在進(jìn)行拆解作業(yè)時(shí)，首先將舊熒光屏放置在一個(gè)輸送帶上，并輸送到一個(gè)封閉的作業(yè)空間內(nèi)。機(jī)器人的4個(gè)止動(dòng)臂將各種不同外形尺寸的舊熒光屏置于中心位置，接著便將其舉升至一個(gè)拆解加工流程的最后站點(diǎn)
據(jù)初步預(yù)測(cè)，德國(guó)在2016年回收了約300萬(wàn)個(gè)舊液晶顯示器，這些舊液晶顯示器往往都帶有一個(gè)含有水銀的背景燈。根據(jù)德國(guó)垃圾分類名錄的有關(guān)規(guī)定(AVV)，廢棄液晶顯示器屬于“有害垃圾”。而按照德國(guó)電子行業(yè)法規(guī)的規(guī)定，廢棄液晶顯示器則歸于第3組需要集中收集的垃圾。在處理舊液晶顯示器中的，如金屬或人工合成材料這樣的貴重原材料時(shí)，應(yīng)盡可能地進(jìn)行保護(hù)性回收。由于缺少適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化回收方法，迄今為止，這些舊液晶顯示器還只能采用花費(fèi)大量勞動(dòng)力的手工方法進(jìn)行拆解，而且這樣的拆解方法還會(huì)嚴(yán)重危害工人的健康。如今，搗碎裝置生產(chǎn)廠家Erdwich公司作為廢物回收專家提供了一種替代的作業(yè)方法。一家位于Kaufering 的企業(yè)將這種替代的作業(yè)方法進(jìn)一步研發(fā)為能夠簡(jiǎn)單將舊液晶顯示裝置里的水銀和貴重原材料取出并進(jìn)行重新利用的自動(dòng)化環(huán)保作業(yè)方法。
使用 Erdwich公司研制的相應(yīng)類型搗碎裝置，最多可將扁平狀舊液晶顯示器拆分成7層：非偏振的白色光投射在一個(gè)偏極光器上，該偏極光器安裝在一個(gè)玻璃墊托物上，而該非偏振的白色光跟著用于控制液晶顯示器的薄層半導(dǎo)體(三極)管。在兩個(gè)定位層之間是液晶，液晶顯示器的名字便由此而來(lái)。此外便是銦錫氧化物(ITO)層，濾色器和另一個(gè)偏極光器。
在顯示屏中，貴重金屬連接件旁是銦錫氧化物(ITO)和背景照明燈里的水銀。鑒此，德國(guó)相關(guān)行業(yè)的法規(guī)規(guī)定，在回收處理舊液晶顯示器時(shí)，既不能使有害物質(zhì)污染環(huán)境，又不能使有害物質(zhì)損害人的健康。根據(jù)聯(lián)邦德國(guó)環(huán)保局對(duì)電子垃圾處理的相關(guān)規(guī)定，舊液晶顯示器不得作為填埋垃圾進(jìn)行處理。
在此之前，使用機(jī)器拆解舊液晶顯示器極為復(fù)雜，通常還是采用人手工作業(yè)的方式進(jìn)行舊液晶顯示器的拆解，尤其是拆解裝有扁平背景燈的舊液晶顯示器更是極為費(fèi)時(shí)。廢物回收專家 Erdwich公司的銷售和市場(chǎng)營(yíng)銷負(fù)責(zé)人 Harald Erdwich 說(shuō)：“僅僅要拆下舊液晶顯示器的兩半外殼，最多就須拆除30個(gè)螺絲。由于舊液晶顯示器的結(jié)構(gòu)以及其背景燈的種類不同， 通常，接受過(guò)專門技術(shù)培訓(xùn)的工人拆解一臺(tái)舊液晶顯示器需耗時(shí)8～20分鐘。”
用機(jī)器拆解舊液晶顯示器
為了替代手工拆解方法，Erdwich公司現(xiàn)研發(fā)出了一個(gè)省時(shí)的舊液晶顯示器機(jī)器拆解方案。 該方法借助于相機(jī)裝置和機(jī)器人在安全條件下自動(dòng)化地銑(削)和拆解外形尺寸最大為55英寸的熒光屏。首先將所要拆解的熒光屏放置在一個(gè)輸送帶上，并運(yùn)送到一個(gè)封閉的處理容器內(nèi)，并在該封閉的處理容器內(nèi)被推至拆解作業(yè)位置。 由一臺(tái)帶有4個(gè)止動(dòng)臂的機(jī)器人將每個(gè)要拆解的熒光屏置于中心位置，接著便開(kāi)始拆解作業(yè)的最后流程。在此，鉸接臂機(jī)器人借助于相機(jī)裝置測(cè)量舊熒光屏玻璃的外形尺寸。一旦計(jì)算出了坐標(biāo)，機(jī)器人便開(kāi)始銑削熒光屏的整個(gè)外殼。在此，落下的刨屑自動(dòng)通過(guò)一過(guò)濾裝置吸走。
圖1 輸送帶上所輸送的液晶（LC）顯示器輸送進(jìn)來(lái)后，接著便被送入到回收貴重原材料的作業(yè)站點(diǎn)
在每個(gè)銑削過(guò)程之后，銑削刀具由相機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)，以及時(shí)識(shí)別刀具可能出現(xiàn)的破損。此外，由影像裝置來(lái)檢測(cè)銑刀的磨損程度，必要時(shí)，該裝置便會(huì)指示操作人員更換銑刀。第三個(gè)作業(yè)步驟是，在負(fù)壓室里取出舊熒光屏的各層組成部分，如多層偏極光薄膜和散光片。
每小時(shí)最多可拆解45個(gè)舊液晶顯示器
該作業(yè)的最后一個(gè)步驟是取出背景燈。Harald Erdwich說(shuō)：“在封閉的處理容器中有一個(gè)專門用于直接處理含有水銀的放氣燈炮的小室。”他接著說(shuō)，“與此同時(shí)，處理過(guò)程中生成的廢氣在監(jiān)控的條件下被抽出，并由一水銀過(guò)濾技術(shù)裝置進(jìn)行收集，在此將有害金屬轉(zhuǎn)換為無(wú)害的硫化物。”接著，舊熒光屏被輸送出來(lái)，并且在一個(gè)附加連接的裝置里進(jìn)行進(jìn)一步的處理。貴重的銦錫氧化物可用于印刷電路板的生產(chǎn)，這種貴重的銦錫氧化物可被置于印刷電路板導(dǎo)線軌道內(nèi)的薄玻璃片上。這種金屬連接件在世界上非常熱銷，在過(guò)去的幾年中價(jià)格迅猛上漲，是特別值得回收的貴重金屬。
圖2 一臺(tái)帶有銑床主軸的鉸接臂機(jī)器人首先借助于相機(jī)裝置測(cè)量舊熒光屏的外形尺
寸，接著便對(duì)舊熒光屏進(jìn)行銑加工作業(yè)，作業(yè)時(shí)落下的刨削自動(dòng)通過(guò)一過(guò)濾裝置吸走
現(xiàn)在，Erdwich公司除了可以為客戶提供可拆解外形尺寸最大為55英寸的液晶(LC)顯示器且裝有機(jī)器人的自動(dòng)化拆解設(shè)備外，還可為客戶提供用于拆解外形尺寸最大為25英寸的液晶(LC)顯示器且?guī)в斜O(jiān)測(cè)測(cè)量?jī)x的鋸裝置。Harald Erdwich表示：“如果之前工人手工每小時(shí)可拆解約4～7個(gè)液晶(LC)顯示器的話，那么，使用我們公司研發(fā)的設(shè)備每小時(shí)可拆解60個(gè)液晶(LC)顯示器且在作業(yè)時(shí)完全沒(méi)有對(duì)工作人員造成健康危害的風(fēng)險(xiǎn)。”
