一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。该装置包括加热处理单元和芯片拆解分选单元；加热处理单元通过温度梯级上升，实现电路板温度缓慢增加，防止因温差过大导致热应力破坏，同时通过温度闭环控制，确保在预处理出口处，电路板的表面温度能到达最佳拆解效果的温度控制点；加热处理单元后为芯片拆解分选单元，芯片拆解分选单元包括保温加热平台，旋转夹具抓取进入保温加热平台的电路板，摄像头通过前置设计的定位点，确定电路板上待拆解芯片的具体位置。通过真空吸盘将各个元器件逆向吸取分类回收，实现无损拆解，提取高价值芯片的目的。本发明专利技术自动化程度高，拆解芯片良品率高，适应拆解电路板型号范围广。适应拆解电路板型号范围广。适应拆解电路板型号范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置


[0001]本专利技术属于资源与环境
，具体涉及一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。

技术介绍

[0002]随着手机智能化的快速发展，人们的生活越来越便捷。手机与生活的各个方面联系十分紧密，在日常生活中扮演着越来越重要的角色。据国际知名数据公司IDC统计显示，2019年全球手机出货量为14.86亿台，其中中国手机市场总出货量为3.7亿台，占世界总出货量的24.90%。业界预测未来几年中国每年更新的手机数量会达到4亿部，每年废弃的手机为1到2亿部，而在此之前我国已沉积了约10亿部淘汰手机。与大量沉积的淘汰手机相比，与之相反的是我国淘汰手机资源化回收率不足2%，且中国的淘汰手机回收多是以废品形式进行再回收，专业的回收链很少。
[0003]废旧电路板中含有Pb、Cr
6+
等多种有毒有害物质，属于危险废物，处理不当将造成严重的环境污染。目前主流的处理电子废弃物的方法为：将回收回来的电路板集中拆解外壳，再无差别粉碎。后续工艺主要采用酸洗法、冶炼法、热解法、微生物法、机械法等，通过这些方法可以回收PCB中的铜、金、银等含量较高的金属，该方案虽然能快速解决废旧电路板资源化回收问题，但存在回收成本与资源化后利润比低下的问题，导致企业的积极性相对偏低。同时在提炼贵金属过程中极易造成严重的环境二次污染。
[0004]研究表明，PCB上的芯片由于量大、寿命长、重用价值高等原因，其资源化技术一直都是研究的热点。芯片生命周期远高于手机使用周期，更有一些芯片，如处理器、闪存、基带、射频等几乎没有寿命极限。规范回收的芯片合格率(98%)甚至高于生产的新芯片(95%),对PCB中芯片进行拆解、分类回收和再利用，可以实现经济效益最大化。
[0005]中国专利《一种移动终端电路板关键器件自动拆解装置和方法》（CN 113613403A）公布的拆解装置，包括小型龙门架、十字滑台、真空吸盘、六自由度机械臂、收纳盒、待拆解电路板、机械臂示教器、支架、热风枪、视觉相机、传送滚道和电气柜等。其主要通过六自由度机械臂和视觉相机以及热风枪和真空吸盘的共同作用，实现电路板上关键器件的自动拆解。此专利技术在一定程度上能实现特定芯片的自动化拆解，能有效降低企业用工成本，提高劳动生产效率。但该方案拆解芯片速度缓慢，（据该专利介绍拆解时间超过40秒），且可拆解芯片选择面较窄。

技术实现思路

[0006]综合现有技术的优劣，为解决电路板高价值芯片回收处理的现实难题，本专利技术提出一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。
[0007]本专利技术提出的一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置，该装置针对常见手机主板，小型电脑主板等中小型体积的电路板芯片均有普适性。通过整体加热熔锡，集中拆解，自动化分选的流程，能极大提高工作效率。且芯片拆解过程中，参数标准化，系统化，
能充分保证拆解芯片的质量稳定性，适合工厂大规模投产使用。优选地，电加热板固定在隔热瓦上，防止大量导热到箱体表面。
[0008]本专利技术提供一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置，其包括加热处理单元和芯片拆解分选单元；其中：加热处理单元包括进料导轨，进料导轨架设在输送带支撑架上，进料导轨包括水平设置的固定导轨以及两侧上方垂直设置的活动导轨，活动导轨的两端分别用丝杆进行连接，两驱动电机分别通过丝杆副和两丝杆相连，进而通过同步调整两丝杆的长度调整两活动导轨之间的间距，固定导轨的下方均匀设置功率可调电加热板，固定导轨的上方设置传送带，进料导轨的输出端设置温度传感器；芯片拆解分选单元包括保温加热平台、三轴滑台、旋转夹具、摄像头和真空吸盘；保温加热平台为可升降平台，其设置在机架上，进料导轨的输出端和保温加热平台相连，保温加热平台的底部装有电加热片，表面镶嵌有热偶温度传感器，上方设置用于夹取固定待分选电路板的旋转夹具，旋转夹具的上方设置三轴滑台，摄像头用于对待分选电路板上的芯片进行识别定位，其设置在三轴滑台的Y轴上，真空吸盘设置在三轴滑台的Z轴上，其沿着X轴水平运动或者Z轴上下运动通过真空抽吸作用对芯片进行吸附和分类投放；其中：旋转夹具包括夹具本体、旋转电机和伸缩电机；夹具本体呈矩形，其包括平行设置的夹具固定杆和夹具组合固定杆，夹具固定杆和夹具组合固定杆的一侧通过直线导轨相连，直线导轨上设置直线滑块，另一侧通过丝杆相连，丝杆的转动由伸缩电机带动，丝杆上设置丝杠副，直线滑块和丝杠副之间通过夹具活动杆相连，伸缩电机和旋转电机安装在夹具组合固定杆上，夹具固定杆和夹具活动杆上相对设置一组减震弹簧，减震弹簧和夹具缓冲减震板相连；工作时，伸缩电机带动丝杆转动的同时带动夹具活动杆的运动进而带动旋转夹具的开关，旋转电机的运动带动夹具本体发生180
°
翻转。
[0009]本专利技术中，加热处理单元的可调电加热板之间用隔热瓦分开，以实现温度梯级加热可调。
[0010]本专利技术中，进料导轨上从输入端到输出端采用梯级加热制度，其控制温度基准参数为60℃～80℃，130℃～150℃，230℃～270℃。优选的，控制温度基准参数为60℃～80℃，130℃～150℃，240℃～260℃。
[0011]本专利技术中，保温加热平台通过升降丝杆实现升降，保温加热平台安装在升降丝杆上方的升降架上，升降丝杆的两侧平行设置定位光轴，定位光轴上设置光轴副，光轴副安装在升降架上以实现导向功能。
[0012]本专利技术中，真空吸盘后接有125瓦的大功率真空吸泵，经测试表面吸力超过20N，常规BGA封装芯片，预热处理后拔除力量为5N，冗余吸力足够；真空吸盘内部带有真空度检测模块，防止拆解分选过程中出现漏吸。
[0013]本专利技术中，加热处理单元和芯片拆解分选单元置于半密封不锈钢箱体内，箱体和抽气处理VOCs装置连接，可确保人员安全，减少环境污染。
[0014]本专利技术还提供一种基于上述的芯片智能拆解装置的方法，具体步骤如下：（1）整理待分选电路板，确定同批次电路板的外形尺寸，调整进料导轨的宽度，使得导电路板能被卡进进料导轨上的卡槽；将待分选电路板拍摄标记导入和摄像头上位机软
件内进行特征识别，确定目标分选芯片以及定位识别点；（2）设置进料导轨输出端的温度、设置保温加热平台的温度；将待分选电路板依次放入进料导轨，开启准备加热运行，待加热末端温度达标，启动传送带开始送料；（3）电路板依次进入保温加热平台，旋转夹具夹持固定电路板，摄像头和上位机软件配合定位识别，三轴滑台Z轴上的真空吸盘准确吸附目标芯片，并实施分类投放，待拆解完正面芯片后，保温加热平台下降，旋转夹具翻转180
°
后，保温加热平台恢复原位，摄像头和上位机配合重新定位识别，重复上述步骤，继续拆解反面电路板上的目标芯片。
[0015]本专利技术中，进料导轨上采用梯级加热制度，从输入端到输出端，其控制温度基准参数为60℃～80℃，130℃～150℃，230℃～270℃，共3个阶段的加热过程；优选的，其控制温度基准参数为60℃～80℃，130℃～150℃，240℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置，其特征在于，其包括加热处理单元和芯片拆解分选单元；其中：加热处理单元包括进料导轨，进料导轨架设在输送带支撑架上，进料导轨包括水平设置的固定导轨以及两侧上方垂直设置的活动导轨，活动导轨的两端分别用丝杆进行连接，两驱动电机分别通过丝杆副和两丝杆相连，进而通过同步调整两丝杆的长度调整两活动导轨之间的间距，固定导轨的下方均匀设置功率可调电加热板，固定导轨的上方设置传送带，进料导轨的输出端设置温度传感器；芯片拆解分选单元包括保温加热平台、三轴滑台、旋转夹具、摄像头和真空吸盘；保温加热平台为可升降平台，其设置在机架上，进料导轨的输出端和保温加热平台相连，保温加热平台的底部装有电加热片，表面镶嵌有热偶温度传感器，上方设置用于夹取固定待分选电路板的旋转夹具，旋转夹具的上方设置三轴滑台，摄像头用于对待分选电路板上的芯片进行识别定位，其设置在三轴滑台的Y轴上，真空吸盘设置在三轴滑台的Z轴上，其沿着X轴水平运动或者Z轴上下运动通过真空抽吸作用对芯片进行吸附和分类投放；其中：旋转夹具包括夹具本体、旋转电机和伸缩电机；夹具本体呈矩形，其包括平行设置的夹具固定杆和夹具组合固定杆，夹具固定杆和夹具组合固定杆的一侧通过直线导轨相连，直线导轨上设置直线滑块，另一侧通过丝杆相连，丝杆的转动由伸缩电机带动，丝杆上设置丝杠副，直线滑块和丝杠副之间通过夹具活动杆相连，伸缩电机和旋转电机安装在夹具组合固定杆上，夹具固定杆和夹具活动杆上相对设置一组减震弹簧，减震弹簧和夹具缓冲减震板相连；工作时，伸缩电机带动丝杆转动的同时带动夹具活动杆的运动进而带动旋转夹具的开关，旋转电机的运动带动夹具本体发生180
°
翻转。2.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置，其特征在于，加热处理单元的可调电加热板之间用隔热瓦分开，以实现温度梯级加热可调。3.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置，其特征在于，保温加热平台通过升降丝杆实现升降，保温加热平台安装在升降丝杆上方的升降架上，升降丝杆的两侧平行设置定位光轴，定位光轴上设置光轴副，光轴副安...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晨龙，张承龙，黄庆，马恩，章金宇，王瑞雪，许剑峰，蒋建航，陈登峰，王景伟，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：