【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展,越來越多的小型電子產(chǎn)品進(jìn)入千家萬戶,但其更新?lián)Q代的速度加快的同時(shí),廢棄電路板的報(bào)銷量相應(yīng)也在逐年上升。廢棄電路板里的貴金屬和經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的小型貼片電子元件高效回收是回收電子廢棄物產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),若仍使用粗放式整體批量破碎的處理方式不能發(fā)揮良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此,如何無損拆卸回收廢棄電路板貼片電子元件成為處理電子廢棄物領(lǐng)域的焦點(diǎn)。要保證廢棄電路板上貼片電子元件的外觀與性能良好,準(zhǔn)確控制電子元件脫焊時(shí)的溫度是關(guān)鍵,該文研究廢棄電路板貼片元件脫焊時(shí)加熱臺的控溫問題。首先,根據(jù)廢棄電路板貼片元件拆卸裝置的特點(diǎn),配套設(shè)計(jì)了分布式加熱臺機(jī)械結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)拆卸芯片的效果。為了闡述所設(shè)計(jì)分布式加熱臺的合理性,介紹了傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論,引出有限元瞬態(tài)熱概念�？紤]加熱媒介等外在因素,計(jì)算單個(gè)加熱臺理論加熱和保溫功率,配合使用了有限元瞬態(tài)熱分析軟件ANSYS workbench對分布式加熱臺從控制工作加熱臺的數(shù)量、位置、功率等因素,分析得出分布式加熱臺與普通加熱臺的最大區(qū)別是其九個(gè)鋁塊加熱臺存在耦合傳熱現(xiàn)象,得到了通過手動(dòng)調(diào)整功率可解決其溫度控制問題的方法。其次,從邏輯控制對分布式加熱臺溫度控制算法進(jìn)行了研究。介紹了邏輯控制的理論基礎(chǔ)——泛布爾代數(shù)。展示了如何用泛布爾科學(xué)性的形式語言分析生產(chǎn)控制過程中的問題,形成規(guī)律性極強(qiáng)的泛邏輯圖和泛邏輯表達(dá)式,實(shí)現(xiàn)了實(shí)際控制問題的泛布爾化�？偨Y(jié)規(guī)律后,得到了泛布爾代數(shù)經(jīng)典的九點(diǎn)控制器算法。結(jié)合脫焊電子元件的應(yīng)用要求,又將九點(diǎn)控制器合理地改進(jìn)為多點(diǎn)控制器。刪去在控制過程中沒必要的參數(shù),降低溫控系統(tǒng)的復(fù)雜程度;增加了溫度控制標(biāo)志線,增加了系統(tǒng)初期升溫的動(dòng)態(tài)性能。再次,對單個(gè)鋁塊加熱臺的輸入輸出變量進(jìn)行泛布爾化,使用多點(diǎn)控制器控制規(guī)則,得到了針對單個(gè)鋁塊加熱臺的多點(diǎn)控制器算法。之后對分布式加熱臺耦合傳熱關(guān)系同樣進(jìn)行泛布爾化,合并使用加熱器個(gè)數(shù)和手動(dòng)整定功率參數(shù)的方法,得到適用于分布式加熱臺的耦合傳熱泛布爾算法。為了配合溫控系統(tǒng)可以在單個(gè)加熱臺與分布式加熱臺相互切換,對兩種算法進(jìn)行進(jìn)一步剖析,得到分布式加熱耦合傳熱多點(diǎn)控制器算法。最后設(shè)計(jì)了一套軟硬件結(jié)合的分布式加熱臺溫控系統(tǒng)。硬件由主從STC15W4K56S4單片機(jī)、PT100鉑電阻傳感器、信號轉(zhuǎn)化器、可控硅及其光電耦合器、485通信芯片MAX13487等組成。軟件采樣模塊化設(shè)計(jì)思路便于調(diào)試包括主從機(jī)RS485及下位機(jī)與上位機(jī)串口通信模塊,溫度采集模塊,溫度控制模塊,溫度輸入及顯示模塊。對單個(gè)電子元件進(jìn)行熔錫加熱實(shí)驗(yàn),記錄下加熱臺溫度控制曲線,其滿足最初溫度控制設(shè)計(jì)要求。對比普通加熱臺與分布式加熱臺在不同引腳貼片元件下的拆解率,驗(yàn)證了分布式加熱臺的可靠性。
【圖文】：

電烙鐵加熱

圖 1.3 恒溫加熱臺加熱紅外線加熱方法：由如遠(yuǎn)紅外石英或者碳纖維等特殊材料制成的紅外加熱裝置，以出波長一定的紅外線，當(dāng)廢棄電路板吸收紅外線后加熱到焊料熔斷熔化。紅外線以輻射的形式傳遞熱量的過程中是不需要媒介的，，故觸，且熱量傳遞快，減少了由于溫度過高導(dǎo)致的部件性能差的影響本 NEC 公司將紅外加熱器裝置安裝在二級拆卸系統(tǒng)中，在第一級力單元中使用紅外加熱，在第二級剪切力和表面剝蝕技術(shù)單元中仍結(jié)果表明電路板上元件分離率達(dá) 90%，焊料的去除率更達(dá)到 96%
【學(xué)位授予單位】：上海第二工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN41;TP273

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本文編號：2711535