CN111659968B - 进行锡焊的机器人装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种进行锡焊的机器人装置，其具备：具有使焊锡流出的喷嘴的锡罐、喷出焊剂的焊剂喷出工具、以及支撑锡罐的支撑工具。机器人装置具备：支撑工件的载台、以及能够载置作业工具和锡罐的载置部件。机器人控制装置执行以下控制，即：使焊剂喷出工具与机器人连结并向工件配置焊剂的焊剂配置控制、使支撑工具与机器人连结并将锡罐配置于工件的下侧来加热工件的预热控制、以及使锡罐的喷嘴接近工件来供给焊锡的供给控制。

Description

进行锡焊的机器人装置

技术领域

本发明涉及进行锡焊的机器人装置。

背景技术

制造产品的工序包括以锡焊固定零件的工序。例如电子零件通过锡焊固定于印刷基板并且与形成于印刷基板的电路连接。在现有技术中公知有一种针对工件的小区域进行锡焊的点锡焊装置(例如日本特开2005－167142号公报)。在点锡焊装置中配置有沿着X轴方向和Y轴方向移动的载台，并可通过变更锡罐相对于工件的相对位置来向所需的部分配置焊锡。

进行锡焊需要除去氧化物、提高润湿性，并在进行锡焊的部分配置焊剂。并且实施加热基板的预热。之后，向进行锡焊的部分供给熔融的焊锡来进行锡焊。

在现有技术中有一种锡焊装置，除了向基板供给焊锡的工序之外还进行涂布焊剂的工序和加热基板实施预热的工序(例如：日本专利第2761204号公报、日本专利特开平11－298134号公报、日本专利第4414642号公报)。

发明内容

就现有市售的点锡焊装置而言，配置焊剂的工序、实施基板预热的工序、以及供给焊锡的工序是通过不同装置来进行。因此需要在各装置间搬送基板来进行各工序。并且有可能在搬送工件的期间发生未进行锡焊的零件翻到或者相对于基板发生倾倒的情况。并且存在的问题是需要为了转入各工序而搬送基板的复杂的装置。

并且就现有技术而言，在能够实施配置焊剂的工序、进行预热的工序、以及供给焊锡的工序的点锡焊装置中，进行各工序的装置配置于下侧。并且，基板在各装置的上侧移动。在这种结构中，由于实施各工序的装置分别地形成，因此存在导致锡焊装置较大的问题。因此，为了配置锡焊装置而需要确保较大的空间。

本公开的第一方案的机器人装置具备：具有多个关节部的机器人、以及与机器人连接的作业工具。机器人装置具备锡罐，该锡罐具有使焊锡熔融并贮留的容器和使焊锡流出的喷嘴。机器人装置具备：配置于机器人的上侧并支撑工件的载台、以及能够载置作业工具和锡罐的载置部件。机器人装置具备对机器人进行控制的控制装置。作业工具包含：使用于锡焊的焊剂喷出的焊剂喷出工具、以及支撑锡罐的支撑工具。机器人具有自动地更换作业工具的功能。作业工具和锡罐载置于载置部件。控制装置实施使焊剂喷出工具与机器人连结并在工件的进行锡焊的部分配置焊剂的焊剂配置控制。控制装置实施使支撑工具与机器人连结并将锡罐配置于工件的下侧且利用从锡罐放出的热来加热工件的预热控制。控制装置实施使锡罐的喷嘴接近工件并向工件的进行锡焊的部分供给焊锡的供给控制。

本公开的第二方案的机器人装置具备：具有多个关节部的机器人、以及与机器人连接的作业工具。机器人装置具备锡罐，该锡罐具有使焊锡熔融并贮留的容器和使焊锡流出的喷嘴。机器人装置具备：配置于机器人的上侧并支撑工件的载台、以及能够载置作业工具和锡罐的载置部件。机器人装置具备对机器人进行控制的控制装置。作业工具包含：使用于锡焊的焊剂喷出的焊剂喷出工具、具有使温度上升的加热器的预热工具、以及支撑锡罐的支撑工具。机器人具有自动地更换作业工具的功能。作业工具和锡罐载置于载置部件。控制装置实施使焊剂喷出工具与机器人连结并在工件的进行锡焊的部分配置焊剂的焊剂配置控制。控制装置实施使预热工具与机器人连结并使预热工具接近工件来加热工件的预热控制。控制装置实施使支撑工具与机器人连结并使锡罐的喷嘴接近工件而向工件的进行锡焊的部分供给焊锡的供给控制。

附图说明

图1为实施方式的机器人装置的立体图。

图2为实施方式的机器人的立体图。

图3为实施方式的载台和载台驱动马达的立体图。

图4为实施方式的支撑载台的支撑部件的放大立体图。

图5为实施方式的载置部件和载置部件所载置的零件的立体图。

图6为实施方式的焊剂喷出工具的立体图。

图7为实施方式的支撑锡罐的支撑工具的立体图。

图8为锡罐被支撑工具支撑之前的立体图。

图9为锡罐被支撑工具支撑之后的立体图。

图10为实施方式的锡罐的第一立体图。

图11为锡罐的第二立体图。

图12为锡罐的第三立体图。

图13为锡罐的第四立体图。

图14为实施方式的机器人装置的框图。

图15为实施方式的说明锡焊的第一工序的机器人装置的立体图。

图16为说明锡焊的第二工序的机器人装置的立体图。

图17为说明锡焊的第三工序的载置部件所载置的零件和机器人的放大立体图。

图18为说明锡焊的第四工序的机器人装置的放大立体图。

图19为说明锡焊的第五工序的机器人装置的立体图。

图20为说明锡焊的第六工序的机器人装置的放大立体图。

图21为说明锡焊的第七工序的机器人装置的放大立体图。

图22为说明锡焊的第八工序的机器人装置的放大立体图。

图23为说明锡焊的第九工序的机器人装置的放大立体图。

图24为实施方式的说明锡罐喷嘴更换作业的第一工序的锡罐和支撑工具的放大立体图。

图25为说明锡罐喷嘴更换作业的第二工序的锡罐和支撑工具的放大立体图。

图26为说明锡罐喷嘴更换作业的第三工序的锡罐和支撑工具的放大立体图。

图27为说明锡罐喷嘴更换作业的第四工序的锡罐和支撑工具的放大立体图。

图28为说明锡罐喷嘴更换作业的第五工序的锡罐和支撑工具的放大立体图。

图29为说明锡罐焊锡补充作业的第一工序的支撑工具和焊锡棒的放大立体图。

图30为说明锡罐焊锡补充作业的第二工序的锡罐和支撑工具所把持的焊锡棒的放大立体图。

图31为实施方式的其它焊剂喷出工具的放大立体图。

图32为实施方式的预热工具的立体图。

具体实施方式

参照图1至图32来说明实施方式的机器人装置。本实施方式的机器人装置进行锡焊作业，将电子零件固定于作为工件的印刷基板。本实施方式的机器人装置实施如下作业，即：通过换装作业工具来配置焊剂的作业、加热印刷基板的作业、以及供给焊锡并将零件固定于印刷基板的作业。

图1是本实施方式的机器人装置的立体图。本实施方式的机器人装置5是点锡焊装置，可在工件的预定的一部分的区域进行锡焊。机器人装置5具备：作为端操作器的作业工具、以及使作业工具移动的机器人1。机器人装置5具备锡罐7，该锡罐7具有使焊锡向工件流出的喷嘴31a。本实施方式的作业工具包含：用于将焊剂配置于印刷基板的焊剂喷出工具2；以及用于支撑向印刷基板供给焊锡的锡罐7的支撑工具3。焊剂喷出工具2具有喷出用于锡焊的焊剂的功能。

图2是本实施方式的机器人的立体图。本实施方式的机器人1是包含多个关节部的多关节机器人。机器人1包含基座部14、以及基座部14所支撑的旋转基座13。基座部14经由罩板27固定于框体26。旋转基座13形成为能够相对于基座部14进行旋转。机器人1包含上部手臂11和下部手臂12。下部手臂12经由关节部可转动地支撑于旋转基座13。上部手臂11经由关节部可转动地支撑于下部手臂12。并且，上部手臂11可绕旋转轴进行旋转，该旋转轴与上部手臂11的延伸方向平行。

机器人1包含与上部手臂11的端部连结的腕部15。腕部15经由关节部可转动地支撑于上部手臂11。腕部15包含形成为可旋转的凸缘16。作业工具固定于凸缘16。本实施方式的机器人1具有六个驱动轴但不限于该方式。可以采用能够变更作业工具的位置和朝向的任意的机器人。

参照图1，机器人装置5具备：对构成机器人装置5的装置和零件进行支撑的框体26、以及框体26所支撑的载置部件28。在框体26的周围配置有罩板27。载置部件28配置于机器人1的侧方。载置部件28形成为可载置焊剂喷出工具2、支撑工具3、以及锡罐7。

在本实施方式中，将箭头91所示的配置有载置部件28的一侧称为机器人装置5的前侧。载置部件28配置于机器人1的前侧。载置部件28配置在可通过机器人1对载置部件28所载置的零件进行操作的范围内。例如，载置部件28配置于机器人1能够对载置部件28所载置的作业工具进行更换的位置。

机器人装置5具备机器人控制装置4，作为对机器人1进行控制的控制装置。机器人控制装置4对焊剂喷出工具2和支撑工具3进行控制。并且，机器人控制装置4对驱动载台6的载台驱动马达20进行控制。

机器人装置5具备焊剂供给装置58，该焊剂供给装置58向焊剂喷出工具2供给进行了加压的焊剂。焊剂供给装置58具有贮留焊剂的储罐和对焊剂进行加压的泵。焊剂供给装置58被机器人控制装置4控制。经过焊剂供给装置58进行了加压的焊剂通过焊剂供给管57向焊剂喷出工具2供给。焊剂供给装置58载置于罩板27，该罩板27配置于框体26的底部。

锡罐7经由电缆79与机器人控制装置4连接。经由电缆79向锡罐7供电。锡罐7具有使焊锡熔解并贮留并且使焊锡从喷嘴31a喷流的功能。

图3为本实施方式的载台和驱动载台的载台驱动马达的放大立体图。参照图1和图3，机器人装置5具有配置于机器人1的上侧的载台6。本实施方式的载台6形成为平面形状呈圆形。载台6对作为工件的印刷基板34a、34b进行支撑。载台6具有配置印刷基板34a、34b的开口部6a、6b。在本实施方式中，在开口部6a、6b配置载置有多个印刷基板34a、34b的托盘33。此外，载台也可以形成为不使用托盘而直接地载置工件。

机器人装置5具备驱动载台6的载台驱动装置38。载台驱动装置38包含使载台6旋转的载台驱动马达20。载台驱动马达20所输出的旋转力经由主轴21传递至载台6。主轴21连接于载台6的平面形状的圆的中心。通过载台驱动马达20进行驱动而使载台6沿着周向进行旋转。此外，载台驱动装置也可以形成为利用气压使载台旋转。

图4为本实施方式的支撑部件的放大立体图。参照图1、图3、图4，载台6被支撑部件29支撑。支撑部件29固定于框体26。支撑部件29具有：对载台6的外周面进行支撑的辊子30a、以及对载台6的底面进行支撑的辊子30b。辊子30a限制载台6沿径向的移动。辊子30b限制载台6沿铅垂方向的移动。并且，辊子30b限制载台6的挠曲。

参照图1，在机器人装置5配置有多个支撑部件29。在本实施方式中，在四个部位配置有支撑部件29。这样利用多个支撑部件29来支撑载台6，从而能够抑制载台6的径向移动或者挠曲。因此，能够抑制载台6所支撑的印刷基板的位置从预定的位置发生偏移。在本实施方式中，配置有四个支撑部件但不限于该方式。为了支撑载台而可以配置任意个数的支撑部件。

图5为本实施方式的载置部件的放大立体图。本实施方式的载置部件28形成为板状。载置部件28固定于框体26。参照图1和图5，载置部件28形成为延伸于水平方向。在本实施方式的载置部件28上可载置：焊锡棒32、焊剂喷出工具2、支撑工具3、锡罐7。并且，在载置部件28上载置有喷嘴31b、31c、31d以供换装锡罐7的喷嘴31a。

载置部件28具有支撑柱28a。在多个支撑柱28a彼此之间载置有用于向锡罐7补充焊锡的焊锡棒32。焊锡棒32配置于支撑柱28a彼此之间。本实施方式的载置部件28形成为板状但不限于该方式。载置部件可采用能够载置作业工具和锡罐等零件的任意形状。

载置部件28所载置的装置和部件的位置预先确定。机器人1按照动作程序41中所设定的位置和姿态来进行驱动，从而能够对载置部件28所载置的装置和部件进行操作。

参照图1，在框体26的周围配置有板状的罩板27。在配置于框体26前侧的罩板27上形成有开口部27a以使作业者能够确认内部的状态。配置于框体26上部的罩板27与排气筒25连接。排气筒25具有使框体26内部所产生的焊锡蒸气等放出至外部的功能。此外，排气筒25也可以与用于将蒸气排出到建筑外部的管道连接。

本实施方式的构成机器人装置5的装置和部件配置于框体26的内部。例如在框体26的内部配置有：机器人1、载置部件28、载台6、载台驱动马达20、焊剂供给装置58、以及机器人控制装置4。

在图2和以后的各图中表示取下了固定于框体26的侧部和上部的罩板27时的状态。可以配置有罩板27，也可以不配置罩板27。并且，也可以在框体的侧部、上部、下部配置罩板27来密闭框体26内部的空间。

图6为本实施方式的焊剂喷出工具的放大立体图。图6示出了焊剂喷出工具2与机器人1的腕部15的凸缘16连结的状态。本实施方式的机器人装置5具有能够自动地更换作业工具的自动工具更换装置(ATC)。自动工具更换装置具有：安装于机器人1的凸缘16的机器人侧板51、安装于作业工具的工具侧板52。

工具侧板52形成为能够与机器人侧板51连结或者解除连结。本实施方式的自动工具更换装置被机器人控制装置4控制。机器人1能够变更位置和姿态并使机器人侧板51与工具侧板52连结来支撑作业工具。这样，本实施方式的机器人1具有自动地更换包含焊剂喷出工具2和支撑工具3在内的作业工具的功能。

焊剂喷出工具2包含固定于工具侧板52的基材55。基材55形成为板状。焊剂喷出工具2具有固定于基材55的喷嘴56。本实施方式的喷嘴56是喷射喷嘴。喷嘴56与供给焊剂的焊剂供给管57连接。在喷嘴56配置有阀。通过开启阀而能够使焊剂从喷嘴56的前端喷出。本实施方式的喷嘴56被机器人控制装置4控制。

图7为本实施方式的支撑工具的放大立体图。本实施方式的支撑工具3具有：支撑锡罐7的基材61、安装于基材61的夹装部62。基材61形成为从侧方来看呈L字状。在支撑工具3的基材61固定有自动工具更换装置的工具侧板53。因此，机器人1能够自动地连结或者释放支撑工具3。

夹装部62具有彼此相对的两个爪部64。并且，夹装部62具有用于使爪部64张开或者闭合的缸63。通过缸63进行驱动，从而能够使彼此相对的爪部64进行移动来把持或释放任意的零件。

图8为本实施方式的利用支撑工具支撑锡罐之前的放大立体图。当不使用锡罐7时，锡罐7载置于载置部件28(参照图5)。在载置部件28上形成有切口部。支撑工具3通过切口部来支撑锡罐7的底部。在对锡罐7进行支撑时，机器人1如箭头92所示那样使支撑工具3从锡罐7的下侧上升。

支撑工具3的基材61具有在与锡罐7的底面接触的部分形成的多个凸部61a。在锡罐7的容器71的底面形成有形状与凸部61a对应的凹部。通过使基材61的凸部61a与容器71的凹部嵌合来确定锡罐7相对于支撑工具3的位置。并且，通过凸部61a与锡罐7的凹部嵌合，可抑制锡罐7相对于支撑工具3发生移动。

图9为本实施方式的利用支撑工具支撑锡罐之后的放大立体图。支撑工具3的基材61与锡罐7的容器71的侧面和底面接触。锡罐7由于内部配置有熔融的焊锡而重量较大。因此，形成于支撑工具3的基材61的凸部61a与形成于锡罐7的容器71的凹部嵌合，从而能够利用支撑工具3可靠地支撑锡罐7。

接下来详细地对本实施方式的锡罐进行说明。图10为本实施方式的锡罐的立体图。锡罐7具有：贮留熔融的焊锡的容器71、以及覆盖容器71上侧的开口的盖部件72。容器71形成为能够安装供焊锡流出的喷嘴31a。在本实施方式中，以喷嘴31a的开口朝向上侧的方式来配置喷嘴31a。锡罐7具有马达73，该马达73用于对焊锡进行加压，以使得焊锡从喷嘴31a流出。

本实施方式的锡罐7具有固定或者释放喷嘴31a的固定机构80。锡罐7的固定机构80具有用于将喷嘴31a固定于锡罐7的转动部件74。固定机构80包含对转动部件74进行支撑的支撑部件75。喷嘴31a具有与转动部件74卡合的卡合部35。转动部件74通过与卡合部35进行卡合而将喷嘴31a固定于锡罐7。

锡罐7形成为能够配置多种喷嘴。例如有时进行锡焊的区域会较小或较大。或者进行锡焊的区域的平面形状会有所不同。在这些情况下，可以通过换装喷嘴31a来对应不同的区域或尺寸来进行点锡焊。

锡罐7的盖部件72具有延伸于铅垂方向的壁部72a。壁部72a形成为可围绕喷嘴31a。并且，在壁部72a与喷嘴31a之间形成有与锡罐7内部的空间连通的开口部。在盖部件72上形成有插通焊锡棒的形状的孔部72b。

图11为盖部件取下时的锡罐的立体图。本实施方式的容器71具有：由不锈钢等金属形成的内侧部件71a、以及形成为可覆盖内侧部件71a的隔热部件71b。隔热部件71b由陶瓷或玻璃等具有耐热性且导热率小的材料形成。隔热部件71b配置为可覆盖内侧部件71a的整个外周面。并且，本实施方式的盖部件72与容器71同样地具有内侧部件和形成为可覆盖内侧部件的隔热部件。在内侧部件71a的底面的背侧配置有作为加热器的电热器。通过电热器进行驱动，从而能够使配置于内侧部件71a内部的焊锡熔融。

本实施方式的容器71和盖部件72以覆盖外表面的方式配置有隔热部件71b。通过采用该结构，能够抑制热从锡罐7散逸。能够抑制用于使锡罐7内部所配置的焊锡熔融的电热器的耗电。

图12为马达取下时的锡罐的立体图。参照图11和图12，在内侧部件71a的内部配置有供喷嘴31a嵌合的嵌合部件76。嵌合部件76形成为能够在从上侧插入喷嘴31a时与喷嘴31a嵌合。锡罐7包含用于对熔融的焊锡进行加压的叶轮78。通过马达73使叶轮78旋转，从而能够使熔融的焊锡通过嵌合部件76内部的空间而向喷嘴31a供给。并且从喷嘴31a的前端流出熔融的焊锡。

参照图10，从喷嘴31a流出的过剩的焊锡会如箭头98所示那样沿着喷嘴31a的筒状部件流向下侧。之后，焊锡会通过喷嘴31a与壁部72a之间的空间而回到容器71的内部。

图13为取下盖部件并使熔融的焊锡贮留于内部时的锡罐的立体图。熔融的焊锡83贮留于内侧部件71a的内部。参照图10和图13，熔融的焊锡通过盖部件72的壁部72a与喷嘴31a之间的开口部而露出。高温的空气从壁部72a与喷嘴31a之间的空间上升。

图14为本实施方式的机器人装置的框图。机器人1包含使机器人1的位置和姿态变化的机器人驱动装置。机器人驱动装置包含对手臂和腕部等结构部件进行驱动的多个机器人驱动马达17。机器人驱动马达17针对多个结构部件进行配置。通过机器人驱动马达17进行驱动，从而使各结构部件的朝向变化。

机器人装置5的控制装置具备机器人控制装置4。机器人控制装置4包含运算处理装置(计算机)，该运算处理装置(计算机)具有作为处理器的CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)。运算处理装置具有经由总线与CPU连接的RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。为了对机器人装置5进行控制而向机器人控制装置4输入预先生成的动作程序41。机器人控制装置4包含存储部42，该存储部42存储与机器人装置5的控制有关的信息。存储部42由易失性存储器、非易失性存储器或者硬盘等能够存储信息的存储介质构成。动作程序41存储于存储部42。本实施方式的机器人控制装置4基于动作程序41来执行锡焊控制。

机器人控制装置4包含发送动作指令的动作控制部43。动作控制部43相当于按照动作程序41进行驱动的处理器。处理器读取动作程序41并实施动作程序41所规定的控制，从而作为动作控制部43发挥功能。

动作控制部43向机器人驱动部45发送基于动作程序41来驱动机器人1的动作指令。机器人驱动部45包含对机器人驱动马达17进行驱动的电路。机器人驱动部45基于动作指令向机器人驱动马达17供电。

并且，动作控制部43向作业工具驱动部44发送基于动作程序41来驱动作业工具的动作指令。作业工具驱动部44包含对作业工具进行驱动的电路。作业工具驱动部44基于动作指令向焊剂喷出工具2的阀供电。作业工具驱动部44基于动作指令向焊剂供给装置58供电。作业工具驱动部44基于动作指令向包含用于驱动夹装部62的气泵和阀等的驱动装置供电。

动作控制部43向载台驱动部46发送基于动作程序41来驱动载台的动作指令。载台驱动部46包含驱动载台驱动马达20的电路。载台驱动部46基于动作指令向载台驱动马达20供电。

机器人1包含用于检测机器人1的位置和姿态的状态检测器。本实施方式的状态检测器包含位置检测器18，该位置检测器18安装于机器人驱动马达17，该机器人驱动马达17对应于手臂等结构部件的驱动轴。机器人控制装置4基于位置检测器18的输出来检测机器人1的位置和姿态。

并且，在载台驱动马达20上安装有位置检测器22。位置检测器22的输出被输入至机器人控制装置4。可以根据载台驱动马达20的位置检测器22的输出来检测载台6的旋转角度。动作控制部43对载台驱动马达20进行控制以使得载台6成为动作程序41所设定的旋转角度。通过对载台驱动马达20的旋转角度进行控制，从而能够将印刷基板配置于所需的位置。并且，通过基于动作程序41来变更机器人1的位置和姿态，从而能够像印刷基板的所需的部分喷出焊剂，对印刷基板的所需的部分进行预热，向印刷基板的所需的部分供给焊锡。

图15为说明本实施方式的利用机器人装置进行的锡焊的第一工序的机器人装置的立体图。本实施方式的载台6分为两个区域。载台6具有：形成有开口部6a的区域即第一区域、以及形成有开口部6b的区域即第二区域。在图15所示例中，形成有开口部6a的第一区域配置于前侧，形成有开口部6b的第二区域配置于后侧。在本实施方式中，针对各区域来进行锡焊作业。

在本实施方式中，相对于配置在前侧的区域来进行印刷基板的搬入和搬出。首先，将多个印刷基板34a配置于开口部6a。在印刷基板34a上配置有未固定的电子零件36。在本实施方式中，对载置有多个印刷基板34a的托盘33进行搬送。可以利用搬送托盘的机器人来进行托盘33的搬送。或者，也可以由作业者将托盘33配置于载台6的开口部6a。接下来，机器人控制装置4如箭头93所示那样使载台6旋转。

图16为说明锡焊的第二工序的机器人装置的立体图。通过使载台6旋转，从而可将配置于第一区域的开口部6a的印刷基板34a配置于后侧。

图17为说明锡焊的第三工序的载置部件和机器人的放大立体图。对配置于第一区域的印刷基板34a实施配置焊剂的焊剂配置控制。机器人控制装置4通过使机器人1的位置和姿态变更而将焊剂喷出工具2与机器人1的腕部15连结。载置部件28上的焊剂喷出工具2的位置预先确定。因此，机器人1基于动作程序41来变更位置和姿态，从而能够连结焊剂喷出工具2。

图18为说明锡焊的第四工序的机器人装置的放大立体图。机器人1通过变更位置和姿态而将焊剂喷出工具2配置于用于配置焊剂的印刷基板34a的下侧。载台6配置为预定的旋转角度。因此，各印刷基板34a配置于预定的位置。机器人1基于动作程序41来变更位置和姿态，从而将焊剂喷出工具2的喷嘴56配置为与印刷基板34a的所需的部分相对。

机器人控制装置4通过开启喷嘴56的阀而喷出焊剂。此外，向各印刷基板34a的进行锡焊的部分配置焊剂。这样，机器人控制装置4向进行锡焊的部分配置焊剂。此外，在进行焊剂配置控制时，也可以相对于一个印刷基板34a边改变焊剂喷出工具2的位置边进行多次的焊剂喷出。

图19为说明锡焊的第五工序的机器人装置的立体图。机器人1在针对配置于载台6的第一区域的印刷基板34a进行焊剂配置的期间中，向第二区域的开口部6b配置作为新工件的印刷基板34b。本实施方式的印刷基板34b被载置于托盘33进行搬送。

在向配置于第一区域的全部印刷基板34a配置焊剂的控制结束之后，机器人控制装置4如箭头94所示那样使载台6旋转。机器人控制装置4使配置于第一区域的印刷基板34a向前侧移动。配置于第二区域的新的印刷基板34b向后侧移动。

图20为说明锡焊的第六工序的机器人装置的放大立体图。机器人控制装置4以将连结于腕部15的作业工具从焊剂喷出工具2变更为支撑工具3的方式来控制机器人。机器人1将焊剂喷出工具2载置于载置部件的预定位置。机器人1使支撑工具3与腕部15连结。载置部件28上的支撑工具3的位置预先确定。因此，机器人1能够基于动作程序41对位置和姿态进行变更来连结支撑工具3。

图21为说明锡焊的第七工序的锡罐和机器人的放大立体图。机器人1通过变更位置和姿态而使支撑工具3的基材61与锡罐7的底面连结。机器人1经由支撑工具3支撑锡罐7。载置部件28上的锡罐7的位置预先确定。因此，机器人1基于动作程序41来变更位置和姿态，从而能够利用支撑工具3来支撑锡罐7。

图22为说明锡焊的第八工序的机器人装置的放大立体图。机器人控制装置4执行预热控制即利用从锡罐7放出的热来加热印刷基板34a。机器人控制装置4控制机器人1而使得锡罐7接近印刷基板34a的进行锡焊的部分。载台6配置为预定的旋转角度。因此，使得各印刷基板34a配置到预定的位置。机器人1按照动作程序41来变更姿态，从而使锡罐7相对于印刷基板34a向预定的位置移动。锡罐7配置为距离印刷基板34a保持预定的距离。在本实施方式中，锡罐7的壁部72a所包围的区域配置在进行锡焊部分的正下方。

就本实施方式的锡罐7而言，在壁部72a与喷嘴31a之间形成有开口部(参照图10)。在锡罐7的内部贮留有熔融的焊锡。焊锡的温度例如为200℃以上且300℃以下。高温的空气如箭头95所示那样从壁部72a所包围的区域上升。高温的空气与印刷基板34a的背面接触，从而能够对印刷基板34a进行加热。例如在预定的时间内将锡罐7配置于印刷基板34a附近，从而能够对印刷基板34a实施预热。

通过这样将壁部72a所包围的区域配置于进行锡焊的部分的下侧，从而能够对进行锡焊的部分进行局部的加热。在对一个印刷基板的多处进行锡焊的情况下，机器人控制装置4可以针对多处进行预热控制。并且，机器人控制装置4针对配置在第一区域的全部的印刷基板34a执行预热控制。

就本实施方式的预热控制而言，可以利用从锡罐7放出的热来进行配置焊锡之前的预热。因此，不必设置用于加热进行锡焊的部分的装置，能够使机器人装置小型化。

图23为说明锡焊的第九工序的机器人装置的放大立体图。在印刷基板34a的预热结束之后，机器人控制装置4执行供给控制，使喷嘴31a接近印刷基板34a来向进行锡焊的部分供给焊锡。机器人控制装置4按照动作程序41来变更机器人1的位置和姿态，使得喷嘴31a的前端部的开口与进行锡焊的部分相对。喷嘴31a配置为距离印刷基板34a保持预定的距离。在本实施方式中，锡罐7配置在比预热控制时的位置靠近印刷基板34a的位置。

接下来，锡罐7的马达73进行驱动，使得焊锡从喷嘴31a的前端部流出。从喷嘴31a的前端部流出的焊锡与印刷基板34a接触，能够将焊锡配置于印刷基板34a。电子零件36固定于印刷基板34a，并且与印刷基板的电路连接。

机器人控制装置4执行供给控制，向配置在第一区域的全部的印刷基板34a供给焊锡。并且，在对一个印刷基板的多处进行锡焊的情况下，可以向一个印刷基板的多处供给焊锡。

在焊锡供给结束后，机器人控制装置4控制机器人1，使得锡罐7配置于载置部件28上的预定的位置。在载置部件28形成有切口部28b。机器人控制装置4能够控制机器人1，使得工具侧板53配置于切口部28b的内部。

接下来，机器人装置5开始对配置于后侧的第二区域的印刷基板34b(参照图20)进行锡焊。并执行焊剂配置控制，向配置于开口部6b的印刷基板34b配置焊剂。在向第二区域的开口部6b所配置的印刷基板34b配置焊剂的期间，机器人装置5将第一区域的开口部6a所配置的印刷基板34a搬出。可以通过用于搬出印刷基板34a的机器人来进行印刷基板34a的搬出。或者，也可以由作业者来搬出印刷基板34a。然后，可以向开口部6a配置新的印刷基板34a。

就本实施方式的机器人装置5而言，在进行向配置于后侧的区域的印刷基板配置焊剂的作业期间，实施将配置于前侧的区域的印刷基板搬出的作业。并且，可以向配置于前侧的区域配置新的印刷基板。这样使得载台6具有多个配置工件的区域。机器人控制装置4针对每一个区域连续地进行：焊剂配置控制、预热控制、以及供给控制。能够在通过该控制向配置于一个区域的印刷基板配置焊剂的期间，将完成了锡焊的印刷基板搬出或将新的印刷基板搬入。从而能够缩短锡焊作业的时间。

此外，虽然本实施方式的载台是分割为两个区域，但是不限于该方式。载台也可以分割为三个以上的区域。此时也能够针对每一个区域连续地进行：焊剂配置控制、预热控制、以及供给控制。

本实施方式的机器人装置5能够利用一个机器人装置连续地进行从配置焊剂到供给焊锡的作业。不需要用于在配置焊剂的装置、进行预热的装置、以及供给焊锡的装置之间进行搬送的输送器等搬送装置。就本实施方式的机器人装置5而言，是通过机器人1对作业工具进行操作来进行焊剂的配置。进而，机器人使锡罐7移动来进行印刷基板34a、34b的预热和焊锡的供给。本实施方式的进行锡焊的机器人装置5尺寸小且能够自动地进行锡焊。

此外，本实施方式的机器人装置5能够自动地更换锡罐7的喷嘴31a。参照图5，在本实施方式的载置部件28上载置有多种喷嘴31b、31c、31d。本实施方式的机器人装置5能够将锡罐7上所配置的喷嘴31a换装为喷嘴31b、31c、31d中的任一个。

图24为本实施方式的说明喷嘴更换的第一工序的支撑工具和锡罐的放大立体图。机器人控制装置4使支撑工具3与机器人1的腕部15连结。机器人控制装置4通过使机器人1变更位置和姿态而将支撑工具3的夹装部62配置为与锡罐7的转动部件74相对。

图25为说明锡罐的喷嘴更换的第二工序的支撑工具和锡罐的放大立体图。机器人控制装置4对机器人1和支撑工具3进行控制，使得能够利用爪部64来把持锡罐7的转动部件74的前端部。在利用爪部64对转动部件74的前端部进行把持之后，机器人控制装置4使夹装部62如箭头96所示那样向下侧移动。转动部件74如箭头99所示那样以支撑部件75所支撑的轴为旋转中心进行转动。

图26为说明锡罐的喷嘴更换的第三工序的支撑工具和锡罐的放大立体图。通过转动部件74进行转动，从而使得转动部件74从喷嘴31a的卡合部35分离。这样可解除喷嘴31a的固定。

图27为说明锡罐的喷嘴更换的第四工序的支撑工具和锡罐的放大立体图。转动部件74从喷嘴31a的卡合部35分离后，夹装部62释放转动部件74。

图28为说明锡罐的喷嘴更换的第五工序的支撑工具和锡罐的放大立体图。接下来，机器人控制装置4对机器人1和夹装部62进行控制，利用夹装部62的爪部64来把持喷嘴31a的卡合部35。并且，在利用夹装部62对卡合部35进行把持之后，机器人控制装置4使机器人1的位置和姿态变更，将喷嘴31a从锡罐7的容器71取下。

在将喷嘴31a从锡罐7取下之后，机器人控制装置4随即执行使喷嘴31a在预定的方向上往复移动的控制。在本实施方式中，机器人1在喷嘴31a从锡罐7略微离开时即停止。接下来，机器人1执行使喷嘴31a如箭头100所示那样在铅垂方向上往复移动的控制。通过进行该控制，能够使喷嘴31a上附着熔融的焊锡落下。落下的焊锡在壁部72a内部的空间中通过后回到容器71的内部。

或者，机器人1也可以使喷嘴31a在水平方向上往复移动。此外，机器人1也可以通过使喷嘴31a在水平方向上移动而使喷嘴31a与壁部72a的内表面发生碰撞。通过这些控制，也能够使喷嘴31a上附着的熔融的焊锡落下。这样能够使喷嘴31a上附着的焊锡回到容器71的内部。

接下来，机器人控制装置4使机器人1的位置和姿态变更，将取下的喷嘴31a配置到载置部件28上的预定的位置。在机器人1的位置和姿态变更后，支撑工具3的夹装部62释放喷嘴31a，从而能够将喷嘴31a载置于载置部件28。

接下来，机器人控制装置4执行将异于喷嘴31a的其它喷嘴配置于锡罐7的控制。机器人控制装置4执行顺序与从锡罐7取下喷嘴31a的控制相反的控制，从而能够将新的喷嘴装设于锡罐7。即，利用支撑工具3的夹装部62来把持喷嘴31b、31c、31d中的一个喷嘴的卡合部35。并且，通过使机器人1的位置和姿态变更而能够将喷嘴插入到锡罐7的壁部72a所包围的空间的内部。喷嘴与锡罐7的嵌合部件76嵌合(参照图12)。之后，夹装部62释放喷嘴。

接下来，通过使机器人1的位置和姿态变更，从而利用支撑工具3的夹装部62来把持锡罐7的转动部件74的前端部。然后，通过使机器人1的位置和姿态变更而使转动部件74转动。通过转动部件74进行转动，从而使转动部件74的前端部与喷嘴的卡合部35卡合。将喷嘴固定于锡罐7。

这样，本实施方式的支撑工具3的夹装部62能够对喷嘴31a、31b、31c、31d的固定机构80进行操作。锡罐7形成为能够安装多种喷嘴31a、31b、31c、31d。机器人控制装置4执行利用夹装部62来操作固定机构80的控制。机器人控制装置4执行利用夹装部62来把持喷嘴的控制。机器人控制装置4执行对锡罐7上所配置的喷嘴、和载置部件28上所载置的喷嘴进行更换的更换控制。喷嘴的更换控制可以按照动作程序41来实施。

锡罐的喷嘴前端的形状和前端开口的大小优选与进行锡焊的部分对应。例如当进行锡焊的部分较小时，优选喷嘴的前端开口较小。或者，有时不仅在印刷基板的上侧配置零件，而且在印刷基板的背侧配置零件。当喷嘴的前端部直径较大时，喷嘴可能与在印刷基板背侧配置的零件发生干渉。这种情况下，优选使用前端部直径较小的喷嘴。并且优选在对多种印刷基板进行锡焊的情况下，换装成与各印刷基板对应的喷嘴。

就本实施方式的机器人装置而言，能够根据进行锡焊的部分的大小和形状自动地更换锡罐的喷嘴。或者，在对一种印刷基板的多处进行锡焊的情况下，可以在对一种印刷基板进行锡焊的期间更换喷嘴来对多处进行锡焊。

接下来，在锡罐所贮留的焊锡的量减少的情况下，本实施方式的机器人装置能够自动地执行补充焊锡的控制。补充焊锡的控制可以按照动作程序41来实施。参照图5，预备的焊锡棒32载置于载置部件28。机器人控制装置4按照动作程序41来执行将焊锡棒32插入锡罐7的控制。

在本实施方式的锡罐7配置有检测内部所贮留的焊锡量的传感器。作为传感器，可以采用水位传感器等能够检测焊锡量的任意的传感器。机器人控制装置4对锡罐7内部的焊锡量进行检测。机器人控制装置4检测焊锡量少的情况。例如，机器人控制装置4检测焊锡量小于预定的判定值的情况。

图29为说明向锡罐补充焊锡的控制的第一工序的机器人装置的放大立体图。机器人控制装置4对机器人1和夹装部62进行控制，利用支撑工具3的夹装部62来把持焊锡棒32。夹装部62对载置部件28上所载置的一个焊锡棒32进行把持。

图30为说明向锡罐补充焊锡的控制的第二工序的机器人装置的放大立体图。机器人控制装置4通过使机器人1的位置和姿态变更，从而将焊锡棒32如箭头97所示那样插入在锡罐7的盖部件72上形成的作为插入口的孔部72b。焊锡棒32被插入到锡罐7的内部并且熔融。

能够这样对机器人1和支撑工具3的夹装部62进行控制来补充焊锡棒32。就本实施方式的机器人装置5而言，不必配置用于供给焊锡的装置，能够使进行锡焊的装置的结构简化。另外，可以考虑配置向锡罐供给线状的焊锡的装置。但是，在供给线状的焊锡的情况下，存在补充焊锡费时的问题。通过如本实施方式这样来供给焊锡棒，能够使补充焊锡的时间缩短。

本实施方式的支撑锡罐的支撑工具具有能够把持工件的夹装部，但不限于该方式。可以配置不同于支撑工具的对工件进行把持的把手等作业工具。该作业工具也可以载置于载置部件。但是，通过如本实施方式这样在支撑工具上配置夹装部，从而能够减少作业工具的个数并使机器人装置小型化。

图31示出了本实施方式的另一焊剂喷出工具。本实施方式的另一焊剂喷出工具8具有配置在喷嘴56周围的包围部件59。包围部件59形成为包围喷嘴56。并且，本实施方式的包围部件59形成为圆锥形。包围部件59形成为朝向喷嘴56的前端部而内径增大。

在从喷嘴56的前端部喷出焊剂时可能会由于焊剂飞散而污染机器人装置5内部的部件。通过在焊剂喷出工具8上配置包围部件59，能够抑制焊剂向周围飞散。例如能够抑制焊剂附着到在框体26内部配置的装置的表面。

在上述的实施方式中，利用了锡罐生成的高温空气来进行工件的预热，但不限于该方式。也可以配置不同于锡罐的其它用于进行工件的预热的作业工具。

图32为本实施方式的预热工具的立体图。预热工具9是与机器人1的腕部15连结的作业工具。预热工具9包含基材66和在基材66的表面配置的作为加热器的电热器67。若电热器67利用电缆68供电则温度上升。预热工具9经由工具侧板54与在机器人1的腕部15固定的机器人侧板51连结。

预热工具9在不使用时可载置于载置部件。例如可以在载置部件上形成与电热器67对应的切口部。能够以在该切口部的内部配置电热器67的方式将预热工具9载置于载置部件。

在机器人装置具备预热工具9的情况下，能够与前述的控制同样地进行焊剂配置控制。在进行预热控制时，机器人控制装置4使与机器人1连结的作业工具从焊剂喷出工具2变更为预热工具9。机器人控制装置4使机器人1的位置和姿态变更，从而使预热工具9接近一个印刷基板34a、34b。机器人1将电热器67配置为与印刷基板34a、34b相对。通过该控制能够对印刷基板34a、34b进行加热。此后，机器人控制装置4能够将与机器人1连结的作业工具变更为支撑工具3。机器人控制装置4能够通过机器人1来支撑锡罐7并实施向进行锡焊的部分供给焊锡的供给控制。

就本实施方式的具备预热工具的机器人装置而言，不必在配置焊剂的装置、进行基板预热的装置、以及供给焊锡的装置彼此之间搬送印刷基板。因此，能够使进行锡焊的装置小型化。

在本实施方式中，按照动作程序将机器人的位置和姿态控制为预定的位置和姿态，但不限于该方式。例如也可以在机器人的腕部或夹装部配置摄像机。机器人控制装置也可以根据摄像机拍摄的图像来检测操作对象的位置。例如机器人控制装置也可以根据摄像机拍摄的图像来检测：载置部件上所载置的作业工具的位置、印刷基板的位置、以及锡罐的转动部件的位置等。

本实施方式的工件是印刷基板，但不限于该方式。可以采用进行锡焊的任意的工件。

在本实施方式中，在一个载置部件的表面配置有锡焊所需的全部作业工具和部件，但不限于该方式。机器人装置也可以包含多个载置部件。例如也可以在多个载置部件上分别载置锡焊所需的作业工具和部件。

根据本公开的一个方式，可提供一种能够进行锡焊的小型的机器人装置。

在进行上述的各控制时，能够在不改变功能和作用的范围内适当地变更步骤的顺序。

上述的实施方式能够适当地组合。在上述各图中对相同或相当的部分标记相同符号。此外，上述的实施方式仅为例示而不限定发明。并且，在实施方式中包含有权利要求书所示实施方式的变更。

Claims (8)

1.一种机器人装置，其特征在于，具备：

机器人，其具有多个关节部；

作业工具，其与机器人连接；

锡罐，其具有使焊锡熔融并贮留的容器和使焊锡流出的喷嘴；

载台，其配置于机器人的上侧并支撑工件；

载置部件，其能够载置所述作业工具和所述锡罐；以及

控制装置，其控制机器人，

所述作业工具包含：焊剂喷出工具，其喷出用于锡焊的焊剂；以及支撑工具，其支撑所述锡罐，

机器人具有自动地更换所述作业工具的功能，

所述作业工具和所述锡罐载置于所述载置部件，

所述控制装置实施以下控制，即：

使所述焊剂喷出工具与机器人连结，并向工件的进行锡焊的部分配置焊剂的焊剂配置控制；

使所述支撑工具与机器人连结，并将所述锡罐配置于工件的下侧，且利用从所述锡罐放出的热来加热工件的预热控制；以及

使所述锡罐的喷嘴接近工件，并向工件的进行锡焊的部分供给焊锡的供给控制。

2.根据权利要求1所述的机器人装置，其特征在于，

具备载台驱动装置，该载台驱动装置使所述载台旋转，

所述控制装置对载台驱动装置进行控制，

所述载台具有配置工件的多个区域，

所述控制装置针对每一个区域连续地实施所述焊剂配置控制、所述预热控制、以及所述供给控制。

3.根据权利要求1所述的机器人装置，其特征在于，

所述锡罐具有固定或者释放喷嘴的固定机构，且形成为能够安装多种喷嘴，

所述载置部件形成为能够载置多个喷嘴，

所述支撑工具具有操作所述固定机构的夹装部，

所述控制装置实施利用夹装部操作所述固定机构的控制和利用夹装部保持喷嘴的控制，从而对配置于所述锡罐的喷嘴和载置于所述载置部件的喷嘴进行更换。

4.根据权利要求2所述的机器人装置，其特征在于，

所述锡罐具有固定或者释放喷嘴的固定机构，且形成为能够安装多种喷嘴，

所述载置部件形成为能够载置多个喷嘴，

所述支撑工具具有操作所述固定机构的夹装部，

所述控制装置实施利用夹装部操作所述固定机构的控制和利用夹装部保持喷嘴的控制，从而对配置于所述锡罐的喷嘴和载置于所述载置部件的喷嘴进行更换。

5.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，

所述控制装置实施以下控制，即：

在将配置于所述锡罐的喷嘴从所述锡罐取出时，使所述喷嘴在预定的方向上往复移动。

6.根据权利要求4所述的机器人装置，其特征在于，

所述控制装置实施以下控制，即：

在将配置于所述锡罐的喷嘴从所述锡罐取出时，使所述喷嘴在预定的方向上往复移动。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人装置，其特征在于，

具备向所述锡罐补充的焊锡棒，

所述载置部件形成为能够载置焊锡棒，

所述锡罐具有供焊锡棒插入的插入口，

所述支撑工具具有把持焊锡棒的夹装部，

所述控制装置实施以下控制，即：

利用夹装部把持焊锡棒并将焊锡棒插入所述锡罐的插入口。

8.一种机器人装置，其特征在于，具备：

机器人，其具有多个关节部；

作业工具，其与机器人连接；

锡罐，其具有使焊锡熔融并贮留的容器和使焊锡流出的喷嘴；

载台，其配置于机器人的上侧并支撑工件；

载置部件，其能够载置所述作业工具和所述锡罐；以及

控制装置，其控制机器人，

所述作业工具包含：焊剂喷出工具，其喷出用于锡焊的焊剂；预热工具，其具有使温度上升的加热器；以及支撑工具，其支撑所述锡罐，

机器人具有自动地更换所述作业工具的功能，

所述作业工具和所述锡罐载置于所述载置部件，

所述控制装置实施以下控制，即：

使所述焊剂喷出工具与机器人连结，并向工件的进行锡焊的部分配置焊剂的焊剂配置控制；

使所述预热工具与机器人连结，并使所述预热工具接近工件来加热工件的预热控制；以及

使所述支撑工具与机器人连结，并使所述锡罐的喷嘴接近工件而向工件的进行锡焊的部分供给焊锡的供给控制。

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