JPH06288913A - 瓶類分別検査方法 - Google Patents

瓶類分別検査方法

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JPH06288913A
JPH06288913A JP7841093A JP7841093A JPH06288913A JP H06288913 A JPH06288913 A JP H06288913A JP 7841093 A JP7841093 A JP 7841093A JP 7841093 A JP7841093 A JP 7841093A JP H06288913 A JPH06288913 A JP H06288913A
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JP
Japan
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light
bottle
bottles
infrared
absorption spectrum
Prior art date
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Withdrawn
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JP7841093A
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English (en)
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Noriko Ikeda
紀子 池田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、瓶類分別検査方法に関し、液体が
残留しているプラスティックボトルとガラス瓶との分別
を行う。 【構成】 分別対象の瓶類を、赤外光により照射した
ときの、透過光aと、反射光bと、参照光cと
を、ニューラルネットワークの所定のニューロユニット
に入力すると共に、赤外分光光度計(検査部)に入力し
て、上記分別対象の瓶類の吸収スペクトルを求め、上記
赤外分光光度計で得られた吸収スペクトルから、所定
のディジタルデータを生成して、上記ニューラルネット
ワークの教師信号とし、複数個の分別対象に上記赤外
光を照射した時の吸収スペクトルを学習して、その
学習結果に基づいて、瓶類の分別を行うように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体が残留してきるプ
ラスチックボトルとガラス瓶の分別を行う瓶類分別検査
方法に関する。
【0002】近年、地球環境の保全への関心の高まり
は、廃棄物のリサイクル活動を拡大化させている。この
ような廃棄物の再利用のために、瓶類を分別回収するこ
とが要求されている。このとき、その1つとして、例え
ば、廃棄物中に混在している瓶類である、プラスチック
ボトルとガラス瓶との分別を行い回収する手段が必要で
ある。
【0003】
【従来の技術】図2は、従来の瓶類分別検査方法を説明
する図である。従来の、瓶類の分別は、プラスチック
と、ガラスとの比重に、例えば、プラスチック:1.4 g/
cm3 、ガラス:2.4 〜2.8 g/cm3 のように差があること
に着目して、本図に示されている、例えば、大型の遠心
分離器により分別を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の遠心分離器
による瓶類の分別方法では、例えば、ガラス瓶に、水等
の液体が残留していると、残留している水の比重が、1.
3 g/cm3 であることから、液体の残留しているガラス瓶
とプラスチックボトルとの比重差が少なくなり、効果的
に分別できなくなるという問題があった。
【0005】即ち、上記従来の比重差による分別手段で
は、瓶類に液体が残留している場合には対処できないと
いう問題があった。本発明は上記従来の欠点に鑑み、プ
ラスチックといった有機化合物には、赤外光をあてた
時の吸収スペクトルに特徴的な特性が見られること
と、上記有機化合物とガラスとでは、赤外光の反射に
差があること、又、ニューラルネットワークには、補間
機能があり、上記吸収スペクトルの小さな差分につい
ては、補間されて同じ特性の物として分別できることに
着目して、赤外光による吸収スペクトルの分光測定
と、ニューラルネットワークによる学習とを組み合わせ
て、液体が残留しているプラスチックボトルとガラス瓶
との分別を効果的に行うことができる瓶類分別検査方法
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の一実施
例を示した図であり、図1(a) は、透過光aと、反射
光bと、吸収スペクトルとの関係を模式的にに示し
ており、図1(b) は、本発明の瓶類分別検査方法の構成
例を示している。上記の問題点は下記の如くに構成した
瓶類分別検査方法によって解決される。
【0007】分別対象の瓶類 2を、赤外線光源 1からの
赤外光により照射したときの、透過光aと、反射光
bと、参照光cとを、ニューラルネットワーク 9の
所定のニューロユニット 91,92,93 に入力すると共に、
赤外分光光度計 (検出器、以下省略することがある) 8
に入力して、上記分別対象の瓶類の吸収スペクトルを求
め、上記赤外分光光度計 8で得られた吸収スペクトル
から、所定のディジタル信号を生成して、上記ニューラ
ルネットワーク 9の教師信号とし、複数個の分別対象
に、上記赤外光を照射した時の吸収スペクトル特性を
学習して、その学習結果に基づいて、瓶類の分別を行う
ように構成する。
【0008】
【作用】即ち、本発明においては、図1(a) に示したよ
うに、赤外光を、分別対象の瓶類に照射したとき、瓶
類を構成している化合物により決まる吸収スペクトル
と、対応した反射光bと、透過光aが得られること
に鑑みて、前述のように、プラスチックといった有機化
合物には、赤外光をあてた時の吸収スペクトルに特
徴的な特性が見られることと、上記有機化合物とガラス
とでは、赤外光の反射に差があること、又、ニューラ
ルネットワークには、補間機能があり、上記吸収スペク
トルの小さな差分については、補間されて同じ特性と
して分別できることに着目して、赤外光による分光測
定結果である吸収スペクトル情報をニューラルネットワ
ークで学習し、その学習結果に基づいて、液体の残留し
たプラスチックボトルとガラス瓶との分別を、的確に行
うようにしたものである。
【0009】物体に赤外光をあてたときの吸収スペク
トルの測定方法については、その原形については、例え
ば、「“赤外線吸収スペクトル入門",A.D.CROSS 著, 名
取信策, 千原呉郎訳, 装置: 構造と操作,P 14 〜16,196
0.10.1, 株式会社東京化学同人刊」に示されているよう
に、赤外光を試料物質に照射したときの透過光aと参
照光cとを用いて、吸収スペクトルを求めることが
できる。
【0010】更に、プラスチックといった有機化合物
と、ガラスといった無機化合物とでは、上記赤外光を
あてたときの反射光bに差があることに着目して、上
記透過光aと参照光cの他に、赤外光の反射光
bを用いて、吸収スペクトルを求める方法がある。
【0011】これらの吸収スペクトルの測定の応用例
については、例えば、日本電子株式会社のカタログ“フ
ーリエ変換赤外分光光度計”に、上記反射光を用いる赤
外分光光度計の製品があることが示されている。
【0012】本発明は、上記公知の赤外光分光光度計に
よる吸収スペクトル情報を、補間機能を備えたニューラ
ルネットワークで学習させることで、液体が残留してい
るプラスチックボトルとガラス瓶との分別を効果的に行
うようにしたものである。
【0013】即ち、プラスチックと、ガラスとでは、赤
外光の吸収スペクトルに大きな差が見られること、
又、瓶に液体が残留しているときの、残留の量に対応し
た細かい吸収スペクトルの差については、ニューラル
ネットワークの補間機能を用いることで、差分としては
類別されないように学習できること、更に、上記吸収ス
ペクトルを求める際に、赤外光を物体に照射したと
きの反射光bが、プラスチックといった有機化合物
と、ガラスといった無機化合物とでは大きな差がある現
象を利用して、上記のように、透過光aと、参照光
cと、反射光bとを用いた吸収スペクトル情報を得て
学習することで、液体の残留しているプラスチック瓶と
ガラス瓶との差を、より明確にして、瓶類の分別を行う
ようにしたものである。
【0014】従って、被検査対象物である瓶類の赤外光
による吸収スペクトルを測定し、得られた吸収スペ
クトル情報(具体的には、透過光aと、反射光b
と、参照光c)をニューラルネットワークで学習さ
せるように組み合わせた瓶類分別検査方法により、液体
が残留しているプラスチックボトルとガラス瓶との分別
を的確に行うことができる効果が得られる。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述す
る。前述の図1は、本発明の一実施例を示した図であ
る。
【0016】本発明においては、分別対象の瓶類 4を、
赤外光源 1からの赤外光により照射したときの、透過
光aと、反射光bと、参照光cとを、ニューラル
ネットワーク 9の所定のニューロユニット 91,92,93 に
入力すると共に、赤外分光光度計 8に入力して、上記分
別対象の瓶類の吸収スペクトルを求め、上記赤外分光
光度計 8で得られた吸収スペクトルから、所定のディ
ジタル信号を生成して、上記ニューラルネットワーク 9
の教師信号とし、複数個の分別対象に、上記赤外光
を照射した時の吸収スペクトル特性を学習して、その学
習結果に基づいて、瓶類の分別を行う手段が、本発明を
実施するのに必要な手段である。尚、全図を通して同じ
符号は同じ対象物を示している。
【0017】以下、図1によって、本発明の瓶類分別検
査装置の構成と動作を説明する。図1(a) は、前述した
ように、赤外光を、分別対象の瓶類に照射したとき、
瓶類を構成している化合物により決まる吸収スペクトル
と、対応した反射光bと、透過光aが得られるこ
と模式的に示したものである。
【0018】ここで、赤外光を用いた点は、前述のよ
うにプラスチックといった有機化合物と、ガラスといっ
た無機化合物とでは、その吸収スペクトルと、反射光
bに明確な差があることによるものであり、本発明の
構成条件の最も特徴的な部分の1つを構成している。
【0019】図1(b) は、本発明の瓶類分別検査方法の
構成例を示している。図1(b) において、1 は赤外線光
源、2,3,7 はミラー、は試料照射光dとなる赤外
光、cは参照光、bは反射光、4 は試料としての
瓶、5 はオプティカルファイバー、6 は、例えば、窒素
雰囲気の試料室、7 は受光素子、8 は、赤外線分光器か
らなる検出器、9 はニューラルネットワーク、10はディ
スプレイ等の入出力装置である。
【0020】先ず、赤外線光源 1から発せられた赤外光
を、ミラー 2で、試料照射光dと、参照光cに分
離し、ミラー 3で、上記試料照射光dを窒素雰囲気の
試料室 6に導き、試料としての瓶 4に照射する。
【0021】得られた透過光aは、オプティカルファ
イバー 5をとおり受光素子 7に導かれる。又、得られた
反射光bはミラー 11 で受光素子 7に導かれる。上記
透過光aと、反射光bは、更に、検出器 8に導か
れ、参照光cとを使用して吸収スペクトルの分析が
行われる。
【0022】上記透過光aと、反射光bと、参照光
cとは、例えば、ディジタル信号に変換されて、ニュ
ーラルネットワーク 9の所定の入力層を構成しているニ
ューロユニット 91,92,93 に入力されると共に、上記検
出器 8で得られた吸収スペクトルは、ディジタル信号
に変換されて、所定の教師信号が生成される。
【0023】この教師信号は、ニューラルネットワー
ク 9の出力層に対応するもので、当該瓶類分別検査方法
の分別信号、例えば、液体の残留しているプラスチック
ボトル, ガラス瓶を類別する信号で、例えば、1ビット
以上の2進信号である。
【0024】ニューラルネットワーク 9の入力層を構成
している、例えば、3個のニューロユニット 91,92,93
には、色々な条件のプラスチックボトルとガラス瓶に赤
外光を掃射したときの、透過光aと,反射光b
と,参照光cをディジタル信号に変換したものが入力
されて学習動作が行われる。
【0025】この学習動作は、出力層の、1個以上のニ
ューロユニット〜から、所定のディジタル信号が出力さ
れ、上記教師信号と照合され、その差分が小さくなる
ように、該ニューラルネットワークの各ニューロユニッ
ト間の重みが換えられること(重み制御) で行われ、上
記色々な条件のプラスチックボトルとガラス瓶に赤外光
を照射したときの、透過光aと,反射光bと,参
照光cに対して、上記の学習を行うことで、液体の残
留しているプラスチックボトルとガラス瓶との分別を、
的確に、行うことができるようになる。
【0026】このとき、前述のように、プラスチックボ
トル, ガラス瓶等に水等の液体が残留している場合の透
過光aと,反射光bと,参照光cの差は、僅少で
あることから、これらの差はニューラルネットワークが
備えている補間機能で、同じ瓶類と認識することで、液
体の残留している瓶類の分別も行うことができる。
【0027】上記赤外光を、プラスチックボトル,ガ
ラス瓶等に照射したときの吸収スペクトルは、プラスチ
ックボトルでは、芳香族単素環化合物での、C-H 伸縮振
動による 3300 nm付近の吸収と、C=C 面内の伸縮振動に
よる 6300 nm付近の吸収があり、ガラス瓶では、5000 n
m 〜6000 nm 以降のなだらかな吸収があり、液体として
の水では、0-H 伸縮振動による 2700 nm付近での吸収が
ある。
【0028】これらの吸収スペクトルの例については、
例えば、前述の「“赤外線吸収スペクトル入門",A.D.CR
OSS 著, 名取信策, 千原呉郎訳, スペクトルの解釈,P 5
7 〜64,1960.10.1, 株式会社東京化学同人刊」等にも掲
載されている。
【0029】従って、上記の吸収スペクトルの比較
を、上記ニューラルネットワーク 9による学習で行うこ
とにより、有機化合物と無機化合物の差による吸収スペ
クトルの差として学習することができ、液体の残留し
ているプラスチックボトルとガラス瓶の分別を正確に行
い、結果をディスプレイ等の入出力装置 10 に出力する
ことができる。
【0030】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
瓶類分別検査方法によれば、赤外光による吸収スペク
トルの測定と、ニューラルネットワークによる学習を
組み合わせることで、液体が残留しているプラスチック
ボトルとガラス瓶の分別を検知するこができる。これに
より瓶類の分別作業の、省力, 正確さによる作業能率,
及び、作業効率の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示した図
【図2】従来の瓶類分別検査方法を説明する図
【符号の説明】
1 赤外線光源 2,3,11 ミラ
ー 4 試料としての瓶 5 オプティ
カルファイバー 6 窒素雰囲気の試料室 7 受光素子 8 赤外分光光度計 (検出器) 9 ニューラ
ルネットワーク 91,92,93 ニューロユニット 10 入出力装置 赤外光 a 透過光 b 反射光 c 参照光 d 試料照射光 吸収スペクトル, 吸収スペクトル情報 教師信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分別対象の瓶類(2) を、赤外線光源(1) か
    らの赤外光()により照射したときの、透過光 (
    a) と、反射光 (b)と、参照光 (c) とを、ニュ
    ーラルネットワーク(9) の所定のニューロユニット(91,
    92,93)に入力すると共に、赤外分光光度計(8) に入力し
    て、上記分別対象の瓶類の吸収スペクトル () を求
    め、 上記赤外分光光度計(8) で得られた吸収スペクト
    ル()から、所定のディジタル信号 () を生成し
    て、上記ニューラルネットワーク(9) の教師信号 ()
    とし、 複数個の分別対象に、上記赤外光 () を照射した時の
    吸収スペクトル特性を学習して、その学習結果に基づい
    て、瓶類の分別を行うことを特徴とする瓶類分別検査方
    法。
JP7841093A 1993-04-06 1993-04-06 瓶類分別検査方法 Withdrawn JPH06288913A (ja)

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