JP2024522545A - 機械可読マーキングによる連続的な迅速金属選別 - Google Patents
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Abstract
混合された金属スクラップを選別するための方法及びシステムは、まず、金属スクラップの各物品の選別属性を判定し、次いで、この選別属性に従って、各物品に機械可読または視覚的に識別可能なマークを付けてもよい。混合された金属スクラップの物品は、一連のセンサを使用して物品をスキャンして機械可読マークを探し、高スループット搬送装置に沿って選別されることができ、マークされた物品を機械可読マークの検出に基づいて適切な選別先に迅速に選別することができ、選別ステップで金属分析器による反復識別を必要としない。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年6月10日に出願され、CONTINUOUS RAPID METAL SORTING VIA MACHINE-READABLE MARKINGと題された米国仮出願第63/202,408号の利益及びそれに対する優先権を主張するものであり、この仮出願の内容全体をあらゆる目的のため参照により本明細書に援用する。
本出願は、2021年6月10日に出願され、CONTINUOUS RAPID METAL SORTING VIA MACHINE-READABLE MARKINGと題された米国仮出願第63/202,408号の利益及びそれに対する優先権を主張するものであり、この仮出願の内容全体をあらゆる目的のため参照により本明細書に援用する。
本開示は、一般に、リサイクル可能な材料、特に金属スクラップを効率的に選別するための方法及びシステムに関する。
あらゆる形態のリサイクルのネックは、異なる特性を有する、または異なるリサイクルプロセスを必要とする、リサイクル可能な材料を確実に識別して選別することである。金属部品が、互いに類似しているように見えるが、異なる金属または金属合金から構成されており、それらが、リサイクル可能となる前に分離されなければならない、混合金属をリサイクルするという文脈では、選別ステップは特に困難である。混合金属スクラップを選別するための既存のプロセスには、金属スクラップを1つ1つスキャンし、分析器を使用して金属を識別し、次いで分析直後に二分選別の決定を行って、金属が特定の基準を満たす場合に、その金属を選別先に向けることが含まれる。多くの場合、このプロセスは、リサイクル可能な材料が適切な行き先に選別されるまでに、分析及び再識別の多くのステップを含み、したがってリサイクルプロセスの重大なネックとなる。
包含される本発明の実施形態は、本概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の種々の態様の大まかな概略であり、以下の詳細な説明セクションでさらに説明するコンセプトの一部を紹介している。この発明の概要は、特許請求される主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用することも意図していない。主題は、明細書全体、図面のいずれかまたは全て、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
一態様では、本開示は、金属スクラップを選別するためのシステム及び方法を記載しており、このシステム及び方法によって、金属スクラップの選別属性を判定するために、金属スクラップは、金属分析器に搬送される。適切な選別属性には、例えば、金属の種類、合金の種類、または合金系列が含まれ得る。各金属スクラップの物品は、その後、選別属性に応じて機械可読のまたは視覚的に識別可能なマーキングでマーキングされ、次いで、選別のため迅速搬送装置に搬送される。混合金属スクラップの物品は、マーキングデバイスによって付着された機械可読マークを検出するために迅速搬送装置に沿って配置されたセンサを使用して、繰り返しの識別を要することなく、迅速搬送装置に沿って選別される。これらのセンサはまた、各金属スクラップの物品が、物品を一連の選別先に向けるための選別基準を満たすかどうかを判定する。いくつかの態様によれば、迅速搬送装置は、金属スクラップの物品を複数の場所を通過させ、この複数の場所において、物品は、選別のために物品を指定するマーキングをスキャンされ得るとともに、物品は、物品の選別基準に適合する選別先へ物品を振り向けるために、適切な場所に配置されたアクチュエータによって、迅速搬送装置から取り出され得る。開示された方法及びシステムは、機械可読マークの検出に基づいて、また選別ステップにおいて金属分析器による繰り返し識別を必要とすることなく、マーキングされた物品を適切な選別先へ迅速に選別することを提供する。
本明細書に説明される様々な実施態様は、追加のシステム、方法、特徴、及び利点を含み得、これらは、必ずしも本明細書で明示的に開示できないが、以下の詳細な説明及び添付の図面を検討すれば、当業者に明らかであろう。全てのこのようなシステム、方法、特徴、及び利点が、本開示の中に含まれ、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
本明細書は以下の添付図を参照する。添付図では、異なる図において同様の参照数字を使用した場合、同様または類似の構成要素を例示することが意図されている。
本明細書では、リサイクル可能材料を選別する方法及びシステムについて説明する。開示された方法及びシステムは、混合金属スクラップまたは混合スクラップアルミニウムの物品を選別するのに特に有用であり得る。この方法及びシステムは、連続選別プロセスを含み、この連続選別プロセスは、各物品(例えば、金属スクラップの特定の合金または他の特性)の選別属性を判定することと、次いで、各金属スクラップの物品に、選別属性を迅速に識別するために使用できる視覚的に識別可能なマーク及び/または機械可読マークをマーキングすることとを含む。選別方法及び選別システムの第2の段階では、混合金属スクラップの物品は、一連のセンサ及びアクチュエータを通過して迅速に搬送され得、この場合、各アクチュエータは、物品を、同じ選別属性を有する金属スクラップの他の物品と共に一連の選別先へ選別するために、アクチュエータを介して搬送装置から取り出すことができる場所に展開されている。アクチュエータは、搬送装置に沿った各場所に展開されているセンサが、特定の選別属性に従って金属スクラップの物品がマーキングされていることを検出すると、自動化された選別システムによってトリガされ得る。
本明細書に記載の方法及びシステムは、金属分析によって識別可能であるが、サイズまたは密度のような他の特性によって容易に識別可能ではない属性に従って、特にリサイクルするための金属スクラップを選別する、より効率的な手段を提供する。例えば異なる種類のアルミニウム合金を識別して選別するための既存の選別システムでは、選別システムは、アルミニウムスクラップの物品を分析し、その後、分析の結果に従って物品を選別すべきかどうかを直ちに判定しなければならない。これらの選別システムは、その後の各分析及び各選別ステーションで、物品が特定の組成を有するかどうかの二分判定を繰り返すことを含む。実際には、そのような選別システムは、システムが処理できるアルミニウム合金毎に追加の識別ステップが行われなければならず、一連の分析器が必要であり、分析器のスループットによって制限された速度で選別処理が行われる必要があるので、レート制限下にある。これに対して、本明細書に記載の方法及びシステムによって、低速移動するコンベヤに沿って実行可能なただ1つの識別ステップと、その後に続くマーキングステップとが可能となり、複数の分析器を並列に設けることによって、または識別ステップ及びマーキングステップを複数のコンベヤ上で実行することによって、識別ステップのスループットを高めることができる。したがって選別ステップを識別から切り離すことができ、高速コンベヤ、重力送りシュート、または他の適切な搬送装置などのより高スループットの搬送装置を用いて選別ステップを実施することができる。金属スクラップの各物品に関連付けられている選別属性の識別は、マーキングを用いて、追加の分析を要することなく、高スループットの搬送装置に沿って行われ得、それに応じて自動選別がより高速度で行われ得る。本明細書で提供されるシステム及び方法により、他の様々な利益及び利点が実現され得、上述の利点は限定的であると見なされるべきではない。
図1は、様々な実施形態による、リサイクル可能な金属スクラップを選別するためのシステム100を示す高水準側面図である。システム100は、金属分析器113による分析、及びそれに続くマーキングデバイス115による、選別属性のマーキングのために、混合金属スクラップの物品を搬送するためのコンベヤ101を含む。次いで、コンベヤ101は、マーキングした混合金属スクラップの物品を高スループット搬送装置103上に置き、この高スループット搬送装置103から金属スクラップの物品が選別される。高スループット搬送装置103は、傾斜したシュート、高速コンベヤ、傾斜したローラアセンブリ、または他の適切な高スループット搬送装置などであるが、これらに限定されない、金属スクラップの物品の迅速な移動に対応する任意の適切なシュートまたはコンベヤを含み得る。いくつかの実施形態によれば、迅速搬送装置103は、例えば低摩擦表面コーティング、油、またはこれらに類するものを用いて、金属スクラップの物品を処理することができる速度を上げるように処理されてもよい。
高スループット搬送装置103から実施される選別プロセスは、連続プロセスにおいて混合金属スクラップの物品を、一連のセンサ117(センサ117a、117b、117cなどであり、任意の適切な数の直列のセンサが含まれ得る)に通過させることを含み、各センサは、アクチュエータ119(例えば、アクチュエータ119a、119b、119cなどであるが、より多いもしくはより少ないアクチュエータが用いられ得る)に関連付けられる。アクチュエータ119は、選別のために混合金属スクラップの物品を、任意の適切な数の選別先109(選別先109a、109b、109cなど)のうちの1つに移動させるために、高スループット搬送装置103に沿って配置されており、各選別先109は、特定の選別属性を有する金属スクラップを受け入れるために指定されている。高スループット搬送装置103は、選別先109の直上に配置されて、選別された金属スクラップを適切な選別先109に直ちに蓄積させることを容易にすることができ、及び/または高スループット搬送装置103は、選別物品をそれぞれ選別先109a,109b,109cに向かわせるための一連のパス、コンベヤ、またはシュート(例えばシュート105a,105b,105cなど)に接続することができる。システム100は、サポートされている選別基準のいずれも満たさない、または何らかの他の理由でシステム100による検出を回避して、高スループット搬送装置103の最終出口経路107に進む混合金属スクラップを受け取る最終選別先111を含み得る。
分析器113、マーキングデバイス115、センサ117、及びアクチュエータ119の機能は、少なくとも1つのプロセッサ123を含み、非一時的な不揮発性メモリデバイス125に記憶された実行可能な命令によって動作するコントローラ121の制御下で自動化され得る。様々な実施形態によれば、コントローラ121は、システム100の電気機械構成要素に直接的または間接的に、例えば無線ネットワークなどのネットワーク127を介して接続されている単一のコンピュータシステムであってよい。様々な他の実施形態によれば、コントローラ121は、分析器113、マーキングデバイス115、センサ117、及びアクチュエータ119を制御するために協働する任意の適切な数のローカル及びリモートのコンピューティングシステムで構成されてもよく、これらは全て、ネットワーク127を介して直接的または間接的に互いに接続され得る。
分析器113は、金属タイプを検出すること、または金属スクラップの物品の組成を判定すること、または他の方法で金属スクラップの選別属性を識別することができる、任意の適切な金属分析器を含み得る。いくつかの実施形態によれば、金属スクラップの選別属性は、特定の金属合金または一連の金属物品であり得る。例えば、いくつかの特定の実施形態によれば、分析器113は、金属スクラップのアルミニウム合金の種類、例えば特定の合金または合金系列、例えば1xxx系列のアルミニウム合金、2xxx系列のアルミニウム合金、3xxx系列のアルミニウム合金、4xxx系列のアルミニウム合金、5xxx系列のアルミニウム合金、6xxx系列のアルミニウム合金、7xxx系列のアルミニウム合金、または8xxx系列のアルミニウム合金を判定するための金属分析器であり得る。適切な分析器としては、レーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS)金属分析器、X線蛍光(XRF)金属分析器、X線追跡(XRT)金属分析器、または即発ガンマ線中性子放射化分析器(PGNAA)が挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、分析器113は、金属スクラップの物品の選別属性を、ミリ秒のオーダの時間で、かつ物品から約300mmまでの範囲で判定し得る。選別システム100のスループットの増大は、コンベヤ101に沿って複数の分析器113を備え、これらの分析器113が、異なる物品がコンベヤ101に沿って通過する際にそれらを分析し得るようにすることによって、達成され得る。少なくとも1つの実施形態によれば、分析器113は、少なくとも2つのLIBSまたは他の金属分析器を並行して含み得るが、任意の数の分析器113を含んでもよい。
各金属物品が分析器113によって分析された後、コンベヤ101は、物品をマーキングデバイス115に搬送し得、マーキングデバイス115は、分析器113によって識別された物品の選別属性に従って、物品に視覚的に識別可能なマーキング及び/または機械可読のマーキングを施す。様々な実施形態によれば、マーキングデバイス115は、エアロゾル化された塗料を金属スクラップ物品上の点または領域に向けるように構成された塗料噴霧器、塗料のカプセルを金属スクラップ物品の点または領域に向けるように構成されたペレットガン、金属スクラップ物品のパターンまたはマークをエッチングするように構成されたレーザ、物品にインクもしくは塗料のパターン、物理タグ、RFIDタグ、または任意の他の適切な機械可読のもしくは視覚的に識別可能なマークをスタンプするように構成されたロボットデバイス、あるいは金属スクラップの物品に機械可読のまたは視覚的に識別可能なマークを付けるための任意の他の適切なマーキングデバイスを含み得る。
いくつかの実施形態によれば、マーキングデバイス115は、2つ以上の色を含む塗料のパターンを物品に付与するように構成され得る。システム100が設計されている選別属性の数に応じて、マーキングデバイス115は、各選別属性を示すために異なる色で物品を色コード化してもよく、または選別属性を示すために2つ以上の異なる色のパターンで物品を色コード化してもよい。いくつかの実施形態によれば、マーキングデバイス115は、人間のオペレータまたは光学センサのいずれかによって識別可能な可視スペクトルの色で物品をコード化可能である。代わりにまたは組み合わせて、マーキングデバイス115は、適切な光学センサによって検出可能な紫外線塗料または蛍光塗料で物品をコード化してもよい。可視スペクトルの外側または蛍光を用いたカラーコーディングの使用は、金属スクラップの物品におけるあらゆる既存の塗料または変色による干渉を回避するために使用されてもよい。
少なくとも1つの実施形態によれば、分析器113とマーキングデバイス115とが同じデバイスに含まれてもよく、例えば一部の金属分析器が、金属スクラップの物品を分析すること、及びレーザエッチングすることの両方を行い得る。例えばLIBS分析器は、金属スクラップの物品の選別属性を判定し、次いで、レーザを用いて金属物品上のマークのパターンをエッチングすることによって、分析とマーキング機能との両方を実施し得る。
センサ117は、マーキングデバイス115によって金属スクラップの物品に配置されたマーキングの種類を迅速に読み取り得る、任意の適切な自動センサを含み得る。様々な実施形態によれば、マーキングデバイス115が、金属スクラップの物品に色またはパターンをペイントする場合、センサ117は、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置103に沿って通過するときに、それらの物品の画像を取得する一連のカメラを含む。肯定的な識別に必要とされる塗料の量は、非常に小さくてもよく、例えば、3mm~30mmの範囲の直径を有してもよい。キャプチャされた画像は、コントローラ121によって迅速に処理され、高スループット搬送装置103に沿った各位置において、物品が特定の選別先109のための選別属性を有することを識別するマーキングを含むかどうかを判定する。カメラは、マーキングデバイス115が金属スクラップの各物品上のマークのパターンをエッチングするとき、またはマーキングが視覚的に識別可能であるあらゆる場合に、センサ117として使用され得る。いくつかの代替的な実施形態では、マーキングが機械可読コードまたはRFIDタグである場合、センサ117はコードリーダまたはRFIDセンサを含み得る。
アクチュエータ119は、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置103に沿って通過するときに、それらの物品を迅速に移動させ得る空圧機構を含む、任意の適切な電気機械式作動機構を含み得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ119は、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置103の片側に押し出すように構成された、高スループット搬送装置103から物品を落とすように構成された、または高スループット搬送装置103から分岐し得る一連の代替経路またはシュート105のいずれか1つに物品を高スループット搬送装置103から振り向けるように構成された、空圧式アクチュエータである。アクチュエータ119は、好ましくは、金属スクラップの物品を迅速に移動させるように構成されており、いずれかの1つの物品を移動させたときに、高スループット搬送装置103に沿った後続のいずれの物品の通過も妨げない程度に十分に速く開始位置に戻るように構成されている。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ119を循環させるための時間は、10ms~1000ms、または100ms~1000msのオーダであり得る。
本明細書で説明するシステム及び方法は、分析器113、マーカ115、ならびにセンサ117a~117c及びアクチュエータ119a~119cの各段の単一の具体例を参照するが、これらのシステム及び方法が、並列及び同時の分析、マーキング、センシング及び選別に対応し得ることに留意されたい。例えば、分析器113は、多数の金属スクラップの物品の流れを同時にかつ並行して処理するために、第1の搬送装置101全体にわたって並行して動作する複数の、場合によっては多数の分析器を含み得る。同様に、マーカ115は、分析された金属スクラップの物品を同時にかつ並行したプロセスでマーキングするために、分析器113に関連付けられた複数の、場合によっては多数の個々のマーカを含み得る。個々の分析器及びマーカの数は、それぞれの処理能力によるが、必ずしも等しくない。同様に、センサ117a~117cの各段は、高スループット搬送装置103の領域をカバーするように並列に動作する複数の、場合によっては多数の個々のセンサを含み得、アクチュエータ119a~119cの各段は、複数の金属スクラップ物品が同時に高スループット搬送装置に沿って通過し得るように、個々の金属スクラップの物品を選択的に振り向けるいくつかの、場合によっては多数の個々のセンサを含み得る。代わりに、または上記と組み合わせて、複数の高スループット搬送装置103は、物理的な選別スペースを広げ、物理的な選別段階が本来であればプロセスのネックになるシステムにおいて、選別プロセスを加速させるために、各第1の搬送装置101から始まり得る。これとは逆に、複数の第1の搬送装置101は、分析/マーキング段階が本来であればプロセスのネックとなるシステムにおいて、単一の高スループット搬送装置103に送り込まれ得る。同時及び並列のシステム構成部分における同様の変形形態は、以下に開示する以下のシステム及び方法にも同様に適用可能である。
図2は、様々な実施形態による、金属分析及びマーキングシステム200を含む、図1のシステムに適合する態様を示す側面図である。分析及びマーキングシステム200は、金属スクラップの物品202を、分析器アセンブリ213を通して、その後マーキングアセンブリ215を通して搬送するように構成されたコンベヤ201を含む。(図1~図4の間で同様の数は同様の構成要素を示すことに留意されたい。)分析器アセンブリ213は、任意の適切な数及び任意のタイプの金属分析器、例えば、分析器229を含み得る。分析器229は、例えば、任意の適切な分光分析または他の迅速な分析法によって、金属スクラップ202の物品に関する組成情報を取得する。例えば、分析器229がLIBS金属分析器である場合には、分析ステップは、金属スクラップの物品202の表面上の点にレーザを照射することと、照射された点から検出器によって分光情報を取得することとを含む。適切な分析器としては、レーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS)、X線蛍光(XRF)、X線追跡(XRT)、及び即発ガンマ線中性子放射化(PGNA)が挙げられ得るが、これらに限定されない。
分析器229によって取得された組成または他の識別情報は、金属スクラップの物品202に関連する選別属性を判定するためにコントローラ221によって解釈される。次いでコントローラ221は、判定された選別属性に基づき、金属スクラップの物品202に適切なマークを付与するように、マーキングアセンブリ215に指示し得る。いくつかの実施形態によれば、マーキングアセンブリ215は、金属スクラップの物品202がマーキングのために適切な位置にあることを検出するセンサ233と、金属スクラップの物品202にマーク235を付与するためのマーキングデバイス231とを含み得る。マーキングデバイス231は、例えば、加圧エアロゾル、塗料カプセルを放出するための任意の適切な塗料堆積デバイス、または塗料滴を高速で放出するカートリッジシステムを含み得る。様々な選択肢によれば、マーキングデバイスは、レーザを含み得、または物理的なタグまたはRFIDタグを付与するためにロボットデバイスを含み得る。
図3は、混合金属選別システム300を含む、図1のシステムと適合する態様を示す上面図である。混合金属選別システム300は、傾斜したシュート、高速コンベヤ、ローラセット、または他の適切な高スループット搬送装置などを含むが、これらに限定されない、高スループット搬送装置303を含む。マーキングされた金属スクラップの物品202が高スループット搬送装置303に沿って通過する際に、マーキングされた金属スクラップの物品202は、任意の適切な数のセンサ318(センサ318a、318bなど)を含み得る一連の検知ステーション317を通過することになる。センサ318は、マーキングされた物品202上に配置されたマーキング235の種類を検出するための任意の適切なセンサを含み得る。いくつかの実施形態によれば、センサ318は、システム300がマーキング235を見逃す可能性を低減するために、マーキングされた物品202の複数の角度を見るように配置可能なカメラである。コントローラ221と連携して、センサ318は、マーキング235を検出し、マーキングされた物品202が特定の選別先への出口経路305へ選別されるのに適格であるかどうか、またはマーキングされた物品202が適格でないかどうかを判定し得、この場合には、マーキングされた物品が、高スループット搬送装置303の主経路341に沿って進み続け得る。様々な実施形態によれば、分析器アセンブリ213(図2)を通過する全ての物品がマーキングされる必要はない。例えば、小片(閾値サイズよりも小さい)、有機物、または選別の対象以外の金属をマーキングから省いて、選別システム300の終端部に通過させてもよい。いくつかの実施形態では、出口経路305は、単純に高スループット搬送装置303の側方からの排出であり得る。代替的に、出口経路305は、異なるシュートまたは高速コンベヤを含み得る。
混合金属選別システム300が、マーキングされた物品202がマーキング235に基づいて選別に適格であると判定した場合には、コントローラ221は、アクチュエータ319に対して、マーキングされた物品を出口経路305に沿って高スループット搬送装置303から押し出すように指示する。任意の適切な電気機械式または空圧式のアクチュエータを使用してよい。少なくとも1つの実施形態によれば、アクチュエータ319は、パネル339に接続された空圧式アクチュエータ337を含み、この空圧式アクチュエータ337によって作動されると、マーキングされた物品202を押し、または別の方法で、マーキングされた物品の経路を妨害して、出口経路305に沿ってマーキングされた物品を押す。
図4は、様々な実施形態による、リサイクル可能な金属スクラップを選別するための第2のシステム400を示す高水準側面図である。システム400は、金属分析器413による分析と、その後の選別属性のマーキングデバイス415によるマーキングとのために、混合金属スクラップの物品を搬送するためのコンベヤ401を含み、これらは、図1に示す分析器113及びマーキングデバイス115と同様に機能する。続いて、コンベヤ401は、マーキングされた混合金属スクラップの物品を高スループット搬送装置403上に置き、そこから金属スクラップの物品が選別される。高スループット搬送装置403は、傾斜したシュート、高速コンベヤ、傾斜したローラアセンブリ、または他の適切な高スループット搬送装置などであるが、これらに限定されない、金属スクラップの物品の迅速な移動に対応する任意の適切なシュートまたはコンベヤを含み得る。いくつかの実施形態によれば、迅速搬送装置403は、例えば低摩擦表面コーティング、油、またはこれらに類するものを用いて、金属スクラップの物品を処理することができる速度を上げるように処理されてもよい。
高スループット搬送装置403から実施される選別プロセスは、連続プロセスにおいて混合金属スクラップの物品を、一連のセンサ417(センサ417a、417b、417cなどであり、任意の適切な数の直列のセンサが含まれ得る)に通過させることを含み、各センサは、作動可能パネル(例えば、パネル439a、439b、439cなどであるが、搬送装置403に沿って互いに平行に配置されたパネルを含め、より多いもしくはより少ないパネルが用いられ得る)に関連付けられる。アクチュエータ437a、437b、437cによって作動させられたときに搬送装置の下方に混合金属スクラップの物品を落下させることによって、選別のための混合金属スクラップの物品を、任意の適切な数の選別先409のうちの1つ(選別先409a、409b、409cなど)に移動させるように、パネル439は、高スループット搬送装置403に沿って配置されている。各選別先409は、特定の選別属性を有する金属スクラップを受け取るために指定されており、任意の適切な数の選別先を使用することができ、同様に、任意の適切な数のパネル439及び対応するアクチュエータ327を使用することができる。パネル439及びアクチュエータ437の個数を、選別先409の個数に合わせることができ、または、複数のパネルが並行して配置されて、特定の選別先に至る場合には、選別先の個数を超えてもよい。高スループット搬送装置403は、選別先409の直上に配置されて、選別された金属スクラップを適切な選別先409に直ちに蓄積させることを容易にすることができ、及び/または高スループット搬送装置403は、選別物品をそれぞれ選別先409a、409b、409cに向かわせるための一連のパス、コンベヤ、またはシュートに接続することができる。システム400は、サポートされている選別基準のいずれも満たさない、または何らかの他の理由でシステム400による検出を回避して、高スループット搬送装置403の最終出口経路407に進む混合金属スクラップを受け取る最終選別先411を含み得る。
分析器413、マーキングデバイス415、センサ417、及びアクチュエータ439の機能は、少なくとも1つのプロセッサ423を含み、非一時的な不揮発性メモリデバイス425に記憶された実行可能な命令によって動作するコントローラ421の制御下で自動化され得る。様々な実施形態によれば、コントローラ421は、システム400の電気機械構成要素に直接的または間接的に、例えば無線ネットワークなどのネットワーク427を介して接続されている単一のコンピュータシステムであってよい。様々な他の実施形態によれば、コントローラ421は、分析器413、マーキングデバイス415、センサ417、及びアクチュエータ437を制御するために協働する任意の適切な数のローカル及びリモートのコンピューティングシステムで構成されてもよく、これらは全て、ネットワーク427を介して直接的または間接的に互いに接続され得る。
分析器413は、金属タイプを検出すること、または金属スクラップの物品の組成を判定すること、または他の方法で金属スクラップの選別属性を識別することができる、任意の適切な金属分析器を含み得る。いくつかの実施形態によれば、金属スクラップの選別属性は、特定の金属合金または一連の金属物品であり得る。例えば、いくつかの特定の実施形態によれば、分析器413は、金属スクラップのアルミニウム合金の種類、例えば特定の合金または合金系列、例えば4xxx系列のアルミニウム合金、2xxx系列のアルミニウム合金、3xxx系列のアルミニウム合金、4xxx系列のアルミニウム合金、5xxx系列のアルミニウム合金、6xxx系列のアルミニウム合金、7xxx系列のアルミニウム合金、または8xxx系列のアルミニウム合金を判定するための金属分析器であり得る。適切な分析器としては、レーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS)金属分析器、X線蛍光(XRF)金属分析器、X線追跡(XRT)金属分析器、または即発ガンマ線中性子放射化分析器(PGNAA)が挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態によれば、分析器413は、金属スクラップの物品の選別属性を、ミリ秒のオーダの時間で、かつ物品から約300mmまでの範囲で判定し得る。選別システム400のスループットの増大は、コンベヤ401に沿って複数の分析器413を備え、これらの分析器413が、異なる物品がコンベヤ401に沿って通過する際にそれらを分析し得るようにすることによって、達成され得る。少なくとも1つの実施形態によれば、分析器413は、少なくとも2つのLIBSまたは他の金属分析器を並行して含み得るが、任意の数の分析器413を含み得る。
各金属物品が分析器413によって分析された後、コンベヤ401は、物品をマーキングデバイス415に搬送し得、マーキングデバイス415は、分析器413によって識別された物品の選別属性に従って、物品に視覚的に識別可能なマーキング及び/または機械可読のマーキングを施す。様々な実施形態によれば、マーキングデバイス415は、エアロゾル化された塗料を金属スクラップ物品上の点または領域に向けるように構成された塗料噴霧器、塗料のカプセルを金属スクラップ物品の点または領域に向けるように構成されたペレットガン、金属スクラップ物品のパターンまたはマークをエッチングするように構成されたレーザ、物品にインクもしくは塗料のパターン、物理タグ、RFIDタグ、または任意の他の適切な機械可読のもしくは視覚的に識別可能なマークをスタンプするように構成されたロボットデバイス、あるいは金属スクラップの物品に機械可読のまたは視覚的に識別可能なマークを付けるための任意の他の適切なマーキングデバイスを含み得る。
いくつかの実施形態によれば、マーキングデバイス415は、2つ以上の色を含む塗料のパターンを物品に付与するように構成され得る。システム400が設計されている選別属性の数に応じて、マーキングデバイス415は、各選別属性を示すために異なる色で物品を色コード化してもよく、または選別属性を示すために2つ以上の異なる色のパターンで物品を色コード化してもよい。いくつかの実施形態によれば、マーキングデバイス415は、人間のオペレータまたは光学センサのいずれかによって識別可能な可視スペクトルの色で物品をコード化可能である。代わりにまたは組み合わせて、マーキングデバイス415は、適切な光学センサによって検出可能な紫外線塗料または蛍光塗料で物品をコード化してもよい。可視スペクトルの外側または蛍光を用いたカラーコーディングの使用は、金属スクラップの物品におけるあらゆる既存の塗料または変色による干渉を回避するために使用されてもよい。
少なくとも1つの実施形態によれば、分析器413とマーキングデバイス415とが同じデバイスに含まれてもよく、例えば一部の金属分析器が、金属スクラップの物品を分析すること、及びレーザエッチングすることの両方を行い得る。例えばLIBS分析器は、金属スクラップの物品の選別属性を判定し、次いで、レーザを用いて金属物品上のマークのパターンをエッチングすることによって、分析とマーキング機能との両方を実施し得る。
センサ417は、マーキングデバイス415によって金属スクラップの物品に配置されたマーキングの種類を迅速に読み取り得る、任意の適切な自動センサを含み得る。様々な実施形態によれば、マーキングデバイス415が、金属スクラップの物品に色またはパターンをペイントする場合、センサ417は、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置403に沿って通過するときに、それらの物品の画像を取得する一連のカメラを含む。肯定的な識別に必要とされる塗料の量は、非常に小さくてもよく、例えば、3mm~30mmの範囲の直径を有してもよい。キャプチャされた画像は、コントローラ421によって迅速に処理され、高スループット搬送装置403に沿った各位置において、物品が特定の選別先409のための選別属性を有することを識別するマーキングを含むかどうかを判定する。カメラは、マーキングデバイス415が金属スクラップの各物品上のマークのパターンをエッチングするとき、またはマーキングが視覚的に識別可能であるあらゆる場合に、センサ417として使用され得る。いくつかの代替的な実施形態では、マーキングが機械可読コードまたはRFIDタグである場合、センサ417はコードリーダまたはRFIDセンサを含み得る。
アクチュエータ439は、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置403に沿って通過するときに、それらの物品を迅速に移動させ得る空圧機構を含む、任意の適切な電気機械式作動機構を含み得る。例えば、いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ439は、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置403の片側に押し出すように構成された、高スループット搬送装置403から物品を落とすように構成された、または高スループット搬送装置403から分岐し得る一連の代替経路またはシュート405のいずれか1つに物品を高スループット搬送装置403から振り向けるように構成された、空圧式アクチュエータである。アクチュエータ439は、好ましくは、金属スクラップの物品を迅速に移動させるように構成されており、いずれかの1つの物品を移動させたときに、高スループット搬送装置403に沿った後続のいずれの物品の通過も妨げない程度に十分に速く開始位置に戻るように構成されている。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ439を循環させるための時間は、10ms~1000ms、または100ms~1000msのオーダであり得る。
図5は、混合金属選別システム500を含む、図4のシステムと適合する態様を示す上面図である。混合金属選別システム500は、傾斜したシュート、高速コンベヤ、ローラセット、または他の適切な高スループット搬送装置などを含むが、これらに限定されない、高スループット搬送装置503を含む。マーキングされた金属スクラップの物品202が高スループット搬送装置503に沿って通過する際に、マーキングされた金属スクラップの物品202は、任意の適切な数のセンサ518(センサ518a、518bなど)を含み得る一連の検知ステーション517を通過することになる。センサ518は、マーキングされた物品202上に配置されたマーキング235の種類を検出するための任意の適切なセンサを含み得る。いくつかの実施形態によれば、センサ518は、システム500がマーキング235を見逃す可能性を低減するために、マーキングされた物品202の複数の角度を見るように配置可能なカメラである。コントローラ221と連携して、センサ518は、マーキング235を検出し、マーキングされた物品202が特定の選別先への出口経路505へ選別されるのに適格であるかどうか、またはマーキングされた物品202が適格でないかどうかを判定し得、この場合には、マーキングされた物品が、高スループット搬送装置503の主経路541に沿って進み続け得る。様々な実施形態によれば、分析器アセンブリ213(図2)を通過する全ての物品がマーキングされる必要はない。例えば、小片(閾値サイズよりも小さい)、有機物、または選別の対象以外の金属をマーキングから省いて、選別システム500の終端部に通過させてもよい。いくつかの実施形態では、出口経路505は、単純に高スループット搬送装置503の下からの排出であり得る。代替的に、出口経路505は、落下した物品を捕捉してそれを選別先に送る異なるシュートまたは高速コンベヤを含み得る。
混合金属選別システム500が、マーキングされた物品202がマーキング235に基づいて選別に適格であると判定した場合には、コントローラ221は、アクチュエータ537に対して、出口経路505に沿ってパネル439を後退させるように指示する。任意の適切な電気機械式または空圧式のアクチュエータを使用してよい。少なくとも1つの実施形態によれば、アクチュエータ537は空気圧式であるが、択一的なアクチュエータは電気機械式、液圧式であってもよいし、または任意の他の適切な作動方法を使用してもよい。
選別システムのスループット及び効率をさらに高めるために、高スループット搬送装置の構造における変形形態(103、図1、303、図3、403、図4、または503、図5)を使用してもよい。例えば、図6は、様々な実施形態による、高スループット搬送装置603がギャップ604によって分離された複数のセグメントを含むリサイクル可能な金属スクラップを選別するための同様のシステム600を示す高水準側面図である。
システム600は、金属分析器613による分析と、その後のマーキングデバイス615によるマーキングとのために、混合金属スクラップの物品を搬送するためのコンベヤ601を含み、図1のシステム100または図2のシステム200を参照して説明した分析及びマーキングの態様と同様である。続いて、コンベヤ601は、マーキングされた混合金属スクラップの物品を高スループット搬送装置603上に置き、そこから金属スクラップの物品が選別される。
高スループット搬送装置603から実施される選別プロセスは、連続プロセスにおいて混合金属スクラップの物品を、一連のセンサ617(センサ617a、617b、617cなどであるが、任意の適切な数の直列のセンサが用いられ得る)に通過させることを含み、各センサは、アクチュエータ6439(例えば、アクチュエータ6439a、6439b、6439cなどであるが、より多いもしくはより少ないアクチュエータが用いられ得る)に関連付けられる。図1の高スループット搬送装置103とは異なり、高スループット搬送装置603は、一連のギャップ604(ギャップ604a、604b、604cなど)金属スクラップの物品がギャップを通過できるような大きさのギャップによって分断されているが、高スループット搬送装置603を妨げられることなく通過する物品が、最終選別先611に至る最終出口経路607までずっと続くように、互いに対して位置決めされている。
センサ617は、マーキングデバイス615によって金属スクラップの物品に配置されたマーキングの種類を迅速に読み取り得る、任意の適切な自動センサを含み得る。様々な実施形態によれば、マーキングデバイス615が、金属スクラップの物品に色またはパターンをペイントする場合、センサ617は、物品が高スループット搬送装置603に沿って通過するときに、それらの物品の画像を取得する一連のカメラを含む。キャプチャされた画像は、コントローラ621によって迅速に処理され、高スループット搬送装置に沿った各位置において、物品が特定の選別先のための選別属性を有することを識別するマーキングを含むかどうかを判定する。カメラは、マーキングデバイス615が各物品上のマークのパターンをエッチングする場合、またはマーキングが視覚的に識別可能であるあらゆる場合に、センサ617として使用され得る。いくつかの代替的な実施形態では、マーキングが機械可読コードまたはRFIDタグである場合、センサ617はコードリーダまたはRFIDセンサを含み得る。
アクチュエータ6439a、6439b、6439cは、高スループット搬送装置603に沿って配置され、混合金属スクラップの物品を減速または移動させて、物品を任意の適切な数の選別先609a、609b、609cなどの1つに選別するためのギャップ604の1つを通って落下させる一連の加圧ノズルであってもよく、各選別先は、特定の選別属性を有する金属スクラップを受け入れるために指定されている。高スループット搬送装置603は、選別先609の直上に配置されて、選別された金属スクラップを適切な選別先に直ちに蓄積させることを容易にすることができ、または選別された物品を選別先609a、609b、609cにそれぞれ導くための一連の経路、コンベヤ、またはシュート605a、605b、605cと接続することができる。システム600は、サポートされている選別基準のいずれも満たさない、または何らかの他の理由で選別システムによる検出を回避して、高スループット搬送装置603の最終出口経路607に進む混合金属スクラップを受け取る最終選別先611を含み得る。
図7~図9は、金属分離プロセスまたはリサイクルプロセスの全体的な効率を向上させるために金属スクラップを選別するプロセスの様々な実施例を示す。プロセス700、800、または900(または本明細書に記載の他のプロセス、またはそれらの変形及び/または組み合わせ)の一部または全ては、実行可能命令で構成された1つ以上のコンピュータシステムの制御下で実行されてもよく、ハードウェアまたはその組み合わせによって、1つ以上のプロセッサ上で集合的に実行されるコード(例えば、実行可能命令、1つ以上のコンピュータプログラム、または1つ以上のアプリケーション)として実装されてもよい。コードは、例えば、1つ以上のプロセッサによって実行可能な複数の命令を含むコンピュータプログラムの形で、コンピュータ可読記憶媒体に格納され得る。コンピュータ可読記憶媒体は非一過性であり得る。明示的に禁忌がある場合を除いて、本明細書に記載される任意のプロセスのプロセスステップは、本明細書に記載される任意の他のプロセスのプロセスステップと組み合わせて、または置き換えられて実施され得る。
図7は、様々な実施形態による、金属スクラップを選別するための第1の例示的なプロセス700を示すプロセスフローチャートである。まず、701において、異なるタイプの物品または合金の物品の混合物を含む金属スクラップを分析器に搬送することができる。混合金属スクラップの搬送は、コンベヤベルト、ロボットアクチュエータ、ローラを含むがこれらに限定されない様々な可能なコンベヤによって、滑らかな傾斜面に対して作用する重力によって、手動荷重、またはその他の適切な搬送装置によって達成することができる。一般的に、混合金属スクラップを連続的なプロセスで搬送することができ、この場合、コンベヤは、次のさらなる金属スクラップの物品を分析器へ連続的に移動させる。
コンピュータ化された制御下で、分析器は703において、金属スクラップの物品の属性、例えば金属の種類、合金の種類、合金系列または他の関連する選別属性を判定することができる。
次に、705において、コンベヤは、分析された金属スクラップの物品を、視覚的に識別可能及び/または機械可読である金属スクラップの物品にマークを付与しかつ分析器によって識別された関連属性に特有の情報を伝達するマーキングデバイスに移動させる。選別属性に基づいて金属スクラップの物品に付けられた特定のマークのパラメータを判定して、このパラメータが選別属性の識別に関連付けられる。マークの適切なパラメータとしては、塗装されたマークに関しては、マーク(複数可)の色または色のパターン、エッチングマークに関しては、マークの長さ及びパターン、タグに関しては、タグに存在する任意の機械可読標識のコードまたは外観、またはRFIDタグに関しては、タグに記憶された任意の適切な数値またはコード化された情報、あるいは金属スクラップの物品のカテゴリまたは選別属性を識別するために使用可能な他の適切なマークの類似の変形形態が挙げられ得る。
いくつかの実施形態によれば、連続プロセスにおいて、707で、混合金属スクラップの流れが、コンベヤから、傾斜したシュート、高速コンベヤ、傾斜したローラアセンブリ、または他の適切な高スループット搬送装置などであるが、これらに限定されない、二次の高スループット搬送装置に堆積される。高スループット搬送装置上の混合スクラップの流れにある物品は、システムが任意の特定の物品の属性または識別情報の記録を保持することなく、迅速に選別され得る。そうするために、本システムは、709において、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置に沿った各ステーションに関連付けられた選別基準に適合するかどうか、すなわち、例えば、カメラシステム、スキャナ、コードリーダ、RFIDリーダ、または他の適切な非接触センサもしくは光学センサによるマーキングに基づいて、高スループット搬送装置上の金属スクラップの物品の属性が選別先と一致するかどうか、を視覚的にまたは他の方法で識別することができる。
センサが、金属スクラップの物品の属性を視覚的またはその他の識別に基づいて、金属スクラップの物品が特定の選別先に選別するのに適していると識別したとき、711でシステムは、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置から取り除くことによって、その選別先に選別させることができる。
図8は、様々な実施形態による、金属スクラップを選別するための第2の例示的なプロセス800を示すプロセスフローチャートである。プロセス800は、プロセス700(図7)を参照して上述した分析及びマーキングステップと併せて使用することができる詳細な識別及び選別ステップを含む。
コンピュータ制御のもと、システムは、807において、マークされた金属スクラップの物品を、傾斜したシュート、高速コンベヤ、傾斜したローラアセンブリ、ロボット搬送装置、または任意の他の適切な連続コンベヤなどであるが、これらに限定されない、高スループット搬送装置に搬送することができる。金属スクラップのマークされた物品は、金属スクラップの属性、例えば金属の種類、合金組成、合金系列、または任意のその他の適切な属性、特にリサイクルのための選別に関連した属性に従ってマーキングされる。マーキングの特定の形態には、以下に限定されるものではないが、堆積させられた塗料の領域、堆積させられた塗料のパターン、レーザエッチングマークのパターン、蛍光タグまたは蛍光塗料、例えば、接着された機械可読コード、RFIDタグ、またはタグのスキャンにより視覚的に識別可能または識別可能な任意の他の適切なタグなどの物理的なタグが含まれ得る。
次いで、マークされた金属スクラップの物品は、809において、高スループット搬送装置に沿った位置においてセンサによってスキャンされる。センサは、例えば、マークされた物品の画像をキャプチャするように、好ましくは、物品上のマークが最も見える可能性が高い角度から、例えば、高スループット搬送装置の上方に配置された1つ以上のカメラを含むカメラシステムであってよい。同様のポジショニングは、センサが、機械可読コードを検出するための赤外線スキャナなどのスキャナ、蛍光検出器、RFIDセンサ、またはマークされた物品に使用されているマーキングの種類に適合する任意の他の適切なセンサなどである場合に用いることができる。物品をスキャンすることによって、システムはマーキングを識別することができ、811において、金属スクラップの物品が、選択された選別先に対する選別に適格であるかどうかを、このマーキングにリンクされた属性が、選択された選別先に対する指定属性であるかどうかを判定することによって、判定することができる。
各センサまたはセンサ群は、高スループット搬送装置の長さに沿って展開されることができ、各センサまたはセンサ群は、ステーションを構成し、このステーションから、特定の選別先に振り分けるために、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置から取り除くことができる。813において、システムは、選択された選別先に物品が適格であるとマーキングに基づいて判定すると、815において、システムは、物品を高スループット搬送装置から押し出すことによって、あるいは別のコンベヤ、ビン、または選別された金属スクラップの物品を受け取るための他の適切な輸送手段または貯蔵容器による受け取りのために物品を振り分けることによって、物品を選択された選別先に選別することができる。いくつかの場合、金属スクラップの物品は、さらなる処理のために、例えば、炉に即座に送られ得るか、または選別されたリサイクル品の適切な施設への出荷を容易にするために、包装または圧縮のために送られ得る。
金属スクラップの物品が、選択された選別先に適格でない場合、817では、システムは、高スループット搬送装置の後続の段階に沿って物品を通過させることができ、この後続の段階では、この物品を、後続のセンサを通過して搬送することができる。しかしながら、819で、金属スクラップの物品が高スループット搬送装置の終端に達した場合、物品を821で最終選別先、例えば、廃棄、リサイクル不可能なスクラップ、または識別不可能なスクラップのための容器に送ることができる。高スループット搬送装置の各後続の段階において、809で金属スクラップの物品を付加的なセンサによって迅速にスキャンして、金属スクラップの物品が一連の異なる属性に従って選別に適格かどうかを判定することができる。1つの実施例によれば、連続選別システムは、高スループット搬送装置に沿って配置された一連のセンサ及びアクチュエータを有することができ、各センサは、金属スクラップの物品におけるマーキングが、特定の金属合金に対応するかどうかを判定する。具体的な一実施例によれば、高スループット搬送装置に沿った第1のセンサ及びアクチュエータアセンブリは、Xアルミニウム合金(例えば、1xxx系列アルミニウム合金、2xxx系列アルミニウム合金、3xxx系列アルミニウム合金などのうちのいずれか1つ)に対応するマーキングを検出するように構成され得、金属スクラップの物品上のマーキングが指定されたXアルミニウム合金のマーキングと一致する場合、その第1のアクチュエータは、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置から押し出して、指定されたXアルミニウム合金のみを含む第1の選別先に物品を向かわせるように指示される。そうでない場合、第1のアクチュエータは作動せず、金属スクラップの物品は、後続の第2のセンサ及びアクチュエータアセンブリを超えて、高スループット搬送装置に沿って進み続ける。高スループット搬送装置に沿った後続の第2のセンサ及びアクチュエータアセンブリは、Yアルミニウム合金(例えば、Xアルミニウム合金とは異なる系列のアルミニウム合金)に対応するマーキングを検出するように構成され得、金属スクラップの物品上のマーキングが指定されたYアルミニウム合金のマーキングと一致する場合、第2のアクチュエータは、金属スクラップの物品を高スループット搬送装置から押し出して、指定されたYアルミニウム合金のみを含む第2の選別先に物品を向かわせるように指示される。
同様の選別プロセスを、選別機構を変更して実行すると、選別速度の向上を実現することができる。例えば、図9は、様々な実施形態による、金属スクラップを選別するための第3の例示的なプロセス900を示すプロセスフローチャートである。プロセス900は、プロセス700(図7)を参照して上述した分析及びマーキングステップと併せて使用することができる詳細な識別及び選別ステップを含み、選別された金属スクラップを迅速に方向転換させるために重力及び加圧空気を利用するセグメント化された搬送装置を含む高スループット搬送装置を利用することを含む。
コンピュータ制御のもと、システムは、907において、マークされた金属スクラップの物品を、傾斜したシュート、高速コンベヤ、傾斜したローラアセンブリ、ロボット搬送装置、または任意の他の適切な連続コンベヤなどであるが、これらに限定されない、高スループット搬送装置に搬送することができる。金属スクラップのマークされた物品は、金属スクラップの属性、例えば金属の種類、合金、または任意のその他の適切な属性、特にリサイクルのための選別に関連した属性に従ってマーキングされる。マーキングの特定の形態には、堆積させられた塗料の領域、堆積させられた塗料のパターン、レーザエッチングマークのパターン、蛍光タグまたは蛍光塗料、例えば、接着された機械可読コード、RFIDタグ、またはタグのスキャンにより視覚的に識別可能または識別可能な任意の他の適切なタグなどの物理的なタグが含まれ得る。
次いで、マーキングされた金属スクラップの物品は、909で、高スループット搬送装置に沿った位置においてセンサによってスキャンされ、この高スループット搬送装置に沿った位置は、金属スクラップの物品の運動量が外力によって減少するかどうかに応じて、金属スクラップの物品が通り越すことができる、または通って落ちることができる、セグメント間のギャップを画定する複数のセグメントから構成されている。センサは、例えば、マークされた物品の画像をキャプチャするように、好ましくは、物品上のマークが最も見える可能性が高い角度から、例えば、高スループット搬送装置の上方に配置された1つ以上のカメラを含むカメラシステムであってよい。同様のポジショニングは、センサが、機械可読コードを検出するための赤外線スキャナなどのスキャナ、蛍光検出器、RFIDセンサ、またはマークされた物品に使用されているマーキングの種類に適合する任意の他の適切なセンサなどである場合に用いることができる。物品をスキャンすることによって、システムはマーキングを識別することができ、911において、金属スクラップの物品が、選択された選別先に対する選別に適格であるかどうかを、このマーキングにリンクされた属性が、選択された選別先に対する指定属性であるかどうかを判定することによって、判定することができる。
システムが、913において、物品が、センサのすぐ下流の高スループット搬送装置のギャップからアクセスできる特定の選別先に選別するのに適格であると判定した場合、システムは、高スループット搬送装置に沿った金属スクラップの物品の通過を中断することにより、例えば、ノズルを作動させて加圧空気を吹き付け、それによって物品が搬送装置のさらに下に進むのを阻止し、物品をギャップから落下させることにより、選択された選別先に915で物品を選別することができる。各選別先は、上述のように、金属スクラップの同様に選別された物品とともに、さらなる処理、貯蔵または輸送のために物品を搬送する任意の適切な手段を含み得る。
システムは、金属スクラップの物品上のマーキングが特定の選別先のマーキングと一致しないと判定することにより、またはマーキングを検出できなかったことにより、選択された選別先に物品が適格でないと判定した場合、システムは、917で、物品の運動量を妨げないようになり、物品が高スループット搬送装置の後続のセグメントに向けて進ませることを可能にする。次に物品が高スループット搬送装置の終端(719)に達した場合には、921において、選別基準のいずれも満たさない他の金属スクラップの物品とともに物品を最終選別先に進めることができる。そうでない場合、金属スクラップの物品は、高スループット搬送装置の新たなセグメントに進み、そこで、この物品は、909において、高スループット搬送装置に沿った別の場所でその後のセンサによって再びスキャンされ、これから、システムは、911でのマーキングに基づいて、金属スクラップの物品が、別の選択された選別先への選別に適格かどうかを判定する。
定義及び説明
本明細書で使用する場合、用語「発明」、「その発明」、「この発明」、及び「本発明」は、この特許出願の主題及び以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すことが意図されている。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定しない、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定しないことが理解されるべきである。
本明細書で使用する場合、用語「発明」、「その発明」、「この発明」、及び「本発明」は、この特許出願の主題及び以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すことが意図されている。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定しない、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定しないことが理解されるべきである。
この説明では、「系」または「7xxx」などのアルミニウム業界の名称によって特定される合金に言及する。アルミニウム及びその合金の命名及び識別に最も一般に使用される番号名称体系の理解については、「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」または「Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot」(両方ともAluminum Associationにより発行された)を参照のこと。
本明細書で使用する場合、文脈上明らかに別段に示されている場合を除き、「ある1つの(a)」、「ある1つの(an)」及び「この(the)」の意味には、単数形と複数の言及が含まれる。
本明細書で開示した全ての範囲は、そこに包含される全ての部分範囲を包含すると理解すべきである。例えば、記述された範囲「1~10」は、最小値「1」及び最大値「10」の間の(及び端点を含む)あらゆる部分範囲、すなわち、最小値1以上(例えば、1~6.1)から始まり、最大値10以下(例えば、5.5~10)で終わる全ての部分範囲を含むと考えられるべきである。
例示
本明細書に説明された概念による、様々な例示的な実施形態のさらなる説明を提供する「例証」として明示的に列挙された少なくとも一部を含む、例示的な実施形態の集合が下記に提供される。これらの例示は、相互に排他的、網羅的、または限定するものであることを意図するものではなく、本開示は、これらの実施例の例示に限定されるのではなく、むしろ提起された特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内の全ての実現可能な修正形態及び変形形態を包含する。
本明細書に説明された概念による、様々な例示的な実施形態のさらなる説明を提供する「例証」として明示的に列挙された少なくとも一部を含む、例示的な実施形態の集合が下記に提供される。これらの例示は、相互に排他的、網羅的、または限定するものであることを意図するものではなく、本開示は、これらの実施例の例示に限定されるのではなく、むしろ提起された特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内の全ての実現可能な修正形態及び変形形態を包含する。
例示1は、金属スクラップを選別するためのシステムであって、金属スクラップを搬送するように構成された第1のコンベヤと、前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップを分析するために、前記第1のコンベヤに対して配置された金属分析器と、前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップをマーキングするために、前記第1のコンベヤに対して配置されたマーキングデバイスと、前記金属スクラップをスキャンするように構成された第1のセンサと、前記金属スクラップを第1の選別先に向けるように構成された第1のアクチュエータと、コントローラであって、前記金属分析器により、前記第1のコンベヤによって搬送される第1の金属スクラップの物品の属性を判定することと、前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングさせることであって、前記第1の機械可読マークが、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性に基づいている、前記マーキングさせることと、前記第1のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、前記第1のセンサによって検出された前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1の金属スクラップの物品が第1の選別基準を満たしているかどうかを判定することと、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たしていると判定することに応答して、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせることと、を行うように構成される、前記コントローラと、を備える、前記システムである。
例示2は、前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成された高スループット搬送装置であって、前記高スループット搬送装置が、前記金属スクラップを前記第1のコンベヤよりも高レートで搬送するシュートまたは第2のコンベヤを含む、前記高スループット搬送装置をさらに備えており、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータは、それぞれ前記高スループット搬送装置上の前記金属スクラップをスキャンすることと、前記金属スクラップを前記高スループット搬送装置から前記第1の選別先に向けることとを行うように配置されている、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示3は、前記金属スクラップを視覚的にスキャンするように構成された第2のセンサと、前記金属スクラップを第2の選別先に向けるように構成された第2のアクチュエータとさらに備えており、前記コントローラが、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たしていないと判定することに応答して、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせないようにすることと、前記第2のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、前記第2のセンサによって検出された前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1の金属スクラップの物品が第2の選別基準を満たしているかどうかを判定することと、前記第1の金属スクラップの物品が前記第2の選別基準を満たしていると判定することに応答して、前記第2のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第2の選別先へ向かわせることと、を行うようにさらに構成される、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示4は、前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成されたシュートをさらに備えており、前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第1のアクチュエータ、及び前記第2のアクチュエータが、前記金属スクラップをスキャンすることと、前記金属スクラップが前記シュートに沿って通過するときに、前記金属スクラップを方向付けることとを行うように配置され、前記第2のセンサ及び前記第2のアクチュエータが、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータの後に、前記シュートに沿って配置されている、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示5は、前記第1のアクチュエータが、前記金属スクラップを前記第1の選別先に向けて押す/引っ張るように構成された、または前記金属スクラップを前記第1の選別先に向けて落下させるように構成された、機械的アクチュエータを含む、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示6は、前記第1のアクチュエータが、加圧空気を用いて前記金属スクラップを前記第1の選別先へと向かわせるように構成されているブロワを備える、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示7は、前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成された高スループット搬送装置であって、前記高スループット搬送装置が、前記金属スクラップを前記第1のコンベヤよりも高レートで搬送するシュートまたは第2のコンベヤを含む、前記高スループット搬送装置をさらに備えており、前記高スループット搬送装置が、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータに近接して配置されたギャップを備えており、前記コントローラが、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせるとき、前記第1のアクチュエータが、前記第1の金属スクラップの物品を、前記高スループット搬送装置の前記ギャップを通して、選択的に押し出すように構成されたブロワを備える、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示8は、前記マーキングデバイスが、前記金属スクラップを1つ以上の色で選択的にマーキングするように構成されたカラーガンを備え、前記第1のセンサが、前記金属スクラップにマーキングされた前記1つ以上の色を検出するように構成されており、
実行可能命令が、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記コントローラを、前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性に基づいて、前記第1の金属スクラップの物品に前記1つ以上の色で選択的にマーキングさせることと、前記第1のセンサにより、前記第1の金属スクラップの物品にマーキングされた前記1つ以上の色を検出することによって、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たすかどうかを判定することと、を行うようにさらに構成する、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
実行可能命令が、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記コントローラを、前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性に基づいて、前記第1の金属スクラップの物品に前記1つ以上の色で選択的にマーキングさせることと、前記第1のセンサにより、前記第1の金属スクラップの物品にマーキングされた前記1つ以上の色を検出することによって、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たすかどうかを判定することと、を行うようにさらに構成する、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示9は、前記マーキングデバイスが、エアロゾル化された塗料を方向付けるように構成された噴霧器、パターンをエッチングするように構成されたレーザ、または塗料のカプセルを方向付けるように構成されたペレットガンのうちの1つを備える、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示10は、前記金属分析器が、レーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS)金属分析器、X線蛍光(XRF)金属分析器、及びX線追跡(XRT)金属分析器のうちの1つ、または即発ガンマ線中性子放射化分析器(PGNAA)を備える、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示11は、混合金属スクラップを選別する方法であって、金属分析器により、複数の混合金属スクラップの物品のうちの第1の金属スクラップの物品の属性を判定することと、前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングすることであって、前記第1の機械可読マークのパラメータが前記属性に基づいて選択される、前記マーキングすることと、を含む、前記方法である。
例示12は、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性を判定することと並行して、第2の金属分析器により、前記複数の混合金属スクラップの物品のうちの第2の金属スクラップの物品の属性を判定することをさらに含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示13は、前記第1の物品を第1のセンサによってスキャンすることにより、前記第1の金属スクラップの物品上の前記第1の機械可読マークを検出することと、前記第1の機械可読マークに基づいて、前記複数の物品のうちの前記第1の物品を第1の選別先に選別することと、をさらに含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示14は、前記複数の混合金属スクラップの物品を第1のコンベヤに沿って通過させることと、続いて、前記複数の混合金属スクラップの物品を前記第1のコンベヤから高スループット搬送装置へと通過させることであって、前記高スループット搬送装置がシュートまたは第2のコンベヤのうちの1つを備えており、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性が前記金属分析器によって判定され、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1のコンベア上にある間にマーキングされ、前記機械可読マークが前記第1の金属スクラップの物品上で検出され、前記第1の金属スクラップの物品が前記高スループット搬送装置上にある間に選別される、前記通過させることと、をさらに含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示15は、前記金属分析器により、前記複数の混合金属スクラップの物品のうちの、第2の金属スクラップの物品の第2の属性を判定することであって、前記第2の属性が前記第1の属性とは異なる、前記判定することと、前記第2の金属スクラップの物品に第2の機械可読マークをマーキングすることであって、前記第2の機械可読マークの各パラメータが、前記第2の属性に基づいて選択されており、かつ前記第2の機械可読マークが、前記第1の機械可読マークと視覚的に区別することができる、前記マーキングすることと、前記第1のセンサとは異なる第2のセンサによって前記第2の物品を視覚的にスキャンすることにより、前記第2の物品の前記第2の機械可読マークを検出することと、前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第1の選別先とは異なる第2の選別先に前記第2の物品を選別することと、をさらに含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示16は、前記第1の物品と前記第2の物品とが同時に選別される、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示17は、前記第1のセンサによって前記第2の物品をスキャンすることにより、前記第2の物品上の前記第2の機械可読マークを検出することと、前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2の物品が前記第1の選別先に選別されないようにすることと、をさらに含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示18は、前記第1の物品の前記属性が、前記第1の物品の金属または金属合金組成物を含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示19は、前記第1の混合金属スクラップの物品の前記属性が、前記第1の物品のアルミニウム合金系列を含む、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示20は、前記機械可読マークが、色塗料の吹き付けられた領域を含み、前記機械可読マークの前記パラメータが、塗料色またはカラーパターンである、先行または後続のいずれかの例示の方法である。
例示21は、第1のコンベヤと、前記第1のコンベヤによって搬送される金属スクラップを分析するために、前記第1のコンベヤに対して配置された分析器と、前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップをマーキングするために、前記第1のコンベヤに対して配置されたマーキングデバイスと、コントローラであって、前記分析器を介して、前記第1のコンベヤによって搬送される第1の金属スクラップの物品の第1の組成物または合金系列を判定することと、前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングさせることであって、前記第1の機械可読マークのパラメータが、前記第1の金属スクラップの物品の前記第1の組成物または合金系列に基づいている、前記マーキングさせることと、前記分析器を介して、前記第1のコンベヤによって搬送される第2の金属スクラップの物品の第2の組成物または合金系列を判定することであって、前記第2の組成物または合金系列が前記第1の組成物または合金系列と異なっている、前記判定することと、前記マーキングデバイスに、前記第2の金属スクラップの物品に、前記第1の機械可読マークとは異なる第2の機械可読マークをマーキングさせることと、を行うように構成される、前記コントローラと、を備える、システムである。
例示22は、前記金属スクラップを視覚的にスキャンするように構成された第1のセンサ及び第2のセンサと、前記金属スクラップを、第1の選別先または第2の選別先のうちの1つに選別するように、それぞれ構成された第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータと、をさらに備えており、前記コントローラが、前記第1のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1のアクチュエータにより、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先に選別することと、
前記第2のセンサによって前記第2の機械可読マークを検出することと、前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2のアクチュエータにより、前記第2の金属スクラップの物品を、前記第1の選別先とは異なる前記第2の選別先に選別することと、を行うようにさらに構成される、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
前記第2のセンサによって前記第2の機械可読マークを検出することと、前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2のアクチュエータにより、前記第2の金属スクラップの物品を、前記第1の選別先とは異なる前記第2の選別先に選別することと、を行うようにさらに構成される、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示23は、前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品にマーキングさせることが、前記第1の金属スクラップの物品に塗料を堆積させることを含み、前記第1の機械可読マークが、第1の塗料の色またはパターンを含み、前記第2の機械可読マークが第2の塗料の色またはパターンを含み、前記第2の塗料の色またはパターンが前記第1の塗料の色またはパターンと視覚的に区別することができる、先行または後続のいずれかの例示のシステムである。
例示24は、混合金属スクラップを選別する方法であって、第1の金属スクラップの物品を第1のセンサによってスキャンすることにより、前記第1の物品上の第1の機械可読マークを検出することであって、前記第1の機械可読マークが、前記第1の金属スクラップの物品の選別属性に対応する、前記検出することと、前記第1の機械可読マークの前記検出に基づいて、前記複数の物品のうちの前記第1の物品を第1の選別先に選別することと、を含む、前記方法である。
例示25は、第1のコンベヤと、前記第1のコンベヤ上の金属スクラップの物品を視覚的にスキャンするように構成された第1のセンサ及び第2のセンサと、前記金属スクラップの物品を、第1の選別先または第2の選別先のうちの1つに選別するように、それぞれ構成された第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータと、を備えたシステムであって、コントローラが、第1の金属スクラップの物品上の第1の機械可読マークを前記第1のセンサによって検出することと、前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1のアクチュエータにより、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先に選別することと、第2の金属スクラップの物品上の第2の機械可読マークを前記第2のセンサによって検出することと、前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2のアクチュエータにより、前記第2の金属スクラップの物品を、前記第1の選別先とは異なる前記第2の選別先に選別することと、を行うようにさらに構成される、前記システムである。
実施形態の主題は、法定要件を満たすために特異性をもって本明細書に説明されているが、この説明は、必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図していない。特許請求された主題は、他の方法で具現化され得、異なる要素またはステップを含み得、他の既存のまたは将来の技術と併せて使用され得る。この説明は、個々のステップの順序または要素の配置が明示的に説明されるときを除き、様々なステップまたは要素の中のまたはそれらの間の特定の順序または配置を暗示するとして解釈するべきではない。「上」、「下」、「上部」、「底部」、「左」、「右」、「前部」、及び「後部」などの方向の参照は、とりわけ構成要素及び方向が参照している1つの図(または複数の図)中に示され、説明される向きを参照することを意図している。図面及び説明において、同様の数字は同様の要素を表すことを意図している。本開示全体を通して、文字を伴う参照数字は、要素の特定の具体例を指し、文字が付随しない参照数字は、要素を一般的にまたは集合的に指す。したがって、一実施例として(図示せず)、デバイス「12A」は、まとめてデバイス「12」と称される場合があり、そのうちの任意の1つは総称的にデバイス「12」と称される場合がある、デバイス類の具体例を指す。
上述の態様は、実施態様の考えられる単なる実施例であり、単に、本開示の原理を明確に理解するために記述されている。本開示の主旨及び原理から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態(複数可)に、多くの変形及び修正を加えてもよい。そのような全ての修正及び変形は、本開示の範囲内で本明細書に含まれることが意図され、要素またはステップの個々の態様または組み合わせに対する全ての考えられる請求項は、本開示によって立証されることが意図される。さらに、特定の用語が本明細書及び以下の特許請求の範囲で使用されるが、それらは一般的及び説明的な意味だけで使用されており、説明される実施形態、また以下の特許請求の範囲を制限する目的ではない。
Claims (25)
- 金属スクラップを選別するためのシステムであって、
金属スクラップを搬送するように構成された第1のコンベヤと、
前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップを分析するために、前記第1のコンベヤに対して配置された金属分析器と、
前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップをマーキングするために、前記第1のコンベヤに対して配置されたマーキングデバイスと、
前記金属スクラップをスキャンするように構成された第1のセンサと、
前記金属スクラップを第1の選別先に向けるように構成された第1のアクチュエータと、
コントローラであって、
前記金属分析器により、前記第1のコンベヤによって搬送される第1の金属スクラップの物品の属性を判定することと、
前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングさせることであって、前記第1の機械可読マークが、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性に基づいている、前記マーキングさせることと、
前記第1のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、
前記第1のセンサによって検出された前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1の金属スクラップの物品が第1の選別基準を満たしているかどうかを判定することと、
前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たしていると判定することに応答して、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせることと、
を行うように構成される、前記コントローラと、
を備える、前記システム。 - 前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成された高スループット搬送装置であって、前記高スループット搬送装置が、前記金属スクラップを前記第1のコンベヤよりも高レートで搬送するシュートまたは第2のコンベヤを含む、前記高スループット搬送装置をさらに備えており、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータがそれぞれ、前記高スループット搬送装置上の前記金属スクラップをスキャンすることと、前記金属スクラップを前記高スループット搬送装置から前記第1の選別先に向けることとを行うように配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記金属スクラップをスキャンするように構成された第2のセンサと、
前記金属スクラップを第2の選別先に向けるように構成された第2のアクチュエータとさらに備えており、前記コントローラが、
前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たしていないと判定することに応答して、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせないようにすることと、
前記第2のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、
前記第2のセンサによって検出された前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1の金属スクラップの物品が第2の選別基準を満たしているかどうかを判定することと、
前記第1の金属スクラップの物品が前記第2の選別基準を満たしていると判定することに応答して、前記第2のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第2の選別先へ向かわせることと、
を行うようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成されたシュートをさらに備えており、前記第1のセンサ、前記第2のセンサ、前記第1のアクチュエータ、及び前記第2のアクチュエータが、前記金属スクラップをスキャンすることと、前記金属スクラップが前記シュートに沿って通過するときに、前記金属スクラップを方向付けることとを行うように配置され、前記第2のセンサ及び前記第2のアクチュエータが、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータの後に、前記シュートに沿って配置されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記第1のアクチュエータが、前記金属スクラップを前記第1の選別先に向けて押すように構成された、または前記金属スクラップを前記第1の選別先に向けて落下させるように構成された、機械的アクチュエータを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のアクチュエータが、加圧空気を用いて前記金属スクラップを前記第1の選別先に向けて押すように構成されているブロワを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記コンベヤによって搬送される前記金属スクラップを受け取るように構成された高スループット搬送装置であって、前記高スループット搬送装置が、前記金属スクラップを前記第1のコンベヤよりも高レートで搬送するシュートまたは第2のコンベヤを含む、前記高スループット搬送装置をさらに備えており、
前記高スループット搬送装置が、前記第1のセンサ及び前記第1のアクチュエータに近接して配置されたギャップを備えており、
前記コントローラが、前記第1のアクチュエータに、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先へ向かわせるとき、前記第1のアクチュエータが、前記第1の金属スクラップの物品を、前記高スループット搬送装置の前記ギャップを通して、選択的に押し出すように構成されたブロワを備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記マーキングデバイスが、前記金属スクラップを1つ以上の色で選択的にマーキングするように構成されたカラーガンを備え、
前記第1のセンサが、前記金属スクラップにマーキングされた前記1つ以上の色を検出するように構成されており、
前記コントローラが、
前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性に基づいて、前記第1の金属スクラップの物品に前記1つ以上の色で選択的にマーキングさせることと、
前記第1のセンサにより、前記第1の金属スクラップの物品にマーキングされた前記1つ以上の色を検出することによって、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1の選別基準を満たすかどうかを判定することと、
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記マーキングデバイスが、エアロゾル化された塗料を方向付けるように構成された噴霧器、パターンをエッチングするように構成されたレーザ、または塗料のカプセルを方向付けるように構成されたペレットガンのうちの1つを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記金属分析器が、レーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS)金属分析器、X線蛍光(XRF)金属分析器、及びX線追跡(XRT)金属分析器のうちの1つ、または即発ガンマ線中性子放射化分析器(PGNAA)を備える、請求項1に記載のシステム。
- 混合金属スクラップを選別する方法であって、
金属分析器により、複数の混合金属スクラップの物品のうちの第1の金属スクラップの物品の属性を判定することと、
前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングすることであって、前記第1の機械可読マークのパラメータが前記属性に基づいて選択される、前記マーキングすることと、
を含む、前記方法。 - 前記第1の金属スクラップの物品の前記属性を判定することと並行して、第2の金属分析器により、前記複数の混合金属スクラップの物品のうちの第2の金属スクラップの物品の属性を判定することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の物品を第1のセンサによってスキャンすることにより、前記第1の金属スクラップの物品上の前記第1の機械可読マークを検出することと、
前記第1の機械可読マークに基づいて、前記複数の物品のうちの前記第1の物品を第1の選別先に選別することと、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記複数の混合金属スクラップの物品を第1のコンベヤに沿って通過させることと、
続いて、前記複数の混合金属スクラップの物品を前記第1のコンベヤから高スループット搬送装置へと通過させることであって、前記高スループット搬送装置がシュートまたは第2のコンベヤのうちの1つを備えており、前記第1の金属スクラップの物品の前記属性が前記金属分析器によって判定され、前記第1の金属スクラップの物品が前記第1のコンベア上にある間にマーキングされ、前記機械可読マークが前記第1の金属スクラップの物品上で検出され、前記第1の金属スクラップの物品が前記高スループット搬送装置上にある間に選別される、前記通過させることと、
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記金属分析器により、前記複数の混合金属スクラップの物品のうちの、第2の金属スクラップの物品の第2の属性を判定することであって、前記第2の属性が前記第1の属性とは異なる、前記判定することと、
前記第2の金属スクラップの物品に第2の機械可読マークをマーキングすることであって、前記第2の機械可読マークの各パラメータが、前記第2の属性に基づいて選択されており、かつ前記第2の機械可読マークが、前記第1の機械可読マークと視覚的に区別することができる、前記マーキングすることと、
前記第1のセンサとは異なる第2のセンサによって前記第2の物品を視覚的にスキャンすることにより、前記第2の物品の前記第2の機械可読マークを検出することと、
前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第1の選別先とは異なる第2の選別先に前記第2の物品を選別することと、
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記第1の物品と前記第2の物品とが同時に選別される、請求項15に記載の方法。
- 前記第1のセンサによって前記第2の物品をスキャンすることにより、前記第2の物品上の前記第2の機械可読マークを検出することと、
前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2の物品が前記第1の選別先に選別されないようにすることと、
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記第1の物品の前記属性が、前記第1の物品の金属または金属合金組成物を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の混合金属スクラップの物品の前記属性が、前記第1の物品のアルミニウム合金系列を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記機械可読マークが、色塗料の吹き付けられた領域を含み、前記機械可読マークの前記パラメータが、塗料色またはカラーパターンである、請求項13に記載の方法。
- 第1のコンベヤと、
前記第1のコンベヤによって搬送される金属スクラップを分析するために、前記第1のコンベヤに対して配置された分析器と、
前記第1のコンベヤによって搬送される前記金属スクラップをマーキングするために、前記第1のコンベヤに対して配置されたマーキングデバイスと、
コントローラであって、
前記分析器を介して、前記第1のコンベヤによって搬送される第1の金属スクラップの物品の第1の組成物または合金系列を判定することと、
前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品に第1の機械可読マークをマーキングさせることであって、前記第1の機械可読マークのパラメータが、前記第1の金属スクラップの物品の前記第1の組成物または合金系列に基づいている、前記マーキングさせることと、
前記分析器を介して、前記第1のコンベヤによって搬送される第2の金属スクラップの物品の第2の組成物または合金系列を判定することであって、前記第2の組成物または合金系列が前記第1の組成物または合金系列と異なっている、前記判定することと、
前記マーキングデバイスに、前記第2の金属スクラップの物品に、前記第1の機械可読マークとは異なる第2の機械可読マークをマーキングさせることと、
を行うように構成される、前記コントローラと、
を備える、システム。 - 前記金属スクラップを視覚的にスキャンするように構成された第1のセンサ及び第2のセンサと、
前記金属スクラップを、第1の選別先または第2の選別先のうちの1つに選別するように、それぞれ構成された第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータと、
をさらに備えており、前記コントローラが、
前記第1のセンサによって前記第1の機械可読マークを検出することと、
前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1のアクチュエータにより、前記第1の金属スクラップの物品を前記第1の選別先に選別することと、
前記第2のセンサによって前記第2の機械可読マークを検出することと、
前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2のアクチュエータにより、前記第2の金属スクラップの物品を、前記第1の選別先とは異なる前記第2の選別先に選別することと、
を行うようにさらに構成される、請求項21に記載のシステム。 - 前記マーキングデバイスに、前記第1の金属スクラップの物品にマーキングさせることが、前記第1の金属スクラップの物品に塗料を堆積させることを含み、
前記第1の機械可読マークが、第1の塗料の色またはパターンを含み、
前記第2の機械可読マークが第2の塗料の色またはパターンを含み、前記第2の塗料の色またはパターンが前記第1の塗料の色またはパターンと視覚的に区別することができる、請求項21に記載のシステム。 - 混合金属スクラップを選別する方法であって、
第1の金属スクラップの物品を第1のセンサによってスキャンすることにより、前記第1の物品上の第1の機械可読マークを検出することであって、前記第1の機械可読マークが、前記第1の金属スクラップの物品の選別属性に対応する、前記検出することと、
前記第1の機械可読マークの前記検出に基づいて、複数の前記物品のうちの前記第1の物品を第1の選別先に選別することと、
を含む、前記方法。 - 第1のコンベヤと、
前記第1のコンベヤ上の金属スクラップの物品を視覚的にスキャンするように構成された第1のセンサ及び第2のセンサと、
前記金属スクラップの物品を、第1の選別先または第2の選別先のうちの1つに選別するように、それぞれ構成された第1のアクチュエータ及び第2のアクチュエータと、
を備えたシステムであって、前記コントローラが、
第1の金属スクラップの物品上の第1の機械可読マークを前記第1のセンサによって検出することと、
前記第1の機械可読マークに基づいて、前記第1のアクチュエータにより、前記第1の金属スクラップの物品を第1の選別先に選別することと、
第2の金属スクラップの物品上の第2の機械可読マークを前記第2のセンサによって検出することと、
前記検出された第2の機械可読マークに基づいて、前記第2のアクチュエータにより、前記第2の金属スクラップの物品を、前記第1の選別先とは異なる第2の選別先に選別することと、
を行うようにさらに構成される、前記システム。
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