基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统的制作方法
【专利摘要】一种基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统，该系统包括电热丝加热管、鼓风装置、温控器、限位板及毛刷、短链传动分拆装置、长链传动辅拆装置、电路板基板及电子元器件回收箱、倾斜式振动网筛、焊料回收箱、有害气体处理装置；废旧电路板由长链传动辅拆装置带动经输料口进入系统内，传送至加热管下方对电路板针脚处的焊料速热熔化，通过鼓风风力和倾角下重力作用，部分元器件及焊料拆下，继续传动至短链传动分拆装置时，通过安置在短链传动分拆装置上的钢丝和刀板，将剩余元器件及焊料拆离，脱落的元器件和焊料落到振动网筛上进行分离回收。本发明设备简单，是一种能批量连续处理电路板、无损基板的高效无污染系统。
【专利说明】基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种用于废旧电路板连续无损分拆电子元器件及焊料合金的系统。本发明可实现对废旧电路板与电子元器件及焊料合金的无损、高效、批量连续分离，并且处理后的电路板基板不受损坏，便于进行后续回收处理，属于资源循环利用领域。
【背景技术】:
[0002]电路板是电子器件的重要组成部分。随着信息社会发展速度日益加快，安装有电子元器件的电路板已广泛的应用于我们社会生产和生活的各个方面。各种电子设备电路板的损坏、更新等原因，产生了大量的废旧电路板，由于没有采用合适的回收处理技术，废旧电路板给社会和环境造成了巨大的压力。目前对于废旧电路板的回收处理仍存在很大难题，摒弃填埋、水洗、焚烧等危害环境和健康的处理方法，采用环保的设备，将废旧电路板作为二次资源回收利用显得尤为重要。
[0003]废旧印刷电路板中含有闻品位的贵金属及具有回收意义的可再生材料，具有很闻的资源价值。而且其上的电子元器件大部分还是功能完好的，对废旧电路板进行回收处理，首先需要拆除连接在上面的电子元器件和焊料合金，目前国内外对废旧电路板上电子元器件和焊料合金的回收的方法与设备有很多，但多数是只能对单个废旧电路板进行处理，效率很低，不能实现连续作业拆除电子元器件。
[0004]中国发明专利CN101259555、
【公开日】2008.9.10提出了一种拆卸废旧电路板的设备。该设备采用热风加热，使用滚筒转动实现电路板基板与元器件的分离，桶壁有丝网结构来滤除电子元器件。该设备对元器件除去率低且在转动中易造成基板的破坏，不能对焊料合金合理回收。中国发明专利CN101417358A、
【公开日】2009.4.29提出了一种电路板元器件拆卸设备。该设备采用狭缝喷嘴将高温高压气体喷射在电路板上，使焊料与电路板分离，拆下电子元器件。该设备高压气体可使焊料熔化，但高气压也使焊料分散脱离电路板，不能收集焊料合金；而且在高温下电路板基板软化，高压喷射使基板变形损坏，不利于电路板后续处理。中国公开专利CN201244516Y
【公开日】2009.5.27提出了一种元器件离心除锡设备，该设备将废旧电路板固定于预热箱体中采用高速转动，通过离心作用分离电子元器件及焊锡。但是这种设备无法批量处理且密封性差，容易造成有毒害气体外泄，电路板的装卸困难，分离效率低，对环境污染大。中国公开专利CN101695705A
【公开日】2010.04.21提出了一种废旧电路板元器件整体拆除的设备，该设备采用一旋转臂连接载台使废旧电路板在被加热的热体介质和震动箱内运动，但该工艺在从两个工作区间转移的过程中，温度降低，没有脱落的锡焊会重新凝固，从而导致处理效果不理想。采用空气锤拍打也会使受热软化的电路基板板造成破坏，影响电路板后期处理利用。
[0005]上述现有技术分别存在有如下问题:
[0006]1.在拆除电子元器件的过程中对基板造成破坏，使其在电路板后期处理中受到影响。
[0007]2.对电子元器件的拆除效率低，单次只能对单个废旧电路板进行电子元器件的拆离，拆除不彻底，且装卸繁琐，不能实现连续批量处理。
[0008]3.没有对加热电路板所产生的有害气体进行专门处理，会造成污染环境和人身健康的损害。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于避免上述问题，提供一种能够无损高效分拆回收废旧电路板上电子元器件和焊料合金，并且对产生的有害气体进行无害化处理的环保系统。
[0010]基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统包括带输料口板101的设备外壳、电热丝加热管102、风量调节开关103、鼓风装置104、温控器105、限位板及毛刷106、短链传动分拆装置107、长链传动辅拆装置108、电路板基板回收挡板109、电路板基板回收箱112、焊料回收箱113、倾斜式振动网筛114、电子元器件挡板115、侧开闭门116、小尺寸元器件回收箱201和大尺寸元器件回收箱202 ；
[0011]所述系统本体由外壳、输料口板101和位于外壳侧面的侧开闭门116组成，构成一个封闭体；所述系统设备输料口板一侧顶部的鼓风装置104、温控器105和电热丝加热管102连接，构成了系统对电路板的加热装置，加热管对称式两侧安装；在加热装置的下方对称设置各有与水平面成30-45度倾角可调的长链传动辅拆装置108和短链传动分拆装置107各两条，两条短链传动分拆装置107成V字型安置且中间有间隙，两条长链传动辅拆装置108成V字型安置且中间有间隙，两条短链传动分拆装置107和两条长链传动辅拆装置108分别对称布置，短链传动分拆装置107设置在长链传动辅拆装置108的上方并且位于远离输料口板的一端；在短链传动分拆装置107近加热管一侧设置限位板及毛刷106 ;在长链传动辅拆装置108远离输料口板的端部设有倾斜放置的电路板回收挡板109，用于将从拆除电子元器件的废旧电路板隔基板离于电路板基板回收箱112内；在长链传送辅拆装置108的正下方设置有20-30度倾角的倾斜式振动网筛114，通过振动马达501产生振动，按网筛尺寸及筛孔规格设置为上下网筛，所述倾斜式振动网筛114成人字形设计，上网孔大，下网孔小，以分离脱落的电子元器件及焊料合金，电子元器件按大小筛分于小尺寸元器件回收箱201和大尺寸元器件回收箱202中，焊料合金则筛落进下部的焊料回收箱113中；设备外壳上还设置有有害气体抽气管，通过吸气泵接入有害气体处理箱。
[0012]所述系统的长链传动辅拆装置108正向传动，包括不锈钢钢丝网格402以及嵌于网格上的凸针404;短链传动分拆装置107正向传动，传动速度要大于长链传动辅拆装置的传速；其上安装有卡槽308、元器件拆除钢丝303、元器件及焊料拆除刀板304和弹簧网307，其中钢丝303与刀板304以平行间隔设置，且垂直于短链传动分拆装置107传动方向，刀板304上方设置弹簧网307。
[0013]利用所述的基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统进行分离的方法，其特征在于:
[0014]所采用的步骤如下:
[0015]a、开启加热电源对电热丝加热，调节温度至200°C _220°C，打开鼓风装置，开启振动马达501和长链传送辅拆装置108，两条拆分线一同运行；然后开启吸气泵110 ;将废旧电路板放置在长链上进入输料口，开启短链传动分拆装置107 ；
[0016]b、废旧电路板通过长链的传动在加热管下方移动过程中，焊锡熔化，在风力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分电子元器件脱落，经过下方的倾斜式振动网筛分离回收，大小元器件从两侧落入回收箱，焊料通过网筛网孔落入焊料回收箱；当电路板继续移动至短链传动分拆装置107时，通过两链的摩擦及钢丝和刀板的拉刮，剩余的电子元器件和焊料脱离电路板得以彻底拆分回收；
[0017]C、拆除电子元器件及焊料的电路板基板在电路板基板回收挡板109的作用下进入基板回收区域，粘附在传送链上的电子元器件和焊料经过挡板115及毛刷106时被刮下，从而不影响后续工作；
[0018]d、将批量的废旧电路板处理结束后，先断开电热丝加热装置、网筛振动马达501、短链传动分拆装置107、长链传送辅拆装置108的电源，之后再切断鼓风机和吸气泵110电源，待系统内部降温后，打开侧开闭门116，将处理完毕的废旧电路板基板、大小电子元器件、焊料合金取出。
[0019]本发明的优势主要体现在:
[0020]1、本发明对电路板批量连续处理，解决了只能单一进行处理的弊端，且完全在封闭系统中完成，具有分离效率高、处理速度快、分离彻底、对环境无污染等特点。
[0021]2、本发明系统通过传动摩擦及传动分拆系统的钢丝和刀板相结合来使电子元器件在焊料熔化的情况下使焊料及电子元器件与电路板基板分离，并将电子元器件按大小初步分离，此过程中电路板不受冲击力和震动的作用，这就保证了电路板基板不会造成破损，从而不影响对电路板基板的后期回收处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明主视结构示意图。
[0023]图2为本发明的主体结构左视图。
[0024]图3a、图3b为本发明的短链分拆装置的主视图、左视图。
[0025]图4为本发明的长链辅拆装置的主视图。
[0026]图5a、图5b为本发明的倾斜式振动网筛的主视图和左视图。
[0027]图中标号:101输料口板、102电热丝加热管、103风量调节开关、104鼓风装置、105温控器、106限位板毛刷、107短链传动分拆装置、108长链传动辅拆装置、109电路板基板挡板、110吸气泵、111有害气体处理箱、112电路板基板回收箱、113焊料合金回收箱、114倾斜式震动网筛、115电子元器件挡板、116侧开闭门、201小尺寸元器件回收箱、202大尺寸元器件回收箱、301第一从动轴、302传动基带、303钢丝、304刀板、305第一主动轴、306第一电动机、307弹簧网、308卡槽、401第二从动轴、402钢丝网格、403第二主动轴、404凸针、405第二电动机、501振动马达、502上网筛、503下网筛。
【具体实施方式】
[0028]下面依据附图对本发明进行说明。
[0029]图1为整个系统的整体结构主视图，系统壳体的顶端是由102电热丝加热管、103风量调节开关、104鼓风装置、105温控器构成的鼓风加热装置，鼓入的风在电热丝加热管102中被加热到所需温度，然后吹到废旧电路板上对焊料进行加热，温控器105通过控制电热丝电流大小来调节温度，调节范围为150°C?350°C。箱体的侧面可以打开，方便设备的组装及电路板处理后各组分的回收。
[0030]通过温度调节，使吹到电路板上的热风温度达到焊料熔化点，熔化后的焊料在重力和风吹力双重作用下从基板上滴落，经过倾斜式振动网筛114落入焊料合金回收箱113中。同时，部分较大的电子元器件在重力及风力作用下会自己脱落掉入倾斜式振动网筛114上，进而震落到系统侧壁的电子元器件回收箱中。
[0031]剩余的经重力及风力作用没有脱落的电子元器件和焊料合金，在焊料熔化后与基板的连接力已经很小，在传动到短链传动分拆装置107时，在拉拔钢丝303、刀板及滑动摩擦的作用下，与基板完全脱离，从而脱落得以回收。
[0032]处理过程中经加热的废旧电路板因受热会释放出一些有毒气体，如二噁英，二溴呋喃等。在鼓风装置气体的吹力和吸气泵的吸力作用下，通过吸气泵及管道进入有害气体处理箱111，经处理达标后排放。
[0033]图2为本发明的主体结构左视图，两条可同时进行的处理线在内部对称安装，设计成V型，实现对电路板批量连续处理，提高效率；对称设置各有与水平面成30-45度倾角可调的长链传动辅拆装置和短链传动分拆装置各两条，两条短链传动分拆装置107成V字型安置且中间有间隙，两条长链传动辅拆装置108成V字型安置且中间有间隙，两条短链传动分拆装置107和两条长链传动辅拆装置108分别对称布置，短链传动分拆装置107设置在长链传动辅拆装置108的上方并且位于远离输料口板的一端；每一侧都包含短链传动分拆装置、长链传动辅拆装置，设计30-45度可调倾角，可使加热管管口直接对准焊料焊脚处，即使高温热风直接作用在焊料焊脚处，减少元器件对高温热风的阻挡，提高熔融速率，借助风力将熔化的焊料及部分元器件吹落；同时，倾角利于元器件在自身重力下掉落。
[0034]下方的倾斜式振动网筛由上筛网502和下筛网503及振动马达501构成，倾斜和振动目的是为了在运行时更快的移开掉落的电子元器件，防止堆积，利于焊料与元器件分离后滴落。上下两层是为了初步分离较大和较小的元器件，便于后续的回收处理，201和202分别为较小尺寸电子元器件和较大尺寸元器件回收箱，113为焊料合金回收箱。
[0035]图3a和图3 (b)为本发明的短链传动分拆装置107的结构主视图和左视图，拉拔钢丝303和刀板304通过卡槽308以一定间隔固定在传动基带302上，三条钢丝间隔一块刀板，钢丝与钢丝及钢丝与刀板间隔距离均为2cm。工作时，当电路板移动至短链传动分拆装置处，通过拉拔钢丝303的作用使元器件脱离电路板，紧贴基板的元器件及焊料合金通过刀板304的作用拆下，其中刀板内侧设置弹簧网307，可使刀板有一定的活动位移，不至损坏电路板基板。
[0036]图4为本发明的长链传动辅拆装置108的主视图，主要由钢丝网格402和嵌于其上的凸针404构成，系统运行时，将电路板放置在钢丝网格上，借助于电路板上的电子原件反面的突起及传动链网孔，即可以在摩擦作用下使电路板卡住固定；设置凸针404是为了更好的固定待处理电路板，防止滑动，利于元器件及焊料的拆除。
[0037]图5a和图5(b)为本发明的倾斜式振动网筛主体视图与左视图，网筛设计为振动式，并成倾斜角度，便于元器件与焊料的脱离，同时可快速将元器件移开，防止堆积，这样便不会阻挡之后元器件及焊料的滴落；上网筛较于下网筛整体尺寸要大，且上网筛502网孔大于下网筛503的网孔，利于将大小电子元器件初步分离，分别收集在靠近系统壳体的回收箱202和201内。[0038]工作过程:
[0039]1、开启加热电源对电热丝加热，调节温度至200°C _220°C，打开鼓风装置，开启振动马达501和长链传送辅拆装置108，两条拆分线一同运行；然后开启吸气泵110 ;将废旧电路板放置在长链上进入输料口，开启短链传动分拆装置107 ；
[0040]2、废旧电路板通过长链的传动在加热管下方移动过程中，焊锡熔化，在风力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分电子元器件脱落，经过下方的倾斜式振动网筛分离回收，大小元器件从两侧落入回收箱，焊料通过网筛网孔落入焊料回收箱；当电路板继续缓慢移动至短链传动分拆装置107时，通过两链的摩擦及钢丝和刀板的刮拉，剩余的电子元器件和焊料脱离电路板得以彻底拆分回收；
[0041]3、拆除电子元器件及焊料的电路板基板在电路板基板回收挡板109的作用下进入基板回收区域，粘附在传送链上的电子元器件和焊料经过挡板115及毛刷106时被刮下，从而不影响后续工作；
[0042]4、将批量的废旧电路板处理结束后，先断开电热丝加热装置、网筛振动马达501、短链传动分拆装置107、长链传送辅拆装置108的电源，之后再切断鼓风机和吸气泵110电源，待系统内部降温后，打开侧开闭门116，将处理完毕的废旧电路板基板、大小电子元器件、焊料合金取出；
[0043]5、处理过的废旧电路板基板冷却后即可进行后期处理工序。
【权利要求】
1.基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统，其特征在于:包括带输料口板(101)的设备外壳、电热丝加热管(102)、风量调节开关(103)、鼓风装置(104)、温控器(105)、限位板及毛刷(106)、短链传动分拆装置(107)、长链传动辅拆装置(108)、电路板基板回收挡板(109)、电路板基板回收箱(112)、焊料回收箱(113)、倾斜式振动网筛(114)、电子元器件挡板(115)、侧开闭门(116)、小尺寸元器件回收箱(201)和大尺寸元器件回收箱(202)； 系统本体由外壳、输料口板(101)和位于外壳侧面的侧开闭门(116)组成,构成一个封闭体；所述系统设备输料口板一侧顶部的鼓风装置(104)、温控器(105)和电热丝加热管(102)连接，构成了系统对电路板的加热装置，加热管对称式两侧安装；在加热装置的下方对称设置各有与水平面成30-45度倾角可调的长链传动辅拆装置(108)和短链传动分拆装置(107)各两条，两条短链传动分拆装置(107)成V字型安置且中间有间隙，两条长链传动辅拆装置(108)成V字型安置且中间有间隙，两条短链传动分拆装置(107)和两条长链传动辅拆装置(108)分别对称布置，短链传动分拆装置(107)设置在长链传动辅拆装置(108)的上方并且位于远离输料口板的一端；在短链传动分拆装置(107)近加热管一侧设置限位板及毛刷(106);在长链传动辅拆装置(108)远离输料口板的端部设有倾斜放置的电路板回收挡板(109)，用于将从拆除电子元器件的废旧电路板隔基板离于电路板基板回收箱(112)内；在长链传送辅拆装置(108)的正下方设置有20-30度倾角度角倾斜式振动网筛(114)，通过振动马达(501)产生振动，按网筛尺寸及筛孔规格设置为上下网筛，所述倾斜式振动网筛(114)成人字形设计，上网孔大，下网孔小，以分离脱落的电子元器件及焊料合金，电子元器件按大小筛分于小尺寸元器件回收箱(201)和大尺寸元器件回收箱(202)中，焊料合金则筛落进下部的焊料回收箱(113)中；设备外壳上还设置有有害气体抽气管，通过吸气泵接入有害气体处理箱。
2.根据权利要求1所述的基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统，其特征在于:长链传动辅拆装置(108)正向传动，包括不锈钢钢丝网格(402)以及嵌于网格上的凸针(404);短链传动分拆装置(107)正向传动，传动速度要大于长链传动辅拆装置的传速；其上安装有卡槽(308)、元器件拆除钢丝(303)、元器件及焊料拆除刀板(304)和弹簧网(307)，其中钢丝(303)与刀板(304)平行间隔设置，且垂直于短链传动分拆装置(107)传动方向，刀板(304)上方设置弹簧网(307)。
3.利用权利要求1所述的基于废旧电路板连续分拆回收电子元器件及焊料的系统进行分离的方法，其特征在于: 所采用的步骤如下: a、开启加热电源对电热丝加热，调节温度至200°C_220°C，打开鼓风装置，开启振动马达(501)和长链传送辅拆装置(108)，两条拆分线一同运行；然后开启吸气泵(110);将废旧电路板放置在长链上进入输料口，开启短链传动分拆装置(107)； b、废旧电路板通过长链的传动在加热管下方移动过程中，焊锡熔化，在风力及自身重力作用下，熔化的焊料及部分电子元器件脱落，经过下方的倾斜式振动网筛分离回收，大小元器件从两侧落入回收箱，焊料通过网筛网孔落入焊料回收箱；当电路板继续移动至短链传动分拆装置(107)时，通过两链的摩擦及钢丝和刀板的拉刮，剩余的电子元器件和焊料脱离电路板得以拆分回收；C、拆除电子元器件及焊料的电路板基板在电路板基板回收挡板(109)的作用下进入基板回收区域，粘附在传送链上的电子元器件和焊料经过挡板(115)及毛刷(106)时被刮下； d、将批量的废旧电路板处理结束后，先断开电热丝加热装置、网筛振动马达(501)、短链传动分拆装置(107)、长链传送辅拆装置(108)的电源，之后再切断鼓风机和吸气泵(110)电源，待系统内部降温后，打开侧开闭门(116)，将处理完毕的废旧电路板基板、大小电子元器件和焊料合金取出`。
【文档编号】B23K1/018GK103658903SQ201310432814
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】聂祚仁, 席晓丽, 孙晓凯, 马立文, 宋姗姗, 张力文, 左铁镛 申请人:北京工业大学