專利名稱：塑料識別設備和塑料識別方法
技術領域：
本發(fā)明涉及塑料識別設備和塑料識別方法。
背景技術：
通常，被家庭等丟棄的廢塑料或類似物是通過如焚燒或掩埋的方法來處理的。但是，焚燒或掩埋的后果是對環(huán)境的進一步破壞，并伴隨著垃圾掩埋面積的缺少和其它社會問題。近幾年，工作的進展集中在對廢棄塑料的分類/回收和再生上，因此，識別廢棄塑料的類型就變得額外重要。同時，為了盡可能多地處理廢棄塑料，還需要提供一種能非常準確和連續(xù)地進行識別的方法。
通常，識別廢棄塑料類型的方法包括比較比重的方法和使用熒光X射線和近紅外光線的方法。然而，到目前為止，仍然很難非常準確和連續(xù)地識別塑料類型。例如，當塑料的比重幾乎沒有區(qū)別時，使用包括重量比較的方法就會變得很困難。而使用近紅外光線的識別方法，在識別如黑色塑料時就很困難。但是，從家庭丟棄的家用電子器具，如電視機，具有許多黑色廢棄塑料，由于這些塑料具有表面涂層，或由于長時間使用而導致表面老化，或有泥土的污點及其它灰塵，又或者這些產品中含有阻燃劑，這就使得準確識別這些塑料變得更加困難。需要指出的是，在本說明書全文中，近紅外光線指的是波數(shù)大約在4000cm-1和13000cm-1范圍內的光線。
而且，通常，對家用電子器具如電視機底盤的識別是直接完成的。然而，近幾年，電視機的尺寸增加了，被丟棄的底盤的尺寸也隨之而增大了。根據任務和工作的要求，要直接識別這些大型塑料產品已經很困難了。同時，這也使在再生車間布置連續(xù)生產線變得困難，而且不可避免的將增大用來識別的設備的尺寸。

發(fā)明內容
考慮上述因素，本發(fā)明的目的是提供一種塑料識別設備和塑料識別方法，以確保待識別塑料的類型能被準確、連續(xù)的識別，且不受包含在樣品中的塑料尺寸的影響。
為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供的塑料識別設備具有一取樣單元，其用于從包含塑料的待識別樣品中抽取試樣，和一識別單元，其具有一用于識別包含在上述試樣中的塑料類型的檢測單元，還具有一供給單元，其用于將試樣從取樣單元供應到檢測單元。
塑料識別設備的檢測單元能夠將具有預定波數(shù)的紅外光線照射到試樣上，并檢測被試樣全反射的紅外光線的強度。
塑料識別設備還具有一推壓裝置，用于使試樣與檢測單元接觸。
塑料識別設備還具有一用于清潔檢測單元的清潔單元。
塑料識別設備的取樣單元還具有一用于從待識別樣品上沖裁出試樣的裝置。
塑料識別設備的沖裁裝置可以是沖床。
塑料識別設備還具有一夾持單元，其用于夾持被取樣單元抽取的試樣。
塑料識別設備的夾持單元還具有一旋轉單元，其用于在試樣被夾持單元夾持著時帶動試樣沿水平旋轉軸線旋轉。
塑料識別設備的試樣可以是大致“T”形，或者是大致“L”形的。
塑料識別設備的檢測單元可以識別試樣的至少兩個表面。
塑料識別設備還具有一用于清潔試樣表面的清潔單元。
塑料識別設備還具有一用于推壓試樣表面的推壓單元。
塑料識別設備還具有一用于使試樣的表面獲得均勻度的研磨單元。
本發(fā)明的塑料識別方法包括(i)從包含塑料的待識別樣品上抽取試樣的步驟，(ii)將被抽取的試樣送到用于識別包含在試樣中的塑料類型的檢測單元的步驟，和(iii)利用檢測單元識別包含在試樣中的塑料類型的步驟。
在塑料識別方法過程中，步驟(iii)還包括將具有預定波數(shù)的紅外光線照射到待識別的樣品上，然后檢測被樣品全反射的紅外光線的強度的步驟。
在塑料識別方法過程中，步驟(iii)可以通過使試樣與檢測單元接觸來完成。
在塑料識別方法過程中，步驟(iii)可以通過在試樣靜止在檢測單元上之后使試樣與檢測單元接觸來完成。
在塑料識別方法過程中，步驟(iii)可以在試樣的至少兩個表面上進行。


圖1是本發(fā)明塑料識別設備的一個示例的示意圖。
圖2是本發(fā)明塑料識別設備中的檢測單元的一個示例的剖視圖。
圖3是本發(fā)明塑料識別設備中的正在清潔檢測單元的清潔單元的一個示例的示意圖。
圖4A和4B是本發(fā)明塑料識別設備中的夾持單元操作的一種示例的示意圖。
圖5是本發(fā)明中試樣型態(tài)的一個示例的示意圖。
圖6是本發(fā)明中試樣型態(tài)的另一個示例的示意圖。
圖7是試樣與檢測單元之間關系的一個示例的剖視圖。
圖8是本發(fā)明塑料識別設備中的正在清潔試樣表面的清潔單元的一個示例的示意圖。
圖9是本發(fā)明塑料識別設備中的正在推壓試樣表面的推壓單元的一個示例的示意圖。
圖10是帶有毛刺的試樣的一個示例的剖視圖。
圖11是試樣與檢測單元之間關系的一個示例的剖視圖。
圖12是本發(fā)明夾持單元操作的一個示例的剖視圖。
圖13是試樣與檢測單元之間關系的一個示例的剖視圖。
圖14是試樣與檢測單元之間關系的一個示例的剖視圖。
具體實施例方式
參考附圖，下面將詳細描述本發(fā)明的各種實施例。需要指出的是，在下面各實施例中，同樣的部件由同一附圖標記表示，并且一些重復性的描述被省略了。
實施例1圖1是本發(fā)明塑料識別設備的一個示例的示意圖。
圖1所示的示例中包括一取樣單元2，用來從包含塑料的待識別樣品51抽取試樣1；一識別單元3，其具有一用來識別包含在被抽取的試樣1中的塑料類型的檢測單元4；一供給單元5，用來將被抽取的試樣1從取樣單元2送到檢測單元4。
為取代在傳統(tǒng)方法中的直接識別待識別樣品，這種塑料識別設備抽取試樣并識別包含在被抽取試樣中的塑料類型。因此，很容易完成識別，即使是大尺寸的樣品也能被識別出來，并且整個設備的結構非常緊湊。同時，由于試樣的尺寸和形狀可以被最優(yōu)化，以適應檢測單元這些因素，因此可以獲得準確和連續(xù)的識別而不論被識別樣品的形狀如何，并且還非常適合用在連續(xù)識別過程中。
需要注意的是，盡管圖1示出了電視機的背蓋作為待檢測樣品51，但是待檢測樣品的形狀、材料等等并沒有特別的限制，只要它們包含塑料即可。而且，如圖1所示的示例，塑料識別設備整體位于一工作臺52上，然而，工作臺52不是絕對必需的。本發(fā)明的塑料識別設備可以位于任何位置。同時，取樣單元2、識別單元3和供給單元5之間各自的相對位置可以隨意布置。如圖1所示的示例，當取樣單元2和識別單元3毗鄰時，設備非常緊湊，并且識別過程的速度也可以提高。
對識別單元3沒有特別的限制，只要它具有可以用來檢測包含在試樣1中塑料類型的檢測單元4即可。例如，如圖1所示，可以采用檢測單元4和用來控制檢測單元4的控制單元6的結構。
對檢測單元4沒有特別的限制，只要它能識別包含在試樣1中的塑料類型即可。例如，它可以是使用普通塑料分析方法的檢測單元，這些方法可以是如喇曼分光光度測定法或者是紅外光譜學的方法等。
檢測單元4還可以是采用將具有預定波數(shù)的紅外光線照射在試樣1上并檢測被試樣1全反射的紅外光線的強度的方法(在本說明書的全文中，這種方法被稱作“紅外全反射測量法”)的檢測單元。當使用這種方法時，即使試樣包含黑色塑料或阻燃劑，包含在試樣中的塑料類型也能被準確檢測出。需要注意的是，上述預定的紅外光線波數(shù)(也涉及下面的“紅外光線”)的范圍在如400cm-1到4000cm-1內(這一范圍的光線屬于普通的深紅外光線類別)。
當識別包含在試樣1中的塑料類型時，紅外光線照在試樣1上，而不同的紅外光線波數(shù)和每一被全反射的紅外光線波數(shù)的強度(或吸光度)能被檢測到。使用傅里葉變換紅外(FT-IR)分光鏡，可以使檢測全反射紅外光線的強度(或吸光度)變得可能。例如，預定塑料的波長-強度分類可以在控制單元6中預先被記錄，然后通過和上述檢測獲得的波長-強度分類作比較，這樣包含在試樣1中的塑料類型很容易就被識別出來。
使用上述紅外全反射測量法的檢測單元4的一個示例如圖2所示。圖2示出的示例中，檢測單元4具有一棱鏡7。棱鏡7將具有預定波數(shù)的紅外光線8通過檢測孔徑9照射到試樣1上。入射的紅外光線8被試樣1全反射，并再次穿過棱鏡7，這樣它的強度被檢測。同時，盡管沒有示出，檢測單元4還應具有一用來輸出紅外光線8的紅外光源和一用來檢測被試樣1全反射的紅外光線8的強度的檢測裝置。需要注意的是圖2是剖視圖，但是為了使其更容易觀察，剖面線也被省略了。類似的情況還在后面的其它剖視圖中出現(xiàn)，除了附圖10以外。
在本發(fā)明的塑料識別設備中，檢測單元還可以識別至少兩個試樣的表面。例如，檢測單元檢測完試樣的一個表面(例如，對應于待識別樣品前表面的表面)的波長-強度的分類后，試樣可以被旋轉，這樣另一表面的波長-強度的分類將被檢測到，而且它不同于剛被檢測的表面(例如，取樣過程中首先曝露的表面)。即使待識別樣品的表面有涂層，或它的表面已經老化，但由于從待識別樣品抽取的試樣有至少兩個表面被檢測，因此包含在試樣中的塑料類型能夠很準確地識別出來。為使檢測單元可以檢測試樣的至少兩個表面，供給單元具有如夾持單元，它將在下面進一步描述。
在本發(fā)明的塑料識別設備中，還可具有一推壓裝置，用來使試樣與檢測單元接觸。例如，如圖1所示，識別單元3可以具有一推壓裝置10。在檢測單元4中，如圖2所示，當識別包含在試樣1中的塑料類型時，如果推壓裝置10使試樣1與檢測單元4接觸(或者如圖2的示例中，試樣與紅外光線入射到試樣1所需要通過的檢測孔徑9接觸)，這將使可靠地識別出包含在試樣1中的塑料類型變得可能。如果如圖2所示，檢測單元使用紅外光線全反射測量法，效果將更明顯。只要保證試樣與檢測單元接觸即可，并不需要對推壓裝置的結構、材料或形狀有特別的限制。例如，金屬或玻璃均可用來作為推壓裝置的材料。
在本發(fā)明的塑料識別設備中，檢測單元還進一步具有一清潔單元，圖3示出了這種示例。
圖3示出的清潔單元11具有一個可旋轉的刷子12。清潔檢測單元4時，刷子12在剛與檢測單元4接觸后開始旋轉。在檢測單元4上預先設定的清潔面積可以根據需要自由調整。例如，如圖3所示，如果刷子12在剛與檢測孔徑9接觸后開始旋轉，它可以清潔檢測單元4上檢測孔徑9附近的區(qū)域。此外，如果不需要預先清潔，清潔單元可以被停止在一預定位置以保證不妨礙對試樣的識別。使識別單元3具有一清潔單元11也是可能的。
利用清潔單元清潔檢測單元4的時機可以在先或在后，也就是說，可以在檢測試樣之前或之后。此外，清潔方法也不局限于如圖3所示的旋轉刷子的方法。例如，也可以通過左右滑動刷子的方法來清潔檢測單元?；蛘撸挥盟⒆?，還可以通過向檢測單元吹送氣體來完成清潔工作。只要檢測單元4能被清潔，并不需要特別限制清潔單元的結構、材料和形狀。例如，布或者海綿可以用來作為圖3中的清潔單元11上的刷子12的材料。
附著在檢測單元上的灰塵，或者附著在試樣上的碎片或類似物將對識別試樣產生不利的影響。當一用來清潔檢測單元的清潔單元被進一步提供時，它可以清除附著在檢測單元上的污垢等等。因此，包含在試樣中的塑料類型就能被更準確、連續(xù)地識別。
至于本發(fā)明的塑料識別設備中的取樣單元，只要它能從待識別樣品中抽取試樣即可，并不需要特別限制它的結構等。例如，它可以具有從待檢測樣品上將試樣沖裁出來的裝置。現(xiàn)有不同的用來從待檢測樣品上抽取試樣的設想方法，如剪切等等，但使用沖裁的方法使抽取試樣非常容易。
至于上述提到的沖裁裝置，可以是例如一沖床，或類似可被采用的裝置。如圖1示出的示例中，取樣單元2即具有一沖床13。
至于本發(fā)明的塑料識別設備中的供給單元，只要它能將試樣從取樣單元供應到檢測單元即可，并不需要特別限制它的結構等。例如，如圖1所示，供給單元5可以具有一夾持單元14，用來夾持被取樣單元2抽取的試樣1。如果試樣1被夾持單元14送到檢測單元4，包含在試樣1中的塑料類型就能被準確、連續(xù)地識別。
當供給單元具有一夾持單元時，夾持單元能夠在取樣單元夾持試樣，并將試樣送到檢測單元。此外，如圖1所示的示例，供給單元5還具有一試樣傳送單元15(用來將試樣1從取樣單元2傳送到夾持單元14)和夾持單元14。
在圖1示出的示例中，試樣1被沖床13沖下并且被位于試樣傳送單元15內部的試樣托架保存。保存著試樣1的試樣托架沿著試樣傳送單元15內部的導軌移動，并靠近夾持單元14的附近，這樣將試樣1傳送到夾持單元14。在這一階段，如果夾持單元14什么也沒有夾持，試樣1可以被夾持單元14送到檢測單元4。如果夾持單元14正在夾持另一試樣，則正被試樣傳送單元15傳送的試樣1將被停止在它所在的位置，等待夾持單元14重新空閑后，將試樣提供給檢測單元4。
在這種情況下，當一試樣正被檢測單元4識別時，另一試樣可以被抽取并由試樣傳送單元15傳送到夾持單元14的附近。因此，抽取試樣和傳送試樣的步驟可以與將試樣傳送至檢測單元和識別試樣的步驟同時進行，這樣就提高了識別的能力。因此，也很容易實現(xiàn)連續(xù)識別操作。
對試樣傳送單元15的結構等也沒有特別的限制，只要它能將試樣1從取樣單元2傳送到夾持單元14即可。例如，試樣傳送單元可以構造成使用如傳送帶、滑動軌道或壓縮空氣驅動元件。
而且，夾持單元可以具有一旋轉單元，用來帶動試樣繞一水平旋轉軸線旋轉。這樣，至少兩個試樣的表面能被容易地識別。這種夾持單元的示例在圖4A和4B中示出。
圖4A和4B所示的示例中，夾持單元14具有旋轉單元16和夾頭17。當試樣18被夾頭17夾持著時，由旋轉單元16帶動繞水平旋轉軸線(圖4A中一與軸線A正交的水平方向)旋轉(即試樣18能繞水平軸線旋轉)。只要旋轉單元16能以上述的方式旋轉由夾頭17夾持的試樣18即可，并不需要特別限制它的結構等。而且，只要夾頭17能夾持試樣18，也不需要特別限制它的結構等。
圖4A的圖4B示出的夾頭17可以被豎直移動(圖4A中軸線A的方向)，以將試樣18定位在檢測單元4上。也可以通過將旋轉單元16上下移動而使夾持單元14整體上下移動。在這種情況下，只要旋轉單元16可以以上述方式旋轉由夾頭17夾持的試樣18即可，而不需要特別限制其結構。
圖4A和4B用來解釋對試樣18的至少兩個表面進行識別的過程。
首先，如圖4A所示，被取樣單元抽取的試樣18，被夾頭17夾持并在檢測單元4上被定位。試樣18大致為“T”形，具有這種型式的試樣可以通過采用如“T”形沖模沖裁待識別的樣品獲得。
在試樣18被定位后，由檢測單元4開始識別包含在試樣一個表面中的塑料類型。這時，可以通過上述的推壓裝置使試樣18開始與檢測單元4接觸。而使用推壓裝置過程中夾頭17的操作將在下面介紹。
在完成這一步識別后，正夾持試樣18的夾頭17將沿著如圖4A中A軸線方向被抬升。然后，如圖4B所示，夾頭17(即試樣18)被旋轉單元16帶動沿著旋轉方向B至少旋轉90°。旋轉結束后，夾頭17再次沿著A軸線方向被降低，這樣試樣18的一個不同于之前表面的另一表面被定位在檢測單元4上，這樣就可以識別這一不同表面內的塑料類型。依靠這種方式，至少識別試樣18的兩個表面就可以很容易的完成。需要注意的是，旋轉試樣的角度并不限制于上述的90°，而是可以根據適應試樣型式的需要隨意調節(jié)。
對試樣的型式也沒有特別的限制。例如，它可以是如圖4A和4B所示試樣18的“T”形，也可以是如圖5所示試樣19的“L”形。在這些情況中，由于在上面提到的至少識別試樣兩個表面的一系列步驟中，夾頭17和檢測單元4的上表面之間沒有干涉，因此，所述的一系列步驟得以順利完成。
例如，當試樣20具有如圖6所示的大致矩形的型式時，在上面提到的一系列步驟中，就可能在夾頭17和檢測單元4的上表面之間產生干涉。例如，檢測單元4識別完試樣20的一個表面后，正夾持著試樣20的夾頭17將被抬升，然后夾頭17(即試樣20)旋轉至少90°，但是旋轉之后，即當試圖將試樣20再重新定位在檢測單元4上時，如果是以這種方式向左轉，在夾頭17和檢測單元4的上表面之間將有如圖7所示的干涉(圖7中所示的陰影區(qū)域為干涉區(qū)域)。這種干涉可以通過旋轉試樣轉動180°來解決，或者在旋轉后重新定位試樣20時，通過將夾頭17的夾頭變換為水平夾緊在試樣上來解決，這樣就可以檢測試樣20而且不會再出現(xiàn)問題。但是，當試樣采用大致為“T”形或者“L”形時，試樣再次被定位時不需要變換試樣上的夾頭位置。因此，將導致試樣松動、脫落或類似情況的夾緊誤差就有可能避免，而識別包含在試樣中的塑料類型就能更連續(xù)的執(zhí)行。
本發(fā)明的塑料識別設備進一步包括一用于清潔試樣表面的清潔單元。圖8示出了這種示例。
在圖8所示的示例中，一清潔單元21具有一旋轉刷子22。為清潔試樣1的表面，刷子22被降低直到它接觸到試樣1，而一旦接觸后，刷子22即開始旋轉。需要注意，只要它能清潔試樣1的表面即可，而不需要特別限制清潔單元21的結構、材料或者形狀。例如，如圖8所示的刷子22的材料可以采用布、海綿或類似物。
清潔單元21可以被定位在任何需要的位置，從圖1所示的取樣單元2到檢測單元4的范圍內。例如，它可以被定位在試樣傳送單元15上。這種情況下，在被取樣單元2抽取的試樣被傳送到夾持單元14之前，試樣1的表面就可以被清潔。同時，清潔工作也可以通過如圖8所示，臨時停止傳送的試樣1并使刷子22與已停止的試樣1接觸來完成。同時，還可以通過預先確定刷子22的位置而使它與正被傳送的試樣1接觸從而完成清潔工作。需要注意的是，除了如圖8所示的通過旋轉刷子來完成清潔外，還可以通過左右滑動刷子來完成清潔工作。
雜質，如附著在試樣表面的灰塵，可以采用上述提供的清潔單元來清除，這樣包含在試樣內的塑料類型就能被更準確、連續(xù)的識別。
本發(fā)明的塑料識別設備進一步還包括一推壓裝置，用來推壓試樣的表面。圖9示出了這樣的示例。
如圖9所示，通過推壓單元23來推壓試樣1的表面，這樣，試樣1的表面就可以均勻。只要它能保證使試樣1的表面均勻即可，而不需要特別限制推壓單元23的結構、材料或者形狀。例如，金屬、玻璃或者類似物均可作為與試樣1接觸的推壓單元23的表面。
推壓單元23可以被定位在任何需要的位置，從圖1所示的取樣單元2到檢測單元4的范圍內。例如，它可以被定位在試樣傳送單元15上。這種情況下，在被取樣單元2抽取的試樣傳送到夾持單元14之前，試樣1的表面就可以被推壓從而具有均勻性。
下面對“表面均勻度”進行解釋。如圖10所示，由于抽取試樣的方法，在被取樣單元抽取的試樣1的邊緣上可能會有毛刺25。當試樣上出現(xiàn)這些毛刺時，可能會出現(xiàn)如圖11所示的這種情況，即當試樣在檢測單元上被定位以進行識別時，由于這些毛刺25，試樣1可能無法與檢測單元4接觸。這種情況甚至會在試圖用推壓裝置9將試樣1推壓到檢測單元4上時出現(xiàn)。當試樣1不能與檢測單元4接觸時，對包含在試樣1中的塑料類型的識別的準確性將可能受到不利的影響。因此，最好將試樣上出現(xiàn)的凸起部分如毛刺降低到最小化，即表面要盡可能均勻。
當塑料識別設備具有如圖9所示的推壓單元23時，因為試樣上出現(xiàn)毛刺已經被降低到最小化，識別包含在試樣中的塑料類型可以更準確和連續(xù)。需要注意的是，在圖11所示的檢測單元4的示例中，盡管檢測單元使用了如圖2所示的紅外全反射測量法，但是當使用不同的方法時同樣可以應用上述手段。
而且，本發(fā)明的塑料識別設備還進一步包括一研磨單元，用來使試樣的表面均勻。與上述具有推壓單元的情況類似，由于試樣上出現(xiàn)的毛刺被最小化，因此包含在試樣中的塑料類型能被更準確、連續(xù)地識別。
而且，利用本發(fā)明的塑料識別設備對包含在試樣中的塑料類型識別完之后，對已經抽取了試樣的待識別樣品，能夠根據測試結果被分類。為實現(xiàn)這一目的，除了本發(fā)明的塑料識別方法之外，還需要提供如物品分類設備或者是與具有物品分類設備的塑料識別設備相連的控制系統(tǒng)。這樣，如下面所述的程序就能夠被執(zhí)行。
首先，塑料識別設備從待識別樣品抽取試樣。然后，包含在試樣中的塑料類型(即包含在待識別樣品中的塑料類型)被塑料識別設備識別。然后，待識別樣品被傳送到物品分類設備。上述識別過程的結果通過控制系統(tǒng)傳送到物品分類設備，并根據這些結果對樣品進行分類。需要注意的是，只要物品分類設備能對已識別過的物品進行分類即可，而不需要特別限制它的結構等。
實施例2本發(fā)明的塑料識別方法的一個實施例將結合附圖1示出的塑料識別設備來進行描述。
本發(fā)明的塑料識別方法包括(i)從包含塑料的待識別樣品51上抽取試樣1的步驟，(ii)將被抽取的試樣1送到用來識別包含在試樣中的塑料類型的檢測單元4的步驟，和(iii)利用檢測單元4識別包含在試樣中的塑料類型的步驟。
為取代在傳統(tǒng)方法中對待識別樣品的直接識別，本發(fā)明的識別方法中，試樣是被抽取的然后試樣再被識別。因此，即使是很大的待識別的物品，識別也很容易進行，而且整個設備的尺寸也非常緊湊。同時，由于試樣的尺寸和形狀可以被最優(yōu)化，以適應檢測單元4而不需要考慮待識別樣品的形狀，因此可以獲得非常準確和可靠的識別，并且展望連續(xù)的識別過程也成為可能。
至于從含有塑料的待識別樣品51上抽取的試樣1，可以如圖1中所示，待識別樣品51置于取樣單元2上，利用沖床13將試樣1沖裁出來。同時，當試樣1被傳送到檢測單元4過程中，試樣1首先被試傳送單元15從取樣單元2送到夾持單元14，然后利用夾持單元14將被傳送的試樣1傳送到檢測單元4。需要注意的是這一系列步驟可以自動完成。
在本發(fā)明的塑料識別方法中，采用檢測單元識別包含在試樣中的塑料類型，其通過將具有預定波數(shù)的紅外光線照射到待識別的樣品上，并檢測被樣品全反射的紅外光線的強度來完成。當使用這種方法(紅外全反射測量法)，即使試樣是黑色塑料，或者試樣含有阻燃劑，包含在試樣中的塑料類型能被非常準確的識別出。需要注意的是，上述預定紅外光線波數(shù)范圍在如400cm-1到4000cm-1。為了實施這種方法，可以采用如圖2所示的使用了紅外全反射測量法的檢測單元。
在本發(fā)明的塑料識別方法中，當檢測單元正識別包含在試樣中的塑料類型時，試樣可以與檢測單元接觸。如果試樣與檢測單元接觸，包含在試樣中的塑料類型將更準確的識別出。尤其是，采用使用上述紅外全反射測量法的檢測單元將特別有效。為了使試樣與檢測單元接觸，可以采用如圖1所示的推壓裝置10。
而且，當使試樣與檢測單元接觸時，要在將試樣靜止在檢測單元上之后再使試樣與檢測單元開始接觸。例如，當采用如圖1所示用來使二者相接觸的推壓裝置10時，可以采用一夾持單元14，它的控制過程將在下面的示例中描述(附圖12的描述)。需要注意的是，夾持單元具有一用來夾持試樣的夾頭，但是為了簡化描述，圖12中只示出了夾頭。同時，在說明書中所使用的“靜止”是指一種放置狀態(tài)，它不依賴也不被任何裝置所支撐。不需要考慮這種狀態(tài)持續(xù)的時間。
如圖12所示，首先利用夾頭17將試樣1定位在檢測單元4之上，然后夾頭17張開(沿著圖12中X箭頭方向移動)，這樣試樣1就被松開并靜止。接下來，推壓裝置10沿著圖12中的Y箭頭方向移動，這樣試樣1開始與檢測單元4接觸。當以這種方式保持接觸時，開始對包含在試樣1中的塑料類型進行識別。識別結束后，推壓裝置10從試樣1上離開，然后試樣1再次被夾頭17所夾持，這樣試樣1就從檢測單元4上被移走。
這時，如圖13所示，如果當試樣1被夾頭17夾持時，推壓裝置10進行推壓，試樣1將以相對于夾頭17傾斜的方向被推向檢測單元4。而且，如圖14所示，當試樣1的上表面和側面之間的角度θ不是直角時，試樣1就可能以一個不平均的壓力與檢測單元4接觸，或者發(fā)生檢測單元4與試樣1之間不能接觸或類似情況。
然而，即使發(fā)生了這些情況，也同樣能夠識別出包含在試樣1中的塑料類型。如上面所述，當夾頭張開并松開試樣且試樣在被推壓裝置推壓之前保持靜止的時候，試樣和檢測單元已經可以很好的保持接觸。因此，識別包含在試樣中的塑料類型能夠非常準確、連續(xù)完成。需要注意的是，盡管圖12到14所示的檢測單元4是圖2中示出的采用了紅外全反射測量法的檢測單元，但是同樣也可以應用到采用其它方法的檢測單元上。
在本發(fā)明的塑料識別方法中，還可以完成對試樣至少兩個表面的識別。即使出現(xiàn)如試樣表面有涂層，或者試樣由于長時間使用已經老化的情況，由于從待檢測樣品中抽取的試樣的至少兩個表面可以被測量，因此包含在試樣中的塑料類型也能被非常準確的識別出。
本發(fā)明將包含其它并不背離本發(fā)明精神或者本質特征的具體方式。本申請中所披露的實施例將被認為是用來闡述而不是用來限制，本發(fā)明的保護范圍將權利要求書中將體現(xiàn)而不應是在此之前的描述。所有具有與權利要求同等方式的變化均將落在權利要求的范圍內。
工業(yè)實用性采用本發(fā)明的塑料識別設備或塑料識別方法，包含在待檢測樣品中的塑料可以被準確、連續(xù)地識別，且不用考慮待識別樣品的尺寸大小。
權利要求
1.一種塑料識別設備，包括一取樣單元，其用于從包含塑料的待識別樣品中抽取試樣；一識別單元，其具有一用于識別包含在試樣中的塑料類型的檢測單元；一供給單元，其用于將試樣從取樣單元供應到檢測單元。
2.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，塑料識別設備的檢測單元將具有預定波數(shù)的紅外光線照射到試樣上，并檢測被試樣全反射的紅外光線的強度。
3.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，還包括一用于使試樣與檢測單元接觸的推壓裝置。
4.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，還包括一用于清潔檢測單元的清潔單元。
5.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，取樣單元還具有一用于從待識別樣品上沖裁出試樣的裝置。
6.如權利要求5所述的塑料識別設備，其特征在于，沖裁裝置是沖床。
7.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，供給單元還具有一夾持單元，其用于夾持被取樣單元抽取的試樣。
8.如權利要求7所述的塑料識別設備，其特征在于，夾持單元還具有一旋轉單元，其用于在試樣被夾持單元夾持著時帶動試樣沿水平旋轉軸線旋轉。
9.如權利要求7所述的塑料識別設備，其特征在于，試樣是大致“T”形或者是大致“L”形的。
10.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，檢測單元識別試樣的至少兩個表面。
11.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，還包括一用于清潔試樣表面的清潔單元。
12.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，還包括一用于推壓試樣表面的推壓單元。
13.如權利要求1所述的塑料識別設備，其特征在于，還包括一用于使試樣的表面獲得均勻度的研磨單元。
14.一種塑料識別方法，包括(i)從包含塑料的待識別樣品上抽取試樣的步驟，(ii)將被抽取的試樣送到用于識別包含在試樣中的塑料類型的檢測單元的步驟，和(iii)利用檢測單元識別包含在試樣中的塑料類型的步驟。
15.如權利要求14所述的塑料識別方法，其特征在于，步驟(iii)還包括將具有預定波數(shù)的紅外光線照射到待識別的樣品上，然后檢測被樣品全反射的紅外光線的強度的步驟。
16.如權利要求14所述的塑料識別方法，其特征在于，步驟(iii)通過使試樣與檢測單元接觸來完成。
17.如權利要求16所述的塑料識別方法，其特征在于，步驟(iii)通過在試樣靜止在檢測單元上之后使試樣與檢測單元接觸來完成。
18.如權利要求14所述的塑料識別方法，其特征在于，步驟(iii)在試樣的至少兩個表面上進行。
全文摘要
一種塑料識別設備具有一取樣單元(2)，用于從包含塑料的待識別樣品中抽取試樣(1)；一識別單元(3)，其具有一用于識別包含在試樣(1)中的塑料類型的檢測單元(4)；以及一供給單元(5)，用于將試樣(1)從取樣單元(2)送到檢測單元(4)。采用本發(fā)明的塑料識別設備，可以實現(xiàn)本發(fā)明的塑料識別方法，并能準確、連續(xù)地識別包含在待檢測樣品中的塑料類型，而不用考慮樣品的尺寸大小。
文檔編號G01N21/35GK1527936SQ02804970
公開日2004年9月8日 申請日期2002年10月28日 優(yōu)先權日2001年10月29日
發(fā)明者巖本洋, 久角隆雄, 馬庭裕二, 二, 雄 申請人:株式會社松下回音技術中心