JP2012242086A - Scrap analysis method and associated apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄類を含むスクラップ（ブロック状、網状、棒状、パーマ状、チップ状、粒状、粉状、等あらゆる状態のものを含む）又はスクラップの山（プレス機により圧縮成形されて固められたものを含む）における非鉄類（銅、アルミ、油等）の混入割合（又はそこから求めうる、スクラップ又はスクラップの山としての鉄類の純度）を分析する方法に関する。また、関連する運搬装置及び測定装置に関する。 The present invention includes scraps containing irons (including blocks, nets, rods, permanents, chips, granules, powders, etc.) or scrap piles (compressed and compacted by a press). The present invention relates to a method of analyzing the mixing ratio of non-ferrous metals (copper, aluminum, oil, etc.) (or the purity of iron as a scrap or a pile of scraps that can be obtained therefrom). In addition, the present invention relates to a related transport device and measurement device.
エンジン、ミッション、油圧バルブ等、強度や精度が厳しく求められる金属部品の鋳造を行うためには、その材料として投入される金属屑等の品質管理が厳しく求められる。
しかし、そうした材料の多くは、工場発生屑そのもの（スクラップ）や工場発生屑の加工物（加工スクラップ）であるため、それらが発生する各工場毎、会社毎の金属屑の管理の程度によって、例えば９９％以上鉄（うち銅の混入は多くても０．２％以下）であることが期待されている鋼ダライ粉の中に、誤って１０％の銅ダライ粉がまざる等といったことが起こり、そのままでは鋳造に利用できない金属成分のスクラップの山が、その蓄積過程や流通過程で出来てしまう場合がある（例えば、下記特許文献１の技術では、こうした山を「低品位鉄スクラップ」として原料化のための再加工を行っている）。
ここで、工場発生屑そのものの代表例としては、金属の切削屑であるいわゆる「ダライ粉」（「切り粉」とも呼ばれ、鋼ダライ粉や銑ダライ粉がある）がある。また、工場発生屑の加工物としては、いわゆる「ヘビー」（ギロチンシャー・ガス溶断・重機等でサイジングされた炭素鋼）、「可鍛コロ」（「配合甲山」、「配合材」とも呼ばれ、主に鉄板等のシャーリング工場から切断、打ち抜きによって発生するカーボンとクロムの少ない３ｍｍ以上の軟鋼スクラップで葉書大等の適正サイズにサイジングされたもの）、「プレス」（主に薄い鉄板をプレス機により直方体に圧縮成形したもの）、「シュレッダー」（主に薄い鉄板をシュレッダーで破砕した後に磁気選別したもの）、「新断」（鋼板加工製品の製造過程で発生した切り屑や打ち抜き屑）、「故鉄」（使用済の鋳物製品を細かく打ち砕いたブロック状のもの）、等がある。
このため、これらの材料を扱う鋳造メーカー、並びにこれらの材料を鋳造メーカーや同業者に納入する金属スクラップ業者は、その仕入れ、検品、選別（仕分け）、計量、納品等の際に、対象となるスクラップの成分に非鉄金属等が混入していないかどうかの分析（検査）をする必要があり、混入していた場合には、下記特許文献１の技術等で加工し不要な成分を取り除いたり、より混入割合の少ない山と合わせて不要成分が品質に影響しない程度にまで希釈化したりすることにより、要求される成分割合を達成した上で鋳造に用いることが必要となる。
しかし、例えば、特にパーマ状のダライ粉の山の一つ一つの切り屑を切り屑同士が絡まった状態から切り離してＸ線分析機や磁気選別機等で一つ一つ分析して選別したり仕分けしたりしていくいくことは現実的でない（すなわち、作業コストが大変高価となる）こともあって、こういった加工が必要かどうかの事前分析（検査）を行うための低コストな方法が確立されておらず、本来こうした加工が必要であったにもかかわらず、発生元や仕入元業者の品質保証だけに頼り、再検査（流通段階での成分の分析）や再選別がほとんどされないまま鋳造の工程に入ってから成分に問題があることが発見されるケースもあった。
In order to cast metal parts, such as engines, missions, hydraulic valves, and the like that require strict strength and precision, quality control of metal scraps and the like that are input as the materials is strictly required.
However, since many of these materials are factory-generated waste itself (scrap) or factory-generated waste processed material (processed scrap), depending on the degree of management of metal scrap for each factory and company, for example, 99% or more of iron (of which 0.2% or less is the maximum copper content) is expected to be mixed with 10% of copper dairy powder. In some cases, piles of scraps of metal components that cannot be used for casting as they are can be produced during the accumulation process and distribution process (for example, in the technique of
Here, as a representative example of factory generated waste itself, there is so-called “Dalai powder” (also referred to as “Cut powder”, which is a metal cutting scrap, and there is steel Dalai powder or rice bran powder). In addition, the processing of waste generated at the factory is also called “heavy” (carbon steel sized by guillotine shear, gas cutting, heavy machinery, etc.), “forgeable roller” (“compounding Kozan”, “compounding material”). , 3mm or more mild steel scrap with a small amount of carbon and chrome generated by cutting and punching mainly from a steeling factory, etc., sized to an appropriate size such as postcard size, etc., "press" (mainly a thin steel plate press ), “Shredder” (mainly magnetically sorted after thin steel plates were crushed with a shredder), “New cut” (chips and punched scraps generated in the manufacturing process of steel plate products), “Dead iron” (block-shaped products in which used casting products are finely crushed), and the like.
For this reason, casting manufacturers that handle these materials, as well as metal scrap companies that deliver these materials to casting manufacturers and their peers, are eligible for purchase, inspection, sorting (sorting), weighing, delivery, etc. It is necessary to analyze (inspect) whether or not non-ferrous metals are mixed in the scrap components, and if they are mixed, the unnecessary components are removed by processing with the technique of
However, for example, it is possible to separate each chip of a pile of perm-like Dalai powder from the state where the chips are tangled with each other and analyze and sort them one by one with an X-ray analyzer or a magnetic sorter. Sorting and so on is not practical (that is, the work cost becomes very expensive), so a low-cost method for conducting a preliminary analysis (inspection) of whether such processing is necessary. In spite of the fact that such processing was necessary, most of the re-inspection (analysis of ingredients at the distribution stage) and re-sorting depended solely on the quality assurance of the source and supplier. In some cases, it was discovered that there was a problem with the components after entering the casting process.
かかる問題を解決するため、本発明は、対象とする鉄スクラップ又は鉄スクラップの山に非鉄類が混入していないかどうかを確認する（又は金属スクラップにおける鉄類の割合を計測する）低コストな方法及び関連する装置を提供することを目的とする。また、特に、いわゆるダライ粉等の鉄スクラップの中に銅ダライ紛等が許容割合以上に混入していないかどうかを低コストで検出する方法等を提供することを目的とする。 In order to solve such a problem, the present invention confirms whether or not non-ferrous metals are mixed in the target iron scrap or iron scrap pile (or measures the ratio of iron in metal scrap). It is an object to provide a method and related apparatus. Another object of the present invention is to provide a method for detecting at low cost whether or not copper dairy powder or the like is mixed in an iron scrap such as so-called dairy powder at an allowable ratio or more.
本発明（請求項１）は、圧力
（重力による圧力であってよい。以下同じ。）
を計測する計測機構によりスクラップ
（一個のブロック／網／棒等である場合だけでなく、複数個である場合、無数の粒や削り屑
（パーマ状の鋼ダライ粉等）
である場合、粉状物
（チップ状の銑ダライ粉やいわゆる「スケール
（熱した鉄を圧延する過程で表面が酸化して剥離した小片）
」等
）である場合等も含む。以下同じ。
）の存在
（すなわち、質量、容量、形状、分布等（以下、単に質量等と呼ぶ）の存在）
による圧力を計測できるようにした上で、
スクラップにかける磁界を変化させるとともに該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測することによりスクラップに含まれる鉄類
（磁界の影響を受けるもの。以下同じ。）
の割合を分析する
スクラップ分析方法を提供する。
これにより、本発明の、上述した基本的な課題が達成される。
ここで、「圧力」は、質量等による保持台（計量板、架台、荷台、床等）に対する圧力（すなわち重力等）を含んでいるが、これに限られず、スクラップ又はスクラップの山を囲む壁への圧力、スクラップの山に差し込んだセンサー用の棒やセンサー用の骨組みへの圧力、スクラップ又はスクラップの山を覆うようにした幕／膜への圧力であってもよい。
また、圧力の計測機構は、圧力により伸び縮みするバネの変位や材料の歪みを測定する位置センサー、バネの変位を目測する既存の計量器（針と目盛り等）、さらには所定範囲への圧力の分布およびその実時間変化を測定する、現時点で公知の圧力センサーシート（Ａ／Ｄコンバータを介してデジタル表示可能としたもの）を用いることができる。
磁界の変化は、例えば、電磁石に対する電流を変化させたり、永久磁石とスクラップとの距離を近づけたり遠ざけたり、永久磁石とスクラップとの距離以外の位置関係を変化させたり、永久磁石とスクラップとのを相対的な向き具合を変化させたり、等することにより実現することができる。
磁界の変化に応じた圧力の変化の程度は、上述の計測機構を目視したり、計測機構からの出力信号をコンピュータで自動的に分析／解釈することにより得ることができる。
例えば、目測用の計器を伴う計測機構とした場合には、磁界の変化前の重量（Ｘ）と変化後の重量（Ｙ）を計器の針により目測し、理想的な鉄類であることにより重くあるいは軽くなっているべき所定の割合（Ｙ／Ｘ＝α）と、分析対象のスクラップにおける割合（Ｙ´／Ｘ´＝α´）とを比較し、α´＜αの場合には鉄類の割合が少ないと判断することになる（逆に多い場合には、鉄類の割合が多いと判断することになる）。
本発明（請求項２）は、したがって、
圧力を計測する計測機構によりスクラップの存在（質量等）による圧力を計測できるようにした上で、
所定量のスクラップ全体が所定の理想の成分である場合における、所定の磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度をあらかじめ計測しておき、
同質量とみなせるスクラップに対して該所定の磁界の変化をかけ該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測し、
該圧力の変化の程度を、
前記あらかじめ計測しておいた理想の成分である場合における前記圧力の変化の程度と比較することにより、
該同質量とみなせるスクラップが理想の成分である場合との成分の差異を分析する
スクラップ分析方法を提供する。
ここで、理想の成分とは、例えば、鉄９９．９％（その他の成分として、炭素が０．０１％以下、マンガンが０．０７％以下、銅・ニッケル・クロムがそれぞれ０．０２％以下、等）である。
また、圧力の変化の程度の比較は、目視で人間が行うこともでき、コンピュータ等の公知のデジタル回路や、専用のアナログ回路でも行うことができる。
以下に本発明が有効であることを示す実験の結果を示す。上の表は、上下各約３ｇの鉄製ワッシャーの間に約３ｇの銅（１０円玉）をはさんでおこなった磁界変化前後の質量（圧力の計測機構として１／１００ｇまでデジタルで計測表示できる市販の質量計をもちいている）の変化を調べる実験の結果である。また、下の表は、同質量とみなせる理想的な鉄（約３ｇの鉄製ワッシャーを３つ重ねたもの）のみで行った同条件の実験の結果である。銅を含む上の表の場合は、磁界変化前後の重さの変化が約３１％（０．０５５ｇ）少なくなっている。
The present invention (Claim 1) is a pressure (which may be a pressure due to gravity. The same applies hereinafter).
Scrap (by not only a single block / net / bar, etc.) but also a large number of grains and shavings (perm-like steel dalay powder, etc.)
If it is, powdered material (chip-shaped rice bran powder or so-called “scale (small pieces that peeled off due to oxidation of the surface in the process of rolling hot iron)”
”Etc.). same as below.
) (Ie, the presence of mass, capacity, shape, distribution, etc. (hereinafter simply referred to as mass, etc.))
After being able to measure the pressure by
By changing the magnetic field applied to the scrap and measuring the degree of change of the pressure according to the change of the magnetic field by the measuring mechanism, the irons included in the scrap (the one affected by the magnetic field; the same applies hereinafter).
Provide a scrap analysis method to analyze the proportion of
Thereby, the above-mentioned basic problem of the present invention is achieved.
Here, “pressure” includes pressure (that is, gravity, etc.) applied to a holding table (such as a weighing plate, platform, cargo bed, floor, etc.) due to mass or the like, but is not limited thereto, and is a wall surrounding scrap or a pile of scraps. Or pressure on the sensor rod or sensor skeleton inserted into the scrap pile, or pressure on the curtain / membrane over the scrap or scrap pile.
In addition, the pressure measurement mechanism includes a position sensor that measures the displacement of the spring that expands and contracts due to pressure and distortion of the material, an existing measuring instrument (such as a needle and scale) that measures the displacement of the spring, and a pressure within a predetermined range. It is possible to use a currently known pressure sensor sheet (which can be digitally displayed via an A / D converter) that measures the distribution of the light and its real-time change.
The change in the magnetic field can be caused by, for example, changing the current to the electromagnet, making the distance between the permanent magnet and the scrap closer or away, changing the positional relationship other than the distance between the permanent magnet and the scrap, Can be realized by changing the relative orientation or the like.
The degree of change in pressure according to the change in the magnetic field can be obtained by visually observing the above-described measurement mechanism or by automatically analyzing / interpreting the output signal from the measurement mechanism by a computer.
For example, in the case of a measuring mechanism with a measuring instrument, the weight (X) before the change of the magnetic field and the weight (Y) after the change are measured with the needle of the instrument, and it is an ideal iron. The predetermined ratio (Y / X = α) that should be heavy or light is compared with the ratio (Y ′ / X ′ = α ′) in the scrap to be analyzed. If α ′ <α, irons It is determined that the ratio of iron is small (conversely, if it is large, it is determined that the ratio of iron is large).
The present invention (claim 2) therefore provides:
After being able to measure the pressure due to the presence of scrap (mass, etc.) by the measurement mechanism that measures the pressure,
When the predetermined amount of scrap as a whole is a predetermined ideal component, the degree of change in the pressure according to the change in the predetermined magnetic field is measured in advance,
Apply the change of the predetermined magnetic field to scrap that can be regarded as the same mass, measure the degree of change of the pressure according to the change of the magnetic field by the measurement mechanism,
The degree of change in the pressure,
By comparing with the degree of change in the pressure in the case of the ideal component measured in advance,
Provided is a scrap analysis method for analyzing a difference in a component from a case where the scrap that can be regarded as the same mass is an ideal component.
Here, the ideal component is, for example, iron 99.9% (as other components, carbon is 0.01% or less, manganese is 0.07% or less, and copper, nickel, and chromium are 0.02% or less, respectively. , Etc.).
Further, the comparison of the degree of change in pressure can be performed by human eyes, and can also be performed by a known digital circuit such as a computer or a dedicated analog circuit.
The results of experiments showing that the present invention is effective are shown below. The table above shows the mass before and after the change of magnetic field between about 3 g of steel washers above and below about 3 g of copper (10 yen coins). It is the result of the experiment which investigates the change of a commercial mass meter. The table below shows the results of an experiment under the same conditions performed only with ideal iron (three layers of about 3 g iron washers) that can be regarded as having the same mass. In the case of the above table containing copper, the change in weight before and after the magnetic field change is reduced by about 31% (0.055 g).
また、本発明（請求項３）は、
分析対象のスクラップが金属屑からなるスクラップの山からなる場合に、
該山中の位置による金属成分の偏りを減らすための成分均一化機構を備える
スクラップ分析方法を提供する。
金属屑からなるスクラップの山は、数グラム〜数十キログラム程度の複数の金属片（ブロック、網、棒等）を積み重ねたもの、又は、パーマ状、チップ状、粒状、粉状等の無数の金属を積み重ねたもの、さらにそれらの組み合わせであるが、金属以外のものを含む場合でも本発明を適用可能である。
成分均一化機構は、例えば、公知の種々の振動発生装置（モーターの軸にカム等を直接／間接に接続してカム等を回転させて、スクラップを保持する台、マグネット、袋、箱、ドラム等（以下、単に保持体等と呼ぶ）を振動させて、スクラップの保持体上又は保持体内でのスクラップ成分の偏在をなくすもの等）や公知の種々の攪拌装置（モーターの回転軸に接続したプロペラ・フィン・カム等によりスクラップの山の起伏を均すように耕したり送風したり混ぜたりするもの、ミキサー車等のドラム状の保持体を回転させて混ぜるもの、又は、油圧アクチュエータと接続したアームやブームにいより保持体を揺動させて混ぜるもの、等）であってよい。
これにより、測定するスクラップの測定範囲内での偏在を減らして、磁界の変化により圧力が変化する際の条件（質量、容量、形状、分布等）を揃え、より正確な又は簡易な測定が可能になる。
The present invention (Claim 3)
If the scrap being analyzed consists of a pile of scraps of metal scrap,
Provided is a scrap analysis method provided with a component homogenizing mechanism for reducing unevenness of metal components due to positions in the mountains.
A pile of scraps made of scrap metal is a stack of metal pieces (blocks, nets, bars, etc.) of several grams to several tens of kilograms, or a myriad of permanent, chip-like, granular, powdery, etc. Although the metal is stacked and the combination thereof, the present invention can be applied even when a metal other than metal is included.
The component equalization mechanism is, for example, a variety of known vibration generators (a table, magnet, bag, box, drum, etc. that holds scrap by rotating a cam etc. by directly or indirectly connecting a cam etc. to the motor shaft) Etc. (hereinafter simply referred to as a holding body etc.) to vibrate the scrap components on the scrap holding body or in the holding body, etc., and various known stirring devices (connected to the rotating shaft of the motor) Those that are cultivated, blown or mixed with a propeller, fin, cam, etc. to level the undulations of scrap piles, those that are mixed by rotating a drum-shaped holder such as a mixer truck, or connected to a hydraulic actuator The holding body may be swung and mixed with the arm or boom, etc.).
This reduces the uneven distribution of the scrap to be measured within the measurement range and provides the same conditions (mass, capacity, shape, distribution, etc.) when the pressure changes due to the change of the magnetic field, enabling more accurate or simple measurement. become.
本発明（請求項４）は、また、
分析対象のスクラップが金属屑からなるスクラップの山からなる場合に、
該山中の所定量だけを分析の対象にするための分析対象限定機構を有する
スクラップ分析方法を提供する。
分析対象限定機構は、例えば、測定に適した標準量の金属屑だけをスクラップの山から採取するための、フィードバック制御ができる電子制御式ロボットアーム、同様の目的の採取用溝（４ａ）や採取用穴、同様の目的の電子制御式リフティングマグネット、等であってもよく、採取する前により精度を高めるため前述の成分均一化機構による均一化をおこなうように構成してもよい。
これにより、測定対象とするスクラップの質量、形状、分布等をある程度揃えることが可能となり、その質量等についての事前の測定データを実験により取得したり、記録したり、比較したりすること等が簡易になり、より正確な分析も可能となる。
The present invention (claim 4) also provides:
If the scrap being analyzed consists of a pile of scraps of metal scrap,
Provided is a scrap analysis method having an analysis target limiting mechanism for analyzing only a predetermined amount in the mountain.
The analysis target limiting mechanism is, for example, an electronically controlled robot arm capable of feedback control for collecting only a standard amount of metal scrap suitable for measurement from a scrap pile, a sampling groove (4a) for similar purposes, and sampling It may be a hole, an electronically controlled lifting magnet for the same purpose, or the like, and may be configured to perform homogenization by the above-described component homogenization mechanism in order to improve accuracy before sampling.
This makes it possible to align the mass, shape, distribution, etc. of the scrap to be measured to some extent, and it is possible to obtain, record, compare, etc., prior measurement data about the mass, etc. This simplifies and enables more accurate analysis.
本発明（請求項５）は、また、
圧力を計測する計測機構によりスクラップの存在による圧力を計測できるようにした上で、
所定の理想の成分である所定種別（可鍛コロ（配合甲山）、新断スクラップ（含新断プレス）、ヘビースクラップ（ＨＳ１、ＨＳ２、Ｈ１、Ｈ２、その他）、シュレッダースクラップ、プレススクラップ）、スケール、等の別をいう）のスクラップの、
所定範囲における質量の分布（位置（Ｘ位置，Ｙ位置，Ｚ位置）と質量の組み合わせ）に応じた、
所定の磁界の変化（前記所定範囲に対する磁界の作用が該所定範囲内の位置によって異なりうる）による前記圧力の変化の程度をあらかじめ計測しておき、
同種別（類似の種別の場合を含む。以下同じ。）かつ同分布（類似の分布の場合を含む。以下同じ。）のスクラップに対して該所定の磁界の変化をかけ該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測し、
該圧力の変化の程度を、
前記あらかじめ計測しておいた理想の成分である場合における前記圧力の変化の程度と比較することにより、
該種別かつ同分布のスクラップが理想の成分である場合との成分の差異を分析する
スクラップ分析方法を提供する。
所定範囲における分布（位置（Ｘ位置，Ｙ位置，Ｚ位置）と重量（ｇ）の組み合わせ）とは、例えば二次元の分布としては、以下のような表２であらわすことができる分布である。三次元の場合も、複数の同様の表で表現し、コンピュータのメモリに三次元配列等として格納して用いることができる。
The present invention (Claim 5) also provides:
After being able to measure the pressure due to the presence of scrap by the measurement mechanism that measures the pressure,
Predetermined types that are predetermined ideal components (forgeable rollers (compounding Kozan), new cut scraps (including new press)), heavy scraps (HS1, HS2, H1, H2, etc.), shredder scraps, press scraps, scales Of scrap, etc.)
According to the mass distribution (position (X position, Y position, Z position) and mass combination) in a predetermined range,
Measuring in advance the degree of change in the pressure due to a change in the predetermined magnetic field (the action of the magnetic field on the predetermined range may vary depending on the position within the predetermined range);
A change in the predetermined magnetic field is applied to scraps of the same type (including cases of similar types; the same applies hereinafter) and the same distribution (including cases of similar distributions; the same applies hereinafter) to respond to changes in the magnetic fields. Measure the degree of change of the pressure by the measuring mechanism,
The degree of change in the pressure,
By comparing with the degree of change in the pressure in the case of the ideal component measured in advance,
Provided is a scrap analysis method for analyzing a difference in a component from a case where the scrap of the same type and the same distribution is an ideal component.
The distribution in the predetermined range (combination of position (X position, Y position, Z position) and weight (g)) is, for example, a distribution that can be represented by the following Table 2 as a two-dimensional distribution. The three-dimensional case can also be expressed by a plurality of similar tables and stored in a computer memory as a three-dimensional array or the like.
これにより、上述した成分均一化機構を用いることなく、あるいは均一化が飽和にいたるまで用いることなく、偏在する状態のままで計測することが可能となる。その偏在におけるあるべき圧力の変化（スクラップが理想の成分であった場合の圧力の変化）があらかじめ測定できているからである。 Accordingly, it is possible to perform measurement in an unevenly distributed state without using the above-described component homogenizing mechanism or without using until the homogenization reaches saturation. This is because a change in pressure due to the uneven distribution (change in pressure when scrap is an ideal component) can be measured in advance.
本発明（請求項６）は、上述したとおり、
前記圧力がスクラップの自重による重力であることを特徴とする。
これにより、自重（すなわち質量そのもの）と磁界変化による自重の変化（磁界と質量による圧力の変化）の両方を同一の機構で計測することができ、本発明を簡易に実現することができ、スクラップの計量と成分分析の工程を一体化することが容易になる。
As described above, the present invention (Claim 6)
The pressure is gravity due to the weight of scrap.
As a result, both the own weight (that is, the mass itself) and the change in the own weight due to the magnetic field change (the change in the pressure due to the magnetic field and the mass) can be measured by the same mechanism, and the present invention can be easily realized and scrapped. It is easy to integrate the weighing and component analysis processes.
本発明（請求項７）はまた、スクラップを保持する素材が、
磁界の影響を受けない素材であることを特徴とする。
これにより、スクラップを保持する素材自体による磁界への悪影響（例えば、磁界の変化がスクラップに届かないこと）や副作用（計測する圧力の変化に意図しない作用を与えること）を減らし、スクラップへの磁界の影響を正確に測定することができる。
In the present invention (Claim 7), the material for holding the scrap is
The material is not affected by a magnetic field.
This reduces the adverse effects on the magnetic field caused by the material that holds the scrap itself (for example, a change in the magnetic field does not reach the scrap) and side effects (unintentional effects on changes in the pressure to be measured), and reduces the magnetic field on the scrap. Can be accurately measured.
本発明（請求項８と９）はまた、磁界の変化を実施するための磁界変化発生機構と、
圧力を計測するための重量計と
を有し、
運搬対象のスクラップを上記スクラップ分析方法によって分析できる運搬機械（運搬車両、運搬船、運搬飛行機、リフティングマグネット、マグネットつきユンボ等を当然に含む）又は計量機械を提供する。
これらにより、スクラップの計量と、本発明による成分分析の工程を一体化することがますます容易になる。
The present invention (Claims 8 and 9) also includes a magnetic field change generation mechanism for performing a magnetic field change,
A weighing scale for measuring pressure, and
Provided is a transporting machine (including a transporting vehicle, a transporting ship, a transporting plane, a lifting magnet, a magnet-equipped yumbo, etc.) or a weighing machine that can analyze scrap to be transported by the scrap analysis method.
These make it easier to integrate scrap weighing and component analysis processes according to the present invention.
本発明による、発明の効果は上述したとおり、下記の点である。
１）対象とする鉄スクラップ又は鉄スクラップの山に非鉄類が混入していないかどうかを確認する（又は金属スクラップにおける鉄類の割合を計測する）低コストな方法及び関連する装置を提供する。特に、いわゆるダライ粉等の鉄スクラップの中に銅ダライ紛等が許容割合以上に混入していないかどうかを低コストで検出する方法等を提供する。
２）測定するスクラップの測定範囲内での偏在を減らして、磁界の変化により圧力が変化する際の条件（質量、容量、形状、分布等）を揃え、より正確な又は簡易な測定が可能にする
３）測定対象とするスクラップの質量、形状、分布等をある程度揃え、より正確な分析を可能とする。
４）測定範囲内でのスクラップの分布が偏在する状態のままで計測することを可能とする。
５）自重に着目して本発明を簡易に実現し、スクラップの計量と成分分析の工程を一体化することを容易とする。
６）スクラップを保持する素材自体による磁界への悪影響を減らし、スクラップへの磁界の影響を正確に測定する。
７）スクラップの計量と、本発明による成分分析の工程を一体化し、工程を簡素化する。
As described above, the effects of the invention according to the present invention are as follows.
1) To provide a low-cost method and related apparatus for confirming whether or not non-ferrous metals are mixed in a target iron scrap or iron scrap pile (or measuring the ratio of iron in metal scrap). In particular, the present invention provides a method for detecting at low cost whether or not copper dairy powder or the like is mixed in an iron scrap such as so-called dairy powder at an allowable ratio or more.
2) Reduce the uneven distribution of the scrap to be measured within the measurement range and align the conditions (mass, capacity, shape, distribution, etc.) when the pressure changes due to the change in the magnetic field, enabling more accurate or simple measurement. 3) The mass, shape, distribution, etc. of the scrap to be measured are aligned to some extent, enabling more accurate analysis.
4) It is possible to perform measurement while the distribution of scrap within the measurement range is unevenly distributed.
5) The present invention is easily realized by paying attention to its own weight, and it is easy to integrate scrap weighing and component analysis processes.
6) Reduce the adverse effect on the magnetic field caused by the material itself holding the scrap, and accurately measure the magnetic field effect on the scrap.
7) The scrap weighing and the component analysis process according to the present invention are integrated to simplify the process.
図１は、圧力測定機構と接続した測定対象支持台の下に磁界発生機構を設置した本発明の実施例１を示した説明図である。
２は、測定（分析）対象のダライ粉である。銅ダライ粉がまじっているか測定（分析）を行う。
１ａは、非鉄素材による測定対象支持台である。磁界への影響が少ない素材（例えば、鉄類以外で電気伝導性のすくない乾燥木材、強化プラスチック、硬質ゴム、グラスファイバ等）で構成している。
１ｂは、測定対象支持台１ａが支持する測定対象２の質量による圧力を測定し出力する、一般的なデジタル式圧力測定機構である。
１ｃは、支持脚である。説明しない実施例では、高さが不要であり省略したり、より短くすることができる。
１ｄは、電磁石による磁界発生機構であり、測定対象２を下方向に引きつける磁界を任意の強度で発生させたり消したり制御できるように構成している。
１ｅは、電子計算機による測定制御機構であり、図示しない経路から測定命令を受け取ると、磁界発生機構１ｄの磁界が変化するよう制御し、かつ、圧力測定機構１ｂによりその磁界による測定対象２からの圧力（重力＋磁界によるもの）の変化を測定することにより、測定対象２における鉄類の割合を分析し、図示しない経路で表示するようプログラムされている。
１ｆは、交流電力線であり、実施例１のシステム全体に電力を供給する。
１ｇは、直流電力線兼圧力信号線である。実施例１では、圧力の信号は圧力信号線１ｈによるため、磁界発生装置１ｄに電流を供給するためだけに用いる。
１ｈは、圧力信号線であり、圧力測定機構１ｂが測定した圧力情報を測定制御機構１ｅに送信するためのものである。
FIG. 1 is an explanatory view showing Example 1 of the present invention in which a magnetic field generation mechanism is installed under a measurement target support base connected to a pressure measurement mechanism.
2 is Dalai powder to be measured (analyzed). Measure (analyze) whether copper dairy powder is mixed.
1a is a measurement object support base made of a non-ferrous material. It is made of a material that has little influence on the magnetic field (for example, dry wood, reinforced plastic, hard rubber, glass fiber, etc., which is not electrically conductive except iron).
1c is a support leg. In the embodiment not described, the height is unnecessary and can be omitted or shortened.
Reference numeral 1d denotes a magnetic field generation mechanism using an electromagnet, which is configured to be able to generate, erase, or control a magnetic field that attracts the measuring
1e is a measurement control mechanism by an electronic computer. When a measurement command is received from a path (not shown), 1e is controlled so that the magnetic field of the magnetic field generation mechanism 1d changes, and the
1f is an AC power line that supplies power to the entire system of the first embodiment.
1g is a DC power line / pressure signal line. In the first embodiment, since the pressure signal is based on the
図２は、測定対象支持台１ａの上に磁界発生機構兼圧力測定機構１ｉを設置した本発明の実施例２を示した説明図である。
１ｉは、小型の磁界発生機構兼圧力測定機構であり、直流電力線兼圧力信号線１ｇを介して、測定制御機構１ｅから電流の供給を受けるとともに、圧力信号を測定制御機構１ｅに送信する。これにより、測定（分析）対象２の全体ではなく、１ｉ上の２の山の中心部分に近づいて、２の山の一部を対象に、測定（分析）することを可能としている。ここでは１ｈは、２の質量による圧力だけを計測するために用い、磁界による圧力の変化を計測するためには用いない。
FIG. 2 is an explanatory view showing Example 2 of the present invention in which a magnetic field generating mechanism / pressure measuring mechanism 1i is installed on a measurement target support 1a.
Reference numeral 1i denotes a small magnetic field generation mechanism / pressure measurement mechanism which receives a current from the measurement control mechanism 1e via a DC power line / pressure signal line 1g and transmits a pressure signal to the measurement control mechanism 1e. Accordingly, it is possible to measure (analyze) a part of the two peaks by approaching the central portion of the two peaks on 1i, not the entire measurement (analysis)
図３は、圧力測定機構１ｂと接続した測定対象支持台１ａの下に磁界発生機構１ｄを設置し、かつ、成分均一化機構としてのならし機構３を装備した本発明の実施例３を示した説明図である。
２´は、測定対象のダライ粉をならし機構３により測定しやすくならしたものである。
３は、成分均一化機構としてのならし機構であり、ダライ粉の山における成分の偏在（たとえば、山の隅のほうにのみ銅ダライ粉が混入しているケース）によって、検出すべき異常（銅ダライ粉の混入）が検出できないリスクを減らしている。
３ａは、ならし機構３の油圧式アクチュエータであり、電力線１ｈで供給される電力により動作する図示しないモータによりならし歯車３ｂを左右に移動させてダライ粉の山を成分分析しやすくならすことを可能にしている。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention in which a magnetic field generating mechanism 1d is installed under a measurement target support 1a connected to a
Reference numeral 2 'indicates that the Dalai powder to be measured is easily measured by the
3 is a smoothing mechanism as a component homogenization mechanism, and an abnormality to be detected (for example, a case where copper dairy powder is mixed only in the corner of the hill) Reduced risk of not being able to detect copper dairy powder contamination.
3a is a hydraulic actuator of the
図４は、種々の分析対象限定機構の例（実施例４、５、６）を説明するため説明図である。
４ａは、実施例４としての、測定対象限定用の採取用溝であり、この溝に落ちた定量、定型のダライ粉のかたまりだけを分析対象とすることを可能にし、分析機構を簡単にしている。
４ｂは、その限定された測定対象に対する磁界発生兼圧力測定機構であり、
４ｇは、４ｂのための直流電力線兼圧力信号線であり、限定された測定対象に対する磁界印加電力とその変化による圧力変化の情報とを１ｅとの間でやりとりする。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining examples of various analysis target limiting mechanisms (Examples 4, 5, and 6).
4a is a collection groove for limiting the measurement object as in Example 4. It is possible to make only the mass of fixed quantity and regular dairy powder falling into this groove as an analysis object, and simplify the analysis mechanism. Yes.
4b is a magnetic field generation and pressure measurement mechanism for the limited measurement object,
4g is a direct current power line / pressure signal line for 4b, and exchanges information on the magnetic field application power and the pressure change caused by the change with respect to the limited measurement object between 1e.
４ｉは、実施例５としての、埋め込み式の小型の磁界発生機構兼圧力測定機構であり、埋め込み式であるという点以外は、実施例２（埋め込み式でないもの）と同様の構成となっており、同様の効果をもたらす。 4i is an embedded type small magnetic field generating mechanism / pressure measuring mechanism as Example 5, and has the same configuration as Example 2 (non-embedded type) except that it is an embedded type. Have the same effect.
４ｊは、実施例６を構成する、限定された測定対象（ダライ粉）であり、リフティングマグネットによって吸いつけられて吊り上げられた状態で、成分が分析される。
４ｎは、リフティングマグネット吊り下げワイヤー（直流電力線兼圧力信号線）である。
４ｍは、磁界発生装置４ｋの保護ケースである。
４ｌは、圧力測定機構であり、リフティングマグネットの磁界発生機構４ｋにより生じた磁界による、測定対象４ｊの、４ｌに対する圧力を測定できるよう構成されている。
4j is a limited measurement object (Dalai powder) constituting Example 6, and the components are analyzed while being sucked and lifted by a lifting magnet.
4n is a lifting magnet suspension wire (DC power line and pressure signal line).
4m is a protective case of the magnetic field generator 4k.
Reference numeral 4l denotes a pressure measuring mechanism, which is configured to measure the pressure on the measuring object 4j with respect to 4l by the magnetic field generated by the magnetic field generating mechanism 4k of the lifting magnet.
図５は、本発明の分析方法をトレーラ車両として実現した実施例７の説明図である。
実施例２と同様の構成をトレーラ車両の上に設置することにより、運搬、計量と同時に成分の分析を本発明により行うことを可能としている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a seventh embodiment in which the analysis method of the present invention is realized as a trailer vehicle.
By installing the same configuration as that of the second embodiment on the trailer vehicle, it is possible to analyze the components according to the present invention simultaneously with transportation and weighing.
本発明は、
スクラップの各種処理において
鉄類の理想的な割合との差異を低コストで検出したい場面、
広く産業上利用することができる。
また、スクラップ以外の各種処理においても鉄類の割合が含まれる程度を検出し、選別することができる。
The present invention
When you want to detect the difference from the ideal ratio of iron at low cost in various scrap processing,
It can be widely used industrially.
In addition, it is possible to detect and sort out the degree to which the ratio of iron is included in various processes other than scrap.
１ａ 非鉄素材による測定対象支持台
１ｂ 圧力測定機構
１ｃ 支持脚
１ｄ 磁界発生機構
１ｅ 測定制御機構
１ｆ 交流電力線
１ｇ 直流電力線兼圧力信号線
１ｈ 圧力信号線
１ｉ 小型の磁界発生機構兼圧力測定機構
２ 測定対象のダライ粉
２´ 測定対象のダライ粉（測定しやすくならしたもの）
３ ならし機構
３ａ ならし機構のアクチュエータ
３ｂ ならし機構のならし歯車
４ａ 測定対象限定用の採取用溝
４ｂ 限定された測定対象に対する磁界発生兼圧力測定機構
４ｇ 直流電力線兼圧力信号線
４ｉ 埋め込み式の小型の磁界発生機構兼圧力測定機構
４ｎ リフティングマグネット吊り下げワイヤー（直流電力線兼圧力信号線）
４ｍ 磁界発生装置の保護ケース
４ｌ 圧力測定機構
４ｋ リフマグ内蔵式の磁界発生機構
４ｊ 限定された測定対象
1a Measurement target support base made of
3 leveling mechanism 3a
4m Protective case for magnetic field generator 4l Pressure measuring mechanism 4k Magnetic field generating mechanism with built-in riff mug 4j Limited measuring object
Claims (9)
（重力による圧力であってよい。以下同じ。）
を計測する計測機構によりスクラップ
（一個のブロック／網／棒等である場合だけでなく、複数個である場合、無数の粒や削り屑
（パーマ状の鋼ダライ粉等）
である場合、粉状物
（チップ状の銑ダライ粉やいわゆる「スケール
（熱した鉄を圧延する過程で表面が酸化して剥離した小片）
」等
）である場合等も含む。以下同じ。
）の存在
（すなわち、質量、容量、形状、分布等（以下、単に質量等と呼ぶ）の存在）
による圧力を計測できるようにした上で、
スクラップにかける磁界を変化させるとともに該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測することによりスクラップに含まれる鉄類
（磁界の影響を受けるもの。以下同じ。）
の割合を分析する
スクラップ分析方法。 Pressure (may be the pressure due to gravity, the same applies below)
Scrap (by not only a single block / net / bar, etc.) but also a large number of grains and shavings (perm-like steel dalay powder, etc.)
If it is, powdered material (chip-shaped rice bran powder or so-called “scale (small pieces that peeled off due to oxidation of the surface in the process of rolling hot iron)”
”Etc.). same as below.
) (Ie, the presence of mass, capacity, shape, distribution, etc. (hereinafter simply referred to as mass, etc.))
After being able to measure the pressure by
By changing the magnetic field applied to the scrap and measuring the degree of change of the pressure according to the change of the magnetic field by the measuring mechanism, the irons included in the scrap (the one affected by the magnetic field; the same applies hereinafter).
Scrap analysis method to analyze the proportion of.
所定量のスクラップ全体が所定の理想の成分である場合における、所定の磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度をあらかじめ計測しておき、
同質量とみなせるスクラップに対して該所定の磁界の変化をかけ該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測し、
該圧力の変化の程度を、
前記あらかじめ計測しておいた理想の成分である場合における前記圧力の変化の程度と比較することにより、
該同質量とみなせるスクラップが理想の成分である場合との成分の差異を分析する
スクラップ分析方法。 After being able to measure the pressure due to the presence of scrap (mass, etc.) by the measurement mechanism that measures the pressure,
When the predetermined amount of scrap as a whole is a predetermined ideal component, the degree of change in the pressure according to the change in the predetermined magnetic field is measured in advance,
Apply the change of the predetermined magnetic field to scrap that can be regarded as the same mass, measure the degree of change of the pressure according to the change of the magnetic field by the measurement mechanism,
The degree of change in the pressure,
By comparing with the degree of change in the pressure in the case of the ideal component measured in advance,
A scrap analysis method for analyzing a difference in a component from a case where the scrap that can be regarded as the same mass is an ideal component.
該山中の位置による金属成分の偏りを減らすための成分均一化機構を備える
請求項１又は２に記載のスクラップ分析方法。 If the scrap being analyzed consists of a pile of scraps of metal scrap,
The scrap analysis method according to claim 1, further comprising a component homogenizing mechanism for reducing a deviation of a metal component due to a position in the mountain.
該山中の所定量だけを分析の対象にするための分析対象限定機構を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載のスクラップ分析方法。 If the scrap being analyzed consists of a pile of scraps of metal scrap,
The scrap analysis method according to any one of claims 1 to 3, further comprising an analysis target limiting mechanism for analyzing only a predetermined amount in the mountain.
所定の理想の成分である所定種別（可鍛コロ（配合甲山）、新断スクラップ（含新断プレス）、ヘビースクラップ（ＨＳ１、ＨＳ２、Ｈ１、Ｈ２、その他）、シュレッダースクラップ、プレススクラップ）、スケール、等の別をいう）のスクラップの、
所定範囲における質量の分布（位置（Ｘ位置，Ｙ位置，Ｚ位置）と質量の組み合わせ）に応じた、
所定の磁界の変化（前記所定範囲に対する磁界の作用が該所定範囲内の位置によって異なりうる）による前記圧力の変化の程度をあらかじめ計測しておき、
同種別（類似の種別の場合を含む。以下同じ。）かつ同分布（類似の分布の場合を含む。以下同じ。）のスクラップに対して該所定の磁界の変化をかけ該磁界の変化に応じた前記圧力の変化の程度を前記計測機構によって計測し、
該圧力の変化の程度を、
前記あらかじめ計測しておいた理想の成分である場合における前記圧力の変化の程度と比較することにより、
該種別かつ同分布のスクラップが理想の成分である場合との成分の差異を分析する
請求項１から４のいずれか一項に記載のスクラップ分析方法。 After being able to measure the pressure due to the presence of scrap by the measurement mechanism that measures the pressure,
Predetermined types that are predetermined ideal components (forgeable rollers (compounding Kozan), new cut scraps (including new press)), heavy scraps (HS1, HS2, H1, H2, etc.), shredder scraps, press scraps, scales Of scrap, etc.)
According to the mass distribution (position (X position, Y position, Z position) and mass combination) in a predetermined range,
Measuring in advance the degree of change in the pressure due to a change in the predetermined magnetic field (the action of the magnetic field on the predetermined range may vary depending on the position within the predetermined range);
A change in the predetermined magnetic field is applied to scraps of the same type (including cases of similar types; the same applies hereinafter) and the same distribution (including cases of similar distributions; the same applies hereinafter) to respond to changes in the magnetic fields. Measure the degree of change of the pressure by the measuring mechanism,
The degree of change in the pressure,
By comparing with the degree of change in the pressure in the case of the ideal component measured in advance,
The scrap analysis method according to any one of claims 1 to 4, wherein a difference in a component from a case where the scrap of the same type and the same distribution is an ideal component is analyzed.
請求項１から５のいずれか一項に記載のスクラップ分析方法。 The scrap analysis method according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure is gravity due to the weight of the scrap.
磁界の影響を受けない素材であることを特徴とする
請求項１から６のいずれか一項に記載のスクラップ分析方法。 The material that holds the scrap
The scrap analysis method according to any one of claims 1 to 6, wherein the scrap analysis method is a material that is not affected by a magnetic field.
圧力を計測するための重量計と
を有し、
運搬対象のスクラップを請求項１から７に記載のスクラップ分析方法によって分析できる運搬機械（運搬車両、運搬船、運搬飛行機、リフティングマグネット、マグネットつきユンボ等を当然に含む）。 A magnetic field change generation mechanism for performing a magnetic field change;
A weighing scale for measuring pressure, and
A transport machine capable of analyzing scrap to be transported by the scrap analysis method according to claims 1 to 7 (including naturally a transport vehicle, a transport ship, a transport plane, a lifting magnet, a magnet-equipped yumbo, etc.).
圧力を計測するための重量計と
を有し、
運搬対象のスクラップを請求項１から７に記載のスクラップ分析方法によって分析できる計量機械。 A magnetic field change generation mechanism for performing a magnetic field change;
A weighing scale for measuring pressure, and
A weighing machine capable of analyzing scrap to be transported by the scrap analysis method according to claim 1.
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