JP2012115785A - Sorting system of waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄物の選別システムに関する。特に、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を含む廃棄物を選別するシステムに関する。 The present invention relates to a waste sorting system. In particular, it relates to a system for sorting waste including flat panel displays (eg, liquid crystal displays).
近年、ゴミ処理場の設置限界、ごみ処理場による自然破壊および資源の有効活用の観点から、リサイクル可能な資源については収集された廃棄物中から再利用可能な素材を選別することが求められている（例えば、特許文献１、２）。さらに、必要であれば、再利用可能な素材に新しい材料を混合した素材を利用し、製品に再加工する機運が高まっている。また、行政においても、資源の再利用だけでなく深刻になっているごみ処理問題にも有効な手段であることから再利用可能な素材の選別を奨励し、これを助成している場合もある。 In recent years, it has been required to select reusable materials from the collected waste for recyclable resources from the viewpoints of waste disposal sites, natural destruction by waste disposal sites, and effective use of resources. (For example, Patent Documents 1 and 2). Furthermore, if necessary, there is a growing momentum for reworking products by using new materials mixed with reusable materials. The government also encourages and subsidizes the selection of reusable materials because it is an effective means not only for resource reuse but also for serious waste disposal problems. .
再利用可能な資源としては、経済性、再利用の容易さ等から、金属類、ガラス類、プラスチック類などが挙げられる。多種の廃棄物中から再資源可能な資源を選別する手段は、人手に頼った人海戦術で行われている。しかしながら、作業の性格上どうしても作業環境が悪くなる傾向があり、健康上好ましくないことが多い。また、単純作業であることから選別誤りが避けがたく、それゆえに、選別された該素材を再利用して製作された製品の品質低下などの不具合が生じる欠点があった。 Examples of reusable resources include metals, glasses, plastics and the like from the viewpoint of economy and ease of reuse. The means for selecting recyclable resources from various types of waste is performed by human naval tactics that rely on human hands. However, the working environment tends to deteriorate due to the nature of the work, which is often undesirable for health. In addition, since it is a simple operation, it is difficult to avoid a selection error. Therefore, there is a drawback that a defect such as a reduction in quality of a product manufactured by reusing the selected material is caused.
一方、そのような欠点を解決するために、高度に自動化された無人の自動選別装置も提案され始めている。しかしながら、そのような装置は大型となるばかりでなく、莫大な設備費用を要する。そして、その割には選別速度および選別精度は十分でなく、効果対費用を考慮すると経済的に引き合わないことが多い。また、どこの施設でも安易に導入できるものではない。さらには、不十分な検討で導入してしまうと、装置が稼働した段階で、その性能が十分でないことがわかり、すでに投入した膨大な費用が回収できない場合もある。 On the other hand, in order to solve such a drawback, a highly automated unattended automatic sorting apparatus has begun to be proposed. However, such an apparatus is not only large, but also requires enormous equipment costs. For that reason, the sorting speed and the sorting accuracy are not sufficient, and in many cases, they are not economically paid considering the effect versus cost. Moreover, it cannot be easily introduced at any facility. Furthermore, if it is introduced by insufficient examination, it will be understood that the performance is not sufficient at the stage of operation of the apparatus, and there is a case where a huge amount of money already invested cannot be recovered.
今日、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を含む廃棄物を回収して、そこから、リサイクル可能な資源を選別・収集することが求められている。ここで、上述したように、その選抜・収集において、人手に頼った人海戦術を行おうとすれば、健康上の問題、選別誤りの問題などが生じる。一方で、高度に自動化された無人の自動選別装置で処理しようとした場合、費用対効果が十分でないことがある。 Today, there is a need to collect waste, including flat panel displays (eg, liquid crystal displays), and to sort and collect recyclable resources therefrom. Here, as described above, in the selection / collection, if a human naval tactic that relies on humans is performed, a health problem, a problem of selection error, and the like occur. On the other hand, when trying to process with a highly automated unattended automatic sorting device, cost effectiveness may not be sufficient.
本願発明者は、上述の問題を鋭意検討した結果、次のような知見を得た。液晶ディスプレイの生産ラインにおいて、不良品としての液晶ディスプレイ又はその構成部材の廃棄物あるいは不要物が大量に出る。その廃棄物・不要物の選別処理を、操作者が監視モニターを見ながら実行する。具体的には、操作者は、監視モニターを見ながら、生産ラインコンベア上を流れる廃棄物・不要物を認識し、次いで、選別したい廃棄物・不要物をロボットによってコンベア上から排除する。廃棄物の選別は、操作者がタブレットを操作しながら監視モニターを指示し、そこで廃棄物の種類を指定して、ロボットによって廃棄物を掴んで所定の領域に収集することによって行う。操作者は、生産ラインコンベア上を流れてくる廃棄物を見て、その瞬間に、廃棄物の種類を判断する必要がある。 The inventor of the present application has earnestly studied the above-mentioned problems, and as a result, obtained the following knowledge. In the liquid crystal display production line, a large amount of waste or unnecessary waste of liquid crystal display or its constituent members as defective products appears. The operator performs the waste / unnecessary waste sorting process while looking at the monitor. Specifically, the operator recognizes the waste / unnecessary material flowing on the production line conveyor while watching the monitoring monitor, and then removes the waste / unnecessary item to be selected from the conveyor by the robot. The sorting of the waste is performed by the operator instructing the monitor while operating the tablet, specifying the kind of waste there, and grasping the waste by the robot and collecting it in a predetermined area. The operator needs to look at the waste flowing on the production line conveyor and determine the type of waste at that moment.
しかしながら、この選別は単純作業ということもあり、一定のミスが生じることがあるとともに、物体が重なって流れてくると、廃棄物の種類を特定できない場合もあった。さらには、コンベア上を順次流れてくる廃棄物には、時間的な連続性があるため、一人の操作者の作業量には限界があり、想定している以上に、選別の効率を向上させることは難しかった。 However, this sorting may be a simple operation, and certain mistakes may occur. In addition, if the objects flow in overlapping, the type of waste may not be specified. Furthermore, because the waste that flows sequentially on the conveyor has temporal continuity, there is a limit to the amount of work for one operator, which improves the efficiency of sorting beyond what is assumed. That was difficult.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を効率良く選別することができる選別システムおよび選別方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The main objective is to provide the selection system and the selection method which can select efficiently the waste containing a flat panel display.
本発明に係る選別システムは、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を選別する選別システムであり、前記フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を搬送するコンベアと、前記コンベア上の前記廃棄物を撮像する撮像素子と、前記撮像素子に接続された選別処理装置と、前記選別処理装置に接続され、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出すロボットアーム部とを備え、前記選別処理装置は、前記フラットパネルディスプレイの外郭および前記フラットパネルディスプレイを構成する部材の外郭を含む形状データを記憶する形状データ記憶部と、前記撮像素子が撮像した前記廃棄物の画像データを処理する画像データ処理部と、前記形状データ記憶部の形状データと、前記画像データ処理部の画像データとを対比する対比処理部と、前記対比処理部での対比結果に基づいて、前記ロボットアーム部を操作する操作部とを含んでいる。
ある好適な実施形態において、前記選別処理装置は、さらに、前記撮像素子が撮像した前記廃棄物の画像データを含む画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に表示された前記画像データにおける前記廃棄物を指定する入力装置とを備えている。
ある好適な実施形態において、前記選別処理装置における前記操作部は、前記入力装置によって指定された廃棄物を、前記ロボットアーム部で取り出すように操作する信号を受け取る。
ある好適な実施形態において、前記選別処理装置における前記画像データ処理部は、前記入力装置によって指定された前記廃棄物についての画像データを、前記形状データ記憶部の前記形状データとして前記形状データ記憶部に記憶する処理を実行する。
ある好適な実施形態において、前記ロボットアーム部は、前記コンベアに複数設置されており、前記複数のロボットアーム部のそれぞれは、前記廃棄物の種類に応じて、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出す。
ある好適な実施形態において、前記廃棄物における前記フラットパネルディスプレイは、少なくとも液晶表示装置を含み、前記液晶表示装置は、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を含んでおり、前記選別処理装置は、前記ガラス部材、前記金属部材、前記樹脂部材を選別する。
ある好適な実施形態において、前記廃棄物には、前記フラットパネルディスプレイとともに、一般廃棄物が含まれており、前記選別処理装置における前記形状データ記憶部には、前記一般廃棄物の外郭を含む形状データが記憶されている。
本発明の選別方法は、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を選別する選別方法であり、前記フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を搬送させる工程（ａ）と、前記搬送される前記廃棄物を撮像する工程（ｂ）と、前記撮像された廃棄物を、選別処理装置によって選別する工程（ｃ）とを含み、前記工程（ｃ）では、前記選別処理装置に格納された形状データと、前記工程（ｂ）で撮像された前記廃棄物の外郭とを対比することによって、前記廃棄物の種類を特定するステップを含む。
ある好適な実施形態では、さらに、前記工程（ｃ）において前記種類が特定された前記廃棄物を、ロボットアーム部によって前記コンベアから取り出す工程を実行する。
ある好適な実施形態において、前記ロボットアーム部は、複数設置されており、前記複数のロボットアーム部のそれぞれは、前記工程（ｃ）において特定された前記廃棄物の種類に応じて、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出す。
ある好適な実施形態において、前記廃棄物における前記フラットパネルディスプレイは、少なくとも液晶表示装置を含み、前記液晶表示装置は、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を含んでおり、前記工程（ｃ）において、前記液晶表示装置からなる前記廃棄物を、前記ガラス部材、前記金属部材、前記樹脂部材に選別する。
ある好適な実施形態において、前記廃棄物には、前記フラットパネルディスプレイとともに、一般廃棄物が含まれており、前記選別処理装置に格納された形状データには、前記一般廃棄物の外郭を含む形状データが含まれている。
The sorting system according to the present invention is a sorting system for sorting waste including a flat panel display, a conveyor for transporting the waste including the flat panel display, and an image sensor for imaging the waste on the conveyor. A sorting processor connected to the image sensor; and a robot arm unit that is connected to the sorting processor and takes out the waste on the conveyor. The sorting processor includes an outline of the flat panel display and A shape data storage unit that stores shape data including an outline of members constituting the flat panel display, an image data processing unit that processes image data of the waste imaged by the imaging device, and a shape data storage unit A comparison processing unit that compares the shape data with the image data of the image data processing unit; Based on the comparison result of the comparison processing unit, and an operation unit for operating the robot arm.
In a preferred embodiment, the sorting processing device further includes an image display device that displays an image including image data of the waste imaged by the imaging device, and the image data displayed on the image display device. And an input device for designating the waste.
In a preferred embodiment, the operation unit of the sorting processing apparatus receives a signal for operating the robot arm unit to take out the waste designated by the input device.
In a preferred embodiment, the image data processing unit in the sorting processing apparatus uses the shape data storage unit as image data of the waste designated by the input device as the shape data of the shape data storage unit. The process memorize | stored in is performed.
In a preferred embodiment, a plurality of the robot arm units are installed on the conveyor, and each of the plurality of robot arm units takes out the waste on the conveyor according to the type of the waste. .
In a preferred embodiment, the flat panel display in the waste includes at least a liquid crystal display device, the liquid crystal display device includes a glass member, a metal member, and a resin member, and the sorting device includes The glass member, the metal member, and the resin member are selected.
In a preferred embodiment, the waste includes general waste together with the flat panel display, and the shape data storage unit in the sorting apparatus includes a shape including an outline of the general waste. Data is stored.
The sorting method of the present invention is a sorting method for sorting waste including a flat panel display, the step (a) of transporting the waste including the flat panel display, and the step of imaging the transported waste. (B) and a step (c) of sorting the imaged waste by a sorting processing device. In the step (c), the shape data stored in the sorting processing device and the step (b) And identifying the type of the waste by comparing with the outline of the waste imaged in (1).
In a preferred embodiment, a step of taking out the waste whose type is specified in the step (c) from the conveyor by a robot arm unit is further executed.
In a preferred embodiment, a plurality of the robot arm units are installed, and each of the plurality of robot arm units is arranged on the conveyor according to the type of the waste specified in the step (c). Of the waste.
In a preferred embodiment, the flat panel display in the waste includes at least a liquid crystal display device, and the liquid crystal display device includes a glass member, a metal member, and a resin member, and in the step (c), The waste consisting of the liquid crystal display device is sorted into the glass member, the metal member, and the resin member.
In a preferred embodiment, the waste includes general waste together with the flat panel display, and the shape data stored in the sorting processor includes a shape including the outline of the general waste. Contains data.
本発明では、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を搬送するコンベア上の廃棄物を撮像する撮像素子と、撮像素子に接続された選別処理装置とを備えている。そして、選別処理装置は、形状データ記憶部の形状データと、画像データ処理部の画像データとを対比する対比処理部における対比結果に基づいて、ロボットアーム部を操作する操作部とを含んでいる。したがって、形状データ記憶部の形状データを利用しながらロボットアーム部によって廃棄物の選別を行うことができるので、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を効率良く選別することができる。 The present invention includes an image pickup device that picks up an image of waste on a conveyor that conveys waste including a flat panel display, and a sorting processing device connected to the image pickup device. The selection processing device includes an operation unit that operates the robot arm unit based on a comparison result in the comparison processing unit that compares the shape data in the shape data storage unit and the image data in the image data processing unit. . Therefore, since the waste can be sorted by the robot arm while using the shape data of the shape data storage unit, the waste including the flat panel display can be sorted efficiently.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図１は、本発明の実施形態に係る選別システム１００の構成を模式的に示す斜視図である。本実施形態の選別システム１００は、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物８０を選別するシステムである。具体的には、選別システム１００は、廃棄物８０を搬送するコンベア５０と、コンベア上の廃棄物８０を撮像する撮像素子１０と、撮像素子１０に接続された選別処理装置２０とを備えている。選別処理装置２０には、コンベア５０上の廃棄物８０を取り出すロボットアーム部６０が接続されている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a
本実施形態の構成において、撮像素子１０と選別処理装置２０とは、撮像素子１０からの信号またはデータが選別処理装置２０に伝送可能なように接続されている。したがって、撮像素子１０と選別処理装置２０とは、電気的に接続されている他、光配線によって接続されてもよいし、無線で接続されても、赤外線によって接続されていてもよい。また、選別処理装置２０とロボットアーム部６０とは、選別処理装置２０からの信号またはデータがロボットアーム部６０に伝送可能なように接続されている。したがって、選別処理装置２０とロボットアーム部６０とは、電気的に接続されている他、光配線によって接続されてもよいし、無線で接続されても、赤外線によって接続されていてもよい。
In the configuration of the present embodiment, the
本実施形態の撮像素子１０は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサから構成されている。撮像素子１０は、撮像部１１からコンベア５０上の廃棄物８０を撮像することができる（矢印１２参照）。撮像素子１０にて撮像された画像データは、選別処理装置２０に伝送される。この撮像素子１０から伝送された画像データによって、廃棄物８０のそれぞれの位置および外郭の情報を選別処理装置２０は受け取ることができる。
The
本実施形態の選別処理装置２０は、半導体集積回路を含むコンピュータから構成されている。図示した選別処理装置２０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）から構成されているが、ワークステーション、サーバ装置のようなコンピュータでもよい。あるいは、タッチパネルを主体としたスマートフォンのような携帯用コンピュータであっても構わない。
The sorting
本実施形態のコンベア５０は、複数のローラ５２が枠体５１に沿って配置されたローラーコンベアである。なお、コンベア５０は、廃棄物８０を搬送することができればよく、ローラーコンベアに限らず、ベルトコンベアでも他の搬送装置であっても構わない。コンベア５０の上には、廃棄物８０としてのフラットパネルディスプレイ（例えば、液晶表示装置）、または、その構成部品が配置されている。廃棄物８０は、コンベア５０の上流５５から下流５６に流れていく。コンベア５０の上流側の上方には撮像素子１０が配置されており、そこで、撮像素子１０は、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物８０を撮像する。
The
なお、フラットパネルディスプレイには、液晶表示装置（ＬＣＤ）の他、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬ装置（ＯＬＥＤ）などを挙げることができる。フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶表示装置）は、例えば、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を含んでおり、それらの部材は種類毎に、選別処理装置２０によって選別される。そして、選別処理装置２０で選別が行われた後、選別処理装置２０からの選別指示によって、ロボットアーム部６０（６０Ａ、６０Ｂ）が動作し、廃棄物８０を種類に応じてコンベア５０から取り出す。
Examples of the flat panel display include a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an organic EL device (OLED), and the like. A flat panel display (for example, a liquid crystal display device) includes, for example, a glass member, a metal member, and a resin member, and these members are sorted by the sorting
本実施形態の選別処理装置２０は、フラットパネルディスプレイの外郭およびフラットパネルディスプレイを構成する部材の外郭を含む形状データを記憶する形状データ記憶部を備えている。図２は、廃棄物８０としてのフラットパネルディスプレイ（ここでは、液晶表示装置）の外郭を示す形状データを表している。
The sorting
図２に示した液晶表示装置８０（正確には、液晶表示装置８０の形状データ）は、液晶パネル８２を構成するガラス部材８２と、液晶パネル８２の外縁領域に位置する金属部材（例えば、ベゼル、アーム）８４とを含んでいる。この例では、金属部材８４のアーム部の下に樹脂部材８６（台座部）が配置されている。本実施形態では、このような液晶表示装置８０を構成する各種部材の外郭を示す外形データ（８２、８４、８６）を、選別処理装置２０の形状データ記憶部に記憶させておく。
The liquid
図３は、液晶パネル８２を構成するガラス部材８２の外郭を示す形状データの一例である。このようなガラス部材８２には、いろいろな種類（例えば、１５インチから６０インチの液晶パネルのもの）が存在するが、典型的な種類のガラス部材８２の形状データは、形状データ記憶部に記憶させておく。
FIG. 3 is an example of shape data indicating the outline of the
加えて、ガラス部材８２は破損して、図４に示すように、液晶表示装置に用いられていたガラス部材８２の一部８２ａになる場合もある。そのようなガラス部材８２の一部８２ａの形状データを、形状データ記憶部に記憶させておくことも好ましい。なお、ガラス部材８２の破損の仕方は、一定ではないので、幾つかのパターンを形状データとして登録しておくことも好適である。
In addition, the
図５は、ベゼル及びアームを構成する金属部材８４の外郭を示す形状データの一例である。金属部材８４には、いろいろな種類または寸法のものが存在するが、典型的な種類・寸法の金属部材８４の形状データは、形状データ記憶部に記憶させておく。
FIG. 5 is an example of shape data indicating the outline of the
加えて、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、金属部材８４は分解されて、金属部材８４の一部８４ａ、８４ｂとして廃棄される場合もある。したがって、金属部材８４の一部８４ａ、８４ｂの形状データを、形状データ記憶部に記憶させておくことも好ましい。なお、金属部材８４の分解された方は、液晶表示装置の種類によって変わるため、幾つかのパターンを金属部材８４の形状データとして登録しておくことも好適である。
In addition, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
図７は、樹脂部材８６の外郭を示す形状データの一例である。図７に示した例は、液晶表示装置の台座部の形状データである。図６に示した金属部材８４の一部（例えば、下方に延びるアーム部）が、樹脂製である場合には、その部分も樹脂部材として形状データに登録しておく。さらに、樹脂部材としては、光学フィルム、緩衝材なども存在するので、それらも樹脂部材の形状データとして登録しておく。
FIG. 7 is an example of shape data indicating the outline of the
また、図１に示すように、この例では、コンベア５０の上には、フラットパネルディスプレイからなる廃棄物８０とともに、一般廃棄物９０が含まれている。一般廃棄物９０には、例えば、金属製の空き缶９１、樹脂製のＰＥＴボトル９２、樹脂製のお弁当容器９４などがある。これらの一般廃棄物９０の外郭の形状データも、選別処理装置２０の形状データ記憶部に記憶しておくことができる。
Moreover, as shown in FIG. 1, in this example, the
図８は、本実施形態の選別処理装置２０の構成を示すブロック図である。図８に示した選別処理装置２０は、形状データ記憶部２５と、画像データ処理部２２と、対比処理部２４と、操作部２６とを備えている。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the sorting
形状データ記憶部２５は、フラットパネルディスプレイ８０の外郭およびフラットパネルディスプレイを構成する部材（８２、８４、８６）の外郭を含む形状データを記憶している記憶部である。形状データ記憶部２５は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、半導体メモリ、光記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤなど）から構成されている。なお、画像データ処理部２２、対比処理部２４、操作部２６は、半導体集積回路によって構築されている。
The shape
画像データ処理部２２は、撮像素子１０が撮像した廃棄物８０の画像データを処理する。画像データ処理部２２は、具体的には、撮像素子１０から送られてきた画像データから、個々の廃棄物の外郭が特定できるように画像処理を行う。また、画像データ処理部２２は、撮像素子１０が撮像した画像データを表示装置（モニター）３０に表示させることができる。
The image
操作者は表示装置３０の前で作業することができる。具体的には、操作者は、図１に示すような入力装置（３２、３４、３５）を操作して、表示装置３０に表示されている廃棄物８０を指示することができる。ここでの入力装置は、ポインティングデバイスであり、例えば、マウス３２、ペンタブレット（タブレット３４、ペン３５）である。また、入力装置としては、マウス３２など以外にキーボードのような入力ツール（図８中の符号３９）を使用することも可能であるし、タッチパネルディスプレイに表示された廃棄物を指またはペンで指示することもできる。なお、操作者は、入力装置で廃棄物８０を指示する作業の他、表示装置３０に表示されている操作メニューを、入力装置（３２、３５、３９）を用いて実行させることも可能である。
The operator can work in front of the
対比処理部２４は、形状データ記憶部２５の形状データと、画像データ処理部２２の画像データとを対比する機能を有している。具体的には、画像データ処理部２２にて処理された廃棄物８０の画像データ（特に、外郭形状）が、形状データ記憶部２５に格納されている形状データの何れかに一致するか否かを判定する。
The
例えば、図１に示した撮像素子１０で撮像されたガラス部材８２の画像データ（液晶パネルの画像データ）を対比処理部２４で処理する場合、そのガラス部材８２の画像データは、形状データ記憶部２５に格納されている形状データと対比され、その対比処理においてガラス部材８２の形状データと一致すると判定される。すなわち、この対比処理部２４において、コンベア５０上のガラス部材（液晶パネル部材）８２は、廃棄物８０の種類としてガラス部材と判定される。
For example, when image data of the glass member 82 (image data of the liquid crystal panel) imaged by the
同様に、図１に示した撮像素子１０で撮像された樹脂部材８６の画像データ（台座部の画像データ）が、対比処理部２４で処理されると、形状データ記憶部２５に格納されている形状データと対比する。その対比処理において樹脂部材８６の形状データと一致すると判定される。つまり、この対比処理部２４において、コンベア５０上の樹脂部材８６は、廃棄物８０の種類として樹脂部材と判定される。
Similarly, when the image data of the resin member 86 (image data of the pedestal portion) captured by the
操作部２６は、対比処理部２４での対比結果に基づいて、ロボットアーム部６０を操作する。具体的には、図１に示したガラス部材８２がコンベア５０の搬送によって下流に移動していくと、ロボットアーム部６０は、操作部２６の操作指示に基づいて、ガラス部材８２を取り出す。そして、ロボットアーム部６０は、選別後の収集容器７０にガラス部材８２を入れる。この例では、ロボットアーム部６０Ａが、ガラス部材用の専用装置だった場合、ロボットアーム部６０Ａは、ガラス部材８２を取り出して、ガラス部材用の収集容器７０Ａに入れる。このようにして、収集容器７０Ａにガラス製の廃棄物８０（８２）を収集する。
The
また、図１に示したロボットアーム部６０Ｂが樹脂部材用の専用装置だった場合、ロボットアーム部６０Ｂは、樹脂部材８６を取り出す。そして、ロボットアーム部６０Ｂの周囲に設けられた樹脂部材用の収集容器（不図示）に入れる。このようにして、ロボットアーム部６０Ｂは、廃棄物８０の中から樹脂部材を収集する。
In addition, when the
上述の例では、ガラス部材８２、樹脂部材８６について説明したが、金属部材８４についても同様に処理が行われる。すなわち、図１に示した撮像素子１０で撮像された金属部材８４の画像データを対比処理部２４で処理する場合、その金属部材８４の画像データは、形状データ記憶部２５に格納されている形状データと対比され、その対比処理において金属部材８４の形状データと一致すると判定される。すなわち、この対比処理部２４において、コンベア５０上の金属部材８４は、廃棄物８０の種類として金属部材と判定される。その後、金属部材用のロボットアーム部を用いて、廃棄物８０の中から金属部材を収集する。
In the above-described example, the
本実施形態のロボットアーム部６０（６０Ａ、６０Ｂ）は、コンベア５０の外側に配置されている。図示したロボットアーム部６０は、廃棄物を掴む先端部６２と、先端部６２を指示するアーム部６４と、ロボットアーム部６０の土台となる台座部６６とから構成されている。なお、ロボットアーム部６０は、コンベア５０の外側に配置する場合に限らず、コンベア５０の上方から吊り下げるように配置することも可能である。
The robot arm unit 60 (60 </ b> A, 60 </ b> B) of this embodiment is disposed outside the
また、ロボットアーム部６０の先端部６２は、廃棄物８０の種類に応じて適宜好適なものを採用することができる。例えば、廃棄物８０の中の金属部材から、さらに磁石に吸い付くもの（例えば、鉄製の金属部材）を回収したい場合には、ロボットアーム部６０の先端部６２に電磁石を設けるようにすればよい。加えて、ロボットアーム部６０は、先端部６２とアーム部６４が図１に示すような構造のものに限らず、選択された廃棄物８０の取り出しが実行できればその構造は特に限定されない。すなわち、アクチュエータによって移動可能な部材によって、所定の廃棄物８０を選別することができれば、その構造について適宜好適なものを採用すればよい。
Further, as the
また、図１に示すように、コンベア５０の上に一般廃棄物９０（９１、９２、９４）が含まれている場合、それらの形状データを、選別処理装置２０の形状データ記憶部２５に格納しておけば、上述した手法と同様に選別を行うことができる。例えば、図１に示した撮像素子１０で撮像された空き缶９１の画像データを対比処理部２４で処理する場合、その空き缶９１の画像データは、形状データ記憶部２５に格納されている形状データと対比され、その対比処理において空き缶９１の形状データと一致すると判定される。すなわち、この対比処理部２４において、コンベア５０上の空き缶９１は、廃棄物８０の種類としては、一般廃棄物の空き缶（金属材料の部材）と判定される。その後は、金属部材用のロボットアーム部を用いて、廃棄物８０の中から、空き缶９１を金属部材として収集することができる。
As shown in FIG. 1, when general waste 90 (91, 92, 94) is included on the
上述の説明では、各種の廃棄物８０の画像データは、形状データ記憶部２５に格納されている形状データと対比され、次いで、一致すると判定された場合に操作部２６を動作させている。ここでの一致の判定は、厳密な同一の場合に限らず、画像データと形状データとの相関関係または類似関係を考慮して、一致の相関値または類似値（例えば８０％）以上であれば、一致と判定させるようにしても構わない。加えて、廃棄物８０の画像データを形状データと対比する場合、形状データとしては基本的なパターン（基本パターン）を必要数格納しておき、その基本パターンを加工し（拡大・縮小・回転・反転など）、その加工されたパターンと、廃棄物８０の画像データとを対比しても構わない。あるいは、予め加工されたパターンを数多く形状データ記憶装置に格納しておき、その加工されたパターンと、廃棄物８０の画像データとを対比することも可能である。
In the above description, the image data of various types of
加えて、表示装置３０の画面上に、選別処理装置２０における対比処理部２４の対比結果を表示させることが可能である。例えば、表示装置３０の画面上のガラス部材８２を「水色」で表し、金属部材８４を「灰色」で表し、樹脂部材８６を「緑色」で表すことができる。また、一般廃棄物９０をさらに異なる色で表しても構わないし、空き缶９１であれば金属部材８４と同じ色（例えば「灰色」）で表しても構わない。同様に、ＰＥＴボトル９２、プラスチック容器９４を異なる色で表してもよいし、樹脂部材８６と同じ色（例えば「緑色」）で表しても構わない。
In addition, the comparison result of the
また、表示装置３０の画面上に、選別処理装置２０における対比処理部２４の対比ができず、対比結果が出せなかったものを表示させることも可能である。そのような対比できなかった廃棄物８０を例えば「赤色」で表示し、その「赤色」の廃棄物８０については、操作者が、個別に入力装置（「３５」など）を用いて廃棄物８０の種類を選別することも可能である。さらには、対比処理部２４で対比ができずに個別に処理した廃棄物８０の画像データは、当該特定した廃棄物の形状データとして、形状データ記憶部２５に記憶させることが可能である。そのようにすれば、次回同じ廃棄物８０が流れてきた時には、対比処理部２４にて対比を行うことが可能となるので好適である。
In addition, it is possible to display on the screen of the
さらに、選別処理装置２０における対比処理部２４の対比結果が間違っている場合に、その間違いを修正する機能を選別処理装置２０に持たせることも可能である。具体的には、コンベア５０の上に矩形状の樹脂フィルムが流れている時に、選別処理装置２０がその矩形状の樹脂フィルムをガラス部材と判定したとする。その際、表示装置３０の画面には、廃棄物８０として「水色」のガラス部材が表示される。操作者は、表示装置３０の画面を見ながら、その「水色」で表示されたガラス部材は、正しくは、樹脂部材であると判断したならば、入力装置（ペンタブレット３５、マウス３２など）を用いて、廃棄物８０の種類を樹脂部材へと修正を行うことができる。
Furthermore, when the comparison result of the
操作者が個別に入力して処理した指示は、入力装置（３５など）から操作部２６に送られて、操作部２６はその指示に基づいて、ロボットアーム部６０を操作する。また、操作部２６がコンベア５０の制御も実行できる構成にしている場合、操作者は、入力装置（３２など）を用いて、コンベア５０の進行・停止を操作したり、コンベア５０の順回転、逆回転、搬送速度の変更を実行したりすることができる。
Instructions individually input and processed by the operator are sent from the input device (35, etc.) to the
なお、各種の廃棄物８０は、その種類と重量によってその換算金額を算出することが可能である。したがって、選別後の収集容器７０の中身の重量がわかる重量計を設けておき、その重量とともに換算金額を表示装置３０に表示させるような構成にすることもできる。
In addition, it is possible to calculate the conversion amount of various types of
本実施形態の選別システム１００では、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物８０を搬送するコンベア５０上の廃棄物８０を撮像する撮像素子１０と、撮像素子１０に接続された選別処理装置２０とを備えている。選別処理装置２０は、形状データ記憶部２５の形状データと、画像データ処理部２２の画像データとを対比する対比処理部２４における対比結果に基づいて、ロボットアーム部６０を操作する操作部２６とを含んでいる。したがって、形状データ記憶部２５の形状データを利用しながら、ロボットアーム部６０によって廃棄物８０の選別を行うことができるので、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物８０を効率良く選別することができる。
The
さらに説明すると、図１に示した構成において、本実施形態の選別処理装置２０を用いずに、操作者が入力装置（３５など）だけを用いて、廃棄物８０の選別を実行すると効率が向上しない。それは、フラットパネルディスプレイ（例えば、液晶表示装置）およびその構成部材において、同様な廃棄物８０が数多く流れてくるのに対し、操作者は、たとえ同じ部材（例えば、ガラス部材８２）であったとしても、全てその指定を行わなければならない。操作者が時間当たり処理できる選別量には限界があるので、それ以上に選別の効率を上げることは難しい。加えて、この選別は、単純作業であるので、一定のミスは避けられない。
More specifically, in the configuration shown in FIG. 1, the efficiency is improved when the operator performs the sorting of the
一方、本実施形態の選別システム１００によれば、廃棄物８０のうち同じ部材（例えば、ガラス部材８２）は選別処理装置２０によって自動的に選別されるので、操作者の負担を顕著に低下させることができる。さらには、選別処理装置２０が廃棄物８０を自動的に選別することにより、操作者が個別に指定していた場合に生じる一定のミスを低減することができるとともに、選別処理装置２０の選別によって、操作者が時間当たり処理できる選別量の制約を超えて、選別処理を行うことができるので、選別の効率を向上させることができる。
On the other hand, according to the
また、本実施形態の選別システム１００では、選別処理装置２０で自動的に選別できなった廃棄物８０は、操作者が個別に入力装置（３５など）で廃棄物８０の種類を指定して選別する構成にすることもできる。その場合、選別処理装置２０で選別できなかったものだけを操作者が処理すればよいので、操作者の負担は軽減されたまま、選別のエラー率を軽減することができる。
Further, in the
加えて、操作者が個別に指定した選別を実行した廃棄物８０の画像データを、形状データに変換して選別処理装置２０に格納しておけば、次に同様の廃棄物８０が搬送されてきたときは、その廃棄物８０を選別処理装置２０によって自動的に選別することができる。廃棄物８０は、完成品を分解した部品だけでなく、変形した部品、破損した部品も数多く存在するので、そのような部品の形状データを数多く登録しておけば、選別処理装置２０による自動選別の精度も向上していくので好ましい。
In addition, if the image data of the
さらには、選別処理装置２０に一般廃棄物９０（例えば、空き缶９１）の形状データを格納しておけば、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物８０だけでなく、一般廃棄物９０も選別処理装置２０によって自動的に選別することができる。なお、ロボットアーム部６０で回収されない廃棄物８０及び／又は一般廃棄物９０は、コンベア５０の下流（５６）にて一括して回収することも可能である。
Furthermore, if the shape data of the general waste 90 (for example, the empty can 91) is stored in the sorting
なお、撮像素子１０として、廃棄物８０の透過率、反射率などの特性を検知できるセンサを用いることも可能である。この場合、ほぼ同一の外郭を有する廃棄物８０であっても、当該特性に基づいて、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を判別できる割合を向上させることができる。
Note that a sensor capable of detecting characteristics such as the transmittance and reflectance of the
次に、図９を参照しながら、本実施形態の選別方法について更に説明する。図９は、本実施形態の選別方法を説明するためのフローチャートである。 Next, the selection method of the present embodiment will be further described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining the selection method of the present embodiment.
まず、図９に示すように、コンベア５０を流れる廃棄物８０とＤＡＴＡベースとの比較を行うために、選別処理装置２０を起動する（ステップＳ１０）。このＤＡＴＡベースは、選別処理装置２０の形状データ記憶部２５に格納されている。
First, as shown in FIG. 9, in order to compare the
次に、撮像素子１０からの画像データから、それぞれの廃棄物８０の位置を特定し（ステップＳ２０）、そして、廃棄物８０の形状を特定する（ステップＳ２２）。具体的には、選別処理装置２０の画像データ処理部２２によって画像データを処理して、廃棄物８０のそれぞれの位置データと、廃棄物８０の外郭データ（形状データ）とを生成する。
Next, the position of each
次いで、廃棄物８０の外郭データ（形状データ）とＤＡＴＡベースとを対比して、フラットパネルディスプレイ（ここでは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））の構成部材か否かを判定する（ステップＳ３０）。具体的には、ガラス基板のようなガラス部材８２（ガラス類）、金属フレームのような金属部材８４（金属類）、または、台座部・光学フィルムのような樹脂部材８６（ポリマー類、プラスチック類）かを判定する。この判定は、選別処理装置２０の対比処理部２４にて実行可能である。
Next, the outline data (shape data) of the
ステップ３０においてフラットパネルディスプレイ（一例で、ＬＣＤ）の構成部材と判定された場合（ＹＥＳ）、廃棄物８０の種類に応じてコントローラ（ロボットアーム部６０）が作動する（ステップＳ４０）。そして、廃棄物８０は、コントローラ（ロボットアーム部６０）の動作によって、所定種類の廃棄物に対応した収集容器７０に排出される（ステップＳ５０）。
If it is determined in
ステップ３０においてＬＣＤの構成部材と判定されなかった場合（ＮＯ）、ＬＣＤ構成部材用のコントローラ（ロボットアーム部６０）は作動しない。ステップ３０で判定されなかった場合でも、操作者がＬＥＤ構成部材であると判断すれば、それをＤＡＴＡベースに登録して、再度、ステップ３０において、ＬＣＤの構成部材と判定させることも可能である。
If it is not determined in
なお、図９では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を例にして説明したが、他のフラットパネルディスプレイ（ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなど）についても同様のステップを実行することができる。さらに、廃棄物８０に一般廃棄物９０（空き缶９１など）が含まれている場合でも、同様のステップを実行することができる。なお、一般廃棄物９０は、一切収集せずに、フラットパネルディスプレイの構成部材だけを収集するようなステップを実行しても構わない。
In FIG. 9, a liquid crystal display (LCD) has been described as an example. However, similar steps can be executed for other flat panel displays (PDP, organic EL display, etc.). Further, even when the
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上述した実施形態では、ガラス材料、金属材料、樹脂材料に着目してそれらを選別する手法を述べたが、例えば、レアメタル（例えば、希土類金属、貴金属など）を含有する部品を選択的に回収するようなシステムにしても構わない。また、１枚のガラス部材（液晶パネル）８２を用いたフラットパネルディスプレイ（液晶表示装置）８０の廃棄物だけでなく、複数枚のガラス部材（液晶パネル）８２を含むマルチディスプレイの廃棄物を、本実施形態の手法で処理しても構わない。なお、コンベア５０上に複数の部材が積み重なるように搬送されると、個々の廃棄物８０の認識・撮像が難しくなるので、なるべく重ならないように搬送するような手法を講じることが好ましい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible. For example, in the above-described embodiments, a method of selecting glass materials, metal materials, and resin materials by focusing on them has been described. For example, a component containing rare metal (for example, rare earth metal, noble metal, etc.) is selectively used. You may make it the system which collects. Moreover, not only the waste of the flat panel display (liquid crystal display device) 80 using the one glass member (liquid crystal panel) 82 but the waste of the multi display containing the several glass member (liquid crystal panel) 82, You may process by the method of this embodiment. In addition, since it will become difficult to recognize and image each
本発明によれば、フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を効率良く選別することができる選別システムおよび選別方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sorting system and the sorting method which can sort efficiently the waste containing a flat panel display can be provided.
１０ 撮像素子
１１ 撮像部
２０ 選別処理装置
２２ 画像データ処理部
２４ 対比処理部
２５ 形状データ記憶部
２６ 操作部
３０ 表示装置（モニター）
３２ マウス
３４ タブレット
３５ ペン
５０ コンベア
５１ 枠体
５２ ローラ
６０ ロボットアーム部
６２ 先端部
６４ アーム部
６６ 台座部
７０ 収集容器
８０ 廃棄物
８２ ガラス部材
８４ 金属部材
８６ 樹脂部材
９０ 一般廃棄物
９１ 空き缶缶
９２ ＰＥＴボトル
９４ プラスチック容器
１００ 選別システム
DESCRIPTION OF
32
Claims (12)
前記フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を搬送するコンベアと、
前記コンベア上の前記廃棄物を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子に接続された選別処理装置と、
前記選別処理装置に接続され、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出すロボットアーム部と
を備え、
前記選別処理装置は、
前記フラットパネルディスプレイの外郭および前記フラットパネルディスプレイを構成する部材の外郭を含む形状データを記憶する形状データ記憶部と、
前記撮像素子が撮像した前記廃棄物の画像データを処理する画像データ処理部と、
前記形状データ記憶部の形状データと、前記画像データ処理部の画像データとを対比する対比処理部と、
前記対比処理部での対比結果に基づいて、前記ロボットアーム部を操作する操作部と
を含んでいる、選別システム。 A sorting system for sorting waste including a flat panel display,
A conveyor for conveying waste including the flat panel display;
An image sensor for imaging the waste on the conveyor;
A sorting processor connected to the image sensor;
A robot arm connected to the sorting device and taking out the waste on the conveyor;
The sorting processing apparatus includes:
A shape data storage unit for storing shape data including an outline of the flat panel display and an outline of a member constituting the flat panel display;
An image data processing unit that processes image data of the waste imaged by the imaging device;
A comparison processing unit that compares the shape data of the shape data storage unit with the image data of the image data processing unit;
An operation unit that operates the robot arm unit based on a comparison result in the comparison processing unit.
前記撮像素子が撮像した前記廃棄物の画像データを含む画像を表示する画像表示装置と、
前記画像表示装置に表示された前記画像データにおける前記廃棄物を指定する入力装置と
を備えている、請求項１に記載の選別システム。 The sorting processing apparatus further includes:
An image display device for displaying an image including image data of the waste imaged by the imaging device;
The sorting system according to claim 1, further comprising: an input device that designates the waste in the image data displayed on the image display device.
前記入力装置によって指定された廃棄物を、前記ロボットアーム部で取り出すように操作する信号を受け取ることを特徴とする、請求項２に記載の選別システム。 The operation unit in the sorting processing apparatus is:
The sorting system according to claim 2, wherein a signal for operating the waste designated by the input device to be taken out by the robot arm unit is received.
前記入力装置によって指定された前記廃棄物についての画像データを、前記形状データ記憶部の前記形状データとして前記形状データ記憶部に記憶する処理を実行する、請求項２または３に記載の選別システム。 The image data processing unit in the sorting processing device,
The sorting system according to claim 2 or 3, wherein a process of storing image data of the waste designated by the input device in the shape data storage unit as the shape data of the shape data storage unit is executed.
前記複数のロボットアーム部のそれぞれは、前記廃棄物の種類に応じて、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出すことを特徴とする、請求項１から４の何れか一つに記載の選別システム。 A plurality of the robot arm portions are installed on the conveyor,
5. The sorting system according to claim 1, wherein each of the plurality of robot arm units takes out the waste on the conveyor according to a type of the waste.
前記液晶表示装置は、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を含んでおり、
前記選別処理装置は、前記ガラス部材、前記金属部材、前記樹脂部材を選別することを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに記載の選別システム。 The flat panel display in the waste includes at least a liquid crystal display device,
The liquid crystal display device includes a glass member, a metal member, and a resin member,
6. The sorting system according to claim 1, wherein the sorting processing device sorts the glass member, the metal member, and the resin member.
前記選別処理装置における前記形状データ記憶部には、前記一般廃棄物の外郭を含む形状データが記憶されている、請求項１から６の何れか一つに記載の選別システム。 The waste includes general waste together with the flat panel display,
The sorting system according to any one of claims 1 to 6, wherein shape data including an outline of the general waste is stored in the shape data storage unit in the sorting processing apparatus.
前記フラットパネルディスプレイを含む廃棄物を搬送させる工程（ａ）と、
前記搬送される前記廃棄物を撮像する工程（ｂ）と、
前記撮像された廃棄物を、選別処理装置によって選別する工程（ｃ）と
を含み、
前記工程（ｃ）では、前記選別処理装置に格納された形状データと、前記工程（ｂ）で撮像された前記廃棄物の外郭とを対比することによって、前記廃棄物の種類を特定するステップを含む、選別方法。 A sorting method for sorting waste including a flat panel display,
A step (a) of transporting waste including the flat panel display;
A step (b) of imaging the waste to be conveyed;
And (c) sorting the imaged waste by a sorting processing device,
In the step (c), the step of identifying the type of waste by comparing the shape data stored in the sorting processing device with the outline of the waste imaged in the step (b). Including sorting method.
前記複数のロボットアーム部のそれぞれは、前記工程（ｃ）において特定された前記廃棄物の種類に応じて、前記コンベア上の前記廃棄物を取り出すことを特徴とする、請求項９に記載の選別方法。 A plurality of the robot arm portions are installed,
10. The sorting according to claim 9, wherein each of the plurality of robot arm units takes out the waste on the conveyor according to the type of the waste specified in the step (c). Method.
前記液晶表示装置は、ガラス部材、金属部材、樹脂部材を含んでおり、
前記工程（ｃ）において、前記液晶表示装置からなる前記廃棄物を、前記ガラス部材、前記金属部材、前記樹脂部材に選別することを特徴とする、請求項８から１０の何れか一つに記載の選別方法。 The flat panel display in the waste includes at least a liquid crystal display device,
The liquid crystal display device includes a glass member, a metal member, and a resin member,
The said process (c) WHEREIN: The said waste material which consists of the said liquid crystal display device is sorted into the said glass member, the said metal member, and the said resin member, The any one of Claims 8-10 characterized by the above-mentioned. Sorting method.
前記選別処理装置に格納された形状データには、前記一般廃棄物の外郭を含む形状データが含まれている、請求項８から１１の何れか一つに記載の選別方法。
The waste includes general waste together with the flat panel display,
12. The sorting method according to claim 8, wherein the shape data stored in the sorting processing device includes shape data including an outline of the general waste.
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