KR102001065B1 - 인쇄회로기판의 부품분리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄회로기판에 부착된 부품을 분리하는 장치에 관한 것으로, 수평하게 배치되는 원통형 형상의 회전원통과 상기 회전원통을 회전시키는 구동장치를 포함하는 부품분리부와, 원통형 형상으로 이루어져 상기 부품분리부를 외부에서 감싸며 지지하되 상부에는 투입구가 형성되고 하부에는 배출구가 형성된 케이스부와, 상기 회전원통 내부에 배치되고 상기 인쇄회로기판에 열을 가할 수 있는 가열부 및 상기 회전원통의 회전속도와 상기 가열부의 열기를 제어할 수 있는 제어부;를 포함하여, 상기 인쇄회로기판은 상기 투입구를 통해 상기 회전원통 내부에 다수개가 투입된 후 상기 가열부에 의해 열이 가해지고 동시에 회전원통의 회전에 의해 서로 마찰 교반되어서 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치가 제공된다.
Description
본 발명은 인쇄회로기판의 부품분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 인쇄회로기판을 원통형 형상의 회전원통에 동시에 투입하여 상기 인쇄회로기판이 서로 충돌하도록 함으로써 인쇄회로기판의 표면에서 부품을 분리할 수 있는 인쇄회로기판의 부품분리장치에 관한 것이다.
오늘날 대부분의 전기전자제품에는 인쇄회로기판이 내장되어 사용되고 있다. 이러한 인쇄회로기판은 부품이 실장되지 않거나 제거된 기판을 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board, 이하, PCB로 통칭)이라 부르고, 부품이 실장된 기판을 실장인쇄회로기판(PCBA: Printed Circuit Board Assembly, 이하, PCBA로 통칭)이라 부르기도 하는데, 이하에서 인쇄회로기판이라 하면 PCB와 PCBA를 함께 지칭하는 것으로 하고, PCB와 PCBA라 따로 지칭하면 위의 설명에 따라 구분된 각각의 인쇄회로기판을 말하는 것으로 한다.
최근 전기전자제품 수요 및 사용량 급증에 의해 전기전자제품의 사용 후 전기전자폐기물 발생량도 함께 급증하고 있고 이에 따른 환경문제 및 세계적인 금속자원 고갈문제가 심각하게 대두되고 있다.
이에 따라 선진국을 필두로 국내에서도 금속자원 리싸이클링 기술개발을 하여 상업적으로 금속을 회수하고 있는데, 전기전자 폐기물에 함유되어 있는 유가금속의 회수 및 유해원소의 적정처리를 함으로써 환경문제 및 자원문제를 동시에 해결할 수 있다. 특히, 전기전자제품에 필수적으로 내장되는 인쇄회로기판에는 금, 은, 팔라듐 및 구리 등의 고가 금속이 함유되어 있어서 상기 금속들이 리싸이클링의 주요 대상원료로 주목 받고 있다.
PCBA는 구리가 배선된 기판(PCB)과 상기 기판 표면에 장착되는 여러가지 부품들로 이루어져 있다. 이러한 PCBA의 전체적인 조성은 금속 약 40%, 플라스틱 약 30%, 실리카 약 30%가 된다. 이 중에서 PCBA에 함유된 금속은 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 철(Fe), 아연(Zn) 등이 사용되되며, 플라스틱은 일반적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터(Polyester) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate)가 사용되고 있다.
PCBA로부터 금속을 회수하기 위한 상용화기술은 대부분 비철제련소의 고온 용융로에 PCBA를 정광과 함께 투입한 후 용융하여 기존 비철제련공정에 의해 회수하는 기술이다. 이러한 기존 상용화기술의 공정에 의하면 금, 은, 동, 팔라듐, 백금은 회수할 수 있으나 주석, 니켈, 탄탈륨 등의 희유금속은 회수할 수 없고, 금, 은, 팔라듐의 경우 회수율이 낮은 단점이 있다.
또한, PCBA에 함유된 귀금속을 회수하기 위해서는 습식처리 보다는 건식처리가 효율적이어서 상용적으로는 습식처리기술이 사용되지 않고 있다. 그러나 만약 PCBA에 실장된 부품을 분리할 수 있게 된다면 분리된 부품으로부터 습식처리에 의해 귀금속을 상용적으로 회수할 수 있다. 따라서 부품에서 귀금속을 습식처리 방식으로 추출하기 위해서는 부품의 분리가 필수적이기 때문에 PCBA로부터 부품을 분리할 수 있는 기술 및 장치 개발이 필요하다.
이러한 폐PCBA위에 부착된 전자부품을 제거 및 분리하는 종래기술은 자외선과 진동기를 이용한 방법, 적외선과 충격을 이용한 방법, 가열 및 전단력를 이용하는 방법, 금속제 박리롤러를 이용하는 방법, 연마장치를 이용하는 방법, 열풍 및 원심력을 이용하는 방법 등이 있다.
도 1은 연마장치를 이용한 종래의 PCBA 부품 박리 장치를 예시한 도면으로서, 상기 연마장치 이용한 PCBA 부품 박리 장치는 인쇄회로기판을 연속적으로 이송하기위한 수단으로 인쇄회로기판이 롤러 위를 지나가도록 설계되었고, 롤러를 따라 이동하는 기판을 고정하기 위해 9개의 실린더를 이용해 다양한 크기의 인쇄회로기판을 고정할 수 있도록 하였다. 상기 롤러 위에 고정되어 이동하는 인쇄회로기판은 연마장치에 의하여 기판 표면이 연마되며 이로 인하여 기판 위에 실장된 전자ㅇ전기부품이 박리되어 회수된다. 연마과정 중에는 많은 분진이 발생하기 때문에 연마장치에 결합되어있는 분진 회수부에서 연마 중 발생하는 분진을 흡입공을 통해 회수하여 필터부로 회수하는 공정으로 이루어져있다.
위와 같이 연마장치를 이용하는 종래의 기술은 연마작용에 의해 많은 양의 분진이 발생하고 작은 부품의 경우 기판과 함께 연마되어 회수가 어렵고, 양면의 PCBA는 처리가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, PCBA로부터 부품의 회수가 낱장으로 이루어져 연속적이지 못 하다는 문제가 있으며, 또 PCBA 종류와 크기에 구애 받을 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 전기ㅇ전자제품에 사용되는 모든 종류의 인쇄회로기판에서 전자부품의 분리가 가능한 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 부품분리부 상부에 위치한 투입구에 다수개의 인쇄회로기판을 투입하고 외부커버를 닫은 후 회전원통을 회전시켜 상기 다수개의 인쇄회로기판이 서로 교반 마찰이 되도록 하되, 인쇄회로기판의 솔더를 용융시키기 위해 솔드 용융점 이상으로 회전원통 내부를 가열하여 PCB와 부품을 분리시킬 수 있는 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판의 부품분리장치는, 수평하게 배치되는 원통형 형상의 회전원통과 상기 회전원통을 회전시키는 구동장치를 포함하는 부품분리부와, 원통형 형상으로 이루어져 상기 부품분리부를 외부에서 감싸며 지지하되 상부에는 투입구가 형성되고 하부에는 배출구가 형성된 케이스부와, 상기 회전원통 내부에 배치되고 상기 인쇄회로기판에 열을 가할 수 있는 가열부 및 상기 회전원통의 회전속도와 상기 가열부의 열기를 제어할 수 있는 제어부를 포함하여, 상기 인쇄회로기판은 상기 투입구를 통해 상기 회전원통 내부에 다수개가 투입된 후 상기 가열부에 의해 열이 가해지고 동시에 회전원통의 회전에 의해 서로 마찰 교반되어서 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 분리되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 부품분리부의 회전원통은 측면에 상기 인쇄회로기판이 투입되거나 배출될 수 있는 개구부가 형성되고 상기 개구부에는 상기 개구부를 개폐할 수 있는 스크린이 부착되되, 상기 스크린은 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 통과할 수 있도록 일정 크기의 구멍이 형성된 메쉬 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 가열부는 열을 생성하는 가열장치와 상기 가열장치에서 생성되는 열기를 상기 회전원통으로 전달하는 열이송부재를 포함하되, 상기 열이송부재는 열기가 유동할 수 있는 관으로 이루어지거나 열기를 분사하는 팬으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 열이송부재의 관 또는 팬이 상기 회전원통에 장착되는 장착위치 또는 개수는 변경이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는 상기 회전원통의 속도와 내부 온도에 의해 상기 회전원통의 작동시간을 제어하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서는, 수평하게 배치된 회전원통에 다수개의 인쇄회로기판을 투입하고 가열부에 의해 열을 가하고 있기 때문에 인쇄회로기판이 서로 교반에 의해 마찰 및 충돌이 일어나기 때문에 인쇄회로기판에서 부품을 분리하는데 최소한의 물리적인 힘이 사용되도록 하는 효과와 분진과 같은 이물질의 발생이 적어서 분진 등으로 부품이 손실되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 휴대전화 내의 소형 PCBA 뿐만 아니라 노트북 등의 전자제품에 포함된 크기가 큰 PCBA에 대해서도 부품분리 공정이 가능하여 PCBA의 크기나 종류에 제약을 받지 않는 효과와 종래의 기술과 달리 양면의 PCBA도 처리가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 PCBA로부터 PCBA에 부착된 부품을 효과적으로 분리하는 것이 가능하기 때문에 분리된 부품의 상용화가 가능하며 분리된 부품과 PCB로부터 습식처리를 통한 금, 은, 팔라듐, 구리 등의 회수함에 있어서 회수율이 높아지는 효과가 있다.
도 1은 종래의 인쇄회로기판의 부품분리장치를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 예시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도2에 도시된 부품분리부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 예시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도2에 도시된 부품분리부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 예시한 사시도로서, 본 발명의 인쇄회로기판의 부품분리장치는, 수평하게 배치되는 원통형 형상의 회전원통(210)과 상기 회전원통(210)을 회전시키는 구동장치(220)를 포함하는 부품분리부(200)와, 원통형 형상으로 이루어져 상기 부품분리부(200)를 외부에서 감싸며 지지하되 상부에는 투입구(112)가 형성되고 하부에는 배출구(113)가 형성된 케이스부(100)와, 상기 회전원통(210) 내부에 배치되고 상기 인쇄회로기판에 열을 가할 수 있는 가열부(300) 및 상기 회전원통(210)의 회전속도와 상기 가열부(300)의 열기를 제어할 수 있는 제어부(400)를 포함할 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에서 상기 인쇄회로기판은 상기 투입구(112)를 통해 상기 회전원통(210) 내부에 다수개가 투입된 후 상기 가열부(300)에 의해 열이 가해지고 동시에 회전원통(210)의 회전에 의해 서로 마찰 교반되어서 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 분리되도록 할 수 있다.
케이스부(100)는 원통형 형상으로 이루어지는 외부하우징(110)과, 외부하우징(110) 하부에 다수개가 결합되는 일정 길이의 지지대(120)를 포함하여 외부하우징(110)이 상기 부품분리부(200)의 회전원통(210)을 외부에서 감싸고 외부하우징(110)에 결합된 상기 지지대(120)가 상기 부품분리부(200)를 바닥에서 지지할 수 있도록 한다.
케이스부(100)의 외부하우징(110)은 원통형 형상의 외부원통(114)과, 상기 외부원통(114)의 측면, 즉, 전체적인 인쇄회로기판의 부품분리장치의 상부에 해당하는 부위에는 인쇄회로기판이 투입될 수 있도록 하는 개구부인 투입구(112)가 형성된다. 그리고 다시 하부에는 인쇄회로기판에서 분리된 부품이 배출되도록 하는 배출구(113)가 형성된다.
또한, 외부하우징(110)의 투입구(112)에는 투입구(112)를 개폐할 수 있도록 외부커버(111)를 장착하여서 인쇄회로기판의 부품분리장치가 작동할 때는 투입구(112)를 밀폐할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 외부원통(114)의 배출구(113) 아래, 즉, 케이스부(100)의 지지대(120) 사이에는 부품분리부(200)에서 분리된 부품이 담기도록 하는 부품보관함(130)을 더 포함할 수 있다.
부품보관함(130)은 상부가 개방된 함체 형상은 보관함몸체(131)와 일측이 상기 보관함몸체(131)의 상단부와 연결되고 타측이 상기 배출구(113)와 근접하게 위치하는 경사판(132)을 포함하는데, 상기 경사판(132)은 일정 각도만큼 경사지게 고정되도록 함으로써 배출구(113)에서 나오는 부품들이 자연스럽게 상기 경사판(132)을 타고 내려가 보관함몸체(131)에 모이도록 하는 것이 바람직하다.
부품분리부(200)는 회전 가능하도록 수평하게 배치되는 원통형 형상의 회전원통(210)과 상기 회전원통(210)을 회전시키는 구동장치(220)를 포함할 수 있는데, 부품분리부(200)의 회전원통(210)은 케이스부(100)의 외부원통(114) 내부에 위치함으로써 본 발명의 인쇄회로기판의 부품분리장치를 전체적으로 보면 원통이 이중으로 배치된 것과 같은 구조를 지니게 된다.
부품분리부(200)의 회전원통(210)은 측면에 상기 인쇄회로기판이 투입되거나 배출될 수 있는 개구부가 형성되고 상기 개구부에는 상기 개구부를 개폐할 수 있는 스크린(211)이 부착되도록 하는 것이 바람직하다.
회전원통(210)의 스크린(211)은 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 통과할 수 있도록 일정 크기의 구멍이 형성된 메쉬 재질로 이루어지도록 할 수 있다.
구동장치(220)는 케이스부(100)의 외부하우징(110)을 관통하여 외부하우징(110) 내부에 위치한 회전원통(210)의 중심축 부분에 연결되어서 회전원통(210)을 회전시키는 구동력을 생성하게 되는데, 구동장치(220)로는 일반적인 모터가 외부하우징(110)과 결합되어서 사용될 수도 있고 외부에 모터가 위치하고 회전원통(210)의 중심축에 구동체인 등을 연결하는 구성을 취할 수도 있다.
또한, 회전원통(210)의 중심축 부분은 고정되도록 하고 구동장치(220)는 외부의 회전원통(210) 몸체만을 회전하도록 결합되도록 함으로써 중심축 부분을 관통하는 열이송부재(320) 등이 안정되게 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
가열부(300)는 상기 회전원통(210) 내부에 배치되고 상기 인쇄회로기판에 열을 가할 수 있는 장치로서 가열장치(310)와 열이송부재(320)를 포함할 수 있다.
가열부(300)의 가열장치(310)는 다양한 열원에 의해 열을 생성하는 장치로서 케이부(100)와 일체로서 장착되거나 외부에 독립적으로 장착될 수 있도록 하는데, 본 발명의 일실시예에서는 전기 가열장치이거나 화석연료를 사용하는 보일러 등이 사용되는 것을 가정하였지만, 본 발명의 가열장치(310)가 이에 한정되는 것은 아니다.
가열부(300)의 열이송부재(320)는 상기 가열장치(310)에서 생성되는 열기를 상기 회전원통(210)으로 전달할 수 있도록 하는 부재로서 열기가 유동할 수 있는 관으로 이루어지거나 열기를 분사하는 팬으로 이루어질 수 있고, 이때, 열이송부재(320)의 관 또는 팬이 상기 회전원통(210)에 장착되는 장착위치 또는 개수는 변경이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 본 발명의 일실시예에서는 열이송부재(320)가 관의 형상을 가질 때 회전원통(210)의 중심축을 따라 2개의 관이 배치된 것을 예시하였는데, 이는 가열장치(310)에서 생성된 열기가 2개의 관 중 하나의 관을 타고 회전원통(210) 내부를 지나가며 열기를 방사한 후 또 다른 하나의 관을 타고 가열장치(310)로 유입되어 다시 가열되는 방식으로 작동하게 된다. 여기서, 열기를 전달하는 매체는 공기가 될 수도 있고 보일러에서와 같이 물이 사용될 수 있는데, 본 발명에서 열기 전달 매체가 공기나 물에 한정되는 것이 아님은 당연하다 할 것이다.
그리고 열이송부재(320)가 팬으로 구성 될 때에는 팬을 회전원통(210) 양단의 중심축이 위치한 부분에 설치하여 회전원통(210)으로 열풍을 불어 넣을 수 있도록 구성하는 방식을 사용할 수 있다(도면 미도시).
또한, 상술한 바와 같이 위와 같은 관 또는 팬의 열이송부재(320)가 회전원통(210)의 회전에 구애받지 않고 안정적으로 결합되어 회전원통(210) 내부에 열기를 전달하기 위해서는 열이송부재(320)가 관통되어 결합되는 부위인 회전원통(210)의 중심축 부분은 고정되도록 하고 중심축 외측의 회전원통(210) 몸체만이 회전되도록 구성하는 것이 바람직하다.
제어부(400)는 부품분리부(200)의 구동장치(220)와 연결되어서 상기 회전원통(210)의 회전속도를 제어하거나 가열부(300)의 가열장치(310)와 연결되어서 상기 가열부(300)의 열기를 제어할 수 있도록 한다.
제어부(400)는 구동장치(220)와 가열장치(310)를 제어할 수 있도록 MCU로 구성될 수 있고 외부에서 작업자가 용이하게 조작할 수 있도록 케이스부(100)에 장착되도록 할 수 있지만, 이외에도 케이스부(100)와 독립된 별개의 제어장치를 사용할 수도 있음은 당연하다.
제어부(400)는 상기 회전원통(210)의 속도와 내부 온도에 의해 상기 회전원통(210)의 작동시간을 제어하도록 할 수 있는데, 이것은 회전원통(210) 내부에 투입된 인쇄회로기판에서 부품이 분리되는 비율이 회전원통(210) 내부의 온도가 올라 갈수록, 그리고 회전원통(210)의 회전속도가 증가할수록 커지게 되므로 제어부(400) 내의 MCU 등이 회전원통(210)의 속도와 내부 온도와의 상관관계를 연산하여 인쇄회로기판의 부품분리장치의 적합한 작동시간을 도출할 수 있도록 한다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다.
이하에서는 위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예인 인쇄회로기판의 부품분리장치의 작동에 대해서 살펴보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄회로기판의 부품분리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도2에 도시된 부품분리부를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 본 발명의 인쇄회로기판의 부품분리장치의 작동 과정은 다음과 같다.
먼저, 외부하우징(110)의 외부커버(111)를 열어 투입구(112)를 개방하고 내부의 회전원통(210)의 스크린(211)을 상기 투입구(112) 위치에 오도록 조절한 후 스크린(211)을 열어 회전원통(210)의 내부로 부품이 부착된 인쇄회로기판(PCBA) 다수개를 투입한다.
도 3에는 인쇄회로기판이 투입되는 방향과 분리된 부품이 배출되는 방향을 굵은 화살표로 표시하였으며 열이송부재(320)에 의해 회전원통(210) 내부에서 열이 발생되는 것을 가는 화살표로 표시하였다.
작업자는 제어부(400)를 조작하여 수평으로 위치한 회전원통(210)을 회전시키면서 상기 회전원통(210) 안의 온도를 인쇄회로기판의 부품을 고정한 솔드가 용융되도록 솔드 용융점 이상으로 가열한다.
부품이 장착된 인쇄회로기판(PCBA)은 수평 회전하는 회전원통(210) 안에서 가열부(300)의 열이송부재(320)에서 발생되는 열에 의해 인쇄회로기판의 솔더가 용융됨과 동시에 다수개의 인쇄회로기판끼리 교반 및 충돌하고 내부원통과도 충돌하여 그 힘에 의하여 인쇄회로기판에 부착된 부품의 분리가 이루어진다.
도 4에는 회전원통(210)이 회전하는 것을 화살표로 표시하였고, 회전원통(210) 내부에 인쇄회로기판을 기호 P로 표시하였으며 스크린(211)의 구멍을 통과하는 배출되는 부품을 함께 도시하였다.
위와 같이 인쇄회로기판에서 분리된 부품은 회전원통(210)의 스크린(211)이 하부로 위치할 때마다 중력에 의하여 자연스럽게 스크린(211)의 구멍을 통하여 하부로 부품이 배출되어 회전원통(210) 아래에 배치된 부품보관함(130)에 모이게 된다.
이상과 같은 과정을 거치게 되면 부피가 큰 인쇄회로기판은 회전원통(210) 안에 남게 되고 인쇄회로기판에서 분리된 부품은 상대적으로 부피가 작으므로 스크린(211)을 통과해 회수되게 된다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 부품이 실장되어 있는 인쇄회로기판을 PCB와 부품을 분리하는 방법에 사용되는 장치로서, 본 부품분리 장치에서 처리될 수 있는 인쇄회로기판은 다양한 크기의 인쇄회로기판 모두 사용가능함을 알 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제어부(400)는 회전원통(210)의 회전속도와 내부 온도의 상관관계를 고려하여 인쇄회로기판의 부품분리장치의 작동시간을 연산할 수 있는데, 회전원통(210)의 회전수와 내부 온도와 의 관계를 아래의 표 1에 나타내었다.
즉, 아래의 표 1은 PCBA로부터 부품분리율을 나타낸 것으로, 상기 부품분리율은 아래의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
| 회전수 온도 (rpm) |
150℃ | 170℃ | 200℃ | 230℃ |
| 30 | 73 | 80 | 86 | 88 |
| 60 | 75 | 83 | 88 | 91 |
| 90 | 78 | 87 | 91 | 92 |
(단위 : %)
[수학식 1]
부품 분리율(%) = B/A*100
A : 부품분리 전 PCBA에 실장된 부품 무게(g)
B : 부품분리 후 부품 무게(g)
표 1을 살펴보면 온도가 올라갈수록 부품분리율이 증가하고 내부원통의 회전수가 증가할수록 부품분리율이 증가됨을 알 수 있는데, 부품분리율은 회전원통(210)의 회전속도보다는 회전원통(210) 내부 온도의 영향이 큼을 알 수 있다.
따라서, 제어부(400)는 회전원통(210)의 회전속도와 내부온도를 최대한으로 하여 인쇄회로기판의 부품분리장치의 작동 시간을 짧게 할 수도 있고 회전원통(210)의 회전속도와 내부온도를 최소한으로 하여 인쇄회로기판의 부품분리장치의 작동 시간을 길게 할 수도 있다. 이는 작업자가 실제 작업현장의 조건에 따라 조절할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 수평하게 배치된 회전원통에 다수개의 인쇄회로기판을 투입하고 가열부에 의해 열을 가하고 있기 때문에 인쇄회로기판이 서로 교반에 의해 마찰 및 충돌이 일어나기 때문에 인쇄회로기판에서 부품을 분리하는데 최소한의 물리적인 힘이 사용되도록 하는 효과와 분진과 같은 이물질의 발생이 적어서 분진 등으로 부품이 손실되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 휴대전화 내의 소형 PCBA 뿐만 아니라 노트북 등의 전자제품에 포함된 크기가 큰 PCBA에 대해서도 부품분리 공정이 가능하여 PCBA의 크기나 종류에 제약을 받지 않는 효과와 종래의 기술과 달리 양면의 PCBA도 처리가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 PCBA로부터 PCBA에 부착된 부품을 효과적으로 분리하는 것이 가능하기 때문에 분리된 부품의 상용화가 가능하며 분리된 부품과 PCB로부터 습식처리를 통한 금, 은, 팔라듐, 구리 등의 회수함에 있어서 회수율이 높아지는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 케이스부 110: 외부하우징
111: 외부커버 112: 투입구
113: 배출구 114: 외부원통
120: 지지대 130: 부품보관함
131: 보관함몸체 132: 경사판
200: 부품분리부 210: 회전원통
211: 스크린 220: 구동장치
300: 가열부 310: 가열장치
320: 열이송부재 400: 제어부
111: 외부커버 112: 투입구
113: 배출구 114: 외부원통
120: 지지대 130: 부품보관함
131: 보관함몸체 132: 경사판
200: 부품분리부 210: 회전원통
211: 스크린 220: 구동장치
300: 가열부 310: 가열장치
320: 열이송부재 400: 제어부
Claims (5)
- 인쇄회로기판에 부착된 부품을 분리하는 장치에 있어서,
수평하게 배치되는 원통형 형상의 회전원통과 상기 회전원통을 회전시키는 구동장치를 포함하는 부품분리부;
원통형 형상으로 이루어져 상기 부품분리부를 외부에서 감싸며 지지하는 외부원통과 상기 외부원통 상부에 형성된 투입구와 상기 외부원통 하부에 형성된 배출구를 갖는 외부하우징과, 상기 외부하우징 하부에 다수개가 결합되는 지지대를 포함하는 케이스부;
상기 회전원통 내부에 배치되고 상기 인쇄회로기판에 열을 가할 수 있는 가열부; 및
상기 회전원통의 회전속도와 상기 가열부의 열기를 제어할 수 있는 제어부;를 포함하되,
상기 케이스부는
상기 외부원통의 배출구 아래인 상기 지지대 사이에 배치되며, 상부가 개방된 함체 형상인 보관함몸체와, 일측이 상기 보관함몸체의 상단부와 연결되고 타측이 상기 배출구와 근접하게 위치하는 경사판을 포함하는 부품보관함을 더 포함하며,
상기 투입구에는 상기 투입구를 밀폐시키도록 개폐 가능한 외부커버가 장착되며,
상기 인쇄회로기판은
상기 투입구를 통해 상기 회전원통 내부에 다수개가 투입된 후 상기 가열부에 의해 열이 가해지고 동시에 회전원통의 회전에 의해 서로 마찰 교반되어서 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 분리되고, 상기 부품보관함을 통하여 배출 및 회수가 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 부품분리부의 회전원통은 측면에 상기 인쇄회로기판이 투입되거나 배출될 수 있는 개구부가 형성되고 상기 개구부에는 상기 개구부를 개폐할 수 있는 스크린이 부착되되, 상기 스크린은 상기 인쇄회로기판에 부착된 부품이 통과할 수 있도록 일정 크기의 구멍이 형성된 메쉬 재질인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 가열부는 열을 생성하는 가열장치와 상기 가열장치에서 생성되는 열기를 상기 회전원통으로 전달하는 열이송부재를 포함하되, 상기 열이송부재는 열기가 유동할 수 있는 관으로 이루어지거나 열기를 분사하는 팬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 열이송부재의 관 또는 팬이 상기 회전원통에 장착되는 장착위치 또는 개수는 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 상기 회전원통의 속도와 내부 온도에 의해 상기 회전원통의 작동시간을 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 부품분리장치.
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