CN112620854B - 一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利属于废弃电路板预处理领域，公开了一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置。该焊锡回收装置用于废弃电路板的焊锡回收，包括滚轴加热式焊锡脱除及回收单元，其中，所述滚轴加热式焊锡脱除及回收单元包括叶片、滚轴和焊锡收集池，所述叶片设于所述滚轴上方，所述焊锡收集池设于所述滚轴下方；工作时：所述废弃电路板位于所述叶片和所述滚轴之间；所述叶片旋转从而推动所述废弃电路板沿预定方向前进；所述滚轴用于加热及刮除焊锡，所述焊锡收集池用于收集脱落的焊锡。本发明能够有效缩短废弃电路板预处理的时间，实现对焊锡的同步加热与脱除，提高焊锡脱除效率，且处理过程不会造成元器件损毁，并能利用余热，实现能量的最大化利用。

Description

一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置

技术领域

本发明属于废弃电路板预处理领域，更具体地，涉及一种新型废弃电路板自动拆解与焊锡回收装置。

背景技术

随着信息产业的快速发展，电子产品产量呈爆发式增长，生产所需的原料消耗巨大，同时电子垃圾的产量也与之俱增，对环境造成严重破坏。以废弃电路板为代表的电子垃圾一方面作为废弃物，其合理高效处置已成为全球性问题，另一方面废弃电路板中富含多种贵金属，具有较高的经济回收价值，其回收利用可以达到保护环境和节能减排的双重效益。

在电路板中焊锡的作用是固定元器件，其脱除效果直接影响焊锡产率和元器件回收率。现如今针对焊锡的回收利用方式主要有化学法、微生物法和热处理法。其中，热处理法采用加热方法使焊锡熔融，便于后续分离回收，且热处理法效率高、成本低、操作简便、易于工业化生产。

目前废弃电路板热处理技术发展十分迅速，但现有的焊锡加热方式存在能量利用率低、加热脱除不同步、元器件易受污染损坏等问题，且传统装置受限于电路板型号多样而普适性较差，最终导致焊锡回收效率低，元器件损毁严重。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置，其目的在于，采用叶片推动设计，滚轴接触式加热与旋转摩擦式刮除耦合进行以实现脱除焊锡的目的。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种废弃电路板的焊锡回收装置，用于废弃电路板的焊锡回收，包括滚轴加热式焊锡脱除及回收单元，其中：

所述滚轴加热式焊锡脱除及回收单元包括叶片、滚轴和焊锡收集池，所述叶片设于所述滚轴上方，所述焊锡收集池设于所述滚轴下方；

工作时：所述废弃电路板位于所述叶片和所述滚轴之间；所述叶片旋转从而推动所述废弃电路板沿预定方向前进；所述滚轴用于加热及刮除焊锡，所述焊锡收集池用于收集脱落的焊锡。

进一步地，所述叶片采用耐高温的橡胶材料制成，工作时，所述叶片对所述废弃电路板产生前进推力及朝向所述滚轴的压力，前进推力用于推动所述废弃电路板按预定方向前进，压力用于增大所述废弃电路板与所述滚轴之间的摩擦，以使焊锡更易脱除。

本发明的另一目的在于，采用换热装置，利用余热加热导热油循环，减小能耗。为了实现该目的，进一步地，本发明还包括余热循环单元，所述余热循环单元包括管壳式换热器和导热油循环通道，所述管壳式换热器一端设有导热油入口，用于通入导热油，另一端与余热热源连接，用于加热所述导热油；

所述滚轴采用中空设计，所述管壳式换热器的尾端与所述滚轴的中空构造连接，构成所述导热油循环通道。

进一步地，所述滚轴采用合金制成，工作时与所述焊锡不粘黏；所述滚轴表面刻有花纹，从而增大使所述焊锡脱除的摩擦力；所述滚轴与所述叶片的转向相反，以在保证加热效率的同时有效避免脱除的所述焊锡堆积或所述废弃电路板卡壳现象；优选地，所述滚轴数量为多个且相邻所述滚轴之间的间距小于10mm；进一步优选地，所述滚轴数量不低于40根。

进一步地，所述导热油进入所述滚轴的温度为280℃以上，控制流量使滚轴本体温度不低于250℃。

进一步地，所述管壳式换热器的换热效率为95％以上。

进一步地，所述废气的温度不低于500℃。

进一步地，所述废弃电路板的推进速率为0.02～0.08m/s。

本发明的另一目的在于，采用铲式推除技术分离元器件提高元器件分离效率。为了实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置，包括如前任一项所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，还包括机械式元器件分离单元，其中：

所述机械式元器件分离单元包括脱除平台、夹持臂、铲式推板、元器件收集池和光板收集池；所述脱除平台前端通过传送带连接所述滚轴加热式焊锡脱除及回收单元的末端，用于接收脱除焊锡后的所述废弃电路板；所述夹持臂设置在所述脱除平台沿所述废弃电路板前进方向上的前后两端，用于固定所述废弃电路板；所述铲式推板设置在所述脱除平台一侧，用于刮除所述废弃电路板上的元器件；所述元器件收集池安装在所述脱除平台另一侧下方，用于收集掉落的元器件；所述光板收集池安装在所述脱除平台左下方，用于收集因所述脱除平台旋转而滑落的光板；

进一步地，所述脱除平台右侧边缘设置有微小凸起，用于防止所述铲式推板刮除时所述废弃电路板滑动进而落入所述元器件收集池。

总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明提供的一种新型废弃电路板自动拆解与焊锡回收装置有效缩短了处理时间，相比于传统装置的振动入料，本发明采用叶片传动，废弃电路板进入装置的耗时减少，同时由于滚轴的摩擦转动，使得废弃电路板受热均匀，实现了对焊锡的同步加热与脱除，从而极大地提高了焊锡脱除效率，而且在处理过程中无废液、废气的二次污染，绿色环保；

2.尤其是，本发明采用内中空外花纹设计的滚轴，并将传热效率高的导热油通入该滚轴的内部，从而对废弃电路板进行加热使其受热更加均匀，提高了焊锡脱除效率；

3.同时，本发明通过铲式推板对元器件进行刮除，可有效避免元器件堆积，保证了高效率的完全脱除，且处理过程不会造成元器件损毁；

4.此外，本发明通过设置余热循环单元，能够与各种能够产生余热、废热的系统、设备进行对接，达到节能环保的效果，例如可以将光板热解的中温废气中的热量传递给导热油，并通过控制废气通入速率和温度达到精确控制温度的目的，实现能量的最大化利用。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的一种新型废弃电路板自动拆解与焊锡回收装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的滚轴加热式焊锡脱除及回收单元1的结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的机械式元器件分离单元2的结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的结构，其中：

1-滚轴加热式焊锡脱除及回收单元，2-机械式元器件分离单元，3-余热循环单元，4-导热油入口，5-废气入口，6-废弃电路板；101-叶片，102-滚轴，103-焊锡收集池，104-传送带；201-铲式推板，202-夹持臂，203-脱除平台，204-元器件收集池，205-光板收集池；301-管壳式换热器，302-导热油循环通道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。在本发明的描述中，应当理解，术语“上”“下”“左”“右”等指示性的方位或位置关系仅是为了便于结合对应的图来描述本发明，而不是暗示所指的装置必须具有特定的方位或以特定的方位运动，因此不能理解为对本发明的限制。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明提出一种新型废弃电路板自动拆解与焊锡回收装置，该装置包括滚轴加热式焊锡脱除及回收单元1、机械式元器件分离单元2、余热循环单元3。以图1为基准，本实施例中所述的“上”、“下”，是指图1视角的“上”、“下”；本实施例中所述的“前”，是指图1中所述废弃电路板6前进的方向，在图1中前进方向为向右，“后”则与“前”相对；本实施例中所述的“左”、“右”则是指图1中垂直于纸面的方向，亦即前进方向的两侧。

如图2所示，滚轴加热式焊锡脱除及回收单元1包括叶片101、滚轴102、传送带104和焊锡收集池103。叶片101安装在滚轴102上方，工作时利用电机带动叶片101逆时针旋转，用于推动废弃电路板沿水平方向向前运动并使该电路板与滚轴102紧密贴合，进而提高加热效率。滚轴102位于焊锡收集池103上方，用于加热及刮除焊锡，优选地，本实施例中所有滚轴102均采用链传动方式同步转动。滚轴102前后两侧设置有传送带104，用于输送待处理的废弃电路板。优选地，本实施例中焊锡收集池103的截面为倒三角形，安装在底层，用于收集滴落的焊锡；

如图3所示，机械式元器件分离单元2包括脱除平台203、夹持臂202、铲式推板201、元器件收集池204和光板收集池205，脱除平台203前端连接在传送带104末端，用于接收脱焊锡后的废弃电路板，夹持臂202设置在脱除平台203前后两端，用于固定多种尺寸的废弃电路板(即兼容不同尺寸的电路板)，铲式推板201设置在脱除平台203左侧，用于刮除废弃电路板上的元器件，元器件收集池204安装在脱除平台203右下方，用于收集掉落的元器件，光板收集池205安装在脱除平台203左下方，用于收集因脱除平台203旋转而滑落的光板；

余热循环单元3包括管壳式换热器301和导热油循环通道302，管壳式换热器301一端经导热油入口4通入导热油，另一端通过废气入口5与外部光板热解产生的废气连接，用于加热导热油，管壳式换热器301尾部通过管道与滚轴102连接，构成导热油循环通道302。

进一步，叶片101采用耐高温的橡胶材料，其对废弃电路板有双向作用力，工作时该叶片101的水平推力可以推动废弃电路板运动，竖直压力可以增大废弃电路板与滚轴102之间的摩擦，使焊锡更易脱除。

进一步，滚轴102采用中空设计，内部允许高温导热油通过，该滚轴102采用合金，工作时与焊锡不粘黏，其表面刻有花纹，从而可增大焊锡脱除的摩擦力，并且滚轴102之间间距较小，该滚轴102与叶片101的转向相反，可在保证加热效率的同时有效避免脱除的焊锡堆积或废弃电路板卡壳现象。

进一步，脱除平台203右侧边缘设置有微小凸起，用于防止铲式推板201刮除时废弃电路板滑动进而落入元器件收集池204。

进一步，铲式推板201设置有微小弧度，减小了刮除阻力，工作时可有效避免元器件堆积。

进一步，导热油循环通道302的连接处采用压盖密封的方式，用于减少导热油的泄露。

进一步，废弃电路板的推进速率优选为0.08m/s，滚轴102的数量优选为44根，且间距为10mm，同时导热油进入滚轴102的温度优选为280℃，流量优选为0.2L/s，并且管壳式换热器301的换热效率优选为95％，控制废气的温度为500℃，流量优选为10L/s，从而能够保证废弃电路板受热均匀，且能够充分利用废气的能量，使得焊锡从开始加热至完全熔融状态的能耗最少。

下面对本发明提供的一种新型废弃电路板自动拆解与焊锡回收装置的工作过程作具体说明。

废弃电路板通过传送带104进入滚轴加热式焊锡脱除及回收单元1，在叶片101与滚轴102的共用推动作用下向前运动，同时滚轴102对废弃电路板进行接触摩擦加热，实现焊锡的脱除，焊锡沿着滚轴102表面的花纹脱除，受自身重力的作用而滴落在焊锡收集池103中。完全脱焊锡后的废弃电路板再次通过传送带104进入机械式元器件分离单元2，在脱除平台203上由两侧的夹持臂202固定，通过铲式推板201将废弃电路板表面的元器件推入元器件收集池204，刮除完成后铲式推板201与夹持臂202返回原位置，控制脱除平台203旋转，使废弃电路板滑入光板收集池205。最终收集的光板经过后续的热解工艺会产生大量的中温废气，将其通入管壳式换热器301来加热导热油，导热油通过导热油循环通道进出滚轴102，实现对废弃电路板的均匀加热。

下面根据具体实施例对本发明作进一步说明。

将450℃的废气以10L/s的流量通入管壳式换热器301，稳定后导热油进入滚轴102的温度为300℃，将60mm×80mm的废弃电路板经由传送带104运送至滚轴加热式焊锡脱除及回收单元1，在滚轴102上该废弃电路板的推进速率为0.05m/s，随着滚轴102的加热，焊锡在4s左右达到完全熔融状态，在10s左右焊锡脱除率可达95％。完全脱焊锡后的废弃电路板再次通过传送带104进入机械式元器件分离单元2，由夹持臂202固定和铲式推板201刮除后，元器件分离效率可达100％。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种废弃电路板的焊锡回收装置，用于废弃电路板(6)的焊锡回收，其特征在于，包括滚轴加热式焊锡脱除及回收单元(1)，其中：

所述滚轴加热式焊锡脱除及回收单元(1)包括叶片(101)、滚轴(102)和焊锡收集池(103)，所述叶片(101)设于所述滚轴(102)上方，所述焊锡收集池(103)设于所述滚轴(102)下方；

工作时：所述废弃电路板(6)位于所述叶片(101)和所述滚轴(102)之间；所述叶片(101)旋转从而推动所述废弃电路板(6)沿预定方向前进，具体地，所述叶片(101)对所述废弃电路板(6)产生前进推力及朝向所述滚轴(102)的压力，前进推力用于推动所述废弃电路板(6)按预定方向前进，压力用于增大所述废弃电路板与所述滚轴(102)之间的摩擦，以使焊锡更易脱除；所述滚轴(102)用于加热及刮除焊锡，所述焊锡收集池(103)用于收集脱落的焊锡。

2.如权利要求1所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述叶片(101)采用耐高温的橡胶材料制成。

3.如权利要求1或2所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，还包括余热循环单元(3)，所述余热循环单元(3)包括管壳式换热器(301)和导热油循环通道(302)，所述管壳式换热器(301)一端设有导热油入口(4)，用于通入导热油，另一端与余热热源连接，用于加热所述导热油；

所述滚轴(102)采用中空设计，所述管壳式换热器(301)的尾端与所述滚轴(102)的中空构造连接，构成所述导热油循环通道(302)。

4.如权利要求3所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述滚轴(102)采用合金制成，工作时与所述焊锡不粘黏；所述滚轴(102)表面刻有花纹，从而增大使所述焊锡脱除的摩擦力；所述滚轴(102)与所述叶片(101)的转向相反，以在保证加热效率的同时有效避免脱除的所述焊锡堆积或所述废弃电路板(6)卡壳现象。

5.如权利要求4所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述滚轴(102)数量为多个且相邻所述滚轴(102)之间的间距小于10mm。

6.如权利要求5所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述滚轴(102)数量不低于40根。

7.如权利要求3所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述导热油进入所述滚轴(102)的温度为280℃以上，控制流量使滚轴(102)本体温度不低于250℃。

8.如权利要求3所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述管壳式换热器(301)的换热效率为95％以上。

9.如权利要求3所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述余热热源废气的温度不低于500℃。

10.如权利要求1所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，其特征在于，所述废弃电路板(6)的推进速率为0.02～0.08m/s。

11.一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的一种废弃电路板的焊锡回收装置，还包括机械式元器件分离单元(2)，其中：

所述机械式元器件分离单元(2)包括脱除平台(203)、夹持臂(202)、铲式推板(201)、元器件收集池(204)和光板收集池(205)；所述脱除平台(203)前端通过传送带(104)连接所述滚轴加热式焊锡脱除及回收单元(1)的末端，用于接收脱除焊锡后的所述废弃电路板(6)；所述夹持臂(202)设置在所述脱除平台(203)沿所述废弃电路板(6)前进方向上的前后两端，用于固定所述废弃电路板(6)；所述铲式推板(201)设置在所述脱除平台(203)一侧，用于刮除所述废弃电路板(6)上的元器件；所述元器件收集池(204)安装在所述脱除平台(203)另一侧下方，用于收集掉落的元器件；所述光板收集池(205)安装在所述脱除平台(203)左下方，用于收集因所述脱除平台(203)旋转而滑落的光板。

12.如权利要求11所述的一种废弃电路板的焊锡回收、自动拆解装置，其特征在于，所述脱除平台(203)右侧边缘设置有微小凸起，用于防止所述铲式推板(201)刮除时所述废弃电路板滑动进而落入所述元器件收集池(204)。

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