JP2005169437A - High frequency soldering iron device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波の誘導加熱を利用して発熱体の鏝先を加熱することにより、各種電子部品等の半田付けに好適に使用し得る高周波半田鏝装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency soldering iron apparatus that can be suitably used for soldering various electronic components and the like by heating the tip of a heating element using high-frequency induction heating.
従来、高周波式の半田鏝としては、例えば特許文献1に開示のものが提案されている。この半田鏝は、内部に加熱コイルが巻回状態で配置された筒状のケース体と、該ケース体の嵌合孔に挿脱され先端に着脱可能な鏝先を有するカートリッジ式の被加熱体と、加熱コイルに高周波電流を供給するトランジスタインバータ回路等を備え、加熱コイルへの高周波電流の供給により、被加熱体を誘導加熱して鏝先を所定温度に維持するようにしたものである。
しかしながら、この半田鏝においては、被加熱体がカートリッジ式に形成されて握持部に設けたケース体に対して着脱できるものの、非加熱体自体が握持部に対して固定的に配置されているため、加熱コイルの交換・修理等のメンテナンスの作業性が劣り、例えば巻数(加熱効率)の異なる加熱コイルへの交換等が困難であるという問題点を有している。 However, in this soldering iron, although the heated body is formed in a cartridge type and can be attached to and detached from the case body provided in the gripping portion, the non-heating body itself is fixedly arranged with respect to the gripping portion. Therefore, the workability of maintenance such as replacement / repair of the heating coil is inferior. For example, it is difficult to replace the heating coil with a different number of turns (heating efficiency).
また、鏝先の温度を検出するセンサを被加熱体に埋設しているものの、被加熱体の先端の温度で鏝先の温度を代用しているため、鏝先先端の温度を精度良く検出することが困難で、半田鏝の温度管理を高精度に行うことが難しいという問題点を有している。特に、この種の半田鏝においては、電子部品の半田耐熱性等の観点から鏝先先端の温度管理が極めて重要視されており、その改善が望まれているのが実情である。 In addition, although the sensor for detecting the tip temperature is embedded in the object to be heated, the tip temperature is used instead of the tip temperature of the object to be heated, so the tip tip temperature is accurately detected. However, it is difficult to control the temperature of the soldering iron with high accuracy. In particular, in this type of soldering iron, temperature management at the tip of the iron tip is regarded as extremely important from the viewpoint of solder heat resistance of electronic components, and the improvement is desired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鏝先の温度管理を高精度に行うことができて、各種電子部品等の半田付けに好適に使用し得る高周波半田鏝装置を提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、加熱コイルの交換等が可能となってメンテナンス性と使い勝手に優れた高周波半田鏝を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide high-frequency soldering that can perform temperature management of the tip with high accuracy and can be suitably used for soldering various electronic components and the like. It is to provide a dredge device. Another object of the present invention is to provide a high-frequency soldering iron excellent in maintainability and ease of use since the heating coil can be replaced in addition to the above object.
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、外周面に加熱コイルが巻回配置され鏝先ピースを有する発熱体と、該発熱体を保持する握持部と、前記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電源と、前記鏝先ピースの温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出された温度に基づいて前記高周波電源を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention described in
また、請求項2に記載の発明は、前記発熱体が筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に配設されていることを特徴とし、請求項3に記載の発明は、前記鏝先ピースが発熱体に着脱可能に配設されていることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記握持部の内部に、高周波電源と加熱コイルとを整合させる整合回路が設けられていることを特徴とし、請求項5に記載の発明は、前記温度センサが発熱体から鏝先ピースに貫通配置された状態で配設されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that a matching circuit for matching a high-frequency power source and a heating coil is provided inside the gripping part, and the invention according to claim 5 is characterized in that The temperature sensor is disposed in a state where the temperature sensor penetrates from the heating element to the tip piece.
本発明の請求項1に記載の発明によれば、鏝先ピースの温度が該ピース内に配設された温度センサで検出され、この検出温度に基づいて制御回路によって高周波電源の出力が調整(制御)されるため、温度センサで検出した温度に基づいて発熱体の鏝先ピース先端の温度を高精度に管理することができて、例えば半導体電子部品等であっても、最適温度で素早く半田付けすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the temperature of the tip piece is detected by the temperature sensor disposed in the piece, and the output of the high frequency power source is adjusted by the control circuit based on the detected temperature ( Therefore, the temperature of the tip of the tip of the heating element can be managed with high accuracy based on the temperature detected by the temperature sensor. Can be attached.
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、発熱体が筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に支持されているため、加熱コイルが巻回されている発熱体を握持部から取り外しできて、例えば巻数の異なる発熱体に交換できて、所望の加熱効率の発熱体を使用できたり加熱コイルの保守が可能になる等、半田鏝のメンテナンス性と使い勝手の向上を図ることができる。
According to the invention described in
また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、鏝先ピースが発熱体に着脱可能に配設されているため、摩耗した鏝先ピースの交換が簡単に行えると共に、所望の温度状態が得られる所望材質の鏝先ピースを使用できる等、半田鏝のメンテナンス性と使い勝手の一層の向上を図ることができる。
According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし3に記載の発明の効果に加え、握持部の内部に高周波電源と加熱コイルとを整合させる整合回路が設けられているため、握持部の内部空間を有効利用しつつ、加熱コイルにできるだけ近い位置での整合が可能となり、伝達ロス等を抑えて発熱体に効率的な加熱状態を容易に得ることができる。
According to the invention described in claim 4, in addition to the effects of the invention described in
また、請求項5に記載の発明によれば、請求項1ないし4に記載の発明の効果に加え、温度センサが発熱体から鏝先ピースに貫通配置された状態で配設されているため、例えば発熱体を着脱式に構成する場合であっても、温度センサを鏝先ピース内に確実に位置させることができて、鏝先ピース先端の温度管理を一層良好に行うことができる。
According to the invention described in claim 5, in addition to the effects of the invention described in
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図5は、本発明に係わる高周波半田鏝装置の一実施形態を示し、図1がその一部を破断した側面図、図2がその要部の拡大断面図、図3が図1のA−A矢視図、図4が図2のB−B矢視図、図5が高周波半田鏝装置のブロック図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a high-frequency soldering apparatus according to the present invention, FIG. 1 is a side view with a part broken away, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the main part, and FIG. FIG. 4 is a view taken along the line A-B of FIG. 2, and FIG. 5 is a block diagram of the high-frequency soldering apparatus.
図1〜図4において、高周波半田鏝装置1(以下、半田鏝装置1という)は、半田付け時に作業者が手で握ると共に、その長手方向の一端部に着脱可能に配設された鏝部3を有する握持部2と、この握持部2の長手方向の他方の端部から引き出されたケーブル5に接続された電源部4等を備えている。
1 to 4, a high-frequency soldering apparatus 1 (hereinafter referred to as a soldering apparatus 1) is gripped by an operator during soldering and detachably disposed at one end in the longitudinal direction. 3 and a power supply unit 4 connected to a cable 5 drawn from the other end in the longitudinal direction of the
前記握持部2は、図1及び図2に示すように、例えば樹脂、木材等によって中央部分に凹部が形成された一対の板状部材を、4隅に設けた取付孔6を利用してネジ(図示せず)で合わせ固定することにより、内部に前記一対の凹部からなる空洞部7を有する略角柱形状に形成され、空洞部7内には後述する整合回路9等が構築されたプリント基板8が内蔵されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、握持部2の長手方向の一方の端面である前面には、円形の嵌合孔10が前記空洞部7に連通状態で設けられると共に、嵌合孔10の空洞部7側の端部には、コネクタ11が嵌合孔10に嵌め込み状態で固定されている。このコネクタ11は、例えば雌型コネクタで形成され、その端子に接続されたフラットケーブル13の各リード線が前記プリント基板8に接続されている。さらに、握持部2の前端側の上面には、その下端が前記嵌合孔10に連通するネジ孔14が形成されており、このネジ孔14には鏝部3を固定するためのねじ15がねじ込まれている。
In addition, a circular fitting hole 10 is provided in communication with the cavity portion 7 on the front surface which is one end surface in the longitudinal direction of the
なお、握持部2に設けられる前記嵌合孔10は、コネクタ11部分の内径が前方側の内径に対して段差16(図2参照)を有するように小径に形成されており、この段差16によって、鏝部3を握持部2の嵌合孔10に挿入して装着する際の位置決めがなされるようになっている。
The fitting hole 10 provided in the
この握持部2に着脱可能に装着される前記鏝部3は、例えば電熱用マイカ等で形成された所定長さでその内部に断熱材18が充填された筒状支持部材17を有し、この筒状支持部材17の先端部内には、例えばスターバックス材等の渦電流を誘起し得る金属製の発熱体19がねじ20により着脱可能に装着されている。この発熱体19は、先端側が筒状支持部材17の内径と同一の外径形状に形成されて筒状支持部材17内にねじ20で固定支持されると共に、後端側が径小に形成され、この径小部分の外周面にマイカ26を介して加熱コイル21が所定回数巻回されている。
The
また、発熱体19の先端面には軸方向にネジ部19aが形成され、このネジ部19aに銅材で形成された鏝先ピース22のネジ部22aがねじ込まれている。さらに、前記筒状支持部材17の後端部には、例えば雄型コネクタで形成されたコネクタ12が固定されており、このコネクタ12が前記コネクタ11に嵌合されるようになっている。この筒状支持部材17のコネクタ12の端子には、前記加熱コイル21の両端部に接続された電線21aが接続されると共に、先端部が鏝先ピース22の略先端まで挿通されたシース熱電対からなる温度センサ23のリード線が接続されている。
Further, a
これにより、握持部2の嵌合孔10に筒状支持部材17の後端部を挿入してそのコネクタ12をコネクタ11に嵌合させることにより、加熱コイル21や温度センサ23がプリント基板8に電気的に接続されると共に、ねじ15をネジ孔14にねじ込んでその下端を筒状支持部材17に当接させることにより、鏝部3が握持部2に支持されるようになっている。また、ねじ15を緩めて筒状支持部材17を引っ張ることにより、コネクタ11、12の嵌合状態が解除されて鏝部3が握持部2から取り外しできると共に、鏝先ピース22を発熱体19に対して回転操作することにより着脱できて、鏝部3自体の取り外しや交換あるいは鏝先ピース22の交換等が可能となっている。
Thus, the
前記電源部4は、図5に示すように、高周波電源回路24と温度制御回路25等を有し、図示しない筐体の操作パネルには、電源スイッチや加熱スイッチ、鏝先ピース22の温度を設定する温度設定器、この温度設定器で設定した設定温度や鏝先ピース22の温度(温度センサ23の温度)を表示する温度表示器等が設けられている。前記高周波電源回路24は、例えばFET、IGBT、SIT等の半導体スイッチング素子を有するトランジスタインバータ回路で構成され、所定周波数の高周波電流を加熱コイル21に供給できるようになっている。
As shown in FIG. 5, the power supply unit 4 includes a high frequency
また、温度制御回路25は、例えばリレーやシーケンサーあるいはマイコン等が使用され、温度センサ23から入力される鏝先ピース22の温度信号に基づいて高周波電源回路24の出力を増減させて、加熱コイル21による発熱体19の加熱温度を増減させるようになっており、この温度制御回路25により、鏝先ピース22の温度が高精度に制御されて、例えば温度が低下した場合の瞬時の復帰等が可能となっている。
The
前記握持部2に内蔵されたプリント基板8上に構築されている整合回路9は、図示しない整合トランス等を有し、電源部4の高周波電源回路24の出力と加熱コイル21とを整合(マッチング)させて、所定周波数で所定電力の高周波電流を加熱コイル21に効率的に供給するためのものである。また、この整合回路9が構築されるプリント基板8には、整合回路9の他に、温度センサ23の温度信号を温度制御回路25に送信するための図示しない回路等も構築されている。なお、前記温度制御回路25は、電源部4に設けることなくプリント基板8上に設け、ケーブル5を介して電源部4としての高周波電源回路24を制御するように構成しても良い。
The matching circuit 9 built on the printed
この半田鏝装置1を使用する場合は、先ず、電源部4の電源スイッチをオンさせ、温度設定器により半田付けする電子部品の最適半田付け温度を設定し、加熱スイッチをオンさせる。加熱スイッチがオンすると、高周波電源回路24から設定温度に応じた高周波電流がケーブル5、整合回路9及びコネクタ11、12等を介し加熱コイル21に供給されて加熱コイル21から磁力線が発生する。この磁力線により、発熱体19に渦電流が誘起されて該発熱体19が所定温度まで誘導加熱され、この発熱体19の加熱温度が鏝先ピース22に伝熱されて、鏝先ピース22の鏝先が所定温度まで加熱される。
When using this
この加熱された鏝先ピース22により電子部品が半田付けされ、この半田付け時に鏝先ピース22が、電子部品やプリント基板のパターンに接触することで熱が奪われてその温度が低下すると、この温度低下が温度センサ23で検出されて温度制御回路25に入力され、高周波電源回路24の出力電流が所定量増加されて、鏝先ピース22が設定した温度に瞬時に復帰する。
An electronic component is soldered by the
この時、温度センサ23が鏝先ピース22の先端に埋設されていることから、鏝先ピース22の鏝先先端部の温度を高精度に検出できて、鏝先ピース22の温度を設定温度に維持しつつ半田付け作業が行え、低温度による半田付け作業の能率低下が防止されると共に、高温度による電子部品への熱的ストレスの印可等が確実に防止されることになる。
At this time, since the
このように、上記実施形態の半田鏝装置1にあっては、鏝先ピース22内に埋設した温度センサ23により鏝先先端の温度が検出され、この検出温度に基づいて温度制御回路25によって高周波電源回路24の出力が調整(制御)されるため、温度センサ23で検出した温度に基づいて鏝先ピース22の鏝先先端の温度を高精度に管理しつつ、電子部品等を半田付けすることができる。
As described above, in the
特に、温度センサ23によって検出された温度に基づき加熱コイル21への通電量が調整され、この加熱コイル21の通電による磁束で発熱体19が誘導加熱されると共に、この発熱体19の温度が銅等の熱伝導率の高い鏝先ピース22に伝熱されることから、鏝先を従来の電熱式の半田鏝に比較して素早く所定温度まで加熱(昇温)させることができ、温度レスポンスに優れかつ精度良い温度管理が行える半田鏝装置1を容易に得ることができる。これにより、例えば熱的ストレスに弱い半導体電子部品等であっても、最適温度で素早くかつ効率的に半田付け作業を行うことができる等、各種電子部品の半田付け作業に好適に使用することが可能となる。
In particular, the energization amount to the
また、発熱体19が筒状支持部材17を介して握持部2に着脱可能に支持されているため、加熱コイル21が巻回されている発熱体17を握持部2から取り外すことができて、例えば巻数の異なる加熱コイル21を有する発熱体19に交換できて、電子部品の最適半田付け温度に対応した所望の加熱効率の発熱体19を使用することができ、汎用性に優れた半田鏝装置1が得られると共に、半田鏝装置1自体の使い勝手を向上させることが可能となる。
Further, since the
さらに、鏝先ピース22が発熱体19に着脱可能に設けられているため、摩耗した鏝先ピース22の交換を簡単に行うことができると共に、所望の温度状態が得られる所望材質の鏝先ピース22を使用できる等、半田鏝装置1自体の使い勝手の一層の向上を図ることが可能となる。また、握持部2の内部に高周波電源回路24と加熱コイル21とを整合させる整合回路9が構築されたプリント基板8が埋設状態で配設されているため、握持部2の空洞部7を有効利用しつつ、加熱コイル21にできるだけ近い位置での整合が可能となり、高周波電流の伝達ロス等を抑えて発熱体19の加熱効率を一層高めることができ、半田付け作業の一層の能率向上を図ることが可能となる。
Furthermore, since the
また、鏝部3が握持部2に対してワンタッチ式に着脱できると共に、筒状支持部材17に対して発熱体19がネジ20を取り外すことで取り外しでき、さらに発熱体19に対して鏝先ピース22を回転操作で取り外すことができるため、鏝部3の3つの部材を全て分解状態とすることができて、使用により劣化し易い加熱コイル21等の修理や交換等のメンテナンス作業を極めて簡単に行うことが可能となる。
In addition, the
なお、上記実施形態においては、鏝先ピース22を発熱体19にねじ込み方式で着脱可能に配設したが、本発明はこれに限定されず、例えば鏝先ピース22を発熱体19と同様の材質で一体形成し、この発熱体19の全体を加熱コイル21によって誘導加熱するようにしても良い。このようにすれば、鏝先ピース22として銅等の摩耗し易い金属ではなく、ステンレスや鉄、チタン等の耐久性に優れた金属を使用できて、半田鏝装置1の鏝先の寿命を大幅に伸ばすこと等ができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態における発熱体19の構造や鏝先ピース22の形状、筒状支持部材17の握持部2に対する着脱構造等も一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
In addition, the structure of the
本発明は、電源部が握持部と別体で形成された半田鏝装置以外に、電源部を握持部内に内蔵した半田鏝装置にも適用できる。 The present invention can be applied to a soldering iron device in which the power supply unit is built in the gripping unit, in addition to the soldering iron device in which the power supply unit is formed separately from the gripping unit.
1・・・高周波半田鏝装置、2・・・握持部、3・・・鏝部、4・・・電源部、5・・・ケーブル、6・・・取付孔、7・・・空洞部、8・・・プリント基板、9・・・整合回路、10・・・嵌合孔、11、12・・・コネクタ、13・・・フラットケーブル、15・・・ねじ、17・・・筒状支持部材、18・・・断熱材、19・・・発熱体、19a・・・ネジ部、21・・・加熱コイル、22・・・鏝先ピース、22a・・・ネジ部、23・・・・温度センサ、24・・・高周波電源回路、25・・・温度制御回路、26・・・マイカ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003411116A JP2005169437A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | High frequency soldering iron device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003411116A JP2005169437A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | High frequency soldering iron device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=34731952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003411116A Pending JP2005169437A (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | High frequency soldering iron device |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2000244A1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-10 | MTA Automation AG | Holder for soldering tip and soldering tip |
CN104439594A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | 白光株式会社 | Method for fabricating heater cartridge assembly and heater cartridge assembly |
-
2003
- 2003-12-10 JP JP2003411116A patent/JP2005169437A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104439594A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | 白光株式会社 | Method for fabricating heater cartridge assembly and heater cartridge assembly |
JP2015060837A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 白光株式会社 | Manufacturing method of heater cartridge assembly and heater cartridge assembly |
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