CN114364149A - 一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 - Google Patents
一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114364149A CN114364149A CN202210057811.XA CN202210057811A CN114364149A CN 114364149 A CN114364149 A CN 114364149A CN 202210057811 A CN202210057811 A CN 202210057811A CN 114364149 A CN114364149 A CN 114364149A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- heating
- guide rail
- circuit board
- clamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。该装置包括加热处理单元和芯片拆解分选单元;加热处理单元通过温度梯级上升,实现电路板温度缓慢增加,防止因温差过大导致热应力破坏,同时通过温度闭环控制,确保在预处理出口处,电路板的表面温度能到达最佳拆解效果的温度控制点;加热处理单元后为芯片拆解分选单元,芯片拆解分选单元包括保温加热平台,旋转夹具抓取进入保温加热平台的电路板,摄像头通过前置设计的定位点,确定电路板上待拆解芯片的具***置。通过真空吸盘将各个元器件逆向吸取分类回收,实现无损拆解,提取高价值芯片的目的。本发明自动化程度高,拆解芯片良品率高,适应拆解电路板型号范围广。
Description
技术领域
本发明属于资源与环境技术领域,具体涉及一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。
背景技术
随着手机智能化的快速发展,人们的生活越来越便捷。手机与生活的各个方面联系十分紧密,在日常生活中扮演着越来越重要的角色。据国际知名数据公司IDC统计显示,2019年全球手机出货量为14.86亿台,其中中国手机市场总出货量为3.7亿台,占世界总出货量的24.90%。业界预测未来几年中国每年更新的手机数量会达到4亿部,每年废弃的手机为1到2亿部,而在此之前我国已沉积了约10亿部淘汰手机。与大量沉积的淘汰手机相比,与之相反的是我国淘汰手机资源化回收率不足2%,且中国的淘汰手机回收多是以废品形式进行再回收,专业的回收链很少。
废旧电路板中含有Pb、Cr6+等多种有毒有害物质,属于危险废物,处理不当将造成严重的环境污染。目前主流的处理电子废弃物的方法为:将回收回来的电路板集中拆解外壳,再无差别粉碎。后续工艺主要采用酸洗法、冶炼法、热解法、微生物法、机械法等,通过这些方法可以回收PCB中的铜、金、银等含量较高的金属,该方案虽然能快速解决废旧电路板资源化回收问题,但存在回收成本与资源化后利润比低下的问题,导致企业的积极性相对偏低。同时在提炼贵金属过程中极易造成严重的环境二次污染。
研究表明,PCB上的芯片由于量大、寿命长、重用价值高等原因,其资源化技术一直都是研究的热点。芯片生命周期远高于手机使用周期,更有一些芯片,如处理器、闪存、基带、射频等几乎没有寿命极限。规范回收的芯片合格率(98%)甚至高于生产的新芯片(95%),对PCB中芯片进行拆解、分类回收和再利用,可以实现经济效益最大化。
中国专利《一种移动终端电路板关键器件自动拆解装置和方法》(CN 113613403A)公布的拆解装置,包括小型龙门架、十字滑台、真空吸盘、六自由度机械臂、收纳盒、待拆解电路板、机械臂示教器、支架、热风枪、视觉相机、传送滚道和电气柜等。其主要通过六自由度机械臂和视觉相机以及热风枪和真空吸盘的共同作用,实现电路板上关键器件的自动拆解。此发明在一定程度上能实现特定芯片的自动化拆解,能有效降低企业用工成本,提高劳动生产效率。但该方案拆解芯片速度缓慢,(据该专利介绍拆解时间超过40秒),且可拆解芯片选择面较窄。
发明内容
综合现有技术的优劣,为解决电路板高价值芯片回收处理的现实难题,本发明提出一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置。
本发明提出的一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置,该装置针对常见手机主板,小型电脑主板等中小型体积的电路板芯片均有普适性。通过整体加热熔锡,集中拆解,自动化分选的流程,能极大提高工作效率。且芯片拆解过程中,参数标准化,***化,能充分保证拆解芯片的质量稳定性,适合工厂大规模投产使用。优选地,电加热板固定在隔热瓦上,防止大量导热到箱体表面。
本发明提供一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置,其包括加热处理单元和芯片拆解分选单元;其中:
加热处理单元包括进料导轨,进料导轨架设在输送带支撑架上,进料导轨包括水平设置的固定导轨以及两侧上方垂直设置的活动导轨,活动导轨的两端分别用丝杆进行连接,两驱动电机分别通过丝杆副和两丝杆相连,进而通过同步调整两丝杆的长度调整两活动导轨之间的间距,固定导轨的下方均匀设置功率可调电加热板,固定导轨的上方设置传送带,进料导轨的输出端设置温度传感器;
芯片拆解分选单元包括保温加热平台、三轴滑台、旋转夹具、摄像头和真空吸盘;保温加热平台为可升降平台,其设置在机架上,进料导轨的输出端和保温加热平台相连,保温加热平台的底部装有电加热片,表面镶嵌有热偶温度传感器,上方设置用于夹取固定待分选电路板的旋转夹具,旋转夹具的上方设置三轴滑台,摄像头用于对待分选电路板上的芯片进行识别定位,其设置在三轴滑台的Y轴上,真空吸盘设置在三轴滑台的Z轴上,其沿着X轴水平运动或者Z轴上下运动通过真空抽吸作用对芯片进行吸附和分类投放;其中:旋转夹具包括夹具本体、旋转电机和伸缩电机;夹具本体呈矩形,其包括平行设置的夹具固定杆和夹具组合固定杆,夹具固定杆和夹具组合固定杆的一侧通过直线导轨相连,直线导轨上设置直线滑块,另一侧通过丝杆相连,丝杆的转动由伸缩电机带动,丝杆上设置丝杠副,直线滑块和丝杠副之间通过夹具活动杆相连,伸缩电机和旋转电机安装在夹具组合固定杆上,夹具固定杆和夹具活动杆上相对设置一组减震弹簧,减震弹簧和夹具缓冲减震板相连;工作时,伸缩电机带动丝杆转动的同时带动夹具活动杆的运动进而带动旋转夹具的开关,旋转电机的运动带动夹具本体发生180°翻转。
本发明中,加热处理单元的可调电加热板之间用隔热瓦分开,以实现温度梯级加热可调。
本发明中,进料导轨上从输入端到输出端采用梯级加热制度,其控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,230℃~270℃。优选的,控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,240℃~260℃。
本发明中,保温加热平台通过升降丝杆实现升降,保温加热平台安装在升降丝杆上方
的升降架上,升降丝杆的两侧平行设置定位光轴,定位光轴上设置光轴副,光轴副安装在升降架上以实现导向功能。
本发明中,真空吸盘后接有125瓦的大功率真空吸泵,经测试表面吸力超过20N,常规BGA封装芯片,预热处理后拔除力量为5N,冗余吸力足够;真空吸盘内部带有真空度检测模块,防止拆解分选过程中出现漏吸。
本发明中,加热处理单元和芯片拆解分选单元置于半密封不锈钢箱体内,箱体和抽气处理VOCs装置连接,可确保人员安全,减少环境污染。
本发明还提供一种基于上述的芯片智能拆解装置的方法,具体步骤如下:
(1)整理待分选电路板,确定同批次电路板的外形尺寸,调整进料导轨的宽度,使得导电路板能被卡进进料导轨上的卡槽;将待分选电路板拍摄标记导入和摄像头上位机软件内进行特征识别,确定目标分选芯片以及定位识别点;
(2)设置进料导轨输出端的温度、设置保温加热平台的温度;将待分选电路板依次放入进料导轨,开启准备加热运行,待加热末端温度达标,启动传送带开始送料;
(3)电路板依次进入保温加热平台,旋转夹具夹持固定电路板,摄像头和上位机软件配合定位识别,三轴滑台Z轴上的真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台下降,旋转夹具翻转180°后,保温加热平台恢复原位,摄像头和上位机配合重新定位识别,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。
本发明中,进料导轨上采用梯级加热制度,从输入端到输出端,其控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,230℃~270℃,共3个阶段的加热过程;优选的,其控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,240℃~260℃。
本发明中,进料导轨输出端的温度设置为230-270℃,保温加热平台上的加热底板稳定温度为235℃~275℃。优选的,进料导轨输出端的温度为240-260℃,保温加热平台上的加热底板稳定温度为245℃~265℃。
和现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.针对传统电路板高价值芯片回收方式,本发明实现了机械自动化拆解各类元器件,且拆解芯片完好率高,解决了传统手工拆解芯片过程中,因为人工技术熟练程度差异产生的可再利用率低的问题。
2.针对传统废旧电路板高价值芯片回收方式,本发明实现了拆解后芯片自动化分选回收的目的。解决了传统回收芯片过程中芯片分类时,人工耗时长且效率低下的问题。
3.针对现有技术,本发明提供了一种自动化精准拆解与智能分选的方法及装置,可有效解决现阶段无差别破坏性拆解造成的芯片高值化回收难度大的问题。实现了芯片的高值化回收及针对性资源化回收。
4.本发明为实现精确分选功能,待分选电路板提前通过上位机软件,标记定位点及芯片特征定位单元。依托单片机驱动高精度步进电机,能实现最小的移动精度为0.01mm。对绝大多数LGA或者BGA封装的芯片均能实现精确拆解。而常见高价值芯片,诸如CPU,或者内存芯片等均能实现高精度拆解,分类回收。
5.本发明能实现芯片的快速大规模拆解。
附图说明
图1为本发明实例中的一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置的立体结构示意图。
图2为一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置的俯视图。
图3为一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置的侧视图。
图4为一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置的旋转夹具的立体结构图。
图中标号:001-加热处理单元;002-加热机构;003-芯片拆解分选单元;004-旋转夹具;005-保温加热平台;006-机架;007-相机分选模块;101-输送带支撑架;102,104-驱动电机;103-固定导轨;105-温度传感器;106-活动导轨;201-电加热板;301-Y轴;302-X轴;303-分选机构X轴驱动电机;304-分选机构Z轴驱动电机;305-分选机构第一连接件;306-分选机构第二连接件;307-分选拆解机构支撑横梁;308-分选机构Y轴驱动电机;309-X轴连接件;401-直线导轨;402-直线滑块;403-夹具固定杆;404-夹具连接件;405-夹具组合固定杆;406-旋转轴承;407-伸缩电机;408-旋转电机;409-丝杆;410-丝杆副;411-夹具活动杆;412-夹具缓冲减震板;413-减震弹簧;501-加热底板;502-支撑架;503-升降架;504-光轴模块;505-光轴定位模块;506-升降丝杆。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程,均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,视为可以通过市售购买得到的常规产品。
一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置如图1~图4所示,其整体外壳为半密封机构,在装置的出料端设置有抽气装置,将加热电路板产生的VOCS(挥发性有机物)气体抽吸进活性炭吸附罐内吸附处理,不仅能避免环境污染还能极大保护现场操作人员的安全。具体包括加热处理单元001和芯片拆解分选单元003。其中加热处理单元001包括传送机构、加热机构、温控机构等。芯片拆解分选单元003包括夹持机构、保温机构、识别机构、抓取机构、投料收集装置和控制模块。
加热处理单元001中,传送机构包括固定导轨103、两侧设置的活动导轨106以及固定导轨103上的传送带,传送机构设置在输送带支撑架101上;首先将待处理电路板分批,分类,使同型号电路板排布在固定导轨103中,该过程为进料预处理阶段。传输电路板的导轨通过两端丝杆、两驱动电机102,104共同作用自动调整活动导轨106的宽度,确保不同电路板尺寸均能顺次进入传输槽,其设计最大宽度为:400mm。电路板通过导轨上的卡槽依托传送带向芯片拆解分选单元003缓慢送料。同时该结构被不锈钢板密封,尾部设置有抽气处理VOCS挥发性有机物装置。加热处理单元001中包括加热机构002,加热机构002采用电加热板201,电加热板201均匀分布设置在固定导轨103下方,并由隔热瓦分开,实现温度梯级可调加热,梯级加热控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,230℃~270℃,共3个阶段的加热过程;加热处理单元001和芯片拆解分选单元003的交接处加装有温度传感器105作为温控机构,其用于实时反馈电路板出口处的实际温度,一旦低于或者超过警告值,将引发停机报警,确保所有预处理的电路板上的焊锡完全融化,且芯片不被高温损坏。实施例通过PID控制,实现温度梯度的闭环精确调节,确保加热过程安全可控,避免因局部温度过高导致芯片损坏失去拆解回收价值,同时通过抽气装置的抽吸作用,使入口处的空气形成负压不会泄漏污染气体。
芯片拆解分选单元003中,预热完毕的电路板被进料导轨推进保温加热平台005,保温加热平台005设置在机架006上方,平台内的旋转夹具004固定电路板,同时该夹具通过旋转电机408实现180°翻面功能,针对双层主板也能实现拆解;摄像头通过前置设计的定位点,确定电路板上待拆解芯片的具***置,通过抓取机构将各个元器件逆向吸取分类回收。保温加热平台005后侧设置有不锈钢分类收集盒,将电路板上各类需要的芯片统一分类收集,拆解掉的废弃电路板也通过旁边导槽进入回收箱,等待其他工序利用。
芯片拆解分选单元003中的夹持结构采用旋转夹具004,旋转夹具004主要由夹具部分和运动驱动部分组成。其中夹具主要由直线导轨401、直线滑块402、夹具固定杆403、支撑连接件404、夹具组合固定杆405、夹具活动杆411、夹具缓冲减震板412、减震弹簧413共同组成旋转夹具的机械活动部件。运动驱动部件主要由伸缩电机407带动丝杆409转动,在丝杆转动的同时,丝杆副410与夹具活动杆411连接在一起运动,实现伸缩夹持的目的。同时为实现夹具的翻转功能,整套结构由旋转电机408驱动,考虑到力矩平衡,在电机与夹具构件连接处,增加旋转轴承406实现机械动作的稳定性。
为防止拆解分选过程降温出现焊锡凝固现象,芯片拆解分选单元003中设有保温机构,具体的,其在保温加热平台005的底部加装电加热片,且表面(加热底板501)镶嵌有热偶温度传感器,实现温度的闭环控制,确保保温加热平台温度的稳定性,具有保温功能;此外保温加热平台005为避免旋转夹具004运动过程中加热平台对其运动路径的干扰,特将保温加热平台005设置升降功能。当保温加热平台005的升降丝杆506旋转时,带动加热底板501实现同步上升或者下降。为保证动作的稳定性,通过两侧加装定位光轴504。将光轴副505固定在升降架503上,实现导向功能,保温加热平台005通过支撑架502与升降架连接。
芯片拆解分选单元003中的识别机构采用相机分选模块007,即摄像头处理,上位机采用OPEN PNP软件,和运动控制卡配合进行运动控制。但不限于其他控制软件或程序、控制卡。其中的同步带、同步轮等直线运动模块不限于其他形式,如滚珠丝杆配合伺服电机等。
芯片拆解分选单元003中的抓取机构为真空吸盘,真空吸盘后接有大功率真空吸泵,经测试表面吸力超过20N,常规BGA封装芯片,预热处理后拔除力量为5N,冗余吸力足够;真空吸盘内部带有真空度检测模块,防止拆解分选过程中出现漏吸。真空吸盘设置在三轴滑台上,X轴302、Y轴301、Z轴、以及X轴连接件309等共同组成三轴滑台,三轴滑台由分选机构X轴驱动电机303、分选机构Y轴驱动电机308、分选机构Z轴驱动电机304辅助运动作业,最终芯片拆解分选单元003利用摄像头准确识别定位,依托三轴滑台驱动真空吸盘将待分选电路板上的芯片通过真空抽吸的方式准确拔出并分类放置。
控制模块包括开源的OPEN PNP软件,通过下部摄像头对元器件的外形特征进行识别,以及对抓取机构进行运动控制。对元器件的外形特征进行识别时,采用开源的OPEN CV源码库作为视觉识别软件处理图像信息。通过视觉定位电路板的具***置结构,提前标记目标拆取芯片的位置,实现定向拆取的目的。
基于本发明的一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置的具体实施步骤如下:
①首先将待处理电路板分型号收集处理完毕,将同型号电路板依次排布在供应链中,通过提前调试电路板宽度,加热温度,拆解宽度等一系列动作,完成定型后即可开展测试工作。
②拆解完成的电路板芯片,可进行抽样检测,判断芯片的外观,信号引脚完好情况,甚至通过X光拍摄内部电路等,实现芯片的连续无损拆解和高价值回收。
本发明实现了全程自动化,通过半密封固定的流水线作业,在保护环境的同时,通过标准化的流程后能极大提高拆解芯片的回收良品率,经济价值高且对环境无明显污染,适合工业化应用。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
实施例1
以华为P9主板芯片为拆解目标,在调整进料活动导轨106宽度为66mm后,将主板表面3个定位点导入后端芯片拆解分选单元003的上位机内,同时将主板CPU芯片上部的金属屏蔽罩,CPU、内存芯片的位置标记。首先将加热处理单元001出口处温度传感器105的温度设置为230℃,保温加热平台005的加热底板501的温度设置为235℃。将手机主板依次放入固定导轨103,开启准备加热运行。待加热末端温度达标,指示灯变亮后,启动传送带开始送料。电路板依次进入后端保温加热平台005,旋转夹具004夹持固定,相机分选模块007定位识别,真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台005通过升降丝杆506会自动下降200mm,旋转夹具004翻转180°后,保温加热平台005恢复原位,视觉摄像头重新定位,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。经过上述步骤,得到华为P90主板芯片CPU的金属屏蔽罩被成功拔出,但芯片无法拔除。
实施例2
以华为P9主板芯片为拆解目标,在调整进料活动导轨106宽度为66mm后,将主板表面3个定位点导入后端芯片拆解分选单元003的上位机内,同时将主板CPU芯片上部的金属屏蔽罩,CPU、内存芯片的位置标记。首先将加热处理单元001出口处温度105设置为240℃,保温加热平台005的加热底板501的温度设置为245℃。将手机主板依次放入固定导轨103,开启准备加热运行。待加热末端温度达标,指示灯变亮后,启动传送带开始送料。电路板依次进入后端保温加热平台005,旋转夹具004夹持固定,相机分选模块007定位识别,真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台005通过升降丝杆506会自动下降200mm,旋转夹具004翻转180°后,保温加热平台005恢复原位,视觉摄像头重新定位,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。经过上述步骤,得到华为P90主板芯片CPU的金属屏蔽罩被成功拔出,但部分芯片无法拔除。
实施例3
以华为P9主板芯片为拆解目标,在调整进料活动导轨106宽度为66mm后,将主板表面3个定位点导入后端芯片拆解分选单元003的上位机内,同时将主板CPU芯片上部的金属屏蔽罩,CPU、内存芯片的位置标记。首先将加热处理单元001出口处温度传感器105温度设置为250℃,保温加热平台005的加热底板501的温度设置为255℃。将手机主板依次放入固定导轨103,开启准备加热运行。待加热末端温度达标,指示灯变亮后,启动传送带开始送料。电路板依次进入后端保温加热平台005,旋转夹具004夹持固定,相机分选模块007定位识别,真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台005通过升降丝杆506会自动下降200mm,旋转夹具004翻转180°后,保温加热平台005恢复原位,视觉摄像头重新定位,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。经过上述步骤,得到华为P90主板芯片CPU的金属屏蔽罩被成功拔出,目标芯片全部拔除。
实施例4
以华为P9主板芯片为拆解目标,在调整进料活动导轨106宽度为66mm后,将主板表面3个定位点导入后端芯片拆解分选单元003的上位机内,同时将主板CPU芯片上部的金属屏蔽罩,CPU、内存芯片的位置标记。首先将加热处理单元001出口处温度传感器105温度设置为260℃,保温加热平台005的加热底板501的温度设置为265℃。将手机主板依次放入固定导轨103,开启准备加热运行。待加热末端温度达标,指示灯变亮后,启动传送带开始送料。电路板依次进入后端保温加热平台005,旋转夹具004夹持固定,相机分选模块007定位识别,真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台005通过升降丝杆506会自动下降200mm,旋转夹具004翻转180°后,保温加热平台005恢复原位,视觉摄像头重新定位,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。经过上述步骤,得到华为P90主板芯片CPU的金属屏蔽罩被成功拔出,目标芯片全部拔除,芯片表面出现一定程度变形
实施例5
以华为P9主板芯片为拆解目标,在调整进料活动导轨106宽度为66mm后,将主板表面3个定位点导入后端芯片拆解分选单元003的上位机内,同时将主板CPU芯片上部的金属屏蔽罩,CPU、内存芯片的位置标记。首先将加热处理单元001出口处温度传感器105温度设置为270℃,保温加热平台005的加热底板501的温度设置为275℃。将手机主板依次放入固定导轨103,开启准备加热运行。待加热末端温度达标,指示灯变亮后,启动传送带开始送料。电路板依次进入后端保温加热平台005,旋转夹具004夹持固定,相机分选模块007定位识别,真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台005通过升降丝杆506会自动下降200mm,旋转夹具004翻转180°后,保温加热平台005恢复原位,视觉摄像头重新定位,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。经过上述步骤,得到华为P90主板芯片CPU的金属屏蔽罩被成功拔出,目标芯片全部拔除,芯片表面出现一定程度变形,部分触点出现掉落,芯片明显出现损坏。
表1为各实施例进行拆解时候的加热出口温度统计表。实验证明(如表1所示),在实施例3中,加热末端温度250℃,保温加热平台255℃条件下,实现了完全拆解,且通过外观检查无明显破坏,通过重新植球后,利用专用测试板能正常读写,未受到破坏。与专利CN113613403A单个拆解相比,该方案的拆解速度是其5倍以上,且随着单板待拆解芯片数量的升高而扩大。
实施例1至例5实验结果如表1所示:
序号 | 加热出口温度 | 保温加热平台温度 | 拆解情况 | 芯片完好情况 |
实施例1 | 230 | 235 | 屏蔽罩拆除,芯片未拆除。 | 完好 |
实施例2 | 240 | 245 | 屏蔽罩拆除,芯片部分拆除。 | 完好 |
实施例3 | 250 | 255 | 金属屏蔽罩拆除,芯片拆除。 | 完好 |
实施例4 | 260 | 265 | 金属屏蔽罩拆除,芯片拆除。 | 表面略微变形 |
实施例5 | 270 | 275 | 金属屏蔽罩拆除,芯片拆除。 | 明显破坏 |
以上实施例仅为本发明较优和较差的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废旧高价值电路板芯片智能拆解装置,其特征在于,其包括加热处理单元和芯片拆解分选单元;其中:
加热处理单元包括进料导轨,进料导轨架设在输送带支撑架上,进料导轨包括水平设置的固定导轨以及两侧上方垂直设置的活动导轨,活动导轨的两端分别用丝杆进行连接,两驱动电机分别通过丝杆副和两丝杆相连,进而通过同步调整两丝杆的长度调整两活动导轨之间的间距,固定导轨的下方均匀设置功率可调电加热板,固定导轨的上方设置传送带,进料导轨的输出端设置温度传感器;
芯片拆解分选单元包括保温加热平台、三轴滑台、旋转夹具、摄像头和真空吸盘;保温加热平台为可升降平台,其设置在机架上,进料导轨的输出端和保温加热平台相连,保温加热平台的底部装有电加热片,表面镶嵌有热偶温度传感器,上方设置用于夹取固定待分选电路板的旋转夹具,旋转夹具的上方设置三轴滑台,摄像头用于对待分选电路板上的芯片进行识别定位,其设置在三轴滑台的Y轴上,真空吸盘设置在三轴滑台的Z轴上,其沿着X轴水平运动或者Z轴上下运动通过真空抽吸作用对芯片进行吸附和分类投放;其中:旋转夹具包括夹具本体、旋转电机和伸缩电机;夹具本体呈矩形,其包括平行设置的夹具固定杆和夹具组合固定杆,夹具固定杆和夹具组合固定杆的一侧通过直线导轨相连,直线导轨上设置直线滑块,另一侧通过丝杆相连,丝杆的转动由伸缩电机带动,丝杆上设置丝杠副,直线滑块和丝杠副之间通过夹具活动杆相连,伸缩电机和旋转电机安装在夹具组合固定杆上,夹具固定杆和夹具活动杆上相对设置一组减震弹簧,减震弹簧和夹具缓冲减震板相连;工作时,伸缩电机带动丝杆转动的同时带动夹具活动杆的运动进而带动旋转夹具的开关,旋转电机的运动带动夹具本体发生180°翻转。
2.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置,其特征在于,加热处理单元的可调电加热板之间用隔热瓦分开,以实现温度梯级加热可调。
3.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置,其特征在于,保温加热平台通过升降丝杆实现升降,保温加热平台安装在升降丝杆上方的升降架上,升降丝杆的两侧平行设置定位光轴,定位光轴上设置光轴副,光轴副安装在升降架上以实现导向功能。
4.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置,其特征在于,真空吸盘和125瓦以上的大功率真空泵相连,真空吸盘内带有真空度检测模块。
5.根据权利要求1所述的芯片智能拆解装置,其特征在于,加热处理单元和芯片拆解分选单元置于半密封不锈钢箱体内,箱体和抽气处理VOCs装置连接。
6.一种基于权利要求1所述的芯片智能拆解装置的方法,其特征在于,具体步骤如下:
整理待分选电路板,确定同批次电路板的外形尺寸,调整进料导轨的宽度,使得导电路板能被卡进进料导轨上的卡槽;将待分选电路板拍摄标记导入和摄像头上位机软件内进行特征识别,确定目标分选芯片以及定位识别点;
设置进料导轨输出端的温度、设置保温加热平台的温度;将待分选电路板依次放入进料导轨,开启准备加热运行,待加热末端温度达标,启动传送带开始送料;电路板依次进入保温加热平台,旋转夹具夹持固定电路板,摄像头和上位机软件配合定位识别,三轴滑台Z轴上的真空吸盘准确吸附目标芯片,并实施分类投放,待拆解完正面芯片后,保温加热平台下降,旋转夹具翻转180°后,保温加热平台恢复原位,摄像头和上位机配合重新定位识别,重复上述步骤,继续拆解反面电路板上的目标芯片。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进料导轨上采用梯级加热制度,从输入端到输出端,其控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,230℃~270℃,共3个阶段的加热过程。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进料导轨上从输入端到输出端采用梯级加热制度,其控制温度基准参数为60℃~80℃,130℃~150℃,240℃~260℃,共3个阶段的加热过程。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进料导轨输出端的温度为230-270℃,保温加热平台上的加热底板稳定温度为235℃~275℃。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,进料导轨输出端的温度为240-260℃,保温加热平台上的加热底板稳定温度为245℃~265℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210057811.XA CN114364149B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210057811.XA CN114364149B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114364149A true CN114364149A (zh) | 2022-04-15 |
CN114364149B CN114364149B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=81091316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210057811.XA Active CN114364149B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114364149B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114951078A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-30 | 许昌学院 | 一种固体废物回收处理设备 |
CN116037606A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-02 | 东信和平科技股份有限公司 | 一种智能卡芯片取出装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060062601A (ko) * | 2004-12-04 | 2006-06-12 | 미림아이알티 주식회사 | 전자부품의 온도특성 측정 시스템 |
WO2021115169A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 山东才聚电子科技有限公司 | 一种芯片检测装置、芯片检测***及控制方法 |
CN113523481A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-22 | 上海第二工业大学 | 一种废弃电路板自动拆卸***及方法 |
CN113613403A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-05 | 上海第二工业大学 | 一种移动终端电路板关键器件自动拆解装置和方法 |
-
2022
- 2022-01-19 CN CN202210057811.XA patent/CN114364149B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060062601A (ko) * | 2004-12-04 | 2006-06-12 | 미림아이알티 주식회사 | 전자부품의 온도특성 측정 시스템 |
WO2021115169A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 山东才聚电子科技有限公司 | 一种芯片检测装置、芯片检测***及控制方法 |
CN113613403A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-05 | 上海第二工业大学 | 一种移动终端电路板关键器件自动拆解装置和方法 |
CN113523481A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-22 | 上海第二工业大学 | 一种废弃电路板自动拆卸***及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
杨继平;潘晓勇;向东;郅慧;李中良;龙旦风: "废旧电路板物理拆解方法及其试验验证", 机械工程学报, vol. 46, no. 23 * |
龙旦风;向东;张永凯;段广洪: "面向重用的废弃电路板拆解升温策略", 机械工程学报, vol. 50, no. 17 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114951078A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-30 | 许昌学院 | 一种固体废物回收处理设备 |
CN116037606A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-05-02 | 东信和平科技股份有限公司 | 一种智能卡芯片取出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114364149B (zh) | 2023-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114364149A (zh) | 一种废旧高价值电路板芯片智能拆解方法及装置 | |
CN103707057B (zh) | Led灯自动组装机 | |
CN103722369B (zh) | 孔型连接器组装设备 | |
CN110560582B (zh) | 一种多轴模组全自动电芯入壳机 | |
CN205021122U (zh) | 芯片组装机 | |
CN104555396A (zh) | 一种用于pcb加工及检测设备的自动上卸料机构及方法 | |
CN203679715U (zh) | 锁套自动组装机 | |
CN105158676A (zh) | 精密电子产品基板功能自动检测装置 | |
CN109001926B (zh) | 一种对位模组 | |
CN107884702A (zh) | 一种fpc功能自动测试机 | |
CN208162877U (zh) | 一种pcb板激光自动打孔设备 | |
CN203376410U (zh) | 电子产品多工位自动检测设备 | |
WO2022021492A1 (zh) | 一种光伏***安装太阳能板用磨损实验设备及其实验方法 | |
CN205353301U (zh) | 多单元式的精密电子基板功能自动检测装置 | |
CN113479607B (zh) | 废旧手机后盖柔性拆解工作站及柔性拆解方法 | |
CN203817752U (zh) | 连接头自动组装设备 | |
CN117584365B (zh) | 一种机器人自动上料镶件注塑及检测设备以及其工作方法 | |
CN204508157U (zh) | 一种用于pcb加工及检测设备的自动上卸料机构 | |
CN111702352B (zh) | 激光打孔及分拣设备 | |
CN213855814U (zh) | 一种用于视觉分拣的自动化设备 | |
CN113923888A (zh) | 一种电路板上导电橡胶装配装置 | |
CN210789568U (zh) | 微电子元件拆解设备 | |
CN205105465U (zh) | 一种pcb板自动插件设备的夹取移动组合装置 | |
CN207329763U (zh) | 一种玻璃板用换位装置 | |
CN206042551U (zh) | 一种多功能组装机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |