废弃PCB板电子元件无损自动分离设备及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征在于，分离设备呈“一”字排列，从左到右依次为送料装置、加热装置、分离装置和出料装置；送料装置和出料装置均为皮带传输机，带有电子元件的PCB板经由送料装置落料至加热装置中对焊接面进行升温，再由分离装置对电子元件进行分离，分离产生的PCB光板和电子元件在出料装置中由处在不同高度层面上的传输皮带分别转运出料。本发明专利技术综合性能好、可控性强、焊料回收纯度高、能保证电子元件完好无损以及保证PCB光板的完整性，操作安全可靠。

Non destructive automatic separation device for electronic components of waste PCB board and control method thereof

The invention discloses an abandoned PCB board electronic component nondestructive automatic separation equipment, which is characterized in that the separation equipment is arranged in a \one\ word, from left to right, the feeding device, the heating device, the separation device and the discharging device in turn, and the feeding and discharging devices are all the belt conveyer, and the PCB board with the electronic components is sent through the delivery. The material device falls to the heating device to heat up the welding surface, and then separates the electronic components by the separation device. The PCB light plate and the electronic component produced by the separation are transported out of the material in the discharging device by the transmission belt at different levels. The invention has good comprehensive performance, strong controllability, high purity of solder recovery, can guarantee the integrity of electronic components, and ensure the integrity of PCB light plate, and the operation is safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
废弃PCB板电子元件无损自动分离设备及其控制方法
本专利技术涉及废弃PCB板电子元件无损自动分离装置，尤其涉及一种基于电子元件重用、整体性无损拆解的自动化设备。
技术介绍
印刷电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)一般由基板、电子元件和焊料三部分组成。随着电器电子产品更新换代速度的加快，包含PCB板的电子废弃物的数量不断增加。各种废弃电器电子产品中，PCB板上的电子元件是容易污染环境的电子垃圾，同时又具有较高的回收再利用价值。一方面，部分拆下的电子元件经过适当处理后可直接用于新产品或低端电子产品；另一方面，在废弃PCB板处理前分离电子元件可以简化后续回收工艺，降低处理成本。为此，在分离PCB板电子元件时既要保证电子元件的完好性，又要达到较高的分离效率，因而使得分离装置和分离工艺变得复杂。目前对于废弃PCB板进行资源化回收的常规方法是：首先将PCB板上的所有电子元件进行拆除，对价值较高的电子元件进行清理、整形和检测，质量合格者予以重用；然后将不准备再用的电子元件分类进行回收；最后将不含电子元件的PCB光板剪切后破碎成粉末，再通过湿法、干法或火法回收其中的贵重金属。上述回收工艺中，从PCB板上拆卸分离电子元件经济效益最高，同时也是回收PCB板的一个难点。若不考虑铆接和螺纹连接等非焊接连接，将电子元件从废弃的PCB板上拆卸分离通常需要分两步进行：第一步，加热使PCB板上元器件的引脚焊点升温，使以锡-铅为主的焊料达到熔点而熔化；第二步，在引脚焊料呈熔融的状态下，对PCB板的焊接面施加一定方式的外作用力，使得电子元件的引脚脱离基板上的焊盘，完成“脱焊回收”。对于废弃PCB板上电子元件的脱焊回收可以采用手工分离的方式，但劳动强度大，效率低下，元器件损坏率高，存在“三废”排放，可能导致环境污染，损害健康；一些自动化脱焊设备复杂、成本高，并不适合广泛应用。中国专利CN101695706A公开了一种“可将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的设备”，其呈左右并列设置加热槽和振动台，在加热槽和振动台的上方设置左右转动的翻转臂，托料架呈悬臂式固定连接在翻转臂上；振动台的上方设置拍打气锤；振动台的下方，朝向出料一侧设置振动筛网；在振动机架的底部设置焊料收集器，拆下的元器件承接在振动筛网上，粒状焊料通过振动筛网落入焊料收集器；下料架为一框架，其设置弹性粗格筛，线路板支承在粗格筛上，拆下的元器件及焊料块通过粗格筛落下；下料转轴带动下料架向下料一侧翻转。其控制方法是首先将待拆解的PCB板元件面朝上、焊接面朝下放在熔化的焊料中进行加热；然后将PCB板翻转使得焊接面朝上、元件面朝下，放在一个镂空的振动台上进行抖动，同时，一个拍打气锤对着PCB板的焊接面进行连续拍打，从而使得电子元件得到分离；实际应用中其存在各种问题，包括：当PCB板脱离熔融的焊料表面时，其焊接面会粘走一些焊料，从而使得昂贵的焊料逐渐被消耗；PCB板上仍有一些大型电子元器件在加热过程中需要手工摘除，存在电容元件爆炸现象，操作者容易被溅射的高温焊料烫伤；当PCB板面积较小时，气锤经常拍打不到其焊接面，仅靠振动台的抖动，元器件分离效果差；气锤直接拍打PCB板的焊接面时，单面板易被敲碎，元器件易被敲坏；气锤拍打时，元器件、碎板和焊料到处乱溅，清理困难；气锤容易出现故障，其活塞杆和密封圈磨损快。中国专利CN103286405B公开了一种从废弃印刷电路板上分离元件和焊料的方法，其首先采用棕刚玉颗粒作为加热介质，熔化PCB板焊接面的焊料，然后将PCB板取出，焊接面朝上、元件面朝下，对焊接面施加垂向冲击力，使焊料和元器件得以从PCB板上分离。其存在的问题是：冲击力直接施加在PCB板的焊接面，使得电路板容易被敲碎，元器件也易被敲坏；元器件、碎板和焊料四处飞溅，清理困难。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种综合性能好、可控性强、焊料回收纯度高、能保证电子元件完好无损以及保证PCB光板的完整性，操作安全可靠的废弃PCB板电子元件无损自动分离设备及其控制方法。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的特点是：所述分离设备呈“一”字排列，从左到右依次为送料装置、加热装置、分离装置和出料装置；所述送料装置和出料装置均为皮带传输机，带有电子元件的PCB板经由送料装置落料至加热装置中对焊接面进行升温，再由分离装置对电子元件进行分离，分离产生的PCB光板和电子元件在出料装置中由处在不同高度层面上的传输皮带分别转运出料。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：所述加热装置是在锡炉架上支撑一台温度可调的锡炉，锡炉内盛Sn63A焊料；在锡炉与分离装置之间的位置上设置第一转轴，在所述第一转轴上呈悬伸挂接料框，利用步进电机的转动驱动第一转轴带动料框在竖直平面内翻转，使料框转动至锡炉所在一侧，并以承料状态悬置于锡炉中用于承接送料装置的来料，或使料框翻转至分离装置的上方用于向分离装置中落料；在所述料框与第一转轴之间设置有1度的可转动量。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：所述分离装置是将底部开孔的半球形不锈钢容器放置在可竖向振动的振动台上，并能够随所述振动台产生振动，在所述不锈钢容器的两侧连接有支撑臂，支撑臂的另一端固定设置在第二转轴上，利用由交流伺服电机驱动转动的第二转轴带动支撑臂在竖直平面内转动，使所述不锈钢容器放置在振动台上或翻转至出料装置的一侧落料。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：在所述振动台中、位于不锈钢容器的下方、且朝向出料装置所在一侧呈倾斜设置不锈钢振动筛，在所述振动筛的下方设置焊料收集盘，所述振动筛的出料口与出料装置相接。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：设置所述出料装置包括上层传输皮带和下层传输皮带，不锈钢容器在出料装置中上层传输皮带上落料，振动筛的出料口与出料装置中的下层传输皮带相接。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：所述振动台利用弹簧支撑在振动台基座上，由对称设置在两侧的振动电机驱动振动台产生竖向振动。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的结构特点也在于：与所述不锈钢容器配套设置有可自动启闭的不锈钢盖，所述不锈钢盖是以立柱为支撑，并有旋转臂与立柱相互铰接形成剪刀叉结构，在所述立柱的顶部铰接安装有驱动气缸，驱动气缸的活塞杆端与旋转臂的尾端铰接，利用活塞杆的伸缩驱动旋转臂在竖直平面内转动，在所述旋转臂的前端安装直线轴承，直线轴承的下端通过万向球与不锈钢盖联接。本专利技术废弃PCB板电子元件无损自动分离设备的控制方法的特点是：控制加热装置使锡炉中内盛Sn63A焊料保持为熔融状态；待拆解的PCB板是以元件面朝上、焊接面朝下，放置在送料装置的传输皮带上，并设置传输皮带为间歇式送料；待拆解的PCB板经送料装置送料，保持以元件面朝上、焊接面朝下滑落在料框中，利用步进电机控制料框在焊料中的高度，使得PCB板漂浮在焊料液面上，焊接面与焊料相接触；步进电机控制第一转轴的转动是以正转和反转交替进行，利用其正转驱动第一转轴的转动，利用其反转使第一转轴在转动过程中形成抖动，利用所述料框与第一转轴之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征在于，所述分离设备呈“一”字排列，从左到右依次为送料装置(1)、加热装置(2)、分离装置(3)和出料装置(4)；所述送料装置(1)和出料装置(4)均为皮带传输机，带有电子元件的PCB板经由送料装置(1)落料至加热装置(2)中对焊接面进行升温，再由分离装置(3)对电子元件进行分离，分离产生的PCB光板和电子元件在出料装置(4)中由处在不同高度层面上的传输皮带分别转运出料。

【技术特征摘要】
1.一种废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征在于，所述分离设备呈“一”字排列，从左到右依次为送料装置(1)、加热装置(2)、分离装置(3)和出料装置(4)；所述送料装置(1)和出料装置(4)均为皮带传输机，带有电子元件的PCB板经由送料装置(1)落料至加热装置(2)中对焊接面进行升温，再由分离装置(3)对电子元件进行分离，分离产生的PCB光板和电子元件在出料装置(4)中由处在不同高度层面上的传输皮带分别转运出料。2.根据权利要求1所述的废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征是：所述加热装置(2)是在锡炉架(5)上支撑一台温度可调的锡炉(6)，锡炉(6)内盛Sn63A焊料；在锡炉(6)与分离装置(3)之间的位置上设置第一转轴(8)，在所述第一转轴(8)上呈悬伸挂接料框(7)，利用步进电机(9)的转动驱动第一转轴(8)带动料框(7)在竖直平面内翻转，使料框(7)转动至锡炉(6)所在一侧，并以承料状态悬置于锡炉(6)中用于承接送料装置(1)的来料，或使料框(7)翻转至分离装置(3)的上方用于向分离装置(3)中落料；在所述料框(7)与第一转轴(8)之间设置有1度的可转动量。3.根据权利要求1所述的废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征是：所述分离装置(3)是将底部开孔的半球形不锈钢容器(16)放置在可竖向振动的振动台(17)上，并能够随所述振动台(17)产生振动，在所述不锈钢容器(16)的两侧连接有支撑臂(24)，支撑臂(24)的另一端固定设置在第二转轴(15)上，利用由交流伺服电机(13)驱动转动的第二转轴(15)带动支撑臂(24)在竖直平面内转动，使所述不锈钢容器(16)放置在振动台(17)上或翻转至出料装置(4)的一侧落料。4.根据权利要求3所述的废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征是：在所述振动台(17)中、位于不锈钢容器(16)的下方、且朝向出料装置(4)所在一侧呈倾斜设置不锈钢振动筛(27)，在所述振动筛(27)的下方设置焊料收集盘(28)，所述振动筛(27)的出料口与出料装置(4)相接。5.根据权利要求3所述的废弃PCB板电子元件无损自动分离设备，其特征是：设置所述出料装置(4)包括上层传输皮带和下层传输皮带...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉琳，刘冀，陈子涵，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34