JP2010167473A - Wire actuator with automatic soldering iron - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動半田コテに関する。 The present invention relates to an automatic soldering iron.
糸半田を半田付けする自動半田付けコテは、手付けで使用される半田コテに変わってエアーシリンダ、モータ駆動による半田付け位置移動を確保し、位置移動確認検出センサも併せ持つ、従って市販の手付け半田コテを自動半田コテとして使用することは一般的でない、手付け半田コテは人の手に持たせ、半田付け精度はその習熟度に頼る、半田付け作業の難度が製品品質並びに、生産性の障害ともなっている。また自動半田コテは人の手のような繊細な半田付け作業を再現するに限界があった。半田コテに組み込まれているコテ先は消耗品であり、手付け用に比べ自動用コテ先は高価なものとなっている。さらに自動半田コテは手付け半田コテより重量、寸法においてより大である。 The automatic soldering iron that solders thread solder secures the movement of the soldering position by air cylinder and motor drive instead of the soldering iron used for manual operation, and also has a position movement confirmation detection sensor. Is not generally used as an automatic soldering iron, hand-held soldering iron is held in human hands, soldering accuracy depends on its proficiency, and the difficulty of soldering work has become an obstacle to product quality and productivity Yes. The automatic soldering iron has a limit in reproducing delicate soldering work like a human hand. The soldering tip incorporated in the soldering iron is a consumable item, and the automatic soldering tip is more expensive than the hand soldering. Furthermore, the automatic soldering iron is larger in weight and size than the hand soldering iron.
自動半田コテの消耗品であるコテ先の低価格化、該コテの小型軽量化、簡素化を図り、尚且つ人の手のような繊細な半田付け動作ができる機構を持った自動半田コテが望まれる。また市販の手付け半田コテを使用する人手作業の最適化のデータ管理手法も確立していない。 An automatic soldering iron with a mechanism that can reduce the price of the iron tip, which is a consumable part of the automatic soldering iron, reduce the size and weight of the iron, simplify it, and perform a delicate soldering operation like a human hand. desired. In addition, a data management method for optimizing manual work using a commercially available hand soldering iron has not been established.
近年、市販の手付け半田コテも改良されて小型軽量化、コテ先交換がワンタッチ、且つ取り付け寸法の再現性の精度も上がっている、そのことにより手付け半田コテを自動半田コテとして使用する。 In recent years, commercially available hand soldering irons have also been improved to reduce the size and weight, the tip replacement is one-touch, and the accuracy of mounting dimension reproducibility has also been improved, whereby hand soldering irons are used as automatic soldering irons.
半田コテを取り付けたワイヤーアクチュエータ移動体がワイヤーアクチュエータ固定体に組み込まれたバネ、空圧等で半田付け位置方向にワイヤーが巻き戻された分移動させる、該バネ等で半田付け位置において、人手の繊細さと同様のソフトランディングを行い、且つ半田位置のばらつきを吸収させる。 The wire actuator moving body to which the soldering iron is attached is moved by the spring incorporated in the wire actuator fixed body, the wire being unwound in the direction of the soldering position by pneumatic pressure, etc. The same soft landing as that of fineness is performed, and variations in solder positions are absorbed.
半田コテをワイヤーアクチュエータ移動体に取り付けるための半田コテ保持器に熱伝達の曖昧さを吸収することに有効な揺らぎ動作機能を持たせる。 The soldering iron holder for attaching the soldering iron to the wire actuator moving body is provided with a fluctuation operation function effective in absorbing the ambiguity of heat transfer.
戻し側にバネあるいは空圧を使用したワイヤーアクチュエータの移動体に半田コテを取り付け、ワイヤーアクチュエータ移動体の位置を制御することが出来るモータでドラムを回転させ、ワイヤーを巻き上げる、該ワイヤーとアクチュエータ移動体は外被チューブ内を通って接続する、外被チューブはアクチュエータ固定体とドラムケースで締結される。 Attach a soldering iron to the moving body of the wire actuator that uses a spring or pneumatic pressure on the return side, rotate the drum with a motor that can control the position of the moving body of the wire actuator, and wind up the wire. Are connected through the inside of the outer tube, and the outer tube is fastened by an actuator fixing member and a drum case.
自動糸半田供給機と手付け半田コテを使用したワイヤーアクチュエータ自動半田コテを組み合わせ、該手付け半田コテの最適半田条件のデータ抽出を行う、そのデータに基づいた半田付けを人手による手付け半田データとして管理する。 Combines an automatic yarn solder feeder and a wire actuator automatic soldering iron using a manual soldering iron, extracts data on the optimum soldering conditions of the manual soldering iron, and manages the soldering based on the data as manual soldering data .
自動半田コテはロボット等に搭載して使用することが多い、その場合、駆動機構や配線、配管がロボットの負荷や動作の制約を増大させる、本発明の自動半田コテは半田コテ駆動機構が半田コテと一体になっていないことや配線、配管が半田コテに取り付ける必要が無いため小型軽量化が図れ、且つロボットの負荷や動作の制約が軽減でき、メンテも軽減できる。 The automatic soldering iron is often used by being mounted on a robot or the like. In that case, the driving mechanism, wiring, and piping increase the load and operation restrictions of the robot. In the automatic soldering iron of the present invention, the soldering iron driving mechanism is soldered. Since it is not integrated with the iron, wiring and piping do not need to be attached to the soldering iron, the size and weight can be reduced, and the load and operation restrictions of the robot can be reduced, and maintenance can be reduced.
自動半田コテが安価で軽量小型の市販の手付け半田コテで構成できる、特に消耗品のコテ先が安価に調達できる。 Automatic soldering irons can be made up of cheap, lightweight and small hand-held soldering irons, especially consumable ironing tips.
半田付け位置への半田コテ移動がワイヤーアクチュエータとバネ等を利用してソフトランディングし、人手の繊細な作業を具現できる The soldering iron movement to the soldering position can be soft-landed using a wire actuator and a spring, etc., and the delicate work of the hand can be realized.
半田保持器の揺らぎ機能が半田コテ熱伝達のあいまいさを吸収する。 The fluctuation function of the solder cage absorbs the ambiguity of the soldering iron heat transfer.
自動糸半田供給機と組み合わせれば、市販の手付け半田コテの人手による最適半田付け条件をデータ化できる。 When combined with an automatic thread solder feeder, data on the optimum soldering conditions for commercially available manual soldering irons can be created.
市販の手付け半田コテを揺らぎ機能を持った保持器を介してバネ等で戻るワイヤーアクチュエータの移動体に取り付け、ワイヤーは該移動体に接続され、アクチュエータ固定体に取り付けた外被チューブ内を通って該移動体の位置きめが出来るモータに取り付けられたドラムケース内のドラムに巻き取られる、外被チューブの他端はドラムケースに取り付ける。ワイヤーはナイロンコーティングワイヤーロープが望ましく、外被チューブは耐摩耗性のフッ素樹脂材等を使用、モータはエンコーダ付き制御モータあるいは原点センササーチ方式制御モータ等を使用。 A commercially available hand soldering iron is attached to a moving body of a wire actuator that returns with a spring or the like through a cage having a fluctuation function, and the wire is connected to the moving body and passes through an outer tube attached to the actuator fixing body. The other end of the jacket tube wound around the drum in the drum case attached to the motor capable of positioning the moving body is attached to the drum case. The wire is preferably a nylon-coated wire rope, the outer tube is made of wear-resistant fluororesin, and the motor is a control motor with an encoder or an origin sensor search system control motor.
市販の手付け半田コテを該自動半田コテで使用し、自動糸半田供給機と組み合わせ各動作の制御装置に市販手付け半田コテの最適半田条件のデータ設定、抽出をパソコンで行い、手付け半田コテの半田付け条件、ならびにコテ先形状、該コテの熱容量、設定温度のシミュレータとする。 A commercially available hand soldering iron is used in the automatic soldering iron, combined with an automatic yarn solder feeder, the data of the optimum soldering conditions of the commercially available hand soldering iron is set and extracted in the control device of each operation on a personal computer, It is assumed that the welding conditions, the tip shape, the heat capacity of the iron, and the set temperature simulator.
ワイヤーアクチュエータは図の1の4のアクチュエータ移動体、5のワイヤーアクチュエータ固定体、6のスライドバネ、8の外被チューブ、9a,9bの固定金具、10のドラムケース、図4における20のスライドシャフト、19のリニアブッシュ、図2の7のワイヤー、11のバネ力調整ネジ、図5の22のモータ、21のドラムで構成される。 The wire actuators are 4 actuator moving bodies in FIG. 1, 5 wire actuator fixed bodies, 6 slide springs, 8 outer tubes, 9a and 9b fixing brackets, 10 drum cases, and 20 slide shafts in FIG. , 19 linear bushes, 7 wires in FIG. 2, 11 spring force adjusting screws, 22 motors in FIG. 5, and 21 drums.
図1の1のコテ先を持った2の市販の手付け半田コテが3の保持器で図3の17の球面軸受けを介して4のワイヤーアクチュエータ移動体に取り付けられている。1のコテ先には25の糸半田を24の糸半田チューブセットの内部を通って外部の図7の29の自動糸半田供給機等を利用して供給できる、24の糸半田チューブセットは3の保持器に締結された23のブラケットに取り付ける事ができる。
2 commercially available hand-held soldering irons having the tip of 1 in FIG. 1 are attached to 4 wire actuator moving bodies via the
図1の6のスライドバネにより26の矢印方向へ4のアクチュエータ移動体は作動する,図2の7のワイヤーが4の移動体に取り付けられ、26の矢印方向と逆方向に駆動できる。11の調整ネジで26の矢印方向の半田付け位置におけるバネ力の調整を行う。
The four actuator moving bodies are operated in the direction of the
図1の5のアクチュエータ固定体に7のワイヤーを通す8のワイヤー外被チューブ端が9aの固定金具で固定され、該チューブ多端は10のドラムケースに9bの固定金具で固定される。
The end of the wire jacket tube 8 through which the
図5は10のドラムケースの断面であり、22の巻き上げモータの出力軸に取り付けた21のドラムに7のワイヤーが、22のモータ回転の正逆で巻上げあるいは巻き戻される。 FIG. 5 is a cross-sectional view of 10 drum cases, and 7 wires are wound or unwound on 21 drums attached to the output shaft of 22 winding motors by forward and reverse rotation of 22 motors.
図6は図5のEE矢視であり、21のドラムの外周部に生成されている溝接線上から7のワイヤーは9bの固定金具で10のドラムケースに端部を固定された8の外被チューブ内に導かれる。 FIG. 6 is an EE arrow view of FIG. 5, and 7 wires from the groove tangent line formed on the outer peripheral portion of the 21 drum are attached to the drum case of 10 with 8 b. Guided into the tube.
図4は図1のCC断面であり、5のアクチュエータ固定体に組み込まれた一対の20のスライドシャフト上を19のリニアブッシュを組み込まれた4のアクチュエータ移動体が作動する。 FIG. 4 is a CC cross section of FIG. 1, and four actuator moving bodies incorporating 19 linear bushes operate on a pair of 20 slide shafts incorporated in 5 actuator fixing bodies.
図1において27の矢印のように3のコテ保持器の回転中心に従い回転する、図2の12の回転バネは27の回転動作に対し戻し側に作用する。図3の13のリングは3の保持器の回転軸外周にはめあい、3の保持器回転軸外周上の任意回転方向位置で締結でき、2の半田コテの回転方向の定位置を決定する、13のリングには回転戻しのための12の回転バネの片端をフックする14のリングバネ架けを取り付ける、他方の15の移動体バネ架けは4のアクチュエータに固定され12の回転バネの他端をフックし、3の保持器のストッパも兼ねる。
In FIG. 1, 12 rotating springs in FIG. 2 that rotate according to the center of rotation of the 3 iron holders as indicated by the
図2の28の矢印方向は図3の17の球面軸受け回転方向以外の球面揺動を示し、3の保持器の回転軸に取り付けた16の弾性体で4のアクチュエータ移動体に対する3の保持器の28の矢印方向の定位置と揺動を生成させる、球面揺動動作は図1の1のコテ先が被半田物に接触した時に発生し、離脱すると16の弾性体により定位置復帰する。図3の18のシムは2の市販の手付け半田コテの揺らぎ範囲を調整し、調整量は該シムの厚みを増減する。
The arrow direction of 28 in FIG. 2 indicates spherical rocking other than the rotation direction of the spherical bearing of 17 in FIG. 3, and 16 retainers for the 4 actuator moving bodies with 16 elastic bodies attached to the rotation shaft of 3 retainers. The spherical rocking motion, which generates a fixed position and swing in the direction of the
自動半田付けをするため、図7の29の自動糸半田供給機から24の糸半田チューブセットをかいして図1の25の糸半田を、0016項で示すワイヤーアクチュエータに3の保持器で取り付けられた2の市販の手付け半田コテの1のコテ先に供給する、自動半田付け位置に置ける糸半田供給、半田コテの移動は31の自動半田付けコントローラで制御され、半田付け条件に関するデータは32のパソコンにより設定あるいは抽出できる。 In order to perform automatic soldering, the yarn solder tube set of 24 is fed from the automatic yarn solder feeder of 29 of FIG. 7 and the yarn solder of 25 of FIG. 1 is attached to the wire actuator shown in the paragraph 0016 with the retainer of 3 Supplying to the tip of one of the two commercially available hand soldering irons, supply of thread solder at the automatic soldering position, movement of the soldering iron is controlled by 31 automatic soldering controllers, and data relating to soldering conditions is 32. It can be set or extracted by a personal computer.
1 コテ先
2 市販の半田コテ
3 保持器
4 アクチュエータ移動体
5 アクチュエータ固定体
6 スライドバネ
7 ワイヤー
8 外被チューブ
9a 固定金具
9b 固定金具
10 ドラムケース
11 調整ネジ
12 回転バネ
13 リング
14 リングばね架け
15 移動体ばね架け
16 弾性体
17 球面軸受け
18 シム
19 リニアブッシュ
20 スライドシャフト
21 ドラム
22 モータ
23 ブラケット
24 糸半田チューブセット
25 糸半田
26 アクチュエータ移動体の半田位置方向矢印
27 コテ先回転方向矢印
28 コテ先揺らぎ方向矢印
29 自動糸半田供給機
30 市販の半田コテコントローラ
31 自動半田付けコントローラ
32 パソコン
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