KR20130142591A - 인쇄회로기판의 부품분리장치 - Google Patents

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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components

Abstract

본 발명은, 인쇄회로기판에 부착된 부품을 상기 인쇄회로기판에서 분리하는 장치에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 열을 가하는 가열부재; 상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 가열부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판의 표면을 가압하여 상기 인쇄회로기판을 이송하거나 상기 부품과 상기 인쇄회로기판의 결합력을 약화시키는 제1회전부재 및 상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제1회전부재 보다 앞쪽에 제공되며 상기 인쇄회로기판에서 상기 부품을 분리하는 제2회전부재;를 포함하며, 상기 인쇄회로기판은 상하방향 또는 수직방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 이송하는 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공한다. 본 발명은 부품분리에 소요되는 시간을 줄이고 부품 분리율을 높일 수 있다.

Description

인쇄회로기판의 부품분리장치{APPARATUS FOR SEPARATING COMPONENT FROM PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY}
본 발명은 인쇄회로기판의 부품분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄회로기판이 수직 또는 상하방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 투입되어 이송되면서 인쇄회로기판의 표면에서 부품을 분리하는 인쇄회로기판의 부품분리장치에 관한 것이다.
최근 전기/전자제품의 대량생산 및 대량소비가 이루어짐에 따라 전기/전자 폐기물이 대량 발생되고 있으며, 아울러 이러한 전기/전자제품에는 전자회로의 신호처리를 위한 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 내지 실장인쇄회로기판(PCBA; Printed Circuit Board Assembly)(이하에서는 편의상 인쇄회로기판이라고 함)가 필수적으로 사용되고 있어 인쇄회로기판 또한 폐기물로 대량 발생되고 있다.
인쇄회로기판은 기판재와 기판에 장착된 각종 전자부품으로 구성되며, 인쇄회로기판 폐기물의 구성 성분은 일반적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르(Polyester) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 되는 약 30%의 플라스틱 성분, 실리카, 알루미나 및 알칼리-알카리토산화물로 되는 약 40%의 난용성산화물로 이루어져 있으며, 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb), 알루미늄(Al), 아연(Zn)과 같은 일반금속과 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd)과 같은 귀금속 등 금속성분이 약 30% 함유되어 있다.
인쇄회로기판은 1Kg 당 수백 mg의 금(Au)을 함유하고 있으며, 이는 금광에서 채굴되는 금광석에 함유된 금의 평균량인 10 mg/Kg 에 비하여 상당히 많다. 이들은 상당한 고가의 금속 또는 귀금속으로 분류되기 때문에 이들 금속을 인쇄회로기판에서 유효하게 회수하여 재활용하기 위한 기술이 활발히 제안되고 있다.
현재 상용화된 인쇄회로기판 처리방법은 비철제련소의 고온 용융로에 인쇄회로기판을 정광과 함께 투입하여 용융 및 습식제련에 의해 금속을 회수하는 방법, 소각로에 인쇄회로기판을 투입하여 유기물질을 소각하여 제거하고 남아 있는 재 속의 금속을 산화 분해하거나 고온 용융로에서 용융시킨 후 습식처리방법에 의해 유가금속을 회수하는 방법이 있다.
그러나, 이러한 종래의 방법은 회수되는 금속의 함유율 및 회수율이 낮을 뿐 아니라 금, 은, 동 및 팔라듐 등을 제외한 나머지 특수금속 또는 희유금속 등은 슬래그화하여 회수하지 못하는 단점과 용융 및 소각의 경우에는 초기 시설 투자비가 막대한 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 최근에는 특수금속 및 희유금속을 함유하고 있는 부품들을 인쇄회로기판에서 각각 분리한 후 인쇄회로기판을 처리함으로 인해, 금속회수율을 최대화하기 위한 기계적, 물리적 전처리기술로써 기판으로부터 전자부품을 분리시키는 부품분리기술 및 장치의 개발이 주목 받고 있다.
한편, 인쇄회로기판에서 전자부품을 분리하는 종래의 기술은 인쇄회로기판의 규격 때문에 제한적으로 사용되어야 하며, 사람이 직접 컴퓨터와 CCD 카메라를 이용하여 원하는 부품을 선택적으로 분리해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 적외선 또는 가열된 상태의 충격 또는 전단력을 주어 인쇄회로기판에 부착된 전자부품을 분리하는 종래의 방법은 이송라인과 제거라인이 별도로 구성되어야 하며, 수평적 방향으로 인쇄회로기판을 이송하기 때문에 장치가 커지는 문제가 있다. 더욱이, 분리된 전자부품과 인쇄회로기판을 따로 수집하는 장치가 추가적으로 요구되는 단점이 있다.
뿐만 아니라 종래의 부품분리 기술은 인쇄회로기판의 양면이 아닌 단면에서만 부품을 분리한다는 단점도 있다.
본 발명은 인쇄회로기판이 위쪽(상부)에서 아래쪽(하부)로 수직 이송되도록 이송경로를 형성한 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공한다.
본 발명은 다수의 단 또는 다단으로 형성하여 부품 분리율을 높일 수 있는 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공한다.
본 발명은 한번의 이송과정에서 인쇄회로기판의 양면에서 부품을 분리할 수 있는 인쇄회로기판의 부품분리장치를 제공한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는, 인쇄회로기판에 부착된 부품을 상기 인쇄회로기판에서 분리하는 장치에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 열을 가하는 가열부재; 상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 가열부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판의 표면을 가압하여 상기 인쇄회로기판을 이송하거나 상기 부품과 상기 인쇄회로기판의 결합력을 약화시키는 제1회전부재; 및 상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제1회전부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판에서 상기 부품을 분리하는 제2회전부재;를 포함하며, 상기 인쇄회로기판은 상하방향 또는 수직방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 이송된다.
상기와 같이 인쇄회로기판이 위쪽에서 아래쪽으로 수직방향으로 이송되면서 부품을 인쇄회로기판에서 분리하기 때문에 부품분리 속도를 높일 수 있고 장치의 크기를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제2회전부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판의 표면을 가압하여 상기 인쇄회로기판을 이송하거나 상기 인쇄회로기판에서 상기 부품을 분리하는 제3회전부재를 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 가열부재 보다 앞쪽에 제공되어 상기 인쇄회로기판에 열을 가하는 보조가열부재를 포함하며, 상기 보조가열부재는 상기 인쇄회로기판의 이송방향을 따라 적어도 하나가 형성될 수 있다.
상기 가열부재와 상기 인쇄회로기판 사이의 최단 거리는 상기 보조가열부재와 상기 인쇄회로기판 사이의 최단 거리 보다 짧게 형성될 수 있다.
상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 이송방향과 교차하며 상기 인쇄회로기판의 표면을 가로지르는 회전축 및 상기 회전축 상에 형성된 복수 개의 회전 톱니바퀴를 포함할 수 있다.
상기 제2회전부재는 상기 인쇄회로기판의 이송방향과 교차하며 상기 인쇄회로기판의 표면을 가로지르는 회전축 및 상기 회전축을 따라 형성된 브러쉬를 포함할 수 있다.
상기 가열부재, 상기 보조가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 양면과 마주 보도록 형성될 수 있다.
상기 가열부재, 상기 보조가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판에 대해서 대칭이 되도록 상기 인쇄회로기판의 양면 쪽에 형성될 수 있다.
상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴가 엇갈리게 형성될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 상면 쪽에 제공된 상기 회전 톱니바퀴의 톱니와 하면 쪽에 제공된 상기 회전 톱니바퀴의 톱니는 서로 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 가열부재와 상기 제1회전부재 사이, 상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재 사이 또는 상기 제2회전부재와 상기 제3회전부재 사이 중 적어도 한 곳에는 상기 인쇄회로기판이 이송방향을 유지하도록 안내하는 이송가이드가 형성될 수 있다.
상기 이송가이드는 상기 인쇄회로기판의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제3회전부재 보다 앞쪽에는 상기 인쇄회로기판에서 분리된 상기 부품은 통과시키고 상기 인쇄회로기판은 통과시키지 않는 메쉬부재가 형성될 수 있다.
상기 메쉬부재의 하부에는 상기 부품을 수납하는 컨테이너가 제공될 수 있다.
상기 가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 및 상기 제3회전부재는 부품분리유닛을 형성하고, 상기 부품분리유닛은 상기 인쇄회로기판의 이송방향을 따라 다수개 배치될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 인쇄회로기판이 위쪽(상부)에서 아래쪽(하부)로 수직 이송되도록 이송경로를 형성하기 때문에 장치를 설치하는데 필요한 공간을 줄일 수 있고 장치를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 다수의 단 또는 다단으로 배치되거나 형성될 수 있기 때문에 부품 분리율을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 한번의 이송과정에서 인쇄회로기판의 양면에서 부품을 분리할 수 있기 때문에 부품 회수율을 높일 수 있고, 부품이 분리되지 않은 면을 처리하기 위해서 인쇄회로기판을 다시 투입해야 하는 번거로움을 없앨 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 인쇄회로기판을 수직방향으로 이송하는 과정과 인쇄회로기판에서 부품을 분리하는 과정이 하나의 이송라인에서 동시에 일어나기 때문에 부품 분리에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 내부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 내부를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 제1 또는 제3회전부재를 도시한 평면도 및 측면도이다.
도 5는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 제2회전부재를 위쪽에서 바라본 단면도이다.
도 6은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 메쉬부재 및 컨테이너를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 이송 가이드를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 변형예를 도시한 도면이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 외관을 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 내부를 개략적으로 도시한 측면도, 도 3은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 내부를 개략적으로 도시한 정면도, 도 4는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 제1 또는 제3회전부재를 도시한 평면도 및 측면도, 도 5는 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 제2회전부재를 위쪽에서 바라본 단면도, 도 6은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 메쉬부재 및 컨테이너를 도시한 도면, 도 7은 도 1에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치에 적용된 이송 가이드를 도시한 도면, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 변형예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)는 인쇄회로기판(PCB)에 부착된 부품을 인쇄회로기판(PCB)에서 분리하는 장치에 있어서, 인쇄회로기판(PCB)에 열을 가하는 가열부재(110), 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 가열부재(110) 보다 앞쪽에 제공되며 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가압하여 인쇄회로기판(PCB)을 이송하거나 부품과 인쇄회로기판(PCB)의 결합력을 약화시키는 제1회전부재(130) 및 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 제1회전부재(130) 보다 앞쪽에 제공되며 인쇄회로기판(PCB)에서 부품을 분리하는 제2회전부재(150)를 포함할 수 있다.
이 때, 인쇄회로기판(PCB)은 상하방향 또는 수직방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 이송된다. 상기와 같이 인쇄회로기판(PCB)이 위쪽에서 아래쪽으로 수직방향으로 이송되면서 부품을 인쇄회로기판에서 분리하기 때문에 부품분리 속도를 높일 수 있고 장치의 크기를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)는 일반적인 인쇄회로기판 뿐만 아니라 실장인쇄회로기판(PCBA)도 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 인쇄회로기판이라고 칭한다. 또한, 인쇄회로기판에 부착된 부품은 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 기구적인 수단 또는 솔더(solder)에 의해서 인쇄회로기판에 결합되거나 부착되며 분리 가능한 모든 전자부품을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(101) 내부에 각종 구성요소가 제공되며, 케이스(101)의 일측에는 제어패널(300)이 구비될 수 있다. 도 1에는 케이스(101)가 대략 "ㄴ"자 모양으로 되어 있으나, 케이스의 형태는 다양하게 설계될 수 있음은 물론이다.
한편, 케이스(101)의 상단에는 인쇄회로기판(PCB)을 수직한 방향을 따라 위쪽(상부)에서 아래쪽(하부)로 이송하기 위해 인쇄회로기판(PCB)을 케이스(101) 내부에 투입하는 투입구(102)가 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에는 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)의 내부 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2는 측면에서 바라본 모습이고, 도 3는 정면에서 바라본 모습니다.
인쇄회로기판(PCB)은 케이스(101)의 상단에 형성된 투입구(102)를 통해 케이스(101) 내부로 들어오게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부품분리장치(100)는 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향 또는 이송라인이 상하방향 또는 수직방향으로 형성되고, 인쇄회로기판(PCB)이 위쪽에서 아래쪽으로 이송된다.
케이스(101)의 내측 상부에는 인쇄회로기판(PCB)을 아래쪽으로 이송시키거나 인쇄회로기판(PCB)에서 부품을 분리하기 위한 부품분리유닛(도 8의 I 참조)이 형성되고, 내측 하부에는 인쇄회로기판(PCB)에서 분리된 부품과 부품이 분리된 인쇄회로기판(PCB)을 구분하여 수납하는 메쉬부재(160) 및 컨테이너(170)가 형성될 수 있다.
투입구(102)의 하부에는 케이스(101) 내부로 들어온 인쇄회로기판(PCB)에 열을 가하여 인쇄회로기판(PCB)의 온도를 높이기 위한 가열부재(110)가 형성될 수 있다. 가열부재(110)로는 적외선 히터(Infrared heater) 등이 사용될 수 있다. 가열부재(110)는 인쇄회로기판(PCB)에 부품을 결합하는 솔더(solder)가 용융되어 부품이 인쇄회로기판(PCB)에서 분리되거나 최소한 분리되기 용이한 상태가 될 때까지 인쇄회로기판(PCB)에 열을 가할 수 있다. 이 때, 가열부재(110)는 솔더가 녹을 수 있도록 솔더의 용융점 이상으로 가열하되 인쇄회로기판(PCB)은 타거나 손상되지 않는 온도까지 인쇄회로기판(PCB)을 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가열부재(110)는 300℃~350℃까지 가열할 수 있다. 가열부재(110)는 솔더의 용융점 이상, 인쇄회로기판(PCB)의 손상을 방지할 수 있는 온도를 유지하도록 제어될 수 있다. 한편, 케이스(101) 내부에는 가열부재(110)에 의해 온도가 과도하게 높아지는 것을 방지하기 위한 송풍수단 또는 냉각수단(미도시)이 구비될 수 있다.
도 2에서 미설명 도면부호 103은 투입가이드, 105는 배출가이드이다.
인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 가열부재(110) 보다 앞쪽에는 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가압하여 인쇄회로기판(PCB)을 이송하거나 부품과 인쇄회로기판(PCB)의 결합력을 약화시키는 제1회전부재(130)가 제공될 수 있다.
제1회전부재(130)는 가열부재(110)의 하부에 위치하며, 인쇄회로기판(PCB)을 아래쪽으로 보내는 이송부재이면서 동시에 인쇄회로기판(PCB)에서 부품을 분리하는 파쇄부재이기도 하다. 제1회전부재(130)는 인쇄회로기판(PCB)의 표면과 접촉하거나 표면을 누른 상태에서 회전하면서 인쇄회로기판(PCB)을 아래쪽으로 보낼 수 있다. 이 때, 가열부재(110)에 의해서 솔더가 용융됨으로써 인쇄회로기판(PCB)과의 결합력이 약해진 부품을 기판에서 분리할 수도 있다. 또한, 기구적으로 인쇄회로기판(PCB)에 결합된 부품도 제1회전부재(130)의 회전력에 의해 인쇄회로기판(PCB)에서 분리될 수도 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1회전부재(130)는 인쇄회로기판의 이송방향(PD)과 교차하며 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가로지르는 회전축(132) 및 회전축(132) 상에 형성된 복수 개의 회전 톱니바퀴(133)를 포함할 수 있다. 회전 톱니바퀴(133)의 끝단에 형성된 톱니(134)가 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 박히거나 긁으면서 기판을 이송할 수 있고, 회전하는 회전 톱니바퀴(133)의 톱니(134)에 의해서 부품이 인쇄회로기판(PCB)에서 분리될 수도 있다.
제1회전부재(130)의 회전축(132)의 일단에는 베어링(135)이 구비되고 타단에는 제1구동부(M1)가 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 제1회전부재(130) 보다 앞쪽에는 인쇄회로기판(PCB)에서 부품을 분리하는 제2회전부재(150)가 제공될 수 있다. 제2회전부재(150)는 인쇄회로기판(PCB)을 가압하거나 인쇄회로기판(PCB)을 이송하는 기능은 없으며, 결합력이 약해진 부품을 인쇄회로기판(PCB)에서 떼어내거나 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 잔존하는 작은 부품을 인쇄회로기판(PCB)에서 쓸어내는 기능을 할 수 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2회전부재(150)는 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)과 교차하며 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가로지르는 회전축(152) 및 회전축(152)을 따라 형성된 브러쉬(154)를 포함할 수 있다. 브러쉬(154)는 회전축(152)에 직접 형성되거나 회전축(152)과 함께 회전하도록 회전축(152) 상에 형성된 원통부(153)의 외면에 브러쉬(154)가 형성될 수도 있다. 브러쉬(154)가 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 쓸어내기 때문에 작은 부품이라도 인쇄회로기판(PCB)에서 분리되거나 탈리될 수 있다.
제2회전부재(150)의 회전축(152)의 일단에는 베어링(155)이 구비되고 타단에는 제2구동부(M2)가 연결될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 제2회전부재(150) 보다 앞쪽에는 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가압하여 인쇄회로기판(PCB)을 이송하거나 인쇄회로기판(PCB)에서 부품을 분리하는 제3회전부재(140)가 제공될 수 있다. 제1회전부재(130) 및 제2회전부재(150)에 의해서도 인쇄회로기판(PCB)에서 분리되지 않은 부품이 잔존하는 경우에는 제3회전부재에 의해서 제거되거나 분리될 수 있다. 또한, 제3회전부재(140)는 부품이 분리된 인쇄회로기판(PCB)이 부품분리유닛에서 배출되도록 회전력을 인쇄회로기판(PCB)에 가하는 기능을 한다. 제2회전부재(150)는 인쇄회로기판(PCB)을 강제 이송시키는 힘은 없기 때문에, 만약 제3회전부재(140)가 없고 제2회전부재(150)만 있는 경우에는 인쇄회로기판(PCB)이 이송라인을 유지하지 못할 수도 있다.
제3회전부재(140)는 제1회전부재(130)와 동일한 구조를 가진다. 즉, 제3회전부재(140)는 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)과 교차하며 인쇄회로기판(PCB)의 표면을 가로지르는 회전축(142) 및 회전축(142) 상에 형성된 복수 개의 회전 톱니바퀴(143)를 포함하고, 회전 톱니바퀴(143)의 끝단에는 복수 개의 톱니(144)가 형성될 수 있다. 또한, 제2회전부재(140)의 회전축(142)의 일단에는 베어링(145)이 구비되고 타단에는 제3구동부(M3)가 연결될 수 있다.
제1 내지 제3구동부(M1,M2,M3)는 제1 내지 제3회전부재(130,140,150)가 동일한 각속도로 회전하게 하며, 제1 내지 제3구동부(M1,M2,M3)는 독립적으로 구비되거나 서로 연동하도록 형성될 수도 있다. 제1 내지 제3구동부(M1,M2,M3)가 서로 연동하는 경우에는 체인 또는 벨트 등으로 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1구동부는 모터로 형성되고 제2구동부 및 제3구동부는 제1구동부에 연결되는 체인 또는 벨트 등으로 형성하여, 하나의 모터와 연동하게 할 수도 있다. 이 때, 경우에 따라서는 감속기(미도시) 또는 가속기(미도시)를 추가로 마련할 수도 있다.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)는 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 가열부재(110) 보다 앞쪽에 제공되어 인쇄회로기판(PCB)에 열을 가하는 보조가열부재(112,114)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조가열부재(112,114)는 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)을 따라 적어도 하나가 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)이 제3회전부재(140)를 통과할 때까지 솔더의 용융 상태를 유지하기 위해서 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)을 따라 다수개의 보조가열부재(112,114)를 구비할 수 있다. 보조가열부재(112,114)도 적외선 히터를 사용할 수 있다.
한편, 가열부재(110)와 인쇄회로기판(PCB) 사이의 최단 거리는 보조가열부재(112,114)와 인쇄회로기판(PCB) 사이의 최단 거리 보다 짧게 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 가열부재(110)는 인쇄회로기판(PCB)에 가깝게 위치하지만, 보조가열부재(112,114)는 가열부재(110) 보다는 인쇄회로기판(PCB)에서 멀리 위치하는 것이 바람직하다. 가열부재(110)는 케이스(101)에 투입되는 인쇄회로기판(PCB)을 1차적으로 가열하기 때문에 상대적으로 인쇄회로기판(PCB)에 많은 열을 가하기 위해서 인쇄회로기판(PCB)과 비교적 가까이 위치하는 것이 좋다. 반면에, 보조가열부재(112,114)는 가열부재(110)에 의해 한 번 가열된 인쇄회로기판(PCB)을 2차적으로 가열하기 때문에 가열부재(110) 보다는 인쇄회로기판(PCB)에서 떨어지는 것이 바람직하다. 만약, 보조가열부재(112,114)와 가열부재(110)가 인쇄회로기판(PCB)과 동일 거리에 위치하는 경우에는 가장 하단에 있는 보조가열부재(114)에 의해 인쇄회로기판(PCB)이 타거나 손상을 입을 수도 있다.
한편, 인쇄회로기판(PCB)의 이송라인 중 위쪽에는 가열부재(110)와 보조가열부재(112)가 가까이에 위치하며, 아래쪽에는 보조가열부재(114)만 단독으로 위치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이송라인의 아래쪽은 이미 충분히 가열된 인쇄회로기판(PCB)을 가열하기 때문에 위쪽 보다 많은 열을 가할 필요가 없기 때문이다.
가열부재(110), 보조가열부재(112,114), 제1회전부재(130), 제2회전부재(150) 또는 제3회전부재(140)는 인쇄회로기판(PCB)의 양면과 마주 보도록 형성될 수 있다. 다시 말하면 도 2에 도시된 바와 같이, 가열부재(110), 보조가열부재(112,114), 제1회전부재(130), 제2회전부재(150) 또는 제3회전부재(140)는 인쇄회로기판(PCB)에 대해서 대칭이 되도록 인쇄회로기판(PCB)의 양면 쪽에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)는 인쇄회로기판(PCB)의 양면과 각각 마주 보도록 가열부재(110), 보조가열부재(112,114), 제1회전부재(130), 제2회전부재(150) 또는 제3회전부재(140)를 형성함으로써 인쇄회로기판(PCB)의 수직이송과 부품의 제거가 한 번의 이송라인에서 동시에 일어나게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(100)는 인쇄회로기판(PCB)의 상면에서 부품을 분리한 후에 동일 기판을 뒤집어서 투입하여 인쇄회로기판(PCB)의 하면에서 부품을 분리하는 과정을 반복할 필요가 없기 때문에, 신속하게 부품을 분리할 수 있고 부품이 분리된 폐인쇄회로기판의 수율을 현저하게 높일 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)을 기준으로 서로 마주보는 제1회전부재(130), 제2회전부재(150) 및 제3회전부재(140)는 각각 반대 방향으로 회전한다. 제1 내지 제3구동부(M1,M2,M3)도 인쇄회로기판(PCB)의 양면 쪽에 각각 구비되어야 한다.
도 4를 참조하면, 인쇄회로기판(PCB)의 양면에 각각 위치하는 제1회전부재(130)는 인쇄회로기판(PCB)의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴(133)와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴(133')가 엇갈리게 형성될 수 있다. 즉, 톱니(134,134')가 동일한 선상에 위치하지 않도록 각각의 회전 톱니바퀴(133,133')가 회전축(132,132') 상에 형성될 수 있다. 이와 같이, 인쇄회로기판(PCB)의 양면 쪽에 위치하는 회전 톱니바퀴(133,133')의 톱니(134,134')가 동일 선상에 있지 않거나 어긋나게 위치하기 때문에 톱니(134,134')에 의해서 인쇄회로기판(PCB)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(PCB)의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴(133)의 톱니(134)와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴(134)의 톱니(134')는 서로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 양쪽의 톱니(134,134') 사이에서 인쇄회로기판(PCB)이 다소 휘어진 상태가 되기 때문에, 회전 톱니바퀴(133,133') 사이에서 인쇄회로기판(PCB)이 이송되지 않고 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 제3회전부재(140)도 인쇄회로기판(PCB)의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴가 서로 엇갈리게 형성될 수 있고, 인쇄회로기판(PCB)의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴의 톱니와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴의 톱니는 서로 중첩되도록 형성될 수 있다.
한편, 인쇄회로기판(PCB)의 양면 쪽에 형성된 제1회전부재(130) 또는 제3회전부재(140)의 회전축(132,142) 양단이 고정된 상태라면, 두꺼운 인쇄회로기판(PCB)이 투입되는 경우에는 제1/제3회전부재(130,140)가 파손되거나 인쇄회로기판(PCB)이 이송되지 않을 수 있다. 이와 같이, 다양한 두께를 가지는 인쇄회로기판(PCB)을 원활하게 이송하기 위해 제1회전부재(130) 또는 제3회전부재(140)는 인쇄회로기판(PCB)의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 인쇄회로기판(PCB)의 양면 쪽에서 마주 보는 브러쉬(154)는 인쇄회로기판(PCB)이 통과하는 부분에서 서로 중첩되도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가열부재(110)와 제1회전부재(130) 사이, 제1회전부재(130)와 제2회전부재(150) 사이 또는 제2회전부재(150)와 제3회전부재(140) 사이 중 적어도 한 곳에는 인쇄회로기판(PCB)이 이송방향을 유지하도록 안내하는 이송가이드(121,123,125)가 형성될 수 있다. 이송가이드(121,123,125)는 수직방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 이송되는 인쇄회로기판(PCB)이 이송경로를 이탈하여 각각 서로 마주 보는 제1 내지 제3회전부재(130,140,150) 사이로 진입하지 않는 것을 방지할 수 있다.
다양한 두께를 가지는 인쇄회로기판(PCB)을 원활하게 안내하기 위해 이송가이드(121,123,125)는 인쇄회로기판(PCB)의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 이송가이드(121)의 상하 방향 양단은 인쇄회로기판(PCB)이 쉽게 이송가이드(121)를 통과할 수 있도록 가운데 부분 보다 확장된 형태를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 이송가이드(121)가 인쇄회로기판(PCB)의 두께방향으로 따라 어느 정도 탄력적으로 움직일 수 있도록 이송가이드(121)를 탄성 지지하는 스프링(180) 및 스프링(180)의 일단이 고정되는 고정편(186)을 포함할 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)에 대하여 제3회전부재(140) 보다 앞쪽에는 인쇄회로기판(PCB)에서 분리된 부품은 통과시키고 인쇄회로기판(PCB)은 통과시키지 않는 메쉬부재(160)가 형성되고, 메쉬부재(160)의 하부에는 부품을 수납하는 컨테이너(170)가 제공될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 메쉬부재(160)의 구멍을 부품은 통과할 수 있으나 부품이 분리된 인쇄회로기판(PCB)은 통과할 수 없다. 따라서, 부품은 메쉬부재(160)의 구멍을 통과하여 컨테이너(170)에 모이고, 인쇄회로기판(PCB)은 메쉬부재(160)에 걸리게 되므로, 인쇄회로기판(PCB)과 분리된 부품을 구분하는 별도의 작업을 할 필요가 없다.
여기서, 메쉬부재(160)를 컨베이어 타입으로 형성하여 부품이 분리되는 인쇄회로기판(PCB)만 배출시킬 수도 있다.
컨테이너(170)는 케이스(101)에서 분리될 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB)에서 분리된 각종 부품은 제1 내지 제3회전부재(130,140,150)의 회전력에 의해 튕겨 나간 후 케이스(101)의 내면에 충돌하여 컨테이너(170)로 모이게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치의 변형예(200)는 중 가열부재(210), 제1회전부재(230), 제2회전부재(250) 및 제3회전부재(240)는 부품분리유닛(I)을 형성하고, 부품분리유닛은 인쇄회로기판(PCB)의 이송방향(PD)을 따라 다수개(I,II) 배치될 수 있다.
도 8에는 부품분리유닛(I,II)이 2개 또는 2단으로 배치된 경우가 도시되어 있다. 부품분리유닛을 다수개 또는 다단으로 배치함으로써 부품의 크기에 따른 분리율을 높일 수 있고 인쇄회로기판(PCB)에 잔존하는 부품 또는 불순물의 제거 효율을 높일 수 있다. 예를 들면, 도 8의 경우 위쪽 부품분리유닛(I)은 비교적 큰 부품을 인쇄회로기판(PCB)에서 분리하고, 가열부재(216), 제1회전부재(236), 제2회전부재(256) 및 제3회전부재(246)를 구비한 아래쪽 부품분리유닛(II)은 비교적 작은 부품을 인쇄회로기판(PCB)에서 분리할 수 있다. 이 때, 메쉬부재(160) 및 컨테이너(170)는 아래쪽 부품분리유닛(II)의 하부에 위치하게 된다.
도 8에서 미설명 도면 부호 212,214는 보조가열부재이고, 221,223,225,227,228,229는 이송가이드이며, 203는 투입가이드, 205는 배출가이드이다.
하기 [표 1]은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치(100)의 제1회전부재(130) 및 제3회전부재(140)의 회전속도 및 장치 내 온도에 따른 부품 분리율에 대한 실험 결과이다.
처리속도
(RPH)		 1단계 부품분리유닛 2단계 부품분리유닛
300℃ 325℃ 350℃ 300℃ 325℃ 350℃
50 24.3% 31.5% 51.1% 28.7% 47.1% 82.8%
100 17.5% 31.2% 40.6% 20.6% 44.4% 70.1%
150 13.1% 29.5% 33.5% 14.5% 40.6% 63.3%
200 136.% 23.0% 30.4% 13.2% 41.5% 50.2%
250 128.% 19.8% 30.1% 13.8% 39.7% 45.1%
제1 및 제3회전부재(130,140)의 회전속도가 느릴수록 그리고 장치 내 온도가 높을수록 부품분리율이 높았으며, 50 RPH(Revolution Per Hour) 그리고 350 ℃에서 부품분리율이 약 83%이었다. 1단계의 부품분리유닛(I)에서는 큰 부품이 주로 분리되었고 1단계에서 떨어지지 않는 전자부품들이 2단계의 부품분리유닛(II)에서 분리되는 것으로 관측되었다. 350 ℃의 높은 온도에서 큰 부품 및 작은 부품이 인쇄회로기판에서 분리되는 것으로 확인되었다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 부품분리장치는 인쇄회로기판으로부터 기판에 부착된 전자부품을 효과적으로 분리할 수 있기 때문에, 분리된 전자부품과 인쇄회로기판에서 각각 금속회수가 가능하여 부품이 분리되지 않은 인쇄회로기판의 경우보다 금속회수율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 인쇄회로기판의 부품분리장치
101: 케이스 102: 투입구
110: 가열부재 112,114: 보조가열부재
121,123,125: 이송가이드 130: 제1회전부재
140: 제3회전부재 150: 제3회전부재
160: 메쉬부재 170: 컨테이너
I,II: 부품분리유닛

Claims (16)

  1. 인쇄회로기판에 부착된 부품을 상기 인쇄회로기판에서 분리하는 장치에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에 열을 가하는 가열부재;
    상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 가열부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판의 표면을 가압하여 상기 인쇄회로기판을 이송하거나 상기 부품과 상기 인쇄회로기판의 결합력을 약화시키는 제1회전부재; 및
    상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제1회전부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판에서 상기 부품을 분리하는 제2회전부재;를 포함하며,
    상기 인쇄회로기판은 상하방향 또는 수직방향을 따라 위쪽에서 아래쪽으로 이송되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제2회전부재 보다 앞쪽에 제공되며, 상기 인쇄회로기판의 표면을 가압하여 상기 인쇄회로기판을 이송하거나 상기 인쇄회로기판에서 상기 부품을 분리하는 제3회전부재를 포함하는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 가열부재 보다 앞쪽에 제공되어 상기 인쇄회로기판에 열을 가하는 보조가열부재를 포함하며, 상기 보조가열부재는 상기 인쇄회로기판의 이송방향을 따라 적어도 하나가 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가열부재와 상기 인쇄회로기판 사이의 최단 거리는 상기 보조가열부재와 상기 인쇄회로기판 사이의 최단 거리 보다 짧게 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는,
    상기 인쇄회로기판의 이송방향과 교차하며 상기 인쇄회로기판의 표면을 가로지르는 회전축 및 상기 회전축 상에 형성된 복수 개의 회전 톱니바퀴를 포함하는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2회전부재는,
    상기 인쇄회로기판의 이송방향과 교차하며 상기 인쇄회로기판의 표면을 가로지르는 회전축 및 상기 회전축을 따라 형성된 브러쉬를 포함하는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부재, 상기 보조가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 양면과 마주 보도록 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부재, 상기 보조가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판에 대해서 대칭이 되도록 상기 인쇄회로기판의 양면 쪽에 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 상면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴와 하면 쪽에 제공된 회전 톱니바퀴가 엇갈리게 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 상면 쪽에 제공된 상기 회전 톱니바퀴의 톱니와 하면 쪽에 제공된 상기 회전 톱니바퀴의 톱니는 서로 중첩되도록 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1회전부재 또는 상기 제3회전부재는 상기 인쇄회로기판의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 가열부재와 상기 제1회전부재 사이, 상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재 사이 또는 상기 제2회전부재와 상기 제3회전부재 사이 중 적어도 한 곳에는 상기 인쇄회로기판이 이송방향을 유지하도록 안내하는 이송가이드가 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이송가이드는 상기 인쇄회로기판의 두께방향을 따라 움직일 수 있는 유격을 가지도록 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 이송방향에 대하여 상기 제3회전부재 보다 앞쪽에는 상기 인쇄회로기판에서 분리된 상기 부품은 통과시키고 상기 인쇄회로기판은 통과시키지 않는 메쉬부재가 형성되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메쉬부재의 하부에는 상기 부품을 수납하는 컨테이너가 제공되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 가열부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 및 상기 제3회전부재는 부품분리유닛을 형성하고,
    상기 부품분리유닛은 상기 인쇄회로기판의 이송방향을 따라 다수개 배치되는, 인쇄회로기판의 부품분리장치.
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