一种废弃移动终端整机自动化无损拆解系统及其拆解方法
技术领域
本发明涉及废弃移动终端拆解技术领域，具体涉及一种废弃移动终端整机自动化无损拆解系统及其拆解方法。
背景技术
移动终端整机，广义的讲包括：手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑，这些移动终端整机更新速度快，导致废弃量很大，每年都有数十亿的电子电器产品被废弃，所以对废弃移动终端整机有价值的元器件及材料进行回收和再利用十分有价值。目前废弃移动终端的拆卸方式多为人工拆卸或机械破碎，前者只能一对一进行，即一次只能拆卸一件产品；后者会破坏许多可重用的零部件，仅能回收材料，大大降低了产品的回收价值。虽然近些年来面向拆卸的产品设计方法得到了广泛研究，但多为采用可快速拆卸的卡扣连接代替难以拆卸的螺纹连接等连接方式，或是从产品结构上改进设计从而使产品易于被拆卸，拆卸时仍然属于一对一的拆卸，拆卸效率没有得到根本性的提高。
为了实现一对多的拆卸，即一次拆卸一批产品，英国布鲁内尔大学的Chiodo教授利用以形状记忆材料为主的智能材料的特殊性能，提出了智能材料主动拆卸的概念。该设计以形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）与形状记忆高分子材料（Shape MemoryPolymer，SMP）为材质，在特定温度场环境激发下，通过形状记忆材料发生变形，使连接件失去连接作用而实现智能拆解，拆解过程中不会对废弃移动终端的部件造成损坏，形状记忆材料也可以回收再利用，同时通过“一对多”的拆解形式可提高拆解效率，降低产品的拆卸成本。
本发明基于上述智能材料主动拆卸研究，设计一种可自动化同步拆解多尺寸废旧电子电器产品、适用于流水线作业的废弃移动终端整机无损拆解系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种废弃移动终端整机自动化无损拆解系统及其拆解方法，该无损拆解系统通过主动拆解系统实现无损拆解，通过传动系统和回收系统实现多尺寸废弃移动终端整机的同步自动化无损拆解及零部件有效回收，适用于流水线作业。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种废弃移动终端整机自动化无损拆解系统，包括主动拆卸系统，还包括机架、带传送机构和回收机构，主动拆卸系统和带传送机构均安装在机架上，具有主动拆卸结构的废弃移动终端通过带传送机构传送至主动拆卸系统下进行主动拆解，回收机构设置于机架后部，拆解后的废弃移动终端零部件通过带传送机构传送至回收机构中进行回收。
进一步地，所述机架包括下箱体和上箱体，所述下箱体底部安装有可锁死万向轮或脚板，所述回收机构为手推车，手推车底部安装有可锁死万向轮，所述手推车的车斗前端固定在下箱体的后部。
进一步地，所述主动拆卸系统包括气泵、气缸、桁架和带电触头，所述气泵安装在下箱体中，气泵通过气管连接气缸，所述气缸固定在外支架上，外支架架设在上箱体后部，所述外支架左右侧对称安装有竖向导轨，所述气缸通过活塞杆连接桁架，所述桁架左右端滑动连接在竖向导轨上， 所述桁架上固定有若干个塑料架，所述塑料架通过弹簧连接带电触头，两个带电触头分别连接电源正负极，并通过桁架随活塞杆上下运动，与废弃移动终端的金属薄片和背面金属外壳分别接触连接。
进一步地，还包括控制器和气体流量计，所述控制器安装在外支架上，用于调节气泵输出气体流量，所述气体流量计安装在下箱体侧面，用于显示气泵输出气体流量。
进一步地，所述带传送机构包括驱动机构、齿轮齿条传动机构和传送带，所述齿轮齿条传动机构包括主动齿轮、从动齿轮和环形齿条，所述从动齿轮和主动齿轮分别设置于上箱体内部的前后端，所述驱动机构驱动主动齿轮转动，所述主动齿轮和从动齿轮啮合连接环形齿条，所述传送带可拆卸连接在环形齿条外端面，传送带上设置有凹槽，具有主动拆卸结构的废弃移动终端安装在凹槽中，随环形齿条同步转动。
进一步地，所述驱动机构包括电机、减速器、小履带轮、履带和大履带轮，所述电机安装在下箱体中，电机输出轴连接减速器，所述减速器输出轴连接小履带轮，所述小履带轮通过履带传动大履带轮，所述大履带轮与主动齿轮通过轴连接，带动主动齿轮同步转动。
进一步地，所述主动齿轮的数量为1～2个，从动齿轮和环形齿条的数量与主动齿轮相一致，当主动齿轮为1个时，主动齿轮通过轴连接在大履带轮上，且位于上箱体内部中间处，所述上箱体前部通过固定杆固定有轴承座上，轴承座上安装有转轴，所述从动齿轮安装在转轴上，且位于主动齿轮正前方，所述环形齿条啮合连接在主动齿轮和从动齿轮外侧，当主动齿轮为2个时，两个主动齿轮及两个从动齿轮分别通过连接轴连接，右侧主动齿轮通过轴连接在大履带轮上，并带动左侧主动齿轮同步转动，左侧主动齿轮通过轴和轴承座安装在上箱体左板面内侧，从动齿轮通过环形齿条对应啮合连接在相应主动齿轮正前方。
进一步地，所述传送带包括若干个凹槽板块，各个凹槽板块通过锁紧件串联固定在环形齿条外侧，凹槽板块由并排固定的2～4个凹槽板组成，具有主动拆卸结构的废弃移动终端安装在凹槽中，塑料架数量与凹槽板一致，每个塑料架上的两个带电触头分别接触连接对应条道上废弃移动终端的金属薄片和背面金属外壳。
进一步地，还包括电机控制器，所述电机控制器通过遥控或线控方式分别驱动衣架电机和步进电机启、停、正反转运动。
进一步地，所述凹槽板块由并排固定的2～4个不同尺寸凹槽板组成，各凹槽板块在环形齿条上固定方向相同，以形成2～4条不同尺寸的条道，不同尺寸具有主动拆卸结构的废弃移动终端安装在对应尺寸条道的凹槽中。
本发明还公开了上述废弃移动终端整机自动化无损拆解系统的拆解方法，包括以下步骤：
步骤1：将需要拆解的具有主动拆卸结构的废弃移动终端同向安装在对应尺寸条道的凹槽中，使背面金属外壳朝外；
步骤2：接通电源，启动驱动机构和气泵，驱动机构驱动齿轮齿条传动机构通过传送带带动废弃移动终端传送至带电触头下方，控制器控制气泵输出气体流量，以通过活塞杆驱动桁架带动两个带电触头上下往复运动，两个带电触头分别作为电源的正负极，在下移时与对应条道上废弃移动终端的金属薄片和背面金属外壳充分接触，使废弃移动终端内部的两根电热丝通电并发热，在特定温度场环境激发下，废弃移动终端通过形状记忆材料发生变形，使连接件失去连接作用而实现智能拆解；
步骤3：在废弃移动终端智能拆解过程中，控制器控制活塞杆带动带电触头上移，同时驱动机构驱动传送带带动拆解后的废弃移动终端向后传送并掉落至回收机构中；
步骤4：步骤3中拆解的废弃移动终端前侧各废弃移动终端通过传送带不断传送至带电触头下完成智能拆解，并通过传送带将拆解后的废弃移动终端零部件传送至回收机构中，从而完成传送带上所有废弃移动终端的自动化无损拆解及零部件回收。
本发明具有以下有益效果：
1）本发明采用主动拆卸系统对具有主动拆卸结构的废弃移动终端进行主动拆解，将带电触头分别连接电源正负极并与废弃移动终端的金属薄片和背面金属外壳充分接触，在特定温度场环境激发下，通过形状记忆材料发生变形，使连接件失去连接作用而实现智能拆解，拆解过程中不会对废弃移动终端的部件造成损坏，形状记忆材料也可以回收再利用，产品回收率高；
2）本发明采用气泵控制带电触头的上下往复运动，采用带传送机构承载具有主动拆卸结构的废弃移动终端，传送带上可设置同尺寸或不同尺寸的凹槽，以承载对应尺寸的废弃移动终端，同尺寸或不同尺寸的废弃移动终端通过带传送机构传送至带电触头下进行主动拆解，并通过带传送机构将拆解后的废弃移动终端零部件传送至回收机构中进行回收，该带传送机构配合气泵控制的上下往复运动的带电触头实现对同尺寸或不同尺寸具有主动拆卸结构的废弃移动终端的流水线自动化拆解，高效省力且产品回收率高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的后视图；
图3为图1的机架内部示意图；
图4为图3的左前向示意图；
图5为图3的侧视图；
图6为本发明的环形齿条与从动齿轮、传送带配合示意图；
图7为图5的环形齿条与传送带局部配合示意图；
图8为图3的主动拆卸系统与待拆解废弃移动终端配合示意图；
图9为图3的气缸、桁架和带电触头配合示意图。
其中的附图标记为：机架1、下箱体1-1、上箱体1-2、回收机构2、废弃移动终端3、气泵4-1、气缸4-2、桁架4-3、带电触头4-4、气管4-5、外支架4-6、竖向导轨4-7、塑料架4-8、弹簧4-9、控制器5、气体流量计6、传送带7-1、凹槽板块7-11、主动齿轮7-21、从动齿轮7-22、环形齿条7-23、固定杆7-24、轴承座7-25、电机7-31、减速器7-32、小履带轮7-33、履带7-34、大履带轮7-35。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
实施例1
如图1～9所示，本发明的一种废弃移动终端整机自动化无损拆解系统，包括主动拆卸系统、机架1、带传送机构和回收机构2，机架1包括下箱体1-1和上箱体1-2，下箱体1-1底部安装有可锁死万向轮或脚板，回收机构2为手推车，手推车底部安装有可锁死万向轮，手推车的车斗前端固定在下箱体1-1的后部，主动拆卸系统包括气泵4-1、气缸4-2、桁架4-3和带电触头4-4，气泵4-1安装在下箱体1-1中，气泵4-1通过气管4-5连接气缸4-2，控制器5安装在外支架4-6上，用于调节气泵4-1输出气体流量，气体流量计6安装在下箱体1-1侧面，用于显示气泵4-1输出气体流量，气缸4-2固定在外支架4-6上，外支架4-6架设在上箱体1-2后部，外支架4-6左右侧对称安装有竖向导轨4-7，气缸4-2通过活塞杆连接桁架4-3，桁架4-3左右端滑动连接在竖向导轨4-7上，桁架4-3上固定有若干个塑料架4-8，塑料架4-8通过弹簧4-9连接带电触头4-4，带传送机构包括驱动机构、齿轮齿条传动机构和传送带7-1，齿轮齿条传动机构包括主动齿轮7-21、从动齿轮7-22和环形齿条7-23，驱动机构包括电机7-31、减速器7-32、小履带轮7-33、履带7-34和大履带轮7-35，电机7-31安装在下箱体1-1中，电机7-31输出轴连接减速器7-32，减速器7-32输出轴连接小履带轮7-33，小履带轮7-33通过履带7-34传动大履带轮7-35，大履带轮7-35与主动齿轮7-21通过轴连接，带动主动齿轮7-21同步转动，从动齿轮7-22和主动齿轮7-21分别设置于上箱体1-2内部的前后端，电机7-31通过大履带轮7-35驱动主动齿轮7-21转动，主动齿轮7-21和从动齿轮7-22啮合连接环形齿条7-23，传送带7-1可拆卸连接在环形齿条7-23外端面，传送带7-1上设置有凹槽，具有主动拆卸结构的废弃移动终端3安装在凹槽中，随环形齿条7-23同步转动，两个带电触头4-4分别连接电源正负极，并通过桁架4-3随活塞杆上下运动，与废弃移动终端3的金属薄片和背面金属外壳分别接触连接，废弃移动终端3通过带传送机构传送至带电触头4-4下进行主动拆解，回收机构设置于机架1后部，拆解后的废弃移动终端3零部件通过带传送机构传送至回收机构2中进行回收。
如图3～6所示，主动齿轮7-21的数量为2个，从动齿轮7-22和环形齿条7-23的数量与主动齿轮7-21相一致，两个主动齿轮7-21和两个从动齿轮7-22分别通过连接轴连接，右侧主动齿轮7-21通过轴连接在大履带轮7-35上，并带动左侧主动齿轮7-21同步转动，左侧主动齿轮7-21通过轴和轴承座7-25安装在上箱体1-2左板面内侧，从动齿轮7-22通过环形齿条7-23对应啮合连接在相应主动齿轮7-21正前方。
本实施例中，传送带7-1包括若干个凹槽板块7-11，各个凹槽板块7-11通过锁紧件串联固定在环形齿条7-23外侧，凹槽板块7-11由并排固定的2～4个相同尺寸凹槽板组成，同尺寸具有主动拆卸结构的废弃移动终端3安装在凹槽中，塑料架4-8数量与凹槽板一致，每个塑料架4-8上的两个带电触头4-4分别接触连接对应条道上废弃移动终端3的金属薄片和背面金属外壳。
进一步地，还包括电机控制器，所述电机控制器通过遥控或线控方式驱动电机7-31启、停、正反转运动。
本实施例中具有主动拆卸结构的废弃移动终端3是基于申请号为201920356549.2的一种平板电脑的主动拆卸结构或具有同样拆解原理的其他类似结构废旧电子电器产品，本实施例中所述的废弃移动终端3组成结构如金属薄片、背面金属外壳、形状记忆合金圆管等参照专利“一种平板电脑的主动拆卸结构”记载。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，主动齿轮7-21的数量为1个，从动齿轮7-22和环形齿条7-23的数量与主动齿轮7-21相一致，主动齿轮7-21通过轴连接在大履带轮7-35上，且位于上箱体1-2内部中间处，上箱体1-2前部通过固定杆7-24固定有轴承座7-25上，轴承座7-25上安装有转轴，从动齿轮7-22安装在转轴上，且位于主动齿轮7-21正前方，环形齿条7-23啮合连接在主动齿轮7-21和从动齿轮7-22外侧；传送带7-1包括若干个凹槽板块7-11，各个凹槽板块7-11通过锁紧件串联固定在环形齿条7-23外侧，凹槽板块7-11由并排固定的2～4个不同尺寸凹槽板组成，各凹槽板块7-11在环形齿条7-23上固定方向相同，以形成2～4条不同尺寸的条道，不同尺寸具有主动拆卸结构的废弃移动终端3安装在对应尺寸条道的凹槽中，塑料架4-8数量与凹槽板一致，每个塑料架4-8上的两个带电触头4-4分别接触连接对应条道上废弃移动终端3的金属薄片和背面金属外壳。
上述废弃移动终端整机自动化无损拆解系统的拆解方法，包括以下步骤：
步骤1：将不同尺寸需要拆解的具有主动拆卸结构的废弃移动终端3同向安装在对应尺寸条道的凹槽中，使背面金属外壳朝外；
步骤2：接通电源，启动驱动机构和气泵4-1，驱动机构驱动齿轮齿条传动机构通过传送带7-1带动废弃移动终端3传送至带电触头4-4下方，控制器5控制气泵4-1输出气体流量，以通过活塞杆驱动桁架4-3带动两个带电触头4-4上下往复运动，两个带电触头4-4分别作为电源的正负极，在下移时与对应条道上废弃移动终端3的金属薄片和背面金属外壳充分接触（10s～5s），使废弃移动终端3内部的两根电热丝通电并发热，在特定温度场环境激发下，形状记忆合金圆管中的电热丝产生的热量使形状记忆合金圆管受热激发变形，产生的驱动力将卡扣从卡槽中脱开，背面金属外壳和显示屏之间的连接关系失效，同时，处于压缩状态的弹簧恢复原长将两者彻底分离；环绕螺孔的电热丝产生的热量使形状记忆高分子材料螺钉受热激发变形，螺纹消失，导致集成电路板和背面金属外壳之间的连接关系失效，同时集成电路板和金属外壳之间的弹簧恢复原长将两者彻底分离，从而完成无损主动拆解；
步骤3：在废弃移动终端3智能拆解过程中，控制器5控制活塞杆带动带电触头4-4上移，同时电机控制器控制驱动机构驱动传送带7-1带动拆解后的废弃移动终端3向后传送，以使其掉落至回收机构2中；
步骤4：步骤3中拆解的废弃移动终端3前侧各废弃移动终端3通过传送带7-1不断传送至带电触头4-4下完成智能拆解，并通过传送带7-1将拆解后的废弃移动终端3零部件传送至回收机构2中，从而完成传送带7-1上所有废弃移动终端3的自动化无损拆解及零部件回收。
本发明将不同尺寸的具有主动拆卸结构的废弃移动终端3通过带传送机构传送至带电触头4-4下进行同步主动拆解，从而实现多尺寸具有主动拆卸结构的废弃移动终端3的自动化无损拆解作业，高效无损且产品回收率高。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
