JP7397544B1 - Plastic determination device - Google Patents
Plastic determination device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7397544B1 JP7397544B1 JP2023088664A JP2023088664A JP7397544B1 JP 7397544 B1 JP7397544 B1 JP 7397544B1 JP 2023088664 A JP2023088664 A JP 2023088664A JP 2023088664 A JP2023088664 A JP 2023088664A JP 7397544 B1 JP7397544 B1 JP 7397544B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- determination target
- light
- light receiving
- determination
- plastic
- 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.)
- Active
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 25
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 7
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 40
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
Abstract
【課題】判定対象の材質を適切に判定する。【解決手段】ペットボトル判定装置10では、光源部20が判定対象14に近赤外線を照射すると共に、判定対象14に部分的に吸収された近赤外線を受光部22が受光する。そして、受光部22が受光した近赤外線に基づき、判定対象14がペットボトル16であるかを判定する。ここで、受光部22に拡散板22A及びパイプ22Bが設けられており、受光部22が受光する近赤外線を拡散板22Aが拡散させると共に、拡散板22Aが拡散させた近赤外線をパイプ22Bが乱反射させる。このため、受光部22が受光する近赤外線の量を多くでき、判定対象14の材質を適切に判定できる。【選択図】図1An object of the present invention is to appropriately determine a material to be determined. SOLUTION: In a PET bottle determination device 10, a light source unit 20 irradiates a determination target 14 with near-infrared rays, and a light receiving unit 22 receives the near-infrared rays partially absorbed by the determination target 14. Then, based on the near-infrared rays received by the light receiving unit 22, it is determined whether the determination target 14 is a plastic bottle 16. Here, the light receiving section 22 is provided with a diffuser plate 22A and a pipe 22B, and the diffuser plate 22A diffuses the near infrared rays received by the light receiving section 22, and the pipe 22B diffusely reflects the near infrared rays diffused by the diffuser plate 22A. let Therefore, the amount of near-infrared rays that the light receiving section 22 receives can be increased, and the material of the determination target 14 can be appropriately determined. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、プラスチック製の判定対象の材質を判定するプラスチック判定装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plastic determination device that determines the material of a plastic determination target.
下記特許文献1に記載のプラスチック判定装置では、プラスチックに光源が照射して部分的に吸収された光を分光センサが受光すると共に、分光センサが受光した光に基づき判定部がプラスチックの材質を判定する。 In the plastic determination device described in Patent Document 1 below, a light source irradiates the plastic and partially absorbed light is received by a spectral sensor, and a determination unit determines the material of the plastic based on the light received by the spectral sensor. do.
ここで、このようなプラスチック判定装置では、プラスチックの材質を適切に判定できるのが好ましい。 Here, it is preferable that such a plastic determining device be able to appropriately determine the material of the plastic.
本発明は、上記事実を考慮し、判定対象の材質を適切に判定できるプラスチック判定装置を得ることが目的である。 The present invention takes the above-mentioned facts into consideration and aims to provide a plastic determining device that can appropriately determine the material of the target material.
本発明の第1態様のプラスチック判定装置は、プラスチック製の判定対象に対し光を照射する照射部と、前記照射部から照射されて判定対象に部分的に吸収された光を受光する受光部と、前記受光部に設けられ、前記受光部が受光する光を拡散させる拡散部と、前記受光部に設けられ、前記拡散部が拡散させた光を乱反射させる乱反射部と、前記受光部が受光した光に基づき判定対象の材質を判定する判定機構と、を備える。 A plastic determination device according to a first aspect of the present invention includes: an irradiation unit that irradiates light to a plastic determination target; and a light reception unit that receives light irradiated from the irradiation unit and partially absorbed by the determination target. , a diffusing section provided in the light receiving section to diffuse the light received by the light receiving section; a diffuse reflection section provided in the light receiving section to diffusely reflect the light diffused by the diffusing section; A determination mechanism that determines the material of the determination target based on light.
本発明の第2態様のプラスチック判定装置は、プラスチック製の判定対象を搬送する搬送機構と、判定対象に対し前記搬送機構による判定対象の搬送方向に対する傾斜方向に光を照射する照射部と、前記照射部から照射されて判定対象に部分的に吸収された光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光に基づき判定対象の材質を判定する判定機構と、を備える。 A plastics determination device according to a second aspect of the present invention includes: a conveyance mechanism that conveys a plastic determination target; an irradiation unit that irradiates the determination target with light in an oblique direction with respect to the conveyance direction of the determination target by the conveyance mechanism; The apparatus includes a light receiving section that receives light emitted from an irradiation section and partially absorbed by a determination target, and a determination mechanism that determines the material of the determination target based on the light received by the light receiving section.
本発明の第3態様のプラスチック判定装置は、本発明の第1態様又は第2態様のプラスチック判定装置において、前記受光部が判定対象を透過された光を受光する。 In the plastic determining device according to the third aspect of the present invention, in the plastic determining device according to the first or second aspect of the present invention, the light receiving section receives the light transmitted through the target to be determined.
本発明の第4態様のプラスチック判定装置は、本発明の第1態様~第3態様の何れか1つのプラスチック判定装置において、前記判定機構が判定対象の液体による吸光度を判定する。 A plastic determining device according to a fourth aspect of the present invention is the plastic determining device according to any one of the first to third aspects of the present invention, in which the determining mechanism determines the absorbance of the liquid to be determined.
本発明の第1態様のプラスチック判定装置では、プラスチック製の判定対象に対し照射部が光を照射すると共に、照射部から照射されて判定対象に部分的に吸収された光を受光部が受光する。さらに、受光部が受光した光に基づき、判定機構が判定対象の材質を判定する。 In the plastic determination device according to the first aspect of the present invention, the irradiation unit irradiates light onto the plastic determination target, and the light receiving unit receives light irradiated from the irradiation unit and partially absorbed by the determination target. . Furthermore, the determination mechanism determines the material to be determined based on the light received by the light receiving section.
ここで、受光部に拡散部及び乱反射部が設けられており、受光部が受光する光を拡散部が拡散させると共に、拡散部が拡散させた光を乱反射部が乱反射させる。このため、受光部が受光する光を多くでき、判定対象の材質を適切に判定できる。 Here, the light receiving section is provided with a diffusing section and a diffused reflection section, and the diffusing section diffuses the light received by the light receiving section, and the diffused reflecting section diffusely reflects the light diffused by the diffusing section. Therefore, the light receiving section can receive more light, and the material to be determined can be appropriately determined.
本発明の第2態様のプラスチック判定装置では、プラスチック製の判定対象を搬送機構が搬送する。また、判定対象に対し照射部が光を照射すると共に、照射部から照射されて判定対象に部分的に吸収された光を受光部が受光する。さらに、受光部が受光した光に基づき、判定機構が判定対象の材質を判定する。 In the plastic determination device according to the second aspect of the present invention, the conveyance mechanism conveys the plastic determination target. Further, the irradiation unit irradiates the determination target with light, and the light receiving unit receives the light irradiated from the irradiation unit and partially absorbed by the determination target. Furthermore, the determination mechanism determines the material to be determined based on the light received by the light receiving section.
ここで、照射部が搬送機構による判定対象の搬送方向に対する傾斜方向に光を照射する。このため、判定対象に照射部から照射される光を多くでき、判定対象の材質を適切に判定できる。 Here, the irradiation unit irradiates light in a direction oblique to the direction in which the determination target is transported by the transport mechanism. Therefore, the amount of light irradiated from the irradiation unit onto the determination target can be increased, and the material of the determination target can be appropriately determined.
本発明の第3態様のプラスチック判定装置では、受光部が判定対象を透過された光を受光する。このため、判定対象に吸収される光を多くでき、判定対象の材質を適切に判定できる。 In the plastic determination device according to the third aspect of the present invention, the light receiving section receives the light transmitted through the determination target. Therefore, more light can be absorbed by the object to be determined, and the material of the object to be determined can be appropriately determined.
本発明の第4態様のプラスチック判定装置では、判定機構が判定対象の液体による吸光度を判定する。このため、判定対象への液体の存在を判定できる。 In the plastic determining device according to the fourth aspect of the present invention, the determining mechanism determines the absorbance of the liquid to be determined. Therefore, it is possible to determine the presence of liquid in the determination target.
[第1実施形態]
図1には、本発明の第1実施形態に係るプラスチック判定装置としてのペットボトル判定装置10が上方から見た平面図にて示されている。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a top plan view of a plastic bottle determining device 10 as a plastic determining device according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す如く、本実施形態に係るペットボトル判定装置10には、搬送機構としてのコンベア12が設けられており、コンベア12には、無端帯状のベルト12Aが掛け回された状態で設けられている。ベルト12Aの上側部分は、上下方向に垂直に配置されると共に、上下方向に垂直な方向に延在されており、コンベア12が作動されることで、ベルト12Aの上側部分が延在方向である搬送方向Aに移動される。 As shown in FIG. 1, the PET bottle determination device 10 according to the present embodiment is provided with a conveyor 12 as a conveyance mechanism, and an endless belt 12A is provided around the conveyor 12. ing. The upper part of the belt 12A is arranged perpendicularly to the up-down direction and extends in the direction perpendicular to the up-down direction, and when the conveyor 12 is operated, the upper part of the belt 12A is arranged in the extending direction. It is moved in the transport direction A.
ベルト12Aには、上側から、飲料容器である判定対象14が供給される。コンベア12が作動される際には、判定対象14の長手方向(縦方向)がベルト12Aの上側部分の延在方向(搬送方向A)と略平行にされる状態で、判定対象14がベルト12Aの上側部分によって1個ずつ間隔をあけて搬送方向Aに搬送される。判定対象14には、プラスチックであるPET(ポリエチレンテレフタレート)製のペットボトル16が含まれており、ペットボトル16には、残液(収容物、液体)を収容しない空ペットボトルと残液を収容する収容ペットボトルとが含まれている。 A determination object 14, which is a beverage container, is supplied to the belt 12A from above. When the conveyor 12 is operated, the determination target 14 is placed on the belt 12A in a state where the longitudinal direction (vertical direction) of the determination target 14 is approximately parallel to the extending direction (conveying direction A) of the upper portion of the belt 12A. The pieces are conveyed one by one in the conveying direction A at intervals. The determination target 14 includes a PET bottle 16 made of plastic PET (polyethylene terephthalate), and the PET bottle 16 includes an empty PET bottle that does not contain any residual liquid (content, liquid), and an empty PET bottle that contains residual liquid. Contains plastic bottles to accommodate.
コンベア12の周囲には、測定機構としてのNIRセンサ18(近赤外線センサ)が設置されている。 An NIR sensor 18 (near infrared sensor) as a measuring mechanism is installed around the conveyor 12.
NIRセンサ18には、照射部としての光源部20が設けられており、光源部20は、コンベア12のベルト12A上側の一側方に配置されて、円状の発光面20Aから近赤外線を照射する。光源部20の発光面20Aは、搬送方向A及び上下方向に平行に配置されており、光源部20は、発光面20Aから発光面20Aに垂直な方向に近赤外線を照射する。このため、コンベア12によって搬送される判定対象14に光源部20から近赤外線が照射される。 The NIR sensor 18 is provided with a light source section 20 as an irradiation section, and the light source section 20 is arranged on one side above the belt 12A of the conveyor 12 and irradiates near-infrared rays from a circular light emitting surface 20A. do. The light emitting surface 20A of the light source section 20 is arranged parallel to the transport direction A and the vertical direction, and the light source section 20 emits near infrared rays from the light emitting surface 20A in a direction perpendicular to the light emitting surface 20A. For this reason, near-infrared rays are irradiated from the light source section 20 to the determination target 14 conveyed by the conveyor 12.
NIRセンサ18には、受光部22が設けられており、受光部22は、ベルト12A上側の他側方に配置されて、光源部20が照射した近赤外線(判定対象14を透過して判定対象14に部分的に吸収された近赤外線を含む)を受光する。受光部22には、拡散部としての円板状の拡散板22Aが設けられており、拡散板22Aは、光源部20の発光面20Aと同軸上に対向されている。拡散板22Aは、ガラス製にされており、拡散板22Aは、光源部20が照射した近赤外線を拡散させつつ透過させる。拡散板22Aの光源部20とは反対側には、乱反射部としての有底円筒状のパイプ22Bが固定されており、パイプ22Bは、拡散板22Aと同軸上に配置されると共に、内部が拡散板22Aによって閉鎖されている。パイプ22Bは、金属製にされており、パイプ22Bの内面は、拡散板22Aが拡散させつつ透過させた近赤外線を乱反射させて均一化させる。パイプ22Bの底壁には、光ファイバ24の一端部が同軸上に接続されており、パイプ22B内の近赤外線は、光ファイバ24の一端の受光面に受光される。また、拡散板22Aの径及びパイプ22Bの内径は、光ファイバ24の受光面に比し、十分に大きくされている。 The NIR sensor 18 is provided with a light receiving section 22, and the light receiving section 22 is arranged on the other side above the belt 12A. 14), including near-infrared rays that are partially absorbed by the rays. The light receiving section 22 is provided with a disc-shaped diffusion plate 22A as a diffusion section, and the diffusion plate 22A is coaxially opposed to the light emitting surface 20A of the light source section 20. The diffusion plate 22A is made of glass, and the diffusion plate 22A diffuses and transmits the near-infrared rays emitted by the light source section 20. A bottomed cylindrical pipe 22B as a diffused reflection section is fixed on the opposite side of the diffuser plate 22A from the light source section 20. The pipe 22B is arranged coaxially with the diffuser plate 22A, and has a diffuser inside. It is closed by plate 22A. The pipe 22B is made of metal, and the inner surface of the pipe 22B diffuses and uniformizes the near infrared rays diffused and transmitted by the diffusion plate 22A. One end of an optical fiber 24 is coaxially connected to the bottom wall of the pipe 22B, and the near-infrared rays within the pipe 22B are received by the light receiving surface of the one end of the optical fiber 24. Further, the diameter of the diffuser plate 22A and the inner diameter of the pipe 22B are made sufficiently larger than the light receiving surface of the optical fiber 24.
光ファイバ24の他端部には、判定機構としての分光分析器26が接続されており、分光分析器26には、光ファイバ24を介して、受光部22が受光した近赤外線(判定対象14に部分的に吸収された近赤外線を含む)が入力される。 A spectroscopic analyzer 26 as a determination mechanism is connected to the other end of the optical fiber 24, and the spectroscopic analyzer 26 receives near infrared light (judgment target 14) received by the light receiving section 22 via the optical fiber 24. (including near-infrared rays that are partially absorbed) is input.
図2に示す如く、分光分析器26は、CPU28(Central Processing Unit:プロセッサ)、ROM30(Read Only Memory)、RAM32(Random Access Memory)、ストレージ34及びユーザインタフェース36を有している。各構成は、バス38を介して相互に通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 2, the spectrometer 26 includes a CPU 28 (Central Processing Unit), a ROM 30 (Read Only Memory), a RAM 32 (Random Access Memory), a storage 34, and a user interface 36. Each component is communicably connected to each other via a bus 38.
CPU28は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU28は、ROM30又はストレージ34からプログラムを読み出し、RAM32を作業領域としてプログラムを実行する。CPU28は、ROM30又はストレージ34に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ROM30又はストレージ34には、判定対象14の材質等を判定するペットボトル判定プログラムが格納されている。 The CPU 28 is a central processing unit that executes various programs and controls various parts. That is, the CPU 28 reads the program from the ROM 30 or the storage 34 and executes the program using the RAM 32 as a work area. The CPU 28 controls each of the above components and performs various arithmetic operations according to programs recorded in the ROM 30 or the storage 34. In this embodiment, the ROM 30 or the storage 34 stores a PET bottle determination program for determining the material of the determination target 14 and the like.
ROM30は、各種プログラム及び各種データを格納する。RAM32は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ34は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、各種プログラム及び各種データを格納する。 The ROM 30 stores various programs and various data. The RAM 32 temporarily stores programs or data as a work area. The storage 34 is configured with an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs and various data.
ユーザインタフェース36は、分光分析器26をユーザが使用する際のインタフェースである。ユーザインタフェース36は、例えば、ユーザによるタッチ操作を可能とするタッチパネルを備えた液晶ディスプレイ、ユーザによる音声入力を受け付ける音声入力受付部、及び、ユーザが押下可能なボタン等の少なくとも1つを含んでいる。 The user interface 36 is an interface used when a user uses the spectroscopic analyzer 26. The user interface 36 includes, for example, at least one of a liquid crystal display equipped with a touch panel that allows touch operations by the user, a voice input reception unit that receives voice input from the user, and a button that the user can press. .
上記のペットボトル判定プログラムを実行する際に、分光分析器26は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。分光分析器26が実現する機能構成について説明する。 When executing the above-mentioned PET bottle determination program, the spectroscopic analyzer 26 uses the above-mentioned hardware resources to realize various functions. The functional configuration realized by the spectroscopic analyzer 26 will be explained.
図3に示す如く、分光分析器26は、機能構成として、記憶部40(ライブラリ)及び判定部42を有している。各機能構成は、CPU28が、ROM30又はストレージ34に記憶されたペットボトル判定プログラムを読み出し、RAM32に展開して実行することにより実現される。 As shown in FIG. 3, the spectroscopic analyzer 26 has a storage section 40 (library) and a determination section 42 as functional components. Each functional configuration is realized by the CPU 28 reading out a plastic bottle determination program stored in the ROM 30 or the storage 34, loading it into the RAM 32, and executing it.
記憶部40には、プラスチックであるPETに部分的に吸収された近赤外線のスペクトル波形である下記ライブラリデータlibが予め記憶されている。さらに、記憶部40には、下記判定対象14の吸光度absを求める際における定数であるダーク値D及びリファレンス値Rが予め記憶されている。 The storage unit 40 stores in advance the following library data lib, which is a spectrum waveform of near-infrared rays partially absorbed by PET, which is plastic. Further, the storage unit 40 stores in advance a dark value D and a reference value R, which are constants when determining the absorbance abs of the determination target 14 described below.
また、記憶部40には、判定対象14の材質を判定するための下記PET指数の閾値PBと、判定対象14内に残液が収容されているかを判定するための下記残液指数の閾値WTと、が予め記憶されている。 The storage unit 40 also stores a threshold value PB of the PET index described below for determining the material of the determination target 14, and a threshold value WT of the residual liquid index described below for determining whether residual liquid is contained in the determination target 14. are stored in advance.
判定部42では、NIRセンサ18により測定された判定対象14に部分的に吸収された近赤外線のスペクトルに基づき、近赤外線分光法により判定対象14の材質等が判定される。 The determining unit 42 determines the material of the target 14 by near-infrared spectroscopy based on the spectrum of near-infrared rays partially absorbed by the target 14 measured by the NIR sensor 18 .
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.
以上の構成のペットボトル判定装置10では、コンベア12がベルト12Aの上側部分によって判定対象14を搬送方向Aに搬送する。さらに、NIRセンサ18において、光源部20が判定対象14に近赤外線を照射すると共に、受光部22が判定対象14を透過した近赤外線を受光する。そして、判定対象14に部分的に吸収された近赤外線が光ファイバ24を介して分光分析器26に入力される。 In the PET bottle determination device 10 having the above configuration, the conveyor 12 conveys the determination target 14 in the conveyance direction A using the upper portion of the belt 12A. Further, in the NIR sensor 18 , a light source section 20 irradiates near-infrared rays onto the object 14 to be determined, and a light receiving section 22 receives the near-infrared rays that has passed through the object 14 . The near-infrared rays partially absorbed by the determination target 14 are input to the spectroscopic analyzer 26 via the optical fiber 24.
分光分析器26では、ペットボトル判定処理(図4参照)が行われる。ペットボトル判定処理は、CPU28が、ROM30又はストレージ34からペットボトル判定プログラムを読み出し、RAM32に展開して実行することにより、行なわれる。 In the spectroscopic analyzer 26, a plastic bottle determination process (see FIG. 4) is performed. The plastic bottle determination process is performed by the CPU 28 reading a plastic bottle determination program from the ROM 30 or the storage 34, loading it into the RAM 32, and executing it.
ペットボトル判定処理では、ステップ100において、PET指数の閾値PBと残液指数の閾値WTとが分光分析器26の記憶部40に入力される。 In the PET bottle determination process, in step 100, the PET index threshold PB and the residual liquid index threshold WT are input into the storage unit 40 of the spectroscopic analyzer 26.
そして、ステップ102において、NIRセンサ18が光源部20と受光部22と間での判定対象14の通過を検出する毎(受光部22の近赤外線の受光量が判定対象14により減少される毎)に、判定処理(図5参照)を行う。 Then, in step 102, each time the NIR sensor 18 detects passage of the determination target 14 between the light source section 20 and the light receiving section 22 (every time the amount of near-infrared light received by the light receiving section 22 is decreased by the determination target 14). Then, a determination process (see FIG. 5) is performed.
判定処理では、ステップ104において、判定対象14に対するNIRセンサ18の測定値MX(判定対象14に部分的に吸収された近赤外線)を受け取る。 In the determination process, in step 104, the measurement value MX of the NIR sensor 18 for the determination target 14 (near infrared rays partially absorbed by the determination target 14) is received.
次に、ステップ106において、判定対象14の吸光度absを求める。ダーク値をDとし、リファレンス値をRとすると、abs=log10((R-D)/(MX-D))である。 Next, in step 106, the absorbance abs of the determination target 14 is determined. When the dark value is D and the reference value is R, abs=log 10 ((RD)/(MX-D)).
次に、ステップ108において、吸光度absをSNV(Standard Normal Variate)処理して、abs’を求める。 Next, in step 108, the absorbance abs is subjected to SNV (Standard Normal Variate) processing to obtain abs'.
次に、ステップ110において、abs’をSGフィルタ処理して、abs”を求める。これにより、abs’の波形のノイズを除去する。 Next, in step 110, abs' is subjected to SG filter processing to obtain abs''. As a result, noise in the waveform of abs' is removed.
次に、ステップ112において、abs”を2次微分処理して、SDを求める。 Next, in step 112, "abs" is subjected to second-order differential processing to obtain the SD.
次に、ステップ114において、SDとライブラリデータlib(PETに部分的に吸収された近赤外線のスペクトル波形)との相関係数(相関値、所謂ピアソンの積率相関係数)であるPET指数corrを求める。 Next, in step 114, the PET index corr, which is the correlation coefficient (correlation value, so-called Pearson's product-moment correlation coefficient), between the SD and the library data lib (spectral waveform of near-infrared rays partially absorbed by PET) is determined. seek.
次に、ステップ116において、PET指数corrがPET指数の閾値PBを超えているか(判定対象14の材質がPETであるか)を判断する。 Next, in step 116, it is determined whether the PET index corr exceeds the PET index threshold PB (whether the material of the determination target 14 is PET).
ステップ116において、PET指数corrがPET指数の閾値PBを超えていない場合には、ステップ118において、判定対象14がペットボトル16ではないと判定して出力する。 In step 116, if the PET index corr does not exceed the PET index threshold PB, then in step 118, it is determined that the determination target 14 is not a plastic bottle 16 and is output.
また、上記ステップ108の次に、ステップ120において、abs’をSGフィルタ処理して、absW”を求める。これにより、abs’の波形のノイズを除去する。 Further, in step 120 following step 108, abs' is subjected to SG filter processing to obtain absW''. This removes noise in the waveform of abs'.
次に、ステップ122において、absW”を2次微分処理して、SWを求める。 Next, in step 122, absW'' is subjected to second-order differential processing to obtain SW.
次に、ステップ124において、水(液体)の赤外吸収の波長である1880nmと1950nmとにおけるSWの値をそれぞれ絶対値に変換して和を求めることで、残液指数ZW(近赤外線の水による吸収度)を求める。 Next, in step 124, the values of SW at 1880 nm and 1950 nm, which are the wavelengths of infrared absorption of water (liquid), are converted to absolute values and the sum is calculated, thereby calculating the residual liquid index ZW (near-infrared water (Absorption degree)
次に、ステップ126において、残液指数ZWを出力する。 Next, in step 126, the residual liquid index ZW is output.
そして、上記ステップ116において、PET指数corrがPET指数の閾値PBを超えている場合(判定対象14がペットボトル16であると判定した場合)には、ステップ128において、残液指数ZWが残液指数の閾値WTを超えているか(ペットボトル16が残液を収容するか)を判断する。 Then, in step 116, if the PET index corr exceeds the PET index threshold PB (if it is determined that the determination target 14 is a PET bottle 16), in step 128, the residual liquid index ZW is higher than the residual liquid index ZW. It is determined whether the index threshold value WT is exceeded (whether the PET bottle 16 contains residual liquid).
ステップ128において、残液指数ZWが残液指数の閾値WTを超えていない場合には、ステップ130において、判定対象14が空ペットボトルであると判定して出力する。 In step 128, if the residual liquid index ZW does not exceed the residual liquid index threshold value WT, in step 130, it is determined that the determination target 14 is an empty plastic bottle and is output.
一方、ステップ128において、残液指数ZWが残液指数の閾値WTを超えている場合には、ステップ132において、判定対象14が収容ペットボトルであると判定して出力する。 On the other hand, in step 128, if the residual liquid index ZW exceeds the residual liquid index threshold value WT, in step 132, it is determined that the determination target 14 is a contained PET bottle and is output.
ここで、NIRセンサ18では、受光部22に拡散板22A及びパイプ22Bが設けられており、受光部22が受光する近赤外線を拡散板22Aが拡散させると共に、拡散板22Aが拡散させた近赤外線をパイプ22Bの内面が乱反射させて、パイプ22B内の近赤外線が均一化される。このため、分光分析器26が光ファイバ24を介して受け取る近赤外線の情報をパイプ22B内の軸直角断面の範囲の近赤外線の情報にできる。これにより、光源部20からの近赤外線が判定対象14の凹凸(例えばペットボトル16の周壁の凹凸)により乱反射される場合でも、分光分析器26が受け取る近赤外線の量を多くできて、判定対象14の材質とペットボトル16への残液の収容とを分光分析器26が適切に判定できる。さらに、レンズにより近赤外線を光ファイバ24一端の受光面に集光させる場合とは異なり、高価なレンズを不要にできて受光部22を安価にできると共に、レンズのピント合わせを不要にできて拡散板22Aの軸方向位置の調整を容易にできることで、受光部22の取り扱いをラフにできて、受光部22の交換等のメンテナンス性を高くできる。 Here, in the NIR sensor 18, the light receiving unit 22 is provided with a diffusion plate 22A and a pipe 22B, and the diffusion plate 22A diffuses the near infrared rays received by the light receiving unit 22, and the near infrared rays diffused by the diffusion plate 22A The inner surface of the pipe 22B diffusely reflects the near infrared rays in the pipe 22B, thereby making the near infrared rays inside the pipe 22B uniform. Therefore, the near-infrared information received by the spectrometer 26 via the optical fiber 24 can be converted into near-infrared information in the range of the axis-perpendicular cross section inside the pipe 22B. As a result, even if the near-infrared rays from the light source section 20 are diffusely reflected by the unevenness of the judgment target 14 (for example, the unevenness of the circumferential wall of the PET bottle 16), the amount of near-infrared rays received by the spectrometer 26 can be increased. The spectroscopic analyzer 26 can appropriately determine the material of the plastic bottle 14 and the amount of residual liquid contained in the plastic bottle 16. Furthermore, unlike the case where near-infrared rays are focused on the light-receiving surface of one end of the optical fiber 24 using a lens, an expensive lens can be eliminated, making the light-receiving section 22 less expensive, and focusing of the lens can be eliminated and the light can be diffused. By being able to easily adjust the axial position of the plate 22A, the light receiving section 22 can be handled roughly, and the ease of maintenance such as replacement of the light receiving section 22 can be improved.
また、NIRセンサ18では、受光部22が判定対象14を透過された光を受光する。このため、判定対象14に吸収される近赤外線を多くでき、判定対象14の材質を適切に判定できる。 Further, in the NIR sensor 18, the light receiving section 22 receives the light transmitted through the determination target 14. Therefore, more near-infrared rays can be absorbed by the determination target 14, and the material of the determination target 14 can be appropriately determined.
さらに、分光分析器26がペットボトル16内の残液による吸光度(残液指数ZW)を判定する。このため、ペットボトル16への残液の収容を判定できる。 Furthermore, the spectroscopic analyzer 26 determines the absorbance (residual liquid index ZW) due to the residual liquid in the PET bottle 16. Therefore, it is possible to determine whether the remaining liquid is contained in the PET bottle 16.
[第2実施形態]
図6には、本発明の第2実施形態に係るプラスチック判定装置としてのペットボトル判定装置50が上方から見た平面図にて示されている。
[Second embodiment]
FIG. 6 shows a top plan view of a plastic bottle determining device 50 as a plastic determining device according to a second embodiment of the present invention.
本実施形態に係るペットボトル判定装置50は、上記第1実施形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。 The PET bottle determination device 50 according to this embodiment has almost the same configuration as the first embodiment, but differs in the following points.
図6に示す如く、本実施形態に係るペットボトル判定装置50では、NIRセンサ18において、光源部20の発光面20A及び受光部22の拡散板22Aが判定対象14の搬送方向Aに対し例えば45°傾斜されている。発光面20Aと拡散板22Aとは、同軸上に対向されており、発光面20Aと拡散板22Aとの対向方向は、判定対象14の搬送方向Aに対し例えば45°傾斜されている。 As shown in FIG. 6, in the PET bottle determination device 50 according to the present embodiment, in the NIR sensor 18, the light emitting surface 20A of the light source section 20 and the diffusion plate 22A of the light receiving section 22 are arranged at a distance of, for example, ° It is slanted. The light emitting surface 20A and the diffuser plate 22A are coaxially opposed to each other, and the direction in which the light emitting surface 20A and the diffuser plate 22A face each other is inclined by 45°, for example, with respect to the conveyance direction A of the determination target 14.
ここで、本実施形態でも、上記第1実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。 Here, in this embodiment as well, the same operation and effect as in the first embodiment can be achieved.
さらに、NIRセンサ18では、光源部20の発光面20Aと受光部22の拡散板22Aとの対向方向が判定対象14の搬送方向Aに対し傾斜されており、光源部20からの近赤外線の照射方向が判定対象14の長手方向(縦方向)に対し傾斜される。このため、判定対象14に対する近赤外線の照射範囲(透過範囲)が判定対象14の長手方向において大きくされることで、判定対象14に光源部20から照射される近赤外線を多くでき、判定対象14に吸収される近赤外線の量を多くできて、判定対象14の材質とペットボトル16への残液の収容とを適切に判定できる。 Furthermore, in the NIR sensor 18, the direction in which the light emitting surface 20A of the light source section 20 and the diffusion plate 22A of the light receiving section 22 face each other is inclined with respect to the conveying direction A of the determination target 14, so that the near-infrared rays irradiated from the light source section 20 The direction is inclined with respect to the longitudinal direction (vertical direction) of the determination target 14. Therefore, by increasing the near-infrared irradiation range (transmission range) for the determination target 14 in the longitudinal direction of the determination target 14, it is possible to increase the near-infrared rays irradiated from the light source unit 20 to the determination target 14. The amount of near-infrared rays absorbed can be increased, and the material of the determination target 14 and the residual liquid contained in the PET bottle 16 can be appropriately determined.
なお、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ペットボトル判定処理をCPU28がソフトウェア(プログラム)を読み込んで実行する。しかしながら、ペットボトル判定処理をCPU以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なPLD(Programmable Logic Device)及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、ペットボトル判定処理を、これらの各種のプロセッサのうちの1つで実行してもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGA、及びCPUとFPGAとの組み合わせ等)で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。 In the first and second embodiments described above, the CPU 28 reads software (program) and executes the plastic bottle determination process. However, the plastic bottle determination process may be executed by various processors other than the CPU. In this case, the processor includes a PLD (Programmable Logic Device) whose circuit configuration can be changed after manufacturing, such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Dedicated to execute specific processing such as cuit) An example is a dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration designed to. Furthermore, the plastic bottle determination process may be executed by one of these various processors, or by a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, multiple FPGAs, and a combination of a CPU and an FPGA). combinations etc.). Further, the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit that is a combination of circuit elements such as semiconductor elements.
さらに、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ペットボトル判定プログラムがROM30又はストレージ34に予め記憶(インストール)されているが、これに限定されない。プログラムは、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, the PET bottle determination program is stored (installed) in the ROM 30 or the storage 34 in advance, but the program is not limited thereto. The program is recorded on recording media such as CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory), and USB (Universal Serial Bus) memory. It may be provided in the form of Further, the program may be downloaded from an external device via a network.
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、分光分析器26が判定する判定対象14(プラスチック)の材質がPETにされる。しかしながら、分光分析器26が判定する判定対象14の材質が他のプラスチック(例えばPE(ポリエチレン)又はPP(ポリプロピレン))にされてもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, the material of the determination target 14 (plastic) determined by the spectroscopic analyzer 26 is PET. However, the material of the determination target 14 determined by the spectroscopic analyzer 26 may be other plastics (for example, PE (polyethylene) or PP (polypropylene)).
10 ペットボトル判定装置(プラスチック判定装置)
12 コンベア(搬送機構)
14 判定対象
20 光源部(照射部)
22 受光部
22A 拡散板(拡散部)
22B パイプ(乱反射部)
26 分光分析器(判定機構)
50 ペットボトル判定装置(プラスチック判定装置)
10 PET bottle determination device (plastic determination device)
12 Conveyor (transport mechanism)
14 Judgment target 20 Light source section (irradiation section)
22 Light receiving section 22A Diffusion plate (diffusion section)
22B pipe (diffuse reflection part)
26 Spectroscopic analyzer (judgment mechanism)
50 PET bottle determination device (plastic determination device)
Claims (2)
前記搬送機構の一側方に配置され、判定対象に対し前記搬送機構による判定対象の搬送方向に対する傾斜方向に光を照射する照射部と、
前記搬送機構の他側方に配置され、前記照射部から照射されて判定対象を透過されると共に判定対象に部分的に吸収された光を受光する受光部と、
前記受光部に設けられ、前記受光部が受光する光を拡散させる拡散部と、
前記受光部に設けられ、前記拡散部が拡散させた光を乱反射させる乱反射部と、
前記受光部が受光した光に基づき判定対象の材質を判定する判定機構と、
を備えるプラスチック判定装置。 a transport mechanism that transports a plastic judgment target;
an irradiation unit that is disposed on one side of the transport mechanism and irradiates the determination target with light in a direction oblique to a direction in which the determination target is transported by the transport mechanism;
a light receiving unit disposed on the other side of the transport mechanism and receiving light emitted from the irradiation unit , transmitted through the determination target, and partially absorbed by the determination target;
a diffusion section that is provided in the light receiving section and that diffuses the light received by the light receiving section;
a diffused reflection section provided in the light receiving section and configured to diffusely reflect the light diffused by the diffusion section;
a determination mechanism that determines a material to be determined based on the light received by the light receiving section;
A plastic determination device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023088664A JP7397544B1 (en) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Plastic determination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023088664A JP7397544B1 (en) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Plastic determination device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7397544B1 true JP7397544B1 (en) | 2023-12-13 |
Family
ID=89117051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023088664A Active JP7397544B1 (en) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Plastic determination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7397544B1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4551627A (en) * | 1983-08-01 | 1985-11-05 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Methods and apparatus for detecting residual liquid in containers |
JP2002214136A (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Kurabo Ind Ltd | Material discrimination method and device for plastic material |
JP2002267601A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-18 | Kurabo Ind Ltd | Method and apparatus for discriminating material such as plastic material or the like |
JP2004347564A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Seidel Teimoo | Plastic member distinction device |
JP2005321349A (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Material determining apparatus |
DE102010043653A1 (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Krones Aktiengesellschaft | Method for recognizing e.g. edible oil in brown glass bottle, involves measuring attenuation of infrared beam in wall section of container, and calculating correction value for measured attenuation based on brightness value of image |
JP5406402B1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-02-05 | 日本分光株式会社 | Integrating sphere and transmitted light measurement method |
JP6947447B1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-10-13 | 株式会社山本製作所 | Plastic judgment device and plastic judgment program |
-
2023
- 2023-05-30 JP JP2023088664A patent/JP7397544B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4551627A (en) * | 1983-08-01 | 1985-11-05 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Methods and apparatus for detecting residual liquid in containers |
JP2002214136A (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Kurabo Ind Ltd | Material discrimination method and device for plastic material |
JP2002267601A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-18 | Kurabo Ind Ltd | Method and apparatus for discriminating material such as plastic material or the like |
JP2004347564A (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Seidel Teimoo | Plastic member distinction device |
JP2005321349A (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Material determining apparatus |
DE102010043653A1 (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Krones Aktiengesellschaft | Method for recognizing e.g. edible oil in brown glass bottle, involves measuring attenuation of infrared beam in wall section of container, and calculating correction value for measured attenuation based on brightness value of image |
JP5406402B1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-02-05 | 日本分光株式会社 | Integrating sphere and transmitted light measurement method |
JP6947447B1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-10-13 | 株式会社山本製作所 | Plastic judgment device and plastic judgment program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2831566B1 (en) | Optical analyzer for identification of materials using transmission spectroscopy | |
AU2002359193B2 (en) | Method for quantitative hemoglobin determination in undiluted unhemolyzed whole blood | |
CN1337575A (en) | Non-damage type taste characteristic detecting apparatus and tray used therefor | |
CH665033A5 (en) | WAVEGUIDE FOR USE AS AN OPTICAL PROBE IN SPECTROSCOPIC ANALYSIS WITH INTERNAL REFLECTION. | |
US20080183431A1 (en) | Sample analyzer and sample analyzing method | |
US20200284720A1 (en) | Method for measuring a concentration of a gas | |
JP5869329B2 (en) | Combine | |
CA3105752A1 (en) | Device for analysing grains by means of infrared and fluorescence spectroscopy | |
JP7397544B1 (en) | Plastic determination device | |
CN105008899B (en) | Analytical equipment and automatic analysing apparatus | |
US11344158B2 (en) | Food processing apparatus | |
US8592768B1 (en) | Angularly partitioned evanescent wave absorption sensor | |
JP2007069061A (en) | Sorting system of vegetables and fruits | |
Cocola et al. | Laser spectroscopy for totally non-intrusive detection of oxygen in modified atmosphere food packages | |
JPH08114541A (en) | Automatic chemical analyzing device | |
JP6710535B2 (en) | Automatic analyzer | |
JP2016063829A (en) | Combine-harvester | |
JP2021513645A (en) | How to calibrate the integration cavity | |
US11921031B2 (en) | Compact gas sensor | |
JP6947447B1 (en) | Plastic judgment device and plastic judgment program | |
Cocola et al. | A Modular Approach of Different Geometries for Non‐invasive Oxygen Measurement inside Moving Food Packages | |
JP2007069060A (en) | Sorting system of vegetables and fruits | |
JP6896459B2 (en) | Automatic analyzer and automatic analysis method | |
US20230296438A1 (en) | Absorbance spectroscopy analyzer and method of use | |
JP7049721B1 (en) | Oil content measuring device and oil content measuring method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230530 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231030 |
|
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: 20231114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7397544 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |