可将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的设备 【技术领域】
本发明涉及一种将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的自动化设备，尤其涉及一种基于元器件重用、整体性无损拆除的设备。
背景技术
线路板简称PCB，是电子电器产品不可或缺的组成部分，随着电子工业的飞速发展及高新技术的不断应用，废旧电子电器产品的数量急剧增加，由此产生了大量的废旧电路板，即带有元器件的线路板。废旧电路板作为一种数量巨大的电子废弃物，给社会和环境带来巨大压力。分析和实验检测表明，废旧电路板上的元器件绝大多数功能完好可以继续使用；同时，由于元器件中含有各种有毒有害物质和贵金属，在进行电路板回收处理之前将其上的元器件拆除，可以极大地简化后续处理工艺，尤其是降低后续处理中环保工艺的复杂性和相应的环保投资。而这种拆除必须是经济的和产业化的，目前基于维修的单个拆除技术远不能满足当前的需要。
针对电路板进行元器件拆除一是获得可功能重用的元器件，二是简化后续处理工艺。拆除目的不同，其拆除的方法也不同。目前国内外已有不少针对各种元器件和各种目的的拆除方法与设备，但基于元器件重用的、能进行产业化应用的电路板元器件拆除设备未有报导。
中国发明专利CN1590032A、公开日2005.3.9提出了一种电子元件拆卸方法，将电路板夹持加热，然后用冲击器震落元器件。由于电路板材质特性，大多数电路板受热后变软，冲击效果会下降。中国发明专利CN1600458A、公开日2005.3.30提出一种拆分电子元件和回收焊料的方法，是通过热空气加热，以机械滚刷和强力吸头拆除元件和回收焊料。由于电路板在装置中安装时不可能很好地密封以及基板上通孔的存在，其拆除效果并不好。中国发明专利CN101014229A、公开日2007.8.8提出了一种元器件拆除方法和装置，采用热风加热，线路板固定或采用限位箱盛装，凸轮冲击装置实施冲击，弹性网带分离、收集元器件和焊锡。由于通过热风加热使热线路板焊锡熔化，热利用效率低，能耗大，易造成元器件受热不均。中国发明专利CN1897790A、公开日2007.1.17提出一种印刷电路板元器件分离工艺，是通过加热装置将液体介质加热到焊锡熔点温度以上，将印刷电路板放在液体介质表面，等焊锡熔解后拿出印刷线路板，即可实现印刷电路板元器件的分离。这种方法采用人工上下料，操作危险，自动化程度较低。中国发明专利CN100496192C、公开日2009.6.3提出了一种将印刷电路板浸入液体导热介质中分离元器件的方法和装置，是将焊接有元器件的待处理电路板浸没在液体导热介质中，保持液体导热介质在焊锡熔化的温度上，待焊锡熔化后分别收集焊锡、线路板和元器件。中国发明专利CN1935398A、公开日2007.3.28提出一种线路板元器件热拆解设备及方法，是将电路板固定，再对其进行加热、击打，实现元器件热拆解。以上两种方法亦需要固定装夹，处理效率比较有限。
上述现有技术分别存在有如下问题：
1、对电路板进行固定或装夹，以及操作过程中采用手工上下料的方式，使元器件拆除效率低，不适于产业化；
2、破坏性拆除使元器件无法重用；
3、以空气作为介质加热线路板使焊锡融化，其热利用效率低，能耗大；在加热的同时使得元器件表面及其内部温度均较高，而且会造成元器件受热不均，易损坏，从而影响电子元器件的再利用；
4、设备结构复杂，操作困难，在空气中非定向加热，会加速电路板或元器件中有毒元素挥发或者氧化，如多氯联苯、二苯呋喃等，造成环境污染和操作人员中毒。
【发明内容】
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种简单、实用、产业化、效率高、低能耗、少污染、其于元器件功能重用的可将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的设备。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明可将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的设备的结构特点是：
呈左右并列设置加热槽和振动台，在所述加热槽和振动台的上方，设置可在加热槽和振动台之间的竖直平面内左右转动、且转动角度和转动速度可调的翻转臂，托料架呈悬臂式固定连接在翻转臂上，所述托料架翻转至加热槽中的高度低于加热槽中温度可调的导热介质的液面高度；
所述振动台具有水平框架，水平框架中有各水平支撑杆平行设置，振动台是以对称设置的振幅和振频可调的振动电机支承在振动机架上；位于振动台的下方，朝向出料一侧倾斜设置振动筛网，所述振动筛网与振动台固定联接；在所述振动机架的底部设置焊料收集器，拆下的元器件承接在振动筛网上，焊料块通过振动筛网落入焊料收集器；
下料架为一框架，框架上设置弹性粗格筛，线路板支承在弹性粗格筛上，拆下的元器件及焊料块通过粗格筛落下；所述下料架以其外侧框单边固联在转动角度和转动速度可调的下料转轴上，下料转轴的转动带动下料架向下料一侧翻转。
本发明可将废旧电路板元器件进行产业化整体拆除的设备的结构特点也在于在是所述振动台的上方，设置拍打力度和频率可调的拍打气锤，拍打气锤装夹在支承臂上，并且可以在气缸的控制下在立柱上转动，转动角度和转动速度可调，拍打气锤的底端固联有冲击罩，以所述冲击罩在粗格筛上形成拍打振动。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明设备无论是在加热还是在振动拆除时，电路板都无需固定或夹持，因而对于电路板的大小没有相应的限制，通用性强；
2、本发明电路板以其元器件所在一面朝上漂浮在液体加热介质的液面上，受热均匀，拆卸后元器件表面无焊锡粘附，有效保证了拆卸后元器件的可重用功能；
3、本发明以振动台和拍打气锤的配合动作实施拆除，可以更进一步提高效率；
4、本发明中的电路板加热、振动拆除、下料等过程皆由翻转机构实现，自动化程度高，拆卸后的元器件、线路板和焊锡分别收集，极大地提高了拆卸效率，污染小，操作简单；
5、本发明可通过计算机控制产业化生产，设备工作全过程所有参数均可现场编程调节。
【附图说明】
图1为本发明主视结构示意图。
图2为本发明俯视结构示意图。
图3为本发明拍打气锤结构示意图。
图中标号：1加热槽、1a导热介质、2加热炉支架、3托料架、3a翻转臂、4上料支承、5上料转轴、6上料电机、7振动电机、8振动台、9支撑杆、10围档、11筛网、12立柱、13支承臂、14支杆、15气缸、16拍打气锤、17冲击罩、18振动机架、19焊锡收集器、20出料支承、21下料转轴、22下料电机、23下料架、24粗格筛、25集气罩、26橡胶减震器、27被处理电路板。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
参见图1、图2，本实施例中呈左右并列设置加热槽1和振动台8，在加热槽1和振动台8的上方，设置可在加热槽1和振动台8之间的竖直平面内左右往复转动、且转动角度和转动速度可调的翻转臂3a，托料架3呈悬臂式固定连接在翻转臂3a上，托料架3翻转至加热槽1中地高度低于加热槽1中导热介质1a的液面高度，导热介质的温度可调；当托料架3翻转到加热槽1中之后，被处理电路板27漂浮在导热介质1a的液面上，呈线路板在下、元器件在上的受热状态；
具体实施中，翻转臂3a以键联接的形式固联在上料转轴5上，以上料电机6驱动上料转轴5使其转动，由此带动翻转臂3a，上料电机6和上料转轴5是以上料支承4设置在振动机架18上。
本实施例中，托料架3上并不设置固定或夹持装置，仅在托料架3朝向振动台8的一侧边上设置挡边，用于防止电路板在翻板过程中滑落；托料架3采用格栅结构，以钛合金为材料，不粘附导热介质。
本实施例中，设置在加热槽1底部的加热炉支架2与加热槽1为上下分体结构，或为整体结构；采用电加热管进行加热，设置均匀分布的两组电加热管；两组电加热管可同时或独立工作；加热槽1的内壁以钛合金为材质。
振动台8具有水平框架，水平框架中有各水平支撑杆9平行设置，振动台8的前后两侧边是以对称设置的振幅和振频可调的振动电机7共同支承在振动机架18上；位于振动台8的下方，朝向出料一侧呈倾斜设置振动筛网11，振动筛网11与振动台8固定联接；在振动机架18的底部设置焊料收集器19，被拆下的元器件承接在振动筛网11上，焊料通过振动筛网11落入处在下方的焊料收集器19中；
具体实施中，在振动台8与振动机架18之间设置橡胶减震器26，作为弹性阻尼元件；在振动台8的台面上、处在其前、后及左侧分别设置有实体式围档10。
下料架23为一框架，框架上设置弹性粗格筛24，线路板支承在粗格筛24上，被拆下的元器件及焊料通过粗格筛24落下；下料架23以其外侧框单边固联在转动角度和转动速度可调的下料转轴21上，下料电机22驱动下料转轴21转动带动下料架23向下料一侧翻转，下料电机22及下料转轴21以及料支承20设置在振动机架18上；
为了更进一步提高效率和提高效果，如图1、图2和图3所示，在振动台8的上方，设置拍打力度和频率可调的拍打气锤16，拍打气锤16的底端以可拆卸的结构固联有冲击罩17，冲击罩17可在粗格筛24上形成拍打振动，冲气罩17可设置为多边形或圆形。具体实施中，拍打气锤16装夹在支承臂13的一端，支承臂13在立柱12上设置转动支点，支承臂13的另一端与气缸15的活塞杆固联，气缸15通过支杆14固定设置在立柱12的顶部，由气缸15带动支承臂13在立柱12上转动，转动的角度和转动速度均可调。
加热槽1和振动台8的上方需要分别设置集气罩25，用于收集烟气，烟气在经处理后进行排放。
本实施例是以振动台8与拍打气锤16的配合工作实现振动加冲击的效果。
控制系统设置为基于单片机的多坐标数字控制系统；上料电机6、下料电机22以及加热槽1中的电热器件采用并行接口控制；加热槽的温度检测采用模拟传感器，输入/输出信号经A/D、D/A转换；冲击罩17的冲击动作均由CPU发信驱动中间继电器控制电磁阀接通或断开气路进行实现。
工作过程：
1、取电路板，对其上过多灰尘进行适当清灰除尘；去除电路板上的螺纹联接器件，插拔、卡扣联接的板卡、电池，以及残余电线等；根据电路板的状况，采用手持式砂轮或类似工具去除通孔类器件的过多弯脚；对电路板按所属产品进行分类；
2、开启系统电源，根据电路板的类型，编程设定加热温度、翻转电机转速和角度、振动电机振动时间、拍打气锤冲击时间等设备参数；设定设备运行方式为连续循环自动运行或单循环自动运行；
3、加热炉采用液态加热介质，如液态焊锡等，对电路板进行加热，观察加热炉的温度，待加热炉加热至预先设定的温度并保持恒定后；用传送带自动上料或由人工手动上料，将电路板元器件一面朝上放到托料架上，无需固定或夹持，根据电路板尺寸大小，可一次放置一块或多块；
4、上料电机带动托料架转动下降沉入加热槽中的液体介质中，使电路板元器件一面向上漂浮在液体加热介质表面，实施均匀加热；
5、加热到设定时间，上料电机6带动托料架3旋转上升，至介质液面时托住电路板，并继续旋转将电路板翻转抛到下料架上，使电路板元器件一面朝向下；
6、上料电机6带动托料架3旋转上升的同时，振动电机7启动带动振动台8以及振动台8下方的倾斜式筛网11一起振动；当电路板翻转抛到下料架23上时，气缸15动作使支承臂13旋转带动拍打气锤16和冲击罩17快速下落；同时拍打气锤16动作，使冲击罩17快速上下对电路板实施冲击；在振动台8和冲击罩17的双重振动作用下，使元器件和焊锡迅速脱落；脱落的元器件通过粗格筛24下落至倾斜式筛网11上，随倾斜式筛网11的振动而从设备右端出料；焊锡则透过倾斜式筛网11收集在焊锡收集器19中；
7、冲击罩17作用到一定时间时，气缸15动作使支承臂13旋转带动气锤16和冲击罩17快速升起；同时下料电机22启动，出料转轴21旋转带动下料架23和粗格筛24旋转，实现脱焊后的光板从设备右端出料；
8、在加热槽1和振动台8的上方设置集气罩25，对设备运行时的烟气进行收集处理后排放；
9、对脱焊后的光板上残留的少量器件进行人工清理。