固定部材解体システム、固定部材解体方法、およびプログラム
【課題】解体対象の解体作業における労力を軽減すること。
【解決手段】解体対象を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、前記検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットとを備えることを特徴とする。
【解決手段】解体対象を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、前記検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットとを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材解体システム、固定部材解体方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやパソコン等の電化製品に含まれている部材のリサイクルに注目が集まっている。多くの電化製品は筐体や回路基板等が複数の固定部材で固定されているため、解体時には、これら固定部材を取り外し、リサイクルが可能な部材ごとに分別する必要がある。
また、解体する電化製品は、製品ごとに、その大きさや、部品の固定方法も異なるため、解体作業のオートメーション化が難しく、手作業により、各製品を解体していた。
例えば、作業内容ごとに割り当てられた解体作業員が、搬送ベルトで搬送される解体対象であるテレビを順次解体していく方法が採られていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、家電製品の多くは複数の固定部材で固定されており、また、家電製品ごとにネジの数も位置も異なることから、解体作業に時間がかかる問題があった。さらに、大型の家電製品を解体する場合、視認性が悪いため固定部材を発見しにくく、また、作業位置から人の手が届かず解体が困難となる場合もあった。
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、解体対象の解体作業に要する労力を軽減することができる固定部材解体システム、固定部材解体方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による固定部材解体システムは、解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットとを備える。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体作業員の手作業を介さずに、解体対象の解体作業を実行することができため、解体作業に要する労力を軽減することができる。
【０００７】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムは、前記解体対象を搬送する搬送ユニットをさらに備え、前記固定部材検出ユニットは、前記搬送ユニットの搬送方向に沿って、前記固定部材解体ユニットよりも上流側に設けられている。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材検出ユニットによる固定部材検出処理と固定部材解体ユニットによる固定部材解体処理とを一連の流れで実行することができため、解体作業員の手作業を介さずに、解体対象の解体作業の一連の処理を実行することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象において決められた基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する二次元位置検出部を含む第１固定部材検出部を有し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、少なくとも固定部材の水平面方の位置を検出することができるため、水平面方向において固定部材と固定解除ツールの位置を合わせることができる。
【０００９】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第一固定部材検出部は、前記解体対象についての水平面方向の全領域を複数個に分けた分割領域ごとに、前記解体対象の一部を撮像して、前記分割領域に対応する前記解体対象の一部を撮像した撮像画像に基づき、前記固定部材を検出し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体対象の大きさやカメラの性能に応じて固定部材を検出するために適当な画質の画像を撮像することができるため、位置情報の検出精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第１固定部材検出部は、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に対して、各画素の輝度値についての二値化処理をする第１固定部材画像解析部をさらに備え、前記二次元位置検出部は、前記第１固定部材画像解析部により二値化処理された画像に基づき、前記固定部材に形成されている凹凸形状を検出し、前記凹凸形状が示す前記固定部材の特徴点を、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値として取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材が例えばネジのように、固定解除ツールとの位置あわせを行う位置に凹凸形状を有する場合、固定部材の位置情報の検出精度を向上させ、固定解除ツールとの位置合わせの精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第１固定部材検出部は、前記解体対象を撮像する第１カメラと、前記第１カメラが撮像した前記解体対象の画像に基づき、前記解体対象の色が属する色カテゴリが予め決められた色カテゴリのいずれかであるかを判定する色判定部と、前記色判定部の判定結果に基づき、判定された色カテゴリに応じて予め決められた撮像条件に従って前記第１カメラの撮像を制御する撮像制御部とをさらに備え、前記二次元位置検出部は、前記撮像制御部の制御に従って前記第１カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体対象として、例えば、ディスプレイの色に応じてシャッタースピードを調整することができるため、撮像される画像の明るさにばらつきがある場合であっても、固定部材を検出しやすい画像を撮像することができる。よって、固定部材の位置情報の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき、三次元空間における前記固定部材の位置を示す座標値を前記位置情報として取得する三次元位置検出部を含む第２固定部材検出部を有する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、少なくとも固定部材の垂直方向の位置を検出することができるため、垂直方向において固定部材と固定解除ツールとを位置合わせさせることができる。よって、例えば、ネジをドライバービットによって緩ませる方向に回転させてネジだけを取り除くような解体をすることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記固定部材に対して検出光を照射する照射部と、前記固定部材から反射した前記検出光を受光する受光部とを含む計測機器をさらに備え、前記三次元位置検出部は、前記検出光の光路長に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、検出光を利用して、固定部材の垂直方向の位置を検出することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値に基づき、前記解体対象における前記固定部材を撮像する第２カメラと、前記第２カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材にピントがあうように前記カメラと前記固定部材の距離を調整するフォーカス制御部とをさらに備え、前記三次元位置検出部は、前記フォーカス制御部により前記固定部材にピントがあったときの前記カメラと前記固定部材の距離に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、オートフォーカス機能を利用して、固定部材の垂直方向の位置を検出することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値を含む領域を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像に基づき、前記基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、二次元位置検出部によって大まかな固定部材の位置を検出したのち、この大まかな固定部材の位置を示す情報に基づき各固定部材の画像を撮像して、この撮像画像に基づき、より詳細な固定部材の位置を検出することができる。よって、固定部材の位置の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値とを含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、二次元位置検出部によって検出された固定部材の水平方向の位置と、三次元位置検出部によって検出された固定部材の垂直方向の位置とに基づき、固定部材の三次元空間における位置情報を取得することができる。よって、例えば、二次元位置検出部によって精度よく水平方向の位置が検出されている場合、三次元位置検出部が水平方向の位置を検出する手間を省くことができ、作業時間を短縮することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記固定部材検出ユニットに備えられる前記第２固定部材検出部の数は、前記第１固定部材検出部の数よりも多い。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、処理時間がよりかかる装置（三次元位置検出部）の数を処理時間がよりかからない装置（二次元位置検出部）の数よりも増やすことにより、固定部材解体システム全体における処理効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する第１固定部材画像解析部をさらに備える。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材でない画像の誤検出を低減させることができ、固定部材の検出精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の一態様による固定部材解体方法は、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出するステップと、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得するステップと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させるステップとを備える。
【００２０】
また、本発明の一態様によるプログラムは、コンピュータを、解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出手段、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体手段、として機能させるものである。
【００２１】
また、本発明の一態様による上述のプログラムは、前記コンピュータを、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する固定部材画像解析手段としてさらに機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、解体対象の解体作業における労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る固定部材解体システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る固定部材解体システムの概要を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の概略を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＸＹＺ移動機構と駆動制御部の構成の一例について説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の第１カメラによって撮像される複数の分割画像の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る位置決めガイドおよび位置決め移動機構の一例について説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第１固定部材画像解析部による処理を説明するための参考図である。
【図９】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部の概略を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るレンズと被写体との位置関係を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るＡＦ処理について説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る第２固定部材画像解析部による処理を説明するための参考図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの概略を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの駆動制御部の一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る回収ボックスへの回収方法の一例について説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットによる処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の実施形態に係る固定解除ツールのビット先端の動きについて説明するための概略図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る固定解除ツールの他の例について説明するための図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る計測機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る固定部材解体システム１の構成を示すブロック図である。
図１に示す通り、本実施形態に係る固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２と、固定部材解体ユニット３と、搬送ユニット４と、統括制御ユニット５とを含む。この固定部材検出ユニット２は、第１固定部材検出部１０と、第２固定部材検出部２０とを備える。統括制御ユニット５は、固定部材検出ユニット２、固定部材解体ユニット３、および搬送ユニット４を、統括的に制御する。
本実施形態に係る固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２により解体対象に固定されている固定部材を検出し、検出された固定部材を固定部材解体ユニット３により解体するシステムである。本実施形態において、この固定部材解体システム１の解体対象として、例えば、ネジ留めされているディスプレイＤＰのキャビネットを例に、以下説明する。また、本実施形態において、固定部材は、ネジであり、以下、固定部材をネジＮＪと呼称する。また、ネジＮＪの固定解除方法としては、固定解除ツール、例えばドライバービットを用いて、ネジ留めされているネジＮＪを緩ませる方向に回転させてディスプレイＤＰのキャビネットから取り外す方法の一例を用いて、以下説明する。
【００２５】
次に、図２を参照しながら、この固定部材解体システム１の概要について説明する。図２は、固定部材解体システム１の概要を説明するための図である。
図示の通り、搬送ユニット４は、搬送ベルト４０１と搬送ローラ４０２とを備え、搬送ローラ４０２の回転を制御することにより、予め決められた搬送方向に搬送ベルト４０１を搬送する。なお、この搬送ユニット４は、統括制御ユニット５によって、搬送速度や搬送タイミング等が制御されるものであってもよい。
搬送ユニット４の付近には、搬送ユニット４による搬送方向の上流側から下流側に沿って、固定部材検出ユニット２における第１固定部材検出部１０および第２固定部材検出部２０、ならびに固定部材解体ユニット３がこの順番で設置されている。この搬送ベルト４０１上には解体対象であるディスプレイＤＰが載置されており、搬送ユニット４が、第１固定部材検出部１０、第２固定部材検出部２０、固定部材解体ユニット３の順番で、解体対象をこれらに搬送する。このディスプレイＤＰは、搬送ベルト４０１上に背面を上にして載置されており、搬送ベルト４０１上のディスプレイＤＰには、その上面にネジＮＪが見えている。なお、搬送方向は図示の通り直線でなくてもよく、固定部材解体システム１が設置される環境に応じて変更可能である。
【００２６】
ここで、搬送方向の上流側から下流側に向かって、固定部材解体システム１に含まれる各構成について簡単に説明する。
固定部材検出ユニット２は、解体対象であるディスプレイＤＰを撮像した画像に基づき、このディスプレイＤＰのキャビネットを固定しているネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのディスプレイＤＰ内における位置を示す位置情報を取得する。本実施形態において、ネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰにおいて決められた基準位置Ｐを原点（０，０，０）としてＸＹＺ座標値で示される。なお、本発明はこれに限られず、ネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰにおいて決められた基準位置Ｐを原点としてＸＹ座標値で示されるものであってもよい。
この基準位置Ｐを原点（０，０，０）とする三次元空間をステージ座標空間という。このステージ座標空間は、ＸＹ平面が水平面と一致し、Ｚ軸方向が垂直方向と一致している。なお、Ｘ軸＋方向が搬送方向（上流から下流に向かう方向）と一致し、Ｚ軸＋方向が上方向（つまり、Ｚ軸−方向が下方向）と一致している。
【００２７】
搬送方向上流側で、固定部材検出ユニット２の第１固定部材検出部１０は、ディスプレイＤＰのキャビネットを固定しているネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのＸＹ平面上の位置を示す位置情報を取得する。本実施形態において、ネジＮＪの位置情報は、ネジＮＪのネジ穴が見えるネジ頭部の位置を示す情報である。
具体的に説明すると、第１固定部材検出部１０は、解体対象であるディスプレイＤＰについての水平面方向の全領域を撮像した画像データに基づき、固定部材であるネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのＸＹ座標値を算出する。ここで算出されるネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰのステージ座標空間において予め決められた基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＸＹ座標値で示される。なお、この基準位置Ｐ（０，０，０）は、位置決めされたディスプレイＤＰの一角であり、詳細については後述する。
また、固定部材検出ユニット２の第２固定部材検出部２０は、解体対象であるディスプレイＤＰの一部を撮像した画像データに基づき、基準位置Ｐに対する少なくとも垂直方向の固定部材であるネジＮＪの位置を示す位置情報（つまり、ステージ座標空間におけるＺ座標値）を取得する。
【００２８】
本実施形態では、第１固定部材検出部１０は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を取得する。このＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）に基づきネジＮＪの詳細な画像を撮像し、この撮像画像に基づき、第２固定部材検出部２０が、ネジＮＪの位置を示すＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）を取得する。本実施形態に係る固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０が取得したＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）をネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力する形態の一例について、以下説明する。これにより、ネジＮＪの位置を示す位置情報の精度を高めることができる。
【００２９】
しかし、本発明はこれに限られず、固定部材検出ユニット２は、第１固定部材検出部１０において固定部材のＸＹ座標値を取得するとともに、第２固定部材検出部２０において固定部材のＺ座標値を取得するものであってもよい。そして、固定部材検出ユニット２は、この第１固定部材検出部１０において取得するＸＹ座標値と第２固定部材検出部２０において取得するＺ座標値とをあわせたＸＹＺ座標値を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力する形態であってもよい。これにより、第２固定部材検出部２０によってネジＮＪの位置を示すＸＹ座標値（Ｘ２，Ｙ２）を取得する作業を省略し、作業時間を短縮することができる。この場合、第１固定部材検出部１０は、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高める機能を有することが好ましい。なお、このＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高める機能とは、詳細については後述するが、例えば、ディスプレイＤＰの色に応じて撮像条件を変更する機能や、ディスプレイＤＰを分割して撮像する機能や、あるいは、撮像した画像に対して二値化処理を実行してネジＮＪのネジ穴部分の画像領域を検出する機能等がある。このように、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高めるような機能を利用することにより、ネジＮＪのネジ穴の位置と固定解除ツールであるドライバービットの先端との位置合わせの精度を高めることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る固定部材検出ユニット２は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力するものであってもよい。例えば、固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０を備えず、少なくとも第１固定部材検出部１０のみを備え、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力するものであってもよい。これにより、第２固定部材検出部２０によってネジＮＪの位置を示すＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を取得する作業を省略し、作業時間をさらに短縮することができる。この場合、固定部材解体ユニット３は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）に基づき固定部材の固定を解除できるような固定解除ツールを利用可能であることが好ましい。例えば、ネジＮＪを含めてその付近を破壊できるような固定解除ツールを利用することにより、ネジＮＪのおおよその位置を示す位置情報であっても、ネジＮＪの固定を解除することができる。
【００３１】
固定部材解体ユニット３は、固定部材検出ユニット２によって取得された位置情報であるＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）に基づき、ネジＮＪによる固定を解除させるための固定解除ツールであるドライバービットの先端を、解体対象におけるネジＮＪの位置に移動させ、ネジＮＪによる固定をこの固定解除ツールにより解除させる。
【００３２】
次に、固定部材解体システム１の各構成について、詳細に説明する。
図３は、第１固定部材検出部１０の概略を説明するための図である。図３に示す通り、第１固定部材検出部１０は、第１カメラ１０１を保持した状態で、この第１カメラ１０１をＸＹＺ空間内で移動させるＸＹＺ移動機構１０２を備える。このＸＹＺ移動機構１０２は、第１カメラ１０１を支持する支持部１０２ａと、この支持部１０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構１０２ｚと、このＺ移動機構１０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構１０２ｘと、このＸ移動機構１０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構１０２ｙとを備える。
このＸＹＺ移動機構１０２が動作することにより第１カメラ１０１を所定の位置に移動させ、第１カメラ１０１が解体対象であるディスプレイＤＰの水平面方向の全域を撮像する。なお、本実施形態において、ＸＹＺ移動機構１０２は、搬送ベルト４０１に載置されたディスプレイＤＰの背面の全域を撮像するように、第１カメラ１０１を移動させる。
また、第１カメラ１０１には、例えば、第１カメラ１０１によって撮像される領域を照らすための高周波蛍光灯１０３が搭載されている。
なお、ＸＹＺ移動機構１０２は、第１カメラ１０１の被写界深度の範囲にディスプレイＤＰが入っており、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を取得することができる程度のネジＮＪの画像を撮像できる場合は、Ｚ移動機構１０２ｚはなくてもよい。
【００３３】
ここで、図４を参照して、ＸＹＺ移動機構１０２とこれを動作させる駆動制御部１０４の一例について説明する。図４は、ＸＹＺ移動機構１０２と駆動制御部１０４の構成の一例について説明するためのブロック図である。
図４に示す通り、ＸＹＺ移動機構１０２は、駆動制御部１０４と接続されている。この駆動制御部１０４は、ＸＹＺ移動機構１０２に動力を提供し、ＸＹＺ移動機構１０２の動作を制御する。
駆動制御部１０４は、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚをそれぞれ動作させるためのモータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚと、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚと、モータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、およびモータ１４３ｚとを備える。
モータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚは、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚのそれぞれの動作量（移動距離）に応じた駆動コマンドを駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚにそれぞれ出力する。この駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚは、入力する駆動コマンドに応じて、それぞれモータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、モータ１４３ｚを駆動させる。このモータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、モータ１４３ｚは、それぞれ、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、Ｚ移動機構１０２ｚと接続されており、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、駆動部１４２ｚにより駆動され、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、Ｚ移動機構１０２ｚを、それぞれをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる。
【００３４】
本実施形態において、第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの背面の全領域を複数の領域に分割して撮像する。この分割数は、解体対象の大きさや、第１カメラ１０１に搭載されているＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）の性能に応じて、予め決められている。
ここで、図５を参照して、第１カメラ１０１によって撮像されるディスプレイＤＰの背面の画像の一例について説明する。図５は、第１カメラ１０１によって撮像される複数の分割画像の一例を示す図である。なお、図５に示す通り、ＸＹ平面上の位置に限って説明する場合、つまり、基準位置Ｐを基準とした座標情報としてＸ、Ｙ座標値のみで、Ｚ座標値を用いない場合、基準位置Ｐの座標値（０，０）と示す場合もある。
図５に示す通り、ディスプレイＤＰの背面の全体は、例えば、撮像される領域として仮想的に９つの分割領域に分割され、これら分割領域のそれぞれを撮像した分割画像Ｄ１〜Ｄ９によって表わされる。なお、分割画像Ｄ１〜Ｄ９は、基準位置Ｐを原点（０，０）として、ステージ座標空間におけるＸＹ座標値によりディスプレイＤＰの背面全体における位置が予め決められている。例えば、分割画像Ｄ１は、基準位置Ｐ（０，０）と、他の３点（ｘａ，０）、（０，ｙａ）、（ｘａ，ｙａ）とによって示される領域である。
【００３５】
次に、図６を参照して、第１固定部材検出部１０の動作の一例について説明する。図６は、第１固定部材検出部１０の構成の一例を示すブロック図である。
図６に示す通り、第１固定部材検出部１０は、位置決めガイド１０５と、位置決め移動機構１０６と、駆動制御部１０７と、情報処理部１１０とを備える。
なお、第１固定部材検出部１０は、上述したとおり、第１カメラ１０１と、ＸＹＺ移動機構１０２と、駆動制御部１０４とを備える。この第１カメラ１０１は、レンズ１０１ａと、ＣＣＤ１０１ｂと、Ａ/Ｄ変換部１０１ｃとを備える。第１カメラ１０１は、入射する光学像をレンズ１０１ａを介してＣＣＤ１０１ｂの光電変換面（撮像面）に結像させる。このＣＣＤ１０１ｂによって光電変換された光学像は、Ａ/Ｄ変換部１０１ｃによってデジタル信号に変換される。
【００３６】
位置決めガイド１０５は、搬送ベルト４０１上のディスプレイＤＰを押し運び基準位置Ｐに対応する位置に移動させる部材である。この位置決めガイド１０５は、例えば、Ｘ軸方向に移動するＸガイド１０５ｘと、Ｙ軸方向に移動するＹガイド１０５ｙとを備える。
位置決め移動機構１０６は、位置決めガイド１０５を予め決められた方向に移動可能に保持する。
なお、位置決めガイド１０５および位置決め移動機構１０６は、例えば、図７に示すような構造である。図７には、基準位置ＰにディスプレイＤＰの一角が当接して固定されるように支持ガイド１０８が設けられている。
駆動制御部１０７は、ディスプレイＤＰの一角を基準位置Ｐにあわせて位置決めするように位置決め移動機構１０６を制御する。この駆動制御部１０７は、Ｘガイド１０５ｘをＸ軸方向に沿って基準位置Ｐに向かって移動させるとともに、Ｙガイド１０５ｙをＹ軸方向に沿って基準位置Ｐに向かってに移動させる。この駆動制御部１０７は、例えば、第１カメラ１０１によって撮像された画像のデータに基づき、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置合わせさせるまで、Ｘガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙと移動させる。Ｘガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙによって押し運ばれたディスプレイＤＰは、支持ガイド１０８に当接して停止する。これにより、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置決めされる。
【００３７】
図６に戻って、情報処理部１１０について詳細に説明する。
情報処理部１１０は、第１制御部１１１と、記録部１１２と、色判定部１１３と、撮像制御部１１４と、第１固定部材画像解析部１１５と、二次元位置検出部１１６と、送信部１１７とを備える。
第１制御部１１１は、記録部１１２に記録されているプログラムに従って、第１固定部材検出部１０を統括的に制御する。
記録部１１２は、第１固定部材検出部１０の動作に利用される種々の情報を記録する。
【００３８】
色判定部１１３は、第１カメラ１０１によって撮像された画像データに基づき、予め決められた色カテゴリのうち解体対象の色が属する色カテゴリを判定する。この色カテゴリは、解体対象として一般的な色であって、その明るさが異なる色ごとに予め決められている。本実施の形態においては、白色カテゴリと、黒色カテゴリと、灰色カテゴリとが予め決められている。
撮像制御部１１４は、色判定部１１３による判定結果に基づき、判定された色カテゴリに適した光量で第１カメラ１０１が撮像するように撮像条件を制御する。例えば、撮像制御部１１４は、シャッタースピードを制御して、撮像する光量を調整する。
【００３９】
ここで、図８を参照して、第１固定部材画像解析部１１５による処理について詳細に説明する。図８は、第１固定部材画像解析部１１５による処理を説明するための参考図である。
第１固定部材画像解析部１１５は、第１カメラ１０１によって撮像された画像に基づき、ディスプレイＤＰの表面に露出したネジＮＪの頭部の形状として予め決められている形状を検出する。この第１固定部材画像解析部１１５は、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＬｉを検出する。なお、ｉは、各ネジＮＪを識別するために割り当てられた数字である。
図８（ａ）は、この第１固定部材画像解析部１１５により検出された固定部材エリアＬ１〜Ｌ３を含む分割画像Ｄ１の一例を示す。この固定部材エリアＬ１の画像の一例を図８（ｂ）に示す。
第１固定部材画像解析部１１５は、この固定部材エリアＬ１〜Ｌ３ごとに、各画素の輝度値の平均を算出する。第１固定部材画像解析部１１５は、算出した輝度値の平均を閾値として、固定部材エリアの画像に対して二値化処理を行う。例えば、固定部材エリアＬ１の輝度値と、この固定部材エリアＬ１の二値化処理後の画像の一例を図８（ｃ）に示す。図８（ｃ）に示す通り、固定部材エリアＬ１の輝度値は、円形形状の全体に比べて中心の十字形状の輝度値が低くなっている。これは、十字形状のネジ穴部分が凹状に窪んでいるためである。よって、第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理を実行することより、十字形状のネジ穴エリアの画像領域を検出することができる。つまり、第１固定部材画像解析部１１５により二値化処理された画像は、ネジＮＪの頭部に形成されている凹凸形状を明確に表わすことができる。
【００４０】
第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理により、輝度値の平均である閾値よりも輝度値が低い画像領域をネジ穴エリアＮｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝として検出し、検出したネジ穴エリアＮｉを示す情報を二次元位置検出部１１６に出力する。この第１固定部材画像解析部１１５によって検出されたネジ穴エリアＮｉの一例を図８（ｄ）に示す。
【００４１】
二次元位置検出部１１６は、検出されたネジ穴エリアＮｉを示す情報に基づき、ネジ穴エリアＮｉの中心点Ｍｉの座標を算出し、検出したネジ穴エリアＮｉの位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）として取得する。この中心点Ｍｉは、基準位置Ｐを原点（０，０）とするＸＹ座標値で示される。二次元位置検出部１１６は、取得した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を送信部１１７に出力する。つまり、二次元位置検出部１１６は、第１固定部材画像解析部１１５により二値化処理された画像に基づき、ネジＮＪの頭部に形成されている凹凸形状を検出し、この凹凸形状が示すネジＮＪの特徴点である中心点Ｍｉを、ネジＮＪの位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）として取得する。
送信部１１７は、第２固定部材検出部２０と通信可能に接続されており、入力する位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を第２固定部材検出部２０に送信する。
【００４２】
次に、図９〜１３を参照して、第２固定部材検出部２０について詳細に説明する。
図９は、第２固定部材検出部２０の概略を説明するための図である。図９に示す通り、第２固定部材検出部２０は、第２カメラ２０１を保持した状態で、この第２カメラ２０１をＸＹＺ空間に移動させるＸＹＺ移動機構２０２を備える。このＸＹＺ移動機構２０２は、第２カメラ２０１を支持する支持部２０２ａと、この支持部２０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構２０２ｚと、このＺ移動機構２０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構２０２ｘと、このＸ移動機構２０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構２０２ｙとを備える。なお、このＸＹＺ移動機構２０２は、上述のＸＹＺ移動機構１０２と同様の構成と機能を有するため、各構成部に同一の名称を付して詳細な説明は省略する。
また、第２カメラ２０１には、例えば、第２カメラ２０１によって撮像される領域を照らすための青色発光ダイオード２０３が搭載されている。
【００４３】
次に、図１０を参照して、第２固定部材検出部２０の構成の一例について説明する。図１０は、第２固定部材検出部２０の構成の一例を示すブロック図である。
図１０に示す通り、第２固定部材検出部２０は、駆動制御部２０４と、位置決めガイド２０５と、位置決め移動機構２０６と、駆動制御部２０７と、情報処理部２１０とを備える。
また、第２固定部材検出部２０は、上述したとおり、第２カメラ２０１を備える。この第２カメラ２０１は、レンズ２０１ａと、ＣＣＤ２０１ｂと、Ａ/Ｄ変換部２０１ｃと、レンズ駆動部２０１ｄと、ＡＦエンコーダ２０１ｅとを備える。第２カメラ２０１は、入射する光学像をレンズ２０１ａを介してＣＣＤ２０１ｂの光電変換面（撮像面）に結像させる。このＣＣＤ２０１ｂによって光電変換された光学像は、Ａ/Ｄ変換部２０１ｃによってデジタル信号に変換される。このＡ/Ｄ変換部２０１ｃは、このデジタル信号を、第２カメラ２０１によって撮像された画像データとして出力する。
なお、レンズ駆動部２０１ｄは、フォーカス制御部２１３から入力するコマンド信号に基づき、入射する光の光軸方向にレンズ２０１ａを移動させる。ＡＦエンコーダ２０１ｅは、レンズ２０１ａの移動を検出し、レンズ２０１ａの移動量に応じた信号を、フォーカス制御部２１３に出力する。
【００４４】
駆動制御部２０４は、ＸＹＺ移動機構２０２を動作して、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置と第２カメラ２０１のレンズ２０１ａの光軸とが直交する位置に、第２カメラ２０１を移動させる。この駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１が（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置に移動した後、Ｚ軸方向に予め決められた距離ずつ段階的に、レンズ２０１ａを光軸方向と平行に移動させる。本実施形態において、駆動制御部２０４は、予め決められた初期高さ（Ｚ座標値）から５ｍｍずつディスプレイＤＰに近づけるように第２カメラ２０１を移動させる。
なお、駆動制御部２０４は、ＸＹＺ移動機構２０２の動作を制御する制御部であって、上述の駆動制御部１０４と同様の機能および構成を有するため、詳細な説明は省略する。
位置決めガイド２０５、位置決め移動機構２０６、および駆動制御部２０７は、上述の位置決めガイド１０５、位置決め移動機構１０６、および駆動制御部１０７と同様の機能と構成を有するため、詳細な説明については省略する。
【００４５】
情報処理部２１０は、第２制御部２１１と、記録部２１２と、フォーカス制御部２１３と、三次元位置検出部２１４と、第２固定部材画像解析部２１５と、送受信部２１６とを備える。
第２制御部２１１は、記録部２１２に記録されているプログラムに従って、第２固定部材検出部２０を統括的に制御する。
記録部２１２は、第２固定部材検出部２０の動作に利用される種々の情報を記録する。
【００４６】
フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１によって撮像された画像データに基づき、レンズ２０１ａの位置（以下、フォーカスポジションという）を調整して、被写体にピントを合わせるＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）処理を実行する。なお、本実施形態において、ＡＦ処理とは、Ｚ軸と平行方向に第２カメラ２０１を移動させることにより被写体にピントを合わせるＡＦ処理（以下、カメラ駆動ＡＦ処理という）と、レンズ駆動部２０１ｄによりレンズ２０１ａを移動させることにより被写体にピントを合わせるＡＦ処理（以下、レンズ駆動ＡＦ処理という）とを含む。本実施形態に係るフォーカス制御部２１３は、カメラ駆動ＡＦ処理を優先して実行する。なお、フォーカス制御部２１３は、レンズ駆動ＡＦ処理を実行することが設定された場合、カメラ駆動ＡＦ処理を実行した後に、レンズ駆動ＡＦ処理を実行する。これにより、より詳細に、固定部材であるネジＮＪのＺ座標値を算出することができる。
【００４７】
ここで、レンズ２０１ａと被写体との位置関係について、図１１を参照して説明する。図１１は、レンズ２０１ａと被写体との位置関係を説明するための図である。
図１１に示す通り、レンズ２０１ａは、被写体から入射する光を集光して、ＣＣＤ２０１ｂの光電変換面（撮像面）に被写体像を結像させる。図示の通り、被写体面からレンズ２０１ａまでの距離を被写体距離という。レンズ２０１ａからＣＣＤ２０１ｂの撮像面までの距離をレンズ距離という。この被写体面に被写体が存在している状態で撮像された場合に、被写体にピントがあう。このときのレンズ２０１ａの位置を合焦位置という。なお、レンズ距離と被写体距離との関係は、レンズ２０１ａの特性等に応じて予め決められている。
【００４８】
フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１によって撮像された画像に基づき、固定部材であるネジＮＪの形状として予め決められている形状を検出する。本実施形態において、固定部材であるネジＮＪは、ディスプレイＤＰの背面から見て円形である。このフォーカス制御部２１３は、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＣｉを検出する。図１２（ａ）に、このフォーカス制御部２１３により検出された円形状の固定部材エリアＣｉの一例を示す。
また、フォーカス制御部２１３は、検出した固定部材エリアＣｉに外接する四角形形状のＡＦ処理エリアＤｉの画像データを第２カメラ２０１が撮像した撮像画像データから切り出す。図１２（ｂ）に、このフォーカス制御部２１３により切り出されるＡＦ処理エリアＤｉの一例を示す。なお、切り出す画像領域は、四角形形状に限られず、その他の形状であってもよい。
このフォーカス制御部２１３は、ＡＦ処理エリアＤｉの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行する。フォーカス制御部２１３は、エッジ検出処理後のデータに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉの輝度値の平均を算出する。なお、ノイズ除去処理において、例えば、メディアンフィルタや平滑フィルタを利用することができる。エッジ検出処理においては、１次微分フィルタ（Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ）を利用することができる。
【００４９】
具体的に説明すると、フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１（レンズ２０１ａ）を段階的に移動させて、異なるフォーカスポジションｊ｛ｊ＝１，２，３・・・｝において撮像された画像データに基づき、フォーカスポジションｊごとのＡＦ処理エリアＤｉ，ｊを検出する。このフォーカスポジションｊとは、被写体距離を決定するための被写体面に対応するレンズの位置であり、レンズ距離を決定するための撮像面に対応するレンズの位置である。
このフォーカス制御部２１３は、フォーカスポジションｊごとのＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行し、ノイズ除去処理およびエッジ検出処理後の画像データＥｉ，ｊに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均を算出する。フォーカス制御部２１３は、算出したＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均が上昇した後に下降するフォーカスポジションｊを検出し、この下降する直前の輝度値の平均が最も高いときのフォーカスポジションｊを被写体にピントがあっている位置（合焦位置）と決定する。なお、このＡＦ処理は、山登り式ＡＦ処理と呼ばれるものであり、本実施形態に記載の方法以外の一般的なＡＦ処理の方法であってもよい。
【００５０】
例えば、被写体にピントがあっていないフォーカスポジションｊで撮像された画像は、図１２（ｃ）に示す通り、被写体のエッジが弱い。つまり、輝度の差が小さく、コントラスト比が小さい。
一方、被写体にピントがあっているフォーカスポジションｊで撮像された画像は、図１２（ｄ）に示す通り、被写体のエッジが強い。つまり、輝度の差が大きく、コントラスト比が大きい。
【００５１】
三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントがあっている合焦位置が決定された場合、決定された合焦位置に対応する被写体距離を算出する。例えば、カメラ駆動ＡＦ処理が実行された場合、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際の第２カメラ２０１（レンズ２０１ａ）と被写体との距離を第２制御部２１１から入力する。なお、第２カメラ２０１と被写体との距離は、ＸＹＺ移動機構２０２における移動量（駆動量）に基づき、第２制御部２１１が管理している。また、レンズ駆動ＡＦ処理が実行された場合、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際のレンズ２０１ａと光電変換面との距離（レンズ距離）をフォーカス制御部２１３から入力する。三次元位置検出部２１４は、このレンズ距離に基づき、記録部２１２に記録されている情報を参照して、レンズ距離と対応付けられている被写体距離を算出する。この記録部２１２には、レンズ特性に応じて予め決められている合焦時（被写体にピントが合っている時）におけるレンズ距離と被写体距離とを対応付ける情報が記録されている。なお、レンズ２０１ａと光電変換面との距離は、レンズ駆動部２０１ｄにおける移動量（駆動量）に基づき、フォーカス制御部２１３が管理している。
三次元位置検出部２１４は、合焦時（被写体にピントが合っている時）における被写体距離に基づき、ステージ座標空間における固定部材であるネジＮＪの垂直方向の位置を算出する。この垂直方向の位置は、基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＺ座標値（Ｚ２ｉ）で示される。
【００５２】
ここで、図１３を参照して、第２固定部材画像解析部２１５による処理について詳細に説明する。図１３は、第２固定部材画像解析部２１５による処理を説明するための参考図である。
第２固定部材画像解析部２１５は、第２カメラ２０１によって撮像された画像データに基づき、固定部材であるネジＮＪの形状として予め決められている形状（例えば、円形形状）を検出する。なお、第２固定部材画像解析部２１５は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際に撮像された画像データに基づき、以下の処理を実行することが好ましい。
この第２固定部材画像解析部２１５は、画像データに基づき、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＦｉを検出する。図１３（ａ）に、この第２固定部材画像解析部２１５により検出される固定部材エリアＦｉの一例を示す。
【００５３】
また、第２固定部材画像解析部２１５は、この固定部材エリアＦｉを基準として、この固定部材エリアＦｉ内に含まれるネジ穴エリアＧｉを検出し、このネジ穴エリアＧｉを示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。この第２固定部材画像解析部２１５は、画像データに基づき、例えば、固定部材エリアＦｉ内におけるネジ穴の位置として予め決められている位置において、ネジ穴の形状として予め決められているパターン画像があるか否かを判定する。なお、このネジ穴の形状としては、複数の異なるパターン画像が用意されているものであってもよい。第２固定部材画像解析部２１５は、幾何学形状パターンマッチングにより、例えば十字形状のネジ穴エリアＧｉを検出する。図１３（ｂ）に、このネジ穴エリアＧｉの一例を示す。
つまり、第２固定部材画像解析部２１５は、固定部材エリアＦｉに対応するネジ穴の位置関係とこのネジＮＪに対応するネジ穴の形状に基づき、ネジ穴エリアＧｉを検出する。なお、ネジ穴の形状として、複数の異なるパターン画像が用意されている場合、第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴エリアＧｉを検出した場合、前記ネジ穴エリアＧｉと一致したネジ穴の形状を示す情報を合わせて取得する。
【００５４】
三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５から入力するネジ穴エリアＧｉを示す情報に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報を取得する。この水平方向の位置は、基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）で示される。三次元位置検出部２１４は、例えば、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を、ネジＮＪの水平方向の位置として取得する。
この三次元位置検出部２１４は、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）と、ネジＮＪの垂直方向のＺ座標値（Ｚ２ｉ）とに基づき、ステージ空間内におけるネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を算出し、送受信部２１６に出力する。
【００５５】
送受信部２１６は、第１固定部材検出部１０と固定部材解体ユニット３と通信可能に接続されており、第１固定部材検出部１０によって取得された位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を受信するとともに、三次元位置検出部２１４によって取得された位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を固定部材解体ユニット３に送信する。
【００５６】
次に、図１４〜１７を参照して、固定部材解体ユニット３について詳細に説明する。
図１４は、固定部材解体ユニット３の概略を説明するための図である。図１４に示す通り、固定部材解体ユニット３は、固定解除ツール３０１を保持した状態でＸＹＺ空間に移動させるＸＹＺ移動機構３０２と、Ｚ軸と平行な回転軸を中心に固定解除ツール３０１を回転させる回転移動機構３０３とを備える。このＸＹＺ移動機構３０２は、固定解除ツール３０１と回転移動機構３０３とを支持する支持部３０２ａと、この支持部３０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構３０２ｚと、このＺ移動機構３０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構３０２ｘと、このＸ移動機構３０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構３０２ｙとを備える。なお、このＸＹＺ移動機構３０２は、上述のＸＹＺ移動機構１０２と同様の構成と機能を有するため、各構成部に同一の名称を付して詳細な説明は省略する。
固定解除ツール３０１は、例えば、固定部材であるネジＮＪのネジ穴と噛み合うドライバービットである。このドライバービットは、先端が永久磁石で構成されており、鉄等の磁性体で構成されるネジＮＪを磁力により保持可能である。
この固定解除ツール３０１の付近には、回収ボックス３０９が備え付けられている。この回収ボックス３０９は、Ｚ移動機構３０２ｚに移動可能に固定されているものであってもよい。
【００５７】
固定部材解体ユニット３の動作について簡単に説明する。この固定部材解体ユニット３は、図示の通り、ディスプレイＤＰの裏面を上方に向けた状態で、ディスプレイＤＰの上部から、固定解除ツール３０１のドライバービットを下方に下ろしてネジＮＪ付近まで移動させる。その後、固定部材解体ユニット３は、ドライバービットをゆっくりとネジに近づけながら、ネジＮＪを緩める方向にドライバービットを回転させる。そして、ネジＮＪが緩められた場合、ドライバービットは磁力によってネジＮＪを保持したまま上方に持ち上げられる。次いで、固定部材解体ユニット３は、ドライバービットを回収ボックス３０９の上部に移動させ、取り外したネジを回収ボックス３０９に収容する。
【００５８】
次に、図１５を参照して、固定部材解体ユニット３の構成の一例について説明する。図１５は、固定部材解体ユニット３の構成の一例を示すブロック図である。
図１５に示す通り、固定部材解体ユニット３は、駆動制御部３０４と、位置決めガイド３０５と、位置決め移動機構３０６と、駆動制御部３０７と、情報処理部３１０とを備える。
駆動制御部３０４は、ＸＹＺ移動機構３０２の動作を制御するとともに、回転移動機構３０３の動作を制御する制御部である。この駆動制御部３０４は、例えば、図１６に示すような構成を有する。図１６は、駆動制御部３０４の一例を示す図である。
【００５９】
図１６に示す通り、駆動制御部３０４は、Ｘ移動機構３０２ｘ、Ｙ移動機構３０２ｙ、およびＺ移動機構３０２ｚをそれぞれ動作させるためのモータ制御部３４１ｘ、モータ制御部３４１ｙ、およびモータ制御部３４１ｚと、駆動部３４２ｘ、駆動部３４２ｙ、および駆動部３４２ｚと、モータ３４３ｘ、モータ３４３ｙ、およびモータ３４３ｚとを備える。なお、これら構成については、上述の駆動制御部１０４に含まれる構成（Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚと、モータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚと、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚと、モータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、およびモータ１４３ｚ）と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、駆動制御部３０４は、回転移動機構３０３を動作させるためのモータ制御部３４１ｃと、駆動部３４２ｃと、モータ３４３ｃと、エンコーダ３４４ｃとを備える。モータ制御部３４１ｃは、回転移動機構３０３の回転量に応じた駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。この駆動部３４２ｃは、入力する駆動コマンドに従って、モータ３４３ｃを駆動させる。モータ３４３ｃの回転軸には、固定解除ツール３０１のドライバービットが回転した回転量を検出するエンコーダ３４４ｃが取り付けられている。エンコーダ３４４ｃは、モータ３４３ｃの回転量を示す回転数（回転角度）と回転速度を検出し、この回転量を示す情報をモータ制御部３４１ｃに出力する。回転移動機構３０３は、モータ３４３ｃからの動力を固定解除ツール３０１に伝達し、固定解除ツール３０１を回転させる。
【００６０】
モータ制御部３４１ｃは、駆動部３４２ｃに出力した駆動コマンドが示す回転駆動力と、エンコーダ３４４ｃから入力する回転量に基づき、固定解除ツール３０１の回転トルクを算出する。また、モータ制御部３４１ｃは、算出した回転トルクが予め決められた閾値以上となったか否かを判定する。この回転トルクが閾値以上となった場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジ穴と嵌合している状態であると判定する。また、回転トルクが閾値以上から閾値未満に変化した場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のネジＮＪを緩める作業が終了したことを検出する。
【００６１】
次に、図１７を参照して、回収ボックス３０９への回収方法の一例について説明する。
図１７（ａ）は、回収ボックス３０９に壁部材３０９ａを設ける一例について説明するための図である。図１７（ａ）に示す通り、回収ボックス３０９の一部には、垂直方向に当接面を有する壁部材３０９ａが取り付けられている。この壁部材３０９ａの内側からドライバービットに保持されたネジＮＪを当接面に当接させるように、ＸＹＺ移動機構３０２がドライバービットを移動させる。あるいは、回収ボックス３０９を移動させるようにしてもよい。これにより、ネジＮＪがドライバービットから離脱され、回収ボックス３０９に回収される。
【００６２】
図１７（ｂ）は、回収ボックス３０９に電磁石３０９ｂを設ける一例について説明するための図である。図１７（ｂ）に示す通り、回収ボックス３０９の一部には、垂直方向に当接面を有する電磁石３０９ｂが取り付けられている。この電磁石３０９ｂの内側からドライバービットに保持されたネジＮＪを当接面に当接させるように、ＸＹＺ移動機構３０２がドライバービットを移動させる。あるいは、回収ボックス３０９を移動させるようにしてもよい。そして、電磁石３０９ｂに電流を流して、少なくともドライバービットの磁力よりも強い磁力を発生させる。これにより、ネジＮＪは電磁石３０９ｂに引き寄せられる。そして、ドライバービットを元の位置に移動させる。次いで、電磁石３０９ｂへの電流供給を停止させると、電磁石３０９ｂの磁力が消失し、ネジＮＪが電磁石３０９ｂから離脱され、回収ボックス３０９に回収される。
【００６３】
次に、図１８を参照して、第１固定部材検出部１０による処理フローの一例について説明する。図１８は、第１固定部材検出部１０による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
はじめに、解体対象であるディスプレイＤＰが第１固定部材検出部１０の上流側の搬送ベルト４０１上に載置されると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、第１固定部材検出部１０の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、第１固定部材検出部１０の第１制御部１１１は、駆動制御部１０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。この駆動制御部１０７は、位置決め移動機構１０６を動作させて、位置決めガイド１０５によりディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置決めされるように制御する。これにより、位置決めガイド１０５のＸガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙがディスプレイＤＰを基準位置Ｐに向かって押し運ぶ。駆動制御部１０７は、例えば、第１カメラ１０１によって撮影された画像に基づき、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐにおいて位置決めされたと判定した場合、位置決め移動機構１０６に対する動作を終了させる。
【００６４】
（ステップＳＴ１）
次いで、第１固定部材検出部１０の第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの概ね中央部分を撮影して、画像データを色判定部１１３に出力する。この色判定部１１３は、第１カメラ１０１によって撮像された画像データに基づき、ディスプレイＤＰの色カテゴリを判定する。
【００６５】
（ステップＳＴ２）
そして、撮像制御部１１４は、色判定部１１３による判定結果に基づき、判定された色カテゴリに適したシャッタースピードを取得する。なお、この撮像制御部１１４は、ディスプレイＤＰの異なる位置（例えば、左上部分、中央部分、右下部分）を第１カメラ１０１が撮影した画像データに基づき、ディスプレイＤＰの位置に応じてシャッタースピードを取得するものであってもよい。このように、ディスプレイＤＰの色や位置に応じてシャッタースピードを調整することで、撮像される画像の明るさにばらつきがある場合であっても、以下の処理で利用する際に、ネジＮＪを検出しやすい画像を撮像することができる。
【００６６】
（ステップＳＴ３）
次いで、第１カメラ１０１は、撮像制御部１１４によって取得されたシャッタースピードに従って、ディスプレイＤＰの背面の撮像を開始する。本実施形態において、第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの背面を複数個に分割した複数の分割領域を撮像し、分割画像Ｄ１〜Ｄ９を得る。なお、この分割領域の分割数は、ディスプレイＤＰの大きさや第１カメラ１０１の性能よって予め決められている。本実施の形態において、第１カメラ１０１の分解能は、６０〜８０μｍである。
【００６７】
（ステップＳＴ４）
はじめに、ＸＹＺ移動機構１０２は、分割画像Ｄ１を撮像するための位置に第１カメラ１０１を移動させる。そして、第１制御部１１１は、第１カメラ１０１が当該撮像位置に位置された後、撮像を指示する。これにより、第１カメラ１０１は、分割画像Ｄ１を撮像し、撮像した画像データを第１固定部材画像解析部１１５に出力する。なお、第１制御部１１１は、分割画像Ｄ１を撮像した場合、撮像した分割画像の識別番号あるいは枚数等を示す情報を記録部１１２に記録する。
【００６８】
（ステップＳＴ５）
第１固定部材画像解析部１１５は、この分割画像Ｄ１に対して、予め決められた円形状のパターンマッチングを行い、分割画像Ｄ１に含まれる全ての円形状の固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出する。なお、第１固定部材画像解析部１１５は、検出された固定部材エリアＬｉを識別するための固有の識別番号ｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を、各固定部材エリアＬｉに割り当てる。
【００６９】
（ステップＳＴ６）
そして、第１固定部材画像解析部１１５は、この固定部材エリアＬｉ内の画素の輝度値の平均を算出する。この第１固定部材画像解析部１１５は、算出した輝度値の平均を閾値として、固定部材エリアＬｉを含む画像に対して二値化処理を行う。
【００７０】
（ステップＳＴ７）
次いで、第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理後の画像データに対して、例えば、予め決められた十字形状のパターンマッチングを行い、十字形状のネジ穴エリアＮｉの検出を行う。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、十字形状のネジ穴エリアＮｉの画像領域が検出されたか否かを判定する。
【００７１】
（ステップＳＴ８）
十字形状のネジ穴エリアＮｉの画像領域が検出された場合、第１固定部材画像解析部１１５は、検出したネジ穴エリアＮｉの十字形状の中心点Ｍｉを示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を取得する。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を記録部１１２に記録する。
【００７２】
そして、第１固定部材画像解析部１１５は、分割画像Ｄ１において検出された全ての固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝２，３・・・｝に対して、ステップＳＴ６、７を実行し、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝が取得された場合、記録部１１２に記録する。
【００７３】
（ステップＳＴ９）
次いで、第１制御部１１１は、記録部１１２を参照して、撮像回数を確認する。
（ステップＳＴ１０）
そして、第１制御部１１１は、予め決められている分割数に応じた分割画像Ｄ１〜Ｄ９を全て撮像したか否かを判定する。全ての分割画像Ｄ１〜Ｄ９の撮像を終了していない場合、ステップＳＴ４に戻る。
（ステップＳＴ１１）
一方、全ての分割画像Ｄ１〜Ｄ９の撮像を終了した場合、第１制御部１１１は、記録部１１２から位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を読み出し、送信部１１７を介して、第２固定部材検出部２０に送信する。
【００７４】
次に、図１９を参照して、第２固定部材検出部２０による処理フローの一例について説明する。図１９は、第２固定部材検出部２０による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
第１固定部材検出部１０による位置情報の取得処理が終了すると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、第２固定部材検出部２０の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、第２固定部材検出部２０の第２制御部２１１は、駆動制御部２０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。なお、駆動制御部２０７による位置決め処理は、上述の駆動制御部１０７による処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７５】
（ステップＳＴ２１）
第２制御部２１１は、第１固定部材検出部１０から受信した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を記録部２１２に記録する。この第２制御部２１１は、記録部２１２から位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を順次読み出して、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させるように駆動制御部２０４に指示する。
はじめに、駆動制御部２０４は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させるようにＸＹＺ移動機構２０２を動作させる。ＸＹＺ移動機構２０２は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させる。
【００７６】
（ステップＳＴ２２）
そして、第２制御部２１１は、第２カメラ２０１を撮像位置に移動させた後、撮像を指示する。これにより、第２カメラ２０１は、予め決められた初期のフォーカスポジションｊにおいて、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域の画像を撮像し、撮像した画像データをフォーカス制御部２１３に出力する。
【００７７】
（ステップＳＴ２３）
このフォーカス制御部２１３は、上述の通り、ＡＦ処理を実行し、被写体にピントが合う合焦位置を決定する。例えば、フォーカス制御部２１３は、フォーカスポジションｊにおいて撮像された画像に対して、予め決められた円形状のパターンマッチングを行い、円形状の固定部材エリアＣｉ，ｊを検出する。次いで、フォーカス制御部２１３は、検出した固定部材エリアＣｉ，ｊに外接する四角形形状のＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データを、第２カメラ２０１が撮像した画像データから切り出す。そして、フォーカス制御部２１３は、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行し、エッジ検出処理後の画像データＥｉ，ｊに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均を算出する。本実施形態において、この輝度値の平均は、フォーカス制御部２１３による合焦位置を決定するための指標（フォーカス値）である。フォーカス制御部２１３は、算出した輝度値の平均（フォーカス値）を、フォーカスポジションｊと対応付けて自身が内蔵するメモリに一時的に記録する。
【００７８】
（ステップＳＴ２４）
フォーカス制御部２１３は、内蔵するメモリに記録されている過去のフォーカス値を読み出し、ステップＳＴ２３において算出した最新の輝度値の平均値と過去のフォーカス値とを比較する。
【００７９】
（ステップＳＴ２５）
つまり、フォーカス制御部２１３は、内蔵するメモリに記録されている過去のフォーカス値を読み出し、最大値となるフォーカス値を算出したか否かを判定する。例えば、フォーカス制御部２１３は、時系列のフォーカス値の変化において、フォーカス値が上昇した後に下降するピークが存在するか否かを判定する。そして、フォーカス制御部２１３は、時系列に上昇するフォーカス値が下降したことを判定した場合、つまり、フォーカス値のピークを検出した場合、この下降する直前のフォーカス値が最も高いと判定する。そして、フォーカス制御部２１３は、最大のフォーカス値と対応付けられているフォーカスポジションｊを、被写体にピントがあっている位置（合焦位置）と決定する。なお、本発明はこれに限られず、例えば、全てのフォーカスポジションｊにおいて撮影された画像に基づき全てのフォーカスポジションｊに対応するフォーカス値を算出し、この中からフォーカス値が最大となるときのフォーカスポジションｊを合焦位置と決定するものであってもよい。
【００８０】
（ステップＳＴ２６）
一方、フォーカス制御部２１３がフォーカス値の最大値を算出していないと判定した場合、例えば、フォーカス値のピークを検出していないと判定した場合、第２制御部２１１は、駆動制御部２０４に対して、第２カメラ２０１の移動を指示する。例えば、第２制御部２１１は、レンズ２０１ａと被写体面との距離（被写体距離）を予め決められた長さだけ縮めるように、第２カメラ２０１をディスプレイＤＰに近づける方向に移動させる。
本実施形態において、第２制御部２１１は、ディスプレイＤＰを上方から撮像する位置に設定される第２カメラ２０１を５ｍｍ下げる（つまり、第２カメラ２０１をディスプレイＤＰに近づける）ように駆動制御部２０４に指示する。これにより、駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１を５ｍｍ下げるようにＸＹＺ移動機構２０２を動作させる。
【００８１】
（ステップＳＴ２７）
そして、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の被写体距離に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ２ｉ）を算出する。
【００８２】
（ステップＳＴ２８）
次いで、第２固定部材画像解析部２１５は、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の画像データに対して、円形状のパターンマッチングを行うことにより、円形状の固定部材エリアＦｉを検出する。そして、第２固定部材画像解析部２１５は、この固定部材エリアＦｉを基準として、この固定部材エリアＦｉ内に含まれるネジ穴エリアＧｉを検出し、このネジ穴エリアＧｉを示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。この第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴エリアＧｉを検出する際、ネジ穴として予め決められている複数の異なるパターンを用いて、ネジ穴の形状を判定する。つまり、第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴として予め決められているパターンを用いてパターンマッチングを行うことにより、ネジ穴エリアＧｉを検出するとともに、検出されたネジ穴エリアＧｉの形状を判定する。
そして、三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５から入力するネジ穴エリアＧｉを示す情報に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を算出する。この三次元位置検出部２１４は、例えば、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を算出する。
【００８３】
（ステップＳＴ２９）
次いで、三次元位置検出部２１４は、ステップＳＴ２７において算出したネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ２ｉ）と、ステップＳＴ２８において算出したネジＮＪの水平方向の位置（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）とに基づき、このネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を取得する。この三次元位置検出部２１４は、取得したネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を記録部２１２に記録する。また、三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５によって検出されたネジ穴エリアＧｉの形状を示す情報を、当該位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）に対応付けて記録部２１２に記録する。
【００８４】
（ステップＳＴ３０）
そして、第２制御部２１１は、第２カメラ２０１の高さを初期状態に戻すように駆動制御部２０４に指示する。この駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１のＺ方向の位置を初期状態に戻すようにＸＹＺ移動機構２０２を制御する。
【００８５】
（ステップＳＴ３１）
第２制御部２１１は、記録部２１２に記録されている位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）とネジ穴の形状を示す情報に基づき、位置情報とネジ穴の形状を検出したネジＮＪの本数を確認する。
（ステップＳＴ３２）
そして、第２制御部２１１は、全てのネジＮＪ（ｉ）について位置情報の取得とネジ穴の形状の検出が完了したか否かを判定する。全てのネジＮＪ（ｉ）について位置情報の取得が完了したことを判定した場合、第２制御部２１１は、記録部２１２から位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝とネジ穴の形状を示す情報を読み出し、送受信部２１６を介して、固定部材解体ユニット３に送信する。
【００８６】
次に、図２０〜２１を参照して、固定部材解体ユニット３による処理フローの一例について説明する。図２０は、固定部材解体ユニット３による処理フローの一例について説明するための図である。また、図２１は、固定部材解体ユニット３により移動される固定解除ツール３０１のビット先端の動きについて説明するための概略図である。なお、図２１においては、ステージ空間におけるＸＺ座標値について説明し、Ｙ座標値についての説明は省略する。
第２固定部材検出部２０による位置情報の取得が終了すると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、固定部材解体ユニット３の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、固定部材解体ユニット３の第３制御部３１１は、駆動制御部３０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。なお、駆動制御部３０７による位置決め処理は、上述の駆動制御部１０７による処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８７】
第３制御部３１１は、第２固定部材検出部２０から受信した位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝とネジ穴の形状を示す情報を記録部３１２に記録する。この第３制御部３１１は、記録部３１２から位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を順次読み出して、この位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）が示す位置に固定解除ツール３０１のビットの先端を移動させるように駆動制御部３０４に指示する。
【００８８】
（ステップＳＴ４１）
はじめに、駆動制御部３０４は、位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）が示す位置と固定解除ツール３０１のビットの回転軸とが直交する位置に固定解除ツール３０１を移動させるようにＸＹＺ移動機構３０２のＸ移動機構３０２ｘとＹ移動機構３０２ｙとを動作させる。これにより、図２１（ａ）に示す位置Ｐ１に固定解除ツール３０１のビットの先端が位置される。なお、このときのＺ座標値は、ディスプレイＤＰから十分離れた位置として予め決められている。
【００８９】
（ステップＳＴ４２）
次いで、駆動制御部３０４は、位置情報（Ｚ２ｉ）が示す位置よりも手前（例えば、Ｚ座標値＝Ｚ２ｉよりも５ｍｍ上）まで固定解除ツール３０１を下降させるようにＸＹＺ移動機構３０２を動作させる。つまり、駆動制御部３０４は、固定解除ツール３０１の先端がＺ座標値＝Ｚ２ｉ＋５ｍｍの位置となるように、ＸＹＺ移動機構３０２のＺ移動機構３０２ｚを駆動して、固定解除ツール３０１のドライバービットを下降させる。なお、駆動制御部３０４は、この固定解除ツール３０１のドライバービットが、位置Ｐ１から位置Ｐ２までは、第１のスピードでＺ軸方向に移動するように制御する。
【００９０】
（ステップＳＴ４３）
これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、その回転軸がＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）と直交する位置に位置されるとともに、その先端がＺ座標値（Ｚ２ｉ＋５ｍｍ）の位置に位置される。つまり、図２１（ａ）に示す位置Ｐ２に固定解除ツール３０１のドライバービットの先端が位置される。この駆動制御部３０４は、位置Ｐ２にドライバービットが到達した場合、固定解除ツール３０１の動きを一時的に停止するようにしてもよい。
【００９１】
（ステップＳＴ４４）
そして、駆動制御部３０４は、ネジＮＪを緩める方向（例えば左回転）に固定解除ツール３０１のドライバービットを低速回転させるように回転移動機構３０３を動作させる。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、Ｚ軸と平行な回転軸を中心にして低速で回転する。
【００９２】
（ステップＳＴ４５）
次いで、駆動制御部３０４は、最長でも位置情報（Ｚ２ｉ）が示す位置まで固定解除ツール３０１の先端を低速で下降させるようにＸＹＺ移動機構３０２を動作させる。つまり、駆動制御部３０４は、回転移動機構３０３が固定解除ツール３０１のドライバービットを回転させるためのトルクが回転閾値以上まで上昇したか否かを判定しながら、固定解除ツール３０１の移動量を調整する。この回転トルクが閾値以上となった場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジ穴と嵌合している状態であると判定し、固定解除ツール３０１のＺ軸方向の移動を停止することを指示するコマンドをモータ制御部３４１ｚに出力する。
【００９３】
（ステップＳＴ４６）
また、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジＮＪのネジ穴と嵌合している状態であると判定した場合、固定解除ツール３０１のドライバービットの回転速度を上げるような駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットの回転速度が上がり、ドライバービットがネジＮＪを緩める。
（ステップＳＴ４７）
そして、モータ制御部３４１ｚは、固定解除ツール３０１を上方に上げるように、つまり、ディスプレイＤＰから離れる方向に固定解除ツール３０１を移動させるように、駆動部３４２ｚを駆動する。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、回転しながら上方に持ち上げられる。
【００９４】
（ステップＳＴ４８）
ドライバービットが上方に持ち上げられた場合、モータ制御部３４１ｃは、ドライバービットの回転を停止させるような駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。これにより、ドライバービットの回転が停止する。
（ステップＳＴ４９）
モータ制御部３４１ｚは、固定解除ツール３０１のドライバービットを回収位置まで持ち上げる。このモータ制御部３４１ｚは、例えば、図２１（ｂ）に示す位置Ｐ４に固定解除ツール３０１のドライバービットの先端が位置される回収位置までドライバービットを持ち上げる。
（ステップＳＴ５０）。
そして、モータ制御部３４１ｘとモータ制御部３４１ｙは、固定解除ツール３０１のドライバービットを回収ボックス３０９まで搬送してネジＮＪを回収ボックス３０９に収容する。
【００９５】
（ステップＳＴ５１）
第３制御部３１１は、回収ボックス３０９に回収したネジＮＪの本数と、第２固定部材検出部２０により位置情報が検出されたネジＮＪの本数（ｉ）とを比較する。
（ステップＳＴ５２）
次いで、第３制御部３１１は、回収したネジＮＪの本数と、位置情報を検出したネジＮＪの本数（ｉ）とが一致したか否かを判定する。一致しない場合、ステップＳＴ４１に戻って、全てのネジＮＪの本数（ｉ）だけ、ステップＳＴ４１〜５１の処理を繰り返す。
（ステップＳＴ５３）
そして、固定解除ツール３０１のドライバービットを元の位置に戻して処理を終了させる。
【００９６】
上述の通り、固定部材検出ユニット２によって固定部材であるネジＮＪの位置を検出するとともに、固定部材解体ユニット３によって検出されたネジＮＪを取り外すことによって、解体作業員の手作業を介さずに、解体作業を実行することができる。また、搬送ユニット４によって、固定部材検出ユニット２と固定部材解体ユニット３間を解体作業の順番に従って解体対象であるディスプレイＤＰを搬送することができる。これにより、解体作業に要する労力を軽減することができる。
【００９７】
なお、本発明に係る固定部材解体ユニット３の固定解除ツール３０１は、上述のドライバービットに限られず、例えば、以下のような構成を有する部材であってもよい。
この固定解除ツール３０１の他の例について、図２２を参照して説明する。図２２は、ネジ穴の断面図を示す。
つまり、固定解除ツール３０１は、図２２（ａ）に示す通り、ネジＮＪの頭部を削るような切断部を備えるものであってもよい。また、固定解除ツール３０１は、図２２（ｂ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジ穴の底部を削るような切断部を備えるものであってもよい。さらに、固定解除ツール３０１は、図２２（ｃ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジ穴の上部を削るような切断部を備えるものであってもよい。また、固定解除ツール３０１は、図２２（ｄ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジＮＪ部分を全て削るような切断部を備えるものであってもよい。
このように、図２２（ａ）〜（ｄ）に示す通り、ネジＮＪの水平面方向の位置（ＸＹ座標値）を用いる固定解除ツール３０１を用いる場合、ネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ座標値）はなくてもよい。つまり、固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２において第１固定部材検出部１０により取得された位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）のみで、固定部材解体ユニット３におけるネジＮＪの固定解除処理を実行することができる。よって、図２２（ａ）〜（ｄ）に示すようなネジＮＪの水平面方向の位置（ＸＹ座標値）のみを利用してネジＮＪを取り外すことができる固定解除ツール３０１を用いる場合、固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０を備えない構成であってもよい。この場合、第１固定部材検出部１０が取得した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を固定部材解体ユニット３に送信し、固定部材解体ユニット３が、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）に基づき、固定解除ツール３０１を用いてネジＮＪを取り外す。
【００９８】
また、上述において、固定部材解体システム１は、第１固定部材検出部１０、第２固定部材検出部２０、および固定部材解体ユニット３を、それぞれ１つずつ備える構成を例に説明した。しかし、本発明はこれに限られず、それぞれが並列に複数備えられるものであってもよい。なお、第２固定部材検出部２０による処理は、第１固定部材検出部１０における処理よりも時間を要すると考えられるため、第２固定部材検出部２０の数を第１固定部材検出部１０よりも多くすることが好ましい。これにより、固定部材解体システム１全体における処理効率を向上させることができる。
【００９９】
また、上述した図１８に示すステップＳＴ５において、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出する際に、第１固定部材画像解析部１１５は、ネジＮＪと似ている形状であって、誤検出しやすい画像（以下、類似画像）を除外するものであってもよい。なお、類似画像は、ネジＮＪに類似しているがネジＮＪではない画像として予め決められている。
この類似画像としては、例えば、ディスプレイＤＰの背面に設けられている端子穴、操作ボタン、メッシュ加工された通気孔、あるいは、「０（数字のゼロ）」や「Ｏ、Ｑ（アルファベットのオー、キュー）」等が予め決められている。
第１固定部材画像解析部１１５は、例えば、類似画像の特徴を有する画像領域を分割画像Ｄ１〜Ｄ９のそれぞれからパターンマッチングにより検出し、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の検出対象から誤検出しやすい画像を切り取っておくものであってもよい。これにより、ネジＮＪ以外の画像を誤って検出してしまう可能性を低減させるとともに、ネジＮＪの画像の検出精度を高めることができる。
この第１固定部材画像解析部１１５は、上述の通り事前に固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の検出対象領域から除外するものであってもよく、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝が検出された後から類似画像と判定された固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝をネジＮＪの画像でないと判定するもであってもよい。
後者について具体的に説明すると、第１固定部材画像解析部１１５は、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出した後に、この固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の中から、ネジＮＪと似ている類似画像とマッチングする固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝があるか否かを判定する。第１固定部材画像解析部１１５は、この類似画像の特徴と対応する特徴を有する固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を、類似画像とマッチングしていると判定し、この固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝をネジＮＪの画像でないと判定する。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、ネジＮＪの画像でないと判定した固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を位置情報の検出対象から除外する。
【０１００】
さらに、上述の実施形態において、固定部材解体ユニット３は、第２固定部材検出部２０からの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝に基づき、ドライバービットの高さ方向の位置（Ｚ座標値）を調整しながらネジＮＪに近づける例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、第２固定部材検出部２０は、固定部材エリアＦｉに対応するネジ穴の位置関係とこのネジＮＪに対応するネジ穴の形状に基づき、ネジ穴エリアＧｉを検出する際、ネジ穴の角度について判定するものであってよい。例えば、十字形状のネジ穴エリアＧｉを検出した場合、第２固定部材検出部２０の第２固定部材画像解析部２１５は、十字形状の中央点の水平面方向の周囲の３６０°の方位角で示す傾き位置を算出するものであってもよい。この傾き位置は、予め決められた方位角０℃を示す直線とネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向とが一致する位置を基準位置（傾き位置０°）として、このネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向が位置する方位角で示される。このネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向とは、互いに直交する十字形状の突出する方向である。
そして、第２固定部材検出部２０は、ネジＮＪに対応するネジ穴の傾き位置を示す情報を固定部材解体ユニット３に出力する。
固定部材解体ユニット３は、このネジＮＪに対応するネジ穴の傾き位置を示す情報に基づき、ネジＮＪに近づけるドライバービットの噛み合せ位置を調整する。つまり、ドライバービットの十字形状とネジＮＪの十字形状とが一致するように、ネジ穴の傾き位置にあわせてドライバービットを回転させる。これにより、ドライバービットがネジ穴に当接する際に、ドライバービットの十字形状とネジＮＪの十字形状とが一致して勘合するため、ネジ穴を潰すことなく、しっかりと噛み合った状態でドライバービットがネジＮＪを回転させることができる。これにより、より正確にネジＮＪの頭部の凹部にドライバービットの先端を位置あわせさせることができる。
【０１０１】
また、第２固定部材検出部２０の三次元位置検出部２１４は、上述したように、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）で示されるネジＮＪの垂直方向の位置情報を取得する際、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の被写体距離を用いる形態に限られず、例えば、以下に示す形態であってもよい。
例えば、第２固定部材検出部２０は、図２３に示すような計測機器を備える。図２３は、第２固定部材検出部２０の垂直方向の位置情報を取得するための計測機器の一例を示す図である。本実施形態では、この計測機器として、レーザー変位計２１７について説明する。
【０１０２】
図２３に示す通り、レーザー変位計２１７は、照射部２１７ａと、受光部２１７ｂと、インターフェース２１７ｃと、レーザー変位制御部２１７ｄとを含む。
照射部２１７ａは、例えば、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）に基づき、この位置に検出光を照射する。照射部２１７ａは、検出光として、例えば、予め決められた周波数のレーザー光を照射する。
受光部２１７ｂは、照射部２１７ａからのレーザー光が計測対象で反射して入射する位置に位置されている。この受光部２１７ｂは、図２３に示す通り、ネジＮＪの頭部から反射したレーザー光を受光する。
レーザー変位制御部２１７ｄは、照射部２１７ａに対してレーザー光の照射を制御する。また、レーザー変位制御部２１７ｄは、受光部２１７ｂが受光したレーザー光の出力に基づき、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を算出し、インターフェース２１７ｃに出力する。
インターフェース２１７ｃは、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を送受信部２１６から入力して、レーザー変位制御部２１７ｄに出力する。また、インターフェース２１７ｃは、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報をレーザー変位制御部２１７ｄから入力して三次元位置検出部２１４に出力する。
【０１０３】
例えば、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）がインターフェース２１７ｃを介して送受信部２１６からレーザー変位計２１７に入力する。インターフェース２１７ｃは、入力する位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）をレーザー変位制御部２１７ｄに出力する。そして、レーザー変位制御部２１７ｄは、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置にレーザー光を照射するように照射部２１７ａを制御する。この照射部２１７ａは、レーザー光を照射する。
照射部２１７ａから出射したレーザー光は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示すネジＮＪの位置で反射して受光部２１７ｂに入射する。受光部２１７ｂは、ネジＮＪの頭部から反射したレーザー光を受光して、レーザー光の出力をレーザー変位制御部２１７ｄに出力する。レーザー変位制御部２１７ｄは、受光部２１７ｂが受光したレーザー光の出力に基づき、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を算出し、インターフェース２１７ｃに出力する。インターフェース２１７ｃは、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。
三次元位置検出部２１４は、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報に基づき、三次元空間内において前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値（Ｚ２ｉ）を取得する。
【０１０４】
さらに、本発明はこれに限られず、以下に示すような技術を用いて、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）で示されるネジＮＪの垂直方向の位置情報を取得するものであってもよい。例えば、立体画像を作成する際に利用される光切断法や、空間コード法等を用いるものであってもよい。簡単に説明すると、光切断法は、測定対象物をカメラで撮像する状態において、測定対象の斜めからレーザースリット光を照射して、光が当たった場所を撮像することにより、測定対象の三次元形状を測定するものである。この光切断法を利用することにより、測定対象の三次元形状に基づき、ネジＮＪの三次元形状を測定することができ、ネジＮＪの頭部のネジ穴中心の位置をより正確に計測することができる。また、空間コード法は、プロジェクター等を光源として予め決められたパターンの光を測定対象に投影し、パターンの光が投影された測定対象を撮像して、撮像した画像を二値化処理する。この二値化処理した画像に基づき、三角測量の原理を用いて測定対象との距離を算出する。この空間コード法を利用することにより、ネジＮＪがディスプレイＤＰに対して斜めに配置されていたり、ネジＮＪの周辺の構造が複雑であるため、第２カメラ２０１から撮像しにくい場合であっても、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）を取得することができる。
【０１０５】
なお、固定部材解体システム１による手順を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【０１０６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記録装置のことをいう。
【０１０７】
さらに「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記録装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１…固定部材解体システム、２…固定部材検出ユニット、３…固定部材解体ユニット、４…搬送ユニット、５…統括制御ユニット、１０…第１固定部材検出部、２０…第２固定部材検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材解体システム、固定部材解体方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやパソコン等の電化製品に含まれている部材のリサイクルに注目が集まっている。多くの電化製品は筐体や回路基板等が複数の固定部材で固定されているため、解体時には、これら固定部材を取り外し、リサイクルが可能な部材ごとに分別する必要がある。
また、解体する電化製品は、製品ごとに、その大きさや、部品の固定方法も異なるため、解体作業のオートメーション化が難しく、手作業により、各製品を解体していた。
例えば、作業内容ごとに割り当てられた解体作業員が、搬送ベルトで搬送される解体対象であるテレビを順次解体していく方法が採られていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６３５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、家電製品の多くは複数の固定部材で固定されており、また、家電製品ごとにネジの数も位置も異なることから、解体作業に時間がかかる問題があった。さらに、大型の家電製品を解体する場合、視認性が悪いため固定部材を発見しにくく、また、作業位置から人の手が届かず解体が困難となる場合もあった。
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、解体対象の解体作業に要する労力を軽減することができる固定部材解体システム、固定部材解体方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による固定部材解体システムは、解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットとを備える。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体作業員の手作業を介さずに、解体対象の解体作業を実行することができため、解体作業に要する労力を軽減することができる。
【０００７】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムは、前記解体対象を搬送する搬送ユニットをさらに備え、前記固定部材検出ユニットは、前記搬送ユニットの搬送方向に沿って、前記固定部材解体ユニットよりも上流側に設けられている。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材検出ユニットによる固定部材検出処理と固定部材解体ユニットによる固定部材解体処理とを一連の流れで実行することができため、解体作業員の手作業を介さずに、解体対象の解体作業の一連の処理を実行することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象において決められた基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する二次元位置検出部を含む第１固定部材検出部を有し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、少なくとも固定部材の水平面方の位置を検出することができるため、水平面方向において固定部材と固定解除ツールの位置を合わせることができる。
【０００９】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第一固定部材検出部は、前記解体対象についての水平面方向の全領域を複数個に分けた分割領域ごとに、前記解体対象の一部を撮像して、前記分割領域に対応する前記解体対象の一部を撮像した撮像画像に基づき、前記固定部材を検出し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体対象の大きさやカメラの性能に応じて固定部材を検出するために適当な画質の画像を撮像することができるため、位置情報の検出精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第１固定部材検出部は、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に対して、各画素の輝度値についての二値化処理をする第１固定部材画像解析部をさらに備え、前記二次元位置検出部は、前記第１固定部材画像解析部により二値化処理された画像に基づき、前記固定部材に形成されている凹凸形状を検出し、前記凹凸形状が示す前記固定部材の特徴点を、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値として取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材が例えばネジのように、固定解除ツールとの位置あわせを行う位置に凹凸形状を有する場合、固定部材の位置情報の検出精度を向上させ、固定解除ツールとの位置合わせの精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第１固定部材検出部は、前記解体対象を撮像する第１カメラと、前記第１カメラが撮像した前記解体対象の画像に基づき、前記解体対象の色が属する色カテゴリが予め決められた色カテゴリのいずれかであるかを判定する色判定部と、前記色判定部の判定結果に基づき、判定された色カテゴリに応じて予め決められた撮像条件に従って前記第１カメラの撮像を制御する撮像制御部とをさらに備え、前記二次元位置検出部は、前記撮像制御部の制御に従って前記第１カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、解体対象として、例えば、ディスプレイの色に応じてシャッタースピードを調整することができるため、撮像される画像の明るさにばらつきがある場合であっても、固定部材を検出しやすい画像を撮像することができる。よって、固定部材の位置情報の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき、三次元空間における前記固定部材の位置を示す座標値を前記位置情報として取得する三次元位置検出部を含む第２固定部材検出部を有する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、少なくとも固定部材の垂直方向の位置を検出することができるため、垂直方向において固定部材と固定解除ツールとを位置合わせさせることができる。よって、例えば、ネジをドライバービットによって緩ませる方向に回転させてネジだけを取り除くような解体をすることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記固定部材に対して検出光を照射する照射部と、前記固定部材から反射した前記検出光を受光する受光部とを含む計測機器をさらに備え、前記三次元位置検出部は、前記検出光の光路長に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、検出光を利用して、固定部材の垂直方向の位置を検出することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値に基づき、前記解体対象における前記固定部材を撮像する第２カメラと、前記第２カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材にピントがあうように前記カメラと前記固定部材の距離を調整するフォーカス制御部とをさらに備え、前記三次元位置検出部は、前記フォーカス制御部により前記固定部材にピントがあったときの前記カメラと前記固定部材の距離に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、オートフォーカス機能を利用して、固定部材の垂直方向の位置を検出することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値を含む領域を撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像に基づき、前記基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、二次元位置検出部によって大まかな固定部材の位置を検出したのち、この大まかな固定部材の位置を示す情報に基づき各固定部材の画像を撮像して、この撮像画像に基づき、より詳細な固定部材の位置を検出することができる。よって、固定部材の位置の検出精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記第２固定部材検出部は、前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値とを含む前記位置情報を取得する。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、二次元位置検出部によって検出された固定部材の水平方向の位置と、三次元位置検出部によって検出された固定部材の垂直方向の位置とに基づき、固定部材の三次元空間における位置情報を取得することができる。よって、例えば、二次元位置検出部によって精度よく水平方向の位置が検出されている場合、三次元位置検出部が水平方向の位置を検出する手間を省くことができ、作業時間を短縮することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記固定部材検出ユニットに備えられる前記第２固定部材検出部の数は、前記第１固定部材検出部の数よりも多い。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、処理時間がよりかかる装置（三次元位置検出部）の数を処理時間がよりかからない装置（二次元位置検出部）の数よりも増やすことにより、固定部材解体システム全体における処理効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の一態様による上述の固定部材解体システムにおいて、前記固定部材検出ユニットは、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する第１固定部材画像解析部をさらに備える。
このように、本発明の一実施形態に係る固定部材解体システムによれば、固定部材でない画像の誤検出を低減させることができ、固定部材の検出精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の一態様による固定部材解体方法は、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出するステップと、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得するステップと、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させるステップとを備える。
【００２０】
また、本発明の一態様によるプログラムは、コンピュータを、解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出手段、前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体手段、として機能させるものである。
【００２１】
また、本発明の一態様による上述のプログラムは、前記コンピュータを、前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する固定部材画像解析手段としてさらに機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、解体対象の解体作業における労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る固定部材解体システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る固定部材解体システムの概要を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の概略を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＸＹＺ移動機構と駆動制御部の構成の一例について説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の第１カメラによって撮像される複数の分割画像の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る位置決めガイドおよび位置決め移動機構の一例について説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第１固定部材画像解析部による処理を説明するための参考図である。
【図９】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部の概略を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るレンズと被写体との位置関係を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るＡＦ処理について説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る第２固定部材画像解析部による処理を説明するための参考図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの概略を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットの駆動制御部の一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る回収ボックスへの回収方法の一例について説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る第１固定部材検出部による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態に係る第２固定部材検出部による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態に係る固定部材解体ユニットによる処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の実施形態に係る固定解除ツールのビット先端の動きについて説明するための概略図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る固定解除ツールの他の例について説明するための図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る計測機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る固定部材解体システム１の構成を示すブロック図である。
図１に示す通り、本実施形態に係る固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２と、固定部材解体ユニット３と、搬送ユニット４と、統括制御ユニット５とを含む。この固定部材検出ユニット２は、第１固定部材検出部１０と、第２固定部材検出部２０とを備える。統括制御ユニット５は、固定部材検出ユニット２、固定部材解体ユニット３、および搬送ユニット４を、統括的に制御する。
本実施形態に係る固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２により解体対象に固定されている固定部材を検出し、検出された固定部材を固定部材解体ユニット３により解体するシステムである。本実施形態において、この固定部材解体システム１の解体対象として、例えば、ネジ留めされているディスプレイＤＰのキャビネットを例に、以下説明する。また、本実施形態において、固定部材は、ネジであり、以下、固定部材をネジＮＪと呼称する。また、ネジＮＪの固定解除方法としては、固定解除ツール、例えばドライバービットを用いて、ネジ留めされているネジＮＪを緩ませる方向に回転させてディスプレイＤＰのキャビネットから取り外す方法の一例を用いて、以下説明する。
【００２５】
次に、図２を参照しながら、この固定部材解体システム１の概要について説明する。図２は、固定部材解体システム１の概要を説明するための図である。
図示の通り、搬送ユニット４は、搬送ベルト４０１と搬送ローラ４０２とを備え、搬送ローラ４０２の回転を制御することにより、予め決められた搬送方向に搬送ベルト４０１を搬送する。なお、この搬送ユニット４は、統括制御ユニット５によって、搬送速度や搬送タイミング等が制御されるものであってもよい。
搬送ユニット４の付近には、搬送ユニット４による搬送方向の上流側から下流側に沿って、固定部材検出ユニット２における第１固定部材検出部１０および第２固定部材検出部２０、ならびに固定部材解体ユニット３がこの順番で設置されている。この搬送ベルト４０１上には解体対象であるディスプレイＤＰが載置されており、搬送ユニット４が、第１固定部材検出部１０、第２固定部材検出部２０、固定部材解体ユニット３の順番で、解体対象をこれらに搬送する。このディスプレイＤＰは、搬送ベルト４０１上に背面を上にして載置されており、搬送ベルト４０１上のディスプレイＤＰには、その上面にネジＮＪが見えている。なお、搬送方向は図示の通り直線でなくてもよく、固定部材解体システム１が設置される環境に応じて変更可能である。
【００２６】
ここで、搬送方向の上流側から下流側に向かって、固定部材解体システム１に含まれる各構成について簡単に説明する。
固定部材検出ユニット２は、解体対象であるディスプレイＤＰを撮像した画像に基づき、このディスプレイＤＰのキャビネットを固定しているネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのディスプレイＤＰ内における位置を示す位置情報を取得する。本実施形態において、ネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰにおいて決められた基準位置Ｐを原点（０，０，０）としてＸＹＺ座標値で示される。なお、本発明はこれに限られず、ネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰにおいて決められた基準位置Ｐを原点としてＸＹ座標値で示されるものであってもよい。
この基準位置Ｐを原点（０，０，０）とする三次元空間をステージ座標空間という。このステージ座標空間は、ＸＹ平面が水平面と一致し、Ｚ軸方向が垂直方向と一致している。なお、Ｘ軸＋方向が搬送方向（上流から下流に向かう方向）と一致し、Ｚ軸＋方向が上方向（つまり、Ｚ軸−方向が下方向）と一致している。
【００２７】
搬送方向上流側で、固定部材検出ユニット２の第１固定部材検出部１０は、ディスプレイＤＰのキャビネットを固定しているネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのＸＹ平面上の位置を示す位置情報を取得する。本実施形態において、ネジＮＪの位置情報は、ネジＮＪのネジ穴が見えるネジ頭部の位置を示す情報である。
具体的に説明すると、第１固定部材検出部１０は、解体対象であるディスプレイＤＰについての水平面方向の全領域を撮像した画像データに基づき、固定部材であるネジＮＪを検出し、検出されたネジＮＪのＸＹ座標値を算出する。ここで算出されるネジＮＪの位置は、ディスプレイＤＰのステージ座標空間において予め決められた基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＸＹ座標値で示される。なお、この基準位置Ｐ（０，０，０）は、位置決めされたディスプレイＤＰの一角であり、詳細については後述する。
また、固定部材検出ユニット２の第２固定部材検出部２０は、解体対象であるディスプレイＤＰの一部を撮像した画像データに基づき、基準位置Ｐに対する少なくとも垂直方向の固定部材であるネジＮＪの位置を示す位置情報（つまり、ステージ座標空間におけるＺ座標値）を取得する。
【００２８】
本実施形態では、第１固定部材検出部１０は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を取得する。このＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）に基づきネジＮＪの詳細な画像を撮像し、この撮像画像に基づき、第２固定部材検出部２０が、ネジＮＪの位置を示すＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）を取得する。本実施形態に係る固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０が取得したＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）をネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力する形態の一例について、以下説明する。これにより、ネジＮＪの位置を示す位置情報の精度を高めることができる。
【００２９】
しかし、本発明はこれに限られず、固定部材検出ユニット２は、第１固定部材検出部１０において固定部材のＸＹ座標値を取得するとともに、第２固定部材検出部２０において固定部材のＺ座標値を取得するものであってもよい。そして、固定部材検出ユニット２は、この第１固定部材検出部１０において取得するＸＹ座標値と第２固定部材検出部２０において取得するＺ座標値とをあわせたＸＹＺ座標値を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力する形態であってもよい。これにより、第２固定部材検出部２０によってネジＮＪの位置を示すＸＹ座標値（Ｘ２，Ｙ２）を取得する作業を省略し、作業時間を短縮することができる。この場合、第１固定部材検出部１０は、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高める機能を有することが好ましい。なお、このＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高める機能とは、詳細については後述するが、例えば、ディスプレイＤＰの色に応じて撮像条件を変更する機能や、ディスプレイＤＰを分割して撮像する機能や、あるいは、撮像した画像に対して二値化処理を実行してネジＮＪのネジ穴部分の画像領域を検出する機能等がある。このように、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）が示す位置情報の精度を高めるような機能を利用することにより、ネジＮＪのネジ穴の位置と固定解除ツールであるドライバービットの先端との位置合わせの精度を高めることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る固定部材検出ユニット２は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力するものであってもよい。例えば、固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０を備えず、少なくとも第１固定部材検出部１０のみを備え、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を、ネジＮＪの位置を示す位置情報として、固定部材解体ユニット３に出力するものであってもよい。これにより、第２固定部材検出部２０によってネジＮＪの位置を示すＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を取得する作業を省略し、作業時間をさらに短縮することができる。この場合、固定部材解体ユニット３は、ネジＮＪのおおよその位置を示すＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）に基づき固定部材の固定を解除できるような固定解除ツールを利用可能であることが好ましい。例えば、ネジＮＪを含めてその付近を破壊できるような固定解除ツールを利用することにより、ネジＮＪのおおよその位置を示す位置情報であっても、ネジＮＪの固定を解除することができる。
【００３１】
固定部材解体ユニット３は、固定部材検出ユニット２によって取得された位置情報であるＸＹＺ座標値（Ｘ２，Ｙ２、Ｚ２）に基づき、ネジＮＪによる固定を解除させるための固定解除ツールであるドライバービットの先端を、解体対象におけるネジＮＪの位置に移動させ、ネジＮＪによる固定をこの固定解除ツールにより解除させる。
【００３２】
次に、固定部材解体システム１の各構成について、詳細に説明する。
図３は、第１固定部材検出部１０の概略を説明するための図である。図３に示す通り、第１固定部材検出部１０は、第１カメラ１０１を保持した状態で、この第１カメラ１０１をＸＹＺ空間内で移動させるＸＹＺ移動機構１０２を備える。このＸＹＺ移動機構１０２は、第１カメラ１０１を支持する支持部１０２ａと、この支持部１０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構１０２ｚと、このＺ移動機構１０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構１０２ｘと、このＸ移動機構１０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構１０２ｙとを備える。
このＸＹＺ移動機構１０２が動作することにより第１カメラ１０１を所定の位置に移動させ、第１カメラ１０１が解体対象であるディスプレイＤＰの水平面方向の全域を撮像する。なお、本実施形態において、ＸＹＺ移動機構１０２は、搬送ベルト４０１に載置されたディスプレイＤＰの背面の全域を撮像するように、第１カメラ１０１を移動させる。
また、第１カメラ１０１には、例えば、第１カメラ１０１によって撮像される領域を照らすための高周波蛍光灯１０３が搭載されている。
なお、ＸＹＺ移動機構１０２は、第１カメラ１０１の被写界深度の範囲にディスプレイＤＰが入っており、ＸＹ座標値（Ｘ１，Ｙ１）を取得することができる程度のネジＮＪの画像を撮像できる場合は、Ｚ移動機構１０２ｚはなくてもよい。
【００３３】
ここで、図４を参照して、ＸＹＺ移動機構１０２とこれを動作させる駆動制御部１０４の一例について説明する。図４は、ＸＹＺ移動機構１０２と駆動制御部１０４の構成の一例について説明するためのブロック図である。
図４に示す通り、ＸＹＺ移動機構１０２は、駆動制御部１０４と接続されている。この駆動制御部１０４は、ＸＹＺ移動機構１０２に動力を提供し、ＸＹＺ移動機構１０２の動作を制御する。
駆動制御部１０４は、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚをそれぞれ動作させるためのモータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚと、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚと、モータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、およびモータ１４３ｚとを備える。
モータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚは、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚのそれぞれの動作量（移動距離）に応じた駆動コマンドを駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚにそれぞれ出力する。この駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚは、入力する駆動コマンドに応じて、それぞれモータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、モータ１４３ｚを駆動させる。このモータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、モータ１４３ｚは、それぞれ、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、Ｚ移動機構１０２ｚと接続されており、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、駆動部１４２ｚにより駆動され、Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、Ｚ移動機構１０２ｚを、それぞれをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる。
【００３４】
本実施形態において、第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの背面の全領域を複数の領域に分割して撮像する。この分割数は、解体対象の大きさや、第１カメラ１０１に搭載されているＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）の性能に応じて、予め決められている。
ここで、図５を参照して、第１カメラ１０１によって撮像されるディスプレイＤＰの背面の画像の一例について説明する。図５は、第１カメラ１０１によって撮像される複数の分割画像の一例を示す図である。なお、図５に示す通り、ＸＹ平面上の位置に限って説明する場合、つまり、基準位置Ｐを基準とした座標情報としてＸ、Ｙ座標値のみで、Ｚ座標値を用いない場合、基準位置Ｐの座標値（０，０）と示す場合もある。
図５に示す通り、ディスプレイＤＰの背面の全体は、例えば、撮像される領域として仮想的に９つの分割領域に分割され、これら分割領域のそれぞれを撮像した分割画像Ｄ１〜Ｄ９によって表わされる。なお、分割画像Ｄ１〜Ｄ９は、基準位置Ｐを原点（０，０）として、ステージ座標空間におけるＸＹ座標値によりディスプレイＤＰの背面全体における位置が予め決められている。例えば、分割画像Ｄ１は、基準位置Ｐ（０，０）と、他の３点（ｘａ，０）、（０，ｙａ）、（ｘａ，ｙａ）とによって示される領域である。
【００３５】
次に、図６を参照して、第１固定部材検出部１０の動作の一例について説明する。図６は、第１固定部材検出部１０の構成の一例を示すブロック図である。
図６に示す通り、第１固定部材検出部１０は、位置決めガイド１０５と、位置決め移動機構１０６と、駆動制御部１０７と、情報処理部１１０とを備える。
なお、第１固定部材検出部１０は、上述したとおり、第１カメラ１０１と、ＸＹＺ移動機構１０２と、駆動制御部１０４とを備える。この第１カメラ１０１は、レンズ１０１ａと、ＣＣＤ１０１ｂと、Ａ/Ｄ変換部１０１ｃとを備える。第１カメラ１０１は、入射する光学像をレンズ１０１ａを介してＣＣＤ１０１ｂの光電変換面（撮像面）に結像させる。このＣＣＤ１０１ｂによって光電変換された光学像は、Ａ/Ｄ変換部１０１ｃによってデジタル信号に変換される。
【００３６】
位置決めガイド１０５は、搬送ベルト４０１上のディスプレイＤＰを押し運び基準位置Ｐに対応する位置に移動させる部材である。この位置決めガイド１０５は、例えば、Ｘ軸方向に移動するＸガイド１０５ｘと、Ｙ軸方向に移動するＹガイド１０５ｙとを備える。
位置決め移動機構１０６は、位置決めガイド１０５を予め決められた方向に移動可能に保持する。
なお、位置決めガイド１０５および位置決め移動機構１０６は、例えば、図７に示すような構造である。図７には、基準位置ＰにディスプレイＤＰの一角が当接して固定されるように支持ガイド１０８が設けられている。
駆動制御部１０７は、ディスプレイＤＰの一角を基準位置Ｐにあわせて位置決めするように位置決め移動機構１０６を制御する。この駆動制御部１０７は、Ｘガイド１０５ｘをＸ軸方向に沿って基準位置Ｐに向かって移動させるとともに、Ｙガイド１０５ｙをＹ軸方向に沿って基準位置Ｐに向かってに移動させる。この駆動制御部１０７は、例えば、第１カメラ１０１によって撮像された画像のデータに基づき、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置合わせさせるまで、Ｘガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙと移動させる。Ｘガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙによって押し運ばれたディスプレイＤＰは、支持ガイド１０８に当接して停止する。これにより、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置決めされる。
【００３７】
図６に戻って、情報処理部１１０について詳細に説明する。
情報処理部１１０は、第１制御部１１１と、記録部１１２と、色判定部１１３と、撮像制御部１１４と、第１固定部材画像解析部１１５と、二次元位置検出部１１６と、送信部１１７とを備える。
第１制御部１１１は、記録部１１２に記録されているプログラムに従って、第１固定部材検出部１０を統括的に制御する。
記録部１１２は、第１固定部材検出部１０の動作に利用される種々の情報を記録する。
【００３８】
色判定部１１３は、第１カメラ１０１によって撮像された画像データに基づき、予め決められた色カテゴリのうち解体対象の色が属する色カテゴリを判定する。この色カテゴリは、解体対象として一般的な色であって、その明るさが異なる色ごとに予め決められている。本実施の形態においては、白色カテゴリと、黒色カテゴリと、灰色カテゴリとが予め決められている。
撮像制御部１１４は、色判定部１１３による判定結果に基づき、判定された色カテゴリに適した光量で第１カメラ１０１が撮像するように撮像条件を制御する。例えば、撮像制御部１１４は、シャッタースピードを制御して、撮像する光量を調整する。
【００３９】
ここで、図８を参照して、第１固定部材画像解析部１１５による処理について詳細に説明する。図８は、第１固定部材画像解析部１１５による処理を説明するための参考図である。
第１固定部材画像解析部１１５は、第１カメラ１０１によって撮像された画像に基づき、ディスプレイＤＰの表面に露出したネジＮＪの頭部の形状として予め決められている形状を検出する。この第１固定部材画像解析部１１５は、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＬｉを検出する。なお、ｉは、各ネジＮＪを識別するために割り当てられた数字である。
図８（ａ）は、この第１固定部材画像解析部１１５により検出された固定部材エリアＬ１〜Ｌ３を含む分割画像Ｄ１の一例を示す。この固定部材エリアＬ１の画像の一例を図８（ｂ）に示す。
第１固定部材画像解析部１１５は、この固定部材エリアＬ１〜Ｌ３ごとに、各画素の輝度値の平均を算出する。第１固定部材画像解析部１１５は、算出した輝度値の平均を閾値として、固定部材エリアの画像に対して二値化処理を行う。例えば、固定部材エリアＬ１の輝度値と、この固定部材エリアＬ１の二値化処理後の画像の一例を図８（ｃ）に示す。図８（ｃ）に示す通り、固定部材エリアＬ１の輝度値は、円形形状の全体に比べて中心の十字形状の輝度値が低くなっている。これは、十字形状のネジ穴部分が凹状に窪んでいるためである。よって、第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理を実行することより、十字形状のネジ穴エリアの画像領域を検出することができる。つまり、第１固定部材画像解析部１１５により二値化処理された画像は、ネジＮＪの頭部に形成されている凹凸形状を明確に表わすことができる。
【００４０】
第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理により、輝度値の平均である閾値よりも輝度値が低い画像領域をネジ穴エリアＮｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝として検出し、検出したネジ穴エリアＮｉを示す情報を二次元位置検出部１１６に出力する。この第１固定部材画像解析部１１５によって検出されたネジ穴エリアＮｉの一例を図８（ｄ）に示す。
【００４１】
二次元位置検出部１１６は、検出されたネジ穴エリアＮｉを示す情報に基づき、ネジ穴エリアＮｉの中心点Ｍｉの座標を算出し、検出したネジ穴エリアＮｉの位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）として取得する。この中心点Ｍｉは、基準位置Ｐを原点（０，０）とするＸＹ座標値で示される。二次元位置検出部１１６は、取得した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を送信部１１７に出力する。つまり、二次元位置検出部１１６は、第１固定部材画像解析部１１５により二値化処理された画像に基づき、ネジＮＪの頭部に形成されている凹凸形状を検出し、この凹凸形状が示すネジＮＪの特徴点である中心点Ｍｉを、ネジＮＪの位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）として取得する。
送信部１１７は、第２固定部材検出部２０と通信可能に接続されており、入力する位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を第２固定部材検出部２０に送信する。
【００４２】
次に、図９〜１３を参照して、第２固定部材検出部２０について詳細に説明する。
図９は、第２固定部材検出部２０の概略を説明するための図である。図９に示す通り、第２固定部材検出部２０は、第２カメラ２０１を保持した状態で、この第２カメラ２０１をＸＹＺ空間に移動させるＸＹＺ移動機構２０２を備える。このＸＹＺ移動機構２０２は、第２カメラ２０１を支持する支持部２０２ａと、この支持部２０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構２０２ｚと、このＺ移動機構２０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構２０２ｘと、このＸ移動機構２０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構２０２ｙとを備える。なお、このＸＹＺ移動機構２０２は、上述のＸＹＺ移動機構１０２と同様の構成と機能を有するため、各構成部に同一の名称を付して詳細な説明は省略する。
また、第２カメラ２０１には、例えば、第２カメラ２０１によって撮像される領域を照らすための青色発光ダイオード２０３が搭載されている。
【００４３】
次に、図１０を参照して、第２固定部材検出部２０の構成の一例について説明する。図１０は、第２固定部材検出部２０の構成の一例を示すブロック図である。
図１０に示す通り、第２固定部材検出部２０は、駆動制御部２０４と、位置決めガイド２０５と、位置決め移動機構２０６と、駆動制御部２０７と、情報処理部２１０とを備える。
また、第２固定部材検出部２０は、上述したとおり、第２カメラ２０１を備える。この第２カメラ２０１は、レンズ２０１ａと、ＣＣＤ２０１ｂと、Ａ/Ｄ変換部２０１ｃと、レンズ駆動部２０１ｄと、ＡＦエンコーダ２０１ｅとを備える。第２カメラ２０１は、入射する光学像をレンズ２０１ａを介してＣＣＤ２０１ｂの光電変換面（撮像面）に結像させる。このＣＣＤ２０１ｂによって光電変換された光学像は、Ａ/Ｄ変換部２０１ｃによってデジタル信号に変換される。このＡ/Ｄ変換部２０１ｃは、このデジタル信号を、第２カメラ２０１によって撮像された画像データとして出力する。
なお、レンズ駆動部２０１ｄは、フォーカス制御部２１３から入力するコマンド信号に基づき、入射する光の光軸方向にレンズ２０１ａを移動させる。ＡＦエンコーダ２０１ｅは、レンズ２０１ａの移動を検出し、レンズ２０１ａの移動量に応じた信号を、フォーカス制御部２１３に出力する。
【００４４】
駆動制御部２０４は、ＸＹＺ移動機構２０２を動作して、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置と第２カメラ２０１のレンズ２０１ａの光軸とが直交する位置に、第２カメラ２０１を移動させる。この駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１が（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置に移動した後、Ｚ軸方向に予め決められた距離ずつ段階的に、レンズ２０１ａを光軸方向と平行に移動させる。本実施形態において、駆動制御部２０４は、予め決められた初期高さ（Ｚ座標値）から５ｍｍずつディスプレイＤＰに近づけるように第２カメラ２０１を移動させる。
なお、駆動制御部２０４は、ＸＹＺ移動機構２０２の動作を制御する制御部であって、上述の駆動制御部１０４と同様の機能および構成を有するため、詳細な説明は省略する。
位置決めガイド２０５、位置決め移動機構２０６、および駆動制御部２０７は、上述の位置決めガイド１０５、位置決め移動機構１０６、および駆動制御部１０７と同様の機能と構成を有するため、詳細な説明については省略する。
【００４５】
情報処理部２１０は、第２制御部２１１と、記録部２１２と、フォーカス制御部２１３と、三次元位置検出部２１４と、第２固定部材画像解析部２１５と、送受信部２１６とを備える。
第２制御部２１１は、記録部２１２に記録されているプログラムに従って、第２固定部材検出部２０を統括的に制御する。
記録部２１２は、第２固定部材検出部２０の動作に利用される種々の情報を記録する。
【００４６】
フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１によって撮像された画像データに基づき、レンズ２０１ａの位置（以下、フォーカスポジションという）を調整して、被写体にピントを合わせるＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）処理を実行する。なお、本実施形態において、ＡＦ処理とは、Ｚ軸と平行方向に第２カメラ２０１を移動させることにより被写体にピントを合わせるＡＦ処理（以下、カメラ駆動ＡＦ処理という）と、レンズ駆動部２０１ｄによりレンズ２０１ａを移動させることにより被写体にピントを合わせるＡＦ処理（以下、レンズ駆動ＡＦ処理という）とを含む。本実施形態に係るフォーカス制御部２１３は、カメラ駆動ＡＦ処理を優先して実行する。なお、フォーカス制御部２１３は、レンズ駆動ＡＦ処理を実行することが設定された場合、カメラ駆動ＡＦ処理を実行した後に、レンズ駆動ＡＦ処理を実行する。これにより、より詳細に、固定部材であるネジＮＪのＺ座標値を算出することができる。
【００４７】
ここで、レンズ２０１ａと被写体との位置関係について、図１１を参照して説明する。図１１は、レンズ２０１ａと被写体との位置関係を説明するための図である。
図１１に示す通り、レンズ２０１ａは、被写体から入射する光を集光して、ＣＣＤ２０１ｂの光電変換面（撮像面）に被写体像を結像させる。図示の通り、被写体面からレンズ２０１ａまでの距離を被写体距離という。レンズ２０１ａからＣＣＤ２０１ｂの撮像面までの距離をレンズ距離という。この被写体面に被写体が存在している状態で撮像された場合に、被写体にピントがあう。このときのレンズ２０１ａの位置を合焦位置という。なお、レンズ距離と被写体距離との関係は、レンズ２０１ａの特性等に応じて予め決められている。
【００４８】
フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１によって撮像された画像に基づき、固定部材であるネジＮＪの形状として予め決められている形状を検出する。本実施形態において、固定部材であるネジＮＪは、ディスプレイＤＰの背面から見て円形である。このフォーカス制御部２１３は、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＣｉを検出する。図１２（ａ）に、このフォーカス制御部２１３により検出された円形状の固定部材エリアＣｉの一例を示す。
また、フォーカス制御部２１３は、検出した固定部材エリアＣｉに外接する四角形形状のＡＦ処理エリアＤｉの画像データを第２カメラ２０１が撮像した撮像画像データから切り出す。図１２（ｂ）に、このフォーカス制御部２１３により切り出されるＡＦ処理エリアＤｉの一例を示す。なお、切り出す画像領域は、四角形形状に限られず、その他の形状であってもよい。
このフォーカス制御部２１３は、ＡＦ処理エリアＤｉの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行する。フォーカス制御部２１３は、エッジ検出処理後のデータに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉの輝度値の平均を算出する。なお、ノイズ除去処理において、例えば、メディアンフィルタや平滑フィルタを利用することができる。エッジ検出処理においては、１次微分フィルタ（Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ）を利用することができる。
【００４９】
具体的に説明すると、フォーカス制御部２１３は、第２カメラ２０１（レンズ２０１ａ）を段階的に移動させて、異なるフォーカスポジションｊ｛ｊ＝１，２，３・・・｝において撮像された画像データに基づき、フォーカスポジションｊごとのＡＦ処理エリアＤｉ，ｊを検出する。このフォーカスポジションｊとは、被写体距離を決定するための被写体面に対応するレンズの位置であり、レンズ距離を決定するための撮像面に対応するレンズの位置である。
このフォーカス制御部２１３は、フォーカスポジションｊごとのＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行し、ノイズ除去処理およびエッジ検出処理後の画像データＥｉ，ｊに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均を算出する。フォーカス制御部２１３は、算出したＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均が上昇した後に下降するフォーカスポジションｊを検出し、この下降する直前の輝度値の平均が最も高いときのフォーカスポジションｊを被写体にピントがあっている位置（合焦位置）と決定する。なお、このＡＦ処理は、山登り式ＡＦ処理と呼ばれるものであり、本実施形態に記載の方法以外の一般的なＡＦ処理の方法であってもよい。
【００５０】
例えば、被写体にピントがあっていないフォーカスポジションｊで撮像された画像は、図１２（ｃ）に示す通り、被写体のエッジが弱い。つまり、輝度の差が小さく、コントラスト比が小さい。
一方、被写体にピントがあっているフォーカスポジションｊで撮像された画像は、図１２（ｄ）に示す通り、被写体のエッジが強い。つまり、輝度の差が大きく、コントラスト比が大きい。
【００５１】
三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントがあっている合焦位置が決定された場合、決定された合焦位置に対応する被写体距離を算出する。例えば、カメラ駆動ＡＦ処理が実行された場合、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際の第２カメラ２０１（レンズ２０１ａ）と被写体との距離を第２制御部２１１から入力する。なお、第２カメラ２０１と被写体との距離は、ＸＹＺ移動機構２０２における移動量（駆動量）に基づき、第２制御部２１１が管理している。また、レンズ駆動ＡＦ処理が実行された場合、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際のレンズ２０１ａと光電変換面との距離（レンズ距離）をフォーカス制御部２１３から入力する。三次元位置検出部２１４は、このレンズ距離に基づき、記録部２１２に記録されている情報を参照して、レンズ距離と対応付けられている被写体距離を算出する。この記録部２１２には、レンズ特性に応じて予め決められている合焦時（被写体にピントが合っている時）におけるレンズ距離と被写体距離とを対応付ける情報が記録されている。なお、レンズ２０１ａと光電変換面との距離は、レンズ駆動部２０１ｄにおける移動量（駆動量）に基づき、フォーカス制御部２１３が管理している。
三次元位置検出部２１４は、合焦時（被写体にピントが合っている時）における被写体距離に基づき、ステージ座標空間における固定部材であるネジＮＪの垂直方向の位置を算出する。この垂直方向の位置は、基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＺ座標値（Ｚ２ｉ）で示される。
【００５２】
ここで、図１３を参照して、第２固定部材画像解析部２１５による処理について詳細に説明する。図１３は、第２固定部材画像解析部２１５による処理を説明するための参考図である。
第２固定部材画像解析部２１５は、第２カメラ２０１によって撮像された画像データに基づき、固定部材であるネジＮＪの形状として予め決められている形状（例えば、円形形状）を検出する。なお、第２固定部材画像解析部２１５は、フォーカス制御部２１３によって被写体にピントが合っていると判定された際に撮像された画像データに基づき、以下の処理を実行することが好ましい。
この第２固定部材画像解析部２１５は、画像データに基づき、例えば、幾何学形状パターンマッチングにより円形状の固定部材エリアＦｉを検出する。図１３（ａ）に、この第２固定部材画像解析部２１５により検出される固定部材エリアＦｉの一例を示す。
【００５３】
また、第２固定部材画像解析部２１５は、この固定部材エリアＦｉを基準として、この固定部材エリアＦｉ内に含まれるネジ穴エリアＧｉを検出し、このネジ穴エリアＧｉを示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。この第２固定部材画像解析部２１５は、画像データに基づき、例えば、固定部材エリアＦｉ内におけるネジ穴の位置として予め決められている位置において、ネジ穴の形状として予め決められているパターン画像があるか否かを判定する。なお、このネジ穴の形状としては、複数の異なるパターン画像が用意されているものであってもよい。第２固定部材画像解析部２１５は、幾何学形状パターンマッチングにより、例えば十字形状のネジ穴エリアＧｉを検出する。図１３（ｂ）に、このネジ穴エリアＧｉの一例を示す。
つまり、第２固定部材画像解析部２１５は、固定部材エリアＦｉに対応するネジ穴の位置関係とこのネジＮＪに対応するネジ穴の形状に基づき、ネジ穴エリアＧｉを検出する。なお、ネジ穴の形状として、複数の異なるパターン画像が用意されている場合、第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴エリアＧｉを検出した場合、前記ネジ穴エリアＧｉと一致したネジ穴の形状を示す情報を合わせて取得する。
【００５４】
三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５から入力するネジ穴エリアＧｉを示す情報に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報を取得する。この水平方向の位置は、基準位置Ｐ（０，０，０）に対するＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）で示される。三次元位置検出部２１４は、例えば、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を、ネジＮＪの水平方向の位置として取得する。
この三次元位置検出部２１４は、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）と、ネジＮＪの垂直方向のＺ座標値（Ｚ２ｉ）とに基づき、ステージ空間内におけるネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を算出し、送受信部２１６に出力する。
【００５５】
送受信部２１６は、第１固定部材検出部１０と固定部材解体ユニット３と通信可能に接続されており、第１固定部材検出部１０によって取得された位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を受信するとともに、三次元位置検出部２１４によって取得された位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を固定部材解体ユニット３に送信する。
【００５６】
次に、図１４〜１７を参照して、固定部材解体ユニット３について詳細に説明する。
図１４は、固定部材解体ユニット３の概略を説明するための図である。図１４に示す通り、固定部材解体ユニット３は、固定解除ツール３０１を保持した状態でＸＹＺ空間に移動させるＸＹＺ移動機構３０２と、Ｚ軸と平行な回転軸を中心に固定解除ツール３０１を回転させる回転移動機構３０３とを備える。このＸＹＺ移動機構３０２は、固定解除ツール３０１と回転移動機構３０３とを支持する支持部３０２ａと、この支持部３０２ａをＺ軸方向に移動可能に支持するＺ移動機構３０２ｚと、このＺ移動機構３０２ｚをＸ軸方向に移動可能に支持するＸ移動機構３０２ｘと、このＸ移動機構３０２ｘをＹ軸方向に移動可能に支持するＹ移動機構３０２ｙとを備える。なお、このＸＹＺ移動機構３０２は、上述のＸＹＺ移動機構１０２と同様の構成と機能を有するため、各構成部に同一の名称を付して詳細な説明は省略する。
固定解除ツール３０１は、例えば、固定部材であるネジＮＪのネジ穴と噛み合うドライバービットである。このドライバービットは、先端が永久磁石で構成されており、鉄等の磁性体で構成されるネジＮＪを磁力により保持可能である。
この固定解除ツール３０１の付近には、回収ボックス３０９が備え付けられている。この回収ボックス３０９は、Ｚ移動機構３０２ｚに移動可能に固定されているものであってもよい。
【００５７】
固定部材解体ユニット３の動作について簡単に説明する。この固定部材解体ユニット３は、図示の通り、ディスプレイＤＰの裏面を上方に向けた状態で、ディスプレイＤＰの上部から、固定解除ツール３０１のドライバービットを下方に下ろしてネジＮＪ付近まで移動させる。その後、固定部材解体ユニット３は、ドライバービットをゆっくりとネジに近づけながら、ネジＮＪを緩める方向にドライバービットを回転させる。そして、ネジＮＪが緩められた場合、ドライバービットは磁力によってネジＮＪを保持したまま上方に持ち上げられる。次いで、固定部材解体ユニット３は、ドライバービットを回収ボックス３０９の上部に移動させ、取り外したネジを回収ボックス３０９に収容する。
【００５８】
次に、図１５を参照して、固定部材解体ユニット３の構成の一例について説明する。図１５は、固定部材解体ユニット３の構成の一例を示すブロック図である。
図１５に示す通り、固定部材解体ユニット３は、駆動制御部３０４と、位置決めガイド３０５と、位置決め移動機構３０６と、駆動制御部３０７と、情報処理部３１０とを備える。
駆動制御部３０４は、ＸＹＺ移動機構３０２の動作を制御するとともに、回転移動機構３０３の動作を制御する制御部である。この駆動制御部３０４は、例えば、図１６に示すような構成を有する。図１６は、駆動制御部３０４の一例を示す図である。
【００５９】
図１６に示す通り、駆動制御部３０４は、Ｘ移動機構３０２ｘ、Ｙ移動機構３０２ｙ、およびＺ移動機構３０２ｚをそれぞれ動作させるためのモータ制御部３４１ｘ、モータ制御部３４１ｙ、およびモータ制御部３４１ｚと、駆動部３４２ｘ、駆動部３４２ｙ、および駆動部３４２ｚと、モータ３４３ｘ、モータ３４３ｙ、およびモータ３４３ｚとを備える。なお、これら構成については、上述の駆動制御部１０４に含まれる構成（Ｘ移動機構１０２ｘ、Ｙ移動機構１０２ｙ、およびＺ移動機構１０２ｚと、モータ制御部１４１ｘ、モータ制御部１４１ｙ、およびモータ制御部１４１ｚと、駆動部１４２ｘ、駆動部１４２ｙ、および駆動部１４２ｚと、モータ１４３ｘ、モータ１４３ｙ、およびモータ１４３ｚ）と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、駆動制御部３０４は、回転移動機構３０３を動作させるためのモータ制御部３４１ｃと、駆動部３４２ｃと、モータ３４３ｃと、エンコーダ３４４ｃとを備える。モータ制御部３４１ｃは、回転移動機構３０３の回転量に応じた駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。この駆動部３４２ｃは、入力する駆動コマンドに従って、モータ３４３ｃを駆動させる。モータ３４３ｃの回転軸には、固定解除ツール３０１のドライバービットが回転した回転量を検出するエンコーダ３４４ｃが取り付けられている。エンコーダ３４４ｃは、モータ３４３ｃの回転量を示す回転数（回転角度）と回転速度を検出し、この回転量を示す情報をモータ制御部３４１ｃに出力する。回転移動機構３０３は、モータ３４３ｃからの動力を固定解除ツール３０１に伝達し、固定解除ツール３０１を回転させる。
【００６０】
モータ制御部３４１ｃは、駆動部３４２ｃに出力した駆動コマンドが示す回転駆動力と、エンコーダ３４４ｃから入力する回転量に基づき、固定解除ツール３０１の回転トルクを算出する。また、モータ制御部３４１ｃは、算出した回転トルクが予め決められた閾値以上となったか否かを判定する。この回転トルクが閾値以上となった場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジ穴と嵌合している状態であると判定する。また、回転トルクが閾値以上から閾値未満に変化した場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のネジＮＪを緩める作業が終了したことを検出する。
【００６１】
次に、図１７を参照して、回収ボックス３０９への回収方法の一例について説明する。
図１７（ａ）は、回収ボックス３０９に壁部材３０９ａを設ける一例について説明するための図である。図１７（ａ）に示す通り、回収ボックス３０９の一部には、垂直方向に当接面を有する壁部材３０９ａが取り付けられている。この壁部材３０９ａの内側からドライバービットに保持されたネジＮＪを当接面に当接させるように、ＸＹＺ移動機構３０２がドライバービットを移動させる。あるいは、回収ボックス３０９を移動させるようにしてもよい。これにより、ネジＮＪがドライバービットから離脱され、回収ボックス３０９に回収される。
【００６２】
図１７（ｂ）は、回収ボックス３０９に電磁石３０９ｂを設ける一例について説明するための図である。図１７（ｂ）に示す通り、回収ボックス３０９の一部には、垂直方向に当接面を有する電磁石３０９ｂが取り付けられている。この電磁石３０９ｂの内側からドライバービットに保持されたネジＮＪを当接面に当接させるように、ＸＹＺ移動機構３０２がドライバービットを移動させる。あるいは、回収ボックス３０９を移動させるようにしてもよい。そして、電磁石３０９ｂに電流を流して、少なくともドライバービットの磁力よりも強い磁力を発生させる。これにより、ネジＮＪは電磁石３０９ｂに引き寄せられる。そして、ドライバービットを元の位置に移動させる。次いで、電磁石３０９ｂへの電流供給を停止させると、電磁石３０９ｂの磁力が消失し、ネジＮＪが電磁石３０９ｂから離脱され、回収ボックス３０９に回収される。
【００６３】
次に、図１８を参照して、第１固定部材検出部１０による処理フローの一例について説明する。図１８は、第１固定部材検出部１０による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
はじめに、解体対象であるディスプレイＤＰが第１固定部材検出部１０の上流側の搬送ベルト４０１上に載置されると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、第１固定部材検出部１０の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、第１固定部材検出部１０の第１制御部１１１は、駆動制御部１０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。この駆動制御部１０７は、位置決め移動機構１０６を動作させて、位置決めガイド１０５によりディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐに位置決めされるように制御する。これにより、位置決めガイド１０５のＸガイド１０５ｘおよびＹガイド１０５ｙがディスプレイＤＰを基準位置Ｐに向かって押し運ぶ。駆動制御部１０７は、例えば、第１カメラ１０１によって撮影された画像に基づき、ディスプレイＤＰの一角が基準位置Ｐにおいて位置決めされたと判定した場合、位置決め移動機構１０６に対する動作を終了させる。
【００６４】
（ステップＳＴ１）
次いで、第１固定部材検出部１０の第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの概ね中央部分を撮影して、画像データを色判定部１１３に出力する。この色判定部１１３は、第１カメラ１０１によって撮像された画像データに基づき、ディスプレイＤＰの色カテゴリを判定する。
【００６５】
（ステップＳＴ２）
そして、撮像制御部１１４は、色判定部１１３による判定結果に基づき、判定された色カテゴリに適したシャッタースピードを取得する。なお、この撮像制御部１１４は、ディスプレイＤＰの異なる位置（例えば、左上部分、中央部分、右下部分）を第１カメラ１０１が撮影した画像データに基づき、ディスプレイＤＰの位置に応じてシャッタースピードを取得するものであってもよい。このように、ディスプレイＤＰの色や位置に応じてシャッタースピードを調整することで、撮像される画像の明るさにばらつきがある場合であっても、以下の処理で利用する際に、ネジＮＪを検出しやすい画像を撮像することができる。
【００６６】
（ステップＳＴ３）
次いで、第１カメラ１０１は、撮像制御部１１４によって取得されたシャッタースピードに従って、ディスプレイＤＰの背面の撮像を開始する。本実施形態において、第１カメラ１０１は、ディスプレイＤＰの背面を複数個に分割した複数の分割領域を撮像し、分割画像Ｄ１〜Ｄ９を得る。なお、この分割領域の分割数は、ディスプレイＤＰの大きさや第１カメラ１０１の性能よって予め決められている。本実施の形態において、第１カメラ１０１の分解能は、６０〜８０μｍである。
【００６７】
（ステップＳＴ４）
はじめに、ＸＹＺ移動機構１０２は、分割画像Ｄ１を撮像するための位置に第１カメラ１０１を移動させる。そして、第１制御部１１１は、第１カメラ１０１が当該撮像位置に位置された後、撮像を指示する。これにより、第１カメラ１０１は、分割画像Ｄ１を撮像し、撮像した画像データを第１固定部材画像解析部１１５に出力する。なお、第１制御部１１１は、分割画像Ｄ１を撮像した場合、撮像した分割画像の識別番号あるいは枚数等を示す情報を記録部１１２に記録する。
【００６８】
（ステップＳＴ５）
第１固定部材画像解析部１１５は、この分割画像Ｄ１に対して、予め決められた円形状のパターンマッチングを行い、分割画像Ｄ１に含まれる全ての円形状の固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出する。なお、第１固定部材画像解析部１１５は、検出された固定部材エリアＬｉを識別するための固有の識別番号ｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を、各固定部材エリアＬｉに割り当てる。
【００６９】
（ステップＳＴ６）
そして、第１固定部材画像解析部１１５は、この固定部材エリアＬｉ内の画素の輝度値の平均を算出する。この第１固定部材画像解析部１１５は、算出した輝度値の平均を閾値として、固定部材エリアＬｉを含む画像に対して二値化処理を行う。
【００７０】
（ステップＳＴ７）
次いで、第１固定部材画像解析部１１５は、二値化処理後の画像データに対して、例えば、予め決められた十字形状のパターンマッチングを行い、十字形状のネジ穴エリアＮｉの検出を行う。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、十字形状のネジ穴エリアＮｉの画像領域が検出されたか否かを判定する。
【００７１】
（ステップＳＴ８）
十字形状のネジ穴エリアＮｉの画像領域が検出された場合、第１固定部材画像解析部１１５は、検出したネジ穴エリアＮｉの十字形状の中心点Ｍｉを示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を取得する。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を記録部１１２に記録する。
【００７２】
そして、第１固定部材画像解析部１１５は、分割画像Ｄ１において検出された全ての固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝２，３・・・｝に対して、ステップＳＴ６、７を実行し、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝が取得された場合、記録部１１２に記録する。
【００７３】
（ステップＳＴ９）
次いで、第１制御部１１１は、記録部１１２を参照して、撮像回数を確認する。
（ステップＳＴ１０）
そして、第１制御部１１１は、予め決められている分割数に応じた分割画像Ｄ１〜Ｄ９を全て撮像したか否かを判定する。全ての分割画像Ｄ１〜Ｄ９の撮像を終了していない場合、ステップＳＴ４に戻る。
（ステップＳＴ１１）
一方、全ての分割画像Ｄ１〜Ｄ９の撮像を終了した場合、第１制御部１１１は、記録部１１２から位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を読み出し、送信部１１７を介して、第２固定部材検出部２０に送信する。
【００７４】
次に、図１９を参照して、第２固定部材検出部２０による処理フローの一例について説明する。図１９は、第２固定部材検出部２０による処理フローの一例について説明するためのフローチャートである。
第１固定部材検出部１０による位置情報の取得処理が終了すると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、第２固定部材検出部２０の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、第２固定部材検出部２０の第２制御部２１１は、駆動制御部２０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。なお、駆動制御部２０７による位置決め処理は、上述の駆動制御部１０７による処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７５】
（ステップＳＴ２１）
第２制御部２１１は、第１固定部材検出部１０から受信した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を記録部２１２に記録する。この第２制御部２１１は、記録部２１２から位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を順次読み出して、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させるように駆動制御部２０４に指示する。
はじめに、駆動制御部２０４は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させるようにＸＹＺ移動機構２０２を動作させる。ＸＹＺ移動機構２０２は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域を撮像する位置に第２カメラ２０１を移動させる。
【００７６】
（ステップＳＴ２２）
そして、第２制御部２１１は、第２カメラ２０１を撮像位置に移動させた後、撮像を指示する。これにより、第２カメラ２０１は、予め決められた初期のフォーカスポジションｊにおいて、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す領域の画像を撮像し、撮像した画像データをフォーカス制御部２１３に出力する。
【００７７】
（ステップＳＴ２３）
このフォーカス制御部２１３は、上述の通り、ＡＦ処理を実行し、被写体にピントが合う合焦位置を決定する。例えば、フォーカス制御部２１３は、フォーカスポジションｊにおいて撮像された画像に対して、予め決められた円形状のパターンマッチングを行い、円形状の固定部材エリアＣｉ，ｊを検出する。次いで、フォーカス制御部２１３は、検出した固定部材エリアＣｉ，ｊに外接する四角形形状のＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データを、第２カメラ２０１が撮像した画像データから切り出す。そして、フォーカス制御部２１３は、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの画像データに対して、ノイズ除去処理とエッジ検出処理を実行し、エッジ検出処理後の画像データＥｉ，ｊに基づき、ＡＦ処理エリアＤｉ，ｊの輝度値の平均を算出する。本実施形態において、この輝度値の平均は、フォーカス制御部２１３による合焦位置を決定するための指標（フォーカス値）である。フォーカス制御部２１３は、算出した輝度値の平均（フォーカス値）を、フォーカスポジションｊと対応付けて自身が内蔵するメモリに一時的に記録する。
【００７８】
（ステップＳＴ２４）
フォーカス制御部２１３は、内蔵するメモリに記録されている過去のフォーカス値を読み出し、ステップＳＴ２３において算出した最新の輝度値の平均値と過去のフォーカス値とを比較する。
【００７９】
（ステップＳＴ２５）
つまり、フォーカス制御部２１３は、内蔵するメモリに記録されている過去のフォーカス値を読み出し、最大値となるフォーカス値を算出したか否かを判定する。例えば、フォーカス制御部２１３は、時系列のフォーカス値の変化において、フォーカス値が上昇した後に下降するピークが存在するか否かを判定する。そして、フォーカス制御部２１３は、時系列に上昇するフォーカス値が下降したことを判定した場合、つまり、フォーカス値のピークを検出した場合、この下降する直前のフォーカス値が最も高いと判定する。そして、フォーカス制御部２１３は、最大のフォーカス値と対応付けられているフォーカスポジションｊを、被写体にピントがあっている位置（合焦位置）と決定する。なお、本発明はこれに限られず、例えば、全てのフォーカスポジションｊにおいて撮影された画像に基づき全てのフォーカスポジションｊに対応するフォーカス値を算出し、この中からフォーカス値が最大となるときのフォーカスポジションｊを合焦位置と決定するものであってもよい。
【００８０】
（ステップＳＴ２６）
一方、フォーカス制御部２１３がフォーカス値の最大値を算出していないと判定した場合、例えば、フォーカス値のピークを検出していないと判定した場合、第２制御部２１１は、駆動制御部２０４に対して、第２カメラ２０１の移動を指示する。例えば、第２制御部２１１は、レンズ２０１ａと被写体面との距離（被写体距離）を予め決められた長さだけ縮めるように、第２カメラ２０１をディスプレイＤＰに近づける方向に移動させる。
本実施形態において、第２制御部２１１は、ディスプレイＤＰを上方から撮像する位置に設定される第２カメラ２０１を５ｍｍ下げる（つまり、第２カメラ２０１をディスプレイＤＰに近づける）ように駆動制御部２０４に指示する。これにより、駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１を５ｍｍ下げるようにＸＹＺ移動機構２０２を動作させる。
【００８１】
（ステップＳＴ２７）
そして、三次元位置検出部２１４は、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の被写体距離に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ２ｉ）を算出する。
【００８２】
（ステップＳＴ２８）
次いで、第２固定部材画像解析部２１５は、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の画像データに対して、円形状のパターンマッチングを行うことにより、円形状の固定部材エリアＦｉを検出する。そして、第２固定部材画像解析部２１５は、この固定部材エリアＦｉを基準として、この固定部材エリアＦｉ内に含まれるネジ穴エリアＧｉを検出し、このネジ穴エリアＧｉを示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。この第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴エリアＧｉを検出する際、ネジ穴として予め決められている複数の異なるパターンを用いて、ネジ穴の形状を判定する。つまり、第２固定部材画像解析部２１５は、ネジ穴として予め決められているパターンを用いてパターンマッチングを行うことにより、ネジ穴エリアＧｉを検出するとともに、検出されたネジ穴エリアＧｉの形状を判定する。
そして、三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５から入力するネジ穴エリアＧｉを示す情報に基づき、ステージ座標空間におけるネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を算出する。この三次元位置検出部２１４は、例えば、ネジ穴エリアＧｉの中央点を示すＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）を算出する。
【００８３】
（ステップＳＴ２９）
次いで、三次元位置検出部２１４は、ステップＳＴ２７において算出したネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ２ｉ）と、ステップＳＴ２８において算出したネジＮＪの水平方向の位置（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）とに基づき、このネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を取得する。この三次元位置検出部２１４は、取得したネジＮＪの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）を記録部２１２に記録する。また、三次元位置検出部２１４は、第２固定部材画像解析部２１５によって検出されたネジ穴エリアＧｉの形状を示す情報を、当該位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）に対応付けて記録部２１２に記録する。
【００８４】
（ステップＳＴ３０）
そして、第２制御部２１１は、第２カメラ２０１の高さを初期状態に戻すように駆動制御部２０４に指示する。この駆動制御部２０４は、第２カメラ２０１のＺ方向の位置を初期状態に戻すようにＸＹＺ移動機構２０２を制御する。
【００８５】
（ステップＳＴ３１）
第２制御部２１１は、記録部２１２に記録されている位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）とネジ穴の形状を示す情報に基づき、位置情報とネジ穴の形状を検出したネジＮＪの本数を確認する。
（ステップＳＴ３２）
そして、第２制御部２１１は、全てのネジＮＪ（ｉ）について位置情報の取得とネジ穴の形状の検出が完了したか否かを判定する。全てのネジＮＪ（ｉ）について位置情報の取得が完了したことを判定した場合、第２制御部２１１は、記録部２１２から位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝とネジ穴の形状を示す情報を読み出し、送受信部２１６を介して、固定部材解体ユニット３に送信する。
【００８６】
次に、図２０〜２１を参照して、固定部材解体ユニット３による処理フローの一例について説明する。図２０は、固定部材解体ユニット３による処理フローの一例について説明するための図である。また、図２１は、固定部材解体ユニット３により移動される固定解除ツール３０１のビット先端の動きについて説明するための概略図である。なお、図２１においては、ステージ空間におけるＸＺ座標値について説明し、Ｙ座標値についての説明は省略する。
第２固定部材検出部２０による位置情報の取得が終了すると、統括制御ユニット５が搬送ユニット４を制御して、固定部材解体ユニット３の位置にディスプレイＤＰを搬送する。そして、固定部材解体ユニット３の第３制御部３１１は、駆動制御部３０７に、ディスプレイＤＰの位置決め処理を指示する。なお、駆動制御部３０７による位置決め処理は、上述の駆動制御部１０７による処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８７】
第３制御部３１１は、第２固定部材検出部２０から受信した位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝とネジ穴の形状を示す情報を記録部３１２に記録する。この第３制御部３１１は、記録部３１２から位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝を順次読み出して、この位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）が示す位置に固定解除ツール３０１のビットの先端を移動させるように駆動制御部３０４に指示する。
【００８８】
（ステップＳＴ４１）
はじめに、駆動制御部３０４は、位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）が示す位置と固定解除ツール３０１のビットの回転軸とが直交する位置に固定解除ツール３０１を移動させるようにＸＹＺ移動機構３０２のＸ移動機構３０２ｘとＹ移動機構３０２ｙとを動作させる。これにより、図２１（ａ）に示す位置Ｐ１に固定解除ツール３０１のビットの先端が位置される。なお、このときのＺ座標値は、ディスプレイＤＰから十分離れた位置として予め決められている。
【００８９】
（ステップＳＴ４２）
次いで、駆動制御部３０４は、位置情報（Ｚ２ｉ）が示す位置よりも手前（例えば、Ｚ座標値＝Ｚ２ｉよりも５ｍｍ上）まで固定解除ツール３０１を下降させるようにＸＹＺ移動機構３０２を動作させる。つまり、駆動制御部３０４は、固定解除ツール３０１の先端がＺ座標値＝Ｚ２ｉ＋５ｍｍの位置となるように、ＸＹＺ移動機構３０２のＺ移動機構３０２ｚを駆動して、固定解除ツール３０１のドライバービットを下降させる。なお、駆動制御部３０４は、この固定解除ツール３０１のドライバービットが、位置Ｐ１から位置Ｐ２までは、第１のスピードでＺ軸方向に移動するように制御する。
【００９０】
（ステップＳＴ４３）
これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、その回転軸がＸＹ座標値（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ）と直交する位置に位置されるとともに、その先端がＺ座標値（Ｚ２ｉ＋５ｍｍ）の位置に位置される。つまり、図２１（ａ）に示す位置Ｐ２に固定解除ツール３０１のドライバービットの先端が位置される。この駆動制御部３０４は、位置Ｐ２にドライバービットが到達した場合、固定解除ツール３０１の動きを一時的に停止するようにしてもよい。
【００９１】
（ステップＳＴ４４）
そして、駆動制御部３０４は、ネジＮＪを緩める方向（例えば左回転）に固定解除ツール３０１のドライバービットを低速回転させるように回転移動機構３０３を動作させる。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、Ｚ軸と平行な回転軸を中心にして低速で回転する。
【００９２】
（ステップＳＴ４５）
次いで、駆動制御部３０４は、最長でも位置情報（Ｚ２ｉ）が示す位置まで固定解除ツール３０１の先端を低速で下降させるようにＸＹＺ移動機構３０２を動作させる。つまり、駆動制御部３０４は、回転移動機構３０３が固定解除ツール３０１のドライバービットを回転させるためのトルクが回転閾値以上まで上昇したか否かを判定しながら、固定解除ツール３０１の移動量を調整する。この回転トルクが閾値以上となった場合、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジ穴と嵌合している状態であると判定し、固定解除ツール３０１のＺ軸方向の移動を停止することを指示するコマンドをモータ制御部３４１ｚに出力する。
【００９３】
（ステップＳＴ４６）
また、モータ制御部３４１ｃは、固定解除ツール３０１のドライバービットの先端がネジＮＪのネジ穴と嵌合している状態であると判定した場合、固定解除ツール３０１のドライバービットの回転速度を上げるような駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットの回転速度が上がり、ドライバービットがネジＮＪを緩める。
（ステップＳＴ４７）
そして、モータ制御部３４１ｚは、固定解除ツール３０１を上方に上げるように、つまり、ディスプレイＤＰから離れる方向に固定解除ツール３０１を移動させるように、駆動部３４２ｚを駆動する。これにより、固定解除ツール３０１のドライバービットは、回転しながら上方に持ち上げられる。
【００９４】
（ステップＳＴ４８）
ドライバービットが上方に持ち上げられた場合、モータ制御部３４１ｃは、ドライバービットの回転を停止させるような駆動コマンドを駆動部３４２ｃに出力する。これにより、ドライバービットの回転が停止する。
（ステップＳＴ４９）
モータ制御部３４１ｚは、固定解除ツール３０１のドライバービットを回収位置まで持ち上げる。このモータ制御部３４１ｚは、例えば、図２１（ｂ）に示す位置Ｐ４に固定解除ツール３０１のドライバービットの先端が位置される回収位置までドライバービットを持ち上げる。
（ステップＳＴ５０）。
そして、モータ制御部３４１ｘとモータ制御部３４１ｙは、固定解除ツール３０１のドライバービットを回収ボックス３０９まで搬送してネジＮＪを回収ボックス３０９に収容する。
【００９５】
（ステップＳＴ５１）
第３制御部３１１は、回収ボックス３０９に回収したネジＮＪの本数と、第２固定部材検出部２０により位置情報が検出されたネジＮＪの本数（ｉ）とを比較する。
（ステップＳＴ５２）
次いで、第３制御部３１１は、回収したネジＮＪの本数と、位置情報を検出したネジＮＪの本数（ｉ）とが一致したか否かを判定する。一致しない場合、ステップＳＴ４１に戻って、全てのネジＮＪの本数（ｉ）だけ、ステップＳＴ４１〜５１の処理を繰り返す。
（ステップＳＴ５３）
そして、固定解除ツール３０１のドライバービットを元の位置に戻して処理を終了させる。
【００９６】
上述の通り、固定部材検出ユニット２によって固定部材であるネジＮＪの位置を検出するとともに、固定部材解体ユニット３によって検出されたネジＮＪを取り外すことによって、解体作業員の手作業を介さずに、解体作業を実行することができる。また、搬送ユニット４によって、固定部材検出ユニット２と固定部材解体ユニット３間を解体作業の順番に従って解体対象であるディスプレイＤＰを搬送することができる。これにより、解体作業に要する労力を軽減することができる。
【００９７】
なお、本発明に係る固定部材解体ユニット３の固定解除ツール３０１は、上述のドライバービットに限られず、例えば、以下のような構成を有する部材であってもよい。
この固定解除ツール３０１の他の例について、図２２を参照して説明する。図２２は、ネジ穴の断面図を示す。
つまり、固定解除ツール３０１は、図２２（ａ）に示す通り、ネジＮＪの頭部を削るような切断部を備えるものであってもよい。また、固定解除ツール３０１は、図２２（ｂ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジ穴の底部を削るような切断部を備えるものであってもよい。さらに、固定解除ツール３０１は、図２２（ｃ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジ穴の上部を削るような切断部を備えるものであってもよい。また、固定解除ツール３０１は、図２２（ｄ）に示す通り、ディスプレイＤＰのキャビネットのネジＮＪ部分を全て削るような切断部を備えるものであってもよい。
このように、図２２（ａ）〜（ｄ）に示す通り、ネジＮＪの水平面方向の位置（ＸＹ座標値）を用いる固定解除ツール３０１を用いる場合、ネジＮＪの垂直方向の位置（Ｚ座標値）はなくてもよい。つまり、固定部材解体システム１は、固定部材検出ユニット２において第１固定部材検出部１０により取得された位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）のみで、固定部材解体ユニット３におけるネジＮＪの固定解除処理を実行することができる。よって、図２２（ａ）〜（ｄ）に示すようなネジＮＪの水平面方向の位置（ＸＹ座標値）のみを利用してネジＮＪを取り外すことができる固定解除ツール３０１を用いる場合、固定部材検出ユニット２は、第２固定部材検出部２０を備えない構成であってもよい。この場合、第１固定部材検出部１０が取得した位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を固定部材解体ユニット３に送信し、固定部材解体ユニット３が、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）に基づき、固定解除ツール３０１を用いてネジＮＪを取り外す。
【００９８】
また、上述において、固定部材解体システム１は、第１固定部材検出部１０、第２固定部材検出部２０、および固定部材解体ユニット３を、それぞれ１つずつ備える構成を例に説明した。しかし、本発明はこれに限られず、それぞれが並列に複数備えられるものであってもよい。なお、第２固定部材検出部２０による処理は、第１固定部材検出部１０における処理よりも時間を要すると考えられるため、第２固定部材検出部２０の数を第１固定部材検出部１０よりも多くすることが好ましい。これにより、固定部材解体システム１全体における処理効率を向上させることができる。
【００９９】
また、上述した図１８に示すステップＳＴ５において、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出する際に、第１固定部材画像解析部１１５は、ネジＮＪと似ている形状であって、誤検出しやすい画像（以下、類似画像）を除外するものであってもよい。なお、類似画像は、ネジＮＪに類似しているがネジＮＪではない画像として予め決められている。
この類似画像としては、例えば、ディスプレイＤＰの背面に設けられている端子穴、操作ボタン、メッシュ加工された通気孔、あるいは、「０（数字のゼロ）」や「Ｏ、Ｑ（アルファベットのオー、キュー）」等が予め決められている。
第１固定部材画像解析部１１５は、例えば、類似画像の特徴を有する画像領域を分割画像Ｄ１〜Ｄ９のそれぞれからパターンマッチングにより検出し、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の検出対象から誤検出しやすい画像を切り取っておくものであってもよい。これにより、ネジＮＪ以外の画像を誤って検出してしまう可能性を低減させるとともに、ネジＮＪの画像の検出精度を高めることができる。
この第１固定部材画像解析部１１５は、上述の通り事前に固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の検出対象領域から除外するものであってもよく、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝が検出された後から類似画像と判定された固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝をネジＮＪの画像でないと判定するもであってもよい。
後者について具体的に説明すると、第１固定部材画像解析部１１５は、固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を検出した後に、この固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝の中から、ネジＮＪと似ている類似画像とマッチングする固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝があるか否かを判定する。第１固定部材画像解析部１１５は、この類似画像の特徴と対応する特徴を有する固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を、類似画像とマッチングしていると判定し、この固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝をネジＮＪの画像でないと判定する。そして、第１固定部材画像解析部１１５は、ネジＮＪの画像でないと判定した固定部材エリアＬｉ｛ｉ＝１，２，３・・・｝を位置情報の検出対象から除外する。
【０１００】
さらに、上述の実施形態において、固定部材解体ユニット３は、第２固定部材検出部２０からの位置情報（Ｘ２ｉ，Ｙ２ｉ，Ｚ２ｉ）｛ｉ＝２，３・・・｝に基づき、ドライバービットの高さ方向の位置（Ｚ座標値）を調整しながらネジＮＪに近づける例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、第２固定部材検出部２０は、固定部材エリアＦｉに対応するネジ穴の位置関係とこのネジＮＪに対応するネジ穴の形状に基づき、ネジ穴エリアＧｉを検出する際、ネジ穴の角度について判定するものであってよい。例えば、十字形状のネジ穴エリアＧｉを検出した場合、第２固定部材検出部２０の第２固定部材画像解析部２１５は、十字形状の中央点の水平面方向の周囲の３６０°の方位角で示す傾き位置を算出するものであってもよい。この傾き位置は、予め決められた方位角０℃を示す直線とネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向とが一致する位置を基準位置（傾き位置０°）として、このネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向が位置する方位角で示される。このネジＮＪの十字形状の凸部の伸びる方向とは、互いに直交する十字形状の突出する方向である。
そして、第２固定部材検出部２０は、ネジＮＪに対応するネジ穴の傾き位置を示す情報を固定部材解体ユニット３に出力する。
固定部材解体ユニット３は、このネジＮＪに対応するネジ穴の傾き位置を示す情報に基づき、ネジＮＪに近づけるドライバービットの噛み合せ位置を調整する。つまり、ドライバービットの十字形状とネジＮＪの十字形状とが一致するように、ネジ穴の傾き位置にあわせてドライバービットを回転させる。これにより、ドライバービットがネジ穴に当接する際に、ドライバービットの十字形状とネジＮＪの十字形状とが一致して勘合するため、ネジ穴を潰すことなく、しっかりと噛み合った状態でドライバービットがネジＮＪを回転させることができる。これにより、より正確にネジＮＪの頭部の凹部にドライバービットの先端を位置あわせさせることができる。
【０１０１】
また、第２固定部材検出部２０の三次元位置検出部２１４は、上述したように、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）で示されるネジＮＪの垂直方向の位置情報を取得する際、フォーカス制御部２１３が最大のフォーカス値を算出した際の被写体距離を用いる形態に限られず、例えば、以下に示す形態であってもよい。
例えば、第２固定部材検出部２０は、図２３に示すような計測機器を備える。図２３は、第２固定部材検出部２０の垂直方向の位置情報を取得するための計測機器の一例を示す図である。本実施形態では、この計測機器として、レーザー変位計２１７について説明する。
【０１０２】
図２３に示す通り、レーザー変位計２１７は、照射部２１７ａと、受光部２１７ｂと、インターフェース２１７ｃと、レーザー変位制御部２１７ｄとを含む。
照射部２１７ａは、例えば、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）に基づき、この位置に検出光を照射する。照射部２１７ａは、検出光として、例えば、予め決められた周波数のレーザー光を照射する。
受光部２１７ｂは、照射部２１７ａからのレーザー光が計測対象で反射して入射する位置に位置されている。この受光部２１７ｂは、図２３に示す通り、ネジＮＪの頭部から反射したレーザー光を受光する。
レーザー変位制御部２１７ｄは、照射部２１７ａに対してレーザー光の照射を制御する。また、レーザー変位制御部２１７ｄは、受光部２１７ｂが受光したレーザー光の出力に基づき、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を算出し、インターフェース２１７ｃに出力する。
インターフェース２１７ｃは、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）を送受信部２１６から入力して、レーザー変位制御部２１７ｄに出力する。また、インターフェース２１７ｃは、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報をレーザー変位制御部２１７ｄから入力して三次元位置検出部２１４に出力する。
【０１０３】
例えば、ネジＮＪの水平方向の位置を示す位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）がインターフェース２１７ｃを介して送受信部２１６からレーザー変位計２１７に入力する。インターフェース２１７ｃは、入力する位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）をレーザー変位制御部２１７ｄに出力する。そして、レーザー変位制御部２１７ｄは、この位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示す位置にレーザー光を照射するように照射部２１７ａを制御する。この照射部２１７ａは、レーザー光を照射する。
照射部２１７ａから出射したレーザー光は、位置情報（Ｘ１ｉ，Ｙ１ｉ）が示すネジＮＪの位置で反射して受光部２１７ｂに入射する。受光部２１７ｂは、ネジＮＪの頭部から反射したレーザー光を受光して、レーザー光の出力をレーザー変位制御部２１７ｄに出力する。レーザー変位制御部２１７ｄは、受光部２１７ｂが受光したレーザー光の出力に基づき、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を算出し、インターフェース２１７ｃに出力する。インターフェース２１７ｃは、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報を三次元位置検出部２１４に出力する。
三次元位置検出部２１４は、照射部２１７ａからネジＮＪで反射して受光部２１７ｂに入射するまでのレーザー光の光路長を示す情報に基づき、三次元空間内において前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値（Ｚ２ｉ）を取得する。
【０１０４】
さらに、本発明はこれに限られず、以下に示すような技術を用いて、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）で示されるネジＮＪの垂直方向の位置情報を取得するものであってもよい。例えば、立体画像を作成する際に利用される光切断法や、空間コード法等を用いるものであってもよい。簡単に説明すると、光切断法は、測定対象物をカメラで撮像する状態において、測定対象の斜めからレーザースリット光を照射して、光が当たった場所を撮像することにより、測定対象の三次元形状を測定するものである。この光切断法を利用することにより、測定対象の三次元形状に基づき、ネジＮＪの三次元形状を測定することができ、ネジＮＪの頭部のネジ穴中心の位置をより正確に計測することができる。また、空間コード法は、プロジェクター等を光源として予め決められたパターンの光を測定対象に投影し、パターンの光が投影された測定対象を撮像して、撮像した画像を二値化処理する。この二値化処理した画像に基づき、三角測量の原理を用いて測定対象との距離を算出する。この空間コード法を利用することにより、ネジＮＪがディスプレイＤＰに対して斜めに配置されていたり、ネジＮＪの周辺の構造が複雑であるため、第２カメラ２０１から撮像しにくい場合であっても、Ｚ座標値（Ｚ２ｉ）を取得することができる。
【０１０５】
なお、固定部材解体システム１による手順を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【０１０６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記録装置のことをいう。
【０１０７】
さらに「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記録装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１…固定部材解体システム、２…固定部材検出ユニット、３…固定部材解体ユニット、４…搬送ユニット、５…統括制御ユニット、１０…第１固定部材検出部、２０…第２固定部材検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、この検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットと
を備えることを特徴とする固定部材解体システム。
【請求項２】
前記解体対象を搬送する搬送ユニットをさらに備え、
前記固定部材検出ユニットは、
前記搬送ユニットの搬送方向に沿って、前記固定部材解体ユニットよりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固定部材解体システム。
【請求項３】
前記固定部材検出ユニットは、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象において決められた基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する二次元位置検出部を含む第１固定部材検出部を有し、
前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の固定部材解体システム。
【請求項４】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象についての水平面方向の全領域を複数個に分けた分割領域ごとに、前記解体対象の一部を撮像して、前記分割領域に対応する前記解体対象の一部を撮像した撮像画像に基づき、前記固定部材を検出し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得することを特徴とする請求項３に記載の固定部材解体システム。
【請求項５】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に対して、各画素の輝度値についての二値化処理をする第１固定部材画像解析部をさらに備え、
前記二次元位置検出部は、
前記第１固定部材画像解析部により二値化処理された画像に基づき、前記固定部材に形成されている凹凸形状を検出し、前記凹凸形状が示す前記固定部材の特徴点を、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値として取得することを特徴とする請求項３または４に記載の固定部材解体システム。
【請求項６】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象を撮像する第１カメラと、
前記第１カメラが撮像した前記解体対象の画像に基づき、前記解体対象の色が属する色カテゴリが予め決められた色カテゴリのいずれかであるかを判定する色判定部と、
前記色判定部の判定結果に基づき、判定された色カテゴリに応じて予め決められた撮像条件に従って前記第１カメラの撮像を制御する撮像制御部とをさらに備え、
前記二次元位置検出部は、
前記撮像制御部の制御に従って前記第１カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得することを特徴とする請求項３から５のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項７】
前記固定部材検出ユニットは、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき、三次元空間における前記固定部材の位置を示す座標値を前記位置情報として取得する三次元位置検出部を含む第２固定部材検出部を有することを特徴とする請求項３から６のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項８】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記固定部材に対して検出光を照射する照射部と、前記固定部材から反射した前記検出光を受光する受光部とを含む計測機器をさらに備え、
前記三次元位置検出部は、
前記検出光の光路長に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項７に記載の固定部材解体システム。
【請求項９】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値に基づき、前記解体対象における前記固定部材を撮像する第２カメラと、
前記第２カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材にピントがあうように前記カメラと前記固定部材の距離を調整するフォーカス制御部とをさらに備え、
前記三次元位置検出部は、
前記フォーカス制御部により前記固定部材にピントがあったときの前記カメラと前記固定部材の距離に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項７に記載の固定部材解体システム。
【請求項１０】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値を含む領域を固定部材ごとに撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像に基づき、前記基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項８または９に記載の固定部材解体システム。
【請求項１１】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値とを含む前記位置情報取得することを特徴とする請求項８または９に記載の固定部材解体システム。
【請求項１２】
前記固定部材検出ユニットは、
前記固定部材検出ユニットに備えられる前記第２固定部材検出部の数は、前記第１固定部材検出部の数よりも多いことを特徴とする請求項７から１１のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項１３】
前記固定部材検出ユニットは、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する第１固定部材画像解析部をさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項１４】
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出するステップと、
検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得するステップと、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させるステップと
を備えることを特徴とする固定部材解体方法。
【請求項１５】
コンピュータを、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出手段、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
前記コンピュータを、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する固定部材画像解析手段としてさらに機能させるための請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１】
解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、この検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出ユニットと、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体ユニットと
を備えることを特徴とする固定部材解体システム。
【請求項２】
前記解体対象を搬送する搬送ユニットをさらに備え、
前記固定部材検出ユニットは、
前記搬送ユニットの搬送方向に沿って、前記固定部材解体ユニットよりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固定部材解体システム。
【請求項３】
前記固定部材検出ユニットは、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象において決められた基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得する二次元位置検出部を含む第１固定部材検出部を有し、
前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記位置情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の固定部材解体システム。
【請求項４】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象についての水平面方向の全領域を複数個に分けた分割領域ごとに、前記解体対象の一部を撮像して、前記分割領域に対応する前記解体対象の一部を撮像した撮像画像に基づき、前記固定部材を検出し、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得することを特徴とする請求項３に記載の固定部材解体システム。
【請求項５】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に対して、各画素の輝度値についての二値化処理をする第１固定部材画像解析部をさらに備え、
前記二次元位置検出部は、
前記第１固定部材画像解析部により二値化処理された画像に基づき、前記固定部材に形成されている凹凸形状を検出し、前記凹凸形状が示す前記固定部材の特徴点を、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値として取得することを特徴とする請求項３または４に記載の固定部材解体システム。
【請求項６】
前記第１固定部材検出部は、
前記解体対象を撮像する第１カメラと、
前記第１カメラが撮像した前記解体対象の画像に基づき、前記解体対象の色が属する色カテゴリが予め決められた色カテゴリのいずれかであるかを判定する色判定部と、
前記色判定部の判定結果に基づき、判定された色カテゴリに応じて予め決められた撮像条件に従って前記第１カメラの撮像を制御する撮像制御部とをさらに備え、
前記二次元位置検出部は、
前記撮像制御部の制御に従って前記第１カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得することを特徴とする請求項３から５のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項７】
前記固定部材検出ユニットは、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき、三次元空間における前記固定部材の位置を示す座標値を前記位置情報として取得する三次元位置検出部を含む第２固定部材検出部を有することを特徴とする請求項３から６のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項８】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値に基づき前記固定部材に対して検出光を照射する照射部と、前記固定部材から反射した前記検出光を受光する受光部とを含む計測機器をさらに備え、
前記三次元位置検出部は、
前記検出光の光路長に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項７に記載の固定部材解体システム。
【請求項９】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値に基づき、前記解体対象における前記固定部材を撮像する第２カメラと、
前記第２カメラが撮像した画像に基づき、前記固定部材にピントがあうように前記カメラと前記固定部材の距離を調整するフォーカス制御部とをさらに備え、
前記三次元位置検出部は、
前記フォーカス制御部により前記固定部材にピントがあったときの前記カメラと前記固定部材の距離に基づき、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項７に記載の固定部材解体システム。
【請求項１０】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値を含む領域を固定部材ごとに撮像した撮像画像を取得し、前記撮像画像に基づき、前記基準位置に対する前記固定部材の水平面方向の位置を示す座標値を取得し、前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値を含む前記位置情報を取得することを特徴とする請求項８または９に記載の固定部材解体システム。
【請求項１１】
前記第２固定部材検出部は、
前記二次元位置検出部が取得した前記固定部材の水平方向の位置を示す座標値と、前記固定部材の垂直方向の位置を示す座標値とを含む前記位置情報取得することを特徴とする請求項８または９に記載の固定部材解体システム。
【請求項１２】
前記固定部材検出ユニットは、
前記固定部材検出ユニットに備えられる前記第２固定部材検出部の数は、前記第１固定部材検出部の数よりも多いことを特徴とする請求項７から１１のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項１３】
前記固定部材検出ユニットは、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する第１固定部材画像解析部をさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の固定部材解体システム。
【請求項１４】
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している前記固定部材を検出するステップと、
検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得するステップと、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させるステップと
を備えることを特徴とする固定部材解体方法。
【請求項１５】
コンピュータを、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき、前記解体対象を固定している固定部材を検出し、検出された前記固定部材の前記解体対象における位置を示す位置情報を取得する固定部材検出手段、
前記位置情報に基づき前記解体対象における前記固定部材の位置に前記固定部材による固定を解除させるための固定解除ツールを移動させ、前記固定解除ツールにより前記固定部材による固定を解除させる固定部材解体手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
前記コンピュータを、
前記解体対象の少なくとも一部を撮像した撮像画像に基づき前記固定部材を検出する際、前記固定部材に類似し前記固定部材ではない画像として予め決められている類似画像が前記撮像画像に含まれているか否かを判定し、前記類似画像が検出された場合、前記類似画像は前記固定部材でないと判定する固定部材画像解析手段としてさらに機能させるための請求項１５に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１７９７３（Ｐ２０１３−１７９７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４７９７（Ｐ２０１１−１５４７９７）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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