JP3139556B2 - ワークの加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの加熱装置に関
し、特に、所定時間の通電により加熱される電極を備
え、この電極によりワークを加熱するためのワークの加
熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワークの加熱装置としては、電
導線の端末を端子等に半田付けするための半田ごてがあ
る。この半田ごてにより半田付けする場合、従来、加熱
された半田ごてをワークに押しあて、ワークが加熱する
頃を見計らってワークに半田を供給し、半田が接合部位
の周りに充分に拡散した時点で半田ごてをワークから離
し、半田の冷却固化を待って半田付け作業が終了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の半
田ごてを使用した半田付け作業は、高度の熟練技術を要
し、半田接合強度、仕上がり外観形状、半田盛り量、半
田付け位置等において常に一定の品質で半田付けするこ
とは困難である。例えば、ワークに常に一定量の半田が
送給されるとは限らない。これは、半田ごての表面状
態、供給される半田量、ワークの加熱の程度等に影響さ
れることが多い。また、ワークである電導線の端末と端
子の加熱状態により、半田の回りが悪かったり、所謂
「浮き半田」や「いも半田」が生じ、半田接合強度等に
作業者間の技術的熟練度に応じたばらつきが生じる。

【０００４】さらに、従来の半田ごてによる半田付け作
業では、半田ごてをワークから離した後、半田が固まる
までワークを保持していなければならず、その間にワー
クを動かすとワークは正規位置からずれて半田付けされ
たり、上述した「浮き半田」等が生じてしまい、ワーク
を正規位置に半田付けすることはなかなか難しい。さら
にまた、従来の半田ごてによる半田付け作業では、作業
時間が長くなり、タクトの短縮を図ることも難しかっ
た。

【０００５】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、特に半田付け作業に好適し、熟練技
術を必要とせず、一定した品質で接合でき、しかも高い
接合強度が得られ、作業時間の短縮も図ることも可能と
したワークの加熱装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のワーク加熱装置は、ワークを受けるための
ワーク受けと、このワーク受けとの間でワークを挟持す
るための発熱電極と、この発熱電極を強制的に冷却する
冷却手段と、ワーク受けおよび発熱電極をワークを挟持
する方向に相対的に移動させ、所定の加圧力でこれらワ
ーク受けと発熱電極との間にワークを挟持させる加圧手
段と、前記発熱電極に通電し、前記冷却手段による冷却
に抗して前記発熱電極を発熱させる電源装置と、前記加
圧手段の作動に連動して電源装置の作動を制御し、前記
発熱電極に第１の所定時間に亘って通電して、前記発熱
電極の発熱を介して前記発熱電極と前記ワーク受けとの
間に加圧挟持されたワークを加熱し、この後、発熱電極
への通電を停止して前記冷却手段によりワークを冷却さ
せる制御手段とを備えている。そして、前記発熱電極
は、先端面が前記ワーク受けに対向し、前記ワーク受け
との間にてワークを挟持する第１の電極と、第１の電極
の先端部に密着され、通電時、前記第１の電極との間の
接触抵抗により前記発熱電極を発熱させる第２の電極と
からなり、また、前記制御手段は、前記発熱電極への通
電終了後、第２の所定時間に亘り前記ワークの加圧挟持
状態を継続させて、前記冷却手段によりワークを冷却さ
せるものとなっている。

【０００７】上述したワークの加熱装置を半田付け作業
に適用するには、前記ワーク受けと発熱電極との間に挟
持された前記ワークに向けて、半田を送給する半田送給
装置更に加熱装置に付加すればよい。この場合、前記制
御手段は、前記加圧手段の作動に応動して、半田送給装
置の作動を制御する機能を有し、これにより、加熱され
たワークに所定量の半田を自動的に供給することができ
る。更に、前記ワーク受けもまた、通電時、冷却手段に
よる冷却に抗して発熱する電極であってもよい。

【０００８】

【作用】本発明のワークの加熱装置によれば、ワーク
は、ワーク受けと発熱電極との間に所定の加圧力で挟持
される。この状態で、第１の所定時間に亘る通電を受
け、その冷却手段による冷却に抗して発熱状態にある発
熱電極はワークの加熱を実施する。

【０００９】ここで、発熱電極は、第１および第２の電
極を備え、これら第１および第２の電極は第１の電極の
先端部に第２の電極が密着した状態で構成されているか
ら、通電時にはこの第１および第２の電極の接触部位が
接触抵抗により急速に発熱し、これにより、効率よくワ
ークが加熱されることになる。そして、ワークの加熱
後、発熱電極への通電を停止すれば、発熱電極はその冷
却手段により強制的に冷却されるので、ワークは発熱電
極の強制冷却を介して短時間に冷却される。

【００１０】本発明のワークの加熱装置が前記半田送給
装置を備えていれば、ワークが加熱されたとき、このワ
ークに対して半田を所定量だけ送給することができ、そ
して、送給された半田は、溶融してワークの接合部分に
拡散する。ワークの加熱終了後、つまり、その通電が停
止された後に於いても、第２の所定時間に亘り前記ワー
クの加圧挟持状態を継続した状態で、ワークの冷却が実
施されるから、この間に半田が固化されて、半田付け作
業が短時間に完了する。更に、ワーク受けもまた、通電
時、冷却に抗して発熱する電極から構成されていると、
ワークは発熱電極側のみならず、ワーク受け側からも加
熱されることになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明のワークの加熱装置を適用した
半田付け装置の正面図、図２はその側面図である。半田
付け装置１の基台２上には、本体フレーム３が載置固定
され、本体フレーム３の正面上部には、発熱電極として
の上側電極を支持するため支持アーム４が水平方向前方
に延出して、上下に移動可能に取り付けられている。こ
の支持アーム４は、後述する加圧装置５により上下方向
に駆動される。支持アーム４には、電極ホルダ１０、１
２を介して後述する第１および第２の電極７、９が取り
付けられる。

【００１２】電極ホルダ１０は、第１の電極７の先端を
下方に向けて、すなわち下側電極８に向けるように、支
持アーム４に支持されている。電極ホルダ１０は水冷ジ
ャケットにより構成されており、冷却水により第１の電
極７を冷却するようになっている。第２の電極９は、図
２および図３に示すように第１の電極７の後方、且つ斜
め上方からその先端部が第１の電極７の先端に当接密着
するように、支持アーム４に電極ホルダ１２を介して支
持されている。より詳細には、第１の電極７は、ワーク
に当接する先端面７ａを有する小径部７ｂと、基端が電
極ホルダ１０に係止される一方、小径部７ｂと一体に形
成されており、これより大径の大径部７ｃとから構成さ
れている。そして、大径部７ｃの外周面には、やや下方
斜めに向かう有底の孔７ｄが穿設され、その孔７ｄに
は、第２の電極９の先端９ａが嵌合されている。従っ
て、第１の電極７と第２の電極９とは、互いに密着して
接触し、これにより、電極７と９とは、相互に電気的に
接続されている。

【００１３】上述の電極ホルダ１２も水冷ジャケットに
より構成され、冷却水により電極９を冷却するようにな
っている。基台２の上面には、前記支持アーム４の下方
で且つ支持アーム４と対向する位置に、下側電極のため
の支持アーム６が固設されており、この支持アーム６に
はワーク受けとしての下側電極８を支持する電極ホルダ
１１が支持されている。この下側電極８は先端面を上方
に向け、且つ、その先端面が第１の電極７の端面７ａに
対向するようにして固定されている。この下側電極８の
電極ホルダ１１も水冷ジャケットにより構成され、冷却
水により下側電極８を冷却するようになっている。

【００１４】尚、各電極ホルダ１０，１１，１２の夫々
には、冷却水の供給ポート１０ａ，１１ａ，１２ａと、
冷却水の排出ポート１０ｂ，１１ｂ，１２ｂが設けられ
ており、これらの供給ポート１０ａ〜１２ａおよび排出
ポート１０ｂ〜１２ｂは冷却系（図示せず）に接続され
て冷却水が供給及び排出される。第１及び第２の電極
７、９および下側電極９の材料としては、例えばモリブ
デン、タングステン、タングステン合金等の半田に濡れ
難い材質が好適に使用される。例えば、イットリウム、
トリウム、セリウム、ジルコニウム等を含有するタング
ステン等が例示される。

【００１５】加圧装置５は、その詳細を第４図に示すよ
うに、ロッド５１が支持アーム４の基端部を挿通して上
下方向に移動自在に設けられている。より詳しくは、支
持アーム４の基端部の下面には、支持アーム４に対して
垂直に円筒パイプ４ａが固設されている。この円筒パイ
プ４ａの内壁をガイドとして上述のロッド５１は、円筒
パイプ４ａに嵌挿され、その先端は、支持アーム４を貫
通して上方に突出している。そして、ロッド５１の下端
５１ｂはレバー５２の中間位置に回動自在に軸支され、
上端部５１ａにはねじが刻設されている。

【００１６】レバー５２は、その基端５２ａが本体フレ
ーム３側に回動自在に軸支され、先端５２ｂはワイヤ６
０を介して、この実施例の場合、足踏みペダル６１に連
結されている。レバー５２には、このレバー５２を図示
上方に引き上げる方向に常時付勢するリターンスプリン
グ５９が取り付けられている。ロッド５１に於いて、支
持アーム４より上方に突出した上端部５１ａには、ワー
クＷを所定の加圧力で挟持するためのばね５６が嵌装さ
れている。ロッド５１の上端５１部ａには、ばね５６を
被冠するようにして、ばね受けカバー５４が嵌挿され、
さらに、ばね力調整用ナット５５が螺着されている。

【００１７】ロッド５１に於いて、上述した円筒パイプ
４ａの下方の部位には、ばね座５３が固着されており、
このばね座５３とパイプ４ａの下端面との間には、リタ
ーンスプリング５７が縮設さている。このリターンスプ
リング５７は、支持アーム４を常時上方に付勢してい
る。ばね座５３の下方には、このばね座５３に当接可能
なストッパ５８が配置されている。このストッパ５８
は、調節ねじ５８ａにより構成されて、ロッド５１の移
動下限位置を調整可能に規制している。なお、リターン
スプリング５７のばね力は、ばね５６のばね力より大に
設定されている。

【００１８】第１の電極７の基端側は、図５に示すよう
に電導線２１を介して電源であるトランス２０の２次コ
イル２０ａの一端に接続されており、第２の電極９の基
端側は電導線２２を介して、下側電極８の基端側と共に
２次コイル２０ａの他端に接続されている。また、トラ
ンス２０の１次コイル２０ｂは、電源制御回路であるコ
ントローラ４０に接続されている。

【００１９】コントローラ４０は、トランス２０の１次
コイル２０ｂに例えば、５０Ｈｚの商用交流電力を供給
し、２次コイル２０ａに５０Ｈｚの加熱用交流電流を所
定の期間Ｔ１だけ通電して、ワークの加熱と、半田の溶
融とを連続的に行わせるものである。コントローラ４０
の入力側には、前述した支持アーム４の移動を検出する
リミットスイッチ（図４参照）４１が電気的に接続され
ており、その出力側にはランプ４３および後述する半田
送給装置４４がそれぞれ電気的に接続されている。

【００２０】図１に示されるように半田送給装置４４
は、リール４５に巻回された糸状の半田４８を駆動ロー
ラ４４ａと押圧ローラ４４ｂとにより繰り出しおよび縮
退させるものである。リール４５は、半田送給装置４４
の前面に回転自在、且つ、脱着可能に取り付けられてい
る。半田４８は、ガイドチューブ４４ｃに案内されなが
ら、ワークＷに向けて送給される。駆動ローラ４４ａ
は、図示しないモータにより回転駆動可能となってい
る。モータは、前述したコントローラ４０に電気的に接
続され、コントローラ４０からの駆動信号を受けて、駆
動ローラ４４ａを正転または逆転させることができる。

【００２１】次に、上述のように構成された半田付け装
置１の作動手順とその作用とを、図７および図８のフロ
ーチャート、並びに図９に示すタイミングチャートを参
照して説明する。ここでは、例えば電導線３０と、この
電導線３０に半田付けされるべき導電性の端子部材３１
（図６参照）とがワークとして処理される。

【００２２】先ず、各電極ホルダ１０，１１，１２、即
ち、水冷ジャケットに冷却水を供給しておき、図１、図
２および図６に示すように、端子部材３１上に於ける所
要位置に、端末の被覆を剥離した電導線３０を重ね合わ
せてなるワークＷを下側電極８上に載置する。このと
き、半田送給装置４４のガイドチューブ４４ｃの先端
は、ワークＷの接合部位に対向する所定位置に調整して
位置付けられているとともに、その先端から半田４８を
僅かに突出させておく。

【００２３】このような準備が完了したら、作業者は、
足踏みペダル６１を踏み込んで加圧装置５を作動させ
る。すなわち、足踏みペダル６１が踏まれると、レバー
５２がリターンスプリング５９のばね力に抗して支軸端
５２ａ回りに下方に回動して、ロッド５１が下方に引き
下げられる。すると、支持アーム４が上側電極、即ち、
第１及び第２の電極７，９と共に下方に移動する。この
とき、コントローラ４０は、リミットスイッチ４１から
オン信号が出力されるまで待機した状態にある（ステッ
プＳ１０）。

【００２４】上側電極（電極７，９）が下降して、上側
電極と下側電極との間の電極ギャップが所定距離以下に
なると、リミットスイッチ４１が作動して、このリミッ
トスイッチ４１からオン信号が出力される（図８のｔ０
時点）。コントローラ４０はリミットスイッチ４１から
のオン信号を受け取った時点から、その作動を開始し、
トランス２０に所定時間Ｔ１（例えば、1sec）に亘って
通電し、この間、２次コイル２０ａ側には、高電圧高電
流が発生する（ステップＳ１２）。この高電流は、通電
初期には第１および第２の電極７，９間にのみ流れる。
第１の電極７と第２の電極９とは単にそれらの先端部が
互いに当接して接続されるだけであるから、通電に伴っ
て抵抗値の高い当接部近傍（図３参照）が急激に発熱し
て高温になる。本発明の装置、即ち、ワークＷの加熱装
置は、第１の電極７および第２の電極９が接触抵抗加熱
により発熱する点に特徴を有している。この加熱方式
は、第１の電極７および第２の電極９を一体に形成し、
単に電極材料の有する内部抵抗値に基づき、上側電極を
通電抵抗加熱により発熱させる場合に比較して、短時間
に、ワークＷを加熱できる点で有利である。このため、
そのタクトタイムを大幅に減少させることができる。

【００２５】なお、上側電極（７，９）の発熱は、実施
例では上側電極がワークＷに当接しない内に開始させる
ようにしてあるが、ワークＷに当接してから発熱させる
ようにしてもよい。上側電極（７，９）が下降して、そ
の第１の電極７がワークＷに当接すると（図８のｔ１時
点）、ワークＷの加熱が開始される。第１の電極７がワ
ークＷに当接したことにより、いままで、第１の電極７
と第２の電極９との間にだけ流れていた電流の一部は、
上側電極、即ち、第１の電極７からワークＷを介して下
側電極８にも流れるようになる。従って、これらの電極
７，８，９によりワークＷは、上下から加熱されること
になり、電導線３０と端子３１とは共に充分加熱され
る。この結果、加熱されたワークＷに半田が供給される
と、半田は、ワークＷの電導線３０および端子３１に均
一に回り、「浮き半田」や「いも半田」が防止される。
なお、ロッド５１はストッパ５８により下方への移動が
規制されるので、第１および第２の電極７，８によるワ
ークＷの挟持力（加圧力）は、ばね５６のセット力によ
り決定される。この加圧力は、ワークＷの種類や大きさ
等に応じ、調整ナット５５およびストッパ５８即ち調整
ねじ５８ａの調整により、例えば２乃至１０kgfの範囲
内の最適値（例えば、６kgf)に設定される。

【００２６】そして、コントローラ４０は、リミットス
イッチ４１がオン信号を出力した時点から所定時間ＴＳ
１（例えば、０．５sec）が経過したか否かを判別し、
所定時間ＴＳ１が経過するまで待機する（ステップＳ１
４）。この所定時間ＴＳ１が経過すると、コントローラ
４０は半田送給装置４４に半田送給指令信号を出力する
（ステップＳ１６）。

【００２７】半田送給装置４４は、コントローラ４０か
らの指令信号により一定の動作を自動的に実行する。先
ず、駆動ローラ４４ａを所定時間ＴＳ２（例えば０．５
sec)に亘って正転させる。これにより、駆動ローラ４４
ａと押圧ローラ４４ｂとに挟まれた半田４８は、ガイド
チューブ４４ｃに案内されながらワークＷに向かって送
り出される。送り出された半田４８は、加熱されたワー
クＷに溶かされながらワークＷに乗り移る。次に、所定
時間ＴＳ３（例えば、０．１sec)の休止時間を挟んで所
定時間ＴＳ４（例えば、０．２sec)だけ、駆動ローラ４
４ａを逆転させる。これにより、所定量の半田がワーク
Ｗに送給されることになる。なお、駆動ローラ４４ａの
逆転は、場合によっては省略することができる。また、
必ずしも一致させることはないが、半田の送給終了時期
と各電極への通電終了時期とは一致させるのがよい。

【００２８】コントローラ４０は、前述した所定時間Ｔ
１が経過したか否かを判別し、この所定時間Ｔ１が経過
するまで待機する（ステップＳ１８）。すなわち、その
間、第１および第２の電極７，９への通電を継続させ、
所定時間Ｔ１が経過すると、これら第１および第２の電
極７，９への通電を終了する（ステップＳ２０）。次
に、コントローラ４０は、第１および第２の電極７，９
への通電終了時点から所定時間Ｔ２（例えば、1sec）が
経過したか否かを判別し、所定時間Ｔ２が経過するまで
待機する（ステップＳ２２）。この所定時間Ｔ２は、第
１および第２の電極７，９並びに下側電極９を冷却し
て、ワークＷに乗り移った半田が充分に固化するための
期間である。各電極７，８，９は冷却水で強制的に冷却
されているから、通電停止とともに急速に冷却され、ワ
ークＷに乗り移った半田も急速に冷却されて固化され、
これにより、半田付け作業のタクト時間が著しく短縮さ
れることになる。そして、この半田が固化する間、ワー
クＷは、上下の第１の電極７と第２の電極９間に加圧挟
持された状態に保持されているので、電導線３０は端子
部材３１の正規の位置に正確に接合されることになり、
また、加圧されているので、所謂「浮き半田」や「いも
半田」といった半田不良が生じない。さらに、電極材料
として半田に対する濡れ性の悪い材料を使用し、しかも
半田をワークＷに直接送給するので、電極には半田が付
着せず、一定量の半田がワークＷに送給されることにな
り、半田されたワークＷの外観形状も一定となる。ま
た、ワークＷが加熱と同時に加圧されることから、半田
が母材深く拡散して、高い接合強度が得られる。

【００２９】所定時間Ｔ２が経過するとコントローラ４
０は、ランプ４３を点灯させて作業者に半田の冷却が終
了したことを知らせる（ステップＳ２４）。作業者がこ
のランプ４３の点灯を確認してペダル６１から足を離す
と、リターンスプリング５７，５９により上側電極
（７，９）とともに支持アーム４が上方に移動し、リミ
ットスイッチ４１をオフさせて元の待機位置に戻る。コ
ントローラ４０は、このリミットスイッチ４１のオフ作
動を待って（ステップＳ２６）、ランプ４３を消灯させ
る（ステップＳ２８）。

【００３０】このように、半田付け装置１が一連の半田
付け作動を行う間、作業者は、ワークＷを下側電極８の
正規位置に運び、上側電極（７，９）が下降してこれを
加圧挟持するまで保持しておくだけでよく、作業者には
特別な熟練技術を必要としない。通常、半田付け作業に
は、フラックスの使用が不可欠であるが、このフラック
スは、乾燥状態で非導電性となる。このため、上側電極
が第１の電極７のみからなる場合で且つワークＷに予め
フラックスが塗布されている状況に於いて、半田付け作
業が繰り返されると、第１の電極７の先端に付着したフ
ラックスが乾燥することにより、その先端に非導電層が
形成されることになる。このようにして形成された非導
電層は、第１の電極７と下側電極８との間にワークＷが
挟持されても、これら第１の電極７と下側電極８との間
の通電を阻止する。それ故、第１の電極７および下側電
極８の発熱が良好に実施されなくなる。また、非導電層
の存在により、第１の電極７と下側電極８との間の通電
領域が極端に小さくなってしまうと、第１の電極７とワ
ークＷとの間で、スパークが発生して、半田付け自体が
不能になってしまう。

【００３１】しかしながら、一実施例の半田付け装置の
場合、上側電極は、互いに接触された第１および第２の
電極７，９から構成されているので、第１の電極７は、
ワークＷに接触する前でも、前述した接触抵抗により発
熱することができる。従って、半田付けの前に、第１の
電極７が発熱していることにより、例え第１の電極７の
先端にフラックスが付着しても、このフラックスは加熱
によって除去されることから、付着したフラックスがワ
ークＷの加熱および半田付けに悪影響を及ぼすことはな
い。

【００３２】一実施例の半田付け装置がワークＷの半田
付け作業を繰り返して実施するとき、各電極７，８，９
の温度変化は、図１０中、実線により概略的に示されて
いる。図１０中、参照符号Ｘは、半田付け作業の１サイ
クルを示している。この実施例の半田付け装置では、半
田付け作業の１サイクル中に、各電極７，８，９の発熱
と強制冷却とが実施されるから、各サイクル中に於い
て、各電極７，８，９の発熱温度は、夫々の値を有する
一定値Ｙに安定して再現されることになる。この発熱温
度Ｙは、通電時間、即ち、所定時間Ｔ１を変化させるこ
とで調整することができる。しかしながら、半田付け作
業を半田ごてを使用して実施する場合、そのタクトタイ
ムが短いと、半田ごてが所定の温度に達する前に、次の
半田付けを実施することになり、図１３中、破線で示さ
れているように、半田ごての加熱温度が徐々に低下し
て、半田不良を招き易い。従って、半田ごての使用で
は、熟練作業者でも、タクトタイムを十分に短くするこ
とはできない。

【００３３】一実施例では、ワークＷへの半田の送給が
半田送給装置４４により行われるが、ワークＷに予め半
田をディップコート等により付着させておくこともでき
る。この場合、半田付け装置１は半田送給装置４４を廃
止することができる。上述の実施例で示した各所定時間
Ｔ１，Ｔ２，ＴＳ１，ＴＳ２の値、また、その電流値等
は、ワークＷの種類や大きさ等により適宜値に設定で
き、前述した例示値に限定されるものではない。

【００３４】また、上述の実施例では電源として一個の
トランス２０で各電極７，８，９を発熱させるようにし
たが、図１１に示す如く、上側電極９の基端と下側電極
８の基端との間に第２のトランス電源１００を追加する
ようにしてもよい。この場合、上側の第１および第２の
電極７，９間に流れる電流と、第２の電極９と下側電極
８との間に流れる電流とを個別に制御でき、熱容量のこ
となる部材を半田接合する場合に、それらの接合物の熱
容量に応じて個別に加熱するのに好都合となる。例え
ば、先ず、第１の電源、即ち、トランス２０により、第
１および第２の電極７，９に通電して、一方のワークで
ある電導線３０を早めに加熱し、その後に第２のトラン
ス電源１００により、第１の電極７と下側電極８との間
に通電して他方のワークである端子３１を余分に加熱す
ることもできる。

【００３５】更に、下側の端子３１の熱容量が大である
場合には、図１２に示されているように、下側電極８も
また、上側電極と同様に、２本の電極１０１，１０２を
接触させて構成し、この下側電極（１０１，１０２）に
第２のトランス電源１００により通電して、これら電極
１０１，１０２を接触抵抗加熱により発熱させるように
してもよい。

【００３６】図１３に示されているように、一方のワー
クが合成樹脂基板のような不導体の表面に形成された端
子３１である場合には、上側電極が上述した構成からな
っていると好都合である。即ち、ワークＷを挟持した第
１の電極７と下側電極８との間には電流が流れないが、
ワークＷは、第１および第２の電極７，９のみによって
加熱されることになる。この場合、下側電極８はワーク
Ｗを加圧挟持するための受けとしてのみ使用されること
から、図１３に示されているように、下側電極８の代わ
りに、ワーク受け１０４を使用してもよい。

【００３７】また、上述の実施例では、ロッド５１は、
作業者による足踏みペダル６１の足踏み操作力により下
方に移動可能に構成されているが、空気圧で作動するア
クチュエータ６４（図４中仮想線で示す）によりロッド
５１を上下動させてもよい。この場合、足踏みペタル６
１に代えて足踏みスイッチを設け、この足踏みスイッチ
の足踏み操作によりアクチュエータ６４を作動させるこ
とになる。このような態様では、作業者は足踏みスイッ
チをオン操作させるだけでよく、その後、足踏みスイッ
チから足を離してもよく、加圧装置５の作動や電源２０
の作動は総てコントローラ４０により実行されるので、
ランプ４３も不要になる。

【００３８】更に、上述の実施例では下側電極８を固定
にし、上側電極（７，９）を移動させるようにしたが、
上側電極を固定にし、下側電極８を移動させるようにし
てもよい。この場合、移動する下側電極は、上述の実施
例の上側電極のように、互いに接触する第１および第２
の電極で構成することもできる。前述した第１および第
２の電極７、９は、第１の電極７の孔７ｄに第２の電極
９の先端を嵌合させて、相互に電気的に接続されている
が、これらの電気的な接続にあたっては、孔７ｄは、必
ずしも必要となるものではない。即ち、図１４および図
１５に示されているように、第２の電極９の先端面が第
１の電極の大径部７ｃの外周面に合致する凹面９ｂとし
て形成されていれば、第２の電極９の凹面９ｂを第１の
電極７の大径部７ｃに当てはめるだけでも、これら第１
および第２の電極７，９の電気的な接続を確立すること
ができる。

【００３９】また、一実施例の半田付け装置とワーク自
動搬送装置とを組み合わせれば、ワークの自動半田付け
システムを得ることができる。この場合、半田付け装置
は、ワーク自動搬送装置により、ワークＷが下側電極８
上に供給されて位置決めされたとき、この状態を検出す
るセンサを備えており、従って、半田付け装置は、セン
サからの信号を受けて、その作動を開始する。

【００４０】更に、一実施例の半田付け装置の上側電極
（７，９）がロボットハンドに取り付けられていると、
ロボットハンドの動きをプログラム制御することによ
り、複数箇所にあるワークを連続して半田付けすること
もできるし、いわゆる多点半田付けも可能となる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のワークの加
熱装置によれば、ワークを挟持する発熱電極およびワー
ク受けと、発熱電極を強制的に冷却する冷却手段と、こ
れら発熱電極およびワーク受けを相対的に移動させて、
これらの間にワークを所定の加圧力で挟持させる加圧手
段と、発熱電極に通電してこれを発熱させる電源装置
と、加圧手段の作動に応動して電源装置の作動を制御す
る制御手段とを備えており、そして、前記発熱電極は、
その先端面がワーク受けと対向する第１の電極と、第１
の電極の先端部に密着され、通電時、第１の電極との接
触抵抗により発熱電極を発熱させる第２の電極とからな
っているので、発熱電極はその第１および第２の電極間
の接触抵抗により、その冷却手段による冷却に抗して急
速に発熱し、発熱電極とワーク受けとの間にて加圧挟持
したワークを短時間に加熱することができる。ワークの
加熱終了後、発熱電極とワーク受けとの間にワークを加
圧挟持した状態を維持しつつ、発熱電極への通電を停止
すれば、冷却手段による発熱電極の冷却を介して、ワー
クを短時間に冷却することができる。

【００４２】上述したワークの加熱装置に、ワークが加
熱されているときに、このワークに向かって半田を所定
量送給する半田送給装置を組み合わせれば、半田を溶融
させてワークの半田付けを実施した後、発熱電極の冷却
により、溶融半田の冷却固化を短時間に実施でき、この
場合には、熟練技術を要することなく、接合強度の高い
一定品質の半田付けを短時間にして且つ容易に実施でき
る半田付け装置が得られる。更に、ワーク受けもまた、
その通電時、冷却に抗して発熱する電極から構成されて
いると、ワークを発熱電極およびワーク受けの両側から
加熱することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をワークの加熱装置を組み込んだ半田付
け装置の正面図である。

【図２】図１の半田付け装置の側面図である。

【図３】図２の第１および第２の電極に於ける先端の当
接部分を示した拡大断面図である。

【図４】図１の加圧装置５の一部を断面して示す構成図
である。

【図５】半田付け装置の制御回路を示す図である。

【図６】図１の第１の電極と下側電極との間にワークが
挟持された状態を示す図である。

【図７】図５のコントローラにより実行される半田付け
手順の一部を示したフローチャートである。

【図８】前記半田付け手順の残りの部分を示したフロー
チャートである。

【図９】加圧装置の作動、電源のオンオフ状態、半田送
給装置の半田送り出し動作、およびランプのオンオフ状
態の関係を示したタイミングチャートである。

【図１０】半田付け装置の各作業サイクル毎の各電極の
温度変化を概略的に示したグラフである。

【図１１】図５の制御回路の変形例を示した図である。

【図１２】図５の制御回路の更に別の変形例を示した図
である。

【図１３】図６に示したワークとは異なるワークを示し
た図である。

【図１４】図３の当接部分の変形例を示した断面図であ
る。

【図１５】図１４の当接部分の横断面図である。

【符号の説明】

１ 半田付け装置 ２ 基台 ３…基体フレーム ４，６ 支持アーム ５ 加圧装置 ７ 第１の電極（発熱電極） ８ 下側電極（ワーク受け） ９ 第２の電極 ２０ トランス（電源） ３０ 電導線（ワーク） ３１ 端子部材（ワーク） ４０ コントローラ ４１ リミットスイッチ ４４ 半田送給装置 ６１ 足踏みペダル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを受けるためのワーク受けと、こ
   のワーク受けとの間でワークを挟持するための発熱電極
   と、この発熱電極を強制的に冷却する冷却手段と、ワー
   ク受けおよび発熱電極をワークを挟持する方向に相対的
   に移動させ、所定の加圧力でこれらワーク受けと発熱電
   極との間にワークを挟持させる加圧手段と、前記発熱電
   極に通電し、前記冷却手段による冷却に抗して前記発熱
   電極を発熱させる電源装置と、前記加圧手段の作動に連
   動して電源装置の作動を制御し、前記発熱電極に第１の
   所定時間に亘って通電して、前記発熱電極の発熱を介し
   て前記発熱電極と前記ワーク受けとの間に加圧挟持され
   たワークを加熱し、この後、発熱電極への通電を停止し
   てワークを冷却させる制御手段とを備えてなり、 前記発熱電極は、先端面が前記ワーク受けに対向し、前
   記ワーク受けとの間にてワークを挟持する第１の電極
   と、第１の電極の先端部に密着され、通電時、前記第１
   の電極との間の接触抵抗により前記発熱電極を発熱させ
   る第２の電極とからなり、 前記制御手段は、前記発熱電極への通電終了後、第２の
   所定時間に亘り前記加圧手段による前記ワークの加圧挟
   持状態を継続させ、前記冷却手段によりワークを冷却さ
   せることを特徴とするワークの加熱装置。
2. 【請求項２】 前記ワーク受けと発熱電極との間に挟持
   されたワークに向けて、半田を送給する半田送給装置を
   更に備えてなり、前記制御手段は、前記加圧手段の作動
   に応動して半田送給装置を作動させ、所定量の半田を加
   熱状態のワークに送給させることを特徴とする請求項１
   に記載のワークの加熱装置。
3. 【請求項３】 前記ワーク受けは、通電時、冷却に抗し
   て発熱する電極であることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のワークの加熱装置。