CN102069256B - 一种基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的设备 - Google Patents
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Abstract
一种基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的设备，其特征是在全封闭壳体里垂直排列放置的加热电丝、电路板夹片、刮板装置、元器件回收网和锡焊料回收盒，箱体一侧有废气回收处理装置；电路板夹片由间距可调节的两个夹片组成，刮板和重力作用相结合，使废旧电路板上的电子元器件脱落，落在元器件回收网上被回收；锡焊料融化后在风力和重力作用下，穿过元器件回收网落入锡焊料回收盒中；废气回收处理装置对工作过程中废旧电路板因受热而释放出的有毒有害气体进行回收处理。本发明设备操作简单，在去除电子元器件过程中对受热变软废旧电路板无损坏，且对工作过程中产生的气体进行回收处理，避免了污染环境和对人身健康损害。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的机电设备。本发明尤其涉及一种用于拆除电子元器件，回收焊料合金和元器件，并且要求处理后的电路板不被破损以便于进行后期处理的设备。
背景技术：
废旧电路板简称PCB，是电子器件的重要组成部分。随着信息社会发展速度日益加快，产生了大量的电子废弃物，废旧电路板作为一种数量巨大的电子废弃物，给社会和环境造成了巨大的压力。废旧电路板中上的电子元器件大多是完好无损的，可以回收利用，并且电路板本身含有大量的金属元素和有毒物质，这些贵金属和有毒金属都可以进行回收利用。如不能妥善处理，不仅会造成资源的浪费，还会造成环境的巨大污染。对废旧电路板进行后期处理，就需要首先去除连接在上面的电子元器件和焊点金属，并且还要保证在处理过程中不会造成电路板的损坏、环境污染和操作人员身体的损坏。目前，针对电路板的前期处理以及电子元器件和焊料的回收还不能满足以上几点。
对电子元器件进行拆除，对焊料进行回收一方面可以获得电子元器件，另一方面对废旧电路板的后期处理做准备工作。这就要求，一方面要对电子元器件和焊料进行回收，另一方面不能对因高温变软的废旧电路板造成破坏。拆除的目的决定了不同的拆除方法。目前国内外对废旧电路板上元器件和焊料的回收的方法与设备有很多，但专门基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的设备未有报道。
中国发明专利CN1590032A、公开日2005.3.9提出了一种将电路板上的电子元件拆除的方法，将电路板夹持加热，然后用冲击器震落元器件。其缺点是：电路板基材主要为环氧树脂、玻璃纤维等通过复合工艺制成的材料，在锡焊熔化温度下会变软，再通过冲击器震落元器件会对电路板造成破坏，对于废旧电路板的后期处理会有影响。中国发明专利CN1600458A、公开日2005.3.30提出了一种从焊有电子元件的印刷电路板分拆和回收电子元件和焊料的方法。该装置上方的吹风口对电路板上表面吹高于焊料熔点的热空气，保持电路板上的焊料合金处于融入状态。通过紧贴着电路板下表面的机械滚刷的刷毛将电路板上的元器件扫下并被一边的强力吸头吸入。但是由于电路板在装置中不能很好的密封以及基板上通孔的存在，拆除效果不理想。中国发明专利CN101014229A、公开日2007.8.8公开了一种线路板元器件热拆解设备和方法，该设备采用热风加热，用凸轮冲击装置冲击受热电路板使其上元器件与基板分离。该设备采用冲击装置，会对受热的电路板造成破损从而影响后期处理。且该设备没有有效的废气处理装置。中国发明专利CN189779A、公开日2007.1.17提出了一种将电子元器件分离的印刷线路板元器件分离工艺，该工艺将印刷电路板直接放入被加热的液体介质中，等锡焊溶化后直接拿出印刷电路板实现其分离，但该设备没有必要的安全保护措施和有毒有害气体处理方法，操作危险。中国发明专利CN101259555、公开日2008.9.10提出了一种拆卸废旧电路板的设备。该设备采用热风加热，使用滚筒转动实现电路板基板与元器件的分离，桶壁有丝网结构来滤除元器件。该设备对元器件除去率低且在转动中易造成基板的破坏。中国发明专利CN101695705A、公开日2010.04.21,提出了一种可产业化实施废旧电路板元器件整体拆除的设备，该设备采用一旋转臂连接载台使废旧电路板在被加热的热体介质和震动箱内运动，但该工艺在从两个工作区间转移的过程中，温度降低，没有脱落的锡焊会重新凝固，从而导致处理效果不理想。采用空气锤拍打也会使变软的电路板造成破坏，影响其后期处理。
上述现有技术分别存在有如下问题：
1.在拆除电子元器件的过程中对基板造成破坏，使其在电路板后期处理中受到影响，从而降低进一步的电路板基板材料中金属和非金属材料的分类回收的效率。
2.没有对加热电路板所产生的有毒有害气体进行专门处理，会造成污染环境和人身健康损害。
发明内容
本发明的目的就是为了避免上述问题，公开一种能够无损化分离废旧电路板基板、电子元器件和焊料，并且对拆除过程中产生的有毒有害气体进行无害化处理的设备。
一种基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的设备,其特征在于：
该设备包括封闭外壳、由封闭外壳包围的形成的机箱、自上而下垂直排列依次安装的鼓风口、加热电丝、电路板夹片、刮板装置、元器件回收网和锡焊料回收盒以及有毒有害气体处理装置；所述全封闭外壳由金属壳内外表面以及中间的保温层组成；所述电路板夹片由双层弹性金属片组成，废旧电路板在双层弹性金属片被放入两组薄片之间间固定；电路板夹片与机箱通过连杆连接；所述的刮板装置包括刮板，刮板固定轴，电机，齿轮，链条和滑块；电机带动齿轮转动，齿轮带动链条，链条与滑块固定相连；滑块中间有圆孔，刮板固定轴插入滑块圆孔通过固定销连接； 所述有毒有害气体处理装置由机箱外部的吸气泵和气体处理槽组成，吸气泵通过管道分别与机箱内部和气体处理槽相连。
所述全封闭外壳由金属壳内外表面、保温层组成，能很好的进行隔热和保温。
所述电路板夹片由双层极薄的弹性金属片组成，废旧电路板被放入两组薄片间固定。电路板夹片与机箱通过连杆连接，连杆长度可以调节，从而可以夹持各种尺寸大小的废旧电路板。
所述的刮板装置采用齿轮-链条-滑块传动，电机带动齿轮转动，齿轮带动链条，链条与滑块固定相连。滑块中间有圆孔，刮板固定轴插入滑块圆孔通过固定销连接，固定销插入销槽中，拿出固定销即可在刮板运动轨道两端专门留出的调节口处调节刮板角度。因刮板角度只在特别情况下才需要调节，因此手工调节即可，不需要专门设计调节装置。
所述有毒有害气体处理装置由吸气泵和气体处理槽组成，吸气泵通过管道与机箱内部和气体处理槽相连，槽内液体为低温碱性有机溶剂乙醇和乙醚。
本发明的优势主要体现在：
1、本发明设备的整个流程都处在封闭的环境中，最后经过处理的气体都是无毒无害的气体。这样一方面可以提高热能的利用率，另一方面可以避免环境污染和人身健康损害。
2、本发明设备通过刮板装置和重力相结合来使电子元器件在焊锡熔化的情况下与电路板基板分离，整个过程中电路板不受冲击力和震动的作用，这就保证了电路板在受热变软的情况下不会造成破损，从而不影响对电路板基板的后期回收处理。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图。
图2为本发明刮板装置的连接和传动装置结构左视图；
图3为本发明刮板装置的连接和传动装置结构主视图。
图4为刮板固定轴与滑块连接的销槽位置图。
图中标号：101进风口、102加热丝、103电路板夹片、104刮板、105刮板传动装置、106电子元器件回收网、107焊料回收箱、108吸气泵、109废气处理槽、110热电偶、201刮板、202刮板固定轴、203滑块、204链条、205 齿轮A、206齿轮B、207齿轮C、208电机、209销槽。
具体实施方式
下面依据附图对本发明进行说明。
图1是整个设备的整体结构主视图，外壳由两层钢板中间夹带保温隔热材料玻璃纤维棉组成，壳体的顶端是进风口，鼓风机在箱体一侧，通过管道连接到壳顶进风口101。进来的风首先吹到在进风口下方的加热丝102，被加热丝加热后吹到被电路板夹片103固定的废旧电路板上，在加热丝和电路板间装有一热电偶110，用以测出温度从而通过控制电热丝电流大小来调节温度。箱体的后壳面可以打开，方便安装设备。
通过温度调节，使吹到电路板上的热风温度达到锡焊熔化点，熔化后的锡焊在重力和风吹力双重作用下从基板上滴落，穿过元器件回收网孔落入焊料回收箱107中。因锡焊熔化，元器件的固定连接已经没有，一些大个元器件在重力作用下会自己脱落掉入电子元器件回收网106上。
一些通过重力作用不能使之脱落的电子元器件，在锡焊熔化后与基板的连接力已经很小，通过刮板传动装置105带动的刮板104往复运动刮削碰触下，与基板完全脱离，从而落在电子元器件回收网106上。
被加热的电路板因受热会释放出一些有毒气体,如二噁英，二溴呋喃等。在箱体一侧的吸气泵108通过管道与箱体相连，虽然气体往上漂浮，但在上方气体的吹力和下方吸气泵的吸力作用下，有毒有害会被完全吸入，通过吸气泵进入废气处理槽109，经处理后通过气体出口排放。
图2、图3是刮板结构和刮板传动装置的结构图，刮板201和刮板固定轴202焊接相连，刮板固轴202两端伸入活动滑块203的中间通孔，通过插入销槽209中的销连着固定在一起。刮板固定轴202两端销插入槽有三个成米字设计的销槽209，拔出销即可通过与米字销槽209相应的工具调节滑块角度，调节完毕插入销固定即可。由于刮板角度只在处理特殊难处理电路板时才会调节刮板角度多次进行刮削，一般采用垂直角度即可，不必经常调节，因此手工调节即可，不必设计专用调节装置。滑块203与链条204固定相连，链条通过与205齿轮A、206齿轮B、207齿轮C相连成三角形连接，207齿轮C为传动齿轮与电机208相连。在与刮板固定轴202相连的另一侧也是采用相同传动设计，电机208同时驱动两边的传动齿轮。电机通过减速装置使其转速降低，且电机作周期正逆旋转，周期和转速可调节。
工作过程：
1、取出一废旧电路板，对其进行预处理：去除电路板上的螺纹连接器件，插拔、卡扣连接的板卡、电池，以及残余的电线等；对其通孔类元器件的弯角进行打磨去除；根据电路板的大小、类型进行分类。
2、打开后箱门，根据电路板大小调节两边薄片夹之间的距离，安装电路板，使其带元器件的一面朝下，选取大小相近的电路板，因为薄片可以同时夹持多个电路板，安装放置好。关上箱门，开启加热电源和鼓风机，使电热丝加热，通过热电偶测其热风温度，然后通过控制电流大小来调控温度。
3、温度调节使热风温度高于锡焊熔化温度后，等待一段时间，待锡焊熔化在风力和重力作用下掉入锡焊回收盒且大个电子元器件掉入元器件回收网后，调整好刮板角度，设定电机转动速度和正逆转交换时间，接通刮板电机电源，利用刮板刮削下剩余的电子元器件。
4、刮板往复刮削几次之后，待其回到初始位置时断开刮板传送电机电源，开启吸气泵电源，将有毒有害烟气吸入废气处理槽中。处理后的气体经处理槽出气口排出。
5、废气处理一段时间后，先切断鼓风机电源，再切断吸气泵电源，打开箱门，用长柄夹将处理后的电路板取出，安装上新的待处理废旧电路板多个，关上箱门，重复上述步骤。
6、处理过的废旧电路板冷却后即可进行后期处理工序。
Claims (1)
1.一种基于废旧电路板后期处理的拆除电子元器件的设备,其特征在于：
该设备包括封闭外壳、自上而下垂直排列依次安装的鼓风口、加热电丝、电路板夹片、刮板装置、元器件回收网和锡焊料回收盒以及有毒有害气体处理装置；
所述的刮板装置包括刮板，刮板固定轴，电机，齿轮，链条和滑块；电机带动齿轮转动，齿轮带动链条，链条与滑块固定相连；滑块中间有圆孔，刮板固定轴插入滑块圆孔通过固定销连接；
所述有毒有害气体处理装置由机箱外部的吸气泵和气体处理槽组成，吸气泵通过管道分别与机箱内部和气体处理槽相连；
所述封闭外壳由金属壳内外表面、保温层组成，
所述电路板夹片由双层弹性金属片组成。
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