CN110918619A - 一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，涉及废旧手机环保技术领域，主要为了解决手机拆解线存在拆解效率不高及回收价值不大等问题；该拆解设备，包括上料系统、转盘式流水拆解机构和下料系统；所述转盘式流水拆解机构包括转盘拆解台、设置在转盘拆解台边侧的五个拆解区域，五个所述拆解区域分别为上料区域、第一拆解区域、第二拆解区域，第三拆解区域和下料区域，转盘拆解台台面上对应分割成五个手机放置区域，每个手机放置区域内均设置有电动装夹机构。本发明借助工业相机，工业机器人等进行信息的获取，传递，拆解过程的执行，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及废旧手机环保技术领域，具体是一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备。
背景技术
随着国民经济的增长，伴随着3C产业技术更新换代的加快，手机作为人们日常生活中不可或缺的一部分，它的使用量以及报废量愈加庞大。废弃手机如若随意丢弃，则其中的汞、铅等有害物质会对环境以及人们的身体健康造成破坏，将废弃手机集中回收进行处理则是对废旧手机最好的处置方法。
但如今回收后的废旧手机往往是人工进行拆解，拆解线上会耗费大量的人力物力，存在拆解效率不高，回收价值不大等问题，因此本发明提供的一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解方法及设备，从而实现废旧手机的高效流水化拆解以及针对可回收性的高价值拆解。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，包括上料系统、转盘式流水拆解机构和下料系统；
所述转盘式流水拆解机构包括转盘拆解台、设置在转盘拆解台边侧的五个拆解区域，五个所述拆解区域分别为上料区域(7)、第一拆解区域(9)、第二拆解区域(10)，第三拆解区域(11)和下料区域(23)，其中第一拆解区域(9)为后壳拆解区域，第二拆解区域(10)为螺钉拆解区域，第三拆解区域(11)为回收分类区域，转盘拆解台台面上对应分割成五个手机放置区域，每个手机放置区域内均设置有电动装夹机构(8)，所述第一拆解区域(9)处设置有后壳拆解组件，第二拆解区域(10)处设置有螺钉拆解组件，第三拆解区域(11)处设置有分类回收组件。
在一种可选方案中：所述上料系统包括物流线皮带输送机(1)、第一并联机械手(3)、第一工业相机(4)、第一皮带输送机(5)和第一工业机器人(6)，所述第一皮带输送机(5)设置于物流线皮带输送机(1)中部并且两者输送方向相垂直，第一并联机械手(3)设置在第一皮带输送机(5)靠近物流线皮带输送机(1)的端部，第一工业机器人(6)设置在第一皮带输送机(5)远离物流线皮带输送机(1)的端部，所述第一工业相机(4)设置于物流线皮带输送机(1)边侧。
在一种可选方案中：所述电动装夹机构(8)包括夹具(53)和电动手指(51)，夹具(53)上设置有光电传感器(54)和电动手指滑块(52)，所述电动手指(51)内的电机与电动手指滑块(52)传动连接。
在一种可选方案中：所述后壳拆解组件包括底部连接于转盘拆解台上的后壳拆解设备支撑台(24)和设置在后壳拆解设备支撑台(24)上的后壳收纳箱(25)，所述后壳拆解设备支撑台(24)上安装有第一支承圆筒(26)和第二支承圆筒(28)，第一支承圆筒(26)上设有旋转臂(27),旋转臂(27)伸出区域的末端安装有电缸(34),电缸(34)下端通过加热板连接件(35)连接有加热板(37)，所述加热板(37)与加热板连接件(35)之间设置有四个缓冲弹簧(36)，所述第二支承圆筒(28)顶端设有升降臂(29)，升降臂(29)的伸出区域的末端设有第二并联机械手(32)，所述第二并联机械手(32)末端设置有吸盘(33)，吸盘(33)通过气管(31)相连接于设置在升降臂(29)上的抽真空设备(30)。
在一种可选方案中：所述螺钉拆解组件包括螺钉拆解设备支撑台、X方向移动模组、Y方向移动模组，Z方向移动模组、电批、电批鸟嘴和螺钉收纳盒，所述螺钉拆解设备支撑台设置有行架，其中X方向移动模组，Y方向移动模组模组，Z方向移动模组组合安装在行架上，行架正上方位置设有第三工业相机，所述电批和电批鸟嘴安装在移动模组上，所述电批鸟嘴末端通过吸管连接于螺钉收纳盒。
在一种可选方案中：所述分类回收组件包括第二工业机器人和手机元器件收纳盒。
在一种可选方案中：所述下料系统包括第二皮带输送机、第三工业机器人和余料箱Ⅰ，所述第三工业机器人设置于第二皮带输送机靠近转盘式流水拆解机构的端侧，余料箱Ⅰ设置有第二皮带输送机另一端。
在一种可选方案中：还包括检验区域，检验区域设置于上料系统与下料系统之间，所述检验区域内设置有检验组件，所述检验组件包括第二工业相机、第四工业机器人、余料箱Ⅱ、第三皮带输送机和第五工业机器人，所述第二工业相机、第四工业机器人和余料箱Ⅱ均设置于第三皮带输送机靠近下料系统的端部，所述第五工业机器人设置于靠近上料系统的端部。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明针对当下主流的背胶后壳手机，采用不间断式上料及工位先后分明的转盘式拆解方法，形成流水化拆解，达到了高效率的拆解，且对不同元器件进行了分类的回收，达到了环保拆解。
2、本发明针对废旧手机拆解过程中可能出现的拆解不成功的情况提供了二次拆解，且与第一次拆解不同的是进行额外针对性的拆解，大大提高了拆解的精准度以及成功性。
3、本发明借助工业相机，工业机器人等进行信息的获取，传递，拆解过程的执行，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明的拆解流水线简图。
图2是本发明中转盘拆解台上第一拆解区域内的结构示意图。
图3是本发明中转盘拆解台上第二拆解区域内的结构示意图。
图4是本发明中转盘拆解台上电动夹具的主视图。
图5是本发明中转盘拆解台上电动夹具的轴测图。
图6是本发明中吸附区域结构示意图。
附图标记注释：1-物流线皮带输送机，2-废旧手机，3-第一并联机械手，4-第一工业相机，5-第一皮带输送机，6-第一工业机器人，7-上料区域，8-电动装夹机构，9-第一拆解区域，10-第二拆解区域，11-第三拆解区域，12-第二工业机器人，13-手机元器件收纳盒，14-第三工业机器人，15-第二皮带输送机，16-第二工业相机，17-余料箱Ⅰ，18-第四工业机器人，19-余料箱Ⅱ，20检验区，21-第三皮带输送机，22-第五工业机器人，23-下料区域，24-后壳拆解设备支撑台，25-手机后壳收纳箱，26-第一支承圆筒，27-旋转臂，28-第二支承圆筒，29-升降臂，30-抽真空设备，31-气管，32-第二并联机械手，33-吸盘，34-电缸，35-加热板连接件，36-缓冲弹簧，37-加热板，38-行架，39-X方向移动模组，40-第三工业相机，41-Y方向移动模组，42-Z方向移动模组，43-电批，44-电批鸟嘴，45-吸管，46-螺钉收纳盒，47-螺钉拆解设备支撑台，48-手机摄像头，49-手机后壳，50-吸附区域，51-电动手指，52-电动手指滑块，53-夹具，54-光电传感器。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
实施例1
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，包括上料系统、转盘式流水拆解机构和下料系统；
所述上料系统包括物流线皮带输送机1、第一并联机械手3、第一工业相机4、第一皮带输送机5和第一工业机器人6，所述第一皮带输送机5设置于物流线皮带输送机1中部并且两者输送方向相垂直，第一并联机械手3设置在第一皮带输送机5靠近物流线皮带输送机1的端部，第一工业机器人6设置在第一皮带输送机5远离物流线皮带输送机1的端部，所述第一工业相机4设置于物流线皮带输送机1边侧，通过第一工业相机4检测物流线皮带输送机1的废旧手机2是否具有严重的外观损坏，并将可拆目标的信号发送至第一皮带输送机5上的第一并联机械手3，待目标进入设定的抓取范围，废旧手机2则被第一并联机械手3抓取至第一皮带输送机5上，从而完成上料前的筛选工作，再由第一皮带输送机5末端的第一工业机器人6抓取至转盘式流水拆解机构上，从而完成最终的上料工作；
所述转盘式流水拆解机构包括转盘拆解台、设置在转盘拆解台边侧的五个拆解区域，五个所述拆解区域分别为上料区域7、第一拆解区域9、第二拆解区域10，第三拆解区域11和下料区域23，其中第一拆解区域9为后壳拆解区域，第二拆解区域10为螺钉拆解区域，第三拆解区域11为回收分类区域，转盘拆解台台面上对应分割成五个手机放置区域，每个手机放置区域内均设置有电动装夹机构8，进而转盘拆解台上可同时对三台废旧手机2在不同的拆解区域内进行拆解；
所述电动装夹机构8包括夹具53和电动手指51，夹具53上设置有光电传感器54和电动手指滑块52，所述电动手指51内的电机与电动手指滑块52传动连接；
所述第一拆解区域9处设置有后壳拆解组件，第二拆解区域10处设置有螺钉拆解组件，第三拆解区域11处设置有分类回收组件；
所述后壳拆解组件包括底部连接于转盘拆解台上的后壳拆解设备支撑台24和设置在后壳拆解设备支撑台24上的后壳收纳箱25，所述后壳拆解设备支撑台24上安装有第一支承圆筒26和第二支承圆筒28，第一支承圆筒26上设有旋转臂27,旋转臂27伸出区域的末端安装有电缸34,电缸34下端通过加热板连接件35连接有加热板37，所述加热板37与加热板连接件35之间设置有四个缓冲弹簧36，所述第二支承圆筒28顶端设有升降臂29，升降臂29的伸出区域的末端设有第二并联机械手32，所述第二并联机械手32末端设置有吸盘33，吸盘33通过气管31相连接于设置在升降臂29上的抽真空设备30；
所述螺钉拆解组件包括螺钉拆解设备支撑台47、X方向移动模组39、Y方向移动模组41，、Z方向移动模组42、电批43、电批鸟嘴44和螺钉收纳盒46，所述螺钉拆解设备支撑台47设置有行架38，其中X方向移动模组，Y方向移动模组模组，Z方向移动模组组合安装在行架38上，行架38正上方位置设有第三工业相机40，所述电批43和电批鸟嘴44安装在移动模组上，所述电批鸟嘴44末端通过吸管45连接于螺钉收纳盒46；
所述分类回收组件包括第二工业机器人12和手机元器件收纳盒13；
所述下料系统包括第二皮带输送机15、第三工业机器人14和余料箱Ⅰ17，所述第三工业机器人14设置于第二皮带输送机15靠近转盘式流水拆解机构的端侧，余料箱Ⅰ17设置有第二皮带输送机15另一端；
工作原理：废旧手机2在物流线皮带输送机1上进行输送，在其经过第一工业相机4的同时，会被拍照标定，并将识别信息发送至电脑控制系统，电脑控制系统通过比对判定废旧手机2的外观是否具有明显的严重性损坏，即手机是否具有可拆性，如若判定无法进行拆解，则不会被抓取，物流皮带输送机1继续向前运行，会对无法上料拆解的手机集中进行处理，如若判定可以拆解则会将信号发送至第一并联机械手3，并由第一并联机械手3将废旧手机2抓取至第一皮带输送机5上，当废旧手机2传送到第一皮带输送机5的末端时，由第一工业工业机器人6进行抓取放入拆解圆盘的上料区7内的电动装夹结构8中，电动装夹机构8中夹具53上的光电传感器54检测到手机的放入，将信号发送者电脑控制系统，电脑控制系统并作出反馈，电动手指51内的电机驱动与电动手指滑块52固定连接的夹具53执行夹紧动作，随后拆解转盘旋转进入第一拆解区域9中，此时将会执行后壳拆解，与加热板连接件35相连接的电缸34接收到信号会执行下降动作，其中电缸34安装在旋转臂27伸出区域的末端，当下降一定的高度时，加热板37与手机后壳49初次接触，加热板连接件35与加热板37间的四个缓冲弹簧36将会被压缩，此时加热板37开始对后壳进行加热，温度缓慢上升至80-90℃左右，进行20-25秒的加热处理，完成加热后，旋转臂27向上料区域7方向旋转35°，其中旋转臂27由第一支承圆筒26支承并安装在后壳拆解设备支撑台24上，此时由第二支承圆筒28支承的升降臂29带动第二并联机械手32下降至指定的吸附区域50，其中指定的吸附区域50是指与手机摄像头48水平且远离手机摄像头48的端部区域，使得第二并联机械手32的末端的吸盘33与手机后壳49接触，吸盘33通过气管31相连接的抽真空设备30产生负压，对待拆解手机的后壳产生200～300N的吸附力，待吸附力稳定后，第二并联机械手32向上方移动将手机后壳49拽起，随后移动至手机后壳收纳箱25的上方，此时抽真空设备30停止工作，真空度恢复正常，后壳由重力作用落入手机后壳收纳箱25内，此时完成手机后壳拆解的全部动作；完成手机后壳拆解的一系列动作后，拆解转盘旋转进入第二拆解区域10中，第二拆解区域10中具有螺钉拆解设备，螺钉拆解设备由X方向移动模组39，Y方向移动模组41，Z方向移动模组42，电批43，以及螺钉收纳盒46组成，其中X方向移动模组，Y方向移动模组模组，Z方向移动模组组合安装在行架38上，且行架38与螺钉拆解设备支撑台47相连接，螺钉拆解过程中由安装在行架38正上方位置的第三工业相机40对后壳拆解过后暴露出的螺钉位置进行拍照标定，并将信息发送至电脑控制系统，电脑控制系统将螺钉位置识别并传递信号给三自由度移动模组，随后电批43通过配合移动模组的移动进行拆解，每当拆解一个螺钉过后，都通过电批鸟嘴44末端连接的吸管45吸入螺钉收纳盒46中，从而完成螺钉的拆解动作；完成所有待拆螺钉的拆解以后，拆解转盘旋转进入第三拆解区域11中，此时手机后壳以及暴露的螺钉已经完全拆除，由第二工业机器人12通过自身的相机对后壳、螺钉拆除以后的手机进行拍照标定，并将信息发送至电脑控制系统，电脑控制系统将图片中各类元器件位置进行识别，并将信号发送至第三工业机器人12，第三工业机器人12依次选择抓取拆除各类手机元器件并投掷到手机元器件收纳盒13中，从而完成各类重要元器件的分类回收；当对选择的特定的元器件进行拆卸回收以后，拆解转盘旋转进入下料区域23中，电脑控制系统将信号反馈至电动装夹机构8，电动装夹机构8此时将加紧的废旧手机2放松，并由第三工业机器人14抓取废旧手机2至第二皮带输送机15上，则由第二皮带输送机15继续向前运输至统一的余料箱Ⅰ17内，至此完成拆解；
实施例2
请参阅图4～5，本发明实施例与实施例1的不同之处在于：还包括检验区域20，检验区域20设置于上料系统与下料系统之间，所述检验区域20内设置有检验组件，所述检验组件包括第二工业相机16、第四工业机器人18、余料箱Ⅱ19、第三皮带输送机21和第五工业机器人22，所述第二工业相机16、第四工业机器人18和余料箱Ⅱ19均设置于第三皮带输送机21靠近下料系统的端部，所述第五工业机器人22设置于靠近上料系统的端部。
废旧手机2完成在拆解转盘上三个拆解区域内的拆解动作以后，由第二皮带输送机15输送至检验区域20内，检验区域20内的第二工业相机16会对输送来的手机进行拍照标定，并将信息发送至电脑控制系统，电脑控制系统与信息库中信息进行比对，检验是否拆解成功，如若此时判断拆解失败则需进行二次复拆，电脑控制系统将信号发送至第四工业机器人18，由第四工业机器人18抓取至第三皮带输送机21上，输送至第三皮带输送机21的末端时，由第五工业机器人22抓取至第一皮带输送机5，且运输至第一皮带输送机5的末端时，由第一工业工业机器人6进行抓取放入拆解圆盘的上料区7内的电动装夹结构8中，电动装夹机构8中夹具53上的光电传感器54检测到手机的放入，将信号发送给电脑控制系统，电脑控制系统并作出反馈，电动手指51内的电机驱动与电动手指滑块52固定连接的夹具53执行夹紧动作，此时将会进入二次复拆过程，电脑控制系统会根据第一轮的拆解信息将需要二次拆解的工位的信号发送至拆解转盘，拆解转盘直接转入需要进行二次拆解的拆解区域内，再次完成复拆后，最终转入下料区域23内，电脑控制系统将信号反馈至电动装夹机构8，电动装夹机构8此时将加紧的废旧手机2放松，并由第三工业机器人14抓取废旧手机2至第二皮带输送机15上，由第二皮带输送机15输送至检验区域20内，检验区域20内的第二工业相机16会对传送来的手机再次进行拍照标定，并将信息发送至电脑控制系统，电脑控制系统与信息库中信息进行比对，检验是否拆解成功，若电脑控制系统判定拆解成功，第二皮带输送机15则继续向前运输，运输到第二皮带输送机15末端时，剩余手机部分由于自身重力落入余料箱Ⅰ17中，至此完成二次复拆的全部过程，如若电脑控制系统仍判定拆解失败，则由第四工业机器人18抓取投掷到余料箱Ⅱ19内，由后续人工进行拆解，至此，二次复拆过程全部结束。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，包括上料系统、转盘式流水拆解机构和下料系统；
所述转盘式流水拆解机构包括转盘拆解台、设置在转盘拆解台边侧的五个拆解区域，五个所述拆解区域分别为上料区域(7)、第一拆解区域(9)、第二拆解区域(10)，第三拆解区域(11)和下料区域(23)，其中第一拆解区域(9)为后壳拆解区域，第二拆解区域(10)为螺钉拆解区域，第三拆解区域(11)为回收分类区域，转盘拆解台台面上对应分割成五个手机放置区域，每个手机放置区域内均设置有电动装夹机构(8)，所述第一拆解区域(9)处设置有后壳拆解组件，第二拆解区域(10)处设置有螺钉拆解组件，第三拆解区域(11)处设置有分类回收组件。
2.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述上料系统包括物流线皮带输送机(1)、第一并联机械手(3)、第一工业相机(4)、第一皮带输送机(5)和第一工业机器人(6)，所述第一皮带输送机(5)设置于物流线皮带输送机(1)中部并且两者输送方向相垂直，第一并联机械手(3)设置在第一皮带输送机(5)靠近物流线皮带输送机(1)的端部，第一工业机器人(6)设置在第一皮带输送机(5)远离物流线皮带输送机(1)的端部，所述第一工业相机(4)设置于物流线皮带输送机(1)边侧。
3.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述电动装夹机构(8)包括夹具(53)和电动手指(51)，夹具(53)上设置有光电传感器(54)和电动手指滑块(52)，所述电动手指(51)内的电机与电动手指滑块(52)传动连接。
4.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述后壳拆解组件包括底部连接于转盘拆解台上的后壳拆解设备支撑台(24)和设置在后壳拆解设备支撑台(24)上的后壳收纳箱(25)，所述后壳拆解设备支撑台(24)上安装有第一支承圆筒(26)和第二支承圆筒(28)，第一支承圆筒(26)上设有旋转臂(27),旋转臂(27)伸出区域的末端安装有电缸(34),电缸(34)下端通过加热板连接件(35)连接有加热板(37)，所述加热板(37)与加热板连接件(35)之间设置有四个缓冲弹簧(36)，所述第二支承圆筒(28)顶端设有升降臂(29)，升降臂(29)的伸出区域的末端设有第二并联机械手(32)，所述第二并联机械手(32)末端设置有吸盘(33)，吸盘(33)通过气管(31)相连接于设置在升降臂(29)上的抽真空设备(30)。
5.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述螺钉拆解组件包括螺钉拆解设备支撑台(47)、X方向移动模组(39)、Y方向移动模组(41)，、Z方向移动模组(42)、电批(43)、电批鸟嘴(44)和螺钉收纳盒(46)，所述螺钉拆解设备支撑台(47)设置有行架(38)，其中X方向移动模组，Y方向移动模组模组，Z方向移动模组组合安装在行架(38)上，行架(38)正上方位置设有第三工业相机(40)，所述电批(43)和电批鸟嘴(44)安装在移动模组上，所述电批鸟嘴(44)末端通过吸管(45)连接于螺钉收纳盒(46)。
6.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述分类回收组件包括第二工业机器人(12)和手机元器件收纳盒(13)。
7.根据权利要求1所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，所述下料系统包括第二皮带输送机(15)、第三工业机器人(14)和余料箱Ⅰ(17)，所述第三工业机器人(14)设置于第二皮带输送机(15)靠近转盘式流水拆解机构的端侧，余料箱Ⅰ(17)设置在第二皮带输送机(15)另一端。
8.根据权利要求1-7任一所述的适用于流水作业的废旧手机自动化拆解设备，其特征在于，还包括检验区域(20)，检验区域(20)设置于上料系统与下料系统之间，所述检验区域(20)内设置有检验组件，所述检验组件包括第二工业相机(16)、第四工业机器人(18)、余料箱Ⅱ(19)、第三皮带输送机(21)和第五工业机器人(22)，所述第二工业相机(16)、第四工业机器人(18)和余料箱Ⅱ(19)均设置于第三皮带输送机(21)靠近下料系统的端部，所述第五工业机器人(22)设置于靠近上料系统的端部。
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