JP3605605B2

JP3605605B2 - ろう付装置及びろう付方法

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Publication number: JP3605605B2
Application number: JP2002266401A
Authority: JP
Inventors: 一隆石田
Original assignee: 株式会社大進工業研究所
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP2004098151A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はろう付装置に関し、特にろう付の品質に影響を与える温度要因を制御し得るろう付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の自動ろう付装置の概要を示すものであって、加熱、ろう差しステーションの平面図であり、図９は図８の自動ろう付装置の側面図である。これらの図を参照して、自動ろう付装置は、被接合部材をクランプして正確に位置決めするためのろう付治具ユニットＡと、予熱バーナユニットＢと、加熱ろう差しユニットＣと、ろう材ワイヤ、燃焼ガスの供給ユニットＤとからなる。
【０００３】
ろう付治具ユニットＡには、インデックステーブル３２を間欠駆動する駆動モータ３８と、駆動モータ３８の駆動軸に接続されインデックステーブル３２を正確に位置決めするインデックスギヤ２８とが、ろう付装置固定テーブル５１下部に固着されている。治具テーブルの中心のインデックステーブル３２の上方には、軸外周をＯリングシールして回転可能とするシールリング２６を介して空気管７３が接続され、治具クランプ等の駆動源に圧縮空気を供給する。
【０００４】
インデックステーブル３２上には接合部材７１と被接合部材７２とを同時に同軸心でクランプする治具７５が配置されている。予熱バーナユニットＢには、予熱用バーナ４０がインデックステーブル３２の中心方向に向かって前後に移動できるように配置されている。加熱ろう差しユニットＣにおいては、ろう付装置固定テーブル５１上に固定した駆動シリンダ４８とろう付ユニットフレーム４７とが連結され、ろう付ユニットフレーム４７はインデックステーブル３６の中心方向に向かって前後に移動できるようにガイドレール７６上に配置されている。
【０００５】
移動フレーム５０のインデックステーブル３２側の側壁部には、バーナ４２として先端が２双のガスノズル３０がガス管７７に接続されている。ガスノズル３０の先端には、複数対の加熱用トーチ６９が各々対向して取付けられている。更に、ろう付ユニットフレーム４７には、ノズル駆動シリンダ４５が固定金具５９に傾斜調整可能に連結され、ろう材供給ノズル４４の先端方向は加熱用トーチ６９による加熱片の中心点に照準を合わせて固定されている。被ろう付部材たる接合部材７１及び被接合部材７２の温度を測定するための温度センサ４１が取付けられている。
【０００６】
ろう材、燃焼ガスの供給ユニットＤにおいては、ノズル駆動シリンダ（ろう材ワイヤシリンダ）４５の駆動により、ろう材供給ノズル４４が前進して接合部材７１、被接合部材７２のろう差し部分に接近し、ろう材ワイヤリール５８ａ，５８ｂの各々からワイヤ供給モータ５２によってろう材ワイヤは所定量だけ繰り出される。燃焼ガスは、可燃性ガスと支燃性ガス（空気又は酸素）の各々を一定比率で混合させたものとして供給される。
【０００７】
次に、図８及び図９を参照して、制御データの収集のためのテスト運転について説明する。
【０００８】
図を参照して、まず予熱工程について説明する。
【０００９】
投入された被ろう付部材７１，７２が治具７５にクランプされると、インデックステーブル３２が予熱バーナユニットＢの位置まで回転して停止する。このテーブルの回転停止確認信号入力があると、予熱タイマが設定される。予熱タイマは後述するようにテスト運転時における同一形状及び同一材質の被ろう付部材の各々に対して複数の時間を設定することが可能となっている。
【００１０】
次に予熱タイマが開始されるとともに予熱が開始される。予熱タイマが完了すると予熱が終了する。これによって予熱工程が完了する。この状態で被ろう付部材は温度が上昇するが、この温度上昇は予熱タイマの設定時間が異なることによって異なった温度上昇となっている。
【００１１】
予熱されて温度が上昇した被ろう付部材たるワーク７１，７２は、インデックステーブル３２が回転することによって加熱ろう差しユニットＣ側に移動する。このテーブル開転の停止を確認する信号が入力されると加熱工程に入り、まず予熱によって温度上昇したワークの温度が温度センサ４１によって測定される。この測定された温度はワーク毎に記憶されることになる。
【００１２】
次に加熱バーナに対して前進の指令が与えられ、且つバーナ４２は「強炎」状態に設定される。加熱バーナ４２の前進が終了すると、ろう材ワイヤ４４の供給を行なうためのノズル駆動シリンダ４５を待機させるためのタイマのカウントが開始される。
【００１３】
次に、加熱バーナ４２による加熱によって被ろう付部材７１，７２の表面が変化してきてろう付に適した温度になったと使用者に判断されると、ノズル駆動シリンダ４５の供給の開始を指示するためのスイッチ操作が入力部（図示せず）を介して行なわれる。これによってノズル駆動シリンダ４５の供給タイミングを規定するタイマがタイムアップする。すなわち、この時点でのタイマによるカウント時間が記憶部（図示せず）に記憶される。そしてノズル駆動シリンダ４５が前進する。
【００１４】
ノズル駆動シリンダ４５の前進が終了すると、ろう材ワイヤ４６が供給される。この時点でワイヤ４６の供給時間を規定するタイマが開始する。次にワイヤ４６の供給時間を規定するタイマがタイムアップすると、ノズル駆動シリンダ４５が後退を開始する。そして加熱バーナ４２に対しては「強炎」から「弱炎」にその火炎を変化させるとともに、加熱バーナ４２に対して元の位置への復帰が指令される。
【００１５】
バーナ４２が初期の位置に戻るとバーナ４２は点火状態に変化し、これによって加熱工程が終了する。
【００１６】
以上のような予熱工程及び加熱工程に基づく処理をテスト運転時においては複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材に対して行なう。これによって被ろう付部材を加熱前の温度に基づいて所定温度まで上昇させるのに必要な加熱量を算出するための変換データを取得することができる。
【００１７】
図１０はこの変換データの一例を示したグラフである。
【００１８】
図を参照して、横軸には時間軸がとられ、縦軸には温度がとられている。例えばテスト運転時において最初の被ろう付部材に対しては、実質的な予熱工程による予熱が行なわれず温度がｔ_１の状態で加熱工程に入ったものとする。この場合、ろう付に適した温度がｔとする。被ろう付部材の温度を観察してこの温度状態となったと判断すると、ノズル駆動シリンダ供給開始スイッチを操作する。そしてノズル駆動シリンダ待ちタイマのカウント開始からこのスイッチの操作までに要した時間をＡ_１とすると、図に示すようにこの被ろう付部材はポイントＰ_１の位置に該当することになる。
【００１９】
次に、二番目の被ろう付部材に対して予熱が行なわれ加熱工程における加熱の開始の前の温度がｔ_２であり、スイッチの操作までに要した時間をＡ_２とするとこの被ろう付部材はポイントＰ_２に該当することになる。同様にして三番目の被ろう付部材のポイントをＰ_３、第四番目の被ろう付部材のポイントをＰ_４、第五番目の被ろう付部材のポイントをＰ_５とすると、これらの各点と最終的なろう付に適した温度を示す位置Ｚとを結ぶ曲線を変換データとして取得することができる。このようにして取得された曲線は、その被ろう付部材と同一形状及び同一材質のものすべてに対して適用可能な加熱量算出手段の変換データとなる。そして、取得した曲線から近似式を求めたり、あるいは変換テーブル等を求めてこれらを記憶部に記憶させる。
【００２０】
同様の手順で他の形状や他の材質の被ろう付部材に対してもこのような変換データを各々求めて記憶させておけばよい。又、夏と冬等の季節の相違によって雰囲気温度が大きく変わり、同一加熱量による加熱バーナによって加熱してもその温度上昇が異なる場合には、それぞれの雰囲気温度の条件に応じて同様の変換データを取得するようにしておけば、より木目細かな加熱制御が可能となる。
【００２１】
図１１は図８及び図９に示す付け装置の予熱工程及びろう付加熱工程における各動作の１サイクルタイムにおけるタイムチャートを示した図である。
【００２２】
図を参照して、ろう付加熱工程にノズル駆動シリンダの送出待ちの基点をＴ_１とし、ろう材ワイヤシリンダの送出時点をＴ_２とすると、使用者によってスイッチ操作されたタイミングはＴ_２となる。又、ノズル駆動シリンダ待ちタイマの開始時点はＴ_１となることから、記憶されたタイマのカウント時間は図１１においてＴの時間に対応したものとなる。尚、ノズル駆動シリンダの送出が開始されると、ろう材ワイヤの供給のタイミングＴ_３までに要する時間Ｓは装置によって一定の時間が設定されている。従って時間Ｔを規定することによって、加熱バーナが強炎状態になってからろう材ワイヤが供給されるまでの時間が実質的に定まることになる。
【００２３】
次に、テスト運転によって得られた変換データに基づいて制御される通常運転の流れについて説明する。
【００２４】
予熱工程にあっては予熱が行なわれるが、この予熱工程においては特に制御は不要であり、装置の雰囲気温度等に係らず一定の加熱量の予熱用バーナ４０で一定時間予熱しておけばよい。
【００２５】
次に加熱工程に入ると、予熱工程によってある程度温度が上昇した被ろう付部材の温度が温度センサ４１によって測定される。このときの温度をｘとすると、図１０に示すようにこの被ろう付部材のポイントは曲線２０と温度ｘとの交点Ｐの位置となる。このポイントＰが定まると、ろう付に適した温度ｔに達するまでに要する時間Ｘがこの温度曲線２０から算出されることになる。これによってノズル駆動シリンダの送出待ち時間Ｔが設定される。
【００２６】
次に、加熱バーナに対して前進の指令が与えられ火炎は「強炎」に設定される。そしてバーナが先端まで移動するとノズル駆動シリンダ供給の待ちタイマが開始される。設定された時間Ｔまでノズル駆動シリンダ待ちタイマがカウントしタイムアップすると、ノズル駆動シリンダが前進を開始する。
【００２７】
ノズル駆動シリンダが前進まで移動するとワイヤが供給され、ワイヤ供給タイマがタイムアップするとノズル駆動シリンダが後退を開始し、加熱バーナには元の位置への復帰の指令が与えられ、且つその火炎が「弱炎」に設定される。そして加熱バーナの元の位置への復帰が完了すると、火炎は点火状態に変化し加熱工程が終了する。
【００２８】
このように各被ろう付部材毎に加熱前の温度が測定され、図１０の変換データによってノズル駆動シリンダの送出タイミングが自動的に設定されてこれによってろう付は制御される。従ってろう材ワイヤが供給されるタイミングにおいて常に被ろう付部材の温度が所定温度に達していることになり、ろう付品質を低下させる虞はない。しかもこの送出タイミングはろう付に適した温度に到達した時点に対応しているため、必要以上の加熱をすることはなく、ろう付に要する時間を適切に短縮することができる。このため、加熱バーナの不必要な加熱がないため、加熱バーナに供給される可燃性ガス等の無駄な消費を押えることにもなる。
【００２９】
又、被ろう付部材の形状、材質等が変わった場合には、その被ろう付部材に対する変換データを記憶部から読み出すことによって適切なろう付タイミングが制御されることになる。
【００３０】
【特許文献１】
特開２００２−４５９９０号公報（第４−６頁、図２、図３、図５、図６）
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなろう付装置にあっては、投入される被ろう付部材の条件等にろう付品質が影響されないろう付を可能とする優れた効果を奏する。
【００３１】
しかしながら、このろう付を制御する基となる変換データは、上述のように人間が設定するものである。このため、実際にはこの変換データに基づいたろう付の結果から、変換データを見直す必要があり、場合によってはその都度これを変更したり、修正したりしなければならない。すなわち、これはこの変換データが最も適した設定となっているかの判定が容易にできないことを意味する。
【００３２】
更に、全く同一材質、同一形状のろう付部材であっても、雰囲気温度の変化やその表面状態の変化があると、別の変換データを用いる必要があるが、この判断は人為的にせざるを得ず、必ずしも使い勝手が良いとはいえなかった。
【００３３】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、人為的な判断に影響されずに適切なろう付を常に可能とするろう付装置及びろう付方法を提供することを目的とする。
【００３４】
【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、請求項１記載の発明は、被ろう付部材の温度を検出する検出手段と、被ろう付部材を加熱する加熱手段と、検出された温度に基づいて、被ろう付部材を所定温度となるように加熱手段の加熱量を算出する算出手段と、所定温度となった被ろう付部材によって定まる、必要量のろう材の供給時間を設定する設定手段と、算出された加熱量で加熱するように加熱手段を制御する制御手段と、加熱手段によって加熱された被ろう付部材を、ろう材を供給してろう付するろう付手段と、ろう付手段によって実際に必要量のろう材が供給された時間を測定する測定手段と、測定された時間と設定された時間との相違に基づいて、これらの時間が一致するように算出手段を修正する修正手段とを備えたものである。
【００３５】
このように構成すると、修正手段は、実際のろう材の供給時間と設定された供給時間との差に基づいて算出手段を修正する。
【００３６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、算出手段は、被ろう付部材をその温度に基づいて所定温度まで上昇させるのに必要な加熱量を、異なった形状又は異なった材質の被ろう付部材毎に保有し、修正手段は、ろう付された被ろう付部材に対して保有された加熱量を修正するものである。
【００３７】
このように構成すると、修正手段は、異なった被ろう付部材毎に保有されている加熱量を修正する。
【００３８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、修正手段は、１つの被ろう付部材のろう付が終了する毎に算出手段を修正するものである。
【００３９】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、修正手段は、複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材のろう付が終了する毎に算出手段を修正するものである。
【００４０】
請求項５記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の発明の構成において、算出手段は、テスト運転時において複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材を準備し、予熱手段によって各々異なった温度に予熱してこれを検出手段にて検出し、予熱された温度から加熱手段による加熱によって所定温度となるまでに要する加熱時間を各々測定し、検出された各々の温度と、これに対応する加熱時間の各々とによって規定される変換データを取得し、変換データに基づいて通常運転時に検出された被ろう付部材の温度から加熱量を算出し、修正手段は取得された変換データを修正するものである。
【００４１】
このように構成すると、実際の被ろう付部材と同一のものによって変換データが規定されるとともに、修正手段はこれを修正する。
【００４２】
請求項６記載の発明は、所定温度となった被ろう付部材によって定まる必要量のろう材の供給時間を設定する設定工程と、被ろう付部材を所定温度になるように加熱する加熱工程と、加熱された被ろう付部材をろう付するろう付工程と、ろう付工程における、実際のろう材の供給時間を測定する測定工程とを備え、
設定された供給時間と測定された供給時間との差に基づいて、これらの供給時間が一致するように次の同一形状、同一材質のろう付部材に対する加熱工程における加熱を制御するものである。
【００４３】
このように構成すると、設定された供給時間と測定された供給時間との差に基づいて、次のろう付の加熱が制御される。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、実際のろう材の供給時間と設定された供給時間との差に基づいて、これらの時間が一致するように算出手段を修正するため、実際のろう付部材の状況に応じて修正された適切な加熱が可能となり、ろう付の品質を向上する。
【００４５】
又、理想のろう材の供給時間を設定するだけで、ろう材の加熱が適切に制御されるため使い勝手が良い。更に、温度の検出環境が変化した場合にあっても、常に適切な加熱量が制御されるため、装置の信頼性が向上する。
【００４６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、修正手段は異なった被ろう付部材毎に保有されている加熱量を修正するため、どの被ろう付部材に対しても適切なろう付が可能となる。
【００４７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、修正手段は、１つの被ろう付部材のろう付が終了する毎に算出手段を修正するため、実際のろう付が進む毎に、その結果が直ちに算出手段に反映されることになり、効果の発揮が迅速となる。
【００４８】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、修正手段は、複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材のろう付が終了する毎に算出手段を修正するため、全体的なろう付の結果の傾向が算出手段に反映されることになり、安定した効果が発揮される。
【００４９】
請求項５記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、加熱前の被ろう付部材の温度にばらつきがあっても、実際のろう付の結果に基づいて適切に加熱されるため、ろう付の品質が確実に向上する。
【００５０】
請求項６記載の発明は、設定された供給時間と測定された供給時間との差に基づいて、これらの供給時間が一致するように次のろう付の加熱が制御されるため、実際のろう付部材の状況に応じて修正された適切な加熱が可能となり、ろう付の品質を向上する。又、温度の検出環境が変化した場合にあっても、常に適切な加熱量が制御されるためろう付の信頼性が向上する。
【００５１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態によるろう付装置の概略構成を示したブロック図である。
【００５２】
図を参照して、ろう付装置１１は制御部１３を中心として構成され、この制御部１３に接続する、被ろう付部品１２に対してワイヤ１８を供給するろう材供給部１５と、ろう材供給部１５に対してワイヤ１８を送り出すためのワイヤ送出部３１と、被ろう付部品１２のろう付箇所を所定温度に加熱するためのバーナ３９と、バーナ３９によって加熱された箇所の温度を測定するための温度センサ４１と、ろう材供給部１５からの被ろう付部品１２に対するワイヤ１８の供給量及び供給時間を設定するための入力部４３とから構成されている。他の構成については、図８及び図９で示した従来例と同一であるので、ここでの説明は繰り返さない。
【００５３】
ろう材供給部１５は具体的には、筒形状を有し、その軸方向にワイヤ１８を挿通自在に保持してワイヤ１８を被ろう付部品１２のろう付箇所に案内するためのノズル１７を中心として構成されている。ノズル１７は一対のスライドベアリング１９ａ，スライドベアリング１９ｂによって、その軸方向に移動自在に保持されている。
【００５４】
スライドベアリング１９ａ，スライドベアリング１９ｂはフレーム２１に固定され、フレーム２１はエアシリンダ２２によってノズル１７の軸方向と同一方向に移動可能なように構成されている。すなわち、ろう材供給部１５の移動機構となるエアシリンダ２２は、制御部１３からの制御信号に基づいて、フレーム２１の位置、すなわちノズル１７を被ろう付部品１２に対して近づけたり遠ざけたりするように移動させる。
【００５５】
ノズル１７の胴部には円盤状の被付勢部材２４が固定されており、この被付勢部材２４とスライドベアリング１９ｂとの間には、付勢手段となるコイルバネ２５が取り付けられている。すなわち、コイルバネ２５によって被付勢部材２４が固定されたノズル１７は、その軸方向において被ろう付部品１２に近づく方向に常時付勢されている。
【００５６】
この実施の形態にあっては、ノズル１７は被ろう付部品１２に対してその先端が下方となるように傾斜した状態で取付けられているため、常時ノズル１７は被ろう付部品１２に向かって重力的に付勢されていることになる。しかし、ろう付装置によっては、ノズル１７を水平方向やあるいはその先端が上方となるような姿勢で設置せざるを得ない場合がある。このようなときであっても、コイルバネ２５が取付けられているため、ノズル１７の先端方向への付勢状態を維持できる。したがって、このコイルバネ２５の設置によって、ノズル１７の設置水平度の制約が緩和され、ろう付装置の設計が容易となる。
【００５７】
またスライドベアリング１９ｂの後方のノズル１７の部分には、位置センサ２７によってその位置が検出される円盤状の被検出体２３が固定されている。この被検出体２３はスライドベアリング１９ｂのノズル１７のための開口より大きく形成されているため、コイルバネ２５の付勢力があっても被検出体２３がスライドベアリング１９ｂに当接すると、ノズル１７の被ろう付部品１２に向かう方向への移動は停止される。位置センサ２７はノズル１７の後方部に固定されている被検出体２３の位置を検出し、この検出結果を制御部１３に送信する。
【００５８】
ワイヤ送出部３１は、ワイヤリール３６から引出されたワイヤ１８にその両側から接して回転する一対の送りローラ３４ａ，送りローラ３４ｂと、送りローラ３４ａに接続され、制御部１３の制御信号に基づいてその駆動が制御されるモータ３３と、送りローラ３４ｂに接続され、送りローラ３４ｂの回転に基づいてワイヤ１８の送り出し量をカウントするためのエンコーダ３５とから構成されている。
【００５９】
エンコーダ３５によってカウントされたワイヤ１８の送り出し量は、常時制御部１３に送信されている。尚、ワイヤ送出部３１から送出されたワイヤ１８はろう材供給部１５のノズル１７の後端に挿通されるが、この間のワイヤ１８はチューブ２９内部に挿通されている。
【００６０】
チューブ２９は可撓性を有しかつその軸方向に伸縮しない材料によって構成されており、その一端はノズル１７の後端部に接続され、その他端はワイヤ送出部３１のモータ３３に固定されている固足片３７に接続されている。このようにチューブ２９が構成されているため、ワイヤ送出部３１から送出されたワイヤ１８はチューブ２９と一体となって変形する。尚、この実施の形態では、チューブ２９の他端はモータ３３に固定された固定片３７に取付けられているが、その取付け個所はこれに限らず送りローラ３４ａ，送りローラ３４ｂからの位置が常に一定である個所に固定しても良い。
【００６１】
被ろう付部品の予熱が終了して、バーナ３９は制御部１３の制御の下でろう付動作が開始すると、被ろう付部品１２のろう付箇所を所定温度に上昇させるために、被ろう付部品１２に接近してその部分を加熱する。温度センサ４１はバーナ３９によって加熱される前の被ろう付部品１２の部分の温度を検知し、その検知結果を制御部１３に送信する。これによって制御部１３は図１０で示した変換データに基づいてその検知温度が例えばろう付に適した温度となるまでの所要時間を算出する。その所要時間の経過時点で、ろう材供給部１５に前進の指示を出す。入力部４３は被ろう付部品１２のサイズ、構造等に応じて定まる供給すべきワイヤ１８の量と、このワイヤの量を基にして適切なろう付温度において定まるワイヤの供給時間とを前もって設定するために用いられる。これによって後述するように過剰なワイヤ１８の供給が阻止され、ろう付の品質を向上するとともに変換データの適切な修正が可能となる。
【００６２】
図１にあっては、ろう材供給部１５は被ろう付部品１２に対して離れた位置となるように制御されているが、これは、被ろう付部品１２のろう付箇所の温度が未だろう付に適していない温度となっている状態を示しているものである。この場合、ろう材供給部１５は被ろう付部品１２から離れさせることにより、バーナ３９による加熱の影響をノズル１７の先端から出ているワイヤ１８に対して与えることを少なくしている。
【００６３】
図２は図１で示したろう付装置において、被ろう付部品１２のろう付箇所の温度がろう付に適した温度となった場合のろう材供給部１５の位置を示した概略図である。
【００６４】
図を参照して、所要時間のバーナ３９の加熱によって被ろう付部品１２のろう付箇所が所定温度となるタイミングに到達すると、制御部１３はこの検出信号を受けてエアシリンダ２２に対して指示を送るとともに、ワイヤの供給時間を測定するタイマのカウントを開始させる。これによってエアシリンダ２２が作動し、フレーム２１は矢印に示す方向に移動する。スライドベアリング１９ａ，スライドベアリング１９ｂはフレーム２１に固定されており、又、ノズル１７に固定されている被付勢部材２４はコイルバネ２５によって被ろう付部品１２に向かう方向に付勢されているため、ノズル１７は被ろう付部品１２に対して最も近づく位置に移動することになる。この位置においてノズル１７の先端から突出ているワイヤ１８の被ろう付部品１２までの長さが、ろう付に際して理想の長さとなるように、ノズル１７の最先端位置が予め設定されている。
【００６５】
この最先端位置にノズル１７が移動すると、ノズル１７の後方部に固定されている被検出体２３も同様に前方に移動し、この位置を位置センサ２７が検出することになる。位置センサ２７の被検出体２３に対する検出信号が制御部１３に入力されると、制御部１３はこれに応答してモータ３３を駆動させる。これによってモータ３３に接続している送りローラ３４ａが回転し、ワイヤリール３６に巻回されているワイヤ１８を送り出す。この時、送りローラ３４ａに対してワイヤ１８を介して反対側に位置する送りローラ３４ｂも、この送り出しに伴って回転する。この回転数をエンコーダ３５はカウントし、そのカウント結果を制御部１３に送信する。
【００６６】
送りローラ３４ａによって送出されたワイヤ１８はチューブ２９内に向かうが、ワイヤ１８の先端、すなわち被ろう付部品１２に接した部分が溶け出していない段階では、送り出しの前に比べて固定片３７の位置とワイヤ１８の先端までの長さはモータ３３の駆動によって送り出された分だけ長くなることになる。一方、チューブ２９は可撓性は有しているが、その軸方向には伸縮しない材料によって構成されている。又、金属材料よりなるノズル１７の軸方向の長さも一定である。すなわち、ノズル１７とチューブ２９とを加えた長さは常時一定となる。
【００６７】
従って、ワイヤ１８の送出された分の長さだけノズル１７は矢印で示す方向に、ワイヤ１８の先端に対して後退するように移動する。そしてノズル１７はスライドベアリング１９ａ，スライドベアリング１９ｂによってその軸方向に移動自在なように保持されているので、ノズル１７はコイルバネ２５による前方への付勢力に抗して後方にスムーズに移動することになる。
【００６８】
図３は図２の状態からノズル１７が後方に移動した状態を示した概略図である。
【００６９】
図を参照して、ワイヤ１８の送り出しによってノズル１７が被ろう付部品１２に対して後方に移動すると、被検出体２３もそれに伴って後方に移動する。従って被検出体２３は位置センサ２７によって検出されない状態となり、この信号が制御部１３に送信される。制御部１３はこの信号に応答して、モータ３３の駆動を停止させる。これによってワイヤ１８のそれ以上の送り出しは阻止される。
【００７０】
この状態でノズル１７の先端から突出ているワイヤ１８が溶け出すことになる。ワイヤ１８の先端が溶け出すと、ノズル１７自身はコイルバネ２５によって前方方向に対して常に付勢されているため、ノズル１７はワイヤ１８が溶けた分だけ前進することになる。
【００７１】
そしてワイヤ１８の先端が溶けてノズル１７の先端からのワイヤ１８の突出し長さが図２に示した長さと同一となると、図２に示した状態にろう材供給部１５の位置は変化する。すると位置センサ２７は被検出体２３を検出し、この検出信号に応答して制御部１３はモータ３３を再度駆動させ、ワイヤリール３６からワイヤ１８を再度送り出すことになる。このモータ３３のＯＮ，ＯＦＦの繰り返しによって、ノズル１７からのワイヤ１８の突出し長さはほぼ一定の好ましい状態でろう付が進行することになる。
【００７２】
ここで、モータの駆動能力は、その回転によって送り出されるワイヤ１８の送り出し量が、ろう付によってワイヤ１８の先端の溶ける量以上となるように設定されている。ワイヤの送り出し量が溶ける量より少ないと、ワイヤ１８は被ろう付部品１２に常時接せずに間欠的に接することになり、良好なろう付が得られないからである。尚、被ろう付部品１２の材質、寸法等によってろう材たるワイヤの溶ける量が一定でないことを考慮すると、モータ３３の回転数を可変にできるように構成し、その回転数を被ろう付部品１２にあわせて入力部４３から設定できるようにすれば、より使い勝手が向上する。
【００７３】
そしてエンコーダ３５によってカウントされたワイヤ１８の送り出し量が、入力部４３によって設定されたワイヤ１８の使用量に相当するものになると、まず制御部１３はモータ３３の駆動を停止させる。そして、図３から図２の状態となって位置センサ２７による被検出体２３の検出信号に応答して、制御部１３はろう付作業が完了したものと判断する。又、この被検出体２３の検出信号に応答して、ワイヤの供給時間を測定するタイマのカウントを停止させてワイヤの実際の供給時間を測定する。
【００７４】
次に、制御部１３はエアシリンダ２２に信号を送り、図２の状態から図１に示した状態にろう材供給部１５を移動させる。その後制御部１３の制御の下でバーナ３９による被ろう付部品１２の後熱処理等が行なわれてろう付作業は完了する。
【００７５】
尚、制御部１３がエンコーダ３５によってカウントされた送り出し量の確認のみをもってろう付作業を完了とせずに、それに続く位置センサ２７の被検出体２３に対する検出信号をもってろう付作業を完了とするのは以下の理由による。すなわち、最後に送り出されたワイヤ１８の送出分はエンコーダ３５によってカウントされても、図３の状態となっていれば、その送出分が実際のろう付として消費されていないからである。それに続く図２の状態となって初めて、エンコーダ３５によってカウントされたワイヤ１８の送出分がすべて被ろう付部品１２のろう付に使用されたことになるからである。
【００７６】
次に、この発明の第１の実施の形態によるろう付装置における温度制御について説明する。
【００７７】
図４は被ろう付部材の温度とろう材供給時間との関係を示した図である。
【００７８】
図を参照して、縦軸には、温度センサによって測定される被ろう付部材の温度が採られ、横軸には、ろう付個所に供給されるろう材の供給時間が採られている。図は、被ろう付部材の温度が上昇するにつれて、ろう材（ワイヤ）の供給時間が短くなる傾向を示している。ここで、ろう材の必要量は、被ろう付部材の形状、材質等によって一義的に定まるものである。従って、一定量のろう材は被ろう付部材の温度が高まるほど溶ける速度も速くなり、結果としてその供給時間が短くなる。
【００７９】
ろう付の品質の保持の観点からは、被ろう付部材に応じてろう付に適切な温度が定まっている。これを設定温度として設定した、図においてポイントＸの位置が、その被ろう付部材にとって理想的なろう付の温度条件となる。設定温度が定まると、ろう材の必要量は上述のように被ろう付部材の形状によって所定量に定まる。そして、設定温度における溶ける速度が一定であることから、ろう材の供給時間が設定時間として定まることになる。
【００８０】
これは逆に言えば、必要量のろう材の実際の供給時間が設定時間に一致する時、被ろう付部材の温度は理想的な設定温度になっていることを意味する。被ろう付部材の温度の測定は正確に行うことが困難であっても、ろう材の溶ける速度は実際の被ろう付部材の温度によるものであるから、ろう材の供給時間を設定時間に合致するように加熱制御すれば結果的に理想的なろう付が可能となる。
【００８１】
そこで、この実施の形態におけるろう付装置にあっては、ろう材（ワイヤ）の実際の供給時間を測定しているものである。
【００８２】
図５はろう材の供給時間の測定結果を示した図である。
【００８３】
図を参照して、縦軸には、バーナによる加熱前の被ろう付部材を温度センサで測定した温度であり、横軸には、図４で示した設定時間を中心としてこの設定時間に合致したものを（０）とし、設定時間より実際の供給時間が長いものを（＋）とし、設定時間より実際の供給時間が短いものを（−）としている。
【００８４】
図においては、同一形状、同一材質の４つの被ろう付部材についての測定結果が示されている。ポイントＡで示す被ろう付部材にあっては、加熱前の温度がｔ_１であり、ろう材の供給時間が設定時間よりＬ_１だけ短いことを示している。同様にポイントＢ、Ｃ及びＤで示す被ろう付部材の各々についても、加熱前の温度と設定時間との関係が示されている。
【００８５】
このろう材の実際の供給時間の測定結果から、図１０で示した変換データ曲線が適切なものであるかを判定することができる。例えば、図５のポイントＡで示す被ろう付部材にあっては、上述のように設定時間より短い時間でろう材の供給が終了していることを意味している。すなわち、加熱前の被ろう付部材の温度ｔ_１に基づく加熱時間（加熱量）が必要以上に長いため、ろう付開始時においてろう付個所の温度が設定温度を超えてしまっているものと思われる。従って、この結果から温度ｔ_１における変換データ曲線を設定温度に到達するまでに必要とする時間を短縮化するように修正する必要がある。
【００８６】
ポイントＢにおいても同様のことがいえ、ポイントＣ及びＤにおいては、逆に変換データ曲線を設定温度に到達するまでに必要とする時間を延長化するように修正する必要があると言える。
【００８７】
図６は図５において示されたろう材の測定結果から変換データを修正する場合の方法を示した図である。
【００８８】
図を参照して、縦軸は加熱前の被ろう付部材の温度が採られ、横軸にはろう付に適した温度まで上昇するのに要する時間が採られ、修正前の変換データが破線で修正後の変換データが実線で示されている。
【００８９】
例えば、図５でポイントＤで示した被ろう付部材の測定結果に基づいて修正する方法について説明する。この被ろう付部材にあっては、加熱前の測定温度はｔ_４であるため修正前の変換データにおいてはポイントＤ_１の位置となる。従って、設定温度ｔに到達するまでに必要な加熱時間はＹとなり、この加熱時間によってその被ろう付部材は加熱されることになる。その結果、設定温度に達しない状態でろう付が開始され、ろう材の供給時間がＬ_４だけ長くなってしまったことになる。
【００９０】
従って、ポイントＤ_１の位置は、必要な加熱時間をより長くする必要からポイントＤ_２の位置に変更されることになる。このポイントＤ_１とポイントＤ_２との差Ｍは、図５に示した設定時間とのずれ量Ｌ_４に関連した値となるため、例えばこのＬ_４に所定の係数等を掛けることによって算出すれば良い。
【００９１】
同様にして、ポイントＡ、Ｂ及びＣについても修正の位置Ａ_１、Ｂ_１及びＣ_１から修正後の位置Ａ_２、Ｂ_２及びＣ_２を得ることができる。そして、修正後の位置Ａ_２、Ｂ_２、Ｃ_２及びＤ_２に基づいて記憶されている変換データ曲線を修正し、以後この修正後の変換データ曲線を用いて同一形状、同一材質の被ろう付部材のろう付を行なえば、より適切な温度条件でのろう付が可能となり、ろう付の品質を向上させる。
【００９２】
尚、以後のろう付においてもその結果を順次図６の要領で変換データ曲線に反映させることができるため、仮に図５で示す設定時間とのずれ時間の図６への変換への係数が適切でなくても、最終的には本来あるべき変換データ曲線に近づくことになるため信頼性が損なわれない。
【００９３】
尚、変換データ曲線の修正は上述のように複数の被ろう付部材のろう付が終了したタイミングでこれらの図５のデータを直線近似等し、これに所定の係数を掛けて変換データ曲線に反映させても良いが、１つの被ろう付部材のろう付が終了する毎に所定の係数を掛けて反映させるようにしても良い。
【００９４】
又、上述のようにこの実施の形態によれば、実際のろう材の供給時間に基づいて適切な変換データ曲線を得ることができる。そのため、従来のように当初の変換データ曲線を得るためのテスト運転は不要となり、仮の変換データ曲線又は変換データ直線を設定しておき、テスト運転時においてこれを上述のように修正するようにすれば、人為的な判断は無くてもテスト運転終了時には適切な変換データ曲線（直線）を確実に取得することができる。
【００９５】
図７は図１から図６に示したろう付装置の制御部の具体的な制御内容を示したフローチャートである。
【００９６】
図を参照して、ろう付作業の開始が指示されると、まずステップＳ５１において入力部４３からろう材の供給時間が設定される。この時間は、上述のように、被ろう付部材の形状や材質等によって理想的なものとして予め決まるものである。ろう材の供給時間の設定がなされると、制御部１３は図示しない記憶部からそのろう付部材に応じた温度曲線を読み出す（Ｓ５２）。尚、この温度曲線は前もって記憶されているものを読み出しても良いが、代表的な温度曲線を複数用意しておき、これを適当に選択して仮の温度曲線として設定しても良い。
【００９７】
次に温度センサ４１は被ろう付部材のろう付部の温度を測定する。尚、このろう付装置において予熱工程を設けているものであれば、予熱後の被ろう付部材の温度を測定することになる（Ｓ５３）。測定された温度から上述の温度曲線を用いてバーナ３９による加熱時間を算出する（Ｓ５４）。そしてバーナ３９による加熱を算出された加熱時間だけ行った後（Ｓ５５、Ｓ５６）、ろう材（ワイヤ１８）を被ろう付部材のろう付個所に向けて供給する（Ｓ５７）。ろう材の供給が終了すると（Ｓ５８でＹＥＳ）、制御部１３はろう材の実際に供給されていた時間を算出する（Ｓ５９）。
【００９８】
次に、設定された理想的なろう材の供給時間と実際に供給された時間とを比較する（Ｓ６０）。これらの時間が一致していない時には、上述のようにこれらの時間が一致するように、設定された温度曲線を修正する（Ｓ６２）。一方、これらの時間が一致している場合は温度曲線の修正は行われない。
【００９９】
次のろう付がある場合には（ステップＳ６１でＹＥＳ）、新たに温度曲線を読み出して以下同様の動作を行なう。尚この新たに読み出された温度曲線は、前回のろう付で修正された場合にはその修正後のデータを意味するものである。一方、次のろう付がない場合にはろう付作業は終了するが、温度曲線が修正された場合には修正後のデータが修正前のデータに対して上書き保存された状態となる。
【０１００】
尚、ろう付作業は終了しないが、被ろう付部材の形状等が変わった場合には、ステップＳ５１のろう材の供給時間の設定から新たに始めるように制御部１３は制御する。
【０１０１】
又、上記の実施の形態では、ろう材（ワイヤ）の供給時間の測定はノズルの移動に基づいて測定しているが、ワイヤリールからの供給側で測定したりする等の他の測定方法を用いても良い。
【０１０２】
更に、上記の実施の形態では、被ろう付部材に対して予熱しているが、この予熱工程は必ずしも必要なものではない。その場合、バーナによる加熱の開始前の被ろう付部材の温度を測定し、この温度に基づいて加熱時間を制御するように構成すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態によるろう付装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】図１で示したろう付装置のブロック図において、ろう材供給部が前進した状態を示した図である。
【図３】図２で示したろう付装置のブロック図において、ワイヤが送り出された状態を示した図である。
【図４】図１に示したろう付装置において、被ろう付部材の温度とろう材の供給時間との関係を示した図である。
【図５】図１で示したろう付装置において、ろう材の供給時間の測定結果の一例を示した図である。
【図６】図５において示されたろう材の供給時間の測定結果から変換データを修正する場合の方法を示した図である。
【図７】図１で示したろう付装置の制御部の具体的な制御内容を示したフローチャートである。
【図８】従来のろう付装置の平面部である。
【図９】図８で示したろう付装置の側面図である。
【図１０】図８のろう付装置において、テスト運転時において得られた被ろう付部材を所定温度まで上昇させるのに必要な加熱量を算出するための変換データを示した図である。
【図１１】図８で示したろう付装置において、予熱工程及びろう付加熱工程における各動作の一サイクルタイムにおけるタイムチャートを示した図である。
【符号の説明】
１１…ろう付装置
１２…被ろう付部品
１３…制御部
１５…ろう材供給部
１８…ワイヤ
２３…被検出体
２７…位置センサ
３３…モータ
３９…バーナ
４１…温度センサ
４３…入力部
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

被ろう付部材の温度を検出する検出手段と、
前記被ろう付部材を加熱する加熱手段と、
前記検出された温度に基づいて、前記被ろう付部材を所定温度となるように前記加熱手段の加熱量を算出する算出手段と、
前記所定温度となった被ろう付部材によって定まる、必要量のろう材の供給時間を設定する設定手段と、
前記算出された加熱量で加熱するように前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記加熱手段によって加熱された被ろう付部材を、ろう材を供給してろう付するろう付手段と、
前記ろう付手段によって実際に前記必要量のろう材が供給された時間を測定する測定手段と、
前記測定された時間と前記設定された時間との相違に基づいて、これらの時間が一致するように前記算出手段を修正する修正手段とを備えた、ろう付装置。
前記算出手段は、
被ろう付部材をその温度に基づいて前記所定温度まで上昇させるのに必要な加熱量を、異なった形状又は異なった材質の被ろう付部材毎に保有し、
前記修正手段は、
ろう付された被ろう付部材に対して前記保有された加熱量を修正する、請求項１記載のろう付装置。
前記修正手段は、１つの被ろう付部材のろう付が終了する毎に前記算出手段を修正する、請求項２記載のろう付装置。
前記修正手段は、複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材のろう付が終了する毎に前記算出手段を修正する、請求項２記載のろう付装置。
前記算出手段は、
テスト運転時において複数の同一形状、同一材質の被ろう付部材を準備し、予熱手段によって各々異なった温度に予熱してこれを前記検出手段にて検出し、前記予熱された温度から前記加熱手段による加熱によって前記所定温度となるまでに要する加熱時間を各々測定し、前記検出された各々の温度と、これに対応する前記加熱時間の各々とによって規定される変換データを取得し、前記変換データに基づいて通常運転時に検出された被ろう付部材の温度から前記加熱量を算出し、
前記修正手段は前記取得された変換データを修正する、請求項２から請求項４のいずれかに記載のろう付装置。
所定温度となった被ろう付部材によって定まる必要量のろう材の供給時間を設定する設定工程と、
前記被ろう付部材を前記所定温度となるように加熱する加熱工程と、
前記加熱された被ろう付部材をろう付するろう付工程と、
前記ろう付工程における、実際のろう材の供給時間を測定する測定工程とを備え、
前記設定された供給時間と前記測定された供給時間との差に基づいて、これらの供給時間が一致するように次の同一形状、同一材質のろう付部材に対する前記加熱工程における加熱を制御する、ろう付方法。