KR20230115468A - 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치 - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 금속 부재를 회수하는 장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치는 상기 인쇄회로기판에 포함된 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 파쇄부 및 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리된 금속 부재를 선별하는 선별부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 파쇄부는 상기 인쇄회로기판이 거치된 플레이트를 양 방향으로 왕복이동시키는 롤러부, 상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 복수의 회전부재 및 상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 인쇄회로기판의 표면을 쓸어내는 복수의 브러시(brush)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 회전부재 중 하나는 상기 복수의 브러시 중 하나와 마주하도록 배치되고, 상기 복수의 회전부재 중 다른 하나는 상기 복수의 브러시 중 다른 하나와 마주하도록 배치될 수 있다. 상기 선별부는 일 방향으로 회전하는 실린더, 상기 실린더의 외측에서 내측 방향으로 고열의 바람을 공급하는 제1 송풍부 및 상기 실린더의 외측에서 상기 선별부의 내측의 일 방향으로 공기의 대류가 형성될 수 있도록 바람을 공급하는 제2 송풍부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실린더는 복수의 홀 및 내측으로 돌출된 복수의 돌출부가 형성될 수 있다.

Description

인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치{DEVICE FOR RECOVERING A METAL MEMBERS OF PRINTED CIRCUIT BOARDS}
본 발명은 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 금속 부재를 인쇄회로기판으로부터 효율적으로 분리 가능한 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치에 대한 것이다.
일반적으로 전자제품에는 전자회로의 신호처리를 위한 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 내지 실장인쇄회로기판(Printed Circuit Board Assembly, PCBA, 이하, '인쇄회로기판'이라 함)이 필수적으로 사용되고 있다.
최근 들어, 전자제품의 대량생산 및 대량소비로 인하여 이에 따라 대량의 전자폐기물이 발생하고 있다. 특히, 폐PC, 폐휴대폰, 폐프린터, 폐복사기 등과 같은 소형 폐전자제품의 발생량이 해마다 급증하고 있다.
이와 같은 소형 폐전자제품에 포함되어 있는 인쇄회로기판에는 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 귀금속뿐만 아니라 구리, 철, 알루미늄 과 같은 각종 유용금속들이 포함되어 있다. 금속원료의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라로서는 이 폐기물이 귀중한 자원으로 사용될 수 있다. 하지만, 일부 귀금속과 함량이 높은 성분을 제외하고는 대부분의 금속이 회수되지 않고 있다.
폐자원 활용 선진국에서는 폐전자제품에 포함되어 있는 인쇄회로기판을 제품으로부터 분리만 하고, 별다른 처리 없이 고온에서 용융하여 귀금속을 비롯한 유용금속을 회수하는 상용 플랜트를 가동하기도 한다. 또한 이들은, 최근 기계적 전처리기술과 습식회수기술을 조합한 친환경 재활용 기술의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 현재 세계적으로 인정받고 있는 재활용 기술은 거의 없는 실정이며, 기술선점을 위한 각국의 노력과 경쟁이 매우 치열하게 전개되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술의 일 예로, 대한민국 등록특허공보 제10-2130416호(2020.06.30.)는 저항체나 다이오드 등과 같은 비자성체인 리드선과 연결된 금속재질의 연결체를 분리 선별할 수 있는 파쇄를 이용한 전자부품의 선별시스템을 개시하고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 인쇄회로기판으로부터 금속 부재를 분리하는 선별작업을 자동화하여 효율성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 금속 부재를 회수하는 장치는 상기 인쇄회로기판에 포함된 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 파쇄부 및 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리된 금속 부재를 선별하는 선별부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 파쇄부는 상기 인쇄회로기판이 거치된 플레이트를 양 방향으로 왕복이동시키는 롤러부, 상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 복수의 회전부재 및 상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 인쇄회로기판의 표면을 쓸어내는 복수의 브러시(brush)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 회전부재 중 하나는 상기 복수의 브러시 중 하나와 마주하도록 배치되고, 상기 복수의 회전부재 중 다른 하나는 상기 복수의 브러시 중 다른 하나와 마주하도록 배치될 수 있다.
상기 선별부는 일 방향으로 회전하는 실린더, 상기 실린더의 외측에서 내측 방향으로 고열의 바람을 공급하는 제1 송풍부 및 상기 실린더의 외측에서 상기 선별부의 내측의 일 방향으로 공기의 대류가 형성될 수 있도록 바람을 공급하는 제2 송풍부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 실린더는 복수의 홀 및 내측으로 돌출된 복수의 돌출부가 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 파쇄부는 상기 파쇄부의 내부에 고열의 바람을 제공하는 적어도 하나의 열풍구, 상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 동작에 의해 발생하는 분진을 제거하기 위해 강한 바람을 제공하는 적어도 하나의 송풍기를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 금속 부재를 수납하는 수납부 및 상기 플레이트에 거치된 상기 인쇄회로기판에서 분리되는 상기 금속 부재가 상기 롤러부를 회피하여 상기 수납부로 이동할 수 있도록 상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 하측에 배치되는 패널부를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 플레이트는 상기 인쇄회로기판의 테두리부와 끼임결합이 가능한 거치부를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 선별부는 금속 부재를 수납하는 수납 어셈블리를 포함하고, 상기 수납 어셈블리는, 플레이트부 및 상기 플레이트부의 상단부를 커버하도록 배치되는 필터부를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 선별부는 선별과정에서 발생하는 먼지를 회수하는 집진기를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 실린더는 상기 복수의 홀이 배치된 라인 및 상기 복수의 돌출부가 배치된 라인이 상기 실린더의 원주 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 송풍부는 상기 실린더 내부에서 선별되는 금속 부재가 상기 실린더의 회전에 따라 낙하는 부분에 대하여 고열의 바람을 제공하도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 회전 방향과 상기 롤러부의 회전 방향은 서로 반대 방향이 되도록 제어될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판으로부터 금속 부재를 분리하는 선별작업을 자동화하여 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 금속 부재를 회수하는 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플레이트를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파쇄부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선별부를 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 발명에 대한 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 하기에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 사용된 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용 및 이에 상응한 기능을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 금속 부재를 회수하는 장치를 도시한다.
도 1을 참조하면, 금속 부재를 회수하는 장치(100)(이하, '회수 장치'라 함)는 PC(200)와 같은 다양한 전자기기 또는 전기기기로부터 수거된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)으로부터 금속 부재를 회수(또는 분리, 선별)할 수 있다.
회수 장치(100)는 파쇄부(110) 및 선별부(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 파쇄부(110) 및 선별부(120)는 연동될 수 있도록 하나의 케이스 내에 배치되거나, 컨베이어벨트와 같은 외부 장치로 연결될 수 있다.
파쇄부(110) 상기 인쇄회로기판에 포함된 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리할 수 있다. 여기서, 인쇄회로기판은 플레이트에 거치된 상태로 제공될 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 플레이트(10)는 인쇄회로기판(11)을 거치할 수 있다. 여기서, 플레이트(10)는 인쇄회로기판(11)의 테두리부와 끼임결합이 가능한 거치부(12)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(11)이 거치부(12)에 거치된 상태에서, 인쇄회로기판(11)의 양 면은 외부로 노출될 수 있다.
도 3을 참조하면, 파쇄부(110)는 롤러부(111, 112), 복수의 회전부재(113, 114), 복수의 브러시(brush)(115, 116), 복수의 열풍구(117), 복수의 송풍기(118), 패널부(119) 및 수납부(1191)를 포함할 수 있다.
롤러부(111, 112)는 인쇄회로기판(11)이 거치된 플레이트(10)를 양 방향으로 왕복이동시킬 수 있다. 일 예로, 플레이트(10)는 파쇄부(110)의 투입구의 내측으로 수직으로 삽입될 수 있다. 이 경우, 롤러부(111)는 하 측 방향으로 플레이트(10)를 이동시키고, 롤러부(112)는 하측으로 이동된 플레이트(10)의 일 측에 접촉할 수 있다. 롤러부(111, 112)는 상하 방향으로 플레이트(10)를 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 롤러부(111, 112) 사이에는 플레이트(10)의 양 방향 이동을 가이드하는 적어도 하는 가이드부가 배치될 수 있다.
복수의 회전부재(113, 114)는 인쇄회로기판(11)의 양 면에 밀착 접촉하여 금속 부재를 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리할 수 있다. 일 예로, 복수의 회전부재(113, 114)는 금속 톱니바퀴로 형성되어 인쇄회로기판(11)에 부착된 금속 부재(예를 들면, IC, 커패시터, 인덕터, 라인 등의 소자)를 분리할 수 있다. 복수의 회전부재(113, 114)는 금속 부재를 상대적으로 거칠게 분리할 수 있다.
복수의 브러시(115, 116)는 인쇄회로기판(11)의 양 면에 밀착 접촉하여 인쇄회로기판(11)의 표면을 쓸어낼 수 있다. 일 예로, 복수의 브러시(115, 116)는 금속 부재의 분리를 미세하게 수행할 수 있다. 특히, 복수의 브러시(115, 116)는 작은 금속 부재나 먼지를 인쇄회로기판(11)으로부터 분리할 수 있다.
일 예로, 복수의 회전부재 중 하나(113)는 복수의 브러시 중 하나(115)와 인쇄회로기판(11)을 사이에 두고 마주하도록 배치되고, 복수의 회전부재 중 다른 하나(114)는 복수의 브러시 중 다른 하나(116)와 인쇄회로기판(11)을 사이에 두고 마주하도록 배치될 수 있다.
이는, 복수의 회전부재(113, 114)가 서로 마주보고 회전하는 경우에는 강한 힘 때문에 인쇄회로기판(11) 자체가 파손될 수 있기 때문이다. 복수의 회전부재 중 하나(113)가 복수의 브러시 중 하나(115)와 인쇄회로기판(11)을 사이에 두고 마주하도록 배치되는 경우, 복수의 브러시 중 하나(115)는 복수의 회전부재 중 하나(113)가 인쇄회로기판(11)을 과도하게 미는 힘을 반대 편에서 소프트하게 지지할 수 있다.
일 예로, 복수의 회전부재(113, 114) 및 복수의 브러시(115, 116)의 회전 방향과, 롤러부(111, 112)의 회전 방향은 제어부에 의해 서로 반대 방향이 되도록 제어될 수 있다. 이는, 양 방향으로 이동하는 인쇄회로기판(11)의 표면에 가해지는 복수의 회전부재(113, 114) 및 복수의 브러시(115, 116)의 힘을 더 강하게 제공하기 위함이다.
복수의 열풍구(117)는 파쇄부의 내부에 고열의 바람을 제공할 수 있다. 복수의 열풍구(117)가 고열의 바람을 제공함으로써 인쇄회로기판(11)에 부착된 금속 소자가 인쇄회로기판(11)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.
복수의 송풍기(118)는 복수의 회전부재 및 복수의 브러시의 동작에 의해 발생하는 분진을 제거하기 위해 강한 바람을 제공할 수 있다.
패널부(119)는 인쇄회로기판(12)에서 분리되는 금속 부재가 롤러부(111, 112)를 회피하여 수납부(1191)로 이동할 수 있도록 복수의 회전부재(113, 114) 및 복수의 브러시(115, 116)의 하측에 배치될 수 있다.
일 예로, 수납부(1191)는 별도의 접시 형태로 제공될 수도 있을 것이나, 컨베이어 벨트로 구현될 수도 있을 것이다.
도 4를 참조하면, 선별부(120)는 실린더(121), 제1 송풍부(122), 제2 송풍부(123), 수납 어셈블리(124) 및 집진기(125)를 포함할 수 있다.
파쇄부(110)에서 분리된 부재들은 금속 부재뿐만 아니라 이물질 등이 포함되어 있다. 선별부(120)는 인쇄회로기판(11)의 몸체부로부터 분리된 금속 부재를 선별할 수 있다. 즉, 선별부(120)는 순수 금속 부재와 이물질을 선별해내는 동작을 수행할 수 있다.
실린더(121)는 일 방향으로 회전할 수 있다. 여기서, 실린더(121)는 복수의 홀(1211) 및 내측으로 돌출된 복수의 돌출부(1212)가 형성될 수 있다.
일 예로, 복수의 홀(1211)이 배치된 라인 및 복수의 돌출부(1212)가 배치된 라인이 실린더(121)의 원주 방향으로 번갈아가며 배치될 수 있다.
실린더(121) 내부의 금속 부재들은 실린더(121)의 내 측면 특히 복수의 돌출부(1212)에 충돌하면서 부착된 이물질들이 분리될 수 있다. 또한, 분리된 이물질들은 복수의 홀(1211)을 통해 실린더(121) 외부로 배출될 수 있다.
제1 송풍부(122)는 실린더(121)의 외측에서 내측 방향으로 고열의 바람을 공급할 수 있다.
일 예로, 제1 송풍부(122)는 실린더(121) 내부에서 선별되는 금속 부재가 실린더(121)의 회전에 따라 낙하는 부분에 대하여 고열의 바람을 제공하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 도 4를 참조하면, 실린더(121)가 시계 반대방향으로 회전하는 경우, 실린더(121)의 좌측 아래에서 금속 부재가 낙하하게 되며, 제1 송풍부(122)는 낙하하는 금속 부재에 고열의 바람을 제공하기 위해 실린더(121) 외측의 좌측 아래에 배치될 수 있다.
이를 통해, 금속 부재와 혼재된 이물질을 바람에 의해 선별할 수 있다. 또한, 실린더(121) 내부에서 금속 부재의 이동성을 향상시킬 수 있다.
제2 송풍부(123)는 실린더(121) 외측에서 선별부의 내측의 일 방향으로 공기의 대류가 형성될 수 있도록 바람을 공급할 수 있다. 이를 통해, 집진기(125)가 실린더(121)에서 배출된(선별과정에서 발생하는) 먼지 등의 이물질을 용이하게 회수할 수 있다.
수납 어셈블리(124)는 선별된 금속 부재를 수납할 수 있다. 수납 어셈블리(124)는 플레이트부(1242) 및 플레이트부(1242)의 상단부를 커버하도록 배치될 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판으로부터 금속 부재를 분리하는 선별작업을 자동화하여 효율성을 향상시킬 수 있다.
비 일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상으로, 본 발명의 실시 예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들 및 그에 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 실시 예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항들에 있어 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
금속 부재를 회수하는 장치: 100
파쇄부: 110
선별부: 120
플레이트: 10
인쇄회로기판: 11
거치부: 12
롤러부: 111, 112
복수의 회전부재: 113, 114
복수의 브러시: 115, 116
복수의 열풍구: 117
복수의 송풍기: 118
패널부: 119
수납부: 1191
실린더: 121
제1 송풍부: 122
제2 송풍부: 123
수납 어셈블리: 124
집진기: 125

Claims (9)

  1. 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 금속 부재를 회수하는 장치에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에 포함된 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 파쇄부; 및
    상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리된 금속 부재를 선별하는 선별부;를 포함하고,
    상기 파쇄부는,
    상기 인쇄회로기판이 거치된 플레이트를 양 방향으로 왕복이동시키는 롤러부;
    상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 금속 부재를 상기 인쇄회로기판의 몸체부로부터 분리하는 복수의 회전부재; 및
    상기 인쇄회로기판의 양 면에 밀착 접촉하여 상기 인쇄회로기판의 표면을 쓸어내는 복수의 브러시(brush);를 포함하고,
    상기 복수의 회전부재 중 하나는 상기 복수의 브러시 중 하나와 마주하도록 배치되고, 상기 복수의 회전부재 중 다른 하나는 상기 복수의 브러시 중 다른 하나와 마주하도록 배치되고,
    상기 선별부는,
    일 방향으로 회전하는 실린더;
    상기 실린더의 외측에서 내측 방향으로 고열의 바람을 공급하는 제1 송풍부; 및
    상기 실린더의 외측에서 상기 선별부의 내측의 일 방향으로 공기의 대류가 형성될 수 있도록 바람을 공급하는 제2 송풍부;를 포함하고,
    상기 실린더는,
    복수의 홀 및 내측으로 돌출된 복수의 돌출부가 형성된, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파쇄부는,
    상기 파쇄부의 내부에 고열의 바람을 제공하는 적어도 하나의 열풍구;
    상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 동작에 의해 발생하는 분진을 제거하기 위해 강한 바람을 제공하는 적어도 하나의 송풍기;를 더 포함하는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    금속 부재를 수납하는 수납부; 및
    상기 플레이트에 거치된 상기 인쇄회로기판에서 분리되는 상기 금속 부재가 상기 롤러부를 회피하여 상기 수납부로 이동할 수 있도록 상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 하측에 배치되는 패널부;를 더 포함하는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    상기 인쇄회로기판의 테두리부와 끼임결합이 가능한 거치부를 포함하는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 선별부는,
    금속 부재를 수납하는 수납 어셈블리를 포함하고,
    상기 수납 어셈블리는,
    플레이트부 및 상기 플레이트부의 상단부를 커버하도록 배치되는 필터부를 포함하는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선별부는,
    선별과정에서 발생하는 먼지를 회수하는 집진기;를 더 포함하는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실린더는,
    상기 복수의 홀이 배치된 라인 및 상기 복수의 돌출부가 배치된 라인이 상기 실린더의 원주 방향으로 번갈아가며 배치된, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 송풍부는,
    상기 실린더 내부에서 선별되는 금속 부재가 상기 실린더의 회전에 따라 낙하는 부분에 대하여 고열의 바람을 제공하도록 배치된, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 회전부재 및 상기 복수의 브러시의 회전 방향과 상기 롤러부의 회전 방향은 서로 반대 방향이 되도록 제어되는, 인쇄회로기판의 금속 부재를 회수하는 장치.
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