关键词:
可编程控制器
机器视觉
芯片回收
三轴机械臂
界面设计
摘要:
随着科技的不断发展,整个社会的信息化水平飞速提高,人们的生活逐渐趋于信息化,社会活动不断向数字与互联方向迈进。与此同时,人们对于电子产品的需求不断增加,电子产品的更新换代也在同样加快,最终导致废弃电子产品的数量大幅提升。废弃的电子产品大多未能得到较好的回收与利用,令我国成为了“全球电子垃圾场”之一。实际上,很多废弃电子产品中的线路板及其中的芯片性能依然完好,可以进行二次使用。若能实现对废弃线路板芯片的回收利用,既能减少工业垃圾的产生,有利于保护环境;又能够变废为宝,节约资源。为此,国家先后出台了多项政策与法规,就是为了缓解这一资源的浪费的现象,更重要的是可以解决废弃电子产品造成的污染问题,推动电子信息产业向绿色、节能、环保产业转型。如今,我国大部分线路板仍依赖于手工拆卸,即使有些地方采用了半自动的拆解工艺,但在对于可回收利用的元件的筛选等重要环节仍需人工操作。这种方式不仅生产效率低,并且也会损害工人的健康,因此,研究和设计出更高效、更精准的自动化拆卸系统以及形成流水线作业是该领域研究的必然方向。要保障中被拆除芯片的二次正常使用,其中必然涉及到对于PLC以及机器视觉的应用。本文围绕废弃线路板芯片拆卸系统的设计问题,提出了一种基于PLC与机器识别的废弃线路板芯片拆卸流水线的控制系统的设计,具体分析了设备的组成与程序的设计,并在常州瑞莱博自动化有限公司试验与安装。实验结果表明该废弃线路板芯片拆卸系统的设计合理,拆卸过程基本实现了全自动化,可适应不同线路板板型与芯片大小,并且切割整齐,基本满足废弃线路板芯片拆卸流水线要求。本课题主要研究工作包括:1、设计并分析线路板芯片回收系统的结构。保证结构设计的完整性以及可靠性,确保流水线可以正确运转。2、针对国内电子信息行业现状,并且根据废弃线路板元件的定位要求设计流水线的硬件系统及软件架构。硬件系统确保符合软件系统的控制原理以及控制流程。3、根据硬件架构进行控制系统硬件选型与接线,并且依据废弃线路板芯片拆卸系统的整体运动过程,选择了不同的控制电机与电气元件,并分别介绍了接线方法。并且对所设计的结构进行进一步的优化。4、基于系统结构的设计方案,首先设计了废弃线路板芯片拆卸系统的控制系统,对主要使用的指令进行了介绍。接着分析了废弃线路板芯片拆卸系统控制算法,包括尺寸检测、机器视觉检测与定位算法。随后介绍了监控软件设计部分,针对废弃线路板芯片拆卸系统的工作需求,先设计了监控软件的总体功能方案,再对监控软件的各个功能进行分析,包括监控与操作功能、单独调试与参数输入功能,实现用户智能可视化操作。5、为了验证提出的废弃线路板芯片拆卸系统设计方案是否可行,最后对样机的系统性能进行了测试。通过检验的结果来证实该回收方案符合设计要求。