JP2895261B2 - リフロー半田付及び全面洗浄システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板のリフロ
ー半田付と全面洗浄を連続して行うリフロー半田付及び
全面洗浄システムに関する。

【０００２】リフロー半田付法は、半田付箇所に予め半
田を供給しておき、これを熱風、赤外線、レーザ等の熱
源を用いて溶かして半田付を行うものであり、最近の電
子工業における半田付ではリフロー法の占める割合が年
々大きくなってきている。

【０００３】その大きな理由は、電子機器の小型化に伴
って、従来のリート線付部品に代わってチップ部品が用
いられるようになってきたこと、さらに実装密度を高め
るために平面実装法が導入されるようになってきたこと
等から、微小になった半田付箇所を正確に且つ能率的に
接合する必要があるからである。

【０００４】リフロー半田付後には通常プリント配線板
表面を有機溶剤で洗浄する全面洗浄が必要であり、リフ
ロー半田付と全面洗浄とをリンクして、効率的にプリン
ト配線板ユニットを製造するシステムが要望されてい
る。

【０００５】

【従来の技術】従来はリフロー炉と全面洗浄装置とをコ
ンベア等の搬送手段により直列に接続するインライン方
式か、又はリフロー炉でリフロー半田付を行ったプリン
ト配線板を一旦ストッカーに保管しておき、ストッカー
からプリント配線板を取り出して別に設けられた全面洗
浄装置により洗浄する方式が一般的に採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者等
は多品種生産に適した図５に示すようなプリント配線板
製造ラインを開発した。並設された複数の加工セル１２
ａ〜１２ｆを横切るように無人搬送車１８が走行する搬
送路１６が設けられており、各加工セル１２ａ〜１２ｆ
の反対側に搬送路１６に沿ってプリント配線板を収容し
たラック及び部品カートリッジを搭載したパレットを格
納する倉庫２０が設けられている。各々の加工セル１２
ａ，１２ｆにはラック又はパレットを各加工セルに給排
する給排装置１４が設けられている。

【０００７】この製造ラインの特徴は、倉庫と製造ライ
ンの一体化及び無人搬送車による加工セル間自動搬送で
あり、この製造ラインを構築するに際し、リフローシス
テムにおいては以下の課題がある。

【０００８】即ち、プリント配線板を複数枚収容したラ
ック単位で加工順序がホストコンピュータに登録されて
いるため、リフロー炉に投入前と同一ラックにリフロー
半田付及び全面洗浄の終了したプリント配線板を再収容
する必要がある。

【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、リフロー半田付と
全面洗浄を連続して行なえるとともに、全面洗浄後プリ
ント配線板を投入前と同一ラックに収容できるリフロー
半田付及び全面洗浄システムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】無人搬送車によりラック
内に複数枚収容されて搬送されてきたプリント配線板に
リフロー半田付をした後、プリント配線板の全面を洗浄
するリフロー半田付及び全面洗浄システムにおいて、リ
フロー炉と全面洗浄装置を並設するとともに、リフロー
半田付の終了したプリント配線板を全面洗浄装置に搬送
する第１搬送手段を無人搬送車から見て奥側に設ける。

【００１１】そして、リフロー炉及び全面洗浄装置の手
前側に、プリント配線板をラックから１枚ずつ取り出し
てリフロー炉に供給するプリント配線板供給手段と、空
ラックをリフロー炉側から全面洗浄装置側に搬送する第
２搬送手段と、全面洗浄の終了したプリント配線板を該
プリント配線板が前に収容されていたのと同一のラック
内に収容するプリント配線板収容手段とを有するラック
給排装置を設ける。

【００１２】好ましくは、ラック給排装置のラック供給
側に第１バーコードリーダを設けるとともに、ラック排
出側に第２バーコードリーダを設ける。そして、第１及
び第２バーコードリーダで読み取ったラックＩＤに基づ
いて、プリント配線板のラックへの再収容を制御する。

【００１３】

【作用】ラック給排装置内に導入されたラックのバーコ
ードを第１バーコードリーダで読み取った後、プリント
配線板供給手段によりラックから１枚ずつプリント配線
板を取り出してリフロー炉に供給する。プリント配線板
がリフロー炉内を搬送されながらリフロー半田付が行わ
れ、リフロー半田付の終了したプリント配線板は第１搬
送手段により全面洗浄装置に搬送される。

【００１４】一方、全てのプリント配線板がリフロー炉
に供給された空ラックは、第２搬送手段により全面洗浄
装置側に搬送され、第２バーコードリーダによりラック
のバーコードが読み取られる。

【００１５】プリント配線板は全面洗浄装置内を搬送さ
れながら有機溶剤により全面洗浄が行われ、予めコンピ
ュータに登録されている収容枚数情報及び第１及び第２
バーコードリーダで読み取ったラックＩＤに基づいて、
全面洗浄の終了したプリント配線板は前に収容されてい
たのと同一のラック内に再収容される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１７】図１を参照すると、本発明実施例の概略構
成図が示されており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
をそれぞれ示している。一対のレール２２から構成され
る搬送路２４上を無人自動搬送車２６が走行する。

【００１８】搬送路２４に沿って上段倉庫２８ａと下段
倉庫２８ｂとからなる倉庫２８が設けられており、二段
倉庫２８に対応して搬送路２４も二段に構成され、上下
二段の搬送路を無人搬送車２６が走行する。

【００１９】搬送路２４に対して倉庫２８の反対側に
は、窒素ガス雰囲気中でリフロー半田付を行う窒素ガス
リフロー炉３０とリフロー半田付後のプリント配線板表
面に有機溶剤を吹き付けて全面洗浄を行う全面洗浄機３
２が並設されている。リフロー半田付後のプリント配線
板６２はトラバーサ３４により全面洗浄機３２に搬送さ
れる。

【００２０】搬送路２４と窒素ガスリフロー炉３０及び
全面洗浄機３２の間には、プリント配線板を収容したラ
ック６０を無人搬送車２６から受け入れたり無人搬送車
２６に対して払い出したりするラック給排装置３６が設
けられている。二段搬送路２４に対応して、ラック給排
装置３６も二段に構成されている。

【００２１】無人搬送車２６からのラック受入側には、
搬送路２４に隣接してリフタ３８が設けられており、リ
フタ３８は下側コンベア４０により他のリフタ４２に接
続されている。下側コンベア４０に隣接してラック６０
のバーコードを読み取るバーコードリーダ４４が設けら
れている。リフタ４２は上側コンベア４６を介してラッ
ク６０を窒素ガスリフロー炉３０側から全面洗浄機３２
側に搬送するトラバーサ４８に接続されている。

【００２２】トラバーサ４８は上側コンベア５０を介し
て全面洗浄機３２側のリフタ５４に接続されており、上
側コンベア５０に隣接してラック６０のバーコードを読
み取りバーコードリーダ５２が設けられている。リフタ
５４は図示しない下側コンベアを介して搬送路２４に隣
接するラック排出用リフタ５８に接続されている。この
図示しない下側コンベアに隣接してラック６０のバーコ
ードを読み取るバーコードリーダ５６が設けられてい
る。

【００２３】次に図２を参照して、上述した実施例の動
作について説明する。図２（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）
はラック受入側の概略側面図、（Ｃ）はラック払出側の
概略側面図である。プリント配線板の流れは実線で示さ
れ、ラックの流れは点線で示されている。また、理解を
助けるために動作順に従って番号が付されている。

【００２４】まず、搬送車２６から給排装置３６の下段
にラック６０を受け入れる（１）。次いで、ラック６０
を下側コンベア４０で（１）から（２）に移動する。こ
のとき、ラックのバーコードをバーコードリーダ４４で
読み取り、直前投入ラックのプリント配線板データと比
較する（２）。

【００２５】この比較の結果、リフロー炉３０に投入す
べきプリント配線板６２の幅及びリフロー速度が直前に
投入されたプリント配線板６２の幅及びリフロー速度と
同じ場合には、ラック６０をリフタ４２で上昇させる
（２〜３）。

【００２６】プリント配線板６２の幅が異なる場合に
は、前のラック６０に収容されていたプリント配線板６
２が全面洗浄機３２から全て排出されるまでラック６０
を（２）の位置で停止し、リフロー炉３０、全面洗浄機
３２及びトラバーサ３４の搬送チェーンの幅を新たに投
入すべきプリント配線板の幅に変更する。その後、ラッ
ク６０をリフタ４２で上昇する（２〜３）。

【００２７】プリント配線板データを比較した結果、リ
フロー速度が前に投入したプリント配線板と異なる場合
には、前のラックに収容されていたプリント配線板６２
の排出が完了するまでラック６０を（２）の位置で停止
する。そして、リフロー炉３０の搬送速度を指定モード
（高速又は低速）に設定してから、ラック６０をリフタ
４２で上昇させる（２〜３）。

【００２８】次に、ラック６０をリフタ４２で上昇させ
ながら、プリント配線板６２を上側から順に１枚ずつリ
フロー炉３０に投入する（３〜４）。プリント配線板６
２を全て取り出した空ラック６０は上側コンベア４６及
びトラバーサ４８により全面洗浄機３２側に移動される
（３〜７）。さらに、空ラック６０は上側コンベア５０
で全面洗浄機３２側に搬送されながら、空ラックのＩＤ
をバーコードリーダ５２で読み、プリント配線板収納枚
数を確認する（９）。

【００２９】プリント配線板払出中の他のラック６０が
リフタ５４内にあるかを確認し、リフタ５４内にラック
がない場合には、新たなラック６０をリフタ５４内に取
り込む（１０）。リフタ５４内に前のラックがある場合
には、そのラックがリフタ５４内から払い出されるまで
（９）の位置で停止し、その後新たなラック６０をリフ
タ５４内に取り込む（１０）。

【００３０】ラック６０の下降に合わせて、全面洗浄機
３２で全面洗浄の終了したプリント配線板６２を下側か
ら順に１枚ずつ所要枚数分ラック６０内に再収容する
（１１〜１０）。プリント配線板６２を全て再収容した
ラック６０は搬送路２４方向に移動され（１０〜１
３）、払出完了ラックのＩＤをバーコードリーダ５６で
読み取り、完了ステータスをホストコンピュータに通知
する。

【００３１】次に、図３のフローチャートを参照して以
上説明した本実施例の動作をさらに説明する。

【００３２】まず、ステップ１０１において、バーコー
ドリーダ４４でラックＩＤを読み取り、ステップ１０２
で直前投入ラックのプリント配線板データと比較する。
ホストコンピュータにはラック管理テーブル、オーダー
管理テーブル及び図番マスターテーブルを合成した図４
に示すようなデータベースが格納されており、バーコー
ドリーダ４４で読み取ったラックＩＤに基づいて図４に
示すデータベースを検索することにより、直前投入ラッ
クのデータと新たに投入すべきラックのデータとを比較
することができる。

【００３３】状態比較の結果変化がある場合には、ステ
ップ１０３に進んでプリント配線板６２がリフロー炉３
０及び全面洗浄機３２から排出されるまで待機し、排出
が完了してからステップ１０４に進んでプリント配線板
をラック６０から払い出す。ステップ１０２の状態比較
の結果、変化がなく同一の場合には、直ちにステップ１
０４に進んでプリント配線板をラック６０から払い出
す。

【００３４】ラックから払い出されたプリント配線板
は、ステップ１０５でリフロー炉３０内に搬入され窒素
ガスリフロー半田付が行われてから、ステップ１０６で
全面洗浄機３２に導入されてプリント配線板に有機溶剤
を吹き付けることにより全面洗浄が行われる。

【００３５】ステップ１０７では、バーコードリーダ５
２でトラバーサ４８を介して搬送されてきた空ラック６
０のラックＩＤが読み取られ、これによりラック内に収
納すべきプリント配線板の枚数、即ち指令数が認識され
る（ステップ１０８）。

【００３６】全面洗浄の終了したプリント配線板６２を
ラック６０内に取り込み（ステップ１０９）、指令数が
完了すると（ステップ１１０）、ラック６０がラック給
排装置３６から払い出される（ステップ１１１）。

【００３７】

【発明の効果】本発明のリフロー半田付及び全面洗浄シ
ステムは以上詳述したように構成したので、全面洗浄終
了後のプリント配線板をリフロー炉に投入前と同一ラッ
クに再収容することができ、ラック単位でプリント配線
板の加工ルートの指示を達成できるという効果を奏す
る。これにより、ラック単位でプリント配線板に各種加
工を行う、プリント配線板ユニットの製造ラインに組み
込み可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の概略構成図である。

【図２】実施例の動作説明図である。

【図３】実施例の動作を示すフローチャートである。

【図４】実施例のデータベースを示す図である。

【図５】多品種生産に適したプリント配線板ユニット製
造ラインを示す図である。

【符号の説明】

２４ 搬送路 ２６ 無人搬送車 ２８ 二段倉庫 ３０ 窒素ガスリフロー炉 ３２ 全面洗浄機 ３４，４８ トラバーサ ３６ ラック給排装置 ３８，４２，５４，５８ リフタ ４４，５２，５６ バーコードリーダ ６０ ラック６２ プリント配線板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 一行 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−97760（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−288584（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 3/26 H05K 3/34 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人搬送車によりラック内に複数枚収容
   されて搬送されてきたプリント配線板にリフロー半田付
   をした後、プリント配線板の全面を洗浄するリフロー半
   田付及び全面洗浄システムにおいて、リフロー炉と、 前記リフロー炉と併設された全面洗浄装置と、 ラックに収容されているプリント配線板を該ラックから
   １枚ずつ取り出して前記リフロー炉に供給するプリント
   配線板供給手段と、 前記リフロー炉によるリフロー半田付の終了したプリン
   ト配線板を前記全面洗浄装置に搬送する第１搬送手段
   と、 空ラックを前記リフロー炉側から前記全面洗浄装置側に
   搬送する第２搬送手段と、 前記全面洗浄装置による全面洗浄の終了したプリント配
   線板を該プリント配線板が前に収容されていたのと同一
   のラック内に収容するプリント配線板収容手段と、 を具備した ことを特徴とするリフロー半田付及び全面洗
   浄システム。
2. 【請求項２】 前記リフロー炉に供給するプリント配線
   板を収容しているラックのＩＤを読み取る第１バーコー
   ドリーダーと、 前記全面洗浄装置から排出されたプリント配線板を収容
   するラックのＩＤを読み取る第２バーコードリーダー
   と； 予めコンピュータに登録されているラック毎の収容枚数
   情報と、 前記第１及び第２バーコードリーダーで読み取ったラッ
   クのＩＤ及び予めコンピュータに登録されている前記収
   容枚数情報に基づいて、全面洗浄の終了したプリント配
   線板を該プリント配線板が前に収容されていたのと同一
   のラック内に再収用するように制御する制御手段と、 を更に具備した ことを特徴とする請求項１記載のリフロ
   ー半田付及び全面洗浄システム。
3. 【請求項３】 プリント配線板を前記リフロー炉内で搬
   送する第３搬送手段と、 プリント配線板を前記全面洗浄装置内で搬送する第４搬
   送手段と、 予めコンピュータに登録されているラック毎のプリント
   配線板幅情報とを更に具備し、 前記第１バーコードリーダーでラックのバーコードを読
   み取り、予めコンピュータに登録されている前記プリン
   ト配線板幅情報に応じて、前記制御手段が前記第１、第
   ３及び第４搬送手段の幅を変更することを特徴とする請
   求項２記載のリフロー半田付及び全面洗浄システム。
4. 【請求項４】 前記第３搬送手段の搬送速度を複数段に
   切り替える切替手段と、 予めコンピュータに登録されているラック毎のリフロー
   速度情報とを更に具備し、 前記第１バーコードリーダーでラックのバーコードを読
   み取り、ラック毎の前記リフロー速度情報に応じて前記
   切替手段を切り替えて、前記第３搬送手段の搬送速度を
   変更することを特徴とする請求項２又は３記載のリフロ
   ー半田付及び全面洗浄システム。