(57)【要約】【課題】廃電子基板に含まれる有価物の量を非破壊で評価できるシステムを提供する【解決手段】廃電子基板の画像データを非破壊で取得する手段を備え、さらに得られた画像データから、該廃電子基板に含まれる有価物含有量と相関のある特徴項目の数値情報を得る特徴検出手段を備え、これらの特徴情報から該電子基板に含まれる有価物の含有量を計算する有価物含有量演算手段を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃電子基板の含有する有価物の量を非破壊で算定する装置において、廃電子基板の画像データを取得する手段を備え、さらに前記画像データから、前記有価物の含有量と相関のある特徴項目の数値情報を得る特徴検出手段を備え、前記数値情報から前記有価物の含有量を計算する有価物含有量演算手段を備えることを特徴とする、廃電子基板の含有有価物量算定装置
【請求項２】
上記特徴項目の数値情報が、廃電子基板の形状・寸法、前記基板の配線の形状・寸法、前記基板に搭載された部品の形状・寸法、前記部品の端子の形状・寸法、前記部品の分類別の数、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１記載の廃電子基板の含有有価物量算定装置
【請求項３】
上記画像データを取得するために、廃電子基板の集合体を受け入れ、前記基板を１枚ずつ観察する手段を備えており、かつ、請求項１〜２のいずれかに記載の廃電子基板の含有有価物量算定装置を備えていることを特徴とする、廃電子基板の含有有価物量評価装置
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれかに記載する廃電子基板の含有有価物量演算装置により得られた廃電子基板の含有有価物量を基に、前記基板を層別する機構を備えていることを特徴とする、廃電子基板の層別装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃電子基板に含まれる有価物の量を評価するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
廃電子基板などのスクラップは、貴金属などの有価物を含んでおり、銅や鉛などの乾式精錬プロセスに導入して回収したり、湿式浸出法を用いて回収することが行われている。  スクラップが含有する有価物の種類と量に関する情報を事前に得ることは、スクラップの有価化につながる円滑な取引や適切な処理手段の選択のために重要である。
一般的に用いられている方法は、スクラップを破砕し、縮分した上で分析する方法や、  目的とする有価物を溶解できる液体で有価物を浸出し、これを分析する方法などであるが、  いずれも値を得るまでに長期間を要し、かつコストのかかる方法である。  そのため、含有する有価物の価値の合計がさほど高くないスクラップの場合、適用が難しい。
更に、これらの方法は、分析後にスクラップは破壊された状態になる。  スクラップの有価物としての取引は、多くの場合、買い手が分析を行い、その分析値に基づいて値決めを行う。  売り手側が値決めに対し満足でなく、取引を中止したいと思っても、元の姿に戻すことができないため、取引の公平感を保つことが難しいという問題があった。
【０００３】
前述の理由から、価値のさほど高くないスクラップに対しては、主に買い手において、スクラップの外観から経験的に価値を推定し、売り手との合意に至れば取引を行うという、いわゆる「目利き」によって取引価格を定めることが行われている。  この方法は簡便かつコストがかからない方法であるが、スクラップの量が多くなれば現実的に全体をくまなく見て判断することは不可能であることや、勘に頼った方法であることから、当然ながら精度は低く、リスクを伴う。
【０００４】
そのため、高精度の分析を行うほどコストをかけることができないスクラップに対し、破砕を行わず、かつ機械的に有価物量を評価する方法が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、廃家電等の型名情報や特徴情報を検出して記憶手段に登録された製品代表型名に照合し、その製品の代表型名に対応した製品素材情報から、製品の素材ごとの素材別予測回収量を演算することを特徴とするリサイクル素材回収率演算装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、廃棄となる製品に対し、データ記憶手段に記憶された、製品を構成する部品情報および部品を形成する部位情報および部位ごとの含有物質データを用いることで、その製品に含まれる有価金属の種類、量などを管理できる有価金属管理システムが開示されている。
これらは、いずれも既知の製品から部品データベースを構築し、それを援用して廃棄製品に含まれる有価物の含有量を高い精度で推定できるシステムと考えられる。  
【０００７】
しかしながら、分解業者などによって不特定多数の廃電気製品等から取り出される基板スクラップに対してこの方法を適用しようとすると、スクラップの種類が無数にあり、同様な形状的特徴を持っていても製造時期や製造メーカー、目的などによって変化するため、製造情報に遡って含有有価物量を推定することは現実的に困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２４４８３６  公報
【特許文献２】特開２００７−２６５３６０  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の背景から、多種多様な基板スクラップから回収できる有価物量を人間の目利きによらずかつ非破壊、短時間で精度よく評価できるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、下記の特徴を備えている。  請求項１記載の発明は、廃電子基板の画像データを取得する手段を備え、さらに前記画像データから、前記有価物の含有量と相関のある特徴項目の数値情報を得る特徴検出手段を備え、前記数値情報から前記有価物の含有量を計算する有価物含有量演算手段を備えることを特徴とする、廃電子基板の含有有価物量を非破壊で算定する装置である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記特徴項目の数値情報が、廃電子基板の形状・寸法、前記基板の配線の形状・寸法、前記基板に搭載された部品の形状・寸法、前記部品の端子の形状・寸法、前記部品の分類別の数、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、廃電子基板の含有有価物量算定装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記画像データを取得するために、廃電子基板の集合体を受け入れ、１枚ずつ観察する手段を備えており、上記廃電子基板の含有有価物量算定装置を備えていることを特徴とする、廃電子基板の含有有価物量評価装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、上記廃電子基板の含有有価物量算定装置により得られた廃電子基板の含有有価物量を基に、基板を層別する機構を備えていることを特徴とする、廃電子基板の層別装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多種多様な基板スクラップから回収できる有価物量を人間の目利きによらずかつ非破壊、短時間で精度よく評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の一例における、装置構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の一例における、一連の処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【装置例】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
本例の装置は、図１に示す通り、廃電子基板の特徴を非破壊で検出する基板特徴検出部１と、特徴情報から基板に含まれる有価物の含有量を評価する有価物含有量評価部２と、基板を秤量して重量を保持する基板重量測定部３と、有価物含有量と重量から基板の有価物含有率を算出する有価物含有率評価部４と、有価物含有率に基づいて基板を層別する基板層別機構部５からなっている。
【００１７】
基板特徴検出部１は、画像データ取得手段１１と、ここから得られたデータをインターフェース１３を介して受け取り、特徴情報を抽出する手段１４と、特徴情報抽出の根拠となる情報が格納されている特徴抽出用情報保持手段１５を持っている。
画像データ取得手段１１では、各種カメラ、レーザーやソナーによる３次元形状認識、X線透過像など、既知の認識手段によって、対象となる基板の外観形状データが取得される。
特徴情報抽出手段１４では、前記外観形状データから、特徴抽出用情報保持手段１５が持っている特徴情報抽出の根拠となる情報を用いて基板の特徴情報を数値として抽出する。抽出する数値の例としては、基板の形状・寸法・色、基板の配線長さ・太さ・色、搭載されている部品の形状・寸法・色、部品の端子形状・太さ・本数・色、前記部品の特徴情報から層別された部品種類毎の数、などが挙げられる。  
必要に応じて、上記に加え、画像データ以外の、例えば材質に関する情報を与える赤外線・蛍光X線スペクトル、重量などのデータを取得し、特徴抽出手段における基板の特徴情報抽出に援用したり、抽出された特徴情報に追加情報として加えたりすることを可能とする、特徴情報取得援用手段１２を有することもできる。
【００１８】
有価物含有量評価部２は、有価物含有量演算手段２１と、有価物含有量積算手段２２、要素別有価物含有量保持手段２３と、要素別有価物含有量修正手段２４からなる。
有価物含有量演算手段２１には、前記基板特徴検出部１から受け取る、廃基板の特徴情報の数値から、廃基板の有価物含有量を演算するための関数が保持されている。
要素別有価物含有量保持手段２３には、前述した基板の持つ特徴情報数値と有価物の含有量を紐づける、前記関数における定数の情報が格納されている。
要素別有価物含有量修正手段２４とは、要素別有価物含有量保持手段２３に格納されている情報の正当性を実際に基板を分析することなどによって随時チェックし、前記定数の情報を修正することができる手段である。
要素別有価物含有量保持手段２３と、有価物含有量演算手段２１は、基板の特徴情報をインプット、有価物含有量をアウトプットとするニューラルネットワークとして統合することもできる。
【００１９】
基板重量測定部３は、基板を一枚ずつ秤量する秤量手段３１と、秤量結果をインターフェース３２を介して受け取り、保持・積算する手段３３からなる。
【００２０】
有価物含有率評価部４は、基板の重量と有価物含有量から有価物含有率を計算する演算手段４１と、廃電子基板の本例の装置への投入単位（ロット）の総重量と有価物総量からロット単位での有価物含有率を演算する手段４２からなる。  なお、本例では、基板の有価物含有量を有価物含有量評価手段２で評価した後に有価物含有率評価部４で有価物含有量を算出しているが、本発明においては、有価物含有量を有価物含有量評価部２で評価する代わりに、基板中の有価物含有率を同様の算出方法で先に評価し、その後有価物含有率と基板重量測定値から有価物含有量を算出してもよい。
【００２１】
本例では、上記以外に、基板を取り扱うための機構部を有する。  
一つは、基板から個別に画像および補助データを取得できるよう、基板の集合体を個別に解きほぐす機構部（図示せず）である。  振動による方法や、ロボットによる方法など、公知の手段が適用できる。
もう一つは、例えば後工程の有価物回収手段の最適な選択を目的に、有価物含有率評価部で得られた有価物含有率情報をインターフェース５２を介して受け取り、これを基にして基板を層別する手段５１を有する機構部５である。  層別手段５１には、コンベア・ロボット・エアブロー・ホッパーなど、公知の技術を用いることができる。  層別された結果は、基板重量積算手段３３や有価物含有量積算手段２２など、適切な場所に別途層別情報として持つことができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、処理の流れに沿って説明する。
図２に上記装置例における実際の処理の流れを記載する。
【００２３】
ステップ１では、基板から個別に画像データおよびその他基板の特徴情報を得るための各種データを取得できるよう、基板の集合体を個別に解きほぐす。
【００２４】
ステップ２では、基板特徴検出部画像データ取得手段１１にて、個別に解きほぐされた基板から基板１枚ごとの画像データを得る。また、特徴情報取得援用手段１２にて、画像データ以外の基板の情報を得るためのデータを取得する。
【００２５】
ステップ３では、ステップ２で得られたデータを特徴情報抽出手段１４に取り入れ、特徴抽出用情報保持手段１５がもつ特徴情報をもとに、特徴情報の項目ごとに対応する数値に変換する。
【００２６】
ステップ４では、ステップ３で得られた基板の特徴情報数値を有価物含有量演算手段２１に取り入れ、要素別有価物含有量保持手段２３が持つ、有価物含有量への紐づけ情報を用いて基板の有価物含有量に変換し、有価物含有量積算手段２２および有価物含有率演算手段４２に出力する。
【００２７】
ステップ５では、基板を個別に秤量し、基板重量積算手段３３および有価物含有量演算手段２１に出力する。本ステップは、ステップ１〜４と独立に行うことができるので、本発明の実施の順番は本例にはとらわれない。  例えば、秤量手段３１を特徴情報取得援用手段１２の一つとして、ステップ１における画像データ取得と同時にあるいは連続して実施することが可能である。
【００２８】
ステップ６では、ステップ４で得られた有価物含有量とステップ５で得られた基板重量を基に、有価物含有率演算手段４２を用いて基板の有価物含有率を求める。
【００２９】
ステップ７では、ステップ６で得られた有価物含有率を基に、基板層別機構部５にて基板を層別する。
【００３０】
ステップ２〜７は、ロットとして取り扱う基板の集合体に属するすべての基板に対して繰り返される。
【００３１】
ステップ８では、有価物含有量積算手段２２が持つロットの有価物含有総量と、基板重量積算手段３３が持つロットの総重量を出力するとともに、ロットの有価物含有率をロット中有価物含有率演算手段４２を用いて求める。  ロットの総重量は、基板重量積算手段３３を用いる以外に、別途総重量を秤量することによって得てもよい。
【００３２】
本例では、要素別有価物含有量保持手段２３が持つ、基板の持つ各要素と有価物の評価含有量を紐づけるための情報を修正する手段を持つことができる。修正を行う場合は、以下のステップＳ１およびＳ２が行われる。  なお、基板の特徴情報と有価物含有量の相関関係の取得方法は以下に限定されるものではない。
【００３３】
ステップＳ１では、実際の基板に対して本発明の装置を用いて特徴情報を抽出するとともに、その基板を破砕または溶解した後に分析することで得られた有価物含有量情報を要素別有価物含有量修正手段２４に入力する。
【００３４】
ステップＳ２では、要素別有価物含有量修正手段２４によって基板の特徴情報と有価物含有量の実測情報を再紐づけし、これによって要素別有価物含有量保持手段２３が持つ廃基板の有価物含有量を演算するための関数における定数情報を修正する。
【符号の説明】
【００３５】
１  基板特徴検出部
１１  画像データ取得手段
１２  特徴情報取得援用手段
１３  画像データ取得手段と特徴情報取得援用手段から得られた情報を特徴情報抽出手段に導くためのインターフェース
１４  特徴情報抽出手段
１５  特徴抽出用情報保持手段
２  有価物含有量評価部
２１  有価物含有量演算手段
２２  有価物含有量積算手段
２３  要素別有価物含有量保持手段
２４  要素別有価物含有量修正手段
３  基板重量測定部
３１  秤量手段
３２  秤量手段から得られた情報を基板重量積算手段に導くためのインターフェース
３３  基板重量積算手段
４  有価物含有量評価部
４１  有価物含有量演算手段
４２  ロット中有価物含有率演算手段
５  基板層別機構部
５１  基板層別手段
５２  有価物含有率情報を基板層別手段に導くためのインターフェース
【図１】
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【図２】
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