JP2014124660A - 自動ろう付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】母材とろう材との接触状態がより確実に得られる自動ろう付け装置、を提供する。
【解決手段】自動ろう付け装置１０は、棒状のろう材としてのろうワイヤ１１０をその長手方向にガイドする、ろう材ガイド機構部３３と、ろう材ガイド機構部３３を移動可能なように支持し、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を母材に向けて移動させる移動機構部２６とを備える。ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とが異なる。
【選択図】図１

Description

この発明は、一般的には、自動ろう付け装置に関し、より特定的には、差しろう動作を自動的に実行する自動ろう付け装置に関する。

従来の自動ろう付け装置に関して、たとえば、特開２００４−２９８９５１号公報には、品質管理を不要としたろう材を定量的に供給配置することを目的とした、ろう材の供給装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたろう材の供給装置は、ろう材としての糸はんだを外部に排出する供給部と、供給部から排出された糸はんだを挟持したり切断したりするピックアンドカッタとを備える。

また、特開２００４−１６７５３８号公報には、ろう材をブレードに確実にしかも効率よく係止することを目的とした、ろう付け用ろう材の供給装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたろう付け用ろう材の供給装置は、概略Ｕ形をしたろう材を次々と押し出すノズルを有する。

また、特開２００２−２９２４６３号公報には、被ろう付部品の導電性の有無にかかわらず適用でき、かつ自動化に適した汎用性の高いことを目的とした、ろう付け装置が開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されたろう付け装置は、被ろう付け部品に対してワイヤを供給するろう材供給部と、ろう材供給部に対してワイヤを送り出すためのワイヤ送出部と、被ろう付け部品のろう付け箇所を所定温度に加熱するためのバーナと、バーナにより加熱された箇所の温度を測定するための温度センサと、ワイヤの供給量を設定するための入力部とから構成されている。

また、特開平９−６６３５８号公報には、どのような箇所にも精度よくろう付けすることを目的とした、自動ろう付け装置が開示されている（特許文献４）。特許文献４に開示された自動ろう付け装置は、ろう付け作業を行なうろう付けユニットと、ろう付けユニットをあらゆる方向に移動可能に指示する６軸マニピュレータと、ろう付けユニットに線状のろう材を供給するろう材供給部とを備える。

また、特開平７−５１８４２号公報には、トーチろう付け、高周波ろう付けなど金属部材のろう付けにおいて、簡単な治具で精度の高い教示作業を実現することを目的とした、自動ろう付け装置が開示されている（特許文献５）。特許文献５に開示された自動ろう付け装置では、ガストーチおよびこれを保持する加熱ロボットにおいて、加熱中心または加熱基準点を示す加熱用位置決め治具が、ガストーチの替わりに取り付けられる。

特開２００４−２９８９５１号公報 特開２００４−１６７５３８号公報 特開２００２−２９２４６３号公報 特開平９−６６３５８号公報 特開平７−５１８４２号公報

上述の特許文献に開示されるように、２つの金属を接合する手法として、ろう付けが知られている。たとえば、冷蔵庫の冷媒配管のろう付け工程を想定した場合に、次のような課題がある。

ろう付け工程には、先にろう付け箇所を加熱しておき、そのあとろう材を差す「差しろう」という方法がある。手作業の場合、加熱した配管に棒状のろう材（ろう棒）の先端部を溶かしながら手で送り出す。この際、配管の温度が最適となるタイミングでろう材を供給することと、配管接続部の最適な位置にろう材を接触させることとが、この作業の主なポイントとなる。しかしながら、いずれのポイントにも熟練を要する。

一方、差しろうを自動化する手法として、棒状のろう材をその長手方向に沿って順送りする方法が考えられる。しかしながら、特に配管を治具等により固定しない場合、ろう材を差す位置を高い精度で繰返し得ることは困難である。湾曲状の配管面に対してろう材の先端（点）を所定位置に接触させようとすると、配管面の湾曲方向に対しては点と点との接触となるため、僅かなずれが生じてもろう材の先端が配管面の湾曲方向に滑ってしまう。また、リールに巻かれたろう材を自動供給する場合、ろう材に巻き癖が生じ易いため、ろう材の先端と配管面との接触位置を精度よく制御することがさらに困難となる。

このように差しろう位置の精度が十分に確保されなければ、ろう材の定量供給はもとより、自動供給自体が困難になるため、自動ろう付け装置は成立しない。

なお、差しろう自体が不要となる方法として、ろう付け箇所に先にろう材を置いておき、そのあと加熱する「置きろう」という方法がある。しかしながら、置きろう（リングろう）におけるろう材の供給は、部材コストが高くなる。また、ろう材の設置作業により工数が増えてしまうため、省人化目的ではメリットがない。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、母材とろう材との接触状態がより確実に得られる、自動ろう付け装置を提供することである。

この発明に従った自動ろう付け装置は、棒状のろう材をその長手方向にガイドする、ろう材ガイド機構部と、ろう材ガイド機構部を移動可能なように支持し、ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材を母材に向けて移動させる移動機構部とを備える。ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向と、移動機構部によるろう材の移動方向とが異なる。

このように構成された自動ろう付け装置によれば、ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向と、移動機構部によるろう材の移動方向とが異なるため、母材とろう材との接触状態を維持するためのろう材の位置決めマージンを大きく設定することができる。これにより、母材とろう材との接触状態をより確実に得ることができる。

また好ましくは、移動機構部は、ろう材ガイド機構部を直動させる。このように構成された自動ろう付け装置によれば、母材とろう材との接触状態を維持するためのろう材の位置決めマージンを大きく設定することができる。

また好ましくは、ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向と、移動機構部によるろう材の移動方向とが、９０°異なる。このように構成された自動ろう付け装置によれば、母材とろう材との接触状態を維持するためのろう材の位置決めマージンを大きく設定することができる。

また好ましくは、自動ろう付け装置は、母材を加熱する加熱部と、移動機構部および加熱部を搭載し、移動可能に設けられるヘッド部とをさらに備える。加熱部から発せられる炎の延長上に、ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材が位置決めされる。移動機構部は、加熱部から発せられる炎と、ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材との間の距離が変化するように、ろう材ガイド機構部を移動させる。

このように構成された自動ろう付け装置によれば、母材に対して、加熱部による母材の加熱箇所の反対側からろう材を接触させることが可能となる。これにより、溶融したろう材を母材の広範囲に行き渡らせることができる。

また好ましくは、自動ろう付け装置は、移動機構部の駆動を制御する制御部をさらに備える。制御部は、ろう材ガイド機構部からろう材が送り出された後に、移動機構部によりろう材を母材に接触する位置まで移動させるように、移動機構部の駆動を制御する。

また好ましくは、自動ろう付け装置は、ろう材をその長手方向に送り出すろう材送り機構部と、ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向とは異なる方向にろう材を曲げ加工するろう材曲げ機構部と、移動機構部、ろう材送り機構部およびろう材曲げ加工部の駆動を制御する制御部とをさらに備える。制御部は、ろう材送り機構部により、ろう材ガイド機構部からろう材を送り出すステップと、ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材を、ろう材曲げ加工部により曲げ加工するとともに、移動機構部により母材に向けて移動させるステップと、曲げ加工されたろう材を、ろう材送り機構部により母材に接触する位置まで移動させるステップとを実行するように、移動機構部、ろう材送り機構部およびろう材曲げ加工部の駆動を制御する。

このように構成された自動ろう付け装置によれば、ろう材の腹を母材の接触させることによって、母材とろう材との接触状態を維持するためのろう材の位置決めマージンを大きく設定することができる。

また好ましくは、ろう材ガイド機構部は、互いに間隔を隔てて複数本のろう材を保持し、各ろう材をその長手方向にガイドする。このように構成された自動ろう付け装置によれば、複数本のろう材を用いたろう付け工程において、母材と各ろう材との接触状態を維持するためのろう材の位置決めマージンを大きく設定することができる。

また好ましくは、自動ろう付け装置は、ろう材を送り出すろう材送り機構部をさらに備える。ろう材送り機構部は、複数本のろう材の各々についてろう材の送り量が設定可能なように設けられる。このように構成された自動ろう付け装置によれば、複数本のろう材を用いたろう付け工程において、母材に対する各ろう材の供給量を自在に設定することができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、母材とろう材との接触状態がより確実に得られる、自動ろう付け装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１における自動ろう付け装置を示す図である。 図１中の自動ろう付け装置の制御系を示すブロック図である。 図１中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程の流れを示すフローチャートである。 図１中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程を示す図である。 図１中の自動ろう付け装置によりろう付け工程される母材の一例を示す図である。 比較のための母材のろう付け工程を示す図である。 この発明の実施の形態２における自動ろう付け装置を示す図である。 この発明の実施の形態３における自動ろう付け装置を示す図である。 図８中の自動ろう付け装置の変形例を示す図である。 図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け第１工程を示す図である。 図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け第２工程を示す図である。 図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け第３工程を示す図である。 図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け第４工程を示す図である。 図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け第５工程を示す図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における自動ろう付け装置を示す図である。図２は、図１中の自動ろう付け装置の制御系を示すブロック図である。

図１および図２を参照して、本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、先にろう付け箇所を加熱しておき、そのあとろう材を差す「差しろう」によって、ろう付け工程を行なう装置である。自動ろう付け装置１０は、母材（ワーク）の加熱と、棒状のろう材の送り出し動作と、母材に対してろう材を接触状態まで移動させる接触動作とを自動的に行なう装置である。

自動ろう付け装置１０は、ろう付けヘッド２１および図示しないロボットを有する。ろう付けヘッド２１は、可動式に設けられている。ろう付けヘッド２１は、図示しないロボットにより操作されることによって、所定の位置に位置決め可能なように設けられている。ろう付け工程時、ろう付けヘッド２１は、母材に近接して位置決めされる。

自動ろう付け装置１０は、移動機構部２６と、ろう材ガイド機構部３３と、ろう材送り機構部３１と、加熱部としてのトーチ（バーナ）４１とをさらに有する。移動機構部２６、ろう材ガイド機構部３３、ろう材送り機構部３１およびトーチ４１は、ろう付けヘッド２１に搭載されている。移動機構部２６、ろう材ガイド機構部３３、ろう材送り機構部３１およびトーチ４１は、図示しないロボットによるろう付けヘッド２１の操作に伴って、互いに一体となって移動するように設けられている。

トーチ４１は、ろう付けヘッド２１から一方向に延出するように設けられている。トーチ４１は、可燃性の混合ガスが供給されることにより、母材に向けて炎を照射する。トーチ４１は、ろう付けヘッド２１からの延出方向に沿って炎を照射するように設けられている。トーチ４１は、配管を通じてマスフローコントローラ４３に接続されている。マスフローコントローラ４３は、トーチ４１に供給される混合ガスの流量を調整する流量調整部として設けられている。

自動ろう付け装置１０は、制御部６１をさらに有する。制御部６１は、図示しない位置補正用カメラによる情報や図示しない温度計による情報に基づいて、ろう付けヘッド２１の位置補正およびマスフローコントローラ４３の流量補正を行なう。制御部６１は、そのほか、後述するろう材送り機構部３１および移動機構部２６の駆動を制御する。

ろう材ガイド機構部３３は、ろう材としてのろうワイヤ１１０を、その長手方向（図１中の矢印１０１に示す方向）にガイドする（以下、矢印１０１に示す方向を「ろうワイヤ１１０のガイド方向」ともいう）。ろうワイヤ１１０は、棒状（線状）の形態を有する。ろう材ガイド機構部３３へと供給されるろうワイヤ１１０は、図示しないリールに巻回されている。

ろう材送り機構部３１は、送りローラ３２を有する。送りローラ３２は、図示しないモータに接続されており、そのモータから回転力が伝達されることによって回転する。送りローラ３２が回転することによって、ろう材送り機構部３１により、ろうワイヤ１１０がろう材ガイド機構部３３から送り出される。

移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を矢印１０３に示す方向に移動させる（以下、矢印１０３に示す方向を「ろうワイヤ１１０の移動方向」ともいう）。特に本実施の形態では、移動機構部２６は、ろう材送り機構部３１によりろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を母材に向けて移動させ、母材に接触させる接触動作を実行する。

移動機構部２６の構造について説明すると、移動機構部２６は、ろう付けヘッド２１から一方向に延出するように設けられている。移動機構部２６は、トーチ４１と同じ方向に延出している。移動機構部２６は、トーチ４１から距離を隔てた位置に設けられている。

移動機構部２６は、ろう付けヘッド２１から距離を隔てた位置でろう材ガイド機構部３３を支持している。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を移動可能なように支持している。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を直線移動可能なように支持している。移動機構部２６は、ろう付けヘッド２１とろう材ガイド機構部３３との間の距離が変化するように、ろう材ガイド機構部３３を移動可能に支持している。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を矢印１０２に示す方向に往復移動可能なように支持している。矢印１０２に示す方向に沿った一方向が、矢印１０３に示すろうワイヤ１１０の移動方向であり、矢印１０２に示す方向に沿った逆方向が、ろうワイヤ１１０の退避方向である。

なお、本実施の形態では、ろう材送り機構部３１がろう材ガイド機構部３３とともに、移動機構部２６により移動可能に支持されているが、ろう材送り機構部３１は、必ずしも移動機構部２６により支持されなくてもよい。ろう材送り機構部３１は、ろう付けヘッド２１に搭載されない形態、たとえば、ろうワイヤ１１０が巻回される図示しないリールに隣り合って設けられてもよい。

トーチ４１から発せられる炎の延長上に（図１中の一点鎖線１０６の延長上に）、ろう材送り機構部３１によりろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０が位置決めされる。移動機構部２６は、トーチ４１から発せられる炎と、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０との間の距離が変化するように、ろう材ガイド機構部３３を移動可能なように支持している。

移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を移動可能とする機構であれば特に限定されず、たとえば、油圧シリンダまたは空気圧シリンダであってもよいし、ボールねじおよびモータを用いた機構であってもよい。

本実施の形態における自動ろう付け装置１０においては、ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向（矢印１０１に示す方向）と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向（矢印１０３に示す方向）とが異なる。ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とは、９０°異なる。

続いて、本実施の形態における自動ろう付け装置１０を用いたろう付け工程の流れについて説明する。図３は、図１中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程の流れを示すフローチャートである。図４は、図１中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程を示す図である。

なお、以下に説明するろう付け工程は、制御部６１から自動ろう付け装置１０の各機構に出される信号に基づいて自動的に実行される。

図１および図３を参照して、ろう材送り機構部３１により、予めろう材ガイド機構部３３からろうワイヤ１１０を所定量（図１中の矢印１０５に示す送り量）だけ送り出す（Ｓ１０１）。

次に、ろう付けヘッド２１を母材に対して近接移動させる（Ｓ１０２）。トーチ４１による炎の照射によって、母材の加熱を開始する（Ｓ１０３、予熱工程）。この際、ろう材送り機構部３１によってろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０は、母材に対してトーチ４１から発せられる炎の反対側に位置決めされる。ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０は、母材から離れて位置決めされる。ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０は、トーチ４１から発せられる炎によって溶融温度に達しない程度に、炎および母材から離れて位置決めされる。

図３および図４を参照して、次に、母材に対してろうワイヤ１１０を接触状態まで移動させる接触動作を行なう（Ｓ１０４）。具体的には、移動機構部２６により、ろう材送り機構部３１を矢印１０３に示す方向に移動させ、ろうワイヤ１１０を母材に接触させる。

次に、所定条件（温度、時間）が完了することにより、ろうワイヤ１１０が溶融して母材をろう付けする（Ｓ１０５）。本工程における所定条件は、予熱開始からの時間や所定温度到達時点からの時間、ろうワイヤ１１０の溶融検知などによって、管理、制御される。最後に、ろうワイヤ１１０を母材から退避させる（Ｓ１０６）。

図５は、図１中の自動ろう付け装置によりろう付け工程される母材の一例を示す図である。図１および図５を参照して、図中では、銅材質の配管５１に配管５２を差し込んで、両者をろう付けする工程が想定されている。配管５１および配管５２は、円筒形状を有する。配管５１には、フレア（スエイジング）加工が施されており、配管５２が差し込まれる先端部が拡径されている。

図３中のＳ１０４に示す工程時、ろう材送り機構部３１により予めろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０が、配管５２の外周面５２ａに接触する。図３中のＳ１０５に示す工程時、ろうワイヤ１１０は、加熱された配管５２に接触することによって溶融する。溶融したろう材が配管５１と配管５２との間の隙間に浸透し、また、隙間から溢れ出したろう材が配管５１と配管５２との隅部にフィレットを形成する。

溶融したろう材は、温度の低い方から高い方に濡れ拡がる性質を有する。本実施の形態では、配管５２へのろうワイヤ１１０の接触位置が、配管５２に対してトーチ４１による加熱箇所の反対側であるため、配管５２の全周に渡ってろう材を効率的に濡れ拡がらせることができる。

図６は、比較のための母材のろう付け工程を示す図である。図６を参照して、本比較例では、ろうワイヤ１１０のガイド方向と、ろうワイヤ１１０の移動方向とが一致する。この場合、ろうワイヤ１１０の先端が配管５２の外周面５２ａに正面から点で接触することになる。このため、ろうワイヤ１１０を母材に対して差し出す位置に僅かなずれが生じても、ろうワイヤ１１０の先端が外周面５２ａの湾曲方向に滑ってしまい、ろうワイヤ１１０と配管５２との接触状態を保つことができない。

図１および図４を参照して、これに対して、本実施の形態における自動ろう付け装置１０を用いてろう付け工程を実施した場合、ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とが９０°異なるため、ろう材ガイド機構部３３から予め送り出されたろうワイヤ１１０が外周面５２ａの接線方向に延びるように、ろうワイヤ１１０と配管５２とが接触する。これにより、ろうワイヤ１１０と配管５２との接触状態を維持するためのろうワイヤ１１０の位置決めマージンを大きく設定することができる。

さらに本実施の形態では、制御された加熱条件下において、ろうワイヤ１１０は、予め送り出された長さに対応して一定の長さだけ溶融し、母材に濡れ拡がるため、ろう付け工程の再現性を高めることができる。

なお、本実施の形態では、ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とが９０°異なる場合について説明したが、ろうワイヤ１１０のガイド方向と移動方向とが異なっており、母材に対してろう材を接触状態まで移動させる接触動作時にろうワイヤ１１０の腹を母材に接触させることが可能であれば、このような角度に限られない。

本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、ろう付け箇所に湾曲面を有する母材のろう付け工程により好適に適用される。本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、円筒状の母材のろう付け工程により好適に適用される。本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、たとえば、冷蔵庫の冷媒配管のろう付け工程に好適に適用される。本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、高精度に位置決めされていない母材へのろう付け工程により好適に適用される。

以上に説明した、この発明の実施の形態１における自動ろう付け装置の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における自動ろう付け装置１０は、棒状のろう材としてのろうワイヤ１１０をその長手方向にガイドする、ろう材ガイド機構部３３と、ろう材ガイド機構部３３を移動可能なように支持し、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を母材に向けて移動させる移動機構部２６とを備える。ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とが異なる。

このように構成された、この発明の実施の形態１における自動ろう付け装置１０によれば、ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とが異なるため、ろうワイヤ１１０と母材との接触状態を維持するためのろうワイヤ１１０の位置決めマージンを大きく設定することができる。これにより、溶融開始前のろうワイヤ１１０と母材との接触状態をより確実に得ることができる。

（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における自動ろう付け装置を示す図である。本実施の形態における自動ろう付け装置は、実施の形態１における自動ろう付け装置１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。

図７を参照して、ろう材ガイド機構部３３は、複数本のろうワイヤ１１０をその長手方向にガイドする。特に本実施の形態では、ろう材ガイド機構部３３が、ろうワイヤ１１０ｐをその長手方向にガイドするガイド部３３ｐと、ろうワイヤ１１０ｑをその長手方向にガイドするガイド部３３ｑとから構成されている。

ろうワイヤ１１０ｐおよびろうワイヤ１１０ｑは、ガイド部３３ｐおよびガイド部３３ｑによって互いに平行に保持されている。ろうワイヤ１１０ｐおよびろうワイヤ１１０ｑは、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向に距離を隔てて保持されている。

ろう材送り機構部３１は、図１中の送りローラ３２として、送りローラ３２ｐおよび送りローラ３２ｑを有する。送りローラ３２ｐが回転することによって、ろうワイヤ１１０ｐが送り出され、送りローラ３２ｑが回転することによって、ろうワイヤ１１０ｑが送り出される。送りローラ３２ｐおよび送りローラ３２ｑには、別々のモータが接続されており、互いに独立して回転駆動される。このため、ろうワイヤ１１０ｐの送り量と、ろうワイヤ１１０ｑの送り量とを別々に設定することが可能である。

このような構成によれば、２本のろうワイヤ１１０ｐおよびろうワイヤ１１０ｑの送り量と、移動機構部２６によって各ろうワイヤ１１０を母材に向けて移動させるタイミングとを制御することによって、最適なろう付け条件を設定することができる。

このように構成された、この発明の実施の形態２における自動ろう付け装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

（実施の形態３）
図８は、この発明の実施の形態３における自動ろう付け装置を示す図である。本実施の形態における自動ろう付け装置は、実施の形態１における自動ろう付け装置１０と比較して重複する構造を備える。以下、その重複する構造については説明を繰り返さない。

図８を参照して、本実施の形態における自動ろう付け装置は、移動機構部２６、ろう材ガイド機構部３３、ろう材送り機構部３１およびトーチ４１に加えて、ろう材曲げ加工部７１をさらに有する。移動機構部２６、ろう材ガイド機構部３３、ろう材送り機構部３１、トーチ４１およびろう材曲げ加工部７１は、ろう付けヘッド２１に搭載されている。

ろう材ガイド機構部３３は、ろうワイヤ１１０を、その長手方向（図８中の矢印１２１に示す方向）にガイドする（以下、矢印１２１に示す方向を「ろうワイヤ１１０のガイド方向」ともいう）。本実施の形態では、ろうワイヤ１１０のガイド方向は、ろう付けヘッド２１からのトーチ４１の延出方向に平行な方向である。

ろう材送り機構部３１は、送りローラ３２を有する。送りローラ３２は、図示しないモータに接続されており、そのモータから回転力が伝達されることによって回転する。送りローラ３２が回転することによって、ろう材送り機構部３１により、ろうワイヤ１１０がろう材ガイド機構部３３から送り出される。本実施の形態では、ろう材送り機構部３１が、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を母材に接触させる接触動作も実行する。

移動機構部２６は、ろう材送り機構部３１によりろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を母材に向けて移動させる。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０を矢印１２７に示す方向に移動させる（以下、矢印１２７に示す方向を「ろうワイヤ１１０の移動方向」ともいう）。

移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を移動可能なように支持している。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３とともに、ろう材送り機構部３１およびろう材加工機構部７１を移動可能なように支持している。移動機構部２６は、ろう材ガイド機構部３３を矢印１２２に示す方向に往復移動可能なように支持している。矢印１２２に示す方向に沿った一方向が、矢印１２７に示すろうワイヤ１１０の移動方向であり、矢印１２２に示す方向に沿った逆方向が、ろうワイヤ１１０の退避方向である。

本実施の形態における自動ろう付け装置においては、ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向（矢印１２１に示す方向）と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向（矢印１２７に示す方向）とが異なる。ろう材ガイド機構部３３によるろうワイヤ１１０のガイド方向と、移動機構部２６によるろうワイヤ１１０の移動方向とは、９０°異なる。

ろう材曲げ加工部７１は、ろうワイヤ１１０を、ろうワイヤ１１０のガイド方向とは異なる方向に曲げ加工する。ろう材曲げ加工部７１は、ろうワイヤ１１０を、ろうワイヤ１１０のガイド方向に直交する方向に曲げ加工する。

ろう材曲げ加工部７１は、ろう材ガイド機構部３３と隣り合って設けられている。ろう材曲げ加工部７１は、ろう材ガイド機構部３３よりも、ろうワイヤ１１０の送り出し方向における下流側に設けられている。ろう材曲げ加工部７１は、直線運動可能なアーム７２を有する。ろう材送り機構部３１により送り出されたろうワイヤ１１０は、アーム７２に近接する位置を通るように配置される。アーム７２をろうワイヤ１１０に向けて直動させることにより、ろうワイア１１０が折り曲げ加工される。

図９は、図８中の自動ろう付け装置の変形例を示す図である。図９を参照して、本変形例では、移動機構部２６が、ろう材ガイド機構部３３およびろう材加工機構部７１を移動可能に支持している。ろう材送り機構部３１は、ろう付けヘッド２１に搭載されない形態で設けられている。

続いて、図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程の流れについて説明する。なお、図８中の自動ろう付け装置を用いた場合についても、以下に説明する工程と同様である。

図１０から図１４は、図９中の自動ろう付け装置を用いたろう付け工程を示す図である。

図１０を参照して、ろう材送り機構部３１により、ろう材ガイド機構部３３からろうワイヤ１１０を所定量だけ送り出すとともに（ろう送り−１工程）、ろう付けヘッド２１を母材に対して近接移動させ、トーチ４１による炎の照射によって母材の加熱を開始する（予熱工程）。ろう送り−１工程により、ろうワイヤ１１０は、図１０中の矢印１２６に示す方向に送り出される。

図１１を参照して、次に、ろう材送り機構部３１によりろう材ガイド機構部３３から送り出されたろうワイヤ１１０の先端部を、ろう材曲げ加工部７１により曲げ加工する（ろう材曲げ工程）。図１２を参照して、次に、折り曲げ加工されたろうワイヤ１１０を、ろう材送り機構部３１により、さらに所定量だけ送り出す（ろう送り−２工程）。

図１３を参照して、次に、移動機構部２６により、ろうワイヤ１１０を母材に近接する方向（矢印１２７に示す方向）に移動させる（移動工程）。このとき、折り曲げ加工されたろうワイヤ１１０の先端部は、母材に対してトーチ４１から発せられる炎の反対側に位置決めされる。

図１４を参照して、次に、母材に対してろうワイヤ１１０を接触状態まで移動させる接触動作を行なう（接触工程）。具体的には、ろう材送り機構部３１によりろうワイヤ１１０を矢印１２８に示す方向（矢印１２６に示す送り出し方向とは反対方向）に引き戻すことによって、曲げ加工されたろうワイヤ１１０の先端部を母材に接触させる。以降、実施の形態１で説明したように、ろうワイヤ１１０の溶融工程およびろうワイヤ１１０の退避工程を実行する。

以上のように、ろうワイヤ１１０を母材に接触させる接触工程は、移動機構部２６により実行されてもよいし（実施の形態１，２）、ろう材曲げ加工部７１を用いてろうワイヤ１１０の先端部を折り曲げ加工する場合には、ろう材送り機構部３１により実行されてもよい（実施の形態３）。

このように構成された、この発明の実施の形態３における自動ろう付け装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、たとえば、配管などの円筒状の母材のろう付け工程に適用される。

１０ 自動ろう付け装置、２１ ろう付けヘッド、２６ 移動機構部、３１ ろう材送り機構部、３２，３２ｐ，３２ｑ 送りローラ、３３，３３ｐ，３３ｑ ろう材ガイド機構部、４１ トーチ、４３ マスフローコントローラ、５１，５２ 配管、５２ａ 外周面、６１ 制御部、７１ ろう材加工機構部、７２ アーム、１１０ ろうワイヤ。

Claims (5)

1. 棒状のろう材をその長手方向にガイドする、ろう材ガイド機構部と、
   前記ろう材ガイド機構部を移動可能なように支持し、前記ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材を母材に向けて移動させる移動機構部とを備え、
   前記ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向と、前記移動機構部によるろう材の移動方向とが異なる、自動ろう付け装置。
2. 前記移動機構部は、前記ろう材ガイド機構部を直動させる、請求項１に記載の自動ろう付け装置。
3. 前記ろう材ガイド機構部によるろう材のガイド方向と、前記移動機構部によるろう材の移動方向とが、９０°異なる、請求項２に記載の自動ろう付け装置。
4. 母材を加熱する加熱部と、
   前記移動機構部および前記加熱部を搭載し、移動可能に設けられるヘッド部とをさらに備え、
   前記加熱部から発せられる炎の延長上に、前記ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材が位置決めされ、
   前記移動機構部は、前記加熱部から発せられる炎と、前記ろう材ガイド機構部から送り出されたろう材との間の距離が変化するように、前記ろう材ガイド機構部を移動させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の自動ろう付け装置。
5. 前記移動機構部の駆動を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記ろう材ガイド機構部からろう材が送り出された後に、前記移動機構部によりろう材を母材に接触する位置まで移動させるように、前記移動機構部の駆動を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の自動ろう付け装置。

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