基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統的制作方法
【專利摘要】一種基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統，該系統包括電熱絲加熱管、鼓風裝置、溫控器、限位板及毛刷、短鏈傳動分拆裝置、長鏈傳動輔拆裝置、電路板基板及電子元器件回收箱、傾斜式振動網篩、焊料回收箱、有害氣體處理裝置；廢舊電路板由長鏈傳動輔拆裝置帶動經輸料口進入系統內，傳送至加熱管下方對電路板針腳處的焊料速熱熔化，通過鼓風風力和傾角下重力作用，部分元器件及焊料拆下，繼續傳動至短鏈傳動分拆裝置時，通過安置在短鏈傳動分拆裝置上的鋼絲和刀板，將剩余元器件及焊料拆離，脫落的元器件和焊料落到振動網篩上進行分離回收。本發明設備簡單，是一種能批量連續處理電路板、無損基板的高效無污染系統。
【專利說明】基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種用于廢舊電路板連續無損分拆電子元器件及焊料合金的系統。本發明可實現對廢舊電路板與電子元器件及焊料合金的無損、高效、批量連續分離，并且處理后的電路板基板不受損壞，便于進行后續回收處理，屬于資源循環利用領域。
【背景技術】:
[0002]電路板是電子器件的重要組成部分。隨著信息社會發展速度日益加快，安裝有電子元器件的電路板已廣泛的應用于我們社會生產和生活的各個方面。各種電子設備電路板的損壞、更新等原因，產生了大量的廢舊電路板，由于沒有采用合適的回收處理技術，廢舊電路板給社會和環境造成了巨大的壓力。目前對于廢舊電路板的回收處理仍存在很大難題，摒棄填埋、水洗、焚燒等危害環境和健康的處理方法，采用環保的設備，將廢舊電路板作為二次資源回收利用顯得尤為重要。
[0003]廢舊印刷電路板中含有聞品位的貴金屬及具有回收意義的可再生材料，具有很聞的資源價值。而且其上的電子元器件大部分還是功能完好的，對廢舊電路板進行回收處理，首先需要拆除連接在上面的電子元器件和焊料合金，目前國內外對廢舊電路板上電子元器件和焊料合金的回收的方法與設備有很多，但多數是只能對單個廢舊電路板進行處理，效率很低，不能實現連續作業拆除電子元器件。
[0004]中國發明專利CN101259555、
【公開日】2008.9.10提出了一種拆卸廢舊電路板的設備。該設備采用熱風加熱，使用滾筒轉動實現電路板基板與元器件的分離，桶壁有絲網結構來濾除電子元器件。該設備對元器件除去率低且在轉動中易造成基板的破壞，不能對焊料合金合理回收。中國發明專利CN101417358A、
【公開日】2009.4.29提出了一種電路板元器件拆卸設備。該設備采用狹縫噴嘴將高溫高壓氣體噴射在電路板上，使焊料與電路板分離，拆下電子元器件。該設備高壓氣體可使焊料熔化，但高氣壓也使焊料分散脫離電路板，不能收集焊料合金；而且在高溫下電路板基板軟化，高壓噴射使基板變形損壞，不利于電路板后續處理。中國公開專利CN201244516Y
【公開日】2009.5.27提出了一種元器件離心除錫設備，該設備將廢舊電路板固定于預熱箱體中采用高速轉動，通過離心作用分離電子元器件及焊錫。但是這種設備無法批量處理且密封性差，容易造成有毒害氣體外泄，電路板的裝卸困難，分離效率低，對環境污染大。中國公開專利CN101695705A
【公開日】2010.04.21提出了一種廢舊電路板元器件整體拆除的設備，該設備采用一旋轉臂連接載臺使廢舊電路板在被加熱的熱體介質和震動箱內運動，但該工藝在從兩個工作區間轉移的過程中，溫度降低，沒有脫落的錫焊會重新凝固，從而導致處理效果不理想。采用空氣錘拍打也會使受熱軟化的電路基板板造成破壞，影響電路板后期處理利用。
[0005]上述現有技術分別存在有如下問題:
[0006]1.在拆除電子元器件的過程中對基板造成破壞，使其在電路板后期處理中受到影響。
[0007]2.對電子元器件的拆除效率低，單次只能對單個廢舊電路板進行電子元器件的拆離，拆除不徹底，且裝卸繁瑣，不能實現連續批量處理。
[0008]3.沒有對加熱電路板所產生的有害氣體進行專門處理，會造成污染環境和人身健康的損害。

【發明內容】

[0009]本發明的目的在于避免上述問題，提供一種能夠無損高效分拆回收廢舊電路板上電子元器件和焊料合金，并且對產生的有害氣體進行無害化處理的環保系統。
[0010]基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統包括帶輸料口板101的設備外殼、電熱絲加熱管102、風量調節開關103、鼓風裝置104、溫控器105、限位板及毛刷106、短鏈傳動分拆裝置107、長鏈傳動輔拆裝置108、電路板基板回收擋板109、電路板基板回收箱112、焊料回收箱113、傾斜式振動網篩114、電子元器件擋板115、側開閉門116、小尺寸元器件回收箱201和大尺寸元器件回收箱202 ；
[0011]所述系統本體由外殼、輸料口板101和位于外殼側面的側開閉門116組成，構成一個封閉體；所述系統設備輸料口板一側頂部的鼓風裝置104、溫控器105和電熱絲加熱管102連接，構成了系統對電路板的加熱裝置，加熱管對稱式兩側安裝；在加熱裝置的下方對稱設置各有與水平面成30-45度傾角可調的長鏈傳動輔拆裝置108和短鏈傳動分拆裝置107各兩條，兩條短鏈傳動分拆裝置107成V字型安置且中間有間隙，兩條長鏈傳動輔拆裝置108成V字型安置且中間有間隙，兩條短鏈傳動分拆裝置107和兩條長鏈傳動輔拆裝置108分別對稱布置，短鏈傳動分拆裝置107設置在長鏈傳動輔拆裝置108的上方并且位于遠離輸料口板的一端；在短鏈傳動分拆裝置107近加熱管一側設置限位板及毛刷106 ;在長鏈傳動輔拆裝置108遠離輸料口板的端部設有傾斜放置的電路板回收擋板109，用于將從拆除電子元器件的廢舊電路板隔基板離于電路板基板回收箱112內；在長鏈傳送輔拆裝置108的正下方設置有20-30度傾角的傾斜式振動網篩114，通過振動馬達501產生振動，按網篩尺寸及篩孔規格設置為上下網篩，所述傾斜式振動網篩114成人字形設計，上網孔大，下網孔小，以分離脫落的電子元器件及焊料合金，電子元器件按大小篩分于小尺寸元器件回收箱201和大尺寸元器件回收箱202中，焊料合金則篩落進下部的焊料回收箱113中；設備外殼上還設置有有害氣體抽氣管，通過吸氣泵接入有害氣體處理箱。
[0012]所述系統的長鏈傳動輔拆裝置108正向傳動，包括不銹鋼鋼絲網格402以及嵌于網格上的凸針404;短鏈傳動分拆裝置107正向傳動，傳動速度要大于長鏈傳動輔拆裝置的傳速；其上安裝有卡槽308、元器件拆除鋼絲303、元器件及焊料拆除刀板304和彈簧網307，其中鋼絲303與刀板304以平行間隔設置，且垂直于短鏈傳動分拆裝置107傳動方向，刀板304上方設置彈簧網307。
[0013]利用所述的基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統進行分離的方法，其特征在于:
[0014]所采用的步驟如下:
[0015]a、開啟加熱電源對電熱絲加熱，調節溫度至200°C _220°C，打開鼓風裝置，開啟振動馬達501和長鏈傳送輔拆裝置108，兩條拆分線一同運行；然后開啟吸氣泵110 ;將廢舊電路板放置在長鏈上進入輸料口，開啟短鏈傳動分拆裝置107 ；
[0016]b、廢舊電路板通過長鏈的傳動在加熱管下方移動過程中，焊錫熔化，在風力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分電子元器件脫落，經過下方的傾斜式振動網篩分離回收，大小元器件從兩側落入回收箱，焊料通過網篩網孔落入焊料回收箱；當電路板繼續移動至短鏈傳動分拆裝置107時，通過兩鏈的摩擦及鋼絲和刀板的拉刮，剩余的電子元器件和焊料脫離電路板得以徹底拆分回收；
[0017]C、拆除電子元器件及焊料的電路板基板在電路板基板回收擋板109的作用下進入基板回收區域，粘附在傳送鏈上的電子元器件和焊料經過擋板115及毛刷106時被刮下，從而不影響后續工作；
[0018]d、將批量的廢舊電路板處理結束后，先斷開電熱絲加熱裝置、網篩振動馬達501、短鏈傳動分拆裝置107、長鏈傳送輔拆裝置108的電源，之后再切斷鼓風機和吸氣泵110電源，待系統內部降溫后，打開側開閉門116，將處理完畢的廢舊電路板基板、大小電子元器件、焊料合金取出。
[0019]本發明的優勢主要體現在:
[0020]1、本發明對電路板批量連續處理，解決了只能單一進行處理的弊端，且完全在封閉系統中完成，具有分離效率高、處理速度快、分離徹底、對環境無污染等特點。
[0021]2、本發明系統通過傳動摩擦及傳動分拆系統的鋼絲和刀板相結合來使電子元器件在焊料熔化的情況下使焊料及電子元器件與電路板基板分離，并將電子元器件按大小初步分離，此過程中電路板不受沖擊力和震動的作用，這就保證了電路板基板不會造成破損，從而不影響對電路板基板的后期回收處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發明主視結構示意圖。
[0023]圖2為本發明的主體結構左視圖。
[0024]圖3a、圖3b為本發明的短鏈分拆裝置的主視圖、左視圖。
[0025]圖4為本發明的長鏈輔拆裝置的主視圖。
[0026]圖5a、圖5b為本發明的傾斜式振動網篩的主視圖和左視圖。
[0027]圖中標號:101輸料口板、102電熱絲加熱管、103風量調節開關、104鼓風裝置、105溫控器、106限位板毛刷、107短鏈傳動分拆裝置、108長鏈傳動輔拆裝置、109電路板基板擋板、110吸氣泵、111有害氣體處理箱、112電路板基板回收箱、113焊料合金回收箱、114傾斜式震動網篩、115電子元器件擋板、116側開閉門、201小尺寸元器件回收箱、202大尺寸元器件回收箱、301第一從動軸、302傳動基帶、303鋼絲、304刀板、305第一主動軸、306第一電動機、307彈簧網、308卡槽、401第二從動軸、402鋼絲網格、403第二主動軸、404凸針、405第二電動機、501振動馬達、502上網篩、503下網篩。
【具體實施方式】
[0028]下面依據附圖對本發明進行說明。
[0029]圖1為整個系統的整體結構主視圖，系統殼體的頂端是由102電熱絲加熱管、103風量調節開關、104鼓風裝置、105溫控器構成的鼓風加熱裝置，鼓入的風在電熱絲加熱管102中被加熱到所需溫度，然后吹到廢舊電路板上對焊料進行加熱，溫控器105通過控制電熱絲電流大小來調節溫度，調節范圍為150°C?350°C。箱體的側面可以打開，方便設備的組裝及電路板處理后各組分的回收。
[0030]通過溫度調節，使吹到電路板上的熱風溫度達到焊料熔化點，熔化后的焊料在重力和風吹力雙重作用下從基板上滴落，經過傾斜式振動網篩114落入焊料合金回收箱113中。同時，部分較大的電子元器件在重力及風力作用下會自己脫落掉入傾斜式振動網篩114上，進而震落到系統側壁的電子元器件回收箱中。
[0031]剩余的經重力及風力作用沒有脫落的電子元器件和焊料合金，在焊料熔化后與基板的連接力已經很小，在傳動到短鏈傳動分拆裝置107時，在拉拔鋼絲303、刀板及滑動摩擦的作用下，與基板完全脫離，從而脫落得以回收。
[0032]處理過程中經加熱的廢舊電路板因受熱會釋放出一些有毒氣體，如二噁英，二溴呋喃等。在鼓風裝置氣體的吹力和吸氣泵的吸力作用下，通過吸氣泵及管道進入有害氣體處理箱111，經處理達標后排放。
[0033]圖2為本發明的主體結構左視圖，兩條可同時進行的處理線在內部對稱安裝，設計成V型，實現對電路板批量連續處理，提高效率；對稱設置各有與水平面成30-45度傾角可調的長鏈傳動輔拆裝置和短鏈傳動分拆裝置各兩條，兩條短鏈傳動分拆裝置107成V字型安置且中間有間隙，兩條長鏈傳動輔拆裝置108成V字型安置且中間有間隙，兩條短鏈傳動分拆裝置107和兩條長鏈傳動輔拆裝置108分別對稱布置，短鏈傳動分拆裝置107設置在長鏈傳動輔拆裝置108的上方并且位于遠離輸料口板的一端；每一側都包含短鏈傳動分拆裝置、長鏈傳動輔拆裝置，設計30-45度可調傾角，可使加熱管管口直接對準焊料焊腳處，即使高溫熱風直接作用在焊料焊腳處，減少元器件對高溫熱風的阻擋，提高熔融速率，借助風力將熔化的焊料及部分元器件吹落；同時，傾角利于元器件在自身重力下掉落。
[0034]下方的傾斜式振動網篩由上篩網502和下篩網503及振動馬達501構成，傾斜和振動目的是為了在運行時更快的移開掉落的電子元器件，防止堆積，利于焊料與元器件分離后滴落。上下兩層是為了初步分離較大和較小的元器件，便于后續的回收處理，201和202分別為較小尺寸電子元器件和較大尺寸元器件回收箱，113為焊料合金回收箱。
[0035]圖3a和圖3 (b)為本發明的短鏈傳動分拆裝置107的結構主視圖和左視圖，拉拔鋼絲303和刀板304通過卡槽308以一定間隔固定在傳動基帶302上，三條鋼絲間隔一塊刀板，鋼絲與鋼絲及鋼絲與刀板間隔距離均為2cm。工作時，當電路板移動至短鏈傳動分拆裝置處，通過拉拔鋼絲303的作用使元器件脫離電路板，緊貼基板的元器件及焊料合金通過刀板304的作用拆下，其中刀板內側設置彈簧網307，可使刀板有一定的活動位移，不至損壞電路板基板。
[0036]圖4為本發明的長鏈傳動輔拆裝置108的主視圖，主要由鋼絲網格402和嵌于其上的凸針404構成，系統運行時，將電路板放置在鋼絲網格上，借助于電路板上的電子原件反面的突起及傳動鏈網孔，即可以在摩擦作用下使電路板卡住固定；設置凸針404是為了更好的固定待處理電路板，防止滑動，利于元器件及焊料的拆除。
[0037]圖5a和圖5(b)為本發明的傾斜式振動網篩主體視圖與左視圖，網篩設計為振動式，并成傾斜角度，便于元器件與焊料的脫離，同時可快速將元器件移開，防止堆積，這樣便不會阻擋之后元器件及焊料的滴落；上網篩較于下網篩整體尺寸要大，且上網篩502網孔大于下網篩503的網孔，利于將大小電子元器件初步分離，分別收集在靠近系統殼體的回收箱202和201內。[0038]工作過程:
[0039]1、開啟加熱電源對電熱絲加熱，調節溫度至200°C _220°C，打開鼓風裝置，開啟振動馬達501和長鏈傳送輔拆裝置108，兩條拆分線一同運行；然后開啟吸氣泵110 ;將廢舊電路板放置在長鏈上進入輸料口，開啟短鏈傳動分拆裝置107 ；
[0040]2、廢舊電路板通過長鏈的傳動在加熱管下方移動過程中，焊錫熔化，在風力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分電子元器件脫落，經過下方的傾斜式振動網篩分離回收，大小元器件從兩側落入回收箱，焊料通過網篩網孔落入焊料回收箱；當電路板繼續緩慢移動至短鏈傳動分拆裝置107時，通過兩鏈的摩擦及鋼絲和刀板的刮拉，剩余的電子元器件和焊料脫離電路板得以徹底拆分回收；
[0041]3、拆除電子元器件及焊料的電路板基板在電路板基板回收擋板109的作用下進入基板回收區域，粘附在傳送鏈上的電子元器件和焊料經過擋板115及毛刷106時被刮下，從而不影響后續工作；
[0042]4、將批量的廢舊電路板處理結束后，先斷開電熱絲加熱裝置、網篩振動馬達501、短鏈傳動分拆裝置107、長鏈傳送輔拆裝置108的電源，之后再切斷鼓風機和吸氣泵110電源，待系統內部降溫后，打開側開閉門116，將處理完畢的廢舊電路板基板、大小電子元器件、焊料合金取出；
[0043]5、處理過的廢舊電路板基板冷卻后即可進行后期處理工序。
【權利要求】
1.基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統，其特征在于:包括帶輸料口板(101)的設備外殼、電熱絲加熱管(102)、風量調節開關(103)、鼓風裝置(104)、溫控器(105)、限位板及毛刷(106)、短鏈傳動分拆裝置(107)、長鏈傳動輔拆裝置(108)、電路板基板回收擋板(109)、電路板基板回收箱(112)、焊料回收箱(113)、傾斜式振動網篩(114)、電子元器件擋板(115)、側開閉門(116)、小尺寸元器件回收箱(201)和大尺寸元器件回收箱(202)； 系統本體由外殼、輸料口板(101)和位于外殼側面的側開閉門(116)組成,構成一個封閉體；所述系統設備輸料口板一側頂部的鼓風裝置(104)、溫控器(105)和電熱絲加熱管(102)連接，構成了系統對電路板的加熱裝置，加熱管對稱式兩側安裝；在加熱裝置的下方對稱設置各有與水平面成30-45度傾角可調的長鏈傳動輔拆裝置(108)和短鏈傳動分拆裝置(107)各兩條，兩條短鏈傳動分拆裝置(107)成V字型安置且中間有間隙，兩條長鏈傳動輔拆裝置(108)成V字型安置且中間有間隙，兩條短鏈傳動分拆裝置(107)和兩條長鏈傳動輔拆裝置(108)分別對稱布置，短鏈傳動分拆裝置(107)設置在長鏈傳動輔拆裝置(108)的上方并且位于遠離輸料口板的一端；在短鏈傳動分拆裝置(107)近加熱管一側設置限位板及毛刷(106);在長鏈傳動輔拆裝置(108)遠離輸料口板的端部設有傾斜放置的電路板回收擋板(109)，用于將從拆除電子元器件的廢舊電路板隔基板離于電路板基板回收箱(112)內；在長鏈傳送輔拆裝置(108)的正下方設置有20-30度傾角度角傾斜式振動網篩(114)，通過振動馬達(501)產生振動，按網篩尺寸及篩孔規格設置為上下網篩，所述傾斜式振動網篩(114)成人字形設計，上網孔大，下網孔小，以分離脫落的電子元器件及焊料合金，電子元器件按大小篩分于小尺寸元器件回收箱(201)和大尺寸元器件回收箱(202)中，焊料合金則篩落進下部的焊料回收箱(113)中；設備外殼上還設置有有害氣體抽氣管，通過吸氣泵接入有害氣體處理箱。
2.根據權利要求1所述的基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統，其特征在于:長鏈傳動輔拆裝置(108)正向傳動，包括不銹鋼鋼絲網格(402)以及嵌于網格上的凸針(404);短鏈傳動分拆裝置(107)正向傳動，傳動速度要大于長鏈傳動輔拆裝置的傳速；其上安裝有卡槽(308)、元器件拆除鋼絲(303)、元器件及焊料拆除刀板(304)和彈簧網(307)，其中鋼絲(303)與刀板(304)平行間隔設置，且垂直于短鏈傳動分拆裝置(107)傳動方向，刀板(304)上方設置彈簧網(307)。
3.利用權利要求1所述的基于廢舊電路板連續分拆回收電子元器件及焊料的系統進行分離的方法，其特征在于: 所采用的步驟如下: a、開啟加熱電源對電熱絲加熱，調節溫度至200°C_220°C，打開鼓風裝置，開啟振動馬達(501)和長鏈傳送輔拆裝置(108)，兩條拆分線一同運行；然后開啟吸氣泵(110);將廢舊電路板放置在長鏈上進入輸料口，開啟短鏈傳動分拆裝置(107)； b、廢舊電路板通過長鏈的傳動在加熱管下方移動過程中，焊錫熔化，在風力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分電子元器件脫落，經過下方的傾斜式振動網篩分離回收，大小元器件從兩側落入回收箱，焊料通過網篩網孔落入焊料回收箱；當電路板繼續移動至短鏈傳動分拆裝置(107)時，通過兩鏈的摩擦及鋼絲和刀板的拉刮，剩余的電子元器件和焊料脫離電路板得以拆分回收；C、拆除電子元器件及焊料的電路板基板在電路板基板回收擋板(109)的作用下進入基板回收區域，粘附在傳送鏈上的電子元器件和焊料經過擋板(115)及毛刷(106)時被刮下； d、將批量的廢舊電路板處理結束后，先斷開電熱絲加熱裝置、網篩振動馬達(501)、短鏈傳動分拆裝置(107)、長鏈傳送輔拆裝置(108)的電源，之后再切斷鼓風機和吸氣泵(110)電源，待系統內部降溫后，打開側開閉門(116)，將處理完畢的廢舊電路板基板、大小電子元器件和焊料合金取出`。
【文檔編號】B23K1/018GK103658903SQ201310432814
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】聶祚仁, 席曉麗, 孫曉凱, 馬立文, 宋姍姍, 張力文, 左鐵鏞 申請人:北京工業大學