液晶顯示器框架快速無損拆解裝置研制?

譚鳳瑾

（安徽佳通輪胎有限公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

液晶顯示器由于具有能耗低、色彩艷、無閃爍、無輻射、體積小、重量輕、易攜帶等優(yōu)點，正逐步取代傳統(tǒng)的CRT顯示器，廣泛應用于電腦、電視、移動電話、儀器儀表等各類顯示設備中［1，2］。隨著電子信息產業(yè)的飛速發(fā)展，各類電子產品更新?lián)Q代的周期大大縮短，常在使用壽命遠未終結時即被廢棄［3，4］。對大量廢棄的液晶顯示器進行拆解回收，避免對環(huán)境和健康產生危害，顯得尤為重要和迫切［5］。

液晶顯示器主要由液晶材料、彩色濾光片、偏振片、光源系統(tǒng)、驅動與控制系統(tǒng)等材料或部件組成［6，7］。目前國內外對液晶顯示器回收的研究主要集中在液晶與稀有金屬銦的回收、液晶顯示器玻璃面板的裁邊與剝離、液晶顯示器內部線路板的回收等領域［8］。然而在對液晶顯示器進行維修或內部材料回收時，都要先將液晶顯示器外部的塑料框架打開，因此研究液晶顯示器框架的快速拆解意義重大。

液晶顯示器的框架通常分為A、B兩塊，多采用工程塑料制作，常采用卡扣連接，并用螺釘加以固定。目前，在對液晶顯示器進行回收或維修時，一般僅以人工的方式進行拆解。首先使用螺絲刀拆下螺釘，然后利用薄而尖的工具將A、B框架強行撬開。這種人工拆解方式具有拆卸效率低、容易損壞連接件、影響外觀且不安全等缺點。

為避免現(xiàn)有技術的不足，本文研制了一種液晶顯示器框架快速無損拆解裝置。一方面使拆解操作變得安全、無損、重用性好；另一方面使拆解操作變得快捷，可實現(xiàn)同種型號液晶顯示器框架的大批量高效拆解。

1 拆解裝置機械結構

在對液晶顯示器框架進行拆卸時，首先利用電動螺絲刀卸下螺釘，這時只有卡扣連接。通過分析可知，卡扣主要靠垂向力實現(xiàn)上、下框架的連接，其側向力很小，因此利用一組楔形刀片從兩側插入液晶顯示器框架，然后控制楔形刀片和液晶顯示器做相對運動，液晶顯示器上、下框架間的間隙被脹大，即可實現(xiàn)上、下框架卡扣的分離。按此思路設計的拆解裝置具體結構如圖1 所示，包括一夾持單元和一拆解單元。夾持單元是在工作臺14上設置一X向滑臺，在X向滑臺上設置一隨X向滑臺作X向移動的夾具平臺1，在夾具平臺1上設置一限位板13和可沿X向移動的夾板13a，被拆解的液晶顯示器15以其對稱的兩側框夾持在限位板13和夾板13a之間（如圖2 所示），夾板13a是由設置在夾具平臺1上的帶直線導桿氣缸4進行驅動。

拆解單元是在工作臺14上、位于X向滑臺的一側設置一Y向滑臺，在Y向滑臺上設置一Z向滑臺，在Z向滑臺上設置可沿Z向移動的L形刀座11，在L形刀座11上安裝有楔形刀片12（如圖3 所示），楔形刀片12的刀頭朝向被拆解的液晶顯示器15所在一側。拆解方式示意圖如圖4 所示。

為了提高拆解效率，將拆解單元設置為以X向滑臺為中心的對稱的兩組，兩組拆解單元中的楔形刀片的刀頭對稱地朝向被拆解的液晶顯示器15的兩側。

設置有X向滑軌的X向滑臺基體2固定安裝在工作臺14上，作為夾具平臺1的X向滑板與X向滑軌滑動配合，并由X向步進電動機3通過X向絲桿驅動沿X向滑移。設置有Y向滑軌的Y向滑臺基體6固定安裝在工作臺14上，Y向滑板5與Y向滑軌滑動配合，并由Y向步進電動機7通過Y向絲桿驅動沿Y向滑移。設置有Z向滑軌的Z向滑臺基體8安裝在Y向滑板5上，Z向滑板9與Z向滑軌滑動配合，并由Z向調整手輪10通過Z向絲桿驅動沿Z向移動。

圖1 液晶顯示器框架拆解裝置結構示意圖

圖2 夾緊示意圖

圖3 楔形刀片形狀示意圖

圖4 拆解方式示意圖

2 拆解裝置控制系統(tǒng)

圖5 為液晶顯示器框架快遞無損拆解裝置控制系統(tǒng)結構框圖。該系統(tǒng)的CPU采用美國DALLAS公司的工業(yè)級DS80C320單片機［9］，由于DS80C320本身資源有限，因此擴展了一片EPROM芯片W27C512用作程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展了一片SRAM芯片62256用作數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；鍵盤與LED顯示采用8279芯片來管理；3臺步進電動機的控制采用并行接口8255芯片。本設備液晶顯示器框架快速無損拆解裝置的軟件設計流程如圖6 所示。

3 結束語

隨著科技的進步和人們生活水平的逐漸提高，家電產品更新?lián)Q代的速度越來越快。廢棄家電產品的回收處理已經成為一個朝陽產業(yè)，它不僅關系到環(huán)境，更是與資源和可持續(xù)發(fā)展息息相關。本文根據(jù)液晶顯示器框架的特點，研制了一種液晶顯示器框架快速無損拆解裝置，優(yōu)化了液晶顯示器的回收工藝，為液晶顯示器的產業(yè)化綠色回收與再利用提供了新思路。

圖5 液晶顯示器框架快速無損拆解裝置控制系統(tǒng)結構框圖

圖6 液晶顯示器框架快速無損拆解裝置軟件設計流程

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