JP2016065855A - Resin piece selection method and resin piece selection device - Google Patents

Resin piece selection method and resin piece selection device Download PDF

Info

Publication number
JP2016065855A
JP2016065855A JP2015100916A JP2015100916A JP2016065855A JP 2016065855 A JP2016065855 A JP 2016065855A JP 2015100916 A JP2015100916 A JP 2015100916A JP 2015100916 A JP2015100916 A JP 2015100916A JP 2016065855 A JP2016065855 A JP 2016065855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin piece
ray
determination
resin
transmission intensity
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.)
Granted
Application number
JP2015100916A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6399967B2 (en
JP2016065855A5 (en
Inventor
宣行 藤井
Nobuyuki Fujii
宣行 藤井
中 慈朗
Jiro Naka
慈朗 中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to US14/826,536 priority Critical patent/US9566615B2/en
Priority to CN201510593545.2A priority patent/CN105424730B/en
Publication of JP2016065855A publication Critical patent/JP2016065855A/en
Publication of JP2016065855A5 publication Critical patent/JP2016065855A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6399967B2 publication Critical patent/JP6399967B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin piece selection method and a resin piece selection device that are used for selecting a recyclable resin piece from among mixed crushed pieces including various kinds of materials at high speed.SOLUTION: This selection method includes: an X-ray inspection step of exposing a resin piece to an X-ray which includes a first X-ray and a second X-ray differing in an energy range, and then measuring first penetration intensity being intensity of the first X-ray penetrating the resin piece and second penetration intensity being intensity of the second X-ray penetrating the resin piece; a first determination step of using the first penetration intensity to determine whether or not the resin piece is a candidate for a useful resin piece; a second determination step of using a difference value obtained from the first penetration intensity and the second penetration intensity to determine whether or not the resin piece determined to be the candidate for the useful resin piece is the useful resin piece by the first determination step; and a collection step of collecting the resin piece determined to be useful on the basis of a determination result in the second determination step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、樹脂片の選別方法及び樹脂片の選別装置に関し、特に、不特定な形状を持ち、様々な種類の樹脂が混在する多数の樹脂片および樹脂以外の異物から特定の元素を含有する樹脂片を除去するために樹脂片を選別する方法及びその方法を用いた樹脂片の選別装置に関する。   The present invention relates to a resin piece sorting method and a resin piece sorting apparatus, and in particular, contains a specific element from a large number of resin pieces having various shapes and a mixture of various types of resin and foreign substances other than resin. The present invention relates to a method for sorting resin pieces to remove the resin pieces and a resin piece sorting apparatus using the method.

ある物質からなる物体にX線を照射した時に、その物体が吸収するX線の量は、当該物質の含有する元素の種類と密度、および物体の厚さによって定まる。X線の吸収特性によって材質の異なる複数の物体を区別したいときは、物体の含有する元素がX線の吸収に与える影響、および、物体の厚さがX線の吸収に与える影響を考慮する必要がある。前者の影響が後者の影響に比べて大きい場合は、X線の透過率をもって物体の材質を判断することができる。例えば、食品中に含まれる金属異物を判定する場合には、X線の透過画像を取得するだけで金属異物の有無を判定することが可能である。   When an object made of a substance is irradiated with X-rays, the amount of X-rays absorbed by the object is determined by the type and density of elements contained in the substance and the thickness of the object. When you want to distinguish multiple objects of different materials according to X-ray absorption characteristics, it is necessary to consider the influence of the elements contained in the object on X-ray absorption and the influence of the thickness of the object on X-ray absorption There is. When the influence of the former is larger than the influence of the latter, the material of the object can be determined from the X-ray transmittance. For example, when determining a metal foreign object contained in food, it is possible to determine the presence or absence of a metal foreign object only by acquiring an X-ray transmission image.

しかしながら、それぞれの試料の含有する元素の元素番号が近い場合は、含有元素がX線の吸収に与える影響と比較して、物体の厚さがX線の吸収に与える影響が無視できない。そのため、形状の異なる多数の物体に対して、X線の吸収量からそれぞれの物体に含有する物質を区別することは、原理的に困難である。   However, when the element numbers of the elements contained in the respective samples are close, the influence of the thickness of the object on the X-ray absorption cannot be ignored compared to the influence of the contained elements on the X-ray absorption. Therefore, in principle, it is difficult to distinguish substances contained in each object from the amount of X-ray absorption for a large number of objects having different shapes.

X線の吸収測定により、X線の吸収傾向の近い物質を内部に含む場合、例えば体組織中の骨の判定または食品中の骨異物の判定を可能にするための手法として、エネルギーサブトラクション法が知られている。エネルギーサブトラクション法では、エネルギー領域の異なる2種類のX線を用いて、それぞれのX線における吸収特性を測定し、その差分をとることで含有する物質の差異を高感度に検出することができる。具体的には、測定対象物について、低エネルギーX線による吸収特性と高エネルギーX線による吸収特性とを測定し、得られたそれぞれの透過率の自然対数をとり、適切に選ばれたパラメータによる重みづけを行った後に差分処理を行う。後述するように、重みづけの係数を適切に選択することにより、被測定物中の特定の物質について差分値が被測定物の厚みによらずに理論上ゼロとすることができるため、特定の物質とそれ以外の物質とを高感度に判別することが可能である。   When a substance having a similar X-ray absorption tendency is contained inside by X-ray absorption measurement, for example, as a technique for enabling determination of bone in a body tissue or determination of bone foreign matter in food, the energy subtraction method is Are known. In the energy subtraction method, by using two types of X-rays having different energy regions, the absorption characteristics of each X-ray are measured, and the difference between the contained substances can be detected with high sensitivity by taking the difference. Specifically, with respect to the measurement object, the absorption characteristics by low energy X-rays and the absorption characteristics by high energy X-rays are measured, the natural logarithm of each obtained transmittance is taken, and appropriately selected parameters are used. Difference processing is performed after weighting. As will be described later, by appropriately selecting the weighting coefficient, the difference value for a specific substance in the object to be measured can be theoretically zero regardless of the thickness of the object to be measured. It is possible to distinguish a substance from other substances with high sensitivity.

エネルギーサブトラクション法を用いるには、エネルギーの異なる2種類のX線による吸収を測定する必要があり、古くは二つのX線源と二つのX線センサーが用いられていた。現在では、連続X線を発生するX線源を用いて、低エネルギーのX線と高エネルギーのX線の吸収をそれぞれ検出可能なデュアルエナジーX線センサーが使用されている。一つのX線源と一つのデュアルエナジーX線センサーを用いることでエネルギーサブトラクション法の利用が可能である。   In order to use the energy subtraction method, it is necessary to measure absorption by two types of X-rays having different energies, and in the past, two X-ray sources and two X-ray sensors were used. At present, dual energy X-ray sensors that can detect absorption of low-energy X-rays and high-energy X-rays using an X-ray source that generates continuous X-rays are used. By using one X-ray source and one dual energy X-ray sensor, the energy subtraction method can be used.

エネルギーサブトラクション法の効果を最大限利用するには、重みづけパラメータを最適に設定する必要がある。パラメータを自動的に設定するための手法として、X線透過強度による画像を取得した後、独立成分分析を行う手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手法によれば、画像取得、独立成分分析用の画像変換、変換した画像からパラメータを設定、異物だけを強調した画像を取得、の一連の流れを経て、判定したい物質のみを強調した画像を取得することができる。   In order to make maximum use of the effect of the energy subtraction method, it is necessary to set the weighting parameters optimally. As a method for automatically setting parameters, a method of performing independent component analysis after acquiring an image based on X-ray transmission intensity has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this method, an image obtained by emphasizing only a substance to be determined is obtained through a series of processes of image acquisition, image conversion for independent component analysis, setting parameters from the converted image, and acquiring an image in which only foreign matter is emphasized. Can be acquired.

一方、廃プラスチックのリサイクル事業においては、雑多な廃プラスチックの樹脂片から、除去対象となる、リサイクルの障害となる添加剤を含有する樹脂片および金属異物を正確に区分し、リサイクルに適した有用な樹脂片のみを選別する技術が求められている。   On the other hand, in the waste plastic recycling business, resin pieces containing additives that interfere with recycling and metal foreign objects to be removed from various waste plastic resin pieces are accurately classified and useful for recycling. There is a need for a technology that sorts only resin pieces.

特開2010−91483号公報JP 2010-91483 A

廃家電品などから発生する樹脂材料のリサイクルプラントに、前述のエネルギーサブトラクション法の手法を適用して、リサイクルに適さない添加物を含む樹脂材料と区別して有用な樹脂材料を選別しようとする場合には、次のような点を考慮する必要がある。   Applying the energy subtraction method described above to a recycling plant for resin materials generated from waste home appliances, etc. to distinguish useful resin materials from those that contain additives that are not suitable for recycling The following points need to be considered.

1.選別作業の対象物となる樹脂片は、様々な添加材料を含む樹脂製部品を破砕した樹脂片が混合されたものである。選別作業において除去したい添加材料の種類が幅広い。   1. The resin piece that is the object of the sorting operation is a mixture of resin pieces obtained by crushing resin parts containing various additive materials. A wide variety of additive materials to be removed in sorting operations.

2.搬送装置上に不規則に並んだ状態の多数の樹脂片について個別に判定を行うため、同時複数処理を高速に行う必要がある。   2. Since multiple determinations are made individually for a large number of resin pieces that are irregularly arranged on the transport device, it is necessary to perform simultaneous multiple processing at high speed.

樹脂材料のリサイクル利用に障害となる添加物としては、たとえば、ガラス繊維および臭素系難燃剤がある。工業的には、これらの性質の異なる添加物を含有する樹脂を、一つの装置で判定し、除去する必要がある。   Examples of additives that hinder the recycling of resin materials include glass fibers and brominated flame retardants. Industrially, it is necessary to determine and remove a resin containing additives having different properties using a single apparatus.

また、複数の樹脂片の同時選別を高速に実行するためには、画像診断のような高度な処理を用いることは適切ではない。そのため、対象となる樹脂片の測定値ごとに、エネルギーサブトラクション法によって計算した差分値を直接用いて選別する必要がある。本願の発明者は、除去すべき添加材料が複数種類存在し、それぞれの添加材料を構成する元素のX線に対する吸収傾向が異なる場合に、予め設定した閾値との比較による判定によって、正確な判別が出来ない場合があることを見出した。   Moreover, in order to perform simultaneous selection of a plurality of resin pieces at high speed, it is not appropriate to use advanced processing such as image diagnosis. Therefore, for each measurement value of the target resin piece, it is necessary to select by directly using the difference value calculated by the energy subtraction method. The inventor of the present application accurately discriminates by comparing with a preset threshold when there are a plurality of types of additive materials to be removed and the absorption tendency of the elements constituting each additive material with respect to X-rays is different. I found that there is a case that can not be.

特に、樹脂材料のリサイクル工場における選別作業に、エネルギーサブトラクション法を適用する場合には、被測定対象異物として金属が含まれるケースもあるため、上記の問題の影響はより大きいと考えられる。   In particular, when the energy subtraction method is applied to a sorting operation in a resin material recycling factory, there are cases where metal is included as a foreign material to be measured.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、多種の素材を含む樹脂片が混ぜ合わされた中から、リサイクル可能な樹脂片と、リサイクルに適さない樹脂片および樹脂以外の異物とを高速に区分してリサイクル可能な樹脂片を選別するための選別方法、およびその方法を用いて樹脂片を選別するための選別装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Among resin pieces containing various materials, a recyclable resin piece, a resin piece and a resin that are not suitable for recycling are provided. It is an object of the present invention to provide a sorting method for sorting resin pieces that can be recycled by classifying foreign materials other than those at high speed, and a sorting device for sorting resin pieces using the method.

なお、ここで選別とは、リサイクル利用が可能などの理由により有用と判断されるもの(利材)を選び出す行為を指すものとする。   In addition, selection means here the act which selects the thing (utility material) judged to be useful for any reason which can be recycled.

この発明の樹脂片の選別方法は、樹脂片にエネルギー範囲の異なる第1のX線と第2のX線とを含むX線を照射して、樹脂片を透過した第1のX線の強度である第1透過強度と、樹脂片を透過した第2のX線の強度である第2透過強度とを測定するX線検査工程と、第1透過強度を用いて、樹脂片が有用な樹脂片の候補であるか否かを判定する第1判定工程と、第1判定工程によって、有用な樹脂片の候補であると判定された樹脂片について第1透過強度と第2透過強度とから得られた差分値を用いて、有用な樹脂片であるか否かを判定する第2判定工程と、第2判定工程の判定結果に基づいて有用であると判定された樹脂片の収集を行う収集工程とを備える。   According to the resin piece sorting method of the present invention, the resin piece is irradiated with X-rays including the first X-ray and the second X-ray having different energy ranges, and the intensity of the first X-ray transmitted through the resin piece. X-ray inspection process for measuring the first transmission intensity, and the second transmission intensity, which is the intensity of the second X-ray transmitted through the resin piece, and the resin in which the resin piece is useful by using the first transmission intensity Obtained from the first transmission intensity and the second transmission intensity for the resin piece determined to be a candidate for a useful resin piece by the first determination step for determining whether or not it is a candidate for the piece, and the first determination step. The second determination step for determining whether or not the resin piece is useful using the difference value obtained, and the collection for collecting the resin piece determined to be useful based on the determination result of the second determination step A process.

また、この発明の樹脂片の選別装置は、樹脂片を搬送する搬送部と、樹脂片にエネルギー範囲の異なる第1のX線と第2のX線とを含むX線を照射するX線照射部と、樹脂片を透過した第1のX線の強度である第1透過強度と、樹脂片を透過した第2のX線の強度である第2透過強度とを測定する透過X線強度測定部と、第1透過強度を用いて、樹脂片が有用な樹脂片の候補であるか否かを判定する第1判定部と、第1判定部によって、有用な樹脂片の候補であると判定された樹脂片について第1透過強度と第2透過強度とから得られた差分値を用いて、有用な樹脂片であるか否かを判定する第2判定部と、第2判定部の判定結果に基づいて、樹脂片を選別して収集する選別部とを備える。   Moreover, the resin piece sorting apparatus according to the present invention includes an X-ray irradiation that irradiates the resin piece with an X-ray including a first X-ray and a second X-ray having different energy ranges. X-ray intensity measurement for measuring the first transmission intensity, which is the intensity of the first X-ray transmitted through the resin piece, and the second transmission intensity, which is the intensity of the second X-ray transmitted through the resin piece The first determination unit that determines whether the resin piece is a candidate for a useful resin piece using the first transmission intensity and the first transmission intensity, and the first determination unit determines that the resin piece is a candidate for a useful resin piece The determination result of the 2nd determination part which determines whether it is a useful resin piece using the difference value obtained from the 1st transmission intensity and the 2nd transmission intensity about the done resin piece, and the 2nd determination part And a sorting unit for sorting and collecting the resin pieces.

この発明の樹脂片の選別方法によれば、X線の透過強度を測定し、第一段階として第1判定工程によって判定した後、第二段階としてエネルギーサブトラクション法を用いる第2判定工程によって判定を行うことで、回収したい樹脂片と、除去したい樹脂片や金属などの異物とを高速に判別することができる。また、樹脂片に含まれる元素が複数である場合においても高い精度で判定を行って樹脂片を選別することができる。   According to the resin piece sorting method of the present invention, the X-ray transmission intensity is measured and determined by the first determination step as the first step, and then determined by the second determination step using the energy subtraction method as the second step. By doing so, it is possible to quickly distinguish between a resin piece to be collected and a foreign material such as a resin piece or metal to be removed. Further, even when there are a plurality of elements contained in the resin piece, the resin piece can be selected by making a determination with high accuracy.

この発明の実施の形態1における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートである。It is a determination flowchart for determination of a useful resin piece and a removal target in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における、低エネルギーX線の透過強度と樹脂片の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission intensity of a low energy X-ray, and the thickness of a resin piece in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る判定方法を説明するための、第1判定工程を経た後の測定対象物についての差分値と厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the difference value and thickness about the measuring object after passing through the 1st determination process for demonstrating the determination method which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の判定方法を説明するための、差分値Sと測定対象物の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the difference value S and the thickness of a measuring object for demonstrating the determination method of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートである。It is a determination flowchart for determination of a useful resin piece and a removal target in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における、低エネルギーX線の透過強度に設定した領域1の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the area | region 1 set to the transmission intensity | strength of the low energy X-ray in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における、差分値に設定した領域2の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the area | region 2 set to the difference value in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における、低エネルギーX線の透過強度に対する閾値1の調整方法を示す図である。It is a figure which shows the adjustment method of the threshold value 1 with respect to the transmission intensity of a low energy X-ray in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における、差分値パラメータの自動調整を説明するための低エネルギーX線の透過強度と差分値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission intensity of a low energy X-ray, and a difference value for demonstrating the automatic adjustment of a difference value parameter in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における、差分値パラメータの自動調整を説明するための、低エネルギーX線の透過強度と差分値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission intensity of a low energy X-ray, and a difference value for demonstrating the automatic adjustment of a difference value parameter in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートである。It is a determination flowchart for determination of the useful resin piece and removal target in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3における、低エネルギーX線の透過強度と樹脂片の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission intensity of a low energy X-ray, and the thickness of a resin piece in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3における、差分値Sと樹脂片の厚さの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the difference value S and the thickness of a resin piece in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る選別装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the selection apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係る選別装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the selection apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6に係る選別装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the selection apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention.

以下、図面を用いて発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は選別対象として廃プラスチックからリサイクルに利用する樹脂片を選別するのに用いる場合に特に効果的なものであるため、以降においては選別対象として廃プラスチックの樹脂片を用いる場合の例を説明する。   Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Since the present invention is particularly effective when used as a sorting target for sorting resin pieces used for recycling from waste plastic, in the following, an example of using waste plastic resin pieces as a sorting target will be described. Will be explained.

実施の形態1.
家電製品等に用いられているプラスチック素材は、強度を高めるためにガラス繊維を含有しているもの、または難燃性を付与するために難燃剤を添加しているものが多く使用されている。廃家電品等から廃プラスチックを回収して、再度、プラスチック素材として利用するには、これらの添加物を含有するプラスチックからなる樹脂片を除外して、有用なプラスチック材料からなる樹脂片だけを選別する必要がある。ここでは、リサイクルにおいて障害となる添加剤等を含有しておらず、リサイクルに利用するために選別されることが望ましい樹脂片を「有用な樹脂片」と称する。なお、本明細書における「添加剤」は、樹脂の主要な構成要素である元素番号の小さな元素(ここでは、水素(H)、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)とする)以外の元素を有する添加剤を指している。また、添加剤の含有量が僅かであればリサイクルに利用できるため、有用な樹脂片として取り扱っても良い。
Embodiment 1 FIG.
Many plastic materials used for home appliances or the like contain glass fibers in order to increase the strength, or add a flame retardant to impart flame retardancy. To collect waste plastic from waste home appliances and use it again as a plastic material, exclude resin pieces made of plastic containing these additives, and select only resin pieces made of useful plastic materials. There is a need to. Here, a resin piece that does not contain an additive or the like that hinders recycling and is desirably selected for use in recycling is referred to as a “useful resin piece”. The “additive” in this specification is an element having a small element number (here, hydrogen (H), carbon (C), nitrogen (N), oxygen (O)) which is a main constituent element of the resin. ) Refers to additives having other elements. Moreover, since it can utilize for recycling if there is little content of an additive, you may handle as a useful resin piece.

樹脂片がガラス繊維を含有する場合には、相対的に低エネルギーのX線の吸収率に比して、相対的に高エネルギーのX線の吸収率が低いケイ素(Si)のような元素を含有している。以降、このような樹脂片をX線吸収小異物と称する。   In the case where the resin piece contains glass fiber, an element such as silicon (Si) having a relatively high energy X-ray absorption rate is lower than that of a relatively low energy X-ray absorption rate. Contains. Hereinafter, such a resin piece is referred to as an X-ray absorbing small foreign material.

また、難燃剤は、臭素(Br)のような元素を添加剤として含有するため、相対的に低エネルギーX線の吸収率に比して相対的に高エネルギーX線の吸収率も低下しない。また、金属そのものからなる異物もX線吸収が大きいことは言うまでもない。以降、臭素が添加された樹脂片と金属片とを総称してX線吸収大異物と称する。X線吸収小異物とX線吸収大異物とを総称して除去対象物と称することにする。   Further, since the flame retardant contains an element such as bromine (Br) as an additive, the absorption rate of relatively high energy X-rays does not decrease compared to the absorption rate of relatively low energy X-rays. Needless to say, foreign matter made of metal itself also has a large X-ray absorption. Hereinafter, the resin piece to which bromine is added and the metal piece are collectively referred to as X-ray absorbing large foreign matter. The X-ray absorbing small foreign matter and the X-ray absorbing large foreign matter are collectively referred to as a removal object.

図1は、本発明を実施するための実施の形態1における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a determination flowchart for determining useful resin pieces and removal objects in Embodiment 1 for carrying out the present invention.

まず、ステップS11において、X線照射部が、被測定対象に、互いにエネルギー範囲の異なる低エネルギーX線と高エネルギーX線とを照射し、それぞれの透過強度IH,ILをX線センサーによって取得する。すなわち、ステップS11はX線検査工程である。ここで、低エネルギーX線と高エネルギーX線は、連続X線スペクトル中の異なる波長領域を用いることができる。理想的には、それぞれのX線の透過強度の測定が、同一の点、同じタイミングで行われることが望ましい。X線照射部によって、連続X線を発生するX線源を用いてX線を照射し、低エネルギーのX線の透過強度ILと高エネルギーのX線の透過強度IHとを同時に測定することのできるX線センサーを用いることにより、上記の測定が可能になる。このようなX線センサーとしては、例えば2種類のシンチレータ付きフォトダイオードアレイを上下二段に組み合わせた構造を有するものがある。上段のアレイが低エネルギーX線を検出し、下段のアレイが上段を透過した高エネルギーX線を検出する。 First, in step S11, the X-ray irradiation unit irradiates the measurement target with low energy X-rays and high energy X-rays having different energy ranges, and the respective transmission intensities I H and I L are measured by the X-ray sensor. get. That is, step S11 is an X-ray inspection process. Here, the low energy X-ray and the high energy X-ray can use different wavelength regions in the continuous X-ray spectrum. Ideally, it is desirable to measure the transmission intensity of each X-ray at the same point and at the same timing. The X-ray irradiation unit irradiates X-rays using an X-ray source that generates continuous X-rays, and simultaneously measures low-energy X-ray transmission intensity I L and high-energy X-ray transmission intensity I H. By using an X-ray sensor that can perform the above-described measurement, the above-described measurement can be performed. As such an X-ray sensor, for example, there is one having a structure in which two types of photodiode arrays with scintillators are combined in two upper and lower stages. The upper array detects low energy X-rays, and the lower array detects high energy X-rays transmitted through the upper stage.

次に、ステップS12において、シーケンサなどの制御装置が、低エネルギーX線の透過強度ILを、あらかじめ設定した閾値1と比較する(第1判定工程)。ここで、閾値1の設定方法としては、既知の有用な樹脂片が取りうる最大の厚さをもつ有用な樹脂片群について、あらかじめX線透過強度を測定しておき、すべての有用な樹脂片のX線透過強度よりも低い値を閾値1として設定する方法を用いる。このように設定された閾値1を用いると、すべての有用な樹脂片について、X線透過強度は閾値1よりも高い値をとる。 Next, in step S12, a control device such as a sequencer compares the low-energy X-ray transmission intensity IL with a preset threshold value 1 (first determination step). Here, as a setting method of the threshold value 1, X-ray transmission intensity is measured in advance for a useful resin piece group having a maximum thickness that can be taken by a known useful resin piece, and all useful resin pieces are obtained. A method in which a value lower than the X-ray transmission intensity is set as the threshold value 1 is used. When the threshold value 1 set in this way is used, the X-ray transmission intensity is higher than the threshold value 1 for all useful resin pieces.

制御装置が、X線透過強度ILと閾値1とを比較した結果、X線透過強度ILが閾値1よりも小さければ(S12:YES)、処理がステップS31に進む。 Controller, X-ray transmission intensity I L and the threshold 1 and the result of the comparison, is smaller than the threshold value 1 is the X-ray transmission intensity I L (S12: YES), the process proceeds to step S31.

ステップS31において、制御装置が、被測定対象を除去対象物と判定する。
X線透過強度ILが閾値1以上であれば(S12:NO)、制御装置が、被測定対象を有用な樹脂片の候補と判定する。添加剤を含有しない樹脂片は、元素番号の小さい元素から構成されているため、同じ厚さの樹脂片で比較した場合、それ以外の元素を添加剤中に含む樹脂の方がX線をより多く吸収する。
In step S31, the control device determines that the measurement target is a removal target.
If the X-ray transmission intensity IL is equal to or greater than the threshold 1 (S12: NO), the control device determines that the measurement target is a useful resin piece candidate. Since the resin piece not containing an additive is composed of an element having a small element number, when compared with a resin piece having the same thickness, the resin containing the other elements in the additive has more X-rays. Absorb much.

図2は、低エネルギーX線の透過強度と樹脂片の厚さとの関係を示す図であり、閾値1に対する判定方法を示している。図2は、原理検証を行うために行った実験の結果を示している。図2の横軸は測定対象物となる樹脂片の厚さを示し、図2の縦軸は低エネルギーX線の透過強度を示している。ここでは、被測定対象が無い時のX線の透過強度(入射強度)を4095と設定している。丸で示した点は有用な樹脂片での結果を、三角で示した点はX線吸収小異物での結果を、四角で示した点はX線吸収大異物での結果を示す。それぞれの点は、各種の被測定対象について厚さを1mmずつ増加させた時の値を示しており、同種の測定対象物の結果が実線で結ばれている。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the transmission intensity of low-energy X-rays and the thickness of the resin piece, and shows a determination method for the threshold value 1. FIG. 2 shows the results of an experiment conducted to verify the principle. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the thickness of the resin piece that is the measurement object, and the vertical axis in FIG. 2 indicates the transmission intensity of low energy X-rays. Here, the X-ray transmission intensity (incident intensity) when there is no object to be measured is set to 4095. The points indicated by circles show the results for useful resin pieces, the points indicated by triangles indicate the results for X-ray absorbing small foreign matter, and the points indicated by squares indicate the results for X-ray absorbing large foreign matter. Each point indicates a value when the thickness is increased by 1 mm for each type of measurement target, and the results of the same type of measurement target are connected by a solid line.

図2の測定では、有用な樹脂片は添加剤を含有していない。X線吸収小異物としてはガラス繊維(元素としてはSiを含有する)を添加剤として含有する樹脂を使用し、X線吸収大異物としては臭素系難燃剤(元素としてはBrを含有する)を5wt%含有する樹脂を使用した。また、X線源にはタングステンターゲットのX線管を用い、管電圧50kVでX線を発生させている。タングステンターゲットは、高強度の連続X線を発生可能であり、本願の用途に対して適切なX線源である。その他、管電圧50kV以下で連続X線だけでなく特性X線も発生するような、ロジウム(Rh)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)等のターゲットも、測定対象物の吸収帯を考慮した上で利用することが可能である。   In the measurement of FIG. 2, the useful resin piece contains no additive. A resin containing glass fiber (containing Si as an element) as an additive is used as an X-ray absorbing small foreign material, and a brominated flame retardant (containing Br as an element) is used as an X-ray absorbing large foreign material. A resin containing 5 wt% was used. Also, a tungsten target X-ray tube is used as the X-ray source, and X-rays are generated at a tube voltage of 50 kV. A tungsten target is capable of generating high intensity continuous X-rays and is an appropriate X-ray source for the present application. In addition, rhodium (Rh), molybdenum (Mo), chromium (Cr) and other targets that generate not only continuous X-rays but also characteristic X-rays at a tube voltage of 50 kV or less take into account the absorption band of the measurement object. It is possible to use above.

図2において、横軸方向に記載された破線は、事前に設定した閾値1を示している。制御装置は、閾値1よりも低いX線透過強度を有する被測定対象を除去対象物と判断し、閾値1以上のX線透過強度を有する被測定対象を選別対象物の候補と判断する。なお、閾値1のX線透過強度を有する被測定対象を除去対象物と判断してもよい。   In FIG. 2, a broken line written in the horizontal axis direction indicates a threshold value 1 set in advance. The control apparatus determines that the measurement target having an X-ray transmission intensity lower than the threshold 1 is a removal target, and determines the measurement target having an X-ray transmission intensity equal to or higher than the threshold 1 as a selection target candidate. Note that a measurement target having an X-ray transmission intensity of threshold value 1 may be determined as a removal target.

廃プラスチックを原料とする樹脂片の場合、樹脂片のサイズは均一ではなく、素材となるプラスチックの種類も数種類にわたるため、実際の透過強度値は様々な要因に基づくばらつきを有する。そのため、閾値1を低く設定すれば有用な樹脂片の回収率が上昇するものの、X線透過強度の高い、厚みの小さい除去対象物が混入する結果となる。一方、閾値1を高くすると、有用な樹脂片の回収率が低下するが、多くの除去対象物を除去することが可能である。   In the case of a resin piece using waste plastic as a raw material, the size of the resin piece is not uniform, and since there are several types of plastic as a material, the actual transmission intensity value varies depending on various factors. Therefore, if the threshold value 1 is set low, the recovery rate of useful resin pieces increases, but the removal target with a high X-ray transmission intensity and a small thickness is mixed. On the other hand, when the threshold value 1 is increased, the recovery rate of useful resin pieces decreases, but many removal objects can be removed.

すなわち、図2から明らかなように、X線透過強度の判定では除去できない除去対象物が存在する。これは、X線の吸収が、測定対象物の含有元素だけでなく測定対象物の厚さにも影響されるためである。被測定対象がステップS12で除去対象であると判定されなかった場合、処理が、ステップS13の差分値の計算ステップへと進む。   That is, as is apparent from FIG. 2, there are objects to be removed that cannot be removed by determining the X-ray transmission intensity. This is because X-ray absorption is affected not only by the elements contained in the measurement object but also by the thickness of the measurement object. If it is not determined in step S12 that the measurement target is a removal target, the process proceeds to a difference value calculation step in step S13.

ステップS13において、制御装置は、ステップS11で取得した低エネルギーのX線透過強度ILと高エネルギーのX線透過強度IHとを用いて、エネルギーサブトラクション法による差分値Sを計算する。ここで、差分値の計算方法を具体的に説明する。 In step S13, the control device calculates the difference value S by the energy subtraction method using the low energy X-ray transmission intensity I L and the high energy X-ray transmission intensity I H acquired in step S11. Here, a method of calculating the difference value will be specifically described.

測定対象物の低エネルギーX線透過強度をIL、高エネルギーX線透過強度をIH、低エネルギーX線に対する減弱係数をμL、高エネルギーX線に対する減弱係数をμH、照射X線の強度をI0、測定対象物の厚さをtとおくと、次の式(1)、式(2)の関係が成立する。図2は、式(1)におけるtを横軸、ILを縦軸に表したものである。 The low energy X-ray transmission intensity of the measurement object is I L , the high energy X-ray transmission intensity is I H , the attenuation coefficient for low energy X-ray is μ L , the attenuation coefficient for high energy X-ray is μ H , and the irradiation X-ray If the intensity is I0 and the thickness of the object to be measured is t, the following expressions (1) and (2) are established. FIG. 2 shows t in the formula (1) on the horizontal axis and IL on the vertical axis.

Figure 2016065855
Figure 2016065855

Figure 2016065855
Figure 2016065855

式(1)、式(2)の両辺について自然対数をとると、下記の式(3)、式(4)となる。   When natural logarithms are taken for both sides of the expressions (1) and (2), the following expressions (3) and (4) are obtained.

Figure 2016065855
Figure 2016065855

Figure 2016065855
Figure 2016065855

式(3)、式(4)のそれぞれの値について、任意定数である差分値パラメータを乗じて差分をとったときの値を差分値と呼ぶ。差分値パラメータをk、差分値をSとおくと、下記の式(5)により差分値が求められる。   A value obtained by multiplying each value of Expression (3) and Expression (4) by a difference value parameter, which is an arbitrary constant, is referred to as a difference value. If the difference value parameter is k and the difference value is S, the difference value is obtained by the following equation (5).

Figure 2016065855
Figure 2016065855

差分値Sを実際に計算するためには、事前に差分値パラメータkを設定しておく必要がある。式(5)から分かるとおり、差分値Sは測定対象物の密度や含有元素という材質に依存する減弱係数から計算される項(μL−k・μH)と厚さtの項との積であり、基本的にはX線透過強度と同様に、厚さtの影響を受ける値である。しかし、(μL−k・μH)が0となるkの値を設定した時については、測定対象物の厚さtに関わらず、S=0とすることができる。有用な樹脂片について、S=0となるようにkを設定することで、理論的にはS=0以外の値をとるものを除去対象物であると判定することが可能となる。差分値パラメータkの設定方法の例としては、あらかじめ、既知の有用な樹脂片について低エネルギーX線透過強度と高エネルギーX線透過強度を複数測定しておき、差分値Sの平均値が最も0に近い時の値を設定する方法が挙げられる。 In order to actually calculate the difference value S, it is necessary to set the difference value parameter k in advance. As can be seen from Equation (5), the difference value S is the product of the term (μ L −k · μ H ) calculated from the density of the measurement object and the attenuation coefficient depending on the material of the contained element and the term of the thickness t. Basically, it is a value affected by the thickness t, similarly to the X-ray transmission intensity. However, when k is set such that (μ L −k · μ H ) is 0, S = 0 can be set regardless of the thickness t of the measurement object. By setting k such that S = 0 for a useful resin piece, it is theoretically possible to determine that a value other than S = 0 is a removal target. As an example of the setting method of the difference value parameter k, a plurality of low energy X-ray transmission intensities and high energy X-ray transmission intensities are measured in advance for a known useful resin piece, and the average value of the difference values S is 0 most. A method of setting a value close to is mentioned.

このようにして計算した差分値Sを、差分値用の閾値2と比較する2段目の判定(第2判定工程)がステップS14である。閾値2の設定方法として、閾値1の場合と同様に、あらかじめ既知の有用な樹脂片について、上記のように事前に設定した差分値パラメータkを用いて差分値Sの計算を行い、すべての有用な樹脂片の差分値Sよりも小さい値を閾値2と設定する方法を用いる。   Step S14 is the second stage determination (second determination step) in which the difference value S calculated in this way is compared with the threshold value 2 for the difference value. As for the setting method of the threshold value 2, as in the case of the threshold value 1, the difference value S is calculated using the difference value parameter k set in advance as described above for the previously known useful resin pieces, and all useful values are calculated. A method of setting a value smaller than the difference value S of the resin pieces as the threshold value 2 is used.

図3は、第1判定工程を経た後の測定対象物についての差分値と厚さの関係を示す図であり、ステップS14において測定対象物の差分値Sと閾値2とを比較したときの状況を示している。図3において、横軸は測定対象物の厚さ、縦軸は差分値Sである。図2と同様、丸で示した点は有用な樹脂片での結果を、三角で示した点はX線吸収小異物での結果を、四角で示した点はX線吸収大異物での結果を示す。X線吸収小異物、X線吸収大異物の点の内、厚さの厚い点に関しては、既にステップS12において判定が終了しているため、図3には記載していない。有用な樹脂片の点が示している通り、前述の方法で設定した差分値パラメータを用いると、有用な樹脂片の差分値Sは有用な樹脂片の厚さに依存せず、0付近の値を取る。したがって、図3中に点線で示したように閾値2を設定することで、有用な樹脂片と除去対象物とを高感度に判定することが可能である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the difference value and the thickness of the measurement object after the first determination step, and the situation when the difference value S of the measurement object and the threshold value 2 are compared in step S14. Is shown. In FIG. 3, the horizontal axis represents the thickness of the measurement object, and the vertical axis represents the difference value S. As in FIG. 2, the points indicated by circles are the results for useful resin pieces, the points indicated by triangles are the results for X-ray absorbing small foreign matter, and the points indicated by squares are the results for X-ray absorbing large foreign matter. Indicates. Among the points of the X-ray absorbing small foreign matter and the X-ray absorbing large foreign matter, the point having a large thickness is not shown in FIG. 3 since the determination has already been completed in step S12. As the point of the useful resin piece shows, when the difference value parameter set by the above-described method is used, the difference value S of the useful resin piece does not depend on the thickness of the useful resin piece and is a value around 0. I take the. Therefore, by setting the threshold 2 as shown by the dotted line in FIG. 3, it is possible to determine useful resin pieces and removal objects with high sensitivity.

ステップS14において、制御装置が、測定対象物の差分値Sと閾値2とを比較した結果、測定対象物の差分値Sが閾値2よりも小さければ(S14:YES)、処理がステップS31に進む。測定対象物の差分値Sが閾値2以上であれば(S14:NO)、処理がステップS32に進む。   In step S14, if the control device compares the difference value S of the measurement object with the threshold value 2 and the difference value S of the measurement object is smaller than the threshold value 2 (S14: YES), the process proceeds to step S31. . If the difference value S of the measurement object is greater than or equal to the threshold 2 (S14: NO), the process proceeds to step S32.

ステップS31において、制御装置が、被測定対象を除去対象物と判定する。
ステップS32において、制御装置が、被測定対象を有用な樹脂片であると判定する。なお、閾値2上の値をどちらに区分するかは適宜決定すればよい。
In step S31, the control device determines that the measurement target is a removal target.
In step S32, the control device determines that the measurement target is a useful resin piece. In addition, what is necessary is just to determine suitably which value the threshold value 2 is divided into.

有用な樹脂であるかどうかの判定後、有用な樹脂は収集されて回収される(収集工程)。除去対象物については、有用な樹脂と区分して除去される。   After determining whether the resin is useful, the useful resin is collected and collected (collecting step). The object to be removed is removed separately from useful resins.

ここで、何故、差分値のみを異物判定に使用するのではなく、実施の形態1のような二段階の判定を経て選別を行う必要があるのかについて詳しく述べる。   Here, it is described in detail why it is necessary to perform the selection through the two-stage determination as in the first embodiment, instead of using only the difference value for the foreign substance determination.

従来は、図1のステップS13〜S14、つまり差分値による判定だけで、有用な樹脂片と除去対象物とを判定することが可能であると考えられていた。ところが、本願発明者は、測定対象物がリサイクルを目的とした廃プラスチックのように、除去対象物の含有する元素が多岐にわたる場合、差分法による判定だけでは誤判定が生じることに着目した。   Conventionally, it has been considered that it is possible to determine useful resin pieces and objects to be removed only by steps S13 to S14 in FIG. However, the inventor of the present application has paid attention to the fact that, when the object to be removed contains a wide variety of elements, such as waste plastic for the purpose of recycling, erroneous determination occurs only by the determination by the difference method.

図4は、本実施の形態1の判定方法を説明するための、差分値Sと測定対象物の厚さの関係を示す図である。図4において、横軸が測定対象物の厚さを示し、縦軸が測定対象物の低エネルギーX線透過強度ILと、高エネルギーX線透過強度IHから計算した差分値Sを示す。また、丸で示す点は有用な樹脂片、三角で示す点はX線吸収小異物、四角で示す点がX線吸収大異物のデータを示し、閾値2の位置を破線で示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the difference value S and the thickness of the measurement object for explaining the determination method according to the first embodiment. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the thickness of the measurement object, and the vertical axis indicates the difference value S calculated from the low energy X-ray transmission intensity I L and the high energy X-ray transmission intensity I H of the measurement object. In addition, the points indicated by circles are useful resin pieces, the points indicated by triangles are X-ray absorbing small foreign matters, the square points are X-ray absorbing large foreign matter data, and the threshold 2 position is indicated by a broken line.

図4からわかるとおり、X線吸収小異物とX線吸収大異物とでは差分値の厚さに対する応答が異なる。このため、測定対象物の差分値が閾値2以下の場合を除去対象物であると判定すると、特にX線吸収大異物に関して誤判定が生じる。ここで、誤判定が生じる原因を説明する。   As can be seen from FIG. 4, the response to the thickness of the difference value is different between the X-ray absorbing small foreign matter and the X-ray absorbing large foreign matter. For this reason, if it determines with the difference value of a measurement target object being the threshold value 2 or less that it is a removal target object, a misjudgment will arise especially regarding an X-ray absorption large foreign material. Here, the cause of erroneous determination will be described.

差分値Sは式(5)から、−(μL−k・μH)の項とtの項の積である。従って、図4のような厚さtに対する応答の違いは、−(μL−k・μH)の正負が異なる場合に発生する。−(μL−k・μH)の項のうち、kの値は有用な樹脂片を基準として設定する値である。μの値は被測定対象によって異なる。有用な樹脂片についてのμの値をそれぞれμ0Lとμ0Hとおく。有用な樹脂片について−(μL−k・μH)の項が0となるようにkの値を設定すると、次の式(6)が成り立つ。 The difference value S is the product of the term − (μ L −k · μ H ) and the term t from the equation (5). Therefore, the difference in response to the thickness t as shown in FIG. 4 occurs when the sign of-([mu] L- k. [Mu] H ) is different. Of the terms-([mu] L- k. [Mu] H ), the value of k is a value set based on a useful resin piece. The value of μ varies depending on the object to be measured. Put the mu 0L and mu 0H values of mu for useful resin pieces, respectively. When the value of k is set so that the term of − (μ L −k · μ H ) is 0 for a useful resin piece, the following equation (6) is established.

Figure 2016065855
Figure 2016065855

従って、−(μL−k・μH)は−{μL−(μ0L/μ0H)μH}となることから、測定対象物が、μL/μH > μ0L/μ0Hである場合は、差分値Sの厚さtに対する変化の傾きは負となる。これは、図4においてはX線吸収小異物に相当する。また、ある被測定対象が、μL/μH < μ0L/μ0Hである場合は差分値Sの厚さtに対する変化の傾きは正となる。これは、図4におけるX線吸収大異物に相当する。 Thus, - (μ L -k · μ H) is - since it becomes - {μ L (μ 0L / μ 0H) μ H}, measurement object, at μ L / μ H> μ 0L / μ 0H In some cases, the slope of the change of the difference value S with respect to the thickness t is negative. This corresponds to the X-ray absorbing small foreign matter in FIG. Further, there is the object to be measured, the inclination of the change relative to the thickness t of the μ L / μ H <μ 0L / μ when it is 0H is the difference value S is positive. This corresponds to the X-ray absorbing large foreign matter in FIG.

X線吸収小異物は、μL/μH > μ0L/μ0Hの特性を満たすということは、X線吸収小異物と高エネルギーX線の吸収量の同じ有用な樹脂片があるとき、X線吸収小異物は有用な樹脂片よりも低エネルギーX線の吸収量が多いことを意味する。前述のように、X線吸収小異物は有用な樹脂片に含まれる含有元素よりも原子番号が大きい元素も含有している。従って、測定対象物が、照射しているX線のうち、低エネルギーX線用のX線センサーが反応する領域に大きな吸収を持ち、高エネルギーX線用のX線センサーが反応する領域では、吸収が小さい場合に、差分値Sの厚さtに対する変化の傾きが負となる。 When X-ray absorbing small foreign matters, that satisfy the property of μ L / μ H> μ 0L / μ 0H may with the same resins useful pieces of absorption of X-ray absorbing small foreign matter and high-energy X-rays, X The line-absorbing small foreign matter means that the amount of absorbed low energy X-rays is larger than that of useful resin pieces. As described above, the X-ray absorbing small foreign matter also contains an element having an atomic number larger than that of the contained element contained in the useful resin piece. Therefore, the measurement object has a large absorption in the region where the X-ray sensor for low energy X-rays reacts among the irradiated X-rays, and in the region where the X-ray sensor for high energy X-rays reacts, When the absorption is small, the slope of the change of the difference value S with respect to the thickness t is negative.

逆に、X線吸収大異物はμLH< μ0L/μ0Hの特性を満たす。この式は、X線吸収大異物と低エネルギーX線吸収量の同じ有用な樹脂片があるときに、X線吸収大異物は高エネルギーX線吸収量が有用な樹脂片よりも多い事を意味する。X線吸収大異物はX線吸収小異物よりも原子番号の大きい元素を含有しており、原子番号がより大きな元素は、より大きなエネルギーのX線に吸収を示す。従って、測定対象物が、照射しているX線のうち高エネルギーX線用のX線センサーが検知するX線エネルギー範囲に、大きな吸収を持つ場合に、差分値Sの厚さtに対する変化の傾きが正となる。 Conversely, X-rays absorbed large foreign body satisfies the characteristics of the μ L / μ H <μ 0L / μ 0H. This formula means that when there is a useful resin piece with the same amount of X-ray absorption large foreign matter and low energy X-ray absorption, the X-ray absorption large foreign matter has more high energy X-ray absorption than the useful resin piece. To do. The X-ray absorbing large foreign matter contains an element having a larger atomic number than that of the X-ray absorbing small foreign matter, and an element having a larger atomic number absorbs X-rays having higher energy. Therefore, when the measurement object has a large absorption in the X-ray energy range detected by the X-ray sensor for high energy X-rays among the irradiated X-rays, the change of the difference value S with respect to the thickness t is changed. The slope is positive.

実施の形態1による異物の判定方法は、異物に含有される元素の幅が広い場合に必要となるものであり、差分値Sによる誤判定を避けるため、特に測定対象物の厚さtが大きい領域での判定を低エネルギーX線の透過強度にて行い、その上で差分値Sによる判定を行うことで選別の精度を高めることが可能となる。   The foreign substance determination method according to the first embodiment is necessary when the width of the elements contained in the foreign substance is wide, and in particular, the thickness t of the measurement object is large in order to avoid erroneous determination due to the difference value S. By performing the determination in the region based on the transmission intensity of the low energy X-ray, and then performing the determination based on the difference value S, it is possible to improve the accuracy of the selection.

樹脂のリサイクルにおいては、リサイクルしたい樹脂と異物とを区別しようとする場合、異物としてガラス繊維を10wt%以上含有するような樹脂と、臭素系難燃剤を1〜10wt%含有するような樹脂が混在する。廃プラスチックには、シリコン(Si)や臭素(Br)の他、塩素(Cl)、カルシウム(Ca)、チタン(Ti)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)など、含有されている可能性のある元素は多岐にわたるため、選別の精度を高めるには本実施の形態の方法が有効である。   In the recycling of resin, when trying to distinguish the resin to be recycled from the foreign material, a resin containing 10 wt% or more of glass fiber as a foreign material and a resin containing 1 to 10 wt% of a brominated flame retardant are mixed. To do. In addition to silicon (Si) and bromine (Br), waste plastic may contain chlorine (Cl), calcium (Ca), titanium (Ti), zinc (Zn), antimony (Sb), etc. Since there are a wide variety of elements, the method of this embodiment is effective for improving the accuracy of selection.

更なる実験の結果、この方法により、塩化ビニル樹脂のような塩素系樹脂などを異物として除去する場合にも、除去対象異物の判定が可能であることを確認した。上述のように、本発明は、各種の添加物を含む廃プラスチック片に対して、一つの装置で選別判定を行うことが可能となる利点がある。また、選別の精度が向上することで、回収量を損なわずに回収物の品質を向上することが可能となる。   As a result of further experiments, it was confirmed that this method can determine the foreign material to be removed even when chlorine-based resin such as vinyl chloride resin is removed as a foreign material. As described above, the present invention has an advantage that it is possible to perform sorting determination with one apparatus for waste plastic pieces containing various additives. Further, by improving the accuracy of sorting, it is possible to improve the quality of the collected material without impairing the collection amount.

実施の形態2.
本実施の形態2においては、実施の形態1に記載した判定方法に加え、閾値1、閾値2、および差分値パラメータkの逐次調整を行う判定方法を用いる。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, in addition to the determination method described in the first embodiment, a determination method that sequentially adjusts the threshold value 1, the threshold value 2, and the difference value parameter k is used.

図5は、実施の形態2における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートである。ステップS21、S23、S25、S30はそれぞれ実施の形態1で述べた図1のステップS11、S12、S13、S14に相当し、それぞれの機能は共通している。   FIG. 5 is a determination flowchart for determining useful resin pieces and removal objects in the second embodiment. Steps S21, S23, S25, and S30 correspond to steps S11, S12, S13, and S14 of FIG. 1 described in the first embodiment, and the functions are the same.

本実施の形態2の方式では、制御装置が、上記判定に使用する閾値1、閾値2、差分値パラメータkの他に、X線の透過強度について領域1を、差分値Sについて領域2を新たに事前設定する。領域1は、有用な樹脂片が取りうる低エネルギーX線の透過強度の範囲として設定するものである。   In the method of the second embodiment, in addition to the threshold value 1 and threshold value 2 and the difference value parameter k used for the above determination, the control device newly adds a region 1 for the X-ray transmission intensity and a region 2 for the difference value S. Preset to. Region 1 is set as a range of low-energy X-ray transmission intensity that a useful resin piece can take.

図6は、低エネルギーX線の透過強度に設定した領域1の例を示す図であり、図2と同じグラフ上に領域1の範囲をX線透過強度に対応する二本の破線間の領域(矢印で示される範囲)で示している。領域1の範囲は、有用な樹脂片であることを判断するために設けるものであり、閾値1と類似した基準である。しかしながら、領域1は閾値1で判定される樹脂片よりも多くの樹脂片を有用な樹脂片と判断することを許容するものである。例えば、リサイクル工場のラインにおいて、ロットごとに樹脂片の構成が変化するなどの要因によって透過強度の値が変動しても、常に有用な樹脂片を含む範囲に設定することが望ましい。また、後述するように、領域1は樹脂片の選別のための判定基準として用いるものではない。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the region 1 set to the transmission intensity of low energy X-rays. The region 1 is a region between two broken lines corresponding to the X-ray transmission intensity on the same graph as FIG. (Range indicated by an arrow). The range of the region 1 is provided to determine that the resin piece is useful, and is a standard similar to the threshold value 1. However, the region 1 allows more resin pieces to be determined as useful resin pieces than the resin pieces determined by the threshold value 1. For example, in the line of a recycling plant, it is desirable to always set a range including useful resin pieces even if the value of the transmission intensity varies due to factors such as changes in the composition of resin pieces for each lot. Further, as will be described later, the region 1 is not used as a criterion for selecting the resin pieces.

さらに、領域2は、有用な樹脂片が取りうる差分値の範囲として設定するものである。図7は、差分値に設定した領域2の例を示す図であり、領域2の設定例を図4と同じグラフに記載したものである。領域1と同様に、領域2は閾値2で判定される樹脂片よりも多くの樹脂片を有用な樹脂片と判断することを許容するものである。領域1、領域2に包含されるかどうかの判断結果は、閾値1、閾値2、および差分値パラメータkの逐次調整のために用いられる。   Further, the region 2 is set as a range of difference values that can be taken by a useful resin piece. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the area 2 set as the difference value, and the setting example of the area 2 is described in the same graph as FIG. Similar to region 1, region 2 allows more resin pieces to be determined as useful resin pieces than the resin piece determined by threshold value 2. The determination result as to whether or not it is included in the region 1 and the region 2 is used for the sequential adjustment of the threshold value 1, the threshold value 2, and the difference value parameter k.

次に、図5のステップ動作について説明する。
ステップS21において、X線照射部が、被測定対象に、互いにエネルギー範囲の異なる低エネルギーX線と高エネルギーX線とを照射し、それぞれの透過強度IH,ILをX線センサーによって取得する。
Next, the step operation of FIG. 5 will be described.
In step S21, the X-ray irradiation unit irradiates the measurement target with low energy X-rays and high energy X-rays having different energy ranges, and acquires the respective transmission intensities I H and IL by the X-ray sensor.

ステップS22において、制御装置が、S23で閾値1と比較することに使用するX線の透過強度ILについて、事前に設定した領域1の範囲に含まれる値であるかどうかを確認する。X線の透過強度ILが領域1に含まれる値であれば(S22:YES)、処理がステップS24に進む。 In step S22, the control device checks whether or not the X-ray transmission intensity I L used for comparison with the threshold value 1 in S23 is a value included in the range of the region 1 set in advance. If the X-ray transmission intensity IL is a value included in region 1 (S22: YES), the process proceeds to step S24.

ステップS24において、制御装置が、フラグAをONとする。その後、処理がステップS25に進む。なお、本実施の形態で用いる制御装置は、上述の測定値や設定値を記憶する記憶部を備えている。ステップS22において、X線の透過強度ILが領域1内でないと判定された場合は、処理がステップS23に進む。 In step S24, the control device turns on the flag A. Thereafter, the process proceeds to step S25. Note that the control device used in the present embodiment includes a storage unit that stores the above-described measurement values and setting values. If it is determined in step S22 that the X-ray transmission intensity I L is not within the region 1, the process proceeds to step S23.

ステップS23において、制御装置が、X線の透過強度ILと閾値1との比較による第1判定工程を行う。ステップS23において、X線の透過強度ILが閾値1以上と判定された場合は、処理がステップS25に進み、X線の透過強度ILが閾値1未満と判定された場合は、処理がステップS31に進む。 In step S <b> 23, the control device performs a first determination process based on a comparison between the X-ray transmission intensity IL and the threshold value 1. If it is determined in step S23 that the X-ray transmission intensity I L is greater than or equal to the threshold value 1, the process proceeds to step S25, and if it is determined that the X-ray transmission intensity I L is less than the threshold value 1, the process proceeds to step S23. Proceed to S31.

ステップS25において、制御装置が、ステップS21で取得した低エネルギーのX線透過強度ILと高エネルギーのX線透過強度IHとを用いて、エネルギーサブトラクション法による差分値Sを計算する。 In step S25, the control device calculates the difference value S by the energy subtraction method using the low energy X-ray transmission intensity I L and the high energy X-ray transmission intensity I H acquired in step S21.

ステップS26において、制御装置が、得られた差分値が事前に設定した領域2の範囲に含まれる値であるかどうかを確認し、差分値が領域2に含まれる値であれば、フラグBをONとする。   In step S26, the control device checks whether or not the obtained difference value is a value included in the range of the area 2 set in advance. If the difference value is a value included in the area 2, the flag B is set. Set to ON.

ステップS27において、制御装置が、フラグAとフラグBの両方がONである場合に、S21で測定した値を記憶部に配列として記憶する。なぜなら、フラグAとフラグBの両方がONである場合は、有用な樹脂片である蓋然性が高いからである。   In step S27, when both the flag A and the flag B are ON, the control device stores the values measured in S21 as an array in the storage unit. This is because when both the flag A and the flag B are ON, there is a high probability of being a useful resin piece.

ステップS28において、制御装置が、S26で記憶したデータを用い、閾値1、差分値パラメータk、および閾値2の再設定を行う。   In step S28, the control device resets the threshold value 1, the difference value parameter k, and the threshold value 2 using the data stored in S26.

ステップS29において、制御装置が、X線の透過強度ILと閾値1との比較による第1判定工程を再度行う。ステップS29において、X線の透過強度ILが閾値1以上と判定された場合は、処理がステップS30に進み、X線の透過強度ILが閾値1未満と判定された場合は、処理がステップS31に進む。 In step S <b> 29, the control device performs the first determination process again by comparing the X-ray transmission intensity IL and the threshold value 1. If it is determined in step S29 that the X-ray transmission intensity I L is greater than or equal to the threshold value 1, the process proceeds to step S30. If it is determined that the X-ray transmission intensity I L is less than the threshold value 1, the process proceeds to step S30. Proceed to S31.

ステップS30において、制御装置が、測定対象物の差分値Sと閾値2との比較による第2判定工程を行う。制御装置が、測定対象物の差分値Sと閾値2とを比較した結果、測定対象物の差分値Sが閾値2よりも小さければ(S30:YES)、処理がステップS31に進む。測定対象物の差分値Sが閾値2以上であれば(S30:NO)、処理がステップS32に進む。   In step S <b> 30, the control device performs a second determination step by comparing the difference value S of the measurement object with the threshold value 2. If the control device compares the difference value S of the measurement object with the threshold value 2 and the difference value S of the measurement object is smaller than the threshold value 2 (S30: YES), the process proceeds to step S31. If the difference value S of the measurement object is 2 or more (S30: NO), the process proceeds to step S32.

ステップS31において、制御装置が、被測定対象を除去対象物と判定する。
ステップS32において、制御装置が、被測定対象を有用な樹脂片であると判定する。
In step S31, the control device determines that the measurement target is a removal target.
In step S32, the control device determines that the measurement target is a useful resin piece.

ここで、閾値1、差分値パラメータk、および閾値2の再設定方法の詳細を説明する。S28における再設定は、複数の測定対象物についてS27で記憶したデータに基づいて行われる。再設定を行うタイミングは、例えば測定対象物1000個分など、事前に設定した個数分だけS27で記憶したデータが溜まった時点ごとでも良いし、判定を行うごとに、判定を行った被測定対象から事前に設定した個数分だけ前までのデータを用いて、逐次行っても良い。いずれの場合にしても、ステップS27で記憶したデータが一定数蓄積していない限り、ステップS28の動作は行わない。   Here, details of the resetting method of the threshold value 1, the difference value parameter k, and the threshold value 2 will be described. The resetting in S28 is performed based on the data stored in S27 for a plurality of measurement objects. The timing for resetting may be, for example, every time when the data stored in S27 is accumulated for a preset number, such as 1000 measurement objects, or each time the determination is made, May be performed sequentially using data up to the number set in advance. In any case, unless the data stored in step S27 has been accumulated, the operation in step S28 is not performed.

図8は、低エネルギーX線の透過強度に対する閾値1の調整方法を説明するための図である。図8において、有用な樹脂片としてポリプロピレン樹脂片試料を用いて得られた測定値が、横軸にX線透過強度、縦軸に差分値としたグラフ上にプロットされている。   FIG. 8 is a diagram for explaining a method of adjusting the threshold value 1 with respect to the transmission intensity of low energy X-rays. In FIG. 8, measured values obtained using a polypropylene resin piece sample as a useful resin piece are plotted on a graph with the X-ray transmission intensity on the horizontal axis and the difference value on the vertical axis.

グラフ中で有用な樹脂片の取る値がまばらになっているのは、樹脂片毎の固体差が存在するためである。閾値1の調整では、図8の横軸の値に着目し、閾値1を上下させる(図8では左右方向に移動)ことにより、閾値1以上となるデータ数の全体に対する割合を調整することができる。例えば、閾値1よりすべての樹脂片のX線透過強度が上となるような調整を行えば、最大の収率を選択することができる。一方、一定割合のデータが閾値1より小さくなるように設定することによって、有用な樹脂片の品質を高めることができる。   The reason why the values of useful resin pieces in the graph are sparse is that there is a solid difference for each resin piece. In the adjustment of the threshold value 1, paying attention to the value on the horizontal axis in FIG. 8, the ratio of the total number of data exceeding the threshold value 1 can be adjusted by moving the threshold value 1 up and down (moving in the horizontal direction in FIG. 8). it can. For example, the maximum yield can be selected by adjusting the X-ray transmission intensity of all the resin pieces to be higher than the threshold value 1. On the other hand, the quality of useful resin pieces can be improved by setting the data of a certain ratio to be smaller than the threshold value 1.

閾値1を計算により自動的に調整する方法の具体例として、有用な樹脂片を除去対象物と判定する割合である誤判定率を設定する方法について述べる。例えば、許容する誤判定率を1%に設定したとすれば、領域1内に含まれたX線透過強度データのうち、閾値1より下の値の数が1%となるように設定する。誤判定率を0%とする場合は、領域1内にあるX線透過強度データのうち、最小の値を閾値1とする。そのほか、計算による閾値1の自動的な調整方法の例としては、図8に示すような有用な樹脂片のX線透過強度の最小値に対して、例えばX線透過強度値の一定値(例えば、50〜100の値)だけ下げた値を閾値1とし、判定精度に余裕を持たせる方法などがある。   As a specific example of a method for automatically adjusting the threshold value 1 by calculation, a method for setting an erroneous determination rate, which is a ratio for determining a useful resin piece as an object to be removed, will be described. For example, if the allowable determination error rate is set to 1%, the number of values below the threshold 1 among the X-ray transmission intensity data included in the region 1 is set to 1%. When the erroneous determination rate is set to 0%, the minimum value of the X-ray transmission intensity data in the region 1 is set as the threshold value 1. In addition, as an example of a method for automatically adjusting the threshold value 1 by calculation, for example, a fixed value (for example, X-ray transmission intensity value) for the minimum value of the X-ray transmission intensity of a useful resin piece as shown in FIG. , A value reduced by 50 to 100) is used as a threshold value 1 to give a margin for determination accuracy.

また、反対に除去対象物を有用な樹脂片と誤判定する割合を小さくするため、X線透過強度の最小値より一定値(例えば、50〜100の値)だけ高い値を閾値1とすることができる。   On the other hand, in order to reduce the ratio of erroneously determining the object to be removed as a useful resin piece, a threshold value 1 is set to a value higher than the minimum value of the X-ray transmission intensity by a certain value (for example, a value of 50 to 100). Can do.

このように、X線透過強度値の測定誤差を考慮して多数のデータを記憶しながら、適宜閾値1を調整することによって、リアルタイムで選別品の品質を管理することができる。   In this way, the quality of the selected product can be managed in real time by adjusting the threshold value 1 as appropriate while storing a large amount of data in consideration of the measurement error of the X-ray transmission intensity value.

次に、差分値パラメータkの再設定について述べる。図9は、差分値パラメータkの自動調整を説明するための、低エネルギーX線の透過強度ILと差分値の関係を示す図である。 Next, resetting of the difference value parameter k will be described. 9, for explaining the automatic adjustment of the difference value parameter k, which is a diagram illustrating the relationship of the transmitted intensity I L and the differential value of the low-energy X-rays.

図9(a)では、図8で用いたものと同じデータの各点から計算した近似直線を破線で示している。図9(b)は差分値パラメータを再設定した状態を示している。差分値パラメータは、有用な樹脂片についてグラフの各点の縦軸の値が0に近い値であるものが最適値となるため、図9(b)のように、近似直線が0近傍で水平になることが望ましい。したがって、横軸をX線透過強度、縦軸を差分値として各値をプロットした場合の近似直線を計算し、その傾きが最も0に近い時の差分値パラメータkを最適値として自動的に設定することができる。   In FIG. 9A, an approximate straight line calculated from each point of the same data as that used in FIG. 8 is indicated by a broken line. FIG. 9B shows a state in which the difference value parameter is reset. The difference value parameter is an optimal value when the value of the vertical axis of each point of the graph for a useful resin piece is close to 0. Therefore, as shown in FIG. It is desirable to become. Therefore, an approximate straight line is calculated when each value is plotted with the horizontal axis representing the X-ray transmission intensity and the vertical axis representing the difference value, and the difference value parameter k when the slope is closest to 0 is automatically set as the optimum value. can do.

ここで、差分値パラメータkを自動で再設定するための具体的な手法の例を説明する。記憶したすべての低エネルギーX線透過強度の相乗平均値を算出し、同様に、前述の記憶部に記憶した高エネルギーX線透過強度の相乗平均値を算出する。それぞれの相乗平均値について、被測定対象が無い時のX線の透過強度値で除した後、それぞれの自然対数を取る。   Here, an example of a specific method for automatically resetting the difference value parameter k will be described. A geometric average value of all the stored low energy X-ray transmission intensities is calculated, and similarly, a geometric average value of the high energy X-ray transmission intensities stored in the storage unit is calculated. About each geometric mean value, after dividing by the X-ray transmission intensity value when there is no object to be measured, each natural logarithm is taken.

低エネルギーX線透過強度による計算値を、高エネルギーX線透過強度による計算値で除した値を差分値パラメータとして再設定する。低エネルギーX線透過強度の相乗平均値をILGM、高エネルギーX線透過強度の相乗平均値をIHGM、被測定対象が無い時のX線透過強度をI0とすると、再設定する差分値パラメータkは次の式(7)で計算される。   A value obtained by dividing the calculated value by the low energy X-ray transmission intensity by the calculated value by the high energy X-ray transmission intensity is reset as a difference value parameter. When the geometric mean value of the low energy X-ray transmission intensity is ILGM, the geometric average value of the high energy X-ray transmission intensity is IHGM, and the X-ray transmission intensity when there is no object to be measured is I0, the differential parameter k to be reset is It is calculated by the following equation (7).

Figure 2016065855
Figure 2016065855

次に、記憶したX線透過強度値と、再設定した差分値パラメータkを用い、閾値2の再設定を行う。図10は、低エネルギーX線の透過強度と差分値の関係および、閾値2の再設定の方法を説明するための図である。図10には、図9(b)と同じデータを示しており、記憶したそれぞれのX線透過強度について、再設定した差分値パラメータkを用いて差分値を計算したものである。再計算の後、閾値1の再設定と同様に、閾値2の調整を行う。閾値2を自動で調整する方法は、閾値1の場合と同様、事前に許容誤判定率を設定しておき、その許容誤判定率を満たすように閾値2を設定する方法や、差分値の最小値についてマージンを持たせた値にすればよい。   Next, the threshold value 2 is reset using the stored X-ray transmission intensity value and the reset difference parameter k. FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the transmission intensity of low-energy X-rays and the difference value, and a method for resetting the threshold 2. FIG. 10 shows the same data as FIG. 9B, and the difference value is calculated using the reset difference value parameter k for each stored X-ray transmission intensity. After the recalculation, the threshold 2 is adjusted in the same manner as the reset of the threshold 1. The method of automatically adjusting the threshold 2 is similar to the case of the threshold 1, in which a permissible misjudgment rate is set in advance and the threshold 2 is set so as to satisfy the permissible misjudgment rate. A value with a margin may be used.

これまで述べたように、領域1、領域2を設定することにより、閾値1、閾値2に関して、除去対象物をすべて除去すると判定せずに、ある割合分だけ除去するように設定して回収率を上げるなど、有用な樹脂片が取りうる値を超えて設定することが可能となる。   As described above, by setting the region 1 and the region 2, the recovery rate is set so that only a certain proportion is removed with respect to the threshold 1 and the threshold 2 without determining that all the objects to be removed are removed. It is possible to set a value exceeding the value that a useful resin piece can take.

また、本実施の形態2の手法により、閾値と差分値パラメータの逐次調整を行うことで、測定対象物の材質について時間ごとや日ごとに分布が異なるような場合に、その材質変動が判定精度に与える影響を抑えることが可能となる。特に、廃プラスチックを破砕した樹脂片を被測定対象とする場合、除去対象物だけではなく、回収対象の有用な樹脂片の特性分布は一定に制御されたものではないため、上述の判定方法により判定精度の向上を図ることができる。   In addition, when the threshold value and the difference value parameter are sequentially adjusted by the method of the second embodiment, when the distribution of the material of the measurement object is different from time to day or from day to day, the material variation is judged accuracy. Can be suppressed. In particular, when a resin piece obtained by crushing waste plastic is used as a measurement target, the characteristic distribution of a useful resin piece to be collected as well as an object to be removed is not constantly controlled. The determination accuracy can be improved.

実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態1および2の判定方法に加えて、別途、測定対象物の厚さについての情報を取得し、判定にフィードバックすることで、さらに高精度な選別を可能とする異物判定方法に関するものである。ここでは、実施の形態1に追加する形で説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, in addition to the determination methods of the first and second embodiments, information on the thickness of the measurement object is separately obtained and fed back to the determination, thereby enabling more accurate sorting. The present invention relates to a foreign matter determination method. Here, a description will be given in addition to the first embodiment.

図11は、本実施の形態3における、有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定フローチャートである。図1と比較すると、ステップS44はステップS11、ステップS45はステップS12、ステップS46はステップS13、ステップS47はステップS14にそれぞれ相当する。   FIG. 11 is a determination flowchart for determining useful resin pieces and removal objects in the third embodiment. Compared to FIG. 1, step S44 corresponds to step S11, step S45 corresponds to step S12, step S46 corresponds to step S13, and step S47 corresponds to step S14.

最初に、ステップS41にて、レーザー型厚さ測定器などを用いて測定対象物の厚さ測定を行う。   First, in step S41, the thickness of the measurement object is measured using a laser type thickness measuring instrument or the like.

ステップS42では、測定した厚さに従い、被測定対象を区分する。例えば、厚さ1mm未満をT1、1mm以上3mm未満をT2、というように予め決めておいた複数の区分のいずれかに当てはめる。区分ごとに、図1のフローチャートで用いた閾値1、閾値2、および差分値パラメータの値を事前に設定することによって、測定対象物の厚さに応じた値を割り当てることが出来る。図12は、実施の形態3における、低エネルギーX線の透過強度と樹脂片の厚さの関係を示す図である。図12において、破線で表された閾値1は区分毎に異なる値をもつため、厚さに対して階段状の関数となっている。   In step S42, the object to be measured is classified according to the measured thickness. For example, a thickness of less than 1 mm is applied to one of a plurality of predetermined categories such as T1, 1 mm or more and less than 3 mm being T2. A value corresponding to the thickness of the object to be measured can be assigned by setting the threshold 1, threshold 2, and difference value parameter values used in the flowchart of FIG. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the transmission intensity of low energy X-rays and the thickness of the resin piece in the third embodiment. In FIG. 12, since the threshold value 1 represented by the broken line has a different value for each section, it is a step-like function with respect to the thickness.

実施の形態1で述べたように、エネルギーサブトラクション法による差分値Sは、有用な樹脂片については、厚さにかかわらない値となるが、除去対象物については厚さに従って変化する。また、実施の形態2で述べたように、有用な樹脂片の差分値も、個体差によりばらつきが存在する。このため、閾値2についても、閾値1の場合と同様に厚さの区分毎に異なる値を設定することで、特に厚さの厚い樹脂片について、有用な樹脂片の個体差によるばらつきを許容し、有用な樹脂片の収率を増加させることが可能となる。   As described in the first embodiment, the difference value S obtained by the energy subtraction method is a value that does not depend on the thickness for a useful resin piece, but changes according to the thickness for an object to be removed. Further, as described in the second embodiment, the difference values of useful resin pieces also vary depending on individual differences. For this reason, the threshold value 2 is set to a different value for each thickness category as in the case of the threshold value 1, thereby allowing variation due to individual differences in useful resin pieces, particularly for thick resin pieces. It becomes possible to increase the yield of useful resin pieces.

図13は実施の形態3における、閾値2を測定対象の厚さに応じて設定した場合の、差分値と樹脂片の厚さの関係を示す図である。理解を容易にするため、有用な樹脂片とX線吸収小異物の値のみを示し、第1判定工程で除去される領域にある異物についてもプロットしている。ここで、上記の通り有用な樹脂片の差分値は厚さにかかわらない値であるため、閾値2に関しては、樹脂片の厚さによらず一定としても良い。1つの各区分の厚みをどの程度にするかは、1つの被測定対象を測定するのに要する時間、および厚さ測定の精度による。測定対象物の厚さが均一であり、誤差0.1mm以下の精度で測定できるのであれば、差分値を用いることなく、X線透過強度のみの測定で異物判定が可能となるが、被測定対象として破砕した樹脂片を適用する場合、被測定対象は樹脂片ごとの厚さが均一ではない。本発明は、このような事情に対して成されたものであるが、本実施の形態3においては、X線検査工程に先立って厚さ測定を行うことにより、厚みのばらつきが大きい場合においても正確な選別を行うことが可能になる。   FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the difference value and the thickness of the resin piece when the threshold value 2 is set according to the thickness of the measurement target in the third embodiment. In order to facilitate understanding, only the values of useful resin pieces and X-ray absorbing small foreign matters are shown, and foreign matters in the region removed in the first determination step are also plotted. Here, since the difference value of the useful resin piece is a value not related to the thickness as described above, the threshold value 2 may be constant regardless of the thickness of the resin piece. The degree of thickness of each section depends on the time required to measure one object to be measured and the accuracy of thickness measurement. If the thickness of the object to be measured is uniform and can be measured with an accuracy of 0.1 mm or less, foreign matter can be determined by measuring only the X-ray transmission intensity without using the difference value. When a crushed resin piece is applied as an object, the thickness of each piece of resin to be measured is not uniform. The present invention has been made for such a situation. However, in the third embodiment, the thickness measurement is performed prior to the X-ray inspection process, so that even when the thickness variation is large. Accurate sorting can be performed.

ステップS43において、ステップS42で判定した区分に従い、制御装置は、閾値1と、閾値2と、差分値パラメータkとを選択する。例えば、制御装置は、閾値1について、被測定対象の区分T1に対して閾値1−1、被測定対象の区分T2に対して閾値1−2のように選択する(図示せず)。制御装置は、閾値2について、被測定対象の区分T1に対して閾値2−1、被測定対象の区分T2に対して閾値2−2のように選択する(図示せず)。制御装置は、差分値パラメータについて、被測定対象の区分T1に対してk1、被測定対象の区分T2に対してk2のように選択する(図示せず)。   In step S43, according to the classification determined in step S42, the control device selects threshold value 1, threshold value 2, and difference value parameter k. For example, the control device selects threshold value 1 such as threshold value 1-1 for the measurement target section T1 and threshold value 1-2 for the measurement target section T2 (not shown). The control device selects the threshold 2 as a threshold 2-1 for the section T1 to be measured and a threshold 2-2 for the section T2 to be measured (not shown). The control device selects the difference value parameter as k1 for the section T1 to be measured and k2 for the section T2 to be measured (not shown).

以降のステップS44〜S49の処理は、図1のステップS11〜S14、S31、S32の処理と同様なので、説明を繰り返さない。   The subsequent processes in steps S44 to S49 are the same as the processes in steps S11 to S14, S31, and S32 in FIG.

図11で示した判定の手順のうち、ステップS44以降のステップに関しては、実施の形態2で説明した図5の判定の手順を用いることも可能である。その場合、S26で保管するX線透過強度について、S32で判定した区分ごとに記憶する領域を変更する。   Among the determination procedures shown in FIG. 11, the determination procedure of FIG. 5 described in the second embodiment can be used for the steps after step S44. In that case, for the X-ray transmission intensity stored in S26, the area to be stored is changed for each category determined in S32.

その場合、S27で保管するX線透過強度について、S32で判定した区分ごとに記憶する領域を変更する。S28で閾値1、閾値2、差分値パラメータの再設定を行う場合、再設定の計算に用いるデータは同じ区分の値のみとする。制御装置は、例えば、樹脂片3の厚さの段階Tiのデータを用いて、閾値1−i、閾値2−i、差分値パラメータkiを算出する。   In that case, for the X-ray transmission intensity stored in S27, the area to be stored is changed for each category determined in S32. When resetting the threshold value 1, the threshold value 2, and the difference value parameter in S28, the data used for the resetting calculation is only the value of the same category. For example, the control device calculates the threshold value 1-i, the threshold value 2-i, and the difference value parameter ki using the data of the stage Ti of the thickness of the resin piece 3.

図2に示したとおり、X線の透過強度は測定対象物の厚さに依存して変化し、図4に示したように、除去対象物の差分値も厚さに依存して変化するため、実施の形態3による判定方法を導入することで、有用な樹脂片や除去対象物の個体差によるばらつきの影響の抑制が可能となるため、選別のための判定精度の向上を図ることができる。   As shown in FIG. 2, the X-ray transmission intensity changes depending on the thickness of the measurement object, and as shown in FIG. 4, the difference value of the removal object also changes depending on the thickness. By introducing the determination method according to the third embodiment, it becomes possible to suppress the influence of variations due to individual differences in useful resin pieces and removal objects, so that the determination accuracy for sorting can be improved. .

実施の形態4.
この発明に係る実施の形態4においては、実施の形態1で説明した判定方法を利用し、異物判定除去対象物を含んだ大量の廃プラスチック片から有用な樹脂片の選別を高速に行うことが可能な選別装置について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In Embodiment 4 according to the present invention, the determination method described in Embodiment 1 is used to quickly sort out useful resin pieces from a large amount of waste plastic pieces including foreign matter determination and removal objects. A possible sorting device will be described.

図14は、本発明の実施の形態4に係る選別装置の構成を模式的に示す図である。選別装置100は、廃プラスチックの樹脂片3を搬送部2に供給する供給部1、樹脂片3にX線を照射するX線照射部4、樹脂片3を透過したX線を検出するX線検出部5、制御部6、および選別した樹脂片を選別する選別部7を備える。   FIG. 14 is a diagram schematically showing a configuration of a sorting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The sorting apparatus 100 includes a supply unit 1 that supplies a plastic piece 3 of waste plastic to the transport unit 2, an X-ray irradiation unit 4 that irradiates the resin piece 3 with X-rays, and an X-ray that detects X-rays transmitted through the resin piece 3. A detection unit 5, a control unit 6, and a sorting unit 7 that sorts the sorted resin pieces are provided.

次に、選別装置100の動作について詳細に説明する。
まず、測定対象物である樹脂片3を、ホッパーとフィーダーから構成される供給部1によって、ベルトコンベヤーなどで構成される搬送部2上へと供給する。なお、搬送部2は単なるスライダや滑走台であってもよい。樹脂片3は有用な樹脂片と除去対象物の混合物である。搬送部2によって搬送された樹脂片3に対して、搬送部2の下流の上部に設置されたX線源からなるX線照射部4下で、X線が照射される。樹脂片3を透過したX線を、X線照射部4の真下に設置したデュアルエナジーX線センサーで構成されるX線検出部5によって検出する。このデュアルエナジーX線センサーは搬送部2と同等程度の幅を持つライン状のセンサーであり、複数の画素によって、直線上の複数点のX線強度を検出することが可能である。従って、樹脂片3は、搬送部2上において、搬送方向と垂直な方向に複数並んだ状態で搬送されても良い。樹脂片3は、搬送部2から空中へと放出されてX線照射部4とX線検出部5とに挟まれた空間を通過する。X線検出部5にて検出した信号は、制御部6に送信される。制御部6が、樹脂片3が有用な樹脂片であるか除去対象物であるかを判定する。
Next, the operation of the sorting apparatus 100 will be described in detail.
First, the resin piece 3 which is a measurement object is supplied onto the transport unit 2 configured by a belt conveyor or the like by the supply unit 1 configured by a hopper and a feeder. The transport unit 2 may be a simple slider or a slide. The resin piece 3 is a mixture of a useful resin piece and an object to be removed. The resin piece 3 conveyed by the conveyance unit 2 is irradiated with X-rays under the X-ray irradiation unit 4 composed of an X-ray source installed at the upper part downstream of the conveyance unit 2. X-rays that have passed through the resin piece 3 are detected by an X-ray detection unit 5 configured by a dual energy X-ray sensor installed immediately below the X-ray irradiation unit 4. This dual energy X-ray sensor is a line-shaped sensor having a width comparable to that of the transport unit 2, and can detect X-ray intensities at a plurality of points on a straight line by a plurality of pixels. Therefore, a plurality of resin pieces 3 may be transported on the transport unit 2 in a state of being arranged in a direction perpendicular to the transport direction. The resin piece 3 is released from the transport unit 2 into the air and passes through a space sandwiched between the X-ray irradiation unit 4 and the X-ray detection unit 5. A signal detected by the X-ray detection unit 5 is transmitted to the control unit 6. The control unit 6 determines whether the resin piece 3 is a useful resin piece or an object to be removed.

ここで、制御部6における判定の詳細について説明する。判定の手順は図1に示すフローチャートの手順のとおりである。X線検出部5では、ライン状に並んだ複数画素によって、複数点のX線強度を同時に取得できるため、以下に説明する判定の手順はX線検出部5の画素1つずつの測定データに対して独立の処理を行うものである。まず、数値取得部601は、X線検出部5が取得したデータからエネルギーX線透過強度値ILと高エネルギーX線透過強度度IHとを取得する。数値取得部601が数値データを取得する際には、別途、ノイズ低減のための平滑化処理などを加えても良い。 Here, details of the determination in the control unit 6 will be described. The determination procedure is as shown in the flowchart of FIG. Since the X-ray detection unit 5 can simultaneously acquire X-ray intensities at a plurality of points using a plurality of pixels arranged in a line, the determination procedure described below is performed on the measurement data for each pixel of the X-ray detection unit 5. Independent processing is performed. First, the numerical value acquisition unit 601 acquires the energy X-ray transmission intensity value I L and the high energy X-ray transmission intensity I H from the data acquired by the X-ray detection unit 5. When the numerical value acquisition unit 601 acquires numerical data, smoothing processing for noise reduction may be added separately.

第1判定部602が、取得した低エネルギーX線透過強度ILと、設定部605にて設定された閾値1とを比較する。第1判定部602は、低エネルギーX線透過強度ILが閾値1よりも低い場合は、樹脂片3が去対象物であると判定して、出力部606に信号を送信する。閾値1の設定方法は実施の形態1で説明したとおりである。 The first determination unit 602 compares the acquired low energy X-ray transmission intensity I L with the threshold 1 set by the setting unit 605. The first determination unit 602, if low-energy X-ray transmission intensity I L is lower than the threshold 1, it is determined that the resin piece 3 as an object to, and transmits the signal to the output unit 606. The method for setting the threshold 1 is as described in the first embodiment.

第1判定部602は、樹脂片3が除去対象物であると判定しなかった場合は、数値取得部601で取得した数値を計算部603へと送信する。計算部603は、送信された数値と、設定部605にて事前に設定された差分値パラメータkをもとに、式(5)を用いて差分値Sの計算を行い、結果を第2判定部604に送信する。   When the first determination unit 602 does not determine that the resin piece 3 is a removal target, the first determination unit 602 transmits the numerical value acquired by the numerical value acquisition unit 601 to the calculation unit 603. The calculation unit 603 calculates the difference value S using Expression (5) based on the transmitted numerical value and the difference value parameter k set in advance by the setting unit 605, and the result is subjected to the second determination. To the unit 604.

第2判定部604は、計算部603から送られた差分値と、設定部605にて事前に設定された閾値2とを比較する。第2判定部604は、比較の結果、計算部603での計算結果である差分値が閾値2よりも小さい場合は、樹脂片3が除去対象物であると判定し、出力部606に信号を送信する。第2判定部604は、差分値Sが閾値2以上の場合は、樹脂片3が有用な樹脂片であると判定し、出力部606へ信号を送信しない。出力部606は、第1判定部602または第2判定部604から信号が送られてきたときに、選別部7へと除去信号を送信する。   The second determination unit 604 compares the difference value sent from the calculation unit 603 with the threshold value 2 set in advance by the setting unit 605. The second determination unit 604 determines that the resin piece 3 is a removal target when the difference value, which is the calculation result of the calculation unit 603, is smaller than the threshold value 2 as a result of the comparison, and sends a signal to the output unit 606. Send. When the difference value S is equal to or greater than the threshold value 2, the second determination unit 604 determines that the resin piece 3 is a useful resin piece and does not transmit a signal to the output unit 606. The output unit 606 transmits a removal signal to the selection unit 7 when a signal is transmitted from the first determination unit 602 or the second determination unit 604.

選別部7は、出力部606から除去信号が送信されたときに、樹脂片3を圧縮空気で吹き飛ばすためのエアガンなどから構成される除去部71と、エアガンによって選別除去される除去対象物を集めるための除去箱72と、エアガンによる選別除去を行わず、搬送部2から空中に放出された樹脂片3を回収するための回収箱73から構成される。   When the removal signal is transmitted from the output unit 606, the sorting unit 7 collects a removal unit 71 configured by an air gun or the like for blowing the resin pieces 3 with compressed air, and a removal target that is sorted and removed by the air gun. And a recovery box 73 for recovering the resin piece 3 released from the transport unit 2 into the air without performing sorting and removal by an air gun.

制御部6における判定の結果、樹脂片3が除去対象物であると判定された場合には、樹脂片3がX線検出部5の上空を通過した後に、出力部606から除去部71のエアガンへと信号が送信され、エアガンから圧縮空気が発射され、樹脂片3は除去箱72へと吹き飛ばされる。   As a result of the determination in the control unit 6, if it is determined that the resin piece 3 is an object to be removed, the air gun of the removal unit 71 from the output unit 606 after the resin piece 3 passes over the X-ray detection unit 5. Is sent to the air gun, compressed air is fired from the air gun, and the resin piece 3 is blown off to the removal box 72.

制御部6で樹脂片3が有用な樹脂片であると判定された場合、出力部606からは信号が送信されず、除去部71のエアガンは動作しないため、有用な樹脂片であると判定された樹脂片3は搬送部2から空中へと放出された軌道のまま、回収箱73に回収される。   When the control unit 6 determines that the resin piece 3 is a useful resin piece, no signal is transmitted from the output unit 606, and the air gun of the removal unit 71 does not operate, so it is determined that the resin piece 3 is a useful resin piece. The resin piece 3 is collected in the collection box 73 in the orbit released from the transport unit 2 into the air.

上記の方法については、測定対象物全体の中に回収すべき有用な樹脂片が除去したい除去対象物よりも多く含まれている場合に好適である。逆に、除去したい除去対象物が回収すべき有用な樹脂片よりも多く含まれている場合には、有用な樹脂片に対して高圧エアを吹き付けて選別してもよい。   About said method, it is suitable when the useful resin piece which should be collect | recovered is contained in the whole measuring object more than the removal target object to remove. On the contrary, when the removal object to be removed is contained more than the useful resin piece to be collected, the useful resin piece may be selected by blowing high-pressure air.

制御部6では、X線検出部5に含まれる画素ごとの数値を使って、樹脂片3が有用な樹脂片であるか除去対象物であるかを判定する。このため、搬送部2における樹脂片3の搬送速度を50m/分〜100m/分という高速に設定したとしても判定精度を落とすことなく選別することが可能である。また、第1判定部602と第2判定部604による二段階の判定を用いることで、除去対象物がSiを含有する添加剤を含む樹脂片と、BrのようにSiからは原子番号が10以上離れている元素を含有する添加剤を含む樹脂片の混合したものであっても、本実施の形態4のような装置構成により、人による画像判定を介することなく、高速かつ大量の自動選別が可能となる。   The control unit 6 determines whether the resin piece 3 is a useful resin piece or a removal target by using the numerical value for each pixel included in the X-ray detection unit 5. For this reason, even if the conveyance speed of the resin piece 3 in the conveyance unit 2 is set to a high speed of 50 m / min to 100 m / min, it is possible to sort without reducing the determination accuracy. Further, by using the two-stage determination by the first determination unit 602 and the second determination unit 604, the removal target object includes a resin piece containing an additive containing Si, and the atomic number from Si is 10 like Br. Even if it is a mixture of resin pieces containing an additive containing elements that are separated from each other, a high-speed, large-scale automatic selection is performed without human image determination by the apparatus configuration as in the fourth embodiment. Is possible.

なお、除去対象物であると判断したときに除去信号を送信するのではなく、有用な樹脂片に対して選別信号を送信して選別してもよいし、除去信号と選別信号の両方を用いて動作させる方式を採ってもよい。   In addition, instead of transmitting a removal signal when it is determined that the object is to be removed, a sorting signal may be sent to a useful resin piece for sorting, or both the removal signal and the sorting signal are used. It is also possible to adopt a method of operating.

実施の形態5.
本実施の形態5においては、実施の形態2で説明した、判定に用いる設定値を自動的に変動させることを可能とする、リサイクル樹脂と異物との自動選別が可能な選別装置100aについて説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, a sorting apparatus 100a described in the second embodiment and capable of automatically changing a set value used for determination and capable of automatically sorting recycled resin and foreign matters will be described. .

図15は、本実施の形態5に係る選別装置100aの構成を模式的に示す図である。図14と同じ装置部分に関しては同じ番号を付している。樹脂片3を搬送しX線検出部5による測定を行うまでの流れと、出力部606から出力された信号を元に自動選別を行うまでの流れは実施の形態4と同じであるため、実施の形態4と異なる部分である制御部6における判定の動作について説明する。本実施の形態5は、有用な樹脂片の判定を行うためのパラメータである閾値1、閾値2、差分値パラメータkとを、適宜、自動で調整、変更することができる装置である。有用な樹脂片と除去対象物の判定のための判定の手順は、図5に示すフローチャートで示されるとおりである。   FIG. 15 is a diagram schematically showing the configuration of the sorting apparatus 100a according to the fifth embodiment. The same parts as those in FIG. 14 are given the same numbers. The flow until the resin piece 3 is conveyed and measurement is performed by the X-ray detection unit 5 and the flow until automatic selection is performed based on the signal output from the output unit 606 are the same as in the fourth embodiment. A determination operation in the control unit 6 which is a different part from the fourth embodiment will be described. The fifth embodiment is a device that can automatically and appropriately adjust and change threshold value 1, threshold value 2, and difference value parameter k, which are parameters for determining useful resin pieces. The determination procedure for determining useful resin pieces and removal objects is as shown in the flowchart of FIG.

数値取得部601が、低エネルギーX線透過強度と高エネルギーX線透過強度を取得した後、そのデータを第1判定部602に送信すると同時に、フラグA判定部607へ送信する。フラグA判定部607は、有用な樹脂片が取りうる値として事前に設定した領域1内に、低エネルギーX線透過強度が含まれるかどうかを判定する。フラグA判定部607は、低エネルギーX線透過強度が領域1内に含まれる場合は、判定結果とX線透過強度とをフラグB判定部へ送信する。第1判定部602は、1段階目の判定を行ったあと、樹脂片3が除去対象物であると判定した場合は除去信号を出力部606へと送信する。   The numerical value acquisition unit 601 acquires the low energy X-ray transmission intensity and the high energy X-ray transmission intensity, and then transmits the data to the first determination unit 602 and simultaneously transmits the data to the flag A determination unit 607. The flag A determination unit 607 determines whether the low energy X-ray transmission intensity is included in the region 1 set in advance as a value that can be taken by a useful resin piece. When the low energy X-ray transmission intensity is included in the region 1, the flag A determination unit 607 transmits the determination result and the X-ray transmission intensity to the flag B determination unit. After determining the first stage, the first determination unit 602 transmits a removal signal to the output unit 606 when it is determined that the resin piece 3 is a removal target.

第1判定部602による一段階目の判定の結果に係わらず、計算部603は、差分値を計算する。差分値の計算結果は、フラグB判定部608へ送信される。差分値の計算結果は、第1判定部602にて除去対象物であると判定されなかった場合は、第2判定部604へも送信される。第2判定部による二段階目の判定の結果、樹脂片3は除去対象物であると判定された場合には、図14と同様に出力部606へ除去信号が送信される。フラグB判定部608は、フラグA判定部607から信号を受信した場合のみ、計算部603から計算結果の差分値を受信する。その後、フラグB判定部608は、有用な樹脂片が取りうる値として設定した領域2の範囲内に差分値が含まれているかどうかを判定する。フラグB判定部607は、差分値が領域2に含まれている場合は、フラグA判定部から受信した、低エネルギーX線透過強度と高エネルギーX線透過強度とを記憶部609へ送信する。   Regardless of the result of the first determination by the first determination unit 602, the calculation unit 603 calculates a difference value. The calculation result of the difference value is transmitted to the flag B determination unit 608. The difference value calculation result is also transmitted to the second determination unit 604 when the first determination unit 602 does not determine that the object is a removal target. As a result of the second determination by the second determination unit, if it is determined that the resin piece 3 is an object to be removed, a removal signal is transmitted to the output unit 606 as in FIG. The flag B determination unit 608 receives the difference value of the calculation result from the calculation unit 603 only when a signal is received from the flag A determination unit 607. Thereafter, the flag B determination unit 608 determines whether or not the difference value is included in the range of the region 2 set as a value that can be taken by a useful resin piece. When the difference value is included in the region 2, the flag B determination unit 607 transmits the low energy X-ray transmission intensity and the high energy X-ray transmission intensity received from the flag A determination unit to the storage unit 609.

複数の樹脂片3についての透過強度の値が記憶部609へと蓄積される。集計部610は、蓄積された一定数以上のデータに基づいて、判定のパラメータである閾値1、閾値2、差分値パラメータkを再計算する。これら3つのパラメータの設定方法については、実施の形態2で説明したとおりである。集計部610で再計算したパラメータは、設定部605へと送信されて、次の樹脂片3の判定に用いられる。   The transmission intensity values for the plurality of resin pieces 3 are accumulated in the storage unit 609. Aggregation unit 610 recalculates threshold value 1, threshold value 2, and difference value parameter k, which are determination parameters, based on the accumulated data of a certain number or more. The method for setting these three parameters is as described in the second embodiment. The parameters recalculated by the totaling unit 610 are transmitted to the setting unit 605 and used for determination of the next resin piece 3.

実施の形態5のように、判定のためのパラメータを再設定する機構を持つ選別装置を用いることで、実施の形態4の効果に加えて、供給される樹脂片3の時間変動や日間変動による異物判定精度の低下を防ぐことが可能となる。   By using a sorting device having a mechanism for resetting parameters for determination as in the fifth embodiment, in addition to the effects of the fourth embodiment, it is due to time fluctuations and daily fluctuations of the supplied resin pieces 3. It is possible to prevent a decrease in foreign matter determination accuracy.

実施の形態6.
本実施の形態6においては、実施の形態3で説明した、測定対象物の厚さ測定結果とX線透過強度の測定結果に基づいて、有用な樹脂片と除去対象物とを区分する自動選別を可能とする選別装置100bについて説明する。
Embodiment 6 FIG.
In the sixth embodiment, automatic sorting for distinguishing useful resin pieces and removal objects based on the thickness measurement results and X-ray transmission intensity measurement results of the measurement objects described in the third embodiment. The sorting device 100b that enables the above will be described.

図16は、本発明の実施の形態6に係る選別装置100bの構成を模式的に示す図である。   FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration of a sorting apparatus 100b according to Embodiment 6 of the present invention.

搬送部2上に設置した、レーザー型厚さ測定器などからなる厚さ測定部8が、搬送部2で搬送される樹脂片3の厚さを測定する。厚さを測定された後、前述の手順と同様にX線照射部4から放射されたX線が照射され、透過X線検出部5によってX線透過強度が測定される。一つの樹脂片3についての厚さ測定結果とX線透過強度測定結果とを関連付けるため、タイミング調整部611によってタイミングを調整する。   A thickness measuring unit 8, which is installed on the transport unit 2 and is composed of a laser type thickness measuring instrument or the like, measures the thickness of the resin piece 3 transported by the transport unit 2. After the thickness is measured, X-rays emitted from the X-ray irradiation unit 4 are irradiated in the same manner as described above, and the X-ray transmission intensity is measured by the transmission X-ray detection unit 5. In order to associate the thickness measurement result and the X-ray transmission intensity measurement result for one resin piece 3, the timing is adjusted by the timing adjustment unit 611.

タイミング調整部611は、搬送部2の送り速度に応じてX線照射までの遅れ時間を算出してデータの関連付けを行う。また、搬送部2が一定の幅を持っていることから、並行して搬送されている樹脂片3を区別するため、厚さ測定部8は搬送方向に直交する幅方向の位置情報を厚さ測定と同時に取得する。   The timing adjustment unit 611 calculates the delay time until X-ray irradiation according to the feed speed of the transport unit 2 and associates the data. In addition, since the transport unit 2 has a certain width, the thickness measuring unit 8 determines the position information in the width direction orthogonal to the transport direction to distinguish the resin pieces 3 transported in parallel. Acquire at the same time as the measurement.

制御部6が、厚さデータに基づき、適合する厚さの段階を選択し、選択された段階に対応した判定パラメータを用いて、順次、樹脂片3が有用な樹脂片か、または除去対象物かを判定する。制御部6は、厚さ測定部8で測定した結果に基づいて、判定に用いる閾値1、閾値2、差分値パラメータkを設定する。これらのパラメータは、事前に樹脂片3の厚さの段階に対応したデータテーブルとして設定部605によって設定される。厚さの測定結果とパラメータの選択手順に関しては、実施の形態3で述べたとおりであり、判定の結果を用いて樹脂片3を選別部7で選別する工程についても前述の実施の形態と同様である。   Based on the thickness data, the control unit 6 selects a suitable thickness stage, and sequentially determines whether the resin piece 3 is a useful resin piece or an object to be removed using the determination parameter corresponding to the selected stage. Determine whether. The control unit 6 sets a threshold value 1, a threshold value 2, and a difference value parameter k used for determination based on the result measured by the thickness measurement unit 8. These parameters are set in advance by the setting unit 605 as a data table corresponding to the thickness stage of the resin piece 3. The thickness measurement result and the parameter selection procedure are as described in the third embodiment, and the process of sorting the resin piece 3 by the sorting unit 7 using the determination result is the same as in the previous embodiment. It is.

樹脂片の選別装置100bは、図14に示す樹脂片の選別装置100に厚さ測定部8を付け加えた場合の装置構成を示しているが、図15に示す樹脂片の選別装置100aに厚さ測定部8を付け加えても良い。このとき、例えば、樹脂片3の厚さの段階をT1、T2、T3・・・としたときに、各段階に対応する差分値パラメータk1、k2、k3・・・を算出する。いずれの構成にしても、厚さ測定データを用いることで選別精度の向上が可能となる。   The resin piece sorting apparatus 100b shows a device configuration when the thickness measuring unit 8 is added to the resin piece sorting apparatus 100 shown in FIG. 14, but the resin piece sorting apparatus 100b shown in FIG. A measuring unit 8 may be added. At this time, for example, when the thickness stages of the resin pieces 3 are T1, T2, T3,..., The difference value parameters k1, k2, k3,. In any configuration, the sorting accuracy can be improved by using the thickness measurement data.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

たとえば、回収した廃プラスチックに破砕などの加工を行い、その中から選別した部材を新たな製品に用いる素材として利用することが可能となる。   For example, it becomes possible to process the collected waste plastics such as crushing and use the members selected from them as materials for new products.

1 供給部、2 搬送部、3 樹脂片、4 X線照射部、5 X線検出部、6 制御部、7 選別部、8 厚さ測定部、71 除去部、72 除去箱、73 回収箱、100,100a,100b 選別装置、602 第1判定部、604 第2判定部、S11 X線検査工程、S12 第1判定工程、S14 第2判定工程。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Supply part, 2 Conveyance part, 3 Resin piece, 4 X-ray irradiation part, 5 X-ray detection part, 6 Control part, 7 Sorting part, 8 Thickness measurement part, 71 Removal part, 72 Removal box, 73 Collection box, 100, 100a, 100b Sorting device, 602 first determination unit, 604 second determination unit, S11 X-ray inspection step, S12 first determination step, S14 second determination step.

Claims (9)

樹脂片にエネルギー範囲の異なる第1のX線と第2のX線とを含むX線を照射して、前記樹脂片を透過した第1のX線の強度である第1透過強度と、樹脂片を透過した第2のX線の強度である第2透過強度とを測定するX線検査工程と、
前記第1透過強度を用いて、前記樹脂片が有用な樹脂片の候補であるか否かを判定する第1判定工程と、
前記第1判定工程によって有用な樹脂片の候補であると判定された樹脂片について、前記第1透過強度と前記第2透過強度とから得られた差分値を用いて、有用な樹脂片であるか否かを判定する第2判定工程と、
前記第2判定工程の判定結果に基づいて有用であると判定された樹脂片の収集を行う収集工程とを備える樹脂片の選別方法。
A first transmission intensity that is the intensity of the first X-ray transmitted through the resin piece by irradiating the resin piece with an X-ray including a first X-ray and a second X-ray having different energy ranges; An X-ray inspection step of measuring a second transmission intensity that is an intensity of the second X-ray transmitted through the piece;
A first determination step of determining whether the resin piece is a candidate for a useful resin piece using the first transmission intensity;
About the resin piece determined to be a candidate of a useful resin piece by the first determination step, it is a useful resin piece using the difference value obtained from the first transmission intensity and the second transmission intensity. A second determination step of determining whether or not,
And a collecting step of collecting the resin pieces determined to be useful based on the determination result of the second determination step.
前記第1判定工程は、前記第1透過強度が第1の閾値以上であることによって、前記樹脂片が有用な樹脂片の候補であると判定する工程を含み、
前記第2判定工程は、前記差分値が第2の閾値以上であることによって、前記樹脂片が有用な樹脂片であると判定する工程を含む、請求項1に記載の樹脂片の選別方法。
The first determination step includes a step of determining that the resin piece is a candidate for a useful resin piece when the first transmission intensity is equal to or greater than a first threshold value,
The said 2nd determination process is a selection method of the resin piece of Claim 1 including the process of determining that the said resin piece is a useful resin piece by the said difference value being more than a 2nd threshold value.
前記第1透過強度を記憶する工程と、
前記記憶された複数の第1透過強度を用いて、前記第1の閾値を修正する工程とを備え、
前記第1判定工程は、前記修正された前記第1の閾値を用いて、後続の樹脂片について前記判定を行う工程を含む、請求項2に記載の樹脂片の選別方法。
Storing the first transmission intensity;
Modifying the first threshold using the plurality of stored first transmission intensities,
3. The resin piece sorting method according to claim 2, wherein the first determination step includes a step of performing the determination for a subsequent resin piece using the corrected first threshold value.
前記第1透過強度および第2透過強度を記憶する工程と、
前記記憶された複数の第1透過強度および第2透過強度を用いて、差分値を計算するための差分値パラメータを修正する工程とを備え、
前記第2判定工程は、前記修正された前記差分値パラメータを用いて、後続の樹脂片について前記判定を行なう、請求項2に記載の樹脂片の選別方法。
Storing the first transmission intensity and the second transmission intensity;
Using the stored first transmission intensity and second transmission intensity to modify a difference value parameter for calculating a difference value,
3. The resin piece sorting method according to claim 2, wherein in the second determination step, the determination is performed on a subsequent resin piece using the modified difference value parameter.
前記記憶された複数の第1透過強度を用いて、前記第2の閾値を修正する工程を備え、
前記第2判定工程は、前記修正された前記第2の閾値を用いて、後続の樹脂片について前記判定を行なう、請求項4に記載の樹脂片の選別方法。
Using the stored first transmission intensities to modify the second threshold,
5. The resin piece sorting method according to claim 4, wherein, in the second determination step, the determination is performed on a subsequent resin piece using the corrected second threshold value.
前記X線検査工程に先立って、前記樹脂片の厚みを測定する工程と、
前記測定された樹脂片の厚みに応じて、前記第1の閾値を設定する工程を備える、請求項2に記載の樹脂片の選別方法。
Prior to the X-ray inspection step, measuring the thickness of the resin piece,
The resin piece sorting method according to claim 2, further comprising a step of setting the first threshold according to the measured thickness of the resin piece.
前記X線検査工程に先立って、前記樹脂片の厚みを測定する工程と、
前記測定された樹脂片の厚みに応じて、前記差分値パラメータを設定する工程を備える、請求項4に記載の樹脂片の選別方法。
Prior to the X-ray inspection step, measuring the thickness of the resin piece,
The resin piece sorting method according to claim 4, further comprising a step of setting the difference value parameter according to the measured thickness of the resin piece.
前記X線検査工程に先立って、前記樹脂片の厚みを測定する工程と、
前記測定された樹脂片の厚みに応じて、前記第2の閾値を設定する工程を備える、請求項2に記載の樹脂片の選別方法。
Prior to the X-ray inspection step, measuring the thickness of the resin piece,
The resin piece sorting method according to claim 2, further comprising a step of setting the second threshold according to the measured thickness of the resin piece.
樹脂片を搬送する搬送部と、
前記樹脂片にエネルギー範囲の異なる第1のX線と第2のX線とを含むX線を照射するX線照射部と、
前記樹脂片を透過した第1のX線の強度である第1透過強度と、前記樹脂片を透過した第2のX線の強度である第2透過強度とを測定する透過X線強度測定部と、
前記第1透過強度を用いて、前記樹脂片が有用な樹脂片の候補であるか否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部によって有用な樹脂片の候補であると判定された樹脂片について、前記第1透過強度と前記第2透過強度とから得られた差分値を用いて、有用な樹脂片であるか否かを判定する第2判定部と、
前記第2判定部の判定結果に基づいて、前記樹脂片を選別して収集する選別部とを備える樹脂片の選別装置。
A transport section for transporting a resin piece;
An X-ray irradiation unit that irradiates the resin piece with X-rays including first X-rays and second X-rays having different energy ranges;
A transmitted X-ray intensity measuring unit that measures a first transmitted intensity that is the intensity of the first X-ray transmitted through the resin piece and a second transmitted intensity that is the intensity of the second X-ray transmitted through the resin piece. When,
A first determination unit that determines whether the resin piece is a candidate for a useful resin piece using the first transmission intensity;
About the resin piece determined to be a useful resin piece candidate by the first determination unit, it is a useful resin piece by using the difference value obtained from the first transmission intensity and the second transmission intensity. A second determination unit for determining whether or not
A resin piece sorting apparatus comprising: a sorting unit that sorts and collects the resin pieces based on a determination result of the second determination unit.
JP2015100916A 2014-09-17 2015-05-18 Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus Active JP6399967B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/826,536 US9566615B2 (en) 2014-09-17 2015-08-14 Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus
CN201510593545.2A CN105424730B (en) 2014-09-17 2015-09-17 The selection method of resin sheet and the device for sorting of resin sheet

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014188592 2014-09-17
JP2014188592 2014-09-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016065855A true JP2016065855A (en) 2016-04-28
JP2016065855A5 JP2016065855A5 (en) 2017-11-24
JP6399967B2 JP6399967B2 (en) 2018-10-03

Family

ID=55805347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015100916A Active JP6399967B2 (en) 2014-09-17 2015-05-18 Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6399967B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021050959A (en) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社 システムスクエア Inspection device and program

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5048993A (en) * 1973-05-11 1975-05-01 Atomenergi Ab
JP2008268076A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Toshiba Corp Non-destructive discrimination method, and device
JP2009255049A (en) * 2008-03-27 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp Sorting apparatus, sorting method and manufacturing method of recyclable resin material
JP2009279541A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp Apparatus and method for selecting bromine-base flame retardant-containing resin
WO2010092645A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 三菱電機株式会社 Method and apparatus for separating plastics
JP2011064642A (en) * 2009-09-18 2011-03-31 Hamamatsu Photonics Kk Radiation detection device
JP2014130066A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Mitsubishi Electric Corp Resin determination method and resin selection device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5048993A (en) * 1973-05-11 1975-05-01 Atomenergi Ab
JP2008268076A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Toshiba Corp Non-destructive discrimination method, and device
JP2009255049A (en) * 2008-03-27 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp Sorting apparatus, sorting method and manufacturing method of recyclable resin material
JP2009279541A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp Apparatus and method for selecting bromine-base flame retardant-containing resin
WO2010092645A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 三菱電機株式会社 Method and apparatus for separating plastics
JP2011064642A (en) * 2009-09-18 2011-03-31 Hamamatsu Photonics Kk Radiation detection device
US20120145910A1 (en) * 2009-09-18 2012-06-14 Hamamatsu Photonics K.K. Radiation detecting device
JP2014130066A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Mitsubishi Electric Corp Resin determination method and resin selection device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021050959A (en) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社 システムスクエア Inspection device and program
JP7295568B2 (en) 2019-09-24 2023-06-21 株式会社 システムスクエア Inspection device and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP6399967B2 (en) 2018-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9566615B2 (en) Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus
JP4744428B2 (en) Method and facility for inspecting substances with radiation having various kinds of energy
US8855809B2 (en) Material sorting technology
EP2661331B1 (en) Scrap metal sorting system
EP3874452B1 (en) A method and system for performing characterization of one or more materials
US20080135772A1 (en) Method and system for special nuclear material detection
WO1996031770A1 (en) A method and an apparatus for analysing a material
JP4684928B2 (en) X-ray inspection system
EP2335057B1 (en) Dual energy x-ray transmission method for analysing ores
CN106950230B (en) Calculation method, determination method, selection method, and selection device
JP6399967B2 (en) Resin piece sorting method and resin piece sorting apparatus
US20060115037A1 (en) System and a method of automatically sorting objects
JP2011235203A (en) Apparatus for sorting plastic piece
CN111855711A (en) Lump coal quality detection method and system
RU2623692C2 (en) System and method for detecting diamonds in kimberlite and method for pre-beneficiating diamonds with their use
CN115326845A (en) Mineral separation device and mineral separation method
US20220390390A1 (en) Material analysis and separation system for the determination of their chemical composition and material analysis and separation method for the determination of their chemical composition
US20110189718A1 (en) Systems And Methods For Segregating Mixed Material Streams
JP2014215051A (en) Aluminum alloy discrimination method, and aluminum alloy discrimination facility
RU2670677C9 (en) Device for diamond separation
CN219799278U (en) Mineral sorting device and mineral sorting system
JP6119630B2 (en) Resin determination method and sorting apparatus
CN116626080B (en) Marble screening method
JP2014215047A (en) Aluminum alloy discrimination method, and aluminum alloy discrimination facility
CN110133005A (en) For decomposing the method to assess multi-energy X-ray image by sill

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171012

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6399967

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250