廢舊家電拆解技術(shù)及裝備研究進(jìn)展

黃凱 李英順 褚永怡

（1.上海新金橋環(huán)保有限公司 上海 201201；2.國家環(huán)境保護(hù)廢棄電器電子產(chǎn)品回收信息化與處置工程技術(shù)中心 上海 201201）

拆解是廢舊家電零部件、材料再資源化利用的前提，是把廢舊家電分解到若干組成部件的一種系統(tǒng)方法，可分為分類拆解和零部件拆解兩類。分類拆解也稱為整機解體，就是將整臺廢舊家電解體為易于后續(xù)處理的元器件，并將物料按照不同材質(zhì)進(jìn)行分類，拆解產(chǎn)物有塑料機殼、玻璃、金屬機殼、印制電路板、電纜、電線、顯像管、其他零部件等。零部件拆解亦稱精拆線，主要針對廢舊家電整機解體后的產(chǎn)物。

自2001 年我國啟動廢舊家電回收處理管理工作開始，我國廢舊家電處理及綜合利用行業(yè)發(fā)展迅速［1］，但不同于國外國情，我國在廢舊家電處理及綜合利用行業(yè)制定工藝方案必須充分考慮利用廉價勞動力，提供更多就業(yè)機會，以手工拆解與機械處理相結(jié)合的方式為主，屬于勞動密集型行業(yè)［2］。伴隨著處置成本、人力成本增加，手工拆解方式不僅噪聲大、流程長、效率低，對工人的身體也會造成一定的損傷，因此，如何提高廢棄電器電子產(chǎn)品回收利用行業(yè)的拆解效率成為了行業(yè)亟待解決的熱點研究問題。2020 年5 月，國家發(fā)改委等部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于完善廢舊家電回收處理體系推動家電更新消費的實施方案》，鼓勵企業(yè)加大技術(shù)改造，提升廢舊資源循環(huán)利用能力。同時，我國大型家電生產(chǎn)企業(yè)已投身于生產(chǎn)者責(zé)任延伸（EPR）制度、研發(fā)，引入產(chǎn)品綠色、易拆解設(shè)計，在環(huán)?？刹鹦缎栽O(shè)計方面給予高度重視，但拆解循環(huán)、再利用仍是我國家電產(chǎn)業(yè)鏈“大循環(huán)”上的短板。

國外廢舊家電自動-智能拆解技術(shù)研發(fā)起步較早，國內(nèi)通過財政補貼等政策引導(dǎo)，大力扶持技術(shù)工藝先進(jìn)、環(huán)境管理規(guī)范、資源能源利用效率高、回收體系完善的企業(yè)實現(xiàn)良性發(fā)展。同時，淘汰設(shè)備落后、環(huán)保要求不達(dá)標(biāo)、管理混亂的企業(yè)。從財政部等部委聯(lián)合公布廢舊家電拆解處理獲取補貼的企業(yè)名單看，2016年至今未出現(xiàn)新增企業(yè)（見圖1），意味著我國廢舊家電拆解生產(chǎn)線普遍都建成于2010—2015年間［3-7］。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2020 年全國大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報》顯示，29 個省份的94 家處理企業(yè)實際開展了廢舊家電拆解處理活動，各處理企業(yè)在規(guī)模、拆解效率等方面分化日益明顯，面向未來科技發(fā)展，自動智能改造需求旺盛。廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)拆解工藝流程和處理技術(shù)正在向高效化發(fā)展，且已經(jīng)開始技術(shù)和裝備的升級改造。本研究通過收集、查閱國內(nèi)外廢舊家電拆解成套技術(shù)及裝備信息，參考學(xué)習(xí)美國、歐洲和日本等國同行業(yè)智能化發(fā)展經(jīng)驗，為我國廢舊家電自動-智能化拆解技術(shù)迭代提供參考。自動-智能化拆解是未來發(fā)展方向，將提升廢舊家電回收處理水平，既可達(dá)到節(jié)能減排和資源循環(huán)的目標(biāo)，同時還可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。廢舊電子電器產(chǎn)品拆解技術(shù)設(shè)備的改造提效，將有助于國內(nèi)環(huán)保技術(shù)水平發(fā)展，推動廢舊電器電子產(chǎn)品拆解處理行業(yè)綠色、智能和高效發(fā)展，而且也能優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，為我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和“3060目標(biāo)”貢獻(xiàn)力量［8］。

圖1 我國廢棄電器電子產(chǎn)品處理新增企業(yè)公示數(shù)量

1 廢舊家電拆解技術(shù)及裝備應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 廢舊電視機

我國廢舊電視機拆解生產(chǎn)線基本上都由多條皮帶輸送機、拆解工作臺組成，由于廢舊電視機來料品牌多、尺寸不一，廢舊電視機物料經(jīng)皮帶輸送送至工作臺后進(jìn)行人工拆解，人工分類成外殼、鋁架、印刷線路板和陰極射線管（CRT）等部分拆解產(chǎn)物，電視和電腦顯示器拆解處置的關(guān)鍵技術(shù)是CRT 組件的回收處理技術(shù)，其中涉及CRT 屏錐分離、熒光粉清掃收集工序。常見CRT 屏錐分離方法有熱變形法、物理切割法、化學(xué)溶解等濕法技術(shù)。我國普遍使用電熱絲分割法開展屏錐玻璃分離工序，并采用干法清洗錐玻璃。激光、金剛石切割法和濕法技術(shù)因處理成本、效率問題運用較少。

國外廢舊電視機拆解同樣由于來料問題，基本都由人工進(jìn)行拆解，但在后續(xù)工藝中加入了自動化技術(shù)，例如，德國早在2002 年在威斯巴登市廢舊家電處理中心將CRT 破碎成2cm 左右的碎塊，然后利用紅外線識別含鉛玻璃。我國在廢舊電視機自動拆解方面也有實踐，開發(fā)設(shè)計出立體式作業(yè)一雙平面物流拆解線、多工位一體旋轉(zhuǎn)CRT 自動切割臺等，大幅提升了切割效率。

1.2 廢舊冰箱

廢舊冰箱拆解線首先抽出制冷劑和潤滑油，在預(yù)處理過程中拆除壓縮機、電機、門封條和箱內(nèi)玻璃部件。后續(xù)工藝中發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗大多采用自動化、機械化程度較高的工序和設(shè)備，以破碎、分選技術(shù)為主的處理工藝。2003年，日本多家公司和日本家用電器協(xié)會建成的廢舊家電回收處理廠已運行多年［9］。廢舊冰箱在經(jīng)過預(yù)拆卸步驟后，后面基本都采用全自動生產(chǎn)線，包括通過自動化設(shè)備整體破碎，再經(jīng)過風(fēng)選、磁分等工藝后等分離得到不同成分材料。

目前，我國所投產(chǎn)的冰箱拆解線大多于2010—2015年建成，基本吸收了國外先進(jìn)拆解處理技術(shù)及裝備設(shè)計經(jīng)驗，自動化水平也較高。多數(shù)企業(yè)采用了先進(jìn)的處理分離技術(shù)，配備了自動投料裝置；后拆解階段采用破碎工藝對冰箱進(jìn)行一個高效拆解過程；后道采用風(fēng)選、渦電流等風(fēng)選技術(shù)進(jìn)行破碎后產(chǎn)物分選。生產(chǎn)線配有脈沖除塵裝置，進(jìn)行除塵凈化。其中，我國在破碎工藝及破碎裝備設(shè)計方面，還主要依賴于國外進(jìn)口，冰箱破碎環(huán)節(jié)國內(nèi)大多采用兩段式，先由兩軸撕碎機進(jìn)行撕碎處理，再由四軸撕碎機進(jìn)行二次撕碎處理。

壓縮機是廢舊冰箱中具有高價值回收再利用的拆解產(chǎn)物，國外基本使用低溫破碎技術(shù)，然后再進(jìn)行材料回收，這樣的回收技術(shù)成本高、能源消耗高、噪聲大，國內(nèi)在此領(lǐng)域開發(fā)了自動智能開蓋技術(shù)，設(shè)備自動化程度高，開蓋效率高，采用視覺相機確定焊縫位置，即為自動控制刀具的切入點；采用激光測距傳感器保證切割的切深恒定，確保不影響內(nèi)部零件，從而實現(xiàn)智能化、自動化、批量化拆解過程，符合廢舊壓縮機綠色回收理念［10］。

1.3 廢舊洗衣機

我國廢舊洗衣機基本都是半自動拆解分類生產(chǎn)線，采用皮帶輸送送至工作臺后進(jìn)行人工拆解方式，多數(shù)企業(yè)拆解方式較類似，首先拆卸電源線、進(jìn)出水管等部件，再打開前后左右板門等部件后，取出各種含金屬部件，如線路板、電動機等，通過切割方式拆解得到電動機外殼中的銅線；廢舊線路板通過濕法、火法工藝回收線路板上的元器件，經(jīng)過壓塊減容金屬部件，再同塑料一起破碎，經(jīng)過磁選、渦電流分選后回收各類塑料和金屬［11］。

圍繞廢舊洗衣機拆解工藝及裝備方面，我國研究院所、處理企業(yè)研發(fā)成果豐富，專利授權(quán)數(shù)量近幾年呈上升趨勢。在洗衣機拆解流水線［12］、擠壓裝置［13］、內(nèi)桶［14］、波輪［15］、切割設(shè)備［16］等方面均有專利報道，有助于我國廢舊家電處理及綜合利用行業(yè)內(nèi)相互借鑒，提升廢舊洗衣機自動化拆解技術(shù)水平。

1.4 廢舊空調(diào)

我國廢舊空調(diào)拆解線基本采用半自動化回收方式，結(jié)合手工拆卸工序和機械化拆解設(shè)備。前面預(yù)處理環(huán)節(jié)由人工拆卸回收壓縮機、電動機、制冷劑、機油和換熱器等零部件。黃嬌紅等人［17］提出了廢舊空調(diào)拆卸流程，包括優(yōu)化的回收工藝路線，當(dāng)遇到螺紋銹死等特殊情況的處理，可充分發(fā)揮出我國勞動力成本的優(yōu)勢，保證了回收材料的循環(huán)再利用。后續(xù)經(jīng)過粉碎、磁選和渦電流分選等工序回收到廢舊空調(diào)中高價值部件。

在廢舊空調(diào)換熱器的拆解利用上目前國內(nèi)主要使用簡單工裝進(jìn)行手工拆解。圍繞換熱器回收方面，我國研究院所提出各自的分離裝置［18-19］，但都有部分局限性，由于空調(diào)中換熱器的結(jié)構(gòu)特征的復(fù)雜性、多樣性，不具備普遍適用性，無法實現(xiàn)批量化回收，拆解效率低。對于空調(diào)壓縮機的回收，與冰箱壓縮機類似，開蓋技術(shù)是關(guān)鍵，我國主要使用人工、機械化結(jié)合的半自動化回收拆卸方式。

1.5 廢舊電腦

我國廢舊電腦基本都采用人工拆解方式，首先分離出可再利用的部件，然后取下印刷電路板和電線，拆下含危廢部件，付費給有處置資質(zhì)的公司處理。打碎顯示屏后，取出屏玻璃可循環(huán)使用，含鉛錐玻璃需要進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。剩余部件再經(jīng)過破碎、分選工序后回收得到其中的高價值元素。

1.6 廢舊液晶顯示器

液晶顯示器（LCD）電視機的回收處理基本都采取人工與設(shè)備相結(jié)合的拆解方式。自動化程度較低，但能確保的拆解廢料最大限度的回收利用，保證拆解組件的完整性。拆解廢舊LCD 首先要從其外邊框開始，利用一般的工具對其撬開分離，回收背光燈、玻璃基本等，反射板、導(dǎo)光板和擴(kuò)散片等拆解產(chǎn)物經(jīng)破碎分選后再資源化利用。上海新金橋環(huán)保有限公司設(shè)計了一種廢舊液晶顯示器自動綜合拆解處理系統(tǒng)［20］，每個工序拆解下來的物件分類回收，是一種當(dāng)前典型的拆解廢棄LCD的技術(shù)手段。

分析LCD 外框架的機械結(jié)構(gòu)，拆卸過程并不是一個很復(fù)雜的作業(yè)，大部分LCD 外框架是通過卡扣結(jié)構(gòu)的連接方式進(jìn)行連接，少數(shù)部分是通過螺絲連接的。上海第二工業(yè)大學(xué)研發(fā)了LCD 自動-智能拆解流水線，依次包含上料工位、切割工位、開孔工位、激光切割工位、分離工位和回收工位，以上各個工位之間采用傳送帶連接，以全自動方式完成工作［21］。

1.7 廢舊小家電

除“四機一腦”外，我國一些廢舊家電處理企業(yè)已經(jīng)具備小家電的拆解能力［22］。手工拆卸方式是廢舊小家電當(dāng)前高效適用的回收方式，借助流水線對廢舊小家電進(jìn)行人工拆解該方法可保證分離回收到高價值部件，再經(jīng)過后續(xù)的分離富集處置后，進(jìn)一步提高分離效率。在2021 年6 月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《吸油煙機等九類廢棄電器電子產(chǎn)品處理環(huán)境管理與污染防治指南》，其中包括移動通信手持機、電話等小九類廢棄電器電子產(chǎn)品，明確了小家電拆解處理環(huán)節(jié)環(huán)保、安全等要求。

為實現(xiàn)廢舊小家電高效環(huán)保拆解處理，產(chǎn)學(xué)研開發(fā)出小家電自動拆解技術(shù)與裝備，青島科技大學(xué)尹鳳福等人研發(fā)出手機螺釘高效、準(zhǔn)確的自動化拆解裝備，自動化拆卸廢舊手機上螺釘裝備，通過機器視覺、機械工裝等自動化設(shè)備替代傳統(tǒng)的手工旋擰螺釘工序［23］。

2 國內(nèi)外廢舊家電自動-智能拆解研究現(xiàn)狀

2.1 日本

日本松下廢舊家電拆解企業(yè)根據(jù)視頻信號區(qū)分螺釘形狀，自動進(jìn)行識別并準(zhǔn)確定位，引導(dǎo)機器人使用自動擰緊槍等工具拆卸螺釘。日本NEC 公司研發(fā)出了自動化拆卸廢電路板元器件裝備，通過紅外線加熱等方式脫落表面元件，保證沖擊力作用不損部件，再通過加熱處理、表面剝蝕等技術(shù)實現(xiàn)電路板上96%以上的焊料脫離。

2.2 美國

美國布里奇波特大學(xué)ElSayed 等人［24］研發(fā)用于選擇性拆卸廢舊電腦（PC）系統(tǒng)，由一個關(guān)節(jié)式工業(yè)機器人和攝像系統(tǒng)組成，利用視覺系統(tǒng)和遺傳算法在線規(guī)劃拆卸序列來應(yīng)對廢舊電腦構(gòu)件組成中的不確定性。視覺系統(tǒng)由二維攝像機和激光測距傳感器組成。相機圖像用于識別和定位零部件，將輸入圖像的區(qū)域與物料清單（BOM）中提供的零部件預(yù)定義信息進(jìn)行匹配。物料清單中電氣/電子產(chǎn)品可能在使用過程中因使用者修改而發(fā)生更改。廢舊電腦隨機存取存儲器（RAM）和連接器（如螺釘）的位置和連接方式可能會根據(jù)升級、維修或個人喜好而改變，這就造成了廢舊電腦在拆卸時的不確定性。

2.3 德國

德國AU+T 公司是歐洲較早從事廢舊家電回收處置的企業(yè)［25］，已經(jīng)建成了技術(shù)成熟、適用性強的回收工藝和裝備，囊括了廢舊空調(diào)、冰箱等廢舊家電資源化回收處理流程。德國的柏林科技大學(xué)Kernbaum 等人［26］搭建了一套廢舊電視機顯示器混合拆卸系統(tǒng)，由輸送線、自動拆卸平臺和人工干預(yù)平臺組成（見圖2），四軸選擇性柔性關(guān)節(jié)/裝配機械臂（Scara）用于執(zhí)行擰松螺釘和搬運操作，一個吸力夾持器用于拾取顯示器并將其定位在氣動夾緊裝置上。拆下外部螺釘、顯示器后殼和內(nèi)部部件。金屬蓋、印刷線路板和電纜連接器分別用雙指夾取器取下并斷開。如果其中某個環(huán)節(jié)進(jìn)程失敗，顯示器將被轉(zhuǎn)移到手動工作區(qū)［27］。德國FAPS 是較早研究廢舊線路板自動智能拆卸流程與裝備的科研企業(yè)，以逆向裝配方式構(gòu)建廢舊電路板自動拆卸工序，先將首先通過加熱液體實現(xiàn)廢舊線路板的焊料融化脫離，然后依部件形狀特征采用SCAPA機械裝置自動分揀可回用構(gòu)件。

圖2 廢舊電視機混合拆卸系統(tǒng)

2.4 西班牙

西班牙奧利坎特大學(xué)Torres等人開發(fā)了一套廢舊電腦拆卸系統(tǒng)，如圖3所示，該拆卸系統(tǒng)由兩個工業(yè)機器人、視覺識別、力矩傳感器和互換拆卸工裝組成，用于拆卸廢舊電腦中光盤驅(qū)動器［26］。

圖3 多傳感器協(xié)作機器人演示拆卸廢舊電腦中光盤驅(qū)動器

3 廢舊家電自動-智能拆卸關(guān)鍵技術(shù)

拆卸是通過路徑規(guī)劃與裝備完成拆卸過程，解除廢舊家電中各部件間約束狀態(tài)，以實現(xiàn)子裝配體分離并回收再利用零部件。在制訂拆卸規(guī)劃路徑前需要了解清楚待拆零件位置、與其他部件間的連接關(guān)系、拆卸優(yōu)先級、適用的拆卸裝備、拆卸成本及拆卸方向上的自由程度等信息。按照拆卸程度、工藝、自動化程度及目的等拆卸依據(jù)，可將拆卸方案分類為不同標(biāo)準(zhǔn)［28］，詳見表1。

表1 拆卸方法分類

拆卸技術(shù)主要有活性拆卸、自動拆卸及其他拆卸技術(shù)與工具。活性拆卸受限于安全性問題，未來運用前景不明。自動拆卸與機器人技術(shù)結(jié)合在正向裝配生產(chǎn)線中應(yīng)用廣泛，但因涉及在逆向拆卸中存在諸多不確定性，因此自動智能化拆卸水平依舊較低，當(dāng)前自動化拆卸技術(shù)有基于傳感技術(shù)、拆卸族開發(fā)自動化和半自動拆卸技術(shù)［29-30］，其余拆卸技術(shù)與裝備包括基于圖像識別系統(tǒng)、超聲波傳感器識別切割位置、嵌入式的柔性螺釘自動拆卸裝備、大螺栓拆卸器等［31］，前兩種已經(jīng)研發(fā)出有適用于廢舊空調(diào)和洗衣機自動化拆卸的智能裝備，其中所需的關(guān)鍵核心技術(shù)有識別技術(shù)、傳感技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)和智能控制技術(shù)。

3.1 識別技術(shù)

圖像采集與處理系統(tǒng)是自動化智能化拆卸裝備的核心部分，影響到被采集對象的圖像質(zhì)量，決定了智能拆解動作的精準(zhǔn)度?，F(xiàn)今識別技術(shù)基本采用工業(yè)相機、工控機及照明光源等設(shè)備構(gòu)成視覺成像的基本硬件環(huán)境［32］。相機是視覺識別系統(tǒng)中不可或缺的，其選型主要由信號分類、分辨率、幀數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫蛩鼐C合判定［33］。作為廢舊家電的連接零部件，螺釘?shù)亩ㄎ慌c識別技術(shù)是自動化拆卸的重要一環(huán)，李響和陳天星等人［34］使用粗定位與精定位相結(jié)合的定位模式，提高了螺釘定位的穩(wěn)定性，同時研發(fā)出基于幾何形狀特征，對待識別的和標(biāo)準(zhǔn)模板的螺釘特征進(jìn)行采集和提取，通過圖像匹配完成了螺釘?shù)闹悄茏R別及分類。

國外自動智能拆解技術(shù)與識別基本都以光學(xué)識別、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)為主，首先采用識別設(shè)備采集廢舊家電元器件位置數(shù)據(jù)，計算定位后反饋至決策系統(tǒng)，再使用加熱、機械化切割分離等裝備后續(xù)無損或破壞性拆解，最后在組裝一體化設(shè)備時也需要綜合考慮技術(shù)精度性、普遍適用性和成本等因素。

3.2 傳感技術(shù)

傳感技術(shù)是廢舊家電拆卸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對不同的對象，選擇合適的傳感器，才能達(dá)到安全可靠、運行穩(wěn)定等效果。為此，必須對測量目的、測量對象、使用條件等諸多方面有較全面的了解。以拆卸路徑最短、高價值零部件拆卸損壞最小為目標(biāo)，設(shè)計自動拆卸系統(tǒng)，加入傳感器可實時反饋待拆產(chǎn)品所處狀態(tài)，比對產(chǎn)品設(shè)計信息，根據(jù)結(jié)果，確定各工序拆卸工作及拆除零件，由此制定規(guī)劃出最佳拆卸路徑，其中傳感器是必不可少的環(huán)節(jié)［29］。

3.3 工業(yè)機器人技術(shù)

工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展至今，由機器代替人類勞動是一個發(fā)展趨勢。拆解廢舊家電是一個工業(yè)生產(chǎn)的逆向工程，國內(nèi)外已對機器人輔助拆解工藝提出新的想法并有實際的應(yīng)用，但仍需繼續(xù)優(yōu)化拆解工藝，設(shè)計出高效、可靠、成本低廉的自動化拆解設(shè)備。從機器配合人工到實現(xiàn)全機械自動化的方向前進(jìn)。

由于廢舊家電回收處理行業(yè)所收品牌、型號不同，工業(yè)機器人應(yīng)用沒有統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行規(guī)劃路徑，替代人工精細(xì)化、復(fù)雜程度高的拆卸過程比較困難。當(dāng)前，工業(yè)機器人技術(shù)比較適用于自動上下料環(huán)節(jié)，取代人工操作，如日本松下廢舊家電拆解企業(yè)在拆解電視機的上料環(huán)節(jié)使用搬運機器人，一邊發(fā)出警報一邊將載廢舊電視車自動搬運過來上線，這可以很好地控制生產(chǎn)節(jié)拍，避免人為因素對生產(chǎn)節(jié)拍產(chǎn)生的影響，并且在減少人工成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、保障作業(yè)安全等方面起到了顯著作用。

3.4 智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)在汽車行業(yè)、倉儲物流行業(yè)、建筑行業(yè)和化工行業(yè)等領(lǐng)域中能提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善魯棒性，使其成為自動智能控制研究中的一個重要部分。先進(jìn)的智能控制技術(shù)具有感受環(huán)境、自適應(yīng)或自學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而作出決策控制的能力。工業(yè)生產(chǎn)過程中，控制大腦都采用PLC（可編輯邏輯控制器），PLC 工作時通過查詢輸入端并根據(jù)其狀態(tài)打開或關(guān)閉輸出，用戶通常用軟件或編程器輸入程序從而獲得期望的結(jié)果。

廢舊家電拆卸過程作為家電生產(chǎn)裝配的逆向操作，來料型號、大小不一，無法按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)設(shè)的路徑規(guī)劃來完成拆卸任務(wù)，但統(tǒng)一型號的廢舊小家電拆卸控制控制時可行性較高。方國平和季仲致［35］開發(fā)了基于PLC、機器人技術(shù)相融合的動力鋰電池自動拆解裝備。該套裝備以西門子S7-1200系列PLC為主要控制模塊，使用了PROFIBUS 總線、MODBUS 總線、PROFINET 總線等信號控制方法實現(xiàn)了設(shè)備與控制器之間的數(shù)據(jù)輸入輸出。PLC 通過PROFIBUS 總線實現(xiàn)了機械手的當(dāng)前狀態(tài)讀取、并下達(dá)運動指定的命令信號；通過MOSBUS總線交互了料倉、環(huán)切和切斷3個模塊中電機的數(shù)據(jù)；以PROFINET總線協(xié)議為基礎(chǔ)實現(xiàn)HMI觸摸屏和工業(yè)控制計算機數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了設(shè)備運行狀態(tài)讀取和控制的目的。另外，由于存在不確定性、非線性性、復(fù)雜性的特點及受參數(shù)變化、外部負(fù)載擾動等因素影響，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和遺傳算法控制多被應(yīng)用于智能控制技術(shù)，以達(dá)到高控制精度的要求。

4 結(jié)語

隨著科技進(jìn)步與發(fā)展，家電行業(yè)產(chǎn)品在不斷加速迭代的過程中，報廢數(shù)量勢必大規(guī)模增長，過往傳統(tǒng)的人工拆解與半機械化拆解方式已無法滿足大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展的要求。因此，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)成熟的圖像識別、破碎、光電分選等技術(shù)，研發(fā)出適用于國內(nèi)廢舊家電拆解新工藝及裝備已成為末端處置行業(yè)的必然要求。本研究在系統(tǒng)梳理國內(nèi)外相關(guān)研究后發(fā)現(xiàn)歐美等發(fā)現(xiàn)已經(jīng)將機器人技術(shù)運用到廢舊家電自動智能化拆卸過程中，并有實際運用案例，“自動化、智能化、綠色化”升級改造方向?qū)⑹俏磥戆l(fā)展趨勢。而如何通過改造升級和設(shè)備更新，在現(xiàn)有拆解產(chǎn)線基礎(chǔ)上提高廢舊家電處理的機械化、自動化和智能化水平，成為我國廢舊家電處理企業(yè)面臨的首要問題。同時，剛開始投入自動智能化拆解設(shè)備的成本必然大，容易造成回收企業(yè)的虧損，自動智能設(shè)備投入需要經(jīng)濟(jì)效益評價，并需要從國家相關(guān)部委層面制定鼓勵性政策，以推動企業(yè)形成符合我國國情的先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、高效的環(huán)保型廢棄家電拆解處理技術(shù)與裝備。