CN101884976B - 混杂电子元器件物理筛选分类方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种混杂电子元器件物理筛选分类的方法及设备：将混杂电子元器件集料投入多层振动筛选机的最上层振动筛网上，多层振动筛网由机架上的支撑弹簧支撑，最下一层振动筛网的底部安装横轴向震动电机和竖轴向震动电机，多层振动筛网倾斜安装，并在机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，各层振动筛网的网孔结构设计不同，电子元器件由上层振动筛网的网孔落至下层的振动筛网上，电子元器件被一层一层的振动筛网筛选分类，本发明机械化作业，效率高，噪音低，无粉尘，无废气产生，无环境污染，极大减轻工人劳动强度，特别是各层筛网的网孔结构设计巧妙，具有创意，分类效果好。

Description

混杂电子元器件物理筛选分类方法及设备

技术领域：

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种废弃混杂电子元器件物理筛选分类方法及设备。

背景技术：

随着现代人类工业文明的不断进步，各种电子产品更新换代频率不断加快。随之电子废弃物产品也大量的产生。电子废弃产品中的主要部件为印制电路板(简称PCBA)，PCBA由PCB基板与组装于其表面的电子元器件两部分组成，两者本身由铜、铝、镍与稀贵金属富集体组成。与此同时，近年短短的时间内兴起了一支庞大的PCBA拆解大军，以对废旧PCBA进行拆解分类、金属提取回收再利用。目前各PCBA拆解行业中对从PCB基板上分离的电子单体元器件筛选分类的主要方案为：

1、使用大量人力对从PCB上拆解的混杂电子元器件进行手工作业挑选分类。

2、在目前使用手工作业挑选的基础上，加设筛网进行辅助挑选分类。

以上两种加工作业方式均可以实现对拆解之电子废弃元器件进行分类分选动作，但人工作业效率低，工作环境差，不符合现代化标准作业生产的要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种机械化作业效率高、噪音低、无粉尘、无废气产生、无环境污染、极大减轻工人劳动强度、分类效果好的混杂电子元器件筛选分类方法及设备。

本发明采用的技术方案是：这种混杂电子元器件物理筛选分类方法是：将含有电阻、电容、小变压器、电感、连接器线头等的混杂电子元器件混集料投入多层振动筛选机的最上层振动筛网上，多层振动筛选机在机架上安装支撑弹簧，支撑弹簧上端连接支撑多层振动筛网，最下一层振动筛网的底部安装横轴向震动电机和竖轴向震动电机，多层振动筛网倾斜安装，并在一侧的机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，混杂电子元器件集料首先在最上层振动筛网上进行横轴向振动和竖轴向振动，由于各层振动筛网的网孔结构设计不同，所以在最上层振动筛网上留下了单一种类的电子元器件，其他种类的混杂电子元器件由上层振动筛网的网孔落到下层的振动筛网上，如此类推，电子元器件被一层一层的振动筛网筛选分类，各层振动筛网的低端都具有出料口，各出料口分别收集已被多层振动筛网分类的电子元器件。

本发明的混杂电子元器件物理筛选分类的设备是：在机架上安装支撑弹簧，支撑弹簧上端支撑连接多层振动筛网，振动筛网与振动筛网之间通过可拆装螺钉连接固定，在最下一层的振动筛网底部安装横轴向震动电机和竖轴向振动电机，多层振动筛网倾斜安装，并在一侧的机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，最上一层振动筛网的高端为混杂电子元器件的进料口，每层筛网的低端都具有出料口，各出料口分别收集各层已筛选分类的电子元器件。

上述技术方案中，筛选大电容的一级筛网和筛选小电容的三级筛网，其网孔为长方形网孔纵横交错排列，横向排列与竖向排列相间设计，即一排横向排列，两行竖向排列，又一排横向排列，又两行竖向排列。

上述技术方案中，筛选小变压器的二级筛网，其网孔为方形网孔，多排横向排列，前一排的横向网孔与后一排的横向网孔错位排列。

上述技术方案中，筛选小电阻的四级筛网，其网孔为长条形网孔，两头部分横向排列，中段竖向排列。

上述技术方案中，所述的一级筛网网孔孔径为2×4.3cm，三级筛网网孔孔径为1.5×4cm，二级筛网网孔孔径为2×2cm，四级筛网网孔孔径为2×0.4cm。

上述技术方案中，每层振动筛网上都安装有可拆装螺钉，振动筛网与振动筛网之间通过可拆装螺钉连接固定。

上述技术方案中，机架上增设的振动筛网倾斜度调节装置为升降杆通过定位螺栓连接固定在机架上。

本发明针对现有废旧电子线路板拆解行业，在电子线路板进行基板与表面元器件分离后，所产生大量的电子元器件混杂品。此废旧电子元器件混合体主要由电阻、电容、电感、小变压器、连接器线头等组成，各元器件内部金属成份差异较大，挑选分类复杂，且浪费人力工时。

但各类电子元器件外形、尺寸存在明显的差异。利用此特点，针对不同尺寸电子元器件设计振动筛网，对电子元器件实现机械化物理筛选分类工作。

本发明采用多层筛网加双轴向震动电机方式实现混杂电子元器件的分选分类工作。充分满足拆解PCB企业拆解业务的需要，本解决方案与设备机械化程度高，机器工作噪音低，无粉尘，无废气产生，工作环境良好，同时设备分选分类效率高、配置简单灵活、管理维护保养方便。特别是在黑白、彩色电视机PCB混杂电子元器件的分选分类方面，为现有拆解同行业技术之首。本发明必将在各PCB废弃电子元件分选中得到广泛的应用。

附图说明：

图1为本发明设备结构示意图

图2为双轴向震动电机控制电原理图

图3为大电容一级筛网平面图

图4为小变压器二级筛网平面图

图5为小电容三级筛网平面图

图6为小电阻四级筛网平面图

图7为业界原有筛网平面图

图8为采用旧工艺筛网筛分实验结果表

图9为采用新工艺筛网筛分实验结果表

附图标注说明：

1——机架        2——支撑弹簧         3——第一级振动筛网

4——第二级振动筛网    5——第三级振动筛网

6——第四级振动筛网    7——可拆装螺钉

8——进料口            9——第一级出料口

10——第二级出料口     11——第三级出料口

12——第四级出料口     13——横轴向震动电机

14——竖轴向震动电机   15——升降杆    16——定位螺钉

17——筛网长方形孔     18——筛网方形孔

具体实施方式：

参见附图，本发明的混杂电子元器件物理筛选分类方法是：将含有电阻、电容、小变压器、电感、连接器线头等的混杂电子元器件集料投入多层振动筛选机的最上层振动筛网上，多层振动筛选机在机架上安装支撑弹簧，支撑弹簧上端连接支撑多层振动筛网，最下一层振动筛网的底部安装横轴向震动电机和竖轴向震动电机，多层振动筛网倾斜安装，并在一侧的机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，混杂电子元器件集料首先在最上层振动筛网上进行横轴向振动和竖轴向振动，由于各层振动筛网的网孔结构设计不同，所以在最上层振动筛网上留下了单一种类的电子元器件，其他种类的混杂电子元器件由上层振动筛网的网孔落到下层的振动筛网上，如此类推，电子元器件被一层一层的振动筛网筛选分类，各层振动筛网的低端都具有出料口，各出料口分别收集已被多层振动筛网分类的电子元器件。

本发明的混杂电子元器件物理筛选分类的设备是：在机架1上安装支撑弹簧2，支撑弹簧2上端支撑连接多层振动筛网，振动筛网与振动筛网之间通过可拆装螺钉连接固定，在最下一层的振动筛网底部安装横轴向震动电机13和竖轴向振动电机14，多层振动筛网倾斜安装，并在一侧的机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，最上一层振动筛网的高端为混杂电子元器件的进料口8，每层筛网的低端都具有出料口，各出料口分别收集各层已筛选分类的电子元器件。筛选大电容的一级筛网3和筛选小电容的三级筛网5，其网孔为长方形网孔纵横交错排列，横向排列与竖向排列相间设计，即一排横向排列，两行竖向排列，又一排横向排列，又两行竖向排列。筛选小变压器的二级筛网4，其网孔为方形网孔，多排横向排列，前一排的横向网孔与后一排的横向网孔错位排列。筛选小电阻的四级筛网6，其网孔为长条形网孔，两头部分横向排列，中段竖向排列。所述的一级筛网网孔孔径为2×4.3cm，三级筛网网孔孔径为1.5×4cm，二级筛网网孔孔径为2×2cm，四级筛网网孔孔径为2×0.4cm。每层振动筛网上都安装有可拆装螺钉7，振动筛网与振动筛网之间通过可拆装螺钉连接固定。机架上增设的振动筛网倾斜度调节装置为升降杆通过定位螺栓连接固定在机架上。

A各层筛网尺寸数据与工作原理如下。

①大电容筛选钢网由平面钢板采用图3开孔方式进行开孔，具体尺寸2×4.3CM。当电子元器件与PCB基板分离后，混合的电阻、电容、电感、线圈电位调节器从分离机出料口中流入筛网，其中尺寸大于2×4.3CM的大电容由于个体形状与尺寸受限无法漏入下层筛网则依靠筛网振动机动力与自身角度形成的坡度从出料口中流出进入料盒中。

②小变压器筛选钢网由平面钢板采用图4筛网开孔方式进行开孔，具体尺寸2×2CM。当混杂电子元器件经第一级筛网筛出后，流入第二级筛网中。其中尺寸大于2×2CM的方形小变压器由于个体形状与尺寸受限无法漏入下一级筛网则依靠筛网振动机X-Y轴双向振动与自身筛网倾斜角度产生之下滑力从出料口中流出，进入料盒中。

③小电容筛选钢网同样由平面钢板采用图5开孔方式进行开孔，具体尺寸1.5×4CM。当混杂电子元器件经二级筛网筛出后，流入第三级筛网中。其中尺寸大于1.5×4CM的长方形小电容器由于个体形状与尺寸受限无法漏入第四级筛网则依靠筛网振动机X-Y轴双向振动与自身筛网倾斜角度产生之下滑力从出料口中流出进入料盒中。

④电阻筛选钢网由平面钢板采用图6开孔方式进行开孔，具体尺寸2×0.4CM。当混杂的电子元器件经过前面三级筛分后得到尺寸为2×0.4CM的陶瓷电阻元器件。依靠筛网振动机X-Y轴双向振动与自身筛网倾斜角度产生之下滑力从出料口中流出进入料盒中。

B、筛网设计原理

本发明筛网开孔方式采用X-Y横竖双向交错方式进行开设，不使用传统的单向网孔开设方式(见图8)。本发明对原有筛孔开设方式进行了技术创新与改进。

采用X-Y双向交错筛孔方式，可以有效克服混杂电子元器件在流动筛选过程中筛分效率低的问题。因为正常工作中混杂电子元器件从进料口进入筛网后，各电子元器件的朝向是无规律性、杂乱无章的，存在X-Y两个轴向上的排列方向。如果采用传统的X轴横向单一朝向筛孔，当筛网表面流动之电子元器件呈Y轴纵排列流动时，则筛网无法将其筛分干净。如果采用改进后的本发明X-Y双向筛孔则解决了这一问题。

同时，为了验证新工艺筛网的使用效果。我们进行了如下实验验证动作。将100PCS废旧电容放入筛网中，验证其筛出效果。

采用新旧两种工艺筛网对实验品进行筛分的实验结果如附图8、9所示。

从图8、图9的实验数据中我们可以清楚的看出两筛网筛出率的效果，其中旧工艺X轴单向筛网为64.7％；采用本发明专利技术X-Y轴双向筛网其筛出率为90.1％。

为了使本筛分设备可以适用各废弃电子元器件的筛选使用，本发明使用16个活动螺丝对各层筛网进行固定，当混杂电子元器件遇到不同尺寸元器件时，可以通过拆换螺丝将筛网进行更换。做到灵活多用。图2为振动筛网X-Y双向振动电原理图

C、弹簧

在振动筛网四个底柱脚上加设弹簧，用以连接筛网与机架。同时利用弹簧自身存储之弹性势能，在振动筛网工作时加大振动筛网振动频率与力度。

D、震动电机、电机控制电路

底部分别加设X轴向与Y轴向震动电机，震动电机直接安装于振动筛网底部直接传动，通过PLC编程器进行切换控制震动电机的启动与关闭。以实现振动筛网X横向与Y纵向的振动。

优点效果

本发明技术方案采用四层筛网加振动机方式，比较完善的解决了混杂电子元器件选形分类的困难。采用平面钢板表面开孔方式有利于混杂元器件的自然重力流动分选，防止拆解电子元器件由于残留勾状形引脚在筛网中的流动不畅。

筛网采用X-Y双轴向开孔方式，有效的提高了电子元器件筛出率。

根据产能的要求，可以对振动电机的频率与筛网的倾斜角度进行调节。当混杂电子元器件量较大时，则调大振动电机震动频率、调高振动筛倾斜角度加大电子元器件流动量。有效提高生产产能与生产的流畅性。

Claims (1)

1.一种混杂电子元器件物理筛选分类的设备，在机架上安装支撑弹簧，支撑弹簧上端支撑连接多层振动筛网，振动筛网与振动筛网之间通过可拆装螺钉连接固定，在最下一层的振动筛网底部安装振动电机，多层振动筛网倾斜安装，并在一侧的机架上增设振动筛网倾斜度调节装置，最上一层振动筛网的高端为混杂电子元器件的进料口，每层筛网的低端都具有出料口，各出料口分别收集各层已筛选分类的电子元器件；其特征在于：所述的振动电机包括横轴向振动电机和竖轴向振动电机；所述的多层振动筛网为筛选大电容的一级筛网、筛选小变压器的二级筛网、筛选小电容的三级筛网和筛选小电阻的四级筛网；筛选大电容的一级筛网和筛选小电容的三级筛网，其网孔为长方形网孔纵横交错排列，横向排列和竖向排列相间设计，即一排横向排列，两行竖向排列，又一排横向排列，又两行竖向排列；筛选小变压器的二级筛网，其网孔为方形网孔，多排横向排列，前一排的横向网孔与后一排的横向网孔错位排列；筛选小电阻的四级筛网，其网孔为长条孔网孔，两头部分横向排列，中段竖向排列；所述的一级筛网网孔孔径为2×4.3cm，三级筛网网孔孔径1.5×4cm，二级筛网网孔孔径为2×2cm，四级筛网网孔孔径为2×0.4cm。

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