廢舊手機自動拆解回收方法及其自動化作業(yè)流水線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子類廢棄物的回收處理方法及裝備，特別是涉及一種廢舊手機回收處理方法及裝置，應(yīng)用于電子垃圾無害化處理和額廢棄物的資源化回收處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著手機設(shè)備的更新?lián)Q代周期縮短，全球每年新增廢棄手機約4億部，其中我國占到近1億部?，F(xiàn)代社會，因電子產(chǎn)品更新?lián)Q代而產(chǎn)生的廢棄物品越來越多，但卻很少有人關(guān)注其對環(huán)境所帶來的負面影響。廢棄電子物品的主要負面影響是對環(huán)境的污染，而這種污染又具有潛伏性。1億部廢棄手機中可提取1500公斤黃金、100萬公斤銅和3萬公斤銀。一部手機中鋼鐵占54%，銅鋁占20%，塑料占17%，線路板中還含有貴重的金、銀、鉑、鈀、銠等金屬。幾乎所有手機部件，甚至包裝材料都可供“再循環(huán)”，制造新產(chǎn)品。
[0003]另一方面，由于手機電池和其他組件中含有有毒的化學(xué)物質(zhì)，包括不能被環(huán)境所吸收的有毒金屬砷、鉻、鉛、鎳和鋅等，這些有毒物質(zhì)如果只是通過簡單的掩埋或者焚燒來處理，將導(dǎo)致手機中有害金屬物質(zhì)滲漏從而污染土壤和地下水資源，并有可能滲入食物鏈，危及人類健康，對環(huán)境造成極大的影響。廢舊手機回收利用，既可以減少電子垃圾污染，又可以回收有用的材料，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，使用再生材料代替原材料還可以大大的節(jié)約能源，符合我國的大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會的現(xiàn)實目標。對廢舊手機成功的回收、利用必將產(chǎn)生良好的環(huán)境和經(jīng)濟效應(yīng)。
[0004]普通手機的組成包括如下部分:1、塑料:一般由PC、ABS和PC+ABS三大類構(gòu)成。2、電路板:根據(jù)型號不同，其結(jié)構(gòu)和大小有所不同，主要由電木板、玻璃纖維、塑膠、樹脂、銅、錫、鉛錫合金、金、銀等構(gòu)成。3、屏幕:主要由熒光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶體管等等構(gòu)成。4、電池:一般由鋰電池構(gòu)成。
[0005]從國內(nèi)已有的廢舊手機分離技術(shù)來看，目前基本處于初級階段，其回收途徑主要由以下四個方面構(gòu)成:1、不規(guī)范的二手回收市場。在大街上隨處可見街頭小販回收廢舊手機，對舊手機進行翻新之后再賣出去，或者對一些有用的零部件進行簡單的拆開后就將其余部件當(dāng)作垃圾扔掉、焚燒。這樣對環(huán)境造成污染；2、當(dāng)作一般垃圾回收。手機由于壽命較短，且產(chǎn)品更新快，在我國廢舊手機數(shù)量十分巨大，這些手機絕大部分被當(dāng)作廢棄物丟棄，只是現(xiàn)階段還沒有大規(guī)模丟棄廢舊手機的現(xiàn)象；3、簡單的拆卸作坊回收。現(xiàn)有手機拆卸工藝基本處于手工作業(yè)階段，沒有形成規(guī)?；蜋C械化操作，而且大多數(shù)拆卸作業(yè)都是家庭作坊，極易造成二次污染；4、生產(chǎn)商和移動運營商的自發(fā)回收。中國移動和諾基亞等聯(lián)合發(fā)起“綠箱子環(huán)保計劃”，但其影響和成效都十分有限，手機的回收方式過于單一化，而且該計劃重點關(guān)注手機的回收，還沒涉及到廢舊手機的資源化利用。
[0006]現(xiàn)有專利技術(shù)中，公開號為CN203125073U的專利采用下壓氣缸、擺動氣缸和吸盤的構(gòu)造。拉開屏幕和手機；公開號為CN203738714U的專利采用下壓手機，頂住屏幕，壓離外框；公開號為CN 203371469U的專利采用加熱后使用兩個不同真空夾具相對遠離的方式分開屏幕與手機；公開號為CN103552107A的專利采用勻速橫向與縱向運動的鋼絲去切割手機與屏幕之間的光學(xué)膠從而分離手機與屏幕；公開號分別為CN203739379U和CN103909722A的專利采用加熱屏幕后，使用與手機相對移動的金屬線切割光學(xué)膠從而分離手機與屏幕；公開號為CN203679654U的專利采用加熱屏幕后，直接使夾具相對水平移動的方式分離手機與屏幕；公開號分別為CN103465604A、CN103170491A、CN102629173A的專利采用將觸摸屏放入液氮中，一段時間后取出，通過固體光學(xué)膠在急劇溫度變化中粘性減弱的特點拆開觸摸屏。上述回收處理工藝多數(shù)集中在對手機某個特點部分的單獨回收。而對屏幕部分、塑料部分、電池部分及其他有價值部分的綜合回收問題涉及很少。因此，開發(fā)一種綜合回收手機中的屏幕、塑料、電池、電路板的工藝方法及其相應(yīng)設(shè)備，成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種廢舊手機自動拆解回收方法及其自動化作業(yè)流水線裝置，采用流水線的拆解回收處理方式，逐步將手機的各個有用部分拆解分類，而且達到手機電池、塑料殼體、電路板、屏幕總成的分離與回收。本發(fā)明工藝簡單，回收成本低，回收率高，工藝流程方法合理且經(jīng)濟實用。
[0008]為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種廢舊手機自動拆解回收方法，其特征在于，包括以下步驟:
51:將回收來的廢舊手機進行預(yù)處理，清理手機表面油污；
52:手機經(jīng)過在步驟S1中油污預(yù)清理后，使手機進入第一流水線，經(jīng)正反面識別和預(yù)定位系統(tǒng)按照主控制系統(tǒng)程序設(shè)定擺正手機的正反面，然后通過傳送裝置將手機傳送至第一流水線的手機裝夾工位的夾具的起始作業(yè)位置上，此時主控制系統(tǒng)控制夾具的驅(qū)動機構(gòu)，使夾具固定夾緊手機，當(dāng)手機被夾具夾緊后，在手機裝夾工位上設(shè)置的圖像采集裝置開始采集夾具和手機機體相對位置圖像，并傳輸至主控制系統(tǒng)進行存儲，此時即在手機裝夾工位上完成第一流水線的拆卸回收準備工作；
53:在步驟S2中手機裝夾工位上完成第一流水線的拆卸回收準備工作后，夾具固定夾緊手機進入后續(xù)的第一流水線的手機后蓋拆除工位，主控制系統(tǒng)根據(jù)對在步驟S2中采集的圖像的數(shù)據(jù)分析計算得出數(shù)據(jù)結(jié)果并形成指令信號，從而控制吸盤完成吸附手機后蓋的工序，將手機后蓋和手機機身分離，回收手機后蓋，剩余的手機機身隨夾具進入下一個工位；
54:在步驟S3中手機后蓋拆除工位上完成手機后蓋拆除工作后，手機的電池裸露出來，當(dāng)夾具固定夾緊手機進入后續(xù)的第一流水線的手機電池拆除工位后，此時在手機電池拆除工位上設(shè)置的圖像采集裝置開始采集手機機體和手機電池相對位置圖像，并傳輸至主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)根據(jù)對圖像的分析計算得出數(shù)據(jù)結(jié)果并形成指令信號，從而控制吸盤完成吸附手機電池的工序，將手機電池和手機機身分離，回收手機電池，剩余的手機機身隨夾具進入下一個工位；
55:在步驟S4中手機后蓋拆除工位上完成手機電池拆除工作后，夾具固定夾緊手機到乙醇浸泡池上方，使剩余的手機機身隨夾具運行位置到達第一流水線的返回端位置處，此時主控制系統(tǒng)控制夾具的驅(qū)動機構(gòu)使夾具松開手機機身，將剩余的手機機身隨重力下落入乙醇浸泡池進行預(yù)定時間的浸泡作業(yè)，使手機屏幕總成邊框與手機機身的連接部粘合材料膨脹并松軟化，而完成第一流水線作業(yè)的空載的夾具則由主控制系統(tǒng)控制，從第一流水線的返回端沿著預(yù)設(shè)回程路線運行到第一流水線的手機裝夾工位的夾具起始作業(yè)位置進行復(fù)位；
56:在步驟S5中，剩余的手機機身在乙醇浸泡池中達到預(yù)定浸泡時間后，再次經(jīng)過手機正反面識別和預(yù)定位系統(tǒng)設(shè)定擺正手機機身的正反面，然后通過傳送裝置將手機傳送至第二流水線的手機裝夾工位的夾具的指定位置上，此時主控制系統(tǒng)控制夾具的驅(qū)動機構(gòu)，使夾具固定夾緊手機，在手機裝夾工位上完成第二流水線的拆卸回收準備工作；
57:在步驟S6中手機裝夾工位上完成第二流水線的拆卸回收準備工作后，夾具固定夾緊手機進入后續(xù)的第二流水線的屏幕總成拆除工位，此時主控制系統(tǒng)控制啟動夾具上設(shè)置的加熱裝置，開始對手機屏幕總成邊框加熱，在剩余的手機機身已經(jīng)經(jīng)過步驟S5的處理后使手機屏幕總成邊框與手機機身的連接部粘合材料膨脹并松軟化的基礎(chǔ)上，再使連接部粘合材料經(jīng)過加熱后進一步軟化，使連接部粘合材料的粘度降低到適應(yīng)吸盤提供的吸附力能夠?qū)崿F(xiàn)對手機屏幕總成拆卸條件要求，此時主控制系統(tǒng)控制吸盤完成吸附手機屏幕總成的工序，將手機屏幕總成和手機機身分離，回收手機屏幕總成，剩余的手機機身即為手機電路板部分，手機機身隨夾具繼續(xù)行進，使夾具運行到達第二流水線的返回端位置處，此時主控制系統(tǒng)控制夾具的驅(qū)動機構(gòu)使夾具松開手機機身，最后回收手機電路板，即完成廢舊手機自動拆解回收過程，而空載的夾具則由主控制系統(tǒng)控制，從第二流水線的返回端沿著預(yù)設(shè)回程路線運行到第二流水線的手機裝夾工位的夾具起始作業(yè)位置進行復(fù)位。
[0009]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，主控制系統(tǒng)為計算機，在步驟S2和S5中，手機正反面識別和預(yù)定位系統(tǒng)設(shè)有黑白CCD相機，傳送裝置采用梯形傳送斜面，經(jīng)過主控制系統(tǒng)控制黑白CCD相機識別手機正反面后，對鏡頭面沒有朝向設(shè)定方向的手機通過主控制系統(tǒng)控制翻轉(zhuǎn)傳送帶進行選擇性翻轉(zhuǎn)作業(yè)，在通過翻轉(zhuǎn)手機使手機鏡頭面保持朝向設(shè)定方向后，手機繼續(xù)進入梯形傳送斜面，梯形傳送斜面設(shè)有計數(shù)傳感器，使手機依次單個到達對應(yīng)手機夾具要求預(yù)設(shè)的初始夾持位置處，在步驟S2和S4中，安裝在第一流水線的手機裝夾工位上和手機后蓋拆除工位上設(shè)置的圖像采集裝置皆為黑白CCD相機，黑白CCD相機的數(shù)據(jù)端與計算機信號連接，在步驟S2中利用黑白CCD相機采集手機與夾具的相對位置關(guān)系灰度圖像后將圖像數(shù)據(jù)輸送到計算機，并采用閾值分割算法處理灰度圖像，而在步驟S4中利用黑白CCD相機采集手機電池與手機機身的相對位置關(guān)系灰度圖像將圖像數(shù)據(jù)輸送到計算機，并采用閾值分割算法和邊緣檢測Canny算法處理灰度圖像，在步驟S2和S4中處理灰度圖像時皆是在將灰度圖像信息中無用的信息濾去后，來獲取夾具、手機外框輪廓、手機后蓋平整角輪廓和手機電池輪廓在預(yù)設(shè)坐標系中的位置坐標值及其相互位置關(guān)系值，并將計算數(shù)據(jù)存儲至計算機中，在步驟S3、S4和S7中，計算機根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)，對存儲的手機尺寸大小數(shù)據(jù)、手機后蓋平整角數(shù)據(jù)、手機外框輪廓數(shù)據(jù)、電池外框數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)坐標系關(guān)系進行計算處理，并根據(jù)坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系計算出對應(yīng)流水線工位上的每個吸盤的定位坐標值，并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動吸盤進行吸附作業(yè)的執(zhí)行指令信號，然后計算機再通過通信接口將執(zhí)行指令信號傳輸給控制吸盤運動的相應(yīng)的伺服電機，使伺服電機驅(qū)動吸盤執(zhí)行對手機后蓋、手機電池和屏幕總成的吸附作業(yè)，在步驟S5和S7中，夾具提供對手機的夾緊力采用的是氣動方式，計算機還通過控制對應(yīng)手機裝夾工位的夾具在對應(yīng)的流水線返回端預(yù)設(shè)的行程開關(guān)，進而控制夾具上對應(yīng)設(shè)