(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】P2024047490
(43)【公開日】2024-04-05
(54)【発明の名称】卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法
(51)【国際特許分類】
B23K 1/08 20060101AFI20240329BHJP
H05K 3/34 20060101ALI20240329BHJP
B23K 101/42 20060101ALN20240329BHJP
【ＦＩ】
B23K1/08 320Z
H05K3/34 506D
B23K101:42
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022153141
(22)【出願日】2022-09-26
(71)【出願人】
【識別番号】596162131
【氏名又は名称】有限会社森永技研
(74)【代理人】
【識別番号】100101627
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 宜延
(72)【発明者】
【氏名】永野 光春
【テーマコード（参考）】
4E080
5E319
【Ｆターム（参考）】
4E080AB03
4E080AB05
4E080CA04
4E080CA11
5E319AC01
5E319CC24
5E319GG03
5E319GG15
(57)【要約】
【課題】長時間継続使用できる卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法を提供する。
【解決手段】半田槽１の上方に突出する噴流ノズル２の吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠４５が支えるマスク治具５１に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具５１が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部２３で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部２３の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所２３０のある低壁部分２３２に置き換えた切欠き噴流ノズル２Ａとし、且つ前記保持枠４５又は前記マスク治具５１に基部６１が固定されて、前記下端位置で、該基部５１から延在する立板部６２が前記低所２３０を塞ぐシャッター６を具備し、前記上端位置で、前記立板部６２が前記低壁部分２３２よりも上方に離れて、前記吐出筒部２３内を上昇する溶融半田が前記低所２３０から流出するようにした。
【選択図】図１
【解決手段】半田槽１の上方に突出する噴流ノズル２の吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠４５が支えるマスク治具５１に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具５１が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部２３で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部２３の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所２３０のある低壁部分２３２に置き換えた切欠き噴流ノズル２Ａとし、且つ前記保持枠４５又は前記マスク治具５１に基部６１が固定されて、前記下端位置で、該基部５１から延在する立板部６２が前記低所２３０を塞ぐシャッター６を具備し、前記上端位置で、前記立板部６２が前記低壁部分２３２よりも上方に離れて、前記吐出筒部２３内を上昇する溶融半田が前記低所２３０から流出するようにした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半田槽の上方に突出する噴流ノズルの吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠が支えるマスク治具に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備える卓上半田付け装置において、
吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、
且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、
前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにしたことを特徴とする卓上半田付け装置。
吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、
且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、
前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにしたことを特徴とする卓上半田付け装置。
【請求項2】
前記吐出口が平面視矩形にして、その矩形の長辺側に、前記吐出筒部の上縁が高い高壁部分と該高壁部分の対向壁部分に前記低壁部分とを設けた請求項１記載の卓上半田付け装置。
【請求項3】
前記高壁部分と前記低壁部分とを連結する前記矩形の短辺側に、上縁高さが該高壁部分と該低壁部分の中間になる中位壁部分が設けられた請求項２記載の卓上半田付け装置
【請求項4】
前記切欠き噴流ノズルの吐出筒部が複数設けられ、且つ各吐出筒部の前記低所に対応する箇所に、前記保持枠又は前記マスク治具に前記基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する前記立板部が該低所を塞ぐシャッターがそれぞれ配設される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の卓上半田付け装置。
【請求項5】
前記保持枠に基部が固定された前記シャッターに係る前記立板部の板面が、側面視でその下端からなだらかに屈曲して外方に張り出す屈曲部分を下端部位に有して上方に延在し、前記上端位置から前記下端位置への下降で、該屈曲部分が該立板部を前記低壁部分の外側に案内ガイドして、該低壁部分を該立板部が摺動し、前記低所を塞ぐようにして前記低壁部分に当接する請求項４記載の卓上半田付け装置。
【請求項6】
半田槽の上方に突出する噴流ノズルの吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠が支えるマスク治具に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにした卓上半田付け装置を用いて、
前記切欠き噴流ノズル内を前記吐出口に向かって上昇する半田液面周りの溶融半田が、前記低所から流出した後、前記シャッターが下端位置に達して前記低所を塞ぎ、該低所からの溶融半田の流出を止めて、溶融半田の液面が前記吐出口に向けて上昇するようにし、その後、該溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けすることを特徴とする卓上半田付け装置を用いた半田付け方法。
前記切欠き噴流ノズル内を前記吐出口に向かって上昇する半田液面周りの溶融半田が、前記低所から流出した後、前記シャッターが下端位置に達して前記低所を塞ぎ、該低所からの溶融半田の流出を止めて、溶融半田の液面が前記吐出口に向けて上昇するようにし、その後、該溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けすることを特徴とする卓上半田付け装置を用いた半田付け方法。
【請求項7】
前記溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けした後、前記低壁部分の上縁から前記シャッターを前記上端位置側へ離し、該上縁と前記吐出筒部内の半田液面間に在る溶融半田が該上縁を越えて該吐出筒部外へ流れ出るようにしてから、前記吐出筒部内の該溶融半田を下降させる請求項５記載の卓上半田付け装置を用いた半田付け法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は小型の卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願人は、プリント基板への電子部品等の半田付けとして、プリヒートが可能な半田付け装置を提案してきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５４９６９６８号公報
【特許文献2】特開２０２１－２２６２７号公報
【0004】
特許文献１、２の卓上半田付け装置は、プリヒートができるのにとどまらず、プリヒートを含めても、これまでと殆ど変らない時間で半田付けができる卓上装置であり、生産性向上、さらに装置の低コスト化に効果を上げてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１、２の卓上半田付け装置は、小型にして主に試作品の開発や小ロット生産向け好適な卓上装置として製品化してきた経緯があり、該装置を大量生産用として長時間に使い続けると、不具合が生じた。噴流ノズルの溶融半田液面Ｍ１にドロスＤや残留フラックス等が浮かんで（図９のイ参照）、半田付けの仕上がりにバラツキが発生した。長時間に亘って半田付けを継続する場合は、数時間ピッチで溶融半田上面に浮かぶドロス等を清掃除去する対策を講じているが、作業者の負担が伴う。
【0006】
本発明は、上記問題を解決するもので、作業者による噴流ノズルの溶融半田液面に浮かぶドロス等の除去負担なしに、半田付けの品質を良好に保って、長時間継続使用できる卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成すべく、本発明の第一態様は、半田槽の上方に突出する噴流ノズルの吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠が支えるマスク治具に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにしたことを特徴とする卓上半田付け装置にある。
本発明の第二態様は、第一態様で、吐出口が平面視矩形にして、その矩形の長辺側に、前記吐出筒部の上縁が高い高壁部分と該高壁部分の対向壁部分に前記低壁部分とを設けたことを特徴とする。本発明の第三態様は、第二態様で、高壁部分と低壁部分とを連結する前記矩形の短辺側に、上縁高さが該高壁部分と該低壁部分の中間になる中位壁部分が設けられたことを特徴とする。本発明の第四態様は、第一態様～第三態様で、切欠き噴流ノズルの吐出筒部が複数設けられ、且つ各吐出筒部の前記低所に対応する箇所に、前記保持枠又は前記マスク治具に前記基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する前記立板部が該低所を塞ぐシャッターがそれぞれ配設されることを特徴とする。本発明の第五態様は、第四態様で、保持枠に基部が固定された前記シャッターに係る前記立板部の板面が、側面視でその下端からなだらかに屈曲して外方に張り出す屈曲部分を下端部位に有して上方に延在し、前記上端位置から前記下端位置への下降で、該屈曲部分が該立板部を前記低壁部分の外側に案内ガイドして、該低壁部分を該立板部が摺動し、前記低所を塞ぐようにして前記低壁部分に当接することを特徴とする。
本発明の第六態様は、半田槽の上方に突出する噴流ノズルの吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠が支えるマスク治具に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにした卓上半田付け装置を用いて、前記切欠き噴流ノズル内を前記吐出口に向かって上昇する半田液面周りの溶融半田が、前記低所から流出した後、前記シャッターが下端位置に達して前記低所を塞ぎ、該低所からの溶融半田の流出を止めて、溶融半田の液面が前記吐出口に向けて上昇するようにし、その後、該溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けすることを特徴とする卓上半田付け装置を用いた半田付け方法にある。本発明の第七態様は、第六態様で、溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けした後、前記低壁部分の上縁から前記シャッターを前記上端位置側へ離し、該上縁と前記吐出筒部内の半田液面間に在る溶融半田が該上縁を越えて該吐出筒部外へ流れ出るようにしてから、前記吐出筒部内の該溶融半田を下降させることを特徴とする。
本発明の第二態様は、第一態様で、吐出口が平面視矩形にして、その矩形の長辺側に、前記吐出筒部の上縁が高い高壁部分と該高壁部分の対向壁部分に前記低壁部分とを設けたことを特徴とする。本発明の第三態様は、第二態様で、高壁部分と低壁部分とを連結する前記矩形の短辺側に、上縁高さが該高壁部分と該低壁部分の中間になる中位壁部分が設けられたことを特徴とする。本発明の第四態様は、第一態様～第三態様で、切欠き噴流ノズルの吐出筒部が複数設けられ、且つ各吐出筒部の前記低所に対応する箇所に、前記保持枠又は前記マスク治具に前記基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する前記立板部が該低所を塞ぐシャッターがそれぞれ配設されることを特徴とする。本発明の第五態様は、第四態様で、保持枠に基部が固定された前記シャッターに係る前記立板部の板面が、側面視でその下端からなだらかに屈曲して外方に張り出す屈曲部分を下端部位に有して上方に延在し、前記上端位置から前記下端位置への下降で、該屈曲部分が該立板部を前記低壁部分の外側に案内ガイドして、該低壁部分を該立板部が摺動し、前記低所を塞ぐようにして前記低壁部分に当接することを特徴とする。
本発明の第六態様は、半田槽の上方に突出する噴流ノズルの吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠が支えるマスク治具に設けた半田付け用の透孔が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から前記マスク治具が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備える卓上半田付け装置において、吐出筒部で前記吐出口を形成する前記噴流ノズルを、該吐出筒部の一部が上縁を含んで切り欠かれて低所のある低壁部分に置き換えた切欠き噴流ノズルとし、且つ、前記保持枠又は前記マスク治具に基部が固定されて、前記下端位置で、該基部から延在する立板部が前記低所を塞ぐシャッターを具備し、前記上端位置で、前記立板部が前記低壁部分よりも上方に離れて、前記吐出筒部内を上昇する溶融半田が前記低所から流出するようにした卓上半田付け装置を用いて、前記切欠き噴流ノズル内を前記吐出口に向かって上昇する半田液面周りの溶融半田が、前記低所から流出した後、前記シャッターが下端位置に達して前記低所を塞ぎ、該低所からの溶融半田の流出を止めて、溶融半田の液面が前記吐出口に向けて上昇するようにし、その後、該溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けすることを特徴とする卓上半田付け装置を用いた半田付け方法にある。本発明の第七態様は、第六態様で、溶融半田が前記透孔に到達して被半田付け部品を半田付けした後、前記低壁部分の上縁から前記シャッターを前記上端位置側へ離し、該上縁と前記吐出筒部内の半田液面間に在る溶融半田が該上縁を越えて該吐出筒部外へ流れ出るようにしてから、前記吐出筒部内の該溶融半田を下降させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、卓上装置にあって、噴流ノズルの吐出口に浮かぶドロス等の不純物を作業者が除去しなくても、半田付けの品質を良好に保って長時間にわたる半田付けの連続使用ができ、品質維持、歩留り向上に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の卓上半田付け装置の一形態で、その概略側面断面図である。
【図6】切欠き噴流ノズルの斜視図である。
【図9】（イ）～（ハ）は噴流ノズル内を溶融半田が、時間経過で上昇する様子を示す説明断面図である。
【図10】（ニ）は噴流ノズル内の溶融半田がコイルの半田付けする巻線に達した様子の説明断面図、（ホ）は巻線と端子との半田付けを終えた説明断面図である。
【図11】コイルに代わる別態様図で、溶融半田にスルーホールが浸かった基板周りの説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法について詳述する。
図１～図１２は本発明の卓上半田付け装置(以下、単に「半田付け装置」ともいう。)の一形態で、図１はその側面断面図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図１のマスク治具周りの平面図、図４は図３のマスク治具を除いた図３の平面図、図５は図２の保持枠が下端位置にある断面図、図６は切欠き噴流ノズルの斜視図、図７は図２のマスク治具周りの拡大図、図８は図１の切欠き噴流ノズル周りの拡大図、図９は噴流ノズル内を溶融半田が上昇する断面図、図１０は溶融半田がコイルの半田付けする断面図、図１１、図１２はコイルに代わる別態様図、図１３は図６に代わる他態様の切欠き噴流ノズルの斜視図を示す。尚、図面を判り易くするため、発明要部を強調図示し、また断面表示のハッチングを一部省略すると共に、本発明に直接関係しない構成部分や部材等は省略する。図２の半田槽の縦筒部と有底筒部は断面表示する。
図１～図１２は本発明の卓上半田付け装置(以下、単に「半田付け装置」ともいう。)の一形態で、図１はその側面断面図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図１のマスク治具周りの平面図、図４は図３のマスク治具を除いた図３の平面図、図５は図２の保持枠が下端位置にある断面図、図６は切欠き噴流ノズルの斜視図、図７は図２のマスク治具周りの拡大図、図８は図１の切欠き噴流ノズル周りの拡大図、図９は噴流ノズル内を溶融半田が上昇する断面図、図１０は溶融半田がコイルの半田付けする断面図、図１１、図１２はコイルに代わる別態様図、図１３は図６に代わる他態様の切欠き噴流ノズルの斜視図を示す。尚、図面を判り易くするため、発明要部を強調図示し、また断面表示のハッチングを一部省略すると共に、本発明に直接関係しない構成部分や部材等は省略する。図２の半田槽の縦筒部と有底筒部は断面表示する。
【0011】
（１）卓上半田付け装置
卓上半田付け装置Ｐは、半田槽１と切欠き噴流ノズル２ＡとヒータＨＴとポンプ３１と昇降機構４とシャッター６とを具備する(図１)。
溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させる半田槽１が設けられ、該半田槽１の上方に突出する切欠き噴流ノズル２Ａの吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５が支えるマスク治具５１に設けられた半田付け用の透孔５１０が浸かる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１が上方へ離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置Ｐである。昇降機構４によって、マスク治具５１に形成した半田付け用の透孔５１０が浸かる図５の下端位置と、噴流する溶融半田の液面Ｍ１から離れた図２の上端位置と、の間で保持枠４５を昇降させる。上端位置で透孔５１０上に被半田付け部品たるワークの半田付け対象箇所が配されるようにして、マスク治具５１に載せた半田付け対象箇所を下端位置へ下降させて半田付けし、半田付けの終了後に元の上端位置へと上昇させる。
本発明の半田付け装置Ｐは、起動スイッチＳ２の前に作業者が通常立って作業する図１の側面断面図で、紙面左方を前方,前側、紙面右方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面手前方向を右方、紙面奥方を左方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
卓上半田付け装置Ｐは、半田槽１と切欠き噴流ノズル２ＡとヒータＨＴとポンプ３１と昇降機構４とシャッター６とを具備する(図１)。
溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させる半田槽１が設けられ、該半田槽１の上方に突出する切欠き噴流ノズル２Ａの吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５が支えるマスク治具５１に設けられた半田付け用の透孔５１０が浸かる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１が上方へ離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置Ｐである。昇降機構４によって、マスク治具５１に形成した半田付け用の透孔５１０が浸かる図５の下端位置と、噴流する溶融半田の液面Ｍ１から離れた図２の上端位置と、の間で保持枠４５を昇降させる。上端位置で透孔５１０上に被半田付け部品たるワークの半田付け対象箇所が配されるようにして、マスク治具５１に載せた半田付け対象箇所を下端位置へ下降させて半田付けし、半田付けの終了後に元の上端位置へと上昇させる。
本発明の半田付け装置Ｐは、起動スイッチＳ２の前に作業者が通常立って作業する図１の側面断面図で、紙面左方を前方,前側、紙面右方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面手前方向を右方、紙面奥方を左方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
【0012】
ケーシング９は、図１,図２に示すような平面視矩形の箱形容器である。水平配設される底板９０は、前立板９１寄りに半田槽１が配され、該半田槽１と後立板９２との間に図示しない仕切り壁で分割されたスペースを確保し、該スペースにポンプ３１の駆動用モータ３２が配される。前立板９１,後立板９２,両側立板９３,９４で底板９０の周縁を囲って半田槽１,モータ３２等を収容する。後立板９２は高くし、その上縁で屈曲させて前方に上板９５を延設し、さらに該上板９５はその先で下降傾斜してモータ３２を被う。該上板９５からポンプ３１の上方をカバーするポンプカバーが設けられる。一方、前立板９１は上方部が後方傾斜して傾板部分となり、該傾板部分の上縁から水平鍔が後方に張り出す。前立板９１の該水平鍔とポンプカバーの間を上面開口部とし、該開口部に半田槽１の噴流ノズル２が配される。
【0013】
半田槽１はケーシング９内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する容器である(図１)。溶融半田Ｍを貯める槽本体を備え、さらに槽本体内の溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、この循環する溶融半田Ｍを吐出口２２から噴流させるよう、横長筒部１５と縦筒部１６とを備える。槽本体は板状の底部１０,前壁部１１,後壁部１２,両側壁部１３からなる上面開口の方形箱容器とする。
横長筒部１５は、図１，図２のごとく四角筒の有蓋有底筒部であり、その蓋部と底部に前壁部１１,後壁部１２の上縁から吊り下げた吊板部１９の下端部が固着して、半田槽１内に横置きされる。前方にあたる蓋部寄り横長筒部１５の上面に円形の吐出側口１５ｂを設け、後方にあたる底部寄り横長筒部１５の下面に吸込み側口１５ａを設ける。該吸込み側口１５ａの上方に在る横長筒部１５の上面にはポンプ３１用孔が形成される。
縦筒部１６は四角筒の下部から横断面が一回り小さな横断面円形の有底筒体１７が延在する。有底筒体１７を吐出側口１５ｂから横長筒部１５内へ図２のように挿着させて、縦筒部１６が横長筒部１５上に立設する。有底筒体１７の筒側面には横長筒部１５内と縦筒部１６内とを導通させる導孔１７ａが設けられる。
横長筒部１５は、図１，図２のごとく四角筒の有蓋有底筒部であり、その蓋部と底部に前壁部１１,後壁部１２の上縁から吊り下げた吊板部１９の下端部が固着して、半田槽１内に横置きされる。前方にあたる蓋部寄り横長筒部１５の上面に円形の吐出側口１５ｂを設け、後方にあたる底部寄り横長筒部１５の下面に吸込み側口１５ａを設ける。該吸込み側口１５ａの上方に在る横長筒部１５の上面にはポンプ３１用孔が形成される。
縦筒部１６は四角筒の下部から横断面が一回り小さな横断面円形の有底筒体１７が延在する。有底筒体１７を吐出側口１５ｂから横長筒部１５内へ図２のように挿着させて、縦筒部１６が横長筒部１５上に立設する。有底筒体１７の筒側面には横長筒部１５内と縦筒部１６内とを導通させる導孔１７ａが設けられる。
【0014】
切欠き噴流ノズル２Ａは、吐出口２２を形成する吐出筒部２３の上縁高さが同じになっていた従来の噴流ノズル２に係る該吐出筒部２３の一部が、上縁２３ａを含んで切り欠かれて低所２３０を形成した平板状低壁部分２３２に置き換えられた低所２３０有り噴流ノズル２である(図１,図６)。
【0015】
本実施形態は、有蓋筒状の基端部２１と、その上蓋部分に設けた開孔を取り囲んで図２ごとく上方へ向け扇状に広げて延在し、さらに横幅を一定に保って垂直上方に延ばした吐出筒部２３と、が一体化した噴流ノズル２である。基端部２１を方形筒部にする一方、吐出筒部２３は先端の吐出口２２に向けて装置左右方向に口を大きく広げて、吐出口２２を横長矩形とする(図４)。吐出口２２が左右方向に長くなり、マスク治具５１にワーク(ここではモータコイル５５、以下単に「コイル」という)を一度に複数セットできる。
図２の正面視で、前記縦筒部１６に嵌着する角形基端部２１の開口幅よりも吐出筒部２３の上方側吐出口２２に係る開口幅の方がラッパ状に広がるが、吐出口２２周りは平面視矩形の短筒部分になっている。一方、図４の平面視で見ると、基端部２１の上板部分２１１でその前後方向中央域だけから吐出筒部２３が上方に突出する。噴流ノズル２が前記縦筒部１６の上端部分に下方側接続部となる基端部２１を嵌めて取付けられ、吐出筒部２３は、縦筒部１６、横長筒部１５に導通し、半田槽１の上方に吐出口２２が突出するように設けられる。
図２の正面視で、前記縦筒部１６に嵌着する角形基端部２１の開口幅よりも吐出筒部２３の上方側吐出口２２に係る開口幅の方がラッパ状に広がるが、吐出口２２周りは平面視矩形の短筒部分になっている。一方、図４の平面視で見ると、基端部２１の上板部分２１１でその前後方向中央域だけから吐出筒部２３が上方に突出する。噴流ノズル２が前記縦筒部１６の上端部分に下方側接続部となる基端部２１を嵌めて取付けられ、吐出筒部２３は、縦筒部１６、横長筒部１５に導通し、半田槽１の上方に吐出口２２が突出するように設けられる。
【0016】
さらに、この噴流ノズル２の吐出口２２を形成する吐出筒部２３で、平面視矩形の長辺にあたる高壁部分２３１の上縁２３１ａの高さが同じになっていた従来形噴流ノズル２に対し、前方側に位置した従来の高壁部分２３１を、その上縁を含んで切り欠いて低所２３０のある平板状低壁部分２３２に置き換えた切欠き噴流ノズルにする(図６)。矩形吐出口２２の長辺側に、吐出筒部２３の上縁が高い高壁部分２３１と該高壁部分２３１の対向壁部分に低壁部分２３２とを設ける。従来形噴流ノズルから、吐出口２２周りの吐出筒部２３に係る前方側壁部分がその上縁を含めて下方に向かう壁部分を部分的に除去してなる低所２３０の在る低壁部分２３２に変更した切欠き噴流ノズルにしている。
詳しくは、後方側の高壁部分２３１に比べて、図６のように前方側の低壁部分２３２を段差状に一段低くする。半田付けを行う際、溶融半田Ｍが噴流ノズルを上昇し、吐出口２２に達した半田液面Ｍ１をそのまま半田付けに使用させるのではなく、吐出口２２で噴流させる溶融半田Ｍが吐出筒部２３内を上昇するのを利用して、一段低くした低壁部分２３２の低所２３０から、まずは半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等を含めた溶融半田Ｍを図６の白抜き矢印のごとく吐出筒部２３外へ流出させる。その後、綺麗な状態になった液面の溶融半田Ｍを半田付けに用いる。流出し、図９(ロ)のように流し落された溶融半田Ｍ２，ドロスＤ等はオーバーフロー受皿１８で受けて半田槽１に戻る。
尚、低壁部分２３２の左右両側は、高壁部分２３１の高さのままで僅かの横幅を確保した側壁代２３２１を残す。吐出口２２周りの強度補強に加え、保持枠４５の下端位置で、該側壁代２３２１とシャッター６が面接触することで、低所２３０を確実に塞ぐようにするためである(詳細後述)。
詳しくは、後方側の高壁部分２３１に比べて、図６のように前方側の低壁部分２３２を段差状に一段低くする。半田付けを行う際、溶融半田Ｍが噴流ノズルを上昇し、吐出口２２に達した半田液面Ｍ１をそのまま半田付けに使用させるのではなく、吐出口２２で噴流させる溶融半田Ｍが吐出筒部２３内を上昇するのを利用して、一段低くした低壁部分２３２の低所２３０から、まずは半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等を含めた溶融半田Ｍを図６の白抜き矢印のごとく吐出筒部２３外へ流出させる。その後、綺麗な状態になった液面の溶融半田Ｍを半田付けに用いる。流出し、図９(ロ)のように流し落された溶融半田Ｍ２，ドロスＤ等はオーバーフロー受皿１８で受けて半田槽１に戻る。
尚、低壁部分２３２の左右両側は、高壁部分２３１の高さのままで僅かの横幅を確保した側壁代２３２１を残す。吐出口２２周りの強度補強に加え、保持枠４５の下端位置で、該側壁代２３２１とシャッター６が面接触することで、低所２３０を確実に塞ぐようにするためである(詳細後述)。
【0017】
また、吐出口２２が平面視矩形の吐出筒部２３で、その矩形の長辺側を高壁部分２３１と低壁部分２３２にするのに加え、ここでは、該高壁部分２３１と該低壁部分２３２とを連結する矩形の短辺側に、上縁高さが該高壁部分２３１と該低壁部分２３２の中間になる中位壁部分２３３を設けている(図６)。中位壁部分２３３も、後方側の高壁部分２３１に比べて段差状に一段低くするが、その上縁２３３ａは低所２３０をつくる低壁部分上縁２３２ａよりは高く設定される。高壁部分上縁２３１ａから中位壁部分上縁２３３ａへと一段低くなる具体的な落差幅は、高壁部分上縁２３１ａから低壁部分上縁２３２ａへと一段低くなる落差幅が5ｍｍ～20ｍｍあるのに比べると、0.5ｍｍ～2mmと小さい。
ちなみに、高壁部分２３１に比べて段差状に一段低くした中位壁部分２３３を設けるのは、吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍは透孔５１０を通って半田付けに用いる溶融半田量を超えるポンプ供給量にして半田不足にならないようにしているので、余分な溶融半田Ｍが中位壁部分上縁２３３ａを越えて図６の黒矢印のごとく吐出筒部２３外へ流出可能にする趣旨である。
ちなみに、高壁部分２３１に比べて段差状に一段低くした中位壁部分２３３を設けるのは、吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍは透孔５１０を通って半田付けに用いる溶融半田量を超えるポンプ供給量にして半田不足にならないようにしているので、余分な溶融半田Ｍが中位壁部分上縁２３３ａを越えて図６の黒矢印のごとく吐出筒部２３外へ流出可能にする趣旨である。
【0018】
ヒータＨＴは半田槽１内の溶融半田Ｍを加温して溶融維持する熱源で、ここでは、図２のごとく半田槽１内の底部１０寄り紙面垂直方向に二本配設する。
ポンプ３１は半田槽１内の溶融半田Ｍを循環させるもので、本実施形態は、半田槽１内の後壁部１２寄りにポンプ３１を設置し、該ポンプ３１を駆動するモータ３２を半田槽１外で、ケーシング９内の後立板９２寄りに設置する。モータ３２に固着したプーリ３４とポンプ３１に固着したプーリ３３とにベルト３５で巻回し、モータ３２の回転で、横長筒部１５内に配されたポンプ３１のインペラ３１ａを回転させ、切欠き噴流ノズルの吐出口２２から溶融半田Ｍを噴流させる。
ポンプ３１は半田槽１内の溶融半田Ｍを循環させるもので、本実施形態は、半田槽１内の後壁部１２寄りにポンプ３１を設置し、該ポンプ３１を駆動するモータ３２を半田槽１外で、ケーシング９内の後立板９２寄りに設置する。モータ３２に固着したプーリ３４とポンプ３１に固着したプーリ３３とにベルト３５で巻回し、モータ３２の回転で、横長筒部１５内に配されたポンプ３１のインペラ３１ａを回転させ、切欠き噴流ノズルの吐出口２２から溶融半田Ｍを噴流させる。
【0019】
こうして、前記ポンプ用孔１５ｃにポンプ３１の支軸を挿通させ、支軸先端部に取着したインペラ３１ａを横長筒部１５内に配して、ポンプ３１の作動により、吸込み側口１５ａから吸込んだ溶融半田Ｍを、図１の黒矢印のごとく横長筒部１５内,縦筒部１６内を経て切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３内を上昇し、吐出口２２から溶融半田Ｍを噴流させる。
しかるに、これまでは上昇してきた半田液面Ｍ１を含む溶融半田Ｍでそのまま半田付けが行われてきたが、吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍは、吐出口２２で噴流状態にさせても、その液面Ｍ１に浮んだドロスＤ等の不純物がとどまる場合がある。
そこで、本発明は液面Ｍ１に浮んだドロスＤ等の不純物及び該液面を含む一部の溶融半田Ｍを、低壁部分２３２の低所２３０から流し落し、綺麗になった液面Ｍ１の溶融半田Ｍをワークの半田付け用とする。保持枠４５の下端位置下で半田付けを行う。そして、半田付けする間の必要量を超える溶融半田Ｍは中位壁部分２３３を越えて吐出筒部２３外へ流し落すしくみとする。
しかるに、これまでは上昇してきた半田液面Ｍ１を含む溶融半田Ｍでそのまま半田付けが行われてきたが、吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍは、吐出口２２で噴流状態にさせても、その液面Ｍ１に浮んだドロスＤ等の不純物がとどまる場合がある。
そこで、本発明は液面Ｍ１に浮んだドロスＤ等の不純物及び該液面を含む一部の溶融半田Ｍを、低壁部分２３２の低所２３０から流し落し、綺麗になった液面Ｍ１の溶融半田Ｍをワークの半田付け用とする。保持枠４５の下端位置下で半田付けを行う。そして、半田付けする間の必要量を超える溶融半田Ｍは中位壁部分２３３を越えて吐出筒部２３外へ流し落すしくみとする。
【0020】
昇降機構４は、アクチュエータたるシリンダ４１と保持枠４５とを備える。ケーシング９内の両側壁部１３,１４近くにエアシリンダで構成したシリンダ４１がそれぞれ設けられる。両シリンダ４１が起立し、シリンダ本体から上方へ向けて伸びるロッド４２の先端に、水平配設される保持枠４５を固定し、該保持枠４５を昇降させる昇降機構４とする(図２,図５)。ケーシング９がつくる前記上面開口部上で、該上面開口部よりも外形が若干小さめの保持枠４５が上下動する(図１,図２)。
ポンプ３１が作動中で、昇降機構４のロッド４２が退動すると、保持枠４５及び詳細後述するシャッター６が下端位置に達して止まり、吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍにマスク治具５１に設けた半田付け用の透孔５１０が浸かる。そして、透孔５１０では、吐出口２２から溶融半田Ｍが噴流する状況になれば、半田液面Ｍ１の上昇によって透孔５１０の上孔口にセットしたワークに係るコイル５５の端子５５２と巻線５５１とが半田付けされる。一方、ロッド４２が進出すると、吐出口２２で噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１が上方へ離れ、保持枠４５，マスク治具５１が上端位置に達して止まる。
ポンプ３１が作動中で、昇降機構４のロッド４２が退動すると、保持枠４５及び詳細後述するシャッター６が下端位置に達して止まり、吐出口２２から噴流する溶融半田Ｍにマスク治具５１に設けた半田付け用の透孔５１０が浸かる。そして、透孔５１０では、吐出口２２から溶融半田Ｍが噴流する状況になれば、半田液面Ｍ１の上昇によって透孔５１０の上孔口にセットしたワークに係るコイル５５の端子５５２と巻線５５１とが半田付けされる。一方、ロッド４２が進出すると、吐出口２２で噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１が上方へ離れ、保持枠４５，マスク治具５１が上端位置に達して止まる。
【0021】
シャッター６は、マスク治具５１又は保持枠４５に基部６１が固定されて、該基部６１から上方へ延在する平らな板面を有する立板部６２が、前記下端位置にて、該板面側で低所２３０を塞ぐように低壁部分２３２の外面にあてがって当接し、低所２３０からの溶融半田Ｍの流出を止める遮蔽部材である。保持枠４５が下端位置に達したところで、保持枠４５に基部６１を固定一体化するシャッター６も下端位置に達しており、吐出口２２に達した溶融半田Ｍが低所２３０から流れ出ていたのをシャッター６が止める。ここで、「溶融半田Ｍが低所２３０から流れ出ていたものを止める」は、完全に止めることを要せず、流れ出ていた量を減らして、溶融半田の液面Ｍ１を吐出口２２へと上昇させることができれば止めるとみなす。
一方、半田付けを完了させれば、保持枠４５と共にシャッター６が低壁部分２３２の上縁２３２ａよりも上方の初期状態の上端位置に離れて、次の半田付けに向けて、低所２３０から吐出筒部２３外へ溶融半田Ｍが流出するのを許容する。
一方、半田付けを完了させれば、保持枠４５と共にシャッター６が低壁部分２３２の上縁２３２ａよりも上方の初期状態の上端位置に離れて、次の半田付けに向けて、低所２３０から吐出筒部２３外へ溶融半田Ｍが流出するのを許容する。
【0022】
本実施形態のシャッター６は、側面視Ｌ字状部材で、保持枠４５の枠開口４５０を跨いで、下面側保持枠４５に水平部の基部６１が止具６９で固着される(図４)。マスク治具５１の下面５１ｂ側には、図５のように低壁部分２３２に対応した領域に低所２３０の高さに合わせた深さの窪み５１５が設けられている。基部６１から側面視Ｌ字状に上方へ延びる略方形の立板部６２に係る低板部分６２Ｌの先端水平縁が、保持枠４５に取付けたマスク治具５１の下面５１ｂに当接又は近接し、且つ該窪み５１５の領域では、立板部６２の高さを一段高くした高板部分６２Ｈが窪み５１５の底面に当接又は近接するようにしている(図７)。
さらに、保持枠４５に基部６１が固定されたシャッター６に係る立板部６２の板面が、側面視でその板面下端からなだらかに屈曲して外方に張り出す屈曲部分６２１を下端部位に有して上方に延在する(図８)。前記上端位置から前記下端位置へのシャッター６の下降時に、該屈曲部分６２１が立板部６２を低壁部分２３２の外側へと案内ガイドすることによって、低壁部分２３２及び側壁代２３２１を立板部６２が円滑に摺動し、低所２３０を塞ぐようにして低壁部分２３２に当接できる。
尚、シャッター６を機能させるため、保持枠４５にスペーサ７を介在させてマスク治具５１を取付けているが(図２,図３)、これに代え、スペーサ７を一体化させた保持枠４５にしてもよいし、スペーサ７を一体化させたマスク治具５１にしてもよい。また、基部６１を保持枠４５に取付けて、該基部６１から先端が上方に向かう立板部６２を有するシャッター６としたが、マスク治具５１の下面５１ｂに基部６１を取付けて、先端が下方に向かう立板部６２を有するシャッター６とすることもできる。斯かる場合、この下方に向かう平らな立板部６２の先端部位は、対面する低壁部分２３２に対し、側面視Ｊ字状として低壁部分２３２の外方へ曲げる屈曲部分を設けるとより好ましい。
さらに、保持枠４５に基部６１が固定されたシャッター６に係る立板部６２の板面が、側面視でその板面下端からなだらかに屈曲して外方に張り出す屈曲部分６２１を下端部位に有して上方に延在する(図８)。前記上端位置から前記下端位置へのシャッター６の下降時に、該屈曲部分６２１が立板部６２を低壁部分２３２の外側へと案内ガイドすることによって、低壁部分２３２及び側壁代２３２１を立板部６２が円滑に摺動し、低所２３０を塞ぐようにして低壁部分２３２に当接できる。
尚、シャッター６を機能させるため、保持枠４５にスペーサ７を介在させてマスク治具５１を取付けているが(図２,図３)、これに代え、スペーサ７を一体化させた保持枠４５にしてもよいし、スペーサ７を一体化させたマスク治具５１にしてもよい。また、基部６１を保持枠４５に取付けて、該基部６１から先端が上方に向かう立板部６２を有するシャッター６としたが、マスク治具５１の下面５１ｂに基部６１を取付けて、先端が下方に向かう立板部６２を有するシャッター６とすることもできる。斯かる場合、この下方に向かう平らな立板部６２の先端部位は、対面する低壁部分２３２に対し、側面視Ｊ字状として低壁部分２３２の外方へ曲げる屈曲部分を設けるとより好ましい。
【0023】
また、本半田付け装置Ｐは、ポンプ３１による液面上昇中の溶融半田Ｍが吐出口２２から噴流するが、その半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等を含む溶融半田Ｍを予め吐出筒部２３外へ流し落してから、次のステップになる昇降機構４の保持枠４５が下端位置に達して、低所２３０をシャッター６で塞ぐ。その後、溶融半田Ｍの液面Ｍ１が低壁部分上縁２３２ａよりも上昇し、マスク治具５１の透孔５１０に到達して半田付けの所要時間浸かった後、次のステップのシャッター６が上動し、次いで、ポンプ３１を停止させるコントローラたる制御手段を備えている。
詳しくは、起動スイッチオンによってポンプ３１及び昇降機構４が起動し、ポンプ３１による液面上昇中の溶融半田Ｍが吐出口２２へ向かうが、半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等を含むか含まないかにかかわらず、吐出筒部２３内を液面上昇する溶融半田Ｍの最初の部分を低所２３０から流し落した後に、保持枠４５が下端位置に到達する。そして、流し落した後の溶融半田の液面Ｍ１がシャッター６で塞がれた吐出筒部２３内を上昇し、マスク治具５１の透孔５１０を浸して、ドロスＤ等が取り除かれた綺麗な半田液面Ｍ１を含む溶融半田Ｍで半田付けを所要時間行う。その後、半田付けが完了して保持枠４５が上昇するにあたって、半田付けで新らたに生じたドロスＤ等の不純物が半田液面Ｍ１に浮かぶ場合がある。そこで、シャッター６が低壁部分上縁２３２ａから先に離れて上昇し、シャッター６が開いた低所２３０からこのドロスＤ等が流出する若干の時間をとった後にポンプ３１を停止させ、切欠き噴流ノズル２Ａ内を半田液面Ｍ１が下降する。予め定めたこれらの手順にしたがって制御の各工程を逐次進めていくシーケンス制御を採用している。
詳しくは、起動スイッチオンによってポンプ３１及び昇降機構４が起動し、ポンプ３１による液面上昇中の溶融半田Ｍが吐出口２２へ向かうが、半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等を含むか含まないかにかかわらず、吐出筒部２３内を液面上昇する溶融半田Ｍの最初の部分を低所２３０から流し落した後に、保持枠４５が下端位置に到達する。そして、流し落した後の溶融半田の液面Ｍ１がシャッター６で塞がれた吐出筒部２３内を上昇し、マスク治具５１の透孔５１０を浸して、ドロスＤ等が取り除かれた綺麗な半田液面Ｍ１を含む溶融半田Ｍで半田付けを所要時間行う。その後、半田付けが完了して保持枠４５が上昇するにあたって、半田付けで新らたに生じたドロスＤ等の不純物が半田液面Ｍ１に浮かぶ場合がある。そこで、シャッター６が低壁部分上縁２３２ａから先に離れて上昇し、シャッター６が開いた低所２３０からこのドロスＤ等が流出する若干の時間をとった後にポンプ３１を停止させ、切欠き噴流ノズル２Ａ内を半田液面Ｍ１が下降する。予め定めたこれらの手順にしたがって制御の各工程を逐次進めていくシーケンス制御を採用している。
【0024】
かくのごとく、本発明は、上記構成の切欠き噴流ノズル２Ａとシャッター６を付加する半田付け装置Ｐにして、半田付けする箇所の溶融半田ＭはドロスＤ等の不純物を効率良く除去して半田付けの連続運転が可能な所望の半田付け装置Ｐになっている。
さらに、本発明は、図１３のような基端部２１から吐出筒部２３が複数（ここでは二個）立設した他態様の切欠き噴流ノズル２Ａにすることも可能である。斯かる場合、半田槽１の上方に突出する切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３が複数設けられ、且つ各吐出筒部２３の低所２３０に対応する箇所に、保持枠４５又はマスク治具５１に基部６１が固定されて、下端位置で、該基部６１から延在する立板部６２が低所２３０を塞ぐシャッター６がそれぞれ配設される。そして、上端位置では、各立板部６２が各低壁部分２３２よりも上方に離れており、吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍが、それぞれの低所２３０から流出するのを許容する。本実施形態の図８に示した一個の切欠き噴流ノズルのものに比べ、半田付けの生産性を大幅に上げることができる。
さらに、本発明は、図１３のような基端部２１から吐出筒部２３が複数（ここでは二個）立設した他態様の切欠き噴流ノズル２Ａにすることも可能である。斯かる場合、半田槽１の上方に突出する切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３が複数設けられ、且つ各吐出筒部２３の低所２３０に対応する箇所に、保持枠４５又はマスク治具５１に基部６１が固定されて、下端位置で、該基部６１から延在する立板部６２が低所２３０を塞ぐシャッター６がそれぞれ配設される。そして、上端位置では、各立板部６２が各低壁部分２３２よりも上方に離れており、吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍが、それぞれの低所２３０から流出するのを許容する。本実施形態の図８に示した一個の切欠き噴流ノズルのものに比べ、半田付けの生産性を大幅に上げることができる。
【0025】
（２）卓上半田付け装置を用いた半田付け方法
次に、前記半田付け装置Ｐを用いた半田付けの一方法及びその作用について述べる。
半田付け装置Ｐは、既述のごとく槽内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する半田槽１が設けられ、且つ溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、吐出口２２の低壁部分２３２を越えたところで、溶融半田Ｍを吐出筒部２３外へ流し落す低所２３０を備えた切欠き噴流ノズル２Ａが半田槽１の上方に突出する。且つ、低壁部分２３２の低所２３０を塞ぐシャッター６を備えて、シャッター６で低所２３０を塞いで吐出口２２から溶融半田Ｍを噴流させ、この噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５で支えるマスク治具５１の透孔５１０が浸かってワークの半田付けが行われる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１，シャッター６が離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を具備する装置である。
次に、前記半田付け装置Ｐを用いた半田付けの一方法及びその作用について述べる。
半田付け装置Ｐは、既述のごとく槽内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する半田槽１が設けられ、且つ溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、吐出口２２の低壁部分２３２を越えたところで、溶融半田Ｍを吐出筒部２３外へ流し落す低所２３０を備えた切欠き噴流ノズル２Ａが半田槽１の上方に突出する。且つ、低壁部分２３２の低所２３０を塞ぐシャッター６を備えて、シャッター６で低所２３０を塞いで吐出口２２から溶融半田Ｍを噴流させ、この噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５で支えるマスク治具５１の透孔５１０が浸かってワークの半田付けが行われる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍからマスク治具５１，シャッター６が離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を具備する装置である。
【0026】
本半田付け方法は、予め電源スイッチＳ１をオンにし、ヒータＨＴによって半田槽１に溶融半田Ｍが貯留された図２の初期状態とする。
前処理として、図１のワークたるコイル５５のマスク治具５１へのセットと、ワークの半田付け対象箇所にフラックス塗布をする。図９(ハ)のごとく被半田付け部品になるコイル５５の端子５５２に巻線５５１を巻いた半田付け対象箇所がマスク治具５１の透孔５１０にセットされる。尚、本発明は透孔５１０周りのマスク治具５１は凹所５１２になっていて、該凹所５１２も透孔５１０に含むものとみなす。半田付け対象になる巻線５５１は被覆銅線である。
具体的には、被半田付け物がセットされたマスク治具５１を、図示しないフラックス塗布装置(特許第5421955号)の上面開口上に置いて、フラックス塗布する。該塗布装置を用いて、半田付け対象箇所にフラックス塗布を行う。続いて、フラックス塗布完了のコイル５５を載せたマスク治具５１を、ロボットで保持枠４５にセットして図２の状態にする。
前処理として、図１のワークたるコイル５５のマスク治具５１へのセットと、ワークの半田付け対象箇所にフラックス塗布をする。図９(ハ)のごとく被半田付け部品になるコイル５５の端子５５２に巻線５５１を巻いた半田付け対象箇所がマスク治具５１の透孔５１０にセットされる。尚、本発明は透孔５１０周りのマスク治具５１は凹所５１２になっていて、該凹所５１２も透孔５１０に含むものとみなす。半田付け対象になる巻線５５１は被覆銅線である。
具体的には、被半田付け物がセットされたマスク治具５１を、図示しないフラックス塗布装置(特許第5421955号)の上面開口上に置いて、フラックス塗布する。該塗布装置を用いて、半田付け対象箇所にフラックス塗布を行う。続いて、フラックス塗布完了のコイル５５を載せたマスク治具５１を、ロボットで保持枠４５にセットして図２の状態にする。
【0027】
その後、作業者が起動スイッチＳ２を押し、制御手段,昇降機構４等によって経時的動作を加えて、コイル５５の端子５５２と該端子５５２に巻いている巻線５５１との半田付けを行う。その動作工程と作用を以下に説明する。
まず、起動スイッチＳ２を入れ、ポンプ３１及び昇降機構４を起動させる。ポンプ３１の起動によって、図２の状態から図１の白抜き矢印のごとく溶融半田Ｍが切欠き噴流ノズル２Ａ内を上昇する。溶融半田Ｍが上昇する噴流アップ方式になるので、マスク治具５１と溶融半田の液面Ｍ１間に在る空気をうまく追い出す。吐出口２２にやってきた溶融半田の液面Ｍ１には、図９(イ）のようにドロスＤ等の不純物が浮かんでいる場合がある。この半田液面Ｍ１を半田付け箇所へ導くと半田付け不良になる確率が高い。そこで、切欠き噴流ノズル２Ａ内を吐出口２２に向かって上昇する半田液面Ｍ１周りの溶融半田Ｍを、低所２３０から流出させる。しかる後、シャッター６が下端位置に達して低所２３０を塞ぐ。低所２３０からの溶融半田Ｍの流出を止めて、再び溶融半田の液面Ｍ１が吐出口２２に向けて上昇するように設定する。その後、該溶融半田Ｍが透孔５１０に到達して被半田付け部品を半田付けする。
本発明は図９(イ)の黒矢印で示した吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍが低壁部分上縁２３２ａにさしかかった際、ドロスＤ等とこれを浮かべる溶融半田Ｍとを、図９(ロ)のように低所２３０から吐出筒部２３外へ流し落す時間をとって、半田液面Ｍ１をドロスＤ等のない正常な状態に変える。
まず、起動スイッチＳ２を入れ、ポンプ３１及び昇降機構４を起動させる。ポンプ３１の起動によって、図２の状態から図１の白抜き矢印のごとく溶融半田Ｍが切欠き噴流ノズル２Ａ内を上昇する。溶融半田Ｍが上昇する噴流アップ方式になるので、マスク治具５１と溶融半田の液面Ｍ１間に在る空気をうまく追い出す。吐出口２２にやってきた溶融半田の液面Ｍ１には、図９(イ）のようにドロスＤ等の不純物が浮かんでいる場合がある。この半田液面Ｍ１を半田付け箇所へ導くと半田付け不良になる確率が高い。そこで、切欠き噴流ノズル２Ａ内を吐出口２２に向かって上昇する半田液面Ｍ１周りの溶融半田Ｍを、低所２３０から流出させる。しかる後、シャッター６が下端位置に達して低所２３０を塞ぐ。低所２３０からの溶融半田Ｍの流出を止めて、再び溶融半田の液面Ｍ１が吐出口２２に向けて上昇するように設定する。その後、該溶融半田Ｍが透孔５１０に到達して被半田付け部品を半田付けする。
本発明は図９(イ)の黒矢印で示した吐出筒部２３内を上昇する溶融半田Ｍが低壁部分上縁２３２ａにさしかかった際、ドロスＤ等とこれを浮かべる溶融半田Ｍとを、図９(ロ)のように低所２３０から吐出筒部２３外へ流し落す時間をとって、半田液面Ｍ１をドロスＤ等のない正常な状態に変える。
【0028】
半田液面Ｍ１を正常状態に変えた後、ロッド４２の退動によって保持枠４５，マスク治具５１が下降し、その後、保持枠４５に固定されたシャッター６が低所２３０を遮蔽して、低所２３０からの溶融半田Ｍの流出を止める。シャッター６が、低所２３０の両側に在る低壁部分２３２に係る側壁代２３２１に面接触で当接して低所２３０を塞ぐ。面接触によってシャッター６と側壁代２３２１の間を通過する摩擦抵抗が大になり、溶融半田Ｍの漏れ出しが抑えられる。低所２３０からの溶融半田Ｍの流出が止まることによって、図９(ハ)のごとく低壁部分２３２よりも高い所にまで溶融半田Ｍの上昇が可能になり、低壁部分２３２を越える高さに溶融半田の液面Ｍ１が上昇し、さらに透孔５１０に入り込んで半田液面Ｍ１が透孔５１０の孔上口に近づく。
ここで、前記マスク治具５１が下降し、その後のシャッター６による低所２３０の遮蔽、該遮蔽後の溶融半田Ｍの上昇、及び半田液面Ｍ１が透孔５１０の孔上口に近づく間に、プリヒートが行なわれる。フラックスを活性化させ、またワークが温められて、半田付けの熱衝撃を和らげて半田付け工程を向上させる。
ここで、前記マスク治具５１が下降し、その後のシャッター６による低所２３０の遮蔽、該遮蔽後の溶融半田Ｍの上昇、及び半田液面Ｍ１が透孔５１０の孔上口に近づく間に、プリヒートが行なわれる。フラックスを活性化させ、またワークが温められて、半田付けの熱衝撃を和らげて半田付け工程を向上させる。
【0029】
続いて、半田液面Ｍ１が透孔５１０の孔上口に達した溶融半田Ｍは、その熱で、透孔５１０の孔上口にセットした巻線５５１に被覆されたエナメルを焼いてから、巻線５５１とコイル５５の端子５５２とを半田付けする(図１０のニ)。半田付けが完了すると、先にロッド４２が伸長し、図１０(ハ)の白抜き矢印のごとくマスク治具５１及びシャッター６が上昇して上端位置へ向かう。少し遅れてポンプ３１が停止して、同図の黒矢印のように半田液面Ｍ１が下降していく。低所２３０を遮蔽していたシャッター６が先に上昇することによって、半田付けを行った際に出た半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤやフラックス等は低壁部分上縁２３２ａよりも上方にあった溶融半田Ｍと一緒に、低所２３０から切欠き噴流ノズル外へ流し落される。
溶融半田Ｍが透孔５１０に到達して、被半田付け部品の半田付けが行われる。半田付け後は、低壁部分２３２の上縁２３２ａからシャッター６を上端位置側へ離し、該上縁２３２ａと吐出筒部２３内の半田液面Ｍ１間に在る溶融半田Ｍが該上縁２３２ａを越えて吐出筒部２３外へ流れ出るようにしてから、吐出筒部２３内の溶融半田Ｍを下降させる。図１０(ホ)の符号Ｆは半田付けを終えた硬化半田を示す。
ロッド４２の伸長により保持枠４５，マスク治具５１，シャッター６が上端位置に達したところで、昇降機構４の信号を切って一連の半田付け工程は終了し、半田付けを終えたコイル５５がロボットで取り出される。また、前記ポンプ３１の停止によって、溶融半田の液面Ｍ１は図２の初期状態に戻る。
溶融半田Ｍが透孔５１０に到達して、被半田付け部品の半田付けが行われる。半田付け後は、低壁部分２３２の上縁２３２ａからシャッター６を上端位置側へ離し、該上縁２３２ａと吐出筒部２３内の半田液面Ｍ１間に在る溶融半田Ｍが該上縁２３２ａを越えて吐出筒部２３外へ流れ出るようにしてから、吐出筒部２３内の溶融半田Ｍを下降させる。図１０(ホ)の符号Ｆは半田付けを終えた硬化半田を示す。
ロッド４２の伸長により保持枠４５，マスク治具５１，シャッター６が上端位置に達したところで、昇降機構４の信号を切って一連の半田付け工程は終了し、半田付けを終えたコイル５５がロボットで取り出される。また、前記ポンプ３１の停止によって、溶融半田の液面Ｍ１は図２の初期状態に戻る。
【0030】
そして、連続運転の場合は、上記一連の半田付け工程が繰り返されていく。一連の半田付け工程が繰り返されても、半田付け対象箇所に半田付けする直前の段階で、図９(ロ)のように半田液面Ｍ１に浮かぶドロスＤ等の不純物が低所２３０から流出し、綺麗な半田液面Ｍ１を保って半田付けが行われ、さらに半田付けが終わった後も、半田付けで生まれたドロスＤやフラックス汚れ等を低所２３０から切欠き噴流ノズル２Ａ外へと追い出して、溶融半田Ｍが下降し、次の半田付けに備える。
後続の半田付けに対し、切欠き噴流ノズル２Ａ内の溶融半田の液面Ｍ１が、綺麗な状態に継続維持されるので、半田付けの良好な品質を保って連続運転が可能な所望の半田付け方法となる。
後続の半田付けに対し、切欠き噴流ノズル２Ａ内の溶融半田の液面Ｍ１が、綺麗な状態に継続維持されるので、半田付けの良好な品質を保って連続運転が可能な所望の半田付け方法となる。
【0031】
尚、図９，図１０は模式図であり、端子５５２にコイル５５を巻いている半田付け対象箇所を、透孔５１０よりも高い位置に図示したが、実際は透孔５１０の孔上口に半田付け対象箇所が接する状態にセットしている。
また、図１１，図１２は図９，図１０に代わる他態様図で、基板５２に実装された電子部品５３をワークとしている。マスク治具５１に設けられている透孔５１０が浸かる下端位置で、電子部品５３のリード５３１を挿入したスルーホール５２０も一緒に浸かって、半田付けが行われる。ポンプ３１が停止して半田液面Ｍ１が下降すると、電子部品５３の基板下面５２ｂ側に覗くリード５３１に所望の半田付けが行われた図１２の実装基板製品に仕上がっている。リード５３１と半田が馴染んで、良好なフィレットＦが形成される。符号５４は収容ケースを示す。
また、図１１，図１２は図９，図１０に代わる他態様図で、基板５２に実装された電子部品５３をワークとしている。マスク治具５１に設けられている透孔５１０が浸かる下端位置で、電子部品５３のリード５３１を挿入したスルーホール５２０も一緒に浸かって、半田付けが行われる。ポンプ３１が停止して半田液面Ｍ１が下降すると、電子部品５３の基板下面５２ｂ側に覗くリード５３１に所望の半田付けが行われた図１２の実装基板製品に仕上がっている。リード５３１と半田が馴染んで、良好なフィレットＦが形成される。符号５４は収容ケースを示す。
【0032】
（３）効果
このように構成した卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、小型の卓上形タイプでありながら、半田付けの品質を良好に保って長時間にわたる半田付けの連続使用ができる。
半田付けは、継続することにより半田の酸化物であるドロスＤが発生し、溜まっていくが、たとえドロスＤやフラックス、さらにエナメル残留物等の不純物が半田液面Ｍ１に浮かぶようなことがあっても、新たな半田付けするにあたっては、半田付けに用いる溶融半田の液面Ｍ１を綺麗な状態をつくってから半田付けするので、半田付け不良が起こらない。
このように構成した卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、小型の卓上形タイプでありながら、半田付けの品質を良好に保って長時間にわたる半田付けの連続使用ができる。
半田付けは、継続することにより半田の酸化物であるドロスＤが発生し、溜まっていくが、たとえドロスＤやフラックス、さらにエナメル残留物等の不純物が半田液面Ｍ１に浮かぶようなことがあっても、新たな半田付けするにあたっては、半田付けに用いる溶融半田の液面Ｍ１を綺麗な状態をつくってから半田付けするので、半田付け不良が起こらない。
【0033】
本半田付け装置Ｐは、切欠き噴流ノズル２Ａとシャッター６と昇降機構４を備えて、上端位置にて、立板部６２が低壁部分２３２の上縁よりも上方に離れている場合、低壁部分２３２を越えて流出する溶融半田Ｍを許容する。したがって、半田付けする際、切欠き噴流ノズル２Ａ内を上昇してきた溶融半田の液面Ｍ１にドロスＤ等の不純物が浮かんでいても、該不純物はこれを浮かべる液面Ｍ１周りの溶融半田Ｍと共に、低所２３０から切欠き噴流ノズル２Ａ外へ排出される。低壁部分２３２を吐出筒部２３の前方側に設けているので、作業者はドロスＤ等が順調に排出されているのを簡単に視認できる。その後、昇降機構４の働きにより保持枠４５が下端位置に移動し、低所２３０をシャッター６で塞ぐ。低所２３０が塞がれることによって、排出後の綺麗になった溶融半田の液面Ｍ１が低壁部分上縁２３２ａを越えて上昇し、透孔５１０を通って、マスク治具５１にセットしたワークの半田付け対象箇所を、ドロスＤ等のない溶融半田Ｍで良好な半田付けできる。
切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３内には、不純物を含む溶融半田Ｍが排出された後の正常な溶融半田Ｍが準備されて、これがそのまま半田付けに用いられるので、半田付け不良にならない。
切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３内には、不純物を含む溶融半田Ｍが排出された後の正常な溶融半田Ｍが準備されて、これがそのまま半田付けに用いられるので、半田付け不良にならない。
【0034】
しかも、半田付けの工程は、一回の半田付けが終了する毎に図９(イ)から図１０(ホ)の工程が繰り返されるので、新たな半田付けに対して吐出口２２へと上昇してきた新たな溶融半田Ｍの液面部分は、図９(ロ)のように液面Ｍ１にドロスＤ等が浮かんでいるかどうかに限らず、低所２３０から吐出筒部２３外へ流出させて取り除くので、半田付けに用いる図１０の溶融半田Ｍは常に正常なものとなり、半田付けを長時間に亘って連続運転しても、品質確保された半田付け製品を造り続けることができる。
【0035】
加えて、半田付けを終了し、低所２３０を塞いでいたシャッター６を上昇させるにあたり、半田付けを終えた半田液面Ｍ１が低壁部分上縁２３２ａよりも高い場所に在る間に、シャッター６が低壁部分上縁２３２ａから離れる制御手段を採用している。そのため、低所２３０から半田付けして発生したドロスＤやフラックス等の浮遊不純物をいち早く排出できる。
【0036】
さらに、半田付けに使用される綺麗な半田液面Ｍ１を有する溶融半田Ｍにする、第一の半田液面Ｍ１が吐出筒部２３を上昇する過程での低所２３０から切欠き噴流ノズル２Ａ外へのドロスＤ等を含む溶融半田Ｍの排出、第二の半田液面Ｍ１が半田付けを終了した後、吐出筒部２３内を下降する過程での低所２３０からドロスＤ等を含む溶融半田Ｍの吐出筒部２３外への排出が、昇降機構４と制御手段だけでなし得るので、極めて優れものの発明になっている。第一の排出が、ポンプ３１で溶融半田Ｍを上昇させる力をうまく利用しており、第二の排出が位置エネルギを利用するものであり、ドロスＤ等の不純物除去に新たな動力源を要しない。
作業者等の人の手を介さずして、半田付け装置Ｐ自身が、溶融半田Ｍの吐出口２２へ向かって半田付けを行う第一の動作過程で、また半田付けが終わって溶融半田Ｍが図２の初期状態へと吐出筒部２３内を下降する第二の動作過程で、吐出筒部２３内の半田液面Ｍ１を綺麗な状態に戻すことができ、極めて有益である。品質安定した半田付け製品を長時間に亘って造り続けることができ、生産性向上に貢献する。これまで、吐出口２２に浮かぶドロスＤ等の除去を作業者が時間毎に実施してきたのが、例えば一日の作業終了時に半田槽１に流れ落ちたドロスＤ等の不純物を除去するだけで足りる。生産性向上のみならず、作業負担軽減にも大いに貢献する。
作業者等の人の手を介さずして、半田付け装置Ｐ自身が、溶融半田Ｍの吐出口２２へ向かって半田付けを行う第一の動作過程で、また半田付けが終わって溶融半田Ｍが図２の初期状態へと吐出筒部２３内を下降する第二の動作過程で、吐出筒部２３内の半田液面Ｍ１を綺麗な状態に戻すことができ、極めて有益である。品質安定した半田付け製品を長時間に亘って造り続けることができ、生産性向上に貢献する。これまで、吐出口２２に浮かぶドロスＤ等の除去を作業者が時間毎に実施してきたのが、例えば一日の作業終了時に半田槽１に流れ落ちたドロスＤ等の不純物を除去するだけで足りる。生産性向上のみならず、作業負担軽減にも大いに貢献する。
【0037】
さらにいえば、半田槽１の上方に突出する切欠き噴流ノズル２Ａの吐出筒部２３が複数設けられ、且つ各吐出筒部２３の低部に対応する箇所に、シャッター６がそれぞれ設けられると、吐出筒部２３が複数に増える分だけ吐出口２２も複数に増えるので、一つの吐出筒部２３が半田付けする被半田付け部品数の複数倍の被半田付け部品に半田付けでき、生産性を大幅アップできる。前述のごとく、半田付けするのに用いる吐出口２２の半田液面Ｍ１上のドロスＤを、半田付け装置Ｐ自身が人の手を借りることなく自律的に取り除くことができ、省力化につながる。これにとどまらず、本卓上半田付け装置Ｐはコンパクトであるため、複数台並べれば、設置スペースをさほどとらずに大量生産の自動化も可能になる。
【0038】
さらに付加すれば、吐出口２２が平面視矩形にして、高壁部分２３１と低壁部分２３２とを連結する矩形の短辺側に、上縁高さが高壁部分２３１と低壁部分２３２の中間になる中位壁部分２３３が設けられると、半田付け時に、半田付けに要する量を超える溶融半田Ｍを中位壁部分上縁２３３ａから吐出筒部２３外へ排出できる。中位壁部分２３３が噴流する溶融半田Ｍの逃げ場をつくる。半田付けの量が足らないと半田付け不良ができるが、半田付けの必要量だけを供給するのは難しい。中位壁部分２３３を設けることによって、ポンプ３１による透孔５１０への溶融半田Ｍの供給量に幅をもたせることができるので、半田付け装置Ｐの運転がし易く、半田付け製品を安定生産できる。
【0039】
また、立板部６２の板面が、側面視でその下端から屈曲して外方に張り出す屈曲部分６２１を下端部位に有して上方に延在し、上端位置から下端位置への下降で、該屈曲部分６２１が立板部６２を低壁部分２３２の外側に案内ガイドして、低壁部分２３２を該立板部６２が摺動し、低所２３０を塞ぐようにして低壁部分２３２に当接すると、昇降機構４の昇降が繰り返し行われても、上端位置から下端位置への下降の際に立板部６２が低壁部分上縁２３２ａにぶつかって故障する事態にならない。屈曲部分６２１の案内ガイドによって低所２３０を立板部６２で確実に塞ぐことができる。
このように本卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、上述した数々の優れた効果を発揮し、多大な効を奏する。
このように本卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、上述した数々の優れた効果を発揮し、多大な効を奏する。
【0040】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。半田槽１,切欠き噴流ノズル２Ａ,吐出筒部２３，ポンプ３１,昇降機構４,マスク治具５１,シャッター６等の形状,大きさ,個数,材料,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【符号の説明】
【0041】
１ 半田槽
２Ａ 切欠き噴流ノズル
２２ 吐出口
２３ 吐出筒部
２３０ 低所
２３１ 高壁部分
２３２ 低壁部分
４ 昇降機構
４５ 保持枠
５１ マスク治具
５１０ 透孔
５３ 電子部品（ワーク，被半田付け部品）
５５ コイル（ワーク，被半田付け部品）
６ シャッター
６１ 基部
６２ 立板部
Ｍ 溶融半田
Ｍ１ 半田液面（液面）
Ｐ 卓上半田付け装置（半田付け装置）
２Ａ 切欠き噴流ノズル
２２ 吐出口
２３ 吐出筒部
２３０ 低所
２３１ 高壁部分
２３２ 低壁部分
４ 昇降機構
４５ 保持枠
５１ マスク治具
５１０ 透孔
５３ 電子部品（ワーク，被半田付け部品）
５５ コイル（ワーク，被半田付け部品）
６ シャッター
６１ 基部
６２ 立板部
Ｍ 溶融半田
Ｍ１ 半田液面（液面）
Ｐ 卓上半田付け装置（半田付け装置）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】