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<図1>
  • 特開-半田付け装置、および半田付け方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022117243
(43)【公開日】2022-08-10
(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 20060101AFI20220803BHJP
   B23K 3/00 20060101ALI20220803BHJP
   B23K 3/06 20060101ALI20220803BHJP
   B23K 3/02 20060101ALI20220803BHJP
【FI】
H05K3/34 505A
B23K3/00 310B
B23K3/06 K
B23K3/02 S
H05K3/34 507M
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021013832
(22)【出願日】2021-01-29
(71)【出願人】
【識別番号】397065767
【氏名又は名称】株式会社パラット
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100135781
【弁理士】
【氏名又は名称】西原 広徳
(74)【代理人】
【識別番号】100217227
【弁理士】
【氏名又は名称】野呂 亮仁
(72)【発明者】
【氏名】中 眞一郎
(72)【発明者】
【氏名】福西 篤志
【テーマコード(参考)】
5E319
【Fターム(参考)】
5E319AA02
5E319AB01
5E319AC01
5E319BB02
5E319CC53
5E319CD04
5E319CD26
5E319GG11
(57)【要約】
【課題】半田付け装置の半田溶融時の熱により生じ得る問題を解決できる半田付け装置と半田付け方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る半田付け装置1は、半田を供給する上部ユニットたるヘッド部3と、その下方で半田である糸半田2をカットして半田片2bにするカットユニットたる後述する糸半田切断機構部40と、糸半田切断機構部40の下方にあるノズル60と、ノズル60を加熱するヒータ51とを備え、ノズル60の外表面において半田付け対象と対向する対向面62は、ノズル当接位置において、半田付け対象と当接する当接部63aと、半田付け対象から離間する基底面(離間面)62aとを有する。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半田付け対象物品における半田付け対象導体に半田付けを行う半田付け装置であって、
半田片を通過させる半田片供給通路を有するノズルと、
前記半田付け対象導体と前記ノズルとの相対位置を変化させて、ノズル当接位置において前記半田付け対象物品と前記ノズルを当接させる相対位置変化手段と、
前記半田片を前記ノズルの前記半田片供給通路に供給する半田片供給手段と、
前記ノズルを加熱することによって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を備え、
前記ノズルの外表面において前記半田付け対象物品と対向する対向面は、前記ノズル当接位置において、前記半田付け対象物品と当接する当接部と、前記半田付け対象物品から離間する離間面とを有する
半田付け装置。
【請求項2】
前記半田片供給通路は、通路幅方向に並ぶように複数設けられる
請求項1記載の半田付け装置。
【請求項3】
前記当接部は、前記対向面における前記通路幅方向の端部に設けられる
請求項2記載の半田付け装置。
【請求項4】
前記当接部は、前記半田付け対象物品のうち熱引きの大きい部分に対応する位置に設けられる
請求項2または3記載の半田付け装置。
【請求項5】
前記加熱手段は、前記ノズルに当接して加熱するヒータを有し、
前記当接部は、前記対向面における前記ヒータから遠い側の端部に設けられる
請求項2、3または4記載の半田付け装置。
【請求項6】
前記ヒータと、前記対向面における前記ヒータに近い部分との間に、熱抵抗部を設けた
請求項5記載の半田付け装置。
【請求項7】
前記熱抵抗部は、前記ノズルに形成された貫通孔である
請求項6記載の半田付け装置。
【請求項8】
半田片を通過させる半田片供給通路を有するノズルと、半田付け対象物品における半田付け対象導体と前記ノズルとの相対位置を変化させる相対位置変化手段と、前記半田片を前記ノズルの前記半田片供給通路に供給する半田片供給手段と、前記ノズルを加熱する加熱手段とを備え、前記ノズルの外表面において前記半田付け対象物品と対向する対向面が、ノズル当接位置において、前記半田付け対象物品と当接する当接部と、前記半田付け対象物品から離間する離間面とを有し、前記半田付け対象導体に半田付けを行う半田付け装置により半田付けを行う半田付け方法であって、
前記半田付け対象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、前記ノズル当接位置において前記半田付け対象物品と前記ノズルの前記当接部を当接させ、
前記半田片を前記ノズルの前記半田片供給通路に供給し、
前記ノズルを加熱することによって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
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電気製品における半田付け対象としての導体(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、プリント基板に半田付け対象としての導体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ノズルを用い、このノズル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】
また、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ように、複数の半田片供給通路を有するノズルを備える半田付け装置を開発し、提供している(特許文献2参照)。
【0005】
ただし、複数の半田片供給通路を有するノズルは、従来のノズルに比べ大型化し、ノズルの熱マスが大きくなる。したがって、複数の半田片供給通路を有するノズルを用いると、半田付け半田溶融時のノズルからの熱によって、半田付け対象にダメージを与えてしまうなどの種々の問題が生じてくる。
【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】特開2020-167246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、半田付け装置の半田溶融時の熱により生じ得る問題を解決できる半田付け装置と半田付け方法を提供し、利用者の満足度を向上させ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、田付け対象物品における半田付け対象導体に半田付けを行う半田付け装置であって、半田片を通過させる半田片供給通路を有するノズルと、前記半田付け対象導体と前記ノズルとの相対位置を変化させて、ノズル当接位置において前記半田付け対象物品と前記ノズルを当接させる相対位置変化手段と、前記半田片を前記ノズルの前記半田片供給通路に供給する半田片供給手段と、前記ノズルを加熱することによって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、前記ノズルの外表面において前記半田付け対象物品と対向する対向面は、前記ノズル当接位置において、前記半田付け対象物品と当接する当接部と、前記半田付け対象物品から離間する離間面を有する半田付け装置、および半田付け方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明により、半田付け装置の半田溶融時の熱により生じ得る問題を解決できる半田付け装置と半田付け方法を提供できる。
【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】ヘッド部周辺の構成を説明する斜視図。
図4】ヘッド部周辺の構成を説明する正面図。
図5】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6】糸半田切断機構部の構成を説明する説明図。
図7】半田片の切断の動作の説明図。
図8】切断した半田片のノズルへの供給動作の説明図。
図9】ノズルの構成を説明する正面図。
図10】ノズルの構成を説明する底面図。
図11】半田片供給後のノズルの縦断面図。
図12A】変形例のノズルの構成を説明する正面図。
図12B】変形例のノズルの構成を説明する正面図。
図13】実施例2のノズルの構成を説明する正面図。
図14】比較例のノズルにおける温度分布を示す説明図。
図15】実施例2のノズルにおける温度分布を示す説明図。
【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。図3は、半田付け装置1のヘッド部3(上部ユニット)周辺の斜視図であり、図4は、半田付け装置1のヘッド部3周辺の正面図である。
【0013】
図1および図2に示すように、半田付け装置1は、プリント基板などの半田付け対象物品に半田付けを行うための装置であって、プリント基板のスルーホールなどの半田付け対象導体に半田付けを行うノズル60(半田ごて)を下方に配したヘッド部3と、ヘッド部3およびノズル60を半田付け対象物品P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を半田付け対象物品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。以下、半田付け対象物品Pが搬送される搬送方向を単に「搬送方向」といい、搬送方向移動ユニット7の搬送幅方向を単に「搬送幅方向」ということがある。
搬送幅方向移動ユニット8の上面は、半田付け対象物品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。
【0014】
ヘッド部3の上部には、リールに巻かれた線状の糸半田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の下方には、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。このノズル60とヒータ51は、図3に示すノズルユニット5に設けられている。
【0016】
半田付け装置1は、半田を供給するヘッド部3と、その下方で半田である糸半田2をカットして半田片2bにする糸半田切断機構部40(カットユニット,半田片供給手段)と、糸半田切断機構部40の下方にあるノズル60と、ノズル60を加熱するヒータ51とを備えている。糸半田切断機構部40は、ノズル60の上部位置とその側方の退避位置に移動可能である。
【0017】
また、図3および図4に示すように、半田付け装置1のヘッド部3には、糸半田切断機構部40が少なくとも退避位置にあるときにノズル60の上部位置へ送風を行うファン80が設けられている。
【0018】
ヘッド部3の下方側は、支持板90(仕切り板)が設けられている。この支持板90にサスペンションユニット4(支持手段)が下方へ突出するように設けられ、このサスペンションユニット4にノズルユニット5が支持されている。サスペンションユニット4は、ノズルユニット5における上部50aに対角線上に2か所に設けられている。これにより、ノズルユニット5は、サスペンションユニット4によりヘッド部3の下方の支持板90に吊り下げるようにバランスよく安定して装着されており、ヘッド部3の半田付け対象物品Pへの近接離間方向の移動と平行に移動可能に支持されている。上部50aは、近接離間方向に垂直な板状に形成されている。
【0019】
支持板90は、近接離間方向に垂直(上部50aと平行)な板状であり、糸半田供給ガイド16や糸半田送り出し機構部17(送り出し手段)が設けられているヘッド部3の上方領域と、ノズルユニット5が設けられているヘッド部3の下方領域を仕切る仕切り板としても機能する。
【0020】
サスペンションユニット4は、近接離間(図示上下方向)へのスライド移動を許容するスライド軸とその周囲の筒状体とを有し、スライド軸と筒状体の一方の一端が前記支持板90の下面部に固定され、他方の他端がノズルユニット5の上面部に固定されている。スライド軸と筒状体には、つるまきバネの一端がスライド軸に固定され、当該つるまきバネの他端が筒状体に固定されている。このサスペンションユニット4により、ノズルユニット5は、支持板90に吊り下げるように装着されるとともに、つるまきバネの弾性力(伸縮)によってヘッド部3に対して近接離間方向に移動できるように構成されている。このため、ノズルユニット5のノズル60が下降して半田付け対象物品Pに接触すると、それ以上ヘッド部3が下降してもサスペンションユニット4のバネ(つるまきバネ)の弾性力によってショックが吸収され、ノズル60による半田付け対象物品Pへの押圧が軽減される。
【0021】
このサスペンションユニット4により、半田付け対象物品Pに対するノズルユニット5(ノズル60が含まれる)の相対的な重み(荷重)が軽くなる。この軽くなる程度は、例えば、通常の加重を100%とするとノズルユニット5の加重が10%となるようにするなど、適宜の構成とすることができる。
【0022】
ヘッド部3の背面側の下部(支持板90の後端後方の下方側)には、支持板90の下方領域、特にノズルユニット5の上方領域へ送風するファン80が設けられている。ファン80は、図3及び図4に示すように、本実施形態ではヘッド部3に固定された態様をなすもので、該略直方体形状をなす筐体81と、この筐体81の内部に回転可能に配されたフィン82とを主な構成要素とする。このフィン82は勿論、筐体81、フィン82の他に、フィン82を回転させる駆動源や当該駆動源に電力を供給する機構、更にはフィン82の回転を制御する機構等を有するものであるが、これらの構成、機構は既存の種々の構成を適宜利用できるので、本実施形態では詳細な説明を省略する。
【0023】
ノズルユニット5は、ノズル60と、ノズル60を加熱するヒータ51(図1および図2参照)と、ノズル60の上方に設けられて仕切りとして機能する中間体70により主に構成されている。ノズル60の両側方に設けられているヒータ51は、ヒータカバー50(図3および4参照)により囲まれている。なお、図1図2は、ヒータカバー50を図示省略しており、図3図4ではヒータ51がヒータカバー50に覆われて隠れている。
【0024】
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、半田付け対象物品Pにおける半田付け対象導体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)との間の範囲になる。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。
【0025】
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(半田付け対象物品P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。
【0026】
図5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。
【0027】
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を移動させるノズル位置移動手段として機能する。
【0028】
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5aには、ヘッド部3が固定されている。ヘッド固定部5a、駆動機構部5b、および搬送ガイド5cは、ノズル60を半田付け対象物品P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。
【0029】
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、移動させた位置でノズル60を近接方向へ移動させてノズル60の孔(後述の半田片供給通路61)内に半田付けするピンを挿通し、ノズル60の先端を半田付け対象物品Pに当接させる等の半田付け位置(ノズル当接位置)にて半田付け対象物品Pに当接させ、半田付け後に離間させることができる。また、ノズル60およびヒータ51は交換可能であり、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。
【0030】
以上のように、半田付け装置1では、ノズル位置移動手段および近接離間方向移動手段によって、半田付け対象物品Pとノズル60との相対位置を変化させて、ノズル当接位置において半田付け対象物品Pとノズル60とを当接させることができる。
【0031】
ヘッド部3は、フローティングユニット15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が設けられ、底部に糸半田切断機構部40(半田片供給手段)を備えている。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(移動手段)によりノズルユニット5の上部位置からその側方の退避位置までの間で半田片の供給方向(近接離間方向)と直交する方向へ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の制御に従ってカット(切断)する。
【0032】
糸半田切断機構部40の下方には、少し離間して中間体70(熱伝達防止体)が設けられ、その中間体70の下方には、少し離間してノズル60が設けられている。このように、糸半田切断機構部40、中間体70、およびノズル60は、半田片2bの供給方向である下方へこの順で並べて配置されており、糸半田切断機構部40により糸半田2がカットされた半田片は、中間体70を通過してノズル60に供給される。
【0033】
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、フローティングユニット15、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。
【0034】
カメラ25は、半田付け対象導体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。
【0035】
記憶部26は、プリント基板等の半田付け対象物品Pの画像と、この半田付け対象物品P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。
【0036】
図6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6(A)は糸半田切断機構部40の分解斜視図、図6(B)は糸半田切断機構部40の縦断面図を示す。
【0037】
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5参照)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(独立)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の孔(後述の半田片供給通路61)に供給する半田片供給手段として機能する。
【0038】
糸半田供給ガイド16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。付勢体35は、適宜のバネで構成することができ、本実施形態では金属製の鶴巻ばねにて構成されている。
【0039】
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、複数の解放孔38a(貫通孔または貫通溝)が並んで設けられている。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。
【0040】
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が複数設けられている。半田片収納部45は、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。
【0041】
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いてもよい。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。
【0042】
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。
【0043】
係止板32は、上部にネジ31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6(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半田片収納部45の内部に貯留されている。
【0044】
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5参照)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5参照)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。
【0045】
半田片収納体44と糸半田供給ガイド16は、互いの対向面が当接または近接して配置され、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(せん断)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。
【0046】
また、半田片収納体44の上面と糸半田供給ガイド16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(特に本実施形態では水平方向)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の半田片供給通路61(半田片供給通路,図8参照)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(特に本実施形態では鉛直方向)に構成されている。
【0047】
図7および図8は、半田片収納体44によって糸半田2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を落下させて中間体70を通過してノズル60に供給す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5参照)が糸半田送り出し機構部17および回転機構部19の駆動を制御して実行される。
【0048】
図7(A)の断面図に示すように、回転機構部19(図5参照)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の下方位置で上下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5参照)によって送り出され、図7(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5参照)は糸半田2aの供給(繰り出し)を停止する。
【0049】
この状態で回転機構部19(図5参照)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7(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7(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。
【0050】
回転機構部19(図5参照)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8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が圧縮され、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中間体70の貫通孔73を通過し、さらに下方のノズル60の半田片供給通路61へ供給される。なお、半田片2bを落下させる際に、押し込みロッド18(図3参照)を全ての半田片収納部45に上方から下方へ挿入し、半田片2bを下方へ押し出して、半田片2bを下方のノズル60(図5参照)に強制的に供給する構成としてもよい。
【0051】
中間体70は、図8の縦断面図に示すように、糸半田切断機構部40の半田片収納体44とノズル60の間に配置されている。また、中間体70と半田片収納体44の間には隙間S1が形成され、中間体70とノズル60の間には隙間S2が形成される。この中間体70は、アルミニウムにより一体成型されている。なお、中間体70の素材は、これに限らず、ステンレスや断熱セラミック等、他の素材とすることもできる。
【0052】
中間体70は、半田片2bが通過する複数の貫通孔73が、ノズル60の半田片供給通路61と同じ数だけ同じ間隔でそれぞれ半田片供給通路61に対向させて形成されている。この複数の貫通孔73は、半田片収納体44に対しても、半田片収納部45と同じ数だけ同じ間隔でそれぞれ半田片収納部45に対応する位置に配置されている。
【0053】
図9および図10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9はノズル60の構成を説明する正面図、図10はノズル60の構成を説明する底面図を示す。
【0054】
ノズル60は、板状をなし、セラミックにより一体的に形成されている。ヒータ51は、板状に形成される加熱部材を有し、ノズル60の正面および裏面のそれぞれに設けられ、ノズル60を前後から加熱部材で挟むように構成される。ヒータ51(加熱部材)は、ノズル60の正面および裏面のうち、搬送方向の中央であって、かつ、上下方向(近接離間方向)の中央から上端部にわたって設けられる。
【0055】
ノズル60には、供給された半田片2bを端子Tに当接させる位置まで誘導する半田片供給通路61が形成される。この半田片供給通路61は、上下方向(近接離間方向)に延びるように形成され、かつ、複数(本実施形態では12個)配置されている。また、複数の半田片供給通路61は、その通路幅方向(本実施例では搬送方向)に並ぶように配置される。
【0056】
本実施例では、複数の半田片供給通路61は、搬送方向(図9の左右方向)の一方側にその半分が配置され、搬送方向の他方側に残りの半分が配置されており、ノズル60の搬送方向の中央部には、半田片供給通路61が配置されない。すなわち、複数の半田片供給通路61は、搬送方向の一方側と搬送方向の他方側とのそれぞれに分けて配置されている。
【0057】
具体的には、搬送方向の一方側に6個の半田片供給通路61が配置され、搬送方向の他方側に6個の半田片供給通路61が配置されている。複数の半田片供給通路61のそれぞれは、ノズル60における搬送方向の中央を中心に、搬送方向において対称(正面から見た場合に左右対称)に配置されている。
【0058】
また、本実施例では、複数の半田片供給通路61のそれぞれは、互いに平行であり、すべて同じ太さで同じ長さの断面円形の直線状の孔である。なお、半田片供給通路61は、断面円形に限らず、断面多角形、断面楕円形、断面正方形など、適宜の形状とすることができるが、断面円形とすることが好適である。
【0059】
さらに、各半田片供給通路61は、半田片収納体44(図8参照)の各半田片収納部45および中間体70の各貫通孔73と同じ大きさで同じ間隔に形成されている。すなわち、各半田片供給通路61は、半田片収納体44(図8参照)の各半田片収納部45および中間体70の各貫通孔73に対応する位置に配置されている。
【0060】
従って、図8に示したように一斉に(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と貫通孔73と半田片供給通路61が鉛直方向において一直線に連通するように配置された状態で、中間体70の貫通孔73を通過して、ノズル60の半田片供給通路61に、図10に示すように一斉に(ほぼ同時に)供給される。
【0061】
また、ノズル60の外表面の任意の位置には穴が設けられており、この孔に熱電対が挿入されている。熱電対は、温度センサ23(図5参照)の一部として機能し、ノズル60の温度を測定する。
【0062】
さらに、ノズル60の外表面のうち、半田付け対象物品Pに対向する面が対向面62となる。本実施例では、半田付け対象物品Pにおける半田付け対象導体は、プリント基板Pないしプリント基板PのランドRであり、ノズル60の下方に配置されている。したがって、対向面62は、ノズル60の下面となる。また、上述したように、本実施例では複数の半田片供給通路61が搬送方向の一方側と搬送方向の他方側とのそれぞれに分けて配置されているので、これに合わせて、搬送方向の一方側の対向面62と、搬送方向の他方側の対向面62とが存在する。
【0063】
ノズル60の対向面62には、段差が設けられている。具体的には、ノズル60の対向面62の一部には、半田付け対象物品P(下方)に向かって突出する突出部63が設けられる。すなわち、対向面62は、突出部63の外表面のうち半田付け対象物品Pに向かって突出する部分(後述する当接面63a)と、突出部63よりも上方に位置する突出部63以外の面(以下、「基底面」という。)62aを有する。
【0064】
また、本実施例では、突出部63は、対向面62における通路幅方向の端部のそれぞれに設けられる。たとえば、本実施例の対向面62が矩形状であるので、突出部63は、搬送方向の一方側と他方側のそれぞれの対向面62の四隅に設けられる。
【0065】
複数の突出部63の突出高さ(当接面63aと基底面62aとの鉛直方向の距離)は、互いに同じ高さであり、たとえば、0.05mm~1.0mmであり、好ましくは、0.1mm~0.5mmであり、より好ましくは0.2mm~0.3mmである。複数の突出部63の突出高さが同じであることにより、半田付け対象に対してノズル60の対向面62が平行となり、複数の半田付け対象とノズル60の各半田片供給通路61周囲の対向面62との距離が同一となる。したがって、複数の半田片供給通路61から供給される半田片を半田付け対象に対して同一条件で一斉に半田付けすることが可能になる。
【0066】
図10の断面図に示すように、半田付けをするとき、ノズル60は、下端がプリント基板PまたはランドRに接触(当接)する位置(ノズル当接位置)まで下げられる。ただし、ノズル60がノズル当接位置に位置する場合、プリント基板Pの絶縁体板またはランドRに当接するのは、当接面63a(突出部63)であり、基底面62aはプリント基板PおよびランドRに当接しない。本実施例では、ノズル60がノズル当接位置に位置する場合、プリント基板PにおけるランドR周辺の絶縁体板またはランドRに当接面63aが当接する。
【0067】
すなわち、ノズル60の対向面62のうち、突出部63の下端面である当接面63aが、半田付け対象物品Pと当接する当接部となり、突出部63以外の部分(たとえば基底面62a)が、半田付け対象物品Pから離間する離間面となる。つまり、ノズル60がノズル当接位置に位置する場合であっても、ノズル60の対向面62の少なくとも一部は、突出部63の突出高さに応じた距離で半田付け対象物品Pから離間している(浮いている)。なお、ノズル60における半田付け対象物品Pと当接する当接部は、当接面63aのような面に限らず、逆円錐の先端などの点であったり、刃のように長さを有して突出する先端辺などの線であっても良い。
【0068】
ノズル60がノズル当接位置に位置するときに、半田片供給通路61に半田片2bが供給される。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(若しくは半田片供給通路61の半田片誘導方向(図10の下方)に対して最も凸となる端部(図10の上端))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の半田片供給通路61に供給された半田片2bは、ヒータ51からの熱をうけて溶融する。このとき、ヒータ51によって加熱されたノズル60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、ノズル60に接触しているランドRについては、ノズル60から直接熱(伝達熱)を受け、端子Tよりも先に加熱(予熱)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は伝達熱で加熱されている。そして、さらに端子Tの加熱が進むと、半田片2bが溶融した複数の溶融半田が端子Tに沿って流れ出し、複数の端子TとランドRを一斉に(同時に)半付けして電気的に接続する。以上のように、半田付け装置1では、ノズル60を加熱することによって半田片供給通路61内の半田片2bを加熱して溶融する。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。
次に、半田付けの動作について詳細に説明する。
<半田付けの動作>
【0071】
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10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。
<位置合わせ工程>
【0072】
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の複数の半田片供給通路61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の中心と半田片供給通路61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供給通路61の中心がほぼ一致する位置とする。
<半田片切断収納工程>
【0073】
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を糸半田2aの半径方向(太さ方向)へ移動させ、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。なお、この半田片切断収納工程は、位置合わせ工程よりも前に実行する、あるいは、位置合わせ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。
<ノズル当接工程>
【0074】
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の当接面63a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。これにより、ノズル60の半田片供給通路61の内側に端子Tの先端が挿入された状態となる。
【0075】
このとき、端子Tはノズル60の半田片供給通路61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。また、ノズル60に当接しないランドRも、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、ノズル60に当接するランド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。
<半田片供給工程>
【0076】
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、中間体70の貫通孔73を通過し、さらに、ノズル60の複数の半田片供給通路61に半田片2bが1つずつ供給される。このとき、シャッタ36を開いた半田片収納体44は、支持板90と、ノズル60及び中間体70の間のスペースをほぼ埋める状態となる。またこのとき、押し込みロッド18(図3参照)により半田片2bを上方から押し込むことで、仮に自由落下しない半田片2bが存在しても半田片2bが端子Tの先端に当接するまで確実に下降する。
【0077】
上方から落下するように供給された半田片2bは、半田片供給通路61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、半田片供給通路61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も機能する。
<溶融工程>
【0078】
当接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供給通路61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、半田片供給通路61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。
【0079】
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の半田片供給通路61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。
【0080】
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。
【0081】
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下方に流れ出す。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。また、半田は、温度が高いほうに流れる性質があるため、半田片2bが溶融しはじめて下方に流れ出す際に、半田片2bの一部がノズル60の対向面62(基底面62a)に回り込むような状態となる。このとき、半田片2bは、ノズル60の対向面62からも直接熱(伝達熱)を受け、さらに加熱される。
【0082】
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。
【0083】
また、溶融半田から出てくるヒュームは、半田片供給通路61を通過して中間体70の貫通孔73に流れ込み、通気孔71や排気孔72や貫通孔73から排出される。したがって、中間体70は、ヒューム排出機能を兼ねることができる。
<ノズル離間工程>
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
また、このようにノズル60を離間させた後、通気孔71に冷却用空気を流し込み、排気孔72や貫通孔73から排出することで、ノズル60に近接していて加熱された中間体70が効率よく冷却される。これにより、糸半田切断機構部40にまで熱が伝わって糸半田切断機構部40の下部が熱くなって半田片収納部45に収納されシャッタ36の上に載っている半田片2bが熱で溶融してしまうことを防止できる。
【0087】
なお、半田片供給通路61は、複数とすることが好ましいが、1つとしてもよい。この場合、糸半田切断機構部40の半田片収納部45も1つとし、中間体70の貫通孔73も1つとすることが好ましい。このように構成した場合には、1か所ずつ半田づけできるノズル60を形成することができる。
【0088】
以上の構成及び動作により、半田付け装置1の半田溶融時の熱により生じ得る問題を解決できる。すなわち、ノズル当接工程からノズル離間工程までの間、ノズル60と半田付け対象物品Pとが当接(接触)するものの、ノズル60の外表面のうち、半田付け対象物品Pに当接するのは半田付け対象物品Pに対向する対向面の一部(当接面63a)に限られるので、半田溶融時にノズル60から半田付け対象物品Pに直接伝達される熱を少なくすることができる。これにより、半田付け対象物品Pに与えるダメージを軽減することができる。特に、突出部63により、複数の半田付け対象導体に対して同時に半田付けを行うノズル60の対向面62の大部分がランドRもしくはプリント基板Pに接触してその熱量でプリント基板Pに不具合が生じることを防止しつつ、かつ、複数の半田付け対象導体に対して不良のない安定した半田付けを実施することができる。このプリント基板Pに生じる不具合とは、熱量による焦げつき、あるいは、積層構造のプリント基板Pの内部の水分が膨張することによって層がはがれてくる白化現象等があり、これらの不具合を防止できる。
【0089】
特に本実施形態では、半田付け対象物品Pに当接する当接面63aがノズル60の対向面62における通路幅方向の両方の端部、特に4方向の端部(4隅)に設けられる。このため、ノズル60の対向面62においてバランスよく当接面63aが配置されることになり、ノズル60を半田付け対象物品Pに当接させるときのノズル60の姿勢を正しく保つことができる。なお、ノズル60は、当接面63aを有する突出部63を少なくとも2つ備える構成であり、この2つ(3つ以上ある場合は両端の2つ)が少なくともノズル60の対向面62の長手方向長さの4分の1以上離間させることができ、3分の1以上離間させることが好ましく、2分の1以上離間させることがより好ましい。これにより、ノズル60の対向面62を半田付け対象に対して平行な状態で安定させることができる。
【0090】
また、複数の半田片供給通路61を有するノズル60を用いることにより、1つずつ半田付けするノズルよりも半田付け時におけるノズル60の温度低下を抑制することができ、さらに、半田付け対象との対向面62における当接面積を突出部63によって減らすことでノズル60の半田付けによる温度低下をさらに抑制できる。
【0091】
さらに、ノズル60がノズル当接位置に位置する場合に、ノズル60の対向面62の少なくとも一部が半田付け対象物品Pから離間しているので、ノズル60の対向面62と半田付け対象物品Pとの間に隙間が形成される。このノズル60の対向面62と半田付け対象物品Pとの間の隙間から、半田溶融時の煙等の排出を促進できる。すなわち、排煙効果を得ることができる。
【0092】
なお、上述の実施例1では、突出部63がノズル60の対向面62における通路幅方向の端部に設けられるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、図12Aに示すように、突出部63(当接面63a)がノズル60の対向面62におけるヒータ51から遠い側の端部に設けられてもよい。図9に示すように、ノズル60の対向面62のうち、搬送方向の端部は、搬送方向の中央部よりもヒータ51から離れているので、搬送方向の中央部よりも温度が低くなる。このように、比較的低温となるヒータ51から遠い側の端部に突出部63(当接面63a)を設けることによって、半田溶融時に、ノズル60から半田付け対象物品Pに直接伝達される熱(伝達熱)を少なくし、半田付け対象物品Pが過熱されることを防止できる。また、当接面63aがランドRに当接する場合には、比較的低温となるヒータ51から遠い側の端部において、ランドRを直接熱(伝達熱)で予熱ないし加熱することができるので、温度不足を防止することもできる。
【0093】
また、図12Bに示すように、突出部63(当接面63a)がノズル60の対向面62の任意の位置に設けられていてもよい。たとえば、半田付け対象物品Pに熱引きの大きい部分が存在する場合に、半田付け対象物品Pのうち熱引きの大きい部分に対応する位置に突出部63(当接面63a)が設けられてもよい。また、半田付け対象導体としての複数の端子Tに熱引きの大きい端子Tが含まれる場合には、熱引きの大きい端子Tに対応する半田片供給通路61の周囲に突出部63(当接面63a)が設けられてもよい。たとえば、半田片供給通路61の外側に、半田片供給通路61の断面形状の相似形となる突出部63(当接面63a)が設けられてもよい。このように、半田付け対象物品Pにおける熱引きの大きい部位に突出部63を設けることで、半田を溶融して半田付けするために他の部位よりも熱量が必要な部位に対してノズル60の突出部63から直接熱を伝達して早く加熱し、それ以外の部位にはノズル60が接触せずに複写熱や対流熱でゆっくり加熱して、一度に半田付けする複数の半田付け対象導体全体の半田付けを良好に行うことができる。なお、熱引きの大きい部分とは、例えば、同時に半田付けする半田付け対象導体の中で、大きな部品の端子、太いまたは長いリード線、大きいランド、厚いランド、あるいはグランドパターンのランドなど、他よりも熱が早く伝達する部分をいう。
【実施例0094】
図13は、実施例2のノズル60の構成を説明する正面図である。実施例2の半田付け装置1は、ノズル60の構成が実施例1と異なる。
【0095】
図13に示すように、実施例2のノズル60には、熱抵抗部64が設けられる。熱抵抗部64は、ヒータ51からノズル60の対向面62までの熱の伝達効率が均一になるように配置される。具体的には、熱抵抗部64は、ヒータ51と、ノズル60の対向面62におけるヒータ51に近い部分との間に設けられる。本実施例では、ヒータ51がノズル60の搬送方向の中央に設けられるので、熱抵抗部64は、ノズル60の対向面62における搬送方向の中央部との間に設けられる。
【0096】
また、本実施例では、熱抵抗部64は、ノズル60の正面から裏面に貫通する断面円形の貫通孔によって構成される。このため、本実施例の熱抵抗部64は、半田片供給通路61を避けた位置(半田片供給通路61と重ならない位置)に設けられる。なお、熱抵抗部64を構成する貫通孔は、断面円形に限らず、断面多角形、断面楕円形、断面正方形など、適宜の形状とすることができる。
【0097】
なお、熱抵抗部64は、貫通孔によって構成される例に限定される必要はない。たとえば、熱抵抗部64は、ノズル60の正面または裏面に形成される非貫通穴(溝、窪み)によって構成されてもよいし、ノズル60の正面または裏面に形成される突起によって構成されてもよいし、ノズル60の熱抵抗を変化させるノズル60とは別の部材によって構成されてもよい。これらのようにすれば、熱抵抗部64を半田片供給通路61の位置を避けて設ける必要が無くなる。したがって、熱抵抗部64の配置の自由度が増す。たとえば、ヒータの加熱部がノズル60の端部に設けられる場合や、ノズル60の内部に挿入される場合などであっても、ヒータから対向面62までの熱の伝達効率が均一になるように自由に配置することができる。
【0098】
その他の構成および動作については、実施例1と同一であるため、同一要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。この実施例2においても、実施例1と同一の作用効果を奏することができる。
【0099】
また、図14に示すように、熱抵抗部64を設けないとすると、ノズル60の対向面62における搬送方向の中央部は、ヒータ51との距離が短いので、温度が高くなり、ノズル60の対向面62における搬送方向の端部に向かうにつれて、温度が低くなる。すなわち、複数の半田片供給通路61のそれぞれの温度にばらつきが生じる。
【0100】
これに対し、熱抵抗部64を設けると、ヒータ51から、ノズル60の対向面62におけるヒータ51に近い部分までの熱の伝達効率が低くなり、ノズル60の対向面62におけるヒータ51に近い部分の温度が低くなる。一方、熱抵抗部64は、ヒータ51から、ノズル60の対向面62におけるヒータ51から遠い部分までの熱の伝達効率にはあまり影響を与えないため、ノズル60の対向面62におけるヒータ51から遠い部分の温度は熱抵抗部64を設けない場合とほぼ同じである。したがって、図15に示すように、ノズル60の対向面62におけるヒータ51に近い部分の温度と、ノズル60の対向面62におけるヒータ51から遠い部分の温度との差が小さくなり、ノズル60の対向面62の温度が均一化される。このため、各半田片供給通路61における加熱条件を均一化することができ、複数の半田付け対象導体に対して安定して半田付けすることができる。
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。
【0101】
また、半田付け対象導体は、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半田付け対象に当接させた状態で半田付けすることができる。
【0102】
さらに、半田付け対象物品Pにおいて、ノズル60がノズル当接位置に位置するときに、ノズル60の当接部と当接する部分は、半田付け対象導体の一部であってもよいし、それ以外の部分、たとえば絶縁体板などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0103】
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】
【0104】
1…半田付け装置
2b…半田片
3…上部ユニット(ヘッド部)
4…サスペンションユニット
5…ノズルユニット
17…糸半田送り出し機構部
40…カットユニット(糸半田切断機構部)
51…ヒータ
52…加熱部
60…ノズル
62a…基底面(離間面)
63a…当接面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12A
図12B
図13
図14
図15