滾筒洗衣機內外筒分離切割設備的制作方法

專利名稱：：滾筒洗衣機內外筒分離切割設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種機械拆解設備，尤其涉及一種滾筒洗衣機內外筒分離切割設備。
背景技術：
：2003年2月23日，歐盟議會及歐盟委員會在其《官方公報》上發布了《廢舊電氣電子指令》，其中失見定自2005年8月13日起，投^:于歐盟市場的電子和電氣設備的回收處理費用必須由生產者按所占市場份額的比例負擔，伴隨著這兩個法令的實施，廢舊家電回收處理日益受到重視。在中國廢舊家電資源化事業是一個新興領域，它包括了廢舊家電的回收、處理、再利用等領域。而廢舊家電拆解技術工藝是處理領域重要的組成部分，包括廢舊電視機、水箱、空調、洗衣機等的手工拆解和分檢處理技術等。近期以來，我國居民首批購買的家用電器已陸續進入報廢期，四種主要家電需要報廢數量高達上億臺，數量巨大；廢舊家電中含有大量的有害物質，如處理不當，這些廢棄的舊家電可能對環境和社會造成各類危害，諸如普遍存在安全隱患，污染環境，加重我國的環境負擔，老式的廢舊家電能耗偏高，不符合我國當前可持續發展和循環經濟的戰略等，廢舊家電的回收處理工作已迫在眉睫。與中國相比，國外尤其是歐洲和日本很早就開展了廢舊家電領域的研究開發和推廣，在廢舊家電大型處理設備和關鍵的技術設備已經取得了突破性的進展，如大型的家電粉碎、分選、清洗設備等；而日本有些工廠部分利用人工加機械相結合的方式來處理廢舊家電，但是拆解技術和工藝中的手工部分也不多，大部分人工拆解限于將比較貴重的部件拆下，或者將有害物質去除，減少環境危害。在我國，處理廢舊家電的手段一般采用手工拆解和機械粉碎兩種形式。機械拆解是通過大型機械將廢舊家電拉斷、碾碎，缺點是會將金屬、玻璃和塑料等混合粉碎，粉碎后各種材料都聚集在一起，難于細分，材料再利用的范圍受到限制；而手工拆解的過程中需要使用4艮多專用工具，經過實際的拆解試驗發現，目前在家電生產和維修領域廣泛使用的工具，在拆解過程中并不很適用。以廢舊滾筒洗衣4幾拆解為例，目前中國市場上主流的波輪和滾筒洗衣機，主要包括雙桶、全自動波輪洗衣4幾和滾筒洗衣機，圖1為洗衣才幾的滾筒結構示意圖，是由一個圓筒型的外筒101和外筒中一個可旋轉的內筒102組成，外筒101的作用是盛放洗滌液，內筒102壁上開有很多小孔并有凸起的筋。內筒102與連接軸103固定連接，安裝有軸承的法蘭(或軸承蓋)104與外筒102固定并密封，其中所述法蘭104是與所述內筒102固定連接的，將外筒101套在內筒102上，而外筒通過與所述連接軸103相配合的軸承與內筒102連接。在所述連接軸103上固定一個皮帶輪105，皮帶輪105通過皮帶106與電機108的皮帶輪107相連接，由電機108帶動內筒旋轉而洗滌衣物。由于內外筒之間有加強三腳架，采用鑄造鋁合金形式，而內外筒目前大多采用不銹鐵，兩者材料完全不同，為了回收有較高的再利用價值的材料，需要將內外筒進行分割才能將鋁質加強三腳架取出。一些滾筒洗衣機內外筒邊緣采用兩塊鐵皮包夾在一起的連接方式，即將外筒筒壁與覆蓋內筒的圓形鐵皮相互貼緊并將其巻起，兩者結合較為嚴密，尤其年久結垢后，對包夾的巻邊更不容易翻開。另外一些滾筒洗衣機外筒采用兩個半外筒用膠水粘合并采用大量螺絲和鉚釘或者點焊連接的方式，需要將多個絕大多數螺絲和鉚釘一個個取下才能使內外筒分離。尤其是滾筒洗衣機的結構相對復雜，零部件結合牢靠，質量較大，拆卸更為困難。目前的廢舊家電回收處理多數仍舊使用斧子、鐵皮剪刀等工具，先使用管線鉗的強大的剪切力將外筒壁減開一個口，然后繼續使用鐵剪子或者鉗子一點點將其減開，效率非常低下，約10-15分鐘左右將其減開，這種方式也耗費了人力，或者采用管線鉗剪開一個缺口，在利用板斧將其一點點劈開，上述兩種方式效率低下、容易造成安全隱患，而且需要至少兩個工人完成，因此耗費大量的時間和人力；還有一些使用大錘、斧子暴力拆解，最終導致拆解后可以回用的零部件損壞，或者回收材料的價值降低。另有采用手工加機械的電動平臺電鋸將其切開，但是目前的電動切具都是直接利用其他的切割設備，其結構和使用用途等都不適合剪切滾筒洗衣機,如木工臺鋸，使用的立式刀具，需要將滾筒的圓周面放置在臺面上，且機床臺面平坦，不適合放置外形為圓柱的滾筒，無法實現滾筒的定位，將外筒置于機床上切割時，需要人工扶持待切割的滾筒，并且刀具伸出很長，如掌握不好切割深度，將會連內筒一起切開，因此使用效率仍舊比較低下，且對工人的危險性較大，容易引起安全問題。此外，所用刀具為齒邊鋸片，也不適用于切割鐵質滾筒工件。即使有一些工具功能較全的設備，如數控機床和加工中心，其價格極其昂貴，不適合作為滾筒洗衣機的拆解工具。
發明內容本發明要解決的技術問題在于提供一種能夠簡便、高效地拆解洗衣機內外筒的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，包括切割刀具、切割驅動裝置、旋轉卡盤、卡盤進給機構，所述切割驅動裝置驅動所述切割刀具轉動，所述進給機構推動所述旋轉卡盤向靠近或遠離切割刀具的方向往復運動。所述旋轉卡盤的軸線垂直與所述切割刀具所在平面，旋轉卡盤的裝卡位置距切割刀具所在平面1~10厘米。所述進給機構包括推進機構、連桿和垂直于所述切割刀具軸線方向的第一導軌，所述旋轉卡盤安裝在所述導軌上，所述連桿于所述旋轉卡盤固定連接，所述推進機構通過推動所述連桿，使旋轉卡盤沿所述導軌方向平行移動。所述推進機構包括絲杠和與所述絲杠一端固定的手輪，所述絲杠的另一端與一個內螺紋管嚙合，所述內螺紋管與所述連桿固定連接；或所述推進機構包括絲杠和與所述絲杠一端固定的手輪，所述絲杠的另一端與所述連桿轉動連接，所述絲杠安裝在一個與所述導軌位置相對固定的內螺紋孔中。所述切割驅動裝置包括切割電機、傳動機構和連接軸，所述切割電機的輸出軸與所述傳動機構連接，通過所述傳動機構帶動與所述切割刀具相連的連接軸轉動。還包括一個遮擋在所述切割刀具上的防護罩，所述切割刀具從所述防護罩的一個側面伸出。所述連接軸的另一端連接有一個與所述切割刀具位置相對固定的軸承，所述傳動機構采用皮帶傳動機構或齒輪傳動機構。所述防護罩的位置可調，能夠向靠近或遠離切割刀具軸線的方向移動。所述防護罩上設置有定位螺釘，所述定位螺釘能夠與多個不同位置的固定定位孔固定連^f妄；或所述防護罩上設置有定位件，所述定位件能夠與固定的定位槽的不同位置固定連接。所述連桿的另一端連接有滑輪組，所述滑輪組安裝在與所述第一導軌平行的第二導軌上。所述進給機構中還包括一個與所述旋轉卡盤位置相固定的轉動電機，所述轉動電機的輸出軸驅動所述旋轉卡盤轉動。所述切割刀具為以金剛石為磨料的砂輪鋸片。與現有技術相比，本發明具有如下優點待切割滾筒通過裝卡在旋轉卡盤上，再通過進給機構控制旋轉卡盤及安裝在所述旋轉卡盤上的滾筒靠近所述切割刀具，所述切割刀具在切割驅動裝置的驅動下高速轉動，將待切割滾筒的外筒切割開，因此能夠在定位滾筒的同時保證切割的深度，通過滾筒在旋轉卡盤上的轉動，能夠快速地對外筒的圓周實現切割，本發明設備使得對洗衣機滾筒拆解的操作更為簡單方便，可以采用連續不斷流水線式的操作實現，分解時間大大減少，減低了工人的勞動強度，大大提高了拆卸的效率，而且在切割過程中對滾筒實現有效定位，提高了操作過程的安全性。而且本發明只需要切割刀具、切割驅動裝置、旋轉卡盤、卡盤進給機構，就能實現預期的切割拆解工作，且材料成本較低，工作效率高，適合于工廠大規模應用。此外，本發明充分考慮到工作人員的安全性，設計有防護罩，能夠防止切割過程中火花飛濺，可以極大提高操作者工作時的安全性。圖1為待切割滾筒結構示意圖；7圖2為本發明中實施例一的結構示意圖；圖3為實施例一的俯視圖；圖4為本發明中實施例二的結構示意圖；圖5為實施例二的俯^f見圖。具體實施方式本發明的一種優選實施例，如圖1、2中所示，包括一個基臺6，基臺6中設置有一個切割電機15，所述切割電機15的輸出軸13固定有一個主動皮帶輪12。所述基臺6中還設置有一個連接軸9，所述連接軸9的兩端分別設置有切割刀具和軸承14，所述軸承14與所述基臺6固定，將連接軸9豎直定位在所述基臺6中，所述切割刀具為以金剛石為磨料的砂輪鋸片8，鋸盤的直徑為200300毫米，所述砂輪鋸片8設置在基臺6的臺面上方，平行于所述基臺6的臺面，并距臺面3毫米，所述砂輪鋸片8和軸承14之間設置有一個從動皮帶輪10,所述主動皮帶輪12和從動皮帶輪10上安裝有11皮帶。所述基臺6的臺面上還設置有防護罩7，所述防護罩7為具有四個面的盒體，并覆蓋在所述砂輪鋸片8的上方，所述砂輪鋸片8從防護罩7—側的伸出。所述基臺6上設置有導軌17，一個旋轉卡盤1設置在導軌17中，并能夠在導軌17中平行滑動，所述旋轉卡盤1的直徑為0.6~4厘米，高度為0.5~6厘米。一個連桿4的一端與所述卡盤1相連，另一端連接有滑輪組18,所述基臺6中設置有另一導軌5，所述導軌5與導軌17相平行，所述滑輪組18安裝在所述導軌5中，通過所述導軌17和導軌5約束所述連桿4在水平方向上的自由滑動，防止所述卡盤1軸線的偏移，進而避免裝卡在所述旋轉卡盤1上的待切割滾筒產生晃動。其中，所述^t轉卡盤1可采用常用套裝有雙軸承的三爪卡盤或者硬橡膠緊固套，所述連桿4則與所述旋轉卡盤1的軸承固定連接。所述連桿4上固定有一個與所述連桿4相垂直的內螺紋管16，一個絲杠2的一端與所述內螺紋管16相嚙合，另一端與設置在基臺6側壁上的手輪3相連，在轉動所述手輪3的過程中，通過所述絲杠2與內螺紋管16的嚙合，使絲杠2與內螺紋管16形成的桿體伸長或縮短，因此在手輪3位置不變的情況下，推動所述連桿平行移動，進而控制卡盤的位置，在距離鋸片圓心30厘米45厘米之間可調。本實施例的工作過程如下首先將洗衣才幾滾筒的連接軸103豎直地定位在卡盤1上，然后啟動所述切割電機15,電機輸出軸13的驅動主皮帶輪12轉動，并進一步帶動所述從皮帶輪10轉動，從而使所述砂輪鋸片8以750~4000轉/分鐘的轉速高速轉動，同時，通過轉動所述手輪3，使所述絲杠2和內螺紋管16嚙合構成的桿體整體伸長，通過內螺紋管16的端部推動所述連桿4向右平移，進而使所述卡盤帶動所述洗衣機滾筒向右平行移動，轉動的砂輪鋸片8對滾筒進行切割，由于所述旋轉卡盤1可以轉動，在切割的過程中，通過轉動所述滾筒，實現對外筒101整個圓周的切割。其中，所述切割電機15為變速電機，操作這可以根據被切割外筒101的厚度、強度以及砂輪鋸片8的強度，來控制所述切割電機15采用不同的轉速轉動。由于所述砂輪鋸片8距離基臺6的臺面有3厘米的距離，在通過卡盤1裝卡所述滾筒后，所述砂輪鋸片8所在平面距離外筒101下底面約2厘米，即距離所述旋轉卡盤1的裝卡位置3厘米，外筒上的對應位置也即為切割位置。所述防護罩7不但能夠防止誤傷操作者，阻擋切割過程中迸出的金屬屑和火星，保護操作者的安全，還能夠在控制所述砂輪鋸片8的切割深度，防止切割時深度過大，引起安全隱患。所述旋轉卡盤1和滾筒的進給運動中，當所述滾筒的外筒101抵觸到所述防護罩的邊緣時，受到所述防護罩7的阻擋無法再向前進給，因此就限定了砂輪鋸片7對滾筒的切割深度，一般內外筒之間都存在間距，一般為2-3厘米，所述切割深度也即砂輪鋸片從所述防護罩中伸出的距離，界于所述外筒和內筒之間，例如1厘米。在所述砂輪鋸片8長期使用磨損后，直徑變小，可能導致砂輪鋸片8從防護罩7中伸出的距離邊小，以至于滾筒無法與砂輪鋸片8接觸，為了充分利用工具，節省費用，所述防護罩7的位置是可調的，例如可以在所述防護罩7上設置有定位螺釘19,而在基臺6的臺面上對應地設置有多個定位孔20,通過將定位螺釘在靠近或原理砂輪鋸片軸線的不同位置的定位孔中定位后，改變所述防護罩的位置，進而控制砂輪鋸片的伸出距離，當需要增加切割深度、或砂輪鋸片因長期使用導致切割深度不足時，則將所述防護罩7向右移動至下一對定位孔后再定位。所述防護罩7的調節范圍可分三級，每隔1厘米設一級，當所述砂輪鋸片8磨損時，通過調節所述防護罩7的后退距離保證切割的深度。切割完成時，通過調節手輪3將所述卡盤1和滾筒調離工作位置，松開所述卡盤l,卸下被切割好的滾筒工件，添裝新的待切割工件繼續工作。全過程約l-2分鐘左右。對比以前的拆解工具效率有了極大提高，并且安全性好，設備結構簡單、造價便宜，適于大規模應用。在經過上述對外筒101的切割后，在進行精細化的手工分解，可以將不同材料加以分離，提高處理后材料的純度，從而提高材料使用價值，進而提高材料的價值。另一方面，釆用本發明設備的機械拆解結合精細化的手工分解，還可解決部分中國勞動力的就業問題，減少廢舊家電工廠的設備成本，發展適合中國的廢舊家電處理技術。實施例二的結構如圖4、5中所示，作為實施例一的變種，與實施例一的區別在于所述絲杠2的一端與手輪3固定連接，另一端直接與所述連桿4構成轉動連接，所述基臺6側壁上設置有用于安裝所述連桿4的內螺紋孔，在轉動手輪3的過程中，通過所述基臺側壁上的內螺紋孔與絲杠2的嚙合，使整個絲杠2向靠近切割機構方向移動，由于所述絲杠2端部與連桿4的轉動連接，絲杠2對連桿4并不產生扭力，而是推動所述連桿4及與所述連桿4相連的卡盤，向所述妙、4侖鋸片8的方向平移。這種進給^L構結構簡單，還可以在所述絲杠2上設置標示刻度，便于操作者控制進給的距離和速度。所述切割電機15輸出軸連接的傳動機構可為齒輪傳動機構，通過至少一組齒輪組的嚙合，將所述切割電機15的輸出通過所述齒輪傳動機構傳遞給所述連接軸9，進而帶動所述砂、輪鋸片8高速轉動。例如在所述切割電機15的輸出軸上設置有主動齒輪21，對應的所述連接軸9上設置有從動齒輪22，通過所述主動之論21和從動齒輪22的嚙合實現傳動，也可以根據實際需要，采用多個齒輪構成的齒輪組實現齒輪傳動機構，所述齒輪傳動機構能夠提供給所述連接軸9提供足夠的扭矩，不會發生皮帶傳動機構中的皮帶打滑、脫落等問題，但是，齒輪傳動機構產生的噪音相對較大，生產環境中的噪音污染較為嚴重，可視具體的加工要求采用適合的傳動機構。所述還包括一個與所述連桿4相對靜止的轉動電機23，所述滑輪組18連接有一個托架24，所述轉動電機23設置在所述托架24上，使所述轉動電機23能夠和所述連桿4保持相對同步的移動，所述連桿4為空心桿體，所述轉動電機23的輸出軸連接有一個傳動桿25,而所述傳動桿25的另一端則與所述旋轉卡盤1中的三爪卡盤或者硬橡膠緊固套固定連接，在所述傳動電機轉動過程中，通過所述傳動桿25的傳動，帶動所述旋轉卡盤l轉動，進而使裝卡在所述旋轉卡盤1上的待切割滾筒也同步轉動，實現對外筒101正個圓周的切割。進一步地，所述轉動電才幾23與所述;5炎轉卡盤1之間的傳動，也可以采用很多中傳動方式實現旋轉的傳遞，例如蝸輪蝸桿傳動、齒輪組配合傳動桿等方式實現傳動，通過釆用電機驅動控制所述滾筒的轉動過程，進一步節約了勞動力，提高加工效率。所述防護罩7的邊緣設置有定位件26，而在基臺6的臺面上對應地設置有兩條平行的定位槽27，所述防護罩通過定位件26通過固定連接在所述定位槽27的不同位置，改變所述防護罩的位置，進而控制石少輪鋸片的伸出距離和切割深度。當需要增加切割深度、或砂輪鋸片因長期使用導致切割深度不足時，則將所述防護罩7向右移動后至合適的位置后再定位。通過所述長條形的定位槽27調節所述防護罩7的位置，相對于實施例一中的安裝孔定位方式的結構，加工過程相對稍^:復雜，但能夠對防護罩7在定位槽的方向上實現任意位置的調節，實現無級調節。所述定位件26可以通過成對配合的螺栓、螺母實現。此外，還可以在所述連接軸上安裝有能夠調節所述砂輪鋸片高度的高度調節機構，來適應對不同高度尺寸的滾筒的切割。采用本發明設備與現有的拆解手段對洗衣機滾筒的拆卸過程中，幾種參數對比如下表中所示<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>根據上面的對比可知，采用本發明設備實現對洗衣機滾筒內外筒的分解，和傳統的手動工具和現有的木工電鋸等設備拆解相比，可以在連續不斷流水線式的拆解滾筒洗衣機，分解時間大大減少，平均每臺拆解時間在半分鐘2分鐘左右，對比手工拆解效率提升了IO倍左右，較采用目前的木工臺鋸，效率提高3-5倍；而與那些采用先進的數控機床實現切割相比，可以只需要一臺電機、一套傳動機構和簡單的電控系統，就能組裝完成，并且電機等系統采用目前標準化的設備，不需專門設計，且材料成本較低，工作效率高，適合于工廠大規模應用；本發明在設計過程中充分考慮到工作人員的安全性，設計有防護罩7，能夠防止切割過程中火花飛濺，拆解后推離切割刀具的導軌17等，都是針對拆解過程中可能出現的安全性問題而充分考慮到的，可以極大提高員工工作時的安全性。降低了拆解中存在的各種安全隱患；工作時操作簡單，只需在裝卡待切割工件后，按動控制對應電機的按鈕，啟動電機轉動，就能實現切割拆解過程，減低了工人的勞動強度，促進了工作效率。因此，本發明與現有技術在實際應用中的各項性能比較如下表中所示<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。權利要求1.一種滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于包括切割刀具、切割驅動裝置、旋轉卡盤、卡盤進給機構，所述切割驅動裝置驅動所述切割刀具轉動，所述進給機構推動所述旋轉卡盤向靠近或遠離切割刀具的方向往復運動。2、如權利要求1所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于還包括一個遮擋在所述切割刀具上的防護罩，所述切割刀具從所述防護罩的一個側面伸出。3、如權利要求1所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述旋轉卡盤的軸線垂直于所述切割刀具所在平面。4、如權利要求2所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述防護罩的位置可調，能夠向靠近或遠離切割刀具軸線的方向移動。5、如權利要求1或2或3或4中所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述進給機構包括推進機構、連桿和垂直于所述切割刀具軸線方向的第一導軌，所述旋轉卡盤安裝在所述導軌上，所述連桿于所述旋轉卡盤固定連接，所述推進機構通過推動所述連桿，使旋轉卡盤沿所述導軌方向平行移動。6、如權利要求5所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述推進機構包括絲杠和與所述絲杠一端固定的手輪，所述絲杠的另一端與一個內螺紋管嚙合，所述內螺紋管與所述連桿固定連接；或所述推進機構包括絲杠和與所述絲杠一端固定的手輪，所述絲杠的另一端與所述連桿轉動連接，所述絲杠安裝在一個與所述導軌位置相對固定的內螺紋孔中。7、如權利要求1或2或3或4所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述切割驅動裝置包括切割電機、傳動機構和連接軸，所述切割電機的輸出軸與所述傳動機構連接，通過所述傳動機構帶動與所述切割刀具相連的連接軸轉動。8、如權利要求4所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述防護罩上設置有定位螺釘，所述定位螺釘能夠與多個不同位置的固定定位孔固定連接；或所述防護罩上設置有定位件，所述定位件能夠與固定的定位槽的不同位置固定連接。9、如權利要求7所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述連接軸的另一端連接有一個與所述切割刀具位置相對固定的軸承，所述傳動機構采用皮帶傳動機構或齒輪傳動機構。10、如權利要求5所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述進給機構中，連桿的另一端連接有滑輪組，所述滑輪組安裝在與所述第一導軌平行的第二導軌上。11、如權利要求5所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述進給機構中還包括一個與所述旋轉卡盤位置相固定的轉動電機，所述轉動電機的輸出軸驅動所述旋轉卡盤轉動。12、如權利要求1或2或3或4所述的滾筒洗衣機內外筒分離切割設備，其特征在于所述切割刀具為以金剛石為磨料的砂輪鋸片。全文摘要本發明涉及一種機械拆解設備，尤其涉及一種滾筒洗衣機內外筒分離切割設備。通過將待切割滾筒通過裝卡在旋轉卡盤上，再通過進給機構控制旋轉卡盤及安裝在所述旋轉卡盤上的滾筒靠近所述切割刀具，所述切割刀具在切割驅動裝置的驅動下高速轉動，將待切割滾筒的外筒切割開，因此能夠在定位滾筒的同時保證切割的深度，通過滾筒在旋轉卡盤上的轉動，能夠快速地對外筒的圓周實現切割，本發明設備使得對洗衣機滾筒拆解的操作更為簡單方便，分解時間大大減少，減低了工人的勞動強度，大大提高了拆卸的效率。此外，本發明通過在切割刀具上設置有防護罩，能夠防止切割過程中火花飛濺，可以極大提高操作者工作時的安全性。文檔編號B09B3/00GK101209451SQ200610170480公開日2008年7月2日申請日期2006年12月30日優先權日2006年12月30日發明者劉振宇,尹鳳福,王海龍申請人:海爾集團公司;海爾集團技術研發中心