树脂识别装置的制造方法【专利摘要】本发明提供一种可测定各种形状的试料的树脂识别装置。所述树脂识别装置设为如下构成：包括红外分光光度计及试料载置板(31)、试料载置板(32)，所述红外分光光度计包括：红外光源部(10)，对试料(S)照射红外光；红外光检测部(20)，对从试料(S)反射的红外光的光强度信息进行检测；以及控制部(50)，获取所述光强度信息；所述试料载置板(31)、试料载置板(32)包括开口(33)；并且通过将试料(S)以堵塞开口(33)的方式载置在规定位置，使得红外光源部(10)对试料(S)的下表面照射红外光，红外光检测部(20)对通过试料(S)下表面而反射的红外光的光强度信息进行检测。【专利说明】树脂识别装置
技术领域：
[0001]本发明涉及一种树脂识别装置，特别是涉及一种将红外分光光度计(infraredspectrophotometer)(以下简称为“FTIR(Fouriertransforminfraredspectrophotometer)”)用于识别部中的树脂识别装置。【
背景技术：
】[0002]在用于FTIR中的迈克尔逊双光束干涉仪(Michelsontwo-beaminterferometer)中，具有如下构成:利用分束镜(beamsplitter)将从红外光源发出的红外光分成固定镜及移动镜两个方向，并利用分束镜对经固定镜反射而返回来的红外光与经移动镜反射而返回来的红外光进行合成而发送至一个光路(opticalpath)。这时，如果使移动镜在入射光轴方向上前后移动，那么经分割的双光束的光路长度(opticalpathlength)的差会发生变化，因此所合成的光变为光强度根据移动镜的位置而发生变化的干涉光(干涉图(interferogram))。[0003]然后，将这种干涉光照射至试料的表面，利用红外检测器调查在试料的表面上反射的光的波长，由此进行试料的成分分析。[0004]图4是表示现有的FTIR的构成的平面图，图5是图4所示的FTIR的侧视图。再者，将与地面水平的一个方向设为X方向，将与地面水平且与X方向垂直的方向设为Y方向，将与X方向及Y方向垂直的方向设为Z方向。[0005]FTIR100包括射出红外光的红外光源部110、红外光检测部120、配置试料S的试料配置部130以及控制部150。[0006]红外光源部110包括射出红外光的红外光源12、制作干涉图的主干涉仪主要部40、平面镜13及平面镜14、以及抛物面镜(聚光镜)111。而且，从红外光源12射出的红外光经过平面镜13及平面镜14照射至主干涉仪主要部40的分束镜42。[0007]在主干涉仪主要部40中，配置有包含移动镜41a的移动镜单元41、分束镜42及包含固定镜43a的固定镜单元43。通过这种主干涉仪主要部40，从红外光源12射出的红外光照射至分束镜42，并且经分束镜42分成移动镜41a及固定镜43a两个方向。而且，经移动镜41a反射的红外光及经固定镜43a反射的红外光返回至分束镜42，这些红外光经分束镜42合成并经过平面镜13及平面镜14发送至抛物面镜111。这时，移动镜41a在入射光轴方向M上进行前后往返运动，因此经分割的双光束的光路长度的差会产生周期性变化，从分束镜42射向抛物面镜111的光变为振幅随时间而变动的干涉图。[0008]红外光检测部120包括对干涉图(红外光)进行检测的红外检测器21、以及两个抛物面镜(聚光镜)122、抛物面镜(聚光镜)23。[0009]试料配置部130配置在位于FTIR100的下部的位置。而且，试料配置部130具有板状体，在侧方观察时在板状体的左上方设置着用于使光向右下方反射的抛物面镜111，并且在板状体的右上方设置着用于使来自左下方的光反射的抛物面镜122。由此，如图6(a)所示，当在板状体上表面的规定位置(测定位置)上载置试料S时，通过抛物面镜111而聚集的光会照射至试料S上表面的测定点，并且在试料S上表面的测定点上反射的光通过抛物面镜122而形成为平行光，所述平行光通过抛物面镜23而聚集至红外检测器21。[0010]另外，想要对树脂制品(树脂片)进行再利用，需要对树脂的种类(例如，聚丙烯(polypropylene，PP)、聚苯乙稀(polystyrene，PS)及丙稀腈-丁二稀-苯乙稀(aerylonitrile-butadiene-styrene，ABS)等)进行识别，从而制造销售有通过利用红外分光法依次测定树脂片来判定树脂的种类的系统(例如，参照专利文献I)。[0011]关于所述系统的一例，作为可在规定位置上依次配置树脂片S的试料配置部130，是使用包括如下构件的试料配置部:圆板状平台(table)134，包含中心部及周缘部;驱动机构(未图示)，使圆板状平台134以圆板状平台134的中心部为旋转轴进行旋转；以及激光传感器(lasersensor)(样例触发器(sampletrigger)功能)135，用于探测在规定位置上配置有树脂片S的情况。再者，将由激光传感器135探测到的数据发送至控制部150。[0012]而且，根据这种试料配置部130，在圆板状平台134的周缘部上载置多个树脂片S(第I树脂片S1、第2树脂片S2、……)之后，通过驱动机构使圆板状平台134以规定速度沿顺时针旋转，由此以在激光传感器135探测到第I树脂片SI的规定时间后将第I树脂片SI配置至规定位置，在激光传感器135探测到第2树脂片S2的规定时间后将第2树脂片S2配置至规定位置的方式，依次将树脂片S配置在规定位置。[0013]控制部150包括:光强度信息获取部，从红外检测器21获取光强度信息(反射光强度)；信息获取部，从激光传感器135获取试料有无信息；以及试料测定部，根据所获取的光强度信息及试料有无信息制作第I树脂片SI的吸收光谱、第2树脂片S2的吸收光谱。[0014][现有技术文献][0015][专利文献][0016][专利文献I]国际公开W02012/147717号公报。【
发明内容】[0017][发明所要解决的问题][0018]然而，在如上所述的FTIR100中，是使通过抛物面镜111而聚集的光照射至试料S的上表面，并使在试料S的上表面上反射的光通过抛物面镜122、抛物面镜23而聚集至红外检测器21，因此存在无法只对规定形状的试料S进行测定的问题。例如，在比规定形状的试料S的高度高的试料Sa的情况下，如图6(b)所示，来自抛物面镜111的光在聚集之前会照射至试料Sa的上表面，因此产生散焦，抵达至红外检测器21的光变得微少。另外，在上表面与下表面并非平行的试料Sb的情况下，如图6(c)所示，当使通过抛物面镜111而聚集的光照射至试料Sb的上表面时，有时在试料Sb的上表面上反射的光会产生偏离而不抵达至抛物面镜122。[0019][解决问题的技术手段][0020]本申请案发明人为了解决所述问题，对可测定各种形状(不固定形状)的试料的树脂识别装置进行潜心研究。由此，发现不对试料的上表面而对试料的下表面进行测定的方法。因此，在试料载置板上形成开口，以利用试料堵塞所述开口的方式来载置试料。由此，可以解决关于试料的高度的问题，并且也可以解决试料的上表面与下表面并非平行的情况的问题。[0021]S卩，本发明的树脂识别装置包括红外分光光度计及试料载置板，所述红外分光光度计包括:红外光源部，对作为树脂的试料照射红外光;红外光检测部，对从所述试料反射的红外光的光强度信息进行检测；以及控制部，获取所述光强度信息;所述试料载置板设置有开口；并且通过将所述试料以堵塞开口的方式载置在规定位置，使得所述红外光源部对所述试料的下表面照射红外光，所述红外光检测部对在所述试料的下表面上反射的红外光的光强度信息进行检测。[0022]在这里，所谓“规定位置”，是指从红外光源部照射红外光，并将其经反射的红外光发送至红外光检测部的位置，由树脂识别装置的设计者等来预先确定。[0023][发明的效果][0024]如以上所述，根据本发明的树脂识别装置，不管试料的形状或尺寸如何，均可效率良好地聚集充分强度的光来进行准确的测定。[0025](用于解决其他问题的手段及效果)[0026]另外，在所述发明中，也可以设为所述红外光源部包含聚光镜，从所述聚光镜对所述试料下表面的测定点照射红外光，所述红外光检测部包含聚光镜，通过使在所述试料下表面的测定点反射的红外光聚集至检测器，而获得所述试料的反射光强度。[0027]根据本发明的树脂识别装置，使来自红外光源部的红外光穿过开口照射至试料下表面的测定点，并使在所述测定点反射的光穿过开口而导向红外光检测部。[0028]而且，在所述发明中，也可以设为所述试料载置板可沿规定方向移动，当在所述试料载置板上连续地或间断地载置有试料时，所述控制部连续地使红外光射出而不断获取所述光强度信息，并根据每个时间的光强度变化判定所述试料是否处于规定位置。[0029]根据本发明的树脂识别装置，在试料不存在于规定位置的状态下，穿过开口的红外光不会在试料载置板等上反射，在红外检测器中接收到光的强度大致为零，因此试料存在于规定位置时的数据(光强度信息)与不存在于规定位置时的数据(光强度信息)的差异变得显著。因此，即使在依次将试料配置在规定位置的情况下，无需设置对试料配置在规定位置的情况进行探测的激光传感器等，控制部也可以根据每个时间的光强度变化来对第I试料的测定数据(光强度信息)及第2试料的测定数据(光强度信息)进行识别。[0030]此外，在所述发明中，也可以设为所述控制部连续地使红外光射出而不断获取所述光强度信息，并根据每个时间的光强度变化判定所述试料是否处于规定位置，进行在规定时间配置在规定位置的试料与一个吸收光谱信息的关联。【附图说明】[0031]图1是表示本发明的树脂识别装置的构成的图；[0032]图2是图1的侧视图；[0033]图3(a)?图3(c)是表示配置在图1的树脂识别装置的试料配置部的试料的侧视图；[0034]图4是表示现有的FTIR的构成的平面图；[0035]图5是图4所示的FTIR的侧视图；[0036]图6(a)?图6(c)是表示配置在图4的FTIR的试料配置部的试料的侧视图。[0037]【主要组件符号说明】[0038]1:树脂识别装置10:红外光源部[0039]11:抛物面镜(聚光镜)12:红外光源[0040]13:平面镜14:平面镜[0041]20:红外光检测部21:红外检测器[0042]22:抛物面镜(聚光镜)23:抛物面镜(聚光镜)[0043]30:试料配置部31、32:搬运板(试料载置板)[0044]33:空隙(开口)40:主干涉仪主要部[0045]41:移动镜单元41a:移动镜[0046]42:分束镜43:固定镜单元[0047]43a:固定镜50:控制部[0048]10=FTIR110:红外光源部[0049]111:抛物面镜(聚光镜)120:红外光检测部[0050]122:抛物面镜(聚光镜)130:试料配置部[0051]134:圆板状平台135:激光传感器[0052]150:控制部C:树脂片S下表面的中央部分(测定点)[0053]M:入射光轴方向S:试料[0054]Sa:试料Sb:试料[0055]S1:第I树脂片S2:第2树脂片【具体实施方式】[0056]以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。再者，本发明并不限定于如以下所说明的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内包含各种形态。[0057]图1是表示本发明的树脂识别装置的构成的平面图，图2是图1所示的树脂识别装置的侧视图。再者，关于与先前所述的FTIR100相同的FTIR，标注相同符号而省略说明。[0058]树脂识别装置I包括FTIR及试料配置部30，所述FTIR包括射出红外光的红外光源部10、红外光检测部20及控制部50，所述试料配置部30配置有树脂片S。[0059]再者，本实施方式的树脂片S例如是在回收工厂(recyclefactory)等内从废弃制品回收而成的树脂片(粉碎成5mm?20mm左右的撕碎机粉尘(shredder_dust)等)，为了使树脂片S作为新的制品用材料加以再利用，而使用本装置，以便利用树脂识别装置I按种类对树脂片S(例如，聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等)进行识别。[0060]试料配置部30包括:两条搬运板(试料载置板)31、搬运板(试料载置板)32，配置在树脂识别装置I的上部，在X方向上隔开规定间隔的空隙(开口)33而平行地配置；以及驱动机构(未图示)，使所述两条搬运板31、搬运板32沿规定方向(Y方向)移动。树脂片S如图1所示，将左部分(一部分)配置在搬运板31的上表面，并将右部分(一部分)配置在搬运板32的上表面。由此，在搬运板31的下表面与搬运板32的下表面的间隔的空隙33内，配置树脂片S下表面的中央部分(测定点)C。[0061]再者，所述“规定间隔”，是指树脂片S可载置在两条搬运板31、搬运板32上并且不会落下的大小，由树脂识别装置I的设计者等来预先确定，例如为3mm等。[0062]另外，如果从侧方进行观察，那么在两条搬运板31、搬运板32的左下方，设置着用于使光向右上方反射的抛物面镜(聚光镜)11，并且在两条搬运板31、搬运板32的右下方，设置着用于使来自左上方的光反射的抛物面镜(聚光镜)22。由此，如图3(a)所示，如果树脂片S配置在规定位置，那么通过抛物面镜11而聚集的光会穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33而照射至树脂片S下表面的测定点C，在所述树脂片S下表面的测定点C上反射的光再次穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33并通过抛物面镜22而形成为平行光，所述平行光通过抛物面镜23而聚集至红外检测器21。[0063]另外，在比规定形状的树脂片S的高度高的树脂片SI的情况下，如图3(b)所示，通过抛物面镜11而聚集的光会穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33而照射至树脂片SI下表面的测定点C，在树脂片SI下表面的测定点C上反射的光再次穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33并通过抛物面镜22而形成为平行光，所述平行光通过抛物面镜23而聚集至红外检测器21。[0064]此外，在上表面与下表面并非平行的树脂片S2的情况下，如图3(c)所示，通过抛物面镜11而聚集的光会穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33而照射至树脂片S2下表面的测定点C，在树脂片S2下表面的测定点C上反射的光再次穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33并通过抛物面镜22而形成为平行光，所述平行光通过抛物面镜23而聚集至红外检测器21。[0065]而且，根据这种试料配置部30，在两条搬运板31、搬运板32上载置多个树脂片S(第I树脂片S1、第2树脂片S2、……)之后，通过驱动机构而使两条搬运板31、搬运板32沿规定方向移动，由此以在规定位置上配置第I树脂片SI，然后，以在规定位置上配置第2树脂片S2的方式，依次在规定位置上一个个地配置树脂片S。再者，当树脂片S不存在于规定位置时，通过抛物面镜11而聚集的光会穿过搬运板31下表面与搬运板32下表面之间的空隙33而继续直线行进，不会抵达至红外检测器21。[0066]控制部50包括:光强度信息获取部，连续地使红外光射出而从红外检测器21获取光强度信息;试料测定部，根据所获取的光强度信息制作第I树脂片SI的吸收光谱、第2树脂片S2的吸收光谱；以及树脂种类辨别部，利用各吸收光谱辨别各个树脂的种类。[0067]试料测定部进行如下控制:根据每个时间的光强度变化，判定树脂片S是否处于规定位置，进行各树脂片S与各吸收光谱信息的关联，并制作第I树脂片SI的吸收光谱、第2树脂片S2的吸收光谱。[0068]如果对试料测定部的功能进行具体说明，则是如下情况:如果光强度信息未达规定光强度阈值，则判定为第I树脂片SI未配置在规定位置，如果光强度信息为规定光强度阈值以上，则判定为第I树脂片SI配置在规定位置，如果光强度信息未达规定光强度阈值，则判定为第I树脂片SI在规定位置之外，根据判定为第I树脂片SI配置在规定位置时的光强度信息(吸收光谱信息)制作第I树脂片SI的吸收光谱。[0069]另外，如果光强度信息未达规定光强度阈值，则判定为第2树脂片S2未配置在规定位置，如果光强度信息为规定光强度阈值以上，则判定为第2树脂片S2配置在规定位置，如果光强度信息未达规定光强度阈值，则判定为第2树脂片S2在规定位置之外，根据判定为第2树脂片S2配置在规定位置时的光强度信息(吸收光谱信息)制作第2树脂片S2的吸收光谱。以如上所述的方式，不断制作树脂片S的吸收光谱。[0070]再者，在判定为树脂片S配置在规定位置，并且当树脂片S的移动速度慢时获取到多个光强度信息的情况下，也可以根据累计所得的光强度信息，制作树脂片S的吸收光谱。另外，即使在多个树脂片S相连而来到规定位置的情况下，当明显地在中途光强度发生变化或吸收光谱发生变化时，也可以做出并非单一原材料的判断。[0071]树脂种类辨别部进行如下控制:通过在树脂片S的吸收光谱中例如判定有无由CN官能基所产生的峰值，来判定树脂片S是否为ABS树脂，以这样的方式来对树脂片S的树脂的种类进行判定。另外，在所述判定中，也可以使用通过克拉茂-克朗尼希(Kramers-Kronig)转换而获得的吸收光谱，判定在多个特定波数中有无峰值来判定树脂的种类。[0072]如以上所述，根据本发明的树脂识别装置I，不管成为试料的树脂片S的形状或尺寸如何，均可进行准确的测定。另外，在树脂片S不存在于规定位置的状态下，穿过空隙33的红外光在搬运板31、搬运板32上不被反射，因此树脂片S存在于规定位置时与不存在于规定位置时的光强度信息的差异变得显著。因此，无需设置对树脂片S配置在规定位置的情况进行探测的激光传感器等，控制部50便可以对第I树脂片SI的光强度信息与第2树脂片S2的光强度信息进行识别。[0073]<其他实施方式>[0074]在所述树脂识别装置I中，试料配置部30是设为包括两条搬运板(试料载置板)31、搬运板(试料载置板)32及驱动机构的构成，但是也可以取而代之，设为包括圆板状平台及驱动机构的构成，所述圆板状平台包括形成有开口的周缘部及中心部。即，本发明中的试料配置部只要是可对试料的下表面照射红外光，并对从所述试料下表面反射的红外光的光强度信息进行检测的构件即可。[0075][工业上的可利用性][0076]本发明可适合用于树脂识别装置等。【主权项】1.一种树脂识别装置，其特征在于包括:红外分光光度计，包括:红外光源部，对作为树脂的试料照射红外光;红外光检测部，对从所述试料反射的红外光的光强度信息进行检测；以及控制部，获取所述光强度信息；以及试料载置板，设置有开口；并且通过将所述试料以堵塞开口的方式载置在规定位置，使得所述红外光源部对所述试料的下表面照射红外光，所述红外光检测部对在所述试料的下表面上反射的红外光的光强度信息进行检测。2.根据权利要求1所述的树脂识别装置，其特征在于:所述红外光源部包含聚光镜，从所述聚光镜对所述试料下表面的测定点照射红外光，所述红外光检测部包含聚光镜，通过将在所述试料下表面的测定点反射的红外光聚集至检测器而获得所述试料的反射光强度。3.根据权利要求1或2所述的树脂识别装置，其特征在于:所述试料载置板可沿规定方向移动，当在所述试料载置板上连续地或间断地载置有试料时，所述控制部连续地使红外光射出而不断获取所述光强度信息，并根据每个时间的光强度变化判定所述试料是否处于规定位置。4.根据权利要求1或2所述的树脂识别装置，其特征在于:所述控制部连续地使红外光射出而不断获取所述光强度信息，并根据每个时间的光强度变化判定所述试料是否处于规定位置，进行在规定时间配置在规定位置的试料与一个吸收光谱信息的关联。【文档编号】G01N21/55GK105842204SQ201610032448【公开日】2016年8月10日【申请日】2016年1月18日【发明人】田中丰彦【申请人】株式会社岛津制作所