JP2912199B2

JP2912199B2 - ワーク接合装置

Info

Publication number: JP2912199B2
Application number: JP18377795A
Authority: JP
Inventors: 繁深浦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2015-07-20
Also published as: JPH0929425A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半田付け等の接
合装置において、作業効率を良くするための改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークを半田付けする装置とし
て、例えばワーク投入ステーションと半田付けステーシ
ョンを結ぶ直線軌道に往復動自在な治具を設けたような
装置が知られており、この装置ではワーク投入ステーシ
ョンで治具上にワークをセットした後、治具を半田付け
ステーションに送り込んで接合作業を行い、作業が終え
ると再び治具をワーク投入ステーションに戻してワーク
を取出し、これを繰り返すようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記装置の
ような場合、治具をワーク投入ステーションと半田付け
ステーション間を直線軌道に沿って往復動させるため、
例えば中間ステーションで中間工程を行おうとすると治
具を複雑に移動させなければならず、生産設備の能率が
低下するという問題があった。また、生産効率を高める
ため軌道数を増やしたりすると、ワーク投入位置とか半
田付け位置が複数となったり位置が変化したりして作業
の複雑化を招き、しかも半田付け装置等の設備が増えて
コストがかかるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１において、複数のワークセット治具
を所定間隔置きに載置せしめインデックス回転装置によ
り間欠回転される回転治具盤と、この回転治具盤の外周
部に沿って所定間隔置きに設置され前記ワークセット治
具が順次臨む複数のステーションからなり、前記複数の
ステーションは少なくともワークをセットするセットス
テーションと、ワークを接合する接合ステーションと、
ワークのセットを解除するセット解除ステーションを含
み、前記ワークセット治具はワーク載置部に位置決めさ
れたワークを圧入方向に押込んでセットするワーク挿入
部材を備え、このワーク挿入部材は接合部以外のワーク
表面をカバーするフラックスカバー部材を備えた。

【０００５】また、請求項２は、請求項１記載のワーク
接合装置において、前記フラックスカバー部材は、圧入
方向に交差する方向にスライド自在にした。

【０００６】また、請求項３は、請求項１または請求項
２に記載のワーク接合装置において、前記接合ステーシ
ョンの前工程にワークを予熱する予熱ステーションを設
け、この予熱ステーションはワークの斜め上方から温風
を吹出す温風装置を備えた。

【０００７】また、請求項４は、請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載のワーク接合装置において、前記接合
ステーションにおける半田付け方式はレンズで光を集光
して加熱する非接触方式であり、前記レンズとワークの
間には透明なカバー部材を配設した。

【０００８】

【作用】請求項１では、複数のワークセット治具を備え
た回転治具盤を間欠回転させて各ワークセット治具を各
ステーションに順次臨ませ、セットステーションでワー
クセット治具上にワークをセットした後、接合ステーシ
ョンで接合加工する。そして、セット解除ステーション
でワークセット治具上のワークのセットを解除し、再び
セットステーションに戻った時点でワークを払い出す。
このように接合作業を回転治具盤の一連の間欠回転中に
行うことで作業が効率的となる。また、接合ステーショ
ンに順次送り込まれるワークを１つの接合装置で接合出
来る。更に、ワークセット治具に設けたワーク挿入部材
でワークを押込んでセットすると同時にフラックスカバ
ー部材で半田付け部以外のワーク表面をカバーし、半田
付け実施時に飛散するフラックスの付着を防止する。

【０００９】請求項２のように、フラックスカバー部材
が、ワークの圧入方向に対して交差方向にスライド自在
にすれば、例えば圧入方向の延長線上でワークを位置決
めする際、フラックスカバー部材を干渉しない位置に逃
がしておくことが可能となり、また、圧入方向の交差方
向に逃がすことで装置が一方向に長くなるのを防止出来
る。

【００１０】請求項３のように、接合ステーションの前
工程にワークを予熱する予熱ステーションを設ければ、
接合ステーションにおける急激な加熱によるワークの損
傷を防止出来、予熱ステーションにおける予熱を温風装
置で行えば、半田付け部のワークのみならず周辺治具も
予熱され、半田付け条件を安定させることが出来る。ま
た、温風を斜め上方から吹き付けることで、例えば真上
から吹き付ける場合に較べて、ワーク表面に付着する埃
等の除去作用が強まる。

【００１１】請求項４のように、レンズとワークの間に
は透明なカバー部材を配設することで、飛散したフラッ
クスがレンズに付着して出力が弱まったり光が分散され
るような不具合を防止出来る。また、このカバー部材を
ワークに近づければ、半田付け部周辺の空間が囲まれた
状態になりいわゆる温室効果が生じて半田付けの効率化
が図られ、しかも半田付け品質が均質化される。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について添付した図面に基づ
き説明する。ここで図１は本装置の平面図、図２は同正
面図、図３はワークを載置したワークセット治具の斜視
図である。本発明のワーク接合装置は、例えば自動車の
ガソリンタンクの燃料ゲージの燃料測定部分の電子部品
を半田付けする装置として構成され、図３に示すよう
に、樹脂製のハウジングＨの圧入溝に、配線パターンが
印刷されたセラミックス基板Ｓを圧入し、セラミックス
基板Ｓに印刷された配線パターンの端子ｆ、‥とハウジ
ングＨの溝内に突出する配線Ｄのコネクタ端子ｃ、‥と
を半田付けするようにしている。

【００１３】このため本装置は、図１、図２に示すよう
に、基台１に対して回転自在に設けられた回転治具盤２
と、この回転治具盤２の周縁部に所定間隔置きに設けら
れた複数のワークセット治具３、…（実施例では６キッ
ト）と、回転治具盤２の外周部に沿って配置されたセッ
トステーション４、第１予熱ステーション５、第２予熱
ステーション６、接合ステーション７、冷却ステーショ
ン８、セット解除ステーション９からなる６ヵ所のステ
ーションを備えている。

【００１４】そして、この装置を自動或いは手動で操作
するため、回転治具盤２の側方前面及び前方には、各種
操作ボタン、表示部等を備えた操作盤１１及びシステム
立上げ操作部１２が設けられ、また、基台２の側方に
は、回転治具盤２、予熱装置、接合装置等を駆動するた
めの電源装置１３（図１）が配設されている。そして、
この操作盤１１とシステム立上げ操作部１２の操作によ
って前記回転治具盤２を時計回りに間欠回転させて各ワ
ークセット治具３、…を順次各ステーション４〜９に臨
ませ、前記セットステーション４でワーク（ハウジング
Ｈとセラミックス基板Ｓ）をセットした後、第１、第２
予熱ステーション５、６でワークを段階的に加熱し、接
合ステーション７で半田付け作業を行う。そして、冷却
ステーション８で冷却させた後、セット解除ステーショ
ン９でワークセットを解除し、セットステーション４に
戻った時点で接合完了のワークを取り出し新たなワーク
をセットする。

【００１５】前記ワークセット治具３は、図３に示すよ
うに、回転治具盤２に取り付けられる取付台１４と、こ
の取付台１４上に固定されるハウジング前部受台１５及
びハウジング後部受台１６と、ハウジング前部受台１５
に隣接して取付台１４に固定されるワーク載置部として
の基板受台１７を備え、前記ハウジング前部受台１５と
ハウジング後部受台１６によって、夫々ハウジングＨの
前部Ｈ1下面と後部Ｈ3下面を支持し、ハウジング前部受
台１５に設けた位置決め部材１８でハウジング前部Ｈ1
の上面を押圧保持するとともに、ハウジングＨ中間の円
形フランジ部Ｈ2を、ハウジング前部受台１５とハウジ
ング後部受台１６で挟み込むよう位置決めするようにし
ている。また、前記基板受台１７は、上面にセラミック
ス基板Ｓを載置せしめるための位置決め溝１７ａを備え
ており、この位置決め溝１７ａの幅は、セラミックス基
板Ｓの横幅と略同一にされている。因みに、ハウジング
Ｈの前部Ｈ1には、セラミックス基板Ｓを圧入するする
ことの出来る圧入溝ｍ（図１０）が形成されている。

【００１６】また、前記ハウジング前部受台１５の前面
には、基板受台１７を左右に挟んで手前に延出する一対
のガイドバー２０、２０が取り付けられ、このガイドバ
ー２０、２０にはスライド自在なワーク挿入部材２１が
設けられている。そしてこのワーク挿入部材２１は、各
ガイドバー２０、２０を挿通せしめるスライド部材２２
と、このスライド部材２２の上面に固着され、ガイドバ
ー２０軸と直交方向に延出するレール部材２３と、この
レール部材２３にスライド自在に係合するカバー部材２
４と、レール部材２３の中央部に固着され、前記基板受
台１７側に向けて突出する押込み部材２５を備えてい
る。

【００１７】そして、この押込み部材２５は、前記基板
受台１７の位置決め溝１７ａ内に載置位置決めされるセ
ラミックス基板Ｓの端面を押圧出来るような高さにさ
れ、また、前記カバー部材２４は、レール部材２３に沿
ってスライドした時、押込み部材２５の上部に被さって
先端側がセラミックス基板Ｓの上面の一部を覆うことが
出来るようにされている。そして、このカバー部材２４
の先端側は、幅方向の左右両端部が立壁部２４ａ、２４
ａとなり、この立壁部２４ａ、２４ａ間の先端側の一部
は切り欠かれて露出部Ｅとされている。

【００１８】そして、このようなワークセット治具３に
おいて、セットステーション４で、図３の平面図である
図４にも示すように、カバー部材２４をレール部材２３
の片側端部までスライドさせて基板受台１７の位置決め
溝１７ａの上方を開放させておき、この位置決め溝１７
ａ内にセラミックス基板Ｓを載置するとともに、ハウジ
ング前部受台１５とハウジング後部受台１６上にハウジ
ングＨを載置して、位置決め部材１８にてハウジング前
部Ｈ1を押え付けて固定する。その後、前記カバー部材
２４をレール部材２３に沿って中央に向けてスライドさ
せ、図５及び図５のＡ−Ａ線断面図である図８に示すよ
うに、カバー部材２４を押込み部材２５の上部に移動さ
せる。

【００１９】次いで、図６に示すように、ワーク挿入部
材２１をガイドバー２０、２０に沿って前方に移動さ
せ、押込み部材２５の先端でセラミックス基板Ｓの端面
を押圧して、ハウジング前部Ｈ1の圧入溝ｍに圧入す
る。この際、カバー部材２４は、露出部Ｅを除いてセラ
ミックス基板Ｓの殆んどの部分の上面を覆い、露出部Ｅ
の表面部分だけを露出させる。そしてセラミックス基板
Ｓに印刷された配線パターンの端子ｆ、‥はこの露出部
Ｅから露出し、この配線パターン端子ｆと前記ハウジン
グＨのコネクタ端子ｃが重合するようにしている。そし
てこの状態でセットステーション４におけるワークセッ
トが完了する。

【００２０】ところで、前記第１、第２予熱ステーショ
ン５、６には、斜め下方に向けて温風を吹出すことの出
来る温風ノズル２６、２７（図１）が設けられている。
そしてこの温風ノズル２６、２７は、ワークセット治具
３にセットされたハウジングＨとセラミックス基板Ｓの
うち、前記露出部Ｅに向けて温風を吹出すことが出来る
ようにされ、例えば各予熱ステーション５、６で夫々約
１００℃程度づつ半田付け部ｊ、‥の温度を高めてゆ
き、最終的に接合ステーション７で３００〜４００℃程
度の半田の溶け出す温度に加温する際、昇温しやすくし
ている。

【００２１】そして、このように段階的に予熱すること
で、急激な加熱によるハウジングＨの樹脂の溶け出し、
又はセラミックス基板Ｓのクラック、割れ等の不具合を
防止することが出来る。また、温風を使用していること
から、半田付け部ｊ、‥周辺の治具等も加熱され、半田
の品質が高まり半田付け条件を安定させることが出来
る。更に、斜め上方から温風を吹き付けるため、例えば
真上等から吹き付けることに較べてワーク表面の埃等を
除去するのに効果がある。

【００２２】前記接合ステーション７には、光ビーム式
半田付け装置が設けられており、例えば図９に示すよう
に、レンズを用いて光ビームｉを集光する光源レンズ部
２８と、この光源レンズ部２８と半田付け部ｊ、‥との
間に配設される透明なガラスカバー３０を備えている。
そして、このガラスカバー３０を通して半田付け部ｊ、
‥の半田付けを行う。

【００２３】この際、ガラスカバー３０によってフラッ
クスが上方に向けて飛散するのを遮断し、例えば光源レ
ンズ部２８のレンズ等にフラックスが付着することによ
る出力の低下、光の分散等の不具合を防止する。因み
に、このガラスカバー３０は透明フィルム等であても良
く、フラックスが付着したガラスカバー３０、或いは透
明フィルム等は別機構の表面清掃手段で定期的に拭取る
ようにする。また、例えば前記ガラスカバー３０をワー
クに近接させると、いわゆる温室効果が生まれて半田付
け効率の向上と品質の均一化が図れる。尚、フラックス
の飛散による不具合防止のためには、露出部Ｅ以外のワ
ーク表面を覆う前記カバー部材２４も有効であり、飛散
したフラックスがセラミックス基板Ｓの配線パターンに
付着するような不具合を防止する。

【００２４】前記セット解除ステーション９には、図１
に示すような解除機構３２を設けており、この解除機構
３２によってワーク挿入部材２１を後退させ、ワークの
上面を開放するようにしている（図７）。そして、ワー
ク挿入部材２１が後退すると、レール部材２３に沿って
カバー部材２４を側方にスライドさせ、基台受板１７の
位置決め溝１７ａ上を開放する。

【００２５】以上のような装置構成によって、システム
立上げ操作部１２、操作盤１１の操作によって回転治具
盤２を間欠回転させ、各ワークセット治具３、…を順次
各ステーション４〜９に臨ませる。そして、セットステ
ーション４でハウジングＨとセラミックス基板Ｓを所定
位置に位置決め載置した後、ワーク挿入部材２１を前進
させてセラミックス基板Ｓを圧入溝ｍに圧入し、次い
で、第１、第２予熱ステーション５、６において半田付
け部ｊ、‥を予熱する。

【００２６】その後、接合ステーション７で半田付け部
ｊ、‥に対して半田付けを行い、冷却ステーション８で
冷却する。尚、本実施例では冷却方式を自然冷却として
いるが、必要に応じて強制冷却させるようにしても良
い。そして、セット解除ステーション９でワーク挿入部
材２１を元位置に戻し、セットステーション４に戻った
時点で接合ワークを取出し、新たなワークをセットす
る。そしてこれを繰り返す。因みに、本装置では接合ス
テーション７は操作員から一番遠い位置にあり、不慮の
事態に対しても安全である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明のワーク接合装置
は、複数のワークセット治具を備えた回転治具盤を間欠
回転させ、ワークセット治具を回転治具盤の外周部に設
けた複数のステーションに順次臨ませるようにしたた
め、セット工程と接合工程との間に中間工程を設けても
回転治具盤の一連の間欠回転で行うことが出来、作業を
効率的に行える。更に、ワーク挿入部材にフラックスカ
バー部材を設け、ワークを押込んでセットすると同時に
半田付け部以外のワーク表面をカバーするようにすれ
ば、フラックス付着防止機構を簡素に構成出来る。ま
た、請求項２のように、フラックスカバー部材を、ワー
クの圧入方向に対して交差方向にスライド自在にすれ
ば、ワークを位置決めする際、フラックスカバー部材を
干渉しない位置に逃がしておくことが可能となり、しか
も圧入方向に対して交差方向であるため装置が一方向に
長くなるのを防止することが出来る。

【００２８】また、請求項３のように、接合ステーショ
ンの前工程にワークを予熱する予熱ステーションを設け
れば、急激な加熱によるワークの熱的損傷を防止出来、
予熱ステーションにおける予熱を温風装置で行えば、半
田付け部のワークのみならず周辺治具も予熱され、半田
付け条件を安定させることが出来る。また、温風を斜め
上方から吹き付けることで、例えば真上から吹き付ける
方式に較べて、ワーク表面に付着する埃等の除去作用が
強まる。

【００２９】そして、請求項４のように、レンズとワー
クの間に透明なカバー部材を配設することで、飛散した
フラックスがレンズに付着して光が分散されるような不
具合を防止出来る。また、このカバー部材をワークに近
づければ、いわゆる温室効果が生じて半田付けの効率化
が図られ、半田付け品質が均一化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の平面図

【図２】同正面図

【図３】ワークを載置したワークセット治具の斜視図

【図４】図３の平面図

【図５】図４の状態からカバー部材を中央にスライドさ
せた状態の平面図

【図６】図５の状態からワーク挿入部材を押込んだ状態
の平面図

【図７】図６の状態から半田付けが終えてワーク挿入部
材が後退した状態の平面図

【図８】図５のＡ−Ａ線断面図

【図９】図６のＢ−Ｂ線断面図

【図１０】図７のＣ−Ｃ線断面図

【符号の説明】

１…基台、２…回転治具盤、３…ワークセット治具、４
…セットステーション、５…第１予熱ステーション、６
…第２予熱ステーション、７…接合ステーション、８…
冷却ステーション、９…セット解除ステーション、２１
…ワーク挿入部材、２４…カバー部材、２５…押込み部
材、２６、２７…温風ノズル、２８…光源レンズ部、３
０…ガラスカバー、ｊ…半田付け部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 3/00 310 B23K 31/02 310

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のワークセット治具を所定間隔置き
に載置せしめインデックス回転装置により間欠回転され
る回転治具盤と、この回転治具盤の外周部に沿って所定
間隔置きに設置され前記ワークセット治具が順次臨む複
数のステーションからなり、前記複数のステーションは
少なくともワークをセットするセットステーションと、
ワークを接合する接合ステーションと、ワークのセット
を解除するセット解除ステーションを含み、前記ワーク
セット治具はワーク載置部に位置決めされたワークを圧
入方向に押込んでセットするワーク挿入部材を備え、こ
のワーク挿入部材は接合部以外のワーク表面をカバーす
るフラックスカバー部材を備えたことを特徴とするワー
ク接合装置。
【請求項２】請求項１記載のワーク接合装置におい
て、前記フラックスカバー部材は、圧入方向に交差する
方向にスライド自在であることを特徴とするワーク接合
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のワーク
接合装置において、前記接合ステーションの前工程にワ
ークを予熱する予熱ステーションを設け、この予熱ステ
ーションはワークの斜め上方から温風を吹出す温風装置
を備えたことを特徴とするワーク接合装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
のワーク接合装置において、前記接合ステーションにお
ける半田付け方式はレンズで光を集光して加熱する非接
触方式であり、前記レンズとワークの間には透明なカバ
ー部材を配設することを特徴とするワーク接合装置。