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用于從印制電路板上分離元件的裝置的制作方法

文檔序號:12692392閱讀:383來源:國知局
用于從印制電路板上分離元件的裝置的制作方法

本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置,更具體地,涉及一種用于從PCB上分離元件的裝置,能夠容易地將元件從安裝有多個元件的PCB上分離下來。



背景技術(shù):

通常來講,用于電子電路中信號處理的印制電路板(PCB)或者已安裝的印制電路板組件(PCBA,以下稱PCBA)基本上被應(yīng)用于伴隨著大量生產(chǎn)和大量消耗的電氣或電子產(chǎn)品中。

由于世界各地的自然資源枯竭越來越嚴(yán)重,針對被大量生產(chǎn)、消耗及廢棄的電氣或電子產(chǎn)品的工業(yè)活動已被認(rèn)為是解決自然資源枯竭的循環(huán)資源的重要方案。在被大量拋棄的電氣或電子產(chǎn)品廢料中,基本上都采用了用于電子電路中信號處理的PCB。另外,PCB也會產(chǎn)生大量廢料。

PCB由基板和依附在基板上的多個元件組成,大體上包含約30%的包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯纖維和聚碳酸酯的塑料成分,約40%的如二氧化硅和氧化鋁的不溶性化合物,如銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鋁(Al)或鋅(Zn)的常規(guī)金屬,以及約30%的如金(Au)、銀(Ag)或鈀(Pd)的貴金屬成分。尤其是,每千克PCB包含有300-600毫克的金(Au)和2000-3000毫克的銀(Ag),比起金礦石中7mg/Kg的實(shí)際金含量而言這是一個相當(dāng)高的含量。因此,一種回收和循環(huán)這些PCB的技術(shù)被積極提議。

在從PCB中回收貴金屬的現(xiàn)有工藝中,PCB連同精礦一起被放置于有色金屬冶煉廠的高溫熔爐中,以回收貴金屬。這種情況具有的缺點(diǎn)是,除了金、銀和銅以外的剩余貴重金屬留在了礦渣中,被丟棄了而未能回收。因而,目前已改進(jìn)了將元件從PCB上分離下來的技術(shù),但是特別是雙面的或者小尺寸的PCB有元件分離不佳的缺點(diǎn)。為了改善上述缺陷,需要用一種技術(shù)或裝置將元件從小尺寸PCB上分離下來,并且篩選銅以擴(kuò)大應(yīng)用范圍,通過將PCB和安裝在PCB上的元件分離及處理PCB,作為用以提高金屬回收率的一種預(yù)處理技術(shù)。

已作出相應(yīng)改進(jìn)的現(xiàn)有技術(shù)可以被概括性地劃分為六種:

1、在使用紫外線和振動器的方法中,應(yīng)當(dāng)依據(jù)相應(yīng)的設(shè)備說明限制性地利用PCB,不便之處在于,技術(shù)人員不得不直接運(yùn)用計(jì)算機(jī)和CCD(電荷耦合裝置)相機(jī)來選擇性地分離所需元件。

2和3、通過在加熱狀態(tài)下利用紅外線或沖擊或剪切力,分別使用紅外線和沖擊、加熱和剪切的方法可以將安裝在PCB上的元件分離下來。這兩種方法需要單獨(dú)的輸送線和移除線,因而待安裝的設(shè)備將會很大。另外,還額外需要一臺可以分別收集分離下來的元件和PCB的設(shè)備。

4、使用金屬剝離輥的方法具有上述2和3的缺點(diǎn),而且只能處理PCB的一個面而非雙面。

5、在使用拋光機(jī)的方法中,由于研磨作用會產(chǎn)生大量的粉塵,并且在小尺寸元件的情況下,它們將同基板一起被拋光而難以回收。另外,處理雙面的PCB也是很困難的。

6、在使用熱風(fēng)和離心力的方法中,可以處理雙面PCB,但是PCB受限于片材處理以致于生產(chǎn)量很低,而且對能被加工的PCB的厚度有限制。

以這種方式改進(jìn)的技術(shù)具有如下問題:由于由片制成的PCB,從PCB上回收元件是不連續(xù)的,而且這種技術(shù)會受到PCB的類型和尺寸的影響。

為了解決這樣的問題,韓國注冊專利100421591作為現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的示例已被公開。

在上述注冊專利中,設(shè)置有具有安裝在旋轉(zhuǎn)中心上的圓錐形或截圓錐形投影傳感器的轉(zhuǎn)子,從上述圓錐形投影傳感器水平延伸的多個延伸件,附著在上述延伸件上的多個螺柱,用于使上述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá),用于容納上述轉(zhuǎn)子的圓柱形殼體,以及附著在上述圓柱形殼體的內(nèi)圓周表面上的多個螺柱。

然而,該現(xiàn)有技術(shù)的問題在于,PCB和多個從PCB分離下來的元件被混合,并且當(dāng)通過打開下部排出元件時,PCB也一起被排出。因而,不便之處在于被混合排出的PCB和多個元件應(yīng)當(dāng)被另行分選。另外,新增的技術(shù)需求是,能夠?qū)⒃睦缡謾C(jī)等緊湊型電子產(chǎn)品的小尺寸PCB上高效地分離下來。

同時在二十世紀(jì),由于電子產(chǎn)品的大量生產(chǎn)和大量消耗,產(chǎn)生了大量的電子廢料。尤其是,例如廢PC機(jī)、廢手機(jī)、廢打印機(jī)等小型廢舊電氣或電子產(chǎn)品的產(chǎn)生數(shù)量正在逐年遞增。

包含在這些小型廢舊電氣或電子產(chǎn)品中的PCB含有如銅、鐵、鋁等各種有用金屬,以及如金、銀、鉑、鈀等貴金屬,因此這些廢料可以被大多數(shù)金屬原材料需要依靠進(jìn)口的韓國利用以作為有用資源。根據(jù)廢舊電氣或電子產(chǎn)品的回收現(xiàn)狀,除了一些貴金屬和高含量的成分外大多數(shù)金屬沒有被回收。

發(fā)達(dá)國家已經(jīng)運(yùn)行一種工業(yè)設(shè)備,僅將包含在廢舊電器或電子產(chǎn)品中的同時在二十世紀(jì),由于電子產(chǎn)品的大量生產(chǎn)和大量消耗,產(chǎn)生了大量的電子廢料。尤其是,例如廢PC機(jī)、廢手機(jī)、廢打印機(jī)等小型廢舊電氣或電子產(chǎn)品的產(chǎn)生數(shù)量正在逐年遞增。

包含在這些小型廢舊電氣或電子產(chǎn)品中的PCB含有如銅、鐵、鋁等各種有用金屬,以及如金、銀、鉑、鈀等貴金屬,因此這些廢料可以被大多數(shù)金屬原材料需要依靠進(jìn)口的韓國利用以作為有用資源。根據(jù)廢舊電氣或電子產(chǎn)品的回收現(xiàn)狀,除了一些貴金屬和高含量的成分外大多數(shù)金屬沒有被回收。

發(fā)達(dá)國家已經(jīng)運(yùn)行一種工業(yè)設(shè)備,僅將包含在廢舊電器或電子產(chǎn)品中的PCB從產(chǎn)品上分離下來,不經(jīng)任何處理而將分離下來的PCB置于高溫熔化,以回收包括貴金屬的有用金屬,但是最近他們努力致力于開發(fā)結(jié)合了機(jī)械預(yù)處理技術(shù)和濕法回收技術(shù)的環(huán)境友好型回收技術(shù)。然而,幾乎沒有在全世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可的回收技術(shù),而且為技術(shù)搶占的國家努力和競爭非常激烈。

對于在廢舊電器或電子產(chǎn)品中起重要作用的PCB,大多數(shù)有用金屬被包含其中但總重量占比少于10%,以致于預(yù)處理非常重要。尤其是,在目前進(jìn)行的高溫熔化方法中,被回收的金屬類型很少,大多數(shù)有用金屬需要靠另外的濕法回收技術(shù)。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),需要一種能對包含大量有用金屬的電子元件實(shí)行預(yù)處理并且將該電子元件從PCB上分離下來的技術(shù)以及一種能夠高效地從已移除電子元件的PCB上回收重量占比30%的銅。

在開發(fā)這些回收技術(shù)時,可以高效地處理從小型廢舊電氣或電子產(chǎn)品中回收的PCB上的金屬,并且可以運(yùn)用預(yù)處理和篩選技術(shù)以便于從含有大量金屬的各種廢料或類似物的回收。

已被相應(yīng)改進(jìn)的現(xiàn)有技術(shù)可以被概括性地分為五類。

1、在粉碎法中,將PCB粉碎成粉末,然后分成強(qiáng)金屬粉末和弱金屬粉末。不考慮上述粉末的類型如何,元件包含了溴化環(huán)氧樹脂、玻璃纖維與金屬的混合物,從而導(dǎo)致回收過程中的困難以及雜質(zhì)效應(yīng)。尤其是,收集后的溴化環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的循環(huán)利用價(jià)值正在被忽略。

2、在直接焚燒法中,PCB被直接燃燒以熔化成玻璃纖維和金屬的混合物,然后經(jīng)冷卻以提取出底層金屬。該工藝不僅消耗大量能源,而且由于有毒的溴化氫(BrH)副產(chǎn)品而造成環(huán)境污染。另外,作為低級別的金屬混合物,收集的物料應(yīng)當(dāng)被再精煉以提純回收,因而它的直接利用價(jià)值很低。

3、在加熱分解法中,加熱分解過程會產(chǎn)生大量有毒的溴化氫(BrH)氣體,因而對環(huán)境是非常危險(xiǎn)的。除了可以通過分選回收的金屬之外,諸如溴化環(huán)氧樹脂,玻璃纖維等剩余材料不能被回收并且它們可能污染環(huán)境。

4、在化學(xué)溶解方法中,置于PCB中間層的金屬在溶解過程中不能被完全溶解,因而在溶解過程之后溴化環(huán)氧樹脂與重金屬混合,并且可能產(chǎn)生再加工和環(huán)境污染問題。

5、在熔融無機(jī)鹽法中,將PCB置于熔融的無機(jī)鹽中以收集和回收金屬和玻璃纖維,但是包括以下缺點(diǎn)。

a.PCB中的錫,鉛和銅由于400℃或更高的處理溫度而混合成合金,因此它們成為低級別金屬混合物,從而導(dǎo)致過高的成本,并且需要花費(fèi)時間和精力進(jìn)行精煉。

b.由于熔融的無機(jī)鹽的比重大于PCB的比重,PCB漂浮在熔融的無機(jī)鹽上,因此難以直接進(jìn)行攪拌分離過程。

c.在熔融的無機(jī)鹽溶解之后,PCB被軟化以具有活性,以致于難以進(jìn)行攪拌分離過程。

d.成品PCB通過具有焊接點(diǎn)大于通孔的電鍍連接部分互連,因此PCB的玻璃纖維被緊密地連接。由于玻璃纖維的分離過程困難,因此效果很差。

e.當(dāng)PCB長時間地處于熔融的無機(jī)鹽中時,玻璃纖維將被破壞。在混合攪拌過程和再提取過程中的操作時間不能被控制并且不連續(xù),因此收集玻璃纖維是一項(xiàng)困難的任務(wù)。另一方面,被粉碎的玻璃纖維成功回收的幾率是很低的。

以這種方式改進(jìn)的技術(shù)通過粉碎PCB以篩選銅,具有的問題是,回收過程困難以及因溴化環(huán)氧樹脂而造成環(huán)境污染。

為了解決這些問題,韓國注冊專利號10-0926801作為現(xiàn)有技術(shù)的示例已被公開。

在該注冊專利中,設(shè)置有用于放置和供應(yīng)PCB粉末的供應(yīng)容器,用于在供應(yīng)容器下部進(jìn)行分離操作的水箱,用于打開或關(guān)閉供應(yīng)容器以使PCB流動的開閉板,在供應(yīng)容器中旋轉(zhuǎn)地移動的攪拌棒,在排出口的方向上推動浮在所述水箱上的PCB和水的注射噴嘴,通過刮除水箱內(nèi)底來輸送沉淀的金屬的轉(zhuǎn)移運(yùn)輸器,傾斜地連接到轉(zhuǎn)移運(yùn)輸器端部的卸料運(yùn)輸器,以及在水箱中產(chǎn)生氣泡的空氣供給管。

然而,該現(xiàn)有技術(shù)的問題是,一些細(xì)小的金屬成分(通常為銅)與PCB粉末同時漂浮并一起排出,導(dǎo)致金屬成分(通常為銅)的回收率降低。

另外,對于能夠高效地將元件從安裝在諸如手機(jī)等緊湊型電子產(chǎn)品中的小尺寸PCB分離下來的技術(shù)需求不斷增長。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

技術(shù)問題

本實(shí)用新型目的在于提出一種用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置和一種篩選銅的方法,能夠容易地將安裝在PCB的元件分離下來,使得包含在元件已被分離的PCB上的銅能夠因比重差得以篩選,從而提高銅的回收率。

技術(shù)方案

本實(shí)用新型的一個方面提供了一種用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置,包括:第一進(jìn)料器,其上安裝有元件的PCB被進(jìn)給至所述第一進(jìn)料器;螺旋形的第二進(jìn)料器,所述第二進(jìn)料器設(shè)置在布置在所述第一進(jìn)料器下方的驅(qū)動單元的驅(qū)動軸上,并且通過所驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)在一個方向上輸送被進(jìn)給到所述第一進(jìn)料器并被排出的所述PCB;元件分離單元,所述元件分離單元沿著其上設(shè)置有所述第二進(jìn)料器的所述驅(qū)動軸的縱向布置,接收通過所述第二進(jìn)料器輸送的所述PCB,并且分離安裝在所述PCB上的元件;加熱單元,所述加熱單元沿著所述元件分離單元140的縱向布置,同時與所述元件分離單元間隔布置,并且向被進(jìn)給到所述元件分離單元的所述PCB供熱,其中分別形成通過所述元件分離單元與元件分離的PCB的排出路徑和從所述PCB分離下來的元件的排出路徑。

這里,被進(jìn)給到所述第一進(jìn)料器并排出的所述PCB的輸送路徑可以在不同于被所述第二進(jìn)料器或所述元件分離單元輸送的所述PCB的輸送路徑的方向上形成。

同時,所述元件分離單元可以包括圓柱形殼體,其中所述圓柱形殼體包括布置在其內(nèi)的所述驅(qū)動軸,并且被所述加熱單元加熱以向被所述第二進(jìn)料器輸送的所述PCB傳導(dǎo)熱量;以及多個刷子,其中所述刷子設(shè)在布置在所述殼體內(nèi)的所述驅(qū)動軸上,并且向被進(jìn)給到所述殼體的所述PCB的表面施加外力。

同時,通過其排出與所述元件分離后的所述PCB的第一排出口和通過其排出所述元件的多個第二排出口形成在所述殼體內(nèi)。

同時,螺旋鋼絲可以突出地形成在所述殼體的內(nèi)表面上。

同時,所述PCB或者所述元件的輸送速度可以依據(jù)所述螺旋鋼絲的節(jié)距或螺旋角得到調(diào)整。

同時,所述殼體可以以所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動方向或者以與所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。

同時,所述刷子可以沿著所述驅(qū)動軸的縱向形成為螺旋形。

同時,所述刷子可以相對于所述驅(qū)動軸徑向地或?qū)ΨQ地布置。

同時,所述加熱單元可以被以這樣一種方式控制,即從通過其所述PCB被進(jìn)給的所述元件分離單元的所述入口,至通過其所述PCB200被排出的所述元件分離單元的所述第一排出口,所述加熱單元的溫度被降低。

同時,所述加熱單元可以布置為環(huán)繞所述元件分離單元的所述殼體的外表面。

同時,所述多個刷子可以形成為具有觸不到所述第二排出口的長度。

同時,所述多個刷子可以形成為與所述鋼絲接觸。

有益效果

根據(jù)本實(shí)用新型的用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置及篩選銅的方法,從其上安裝有所述元件的所述PCB上分離下來的元件可以很容易被分類并排出,因此在不增加分類操作的情況下,可以減少分類時間。

同時,根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置及篩選銅的方法,附著在所述PCB上的電子元件可以被有效分離,因此從每個分離的電子元件和所述PCB上回收金屬是可行的,并且與其上元件未被分離的PCB相比,提高了金屬回收率。另外,不同于現(xiàn)有的分離元件的裝置,優(yōu)點(diǎn)在于PCB可以被持續(xù)供應(yīng)以進(jìn)行元件分離操作。

同時,根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置及篩選銅的方法,在所述元件被分離前所述PCB被進(jìn)給的路徑和在所述元件被分離后所述PCB被排出的路徑可以形成為互相垂直,從而使所述分離元件的裝置小型化。

同時,根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置及篩選銅的方法,安裝在所述PCB上的元件可以被分離,與所述元件分離后的所述PCB包含的銅可以通過比重差很容易地篩選出來,從而提高銅的回收率,并節(jié)約資源。

同時,根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置及篩選銅的方法,不同于現(xiàn)有的分離元件的裝置,優(yōu)點(diǎn)在于所述PCB可以被持續(xù)供應(yīng)以進(jìn)行元件分離操作。

同時,根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置及篩選銅的方法,具有各種尺寸的所述PCB可以以一定標(biāo)準(zhǔn)被剪切或粉碎,從而有效分離所述元件而不用考慮所述PCB的尺寸。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置的實(shí)施例的立體圖;

圖2是圖1中用于從PCB上分離元件的裝置的內(nèi)部的示意性剖面圖;

圖3至圖5是示出通過圖1中用于從PCB上分離元件的裝置分類的安裝在PCB上元件的分類狀態(tài)的剖面圖;

圖6是圖5中“A”部分的放大視圖;

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的篩選PCB上的銅的方法的實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參考附圖詳細(xì)描述一種用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置和一種篩選銅的方法的實(shí)施例。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的用于從印制電路板(PCB)上分離元件的裝置的實(shí)施例的立體圖,圖2是圖1中用于從PCB上分離元件的裝置的內(nèi)部的示意性剖面圖,圖3至圖5是示出通過圖1中用于從PCB上分離元件的裝置分類的安裝在PCB上元件的分類狀態(tài)的剖面圖,圖6是圖5中“A”部分的放大視圖,以及圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的篩選PCB上的銅的方法的實(shí)施例的流程圖。

首先,參考圖1-圖6描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于從PCB上分離元件的裝置100。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于從PCB上分離元件的裝置100包括第一進(jìn)料器110,PCB200進(jìn)給到第一進(jìn)料器110,PCB200具有安裝在其上的元件;螺旋形的第二進(jìn)料器120,設(shè)置在布置在第一進(jìn)料器110下方的驅(qū)動單元130的驅(qū)動軸134上,并且通過驅(qū)動軸134的旋轉(zhuǎn)在一個方向上輸送被進(jìn)給到第一進(jìn)料器110并排出的PCB200;元件分離單元140,沿著其上設(shè)置有第二進(jìn)料器120的驅(qū)動軸134的縱向布置,接收通過第二進(jìn)料器120輸送的PCB200,并且用于分離安裝在PCB200上的元件220;加熱單元150,沿著元件分離單元140的縱向布置,同時與元件分離單元140間隔布置,并且向被進(jìn)給到元件分離單元140的PCB200供熱;以及排出單元160,元件220已被分離的PCB200和元件220從排出單元160排出。

進(jìn)給到第一進(jìn)料器110的PCB200可以包括電子設(shè)備中使用的電子元件,并且多個元件220可以通過機(jī)械方法或焊料互相聯(lián)接或附接。此時,PCB200可以在被壓碎成預(yù)定尺寸或細(xì)切的狀態(tài)下被進(jìn)給到第一進(jìn)料器110,同時元件220安裝在PCB200上。

第一進(jìn)料器110可以是漏斗形,且布置在第二進(jìn)料器120上方。通過初步地壓碎大的或中等的PCB或者通過精細(xì)地粉碎小PCB,獲得進(jìn)給到第一進(jìn)料器110的PCB200。優(yōu)選地,進(jìn)給到第一進(jìn)料器110的PCB200具有一種尺寸,使得PCB200不能穿過元件分離單元140的第二排出口141c,這將會在后面描述。

另外PCB200被進(jìn)給到形成在第一進(jìn)料器110上部的開口中,并被排出到形成在第一進(jìn)料器110下部的開口中,上述輸送路徑形成在不同于由第二進(jìn)料器120或元件分離單元140輸送的PCB200的輸送路徑的方向上。作為參考,在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,進(jìn)給到第一進(jìn)料器110并被排出的PCB200的輸送路徑可以形成為垂直于由第二進(jìn)料器120或元件分離單元140輸送的PCB200的輸送路徑。

第二進(jìn)料器120以可連通的方式可連接至形成在第一進(jìn)料器110下部的開口,并且以在元件分離單元140布置的方向上輸送從上述開口排出的PCB200。這里,壓碎的PCB200從第一進(jìn)料器110到達(dá)第二進(jìn)料器120的輸送路徑可以形成在呈豎直的方向上。另一方面,壓碎的所述PCB200通過元件分離單元140從第二進(jìn)料器120到達(dá)排出單元160的第一排出單元161(后面會描述)的輸送路徑可以形成在水平方向上。

根據(jù)本實(shí)用新型的用于從PCB上分離元件的裝置100可以小型化,因?yàn)檫M(jìn)給至第一進(jìn)料器110的PCB200到達(dá)第二進(jìn)料器120的輸送路徑和已經(jīng)到達(dá)第二進(jìn)料器120的PCB200通過元件分離單元140到達(dá)第一排出單元161的輸送路徑彼此正交。這是因?yàn)椋?dāng)進(jìn)給到第一進(jìn)料器110的PCB200到達(dá)第二進(jìn)料器120的輸送路徑和已經(jīng)到達(dá)第二進(jìn)料器120的PCB200通過元件分離單元140到達(dá)第一排出單元161的輸送路徑以可連通的方式在水平方向上互相連接時,用于從PCB上分離元件的裝置100的整體長度會相對增加。

這里,第二進(jìn)料器120可以構(gòu)造為螺旋形翼。螺旋形翼可以固定地安裝至驅(qū)動單元130的驅(qū)動軸134,或者與驅(qū)動軸134一體化形成在驅(qū)動軸134的外表面上。同時,第二進(jìn)料器120可以固定地安裝至或形成在與驅(qū)動單元130的驅(qū)動軸134分離的單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)軸(未示出)上。這樣,單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)軸可以通過鏈條或皮帶與驅(qū)動單元130的驅(qū)動軸134互相連接,且通過驅(qū)動軸134轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)。

相應(yīng)地,第二進(jìn)料器120可以將排出的PCB200以一個方向(即元件分離單元140布置的方向)輸送至形成在第一進(jìn)料器110下部的開口。

驅(qū)動單元130可以通過向設(shè)有第二進(jìn)料器120的驅(qū)動軸134傳遞動力來使第二進(jìn)料器120旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動單元130可以安裝在用于從PCB上分離元件的裝置100內(nèi)。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,驅(qū)動單元130可以包括驅(qū)動馬達(dá)131;第一滑輪132,連接到驅(qū)動馬達(dá)131待驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸上;第二滑輪133,固定地設(shè)在驅(qū)動軸134的一端;以及皮帶135,連接第一滑輪132和第二滑輪133,并且通過第一滑輪132的旋轉(zhuǎn),帶動第二滑輪133旋轉(zhuǎn),再帶動驅(qū)動軸134旋轉(zhuǎn)。也就是說,作為使第二進(jìn)料器120旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動源,驅(qū)動馬達(dá)131可被外界提供的動力驅(qū)動。

第一滑輪132可以安裝在驅(qū)動馬達(dá)131可轉(zhuǎn)動的一端。

具體地,第一滑輪132可以安裝在形成于驅(qū)動馬達(dá)131中的旋轉(zhuǎn)軸上,并且通過接受該旋轉(zhuǎn)軸提供的動力而旋轉(zhuǎn)。第一滑輪132可以主要通過驅(qū)動馬達(dá)131驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

第二滑輪133可以布置成與第一滑輪132間隔開,且可以與第一滑輪132同步轉(zhuǎn)動。第二滑輪133可以形成為具有與第二進(jìn)料器120高度一樣的高度。這是為了在不產(chǎn)生偏心距的情況下將形成在第二進(jìn)料器120中的驅(qū)動軸134固定至第二滑輪133。

驅(qū)動軸134可以固定至第二滑輪133,且被第二滑輪133的旋轉(zhuǎn)帶動以一個方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸134可以形成為沿縱向長于沿高度方向,驅(qū)動軸134的一端可以固定至第二滑輪133且另一端可以固定在第一排出口141b周圍,第一排出口141b會在后面描述。

皮帶135可以連接第一滑輪132和第二滑輪133,并且將第一滑輪132的旋轉(zhuǎn)力傳遞給第二滑輪133。在本實(shí)用新型中,盡管皮帶135被示例說明以驅(qū)動第二進(jìn)料器120的輸送,但皮帶135可以被改變成包括諸如鏈條等的其他部件,只要該部件能驅(qū)動第二進(jìn)料器120的輸送即可。

元件分離單元140可以設(shè)在設(shè)有第二進(jìn)料器120的驅(qū)動軸134上,并且接收通過第二進(jìn)料器120輸送的PCB200。也就是說,第二進(jìn)料器120可以設(shè)在驅(qū)動軸134沿縱向的一部分上,元件分離單元140設(shè)在驅(qū)動軸134的剩余部分上。

元件分離單元140可以包括殼體141和刷子142。殼體141可以形成為圓柱形,驅(qū)動軸134可以布置在殼體141內(nèi)。另外,螺旋鋼絲141d可以突出地形成在殼體141的內(nèi)表面上。刷子142可以設(shè)在驅(qū)動軸134上,并且與驅(qū)動軸134一起轉(zhuǎn)動。

其中安裝有待分離的元件220的PCB200可以被容納在元件分離單元140的殼體141內(nèi),并被輸送到刷子142處。接下來,PCB200在殼體141內(nèi)被輸送時會受到鋼絲141d給予的摩擦力或剪切力。

另外,PCB200會受到刷子142給予的外力,使得元件220可以從PCB200分離。也就是說,PCB200會在殼體141內(nèi)通過刷子142被輸送,然后在被輸送的同時受到刷子142和鋼絲141d給予的外力,使得元件220可以從PCB200分離。

螺旋鋼絲141d可以依據(jù)螺旋鋼絲141d的節(jié)距或螺旋角來調(diào)整PCB200的輸送速度。為了將元件200從容納在元件分離單元140內(nèi)的PCB200上分離下來,通過調(diào)整PCB200在殼體141內(nèi)的容納時間,以增加元件200的回收率,例如后面將描述的控制單元170。

刷子142可以設(shè)在布置在殼體141內(nèi)的驅(qū)動軸134上。刷子142可以由鋼或塑料材料制成,并且多個刷子142可以沿著驅(qū)動軸134的縱向和周向以預(yù)定的間距布置。

刷子142可以與在殼體141內(nèi)輸送的PCB200接觸,以清掃PCB200的表面,從而甚至能將小尺寸的元件220從PCB200分離下來。作為參考,在本實(shí)用新型中,刷子142已經(jīng)被舉例說明為向PCB200的表面施加外力,但是本實(shí)用新型并不限于此。也就是說,代替刷子142的多個葉片(未示出)可以被設(shè)置,且沿著驅(qū)動軸134的縱向和周向以預(yù)定的間距布置。

優(yōu)選地,刷子142被設(shè)在驅(qū)動軸134上,同時具有一定的長度,長度可以使刷子142接觸到突出地形成在元件分離單元140的殼體141的內(nèi)表面上的鋼絲141d。也就是說,當(dāng)驅(qū)動軸134被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時,刷子142可以隨著驅(qū)動軸134一起轉(zhuǎn)動,同時與殼體141上的鋼絲141d接觸。此時,通過第二進(jìn)料器120被進(jìn)給進(jìn)殼體141內(nèi)的PCB200可以通過接收來自刷子142的外力而與元件220分離。而且,由于PCB200通過刷子142在其上形成有鋼絲141d的殼體141的內(nèi)表面方向上是可移動的,所以元件220可以通過鋼絲141d和刷子142的協(xié)作有效地從PCB200上分離。

同時,如圖3所示,刷子142可以設(shè)在驅(qū)動軸134的整個縱向上。當(dāng)被設(shè)在驅(qū)動軸134的整個縱向上時,刷子142可以具有螺旋形。如上,多個刷子142沿著驅(qū)動軸134的縱向和周向以預(yù)定的間距布置,從而相對于驅(qū)動軸134徑向地或?qū)ΨQ地布置。刷子142的形狀和數(shù)量可以根據(jù)所需的元件分離效率而進(jìn)行各種改變。

通過第二進(jìn)料器120輸送的PCB200被進(jìn)給至入口141a,入口141a可以形成在殼體141的一端。通過其可排出PCB200的第一排出口141b和通過其可排出與PCB200分離后的元件200的第二排出口141c可以形成在殼體141中。

第一排出口141b可以形成在入口141a的相對側(cè),即殼體141的另一端。第二排出口141c可以形成在鋼絲141d之間,其中鋼絲141d沿殼體141的縱向形成在殼體141的內(nèi)表面上。也就是說,多個第二排出口141c可以形成在殼體141的未形成鋼絲141d的一部分上。

同時,優(yōu)選地,多個刷子142的設(shè)在驅(qū)動軸134的一端可以與驅(qū)動軸連接,其另外一端可以分別沿著多個第二排出口141c形成的方向延伸。這是因?yàn)閺腜CB200上分離的元件220可以通過刷子142沿著刷子142的突出方向被引導(dǎo),并且易于從第二排出口141c排出。

這里,第一排出口141b以可連通的方式可與排出單元160的第一排出單元161連接,第二排出口141c以可連通的方式可與排出單元160的第二排出單元162連接。

第一排出單元161可以接收通過第一排出口141b排出的PCB200,并且將接收到的PCB200引導(dǎo)至用于從PCB上分離元件的裝置100外面。

接下來,第二排出單元162可以布置在元件分離單元140下方,并且接收和收集通過第二排出口141c排出的元件220。

這里,優(yōu)選地,第二排出口141c的尺寸形成為小于PCB200的尺寸。這是為了防止已經(jīng)分離掉元件220的PCB200通過第二排出口141c被進(jìn)給到第二排出單元162中。同時,優(yōu)選地,第二排出口141c形成在螺旋鋼絲141d之間。

元件分離單元140的殼體141可以以驅(qū)動軸134的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動或者以與驅(qū)動軸134旋轉(zhuǎn)方向相反的方向轉(zhuǎn)動,但是優(yōu)選地,以與驅(qū)動軸134旋轉(zhuǎn)方向相反的方向轉(zhuǎn)動。這使得設(shè)置在驅(qū)動軸134上的刷子142可以以與沿著殼體141的旋轉(zhuǎn)方向被輸送的PCB200的移動方向相反的方向給PCB的表面施加外力,從而容易地將安裝在PCB200上的元件220分離下來。

殼體141可以連接到單獨(dú)的驅(qū)動源(未示出)以被驅(qū)動源帶動旋轉(zhuǎn),這種構(gòu)造可以輕易地被本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施出來,因此在本說明書中,省略其具體的描述。

這里,當(dāng)殼體141被旋轉(zhuǎn)時,通過驅(qū)動軸134的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動的刷子142可以交替地沿著殼體141上形成有鋼絲141d的內(nèi)表面部分和殼體141上形成有第二排出口141c的內(nèi)表面部分轉(zhuǎn)動。因此,PCB200的元件220可以初步地通過鋼絲141d和刷子142的協(xié)作從PCB200上分離,并且很容易被進(jìn)給到第二排出口141c,同時被刷子142二次加壓,其中刷子142沿著其上形成有第二排出口141c的殼體141的內(nèi)表面轉(zhuǎn)動。

此時,每個從驅(qū)動軸134突出的刷子142的長度可以形成為能夠與鋼絲141d接觸。另一方面,如圖3所示,每個從驅(qū)動軸134突出的刷子142的長度可以優(yōu)選地形成為觸不到第二排出口141c。這將會形成一個間隙,通過該間隙,從PCB200分離的元件220可以因施加至刷子142和鋼絲141d的外力在刷子142和鋼絲141d互相接觸的過程中被進(jìn)給到第二排出口141c。

因而,當(dāng)刷子142和鋼絲141d由于驅(qū)動軸134和殼體141的旋轉(zhuǎn)而互相接觸時,元件220可以從PCB200上分離,并且當(dāng)刷子142沿著其上形成有第二排出口141c的殼體141的內(nèi)周向轉(zhuǎn)動時,元件220可以被進(jìn)給到第二排出口141c,并且這個過程可以在殼體141內(nèi)重復(fù)進(jìn)行。

加熱單元150可以沿著殼體141的縱向布置,即容納在殼體141內(nèi)的PCB200的輸送方向,其中,加熱單元150與元件分離單元140的殼體141間隔布置。因而,加熱單元150可以通過加熱殼體141來向在殼體141內(nèi)輸送的PCB200供熱。作為加熱單元150,可以采用紅外(IR)加熱器等。

為了容易地將通過焊料聯(lián)接到PCB200的元件220從PCB200上分離,加熱單元150可以供熱直到焊料熔化。優(yōu)選地,加熱單元150將PCB200加熱至PCB200不會燒壞或損壞的溫度,同時加熱PCB200直到焊料的熔點(diǎn)或更高的溫度,以使焊料能被熔化。例如,加熱單元150可以加熱PCB200至250℃或更高溫度。加熱單元150可以被控制以保持在熔點(diǎn)或更高溫度及PCB200不會被損壞的溫度。

優(yōu)選地,加熱單元150可以以這樣一種方式被控制,即從通過其PCB200被進(jìn)給的元件分離單元140的入口141a至通過其PCB200被排出的元件分離單元140的第一排出口141b,加熱單元150的溫度被降低。這是因?yàn)榘惭b在PCB200上且被進(jìn)給到元件分離單元140的入口141a的元件220的安裝狀態(tài)很強(qiáng),而且盡管以高溫加熱,焊料也只在一定程度上熔化,以致元件220的聯(lián)接狀態(tài)只是輕微變形。相應(yīng)地,加熱單元150可以以中等溫度或低溫度加熱,只要焊料可以熔化即可。因而,當(dāng)最小化不需要的熱量時,加熱單元150可以長時間使用。

根據(jù)本實(shí)用新型,加熱單元150被示出為布置在元件分離單元140的殼體141的上方,以向殼體141供熱,但是加熱單元150可以布置為多種形式,只要具有能夠穿過元件分離單元140的殼體141內(nèi)部向PCB200傳導(dǎo)熱量的結(jié)構(gòu)即可。

也就是說,加熱單元150可以布置為環(huán)繞元件分離單元140的殼體141的外表面。因而,沿著殼體141的整個周向布置的加熱單元150可以向PCB200均勻供熱,從而熔化焊料。

排出單元160可以包括以可連通的方式連接到殼體141的第一排出口141b上的第一排出單元161,和以可連通的方式連接到殼體141的第二排出口141c上的第二排出單元162,如上。

如上,與元件220分離的PCB200可以通過第一排出口141b排向第一排出單元161。接下來,元件220可以通過第二排出口141c排向第二排出單元162。

第一排出單元161和第二排出單元162可以具有漏斗形,并且第二排出單元162可以布置在元件分離單元140的殼體141下方。

第一排出單元161的一端可以與元件分離單元140的第一排出口141b連通,并且其另一端可以暴露于外部。從第一排出單元161排出的PCB200可以落進(jìn)設(shè)置在第一排出單元161下方且與第一排出單元161間隔布置的單獨(dú)部件內(nèi),并且被收集。第二排出單元162可以形成為長于元件分離單元140的長度。這是為了防止通過元件分離單元140的第二排出口141c排出的多個元件220掉落到外面。

控制單元170可以與驅(qū)動單元130間隔布置,以控制驅(qū)動單元130的驅(qū)動行為以及加熱單元150的溫度。控制單元170可以布置成從上面與驅(qū)動單元130的驅(qū)動馬達(dá)131間隔開,同時安裝在用于從PCB上分離元件的裝置100的上部。

控制單元170可以控制驅(qū)動單元130的驅(qū)動行為,并且控制依靠驅(qū)動單元130驅(qū)動輸送的第二進(jìn)料器120和刷子142的轉(zhuǎn)動速度和方向(向前轉(zhuǎn)動或向后轉(zhuǎn)動)。

如上,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于從PCB上分離元件的裝置100可以有效地分離附著在PCB200上的元件220,因此從分離后的元件220和PCB200回收金屬都成為可能,從而與沒有分離元件220的PCB200相比,提高了金屬回收率。

以下,參考附圖7描述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的篩選PCB中的銅的方法。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的篩選PCB中的銅的方法可以包括剪切安裝有元件的PCB操作S100,將元件與剪切的PCB分離的步驟S200,壓碎已經(jīng)分離元件的PCB的步驟S300,粉碎壓碎后的PCB的步驟S400,以及利用材料的比重差從粉碎后的PCB中篩選銅的步驟S500。

在剪切PCB的步驟S100中,其上具有元件220的PCB200可以被剪切,并且其上安裝有元件220的PCB200可以在將PCB200進(jìn)給到用于從PCB上分離元件的裝置100 之前,利用破碎機(jī)被剪切成水平和豎直尺寸達(dá)到40-60mm或更小,其中根據(jù)圖1-圖6的用于從PCB上分離元件的裝置100被分離元件的步驟S200所采用。

在分離元件的步驟S200中,元件220可以從在剪切PCB的步驟S100中被剪切的PCB200上分離,并且安裝在PCB200上的元件220可以利用本實(shí)用新型一個實(shí)施例中描述的用于從PCB上分離元件的裝置100得到分離。

在壓碎PCB的步驟S300中,在分離元件的步驟S200與元件220分離的PCB200可以被壓碎,并且與元件220分離的PCB200可以利用切割壓碎機(jī)(未示出)壓碎成水平和豎直尺寸達(dá)到1-7mm或更小,以分開金屬和非金屬。

切割壓碎機(jī)可以具有采用可轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片來壓碎與元件220分離的PCB200的構(gòu)造,并且此時,優(yōu)選地,固定葉片和旋轉(zhuǎn)葉片間的間距可以被調(diào)整以調(diào)整PCB200壓碎后的尺寸。

在粉碎經(jīng)壓碎后的PCB200的步驟S400中,在壓碎PCB的步驟S300被壓碎的PCB200可以被粉碎,并且在壓碎PCB的步驟S300中被壓成水平和豎直尺寸為1-7mm或更小的PCB200可以利用磨機(jī)(未示出)被粉碎成水平和豎直尺寸為0.1-0.9mm或更小,以分離銅、塑料、陶瓷等。

優(yōu)選地,磨機(jī)可以設(shè)計(jì)成能夠產(chǎn)生精細(xì)粉末,比如氣流式磨機(jī),其中粉碎和分類能夠同時進(jìn)行。

氣流式磨機(jī)可以由粉碎轉(zhuǎn)子和分類轉(zhuǎn)子組成,每個粉碎轉(zhuǎn)子和分類轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)都是可調(diào)整的,從而能調(diào)整被粉碎材料的顆粒尺寸。作為其機(jī)理,氣流式磨機(jī)可以具有剪切力,在氣流式磨機(jī)中,粉碎可以通過每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)高達(dá)2000rpm或更高的旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片之間的微小間隙進(jìn)行,使得金屬層和非金屬層的分離可以順利進(jìn)行。

在篩選銅的步驟S500中,銅可以通過材料的比重(密度)差從在粉碎PCB的步驟S400中被粉碎的PCB200中篩選出來。

具體地,可以通過重力選礦機(jī)(未示出)利用比重差從粉碎后的PCB200中的銅、塑料和陶瓷的混合物中篩選銅。

兩或多種材料,諸如混合的銅、塑料和陶瓷,可以具有不同的比重(密度),并且當(dāng)向這些材料施加外力時,通過比重差可以展示出材料間不同的運(yùn)動。利用這個原理篩選需要的材料被稱為比重篩選法。

比重篩選法通??梢栽诹黧w中使用,水或空氣都可以作為流體。這里,利用比重進(jìn)行篩選的可能性取決于材料的顆粒尺寸和密度。重力選礦機(jī)可以是離心式重力選礦機(jī),具有動力單元和錐形筒,錐形筒具有以凹入方式形成在其上的多個凹槽并且快速旋轉(zhuǎn)。

離心式重力選礦機(jī)可以設(shè)置為碗型,并且離心式重力選礦機(jī)可以主要采用尼爾森選礦機(jī)。關(guān)于離心式重力選礦機(jī)的操作過程,當(dāng)先將離心式重力選礦機(jī)連接到動力源以運(yùn)行該選礦機(jī),同時通過進(jìn)料入口進(jìn)給包含25%-35%顆粒的泥漿時,可以進(jìn)行篩選同時保持選礦機(jī)的運(yùn)行直到顆粒被水完全沖到錐形筒的外面。

離心式重力選礦機(jī)可以利用在離心力的作用下通過比重差分離顆粒的原理,并且包括沿著穿透離心式重力選礦機(jī)的中心的錐形筒的內(nèi)壁平行凹入的多個凹槽,并且可調(diào)整錐形筒的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。此時,相對較重的顆??梢员煌葡虮趥?cè)并且保持夾在凹槽之間的狀態(tài),相對較輕的顆??梢噪S流水一起被排到排出口。由于向水施加壓力,可以在錐形筒上形成水套,并且凹槽被水套包圍,使得水可以通過形成在錐形筒內(nèi)的孔排出,以確保重顆粒層的流動得到保持。這里,水壓可以充當(dāng)與離心力相反的力,并且相反的力可以被強(qiáng)烈地凝聚,足以干擾所收集的顆粒。

流動層內(nèi)的輕微顆??梢杂杀煌苿拥闹仡w粒替代,因此只有重顆??梢酝A粼谕矁?nèi)。當(dāng)離心式重力選礦機(jī)的操作完成后,可以關(guān)停離心式重力選礦機(jī),并且可以將錐形筒從離心式重力選礦機(jī)中取出,以將重顆粒清洗出來,因此可以得到所篩選的礦料。

這樣的離心式重力選礦機(jī)可以獲得銅級別達(dá)85%或更高的顆粒,以及諸如塑料、陶瓷等非金屬。在熔爐中,可以攜帶包含30%或更高級別銅的廢物資源,并且單位購買成本隨著級別的提高也會增加,因此級別達(dá)85%或更多的過程產(chǎn)品的單位購買成本預(yù)計(jì)會很高。不像其他重力選礦機(jī),在根據(jù)本實(shí)用新型的重力選礦機(jī)中,可回收的顆粒尺寸范圍很寬,并且相應(yīng)顆??梢愿咝Ъ?。

根據(jù)本實(shí)用新型的從PCB篩選銅的方法被舉例說明利用材料的比重差篩選銅,但是也可以篩選諸如鐵、鋁等其他金屬,只要利用材料比重差即可。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化,本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。

工業(yè)實(shí)用性

本實(shí)用新型可以被應(yīng)用在回收PCB、廢物資源處理等領(lǐng)域。

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