用于从印制电路板上分离元件的装置的制作方法

文档序号:12692392阅读:326来源:国知局
用于从印制电路板上分离元件的装置的制作方法

本实用新型实施例涉及一种用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置,更具体地,涉及一种用于从PCB上分离元件的装置,能够容易地将元件从安装有多个元件的PCB上分离下来。



背景技术:

通常来讲,用于电子电路中信号处理的印制电路板(PCB)或者已安装的印制电路板组件(PCBA,以下称PCBA)基本上被应用于伴随着大量生产和大量消耗的电气或电子产品中。

由于世界各地的自然资源枯竭越来越严重,针对被大量生产、消耗及废弃的电气或电子产品的工业活动已被认为是解决自然资源枯竭的循环资源的重要方案。在被大量抛弃的电气或电子产品废料中,基本上都采用了用于电子电路中信号处理的PCB。另外,PCB也会产生大量废料。

PCB由基板和依附在基板上的多个元件组成,大体上包含约30%的包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯纤维和聚碳酸酯的塑料成分,约40%的如二氧化硅和氧化铝的不溶性化合物,如铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)、锡(Sn)、铅(Pb)、铝(Al)或锌(Zn)的常规金属,以及约30%的如金(Au)、银(Ag)或钯(Pd)的贵金属成分。尤其是,每千克PCB包含有300-600毫克的金(Au)和2000-3000毫克的银(Ag),比起金矿石中7mg/Kg的实际金含量而言这是一个相当高的含量。因此,一种回收和循环这些PCB的技术被积极提议。

在从PCB中回收贵金属的现有工艺中,PCB连同精矿一起被放置于有色金属冶炼厂的高温熔炉中,以回收贵金属。这种情况具有的缺点是,除了金、银和铜以外的剩余贵重金属留在了矿渣中,被丢弃了而未能回收。因而,目前已改进了将元件从PCB上分离下来的技术,但是特别是双面的或者小尺寸的PCB有元件分离不佳的缺点。为了改善上述缺陷,需要用一种技术或装置将元件从小尺寸PCB上分离下来,并且筛选铜以扩大应用范围,通过将PCB和安装在PCB上的元件分离及处理PCB,作为用以提高金属回收率的一种预处理技术。

已作出相应改进的现有技术可以被概括性地划分为六种:

1、在使用紫外线和振动器的方法中,应当依据相应的设备说明限制性地利用PCB,不便之处在于,技术人员不得不直接运用计算机和CCD(电荷耦合装置)相机来选择性地分离所需元件。

2和3、通过在加热状态下利用红外线或冲击或剪切力,分别使用红外线和冲击、加热和剪切的方法可以将安装在PCB上的元件分离下来。这两种方法需要单独的输送线和移除线,因而待安装的设备将会很大。另外,还额外需要一台可以分别收集分离下来的元件和PCB的设备。

4、使用金属剥离辊的方法具有上述2和3的缺点,而且只能处理PCB的一个面而非双面。

5、在使用抛光机的方法中,由于研磨作用会产生大量的粉尘,并且在小尺寸元件的情况下,它们将同基板一起被抛光而难以回收。另外,处理双面的PCB也是很困难的。

6、在使用热风和离心力的方法中,可以处理双面PCB,但是PCB受限于片材处理以致于生产量很低,而且对能被加工的PCB的厚度有限制。

以这种方式改进的技术具有如下问题:由于由片制成的PCB,从PCB上回收元件是不连续的,而且这种技术会受到PCB的类型和尺寸的影响。

为了解决这样的问题,韩国注册专利100421591作为现有技术文献的示例已被公开。

在上述注册专利中,设置有具有安装在旋转中心上的圆锥形或截圆锥形投影传感器的转子,从上述圆锥形投影传感器水平延伸的多个延伸件,附着在上述延伸件上的多个螺柱,用于使上述转子旋转的驱动马达,用于容纳上述转子的圆柱形壳体,以及附着在上述圆柱形壳体的内圆周表面上的多个螺柱。

然而,该现有技术的问题在于,PCB和多个从PCB分离下来的元件被混合,并且当通过打开下部排出元件时,PCB也一起被排出。因而,不便之处在于被混合排出的PCB和多个元件应当被另行分选。另外,新增的技术需求是,能够将元件从例如手机等紧凑型电子产品的小尺寸PCB上高效地分离下来。

同时在二十世纪,由于电子产品的大量生产和大量消耗,产生了大量的电子废料。尤其是,例如废PC机、废手机、废打印机等小型废旧电气或电子产品的产生数量正在逐年递增。

包含在这些小型废旧电气或电子产品中的PCB含有如铜、铁、铝等各种有用金属,以及如金、银、铂、钯等贵金属,因此这些废料可以被大多数金属原材料需要依靠进口的韩国利用以作为有用资源。根据废旧电气或电子产品的回收现状,除了一些贵金属和高含量的成分外大多数金属没有被回收。

发达国家已经运行一种工业设备,仅将包含在废旧电器或电子产品中的同时在二十世纪,由于电子产品的大量生产和大量消耗,产生了大量的电子废料。尤其是,例如废PC机、废手机、废打印机等小型废旧电气或电子产品的产生数量正在逐年递增。

包含在这些小型废旧电气或电子产品中的PCB含有如铜、铁、铝等各种有用金属,以及如金、银、铂、钯等贵金属,因此这些废料可以被大多数金属原材料需要依靠进口的韩国利用以作为有用资源。根据废旧电气或电子产品的回收现状,除了一些贵金属和高含量的成分外大多数金属没有被回收。

发达国家已经运行一种工业设备,仅将包含在废旧电器或电子产品中的PCB从产品上分离下来,不经任何处理而将分离下来的PCB置于高温熔化,以回收包括贵金属的有用金属,但是最近他们努力致力于开发结合了机械预处理技术和湿法回收技术的环境友好型回收技术。然而,几乎没有在全世界范围内得到认可的回收技术,而且为技术抢占的国家努力和竞争非常激烈。

对于在废旧电器或电子产品中起重要作用的PCB,大多数有用金属被包含其中但总重量占比少于10%,以致于预处理非常重要。尤其是,在目前进行的高温熔化方法中,被回收的金属类型很少,大多数有用金属需要靠另外的湿法回收技术。为了弥补这一缺点,需要一种能对包含大量有用金属的电子元件实行预处理并且将该电子元件从PCB上分离下来的技术以及一种能够高效地从已移除电子元件的PCB上回收重量占比30%的铜。

在开发这些回收技术时,可以高效地处理从小型废旧电气或电子产品中回收的PCB上的金属,并且可以运用预处理和筛选技术以便于从含有大量金属的各种废料或类似物的回收。

已被相应改进的现有技术可以被概括性地分为五类。

1、在粉碎法中,将PCB粉碎成粉末,然后分成强金属粉末和弱金属粉末。不考虑上述粉末的类型如何,元件包含了溴化环氧树脂、玻璃纤维与金属的混合物,从而导致回收过程中的困难以及杂质效应。尤其是,收集后的溴化环氧树脂和玻璃纤维的循环利用价值正在被忽略。

2、在直接焚烧法中,PCB被直接燃烧以熔化成玻璃纤维和金属的混合物,然后经冷却以提取出底层金属。该工艺不仅消耗大量能源,而且由于有毒的溴化氢(BrH)副产品而造成环境污染。另外,作为低级别的金属混合物,收集的物料应当被再精炼以提纯回收,因而它的直接利用价值很低。

3、在加热分解法中,加热分解过程会产生大量有毒的溴化氢(BrH)气体,因而对环境是非常危险的。除了可以通过分选回收的金属之外,诸如溴化环氧树脂,玻璃纤维等剩余材料不能被回收并且它们可能污染环境。

4、在化学溶解方法中,置于PCB中间层的金属在溶解过程中不能被完全溶解,因而在溶解过程之后溴化环氧树脂与重金属混合,并且可能产生再加工和环境污染问题。

5、在熔融无机盐法中,将PCB置于熔融的无机盐中以收集和回收金属和玻璃纤维,但是包括以下缺点。

a.PCB中的锡,铅和铜由于400℃或更高的处理温度而混合成合金,因此它们成为低级别金属混合物,从而导致过高的成本,并且需要花费时间和精力进行精炼。

b.由于熔融的无机盐的比重大于PCB的比重,PCB漂浮在熔融的无机盐上,因此难以直接进行搅拌分离过程。

c.在熔融的无机盐溶解之后,PCB被软化以具有活性,以致于难以进行搅拌分离过程。

d.成品PCB通过具有焊接点大于通孔的电镀连接部分互连,因此PCB的玻璃纤维被紧密地连接。由于玻璃纤维的分离过程困难,因此效果很差。

e.当PCB长时间地处于熔融的无机盐中时,玻璃纤维将被破坏。在混合搅拌过程和再提取过程中的操作时间不能被控制并且不连续,因此收集玻璃纤维是一项困难的任务。另一方面,被粉碎的玻璃纤维成功回收的几率是很低的。

以这种方式改进的技术通过粉碎PCB以筛选铜,具有的问题是,回收过程困难以及因溴化环氧树脂而造成环境污染。

为了解决这些问题,韩国注册专利号10-0926801作为现有技术的示例已被公开。

在该注册专利中,设置有用于放置和供应PCB粉末的供应容器,用于在供应容器下部进行分离操作的水箱,用于打开或关闭供应容器以使PCB流动的开闭板,在供应容器中旋转地移动的搅拌棒,在排出口的方向上推动浮在所述水箱上的PCB和水的注射喷嘴,通过刮除水箱内底来输送沉淀的金属的转移运输器,倾斜地连接到转移运输器端部的卸料运输器,以及在水箱中产生气泡的空气供给管。

然而,该现有技术的问题是,一些细小的金属成分(通常为铜)与PCB粉末同时漂浮并一起排出,导致金属成分(通常为铜)的回收率降低。

另外,对于能够高效地将元件从安装在诸如手机等紧凑型电子产品中的小尺寸PCB分离下来的技术需求不断增长。



技术实现要素:

技术问题

本实用新型目的在于提出一种用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置和一种筛选铜的方法,能够容易地将安装在PCB的元件分离下来,使得包含在元件已被分离的PCB上的铜能够因比重差得以筛选,从而提高铜的回收率。

技术方案

本实用新型的一个方面提供了一种用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置,包括:第一进料器,其上安装有元件的PCB被进给至所述第一进料器;螺旋形的第二进料器,所述第二进料器设置在布置在所述第一进料器下方的驱动单元的驱动轴上,并且通过所驱动轴的旋转在一个方向上输送被进给到所述第一进料器并被排出的所述PCB;元件分离单元,所述元件分离单元沿着其上设置有所述第二进料器的所述驱动轴的纵向布置,接收通过所述第二进料器输送的所述PCB,并且分离安装在所述PCB上的元件;加热单元,所述加热单元沿着所述元件分离单元140的纵向布置,同时与所述元件分离单元间隔布置,并且向被进给到所述元件分离单元的所述PCB供热,其中分别形成通过所述元件分离单元与元件分离的PCB的排出路径和从所述PCB分离下来的元件的排出路径。

这里,被进给到所述第一进料器并排出的所述PCB的输送路径可以在不同于被所述第二进料器或所述元件分离单元输送的所述PCB的输送路径的方向上形成。

同时,所述元件分离单元可以包括圆柱形壳体,其中所述圆柱形壳体包括布置在其内的所述驱动轴,并且被所述加热单元加热以向被所述第二进料器输送的所述PCB传导热量;以及多个刷子,其中所述刷子设在布置在所述壳体内的所述驱动轴上,并且向被进给到所述壳体的所述PCB的表面施加外力。

同时,通过其排出与所述元件分离后的所述PCB的第一排出口和通过其排出所述元件的多个第二排出口形成在所述壳体内。

同时,螺旋钢丝可以突出地形成在所述壳体的内表面上。

同时,所述PCB或者所述元件的输送速度可以依据所述螺旋钢丝的节距或螺旋角得到调整。

同时,所述壳体可以以所述驱动轴的转动方向或者以与所述驱动轴的转动方向相反的方向旋转。

同时,所述刷子可以沿着所述驱动轴的纵向形成为螺旋形。

同时,所述刷子可以相对于所述驱动轴径向地或对称地布置。

同时,所述加热单元可以被以这样一种方式控制,即从通过其所述PCB被进给的所述元件分离单元的所述入口,至通过其所述PCB200被排出的所述元件分离单元的所述第一排出口,所述加热单元的温度被降低。

同时,所述加热单元可以布置为环绕所述元件分离单元的所述壳体的外表面。

同时,所述多个刷子可以形成为具有触不到所述第二排出口的长度。

同时,所述多个刷子可以形成为与所述钢丝接触。

有益效果

根据本实用新型的用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置及筛选铜的方法,从其上安装有所述元件的所述PCB上分离下来的元件可以很容易被分类并排出,因此在不增加分类操作的情况下,可以减少分类时间。

同时,根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置及筛选铜的方法,附着在所述PCB上的电子元件可以被有效分离,因此从每个分离的电子元件和所述PCB上回收金属是可行的,并且与其上元件未被分离的PCB相比,提高了金属回收率。另外,不同于现有的分离元件的装置,优点在于PCB可以被持续供应以进行元件分离操作。

同时,根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置及筛选铜的方法,在所述元件被分离前所述PCB被进给的路径和在所述元件被分离后所述PCB被排出的路径可以形成为互相垂直,从而使所述分离元件的装置小型化。

同时,根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置及筛选铜的方法,安装在所述PCB上的元件可以被分离,与所述元件分离后的所述PCB包含的铜可以通过比重差很容易地筛选出来,从而提高铜的回收率,并节约资源。

同时,根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置及筛选铜的方法,不同于现有的分离元件的装置,优点在于所述PCB可以被持续供应以进行元件分离操作。

同时,根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置及筛选铜的方法,具有各种尺寸的所述PCB可以以一定标准被剪切或粉碎,从而有效分离所述元件而不用考虑所述PCB的尺寸。

附图说明

图1是根据本实用新型的用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置的实施例的立体图;

图2是图1中用于从PCB上分离元件的装置的内部的示意性剖面图;

图3至图5是示出通过图1中用于从PCB上分离元件的装置分类的安装在PCB上元件的分类状态的剖面图;

图6是图5中“A”部分的放大视图;

图7是根据本实用新型的筛选PCB上的铜的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述一种用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置和一种筛选铜的方法的实施例。

图1是根据本实用新型的用于从印制电路板(PCB)上分离元件的装置的实施例的立体图,图2是图1中用于从PCB上分离元件的装置的内部的示意性剖面图,图3至图5是示出通过图1中用于从PCB上分离元件的装置分类的安装在PCB上元件的分类状态的剖面图,图6是图5中“A”部分的放大视图,以及图7是根据本实用新型的筛选PCB上的铜的方法的实施例的流程图。

首先,参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的用于从PCB上分离元件的装置100。

根据本实用新型实施例的用于从PCB上分离元件的装置100包括第一进料器110,PCB200进给到第一进料器110,PCB200具有安装在其上的元件;螺旋形的第二进料器120,设置在布置在第一进料器110下方的驱动单元130的驱动轴134上,并且通过驱动轴134的旋转在一个方向上输送被进给到第一进料器110并排出的PCB200;元件分离单元140,沿着其上设置有第二进料器120的驱动轴134的纵向布置,接收通过第二进料器120输送的PCB200,并且用于分离安装在PCB200上的元件220;加热单元150,沿着元件分离单元140的纵向布置,同时与元件分离单元140间隔布置,并且向被进给到元件分离单元140的PCB200供热;以及排出单元160,元件220已被分离的PCB200和元件220从排出单元160排出。

进给到第一进料器110的PCB200可以包括电子设备中使用的电子元件,并且多个元件220可以通过机械方法或焊料互相联接或附接。此时,PCB200可以在被压碎成预定尺寸或细切的状态下被进给到第一进料器110,同时元件220安装在PCB200上。

第一进料器110可以是漏斗形,且布置在第二进料器120上方。通过初步地压碎大的或中等的PCB或者通过精细地粉碎小PCB,获得进给到第一进料器110的PCB200。优选地,进给到第一进料器110的PCB200具有一种尺寸,使得PCB200不能穿过元件分离单元140的第二排出口141c,这将会在后面描述。

另外PCB200被进给到形成在第一进料器110上部的开口中,并被排出到形成在第一进料器110下部的开口中,上述输送路径形成在不同于由第二进料器120或元件分离单元140输送的PCB200的输送路径的方向上。作为参考,在本实用新型的实施例中,进给到第一进料器110并被排出的PCB200的输送路径可以形成为垂直于由第二进料器120或元件分离单元140输送的PCB200的输送路径。

第二进料器120以可连通的方式可连接至形成在第一进料器110下部的开口,并且以在元件分离单元140布置的方向上输送从上述开口排出的PCB200。这里,压碎的PCB200从第一进料器110到达第二进料器120的输送路径可以形成在呈竖直的方向上。另一方面,压碎的所述PCB200通过元件分离单元140从第二进料器120到达排出单元160的第一排出单元161(后面会描述)的输送路径可以形成在水平方向上。

根据本实用新型的用于从PCB上分离元件的装置100可以小型化,因为进给至第一进料器110的PCB200到达第二进料器120的输送路径和已经到达第二进料器120的PCB200通过元件分离单元140到达第一排出单元161的输送路径彼此正交。这是因为,当进给到第一进料器110的PCB200到达第二进料器120的输送路径和已经到达第二进料器120的PCB200通过元件分离单元140到达第一排出单元161的输送路径以可连通的方式在水平方向上互相连接时,用于从PCB上分离元件的装置100的整体长度会相对增加。

这里,第二进料器120可以构造为螺旋形翼。螺旋形翼可以固定地安装至驱动单元130的驱动轴134,或者与驱动轴134一体化形成在驱动轴134的外表面上。同时,第二进料器120可以固定地安装至或形成在与驱动单元130的驱动轴134分离的单独的旋转轴(未示出)上。这样,单独的旋转轴可以通过链条或皮带与驱动单元130的驱动轴134互相连接,且通过驱动轴134转动而旋转。

相应地,第二进料器120可以将排出的PCB200以一个方向(即元件分离单元140布置的方向)输送至形成在第一进料器110下部的开口。

驱动单元130可以通过向设有第二进料器120的驱动轴134传递动力来使第二进料器120旋转。驱动单元130可以安装在用于从PCB上分离元件的装置100内。

在本实用新型的实施例中,驱动单元130可以包括驱动马达131;第一滑轮132,连接到驱动马达131待驱动旋转的旋转轴上;第二滑轮133,固定地设在驱动轴134的一端;以及皮带135,连接第一滑轮132和第二滑轮133,并且通过第一滑轮132的旋转,带动第二滑轮133旋转,再带动驱动轴134旋转。也就是说,作为使第二进料器120旋转的驱动源,驱动马达131可被外界提供的动力驱动。

第一滑轮132可以安装在驱动马达131可转动的一端。

具体地,第一滑轮132可以安装在形成于驱动马达131中的旋转轴上,并且通过接受该旋转轴提供的动力而旋转。第一滑轮132可以主要通过驱动马达131驱动旋转。

第二滑轮133可以布置成与第一滑轮132间隔开,且可以与第一滑轮132同步转动。第二滑轮133可以形成为具有与第二进料器120高度一样的高度。这是为了在不产生偏心距的情况下将形成在第二进料器120中的驱动轴134固定至第二滑轮133。

驱动轴134可以固定至第二滑轮133,且被第二滑轮133的旋转带动以一个方向旋转。驱动轴134可以形成为沿纵向长于沿高度方向,驱动轴134的一端可以固定至第二滑轮133且另一端可以固定在第一排出口141b周围,第一排出口141b会在后面描述。

皮带135可以连接第一滑轮132和第二滑轮133,并且将第一滑轮132的旋转力传递给第二滑轮133。在本实用新型中,尽管皮带135被示例说明以驱动第二进料器120的输送,但皮带135可以被改变成包括诸如链条等的其他部件,只要该部件能驱动第二进料器120的输送即可。

元件分离单元140可以设在设有第二进料器120的驱动轴134上,并且接收通过第二进料器120输送的PCB200。也就是说,第二进料器120可以设在驱动轴134沿纵向的一部分上,元件分离单元140设在驱动轴134的剩余部分上。

元件分离单元140可以包括壳体141和刷子142。壳体141可以形成为圆柱形,驱动轴134可以布置在壳体141内。另外,螺旋钢丝141d可以突出地形成在壳体141的内表面上。刷子142可以设在驱动轴134上,并且与驱动轴134一起转动。

其中安装有待分离的元件220的PCB200可以被容纳在元件分离单元140的壳体141内,并被输送到刷子142处。接下来,PCB200在壳体141内被输送时会受到钢丝141d给予的摩擦力或剪切力。

另外,PCB200会受到刷子142给予的外力,使得元件220可以从PCB200分离。也就是说,PCB200会在壳体141内通过刷子142被输送,然后在被输送的同时受到刷子142和钢丝141d给予的外力,使得元件220可以从PCB200分离。

螺旋钢丝141d可以依据螺旋钢丝141d的节距或螺旋角来调整PCB200的输送速度。为了将元件200从容纳在元件分离单元140内的PCB200上分离下来,通过调整PCB200在壳体141内的容纳时间,以增加元件200的回收率,例如后面将描述的控制单元170。

刷子142可以设在布置在壳体141内的驱动轴134上。刷子142可以由钢或塑料材料制成,并且多个刷子142可以沿着驱动轴134的纵向和周向以预定的间距布置。

刷子142可以与在壳体141内输送的PCB200接触,以清扫PCB200的表面,从而甚至能将小尺寸的元件220从PCB200分离下来。作为参考,在本实用新型中,刷子142已经被举例说明为向PCB200的表面施加外力,但是本实用新型并不限于此。也就是说,代替刷子142的多个叶片(未示出)可以被设置,且沿着驱动轴134的纵向和周向以预定的间距布置。

优选地,刷子142被设在驱动轴134上,同时具有一定的长度,长度可以使刷子142接触到突出地形成在元件分离单元140的壳体141的内表面上的钢丝141d。也就是说,当驱动轴134被驱动旋转时,刷子142可以随着驱动轴134一起转动,同时与壳体141上的钢丝141d接触。此时,通过第二进料器120被进给进壳体141内的PCB200可以通过接收来自刷子142的外力而与元件220分离。而且,由于PCB200通过刷子142在其上形成有钢丝141d的壳体141的内表面方向上是可移动的,所以元件220可以通过钢丝141d和刷子142的协作有效地从PCB200上分离。

同时,如图3所示,刷子142可以设在驱动轴134的整个纵向上。当被设在驱动轴134的整个纵向上时,刷子142可以具有螺旋形。如上,多个刷子142沿着驱动轴134的纵向和周向以预定的间距布置,从而相对于驱动轴134径向地或对称地布置。刷子142的形状和数量可以根据所需的元件分离效率而进行各种改变。

通过第二进料器120输送的PCB200被进给至入口141a,入口141a可以形成在壳体141的一端。通过其可排出PCB200的第一排出口141b和通过其可排出与PCB200分离后的元件200的第二排出口141c可以形成在壳体141中。

第一排出口141b可以形成在入口141a的相对侧,即壳体141的另一端。第二排出口141c可以形成在钢丝141d之间,其中钢丝141d沿壳体141的纵向形成在壳体141的内表面上。也就是说,多个第二排出口141c可以形成在壳体141的未形成钢丝141d的一部分上。

同时,优选地,多个刷子142的设在驱动轴134的一端可以与驱动轴连接,其另外一端可以分别沿着多个第二排出口141c形成的方向延伸。这是因为从PCB200上分离的元件220可以通过刷子142沿着刷子142的突出方向被引导,并且易于从第二排出口141c排出。

这里,第一排出口141b以可连通的方式可与排出单元160的第一排出单元161连接,第二排出口141c以可连通的方式可与排出单元160的第二排出单元162连接。

第一排出单元161可以接收通过第一排出口141b排出的PCB200,并且将接收到的PCB200引导至用于从PCB上分离元件的装置100外面。

接下来,第二排出单元162可以布置在元件分离单元140下方,并且接收和收集通过第二排出口141c排出的元件220。

这里,优选地,第二排出口141c的尺寸形成为小于PCB200的尺寸。这是为了防止已经分离掉元件220的PCB200通过第二排出口141c被进给到第二排出单元162中。同时,优选地,第二排出口141c形成在螺旋钢丝141d之间。

元件分离单元140的壳体141可以以驱动轴134的旋转方向转动或者以与驱动轴134旋转方向相反的方向转动,但是优选地,以与驱动轴134旋转方向相反的方向转动。这使得设置在驱动轴134上的刷子142可以以与沿着壳体141的旋转方向被输送的PCB200的移动方向相反的方向给PCB的表面施加外力,从而容易地将安装在PCB200上的元件220分离下来。

壳体141可以连接到单独的驱动源(未示出)以被驱动源带动旋转,这种构造可以轻易地被本领域技术人员实施出来,因此在本说明书中,省略其具体的描述。

这里,当壳体141被旋转时,通过驱动轴134的旋转而转动的刷子142可以交替地沿着壳体141上形成有钢丝141d的内表面部分和壳体141上形成有第二排出口141c的内表面部分转动。因此,PCB200的元件220可以初步地通过钢丝141d和刷子142的协作从PCB200上分离,并且很容易被进给到第二排出口141c,同时被刷子142二次加压,其中刷子142沿着其上形成有第二排出口141c的壳体141的内表面转动。

此时,每个从驱动轴134突出的刷子142的长度可以形成为能够与钢丝141d接触。另一方面,如图3所示,每个从驱动轴134突出的刷子142的长度可以优选地形成为触不到第二排出口141c。这将会形成一个间隙,通过该间隙,从PCB200分离的元件220可以因施加至刷子142和钢丝141d的外力在刷子142和钢丝141d互相接触的过程中被进给到第二排出口141c。

因而,当刷子142和钢丝141d由于驱动轴134和壳体141的旋转而互相接触时,元件220可以从PCB200上分离,并且当刷子142沿着其上形成有第二排出口141c的壳体141的内周向转动时,元件220可以被进给到第二排出口141c,并且这个过程可以在壳体141内重复进行。

加热单元150可以沿着壳体141的纵向布置,即容纳在壳体141内的PCB200的输送方向,其中,加热单元150与元件分离单元140的壳体141间隔布置。因而,加热单元150可以通过加热壳体141来向在壳体141内输送的PCB200供热。作为加热单元150,可以采用红外(IR)加热器等。

为了容易地将通过焊料联接到PCB200的元件220从PCB200上分离,加热单元150可以供热直到焊料熔化。优选地,加热单元150将PCB200加热至PCB200不会烧坏或损坏的温度,同时加热PCB200直到焊料的熔点或更高的温度,以使焊料能被熔化。例如,加热单元150可以加热PCB200至250℃或更高温度。加热单元150可以被控制以保持在熔点或更高温度及PCB200不会被损坏的温度。

优选地,加热单元150可以以这样一种方式被控制,即从通过其PCB200被进给的元件分离单元140的入口141a至通过其PCB200被排出的元件分离单元140的第一排出口141b,加热单元150的温度被降低。这是因为安装在PCB200上且被进给到元件分离单元140的入口141a的元件220的安装状态很强,而且尽管以高温加热,焊料也只在一定程度上熔化,以致元件220的联接状态只是轻微变形。相应地,加热单元150可以以中等温度或低温度加热,只要焊料可以熔化即可。因而,当最小化不需要的热量时,加热单元150可以长时间使用。

根据本实用新型,加热单元150被示出为布置在元件分离单元140的壳体141的上方,以向壳体141供热,但是加热单元150可以布置为多种形式,只要具有能够穿过元件分离单元140的壳体141内部向PCB200传导热量的结构即可。

也就是说,加热单元150可以布置为环绕元件分离单元140的壳体141的外表面。因而,沿着壳体141的整个周向布置的加热单元150可以向PCB200均匀供热,从而熔化焊料。

排出单元160可以包括以可连通的方式连接到壳体141的第一排出口141b上的第一排出单元161,和以可连通的方式连接到壳体141的第二排出口141c上的第二排出单元162,如上。

如上,与元件220分离的PCB200可以通过第一排出口141b排向第一排出单元161。接下来,元件220可以通过第二排出口141c排向第二排出单元162。

第一排出单元161和第二排出单元162可以具有漏斗形,并且第二排出单元162可以布置在元件分离单元140的壳体141下方。

第一排出单元161的一端可以与元件分离单元140的第一排出口141b连通,并且其另一端可以暴露于外部。从第一排出单元161排出的PCB200可以落进设置在第一排出单元161下方且与第一排出单元161间隔布置的单独部件内,并且被收集。第二排出单元162可以形成为长于元件分离单元140的长度。这是为了防止通过元件分离单元140的第二排出口141c排出的多个元件220掉落到外面。

控制单元170可以与驱动单元130间隔布置,以控制驱动单元130的驱动行为以及加热单元150的温度。控制单元170可以布置成从上面与驱动单元130的驱动马达131间隔开,同时安装在用于从PCB上分离元件的装置100的上部。

控制单元170可以控制驱动单元130的驱动行为,并且控制依靠驱动单元130驱动输送的第二进料器120和刷子142的转动速度和方向(向前转动或向后转动)。

如上,根据本实用新型实施例的用于从PCB上分离元件的装置100可以有效地分离附着在PCB200上的元件220,因此从分离后的元件220和PCB200回收金属都成为可能,从而与没有分离元件220的PCB200相比,提高了金属回收率。

以下,参考附图7描述根据本实用新型的实施例的筛选PCB中的铜的方法。根据本实用新型实施例的筛选PCB中的铜的方法可以包括剪切安装有元件的PCB操作S100,将元件与剪切的PCB分离的步骤S200,压碎已经分离元件的PCB的步骤S300,粉碎压碎后的PCB的步骤S400,以及利用材料的比重差从粉碎后的PCB中筛选铜的步骤S500。

在剪切PCB的步骤S100中,其上具有元件220的PCB200可以被剪切,并且其上安装有元件220的PCB200可以在将PCB200进给到用于从PCB上分离元件的装置100 之前,利用破碎机被剪切成水平和竖直尺寸达到40-60mm或更小,其中根据图1-图6的用于从PCB上分离元件的装置100被分离元件的步骤S200所采用。

在分离元件的步骤S200中,元件220可以从在剪切PCB的步骤S100中被剪切的PCB200上分离,并且安装在PCB200上的元件220可以利用本实用新型一个实施例中描述的用于从PCB上分离元件的装置100得到分离。

在压碎PCB的步骤S300中,在分离元件的步骤S200与元件220分离的PCB200可以被压碎,并且与元件220分离的PCB200可以利用切割压碎机(未示出)压碎成水平和竖直尺寸达到1-7mm或更小,以分开金属和非金属。

切割压碎机可以具有采用可转动的旋转叶片和固定叶片来压碎与元件220分离的PCB200的构造,并且此时,优选地,固定叶片和旋转叶片间的间距可以被调整以调整PCB200压碎后的尺寸。

在粉碎经压碎后的PCB200的步骤S400中,在压碎PCB的步骤S300被压碎的PCB200可以被粉碎,并且在压碎PCB的步骤S300中被压成水平和竖直尺寸为1-7mm或更小的PCB200可以利用磨机(未示出)被粉碎成水平和竖直尺寸为0.1-0.9mm或更小,以分离铜、塑料、陶瓷等。

优选地,磨机可以设计成能够产生精细粉末,比如气流式磨机,其中粉碎和分类能够同时进行。

气流式磨机可以由粉碎转子和分类转子组成,每个粉碎转子和分类转子的转数都是可调整的,从而能调整被粉碎材料的颗粒尺寸。作为其机理,气流式磨机可以具有剪切力,在气流式磨机中,粉碎可以通过每分钟转数高达2000rpm或更高的旋转叶片和固定叶片之间的微小间隙进行,使得金属层和非金属层的分离可以顺利进行。

在筛选铜的步骤S500中,铜可以通过材料的比重(密度)差从在粉碎PCB的步骤S400中被粉碎的PCB200中筛选出来。

具体地,可以通过重力选矿机(未示出)利用比重差从粉碎后的PCB200中的铜、塑料和陶瓷的混合物中筛选铜。

两或多种材料,诸如混合的铜、塑料和陶瓷,可以具有不同的比重(密度),并且当向这些材料施加外力时,通过比重差可以展示出材料间不同的运动。利用这个原理筛选需要的材料被称为比重筛选法。

比重筛选法通常可以在流体中使用,水或空气都可以作为流体。这里,利用比重进行筛选的可能性取决于材料的颗粒尺寸和密度。重力选矿机可以是离心式重力选矿机,具有动力单元和锥形筒,锥形筒具有以凹入方式形成在其上的多个凹槽并且快速旋转。

离心式重力选矿机可以设置为碗型,并且离心式重力选矿机可以主要采用尼尔森选矿机。关于离心式重力选矿机的操作过程,当先将离心式重力选矿机连接到动力源以运行该选矿机,同时通过进料入口进给包含25%-35%颗粒的泥浆时,可以进行筛选同时保持选矿机的运行直到颗粒被水完全冲到锥形筒的外面。

离心式重力选矿机可以利用在离心力的作用下通过比重差分离颗粒的原理,并且包括沿着穿透离心式重力选矿机的中心的锥形筒的内壁平行凹入的多个凹槽,并且可调整锥形筒的每分钟转数。此时,相对较重的颗粒可以被推向壁侧并且保持夹在凹槽之间的状态,相对较轻的颗粒可以随流水一起被排到排出口。由于向水施加压力,可以在锥形筒上形成水套,并且凹槽被水套包围,使得水可以通过形成在锥形筒内的孔排出,以确保重颗粒层的流动得到保持。这里,水压可以充当与离心力相反的力,并且相反的力可以被强烈地凝聚,足以干扰所收集的颗粒。

流动层内的轻微颗粒可以由被推动的重颗粒替代,因此只有重颗粒可以停留在筒内。当离心式重力选矿机的操作完成后,可以关停离心式重力选矿机,并且可以将锥形筒从离心式重力选矿机中取出,以将重颗粒清洗出来,因此可以得到所筛选的矿料。

这样的离心式重力选矿机可以获得铜级别达85%或更高的颗粒,以及诸如塑料、陶瓷等非金属。在熔炉中,可以携带包含30%或更高级别铜的废物资源,并且单位购买成本随着级别的提高也会增加,因此级别达85%或更多的过程产品的单位购买成本预计会很高。不像其他重力选矿机,在根据本实用新型的重力选矿机中,可回收的颗粒尺寸范围很宽,并且相应颗粒可以高效集中。

根据本实用新型的从PCB筛选铜的方法被举例说明利用材料的比重差筛选铜,但是也可以筛选诸如铁、铝等其他金属,只要利用材料比重差即可。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

工业实用性

本实用新型可以被应用在回收PCB、废物资源处理等领域。

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