DE29507009U1

DE29507009U1 - Vorrichtung zur Entfrachtung von Leiterplatten

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Publication number: DE29507009U1
Application number: DE29507009U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2005-04-27

Description

Vorrichtung zur Entfrachtung von Leiterplatten

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Entfrachtung von Leiterplatten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Unter dem Begriff Entfrachtung ist hierbei die Entfernung der auf einer Leiterplatte aufgelöteten elektronischen Bauteile zum Zwecke des Recyclings der Leiterplatte und der Bauteile zu verstehen.

Die Entfrachtung von Leiterplatten erfolgt bisher größtenteils von Hand. Hierzu wird die Leiterplatte entweder auf eine Heizplatte aufgelegt, wodurch die Lötverbindungen erweichen und die elektronischen Bautelemenete herausgezogen werden können oder die Kontaktfüßchen der elektronischen Bauelemente werden mit Hilfe eines Seitenschneiders abgezwickt. Beide Methoden sind äußerst mühsam und zeitraubend und erfordern intensiven Personaleinsatz, weshalb sie auch sehr teuer sind.

Es wurden daher bereits Vorrichtungen zur Leiterplattenentfrachtung entwickelt, welche halbautomatisch arbeiten. In einer Variante wird die Leiterplatte von Hand eingespannt, worauf die elektronischen Bauelemente dann mit einem schrägen Messer oder einer schrägen Klinge quasi &ldquor;abgeschabt" werden. Der Antrieb des Messers bzw. der Klinge kann manuell oder elektromotorisch erfolgen. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß zum einen die Einspannung der Leiterplatten noch immer manuell erfolgen muß und zum anderen durch die Keilwirkung des schrägfahrenden Messers die elektronischen Bauelemente aufgebrochen und zerstört werden. Dies ist auch dann von Nachteil, wenn die Bauelemente nicht zur Wiederverwertung vorgesehen sind, da beim Aufbrechen mancher Bauelemente, z.B. Kondensatoren, Batterien, Akkumulatoren und Gleichrichter Giftstoffe wie PCB austreten können.

Es wurden auch Versuche gemacht, die Bauelemente mit Hilfe einer elektrisch betriebenen Trennscheibe von der Leitplatte zu entfernen. Auch bei diesem Verfahren werden die Bauelemente beschädigt und spritzen während des Abtrennvorgangs in Folge der schnellen Rotation der Trennscheibe unkontrolliert tangential davon, was

zum einen das Aufsammeln erschwert und zum anderen eine Verletzungsgefahr bewirkt.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Entfrachtung von Leiterplatten so auszubilden, daß sie weitgehend automatisiert arbeitet und die Bauelemente beim Entfrachtungsvorgang nicht beschädigt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert, welche zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ebene des Rahmens 8 aus Figur 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Figur 2; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X aus Figur 3.

Eine perspektivische Gesamtdarstellung einer Vorrichtung, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt, ist in Figur 1 dargestellt. Auf einem Zuführungstisch 20 befindet sich ein angetriebenes Fließband 21 mit quer zur Fortbewegungsrichtung angeordneten Aufnahmeblöcken 22 für die Leiterplatten 1. Die Aufnahmeblöcke 22 weisen in ihrer Mitte je eine Nut auf, in welche die Leiterplatten 1 einführbar sind. An seinem vorderen Ende weist der Zuführungstisch 20 eine Übergabestation 24 auf, an welcher die Leiterplatten 1 senkrecht zur Bewegungsrichtung 23 in der durch den Pfeil 9 dargestellten Bewegungsrichtung von dem Förderband 21 entfernbar und einem Transportmechanismus 3 übergebbar sind. Der Transportmechanismus 3 ist Teil eines Gestells 25, in dessen Mitte ein rechteckiger Rahmen 8 angeordnet ist. Bezüglich der Transportrichtung 9 des Transportmechanismus 3 ist die Ebene des Rahmens 8 im wesentlichen senkrecht, jedoch gegenüber dieser Senkrechtstellung

leicht geneigt angeordnet. Der Transportmechanismus 3, welcher aus Pneumatikzylindern und Transportbändern besteht, durchläuft den Rahmen 8 in seinem unteren Bereich. Unterhalb des Gestells 25, im Bereich des Rahmens 8 befinden sich (nicht dargestellte) Rutschen und/oder Auffangbehälter für die abgetrennten Bauelemente.

Der den Kern der vorliegenden Erfindung beinhaltende Rahmen 8 ist im einzelnen in den Figuren 2 bis 4 dargestellt. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, weist der Rahmen 8 vier Spannscheiben 12, 13, 14 und 15 auf, welche an entsprechenden Lagerböcken des Rahmens 8 drehbar gelagert sind und jeweils ein Spannscheibenpaar 12, 13 und 14, 15 bilden. Die Spannscheibe 12 des ersten Spannscheibenpaares ist genau oberhalb der Spannscheibe 13 angeordnet, die Spannscheibe 14 des zweiten Spannscheibenpaares genau oberhalb der Spannscheibe 15. Sowohl um das Spannscheibenpaar 12, 13 als auch um das Spannscheibenpaar 14, 15 läuft ein Sägeband 4 bzw. 6, welches als Endlosband ausgebildet ist. Die Spannscheibe 13 weist eine drehfest mit ihr gearbeitete, etwas kleinere Antriebsscheibe 26 auf, welche über einen Keilriemen 27 von der Antriebsscheibe 29 eines gestellfesten Motors 28 angetrieben wird. Hierdurch wird die Spannscheibe 13 in Rotation versetzt, wodurch sich das Sägeband 4 in Pfeilrichtung 16 bewegt. Die obere Spannscheibe 12 wird durch das Sägeband 4 ebenfalls zur Rotation angetrieben. In gleicher Weise wird das zweite Sägeband 6 in Pfeilrichtung 16 in Bewegung versetzt, wobei der Antrieb der entsprechenden Spannscheibe 15 aus Einfachheitsgründen nicht dargestellt ist. Die Spannscheiben 14 und 15 drehen sich jedoch in umgekehrter Richtung, wie die Spannscheiben 12 und 13, wodurch die Sägebänder 4 und 6 in ihrem einander zugewandten Bereich die gleiche Laufrichtung 16 aufweisen.

Zur Spannung der Sägebänder 4 und 6 sind die Spannrollen 12, 13, 14 und 15 an ihren Lagerböcken vertikal verstellbar. Darüberhinaus können diese Spannrollen eine horizontale Verstellbarkeit zur Einstellung des Abstandes der beiden Sägebänder 4 und 6 voneinander aufweisen.

Im Bereich des inneren Trums jedes Sägebandes 4 und 6 befindet sich eine Stützleiste

10 bzw. 11, und zwar die Stützleiste 10 zwischen dem inneren Trum und dem äußeren Trum des Sägebandes 4 und die Stützleiste 11 zwischen dem inneren Trum und dem äußeren Trum, des Sägebandes 6. Die Stützleisten 10 und 11 sind so dicht am jeweils inneren Trum der Sägebänder 4 bzw. 6 angeordnet, daß sie mit diesen in Kontakt stehen bzw. in Kontakt bringbar sind. Hierzu weisen die Stützleisten 10 und 11 horizontale Verstellvorrichtungen auf. Eine genauere Darstellung der Stützleisten 10 und 11 enthält Figur 4 unter Rückbezug auf Figur 3. Die Spitzen der Stützleisten 10 und 11 sind schieblehrenartig geformt und dienen der innenseitigen Aufnahme und Abstützung der beiden Sägebänder 4 und 6.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Nachdem das Förderband 21 des Zuführungstisches 20 mit zu entfrachtenden Leiterplatten 1 bestückt wurde, was auch kontinuierlich während des Betriebs des Förderbandes 21 erfolgen kann, werden die ersten Leiterplatten 1 an der Übergabestation 24 dem Transportmechanismus 3 zugeführt. Dieser führt die Leiterplatten 1 der in dem Rahmen 8 angeordneten Schneidvorrichtung 2 zu. Die Leiterplatten 1 werden zwischen dem inneren Trum des ersten Sägebandes 4 und dem inneren Trum des zweiten Sägebandes 6 hindurchgeführt. Vorher wurde der Abstand der beiden Sägebänder 4 und 6 durch Horizontalverstellung der zugeordneten Spannrollen 12, 13, 14 und 15 und/oder durch Horizontalverstellung der Stützleisten 10 und 11 so justiert, daß er nur geringfügig größer ist als die Dicke der zu entfrachtenden Leiterplatten. Die Sägebänder 4 und 6 laufen also unmittelbar neben den Oberflächen 5 bzw. 7 der zu entfrachtenden Leiterplatte 1 ab und somit zwischen den Leiterplattenoberfiächen 5 und 7 und den auf den Oberflächen aufgelöteten elektronischen Bauelementen. Hierdurch werden die Kontaktfüßchen der elektronischen Bauelemente scharf abgesägt und die Bauelemente fallen ab und können über Rutschen in die hierfür vorgesehenen Auffangbehälter gleiten. Die entfrachteten Leiterplatten 1 verlassen die Schneidvorrichtung 2 an ihrem anderen Ende und können ebenfalls dem Recycling zugeführt werden.

Die Vorrichtung funktioniert sowohl bei einseitig als auch bei zweiseitig bestückten Leiterplatten 1. Bei einseitig bestückten Leiterplatten 1 weist sie den Vorteil auf, daß das Sägeband auf der nicht bestückten Oberfläche die hindurchtretenden Lötstellen und Kontakfüßchen abtrennt. Bei zweiseitig bestückten Leiterplatten 1 werden die auf beiden Seiten befindlichen Bauelemente gleichzeitig abgesägt.

Verglichen mit bekannten Vorrichtungen zur Leiterplattenentfrachtung arbeitet die vorliegende Vorrichtung weitgehend automatisch und beschädigt aufgrund der sehr dünnen Sägebänder weder die Leiterplatte noch die elektronischen Bauelemente. Aufgrund der parallel laufenden Sägebänder 4 und 6 (jeweils deren inneres Trum) in Pfeilrichtung 16 werden die Bauelemente in ihrer Tendenz, nach unten herabzufallen, unterstützt, und es wird ein unkontrolliertes Verspritzen der Bauelemente im Raum, wie es bei den bekannten Trennscheibenvorrichtungen vorkommt, vermieden.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei der nur eine Seite der Leiterplatten zu entfrachten ist, kann auf das zweite Sägeband verzichtet werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Sägebänder anstatt endlos zu rotieren, oszillieren, wobei dann jeweils eine Spannscheibe durch einen Vibrator angetrieben wird.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Entfrachtung von Leiterplatten (1) von Bauelementen, mit einer angetriebenen Schneidvorrichtung (2) und einem Transportmechanismus (3) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Leiterplatte (1) und Schneidvorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (2) mindestens ein erstes Sägeband (4) aufweist, welches zwischen einer Oberfläche (5) der Leiterplatte (1) und den Bauelementen verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (2) ein zweites Sägeband (6) aufweist, welches gegenüber der anderen Oberfläche (7) der Leiterplatte (1), ggf. zwischen der anderen Oberfläche (7) und dort angeordneten Bauelementen, verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportmechanismus (3) eine Vorrichtung zur sukzessiven Aufnahme einzelner Leiterplatten (1) und deren Durchführung durch die ortsfeste Schneidvorrichtung (2) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (2) in einem Rahmen (8) integriert ist, der im wesentlichen senkrecht zur Relativbewegungsrichtung (9) zwischen Leiterplatten (1) und Schneidvorrichtung (2) orientiert ist.

5. Vorrichtimg nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (8) geringfügig geneigt zur genannten Senkrechtstellung orientiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Leiterplatte (1) abgewandten Seite (5, 7) des oder jeden Sägebandes (4, 6) eine Stützleiste (10, 11) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Sägeband (4, 6) von einem Vibrator angetrieben ist und schnell oszilliert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Sägeband (4, 6) als um zwei Spannscheiben (12, 13; 14,15) umlaufendes Endlosband ausgebildet ist und jede Spannscheibe (12, 13; 14, 15) an einem verstellbaren Lagerbock gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Sägebänder (4, 6) zueinander verstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Abstands durch eine Verschiebung der Spannscheiben (12, 13; 14, 15) und/oder durch eine Verstellung der Stützleisten (10, 11), jeweils senkrecht zur Laufrichtung (9) der Leiterplatten (1) erfolgen kann.

11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schneidvorrichtung (2) Rutschen und/oder Auffangbehälter für die abgetrennten Bauelemente vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Sägebänder (4, 6) im Bereich der Leiterplatte (1) die gleiche Laufrichtung (16) aufweisen.