废旧手机自动拆解回收方法及其自动化作业流水线装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子类废弃物的回收处理方法及装备，特别是涉及一种废旧手机回收处理方法及装置，应用于电子垃圾无害化处理和额废弃物的资源化回收处理技术领域。
【背景技术】
[0002]随着手机设备的更新换代周期缩短，全球每年新增废弃手机约4亿部，其中我国占到近1亿部。现代社会，因电子产品更新换代而产生的废弃物品越来越多，但却很少有人关注其对环境所带来的负面影响。废弃电子物品的主要负面影响是对环境的污染，而这种污染又具有潜伏性。1亿部废弃手机中可提取1500公斤黄金、100万公斤铜和3万公斤银。一部手机中钢铁占54%，铜铝占20%，塑料占17%，线路板中还含有贵重的金、银、铂、钯、铑等金属。几乎所有手机部件，甚至包装材料都可供“再循环”，制造新产品。
[0003]另一方面，由于手机电池和其他组件中含有有毒的化学物质，包括不能被环境所吸收的有毒金属砷、铬、铅、镍和锌等，这些有毒物质如果只是通过简单的掩埋或者焚烧来处理，将导致手机中有害金属物质渗漏从而污染土壤和地下水资源，并有可能渗入食物链，危及人类健康，对环境造成极大的影响。废旧手机回收利用，既可以减少电子垃圾污染，又可以回收有用的材料，实现资源的循环利用，使用再生材料代替原材料还可以大大的节约能源，符合我国的大力发展循环经济、建设节约型社会的现实目标。对废旧手机成功的回收、利用必将产生良好的环境和经济效应。
[0004]普通手机的组成包括如下部分:1、塑料:一般由PC、ABS和PC+ABS三大类构成。2、电路板:根据型号不同，其结构和大小有所不同，主要由电木板、玻璃纤维、塑胶、树脂、铜、锡、铅锡合金、金、银等构成。3、屏幕:主要由荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等构成。4、电池:一般由锂电池构成。
[0005]从国内已有的废旧手机分离技术来看，目前基本处于初级阶段，其回收途径主要由以下四个方面构成:1、不规范的二手回收市场。在大街上随处可见街头小贩回收废旧手机，对旧手机进行翻新之后再卖出去，或者对一些有用的零部件进行简单的拆开后就将其余部件当作垃圾扔掉、焚烧。这样对环境造成污染；2、当作一般垃圾回收。手机由于寿命较短，且产品更新快，在我国废旧手机数量十分巨大，这些手机绝大部分被当作废弃物丢弃，只是现阶段还没有大规模丢弃废旧手机的现象；3、简单的拆卸作坊回收。现有手机拆卸工艺基本处于手工作业阶段，没有形成规模化和机械化操作，而且大多数拆卸作业都是家庭作坊，极易造成二次污染；4、生产商和移动运营商的自发回收。中国移动和诺基亚等联合发起“绿箱子环保计划”，但其影响和成效都十分有限，手机的回收方式过于单一化，而且该计划重点关注手机的回收，还没涉及到废旧手机的资源化利用。
[0006]现有专利技术中，公开号为CN203125073U的专利采用下压气缸、摆动气缸和吸盘的构造。拉开屏幕和手机；公开号为CN203738714U的专利采用下压手机，顶住屏幕，压离外框；公开号为CN 203371469U的专利采用加热后使用两个不同真空夹具相对远离的方式分开屏幕与手机；公开号为CN103552107A的专利采用匀速横向与纵向运动的钢丝去切割手机与屏幕之间的光学胶从而分离手机与屏幕；公开号分别为CN203739379U和CN103909722A的专利采用加热屏幕后，使用与手机相对移动的金属线切割光学胶从而分离手机与屏幕；公开号为CN203679654U的专利采用加热屏幕后，直接使夹具相对水平移动的方式分离手机与屏幕；公开号分别为CN103465604A、CN103170491A、CN102629173A的专利采用将触摸屏放入液氮中，一段时间后取出，通过固体光学胶在急剧温度变化中粘性减弱的特点拆开触摸屏。上述回收处理工艺多数集中在对手机某个特点部分的单独回收。而对屏幕部分、塑料部分、电池部分及其他有价值部分的综合回收问题涉及很少。因此，开发一种综合回收手机中的屏幕、塑料、电池、电路板的工艺方法及其相应设备，成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种废旧手机自动拆解回收方法及其自动化作业流水线装置，采用流水线的拆解回收处理方式，逐步将手机的各个有用部分拆解分类，而且达到手机电池、塑料壳体、电路板、屏幕总成的分离与回收。本发明工艺简单，回收成本低，回收率高，工艺流程方法合理且经济实用。
[0008]为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案:
一种废旧手机自动拆解回收方法，其特征在于，包括以下步骤:
51:将回收来的废旧手机进行预处理，清理手机表面油污；
52:手机经过在步骤S1中油污预清理后，使手机进入第一流水线，经正反面识别和预定位系统按照主控制系统程序设定摆正手机的正反面，然后通过传送装置将手机传送至第一流水线的手机装夹工位的夹具的起始作业位置上，此时主控制系统控制夹具的驱动机构，使夹具固定夹紧手机，当手机被夹具夹紧后，在手机装夹工位上设置的图像采集装置开始采集夹具和手机机体相对位置图像，并传输至主控制系统进行存储，此时即在手机装夹工位上完成第一流水线的拆卸回收准备工作；
53:在步骤S2中手机装夹工位上完成第一流水线的拆卸回收准备工作后，夹具固定夹紧手机进入后续的第一流水线的手机后盖拆除工位，主控制系统根据对在步骤S2中采集的图像的数据分析计算得出数据结果并形成指令信号，从而控制吸盘完成吸附手机后盖的工序，将手机后盖和手机机身分离，回收手机后盖，剩余的手机机身随夹具进入下一个工位；
54:在步骤S3中手机后盖拆除工位上完成手机后盖拆除工作后，手机的电池裸露出来，当夹具固定夹紧手机进入后续的第一流水线的手机电池拆除工位后，此时在手机电池拆除工位上设置的图像采集装置开始采集手机机体和手机电池相对位置图像，并传输至主控制系统，主控制系统根据对图像的分析计算得出数据结果并形成指令信号，从而控制吸盘完成吸附手机电池的工序，将手机电池和手机机身分离，回收手机电池，剩余的手机机身随夹具进入下一个工位；
55:在步骤S4中手机后盖拆除工位上完成手机电池拆除工作后，夹具固定夹紧手机到乙醇浸泡池上方，使剩余的手机机身随夹具运行位置到达第一流水线的返回端位置处，此时主控制系统控制夹具的驱动机构使夹具松开手机机身，将剩余的手机机身随重力下落入乙醇浸泡池进行预定时间的浸泡作业，使手机屏幕总成边框与手机机身的连接部粘合材料膨胀并松软化，而完成第一流水线作业的空载的夹具则由主控制系统控制，从第一流水线的返回端沿着预设回程路线运行到第一流水线的手机装夹工位的夹具起始作业位置进行复位；
56:在步骤S5中，剩余的手机机身在乙醇浸泡池中达到预定浸泡时间后，再次经过手机正反面识别和预定位系统设定摆正手机机身的正反面，然后通过传送装置将手机传送至第二流水线的手机装夹工位的夹具的指定位置上，此时主控制系统控制夹具的驱动机构，使夹具固定夹紧手机，在手机装夹工位上完成第二流水线的拆卸回收准备工作；
57:在步骤S6中手机装夹工位上完成第二流水线的拆卸回收准备工作后，夹具固定夹紧手机进入后续的第二流水线的屏幕总成拆除工位，此时主控制系统控制启动夹具上设置的加热装置，开始对手机屏幕总成边框加热，在剩余的手机机身已经经过步骤S5的处理后使手机屏幕总成边框与手机机身的连接部粘合材料膨胀并松软化的基础上，再使连接部粘合材料经过加热后进一步软化，使连接部粘合材料的粘度降低到适应吸盘提供的吸附力能够实现对手机屏幕总成拆卸条件要求，此时主控制系统控制吸盘完成吸附手机屏幕总成的工序，将手机屏幕总成和手机机身分离，回收手机屏幕总成，剩余的手机机身即为手机电路板部分，手机机身随夹具继续行进，使夹具运行到达第二流水线的返回端位置处，此时主控制系统控制夹具的驱动机构使夹具松开手机机身，最后回收手机电路板，即完成废旧手机自动拆解回收过程，而空载的夹具则由主控制系统控制，从第二流水线的返回端沿着预设回程路线运行到第二流水线的手机装夹工位的夹具起始作业位置进行复位。
[0009]作为本发明优选的技术方案，主控制系统为计算机，在步骤S2和S5中，手机正反面识别和预定位系统设有黑白CCD相机，传送装置采用梯形传送斜面，经过主控制系统控制黑白CCD相机识别手机正反面后，对镜头面没有朝向设定方向的手机通过主控制系统控制翻转传送带进行选择性翻转作业，在通过翻转手机使手机镜头面保持朝向设定方向后，手机继续进入梯形传送斜面，梯形传送斜面设有计数传感器，使手机依次单个到达对应手机夹具要求预设的初始夹持位置处，在步骤S2和S4中，安装在第一流水线的手机装夹工位上和手机后盖拆除工位上设置的图像采集装置皆为黑白CCD相机，黑白CCD相机的数据端与计算机信号连接，在步骤S2中利用黑白CCD相机采集手机与夹具的相对位置关系灰度图像后将图像数据输送到计算机，并采用阈值分割算法处理灰度图像，而在步骤S4中利用黑白CCD相机采集手机电池与手机机身的相对位置关系灰度图像将图像数据输送到计算机，并采用阈值分割算法和边缘检测Canny算法处理灰度图像，在步骤S2和S4中处理灰度图像时皆是在将灰度图像信息中无用的信息滤去后，来获取夹具、手机外框轮廓、手机后盖平整角轮廓和手机电池轮廓在预设坐标系中的位置坐标值及其相互位置关系值，并将计算数据存储至计算机中，在步骤S3、S4和S7中，计算机根据存储的数据，对存储的手机尺寸大小数据、手机后盖平整角数据、手机外框轮廓数据、电池外框数据与预设坐标系关系进行计算处理，并根据坐标转换关系计算出对应流水线工位上的每个吸盘的定位坐标值，并转换成驱动吸盘进行吸附作业的执行指令信号，然后计算机再通过通信接口将执行指令信号传输给控制吸盘运动的相应的伺服电机，使伺服电机驱动吸盘执行对手机后盖、手机电池和屏幕总成的吸附作业，在步骤S5和S7中，夹具提供对手机的夹紧力采用的是气动方式，计算机还通过控制对应手机装夹工位的夹具在对应的流水线返回端预设的行程开关，进而控制夹具上对应设