을 원래로 돌려놓아도 문제없이 처리할 수 있다.

또, 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서, 이 선별 장치(1)는, 제2 반송부(13)에 의해 반송되고 있는 파쇄편에 대해서, 선별 기준을 만족하는지 여부를 판정하기 위한 정보를 검출하는 정보 검출부(20)를 구비한다. 공급 제어부(43)는, 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우이라도, 제2 반송부(13)의 반송 속도를 유지한다.

이에 따라, 제2 반송부(13)의 반송 속도가 유지되기 때문에 정보 검출부(20)가 취득하는 정보에 변화가 없기 때문에 평상 시와 마찬가지로 판정부(41)에 의한 판정을 할 수 있다.

또 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서 공급 제어부(43)는 파쇄편의 시간당 공급량을 저하시키는 동안 검출 공기압이 제2 역치 이상으로 되돌아왔을 경우에 파쇄편의 시간당 공급량을 원래대로 되돌린다.

이에 따라, 선별 장치(1)의 선별량을 자동적으로 원래대로 되돌릴 수 있다.

또 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서 공급 제어부(43)는 파쇄편의 시간당 공급량을 저하시키는 동안 검출 공기압이 제2 역치 이상으로 되돌아온 경우이며, 또한 검출 공기압이 저하하는 빈도가 높다고 판정했을 때는 파쇄편의 시간당 공급량이 원래의 값보다 낮아지도록 당해 공급량을 상승시킨다.

이에 따라, 컴프레서(31)의 용량에 비해 파쇄편의 공급량(압축 공기의 소비량)이 많을 경우는 컴프레서(31)의 용량에 맞춘 파쇄편의 공급량으로 변경할 수 있다.

또한 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에서, 공급 제어부가 파쇄편의 시간당 공급량을 저하시킨 후에 검출 공기압이 상승하지 않는다고 판정했을 경우에 공기 분사부(30)의 이상을 보고하는 보고 부저(45)를 구비한다.

이에 따라, 공기 누출 등의 이상을 검출하여 오퍼레이터에게 알릴 수 있다.

또, 상기 실시 형태의 선별 장치(1)에 있어서, 공급 제어부는, 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에, 파쇄편의 시간당 공급량을 제로보다 많은 제1 공급량까지 저하시킨다.

이렇게 하면 공급부(10)가 정지하지 않으므로 오류 발생이 아님을 오퍼레이터가 언뜻 보고 파악할 수 있다.

이상으로 본 발명의 적합한 실시 형태를 설명했는데, 상기 구성은 예를 들어 이하와 같이 변경할 수 있다.

상기 실시 형태에서는 공급 제어부(43)는 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우, 제1 반송부(12)의 반송 속도를 저하시킨다. 이것 대신 호퍼(11)의 배출구에 셔터(또는 게이트 등)를 설치하고 이 셔터를 제어함으로써 시간당 파쇄편의 배출량(공급량)을 저하시켜도 된다. 또한 이러한 셔터를 설치할 경우 제1 반송부(12)의 반송 속도는 가변적이지 않아도 된다. 따라서 예를 들어 제1 반송부(12)로서 경사면을 채용해도 된다.

상기 실시 형태에서는 선별 대상물인 파쇄편을 고품위측과 저품위측의 2종류로 분류하는데, 3종류 이상으로 분류하는 구성이어도 된다.

도 2 내지 도 4에 나타내는 플로우 차트는 일례이며, 위에서 기술한 적어도 하나의 처리를 생략하거나 처리 순서를 변경하거나 새로운 처리를 추가하거나 해도 된다. 예를 들어 별도의 이상 검출 수단을 갖는 경우, 도 4의 스텝 S305 및 S306의 처리를 생략해도 좋다.

상기 실시 형태에서는 도 4의 스텝 S310에서 제1 반송부(12)의 반송 속도를 저하시켜 보다 적절한 반송 속도로 변경한다. 그 후 검출 공기압의 변화 상황에 근거하여 제1 반송부(12)의 반송 속도(시간당 선별 위치로의 파쇄편 공급량)를 상승시켜도 된다. 예들 들어 검출 공기압이 항상 상한값(압력 조정부(34)의 설정값) 또는 그 근방을 유지하고 있는 경우 컴프레서 용량을 충분히 활용하지 못할 가능성이 있기 때문에 제1 반송부(12)의 반송 속도를 상승시키는 것이 바람직한 경우도 있다.

상기 실시 형태의 공기 분사부(30)는 일례이며, 압축 공기를 분사 가능하다면 다른 구성이어도 된다. 예를 들어 상기 실시 형태의 공기 분사부(30)는 컴프레서(31)를 구비하는데, 외부에서 생성된 압축 공기가 공기 분사부(30)에 공급되는 구성이어도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서는 압축 공기를 노즐(37)에서 분사하여 파쇄편(선별 대상물)에 직접 닿는 구성인데, 압축 공기를 별도 부재에 닿게함으로써 별도의 부재를 움직여 당해 별도 부재가 파쇄편을 선별하는 구성이어도 된다.

1 선별 장치
10 공급부
11 호퍼
12 제1 반송부
13 제2 반송부
20 정보 검출부
30 공기 분사부
40 제어 장치
41 판정부
42 분사 제어부
43 공급 제어부

Claims (9)

1. 선별 대상물을 선별 위치로 공급하는 공급부와
   상기 공급부가 공급한 상기 선별 대상물이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정하는 판정부와,
   압축 공기를 분사하는 공기 분사부와,
   상기 선별 기준을 충족한다고 상기 판정부가 판정한 상기 선별 대상물이 상기 선별 위치에 도달했을 때에, 상기 공기 분사부를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써, 당해 선별 대상물을 선별하는 분사 제어부와,
   상기 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 검출하는 공기압 검출부와,
   상기 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에, 상기 공급부를 제어하고, 시간당 상기 선별 위치로의 상기 선별 대상물의 공급량을 저하시키는 공급 제어부
   를 구비한 것을 특징으로 하는 선별 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기 분사부는,
   압축 공기를 저류하는 공기 저류부와,
   상기 공기 저류부의 하류측에 배치되어, 압축 공기의 공기압을 조정하는 압력 조정부,
   를 포함하고 있으며,
   상기 검출 공기압은, 상기 압력 조정부보다 하류측의 공기압인 것을 특징으로 하는 선별 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 공급부는,
   상기 선별 대상물을 반송(搬送)하는 제1 반송부와,
   상기 제1 반송부로부터 공급된 상기 선별 대상물을 반송하는 제2 반송부
   를 구비하고,
   상기 제1 반송부의 반송량에 따라, 상기 선별 대상물이 상기 제1 반송부에 공급되며,
   상기 공급 제어부는, 상기 검출 공기압이 상기 제1 역치 이하가 되었을 경우에, 상기 제1 반송부의 반송 속도를 저하시킴으로써, 시간당 장치 전체로의 상기 선별 대상물의 공급량을 저하시키는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 반송부에 의해 반송되고 있는 상기 선별 대상물에 대해서, 상기 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정하기 위한 정보를 검출하는 정보 검출부를 구비하고,
   상기 공급 제어부는, 상기 검출 공기압이 상기 제1 역치 이하가 되었을 경우이어도, 상기 제2 반송부의 반송 속도를 유지하는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 공급 제어부는, 상기 선별 대상물의 시간당 공급량을 저하시키고 있는 동안에, 상기 검출 공기압이 제2 역치 이상으로 돌아왔을 경우에, 상기 선별 대상물의 시간당 공급량을 원래대로 되돌리는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 공급 제어부는, 상기 선별 대상물의 시간당 공급량을 저하시키고 있는 동안에, 상기 검출 공기압이 제2 역치 이상으로 돌아온 경우이며, 또한, 상기 검출 공기압이 저하하는 빈도가 높다고 판정했을 때는, 상기 선별 대상물의 시간당 공급량이 원래의 값보다 낮아지도록 당해 공급량을 상승시키는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 공급 제어부가 상기 선별 대상물의 시간당 공급량을 저하시킨 후에, 상기 검출 공기압이 상승하지 않는다고 판정했을 경우에, 상기 공기 분사부의 이상을 보고하는 보고부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급 제어부는, 상기 검출 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에, 상기 선별 대상물의 시간당 공급량을 제로보다 많은 제1 공급량까지 저하시키는 것을 특징으로 하는 선별 장치.
9. 선별 대상물을 선별 위치로 공급하는 공급 공정과,
   상기 공급 공정에서 공급한 상기 선별 대상물이 선별 기준을 충족하는지 여부를 판정하는 판정 공정과,
   상기 선별 기준을 충족한다고 상기 판정 공정에서 판정된 상기 선별 대상물이 상기 선별 위치에 도달했을 때에, 공기 분사부를 제어하여 압축 공기를 분사시킴으로써, 해당 선별 대상물을 선별하는 선별 공정과,
   상기 공기 분사부가 분사하는 압축 공기의 공기 경로 중 어느 위치의 공기압인 검출 공기압을 취득하는 공기압 취득 공정과,
   상기 공기압 취득 공정에서 취득한 공기압이 제1 역치 이하가 되었을 경우에, 시간당 상기 선별 위치로의 상기 선별 대상물의 공급량을 저하시키는 공급량 제어 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 선별 방법.

Images