(57)【要約】【課題】解体と解体された部品の分離・分別を一貫して行える易解体製品及びその解体システム並びに解体方法を提供する。【解決手段】複数の部品を形状回復温度が異なる２以上の形状記憶材料を用いて締結した製品において、その製品の少なくとも１つの部品に各々の形状記憶材料の形状回復温度に関する情報が記録された電子タグを取り付けていることを特徴とする易解体製品を提供する。易解体製品１０１は加熱によって解体することができ、易解体製品１０１の解体システムは、電子タグ１０９の情報を読み取る読取装置１１０と、易解体製品１０１を保持する製品保持装置１１３と、保持された製品を加熱する加熱装置１１２と、締結解除された部品を分別回収する分別回収装置１１４と、読取装置１１０からの情報に基づいて製品保持装置１１３、加熱装置１１２及び分別回収装置１１４を制御する制御装置１１５とを備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品を形状回復温度が異なる２以上の形状記憶材料を用いて締結した製品であって、前記複数の部品の少なくとも１つの部品に前記形状記憶材料の前記形状回復温度に関する情報が記録された電子タグを取り付けていることを特徴とする易解体製品。
【請求項２】
前記形状記憶材料の前記形状回復温度に関する情報は、前記形状回復条件が異なる２以上の形状記憶材料で締結された締結部の締結を解除するために必要な加熱温度及び加熱時間を含むことを特徴とする請求項１に記載の易解体製品。
【請求項３】
前記電子タグに記録された情報は、前記形状記憶材料で締結された締結部の締結を解除する順序に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の易解体製品。
【請求項４】
前記電子タグに記録された情報は、易解体製品を解体する装置への設置に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の易解体製品。
【請求項５】
前記電子タグに記録された情報は、前記易解体製品を解体する装置において、易解体製品の保持に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の易解体製品。
【請求項６】
前記易解体製品の保持に関する情報は、前記易解体製品を解体する装置において解体するときに、所定の時間に前記易解体製品を１回以上、所定の角度及び方向に回転させる情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の易解体製品。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の易解体製品を解体する解体システムであって、
前記電子タグの情報を読み取る読取装置と、
前記易解体製品を保持する製品保持装置と、
保持された前記易解体製品を加熱する加熱装置と、
締結が解除された部品を分別回収する分別回収装置と、
前記読取装置からの情報に基づいて、前記製品保持装置、前記加熱装置及び前記分別回収装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする易解体製品の解体システム。
【請求項８】
前記製品保持装置は、前記易解体製品を回転させる機能を有することを特徴とする請求項７に記載の易解体製品の解体システム。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の易解体製品の解体方法であって、
前記電子タグの情報を読み取る工程と、
前記易解体製品を保持する工程と、
保持された前記易解体製品を加熱する工程と、
締結が解除された部品を分別回収する工程とを含むことを特徴とする易解体製品の解体方法。
【請求項１０】
前記易解体製品を保持する工程は、保持されている前記易解体製品が、前記易解体製品の解体時において、回転する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の易解体製品の解体方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家電製品、ＯＡ機器、産業用ロボット、プラント設備等のあらゆる製品の易解体技術に関し、特に、易解体製品（解体容易な製品）及びそれら製品の解体システム並びに解体方法の提供に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製品のリサイクルは破砕処理後、金属類を回収するという方法が主であった。しかし、この様な方法ではリサイクル可能な材料の回収率が低く、また、有害物を除去することも容易ではなかった。
【０００３】
近年、環境保護の観点から製品の処理に関する法令が制定されるなど、その規制は年々厳しくなっている。このため、現状では製品を解体し部品ごとに分別した後、分別されたそれぞれの部品をリサイクル工程に流すという方法がとられ、リサイクル率が向上し、また有害物質の除去もより確実になった。
【０００４】
しかしながら、廃棄物処理工場等での製品の解体は手作業で行われており、決して効率的であるとは言えないのが現状である。
【０００５】
この様な問題を省みて、各メーカーでは製品の解体を容易にするために組立て・解体が一方向から行えるように製品設計を行うなどの工夫がされており、また、製品の締結部分に形状記憶材料を採用し、加熱や冷却により製品を解体するという提案がなされている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１０９２６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１５９５６号公報
【特許文献３】
特許第２５２２１９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、特許文献２及び特許文献３で提案されている技術は、加熱・冷却により締結が解除されるように部品の締結部に形状記憶材料を用いる締結方法とその解体方法に留まっており、解体された各部品の分離・分別までを同時に行える技術とはいえない。従って、これらの技術を実用化しても締結に形状記憶材料を採用することの効果が小さい。
【０００９】
そこで本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、製品の解体と解体された部品の分離・分別回収を一貫して行える易解体製品及びその解体システム並びに解体方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の易解体製品は、複数の部品を形状回復温度が異なる２以上の形状記憶材料を用いて締結した製品であって、複数の部品の少なくとも１つの部品に形状記憶材料の形状回復温度に関する情報が記録された電子タグを取り付けていることを特徴とする。
【００１１】
電子タグを取り付けた製品を提供することによって、易解体製品は容易に解体され、解体された部品の分離・分別回収を一貫して行うことができる。すなわち、易解体製品は、複数の部品の締結部に異なる形状回復温度で形状回復する材料が選択的に特定の部品の締結に用いられているが、電子タグによって形状回復温度ごとに解体する条件が指定され、特定の部品ごとに分離・回収されることを可能にする。
【００１２】
また、易解体製品において、形状記憶材料の形状回復温度に関する情報は、形状回復条件が異なる２以上の形状記憶材料で締結された締結部の締結を解除するために必要な加熱温度及び加熱時間を含むことを特徴とする。
【００１３】
これによって形状記憶材料が形状記憶合金の場合のように、形状回復が加熱によって起こる場合、易解体製品を加熱装置することによって解体され、それぞれ締結部に応じて加熱温度及び加熱時間を設定することによって、特定の部品ごとに分離・回収が可能となる。
【００１４】
電子タグに記録された情報は、形状記憶材料で締結された締結部の締結を解除する順序に関する情報を含むことにより、易解体製品の解体がより効率的に行われる。
【００１５】
電子タグに記録された情報は、易解体製品を解体する装置への設置に関する情報を含むことによって、易解体製品を解体する装置の設置を効率的又は正確に行うことができる。
【００１６】
電子タグに記録された情報は、易解体製品を解体する装置における易解体製品の保持に関する情報を含むことを特徴とすることにより、効率を高めることができる。
【００１７】
また、易解体製品を解体する装置における易解体製品の保持に関する情報は、易解体製品を解体するときに、所定の時間に易解体製品を１回以上、所定の角度及び方向に回転させる情報を含むことを特徴とする。
【００１８】
これにより、複雑に部品が入り組んでいる場合、易解体製品の部品が上下又は左右に分かれて位置している場合等を想定したとき、易解体製品の保持の際に、易解体製品を所定の時間に所定の回転をさせることによって解体を更に効率的に行うことができる。
【００１９】
電子タグの情報を読み取る読取装置と、易解体製品を保持する製品保持装置と、保持された易解体製品を加熱する加熱装置と、締結が解除された部品を分別回収する分別回収装置と、読取装置からの情報に基づいて、製品保持装置、加熱装置及び分別回収装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする易解体製品の解体システムを提供することによって、本発明の製品は、部品の分離・分別回収を自動化して行うことができる。
【００２０】
また、この解体システムにおいて、製品保持装置は、易解体製品を回転させる機能を有することを特徴とする。
【００２１】
易解体製品の解体時、易解体製品を所定の時間に１回以上、所定の角度及び方向に回転させる電子タグに記録された情報を有効に実行させるためのものである。
【００２２】
電子タグの情報を読み取る工程と、易解体製品を保持する工程と、保持された前記易解体製品を加熱する工程と、締結が解除された部品を分別回収する工程とを含むことを特徴とする易解体製品の解体方法を提供することによって、本発明の易解体製品は、部品の分離・分別回収を一貫して効率的に行うことができる。
【００２３】
また、この易解体製品を保持する工程は、保持されている易解体製品が、易解体製品の解体時において、回転する工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
以下、課題を解決する手段を詳細に説明する。
【００２５】
本発明は、複数の部品からなる家電製品、ＯＡ機器、産業用ロボット、及びプラント設備等のあらゆる製品に対して適用可能である。
【００２６】
本発明における易解体製品は、まず、各部品を形状回復温度の異なる２以上の形状記憶材料を用いて締結した製品の少なくとも１箇所（１つの部品）に、締結に使用している形状記憶材料の形状回復温度に関する情報を書き込んだ電子タグを取り付けることによってなる。
【００２７】
各部品の締結は、例えば、同じ種類・材質の部品の締結には同じ形状記憶材料を用いる等、部品の種類、材質等の別に回収できるよう工夫して行われる。締結の方法の例としては、形状記憶材料をピン等の締結部材とする方法、形状記憶材料を部品の締結部材として締結部に用いる方法が上げられる。本発明では、公知の形状記憶合金、合成樹脂等（特許文献１、２、３参照）あらゆる形状記憶材料が適用可能である。
【００２８】
また、形状記憶材料としてそれぞれ形状回復温度の異なる形状記憶合金を使用する場合において、各締結部にフェライトやシリカなど電磁波を吸収し加熱を促進する効果をもつ物質を含有させる、又は当該物質が含まれる塗料を塗布するなどの方法により各締結部が形状回復温度に達するまでに要する時間を調整していても良い。
【００２９】
電子タグの形状記憶材料の形状回復温度に関する情報としては、締結部品として又は締結部に用いられるの形状記憶材料の種類、形状回復温度、又は形状回復温度に至るまでの時間、加熱時間等の加熱条件も含まれる。
【００３０】
易解体製品の解体工程では、まず、電子タグの情報を読取装置で読み取る。
【００３１】
そして、易解体製品の解体を加熱によって行う場合は、電子タグが取り付けられたそれら易解体製品を加熱処理が可能な加熱装置内に入れ、読取装置で読み取った情報に基づいて加熱装置の易解体製品を加熱する。例えば、温度の違いによって形状回復が温度によって異なる場合は、それぞれの加熱温度で指定の１又は複数の部品が解体されるので、その温度ごとに部品を回収すればよく、それによって特定の部品が分別回収される。
【００３２】
更に、電子タグに記録する情報として易解体製品を解体する装置の設置に関する情報、易解体製品を装置内で保持するための情報、及び締結が解除される順番に関する情報等を加えることによって、易解体製品の解体・部品の分別回収の自動化が可能になる。
【００３３】
以下、易解体製品が加熱によって形状回復する場合であって、自動化された解体システムによる易解体製品の解体工程について説明する。
【００３４】
易解体製品の解体工程では、まず、電子タグの情報を読み取る読取装置により、易解体製品にとりつけられた電子タグに書き込まれた情報が読み取られる。
【００３５】
そして、易解体製品はベルトコンベア等の搬送装置によって、易解体製品を加熱するための加熱装置の近傍まで搬送される。なお、電子タグに易解体製品を解体する装置の設置に関する情報が書き込まれている場合には、読取装置と搬送装置を連結することによって自動的に行うことができる。
【００３６】
易解体製品の解体工程の制御は、制御装置によって行うことができる。制御装置は、読取装置と接続されて、読取装置が読み取った電子タグに書き込まれた情報をもとに、易解体製品の保持、加熱の温度、時間、昇温速度等の加熱制御及び部品回収の制御を行う。なお、その接続は、方法を問わず有線でも無線でもよい。
【００３７】
加熱装置の近傍まで搬送された易解体製品は、例えば、易解体製品を保持するためのフック等を具備する易解体製品を保持する易解体製品保持装置により、加熱装置の内部で宙吊りになって保持された状態で加熱装置に収められる。また、製品保持装置は、易解体製品における部品の配置等の関係を考慮して、モーター等の駆動装置を具備し、易解体製品を保持しながら易解体製品を回転させたりする機能を持たせることにより解体作業がより効率的に行える場合も多い。このための電子タグに書き込まれる情報は、易解体製品の状況に合わせて、製品保持装置が駆動できるように電子タグに情報を書き込まれる。
【００３８】
解体システムは、加熱によって締結が解除された各部品を材質ごとに分別回収するための部品回収装置を備える。部品回収装置の形態としては、いくつかの部分に区切られ、それぞれの部分に部品回収コンテナが備え付けられた観覧車型のものを例示することができる。
【００３９】
加熱装置内に易解体製品が装着されたら、易解体製品に対して加熱が開始される。加熱は、まず、易解体製品の電子タグの情報が指定した最初の１または複数の部品が分離される加熱条件で行われる。部品回収装置は、分離されるその最初の１または複数の部品を回収するために設けられた部分によって、その部品が回収されるよう設定される。
【００４０】
その部品の回収が終了したら、易解体製品は次の１または複数の部品が分離される条件に加熱される。部品回収装置は、分離される次の１または複数の部品を回収するために設けられた部分によって、その部品が回収されるよう設定される。
【００４１】
この操作は、設定された回数繰り返され、易解体製品の分離・回収は、部品の材質ごと、部品の種類ごと等、任意の種類に分けて一貫して無人（自動）で行われる。
【００４２】
以上説明したように、本発明によれば部品は分別して回収されているので、材料のリサイクル及び部品のリユースにすみやかに提供することが可能である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４４】
＜実施形態１＞
図１に示す易解体製品であるロボット１０１は、頭１０２、胴体１０３、腰１０４、腕１０５、手１０６、脚１０７、足１０８の７種類の部品から構成されている。
【００４５】
各部品は図２に示す条件で締結が解除されるような形状記憶合金製の締結部Ｊにより接合されている。また、図２に示す情報が書き込まれた電子タグ１０９がロボット１０１の頭１０２に取り付けられている。
【００４６】
ロボット１０１は、図３に示す解体システムによって解体される。この解体システムはロボット１０１にとりつけられた電子タグ１０９の情報を読み取る読取装置１１０と、ロボット１０１を搬送するベルトコンベア１１１と、加熱装置１１２と、ロボット１０１を保持して加熱装置１１２内部まで運搬し、かつ加熱装置１１２内でロボット１０１を保持することができる製品保持装置１１３と、締結が解除された各部品を材質ごとに分別回収することができる観覧車型の分別回収装置１１４と、読取装置１１０で読み取った情報をもとに加熱装置１１２と部品回収装置１１４を制御する制御装置１１５から構成されている。
【００４７】
読取装置１１０により電子タグ１０９に書き込まれた情報を読み取られたロボット１０１は、ベルトコンベア１１１により加熱装置１１２の近傍まで搬送され、製品保持装置１１３により保持された状態で加熱装置１１２の内部に入れられる。ロボット１０１の保持は、図２の情報が示すように頭１０２を上にして頭１０２を保持して行われる。
【００４８】
該読取装置１１０が読み取った図２に示す電子タグ１０９に書き込まれた情報をもとに、制御装置１１２により加熱装置５内の温度は１００℃まで加熱され、加熱時間のカウントが開始される。
【００４９】
図４はロボット１０１が加熱によって解体される様子を示している。
【００５０】
まず、解体順序１として手１０６及び足１０８が解体・分離されるため、銅回収コンテナが加熱装置の真下に来るように分別回収装置１１４が回転する。加熱開始３０秒経過後、手１０６と腕１０５及び足１０８と脚１０７の締結が解除され、手１０６、足１０８は分別回収装置１１４の銅回収コンテナの中に落下する。
【００５１】
次に、解体順序２では、腕１０５及び脚１０７が解体・分離されるため鉄回収コンテナが加熱装置１１２の真中に来るように分別回収装置１１４が回転する。加熱開始６０秒経過後、脚１０７と腰１０４及び腕１０５と胴体１０３の締結が解除され、脚１０７及び腕１０５は分別回収装置１１４の鉄回収コンテナの中に落下する。
【００５２】
以後、同様に解体順序３では、ステンレス回収コンテナが加熱装置１１２の真中に来るように分別回収装置１１４が回転する。加熱開始９０秒経過後、腰１０４は分別回収装置１１４のステンレス回収コンテナの中に落下する。
【００５３】
そして同様の操作で、解体順序４では、鉄回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４が回転する。加熱開始１２０過後、胴体１０３は、鉄回収コンテナの中に落下する。
【００５４】
最後に解体順序５では、アルミニウム回収コンテナが加熱装置１１２の真下に来るように分別回収装置１１４が回転した後、ロボット１０１の保持を解除すると頭１０２が回収される。
【００５５】
以上、ロボット１０１の各部品が、図２に示す電子タグ１０９に書き込まれた解体順序通りに締結解除・分離され、材質ごとに分別されて回収される。
【００５６】
＜実施形態２＞
図５に示す易解体製品であるロボット２０１は主に頭２０２、胴体２０３、腰２０４、腕２０５ａ、２０５ｂ、手２０６、脚２０７ａ、２０７ｂ、足２０８の７種類の部品から構成されている。
【００５７】
各部品は図６に示す条件で締結が解除されるような形状記憶合金製の締結部Ｊ又は締結部品Ｋ、Ｌにより接合されている。ここで、腕２０５ａ、２０５ｂと胴体２０３、脚２０７ａ、２０７ｂと腰２０４はそれぞれ独立した形状記憶合金製の締結部品Ｋ及びＬで接合されている。
【００５８】
また、図６に示す情報が書き込まれた電子タグ２０９がロボット２０１の頭２０２に取り付けられている。
【００５９】
ロボット２０１は、図７に示す解体システムによって解体される。この解体システムは易解体製品にとりつけられた電子タグ２０９の情報を読み取る読取装置２１０と、ロボット２０１を搬送するベルトコンベア２１１と、加熱装置２１２と、ベルトコンベア２１１で加熱装置近くまでロボット２０１が搬送された後に加熱装置２１２内部まで運搬し、ロボット２０１を保持してかつ加熱装置２１２内でロボット２０１を保持しつつ回転させることができる製品保持装置２１３と、締結が解除された各部品を材質ごとに分別回収することができる観覧車型の分別回収装置２１４と、読取装置１１で読み取った情報をもとに加熱装置２１２と部品回収装置２１４を制御する制御装置２１５とから構成されている。
【００６０】
なお、製品保持装置２１３は図８に示すように、回転用のモーター２１６とロボット２０１を保持する電磁チャック２１７が組み合わされた構造となっている。
【００６１】
読取装置２１０により電子タグ２０９に書き込まれた情報を読み取られたロボット２０１は、ベルトコンベア２１１により加熱装置２１２の近傍まで搬送され、製品保持装置２１３により保持された状態で加熱装置２１２の内部に入れられる。ロボット２０１の保持は、図６の情報が示すように頭２０２を上にして背中の部分を保持して行われる。
【００６２】
読取装置２１０が読み取った図６に示す電子タグ２０９に書き込まれた情報をもとに、制御装置２１５により加熱装置２１２内は１００℃まで加熱され、加熱時間のカウントが開始される。
【００６３】
図９はロボット２０１が加熱によって解体される様子を示している。
【００６４】
まず解体順序１として手２０６及び足２０８が解体・分離されるため、銅回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４が回転する。加熱開始６０秒経過後、図９の解体順序１に示すように手２０６と腕２０５ａ、２０５ｂ及び足２０８と脚２０７ａ、２０７ｂの締結が解除され、手２０６、足２０８は分別回収装置２１４の銅回収コンテナの中に落下する。
【００６５】
次に、解体順序２として腕２０５ａ、２０５ｂ及び脚２０７ａ、２０７ｂが解体・分離されるため鉄回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４が回転する。ここで、それぞれ腕２０５ａ、２０５ｂ及び脚２０７ａ、２０７ｂを接合している独立した形状記憶合金製の締結部品Ｋ及びＬを取り外すためにロボット２０１を初期の保持状態から加熱装置２１２に向かって右方向に９０°回転させる。この状態を保持したまま加熱開始９０秒経過すると、腕２０５ａ、２０５ｂと胴体２０３及び脚２０７ａ、２０７ｂと腰２０４の締結が解除され、まず左腕２０５ａ及び左脚２０７ａが鉄回収コンテナの中に落下する。
【００６６】
解体順序３では、ロボット２０１を前述の保持状態から加熱装置１３に向かって左方向に１８０°回転させると右腕２０５ｂ、右脚２０７ｂが鉄回収コンテナの中に落下する。そして、ステンレス回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４を回転させた後、ロボット２０１を右方向に９０°回転させると腰２０４が回収される。
【００６７】
そして同様の操作で、解体順序４では、アルミニウム回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４を回転させた後、ロボット２０１を右方向に９０°回転させると頭２０２が回収される。
【００６８】
最後に解体順序５では、鉄回収コンテナが加熱装置２１２の真下に来るように分別回収装置２１４を回転させた後、ロボット２０１の保持を解除すると胴体２０３が回収される。
【００６９】
以上、ロボット２０１の各部品が、図６に示す電子タグ２０９に書き込まれた解体順序通りに締結解除・分離され、材質ごとに分別されて回収される。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の易解体製品及び解体システム並びに解体方法によると、本発明の易解体製品は容易に解体され、部品の分離及び部品の分別回収までを一貫して自動で行うことを可能にする。従って、易解体製品の廃棄、回収、及び材料（部品）のリサイクル・リユースの効率が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の易解体製品を示す図である。
【図２】実施形態１の易解体製品を図３に示す解体システムで解体するために必要な情報を示す図である。
【図３】実施形態１の易解体製品の解体システムを示す図である。
【図４】実施形態１の易解体製品を図３に示す解体システムにより解体している状態を示す図である。
【図５】実施形態２の易解体製品を示す図である。
【図６】実施形態２の易解体製品を図７に示す解体システムで解体するために必要な情報を示す図である。
【図７】実施形態２の易解体製品の解体システムを示す図である。
【図８】実施形態２の製品保持装置を示す図である。
【図９】実施形態２の易解体製品を図７に示す解体システムにより解体している状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１、２０１  ロボット
１０２、２０２  頭
１０３、２０３  胴体
１０４、２０４、腰
１０５、２０５ａ、２０５ｂ  腕
１０６、２０６  手
１０７、２０７ａ、２０７ｂ  脚
１０８、２０８  足
１０９、２０９  電子タグ
Ｊ  締結部
Ｋ、Ｌ  締結部品
１１０、２１０  読取装置
１１１、２１１  ベルトコンベア
１１２、２１２  加熱装置
１１３、２１３  製品保持装置
１１４、２１４  分別回収装置
１１５、２１５  制御装置
２１６  モーター
２１７  電磁チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004271992.tif 000008
【図７】
2004271992.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004271992.tif 000011