CN209287941U - 报废薄膜键盘批量拆解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是解决废旧薄膜键盘的批量处理与拆解问题。该解决方案，提出一种由PCB板拆解模块、螺钉拆解模块和壳体及薄膜部件分离模块组成的废旧薄膜键盘批量化拆解装置。PCB板拆解模块，通过金属探测器进行PCB位置识别，通过曲柄滑块机构进行冲裁，通过电磁控制、霍尔元件等实现自动化；螺钉拆解模块，利用废旧键盘中的材料特性，运用感应加热的方式实现对多个螺钉的同时加热，使用电磁铁对加热后的螺钉进行吸取，并提出了连续吸附的控制思路；壳体及薄膜部件分离模块，利用塑料壳体的脆性和薄膜件的柔性，使用碾碎和筛选的方式实现二者的分离。相比传统的电子垃圾粉碎方式，本实用新型具有针对性强，效率高，拆解效果好的优势，可极大降低后续处理的成本。

Description

报废薄膜键盘批量拆解装置

技术领域

本发明涉及电子垃圾处理的解决方案，特别是解决废旧薄膜键盘的批量处理与拆解问题。

背景技术

随着个人电脑的普及，键盘作为不可或缺的配件，其产量亦有迅猛增长，而薄膜键盘因其结构简单、价格低廉的特点，占据了大部分键盘市场。由于薄膜键盘中负责提供弹力的硅胶部件寿命不长，导致薄膜键盘损坏较快，又由于其大都成本不高，维修价值很低，故一经损坏，多数直接报废，由此产生大量电子垃圾。据推算，2017年国内报废薄膜键盘数约为500万件，仅回收键盘中的塑料一项，就可产生数千万的价值，并且具有巨大的环境效益。

现阶段，国内尚未对报废薄膜键盘的批量处理提出较为完善的解决办法，市面上大多数产品仅能做到整体粉碎，造成不同材料的部件相混合，给后续的处理造成了极大的麻烦。本发明针对这种情况，提出了完整的拆解方案，相比现有的简单粉碎式设备，具有自动化程度高、针对性强以及拆解效果好的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧薄膜键盘批量化拆解的解决方案。该解决方案包括PCB板拆解模块、螺钉拆解模块和壳体及薄膜部件分离模块。

PCB板拆解模块：经传送带一侧的金属探测器检测PCB板上金属连接件的位置，间接确定PCB板的具***置，然后迅速冲压，将PCB板及其连接件连带一部分壳体一起冲出。其有益效果是，实现了冲压自动化，并且完成了PCB板的分离，使得键盘上的金属部件仅剩用于连接的螺钉，便于后续处理。

螺钉拆解模块：经感应加热处理，螺钉周围的塑料熔化，加热完成后，再经两块电磁铁交替吸取螺钉，完成螺钉的不间断收集与回收。其有益效果是，完成了螺钉的自动收集，且速度快，效率高。

壳体及薄膜部件分离模块：使用对辊机将键盘塑料壳体粉碎，经漏网将塑料碎屑筛出，最后留下薄膜部件。其有益效果是，实现了塑料壳体与薄膜部件的高效分离。

本发明的技术效果是：该解决方案自动化程度高，效率高。相比传统的直接粉碎方式，拆分更加细化，利于降低后续处理成本，并且，如果感应加热时间控制得当，拆解过程中几乎不产生污染，绿色清洁。

附图说明

图1是本发明PCB板拆解模块的等轴测图

图2是本发明PCB板拆解模块上部电磁铁牵引部分；

图3是本发明PCB板拆解模块中冲压部分的主视图；

图4是本发明PCB板拆解模块中冲压部分主视图的A-A面剖视图。

图5是本发明PCB板拆解模块中冲压部分主视图的B-B面剖视图。

图6是本发明PCB板拆解模块中冲压部分中部分主要结构的工作示意图。

图7是本发明PCB板拆解模块中冲压部分中花键曲轴的详细结构图。

图8是本发明螺钉拆解模块的等轴测图。

图9是本发明螺钉拆解模块的后视图。

图10是本发明螺钉拆解模块的俯视图。

图11是本发明螺钉拆解模块中一个螺钉吸取结构的等轴测图。

图12是本发明螺钉拆解模块中一个螺钉吸取结构的俯视图。

图13是本发明壳体及薄膜部件分离模块的等轴测图。

图14是本发明壳体及薄膜部件分离模块中粉碎机构的左视图。

图15是本发明壳体及薄膜部件分离模块中粉碎机构左视图A-A面的剖视图。

图16是本发明壳体及薄膜部件分离模块中粉碎机构左视图B-B面的剖视图。

图17是本发明的完整等轴测图。

图18是本发明拆解对象薄膜键盘的***图。

图19是本发明PCB板拆解模块的拆解流程图。

图20是本发明螺钉拆解模块中螺钉连续吸取流程的示意图。

附图标记说明：1-冲压传送带；2-交流电机；3-金属探测器；4-牵引块；5-拉簧；6-V带；7-大带轮；8-牵引电磁铁；9-减速箱盖；10-磁粉制动器；11-制动器支撑板；12-霍尔开关；13-制动器支架；14-导轨；15-滑块；16-冲压头；17-上连杆；18-曲柄轴套；19-下连杆；20-滑块轴套；21-滑块轴；22-滑块轴座；23-花键曲轴；24-键盘；25-输入轴；26-小齿轮；27-同步啮合器内啮合套；28--同步啮合器外啮合套；29-大齿轮；30-加热传送带；31-磁屏蔽罩；32-电磁铁支架；33-直流电机；34-直流电机支撑板；35-感应线圈；36-丝杠；37-连接螺母；38-丝杠轴承座；39-按钮；40-绝缘胶帽；41-电极；42-电磁铁；43-小轮；44-联轴器；45-亚克力轨道；46-铜条；47-导线固定螺钉；48-螺钉收集盒；49-筛机支架；50-筛网滑道；51-振动电机；52-辊子；53-塑料碎屑收集盒；54-薄膜收集盒；55-辊子支架1；56-辊子支架2；57-辊子带轮；58-防尘罩；59-齿轮；60-带轮轴；61-PCB板拆解模块；62-螺钉拆解模块；63-壳体及薄膜部件分离模块；64-螺钉；65-键盘下壳；66-下薄膜电路；67-绝缘层；68-上薄膜电路；69-硅胶帽；70-PCB板；71-金属压条及固定螺钉；72键盘上壳。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明内容做进一步说明。

首先对拆解对象——薄膜键盘做简要介绍，如图18所示，常见薄膜键盘通过底部螺钉64将键盘下壳65与键盘上壳72连接在一起，PCB板70在键盘内部的位置相对固定，当键盘上壳72朝上时，PCB板70一般位于右上侧，且不同键盘PCB板的大小近似。PCB板70通过金属压条及固定螺钉71，与硅胶帽69、上薄膜电路68、绝缘层67、下薄膜电路66一起固定在键盘下壳65上，需要说明的是，不同键盘内部构造略有差别，也有结构将PCB板70和金属压条及固定螺钉71倒置，固定在键盘上壳72上。

本发明针对薄膜键盘的这种结构特点，将拆解目标确定为四类拆解产物，即塑料壳体（含键盘上、下壳）、薄膜类零件（含上、下薄膜电路、硅胶帽以及绝缘层）、螺钉以及PCB板（含少量附带物）。

为实现以上拆解目标，本发明设计了如图17所示报废薄膜键盘批量拆解装置，该装置由PCB板拆解模块61、螺钉拆解模块62和壳体及薄膜部件分离模块63组成。

本发明的PCB板拆解模块，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图17、图18所示。键盘以下壳朝上，PCB板靠近传送带里侧的摆放姿势自图1右侧进入冲压传送带1，并以2cm/s的速度向左运输。交流电机2处于常开状态，经由V带6和大带轮7将动力传入输入轴25，并带动轴上小齿轮26转动，进而带动花键曲轴23上的大齿轮29旋转，由于此时同步啮合器外啮合套28未与大齿轮29啮合，且因为大齿轮29通过两个滚针轴承套在花键曲轴23上，故大齿轮29空转。当位于冲压传送带里侧的金属探测器3检测到PCB板上的金属压条及固定螺钉时，牵引电磁铁8开启，带动牵引块4缩进，由于牵引块4与图3中同步啮合器外啮合套28上的环槽配合，因此会带动同步啮合器内、外啮合套27和28一起右移，使同步啮合器外啮合套28与大齿轮29啮合，转速便经由啮合器传递给花键曲轴23，进而驱动套在花键曲轴23曲柄处的上、下连杆17、19摆动，经由滑块轴座22的连接，带动滑块15上下移动，最终用冲压头16实现了对PCB板、金属压条及固定螺钉以及少量塑料壳体的冲裁。花键曲轴23右端面靠近外圆周处有较细铣削凹槽，如图7中D向视图所示，在冲压结束后，当霍尔开关12检测到因凹槽经过而引起的电信号变化时，驱动牵引电磁铁8关闭，牵引块4在拉簧5的回复力作用下，带动同步啮合器外啮合套28脱离大齿轮29，随后驱动磁粉制动器10进行制动。至此，完成一个完整的冲压流程，详细的工作流程图如图19所示。

本发明的螺钉拆解模块，如图8、图9、图10、图11、图12、图20所示。经PCB板冲压模块之后，报废薄膜键盘中的金属零件仅剩下螺钉。键盘经加热传送带30由图8左侧进入感应加热工位，通过磁屏蔽罩31内部的感应线圈35产生交变磁场，对键盘中的螺钉进行加热，加热传送带运行约50s（即加热约50s）之后，螺钉周围的塑料熔化，且键盘被送入螺钉吸取工位。该螺钉吸取机构主要由两个直流电机33以及两个电磁铁42共同组成。直流电机33通过直流电机支撑板34固定在电磁铁支架32上，并通过联轴器44将转矩传递给丝杠36，丝杠36通过两个丝杠轴承座38进行支撑。丝杠36上套有连接螺母37，带动电磁铁42通过小轮43在亚克力轨道45上做直线运动，亚克力轨道45上贴有长度一定的铜条46。电源经导线固定螺钉47、铜条46、电极41给电磁铁42进行供电，电磁铁两侧结构对称以构成回路，并通过铜条46的长度控制电磁铁42的通断电时间。当电极41经过未被铜条46贴附的亚克力轨道时，电磁铁42自动断电，释放螺钉，使螺钉掉入螺钉收集盒48中。该机构通过两个电磁铁42实现螺钉的连续收集，具体实现逻辑如图20所示。

本发明的壳体及薄膜部件分离模块，如图13、图14、图15、图16所示。螺钉吸取完成之后，键盘中还剩下塑料壳体以及薄膜类零部件，利用塑料壳体易碎而薄膜件不易碎的特点，利用辊子52将壳体碾碎，并通过筛网滑道50和振动电机51的共同作用，将塑料碎屑筛入塑料碎屑收集盒53中，薄膜类零部件最终落入薄膜收集盒54中。至此，完成报废薄膜键盘键盘的整个拆解流程。

Claims (5)

1.一种报废薄膜键盘批量拆解装置，包括曲轴滑块机构和传送带，其特征在于，所述曲轴(23)上有花键，花键上安装有同步啮合器(27、28)；曲轴滑块机构箱体上箱盖(9)安装有牵引电磁铁(8)以及拉簧(5)，牵引块(4)安装在拉簧(5)、牵引电磁铁(8)以及同步啮合器外啮合套(28)之间；所述传送带包括冲压传送带(1)和加热传送带(30)，冲压传送带(1)设置在曲轴滑块机构正下方。

2.根据权利要求1所述的报废薄膜键盘批量拆解装置，其特征在于所述的曲轴(23)轴端面有凹槽。

3.根据权利要求1所述的报废薄膜键盘批量拆解装置，其特征在于所述的冲压传送带(1)一侧安装有金属探测器(3)。

4.根据权利要求1所述的报废薄膜键盘批量拆解装置，其特征在于所述的加热传送带(30)上安装有磁屏蔽罩(31)。

5.根据权利要求1或4所述的报废薄膜键盘批量拆解装置，其特征在于所述的加热传送带(30)和磁屏蔽罩(31)之间安装有感应线圈(35)。