CN117054387A - 用于对物体进行分选的分选装置和测量装置 - Google Patents
用于对物体进行分选的分选装置和测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117054387A CN117054387A CN202310537532.8A CN202310537532A CN117054387A CN 117054387 A CN117054387 A CN 117054387A CN 202310537532 A CN202310537532 A CN 202310537532A CN 117054387 A CN117054387 A CN 117054387A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- illumination light
- scanning
- measurement device
- unit
- sorting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 71
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 50
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 50
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 23
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 238000003841 Raman measurement Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3422—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour using video scanning devices, e.g. TV-cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/04—Sorting according to size
- B07C5/10—Sorting according to size measured by light-responsive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
- B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
- B07C5/367—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means
- B07C5/368—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means actuated independently
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了用于对物体进行分选的分选装置和测量装置。用于对物体进行分选的分选装置的测量装置包括：扫描单元，所述扫描单元被配置为利用照明物体的照明光执行扫描；控制单元，所述控制单元被配置为控制所述扫描单元；以及传感器，所述传感器被配置为测量来自被照明的物体的反射光，其中所述控制单元通过改变在物体的移动方向和与所述移动方向垂直的方向上照明光的位置来控制所述扫描单元利用照明光追踪物体。
Description
技术领域
本发明涉及用于对物体进行分选(sort)的分选装置和测量装置。
背景技术
传统地，从量产性和组件成本的角度，模制的树脂组件已被广泛用于汽车和电器的结构组件和外部组件。近来的工业界正在面临考虑环境的迫切需要，使得这些模制的树脂组件被再循环和再使用。在传统的再循环中，废弃汽车和废弃家电在各种类型的再循环处理的过程中收集诸如铁和铝的物质之后，被压碎成10到100mm的大小并且作为包含各种类型的塑料的残余物质被收集。
在许多情况下，这些残余物质最终作为通过热再循环处理燃烧的燃料被再使用。
已做出进行其中诸如塑料的这些残余物质作为模制的树脂组件的材料被再使用的水平再循环的尝试，并且已开发用于从包含塑料的各种残余物质识别和分选特定类型的塑料的树脂识别装置。
作为用于通过发射光以非接触状态指定树脂类型的测量方法，已讨论了通过使用拉曼(Raman)散射指定树脂类型的以下技术。
在日本专利申请特开No.2013-36971中讨论的树脂识别装置在通过拉曼光谱测量由传送带传送的树脂时平行于传送带移动照明光，使得可以在不损坏树脂或使树脂变性的情况下获取强的拉曼散射信号。在激发激光的发射正在被执行的同时，树脂识别装置在大于或等于激发激光在目标物体上的光斑直径的范围中，或者优选地，在大于或等于光斑直径的二倍至三倍的范围中，平行于载置台的上表面移动采光光学系统。以这种方式，激发激光没有集中发射到目标物体的一个点，使得树脂识别装置可以防止目标物体被损坏或变性。
根据在日本专利申请特开No.2013-36971中讨论的技术，即使在对树脂发射高功率激光时，也可以在不使树脂变性的情况下通过拉曼测量识别树脂类型。一般地，需要通过拉曼测量来测量极微弱的信号。因此，识别装置必须包括具有高输出功率的激光源。然而，当考虑使用低成本可安装的激光二极管(LD)作为光源时，需要提高信噪(S/N)比，因为对LD的输出功率存在限制。为了获取高S/N比的拉曼信号，例如，当执行测量时，通过降低带速度延长在传感器处花费的曝光时间来增加信号强度，并且通过重复平均来降低噪声。
另一方面，识别处理的吞吐量必须被增强，因为在再循环处理的过程中产生1t/h至2t/h的大量的残余树脂物质。因此，期望增加传送带的速度。如果传送带的速度被增加以便增强吞吐量，那么样品在照明光正下方存在的时间段被缩短，使得不能确保通过分光仪执行拉曼测量所需的曝光时间，并且不能确保重复平均的次数。因此，难以确保S/N比。
如上所述，存在在实现高S/N比和高吞吐量两者的同时不能容易地执行树脂的分选的问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于对物体进行分选的分选装置的测量装置包括：扫描单元，所述扫描单元被配置为利用照明物体的照明光执行扫描；控制单元，所述控制单元被配置为控制所述扫描单元；以及传感器，所述传感器被配置为测量来自被照明的物体的反射光，其中所述控制单元通过改变在物体的移动方向和与所述移动方向垂直的方向上照明光的位置来控制所述扫描单元利用照明光追踪物体。
从参考附图对示例性实施例的以下描述，本发明的另外的特征将变得清楚。
附图说明
图1是图示分选系统的图。
图2是图示测量单元的细节的图。
图3是图示galvano扫描仪利用照明光执行扫描的状态的图。
图4是图示利用照明光对扫描区域进行扫描的状态的图。
图5是图示在扫描区域中测量多个样品时描画的扫描轨迹的图。
图6是图示测量布置在扫描区域外的样品的状态的图。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是图示分选系统的配置的图。根据本示例性实施例的分选系统包括用于传送样品(物体)的传送带1(移动单元)。分选系统是执行用于识别由传送带1传送的样品的类型的识别处理并且基于其识别结果分选样品的系统。
样品10和11是诸如主要包含金属的金属块、主要包含金属氧化物晶体的陶瓷块、主要包含非结晶金属氧化物的玻璃块、以及主要包含树脂的树脂块的物体。在许多情况下，样品10和11为诸如丢弃的家电和废弃汽车的工业废弃物，通过作为再循环处理的预处理执行的压碎处理被压碎成具有大约10至100mm的大小的扁平块。
在本说明书中，“树脂”一般是指包括热塑性树脂(塑料)、热固性树脂、橡胶、弹性体、纤维素和纸的有机材料的聚合物。
此外，样品10和11可以包含诸如玻璃填料、纤维填料、阻燃剂和增塑剂的各种添加物质。
根据本示例性实施例的分选系统不仅识别构成树脂块的树脂的类型，即，树脂块的类型(材料和颜色)，而且还识别上述添加物质的存在或不存在及其类型。
在根据本示例性实施例的分选系统中，要被分选的样品由定量递送设备和振动馈送器(未图示)馈送到传送带1并且在传送带1上传送。辨识单元(测量单元)2、测量单元3和分选单元162从传送带1的移动方向的上游侧依次布置在传送带1上，并且已经过辨识单元2和测量单元3的下侧的样品10从传送带1落下并且经过分选单元162的前面。
辨识单元2执行由能够一并捕获二维图像的区域扫描相机或能够重构二维图像的线扫描相机捕获的包括样品的二维图像的图像处理。例如，辨识单元2基于图像处理的结果和关于样品10的形状和大小信息计算样品10在时间t0所存在的位置的坐标p1(x1，y1)。
如图3中所示，测量单元3包括用于利用照明光50执行扫描的galvano扫描仪41和42(扫描单元)、以及用于测量来自样品的拉曼散射光(反射光)的光学分光单元30。测量单元3通过使用测量单元3作为基准、倾斜照明光50的主光线来控制扫描单元以照明光50a或50b表示的角度倾斜照明光50，并且使照明光(测量点)进入可移动状态。
如图2中所示，光学分光单元30包括光源301和透镜(照明单元)302。
光学分光单元30经由透镜302和304利用来自光源301的激光作为照明光50照射galvano扫描仪41和42中包括的反射镜。二向色镜303布置在透镜302和304之间的位置，并且使来自光源301的波长λ的光透过。
处理单元140包括用于控制galvano扫描仪41和42的控制单元。处理单元140从先前调整或测量的传送带1的速度V和样品被辨识单元2辨识的时间t0计算移动的样品在时间t1的位置坐标p1(x1，y1+V(t1-t0))。然后，在样品10到达galvano扫描仪41和42可以利用照明光50扫描的扫描区域400的时间，处理单元140输出控制指令给galvano扫描仪41和42以控制galvano扫描仪41和42利用照明光50照明样品10。然后，处理单元140控制galvano扫描仪41和42利用照明光50追踪移动的样品10。通过使用两个galvano扫描仪41和42，可以在y轴方向(即，传送带1(样品10)的移动方向)和与y轴方向垂直的x轴方向上利用照明光50执行扫描。
具体地，如图4中所示，在样品10到达传送带1的移动方向上的上游侧的扫描区域400的边界的时间点(位置10a)，测量单元3在照明光50a的位置利用照明光50执行扫描以开始测量。在样品10根据传送带1的移动以速度V移动的同时，测量单元3在样品10上描画轨迹60以照明样品10来执行拉曼测量。然后，当样品10到达传送带1的下游侧的扫描区域400的边界(位置10b)时，测量单元3完成测量。在本文中，从照明光50a到照明光50b的轨迹表示执行扫描时照明光50的平均位置。
扫描区域400在带移动方向上的长度被表示为“B”。照明光50的位置在与带移动方向相同的方向上改变，并且照明光50在追踪样品10时照明样品10达时间T(T＝B/V)，而不停留在样品10的表面上的一个点处。
因此，照明光50的能量没有集中在样品10的一个点上，使得测量单元3可以在不使树脂变性的情况下执行拉曼测量。此外，因为传送带1可以以高的速度操作，所以即使为了增强识别的吞吐量而大量的样品被馈送到传送带1，样品也可以以空间上分离的状态进行布置。
在照明光50不执行扫描的传统方法中，当样品10在带移动方向上的大小为“a”时，样品10被照射达时间t(t＝a/V)。
本示例性实施例将针对传送带1的速度为1m/s、假定为再循环处理中的最小大小的样品10的大小为10mm、并且扫描区域B被设置为200mm的情况进行描述。
在照明光固定的传统方法中，可以利用照明光照明样品的时间t为10ms。另一方面，在正在利用照明光50追踪和扫描样品的同时执行测量的方法中，测量可以被执行达大约200ms。因此，对于反射光量小的黑色树脂，可以通过延长曝光时间或者对通过长达10ms的曝光时间执行测量而获取的数据进行二十次平均化来提高微弱的拉曼信号的信噪比(S/N)。
另一方面，在本示例性实施例中，在正在测量样品10时，照明光50描画诸如轨迹60的之字形轨迹，而不停留在一个地方。因此，照明光50的能量被广泛地分散在样品10的区域中，使得在正在执行测量时树脂不变性。
如上所述，来自光学分光单元30的照明光50在galvano扫描仪41和42的反射镜部分41m和42m上反射并且照射样品10。
在照明光50在样品10上反射之后，拉曼散射光被各向同性地反射，再次在galvano扫描仪41和42的反射镜部分41m和42m上反射，并且返回到光学分光单元30。拉曼散射光依赖于样品10的材料的物质而被拉曼移位。因此，拉曼散射光随后在二向色镜303上反射，并且仅其已被拉曼移位的分量透过用作激发光截止过滤器的带通过滤器305并且被分光元件306(分光单元)分散。被分光元件306分散、以对每个波长不同的衍射角衍射的光束通过透镜307再次会聚，并且每个波长的拉曼移位的光由布置在传感器阵列308上的光接收元件接收。从光接收元件输出的信号作为依赖于样品的物质的特性信号被传输到处理单元140。然后，例如，处理单元140将其波形与先前通过测量已知材料的样品而获取的已知材料的特有波形进行比较以指定材料，并且识别样品的类型。
例如，来自传感器阵列308的信号(测量结果)以300fps被传输到处理单元140。测量在样品10到达位置10a(即，在带移动方向上的上游侧的扫描区域400的边界)的时间点开始。然后，处理单元140从以300fps从传感器阵列308传输的一组信号提取与该测量对应的信号并且指定材料。例如，可以基于操作指令被发出的时间确定并且提取对应的信号。
在处理单元140识别样品10的类型并且确定样品10是分选目标材料的情况下，在样品10经过分选单元162的时间t2经由分选控制器161向分选单元162传输打开信号。然后，在与辨识单元2测量的样品10的坐标x1对应的位置处从分选单元162的一部分喷出空气，使得样品10被空气吹走并且收集到收集箱72。在样品10不是分选目标的情况下，样品10被以速度V从传送带1抛出且落下并且被收集到收集箱71。
在样品10的测量完成之后，测量单元3执行样品11和向其连续馈送和传送的后续样品(未图示)的测量。测量单元3转动galvano扫描仪41和42以改变照明光50的倾斜角来将照明光50移动到用于执行样品11的测量的起始点。因为galvano扫描仪41和42可以利用照明光50快速地执行扫描，所以可以缩短直到测量下一个树脂的移动时间。因此，galvano扫描仪41和42可以连续测量一个接一个传送的样品。作为结果，通过测量时间长和S/N比高的拉曼测量而测量的样品的数量增加，使得可以以高的吞吐量分选树脂。
在本示例性实施例中，辨识单元2获取由区域传感器或线传感器捕获的二维图像，并且通过图像处理计算样品的坐标。然而，配置不限于此。例如，可以基于由光切传感器获取的高度信息辨识物体。此外，在本示例性实施例中，之字形轨迹已被描述为照明光50在树脂上描画而不停止在其一个点处的轨迹。然而，显然的是，只要照明光50不停止在树脂上的一个点处，就可以获取相同的效果。例如，照明光50可以连续进行圆周运动或螺旋运动，或者可以描画方形轨迹。
此外，根据本示例性实施例中描述的配置，辨识单元2获取包括样品的二维图像。这个二维图像包括样品的亮度，即，关于漫反射率的信息。根据本领域技术人员进行的研究，发现拉曼散射的光强度与漫反射率相关，并且来自具有高亮度的白色样品的拉曼散射光的强度比来自具有低亮度的黑色样品的拉曼散射光高得多。换句话说，获取相同S/N比所需的白色样品的测量时间可以比黑色样品的测量时间短。
鉴于上述事实，为了提高吞吐量而高效地执行样品的识别，使白色树脂的测量时间比黑色树脂的测量时间短是有效的。在这种情况下，如图5中所示，对于作为黑色树脂的样品10，galvano扫描仪41和42在沿着在从位置10a到位置10b的整个扫描区域400上描画的轨迹61执行测量的扫描条件下利用照明光50执行扫描。
另一方面，对于白色树脂，例如，在以黑色树脂的测量时间的三分之一的测量时间执行测量的扫描条件下利用照明光50执行扫描。例如，沿着阶梯状轨迹62利用照明光50执行扫描。以这种方式，对于从位置12a到位置12b、位置13a到位置13b和位置14a到位置14b并排传送的具有高亮度的样品12、13、14，测量单元3可以测量所有这三个样品12、13和14。在这种情况下，轨迹61和62图示了在执行扫描时照明光50的平均位置，不用说，照明光50在其平均位置正在各个轨迹61和62上移动时同时在树脂上描画轨迹60。如上所述，处理单元140包括控制单元，该控制单元基于关于物体的信息控制扫描单元改变照明光50的扫描条件。
此外，传送的样品在大小和颜色上不同。如上所述，样品的亮度越高，拉曼散射强度变得越高，并且样品的亮度越低，拉曼散射强度变得越低。因此，亮度越高，指定的树脂类型的识别可靠性越高，并且亮度越低，指定的树脂类型的识别可靠性越低。显然的是，期望类型的收集树脂的利用价值在其纯度高时增加。此外，优选的是优先收集具有较高亮度的树脂，因为识别可靠性提高，并且期望类型的收集树脂的纯度也增加。
另一方面，在扫描区域400中存在的样品实际由传送带1以随机的布置传送。因此，存在样品以高分布密度存在的可能性。在这样的情况下，没有足够的时间利用照明光50顺次扫描和测量高分布密度的整组树脂。在这种情况下，处理单元140可以指示galvano扫描仪41和42跳过一些样品的测量。换句话说，在利用照明光50可扫描的区域中存在多个物体的情况下，处理单元140基于关于物体的信息确定测量目标物体。
此时，基于由辨识单元2获取的关于在图像中捕获的各个样品的亮度的信息，优先测量具有高亮度的样品。以这种方式，可以提高收集的样品的纯度。此外，基于由辨识单元2获取的关于样品的形状的信息，通过优先测量具有大的大小的样品来增加最终收集的树脂的量也是有效的。
根据本示例性实施例中描述的配置，处理单元140将先前调整或测量的速度V设置为传送带1的速度，并且基于时间发出用于使测量单元3利用照明光50追踪样品的指令和用于使分选单元162执行分选操作的指令。然而，例如，在辨识单元2和测量单元3的周边可以布置直接测量传送带1的速度的诸如激光多普勒测速仪和图像相关位移计的测量设备，使得处理单元140可以从这些测量设备接收与带移动量相关的测量值。利用这种配置，处理单元140可以基于由此测量的带移动量向galvano扫描仪41和42发出操作指令。更准确地利用照明光50执行追踪操作并且更准确地执行分选单元162的分选操作以增加收集量是有效的。在这种情况下，作为用于从从传感器阵列308传输的一组信号提取在样品被照明时产生的信号的方法，处理单元140可以通过使用与在每个信号被产生时获取的带移动量相关的测量值来确定信号。以这种方式，处理单元140可以准确地提取在照明光50存在于树脂上时产生的信号。
对于信号的提取，在指定的时间之前或紧接在照明光50移动到测量起始点之前，预先测量呈现在正常的测量中未假定的已知的特定特性(特征)的样品也是有效的。例如，测量值饱和的具有高反射率的样品可以被先前测量。例如，如图6中所示，在扫描区域400外并且测量单元3可以执行测量的位置处布置测量值在传感器阵列308处饱和的具有高荧光的荧光样品20。然后，在指定的时间之前或紧接在已到达在带移动方向上的上游侧的扫描区域400的边界上的位置10a的样品10被利用照明光50扫描之前，测量单元3通过将照明光50的角度改变为由照明光50c表示的角度来照明荧光样品20并且测量荧光样品20。以这种方式，在后续阶段中，处理单元140可以容易地提取测量数据。作为要用于确定样品的材料的数据，处理单元140可以从传感器阵列308连续传递的数据提取紧接在指示具有最大信号值的元素的数据之后传递的数据或者在指定数量的数据之后传递的数据，并且执行处理。
指示特性数据的样品不限于以上，并且可以使用呈现在正常测量中未假设的已知的特定特性的任何样品。例如，样品可以是具有极少量的反射光的光阱，或者同时呈现多个类型的树脂的特性的树脂合金。
如上所述，基于由辨识单元2辨识的关于树脂的信息，作为扫描单元的示例描述的galvano扫描仪41和42通过改变照明光50的主光线角度来使平均位置跟随带移动方向以利用照明光50照明样品。此外，在正在执行测量时，即使带速度高，测量单元3也通过利用照明光50执行扫描而不使照明光50停留在树脂上的同一位置处来追踪样品以通过拉曼光谱执行点测量。因此，测量单元3可以通过拉曼光谱识别树脂，同时实现高S/N和高吞吐量两者。
根据本示例性实施例，可以提供能够实现高S/N比和高吞吐量两者的识别装置。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附的权利要求的范围要被赋予最广泛的解释以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。
Claims (15)
1.一种用于分选装置的测量装置，所述分选装置用于对物体进行分选，所述测量装置包括：
扫描单元，所述扫描单元被配置为利用照明物体的照明光执行扫描；
控制单元，所述控制单元被配置为控制所述扫描单元；以及
传感器，所述传感器被配置为测量来自被照明的物体的反射光，
其中所述控制单元通过改变在物体的移动方向和与所述移动方向垂直的方向上照明光的位置来控制所述扫描单元利用照明光追踪物体。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其中在移动的物体正在被测量时，所述控制单元控制所述扫描单元以防止照明光停留在物体的表面上的一个点处。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述扫描单元在物体的移动方向上利用照明光执行扫描的同时，在与所述移动方向正交的方向上利用照明光执行扫描。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述控制单元基于关于物体的信息控制所述扫描单元改变照明光的扫描条件。
5.根据权利要求1所述的测量装置，其中，在可利用照明光扫描的区域中存在多个物体的情况下，所述控制单元基于关于物体的信息确定测量目标物体。
6.根据权利要求5所述的测量装置，其中关于物体的信息包括被测量的物体的亮度或大小。
7.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述测量装置通过使用数据来识别物体的类型，所述数据先前由所述传感器通过测量样品来获得。
8.根据权利要求1所述的测量装置，还包括测量单元，所述测量单元被配置为测量移动的物体的位置或速度，
其中所述控制单元基于在物体正在被照明光照明时由所述测量单元测量的物体的位置或速度控制所述扫描单元。
9.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述传感器包括分光单元，所述分光单元被配置为分散来自被照明光照明的物体的散射光。
10.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述测量装置识别作为物体的树脂的类型。
11.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述扫描单元包括galvano扫描仪。
12.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述控制单元基于物体的位置控制所述扫描单元以使所述扫描单元利用照明光追踪移动的物体并且改变照明光在物体的表面上的位置。
13.根据权利要求1所述的测量装置，还包括辨识单元，所述辨识单元被配置为辨识物体的位置，
其中，基于从所述辨识单元获得的物体的位置，所述控制单元使所述扫描单元利用照明光执行扫描。
14.一种用于对物体进行分选的分选装置，所述分选装置包括：
根据权利要求1所述的测量装置；以及
分选单元，所述分选单元被配置为基于由所述测量装置获得的测量结果对物体进行分选。
15.根据权利要求14所述的分选装置，还包括移动单元，所述移动单元被配置为移动物体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-078799 | 2022-05-12 | ||
| JP2022078799A JP2023167533A (ja) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 識別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117054387A true CN117054387A (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=86226903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310537532.8A Pending CN117054387A (zh) | 2022-05-12 | 2023-05-12 | 用于对物体进行分选的分选装置和测量装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230364652A1 (zh) |
| EP (1) | EP4276448A1 (zh) |
| JP (1) | JP2023167533A (zh) |
| CN (1) | CN117054387A (zh) |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471311A (en) * | 1991-10-01 | 1995-11-28 | Van Den Bergh; Herman | Information system for monitoring products in sorting apparatus |
| US6060677A (en) * | 1994-08-19 | 2000-05-09 | Tiedemanns-Jon H. Andresen Ans | Determination of characteristics of material |
| US5873470A (en) * | 1994-11-02 | 1999-02-23 | Sortex Limited | Sorting apparatus |
| US5936229A (en) * | 1996-04-02 | 1999-08-10 | Trw Inc. | Tracking means for distant ballistic missile targets comprising means for tracking largest radius of curvature |
| US5862919A (en) * | 1996-10-10 | 1999-01-26 | Src Vision, Inc. | High throughput sorting system |
| WO1998019800A1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | National Recovery Technologies, Inc. | Application of raman spectroscopy to identification and sorting of post-consumer plastics for recycling |
| DE19816881B4 (de) * | 1998-04-17 | 2012-01-05 | Gunther Krieg | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion und Unterscheidung zwischen Kontaminationen und Gutstoffen sowie zwischen verschiedenen Farben in Feststoffpartikeln |
| WO2000070331A1 (de) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Gunther Krieg | Verfahren und vorrichtung zur detektion und unterscheidung zwischen kontaminationen und gutstoffen sowie zwischen verschiedenen farben in feststoffpartikeln |
| US7326871B2 (en) * | 2004-08-18 | 2008-02-05 | Mss, Inc. | Sorting system using narrow-band electromagnetic radiation |
| FR2895688B1 (fr) * | 2005-12-30 | 2010-08-27 | Pellenc Selective Technologies | Procede et machine automatiques d'inspection et de tri d'objets non metalliques |
| US20130056398A1 (en) * | 2006-12-08 | 2013-03-07 | Visys Nv | Apparatus and method for inspecting and sorting a stream of products |
| JP4260205B1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | 株式会社サイム | ラマン散乱信号取得方法ならびにラマン散乱信号取得装置、および、プラスチックの識別方法ならびに識別装置 |
| DE102010024784B4 (de) * | 2010-06-23 | 2022-03-31 | Baumer Inspection Gmbh | Multisensorielle Anordnung für die optische Inspektion und Sortierung von Schüttgütern |
| JP4932053B1 (ja) | 2011-07-11 | 2012-05-16 | 和義 有方 | ラマン散乱信号取得装置、ラマン散乱識別装置、ラマン散乱信号取得方法およびラマン散乱識別方法 |
| KR101366959B1 (ko) * | 2011-08-26 | 2014-02-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 수지 식별 장치 및 방법 |
| JP2014070903A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | リサイクル樹脂の選別方法及び選別装置、および、リサイクル樹脂の純度測定方法及び装置 |
| JP6137987B2 (ja) * | 2013-01-21 | 2017-05-31 | 三菱電機株式会社 | 樹脂種識別方法および樹脂種識別装置 |
| CN105874321B (zh) * | 2013-11-04 | 2019-06-28 | 陶朗分选股份有限公司 | 检查设备 |
| DE102014207157A1 (de) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Fördersystem, Anlage zur Schüttgutsortierung mit einem solchen Fördersystem und Transportverfahren |
| US20210346916A1 (en) * | 2015-07-16 | 2021-11-11 | Sortera Alloys, Inc. | Material handling using machine learning system |
| CN107505285B (zh) * | 2017-07-26 | 2020-06-19 | 合肥泰禾光电科技股份有限公司 | 一种物料在线分选装置及其扫描成像光谱装置 |
| WO2019111785A1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | キヤノン株式会社 | 識別装置、選別システム |
| US10898928B2 (en) * | 2018-03-27 | 2021-01-26 | Huron Valley Steel Corporation | Vision and analog sensing scrap sorting system and method |
| JP6876983B2 (ja) * | 2018-11-07 | 2021-05-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 樹脂判定方法及び装置 |
| JP7419093B2 (ja) * | 2020-02-13 | 2024-01-22 | 大王製紙株式会社 | 廃プラスチックの選別装置、選別方法、及び選別プログラム |
| EP3896602A1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-10-20 | Vito NV | A method and system for training a machine learning model for classification of components in a material stream |
| JP2022006883A (ja) * | 2020-06-25 | 2022-01-13 | キヤノン株式会社 | 識別装置 |
| JP2022025379A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | キヤノン株式会社 | 識別装置 |
-
2022
- 2022-05-12 JP JP2022078799A patent/JP2023167533A/ja active Pending
-
2023
- 2023-04-25 EP EP23169806.9A patent/EP4276448A1/en active Pending
- 2023-04-28 US US18/309,502 patent/US20230364652A1/en active Pending
- 2023-05-12 CN CN202310537532.8A patent/CN117054387A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230364652A1 (en) | 2023-11-16 |
| JP2023167533A (ja) | 2023-11-24 |
| EP4276448A1 (en) | 2023-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4467214A (en) | Method of and apparatus for detecting external defects of a circular sealing member | |
| JP6653511B2 (ja) | Ｌｉｂｓ型物体選別装置 | |
| US6778276B2 (en) | System and method for sensing white paper | |
| US6545240B2 (en) | Metal scrap sorting system | |
| JP6792101B2 (ja) | 分類の方法および装置 | |
| CN107505285B (zh) | 一种物料在线分选装置及其扫描成像光谱装置 | |
| CN110376573B (zh) | 激光雷达装调系统及其装调方法 | |
| US20170270651A1 (en) | System and method for enhancing visual inspection of an object | |
| US7057718B2 (en) | Device and method for inspecting the transparent bottoms of bottles | |
| US6407810B1 (en) | Imaging system | |
| JP6584624B2 (ja) | 識別装置および選別システム | |
| CN107742119B (zh) | 一种基于背影成像的物体轮廓提取和匹配装置及方法 | |
| JPH1151622A (ja) | 異物検査方法および装置 | |
| JP4932053B1 (ja) | ラマン散乱信号取得装置、ラマン散乱識別装置、ラマン散乱信号取得方法およびラマン散乱識別方法 | |
| EP1416265B1 (en) | Scanning system for use in a metal scrap sorting system | |
| CN107782732B (zh) | 自动对焦系统、方法及影像检测仪器 | |
| CN104111241A (zh) | 基于直线扫描的荧光共聚焦检测装置 | |
| CN117054387A (zh) | 用于对物体进行分选的分选装置和测量装置 | |
| JPS5932729B2 (ja) | 色彩選別機 | |
| CN111879782A (zh) | 检测装置及检测方法 | |
| JP2008008689A (ja) | 表面検査装置および表面検査方法 | |
| WO2004107268A1 (en) | Method and system for detecting top surface non-uniformity of fasteners | |
| WO2012147717A1 (ja) | 樹脂識別装置 | |
| RU2489215C1 (ru) | Лазерный сортировщик | |
| JPH01227910A (ja) | 光学検査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |