本發(fā)明涉及一種鍵盤自動拆卸裝置，屬于小型機(jī)電產(chǎn)品回收處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，如何實(shí)現(xiàn)大量機(jī)電產(chǎn)品廢棄物綠色分類回收，亟待解決。計算機(jī)鍵盤作為一種普遍的小型機(jī)電產(chǎn)品，每年鍵盤的報廢量十分巨大，目前我國關(guān)于報廢鍵盤的回收處理方式主要是與其他機(jī)電產(chǎn)品混合一同處理，完全破壞鍵盤分離回收各種材料，無專門的鍵盤自動拆卸裝置，導(dǎo)致在回收鍵盤時產(chǎn)生一定的污染物，違背綠色回收理念，且處理成本較高，不能實(shí)現(xiàn)鍵盤各種部件的有效回收再利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能精確定位和控制，零污染，實(shí)現(xiàn)鍵盤各零部件整體拆卸回收的基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置。

為此本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述裝置包括機(jī)架、鍵盤夾具、鍵盤傳送機(jī)構(gòu)、鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)、鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)和鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)；

鍵盤夾具與鍵盤傳送機(jī)構(gòu)連接；

鍵盤傳送機(jī)構(gòu)固定于機(jī)架支撐桿上；

鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)固定于機(jī)架連接桿上；

鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)固定設(shè)于機(jī)架底板上；

鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)架設(shè)于機(jī)架上。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述鍵盤夾具用于夾取和定位鍵盤，包括夾具支架、兩側(cè)夾板、夾緊伸縮桿和雙向氣缸；

兩側(cè)夾板分別與兩個夾緊伸縮桿連接；

夾緊伸縮桿與雙向氣缸連接；

雙向氣缸固定于夾具支架上；

夾具支架呈“［”形，與鍵盤傳送機(jī)構(gòu)相連，雙向氣缸同時驅(qū)動兩個夾緊伸縮桿使兩側(cè)夾板夾取和卸載鍵盤。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述鍵盤傳送機(jī)構(gòu)用于傳送和定位鍵盤夾具，包括雙側(cè)導(dǎo)軌、四個帶輪、一個傳送氣缸、一個傳送伸縮桿、一根傳送帶、四個檢測器和兩個限位擋塊；

雙側(cè)導(dǎo)軌分別架設(shè)于機(jī)架上方兩側(cè)的連接桿上；

四個檢測器固定于一側(cè)的導(dǎo)軌上，分別用于鍵盤夾具在夾取鍵盤、剪切鍵盤數(shù)據(jù)線、拆卸鍵盤殼體螺釘和卸載鍵盤時位置的定位檢測；

兩個定位擋塊分別設(shè)置于傳送機(jī)構(gòu)一側(cè)導(dǎo)軌的兩端；

四個帶輪中第一、第二帶輪分別固定于機(jī)架兩側(cè)，第三、第四帶輪固定于傳送伸縮桿上；

傳送伸縮桿與傳送氣缸連接；

傳送氣缸固定于機(jī)架第二支撐桿上；

傳送帶為開環(huán)，傳送帶的一端固定于機(jī)架第一支撐桿上，依次繞過第三、第一、第二、第四帶輪將傳送帶另一端固定于機(jī)架第二支撐桿上，實(shí)現(xiàn)傳送行程增大兩倍；通過傳送氣缸、傳送伸縮桿和傳送帶傳送鍵盤夾具。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)用于剪切和收集鍵盤數(shù)據(jù)線，包括刀架、刀架氣缸、剪切伸縮桿、兩組刀具、兩側(cè)連桿和數(shù)據(jù)線收集盒；

刀架固定于機(jī)架上方的連接桿的下方；

兩組刀具架設(shè)于刀架兩側(cè)；

氣缸固定于刀架中間；

剪切伸縮桿與兩側(cè)連桿相連；

兩側(cè)連桿分別與兩組刀具的可移動刀片連接；

刀架下方設(shè)置有數(shù)據(jù)線收集盒并固定于機(jī)架上；

氣缸通過驅(qū)動剪切伸縮桿帶動兩側(cè)連接桿和兩個可移動刀片運(yùn)動，剪切鍵盤數(shù)據(jù)線。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)用于拆卸鍵盤殼體螺釘，包括x、y、z三軸直線模組、工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)、角度傾斜機(jī)構(gòu)、壓力傳感器、彈性機(jī)構(gòu)、電批和螺釘收集器；

x、y、z三軸直線模組固定于機(jī)架底板上；

工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)和角度傾斜機(jī)構(gòu)架設(shè)于z軸直線模組上；

壓力傳感器和螺釘收集器固定于角度傾斜機(jī)構(gòu)；

彈性機(jī)構(gòu)固定于壓力傳感器上；

電批固定于彈性機(jī)構(gòu)上；

工業(yè)相機(jī)移動至鍵盤正下方對鍵盤進(jìn)行拍照，通過工況機(jī)對照片進(jìn)行處理和分析，得到鍵盤殼體螺釘中心位置坐標(biāo)和螺釘軸線的傾斜方向和角度，通過三軸直線模組和角度傾斜機(jī)構(gòu)使電批正對螺釘中心，通過壓力傳感控制方式驅(qū)動電批螺絲刀旋轉(zhuǎn)，利用彈性機(jī)構(gòu)抵消螺釘軸向位移，拆卸螺釘；

其中：x、y、z三軸直線模組由工況機(jī)分別控制和驅(qū)動三個步進(jìn)電機(jī)帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)電批的運(yùn)動；

工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)固定于z軸直線模組上，包括工業(yè)相機(jī)和支撐架，對鍵盤殼體螺釘進(jìn)行拍照；

角度傾斜機(jī)構(gòu)架設(shè)于z軸直線模組的運(yùn)動件上，包括兩個步進(jìn)電機(jī)、轉(zhuǎn)筒、連接件盒兩個齒輪組；其中一個步進(jìn)電機(jī)固定在z軸直線模組的運(yùn)動件上，通過直齒輪組驅(qū)動轉(zhuǎn)筒繞自身旋轉(zhuǎn)；一個步進(jìn)電機(jī)固定于轉(zhuǎn)筒內(nèi)部，通過錐齒輪組驅(qū)動連接件傾斜任意角度；

彈性機(jī)構(gòu)由內(nèi)、外兩層圓柱薄壁嵌套，中心嵌入彈簧，其中內(nèi)層圓柱薄壁外表面均勻設(shè)置有四個凸起的半圓柱和四個圓柱桿，外層圓柱薄壁內(nèi)表面設(shè)置有與內(nèi)層圓柱薄壁外表面相對應(yīng)的半圓柱凹槽和圓柱孔；彈性機(jī)構(gòu)在電批轉(zhuǎn)動拆卸螺釘過程中可將螺絲刀壓入螺絲凹槽內(nèi)，同時在螺釘旋出時可抵消螺釘軸向位移，避免z軸直線模組必須配合螺釘旋出的速度同步后退；

螺釘收集器呈漏斗形；螺釘收集裝置固定于角度傾斜機(jī)構(gòu)的連接件上；螺釘收集器下方設(shè)置有螺釘存儲盒，螺釘存儲盒可從螺釘收集器上取下。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)用以收集拆卸完畢的鍵盤主體。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，所述機(jī)架的上方與外接傳送帶連接，外接傳送帶末端位置的機(jī)架上設(shè)置有彈性擋板，彈性擋板通過彈簧與機(jī)架連接，彈性擋板對外接傳送帶上的鍵盤進(jìn)行定位。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例子中，所述的鍵盤夾具與鍵盤傳送機(jī)構(gòu)的連接方式為：鍵盤夾具支架固定于傳送帶上，同時鍵盤夾具支架通過滑塊與兩側(cè)導(dǎo)軌連接，傳送氣缸通過驅(qū)動傳送伸縮桿使傳送帶攜帶鍵盤夾具沿雙側(cè)導(dǎo)軌運(yùn)動。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例子中，所述電批旋轉(zhuǎn)的控制方式采用壓力傳感控制方式，電批的螺絲刀在慢慢頂壓螺釘中心位置的過程中，彈性機(jī)構(gòu)中的彈簧被壓縮，達(dá)到壓力傳感器設(shè)定壓力下限值時，工況機(jī)控制電批轉(zhuǎn)動，拆卸螺釘；當(dāng)壓力傳感器測得的壓力值趨于平穩(wěn)時，工況機(jī)控制電批停止轉(zhuǎn)動，螺釘拆卸完成。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例子中，所述鍵盤自動拆卸裝置的控制電路連接方式為：

本發(fā)明所述第一檢測塊4071、第二檢測塊4072、第三檢測塊4073和第四檢測塊4074分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述剪切氣缸202的驅(qū)動器、雙向氣缸303的驅(qū)動器和傳送氣缸401的驅(qū)動器分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述x軸步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述y軸步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述z軸步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述角度傾斜機(jī)構(gòu)的兩個步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述壓力傳感器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)與工況機(jī)電連接;

本發(fā)明所述電批的電開關(guān)與工況機(jī)電連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明提供了一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，通過傳送帶末端的彈性擋板對傳送帶上的報廢鍵盤進(jìn)行定位，通過鍵盤夾具夾取和卸載鍵盤，通過鍵盤傳送機(jī)構(gòu)帶動鍵盤夾具運(yùn)動并在各拆卸位置進(jìn)行檢測和定位，通過鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)裁剪并收集數(shù)據(jù)線，通過鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)視覺識別螺釘位置，并通過壓力傳感控制電批拆卸鍵盤殼體螺釘，通過鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)收集拆卸完畢的報廢鍵盤。采用所述鍵盤自動拆卸裝置可實(shí)現(xiàn)鍵盤各主要零部件的整體分離回收，鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)能夠拆卸各種傾斜角度的螺釘，自動化水平高，綠色拆卸，操作簡便，鍵盤拆卸后的整體零部件可用于二次制造使用，可應(yīng)用于各種鍵盤的自動化拆卸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中的鍵盤夾具機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中鍵盤傳送機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1中鍵盤外殼螺釘拆卸機(jī)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中角度傾斜機(jī)構(gòu)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)示意圖。

圖7為圖5中彈性機(jī)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：機(jī)架10、外接傳送帶101、彈性擋板102、y軸直線模組支撐桿103、底板104、第一支撐桿105、第二支撐桿106、鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)20、刀架201、刀架氣缸202、剪切刀具203、剪切伸縮桿204、連桿205、剪切導(dǎo)桿206、數(shù)據(jù)線收集盒207、鍵盤夾具30、鍵盤支架301、鍵盤夾板302、雙向氣缸303、夾緊伸縮桿304、夾板導(dǎo)槽305、夾板滑塊306、鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40、傳送氣缸401、傳送伸縮桿402、第一帶輪4031、第二帶輪4032、第三帶輪4033、第四帶輪4034、傳送帶404、導(dǎo)軌405、滑塊406、第一檢測塊4071、第二檢測塊4072、第三檢測塊4073、第四檢測塊4074、第一限位擋塊4081、第二限位擋塊4082、鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)50、x軸直線模組5011、x軸步進(jìn)電機(jī)5012，x軸驅(qū)動器5013、x軸聯(lián)軸器5014、x軸直線模組運(yùn)動件50111、y軸直線模組5021、y軸步進(jìn)電機(jī)5022，y軸驅(qū)動器5023、y軸聯(lián)軸器5024、y軸直線模組運(yùn)動件50211、y軸支撐滑塊5025、z軸直線模組5031、z軸步進(jìn)電機(jī)5032，z軸驅(qū)動器5033、z軸聯(lián)軸器5034、z軸直線模組運(yùn)動件50311、角度傾斜機(jī)構(gòu)51、外殼511、轉(zhuǎn)筒512、軸承513、連接件514、步進(jìn)電機(jī)515、直齒輪組516、步進(jìn)電機(jī)517、錐齒輪組518、彈性機(jī)構(gòu)52、內(nèi)層圓柱薄壁521、半圓柱凸起523、圓柱導(dǎo)桿524、外層圓柱薄壁525、半圓柱凹槽526、彈簧527、壓力傳感器53、電批54、鍵盤殼體螺釘收集器55、螺釘存儲盒551、工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)56、工業(yè)相機(jī)561、支撐架562、鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)60。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，其特征在于，包括機(jī)架10、鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)20、鍵盤夾具30、鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40、鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)50和鍵盤殼體輸出機(jī)構(gòu)60，其中鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)、鍵盤夾具和鍵盤傳送機(jī)構(gòu)分別由氣缸驅(qū)動，鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)由五個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。

本發(fā)明所述第一檢測塊4071、第二檢測塊4072、第三檢測塊4073和第四檢測塊4074分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述剪切氣缸202的驅(qū)動器、雙向氣缸303的驅(qū)動器和傳送氣缸401的驅(qū)動器分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述x軸步進(jìn)電機(jī)5012的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述y軸步進(jìn)電機(jī)5022的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述z軸步進(jìn)電機(jī)5032的驅(qū)動器與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述角度傾斜機(jī)構(gòu)的兩個步進(jìn)電機(jī)515和517的驅(qū)動器分別與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述壓力傳感器53與工況機(jī)電連接；

本發(fā)明所述工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)56與工況機(jī)電連接;

本發(fā)明所述電批54的電開關(guān)與工況機(jī)電連接。

本發(fā)明所述x、y、z軸直線模組分別由工況機(jī)控制三個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，z軸直線模組5031固定于y軸直線模組運(yùn)動件50211上，y軸直線模組5021固定于x軸直線模組運(yùn)動件50111上并且y軸支撐滑塊5025與y軸直線模組支撐桿104相連,x軸直線模組5011固定于機(jī)架底板105上。

本發(fā)明所述度傾斜機(jī)構(gòu)51的轉(zhuǎn)筒512通過軸承513與z軸直線模組運(yùn)動件50311連接，連接件514與壓力傳感器53連接，壓力傳感器53與彈性機(jī)構(gòu)連接52，彈性機(jī)構(gòu)52與電批54連接。

本發(fā)明所述工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)56包括工業(yè)相機(jī)561和支撐架562，支撐架562固定于z軸直線模組5031上，工業(yè)相機(jī)561固定于支撐架562上。

本發(fā)明所述螺釘收集器55固定于連接件514上，螺釘收集器55下方連接抽拉式螺釘存儲盒551。

本發(fā)明所述彈性機(jī)構(gòu)52在電批53轉(zhuǎn)動拆卸螺釘過程中可將螺絲刀壓入螺絲凹槽內(nèi)，同時在螺釘旋出時可抵消螺釘軸向位移，避免z軸直線模組必須配合螺釘旋出的速度同步后退。

本發(fā)明所述的鍵盤夾具30與鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40的連接方式為：鍵盤夾具支架固定于傳送帶上，同時鍵盤夾具支架通過滑塊與兩側(cè)導(dǎo)軌連接，傳送氣缸通過驅(qū)動傳送伸縮桿使傳送帶攜帶鍵盤夾具沿雙側(cè)導(dǎo)軌運(yùn)動。

一種基于圖像識別和壓力傳感控制的鍵盤自動拆卸裝置，鍵盤自動拆卸包括以下步驟：

（1）機(jī)架10上的彈性擋板102對外接傳送帶101上的鍵盤進(jìn)行定位；

（2）工況機(jī)控制鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40，由傳送帶404傳送鍵盤夾具30至定位鍵盤的位置，下壓彈性擋板102，并使用第四檢測塊4074和第二限位擋塊4082對鍵盤夾具30進(jìn)行定位；

（3）工況機(jī)控制鍵盤夾具30通過雙向氣缸303驅(qū)動夾緊伸縮桿304和鍵盤夾板302夾取鍵盤；

（4）工況機(jī)控制鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40，由傳送帶404傳送鍵盤夾具30至第三檢測塊4073位置進(jìn)行定位；

（5）工況機(jī)控制鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)20通過刀架氣缸202驅(qū)動剪切伸縮桿204，使兩側(cè)的連桿205帶動剪切刀具203剪切鍵盤數(shù)據(jù)線，并通過鍵盤數(shù)據(jù)線剪切機(jī)構(gòu)20下方的數(shù)據(jù)線收集盒207收集鍵盤數(shù)據(jù)線；

（6）工況機(jī)控制鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40，由傳送帶404傳送鍵盤夾具30至第一檢測塊4071位置進(jìn)行定位；

（7）工況機(jī)控制三軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動x、y、z軸直線模組運(yùn)動，將工業(yè)相機(jī)視覺定位機(jī)構(gòu)56攜帶至鍵盤正下方并使用工業(yè)相機(jī)561進(jìn)行拍照；

（8）工況機(jī)對照片進(jìn)行處理，輸出鍵盤殼體螺釘?shù)亩S坐標(biāo)以及螺釘傾斜角度；

（9）若工況機(jī)輸出螺釘存在傾斜角度則控制角度傾斜機(jī)構(gòu)51旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，并且同步控制三軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動x、y、z軸直線模運(yùn)動，使電批54的螺絲刀逐漸頂壓螺釘中心位置；

（10）在頂壓過程中，彈性機(jī)構(gòu)52中的彈簧527被壓縮，達(dá)到壓力傳感器53設(shè)定壓力下限值時，工況機(jī)控制電開關(guān)使電批54轉(zhuǎn)動，拆卸螺釘；

（11）當(dāng)壓力傳感器53測得壓力值趨于平穩(wěn)時，則此螺釘拆卸完成，工況機(jī)控制三軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動x、y、z軸直線模組退出，拆卸下來的螺釘受重力作用掉入鍵盤殼體螺釘收集器55的中并沿著管道進(jìn)入螺釘存儲盒551內(nèi)，之后繼續(xù)拆卸其它螺釘；

（12）若所有螺釘拆卸完畢，工況機(jī)控制鍵盤殼體螺釘拆卸機(jī)構(gòu)50復(fù)位；

（13）工況機(jī)控制鍵盤傳送機(jī)構(gòu)40，由傳送帶404傳送鍵盤夾具30至第二檢測塊4073位置進(jìn)行定位；

（14）工況機(jī)控制鍵盤夾具30通過雙向氣缸303驅(qū)動夾緊伸縮桿304和鍵盤夾板302卸載鍵盤，拆卸完畢的鍵盤沿鍵盤殼體輸出60滑出；

（15）結(jié)束。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。