CN101695705A - 可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备 - Google Patents

Abstract

可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备，其特征是呈左右并列设置加热槽和振动台，在加热槽和振动台的上方设置左右转动的翻转臂，托料架呈悬臂式固定连接在翻转臂上；振动台是以橡胶减震器支承在振动机架上；位于振动台的下方，朝向出料一侧设置振动筛网；在振动机架的底部设置焊料收集器，拆下的元器件承接在振动筛网上，粒状的焊料通过振动筛网落入焊料收集器；下料架为一排托杆，线路板可支承在下料架上，拆下的元器件及焊料可通过下料架落下；盖板与下料架为联动，下料转轴的转动带动下料架和盖板向下料一侧翻转。本发明设备简单、实用、可产业化生产。

Description

可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备

技术领域

本发明涉及一种将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的自动化设备，尤其涉及一种基于元器件重用、整体性无损拆除的设备。

背景技术

线路板简称PCB，是电子电器产品不可或缺的组成部分，随着电子工业的飞速发展及高新技术的不断应用，废旧电子电器产品的数量急剧增加，由此产生了大量的废旧电路板，即带有元器件的线路板。废旧电路板作为一种数量巨大的电子废弃物，给社会和环境带来巨大压力。分析和实验检测表明，废旧电路板上的元器件绝大多数功能完好可以继续使用；同时，由于元器件中含有各种有毒有害物质和贵金属，在进行电路板回收处理之前将其上的元器件拆除，可以极大地简化后续处理工艺，尤其是降低后续处理中环保工艺的复杂性和相应的环保投资。而这种拆除必须是经济的和产业化的，目前基于维修的单个拆除技术远不能满足当前的需要。

针对电路板进行元器件拆除一是获得可功能重用的元器件，二是简化后续处理工艺。拆除目的不同，其拆除的方法也不同。目前国内外已有不少针对各种元器件和各种目的的拆除方法与设备，但基于元器件重用的、能进行产业化应用的电路板元器件拆除设备未有报导。

中国发明专利CN1590032A、公开日2005.3.9提出了一种电子元件拆卸方法，将电路板夹持加热，然后用冲击器震落元器件。由于电路板材质特性，大多数电路板受热后变软，冲击效果会下降。中国发明专利CN1600458A、公开日2005.3.30提出一种拆分电子元件和回收焊料的方法，是通过热空气加热，以机械滚刷和强力吸头拆除元件和回收焊料。由于电路板在装置中安装时不可能很好地密封以及基板上通孔的存在，其拆除效果并不好。中国发明专利CN101014229A、公开日2007.8.8提出了一种元器件拆除方法和装置，采用热风加热，线路板固定或采用限位箱盛装，凸轮冲击装置实施冲击，弹性网带分离、收集元器件和焊锡。由于通过热风加热使热线路板焊锡熔化，热利用效率低，能耗大，易造成元器件受热不均。中国发明专利CN1897790A、公开日2007.1.17提出一种印刷电路板元器件分离工艺，是通过加热装置将液体介质加热到焊锡熔点温度以上，将印刷电路板放在液体介质表面，等焊锡熔解后拿出印刷线路板，即可实现印刷电路板元器件的分离。这种方法采用人工上下料，操作危险，自动化程度较低。中国发明专利CN100496192C、公开日2009.6.3提出了一种将印刷电路板浸入液体导热介质中分离元器件的方法和装置，是将焊接有元器件的待处理电路板浸没在液体导热介质中，保持液体导热介质在焊锡熔化的温度上，待焊锡熔化后分别收集焊锡、线路板和元器件。中国发明专利CN1935398A、公开日2007.3.28提出一种线路板元器件热拆解设备及方法，是将电路板固定，再对其进行加热、击打，实现元器件热拆解。以上两种方法亦需要固定装夹，处理效率比较有限。

上述现有技术分别存在有如下问题：

1、对电路板进行固定或装夹，以及操作过程中采用手工上下料的方式，使元器件拆除效率低，不适于产业化；

2、破坏性拆除使元器件无法重用；

3、以空气作为介质加热线路板使焊锡融化，其热利用效率低，能耗大；在加热的同时使得元器件表面及其内部温度均较高，而且会造成元器件受热不均，易损坏，从而影响电子元器件的再利用；

4、设备结构复杂，操作困难，在空气中非定向加热，会加速电路板或元器件中有毒元素挥发或者氧化，如多氯联苯、二苯呋喃等，造成环境污染和操作人员中毒。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种简单、实用、产业化、效率高、低能耗、少污染、其于元器件功能重用的可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备，其结构特点是：

呈左右并列设置加热槽和振动台，在所述加热槽和振动台的上方，设置可在加热槽和振动台之间的竖直平面内左右转动的、并且转动角度和转动速度可调的翻转臂，托料架呈悬臂式固定连接在翻转臂上，所述托料架翻转至加热槽中的高度低于加热槽中温度可调的导热介质的液面高度；

所述振动台具有水平框架，水平框架中有各水平支撑杆沿左右方向平行设置，在所述各水平支撑杆上竖直向上设置分布有各销钉呈钉床状，振动台的台面四周设置实体围挡，振动台是以橡胶减震器支承在振动机架上；振动台两侧对称设置振幅和振频可调的振动电机；位于振动台的下方，朝向出料一侧倾斜设置振动筛网，所述振动筛网与振动台固定联接；在所述振动机架的底部设置焊料收集器，拆下的元器件承接在振动筛网上，焊料通过振动筛网落入焊料收集器；

下料架具有沿左右方向平行、且于各水平支撑杆在平面上前后交错的一排托杆，线路板可支承在下料架上，拆下的元器件及焊料可通过下料架落下；所述下料架以其右侧框固联在转动角度和转动速度可调的下料转轴上，下料转轴的转动带动下料架向下料一侧翻转；在所述下料转轴上，设置一可随下料转轴转动、与下料架联动的盖板。

本发明可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备的结构特点也在于所述联动的下料架和盖板具有两个状态位，一是在脱焊状态时，盖板呈水平、下料架翻转至振动台的下方，线路板支承在各销钉组成的钉床上；另一是下料状态时，掀起的盖板呈竖直，下料架翻转至振动台上方，同时由下料架将线路板托起并翻转下料。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明设备无论是在加热还是在振动拆除时，电路板都无需固定或夹持，因而对于电路板的大小没有相应的限制，通用性强；

2、本发明电路板以其元器件所在一面朝上漂浮在液体加热介质的液面上，受热均匀，拆卸后元器件表面无焊锡粘附，有效保证了拆卸后元器件的可重用功能；

3、本发明以振动台、钉床和盖板的配合动作实施拆除，可以更进一步提高效率；

4、本发明中的电路板加热、振动拆除、下料等过程皆由翻转机构实现，自动化程度高，拆卸后的元器件、线路板和焊锡分别收集，极大地提高了拆卸效率，污染小，操作简单；

5、本发明可通过计算机控制产业化生产，设备工作全过程所有参数均可现场编程调节。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明俯视结构示意图。

图3为本发明盖板结构示意图。

图中标号：1加热槽、1a导热介质、2加热炉支架、3托料架、3a翻转臂、4上料支承、5上料转轴、6上料电机、7振动电机、8振动台、9支撑杆、10销钉、11筛网、17盖板、18振动支架、19焊锡收集器、20出料支承、21下料转轴、22下料电机、23下料架、25集气罩、26橡胶减震器、27被处理电路板。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图2，本实施例中呈左右并列设置加热槽1和振动台8，在加热槽1和振动台8的上方，设置可在加热槽1和振动台8之间的竖直平面内左右往复转动、并且转动角度和转动速度可调的翻转臂3a，托料架3呈悬臂式固定连接在翻转臂3a上，托料架3翻转至加热槽1中的高度低于加热槽1中温度可调的导热介质1a的液面高度，当托料架3翻转到加热槽1中之后，被处理电路板27漂浮在导热介质1a的液面上，呈线路板在下、元器件在上的受热状态；

具体实施中，翻转臂3a以键连接的形式固联在上料转轴5上，以上料电机6驱动上料转轴5使其转动，由此带动翻转臂3a，上料电机6和上料转轴5是以上料支承4设置在振动支架18上。

本实施例中，托料架3上并不设置固定或夹持装置，仅在托料架3朝向振动台8的一侧边上设置挡边，用于防止电路板在翻板过程中滑落；托料架3采用格栅结构，以钛合金为材料，不粘附导热介质。

本实施例中，设置在加热槽1底部的加热炉支架2与加热槽1为上下分体结构，或为整体结构；采用电加热管进行加热，设置均匀分布的两组电加热管；两组电加热管可同时或独立工作；加热槽1的内壁以钛合金为材质。

振动台8具有水平框架，水平框架中有各水平支撑杆9沿左右方向平行设置，在各水平支撑杆9上竖直向上设置分布有各销钉10呈钉床状，振动台8的台面四周设置实体围挡，以免台面上物件从其四周落下；振动台8以橡胶减震器26支承在振动机架18上；振动台8两侧对称设置振幅和振频可调的振动电机7；位于振动台8的下方，朝向出料一侧呈倾斜设置振动筛网11，振动筛网11与振动台8固定联接；在振动机架18的底部设置焊料收集器19，被拆下的元器件承接在振动筛网11上，焊料通过振动筛网11落入处在下方的焊料收集器19中；

具体实施中，在振动台8与振动支架18之间设置橡胶减震器26，作为弹性阻尼元件；

下料架23具有沿左右方向平行、且于各水平支撑杆9在平面上前后交错的一排托杆，线路板可支承在下料架23上，拆下的元器件及焊料可通过下料架23落下；下料架23以其右侧框固联在转动角度和转动速度可调的下料转轴21上，下料电机22驱动下料转轴21的转动带动下料架23向下料一侧翻转；在下料转轴21上，设置一可随下料转轴21转动、与下料架23联动的盖板17；下料电机22、下料转轴21以及下料支承20设置在振动支架18上。

联动的下料架23和盖板17具有两个状态位，一是在脱焊状态时，盖板17呈水平、下料架23翻转至振动台8的下方，线路板支承在各销钉10组成的钉床上；另一是下料状态时，掀起的盖板17呈竖直，下料架23翻转至振动台8上方，同时由下料架23将线路板托起并翻转下料。

加热槽1和振动台8的上方需要分别设置集气罩25，用于收集烟气，烟气在经处理后进行排放。

本实施例是以振动台8、钉床与盖板的配合工作实现振动加冲击的效果。

控制系统设置为基于单片机的多坐标数字控制系统；上料电机6、下料电机22以及加热槽1中的电热器件采用并行接口控制；加热槽的温度检测采用模拟传感器，输入/输出信号经A/D、D/A转换；冲击罩17的冲击动作均由CPU发信驱动中间继电器控制电磁阀接通或断开气路进行实现。

工作过程：

1、取电路板，对其上过多灰尘进行适当清灰除尘；去除电路板上的螺纹联接器件，插拔、卡扣联接的板卡、电池，以及残余电线等；根据电路板的状况，采用手持式砂轮或类似工具去除通孔类器件的过多弯脚；对电路板按所属产品进行分类；

2、开启系统电源，根据电路板的类型，编程设定加热温度、翻转电机转速和角度、振动电机振动时间等设备参数；设定设备运行方式为连续循环自动运行或单循环自动运行；

3、加热炉采用液态加热介质，如液态焊锡等，对电路板进行加热，观察加热炉的温度，待加热炉加热至预先设定的温度并保持恒定后；用传送带自动上料或由人工手动上料，将电路板元器件一面朝上放到托料架上，无需固定或夹持，根据电路板尺寸大小，可一次放置一块或多块；

4、上料电机带动托料架转动下降沉入加热槽中的液体介质中，使电路板元器件一面向上漂浮在液体加热介质表面，实施均匀加热；

5、加热到设定时间，上料电机6带动托料架3旋转上升，至介质液面时托住电路板，并继续旋转将电路板翻转抛到钉床上，使电路板元器件一面朝向下；

6、上料电机6带动托料架3旋转上升的同时，振动电机7启动，带动振动台8、支撑杆9、销钉10以及振动台8下方的倾斜式筛网11一起振动，同时，下料电机22启动，带动下料架23和盖板17向左侧翻动，当被处理电路板因托料架3的翻转抛放在钉床上之后，下料架23翻转至振动台8的台面下方，盖板处于水平状态，下料电机22停止转动，此时，盖板加盖在振动台8的台面上，盖板一方面可以避免物件从振动台8的四周振落，另一方面与振动台配合，使被处理电路板受到振动和拍打，完成焊锡、元器件与线路板之间的分离；脱落的焊锡进一步透过筛网11收集在焊锡收集器19中，脱落的元器件下落在筛网11上，并随着倾斜式筛网11的振动而从设备右端出料；

7、振动台8在设定的振动工作时间到时，停止振动，下料电机22重新启动，并通过下料转轴21带动下料架23及盖板向右侧翻转，完成元器件分离的线路板在下料架23上从设备的右侧出料。

8、在加热槽1和振动台8的上方设置集气罩25，对设备运行时的烟气进行收集处理后排放；

9、对脱焊后的光板上残留的少量器件进行人工清理。

Claims (2)

1.可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备，其特征是：

呈左右并列设置加热槽(1)和振动台(8)，在所述加热槽(1)和振动台(8)的上方，设置可在加热槽(1)和振动台(8)之间的竖直平面内左右转动的、并且转动角度和转动速度可调的翻转臂(3a)，托料架(3)呈悬臂式固定连接在翻转臂(3a)上，所述托料架(3)翻转至加热槽(1)中的高度低于加热槽(1)中温度可调的导热介质(1a)的液面高度；

所述振动台(8)具有水平框架，水平框架中有各水平支撑杆(9)沿左右方向平行设置，在所述各水平支撑杆(9)上竖直向上设置分布有各销钉(10)呈钉床状，振动台(8)的台面四周设置实体围挡，振动台(8)是以橡胶减震器(26)支承在振动机架(18)上；振动台(8)两侧对称设置振幅和振频可调的振动电机(7)；位于振动台(8)的下方，朝向出料一侧倾斜设置振动筛网(11)，所述振动筛网(11)与振动台(8)固定联接；在所述振动机架(18)的底部设置焊料收集器(19)，拆下的元器件承接在振动筛网(11)上，焊料通过振动筛网(11)落入焊料收集器(19)；

下料架(23)具有沿左右方向平行、且于各水平支撑杆(9)在平面上前后交错的一排托杆，线路板可支承在下料架(23)上，拆下的元器件及焊料可通过下料架(23)落下；所述下料架(23)以其右侧框固联在转动角度和转动速度可调的下料转轴(21)上，下料转轴(21)的转动带动下料架(23)向下料一侧翻转；在所述下料转轴(21)上，设置一可随下料转轴(21)转动、与下料架(23)联动的盖板(17)。

2.根据权利要求1所述的可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备，其特征是所述联动的下料架(23)和盖板(17)具有两个状态位，一是在脱焊状态时，盖板(17)呈水平、下料架(23)翻转至振动台(8)的下方，线路板支承在各销钉(10)组成的钉床上；另一是下料状态时，掀起的盖板(17)呈竖直，下料架(23)翻转至振动台(8)上方，同时由下料架(23)将线路板托起并翻转下料。

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