CN105750306A - 废旧单相智能电能表自动化拆解系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统及方法，上料单元用于将单相智能电能表从周转箱取出放至输送线单元，输送线单元用于将单相智能电能表输送至各处理单元，螺钉与尾盖切割单元用于切除单相智能电能表左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖和电路板夹持夹爪，取表盖单元用于分离取出上下表盖与电路板，图像识别定位单元用于定位电路板上液晶和电池的位置，液晶屏与电池分离单元用于将液晶屏和电池从电路板分离，电路板元件整体分离单元用于电路板上剩余元器件的一次性分离。能够对废旧单相智能电能表自动化拆解，实现了电池、液晶屏等高污染元器件的分离，对表壳、电路板分类收集，绿色高效节能环保。

Description

废旧单相智能电能表自动化拆解系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统及方法，属于智能设备技术领域。

背景技术

随着经济社会的高速发展，用电需求的急剧增加，单相智能电能表的配备安装数量也因此不断增长。为了保证电力计量的准确和公正，电能表达到使用寿命年限时必须强制报废，由此带来大批量电能表的回收处理问题。全国家庭数量超过4亿，目前已基本实现智能电能表全覆盖，按6年左右平均使用寿命周期计算，年均报废量近7000万只单相智能电能表。作为典型的电子产品，电能表也具有典型的“双面性”，一方面，元器件中含有各种有毒有害物质（如铅、汞、砷、镉、硒、六价铬及可产生二噁英的阻燃剂），对人体健康造成严重威胁；另一方面，又含有金属、塑料等可再生利用材料。目前很多非正规的作坊式回收或传统粗放回收技术往往采用露天拆解、碾压、酸洗等方式，技术手段落后，不仅无法高效实现材料再循环利用，导致资源的浪费，而且处理过程容易造成粉尘、废液、废料等二次污染，一旦对很多有毒元器件不经处理或处理不当，将对土壤、地下水和空气造成严重污染。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统及方法，绿色环保、高效柔性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：包括上料单元、输送线单元、螺钉与尾盖切割单元、取表壳单元、图像识别定位单元、液晶屏与电池分离单元和电路板元件整体分离单元，所述上料单元用于将单相智能电能表从周转箱取出放至输送线单元，所述输送线单元用于将单相智能电能表输送至各处理单元，所述螺钉与尾盖切割单元用于切除单相智能电能表左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖和电路板夹持夹爪，所述取表盖单元用于分离取出上下表盖与电路板，所述图像识别定位单元用于定位电路板上液晶和电池的位置，所述液晶屏与电池分离单元用于将液晶屏和电池从电路板分离，所述电路板元件整体分离单元用于电路板上剩余元器件的一次性分离。

所述上料单元通过机器人抓取、放置废旧单相智能电能表。

所述输送线单元包括若干工装板和挡停机构。

所述取表壳单元包括电路板夹持机构、连接线剪切机构、表壳夹持机构。

所述图像识别定位单元包括一个高精度工业相机。

所述液晶屏与电池分离单元包括切割机构、局部夹持加热机构。

所述电路板元件整体分离单元包括电路板整体加热机构、振动机构、筛选机构。

一种废旧单相智能电能表自动化拆解方法，基于上述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，拆解方法包括以下步骤：

步骤（1）根据调度指令，通过上料单元将一块废旧单相智能电能表从周转箱抓出，放至输送线单元的工装板上，同时完成条码自动扫描；

步骤（2）输送线单元将装有废旧单相智能电能表的工装板输送至螺钉与尾盖切割单元，依次完成左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖、电路板夹持夹爪的切割；

步骤（3）通过表壳夹持机构将上表盖取出放至表壳回收处，电路板夹持机构从单相智能电能表末端夹持电路板垂直向上方抬起，连接线剪切机构将电路板与下表壳的连接线剪断，使表壳与电路板分离，表壳夹持机构将下表壳取出放至表壳回收处；

步骤（4）电路板夹持机构夹持电路板移动至图像识别定位单元，识别定位液晶屏，液晶屏与电池分离单元的切割机构移动至液晶屏处，沿电路板将液晶屏切除，电路板夹持机构夹持电路板翻转180度，识别定位电池，液晶屏与电池分离单元的局部夹持加热机构移动至电池位置对电池两端进行加热取出，并将电池放入电池回收箱；

步骤（5）电路板夹持机构夹持电路板移动至电路板元件整体分离单元，将电路板放至筛选机构，整体加热振动，元件通过筛选机构落入元件回收箱，分离后的电路板自动落入电路板回收箱。

有益效果：本发明提供的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，通过机器人、智能设备、输送系统配合作业，相互协作，通过专用设备对废旧单相智能电能表自动化拆解，实现了电池、液晶屏等高污染元器件的分离，对表壳、电路板分类收集，提高了废旧电子设备的规范化管理水平，绿色高效节能环保；为污染物集中处理、可用材料回收利用提供了条件，实现自动化、信息化管理，推广应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统，包括上料单元、输送线单元、螺钉与尾盖切割单元、取表壳单元、图像识别定位单元、液晶屏与电池分离单元和电路板元件整体分离单元，上料单元通过机器人抓取、放置废旧单相智能电能表，将单相智能电能表从周转箱取出放至输送线单元，输送线单元包含若干工装板和挡停机构，可对单相智能电能表进行准确定位，将单相智能电能表输送至各处理单元，螺钉与尾盖切割单元用于将单相智能电能表左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖和电路板夹持夹爪切除，取表盖单元包括电路板夹持机构、连接线剪切机构、表壳夹持机构，将上下表盖与电路板分离，图像识别定位单元通过工业相机定位电路板上液晶和电池的位置，液晶屏与电池分离单元包括切割机构、局部夹持加热机构，用于将液晶屏和电池从电路板分离，电路板元件整体分离单元包括电路板整体加热机构、振动机构、筛选机构，用于电路板上剩余元器件的一次性分离。

基于本发明的废旧单相智能电能表自动化拆解方法，具体包括以下步骤：

（1）将废旧单相智能电能表装入周转箱，调度系统下发拆解指令，上料机器人将一块废旧单相智能电能表从周转箱抓出，放至输送线单元的工装板上，工装板由挡停机构挡停在合适的位置，单相智能电能表沿工装板的倒角落入工装板底板上，利用机器人末端的扫码器或相机扫描单相智能电能表条码，并记录在软件系统中；

（2）输送线单元将装有废旧单相智能电能表的工装板输送至螺钉与尾盖切割单元，依次完成左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖、电路板夹持夹爪的切割；

（3）通过表壳夹持机构将上表盖取出放至表壳回收处，电路板夹持机构从单相智能电能表末端夹持电路板垂直向上方抬起，连接线剪切机构将电路板与下表壳的连接线剪断，剪切时选择适当距离避免与电路板或下表壳接触，使表壳与电路板分离，表壳夹持机构将下表壳取出放至表壳回收处；

（4）电路板夹持机构夹持电路板移动至图像识别定位单元，识别定位液晶屏，定位完成之后，获取液晶屏坐标，将液晶屏与电池分离单元的切割机构移动至液晶屏处，沿电路板将液晶屏切除，自动落入液晶屏回收箱，电路板夹持机构夹持电路板翻转180度，识别定位电池，获取电池坐标，液晶屏与电池分离单元的局部夹持加热机构移动至电池位置对电池两端进行加热，加热至设定温度后将电池取出，放入电池回收箱；

（5）电路板夹持机构夹持电路板移动至电路板元件整体分离单元，将电路板放至筛选机构，对电路板进行整体加热振动，元件通过筛选机构落入元件回收箱，筛选机构倾斜一定角度，分离后的电路板自动落入电路板回收箱。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：包括上料单元、输送线单元、螺钉与尾盖切割单元、取表壳单元、图像识别定位单元、液晶屏与电池分离单元和电路板元件整体分离单元，所述上料单元用于将单相智能电能表从周转箱取出放至输送线单元，所述输送线单元用于将单相智能电能表输送至各处理单元，所述螺钉与尾盖切割单元用于切除单相智能电能表左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖和电路板夹持夹爪，所述取表盖单元用于分离取出上下表盖与电路板，所述图像识别定位单元用于定位电路板上液晶和电池的位置，所述液晶屏与电池分离单元用于将液晶屏和电池从电路板分离，所述电路板元件整体分离单元用于电路板上剩余元器件的一次性分离。

2.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述上料单元通过机器人抓取、放置废旧单相智能电能表。

3.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述输送线单元包括若干工装板和挡停机构。

4.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述取表壳单元包括电路板夹持机构、连接线剪切机构、表壳夹持机构。

5.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述图像识别定位单元包括工业相机。

6.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述液晶屏与电池分离单元包括切割机构、局部夹持加热机构。

7.根据权利要求1所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，其特征在于：所述电路板元件整体分离单元包括电路板整体加热机构、振动机构、筛选机构。

8.一种废旧单相智能电能表自动化拆解方法，基于权利要求1-7任一项所述的废旧单相智能电能表自动化拆解系统，拆解方法包括以下步骤：

步骤（1）根据调度指令，通过上料单元将一块废旧单相智能电能表从周转箱抓出，放至输送线单元的工装板上，同时完成条码自动扫描；

步骤（2）输送线单元将装有废旧单相智能电能表的工装板输送至螺钉与尾盖切割单元，依次完成左上角螺钉、右上角螺钉、尾盖、电路板夹持夹爪的切割；

步骤（3）通过表壳夹持机构将上表盖取出放至表壳回收处，电路板夹持机构从单相智能电能表末端夹持电路板垂直向上方抬起，连接线剪切机构将电路板与下表壳的连接线剪断，使表壳与电路板分离，表壳夹持机构将下表壳取出放至表壳回收处；

步骤（4）电路板夹持机构夹持电路板移动至图像识别定位单元，识别定位液晶屏，液晶屏与电池分离单元的切割机构移动至液晶屏处，沿电路板将液晶屏切除，电路板夹持机构夹持电路板翻转180度，识别定位电池，液晶屏与电池分离单元的局部夹持加热机构移动至电池位置对电池两端进行加热取出，并将电池放入电池回收箱；

步骤（5）电路板夹持机构夹持电路板移动至电路板元件整体分离单元，将电路板放至筛选机构，整体加热振动，元件通过筛选机构落入元件回收箱，分离后的电路板自动落入电路板回收箱。