特許 6564488 半田付け装置、および半田付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6564488

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】半田付け装置、および半田付け方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20190808BHJP

   B23K 3/00 20060101ALI20190808BHJP

   B23K 3/06 20060101ALN20190808BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/34 505A

   H05K3/34 507M

   B23K3/00 310B

   !B23K3/06 K

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-66639(P2018-66639)

(22)【出願日】2018年3月30日

【審査請求日】2018年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】397065767

【氏名又は名称】株式会社パラット

(74)【代理人】

【識別番号】100135781

【弁理士】

【氏名又は名称】西原 広徳

(72)【発明者】

【氏名】中 眞一郎

【審査官】 馬場 慎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−３４３８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２００１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−９２２２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｂ２３Ｋ １／００

Ｂ２３Ｋ ３／００ − ３／０２

Ｂ２３Ｋ ３／０６

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導体と第２導体とを溶融半田によって半田付けする半田付け装置であって、
半田片を通過させて溶融位置まで供給する半田片供給通路を有するノズルと、
前記ノズルの前記半田片供給通路に対する前記半田片の供給を所望のタイミングで実行する半田片供給実行手段と、
前記ノズルを支持するヘッド部を移動させることによって前記第１導体および前記第２導体と前記ノズルとの近接離間方向の相対距離を変化させて前記第１導体に前記ノズルを当接または近接させる相対距離変化手段と、
前記ノズルの前記半田片供給通路内の前記半田片を加熱して溶融させる加熱手段とを備え、
前記半田片供給実行手段を装置本体側の前記ヘッド部に備え、
前記ノズルと前記加熱手段をノズルユニットに備えて、
前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットを前記近接離間方向に移動可能に支持する移動可能支持手段を備え、
前記相対距離変化手段は、
前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接する時の前記ヘッド部の位置よりもさらに前記ヘッド部を所定距離移動させて押し込む構成であり、
前記所定距離は、前記移動可能支持手段により前記ノズルユニットを前記ヘッド部に対して移動許容する距離よりも短く設定されており、
前記移動可能支持手段は、前記ヘッド部に対する前記ノズルユニットの前記近接離間方向への移動をガイドするガイド手段を有し、
前記ガイド手段は、前記ヘッド部が前記所定距離移動するときに前記第１導体および前記第２導体の一方に先端が当接した前記ノズルがそれ以上移動しないように前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットが相対的にスライド移動可能にガイドする構成であり、
前記ノズルが前記加熱手段により加熱されて半田ごてとして機能し、前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接している状態で前記ノズルの半田片供給通路内にて前記半田片を溶融して半田付けする構成であり、
前記ヘッド部に設けられた前記半田片供給実行手段は、前記半田片の貯留／放出を実行し、前記ヘッド部と相対的にスライド移動可能な前記ノズルの前記半田片供給通路へ前記半田片を供給する構成である
半田付け装置。

【請求項2】

第１導体と第２導体とを溶融半田によって半田付けする半田付け装置であって、
半田片を通過させて溶融位置まで供給する半田片供給通路を有するノズルと、
前記ノズルの前記半田片供給通路に対する前記半田片の供給を所望のタイミングで実行する半田片供給実行手段と、
前記ノズルを支持するヘッド部を移動させることによって前記第１導体および前記第２導体と前記ノズルとの近接離間方向の相対距離を変化させて前記第１導体に前記ノズルを当接または近接させる相対距離変化手段と、
前記ノズルの前記半田片供給通路内の前記半田片を加熱して溶融させる加熱手段とを備え、
前記半田片供給実行手段を装置本体側の前記ヘッド部に備え、
前記ノズルと前記加熱手段をノズルユニットに備えて、
前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットを前記近接離間方向に移動可能に支持する移動可能支持手段を備え、
前記相対距離変化手段は、
前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接する時の前記ヘッド部の位置よりもさらに前記ヘッド部を所定距離移動させて押し込む構成であり、
前記所定距離は、前記移動可能支持手段により前記ノズルユニットを前記ヘッド部に対して移動許容する距離よりも短く設定されており、
前記移動可能支持手段は、前記ヘッド部に対する前記ノズルユニットの前記近接離間方向への移動をガイドするガイド手段を有し、
前記ガイド手段は、前記ヘッド部が前記所定距離移動するときに前記第１導体および前記第２導体の一方に先端が当接した前記ノズルがそれ以上移動しないように前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットが相対的にスライド移動可能にガイドする構成であり、
前記ノズルが前記加熱手段により加熱されて半田ごてとして機能し、前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接している状態で前記ノズルの半田片供給通路内にて前記半田片を溶融して半田付けする構成であり、
前記移動可能支持手段は、前記ノズルユニットの重心を中心として等距離かつ反対側に設けられている
請求項１記載の半田付け装置。

【請求項3】

前記移動可能支持手段は、前記ヘッド部に対する前記ノズルユニットの前記近接離間方向への移動を付勢する付勢手段とを有する
請求項１または２記載の半田付け装置。

【請求項4】

前記ノズルは、複数の前記半田片供給通路が通路幅方向へ整列して設けられ、
前記移動可能支持手段は、前記半田片供給通路の通路方向に見て前記半田片供給通路の整列方向の直線上とは異なる位置に配置されている
請求項１、２、または３記載の半田付け装置。

【請求項5】

前記ノズルユニットは、前記ヘッド部が移動していても前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接することにより移動停止する以外は、前記相対距離変化手段による前記ヘッド部の移動に伴って移動する構成である
請求項１から４のいずれか１つに記載の半田付け装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１つに記載の半田付け装置により半田付けする半田付け方法であって、
前記ヘッド部を前記半田付け対象に近接させる方向へ移動させて前記ノズルを前記第１導体および前記第２導体の一方に当接させ、この当接位置よりもさらにヘッド部が移動する間は前記移動可能支持手段によって前記ノズルユニットと前記ヘッド部の距離が縮まりノズルが半田付け対象に付与する押圧力を軽減し、
前記第１導体および前記第２導体の一方に前記ノズルが当接している状態で前記ノズルの半田片供給通路内にて前記半田片を溶融して半田付けする
半田付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、プリント基板やモータ等の適宜の製品における第１導体（端子、ランド、リード線等）と第２導体（端子、ランド、リード線等）を半田付けする半田付け装置、および半田付け方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プリント基板に電子部品を機械的に半田付けする半田付け装置が提供されている。この半田付け装置には、半田の液面にプリント基板を接触させて半田付けするフロー半田付け法や、予めパターンに合わせてクリーム半田を基板に印刷しておきクリーム半田に熱を加えて溶かすことで半田付けするリフロー半田付け法等、様々な方式が提案されている。

【0003】

ここで、出願人は、半田ごてとして円筒形の半田ごてを用い、この半田ごて内にプリント基板のスルーホールに挿通された電子部品のピンを挿入し、内部で半田を溶かして半田付けする方式の半田付け装置を開発し、提供している（特許文献１参照）。

【0004】

そして、半田ごてが搭載されたヘッドユニットを、下降させる際にフローティング状態とするフローティングユニットも開発し提供している（特許文献２参照）。このフローティングユニットにより、基板に対する半田ごての押し付け力を一定にすることを実現している。

【0005】

しかしながら、半田付け時の条件が様々である多種類の半田付け対象に対して良好に半田付けされるためには、さらなる改良が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１２０８６９号公報

【特許文献2】特許第５８８４９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この発明は、上述の問題に鑑みて、半田付け時に半田付け対象への押しつけ力を小さくできる半田付け装置および半田付け方法を提供し、不良品の発生を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明は、第１導体と第２導体とを溶融半田によって半田付けする半田付け装置であって、半田片を通過させて溶融位置まで供給する半田片供給通路を有するノズルと、前記ノズルの前記半田片供給通路に対する前記半田片の供給を所望のタイミングで実行する半田片供給実行手段と、前記ノズルを支持するヘッド部を移動させることによって前記第１導体および前記第２導体と前記ノズルとの近接離間方向の相対距離を変化させて前記第１導体に前記ノズルを当接または近接させる相対距離変化手段と、前記ノズルの前記半田片供給通路内の前記半田片を加熱して溶融させる加熱手段とを備え、前記半田片供給実行手段を装置本体側の前記ヘッド部に備え、前記ノズルと前記加熱手段をノズルユニットに備えて、前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットを前記近接離間方向に移動可能に支持する移動可能支持手段を備え、前記相対距離変化手段は、前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接する時の前記ヘッド部の位置よりもさらに前記ヘッド部を所定距離移動させて押し込む構成であり、前記所定距離は、前記移動可能支持手段により前記ノズルユニットを前記ヘッド部に対して移動許容する距離よりも短く設定されており、前記移動可能支持手段は、前記ヘッド部に対する前記ノズルユニットの前記近接離間方向への移動をガイドするガイド手段を有し、前記ガイド手段は、前記ヘッド部が前記所定距離移動するときに前記第１導体および前記第２導体の一方に先端が当接した前記ノズルがそれ以上移動しないように前記ヘッド部に対して前記ノズルユニットが相対的にスライド移動可能にガイドする構成であり、前記ノズルが前記加熱手段により加熱されて半田ごてとして機能し、前記ノズルの先端が前記第１導体および前記第２導体の一方に当接している状態で前記ノズルの半田片供給通路内にて前記半田片を溶融して半田付けする構成であり、前記ヘッド部に設けられた前記半田片供給実行手段は、前記半田片の貯留／放出を実行し、前記ヘッド部と相対的にスライド移動可能な前記ノズルの前記半田片供給通路へ前記半田片を供給する構成である半田付け装置であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

この発明により、半田付け時に半田付け対象への押しつけ力を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】半田付け装置の右側面図。

【図2】半田付け装置の正面図。

【図3】半田付け装置の駆動系および制御系の構成を示すブロック図。

【図4】糸半田切断機構部の構成を説明する説明図。

【図5】半田片の切断からノズルへの供給までの動作の説明図。

【図6】ヘッド部とノズルユニットの構成を説明する縦断面図。

【図7】ヘッド部とノズルユニットの構成を説明する縦断面図。

【図8】ノズルとヒータの構成を説明する説明図。

【図9】実施例２のヒータユニットとベースの説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。

【実施例1】

【0012】

図１および図２は、半田付け装置１の外観構成の説明図であり、図１は右側面図、図２は正面図である。

【0013】

図１に示すように、半田付け装置１は、半田付け対象であるプリント基板Ｐのスルーホールに半田付けを行うノズル６０（半田ごて）を有するヘッド部３と、ヘッド部３が固定されていると共に糸半田２を搭載しているヘッド固定部５と、ヘッド固定部５およびノズル６０を半田付け対象に近接／離間させる方向（図１の上下方向）に移動させる近接離間方向移動ユニット６（相対距離変化手段）と、近接離間方向移動ユニット６およびノズル６０をプリント基板Ｐが搬送される搬送方向（図１の奥行方向，図２の左右方向）に移動させる搬送方向移動ユニット７と、搬送方向移動ユニット７およびノズル６０を搬送方向移動ユニット７の搬送幅方向（図１の左右方向，図２の前後方向）に移動させる搬送幅方向移動ユニット８と、を有している。

【0014】

ヘッド固定部５の上部には、リールに巻かれた糸半田２が設けられている。この糸半田２は、φ０．３〜φ２．０ｍｍを用いることができ、φ０．６〜φ１．６ｍｍのものを用いることが好ましい。

【0015】

ヘッド部３の下部には、ノズル６０が設けられ、ノズル６０にはヒータ５１（加熱手段）が接続されている。
搬送幅方向移動ユニット８の上面は、プリント基板Ｐを搬送する搬送路９の上面とほぼ同じ高さに構成されている。

【0016】

ヘッド部３の可動範囲は、搬送幅方向移動ユニット８の上方に位置する待機位置（図１に示すＰ１の位置）と、プリント基板Ｐに対して半田付けを行う半田付け領域Ｅ１，Ｅ２（図１のＥ１と図２のＥ２で囲まれる領域）とになる。ヘッド部３は、これらの待機位置、及び半田付け領域のどの位置であっても近接離間方向移動ユニット６によって移動される。

【0017】

この構成により、半田付け装置１は、待機時にはノズル６０を待機ポジションＰ１の高さおよび位置に待機しておき、半田付け工程を実行するときは半田付け領域Ｅ１，Ｅ２内で待機ポジションＰ１よりも低い（半田付け対象に近い）半田付けポジションＰ２の高さにて半田付けを行う。

【0018】

図３は、半田付け装置１の駆動系および制御系の構成を示すブロック図である。半田付け装置１は、搬送幅方向移動ユニット８（図１参照）に固定されて搬送路９（図１参照）へ向かって真っすぐ伸びるＹ方向（搬送幅方向，図２の奥行方向）の搬送ガイド７ｆと、ステッピングモータ等の駆動機構部７ｅによりＹ方向の搬送ガイド７ｆに沿って移動するＸ方向（搬送方向，図２の左右方向）の搬送ガイド７ｃが設けられている。この駆動機構部７ｅおよびＹ方向の搬送ガイド７ｆは、搬送幅方向移動ユニット８（図１参照）内に収納されている。Ｘ方向の搬送ガイド７ｃは、搬送路９の搬送方向（Ｘ方向）へ向かって真っすぐ伸びている。

【0019】

Ｘ方向の搬送ガイド７ｃの上部には、Ｘ方向の搬送ガイド７ｃに沿ってＸ方向に移動する移動体７ａと、この移動体７ａをＸ方向の搬送ガイド７ｃに沿ってＸ方向へ移動させるステッピングモータ等で構成された駆動機構部７ｂが設けられている。この移動体７ａ、駆動機構部７ｂ、およびＸ方向の搬送ガイド７ｃは、搬送方向移動ユニット７（図１参照）内に収納されている。この移動体７ａ、駆動機構部７ｂ、Ｘ方向の搬送ガイド７ｃ、駆動機構部７ｅ、およびＹ方向の搬送ガイド７ｆは、作業させたい任意の位置へノズル６０およびヘッド部３を移動させるノズル位置移動手段として機能する。

【0020】

移動体７ａには、ノズル６０がスルーホールに近接／離間する方向に伸びるＺ方向（高さ方向）の搬送ガイド５ｃが設けられている。この搬送ガイド５ｃには、Ｚ方向に移動するヘッド固定部支持部５ａ、およびステッピングモータ等で構成される駆動機構部５ｂが設けられている。ヘッド固定部支持部５ａ、駆動機構部５ｂ、および搬送ガイド５ｃは、ノズル６０を半田付け対象に近接／離間させる方向へ移動させる近接離間方向移動手段として機能し、近接離間方向移動ユニット６（図１参照）内に収納されている。ヘッド固定部支持部５ａには、ヘッド固定部５が固定されており、このヘッド固定部５にヘッド部３が固定されている。

【0021】

このように構成されたＹ方向の搬送ガイド７ｆとＸ方向の搬送ガイド７ｃ、および駆動機構部７ｂ，７ｅがノズル位置移動手段として機能することにより、ノズル６０およびヘッド部３の位置を半田付けする任意の位置へ移動させることができる。また、Ｚ方向の搬送ガイド５ｃおよび駆動機構部５ｂが近接離間方向移動手段として機能することにより、ノズル６０を半田付け対象に近接させる方向へ移動させてノズル６０の孔（後述の半田片誘導通路６３）内に半田付けするピンを挿通しノズル６０の先端をランドに当接させ、半田付け後に離間させることができる。また、Ｚ方向の搬送ガイド５ｃおよび駆動機構部５ｂにより、ノズルステーション（図示省略）で交換用のノズル６０またはヒータ５１に近接する方向へ移動させ、ノズル６０またはヒータ５１を交換した後に離間させることができる。

【0022】

ヘッド部３は、ヘッド固定部５に固定され、糸半田２（図１参照）を挿通する糸半田供給ガイド１６と、糸半田供給ガイド１６内の糸半田をローラで挟み込んで送り出す糸半田送り出し機構部１７（糸半田を先端から繰り出す糸半田繰出手段）が設けられ、その下方（後段）に糸半田切断機構部４０を備えている。

【0023】

この糸半田切断機構部４０は、ステッピングモータ等により構成される回転機構部１９（半田片収納体移動手段，相対移動手段）により移動可能に構成されており、糸半田供給ガイド１６に供給されてきた糸半田２（図１参照）を回転機構部１９の制御に従って先端から設定長さの位置で切断して半田片を作成する。

【0024】

糸半田切断機構部４０の下方位置（後段位置）には、ノズル６０が固定されたノズルユニット８０がヘッド部３に対して上下動可能（近接離間方向へ移動可能）に装着されている。

【0025】

また、これらの構成要素を駆動するべく、各要素は制御部２１によって制御される。制御部２１には、駆動機構部５ｂ、駆動機構部７ｂ、駆動機構部７ｅ、糸半田送り出し機構部１７、回転機構部１９、ヒータユニット密着確認センサ２２、温度センサ２３、着脱用エアシリンダ２４、カメラ２５、及び記憶部２６が接続されている。

【0026】

カメラ２５は、半田付け対象となるプリント基板のスルーホールおよびピンの位置等を確認して位置決めする際、および、半田付アカメが発生した場合等の半田付け異常を検出する際等に用いられる。

【0027】

記憶部２６は、プリント基板等の半田付け対象ワークの画像と、この半田付け対象ワークに使用するツール（ノズル６０、若しくはヒータ５１）を関連づけた半田付け対象ワーク別ツールデータ、現在装着しているツールの種類、現在装着しているツールの使用回数および使用時間等のデータを記憶している。

【0028】

図４は、糸半田切断機構部４０の構成を説明する説明図であり、図４（Ａ）は糸半田切断機構部４０の分解斜視図、図４（Ｂ）は糸半田切断機構部４０の縦断面図を示す。

【0029】

糸半田切断機構部４０は、下方へ繰り出されてきた糸半田２ａを通過させる通路を有する糸半田供給ガイド１６（図３参照）と、切断した半田片２ｂを複数収納する半田片収納体４４と、半田片収納体４４を移動させる回転機構部１９（図３参照）により構成されている。また、半田片収納体４４には、収納された半田片２ｂの貯留／放出を制御するシャッタ３６（半田片供給実行手段）と、シャッタ３６を付勢する付勢体３５（付勢手段）とが設けられている。また、半田片収納体４４とは分離して、シャッタ３６を解放操作するシャッタ操作部４９（シャッタ移動規制体）が設けられている。なお、半田片収納体４４と、回転機構部１９と、シャッタ３６と、シャッタ操作部４９は、半田片２ｂをノズル６０（図３参照）の孔（後述の半田片誘導通路６３）に供給する半田片供給手段として機能する。

【0030】

糸半田供給ガイド１６（図３参照）は、金属部材によって円筒形に形成されており、内側の孔（通路）に糸半田２ａを長手方向へ通過させる。また、糸半田供給ガイド１６は、糸半田２ａの通過方向と直角の方向（糸半田２ａの半径方向）へは移動しないように固定されている。

【0031】

付勢体３５は、適宜のバネで構成することができ、この実施例では金属製の鶴巻ばねにて構成されている。

【0032】

シャッタ３６は、Ｌ字型に屈曲させた金属板により構成されており、Ｌ字の底面部が水平状態（近接離間方向に垂直な状態）の貯留／放出制御板部３８であり、Ｌ字の鉛直面部が付勢体３５に押圧される押圧操作部３７である。貯留／放出制御板部３８は、一直線に等間隔で複数の解放孔３８ａ（貫通孔または貫通溝）が設けられている。この実施例では解放孔３８ａは４つ設けられている。この解放孔３８ａの隣接部分（解放孔３８ａと解放孔３８ａの間部分を含む）は、半田片２ｂの落下を防止する閉鎖部として機能する。なお、シャッタ３６に複数の解放孔３８ａを設けているが、これに限らず、複数の解放溝を設けて、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８が平面視櫛状に見える構成としてもよい。この場合も同じ機能を確保できる。

【0033】

半田片収納体４４は、横長の立方体形状のブロック部４３の下面に当該ブロック部４３の短手方向の幅よりも幅広で長手方向に同じ長さのガイド部４８が一体形成されている。ガイド部４８には、長手方向に貫通するシャッタ挿入孔４７が設けられている。このシャッタ挿入孔４７は、高さと幅がシャッタ３６の貯留／放出制御板部３８の高さと幅よりわずかに大きく形成され、シャッタ３６がブレなくスムーズに長手方向へスライド移動できるように構成されている。ブロック部４３とガイド部４８には、上下方向（近接離間方向）に貫通する半田片収納部４５が一直線に等間隔で複数設けられている。この実施例では４つ設けられており、シャッタ３６の解放孔３８ａと同じ大きさで同じ間隔で設けられている。

【0034】

なお、シャッタ３６の解放孔３８ａは、半田片収納部４５よりも大きく形成されてもよい。これにより、確実に開放状態のときに半田片２ｂを落下させることができる。また、半田片収納部４５は、孔によって形成されているが、これに限らず、複数部材で周囲を囲まれて半田片２ｂを囲み内に収容できる囲み形状とするなど、半田片２ｂを落下可能に収納する適宜の形状とすることができる。

【0035】

半田片収納体４４の長手方向の一端上部には、半田片収納体４４の長手方向に長いガイド板４２の一端が連結されている。ガイド板４２の他端には、ネジ止め用の孔４１が設けられ、係止板３２がネジ３１によって孔４１にネジ止めされている。

【0036】

係止板３２は、上部にネジ４１を挿通するネジ孔３３が設けられている。係止板３２のネジ孔３３より下方部分には、シャッタ３６の押圧操作部３７に対向する押圧対抗面３４が設けられている。この押圧対抗面３４に付勢体３５の一端が当接し、シャッタ３６の押圧操作部３７に付勢体３５の他端が当接することで、押圧対抗面３４から押圧操作部３７までの距離よりも長く伸びた状態が通常状態である付勢体３５は、押圧対抗面３４と押圧操作部３７が離れる方向へ付勢する。これによって、シャッタ３６は、押圧操作部３７が半田片収納体４４の一端面に当接した状態に維持される。このとき、図４（Ｂ）に示すように、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａは位置がずれており、半田片収納体４４の半田片収納部４５がシャッタ３６の貯留／放出制御板部３８で閉じられた状態となっている。従って、半田片収納部４５に存在する半田片２ｂは、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８によって下方へ落下しないように貯留されている。

【0037】

半田片収納体４４のガイド板４２と反対側には、半田片収納体４４から離間した位置に半田片収納体４４とは独立してシャッタ操作部４９が設けられている。このシャッタ操作部４９は、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８の押圧操作部３７とは逆側の端面に対向して配置されている。従って、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４がシャッタ３６と共にシャッタ操作部４９側へ移動されていくと、シャッタ３６の端面がシャッタ操作部４９に当接する。そして、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４がさらに移動されると、シャッタ操作部４９によってシャッタ３６がそれ以上移動しないために半田片収納体４４とシャッタ３６の相対位置が変化していき、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａの位置が同じ位置になって解放状態となり、半田片２ｂが下方へ落下する。

【0038】

半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６（図３参照）は、互いの対向面が当接して配置され、供給される糸半田２ａの半径方向へ相対的に移動できるように構成されている。この実施では、糸半田供給ガイド１６が固定され、半田片収納体４４が糸半田２ａの半径方向へスライド移動できる。従って、糸半田供給ガイド１６から繰り出された糸半田２ａの一部が半田片収納体４４の半田片収納部４５に供給されている状態で、半田片収納体４４を糸半田２ａの半径方向に移動させると、糸半田２ａは、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の相対移動によって半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の互いの当接面で切断される。従って、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６が半田片２ｂを切断する半田片切断手段となる。切断された半田片２ｂは、半田片収納体４４の半田片収納部４５に収納される。

【0039】

また、半田片収納体４４の上面と糸半田供給ガイド１６（図３参照）の下面、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８は、全て半田片収納体４４の移動方向と平行（特にこの実施例では水平方向）に構成されている。また、半田片収納部４５の長手方向（半田片通過方向）とノズル６０（図３参照）の半田片誘導通路６３（半田片供給通路，図６参照）の長手方向（半田片通過方向）は、全て半田片収納体４４の移動方向と垂直（特にこの実施例では鉛直方向）に構成されている。

【0040】

図５は、半田片収納体４４によって糸半田２（図１参照）を切断して半田片２ｂを複数貯留し、その後にシャッタ３６を開状態にして複数の半田片２ｂを落下させる動作を断面図により説明する説明図である。この動作は、制御部２１（図３参照）が糸半田送り出し機構部１７（図３参照）および回転機構部１９（図３参照）の駆動を制御して実行される。

【0041】

図５（Ａ）の断面図に示すように、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって、半田片収納体４４は、シャッタ操作部４９に最も近い半田片収納部４５が糸半田供給ガイド１６（図３参照）の下方位置で一直線に連通する状態で停止する。この状態で、巻かれていた糸半田２（図１参照）の先端側から引き出されて棒状となっている糸半田２ａが糸半田送り出し機構部１７（図３参照）によって送り出され、図５（Ｂ）に示すように糸半田２ａの先端が半田片収納部４５内に収納される。そして、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の対向面部（接触面部）から糸半田２ａの先端までの長さが必要な半田片２ｂの長さとなる状態まで糸半田２ａを繰り出すと、糸半田送り出し機構部１７（図３参照）は糸半田２ａの供給（繰り出し）を停止する。

【0042】

この状態で回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって、半田片収納体４４をスライド移動させると、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６（図３参照）の対向面部（接触面部）によって糸半田２ａが切断されて半田片２ｂとなり、図５（Ｃ）に示すように半田片２ｂが半田片収納部４５に収納（貯留）される。図５（Ｃ）は、この切断を半田片収納部４５の数だけ（必要な数だけ）繰り返して切断完了した状態を示している。このときの半田片収納体４４をスライド移動させる距離は、隣接する半田片収納部４５の互いの中心間の距離と同一である。したがって、糸半田供給ガイド１６の直下には、その前に対応していた半田片収納部４５の隣の半田片収納部４５が位置することとなる。

【0043】

回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４をスライド移動させると、図５（Ｄ）に示すようにシャッタ３６の先端がシャッタ操作部４９に当接して押圧され、付勢体３５が縮み、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａが全て連通して複数の半田片２ｂが一斉に落下して下方の糸半田切断機構部４０に複数設けられた半田片収納部４５へ１対１対応で一斉に供給される。

【0044】

図６は、ヘッド部３とノズルユニット８０の構成を説明する縦断面図である。
ヘッド部３の下方位置には、略水平な板状である固定板７２が設けられ、この固定版７２に上下方向（近接離間方向）に一直線の円筒形の押圧抑制ガイド７１（ガイド手段）が固定されている。

【0045】

押圧抑制ガイド７１は、孔の内径が糸半田供給ガイド１６の孔の内径よりも十分に大きく、この押圧抑制ガイド７１の孔内に円柱形のスライドロッド８１（ガイド手段）が挿入されている。

【0046】

スライドロッド８１は、外形サイズが押圧抑制ガイド７１の孔の内径よりもわずかに小さく形成され、押圧抑制ガイド７１の孔内でガタツキなくスムーズに長手方向へスライド移動できるように構成されている。

【0047】

この押圧抑制ガイド７１とスライドロッド８１は、図６の奥行方向へ２つずつ平行に配置されており、ノズルユニット８０がヘッド部３に対して回転せずに移動可能に支持される移動可能支持手段（ガイド手段）として機能する。

【0048】

なお、押圧抑制ガイド７１に対するスライドロッド８１の移動方向と、半田片収納体４４の半田片収納部４５による半田片２ｂのノズル６０への供給方向と、近接離間方向移動ユニット６によりヘッド部３を移動させる近接離間方向とは、全て平行になるように構成されている。これにより、スムーズで安定した動作を実現できる。

【0049】

スライドロッド８１の上端には、外周サイズが大きく押圧抑制ガイド７１の孔を通過しない係止部８１ａが設けられている。この係止部８１ａにより、スライドロッド８１が押圧抑制ガイド７１から下方へ抜け出ることを防止している。スライドロッド８１の下部には、ノズルユニット８０のベース８３が固定されている。

【0050】

糸半田供給ガイド１６は、図５（Ｄ）に示したように、糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５と一対一対応で一直線に連通するように構成されている。この糸半田供給ガイド１６の内径は、半田片２ｂの１つの外径よりも太く、かつ、半田片２ｂの直径の２倍よりは細く形成されている。これにより、半田片２ｂが二本横並びになることがなく、かつ、確実に半田片２ｂが通過できるようにしている。

【0051】

ノズルユニット８０は、ベース８３の上面におけるスライドロッド８１周辺にバネ８２（付勢手段）の一端が固定されている。このバネ８２の他端は、押圧抑制ガイド７１の下端に固定されている。

【0052】

これにより、ヘッド部３が下降してノズルユニット８０がランドＲに当接し、それ以降ノズルユニット８０がヘッド部３側へ移動するに際して、バネ８２が弾性力にノズルユニット８０をランドＲへ向かって付勢することとなる。

【0053】

ベース８３は、上部に平板部８３ａが設けられており、この平板部８３ａを上下方向に貫通する孔８３ｂが設けられている。この孔８３ｂは、糸半田切断機構部４０の下方位置に設けられており、糸半田切断機構部４０が孔８３ｂ内を上下動できるように構成されている。

【0054】

平板部８３ａの一側方（図示左側）には、上述したスライドロッド８１の下部が固定されており、他の側方（図示右側）には、下方へ伸びる固定用支持板８３ｄが設けられている。この固定用支持板８３ｄと、ベース８３のスライドロッド８１側との間に、支持板８４ａ，８４ｂを介してノズル６０が固定されている。

【0055】

ノズル６０は、図示左右が支持板８４ａ，８４ｂによって挟まれている。すなわち、図示左側は、支持板８４ａを介在してベース８３のスライドロッド８１側へ押圧されてり、図示右側は、支持板８４ｂを介在して押圧固定体８５により押圧されている。これにより、ノズル６０は、位置ズレすることなくしっかりと固定されている。固定されたノズル６０は、半田片誘導通路６３が糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５の直下位置に位置するように固定される。

【0056】

図６に示す通常状態のとき、糸半田切断機構部４０の下端からノズル６０の上端までの距離Ｌは、ヒータ５１による熱によって半田片２ｂが溶融することがないだけ確保されている。具体的には、連続運転等で長時間運用しても、ヒータ５１からの熱等で糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５内の半田片２ｂを支えるシャッタ３６が５０℃未満となるように構成されている。

【0057】

このように構成されたヘッド部３とノズルユニット８０により、ノズルユニット８０がヘッド部３に対して容易に上下にスライド移動でき、かつ、ノズルユニット８０をヘッド部３から離間する方向、すなわち半田付け対象となるランドＲを押圧する方向へバネ８２によって付勢することができる。

【0058】

従って、ヘッド部３およびノズルユニット８０が下降し、ノズルユニット８０のノズル６０の先端が半田付け対象のランドに接触すると、それ以降はノズルユニット８０は下降せず、ヘッド部３のみ下降して、バネ８２が縮む状況となる。このとき、バネ８２が伸びようとする付勢力によって、ノズル６０の先端がランドＲに確実に押し付けられる。

【0059】

図７は、このヘッド部３のみ下降した状態を示す断面図である。図示するように、バネ８２が縮み、スライドロッド８１の上端の係止部８１ａが押圧抑制ガイド７１の上端よりも上方へ離れていて、糸半田切断機構部４０の下端からノズルユニット８０のノズル６０の上面までの距離Ｌが縮まっている。このため、糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５からノズル６０の半田片誘導通路６３への半田片２ｂの受け渡しがスムーズに行われる。

【0060】

図８は、ノズル６０とヒータ５１の構成を説明する説明図であり、図８（Ａ）は分解斜視図、図８（Ｂ）は斜視図、図８（Ｃ）は縦断面図を示す。
ノズル６０は、第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂの２つの部材を重ね合わせて（当接させて）形成され、その外側に第１ヒータ固定部材６５ａと第２ヒータ固定部材６５ｂとが重ね合わせられている。第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂは、いずれもセラミックにより形成されている。

【0061】

第１ノズル部材６１ａは、一部材として一体形成された直方体形状の一面（第２ノズル部材６１ｂとの対向面６１ｘ）に鉛直方向（近接離間方向）に一直線の半田片誘導溝６３ａが複数平行に形成されている。また、第１ノズル部材６１ａは、半田片誘導溝６３ａが設けられた面の隣となる側面に、固定溝６２ａが設けられている。

【0062】

第２ノズル部材６１ｂは、外形が第１ノズル部材６１ａと同じ形状で同じ大きさの直方体に形成されている。すなわち、第２ノズル部材６１ｂは、第１ノズル部材６１ａとの対向面６１ｙが、半田片誘導溝６３ａのない平面であり、第１ノズル部材６１ａと当接する面の大きさおよび形状が同じようになるように形成されている。また、第２ノズル部材６１ｂは、第１ノズル部材６１ａとの対向面の隣となる側面に、固定溝６２ｂが設けられている。この固定溝６２ｂの位置および深さは、第１ノズル部材６１ａの固定溝６２ａと同一に形成されている。

【0063】

第１ヒータ固定部材６５ａおよび第２ヒータ固定部材６５ｂは、第１ノズル部材６１ａおよび第２ノズル部材６１ｂとの各対向面に近い位置で、複数の半田片誘導溝６３ａが並べられた並び方向に貫通するヒータ用貫通孔６７ａ，６７ｂが設けられている。このヒータ用貫通孔６７ａ，６７ｂには、ヒータ５１の加熱部５２がそれぞれ挿入される。図示の例では、ヒータ用貫通孔６７ｂの一方の開口からヒータ５１の各加熱部５２がそれぞれ挿入されている。なお、図８（Ａ）ではヒータ５１を１つだけ図示しているが、ヒータ用貫通孔６７ａ，６７ｂの数だけ、つまり図の例であれば２つのヒータ５１が図８（Ｂ）に示すようにそれぞれ１つずつ各ヒータ用貫通孔６７ａ，６７ｂに挿入されている。

【0064】

また、第２ヒータ固定部材６５ｂは、第２ノズル部材６１ｂとの対向面と反対側の面の中央に孔６８が設けられ、この孔６８に熱電対５７が挿入されている。熱電対５７は、温度センサ２３（図３参照）として機能し、ノズル６０の温度を測定する。

【0065】

これらがすべて組み合わせされると、図８（Ｂ）に示すように、第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂの対向面同士が隙間なく当接され、第１ノズル部材６１ａの半田片誘導溝６３ａ（図８（Ａ）参照）と、第２ノズル部材６１ｂの対向面６１ｙのうち半田片誘導溝６３ａと対向している部分とで半田片２ｂを端子Ｔに当接させる位置まで誘導する半田片誘導通路６３が形成される。この半田片誘導通路６３は、鉛直方向（近接離間方向）に一直線で、かつ、複数（この実施例では４つ）が平行で等間隔に配置されている。

【0066】

各半田片誘導通路６３（および半田片誘導溝６３ａ）は、半田片収納体４４（図５参照）の半田片収納部４５と同じ大きさで同じ間隔に形成されている。

【0067】

従って、図５（Ｄ）に示したように糸半田切断機構部４０から一斉に（ほぼ同時に）落下する半田片２ｂは、その下方位置にて半田片収納部４５と少し隙間を空けて連通するように配置されたノズル６０の半田片誘導通路６３に、図８（Ｃ）に示すように一斉に（ほぼ同時に）供給される。

【0068】

半田付けをするとき、ノズル６０は、下端がプリント基板ＰのランドＲに接触する位置まで下げられており、この位置にて上述した半田片２ｂの供給を受ける。このとき、半田片２ｂは、プリント基板Ｐの電子部品Ｃの端子Ｔの先端（若しくはどこかの端部）に接触して停止する。図示の例では端子Ｔの上に半田片２ｂが乗った状態で停止する。

【0069】

そして、ノズル６０の半田片誘導通路６３に供給された半田片２ｂは、ヒータ５１の加熱部５２からの熱をうけて溶融する。このとき、加熱部５２の熱が半田片２ｂから端子Ｔに伝達され、この伝達熱によって端子Ｔも徐々に加熱されていく。また、ランドＲについては、ノズル６０から直接熱を受け、端子Ｔよりも先に加熱されている。

【0070】

そうして、半田片２ｂが溶融温度に達すると、半田片２ｂが溶融するが、まだ端子Ｔの上に略球状となって載った状態となる。この間も端子Ｔを伝達熱で加熱する。そして、さらに端子Ｔの加熱が進むと、半田片２ｂが溶融した複数（４つ）の溶融半田が端子Ｔに沿って流れ出し、複数（４つ）の端子Ｔ（第２導体）とランドＲ（第１導体）を一斉に（同時に）半付けして電気的に接続する。その後、ノズル６０を上方へ移動させて離間させ、溶融半田が冷えて固化することで、複数箇所の半田付けが一斉に（同時に）完了する。
この半田付けの動作について、以下に詳細に説明する。

【0071】

＜半田付けの動作＞
図８（Ｃ）の断面図に示すように、半田付けの母材として、ランドＲが形成されたプリント基板Ｐに、当該プリント基板Ｐのスルーホールにプリント基板Ｐの表面側から裏面側（図８（Ｃ）では下面側から上面側）に向けて電子部品Ｃの端子Ｔが挿入されたものが準備されている。

【0072】

＜位置合わせ工程＞
制御部２１は、Ｙ方向の搬送ガイド７ｆとＸ方向の搬送ガイド７ｃ、および駆動機構部７ｂ，７ｅにより、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３の位置をＸＹ平面上で移動させて半田付けする複数のランドＲに対向させる。このときの位置は、プリント基板Ｐの裏面側のランドＲの中心と半田片誘導通路６３の中心がほぼ一致する位置とする、または、端子Ｔの先端中心と半田片誘導通路６３の中心がほぼ一致する位置とする。

【0073】

＜半田片切断収納工程＞
制御部２１は、糸半田送り出し機構部１７によって半田片収納体４４内の１つの半田片収納部４５に糸半田２ａを必要長さまで供給し、回転機構部１９を駆動させて半田片収納体４４を移動させ、糸半田切断機構部４０（糸半田切断手段）により糸半田２をカットして半田片２ｂを得て半田片収納部４５に収納する。このとき、シャッタ３６は閉鎖状態（半田片２ｂを収容状態で停止させる停止状態）となっているため、半田片収納部４５から半田片２ｂが落下することは無い。この動作を繰り返すことで、全ての半田片収納部４５に１つずつ必要長さの半田片２ｂを収納する。

【0074】

なお、この半田片切断収納工程は、前記ノズル近接工程よりも前に実行する、あるいは、ノズル近接工程と並行して実行するなど、適宜のタイミングとすることができる。

【0075】

＜ノズル近接工程＞
制御部２１は、駆動機構部５ｂにより搬送ガイド５ｃに沿ってフローティング状態のヘッド部３をランドＲとの近接方向へ移動させて、ノズル６０の先端面（図示下端面）をプリント基板Ｐの裏面側のランドＲの表面に当接させる。

【0076】

このとき、ヘッド部３をランドＲへ向かって近接方向へ移動させる距離は、ノズル６０の先端がランドＲに当接する距離よりも所定距離だけ長く設定されている。

【0077】

この所定距離は、図６に示したように自然状態での糸半田切断機構部４０に対するノズル６０の位置から、図７に示したようにノズルユニット８０がヘッド部３に対して相対移動して最も間が縮んだ状態の糸半田切断機構部４０に対するノズル６０の位置までの移動距離よりも短く、かつ、半田付け対象であるプリント基板ＰのランドＲの位置の製造誤差のある高さ（距離）よりも長く設定されている。

【0078】

これにより、ノズル６０がランドＲに当接した位置よりもヘッド部３をさらに移動させ押し込んでも、ノズルユニット８０はそれ以上移動せずにヘッド部３によるプリント基板Ｐへの押圧力が弱められる。そして、このときにバネ８２の付勢力が働くことで、ノズルユニット８０がプリント基板ＰのランドＲに確実に押し当てられる。

【0079】

また、ノズル６０がランドＲに当接し、この当接したときの位置よりもヘッド部３が沈み込んだ位置で停止したとき、糸半田切断機構部４０とノズル６０の間の距離は、半田片２ｂの長さよりも短く設定されることが好ましく、半田片２ｂの長さの４分の３よりも短く設定されることがより好ましく、半田片２ｂの長さの半分よりも短く設定されることがさらに好ましい。

【0080】

このように設定することで、糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５からノズル６０の半田片誘導通路６３へ供給される半田片２ｂが、その間の受け渡し部分で半田片誘導通路６３と異なる方向へ向かうこと（つまり斜めになってしまうこと）を半田片収納部４５によってある程度規制でき、半田片誘導通路６３に半田片２ｂが入らないことを防止できる。

【0081】

しかも、半田片誘導通路６３の糸半田切断機構部４０側が末広がりに形成されているため、半田片２ｂの先端位置が少々ブレても、その末広がり部分内に収まって半田片誘導通路６３内に誘導される。

【0082】

こうして、ノズル６０の先端がランドＲに確実に当接し、ノズル６０の半田片誘導通路６３の内側に端子Ｔの先端が挿入された状態となる。
このとき、端子Ｔはノズル６０の半田片誘導通路６３の内壁から等距離だけ離れており、端子Ｔとノズル６０が非接触で離間した状態が保たれている。これにより、ノズル６０から端子Ｔに直接熱が伝達されることを防止しており、端子Ｔは、輻射熱伝達および対流熱伝達により徐々に加熱される。一方で、プリント基板ＰのランドＲは、接触するノズル６０からの直接の熱伝導と、対流熱伝達による伝熱で急速に加熱される。

【0083】

＜半田片供給工程＞
制御部２１は、回転機構部１９を駆動させて半田片収納体４４をさらに移動させ、シャッタ３６がシャッタ操作部４９に当接して押圧されるまで移動させる。これにより、シャッタ３６の複数の解放孔３８ａが複数の半田片収納部４５とそれぞれ連通し、複数の半田片２ｂが一斉に落下し、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３に１つずつ供給される。上方から落下するように供給された半田片２ｂは、半田片誘導通路６３を通過中に予熱され、端部が端子Ｔに当接して当接位置で停止し、位置および落下が規制される。このとき、半田片誘導通路６３の内壁は、半田片２ｂが端子Ｔの先端の上で垂直または斜めに立っている状態から落下しないように規制する落下規制部として機能する。

【0084】

＜溶融工程＞
当接位置（溶融位置）に案内された溶融前の半田片２ｂは、その位置から落下することなく、端子Ｔと反対側の端部などの少なくとも一部が、ヒータ５１の加熱部５２の近くに位置して半田片誘導通路６３の内壁に当接する。このため、当接位置にある溶融前の複数の半田片２ｂは、半田片誘導通路６３の内壁に当接した半田片２ｂの一端部、両端部、又は側部を介した熱伝導により一斉に溶融される。なお、この半田片２ｂの溶融のとき、ノズル６０と接触しての直接熱伝導に加えて、ノズル６０からの輻射熱伝達、および、ノズル６０内を対流する熱風による対流熱伝達などの間接熱伝導も行われる。

【0085】

複数の半田片２ｂは、溶融すると表面張力によりそれぞれ丸まって略球状になろうとするが、ノズル６０の半田片誘導通路６３の内壁と端子Ｔの先端に規制されるため真球になれず、端子Ｔの先端に接触している状態（端子Ｔの上に載っている状態）で溶融前の棒状の半田片２ｂより太く短い形状に変形する。この形状は、短い円柱の両端が球面になった形状となっている。

【0086】

こうして溶融すると、ノズル６０から複数の半田片２ｂに熱が伝わり、さらに、複数の半田片２ｂから複数の端子Ｔにそれぞれ熱が伝わることで、複数の端子Ｔは以前にも増して急速に加熱される。この加熱中、溶融した半田片２ｂは端子Ｔに接触した状態、すなわち端子Ｔの上に載った状態で半田片供給方向（下方向）へ移動せずに停止している。尚、半田片２ｂが溶融するのは、２１７℃以上である。

【0087】

溶融した半田片２ｂを介して適正温度にまで端子Ｔが加熱されると、溶融した複数の半田片２ｂは、ぬれ始め、端子Ｔの先端から端子Ｔの側面を伝って一斉に流れ出す。ここで、溶融しはじめてから流れ出す前の半田片２ｂは、位置が停止したままで熱の影響等によって形状が変化し続けていても良い。そして、端子Ｔの側面を伝って流れ出した溶融した半田片２ｂは、裏面側のランドＲに広がり、さらに、毛細管現象により、端子Ｔの側面とスルーホールに面するランドＲとの隙間にも流入する。そして、表面側のランドＲにも広がっていく。

【0088】

＜ノズル離間工程＞
その後、制御部２１は、駆動機構部５ｂにより搬送ガイド５ｃに沿ってフローティング状態のヘッド部３をランドＲとの離間する方向へ移動させ、ノズル６０の先端面をプリント基板Ｐの裏面側のランドＲの表面から離隔する。これにより、ランドＲ、端子Ｔ、及び溶融した半田片２ｂは急速に冷却され、溶融した半田片２ｂが固化して半田付け動作は終了する。

【0089】

溶融した半田片２ｂのこのような動きにより、複数の端子Ｔは複数のランドＲにそれぞれ確実に半田付けされる。こうして一斉に（ほぼ同時に）半田付けされた複数箇所の半田の仕上がり外観は美しく、バックフィレット形状も綺麗に形成される。

【0090】

以上の構成及び動作により、半田付け時のノズル６０のプリント基板Ｐへの押しつけ力を小さくできる。すなわち、ヘッド部３全体でプリント基板Ｐを押圧するのではなく、ノズルユニット８０のみがプリント基板Ｐを押圧し、それ以上ヘッド部３が押圧方向へ移動してもノズルユニット８０は押圧方向に移動しないことで、プリント基板Ｐへの押圧力が小さくなる。

【0091】

さらに、バネ８２によってノズルユニット８０がノズル６０へ向かって付勢されているため、プリント基板ＰのランドＲにノズル６０の先端をしっかり当接させることができる。

【0092】

従って、ノズル６０を半田付け対象であるランドＲにしっかりと押し当ててノズル６０からランドＲへの熱伝達を向上でき、かつ、ノズル６０が過度にランドＲを押圧してプリント基板Ｐ内に残留応力が発生して半田付け部の劣化が生じる不具合を防止できる。
これにより、半田付け不良を防止でき、半田付けした製品の歩留まりを向上させることができる。

【0093】

また、ノズル６０を当接させた後に、シャッタ３６を開状態にして半田片誘導通路６３内に糸半田２ｂを供給するため、糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５とノズル６０の半田片誘導通路６３との隙間が最大限短くなった状態で半田片２ｂを供給できる。従って、半田片２ｂが糸半田切断機構部４０とノズル６０の間で詰まることを防止できる。

【0094】

また、半田片誘導通路６３の糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５側が末広がりに形成されているため、半田片２ｂの先端位置が少々ブレても半田片誘導通路６３内に半田片２ｂを確実に供給することができる。

【0095】

また、半田付け前は、半田片２ｂを保持している糸半田切断機構部４０およびシャッタ３６が、ヒータ５１およびこのヒータ５１により加熱されているノズル６０から十分離間しているため、シャッタ３６の上の半田片２ｂがヒータ５１からの熱によって半田片収納部４５内で溶融することを防止できる。

【0096】

また、糸半田切断機構部４０がノズル５０およびヒータ５１に近づいている時間は、ノズル６０がランドＲに当接して半田付けをし、ノズル６０がランドＲから離間するまでの短時間のみであるから、糸半田切断機構部４０およびシャッタ３６に熱が蓄積されることも防止できる。

【0097】

また、移動可能支持手段として機能する押圧抑制ガイド７１とスライドロッド８１とバネ８２は、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３の整列方向の直線上とは異なる位置に設けられているため、複数の半田片２ｂを一斉に供給する動作を妨げないことができる。

【0098】

特に、この配置によって押圧抑制ガイド７１とスライドロッド８１とバネ８２は糸半田切断機構部４０の移動方向上に存在しないため、半田片の切断機構と移動可能支持手段を両方搭載しつつ全体をコンパクトに製造することができる。

【0099】

また、複数の半田付け対象を短時間で半田付け完了できる。上述した実施例では、４つの半田片２ｂを順次切断し、一斉に４ヶ所の半田付けを実施できるため、１か所ずつ半田付けするよりも非常に短時間で半田付け完了できる。

【0100】

また、半田片２ｂの切断のみ１つずつ切断していくが、それ以外のノズル６０の近接離間動作、複数の半田片２ｂの溶融と半田付け動作については、１つずつ半田付けする場合と同じ時間でできるため、この同じ時間でノズル６０の半田片誘導通路６３の数の半田片２ｂについて一斉に実施して時間短縮を行える。

【0101】

また、制御部２１により回転機構部１９の駆動を制御するだけで、糸半田２ａから半田片２ｂを切断して各半田片収納部４５に収納し、シャッタ３６をシャッタ操作部４９で解放状態として収納した複数の半田片２ｂをノズル６０の半田片誘導通路６３に一斉に供給できる。従って、小型かつ軽量な構造で、無駄なく短時間に複数の半田片の切断から複数の半田片の一斉供給までを実施できる。

【0102】

また、回転機構部１９の動作を制御部２１で制御することにより、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３を全て使って同時に複数の半田付けをするのか、あるいは一部の半田片誘導通路６３を使って１か所もしくは複数箇所の半田付けをするのかといったことを容易に制御できる。

【0103】

また、複数の半田片誘導通路６３のうちどの半田片誘導通路６３に半田片２ｂを収納するかは、制御部２１が、半田片収納体４４を移動させる距離と、糸半田送り出し機構部１７による糸半田２ａの送り出しタイミングを制御することで、自由に制御することができる。従って、１つのプリント基板Ｐに多数の半田付け箇所がある場合に、この部分は複数同時に半田付けを実行し、別のこの部分は１か所ずつ半田付けするといったことが可能となる。

【実施例2】

【0104】

図８は、実施例２のノズルユニット１８０の構成を説明する説明図であり、図８（Ａ）は斜視図、図８（Ｂ）はノズルユニット１８０とベース１８３の平面図を示す。

【0105】

ノズルユニット１８０は、ノズル６０がヒータユニット１５０に固定されて構成されている。
ヒータユニット１５０は、平面視が略正方形で平面視の一辺の長さより高さ方向の長さが短い四角柱形状の第１ケーシング１５５と、第１ケーシング１５５と同一形状で第１ケーシング１５５の下方に重ねられた第２ケーシング１５６を備えている。

【0106】

第１ケーシング１５５および第２ケーシング１５６には、中心に上下方向（近接離間方向）に貫通する孔１５５ａがそれぞれ設けられ、この孔１５５ａ内にノズル１６０が固定されている。

【0107】

第１ケーシング１５５の一側面とその反対側の側面には、水平方向（近接離間方向と直角の方向）に真っ直ぐ伸びる溝１５５ｂ，１５５ｂが対称に設けられ、この溝１５５ｂ，１５５ｂにヒータ１５３，１５３の加熱部１５４，１５４が対称にそれぞれ固定されている。この加熱部１５４，１５４により、ノズル１６０を周囲の対向する二か所から挟み込むようにして加熱することができる。ヒータ１５３は、電圧制御により加熱するヒータであり、予め定められた温度でノズル１６０を加熱し続ける。

【0108】

第２ケーシング１５６の一側面とその反対側の側面には、水平方向（近接離間方向と直角の方向）に真っ直ぐ伸びる溝１５６ｂ，１５６ｂが対称に設けられ、この溝１５６ｂ，１５６ｂにヒータ１５１，１５１の加熱部１５２，１５２が対称にそれぞれ固定されている。この加熱部１５２，１５２により、ノズル１６０を周囲の対向する二か所から挟み込むようにして加熱することができる。

【0109】

また、第２ケーシング１５６における溝１５６ｂ，１５６ｂが設けられていない一側面には、外部から内側の孔１５６ａまで貫通するセンサ用孔１５６ｃが設けられ、このセンサ用孔１５６ｃに熱電対１５７（センサ）が挿入されている。熱電対１５７の先端は、ノズル１６０に接触している。

【0110】

ヒータ１５１はＰＩＤ制御によって加熱温度を変動させながらノズル１６０を加熱する。具体的には、熱電対１５７を用いて温度センサ２３（図３参照）が検知したノズル１６０の温度に基づき、制御部２１（図３参照）がヒータ１５１の加熱温度を変化させ、所望の温度よりもノズル１６０の温度が大きく下がっていれば熱量を増加させて加熱を促進し、ノズル１６０の温度が所望の温度に近付くにつれて熱量を減少させて緩やかに加熱する。

【0111】

ノズル１６０は、円柱形で軸方向に複数の貫通孔が形成され、この貫通孔が半田片誘導通路１６３，１６３を形成する。この実施例では、一直線の２つの半田片誘導通路１６３，１６３が中心から等距離だけ離間させて平行に形成されている。ノズル１６０は、半田付けの温度に耐えられる耐熱性のある材料で形成され、この実施例ではセラミックにより形成されている。また、各半田片誘導通路１６３は、前記加熱部１５２，１５４の長手方向と平行となる方向に配列され、半田片収納体４４（図５参照）の半田片収納部４５と同じ大きさで同じ間隔に形成されている。なお、図５に示した半田片収容体４４は４つの半田片収納部４５を備えていたが、この実施例２では２つの半田片収納部４５を備える構成にすると良い。

【0112】

図９（Ｂ）の平面図に示すように、ヒータユニット１８０は、ヘッド部に固定されているベース１８３の下方に図示省略するケーシングによって固定されている。ベース１８３は、ノズル１６０の上方位置に孔１８３ｂが設けられている。この孔１８３ｂを通じて、実施例１で説明した半田片収容体４４がノズル１６０に対して近接離間できるように構成されている。

【0113】

ベース１８３には、２つのスライドロッド８１の下端が固定されている。このスライドロッド８１は、ノズル１６０の半田片誘導通路１６３の整列方向の直線上とは異なる位置に配置されている。図示の例では、半田片誘導通路１６３の整列方向と直角の方向に、半田片誘導通路１６３から等距離だけ離れて配置されている。

【0114】

ベース１８３の上方には、実施例１の糸半田切断機構部４０の半田片収納部４５を２つに減らした半田片収納部１４５を有する糸半田切断機構部１４０が設けられている。この糸半田切断機構部１４０は、矢印Ｙに示すように、ノズル１６０の半田片誘導通路１６３の整列方向に移動し、半田片２ｂを切断収容した後に、半田片収納部１４５に半田片２ｂを供給する。

【0115】

この実施例２では、ノズル１６０の上方位置まで移動させた糸半田切断機構部１４０のシャッタ（図示省略）を開状態へ移動させることで、ノズル１６０の半田片誘導通路１６３へ半田片２ｂを直接供給する。

【0116】

その他の構成は、実施例１と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
この実施例２も、実施例１と同じ作用効果を奏することができる。
さらに、２つのスライドロッド１８１を結ぶ直線の中心にノズルユニット１８０の重心が位置するように構成されているため、非常にスムーズにノズルユニット１８０が近接離間方向に移動することができる。

【0117】

また、２つの半田片誘導通路１６３の整列方向の直線上には押圧抑制ガイド７１、スライドロッド１８１、およびバネ１８２が配置されていないため、これらが半田切断機構部４０の切断用の移動を阻害しない。これにより、装置全体を小型化することができる。

【0118】

なお、この発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、様々な実施形態とすることができる。

【0119】

例えば、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａとノズル６０の半田片誘導通路６３は、全て同じ間隔で一列に配置したが、これに限らず、配置間隔を変更する、１列ではなく複数列にするなど、適宜の構成とすることができる。これにより、半田付け対象の配置間隔に合わせて一斉に半田付けができるとともに、複数列にした場合には複数ずつ半田片２ｂを切断してより多くの半田片２ｂを一斉に半田付けすることができる。

【0120】

また、ノズル６０の形状と半田片誘導通路６３の数や形状は半田付け対象に合わせて様々構成とすることができ、これに合わせて半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の形状を形成することで、様々な半田付け対象に対して複数箇所に一斉に半田付けすることができる。

【0121】

また、半田片収納体４４は、一面に一直線の溝を複数平行に配置した２つの部材を互いの溝が対向するように合わせて、この溝が半田片収納部４５を形成するように構成してもよい。この場合、２つの部材の対向面は当接していることが好ましいが、半田片２ｂの厚みよりも小さい隙間だけ離間させて構成してもよい。この場合も半田片２ｂを半田片収納部４５に収納し、シャッタ３６を動作させて半田片２ｂを一斉に落下させることができる。

【0122】

また、ノズル６０は、第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂを当接させて構成させたが、半田片２ｂの厚みよりも小さい隙間だけ離間させて構成してもよい。この場合も、半田片誘導通路６３にて半田片２ｂを端子Ｔに当接するまで誘導し、端子Ｔに当接して停止している半田片２ｂを端子Ｔの上で溶融して半田付けすることができる。

【0123】

なお、第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂを当接させていた場合は、半田ボールやフラックスが半田片収納部４５から外部へ放出されることをより防止できる効果が得られる。

【0124】

また、ノズル６０の半田片誘導通路６３は、断面四角の孔としたが、断面正方形、断面長方形、断面円形、断面楕円形、断面半円形など、適宜の形状の孔とすることができる。この場合、第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂ（図にない）の両方に半田片誘導溝６３ａを設けて重ね合わせたときにこれらの適宜の形状の孔となるように構成してもよい。

【0125】

また、ノズル６０の各半田片誘導通路６３から第１ノズル部材６１ａと第２ノズル部材６１ｂの一方または両方に水平方向に伸びる側孔をそれぞれ設け、半田付け時に半田片誘導通路６３内で発生するヒュームを外部へ排出する構成としてもよい。この場合、この側孔は、半田片誘導通路６３内で端子Ｔに当接する半田片２ｂの上端よりも上方に設けることが好ましい。これにより、半田ボールやフラックス等が側孔からノズル６０の外へ飛散することを防止できる。

【0126】

また、半田付け対象である第１導体と第２導体は、プリント基板Ｐの端子ＴとランドＲに限らず、例えば、モータの端子とリード線とする、プリント基板の配線上に寝かした状態で置いた端子と当該配線とする、など、適宜の半田付け対象とすることができる。これらの場合も同様にノズルを第１導体に近接または当接させた状態で第１導体と第２導体を半田付けして電気的に接続することができる。

【0127】

また、ノズルユニット８０をヘッド部３の下方に設けることに限らず、ヘッド部３の側方や前方に突出させたアーム等によってヘッド部３の側方や前方にてノズルユニット６０が上下方向へ伸縮可能に支持する構成であってもよい。この場合、半田片収容体４４もヘッド部３の側方や前方でノズル６０の上方位置に設けると良い。この場合も同様の作用効果を奏することができる。

【0128】

また、半田切断機構部４０を備えず、予め切断された半田片２ｂを１つずつ繰り出す構成としてもよい。この場合も、糸半田供給ガイド１６とノズル６０の間の距離Ｌを半田付け時に縮め、ノズル６０がランドＲに当接して糸半田供給ガイド１６とノズル６０の間の距離Ｌが短くなった状態で糸半田供給ガイド１６からノズル６０の半田片誘導通路６３に１つずつ供給し、良好に半田付けを行うことができる。

【0129】

また、バネ８２は、ノズルユニット８０がヘッド部３から離間する方向へ付勢する構成としたが、これとは逆に、ノズルユニット８０をバネ８２で吊り下げてノズルユニット８０をヘッド部３へ向かって付勢する構成としてもよい。この場合も、ノズル６０がランドＲに当接する際の衝撃とその後の押圧力を軽減できる。特に、ノズルユニット８０が本来自重によってプリント基板Ｐに与える衝撃と押圧力よりも軽減することができる。

【0130】

また、ノズル６０，１６０の半田片誘導通路６３，１６３は、複数ではなく１つであってもよい。この場合も、実施例１，２と同様の作用効果を奏することができる。

【産業上の利用可能性】

【0131】

この発明は、生産設備で半田付けを実行するような産業に利用することができる。

【符号の説明】

【0132】

１…半田付け装置
２ｂ…半田片
３…ヘッド部
６…近接離間方向移動ユニット
４０，１４０…糸半田切断機構部
４５，１４５…半田片収納部
５１，１５１…ヒータ
６０，１６０…ノズル
６３，１６３…半田片誘導通路
７１，１７１…押圧抑制ガイド
８２…バネ
８０，１８０…ノズルユニット
８１，１８１…スライドロッド
Ｒ…ランド
Ｔ…端子

【要約】

【課題】半田付け時に半田付け対象への押しつけ力を小さくできる半田付け装置および半田付け方法を提供する。
【解決手段】半田片２ｂを通過させて溶融位置まで供給する半田片供給通路６３を有するノズル６０と、ノズル６０の半田片供給通路６３に対する半田片２ｂの供給を所望のタイミングで実行する糸半田切断機構部４０およびシャッタ３６と、端子ＴおよびランドＲとノズル６０との近接離間方向の相対距離を変化させてランドＲにノズル６０を当接または近接させる近接離間方向移動ユニット６と、ノズル６０の半田片供給通路６３内の半田片２ｂを加熱して溶融させるヒータ５１とを備え、糸半田切断機構部４０およびシャッタ３６を装置本体側のヘッド部３に備え、ノズル６０とヒータ５１をノズルユニット８０に備えて、ヘッド部３に対してノズルユニット８０を近接離間方向に移動可能に支持する押圧抑制ガイド７１とスライドロッド８１を備えた。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】