JP6565125B2 - 電子部品回収装置 - Google Patents

Description

この発明はプリント基板に装着された電子部品の回収装置に関する。

近年、テレビ、コンピューターなどの家電製品や電子機器の技術的発展は急速なもので、短期間のうちに更新しなければならないようになっている。

一方、電子部品内には貴金属や希少金属が随所に用いられ、その枯渇が心配されており、こうした状況の下で更新によって廃棄された電子機器のプリント基板から電子部品を回収する動きが急速に高まってきている。

こうした状況のもと、本発明はプリント基板から電子部品を回収する技術を提案するものである。

特許第２９０８４４０号

上記状況のもとでこの発明は、更新によって廃棄された電子機器内のプリント基板から電子部品を確実に残留物少なく回収する装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために本発明は、プリント基板１０を受枠１１に固定し、そのプリント基板１０の表面に添ってカッターＣを移動させ、プリント基板１０上の電子部品Ｅを削ぎ取る電子部品の回収装置において、
上記受枠（１１）には、プリント基板（１０）の裏面を支持する突起（１２）を沈むことなく、かつ、求心的復元力をもってスライド可能に配置したもので、
上記多数の突起（１２）を沈むことなく、かつ、求心的復元力をもってスライド可能にする構造は、受枠（１１）の底面に、プリント基板（１０）の裏面に接する上部を球面状にした突起（１２）と基部（１２ｂ）を設けた支持ピン（１２ｐ）を配置し、支持ピン（１２ｐ）に貫通孔（１４ｈ）を穿設した弾性板（１４）を挿入したものである。

上記の如く構成するこの発明によれば、電子部品を装着したプリント基板の裏面に存在する半田付けの突起を、求心的復元力をもった球面状突起が沈むことなくスライドして半田付けの突起を回避し、プリント基板の電子部品取り付け面の平面状態を保持しながら強固に支持した状態で（プリント基板の固定方法については詳しく後述する）、プリント基板表面に添ってカッターが移動することにより、確実に残留物が少なく電子部品を削ぎ取り回収することができる。

次に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の要部断面図、図１（ｂ）はプリント基板を固定する部分を拡大した断面図である。

プリント基板１０を固定する受枠１１は、その両側を揺動ベース１３上のガイド１３ａの間をガイドされながらスライドすることができ、両端部の定位置で固定可能に装着されている。

受枠１１は、枠内側に縁１１ａが設けられ、底面１１ｂ上には縦・横方向に多数の上端が球面状（球面状に変えて円錐状にすることもできる）になった支持ピン１２ｐが配置されている。支持ピン１２ｐの下部は基部１２ｂとし、その直径又は長さは基部１２ｂの下面から球面状突起１２の先端までの総高さの少なくとも２倍以上が望ましい。

弾性板１４は、上記底面１１ｂ上に配置された支持ピン１２ｐと同じ間隔で貫通孔１４ｈが設けられ、この孔は支持ピン１２ｐの直径と同一か僅かに小さい内径とし、素材は弾性を有するゴム又はプラスチックなどを採用して支持ピン１２ｐに挿入されている。

従って、プリント基板１０を受枠１１に載せて縁１１ａに嵌め込んで下に押し付けると、プリント基板１０の裏側に存在する半田付けによる突起と球面状突起１２との間で滑りを起こして（突起を回避して）、支持ピン１２ｐの位置を移動させて、半田付けの突起の有無にかかわらずプリント基板１０の平らな下面を支持ピン１２ｐの突起１２が沈むことなく支持することになり、また、電子部品Ｅを削り取られたプリント基板１０を受枠１１から取り外すと、ピン１２ｐはゴム又はプラスチックなどの弾性板１４の復元力（求心力）により元の位置に戻ることになる。

ここで、上記の説明をまとめると、プリント基板１０が受枠１１に固定されるとき、その裏側に存在する半田付けの突起が球面状突起１２を移動させることにより、プリント基板１０の裏面（下面）を平らな状態で強固に支持することになり、表面の電子部品をカッターＣが根こそぎ削り取ることが可能になる。

次に図２、図３および図４を参照しながら説明する。揺動ベース１３はその上面に枠受１１の移動ガイドとなるガイド１３ａを設け、支点軸１５を支点として揺動可能に取り付けられており、エアシリンダ１６が作動すると支点ピン１６ａを介して図面上の右側が上昇、下降する。

ここで揺動ベース１３に装着された受枠１１を左側（図面上）のストッパ１８ａに当る位置に寄せておき、この状態でプリント基板１０を受枠１１に載せ、次いでこの受枠１１を右側のストッパ１８ｂまで移動させ、エアシリンダ１９を作動させると揺動ベース１３と受枠１１に設けた貫通穴を、エアシリンダ１９と一体のノックピン２０が貫通して両者が一体化される（図２の状態）。

この状態でエアシリンダ１６を作動させると揺動ベース１３の右側が上昇し、プリント基板１０の両縁（耳部分）がその上方に設置された基板縁部押え１７に押し当てられ、次いでプリント基板１０の左側先端縁部を押えるエアシリンダ２１が作動して基板先端がカッターＣからの圧力で受枠１１の縁１１ａから浮き上がらないように押し付け固定する（図３の状態）。

このように揺動ベース１３上の受枠１１にプリント基板１０がカッターＣ側を除く三方の周囲を閉じ込め固定されると、図示しないモーターが作動して、その回転力を例えばタイミングベルト２２を介して軸受２３に回転自在にマウントされたナット２４を回転させることによりボールネジ２５に推力を与え、走行レール２６に跨った走行台２７のカッターＣが、同じく走行台２７に設置された基板縁部押え１７でプリント基板１０の両サイドを浮き上がらないように保持しなからプリント基板上面をを滑り前進して、プリント基板１０の表面に装着された電子部品Ｅが削ぎ取られる。

この間にカッターＣが左側プリント基板１０の端部に近づくと、基板先端縁部押えのエアシリンダ２１を引っ込めて押えを開放し、カッターＣとの干渉を避ける。

カッターＣが基板先端部Ｃ’まで前進して電子部品を全て削り取ったら、モーターが逆転してカッターＣが後退を始める。同時にエアシリンダ１６が作動して揺動ベース１３の右側を下降させる。また同時にエアシリンダ１９を作動させてノックピン２０を受枠１１の貫通穴から抜き出して揺動ベース１３と受枠１１の一体化を解放する。

この状態で受枠１１をストッパ１８ｂの位置からストッパ１８ａの位置に戻して、電子部品が削り取られたプリント基板１０を受枠１１から取出し、新しい基板を受枠１１に載せて、再びストッパ１８ｂの位置に受枠１１を移動させて次の仕事を繰り返す。

更に上記の説明を作業効率の面から補足すると、カッターＣが前進して前進端の位置Ｃ’で削り終わり停止した時は、カッターＣと同じ走行台２７に取付けられた基板縁部押え１７が１７’の位置にあり、図面上これより左の位置に揺動ベース１３の支点軸１５を設けているため、エアシリンダ１６が作動して揺動ベース１３の右側が下降すると、電子部品Ｅを削り取られたプリント基板１０の表面は直ちにカッターＣの下面から離れるので、カッターＣが後退するときはプリント基板１０との接触はなく無負荷であり、かつ、その後退移動時間内に受枠１１を図面上左端部のストッパ１８ａの位置に戻してプリント基板の取り換えを行い、再びストッパ１８ｂの位置に押込んで（図２の状態）、次の仕事への準備を終える。つまりカッターＣの後退時間をプリント基板１０の取り換え時間として有効に利用し作業サイクルタイムを短縮することが出来る。

図５はカッターＣの形状例を表すもので、（ａ）は、カッターＣの刃先が逆Ｖ字状にして電子部品に対して切削角度をもたせ切削抵抗を小さくするものであり、（ｂ）では、同じ目的で片傾斜にしたもので、（ｃ）においては電子部品の配置状況次第では直角に配置したものである。

図６（ａ）は、機械全体を傾斜設置したものであり、傾斜台３５の上に上記説明機器のベースとなる本体３４を取り付ける。この場合はカッターＣが前進して削ぎ取られた電子部品が順次傾斜に添って自然落下排出されることとなる。

図６（ｂ）は、受枠１１の内部に配置する支持ピン１２ｐの配置をユニット化した例である。支持ピン１２ｐを図に示すような形にして、底板２８と押え板２９で弾性体１４をスペーサー３０で一定間隔の中にネジ止め（図示しない）で閉じ込めたものであり、図６（ａ）のような傾斜をさせた場合にも支持ピン１２の配置が変形しにくくしたものである。

なお、上記図面上、カッターＣの加圧力を、プリント基板１０を載せた受枠１１、ノックピン２０、揺動ベース１３及び支点軸１５を通じて受け止めるのがストッパ台３１であり、各シリンダの作動時の制御のために走行台２７の走行位置の検出をするのが、センサードッグ３２とセンサーをマウントしたセンサーレール３３である。

上記エアシリンダは、油圧シリンダに変えてもよく、またカッターＣの駆動方法も油圧を使ってもよい。

以上説明したとおり、この発明によればプリント基板の裏面に存在する半田付けの突起の有無に関係なく、プリント基板の表面が強固に水平に維持され、カッターの切削抵抗で基板が押し下げられることなくプリント基板上の電子部品は確実に残り少なく削ぎ取られるから、希少金属などのリサイクル率の向上に寄与するものである。

（ａ）この発明に係る要部断面図 （ｂ）（ａ）図の基板受枠の拡大断面図 同装置全体の正面図（基板受枠の固定前の状態） 同装置全体の正面図（基板受枠を固定し電子部品削ぎ取り直前の状態） 同装置全体の平面図 カッターの形状例図 （ａ）同装置の傾斜取付図 （ｂ）基板支持ピンの配置ユニット例の要部断面図

Ｃ：カッター
Ｃ’：前進端でのカッター位置
Ｅ：電子部品
１０：プリント基板
１１：受枠
１１ａ：受枠の縁
１１ｂ：受枠の底面
１２：突起
１２ｂ：基部
１２ｐ：支持ピン
１３：揺動ベース
１３ａ：ガイド
１４：弾性体
１４ｈ：孔
１５：支点軸
１６：エアシリンダ（揺動ベース上下動用）
１６ａ：支点ピン
１７：基板縁部押え
１７’：前進端での基板淵部押え位置
１８ａ：ストッパ（左側）
１８ｂ：ストッパ（右側）
１９：エアシリンダ（受枠固定用）
２０：ノックピン
２１：エアシリンダ（基板先端縁部固定用）
２２：タイミングベルト
２３：軸受
２４：ナット
２５：ボールネジ
２６：走行レール
２７：走行台
２８：底板
２９：押え板
３０：スペーサー
３１：ストッパ台
３２：センサードッグ
３３：センサーレール
３４：本体
３５：傾斜台

Claims (1)

1. プリント基板（１０）を受枠（１１）に固定し、そのプリント基板（１０）の表面に添ってカッター（Ｃ）を移動させ、プリント基板（１０）上の電子部品（Ｅ）を削ぎ取る電子部品回収装置において、
   前記受枠（１１）に配置され、プリント基板（１０）の裏面を沈むことなく支持する複数の支持ピン（１２ｐ）と、
   前記支持ピン（１２ｐ）に対応した位置に貫通孔（１４ｈ）が穿設された弾性板（１４）と、
   を備え、
   前記各支持ピン（１２ｐ）は、プリント基板（１０）の裏面に接する上部を球面状または円錐状にした突起（１２）を有するとともに、前記各貫通孔（１４ｈ）に挿入されており、前記弾性板（１４）の復元力に抗して前記受枠（１１）の底面に対してスライド可能であることを特徴とする電子部品回収装置。

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