JP2015166096A - 半田付け装置及びそれを用いた電子機器の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造を有しコストの上昇を抑制するともに、精度よく且つ効率よく半田付けを行うことができる半田付け装置を提供する。【解決手段】アクチュエータ32の駆動により可動刃部21が固定刃部22上を摺動して糸半田Wを切断した際に半田押部23が半田保持孔221上に配され、アクチュエータ32の駆動によって半田押部23を半田保持孔221に挿入する半田付け装置A。【選択図】図1
Description
本発明は、部品の半田付けを行う半田付け装置及びこの半田付け装置を用いた電子機器の製造装置に関する。
近年、多くの電子機器が電子部品を実装した電子回路を搭載している。前記電子回路では、配線基板に形成された貫通孔(スルーホール)に前記電子部品の端子やワイヤを挿入し、その先端部分を前記スルーホールの周囲に形成された配線パターン(ランド)に半田付けすることで、電子部品やワイヤの配線基板への実装固定を行っている。前記半田付けを精度よく且つ効率よく行う半田付け装置が、例えば、特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載の半田付け装置は、筒状の鏝先を備えている。前記半田付け装置は、スルーホールから突出した端子(又はワイヤ)の先端を鏝先の筒内面で囲んだ状態で、筒内に糸半田を供給する。そして、前記鏝先を加熱することで、半田を溶融させるとともに溶融した半田(溶融半田)を前記端子の周囲に均等に供給し、前記端子と前記ランドとを半田付けする。このような半田付け装置を用いることで、不要箇所に溶融半田(又はフラックス)が付着するのを抑制する。
また、特許文献1に記載の半田付け装置では、糸半田を送る送り手段と、前記送られた糸半田を半田片に切断する切断手段と、半田片を前記筒状の鏝先の筒内部に落下させる半田押し手段とを備えている。前記切断手段は、切刃を構成する2個の部材を面接触させた状態で摺動するように構成されており、切刃が交差するときに前記糸半田を切断する。このような構成の前記切断手段で前記糸半田を切断する場合、前記半田片が前記切断手段に残る場合がある。前記半田付け装置では、半田押し手段で半田片を鏝先の筒内部に押し出すことで、半田片を確実に鏝先に供給している。
以上示したとおり、特許文献1に記載の前記半田付け装置は、精度よく且つ効率よく半田付けを行うことが可能である。
しかしながら、特許文献1に記載の半田付け装置では、前記切断手段の切刃を構成する2個の部材の摺動方向と、前記半田押し手段による半田片を押す方向とが異なる。特許文献1に記載の半田付け装置では、前記切断手段と前記半田押し手段とをそれぞれ独立した動力源で駆動しており、構造が複雑になり、装置の小型化が困難であった。
また、半田付け装置では、前記切断手段による糸半田の切断動作の後、前記半田押し手段による半田片を押す動作が行われるものであり、各動作が独立して行われる。つまり、前記切断動作と前記半田を押す動作とで動力源の動作の切り替え(連係)が必要であり制御が複雑になりやすい。また、各動力源の動作を切り替えるとき、切り替え動作を確実に行うための不動時間が必要で、1回の半田付け動作の時間(タクトタイム)が長く、半田付けの効率が低下するおそれがある。
そこで本発明は、簡単な構造を有し、コストの上昇を抑制するともに、精度よく且つ効率よく半田付けを行うことができる半田付け装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、このような半田付け装置を用い、効率よく電子機器を製造することができる電子機器の製造装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、糸半田を切断した半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する半田鏝部と、前記半田孔に連通して前記糸半田が挿入される半田保持孔を有する固定刃部と、前記固定刃部に対して摺動して前記半田保持孔に挿入された前記糸半田を切断する可動刃部と、前記可動刃部を前記固定刃部に対して往復摺動させるアクチュエータと、前記可動刃部に取り付けられて前記半田保持孔の軸方向に移動可能に設けられる半田押部とを備え、前記アクチュエータの駆動により前記可動刃部が前記固定刃部上を摺動して前記糸半田を切断した際に前記半田押部が前記半田保持孔上に配され、前記アクチュエータの駆動によって前記半田押部を前記半田保持孔に挿入する半田付け装置を提供する。
この構成によると、前記アクチュエータからの駆動力で、異なる方向に移動する前記可動刃部と前記半田押部とを両方動作させることが可能である。これにより、アクチュエータの数を従来よりも減らすことができ、構造を簡単にすることができるとともに、複数のアクチュエータを同期させて動作させる制御が不要であり、構成及び制御ともに簡略化することが可能である。
上記構成において、前記アクチュエータに接続して往復移動する移動部材と、前記移動部材又は前記可動刃部の一方に設けられるカム溝と、前記移動部材又は前記可動刃部の他方に設けられて前記カム溝に摺動するピンとを備え、前記アクチュエータにより前記移動部材を介して前記可動刃部が移動するとともに、前記移動部材により前記半田押部を押圧するように構成してもよい。このように、ピンとカム溝とを利用することで、アクチュエータの出力を効率よく半田付け装置の各部の動作に利用することができる。
上記構成において、前記移動部材が直線移動するものであってもよいし、前記移動部材が一端を中心に他端が円弧状に回動するものであってもよい。っ前記移動部材としてアクチュエータによって、往復動する構成のものを広く採用することが可能である。
上記構成において、前記アクチュエータが回転する駆動軸を有し、前記駆動軸に巻回されるワイヤを前記移動部材に連結したものであってもよいし、前記アクチュエータが直線移動する駆動軸を有し、一方の端部が前記駆動軸に接続されるワイヤを前記移動部材に連結したものであってもよい。
このように構成することで、前記アクチュエータを前記移動部材から離して配置することが可能である。これにより、半田付け装置の設計の自由度が上がり、また、前記アクチュエータのメンテナンス等が容易になる。
上記構成において、前記アクチュエータが一方向に前記ワイヤを牽引するとともに、他方向に前記移動部材を牽引する弾性部材を設けたものであってもよい。このように、前記弾性部材で移動部材をけん引する構成とすることで、一方向にワイヤをけん引する構成のアクチュエータを利用することが可能である。
上記構成において、前記可動刃部を前記糸半田の切断方向に付勢する第1弾性部材と、前記半田押部を前記半田保持孔の挿入方向に付勢する第2弾性部材と、前記アクチュエータと前記半田押部とを連結して前記半田押部から前記半田孔の軸方向に延びるワイヤと、前記ワイヤの方向を前記可動刃部の摺動方向に替えるプーリとを備え、前記アクチュエータにより前記ワイヤを牽引して前記半田保持孔に前記糸半田が挿入され、前記アクチュエータにより前記ワイヤを伸長した際に第1弾性部材の付勢により前記可動刃部が移動して前記糸半田を切断し、第2弾性部材の付勢により前記半田押部が前記半田保持孔に挿入されるようにしてもよい。
本発明によると、1つのアクチュエータで半田の切断と挿入を行うので、簡単な構造を有しコストの上昇を抑制するともに、精度よく且つ効率よく半田付けを行うことができる半田付け装置を提供することができる。
また、本発明は、このような半田付け装置を用い、効率よく電子機器を製造することができる電子機器の製造装置を提供することを目的とする。
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明にかかる半田付け装置の一例の斜視図であり、図2は図1に示す半田付け装置のII−II線で切断した断面図であり、図3は図1に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図1では、筐体及び支持部1の一部を切断し、半田付け装置の内部を表示するようにしている。
図1は本発明にかかる半田付け装置の一例の斜視図であり、図2は図1に示す半田付け装置のII−II線で切断した断面図であり、図3は図1に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図1では、筐体及び支持部1の一部を切断し、半田付け装置の内部を表示するようにしている。
図1に示すように半田付け装置Aは、上方から糸半田Wを供給し、下部に設けられた鏝先5を利用して、鏝先5の下方に配置される配線基板Bdと、電子部品Epとを半田付けする装置である。半田付け装置Aは、支持部1、カッターユニット2、駆動機構3、ヒータユニット4、鏝先5及び半田送り機構6を備えている。なお、ヒータユニット4と鏝先5とを組み合わせたものが、半田鏝部を構成している。
支持部1は、立設された平板状の壁体11を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、図1に示すように、壁体11に沿う水平方向をX方向、壁体11と垂直な水平方向をY方向、壁体11に沿う鉛直方向をZ方向とする。例えば、図1に示すように、壁体11はZX平面を有している。
半田付け装置Aは、治具Gjに取り付けられた配線基板Bdと、配線基板Bdに配置された電子部品Epの端子とに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付けを行うとき、治具GjをX方向及びY方向に移動させ配線基板BdのランドLdとの位置決めを行う。また、そして、半田付け装置AはZ方向に移動可能であり、位置決め後Z方向に移動することで、鏝先5の先端をランドLdに接触させることができる。
支持部1は、壁体11のZ方向の下端部より上方にずれた位置に設けられた保持部12と、壁体11のZ方向の辺縁部(下部)に固定された摺動ガイド13と、壁体11のZ方向の端部(下端部)に設けられたヒータユニット固定部14とを備えている。
カッターユニット2は、半田送り機構6によって送られた糸半田Wを所定長さの半田片Wh(図2に図示)に切断するものである。カッターユニット2は、摺動ガイド13に固定されたカッター下刃22(固定刃部)と、カッター下刃22の上部に配置され、X方向に摺動可能に配置されたカッター上刃21(可動刃部)と、カッター上刃21に設けられ、カッター上刃21の摺動方向と交差する方向(Z方向)に摺動するプッシャーピン23(半田押部)とを備えている。図1に示すように、カッター上刃21は、摺動ガイド13によって、Z方向の移動が規制されているとともに、X方向に摺動可能となっている。
ここで、摺動ガイド13について、詳しく説明する。摺動ガイド13は、カッター下刃22のY方向の両端と接触する一対の壁部131、131を備えており、一対の壁部131は他方に向かって突出した抜け止め部132、132を備えている。抜止部132、132は先端が接触しないように、換言すると、摺動ガイド13の上部に開口を有している。この抜止部132、132がカッター上刃21のZ方向への移動を規制する。
図2に示すように、カッター上刃21は、半田送り機構6にて送られた糸半田Wが挿入される貫通孔である上刃孔211と、プッシャーピン23のロッド部231が挿入された貫通孔であるピン孔212とを備えている。上刃孔211の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃22は、上刃孔211を貫通した糸半田Wが挿入される貫通孔である下刃孔221を備えている。下刃孔221の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔211と下刃孔221とは、糸半田Wが挿入されている状態で、糸半田Wと交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田Wが切断される。なお、詳細については、後述する。
プッシャーピン23は半田押部であり、カッター上刃21とカッター下刃22で切断されて下刃孔221に残った半田片Whを下方に押すものである。プッシャーピン23は、ピン孔212に摺動可能に支持されたロッド部231と、ロッド部231の端部に設けられたヘッド部232と、ロッド部231に巻き回されてヘッド部232とカッター上刃21との間に配置されたばね233とを備えている。さらに、プッシャーピン23には、ロッド部231のヘッド部232と反対側の端部に、ロッド部231のピン孔212からの抜けを抑制する抜け止めが設けられている。そして、プッシャーピン23は、ばね233の弾性力によって、常に上方に、すなわち、カッター下刃22と反対側に持ち上げられている。
図1、図2に示すように、駆動機構3は、保持部12に保持されたエアシリンダ31と、保持部12に設けられた貫通孔を貫通し、エアシリンダ31によってZ方向に摺動駆動されるピストンロッド32と、保持部12とカッター下刃22との両方に支持され、Z方向に延びる円柱状のガイド軸35を備えている。そして、そして、駆動機構3は、ガイド軸35にZ方向に摺動可能に支持されたカム部材33と、カム部材33に設けられた後述のピン332が係合するカム溝340を有するスライダー部34とを備えている。
エアシリンダ31は、外部から供給される空気の圧力でピストンロッド32を摺動駆動(伸縮)させるものであり、エアシリンダ31とピストンロッド32とが駆動機構3のアクチュエータを構成している。ピストンロッド32は、ガイド軸35と平行に設けられており、ガイド軸35に沿って直線的に往復動する。ピストンロッド32の先端部は、カム部材33に固定されており、ピストンロッド32の伸縮によって、Z方向に摺動する。カム部材33の摺動は、ガイド軸35によってガイドされている。なお、駆動機構3のアクチュエータとして空気圧を用いるものとしているが、これに限定されるものではなく、空気以外の流体(例えば、作動油)を用いるもの(油圧)であってもよいし、直線移動するモータ(リニアモータ)のような電動のものであってもよい。
図2に示すように、ガイド軸35は、下端部がカッター下刃22に設けられた凹穴に嵌合されており、カッター下刃22にねじ351でねじ止め固定されている。また、ガイド軸35の上部は、保持部12に設けられた孔を貫通しており、ピン352によって移動が規制されている。つまり、ガイド軸35はねじ351によってカッター下刃22と、ピン352によって保持部12と固定されている。
なお、本実施形態において、ガイド軸35は、ねじ351及びピン352によって固定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧入、溶接等の固定方法で固定されるものであってもよい。また、本実施形態において、ガイド軸35として円柱状の部材としているが、これに限定されるものではなく、断面多角形状や楕円等を利用してもよい。
図2、図3に示すように、カム部材33は、矩形状の部材であり、長辺の一部を矩形状に切り欠いた凹部330と、カム部材33に連結し、ガイド軸35が貫通する貫通孔を備えた円筒形状の支持部331とを備えている。凹部330には、スライダー部34が(X方向及びZ方向に)摺動可能に配置される。また、支持部331はピン35と平行する方向に延びる形状を有しており、カム部材33のがたつきを抑制するために設けられている。つまり、カム部材33がある程度厚みを有し、がたつきが発生しにくい構成の場合、円筒形状の部分を省略し、貫通孔だけで支持部331を構成してもよい。
そして、カム部材33は、凹部330の中間部分に設けられて中心軸がガイド軸35と直交する円柱状のピン332と、凹部330と隣接してプッシャーピン23を押すピン押し部333と、支持孔331内部に配置された軸受334とを備えている。ピン332は、スライダー部34に設けられた後述するカム溝340に挿入される。また、軸受334は、ガイド軸35に外嵌し、カム部材33ががたつかないように、円滑に摺動させる部材である。
図2、図3に示すように、スライダー部34は、長方形状の板状の部材であり、カッター上刃21と一体的に形成されている。スライダー部34は、板厚方向に貫通するとともに長手方向に延びるカム溝340を備えている。カム溝340は、ガイド軸35と平行に延びる第1溝部341を上側に、同じくガイド軸35と平行に延びる第2溝部342を下側に設けている。そして、第1溝部341と第2溝部342とは、X方向にずれて設けられており、カム溝340は第1溝部341と第2溝部342とを接続する接続溝部343を備えている。
カム溝340には、カム部材33のピン332が挿入されており、カム部材33がガイド軸35に沿って移動することで、ピン332がカム溝340の内面を摺動する。ピン332がカム溝340の接続溝部343に位置するとき、接続溝部343の内面を押す。これにより、スライダー部34及びスライダー部34に一体的に形成されたカッター上刃21がカム部材33の摺動方向(Z方向)と交差する方向(X方向)に移動(カッター下刃22に対して摺動)する。
なお、本実施形態では、カム部材33にピン332、スライド部34にカム溝340を備えた構成を挙げて説明しているが、実際には、カム部材にカム溝、スライド部にピンを備えた構成であってもよい。
図2に示すように、ヒータユニット4は、半田片Whを加熱し、溶融させるための加熱装置であり、壁体22の下端部に設けられたヒータユニット固定部14に固定されている。ヒータユニット4は、電気を通すことで発熱するヒータ41と、ヒータ41を取り付けるためのヒータブロック42とを備えている。ヒータ41は円筒形状のヒータブロック42の外周面に巻き回されている。
ヒータブロック42は円筒形状を有しており、軸方向の端部に鏝先5をとりつけるための断面円形状の凹部421と、凹部421の底部の中心部から反対側に貫通した半田供給孔422とを備えている。ヒータブロック42は、半田供給孔422と下刃孔221とが連通するように、カッター下刃22に接触して設けられている。ヒータブロック42をこのように設けることで、半田片Whは、下刃孔221から半田供給孔422に移動する。
鏝先5は、円筒形状の部材であり、中央部分に軸方向に延びる半田孔51を備えている。鏝先5は、ヒータブロック42の凹部421に挿入され、図示を省略した部材によって抜け止めがなされている。また、鏝先5の半田孔51は、ヒータブロック42の半田供給孔421と連通しており、半田供給孔421から半田片Whが送られる。
鏝先5は、ヒータ41からの熱が伝達されており、その熱で半田片Whを溶融させる。そのため、鏝先5は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属で形成されている。半田付け装置Aにおいて、鏝先5は円筒形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、断面多角形又は楕円形の筒形状のものを用いてもよい。半田付けを行う配線基板Bd及び(又は)電子部品Epの端子の形状に合わせて異なる形状のものを用意するようにしてもよい。
図1、図2に示すように、半田送り機構6は、糸半田Wを供給するものであり、糸半田Wを送る一対の送りローラ61と、送りローラ61で送られた糸半田Wをカッター上刃21の上刃孔211にガイドするガイド管62とを備えている。一対の送りローラ61は、支持部1に取り付けられており、糸半田Wを挟むとともに、回転することで糸半田Wを下方に送る。ガイド管62は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ61の糸半田Wが送り出される部分に近接して配置されている。
また、ガイド管62の下端は、カッター上刃21の上刃孔211と連通するように設けられている。なお、ガイド管62の下端はカッター上刃21の摺動に追従して移動するものであり、ガイド管62はカッター上刃21が摺動する範囲で過剰に引っ張られたり、突っ張ったりしないように設けられている。送りローラ61は回転角度(回転数)によって、送り出した糸半田の長さを決定している。
半田付け装置Aで半田付けを行う場合、鏝先5の先端を半田付けを行う配線基板BdのランドLdに接触させ、鏝先5で、ランドLd及び電子部品Epの端子を囲む。このとき、鏝先5には、ヒータ41からの熱が伝達されており、鏝先5が接触することでランドLd及び電子部品Epの端子は、半田付けに適した温度に加温(プレヒート)される。なお、ヒータ41は常時同じ熱量を鏝先5に供給するように制御されていてもよいし、ランドLd及び電子部品Epの端子を加熱する間は熱量を小さくし、半田片Whが鏝先5の半田孔51に到達した後、供給する熱量を大きくするように制御されるものであってもよい。このように、糸半田Wの有無によって、ヒータ41から鏝先5に供給される熱量を変更することで、配線基板Bdや電子部品Epの過熱による不具合の発生を抑制することができる。
次に、本発明にかかる半田付け装置Aの動作について、図面を参照して説明する。図4〜図6は図1に示す半田付け装置で半田付けを行う動作を示す断面図である。なお、図2も半田付け装置Aの半田付けを行う動作の一部を示しており、以下の説明では、図2及び図4〜図6を参照する。
図2に示すように、半田付け装置Aは、半田付けを行う直前、ピストンロッド32がエアシリンダ31の内部に収納された状態になっており、カム部材33がZ方向の上部(摺動範囲の最上部)にある。このとき、ピン332がカム溝340の第1溝部341内に位置しており、カッター上刃21がガイド軸35に最も接近した位置にある。この位置を初期位置とする。また、半田付け装置Aでは初期位置にあるとき、上刃孔211が下刃孔221とZ方向に重なるようにカッター上刃21及びカッター下刃22が形成されている。
そして、送りローラ61を回転駆動し糸半田Wを送り出す。上刃孔211と下刃孔221とが連通状態になっているので、糸半田Wの先端は下刃孔221の内部に移動する。送りローラ61の回転角度を調整し、下刃孔221内に進入する糸半田Wの長さを半田付けに必要な長さになるようにする。下刃孔221内に進入する糸半田の長さは半田片Whの長さであり、半田付けを行うランドLdや電子部品Epの端子の大きさ等によって決められる。
そして、ピストンロッド32をエアシリンダ31から突出させ、カム部材33をガイド軸35に沿って下方に移動させる。ピン332がカム溝340内に配置されているため、ピン332はカム軸340内を摺動する。ピン332が第1溝部341にあるとき、第1溝部341がピン332の移動方向(ガイド軸35の軸方向)と一致するため、スライダー34はカム部材33から力を受けず、カム部材34は静止している。そして、図4に示すように、ピン332が第1溝部341から接続溝部343に到達すると、ピン332が接続溝部343の内面を押す。これにより、スライダー部34にX方向の力が加わり、スライダー部34及びスライダー部34と一体に形成されたカッター上刃21がX方向に移動(摺動)する。
カッター上刃21が摺動することで、上刃孔211と下刃孔221とがX方向にずれ、これらの孔のずれによって、上刃孔211の端部の縁に形成された切刃と下刃孔221の端部の縁に形成された切刃が交差し、糸半田Wが半田片Whに切断される。
図5に示すように、ピストンロッド32がさらに突出すると、カム部材33がさらに下方に移動し、ピン332が接続溝部343から第2溝部342に移動する。第2溝部342もガイド軸35と平行に延びているため、カム部材33がガイド軸35に沿って下方に移動しても、ピン332がスライダー部34を押さなくなる。すなわち、カム部材33は移動するが、カッター上刃21及びスライダー部34は停止する。カッター上刃21はガイド軸35から最も離れた位置にある。この位置にあるとき、ピン孔212が下刃孔221とZ方向に重なるように、カッター上刃21及びカッター下刃22が形成されている。
図6に示すように、ピストンロッド32がさらに突出すると、カム部材33が下方に摺動し、カム部材33のピン押し部333がプッシャーピン23のヘッド部232を押す。これにより、プッシャーピン23のロッド部231が下刃孔221に挿入される。このとき、下刃孔221に残っている半田片Whは、ロッド部231に押され、鏝先5に向かって移動する。なお、半田片Whは、切断時に自重によって下方に移動する場合もあるが、プッシャーピン23を利用することで、半田片Whを確実に鏝先5の半田孔51に供給することができる。
鏝先5には、ヒータ41からの熱が伝達されており、この熱によって半田孔51内で糸半田Wは溶融される。そして、鏝先5は、配線基板BdのランドLdと電子部品Epの端子とを囲んでいるため、溶融した半田は、ランドLdと電子部品Epの端子とに流れる。そして、半田付け装置AをZ方向に移動することで、鏝先5がランドLdから離れる。これにより、半田は外気によって冷却され、固化することで、ランドLdと電子部品Epの端子とが半田付けされる。
そして、半田付けが終了すると、エアシリンダ31はピストンロッド32を内部に収納する。これにより、カム部材33がZ方向上方に移動し、プッシャーピン23はばね233の弾性力により、上方に押し上げられる。ロッド部231が下刃孔221から抜ける。この状態でカッター上刃21が摺動しても、プッシャーピン23が破損しない。そして、カム部材33のピン332がカム溝340の接続溝部343に到達し、スライダー部34及びカッター上刃21は、ガイド軸35に接近するように摺動する。
そして、ピン332がカム溝340の第1溝部341に到達したとき、半田付け装置Aは、初期位置に戻る。
このように、本発明にかかる半田付け装置Aでは、駆動機構3に、カム部材33とスライダー部34とを用いることで、カッター上刃21のX方向の摺動、プッシャーピン23による糸半田WのZ方向への押し下げ動作を1つのアクチュエータ(エアシリンダ31とピストンロッド32)で行うことができる。そして、カム部材33とスライダー部34とが同期して動作するため、カッターユニット2による糸半田Wのカット動作と、プッシャーピン23による糸半田Wを押す動作とが一連の流れとして行われる。
これにより、複数個のアクチュエータを正確に同期して連動させる制御が不要であり制御を簡略化することが可能である。また、糸半田を切断する動作と切断された半田片を押す動作の2つの動作が連続して行われるため、アクチュエータの動作を切り替えるための時間が不要となり、それだけ、1回の半田付けに要する時間(タクトタイム)を減らすことができる。これにより、半田付けの効率を高めることが可能となる。
本実施形態に示すスライダー部34のカム溝340では、接続溝部343が直線上に延びているものを示しているが、これに限定されるものではない。接続溝部343の内面をピン332に押されることで、カッター上刃21が摺動する。そして、接続溝部343のカム部材33の移動方向(Z方向)に対する角度が小さいと移動速度は落ちるがピン332から接続溝部343(スライダー部34)が受ける力は大きくなる。逆に接続溝部343のカム部材33の移動方向に対する角度が大きいと移動速度が速くなる。
そして、カッター上刃21には、糸半田Wを切断するときに大きな力が必要であり、その後の移動には、大きな力を要しない。そのため、カム溝340の接続溝部343の第1溝部341との接続境界の近辺のカム部材33の移動方向に対する角度を小さくして大きな力で糸半田Wを切断し、糸半田Wの切断が完了するあたりから、カム部材33の移動方向に対する角度を大きくし移動速度を上げるような形状であってもよい。これにより、糸半田Wを確実に切断することが可能である。
また、第2溝部342の長さによって、カッター上刃21の摺動終了/開始のタイミングが決まる。そして、カッター上刃21の摺動終了前にプッシャーピン23が押されたり、戻り時のカッター上刃21の摺動開始時にプッシャーピン23が下刃孔221から抜けていなかったりすることがないように、第2溝部342の長さが決定されている。
(第2実施形態)
本発明にかかる半田付け装置の他の例について図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる半田付け装置の他の例の斜視図であり、図8は図7に示す半田付け装置に用いられる駆動機構の一部の分解斜視図である。図7に示す半田付け装置Bの駆動機構3bは、駆動機構3のエアシリンダ31、ピストンロッド32、カム部材33及びスライダー部34に替えて、モータ36、カム部材37と及びスライダー部38を備えている。これ以外の部分については、図1に示す半田付け装置Aと同じであり、図7に半田付け装置Bでは図1の半田付け装置Aと実質上同じ部分には同じ符号を付しているとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。
本発明にかかる半田付け装置の他の例について図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる半田付け装置の他の例の斜視図であり、図8は図7に示す半田付け装置に用いられる駆動機構の一部の分解斜視図である。図7に示す半田付け装置Bの駆動機構3bは、駆動機構3のエアシリンダ31、ピストンロッド32、カム部材33及びスライダー部34に替えて、モータ36、カム部材37と及びスライダー部38を備えている。これ以外の部分については、図1に示す半田付け装置Aと同じであり、図7に半田付け装置Bでは図1の半田付け装置Aと実質上同じ部分には同じ符号を付しているとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。
図7に示すように、半田付け装置Bの駆動機構3bは、回転力を出力するアクチュエータであるモータ36と、モータ36によって回転駆動されるカム部材37と、カム部材37に連動するスライダー部38とを備えている。
モータ36は、本体部分が支持部材1の壁体11に固定されている。なお、モータ36としては、電動モータを挙げることができるが、これに限定されるものではなく、空気圧で動作するモータであってもよい。モータ36の本体は、壁体11を挟んでカッターユニット2の反対側に固定されており、壁体11に設けられた貫通孔を出力軸361が貫通している。出力軸361は、壁体11の貫通孔と非接触なように取り付けられていてもよいが、ここでは、 回転ぶれを抑制するため軸受を介して取り付けられているものとしている。
出力軸361の先端には、カム部材37が取り付けられている。図8に示すようにカム部材37は、出力軸361が滑らないように固定される固定孔371と、カム部材37の側面より突出し、カム部材37と直交する中心軸を有する円柱状のピン372と、プッシャーピン23を押すピン押し部373とを備えている。
出力軸361が固定孔371に圧入されており、出力軸361が回動することで、カム部材37は、出力軸361を中心に回転する。ピン372は、スライダー部38に形成されたカム溝380と係合している。ピン押し部373はカム部材37が回転したとき、プッシャーピン23のヘッド部232と接触する面を有するように形成されている。つまり、ピン押し部373がカム部材37の長手方向に対して、傾斜した面を有することで、カム部材37が回転したとき、プッシャーピン23のヘッド部232と面で接触し、確実に押すことができる。
スライダー部38のカム溝380は、スライダー部38の上部に設けられた第1溝部381と、第1溝部381の下部に連結された第2溝部382とを備えている。第1溝部381は、カッター上刃21の摺動方向と交差する方向(Z方向)に延びる直線状に形成されている。また、第2溝部382は、カム部材37が回動するとき、ピン372の移動方向と重なる形状の円弧状に形成されている。
次に、半田付け装置Bの動作について図面を参照して説明する。図9〜図12は図7に示す半田付け装置の半田付けを行う動作を示す断面図である。まず、図9はカム部材37がプッシャーピン23から最も離れた位置まで回動している。この位置を、初期位置とする。
図9に示すように、半田付け装置Bは初期位置にあるとき、ピン372が第1溝部381にある。この状態のとき、上刃孔211と下刃孔221とがZ方向に連通しており、送りローラ61を駆動し、糸半田Wを下刃孔221内に送る。糸半田Wが一定長さ送られた後、送りローラ61を停止し、モータ36を回転駆動する。これにより、図10に示すように、カム部材37が回動し、カム部材37に取り付けられたピン372が第1溝部381の内壁を押す。これにより、スライダー部38及びカッター上刃21が摺動し、糸半田Wを切断する。
モータ36の回転によってカム部材37がさらに回動すると、ピン372が第1溝部381を押し、スライダー部38及びカッター上刃21が摺動する。図11に示すように、ピン372が第2溝部382に移動したとき、プッシャーピン23のロッド部231と下刃孔221とがZ方向に重なる、すなわち、ロッド部231が下刃孔221に挿入可能な位置に到達する。このとき、第2溝部382は、カム部材37が回動するときのピン372の軌跡と重なる。そのため、ピン372が第2溝部382内を摺動するとき、スライダー部38及びカッター上刃21は摺動しない(静止している)。
図12に示すように、カム部材37がさらに回動すると、カム部材37の先端に設けられているピン押し部373がプッシャーピン23のヘッド部232を押す。これにより、プッシャーピン23のロッド部231が下刃孔221に挿入される。下刃孔221に残っている半田片Whを確実に鏝先5に供給することができる。
また、モータ36を逆回転させることで、カム部材37が回動し、プッシャーピン23を押している力が開放される。プッシャーピン23に接触配置されているばね233の力によってプッシャーピン23は持ち上げられ、ロッド部231が下刃孔221から抜ける。この状態でカッター上刃21が摺動しても、プッシャーピン23が破損しない。そして、モータ36を更に回転させることで、ピン372とカム溝380との動作によって、半田付け装置Bは初期位置に戻る。なお、カム部材37とスライダー部38のカム溝の形状によって、モータ36を一方向のみに回転させて上述のような動作(作用)を実行することも可能である。
本実施形態の半田付け装置Bでは、モータ36の出力軸361にカム部材37を固定しているが、これに限定されるものではなく、減速機を介して出力軸361とカム部材37とを取り付けるようにしてもよい。また、第1溝部381を直線形状としているが、これに限定されるものではない。例えば、糸半田Wを切断するまでは、ピン372から第1溝部381に対し、カッター上刃21を摺動する力が大きくなるような形状に形成していてもよい。
その他の構成及び効果は、第1実施形態と同じである。
(第3実施形態)
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図13は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図である。図13に示す半田付け装置Cは、駆動機構3cのアクチュエータが異なる以外、半田付け装置Aと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Cにおいて、実質上半田付け装置Aと同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図13は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図である。図13に示す半田付け装置Cは、駆動機構3cのアクチュエータが異なる以外、半田付け装置Aと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Cにおいて、実質上半田付け装置Aと同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
図13に示すように、駆動機構3cは、エアシリンダを備えた空気圧駆動のアクチュエータ71と、アクチュエータ71とカム部材33とに接続された駆動ワイヤ72と、カム部材33に取り付けられ、駆動ワイヤ72と反対側にカム部材33を引っ張る引張ワイヤ73とを備えている。また、駆動機構3cは、引張ワイヤ73に接続され引張ワイヤ73に張力を付与するばね74と、引張ワイヤ73の向きを変えるプーリ75を備えている。
アクチュエータ71は、空気圧で直線的に駆動する駆動軸を備えたものであり、例えば、半田付け装置Aのエアシリンダ31とピストンロッド32を採用することも可能である。また、これに限定されるものではなく、駆動ワイヤ72を引っ張ることができる構成のものを広く採用することができる。
図13に示すように、駆動ワイヤ72は、インナーワイヤ721と、インナーワイヤ721を摺動可能に支持するアウターワイヤ722とを備えている。駆動ワイヤ72は、インナーワイヤ721がアクチュエータ71及びカム部材33に接続されている。アウターワイヤ722は、アクチュエータ71を保持しているアクチュエータ保持部15と、支持部材12とに固定されている。インナーワイヤ721は、アクチュエータ71の動作に連動して張力を発生させるものであり、その張力によってカム部材33をカッターユニット2から離れる方向(図13では、Z方向上向き)に張力を付与する。
インナーワイヤ721はアウターワイヤ722がきつく曲げられていない場合、内部を円滑に摺動することができる。そのため、アウターワイヤ722を一定の範囲で曲げて配置することで、アクチュエータ71がインナーワイヤ721を引っ張る方向(図13ではY方向)と、カム部材33を引っ張る方向(図13ではZ方向)を変更することが可能となる。
引張ワイヤ73は、インナーワイヤ721と逆方向(Z方向下向き)にカム部材33に張力を作用するようにカム部材33に接続されている。図13では、カム部材33より突出する梁部材に巻き回して接続されているものを示しているがこれに限定されるものではなく、インナーワイヤ721と同様に、カム部材33に直接取り付けられていてもよい。
プーリ75は、カム部材33の下方に配置されており、引張ワイヤ73は、プーリ75に巻き回され、張力が作用する方向が変更されている。なお、図13に示す半田付け装置Cでは、引張ワイヤ73は、プーリ75に巻き回されることで、両端部がともにZ方向上向きに向かうように設けられている。そして、引張ワイヤ73のカム部材33と接続されている側と反対側の端部には、ばね74が取り付けられている。ばね74は、支持部材1の壁体11に設けられたばね保持部16に取り付けられている。そして、ばね74は、引張ワイヤ73に張力が発生するように取り付けられている。図13に示す半田付け装置Cでは、バネ74として、コイルばねを採用しているがこれに限定されるものではなく、引張ワイヤ73に張力を発生させることができるものを広く採用することができる。
図13に示すように、駆動機構3cでは、アクチュエータ71とカム部材33とを、駆動ワイヤ72で接続する構成であるため、アクチュエータ71をカム部材33から離れたアクチュエータ保持部15に取り付けることができる。このアクチュエータ保持部15として、図13では、糸半田Wが巻かれているボビンBnを取り付ける取付部に設けられている。
図13に示すように、アクチュエータ71を駆動し、駆動ワイヤ72のインナーワイヤ721を引っ張ることでカム部材33をZ方向上向きに引っ張ることができる。また、インナーワイヤ721がZ方向上向きにカム部材33が移動すると、カム部材33に引張ワイヤ73が引っ張られ、ばね74が伸長する。これにより、ばね74には、インナーワイヤ721の張力に抗する弾性力が発生する。そして、アクチュエータ71が逆方向に動作すると、インナーワイヤ721に作用している張力が減少し、その張力に抗して作用していたばね74の弾性力によってカム33をZ方向下向きに引っ張る。なお、カム部材33、スライダー部38及びカッター上刃21の動作は、半田付け装置Aと同じであり、詳細は省略する。
このように、アクチュエータ71とカム部材33とを離して配置する構成とすることで、半田付け装置Cのレイアウトの自由度が高くなり、設計の自由度を上げることが可能である。また、空気圧アクチュエータの場合の空気配管や、電動アクチュエータの場合の電気配線が先端部近傍に配置しなくてもよく、製造、組み立て及び整備性を向上させることができる。
本実施形態において、半田付け装置Cでは、アクチュエータ71に接続された駆動ワイヤ72でカム部材33をカッターユニット2から離れる方向に引っ張り、引張ワイヤ73及びばね74でカッターユニット2に近づく方向に引っ張っているが、引っ張り方向が逆であってもよい。
また、半田付け装置Cでは、プーリ75を利用して、引張ワイヤ73の方向を変更しているが、ばね74の取付場所を確保できる場合、プーリ75を省略してもよく、ばね74を直接、カム部材33に取り付けるようにしてもよい。さらに、駆動ワイヤ72として、インナーワイヤ721を利用してカム部材33を引っ張る構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、インナーワイヤ721とアウターワイヤ722とを組み合わせて、押し引き可能なワイヤを利用することで、引張ワイヤ73、ばね74及びプーリ75を省略することが可能である。さらに、本実施形態の半田付け装置Cでは、カム部材33として直線移動するものとしているが、これに限定されるものではなく、一方の端部を中心に回動する半田付け装置Bに示したようなカム部材37を利用してもよい。
また、駆動ケーブル72にインナーケーブル721が内挿されたアウターケーブル722を用いる構成とすることで、駆動ケーブル72に部材が接触しても、駆動力を主に伝達するインナーケーブル721が損傷したり破断したりしにくく、半田付け装置Cの動作に支障が出にくい効果も奏する。
その他の構成及び効果は、第1実施形態及び第2実施形態と同じである。
(第4実施形態)
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図14は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図である。図14に示す半田付け装置Dは駆動機構3dの構成が異なる以外、図1に示す半田付け装置Aと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Dにおいて、半田付け装置Aと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図14は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図である。図14に示す半田付け装置Dは駆動機構3dの構成が異なる以外、図1に示す半田付け装置Aと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Dにおいて、半田付け装置Aと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
図14に示すように、半田付け装置Dは、回転力を発生する駆動軸を備えたアクチュエータ81と、アクチュエータ81に巻き回されたワイヤ82と、ワイヤ82の方向を変更する第1プーリ831、第2プーリ832及び第3プーリ833を備えている。
アクチュエータ81は、回転力を出力する駆動軸を備えており、その回転力でワイヤ82を往復動するように引っ張るものである。アクチュエータ81から延びるワイヤ82の一方は、第1プーリ831を介してX方向からZ方向に方向が変更されており、端部がカム部材33に接続されている。なお、第1プーリ831から延びるワイヤ82の一方の先端はカム部材33をZ方向上向きに引っ張るように取付けられている。
また、ワイヤ82の他方の先端は、第2プーリ831を介してX方向からZ方向下向きに方向が変更されて、さらに、第3プーリ833でZ方向下向きからZ方向上向きに方向が変更されてカム部材33に接続されている。なお、第3プーリから延びるワイヤ82の先端はカム部材33をZ方向下向きに引っ張るように取り付けられている。
半田付け装置Dでは、アクチュエータ81の駆動軸が矢印Ar1方向に回動することで、カム部材33をカッターユニット2から離れる方向(図14では、Z方向上向き)に引く。また、アクチュエータ81の駆動軸が反対方向、すなわち、矢印Ar2方向に回動することで、カム部材33をカッターユニット2に接近する方向(図14では、Z方向下向き)に引く。アクチュエータ81が駆動軸に巻き回されたワイヤ82を移動させる構成とすることで、駆動軸が小さくても、カム部材33を十分な距離移動させることができるため、半田付け装置Dを小さくすることが可能である。
なお、第3プーリ833の位置にアクチュエータ81を配置し、第1プーリ831で折り返すようにワイヤ82を巻き回すことで、同様の構成でプーリの個数を減らすことが可能となる。さらには、アクチュエータ81で、ワイヤ82を巻き取るように構成し、ワイヤ82の方向を第1プーリ831で変更し、カム部材33に接続する。そして、カム部材33に半田付け装置Cと同様の弾性部材を取り付けてカム部材33に反対側向きの力が作用するように構成してもよい。
また、アクチュエータ81とカム部材33との間のワイヤ82の方向をプーリで転換するようにすることで、ワイヤ82をきつい角度で配索することが可能となる。これにより、アクチュエータ81の設置場所の自由度が上がり、半田付け装置Dの設計の自由度を高めることが可能である。
さらに、本実施形態にかかる半田付け装置Dにおいてアクチュエータを出力軸が回転するものから、出力軸が直線移動するものに置き換えることも可能である。図15は図14に示す半導体取り付け装置の変形例を示す斜視図である。
図15に示す半田付け装置D2では、エアシリンダとピストンロッドを有する第1アクチュエータ84と第2アクチュエータ85とを有している。そして、ワイヤ82がカム部材33から第1プーリ831を介して第1アクチュエータ84に接続する部分と、カム部材33から第3プーリ833及び第2プーリ832を介して第2アクチュエータ85に接続する部分に分割されている。そして、第1アクチュエータ84と第2アクチュエータ85でワイヤ82の操作を行っている。
すなわち、第1アクチュエータ84がワイヤ82を引っ張ることでワイヤ82を介してカム部材33がカッター下刃22から遠ざかる方向(図15Z方向上側)に移動する。逆に第2アクチュエータ84がワイヤ82を引っ張ることでワイヤ82を介してカム部材33がカッター下刃22に近づく方向(図15Z方向上側)に移動する。
半田付け装置D2では、糸半田の切断から半田片の押しまでの動作及び半田片を押してから初期位置に戻るまでの動作の各動作中において、各アクチュエータは駆動力を出力する方向は切り替わらない。そして、各動作の終了後に、半田付けを行うため又は糸半田を送るため、アクチュエータを静止させる時間が存在しており、アクチュエータの動作の切替え時間を確保できる。そのため、半田付け装置による半田付けの動作時間(タクトタイム)が余計に必要になることはなく、半田付けの効率が低下するのを抑制できる。
なお、第1アクチュエータ84及び第2アクチュエータ85として、引き動作(ピストンロッドが収納される動作)のときだけ駆動力を発揮し、反対向きの動作(ピストンロッドが突出する動作)のときは、自由に動作するようなアクチュエータを利用してもよい。このようなアクチュエータを利用することで、各アクチュエータの引き動作の順番を切り替えるだけでよく、制御が容易である。また、第1アクチュエータ84及び第2アクチュエータ85は、プーリ833に巻き回したワイヤ82の引っ張り方向を変更するだけの動作を行うだけであるため、第1アクチュエータ84及び第2アクチュエータ85を1つにまとめてもよい。
これ以外の構成及び効果は、第1実施形態〜第3の実施形態と同じである。
(第5実施形態)
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図16は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図であり、図17〜図19は図16に示す半田付け装置の半田付け動作を示す断面図である。図16に示す半田付け装置Eは、駆動機構3eが、カム部材33及びスライダー部34の代わりにワイヤ91、第1プーリ92、第2プーリ93、第1ばね94及び第2ばね95を備えている以外、半田付け装置Cと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Eの半田付け装置Cと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図16は本発明にかかる半田付け装置のさらに他の例を示す斜視図であり、図17〜図19は図16に示す半田付け装置の半田付け動作を示す断面図である。図16に示す半田付け装置Eは、駆動機構3eが、カム部材33及びスライダー部34の代わりにワイヤ91、第1プーリ92、第2プーリ93、第1ばね94及び第2ばね95を備えている以外、半田付け装置Cと同じ構成を有している。そのため、半田付け装置Eの半田付け装置Cと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
図16に示す半田付け装置Eは、図示を省略したアクチュエータと、アクチュエータとプッシャーピン23とを接続するワイヤ91と、アクチュエータからのワイヤ91の方向をカッター上刃21の摺動方向に変更する第1プーリ92と、第1プーリ92から延びるワイヤ91の方向をプッシャーピン23に向けて変更する第2プーリ93とを備えている。また、カッター上刃21を糸半田Wの切断方向に付勢する第1ばね94と、プッシャーピン23のロッド部231を下刃孔221の挿入されるように付勢する第2ばね95とを備えている。
第1プーリ92は支持部材1の保持部12に回動可能に支持されている。つまり、第1プーリ92は、カッター下刃22に対して移動しないように設けられている。そして、第2プーリ93はカッター上刃21に回転可能に支持されており、第2プーリ93とプッシャーピン23とは常に同じ位置関係となっている。ワイヤ91の端部はプッシャーピン23を引き上げるように取り付けられており、プッシャーピン23のヘッド部232は第2ばね95によって、下方に付勢されている。つまり、ワイヤ91の引力と第2ばね95とはヘッド部232を相対する方向に力を付せしている。
半田付け装置Eの動作について図面を参照して説明する。アクチュエータを利用してワイヤ91を引っ張ることで、ワイヤ91に張力を発生させる。このとき、ワイヤ91の張力が第2ばね95の弾性力よりも強くなるとプッシャーピン23が持ち上げられる。さらに、ワイヤ91の張力を高めることで、第2プーリ93を支持しているカッター上刃21に第1ばね94の弾性力が発生する方向と反対方向(図16では第1ばね94が圧縮される方向)の力が作用する。
ワイヤ91の張力が第1ばね94の弾性力よりも大きくなると、ワイヤ91によって第2プーリ93が引っ張られ、カッター上刃21が第1ばね94の弾性力が付勢する方向と反対側に摺動する。図17に示すように、上刃孔211と下刃孔221とがZ方向に重なるまで、ワイヤ91を引っ張り、その状態を維持する。なお、この位置を、初期位置とする。半田付け装置Eでは、初期位置にあるときアクチュエータが作動しており、ワイヤ91を所定の張力でけん引している。
半田付け装置Eが初期位置にあるとき、送りローラ61を駆動し、糸半田Wを下刃孔221内に送る。糸半田Wが一定長さ送られた後、送りローラ61を停止する。図18に示すように、アクチュエータをワイヤ91の張力が小さくなるように、すなわち、ワイヤ91を送り出す方向に動作させる。これにより、第1ばね94の弾性力がワイヤ91の張力よりも大きくなるため、カッター上刃21が第1ばね94に付勢されて摺動する。カッター上刃21の摺動によって、上刃孔211と下刃孔221とがずれ、糸半田Wが切断される。
図19に示すように、カッター下刃22には、カッター上刃21が摺動したときに接触し、摺動を規制する規制部222を備えている。カッター上刃21が規制部222に接触したとき、プッシャーピン23のロッド部231が下刃孔221とZ方向に重なるように位置する。この状態で、アクチュエータをさらに駆動し、ワイヤ91の張力を緩めることで、第2ばね95の弾性力でプッシャーピン23を下方に押し、ロッド部231が下刃孔221に挿入され、下刃孔221内に残っていた糸半田Wが鏝先5に向けて押される。
このようにして、ワイヤ、プーリ及びばねを利用してカッターユニット2による糸半田Wのカット動作と、プッシャーピン23による糸半田Wを押す動作とが一連の流れとして行われる。これにより、複数のアクチュエータを正確に同期駆動させるような制御が不要である。また、ワイヤの張力とばねのちからとを利用しているため、摩擦によるロスを減らすことも可能である。なお、アクチュエータについては図示を省略しているが、ワイヤを引っ張ることができる構成のアクチュエータを広く採用することが可能である。
これ以外の構成及び効果については、第1実施形態〜第4の実施形態と同じである。
(第6実施形態)
本発明にかかる電子機器の製造装置について図面を参照して説明する。図20は本発明にかかる電子機器の製造装置の一例の斜視図である。図20は、多関節アームAmを有する電子機器の製造装置Pdに、半田付け装置Cが取り付けられている。なお、半田付け装置Cは、第3実施形態に示す半田付け装置Cである。
本発明にかかる電子機器の製造装置について図面を参照して説明する。図20は本発明にかかる電子機器の製造装置の一例の斜視図である。図20は、多関節アームAmを有する電子機器の製造装置Pdに、半田付け装置Cが取り付けられている。なお、半田付け装置Cは、第3実施形態に示す半田付け装置Cである。
図20に示すように、電子機器製造装置Pdは、基台Bs上に設けられ、関節部を回転可能に接続した多関節アームAmを備えている。そして、多関節アームAmの先端に半田付け装置Cが設けられており、半田付け装置Cのアクチュエータ71を取り付けるアクチュエータ保持部15が多関節アームAmの外に備えられている。つまり、アクチュエータ71とボビンBnとが、半田鏝部から離れて備えられている。
このような、多関節アームAmを備えた電子機器の製造装置Pdに半田付け装置Cを取り付けることで、半田付け装置Cの鏝先5の先端を、X方向、Y方向、Z方向の移動及びX方向に延びる軸周り、Y方向に延びる軸周り、Z方向に延びる軸周りの回転が可能である。そのため、配線基板Bdを保持する治具Gjを移動させなくてもよく、配線基板Bdに配置した電子部品Epがずれるのを抑制することが可能である。
なお、本実施形態に示す電子機器の製造装置Pdは、半田付け装置Cを備えたものとしているが、これに限定されるものではない。たとえば、半田付け装置D又は半田付け装置Eを備えたものとしてもよい。また、アクチュエータが半田鏝部に近接配置されている半田付け装置A又は半田付け装置Bを多関節アームAmに取り付けるように構成してもよい。しかしながら、アクチュエータをアームの基台Bsの近くに配置する方が、多関節アームAmの先端部の慣性モーメントを小さくすることができ、多関節アームAmの先端、すなわち、鏝先5の位置精度を高めることが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
A 半田付け装置
1 支持部材
11 壁体
12 保持部
13 摺動ガイド
14 ヒータユニット固定部
15 アクチュエータ保持部
16 ばね保持部
2 カッターユニット
21 カッター上刃
211 上刃孔
212 ピン孔
22 カッター下刃
221 下刃孔
23 プッシャーピン
231 ロッド部
232 ヘッド部
233 ばね
3 駆動機構
31 エアシリンダ
32 ピストンロッド
33 カム部材
330 凹部
331 支持孔
332 ピン
333 ピン押し部
334 軸受
34 スライダー部
340 カム溝
341 第1溝部
342 第2溝部
343 接続溝部
35 ガイド軸
4 ヒータユニット
41 ヒータ
42 ヒータブロック
421 凹部
422 半田供給孔
5 鏝先
51 半田孔
6 半田送り機構
61 送りローラ
62 ガイド管
7 駆動機構
71 アクチュエータ
72 駆動ワイヤ
73 引張ワイヤ
74 ばね
75 プーリ
W 半田
Bd 配線基板
Ep 電子部品
Ld ランド
1 支持部材
11 壁体
12 保持部
13 摺動ガイド
14 ヒータユニット固定部
15 アクチュエータ保持部
16 ばね保持部
2 カッターユニット
21 カッター上刃
211 上刃孔
212 ピン孔
22 カッター下刃
221 下刃孔
23 プッシャーピン
231 ロッド部
232 ヘッド部
233 ばね
3 駆動機構
31 エアシリンダ
32 ピストンロッド
33 カム部材
330 凹部
331 支持孔
332 ピン
333 ピン押し部
334 軸受
34 スライダー部
340 カム溝
341 第1溝部
342 第2溝部
343 接続溝部
35 ガイド軸
4 ヒータユニット
41 ヒータ
42 ヒータブロック
421 凹部
422 半田供給孔
5 鏝先
51 半田孔
6 半田送り機構
61 送りローラ
62 ガイド管
7 駆動機構
71 アクチュエータ
72 駆動ワイヤ
73 引張ワイヤ
74 ばね
75 プーリ
W 半田
Bd 配線基板
Ep 電子部品
Ld ランド
上記目的を達成するため本発明は、糸半田を切断した半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する半田鏝部と、前記半田孔に連通して前記糸半田が挿入される半田保持孔を有する固定刃部と、前記固定刃部に対して摺動して前記半田保持孔に挿入された前記糸半田を切断する可動刃部と、前記可動刃部を前記固定刃部に対して往復摺動させるアクチュエータと、前記可動刃部に取り付けられて前記半田保持孔の軸方向に移動可能に設けられる半田押部とを備え、前記1つのアクチュエータの駆動により前記可動刃部が前記固定刃部上を摺動して前記糸半田を切断した際に前記半田押部が前記半田保持孔上に配され、前記1つのアクチュエータの駆動によって前記半田押部が前記半田保持孔に挿入されることを特徴とする半田付け装置を提供する。
Claims (10)
- 糸半田を切断した半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する半田鏝部と、
前記半田孔に連通して前記糸半田が挿入される半田保持孔を有する固定刃部と、
前記固定刃部に対して摺動して前記半田保持孔に挿入された前記糸半田を切断する可動刃部と、
前記可動刃部を前記固定刃部に対して往復摺動させるアクチュエータと、
前記可動刃部に取り付けられて前記半田保持孔の軸方向に移動可能に設けられる半田押部とを備え、
前記アクチュエータの駆動により前記可動刃部が前記固定刃部上を摺動して前記糸半田を切断した際に前記半田押部が前記半田保持孔上に配され、前記アクチュエータの駆動によって前記半田押部を前記半田保持孔に挿入することを特徴とする半田付け装置。 - 前記アクチュエータに接続して往復移動する移動部材と、
前記移動部材又は前記可動刃部の一方に設けられるカム溝と、
前記移動部材又は前記可動刃部の他方に設けられて前記カム溝に摺動するピンとを備え、
前記アクチュエータにより前記移動部材を介して前記可動刃部が移動するとともに、前記移動部材により前記半田押部を押圧することを特徴とする請求項1に記載の半田付け装置。 - 前記移動部材が直線移動することを特徴とする請求項2に記載の半田付け装置。
- 前記移動部材が一端を中心に他端が円弧状に回動することを特徴とする請求項2に記載の半田付け装置。
- 前記アクチュエータが回転する駆動軸を有し、
前記駆動軸に巻回されるワイヤを前記移動部材に連結したことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の半田付け装置。 - 前記アクチュエータが直線移動する駆動軸を有し、
一方の端部が前記駆動軸に接続されるワイヤを前記移動部材に連結したことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の半田付け装置。 - 前記アクチュエータが一方向に前記ワイヤを牽引するとともに、他方向に前記移動部材を牽引する弾性部材を設けたことを特徴とする請求項6に記載の半田付け装置。
- 前記可動刃部を前記糸半田の切断方向に付勢する第1弾性部材と、
前記半田押部を前記半田保持孔の挿入方向に付勢する第2弾性部材と、
前記アクチュエータと前記半田押部とを連結して前記半田押部から前記半田孔の軸方向に延びるワイヤと、
前記ワイヤの方向を前記可動刃部の摺動方向に替えるプーリとを備え、
前記アクチュエータにより前記ワイヤを牽引して前記半田保持孔に前記糸半田が挿入され、前記アクチュエータにより前記ワイヤを伸長した際に第1弾性部材の付勢により前記可動刃部が移動して前記糸半田を切断し、第2弾性部材の付勢により前記半田押部が前記半田保持孔に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の半田付け装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の半田付け装置と、
前記半田付け装置が取り付けられた多関節アームとを備えたことを特徴とする電子機器の製造装置。 - 前記アクチュエータが前記多関節アームに取り付けられていることを特徴とする請求項9に記載の電子気の製造装置。
Priority Applications (1)
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JP2014040757A JP5811214B2 (ja) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 半田付け装置及びそれを用いた電子機器の製造装置 |
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2014
- 2014-03-03 JP JP2014040757A patent/JP5811214B2/ja active Active
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