WO2016125939A1 - 재활용을 위한 폐디스플레이 분해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텔레비전, 모니터 등의 디스플레이장치 폐기물을 재활용하기 위해 효과적으로 분해하기 위한 통합 설비에 관한 것으로서, 폐디스플레이를 재활용하기 위하여 폐디스플레이를 분해하는 장치에 있어서, 폐디스플레이가 적재된 폐디스플레이 적재부와, 상기 적재부에 적재된 상기 각 폐디스플레이의 분해 매뉴얼들이 저장된 서버와, 상기 적재부의 폐디스플레이 중 하나를 인출하여 이송하는 업로딩부와, 상기 업로딩부로부터 이송된 폐디스플레이의 모델을 인식하는 모델인식부와, 상기 모델인식부에서 이송된 폐디스플레이의 분해작업을 수행하며 모니터가 설치된 작업부와, 상기 모델인식부에서 인식된 상기 폐디스플레이의 모델을 특정하여, 상기 작업부의 모티터로 상기 특정된 모델의 분해 매뉴얼을 상기 서버로부터 선택하여 상기 작업부의 모니터로 출력하는 제어부와, 상기 업로딩부에서 인출된 폐디스플레이를 상기 모델인식부로 이송시키고 상기 모델인식부에서 상기 작업부로 폐디스플레이로 이송하는 이송부를 포함하는 폐디스플레이 분해장치를 제공한다.

Description

재활용을 위한 폐디스플레이 분해장치

본 발명은 텔레비전, 모니터 등의 디스플레이장치 폐기물을 재활용하기 위해 효과적으로 분해하기 위한 통합 설비에 관한 것이다.

다양한 분야에서 자원 재활용을 위한 여러 가지 노력이 시도되고 있다. 특지 전자제품의 경우, 재사용이 가능한 고가의 금속, 비금속, 반도체 부품들이 다수 들어 있어서 재활용을 위한 체계적인 분해 작업의 필요성이 대두되고 있다.

한국 공개특허 10-2013-0020651에는 LCD 디스플레이로부터 유해 물질을 제거하는 공정이 공개되어 있으나, 재활용 물질을 위한 분리 과정은 현재까지도 텔레비전, 모니터 등의 분해 작업은 수작업으로 진행되고 있으며, 수작업 공정도 체계적으로 정비되어 있지 않아서, 숙련공과 비숙련공의 생산성 차이가 현저한 실정이다.

즉, 통상적인 재활용센터에서는 수거한 디스플레이를 작업자가 작업대로 들어서 옮긴 후 체계적인 작업 매뉴얼 없이 무작위로 해체/분리 작업을 하고 있으며, 이로 인해 비숙련공은 주의를 요하는 작업을 충분히 전달받거나 숙지하지 못하고 작업을 진행할 수 있으며, 유해물질 처리시 안전상의 문제가 발생할 수도 있다.

또한, 조성별, 품위별 분류 없이 수거업체에서 플라스틱, 금속 등으로 무작위 분류하여 수거하므로 추후 선별, 분류의 후공정이 수행되어야 하므로 생산성이 낮아서, 시간-비용 투입에 비해 품위별 분리율이 높지 않은 문제점이 있다.

따라서 제품별 분리 공정에 대한 매뉴얼과 작업시 이에 대한 매뉴얼을 작업자에게 전달함으로써 생산성을 증대시키고 작업의 부가가치를 높일 수 있는 공정 및 시스템이 필요한 실정이다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

대한민국 공개특허 10-2013-0020651호 : LCD 디스플레이로부터 유해 물질들의 제거

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 분해 대상을 작업대로 업로드 하여 이송시키고, 해당 분해 대상을 자동으로 식별하여 이원화된 공간에 있는 작업자 각자에게 필요한 공정 매뉴얼 등의 분해 대상에 대한 정보를 전송함으로써, 이원화된 공간에서 작업자들이 적합한 작업을 수행할 수 있도록 하는 통합 시스템 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폐디스플레이를 재활용하기 위하여 폐디스플레이를 분해하는 장치에 있어서, 폐디스플레이가 적재된 폐디스플레이 적재부와, 상기 적재부에 적재된 상기 각 폐디스플레이의 분해 매뉴얼들이 저장된 서버와, 상기 적재부의 폐디스플레이 중 하나를 인출하여 이송하는 업로딩부와, 상기 업로딩부로부터 이송된 폐디스플레이의 모델을 인식하는 모델인식부와, 상기 모델인식부에서 이송된 폐디스플레이의 분해작업을 수행하며 모니터가 설치된 작업부와, 상기 모델인식부에서 인식된 상기 폐디스플레이의 모델을 특정하여, 상기 작업부의 모티터로 상기 특정된 모델의 분해 매뉴얼을 상기 서버로부터 선택하여 상기 작업부의 모니터로 출력하는 제어부와, 상기 업로딩부에서 인출된 폐디스플레이를 상기 모델인식부로 이송시키고 상기 모델인식부에서 상기 작업부로 폐디스플레이로 이송하는 이송부를 포함하는 폐디스플레이 분해장치를 제공한다.

상기 작업부는 상기 인출된 폐디스플레이의 유해물질을 포함하지 않은 부품을 분해하는 1차 분해 작업을 수행하는 제1 작업부와, 상기 폐디스플레이의 유해물질을 포함하는 부품을 분해하는 2차 분해작업을 수행하는 제2 작업부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1 작업부는 제1 작업모니터를 구비하고, 상기 제2 작업부는 제2 작업모니터를 구비하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제어부는, 상기 선택된 매뉴얼을 상기 제1 작업부에서 수행되는 제1 작업매뉴얼과 상기 제2 작업부에서 수행되는 제2 작업매뉴얼로 분리하고, 상기 제1 작업모니터에 상기 제1 작업매뉴얼을 출력하고 , 상기 제2 작업모니터에 상기 제2 작업매뉴얼을 출력할 수 있다.

상기 제2 작업부는 유해물질이 외부로 유출되지 않도록 외부와 격리되는 것이 바람직하다.

상기 분해 매뉴얼에는 폐디스플레이의 모델에 따른 분해 순서, 분해 방법, 분리된 부품의 분류방법 및 위치 등이 포함된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 분해 작업 대상 폐디스플레이의 모델을 자동으로 판독하고 작업자에게 필요한 매뉴얼을 작업대에 출력할 수 있어서 분해 작업의 생산성을 높일 수 있고, 분해 작업의 실수를 줄일 수 있으며, 1차 분해 작업을 통해 분류된 부품의 부가가치를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치 분해 시스템의 구성을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이장치 분해 시스템의 각 구성의 기능을 도시한 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치 분해 시스템의 업로딩 장치 구성을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이장치 분해 시스템의 모델인식장치를 도시한 정면도, 그리고

도 5는 도 4의 모델인식장치와 작업자용 모니터와의 연결 관계를 도시한 블록도이다.

[부호의 설명]

1: 폐디스플레이 2: 라벨

10: 스택 20: 제1 이송장치

30: 제2 이송장치 100: 업로딩장치

110: 본체 120: 포크부

130: 수직레일 140: 레일

200: 모델인식장치 210: 제1 카메라

211: 관리자 제어용 모니터 220: 제2 카메라

222: 바코드 광원 224: 바코드 전원

230: 수직이동부 240: 수평이동부

241: 제어부 300: 제1 작업대

310: 제1 작업모니터 400: 제2 작업대

410: 제2 작업모니터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스택(10)에는 수거된 폐디스플레이(1)들이 보관된다. 각 폐디스플레이(1)는 수거된 순서대로 스택(10)에 보관되기 때문에 폐디스플레이(1)의 종류와 무관하게 쌓여있다.

본 발명에 따른 디스플레이 분해 장치는 다양한 종류의 폐디스플레이가 적재된 스택(10)과, 스택(10)의 여러 폐디스플레이(1)중 하나를 선택하여 제1 이송장치(20)에 올려놓는 업로딩 장치(100)와, 업로딩된 폐디스플레이(1)가 제1 이송장치(20)에 의하여 이송되어 오면, 선택된 폐디스플레이(1)의 모델을 카메라(210)를 이용하여 인식하고, 인식된 모델의 분해 매뉴얼을 선택하는 모델인식장치(200)와, 모델인식장치(200)에서 제2 이송장치(30)를 통해 이송된 폐디스플레이(1)의 매뉴얼을 모델인식장치(200)로부터 전송받아 출력하는 제1 작업모니터(310)가 설치된 제1 작업대(300)와 유해물질 제거 작업을 수행하기 위하여 외부와 격리되고 이송된 폐디스플레이(1)의 매뉴얼을 모델인식장치(200)로부터 전송받아 출력하는 제2 작업모니터(410)가 설치된 제2 작업대(400)를 구비한다.

폐디스플레이(1)는 모델별로 분해 순서, 수거 물질 들이 다르기 때문에 모델인식장치(200)에서 인식된 폐디스플레이(1)의 종류에 따른 분해 순서와 분해된 부품에서 특정 물질의 분리 작업을 위한 작업 매뉴얼을 작업자가 숙지할 필요가 있다. 그러나 다양한 종류의 폐디스플레이 모두의 분해 공정 및 물질 분리에 관한 작업 공정을 모두 암기하기는 불가능하고, 따라서, 숙련공과 비숙련공의 생산성이 현저하게 달라질 수 있다. 따라서 제1 작업대(300) 및 제2 작업대(400)에는 제1 및 제2 작업모니터(310, 410)가 설치되어 작업자가 작업 공정에 따라 작업을 수행할 수 있다.

전술한 분해 작업매뉴얼에는 폐디스플레이의 모델에 따른 분해 순서, 분해 방법, 분리된 부품의 분류방법 및 위치 등이 포함된다.

또한, 폐디스플레이의 백라이트 등에는 형광물질, 수은 등의 유해 물질이 포함될 수 있기 때문에, 이러한 물질을 포함하는 부품을 분리하기 위한 제2 작업대(400)는 집진 장치 등이 설치되며, 외부와 격리되며, 제2 작업대(400)에서의 작업자는 방진복 등의 보호구를 착용하고 작업을 수행한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 업로딩 장치(100)는 스택(10)과 제1 이송장치(20)를 마주보고 평행하게 설치된 레일(140)과, 레일(140)을 따라 이동하는 본체(110)와, 본체(110) 내 양측에 설치된 수직 레일(130)을 따라 상하 이동 가능하며, 스택(10) 또는 제1 이송장치(20)를 향해 신장되거나 본체(110)측으로 수축되어 폐디스플레이(1)를 스택(10)으로부터 인출하고 제1 이송장치(20)에 업로딩 할 수 있는 포크부(120)를 구비한다.

포크부(120)는 두 개가 구비되며 본체(110) 내측으로 이동할 수 있어서, 폐디스플레이(1)의 폭에 따라 둘 사이의 너비를 조절할 수 있다. 또한, 포크부(120)는 수직레일에 고정되는 베이스와 베이스 상에서 스택(10) 또는 제1 이송장치(20)를 향해 신장되거나 수축되는 포크로 이루어진다.

스택(10)에는 수거된 폐디스플레이(1)가 일정 높이 간격으로 보관된다.

폐디스플레이(1)가 스택(10)에서 제1 이송장치(20)에 이송되는 과정은 다음과 같다. 본체(110)가 스택과 마주보는 위치에서 포크부(120)는 수직 레일(130)을 따라 수직 이동하며 인출할 폐디스플레이(1)의 높이에 위치된다. 포크가 스택을 향해 신장되어 인출할 폐디스플레이(1)의 하단에 위치된 후 베이스부가 미세하게 상승하면, 폐디스플레이(1)가 포크부(120) 상에 거치된다. 포크가 본체(110)를 향해 수축되면, 폐디스플레이(1)가 본체(110) 내에 수용된 상태가 되며, 본체(110)가 레일(140)을 따라 제1 이송장치(20)를 향해 이동한다. 이후 포크부(120)의 포크가 제1 이송장치(20)를 향해 신장된 후 수직레일(130)을 따라 하강하면, 폐디스플레이(1)가 제1 이송장치(20) 상에 안착된다. 이 때, 제1 이송장치(20)에는 포크부가 상하로 이동할 수 있는 홈이 형성된다. 예컨대, 제1 이송장치(20)는 일정 속도록 회전하는 복수개의 롤러로 이루어진 컨베이어 이며 포크부(120)의 포크가 롤러들 사이로 진입하여 폐디스플레이(1)를 제1 이송장치(20) 상에 업로딩 한다.

제1 이송장치(20)의 이송형태는 컨베이어 시스템, 롤러, 이송 트레이 등 공지의 다양한 이송장치가 될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 이송장치(20)에 의해 폐디스플레이(1)가 모델인식장치(200)로 이송되면 모델 인식장치는 폐디스플레이(1)의 모델을 인식하여 해당 모델에 따른 분해 매뉴얼을 서버(242)에서 선택한다.

이 실시예에서 모델인식장치(200)는 카메라로 구동되는 비젼인식시스템으로서, 검사부 상단에 고정된 라벨(2) 위치 식별을 위한 제1 카메라(210)와. 검사부 내의 수직 이동부(230) 및 수평 이동부(240)에 의해 이동이 가능하여, 제1 카메라(210)에서 인식한 라벨(2)의 위치로 이동하여 라벨(2)의 상세 내용을 판독하는 제2 카메라(220)와, 제2 카메라(220)에 의해 포착된 모델 정보를 판독하여, 해당 폐디스플레이(1)의 모델을 특정하고, 서버(242)에서 특정된 모델의 분해 매뉴얼을 관리자 제어용 모니터(211), 제1 작업대(300)의 제1 작업모니터(310) 및 제2 작업대(400)의 제2 작업모니터(410)로 전송하여 출력하는 제어부(241)를 포함한다.

전술한 실시예에서 제어부(241)는 문자 판독 시스템을 구비한다. 즉, 라벨에 새겨진 모델명을 인식하여 인식된 모델명으로 작업 대상 폐디스플레이(1)의 모델을 특정한다. 다만, 이러한 판독 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 라벨(2)에 바코드가 포함된 경우 전원(224)과 연결된 바코드 광원(222)에서 빛을 조사하여 카메라(220)에 읽혀진 바코드를 제어부(241)에서 판독할 수도 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 폐디스플레이(1)에 모델 인식용 RF칩이 있는 경우, RF리더기를 통해 제어부(241)에서 모델을 특정할 수 있다.

제어부(241)는 서버(242)에 저장된 분해 매뉴얼을 제1 작업대(300)에서 수행될 제1 작업매뉴얼과 제2 작업대(400)에서 수행될 제2 작업매뉴얼로 분리하여 제1 작업모니터(310)에는 제1 작업매뉴얼을 출력하고, 제2 작업모니터(410)에는 제2 작업매뉴얼을 출력할 수 있다.

따라서 관리자 및 작업자는 작업할 폐디스플레이(1)의 분해 공정을 상기 모니터들(211, 310, 410)을 통해 확인하면서 작업할 수 있고, 작업 순서, 분리 물질, 분리된 부품의 분류를 용이하게 할 수 있다. 따라서 작업 생산성을 높일 수 있고, 1차 분류만으로 고 부가가치의 재활용 부품을 수거할 수 있으며, 비숙련자라 하더라도 실수 없이 분해작업을 실시할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (6)

1. 폐디스플레이를 재활용하기 위하여 폐디스플레이를 분해하는 장치에 있어서,

   폐디스플레이가 적재된 폐디스플레이 적재부와,

   상기 적재부에 적재된 상기 각 폐디스플레이의 분해 매뉴얼들이 저장된 서버와,

   상기 적재부의 폐디스플레이 중 하나를 인출하여 이송하는 업로딩부와,

   상기 업로딩부로부터 이송된 폐디스플레이의 모델을 인식하는 모델인식부와,

   상기 모델인식부에서 이송된 폐디스플레이의 분해작업을 수행하며 모니터가 설치된 작업부와,

   상기 모델인식부에서 인식된 상기 폐디스플레이의 모델을 특정하여, 상기 작업부의 모티터로 상기 특정된 모델의 분해 매뉴얼을 상기 서버로부터 선택하여 상기 작업부의 모니터로 출력하는 제어부와,

   상기 업로딩부에서 인출된 폐디스플레이를 상기 모델인식부로 이송시키고 상기 모델인식부에서 상기 작업부로 폐디스플레이로 이송하는 이송부

   를 포함하는 폐디스플레이 분해장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 작업부는 상기 인출된 폐디스플레이의 유해물질을 포함하지 않은 부품을 분해하는 1차 분해 작업을 수행하는 제1 작업부와, 상기 폐디스플레이의 유해물질을 포함하는 부품을 분해하는 2차 분해작업을 수행하는 제2 작업부를 구비하는 폐디스플레이 분해장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 제1 작업부는 제1 작업모니터를 구비하고,

   상기 제2 작업부는 제2 작업모니터를 구비하는

   폐디스플레이 분해장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 선택된 매뉴얼을 상기 제1 작업부에서 수행되는 제1 작업매뉴얼과 상기 제2 작업부에서 수행되는 제2 작업매뉴얼로 분리하고,

   상기 제1 작업모니터에 상기 제1 작업매뉴얼을 출력하고 , 상기 제2 작업모니터에 상기 제2 작업매뉴얼을 출력하는

   폐디스플레이 분해장치.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 제2 작업부는 외부와 격리된 폐디스플레이 분해장치.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 분해 매뉴얼에는 폐디스플레이의 모델에 따른 분해 순서, 분해 방법, 분리된 부품의 분류방법 및 위치가 포함되는 폐디스플레이 분해장치.

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