(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビ製品を解体してブラウン管を取り出す解体作業に必要な解体作業データを、当該テレビ製品の特定を可能とするキーデータおよびテレビ製品の外観から得られる情報と共に解体作業用データベースに蓄積し、テレビ製品の解体を行うテレビ製品解体支援方法において、
当該解体しようとするテレビ製品のキーデータを入力して上記解体作業用データベースを検索し、対応する解体作業データがない場合に、
当該テレビ製品の外観から得られる情報として当該テレビ画面の４辺の位置を入力し、上記解体作業用データベースにすでに蓄積されているデータから求められる４辺の位置とブラウン管をキャビネットに固定しているネジの位置との関係式を用いて解体作業データとしてネジの位置を推定することを特徴とする製品解体支援方法。
【請求項２】
解体作業データによって解体作業を実施した結果得られた情報により解体作業用データベースの追加または修正を行うことを特徴とする請求項１に記載の製品解体支援方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業製品を適正に分解・処理すると共に、可能な構成部品については再資源化を行なう際の、製品解体支援方法、製品解体支援システムおよび製品解体支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品は、木、紙等の天然素材の他、金属、プラスチック、セラミックス、ガラス、半導体等の種々の材料により構成されている。このような工業製品を廃棄する場合、従来は、処分場において単に廃棄・埋立されることが行なわれている。しかし、廃棄する場所や埋め立て地等には限界があり、その処分方法は近年大きな社会問題となって来ている。
一方、資源の有効利用を考えると、使用できる材料を可能な限り再利用したいという考え方もある。さらに環境保護の観点から、単純な廃棄・埋立や焼却をできるだけ少なくしたいという要請もある。
【０００３】
そこで、工業製品を廃棄する場合、それを回収して解体し、資源として再利用できるものを回収し、再利用できないものは、最適な処分方法により処分して、可能な限り廃棄物の量を減少させると共に、環境保全に必要な対策を行なった後、最終的な廃棄を行なうようにすることが望まれている。
【０００４】
そのようなシステムの試みとして、文献（日経メカニカル1996年10月28日号(No.492)の50〜59ページ）に紹介された「廃テレビ解体ライン」がある。
このラインは、従来はそのまま埋立てられていた廃テレビからブラウン管を取り出すものであり、取り出されたブラウン管はパネルと鉛ガラス製のファンネルに分割され、それぞれガラス材料として再利用される。
【０００５】
このラインのブラウン管取り外しまでの工程を説明する。
まず、作業者がパレット上の枠線に合わせてテレビを載せ、コンベアに流す。別の作業者が流れてきたテレビの形状を入力する。入力する項目はテレビ本体の高さ、幅と画面のサイズ、その他記事には記述されていないが、次の工程から考えて画面の位置も入力されていると考えられる。ＣＣＤカメラでテレビの上面と正面の画像を取り込み、作業者が画面上のポインタをトラックボールで動かして入力する。
次の工程では、前工程で入力されたテレビの形状データを利用して、ロボットアームに搭載されたカッターでキャビネットの側面と上面、前面を切断した後、キャビネット後部を別のロボットアームで引きはがし、ブラウン管の後部を露出させる。
次の工程では、作業者が露出したブラウン管から偏向ヨークと電子銃を取り去った後、ブラウン管本体をキャビネット前部に取り付けているネジを外してブラウン管を取り外す。
【０００６】
従来技術の同様のシステムとして、特開平6-168253号公報に記載された「製品解体管理方法およびシステム」では、製品について、その解体手順を示す情報を含む解体情報を、製品を特定するデータと共に蓄積し、製品の解体にあたっては製品を特定するデータをキーとして、蓄積されている解体情報から当該解体しようとする製品の解体情報を取り出して、解体作業に利用したり解体作業が適切に行なわれているか否かを確認するのに利用したりする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
廃テレビの解体作業において、ブラウン管本体をキャビネット前部に取り付けているネジを外してブラウン管を取り外す作業は、長年使用されてきたテレビの内部は非常に埃っぽいので、作業者に頼らずロボットにやらせたい作業であるが、前記「廃テレビ解体ライン」においては作業者に頼っている。この作業をロボットで実行するにはネジの位置をあらかじめ知る必要がある。前記「廃テレビ解体ライン」の最初の工程ではキャビネットをロボットで切断するために廃テレビの外形を計測しているが、ブラウン管をキャビネット前部に取り付けているネジはキャビネット内部にあるため、その位置を計測することはできない。キャビネット後部を引きはがした後、ネジの位置を計測する工程を設ければ、ロボットによるネジ外しとブラウン管取り出しが可能になるが、そのためには計測スペースと計測設備のコストがかかるという問題がある。
【０００８】
このように、製品の解体作業においては、その外観からは直接観測できない内部の情報が、解体作業着手前になんらかの方法、手段で得られれば、効率の良い、適切な解体作業を実施できるということがしばしばある。
【０００９】
その解決の一手段として、前記特開平6-168253号公報に記載された「製品解体管理方法およびシステム」では、製品について、その解体手順を示す情報を含む解体情報を、製品を特定するデータと共に蓄積し、製品の解体にあたっては製品を特定するデータをキーとして、蓄積されている解体情報から当該解体しようとする製品の解体情報を取り出して、解体作業に利用したり解体作業が適切に行なわれているか否かを確認するのに利用したりする。
例えば、廃テレビのブラウン管外しの場合、テレビの型名に対応してブラウン管取付ネジの位置をデータベースに保持していれば、廃テレビが解体ラインに投入された時点で、型名を読取って入力することにより、解体着手前にブラウン管取付ネジの位置を得ることができる。
【００１０】
しかし、現実に廃テレビの解体ラインに投入されるテレビは、過去30年ほどもの間に世界の各社で生産されたものであり、型名にして数千ないし数万の数になる。その全ての型名に対して解体作業用のデータを用意しデータベースとして蓄積することはほとんど不可能である。
したがって、型名を入力しても「その製品はデータベースに登録されていません」というエラーが発生することが多いという問題がある。
【００１１】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、限られた製品の解体情報データベースをもとに、データベースに登録されていない製品の解体情報を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる製品解体支援方法は、テレビ製品を解体してブラウン管を取り出す解体作業に必要な解体作業データを、当該テレビ製品の特定を可能とするキーデータおよびテレビ製品の外観から得られる情報と共に解体作業用データベースに蓄積し、テレビ製品の解体を行う製品解体支援方法において、
当該解体しようとするテレビ製品のキーデータを入力して上記解体作業用データベースを検索し、対応する解体作業データがない場合に、
当該テレビ製品の外観から得られる情報として当該テレビ画面の４辺の位置を入力し、上記解体作業用データベースにすでに蓄積されているデータから求められる４辺の位置とブラウン管をキャビネットに固定しているネジの位置との関係式を用いて解体作業データとしてネジの位置を推定するものである。
【００１３】
さらに、解体作業データによって解体作業を実施した結果得られた情報により上記解体作業用データベースの追加または修正を行うものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の一実施の形態を図について説明する。
図１は本発明の実施の形態１による製品解体支援方法およびシステムを説明する図であり、図において、１０は解体作業用データのデータベース、２０は解体支援の処理フローを示している。また、図２は解体作業用データベース１０のデータの持ち方の一例を示したもので、製品の特定を可能とするキーデータとして型名と外観パラメータと解体作業データをセットにして、複数の製品のデータが蓄積されている。
なお、解体の対象となる製品としては例えば家電品や自動車等が挙げられ、これらの製品から有害物や有価物、例えば電池、プリント基板、バッテリー、セルモータ、金メッキや銅を含む部分、テレビのブラウン管等を取り出す。
【００１５】
次に動作について説明する。図１の解体支援の処理フロー２０に示すように、まず解体対象製品として例えば廃家電品が解体ラインに投入される（ＳＴ２０１）と、作業者は製品のラベルについている型名を読み取り、製品の特定を可能とするキーデータとしてシステムに入力する（ＳＴ２０２）。システムは入力された型名をキーにしてデータベース１０にアクセスし（ＳＴ２０３）、その型名で登録されたデータがあれば、その解体作業データを取り出す（ＳＴ２０４）。例えば、図２に例示するように、ａｂｃという型名に対してｘｙｚという解体作業データを取り出す。
データベース１０にその型名で登録されたデータが無い場合、システムは作業者に外観情報を入力するように要求し、作業者は外観情報を入力する（ＳＴ２０５）。外観情報とは例えば、高さ、幅、奥行き、スイッチの位置、キャビネットが木製か、プラスチック製か、金属製か、等、解体着手前に外観から計測ないし判断可能な情報を言う。
システムは、外観情報として得られた外観パラメータから、解体作業用データベース１０に基づいて解体作業データを推定する（ＳＴ２０６）。例えば、外観情報として得られた外観パラメータが類似している１個以上の製品をデータベース１０から抽出し、それらの製品の解体作業データの平均値を採用する。
最後に、システムは解体作業データを出力する（ＳＴ２０７）。
【００１６】
廃棄製品の場合、長期の使用によって型名がかすれたり、退色していて読めないことがある。また、型名のラベルが剥がれて無くなったりしている場合もある。そのような場合には登録データが無い場合として処理すればよい。すなわち、図１において、外観情報を入力し（ＳＴ２０５）、外観情報として得られた外観パラメータから、解体作業用データベース１０に基づいて解体作業データを推定し（ＳＴ２０６）、出力する（ＳＴ２０７）。
【００１７】
このような解体支援の処理は製品解体支援プログラムにより実現され、該プログラムは例えばフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して提供される。
【００１８】
なお、前述の外観パラメータが類似している製品をデータベースから捜しだす場合の類似度は、製品により、また推定すべき解体作業データによって異なるものである。一般に解体作業データは複数の項目からなり、各項目によって類似度を判定すべき外観パラメータの項目とその組合せも異なったものとなる。
【００１９】
なお、外観情報としては、上記に述べたもの以外に、製造年、メーカ名などがある。
なお、上記説明では、作業者が型名を入力するように説明したが光学文字読取装置を用いてもよい。またバーコードがついている製品であればバーコード読取装置を利用してもよい。
また、型名の代わりに製品の区別を可能とする何らかのキーデータを入力してもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２による製品解体支援方法およびシステムを説明する図である。図において、３０は解体作業用データベース１０に基づいて作成された解体作業データ推論用情報である。
本実施の形態においては、解体作業データ推定のステップで、直接解体作業用データベース１０にアクセスせずに、解体作業データ推論用情報３０にアクセスして、解体作業データを推定する。
【００２１】
実施の形態１の場合と同様に、システムは、まず型名をキーにしてデータを捜しに行くので解体作業用データベース１０は型名によって検索しやすいように構成しておくのが便利である。しかし、外観パラメータの類似度が高いデータを捜しに行く場合にも同じデータ構造が適しているとは限らない。例えば、外観パラメータのある項目でソートしておくと類似度による検索が早くなるということが考えられる。したがって、本実施の形態のように、解体作業用データベース１０をもとに、あらかじめ解体作業データ推論用情報３０を作成しておき、その情報を用いて解体作業データを推定すると、処理が高速化できる。
【００２２】
また、実施の形態１では、外観パラメータの類似度から採用する解体作業データを決める例を述べたが、解体作業用データベース１０に登録されたデータを用いて、回帰分析などにより外観パラメータと解体作業データの関係を示す近似式を求め、型名のわからない製品に対して外観パラメータからこの近似式を用いて解体作業データを計算する方法もある。このような場合にはあらかじめ近似式をもとめて解体作業データ推論用情報３０にそれを格納しておくと、毎回近似式を求めるより効率が良い。
【００２３】
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３による製品解体支援方法およびシステムを説明する図であり、図において、４０は実際に解体作業を実施する装置またはラインである。
解体作業を実施する装置またはライン４０は、システムが出力する解体作業データによって解体作業を実施するが、型名が登録されていない製品だった場合、推定による解体作業データを用いるので必ずしも正確でなく、解体作業途中で行き詰まって作業者による解体作業データの修正が必要になる場合がある。そのような場合には修正解体作業データを保持しておき、解体作業の終了後、型名と外観パラメータと修正解体作業データをセットで、解体作業用データベースに追加する。推定による解体作業データを用いて解体作業が成功した場合も、その型名についてはデータが登録されていないので同様に解体作業用データベース１０に追加する。
【００２４】
また、型名が登録されている製品であっても、その解体作業データによって解体作業を実施した結果、データが誤っていたために解体作業途中で行き詰まって作業者による解体作業データの修正が必要になる場合がある。そのような場合には修正解体作業データを保持しておき、解体作業の終了後データベース１０の解体作業データを修正する処置を行なう。
【００２５】
このように、解体作業を実施した結果を解体作業用データベース１０にフィードバックすることにより、このデータベース１０は次第に充実した、正確なものになり、より正しい解体作業データを出力できるようになる。
【００２６】
なお、実施の形態２で示した、解体作業データ推論用情報３０は、上記のように解体作業用データベース１０にフィードバックがある場合は、毎回計算しなおすか、あるいは一定時間毎または一定期間毎に計算しなおすことによって、やはりより充実した、正確なものになり、より正しい解体作業データを出力できるようになる。
【００２７】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４としてテレビを解体してブラウン管を取り出す解体支援において外観情報から解体作業データを推定する方法の一例を説明する。図５において、５０はテレビの本体、５１は画面、６０はブラウン管をテレビのキャビネットに固定しているネジの位置を示している。
本実施の形態で目的としている解体作業データは、ブラウン管をテレビのキャビネットに固定している４個所のネジの位置60-1〜4であるが、その位置はテレビの外観からは観測できない。そこで、テレビの左下角を原点として、テレビ画面の４辺の位置(図上、x1, y1, x2, y2 で示す)を外観情報として入力する。４辺の位置は前述の文献(日経メカニカル1996年10月28日号)に述べられているように、ＣＣＤカメラでテレビの正面の画像を取り込み、作業者が画面上のポインタをトラックボールで動かしてして入力してもよいし、画像処理装置などを用いて自動計測してもよい。
【００２８】
画面の中心座標(Xc, Yc)は
(Xc, Yc) = ((x1+x2)/2, (y1+y2)/2)
により求まる。
一方、ネジの位置60-1の座標を(Xn1, Yn1)として、解体作業用データベースにすでに登録されている既知のテレビの外観パラメータと解体作業データから画面位置とネジ位置の関係すなわち(x2 - Xc) と (Xn1 - Xc)の関係をプロットしてみると、例えば図６のようになり、その関係はほぼ
(Xn1 - Xc) = a(x2 - Xc) + b
の直線の式で近似できることがわかる。ここでa,bは図６の直線を表す係数である。  したがって、未知のテレビに対して、x2とXcが分かれば
Xn1 =  a(x2 - Xc) + b + Xc
で Xn1 を推定することができる。同様にしてYn1も推定することができる。その他のネジの位置は画面中心(Xc, Yc)を通るx軸あるいはy軸に対して互いに対称な位置にあるので、(Xc, Yc)と(Xn1, Yn1)からその推定値を容易に求めることができる。
なお、上記係数a,bは既知のテレビの外観パラメータと解体作業データから外観情報に応じて複数組求めておき、それらの中から類似した外観情報を有する係数a,bの組を選択することにより、ネジの位置を精度良く推定することができる。具体的には例えば、テレビ画面の４辺の位置の情報から従来タイプかワイドタイプかを判定し、それぞれのタイプに応じた係数a,bの組を選択する。また、他の外観情報例えばキャビネットの材質（プラスチック製か木製か金属製か）や奥行き寸法やスイッチの位置やチャンネルの形式等から製造年代を推定し、その年代に応じた係数a,bの組を選択する。
なお、上記実施の形態では、テレビ画面の４辺の位置から画面の中心位置を求め、これを用いてネジの位置を推定する場合について説明したが、中心位置は必ずしも求めなくてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、テレビ製品を解体してブラウン管を取り出す解体作業に必要な解体作業データを、当該テレビ製品の特定を可能とするキーデータおよびテレビ製品の外観から得られる情報と共に解体作業用データベースに蓄積し、テレビ製品の解体を行うテレビ製品解体支援方法において、
当該解体しようとするテレビ製品のキーデータを入力して上記解体作業用データベースを検索し、対応する解体作業データがない場合に、
当該テレビ製品の外観から得られる情報として当該テレビ画面の４辺の位置を入力し、上記解体作業用データベースにすでに蓄積されているデータから求められる４辺の位置とブラウン管をキャビネットに固定しているネジの位置との関係式を用いて解体作業データとしてネジの位置を推定するので、製品の特定を可能とするキーデータが不明である場合や解体作業用データベースにキーデータに対応する解体作業データがない場合にもブラウン管の取り外し作業をロボットにさせることが可能となる効果がある。
【００３０】
また、解体作業データによって解体作業を実施した結果得られた情報により上記解体作業用データベースの追加または修正を行うので、解体作業用データベースは次第に充実した正確なものになり、より正しい解体作業データを出力できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による製品解体支援方法およびシステムを説明する図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係わり解体作業用データベースの一例を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態２による製品解体支援方法およびシステムを説明する図である。
【図４】  本発明の実施の形態３による製品解体支援方法およびシステムを説明する図である。
【図５】  本発明の実施の形態４による製品解体支援方法およびシステムを説明する図である。
【図６】  本発明の実施の形態４に係わり画面位置とネジ位置の関係をプロットして関係式を求める説明図である。
【符号の説明】
１０  解体作業用データベース、  ２０  解体支援の処理フロー、  ３０  解体作業データ推論用情報、  ５０  テレビ本体、  ５１  画面、  ６０  ブラウン管固定ネジ位置。
【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】
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