JP4398710B2 - はんだ取扱い器具の温度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、はんだごて等のはんだ取扱い器具の温度制御方法及び同装置に関し、詳しくは、複数種類のグリップ部を備え、それを選択的に制御部に接続して使用するはんだ取扱い器具の温度制御方法及び同制御装置に関する。

はんだ付け又はそれに付随するはんだの取扱いを行う器具として、はんだごて、はんだを溶融させつつ電子部品を挟持するツィーザ、はんだを溶融させつつ吸取るはんだ吸取器、はんだに熱風を当てて溶融させるホットエアーガン等々が広く用いられている。当明細書ではこれらを総称してはんだ取扱い器具というものとする。一般的なはんだ取扱い器具には、こて先や空気などの被加熱部を加熱するためのヒータが用いられる。そして温度制御機構を備えたものは、被加熱部の温度が狙いの温度となるようにヒータへの供給電力が制御される。

温度制御には、被加熱部の温度を目標の設定温度まで速やか且つ円滑に上昇させ、安定的に維持すること（高い温度復帰性）が求められる。高い温度復帰性を得るためには、逐次被加熱部の温度を検知し、それに基いて適度な電力をヒータに供給するフィードバック制御が適している。一般的には公知の比例制御（Ｐ制御）や比例−積分−微分制御（ＰＩＤ制御）などが用いられる。

また、作業者が意図する設定温度と、実際の被加熱部の収束温度との差が小さいこと、つまり温度測定精度（補正を含む）が高いことも重要である。例えば特許文献１には、設定温度と実際の温度（外部温度測定装置で測定する）との差を予め求めておき、それに基いて温度補正を行うことによって温度測定精度を高めたはんだごて装置が示されている。

更に、作業者が標準的な温度から大きく逸脱した温度設定をしないように、何らかのガードが設けられていることが望ましい。例えば、設定温度に限界値を設けておき、その限界値を越えた温度設定を無効にするものが知られている。また、例えば特許文献２には、設定温度を最終的に決定する抵抗を含むキーをハンドル部（当明細書のグリップ部に相当する）に交換可能に設けた温度制御式はんだごてが示されている。特許文献２のはんだごては、設定温度を変更するために変更後の設定温度に対応するキーが必要となるので、そのキーの所有者（例えば管理者）のみが設定温度の変更を行うことができる。

ところで、温度制御を行う一般的なはんだ取扱い器具は、作業者が把持して操作するグリップ部と、制御回路を収納し、設定温度の入力部や表示部等を備えた制御部とに機能分離されており、その両者が電気コードによって接続されている。グリップ部は、その器具の機能（例えばはんだごて等）を決定付ける部位であり、器具の種類によって大きく異なる。一方、制御部は入力部や表示部など、共通する部分が多い。

そこで近年、コスト低減や省スペースの目的で、各器具のグリップ部のみを独立させ、制御部を共用するものが見られるようになっている（これを以下グリップ部交換式はんだ取扱い器具という）。例えば制御部とグリップ部とを接続する電気回路上にコネクタを設けて繋ぎ替え可能としておき、作業者が用途に応じて使用するグリップ部を選択し、制御部に接続して使用するものが知られている。
特開平１１−１０３２８号公報 特公平７−９０３６３号公報

しかしながら従来のグリップ部交換式はんだ取扱い器具は、接続するグリップ部の種類によっては温度復帰性が悪化するという問題があった。例えば、あるグリップ部を接続したときには温度が速やかに設定温度まで上昇して安定するが、別の種類のグリップ部を接続したときには、温度上昇速度が速すぎて大きく行き越すオーバーシュートを起こしたり、逆に遅すぎて設定温度まで上昇する時間が長くなったりすることがあった。

また、接続するグリップ部の種類によっては温度測定精度が悪化するという問題もあった。例えば、あるグリップ部を接続したときには高い温度測定精度を得ることができるが、別の種類のグリップ部を接続したときには温度測定精度が低く、設定温度と実際の温度との差が大きくなることがあった。

更に、作業者が標準的な温度から大きく逸脱した温度設定をしないようにガードを設けたものにおいて、接続するグリップ部の種類によってはそのガードの設定が不適切になる場合があった。例えば、設定温度に限界値を設けておき、その限界値を越えた温度設定を無効にするものにおいて、あるグリップ部を接続したときには限界値が適切であるが、別の種類のグリップ部を接続したときには、その限界値が高すぎたり低すぎたり、或いはその上下限幅が広すぎたり狭すぎたりすることがあった。

この点については、上記特許文献２に示された技術を応用することができる。つまり、特許文献２の装置は設定温度を決定するキーをグリップ部に設けているので、グリップ部ごとに適切なキーを設けておけば、グリップ部を交換するときに自動的に設定温度も変更されることになる。しかしこの方法では、キーが決定する設定温度がピンポイントであるため、設定温度を僅かに変更するためにもその都度キーの交換をしなければならない。その上、微調整を行うためには多種類のキーを揃えておく必要があり、対策として充分と言えるものではなかった。

また更に、制御部を共有化するために、複数の被加熱部を備えるグリップ部（例えばツィーザなど）でも温度センサを１個しか設けられないという場合があった。その場合温度を検知しない被加熱部は温度を検知する被加熱部と同じ電力供給がなされるようになっていたので、実際の温度が狙いから大きく外れることがあり、またそのことを検知することもできないという問題があった。

本発明は上記課題に鑑み、グリップ部交換式はんだ取扱い器具において、どのグリップ部を接続しても高い温度復帰性や温度測定精度が得られ、適正な限界値の設定が容易にできる温度制御方法及び同装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、はんだ付け又はそれに付随するはんだの取扱いを行うはんだ取扱い器具の温度制御装置であって、被加熱部を加熱するヒータと該被加熱部の温度を検知する温度センサとを備え、作業者が把持して操作する複数種類のグリップ部と、上記ヒータに電力を供給するとともに上記温度センサの検知結果に基いて上記被加熱部の温度を制御する制御部と、上記グリップ部を、上記制御部に選択的に接続する接続手段と、上記制御部に設けられた判別回路を含み、且つ上記接続手段によって上記制御部に接続されたグリップ部の種類を判別するための判別手段とを備え、上記判別回路は、上記接続手段によって上記制御部に接続されたグリップ部の種類を自動的に判別するとともに、上記制御部は、判別されたグリップ部の種類に応じ、上記被加熱部に対する温度制御特性を変化させることを特徴とする。

従来のグリップ部交換式はんだ取扱い器具において、温度復帰性や温度測定精度の悪化が生じるのは、グリップ部の種類によってヒータの容量や被加熱部の熱容量などが異なるにもかかわらず共通の温度制御を行っていたためである。そこで本発明によれば、接続されたグリップ部の種類に応じ、それぞれの被加熱部に対する最適の温度制御特性を適用させることができるので、どの種類のグリップ部を接続しても高い温度復帰性や温度測定精度を得ることができる。

また、作業者が標準的な温度から大きく逸脱した温度設定をしないようにガードを設けたものにおいても同様に、接続するグリップ部の種類に応じてそれぞれ最適の設定限界値を設けることができる。

上記判別手段は、接続されたグリップ部の種類を判別できるものであれば、機械的なものでも電気的なものでも良い。またグリップ部側に設けられていても制御部側に設けられていても、或いは双方に分離して設けられていても良い。

特に、判別手段を設けることによって、グリップ部を繋ぎ替えたとき、制御部が自動的にそれを判別し、各制御定数等を変更させることができる。つまり作業者が、別途手動入力したりキー等を組替えたりすることなく、グリップ部を接続するだけで高い温度復帰性や温度測定精度を得ることができ、最適な限界設定値を得ることができる。
また、請求項２記載の発明は、上記制御部は、当該制御部に接続されたグリップ部のヒータに電力を供給するヒータ制御回路を備え、且つ上記接続手段によって上記制御部に接続されるグリップ部の種類別に最適な制御量特性を記憶するとともに、判別されたグリップ部のヒータに対応する制御量特性に基づいて上記ヒータ制御回路に指令を出すものである。

また上記判別手段は、上記グリップ部の種類別に設定された固有値を有する回路素子を含む（請求項３）ようにすれば、回路素子によって直接電気的な判別ができるので、判別手段を簡潔な構造とすることができる。

その回路素子を抵抗とし、上記判別回路は、上記グリップ部の種類別に設定された固有の抵抗値を、電圧または電流の変化によって判別する（請求項４）ようにすれば、抵抗という簡単な回路素子によって判別ができるので、一層判別手段を簡潔にすることができる。

また、上記判別手段の少なくとも一部が上記各グリップ部に設けられているとともに、上記接続手段は、上記グリップ部側にそれぞれ設けられたグリップ部側コネクタと、上記制御部側に設けられた制御部側コネクタとを含み、該制御部側コネクタは、異なる種類の上記グリップ側コネクタに対して適正に接続可能である（請求項５）ようにすると良い。

このようにすると、制御部側のコネクタの数をグリップ部の種類よりも少ない数（望ましくは１個）にすることができるので、より判別手段を簡潔にすることができる。なお、適正に接続可能とは、物理的に接続可能であるだけでなく、必要な信号や電力の伝達が適正になされるような接続が可能であることをいう。

請求項６の発明は、上記被加熱部の目標温度を設定する温度設定手段を備え、上記温度制御特性には、接続されたグリップ部の種類に応じた上記目標温度の設定限界値を含むことを特徴とする。

このようにすると、目標温度の最適な設定限界値をグリップ部別に記憶しておき、判別手段によって判別されたグリップ部の設定限界値を用いることができる。

請求項７の発明は、上記被加熱部と上記温度センサとの組合せ数が異なる複数種類のグリップ部を備え、上記制御部は、接続されたグリップ部の上記組合せのそれぞれに対して個別に温度制御を行うことを特徴とする。

このようにすると、グリップ部の種類によって被加熱部の数が異なっていても、そのそれぞれに温度センサを設け、それぞれの被加熱部に対して個別に温度制御を行うことができる。従ってどの被加熱部に対しても最適な温度制御を行うことができる。

本発明によると、被加熱部を加熱するヒータを備え、作業者が把持して操作する複数種類のグリップ部を、上記ヒータに電力を供給して上記被加熱部の温度を制御する制御部に選択的に接続し、接続されたグリップ部の種類に応じ、上記被加熱部に対する温度制御特性を変化させるように構成されているので、このようなグリップ部交換式はんだ取扱い器具において、どのグリップ部を接続しても高い温度復帰性や温度測定精度が得られ、適正な限界値の設定が容易にできる。

以下、添付の図面を参照して、発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるはんだ取扱い器具１の正面図である。はんだ取扱い器具１は、グリップ部を交換することにより、一台ではんだ付け及びそれに付随するはんだの取扱いを行うことができるグリップ部交換式はんだ取扱い器具である。はんだ取扱い器具１の構成は複数のグリップ部１０と一台の制御部４０とに大別される。グリップ部１０は作業者が把持して操作する部位であり、何れもこて先等の被加熱部と、それを加熱するヒータとを備える。

はんだ取扱い器具１には５種類のグリップ部（以下Ｇ部とも略称する）が設けられている。即ちはんだごてＧ部１０ａ、ツィーザＧ部１０ｂ、マイクロツィーザＧ部１０ｃ、吸取器Ｇ部１０ｄ、ホットエアーガンＧ部１０ｅの５種類である。これらから導出される電気コードの先端には、グリップ部側コネクタとして、それぞれコネクタ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ（総称するときはコネクタ１４という）を備える。

制御部４０は、グリップ部１０に備えるヒータに電力を供給するとともに、被加熱部の温度を制御する部位であり、そのための電気回路が箱型の筐体に収納されている。制御部４０の前面パネルには、グリップ部側のどのコネクタ１４とも適正に接続可能な１個のコネクタ４１（制御部側コネクタ）が設けられている。その他、作業者が設定温度等を入力するための入力部６１、設定温度や現在の温度等を表示する表示部６３などが設けられている。

はんだごてＧ部１０ａのコネクタ１４ａを制御部４０のコネクタ４１に接続すると、はんだ取扱い器具１ははんだごてとして機能する。即ち、はんだごてＧ部１０ａの先端のこて先１１ａが加熱され、はんだごてとして好適な設定温度を維持するように制御部４０で制御される。なお特に図示しないが、こて先１１ａに内蔵されるヒータには固有の認識番号が付されており、予めその認識番号を入力部６１から入力しておけば、別途補正を行うことなく自動的にそのヒータに適した制御を行うようになっている。はんだごてＧ部１０ａの後端付近にはＬＥＤ（発光ダイオード）３４ａが設けられており、上記認識番号が入力済のときには点灯し、未入力のときには点滅して作業者に入力を促すようになっている。

ツィーザＧ部１０ｂのコネクタ１４ｂを制御部４０のコネクタ４１に接続すると、はんだ取扱い器具１はツィーザとして機能する。ツィーザは、操作部１３ｂの押圧・解放操作によって先端のこて先１１ｂ，１２ｂがピンセットのように開閉するようになっている。こて先１１ｂ，１２ｂにはそれぞれヒータが内蔵されている。従って、加熱されたこて先１１ｂ，１２ｂではんだ付けされた電子部品を挟持することにより、はんだを溶融させると同時に基板から除去することができる。また電子部品を基板に装着しつつはんだ付けすることができる。こて先１１ｂ，１２ｂの温度がツィーザとして好適な設定温度を維持するように制御部４０で制御される。

マイクロツィーザＧ部１０ｃのコネクタ１４ｃを制御部４０のコネクタ４１に接続すると、はんだ取扱い器具１はマイクロツィーザとして機能する。マイクロツィーザは、上記ツィーザと同様の機能を有し、それを更に小型化することによって、より狭い場所での作業、より小型の電子部品の取扱いに適するようにしたものである。操作部１３ｃの押圧・解放操作によって先端のこて先１１ｃ，１２ｃがピンセットのように開閉するようになっている。こて先１１ｃ，１２ｃにはそれぞれヒータが内蔵されている。こて先１１ｃ，１２ｃの温度がマイクロツィーザとして好適な設定温度を維持するように制御部４０で制御される。

吸取器Ｇ部１０ｄのコネクタ１４ｄを制御部４０のコネクタ４１に接続すると、はんだ取扱い器具１は吸取器として機能する。吸取器は、先端の吸取口１１ｄがヒータで加熱され、はんだを溶融させることができる。吸取口１１ｄには軸方向に貫通孔が設けられており、図外の真空ポンプで負圧吸引することにより、溶融したはんだを吸取る。吸取ったはんだは、一旦吸取器Ｇ部１０ｄの内部に貯蔵され、貯蔵タンクが一杯になった時点で交換される。はんだの吸引は、作業者がトリガー１３ｄを押したとき（トリガースイッチ・オン）になされる。吸取口１１ｄの温度が吸取器として好適な設定温度を維持するように制御部４０で制御される。

ホットエアーガンＧ部１０ｅのコネクタ１４ｅを制御部４０のコネクタ４１に接続すると、はんだ取扱い器具１はホットエアーガンとして機能する。ホットエアーガンは、図外の送風器によって供給される空気を内部のヒータで加熱し、熱風吹出口１１ｅから送出する。その熱風を当てることによりはんだを溶融させることができる。熱風の温度がホットエアーガンとして好適な設定温度を維持するように制御部４０で制御される。

以上のように、制御部４０のコネクタ４１にはどの種類のコネクタ１４でも接続することができ、接続したグリップ部１０に応じた温度制御を行うことができる。そのために制御部４０は、接続されたグリップ部１０の種類を判別することができるようになっている。以下、その判別のための回路について詳述する。

図２は、はんだごてＧ部１０ａ（こて先１１ａを含む）とコネクタ１４ａの回路図である。コネクタ１４ａの有効な端子は、ヒータ電圧端子１５ａ、サーミスタ電圧端子１６ａ、グリップ判別電圧端子１７ａ及びグランド端子１８ａの４ピンである。こて先１１ａを含むはんだごてＧ部１０ａにはヒータ２３ａ、温度センサ２５ａ（熱電対）、サーミスタ３２ａ、ＬＥＤ３４ａ及びグリップ判別用抵抗３０ａが設けられている。

ヒータ２３ａと温度センサ２５ａとが、ヒータ電圧端子１５ａとグランド端子１８ａとの間に直列に接続されている。ヒータ２３ａはこて先１１ａに内蔵され、これを加熱する。そして温度センサ２５ａがその温度を検知する。サーミスタ３２ａはサーミスタ電圧端子１６ａとグランド端子１８ａとの間に接続されている。サーミスタ３２ａは温度補正のためにはんだごてＧ部１０ａ内部に設けられている。ＬＥＤ３４ａとグリップ判別用抵抗３０ａとが、グリップ判別電圧端子１７ａとグランド端子１８ａとの間に直列に接続されている。ＬＥＤ３４ａは上述のように所定の入力値が入力済のときには点灯し、未入力の時には点滅する。

グリップ判別用抵抗３０ａは、はんだごてＧ部１０ａに固有の抵抗値Ｒａを持つ。即ちグリップ判別用抵抗３０ａに相当する抵抗が他のグリップ部１０にも設けられており、これらの抵抗値が相互に異なる（抵抗値とグリップ部１０の種類とが１対１対応する）ため、その抵抗値を判別することによって、接続されたグリップ部１０の種類を判別することができる。判別回路は後述するように制御部４０内に設けられている。

なお、グリップ判別用抵抗３０ａとＬＥＤ３４ａとで接続端子を共有（グリップ判別電圧端子１７ａとグランド端子１８ａ）することによって端子数の削減や回路の簡潔化を図っている。

図３は、ツィーザＧ部１０ｂ（こて先１１ｂ，１２ｂを含む）とコネクタ１４ｂの回路図である。コネクタ１４ｂの有効な端子は、Ａヒータ電圧端子１５ｂ、サーミスタ電圧端子１６ｂ、グリップ判別電圧端子１７ｂ、Ａグランド端子１８ｂ、Ｂヒータ電圧端子１９ｂ及びＢグランド端子２０ｂの６ピンである。こて先１１ｂ，１２ｂを含むツィーザＧ部１０ｂにはＡヒータ２３ｂ、Ａ温度センサ２５ｂ（熱電対）、サーミスタ３２ｂ、グリップ判別用抵抗３０ｂ、Ｂヒータ２４ｂ及びＢ温度センサ２６ｂが設けられている。

Ａヒータ２３ｂ、Ａ温度センサ２５ｂ（熱電対）、サーミスタ３２ｂ及びグリップ判別用抵抗３０ｂについては図２のヒータ２３ａ、温度センサ２５ａ、サーミスタ３２ａ及びグリップ判別用抵抗３０ａと同様なので詳細説明を省略するが、グリップ判別用抵抗３０ｂはグリップ判別用抵抗３０ａとは異なる固有の抵抗値Ｒｂを持つ。この抵抗値を制御部４０で判別することによって、接続されたグリップ部１０がツィーザＧ部１０ｂであることが判別できる。

ツィーザＧ部１０ｂには、はんだごてＧ部１０ａの回路（図２）に加えてＢヒータ２４ｂとＢ温度センサ２６ｂの回路が設けられている。つまりヒータと温度センサとの組合せを２対備えている。これらがそれぞれこて先１１ｂ，１２ｂに内蔵されることにより、こて先１１ｂ，１２ｂの温度制御を独立して行うことができる。これによって、例えば一方のこて先１２ｂだけの温度が急に低下しても、それをＢ温度センサ２６ｂで検知し、Ｂヒータ２４ｂへの電力供給量を増加させることによって速やかに温度復帰させることができる。制御部４０では、コネクタ４１が物理的にコネクタ１４ｂの６ピンに接続できるようになっている。更にグリップ判別用抵抗３０ｂの抵抗値Ｒｂを判別することにより、Ｂヒータ電圧端子１９ｂとＢグランド端子２０ｂとを制御上有効な端子とし、上記制御を行う。

マイクロツィーザＧ部１０ｃとコネクタ１４ｃの回路図も図３に準ずるので詳細説明を省略する。但し、グリップ判別用抵抗の抵抗値は、他と異なる値（Ｒｃ）に設定されており、これにより接続されているグリップ部１０がマイクロツィーザＧ部１０ｃであることが判別される。

図４は、吸取器Ｇ部１０ｄ（吸取口１１ｄを含む）とコネクタ１４ｄの回路図である。コネクタ１４ｄの有効な端子は、ヒータ電圧端子１５ｄ、サーミスタ電圧端子１６ｄ、グリップ判別電圧端子１７ｄ及びグランド端子１８ｄの４ピンである（図２のコネクタ１４ａに準ずる）。吸取口１１ｄを含む吸取器Ｇ部１０ｄにはヒータ２３ｄ、温度センサ２５ｄ（熱電対）、サーミスタ３２ｄ、グリップ判別用抵抗３０ｄ及びトリガースイッチ３６ｄが設けられている。

ヒータ２３ｄ、温度センサ２５ｄ（熱電対）、サーミスタ３２ｄ及びグリップ判別用抵抗３０ｄについては図２のヒータ２３ａ、温度センサ２５ａ、サーミスタ３２ａ、及びグリップ判別用抵抗３０ａと同様なので詳細説明を省略するが、グリップ判別用抵抗３０ｄはグリップ判別用抵抗３０ａとは異なる固有の抵抗値Ｒｄを持つ。この抵抗値を制御部４０で判別することによって、接続されたグリップ部１０が吸取器Ｇ部１０ｄであることが判別できる。

トリガースイッチ３６ｄは、図外の真空ポンプを作動させるスイッチである。トリガースイッチ３６ｄをオンにすると真空ポンプによって吸取口１１ｄから溶融はんだが吸取られる。トリガースイッチ３６ｄは作業者がトリガー１３ｄ（図１）を押したときにオンとなる。

トリガースイッチ３６ｄはグリップ判別用抵抗３０ｄと並列に設けられている。従って、グリップ判別用抵抗３０ｄの抵抗値Ｒｄは、トリガースイッチ３６ｄがオフの時に判別されるようになっている。このようにグリップ判別用抵抗３０ｄとトリガースイッチ３６ｄとを並列に接続することにより、グリップ判別電圧端子１７ｄをトリガー信号検出端子としても用いることができ、端子数の削減や回路の簡潔化を図っている。

ホットエアーガンＧ部１０ｅ（熱風吹出口１１ｅを含む）とコネクタ１４ｅの回路図も図２に準ずる（ＬＥＤ３４ａはなくても良い）ので詳細説明を省略するが、同様にグリップ判別用抵抗３０ｅ（固有の抵抗値Ｒｅ）が設けられており、この判別によってホットエアーガンＧ部１０ｅを判別できるようになっている。

図５は、制御部４０に設けられた判別回路４２の回路図である。図は、はんだごてＧ部１０ａを接続した状態を示している。当実施形態の判別回路４２は定電圧方式を採用している（定電流方式を採用した変形例（図１０）については後述する）。

図のように回路構成することにより、グリップ判別電圧端子１７ａとグランド端子１８ａとの間の電圧（判別用電圧Ｖｇ）は、次の式（１）で表される（簡略にするためＬＥＤ３４ａの抵抗は考慮に入れないとする）。

Ｖｇ＝（Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒ））×Ｖｃｃ ・・・ 式（１）
但しＶｃｃは電源電圧、Ｒは電源とグリップ判別電圧端子１７ａとの間に設けられた固定抵抗の抵抗値である。

抵抗値ＲａがはんだごてＧ部１０ａに固有の値なので、式（１）から求められる判別用電圧ＶｇもはんだごてＧ部１０ａに固有の値となる。この判別用電圧Ｖｇを制御部４０に設けられたＣＰＵで検出することによって、接続されているグリップ部１０がはんだごてＧ部１０ａであることが判別される。

例えばＲａ＝２２０Ω、Ｒ＝３９０Ω、Ｖｃｃ＝５Ｖとすると、式（１）からＶｇ＝約１．８０Ｖとなる。これに対し例えばツィーザＧ部１０ｂの抵抗値Ｒｂ＝８２０Ωとすると、式（１）のＲａに代えてＲｂを代入することによってＶｇ＝約３．３９Ｖが得られる。従って、Ｖｇ＝１．８０Ｖが検出されたとき、接続されたグリップ部１０はツィーザＧ部１０ｂではなく、はんだごてＧ部１０ａであると判別できる。

なお、グリップ判別用抵抗は、必ずしも全種類のグリップ部１０に設けなくても良い。グリップ判別用抵抗を設けないものは、仮想的に抵抗値０Ωの抵抗が設けられているとみなせば良いからである。例えば吸取器Ｇ部１０ｄ（図４）において、実際にはグリップ判別用抵抗３０ｄが設けられていなくても、回路上はＲｄ＝０Ωのグリップ判別用抵抗３０ｄが設けられているとみなすことができる。ここで上記の式（１）において、Ｒａに代えてＲｄ＝０Ωを代入するとＶｇ＝０Ｖとなる。従って、Ｖｇ＝０Ｖが検出されたとき、接続されたグリップ部１０は抵抗が設けられていない吸取器Ｇ部１０ｄであると判別できる。

図６ははんだ取扱い器具１の概略制御ブロック図である。図は、制御部４０にはんだごてＧ部１０ａを接続した状態を示す。制御部４０は判別回路４２、ヒータ制御回路４７、センサアンプ４８、ＣＰＵ５０、入力部６１及び表示部６３を機能的に含んでいる。

ヒータ制御回路４７は、ＣＰＵ５０からの制御指令を受けてヒータ２３ａに電力を供給する。センサアンプ４８は、温度センサ２５ａ及びサーミスタ３２ａからの信号を受け、増幅してＣＰＵ５０に入力する。

ＣＰＵ５０は制御部４０の中央処理装置であり、判別回路４２からの判別用電圧Ｖｇを読み取ることにより、接続されたグリップ部１０の種類を認識する。そして、それが例えば図示のようにはんだごてＧ部１０ａであったときは、はんだごてＧ部１０ａに適合する制御プログラムや制御係数等を用いて制御を行う。

詳しくは、まず入力部６１から入力された設定温度が、設定限界値を越えないようにする。この設定限界値はグリップ部１０の種類別に予め設定されており、ＣＰＵ５０内に記憶されている。例えばはんだごてＧ部１０ａに対しては２００℃（下限）〜４５０℃（上限）、ツィーザＧ部１０ｂに対しては２００〜４００℃、吸取器Ｇ部１０ｄに対しては３２０〜４００℃となっている。判別回路４２からの判別用電圧ＶｇによってはんだごてＧ部１０ａが接続されていることが認識されるので、それに応じてＣＰＵ５０は現在の設定可能範囲を２００〜４５０℃とする。従って、作業者が例えば４５０℃よりも高い温度に温度設定しようとしてもＣＰＵ５０がそれを受け付けず、設定温度は４５０℃とされる。

また、ＣＰＵ５０はセンサアンプ４８からの信号に基づき、こて先１１ａの現在温度を認識する。通常、温度センサ２５ａの検知温度と実際のこて先１１ａの温度との間には差異が生じるので、温度補正を行ってこて先１１ａの温度を決定する。その補正値の最適値はヒータの容量やこて先の熱容量等によって異なるため、グリップ部１０の種類別に予め設定されており、ＣＰＵ５０内に記憶されている。そして制御部４０にはんだごてＧ部１０ａが接続されていることが認識されるので、それに応じてＣＰＵ５０ははんだごてＧ部１０ａに対応した補正値を用いて温度補正を行う。このようにグリップ部１０の種類に応じて最適の補正値を用いるので、高精度の補正を行うことができる。

このようにして得られた設定温度と現在温度との温度偏差に基づき、ＣＰＵ５０がヒータ２３ａに供給すべき電力を演算し、ヒータ制御回路４７にその指令（例えば単位時間当たりのヒータ２３ａへの電力供給時間信号）を出す。ヒータ制御回路４７はその指令に基づき、ヒータ２３ａに電力を供給する。

図７は、各グリップ部１０に対して設定されている制御量特性を示すグラフである。横軸に被加熱部（こて先等）の温度Ｔ１、縦軸に制御量Ｑを示す。制御量Ｑは、例えばフィードバックゲイン等のパラメータであって、他の条件が同じであれば制御量Ｑが大きいほど供給電力が大きくなる。図７にははんだごてＧ部１０ａに対する制御量特性７０ａ、ツィーザＧ部１０ｂに対する制御量特性７０ｂ、吸取器Ｇ部１０ｄに対する制御量特性７０ｄを示す。これらの特性は予め設定され、ＣＰＵ５０に記憶されている。ＣＰＵ５０は、例えばはんだごてＧ部１０ａがコネクタ４１に接続されたことが判別回路４２からの信号によって判別されると、制御量特性７０ａを選択し、この特性に基づいてヒータ制御回路４７への指令を発する。

図７に示す特性は、何れも右下がりの特性であり、被加熱部温度Ｔ１が低いほど供給電力を大にして速やかに温度を上昇させ、被加熱部温度Ｔ１が高くなるにつれて供給電力を減少させ、オーバーシュートが起こらないようにしている。その最適特性はそれぞれのグリップ部１０によって異なるが、このように個別に設定されているので、どのグリップ部１０が接続された場合でも常に最適な特性で温度制御がなされる。

次に、はんだ取扱い器具１の作用をフローチャートに従って説明する。図８は、ＣＰＵ５０による温度制御の概略フローチャートである。電源ＯＮかつグリップ部１０が接続されたとき制御がスタートし、先ずステップＳ１で判別回路４２の電圧からグリップ判別用抵抗値を読み込む。続いてステップＳ３でその抵抗値によってグリップ部１０の種類を判別する。このフローチャートは簡潔に記すため、はんだごてＧ部１０ａ、ツィーザＧ部１０ｂ及び吸取器Ｇ部１０ｄの３種類について記載しているが、他のグリップ部１０についても同様である。

ステップＳ３ではんだごてＧ部１０ａが接続されていると判別されたときは、ステップＳ５に移行し、はんだごてＧ部１０ａ用のパラメータ設定がなされる（図７の制御量特性７０ａが選択される）。そしてステップＳ７で、制御量特性７０ａに基づいたヒータ２３ａの温度制御がなされる。

図９に、このようにして温度制御されたこて先１１ａの温度特性（立ち上がり時）のグラフを示す。横軸は時間ｔ、縦軸はこて先温度Ｔ１を示す。Ｔ２は入力部６１から入力された設定温度を示す。こて先１１ａの温度は、立ち上がり特性９０（実線）に示すように、比較的低温のときには急速に温度上昇し、設定温度Ｔ２に近づくにつれて温度上昇が緩やかになる。結果的に、オーバーシュートを起こすことなく安定的に、かつ速やかに設定温度Ｔ２まで上昇させることができる。

これに対し、制御量特性７０ａの設定が不適切であった場合の温度特性を２点鎖線で示す。立ち上がり特性８９は、制御量特性７０ａが小さすぎる場合である。全体的に供給電力が少なくなるので、設定温度Ｔ２に達するまでの時間が長くなっている。逆に立ち上がり特性９１は、制御量特性７０ａが大きすぎる場合である。全体的に供給電力が多く、温度上昇は速やかであるが設定温度Ｔ２を行き越すオーバーシュートが発生している。その後、振動しながら設定温度Ｔ２に近づくという不安定な立ち上がり特性となっている。即ち温度復帰特性が悪化している。当実施形態では、はんだごてＧ部１０ａに対して最適な制御量特性７０ａが設定され、これが選択されるので、理想的な温度復帰特性を得ることができる。

図８のフローチャートに戻り、ステップＳ３でツィーザＧ部１０ｂが接続されていると判別されたときは、ステップＳ１５に移行し、ツィーザＧ部１０ｂ用のパラメータ設定がなされる（図７の制御量特性７０ｂが選択される）。そしてステップＳ１７で、制御量特性７０ｂに基づいたＡヒータ２３ｂ及びＢヒータ２４ｂの温度制御がなされる。この場合も、ツィーザＧ部１０ｂに対して最適な制御量特性７０ｂが設定され、これが選択されるので、図９の立ち上がり特性９０に類似の理想的な立ち上がり特性を得ることができる。

なお、Ａヒータ２３ｂとＢヒータ２４ｂとが別々に制御されるのは、接続されているのがツィーザＧ部１０ｂであると判別できるので、その場合にこのような制御を行うようにすることができるのである。これによって、一方のこて先（例えばこて先１２ｂ）だけが大きく温度変化した場合でも、速やか且つ円滑に温度復帰させることができる。

ステップＳ３で吸取器Ｇ部１０ｄが接続されていると判別されたときは、ステップＳ２５に移行し、吸取器Ｇ部１０ｄ用のパラメータ設定がなされる（図７の制御量特性７０ｄが選択される）。そしてステップＳ２７で、制御量特性７０ｄに基づいたヒータ２３ｄの温度制御がなされる。この場合も同様に、図９の立ち上がり特性９０に類似の理想的な立ち上がり特性を得ることができる。次にステップＳ３１でトリガースイッチ３６ｄがオンであるか否かの判定が行われ、ＹＥＳのときにはステップＳ３３に移行して図外の真空ポンプを作動させ、はんだを吸取る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、特許請求の範囲内で適宜変形可能である。

例えば判別回路として、図１０に示す定電流方式を採用しても良い。図１０の判別回路４３は、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、ダイオード４４、アンプ４５及びトランジスタ４６が図示のように接続されており、グリップ判別用抵抗３０ａ及びＬＥＤ３４ａに一定の電流Ｉが流れるようになっている。電流Ｉの大きさはグリップ判別用抵抗３０ａの抵抗値Ｒａに依らず一定（例えばＬＥＤ３４ａの点灯に適した０．００８Ａ）である。従って、はんだごてＧ部１０ａに替えて他のＬＥＤ付きグリップ部１０を接続した場合（そのとき、グリップ判別用抵抗値が異なる）でもＬＥＤに流れる電流は変わらないので、ＬＥＤの明るさを一定に保つことができる。判別回路４３において、グリップ判別電圧端子１７ａとグランド端子１８ａとの間の電圧（判別用電圧Ｖｇ）は、次の式（２）で表される（簡略にするためＬＥＤ３４ａの抵抗は考慮に入れないとする）。

Ｖｇ＝Ｉ×Ｒａ ・・・ 式（２）
式（２）から明らかなように、電流Ｉが一定なので、判別用電圧Ｖｇを制御部４０に設けられたＣＰＵで検出することによって抵抗値Ｒａを求めることができ、その値によって接続されているグリップ部１０の種類がはんだごてＧ部１０ａであることが判別される。

上記実施形態では、一例として５種類のグリップ部１０を備えたはんだ取扱い器具１について説明したが、種類数ははんだ取扱い器具１の用途に応じて適宜変更して良い。

本発明の一実施形態であるはんだ取扱い器具の正面図である。 はんだ取扱い器具の、はんだごてグリップ部とコネクタの回路図である。 はんだ取扱い器具の、ツィーザグリップ部とコネクタの回路図である。 はんだ取扱い器具の、吸取器グリップ部とコネクタの回路図である。 はんだ取扱い器具の、定電圧方式の判別回路の回路図である。 はんだ取扱い器具の概略制御ブロック図である。 はんだ取扱い器具の、温度制御における制御量特性を示すグラフである。 はんだ取扱い器具の概略制御フローチャートである。 はんだ取扱い器具の温度制御による、こて先温度変化を示すグラフである。 はんだ取扱い器具の、定電流方式の判別回路の回路図である。

符号の説明

１ はんだ取扱い器具
１０ グリップ部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ こて先（被加熱部）
１１ｄ 吸取口（被加熱部）
１１ｅ 熱風吹出口（被加熱部）
１２ａ、１２ｂ こて先（被加熱部）
１４ グリップ部側コネクタ（接続手段）
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ ヒータ
２４ｂ ヒータ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ 温度センサ
２６ｂ 温度センサ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ グリップ判別用抵抗（回路素子）（判別手段の一部）
４０ 制御部（判別手段または判別手段の一部を含む）
４１ 制御部側コネクタ（接続手段）
４２ 判別回路（判別手段の一部）
４３ 判別回路（判別手段の一部）
５０ ＣＰＵ（判別手段の一部）
６１ 入力部（温度設定手段）

Claims (7)

1. はんだ付け又はそれに付随するはんだの取扱いを行うはんだ取扱い器具の温度制御装置であって、
   被加熱部を加熱するヒータと該被加熱部の温度を検知する温度センサとを備え、作業者が把持して操作する複数種類のグリップ部と、
   上記ヒータに電力を供給するとともに上記温度センサの検知結果に基いて上記被加熱部の温度を制御する制御部と、
   上記グリップ部を、上記制御部に選択的に接続する接続手段と、
   上記制御部に設けられた判別回路を含み、且つ上記接続手段によって上記制御部に接続されたグリップ部の種類を判別するための判別手段と
   を備え、
   上記判別回路は、上記接続手段によって上記制御部に接続されたグリップ部の種類を自動的に判別するとともに、上記制御部は、判別されたグリップ部の種類に応じ、上記被加熱部に対する温度制御特性を変化させる
   ことを特徴とするはんだ取扱い器具の温度制御装置。
2. 上記制御部は、当該制御部に接続されたグリップ部のヒータに電力を供給するヒータ制御回路を備え、且つ上記接続手段によって上記制御部に接続されるグリップ部の種類別に最適な制御量特性を記憶するとともに、判別されたグリップ部のヒータに対応する制御量特性に基づいて上記ヒータ制御回路に指令を出すものである
   ことを特徴とする請求項１記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。
3. 上記判別手段は、上記グリップ部の種類別に設定された固有値を有する回路素子を含むことを特徴とする請求項１記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。
4. 上記回路素子は抵抗であり、上記判別回路は、上記グリップ部の種類別に設定された固有の抵抗値を、電圧または電流の変化によって判別することを特徴とする請求項３記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。
5. 上記判別手段の少なくとも一部が上記各グリップ部に設けられているとともに、
   上記接続手段は、上記グリップ部側にそれぞれ設けられたグリップ部側コネクタと、上記制御部側に設けられた制御部側コネクタとを含み、該制御部側コネクタは、異なる種類の上記グリップ側コネクタに対して適正に接続可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。
6. 上記被加熱部の目標温度を設定する温度設定手段を備え、
   上記温度制御特性には、接続されたグリップ部の種類に応じた上記目標温度の設定限界値を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。
7. 上記被加熱部と上記温度センサとの組合せ数が異なる複数種類のグリップ部を備え、
   上記制御部は、接続されたグリップ部の上記組合せのそれぞれに対して個別に温度制御を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のはんだ取扱い器具の温度制御装置。

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