JP4482176B2 - フラックス塗布方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだ付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２８１５７８９号公報に示されるように、フラックスを噴出する噴霧ノズルをフラックス塗布対象板としての配線基板が搬送されるＸ方向と交差するＹ方向に往復移動させながら、配線基板に霧状のフラックスを塗布するフラックス塗布方法において、前記噴霧ノズルのＹ方向の往復振幅を配線基板の幅（以下、これを「基板幅」という）に合わせるとともに、噴霧ノズルのＹ方向の往復移動速度を基板幅に比例させ、かつ、単位時間当たりのフラックスの噴霧量を基板幅に比例させるフラックス塗布方法がある。
【０００３】
この従来技術は、基板幅が変化した場合のみ、噴霧ノズルの往復移動速度および単位時間当たりのフラックス噴霧量を可変制御でき、基板幅が変化しない限り、それらを可変制御できない問題がある。
【０００４】
一般的には、必要となるフラックスの噴霧量は、噴霧後の塗布膜厚を直接測定するなどして、経験的に求められている。また、その塗布膜厚の調整手段も、加圧圧送方式では、アナログダイヤルにより、手動で圧力を調整し、フラックスの噴霧量を調整している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の方法では、塗布膜厚を実際に測定して、フラックスの噴霧量を決定しなければならないので、適切な噴霧量を容易に決定できない問題がある。
【０００６】
また、いったん決定された噴霧量であっても、搬送される配線基板に応じてコンベアの幅や搬送速度が変化すると、塗布膜厚も変化してしまうために、再度、塗布膜厚を測定して、噴霧量を調整しなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フラックス塗布対象板に対する噴霧ノズルによるフラックス塗布において希望する塗布膜厚を容易に得られるようにすることを目的とし、また、コンベアの幅や搬送速度が変化した場合でも、希望する塗布膜厚を容易に得られるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、コンベアによりフラックス塗布対象板を搬送しながら、フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動する噴霧ノズルからフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧して、フラックスを塗布するフラックス塗布方法において、少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚から、希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算し、この単位面積当たりのフラックス塗布量から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布方法である。
【０００９】
そして、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布方法である。
【００１１】
そして、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、フラックス塗布対象板を搬送するコンベアと、フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動してフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧する噴霧ノズルと、噴霧ノズルにフラックスを供給するフラックス供給部と、フラックス供給部から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段と、少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚に関するデータを入力する入力手段と、この入力手段により入力されたデータから希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して流量調整手段を制御する演算制御部とを具備したフラックス塗布装置である。
【００１３】
そして、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、演算制御部により、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１４】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のフラックス塗布装置において、コンベアが、幅および搬送速度を調整可能であり、演算制御部は、フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布装置である。
【００１５】
そして、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、演算制御部により、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、請求項４記載のフラックス塗布装置におけるコンベアが、定位置に設けられた固定レールと、固定レールに対し平行状態のまま間隔調整可能の可動レールとを備え、固定レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア原点側検知センサと、可動レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア幅検知センサと、噴霧ノズルを往復移動させるノズル往復移動用駆動部と、ノズル往復移動用駆動部の作動量を検出するノズル用エンコーダとを備え、演算制御部は、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルをコンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されるパルス数をカウントすることでコンベアの幅を自動測定するフラックス塗布装置である。
【００１７】
そして、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルを、コンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されたパルス数を演算制御部でカウントすることで、コンベアの幅を自動測定する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示されるように、11はコンベアであり、このコンベア11は、定位置に設けられた固定レール12と、この固定レール12に対し平行状態のまま間隔調整可能の可動レール13とに沿って、無端チェン（図示せず）がそれぞれ回行自在に配設され、これらの無端チェンは、コンベア駆動用モータ14により同期して回行駆動され、これらの無端チェンから突設されたピン（図示せず）により両側部を係止されたフラックス塗布対象板としての部品実装された配線基板（図１では図示せず）は、無端チェンとともに搬送される。
【００２０】
コンベア駆動用モータ14には、その回転量に応じたパルス数を検出するコンベア用エンコーダ15が設けられ、このコンベア用エンコーダ15の検出パルス数から配線基板の搬送距離（位置）を計測できるとともに、単位時間当たりの検出パルス数からコンベア11が基板を搬送する搬送速度（以下、このコンベアの搬送速度を「コンベア搬送速度」という）を計測できる。
【００２１】
固定レール12は、定位置に固定されたガイドレールであり、一方、可動レール13は、固定レール12に対して平行姿勢を保ったまま、コンベア幅調整機構（図示せず）により、配線基板の幅に応じて幅方向に移動調整可能のガイドレールである。
【００２２】
固定レール12には、固定レール12側に移動した噴霧ノズルを検出するコンベア原点側検知センサ16が設けられ、可動レール13には、可動レール13側に移動した噴霧ノズルを検出するコンベア幅検知センサ17が設けられている。したがって、可動レール13が幅方向に移動調整されると、コンベア幅検知センサ17も幅方向に移動される。
【００２３】
コンベア11の下側には、ノズル移動ガイドレール21が、配線基板の下面と平行に、かつ配線基板の搬送方向と直角に交差する方向に配設され、このノズル移動ガイドレール21に沿って噴霧ノズル22が往復移動可能に設けられている。
【００２４】
この噴霧ノズル22は、上向きの噴霧孔から上方に位置する配線基板の下面に霧状のフラックスを噴霧するもので、ノズル移動ガイドレール21の一端部に設けられたノズル往復移動用駆動部としてのノズル往復移動用モータ23で駆動される送りネジなどのノズル移動機構24により往復移動され、そして、固定レール12側への移動時の噴霧ノズル22はコンベア原点側検知センサ16により検知され、可動レール13側への移動時の噴霧ノズル22はコンベア幅検知センサ17により検知される。
【００２５】
ノズル往復移動用モータ23には、その作動量すなわち回転量に応じたパルス数を検出するノズル用エンコーダ25が設けられ、このノズル用エンコーダ25の検出パルス数から噴霧ノズル22の移動距離を計測できるとともに、単位時間当たりの検出パルス数から噴霧ノズル22の往復移動速度を計測できる。
【００２６】
この噴霧ノズル22に対し、ポンプ駆動用モータ31により駆動されフラックス収容タンク32内のフラックス33を回転数に応じた流量で定量供給するフラックス供給部としてのフラックス供給ポンプ34が、管路35により接続されているとともに、空圧源36からその元圧を計測する圧力計37を経て供給された霧化用空気の流量を複数のオン／オフ形電磁弁38a により調整する霧化流量調整装置38が、管路39により接続されている。
【００２７】
前記ポンプ駆動用モータ31は、フラックス供給ポンプ34を駆動するポンプ駆動手段であるとともに、外部からの制御信号によりモータ回転数を調整できるから、このポンプ駆動用モータ31によりフラックス供給ポンプ34の回転数を可変制御して、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段でもある。
【００２８】
前記コンベア用エンコーダ15および前記ノズル用エンコーダ25が、演算制御部41の入力部に接続されている。
【００２９】
この演算制御部41は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）などを有し、動作指令またはデータを入力する入力手段としてのタッチパネル42を備え、また、この演算制御部41の出力部には、前記コンベア駆動用モータ14、前記ノズル往復移動用モータ23、前記ポンプ駆動用モータ31、前記オン／オフ形電磁弁38a がそれぞれ接続されている。
【００３０】
そして、この演算制御部41は、コンベア駆動用モータ14の回転速度を制御してコンベア搬送速度を制御し、ノズル往復移動用モータ23の回転速度を制御して噴霧ノズル22の往復移動速度を制御し、ポンプ駆動用モータ31の回転速度を制御してフラックス供給ポンプ34の回転速度を制御することでフラックス収容タンク32から噴霧ノズル22へ供給されるフラックス流量を制御し、霧化流量調整装置38の開通状態にあるオン／オフ形電磁弁38a の数を制御して霧化用空気の流量を制御する。
【００３１】
特に、この演算制御部41によるノズル往復移動用モータ23の制御は、コンベア11の固定レール12と可動レール13との間の幅の大きさ（以下、このコンベアの幅を「コンベア幅」という）と、前記コンベア搬送速度とから噴霧ノズル22の往復移動速度を演算して、この演算された往復移動速度で噴霧ノズル22を往復移動させるように、前記ノズル往復移動用モータ23の回転駆動速度を制御する。
【００３２】
次に、図１に示されたフラックス塗布装置によるフラックス塗布方法を、図１および図２を参照しながら説明する。
【００３３】
使用者は、装置運転前に、装置動作条件として、配線基板に塗布されるフラックス中の固形分（ロジン）により形成されるフラックス塗布膜の希望する膜厚（以下、これを「希望塗布膜厚」という）、フラックス中の固形分の含有率（固形分重量）、およびコンベア搬送速度に関する各データを、タッチパネル42より演算制御部41へ予め入力した後、装置の運転動作命令をタッチパネル42より演算制御部41へ入力する。
【００３４】
演算制御部41は、入力された希望塗布膜厚をＭ、固形分の含有率をωとしたときの、配線基板単位面積当たりに必要なフラックス塗布量Ｔを、次式により演算し、
Ｔ＝Ｍ／ω …（１）
となるように設定する。
【００３５】
演算制御部41に運転動作命令が入力されると、演算制御部41は、ノズル往復移動用モータ23により噴霧ノズル22を、コンベア原点側検知センサ16により検知される位置からコンベア幅検知センサ17により検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダ25から出力されて演算制御部41へ入力されるパルス数をカウントすることで、コンベア幅の大きさを自動測定して、そのデータを取得する。
【００３６】
このコンベア幅の大きさは、予め、タッチパネル42から演算制御部41へ手動入力しておいても良い。
【００３７】
それから、演算制御部41は、上記（１）式で演算された単位面積当たりのフラックス塗布量Ｔ、コンベア幅の大きさおよびコンベア搬送速度より、希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス供給ポンプ34の回転駆動速度を演算し、このポンプ駆動速度が得られるようにポンプ駆動用モータ31の回転速度を制御することにより、必要なフラックス流量をフラックスタンク32から噴霧ノズル22へ給送し、噴霧ノズル22より噴霧させることにより、配線基板の大きさや搬送速度に関わらず一定の塗布膜厚を実現する。
【００３８】
演算制御部41は、図２に示されるようにコンベア幅（基板幅）Ｗ、コンベア搬送速度Ｖx のデータから、これらのデータが変化しても一定になる往復ピッチＰを実現するために、噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算して、ノズル往復移動用モータ23の回転駆動速度を制御する機能も有する。
【００３９】
この場合、演算制御部41で用いられる計算式は、
Ｖy ＝ａ・Ｗ・Ｖx …（２）
である。ただし、ａは定数である。
【００４０】
例えば、コンベア搬送速度Ｖx のみが変化したときは、そのコンベア搬送速度Ｖx の変化に比例する噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算し、この演算された往復移動速度Ｖy で噴霧ノズル22を往復移動させながらフラックスを噴霧する。
【００４１】
また、基板幅に応じてコンベア幅Ｗが調整されたときは、このコンベア幅Ｗの変化に比例する噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算し、この演算された往復移動速度Ｖy で噴霧ノズル22を往復移動させながらフラックスを噴霧する。
【００４２】
これにより、コンベア搬送速度Ｖx が変更された場合であっても、コンベア幅Ｗが変更された場合であっても、上式より、噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy が比例的に制御され、往復ピッチＰは常に同一に保たれるため、フラックスの重ね塗り部の幅が一定に保たれ、フラックス塗布むらが発生しない。
【００４３】
また、配線基板43の搬送速度または幅方向の大きさが変更されたことによりコンベア搬送速度Ｖx またはコンベア幅Ｗが変更された場合、またはフラックス中の固形分の含有率（固形分重量）が変更された場合は、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベア搬送速度およびコンベア幅に関するデータから、噴霧ノズル22が必要とするフラックス流量を演算制御部41により演算して、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量をポンプ駆動用モータ31にて制御することにより、配線基板43の大きさに応じてコンベア幅Ｗおよび搬送速度Ｖx が変化しても、一定の希望塗布膜厚を実現するフラックス流量を噴霧塗布できる。
【００４４】
例えば、配線基板43の幅寸法の拡大に伴いコンベア幅Ｗが拡大した場合、およびコンベア搬送速度Ｖx が高速化した場合は、いずれもフラックス塗布むらを防止する観点から、上記（２）式より噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を増速する必要があるので、この噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy に応じて、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を増量するように、ポンプ駆動用モータ31の回転速度を高速側へ制御する。
【００４５】
以上のように、フラックス中の固形分の含有率および希望する塗布膜厚の二つのデータから、必要な、単位面積当たりのフラックス塗布量を求め、コンベア幅およびコンベア搬送速度から、配線基板の大きさに関わらず、一定の希望塗布膜厚を実現するフラックス噴霧をするものであり、従来なされていた、配線基板毎の噴霧量を求める作業から開放されると共に、配線基板毎に装置動作条件を変えることなく、多品種の基板のフラックス噴霧において、安定しかつ高品質のフラックス塗布膜が得られる。
【００４６】
なお、上記の例では、計算式（１）（２）を用いて演算しているが、入力データと出力信号との相関関係を予め演算制御部41のメモリに格納しておき、計算式（１）（２）を用いずに、出力信号を決定しても良い。
【００４７】
また、噴霧ノズル22にフラックスを供給するフラックス供給部は、必ずしもフラックス供給ポンプ34に限定されるものではなく、例えば、フラックス収容タンク32内を空圧などにより加圧してフラックスを押出す加圧圧送手段でも良い。
【００４８】
さらに、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段は、必ずしもポンプ駆動用モータ31に限定されるものではなく、例えば、管路35中に設けられた流量調整弁でも良いし、または、フラックス供給ポンプ34が可変容量型ポンプの場合は、その容量可変部（斜板など）を制御する容量制御手段でも良い。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５１】
請求項３記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、演算制御部により、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５２】
請求項４記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、演算制御部により、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５３】
請求項５記載の発明によれば、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルを、コンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されたパルス数を演算制御部でカウントすることで、コンベアの幅を自動測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフラックス塗布方法に係るフラックス塗布装置の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】同上塗布装置の噴霧ノズルの配線基板に対する相対的な移動軌跡を示す平面図である。
【符号の説明】
11 コンベア
12 固定レール
13 可動レール
16 コンベア原点側検知センサ
17 コンベア幅検知センサ
22 噴霧ノズル
23 ノズル往復移動用駆動部としてのノズル往復移動用モータ
25 ノズル用エンコーダ
31 流量調整手段としてのポンプ駆動用モータ
33 フラックス
34 フラックス供給部としてのフラックス供給ポンプ
41 演算制御部
42 入力手段としてのタッチパネル
43 フラックス塗布対象板としての配線基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだ付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２８１５７８９号公報に示されるように、フラックスを噴出する噴霧ノズルをフラックス塗布対象板としての配線基板が搬送されるＸ方向と交差するＹ方向に往復移動させながら、配線基板に霧状のフラックスを塗布するフラックス塗布方法において、前記噴霧ノズルのＹ方向の往復振幅を配線基板の幅（以下、これを「基板幅」という）に合わせるとともに、噴霧ノズルのＹ方向の往復移動速度を基板幅に比例させ、かつ、単位時間当たりのフラックスの噴霧量を基板幅に比例させるフラックス塗布方法がある。
【０００３】
この従来技術は、基板幅が変化した場合のみ、噴霧ノズルの往復移動速度および単位時間当たりのフラックス噴霧量を可変制御でき、基板幅が変化しない限り、それらを可変制御できない問題がある。
【０００４】
一般的には、必要となるフラックスの噴霧量は、噴霧後の塗布膜厚を直接測定するなどして、経験的に求められている。また、その塗布膜厚の調整手段も、加圧圧送方式では、アナログダイヤルにより、手動で圧力を調整し、フラックスの噴霧量を調整している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の方法では、塗布膜厚を実際に測定して、フラックスの噴霧量を決定しなければならないので、適切な噴霧量を容易に決定できない問題がある。
【０００６】
また、いったん決定された噴霧量であっても、搬送される配線基板に応じてコンベアの幅や搬送速度が変化すると、塗布膜厚も変化してしまうために、再度、塗布膜厚を測定して、噴霧量を調整しなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フラックス塗布対象板に対する噴霧ノズルによるフラックス塗布において希望する塗布膜厚を容易に得られるようにすることを目的とし、また、コンベアの幅や搬送速度が変化した場合でも、希望する塗布膜厚を容易に得られるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、コンベアによりフラックス塗布対象板を搬送しながら、フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動する噴霧ノズルからフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧して、フラックスを塗布するフラックス塗布方法において、少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚から、希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算し、この単位面積当たりのフラックス塗布量から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布方法である。
【０００９】
そして、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布方法である。
【００１１】
そして、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、フラックス塗布対象板を搬送するコンベアと、フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動してフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧する噴霧ノズルと、噴霧ノズルにフラックスを供給するフラックス供給部と、フラックス供給部から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段と、少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚に関するデータを入力する入力手段と、この入力手段により入力されたデータから希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して流量調整手段を制御する演算制御部とを具備したフラックス塗布装置である。
【００１３】
そして、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、演算制御部により、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１４】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のフラックス塗布装置において、コンベアが、幅および搬送速度を調整可能であり、演算制御部は、フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御するフラックス塗布装置である。
【００１５】
そして、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、演算制御部により、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚が容易に得られる。
【００１６】
請求項５に記載された発明は、請求項４記載のフラックス塗布装置におけるコンベアが、定位置に設けられた固定レールと、固定レールに対し平行状態のまま間隔調整可能の可動レールとを備え、固定レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア原点側検知センサと、可動レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア幅検知センサと、噴霧ノズルを往復移動させるノズル往復移動用駆動部と、ノズル往復移動用駆動部の作動量を検出するノズル用エンコーダとを備え、演算制御部は、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルをコンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されるパルス数をカウントすることでコンベアの幅を自動測定するフラックス塗布装置である。
【００１７】
そして、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルを、コンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されたパルス数を演算制御部でカウントすることで、コンベアの幅を自動測定する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に示されるように、11はコンベアであり、このコンベア11は、定位置に設けられた固定レール12と、この固定レール12に対し平行状態のまま間隔調整可能の可動レール13とに沿って、無端チェン（図示せず）がそれぞれ回行自在に配設され、これらの無端チェンは、コンベア駆動用モータ14により同期して回行駆動され、これらの無端チェンから突設されたピン（図示せず）により両側部を係止されたフラックス塗布対象板としての部品実装された配線基板（図１では図示せず）は、無端チェンとともに搬送される。
【００２０】
コンベア駆動用モータ14には、その回転量に応じたパルス数を検出するコンベア用エンコーダ15が設けられ、このコンベア用エンコーダ15の検出パルス数から配線基板の搬送距離（位置）を計測できるとともに、単位時間当たりの検出パルス数からコンベア11が基板を搬送する搬送速度（以下、このコンベアの搬送速度を「コンベア搬送速度」という）を計測できる。
【００２１】
固定レール12は、定位置に固定されたガイドレールであり、一方、可動レール13は、固定レール12に対して平行姿勢を保ったまま、コンベア幅調整機構（図示せず）により、配線基板の幅に応じて幅方向に移動調整可能のガイドレールである。
【００２２】
固定レール12には、固定レール12側に移動した噴霧ノズルを検出するコンベア原点側検知センサ16が設けられ、可動レール13には、可動レール13側に移動した噴霧ノズルを検出するコンベア幅検知センサ17が設けられている。したがって、可動レール13が幅方向に移動調整されると、コンベア幅検知センサ17も幅方向に移動される。
【００２３】
コンベア11の下側には、ノズル移動ガイドレール21が、配線基板の下面と平行に、かつ配線基板の搬送方向と直角に交差する方向に配設され、このノズル移動ガイドレール21に沿って噴霧ノズル22が往復移動可能に設けられている。
【００２４】
この噴霧ノズル22は、上向きの噴霧孔から上方に位置する配線基板の下面に霧状のフラックスを噴霧するもので、ノズル移動ガイドレール21の一端部に設けられたノズル往復移動用駆動部としてのノズル往復移動用モータ23で駆動される送りネジなどのノズル移動機構24により往復移動され、そして、固定レール12側への移動時の噴霧ノズル22はコンベア原点側検知センサ16により検知され、可動レール13側への移動時の噴霧ノズル22はコンベア幅検知センサ17により検知される。
【００２５】
ノズル往復移動用モータ23には、その作動量すなわち回転量に応じたパルス数を検出するノズル用エンコーダ25が設けられ、このノズル用エンコーダ25の検出パルス数から噴霧ノズル22の移動距離を計測できるとともに、単位時間当たりの検出パルス数から噴霧ノズル22の往復移動速度を計測できる。
【００２６】
この噴霧ノズル22に対し、ポンプ駆動用モータ31により駆動されフラックス収容タンク32内のフラックス33を回転数に応じた流量で定量供給するフラックス供給部としてのフラックス供給ポンプ34が、管路35により接続されているとともに、空圧源36からその元圧を計測する圧力計37を経て供給された霧化用空気の流量を複数のオン／オフ形電磁弁38a により調整する霧化流量調整装置38が、管路39により接続されている。
【００２７】
前記ポンプ駆動用モータ31は、フラックス供給ポンプ34を駆動するポンプ駆動手段であるとともに、外部からの制御信号によりモータ回転数を調整できるから、このポンプ駆動用モータ31によりフラックス供給ポンプ34の回転数を可変制御して、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段でもある。
【００２８】
前記コンベア用エンコーダ15および前記ノズル用エンコーダ25が、演算制御部41の入力部に接続されている。
【００２９】
この演算制御部41は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）などを有し、動作指令またはデータを入力する入力手段としてのタッチパネル42を備え、また、この演算制御部41の出力部には、前記コンベア駆動用モータ14、前記ノズル往復移動用モータ23、前記ポンプ駆動用モータ31、前記オン／オフ形電磁弁38a がそれぞれ接続されている。
【００３０】
そして、この演算制御部41は、コンベア駆動用モータ14の回転速度を制御してコンベア搬送速度を制御し、ノズル往復移動用モータ23の回転速度を制御して噴霧ノズル22の往復移動速度を制御し、ポンプ駆動用モータ31の回転速度を制御してフラックス供給ポンプ34の回転速度を制御することでフラックス収容タンク32から噴霧ノズル22へ供給されるフラックス流量を制御し、霧化流量調整装置38の開通状態にあるオン／オフ形電磁弁38a の数を制御して霧化用空気の流量を制御する。
【００３１】
特に、この演算制御部41によるノズル往復移動用モータ23の制御は、コンベア11の固定レール12と可動レール13との間の幅の大きさ（以下、このコンベアの幅を「コンベア幅」という）と、前記コンベア搬送速度とから噴霧ノズル22の往復移動速度を演算して、この演算された往復移動速度で噴霧ノズル22を往復移動させるように、前記ノズル往復移動用モータ23の回転駆動速度を制御する。
【００３２】
次に、図１に示されたフラックス塗布装置によるフラックス塗布方法を、図１および図２を参照しながら説明する。
【００３３】
使用者は、装置運転前に、装置動作条件として、配線基板に塗布されるフラックス中の固形分（ロジン）により形成されるフラックス塗布膜の希望する膜厚（以下、これを「希望塗布膜厚」という）、フラックス中の固形分の含有率（固形分重量）、およびコンベア搬送速度に関する各データを、タッチパネル42より演算制御部41へ予め入力した後、装置の運転動作命令をタッチパネル42より演算制御部41へ入力する。
【００３４】
演算制御部41は、入力された希望塗布膜厚をＭ、固形分の含有率をωとしたときの、配線基板単位面積当たりに必要なフラックス塗布量Ｔを、次式により演算し、
Ｔ＝Ｍ／ω …（１）
となるように設定する。
【００３５】
演算制御部41に運転動作命令が入力されると、演算制御部41は、ノズル往復移動用モータ23により噴霧ノズル22を、コンベア原点側検知センサ16により検知される位置からコンベア幅検知センサ17により検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダ25から出力されて演算制御部41へ入力されるパルス数をカウントすることで、コンベア幅の大きさを自動測定して、そのデータを取得する。
【００３６】
このコンベア幅の大きさは、予め、タッチパネル42から演算制御部41へ手動入力しておいても良い。
【００３７】
それから、演算制御部41は、上記（１）式で演算された単位面積当たりのフラックス塗布量Ｔ、コンベア幅の大きさおよびコンベア搬送速度より、希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス供給ポンプ34の回転駆動速度を演算し、このポンプ駆動速度が得られるようにポンプ駆動用モータ31の回転速度を制御することにより、必要なフラックス流量をフラックスタンク32から噴霧ノズル22へ給送し、噴霧ノズル22より噴霧させることにより、配線基板の大きさや搬送速度に関わらず一定の塗布膜厚を実現する。
【００３８】
演算制御部41は、図２に示されるようにコンベア幅（基板幅）Ｗ、コンベア搬送速度Ｖx のデータから、これらのデータが変化しても一定になる往復ピッチＰを実現するために、噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算して、ノズル往復移動用モータ23の回転駆動速度を制御する機能も有する。
【００３９】
この場合、演算制御部41で用いられる計算式は、
Ｖy ＝ａ・Ｗ・Ｖx …（２）
である。ただし、ａは定数である。
【００４０】
例えば、コンベア搬送速度Ｖx のみが変化したときは、そのコンベア搬送速度Ｖx の変化に比例する噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算し、この演算された往復移動速度Ｖy で噴霧ノズル22を往復移動させながらフラックスを噴霧する。
【００４１】
また、基板幅に応じてコンベア幅Ｗが調整されたときは、このコンベア幅Ｗの変化に比例する噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を演算し、この演算された往復移動速度Ｖy で噴霧ノズル22を往復移動させながらフラックスを噴霧する。
【００４２】
これにより、コンベア搬送速度Ｖx が変更された場合であっても、コンベア幅Ｗが変更された場合であっても、上式より、噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy が比例的に制御され、往復ピッチＰは常に同一に保たれるため、フラックスの重ね塗り部の幅が一定に保たれ、フラックス塗布むらが発生しない。
【００４３】
また、配線基板43の搬送速度または幅方向の大きさが変更されたことによりコンベア搬送速度Ｖx またはコンベア幅Ｗが変更された場合、またはフラックス中の固形分の含有率（固形分重量）が変更された場合は、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベア搬送速度およびコンベア幅に関するデータから、噴霧ノズル22が必要とするフラックス流量を演算制御部41により演算して、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量をポンプ駆動用モータ31にて制御することにより、配線基板43の大きさに応じてコンベア幅Ｗおよび搬送速度Ｖx が変化しても、一定の希望塗布膜厚を実現するフラックス流量を噴霧塗布できる。
【００４４】
例えば、配線基板43の幅寸法の拡大に伴いコンベア幅Ｗが拡大した場合、およびコンベア搬送速度Ｖx が高速化した場合は、いずれもフラックス塗布むらを防止する観点から、上記（２）式より噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy を増速する必要があるので、この噴霧ノズル22の往復移動速度Ｖy に応じて、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を増量するように、ポンプ駆動用モータ31の回転速度を高速側へ制御する。
【００４５】
以上のように、フラックス中の固形分の含有率および希望する塗布膜厚の二つのデータから、必要な、単位面積当たりのフラックス塗布量を求め、コンベア幅およびコンベア搬送速度から、配線基板の大きさに関わらず、一定の希望塗布膜厚を実現するフラックス噴霧をするものであり、従来なされていた、配線基板毎の噴霧量を求める作業から開放されると共に、配線基板毎に装置動作条件を変えることなく、多品種の基板のフラックス噴霧において、安定しかつ高品質のフラックス塗布膜が得られる。
【００４６】
なお、上記の例では、計算式（１）（２）を用いて演算しているが、入力データと出力信号との相関関係を予め演算制御部41のメモリに格納しておき、計算式（１）（２）を用いずに、出力信号を決定しても良い。
【００４７】
また、噴霧ノズル22にフラックスを供給するフラックス供給部は、必ずしもフラックス供給ポンプ34に限定されるものではなく、例えば、フラックス収容タンク32内を空圧などにより加圧してフラックスを押出す加圧圧送手段でも良い。
【００４８】
さらに、噴霧ノズル22に供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段は、必ずしもポンプ駆動用モータ31に限定されるものではなく、例えば、管路35中に設けられた流量調整弁でも良いし、または、フラックス供給ポンプ34が可変容量型ポンプの場合は、その容量可変部（斜板など）を制御する容量制御手段でも良い。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５１】
請求項３記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率および希望塗布膜厚から、演算制御部により、一定の希望塗布膜厚を実現するために必要な単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５２】
請求項４記載の発明によれば、フラックス中の固形分の含有率、希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、演算制御部により、フラックス塗布対象板の大きさや搬送速度に関わらず一定の希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を流量調整手段にて制御することにより、フラックス塗布対象板の大きさに応じてコンベアの幅および搬送速度が変化しても、人手により塗布膜厚を直接測定して演算することなく、一定の希望塗布膜厚を容易に得ることができる。
【００５３】
請求項５記載の発明によれば、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルを、コンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されたパルス数を演算制御部でカウントすることで、コンベアの幅を自動測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフラックス塗布方法に係るフラックス塗布装置の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】同上塗布装置の噴霧ノズルの配線基板に対する相対的な移動軌跡を示す平面図である。
【符号の説明】
11 コンベア
12 固定レール
13 可動レール
16 コンベア原点側検知センサ
17 コンベア幅検知センサ
22 噴霧ノズル
23 ノズル往復移動用駆動部としてのノズル往復移動用モータ
25 ノズル用エンコーダ
31 流量調整手段としてのポンプ駆動用モータ
33 フラックス
34 フラックス供給部としてのフラックス供給ポンプ
41 演算制御部
42 入力手段としてのタッチパネル
43 フラックス塗布対象板としての配線基板
Claims (5)
- コンベアによりフラックス塗布対象板を搬送しながら、フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動する噴霧ノズルからフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧して、フラックスを塗布するフラックス塗布方法において、
少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚から、希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算し、
この単位面積当たりのフラックス塗布量から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御する
ことを特徴とするフラックス塗布方法。 - フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度から、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。 - フラックス塗布対象板を搬送するコンベアと、
フラックス塗布対象板の一面と平行にかつフラックス塗布対象板の搬送方向と交差する方向に往復移動してフラックス塗布対象板の一面にフラックスを噴霧する噴霧ノズルと、
噴霧ノズルにフラックスを供給するフラックス供給部と、
フラックス供給部から噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を可変調整する流量調整手段と、
少なくともフラックス中の固形分の含有率および固形分の希望塗布膜厚に関するデータを入力する入力手段と、
この入力手段により入力されたデータから希望塗布膜厚を実現するために必要なフラックス塗布対象板での単位面積当たりのフラックス塗布量を演算して流量調整手段を制御する演算制御部と
を具備したことを特徴とするフラックス塗布装置。 - コンベアは、幅および搬送速度を調整可能であり、
演算制御部は、フラックス中の固形分の含有率、固形分の希望塗布膜厚、コンベアの幅および搬送速度に関するデータから、希望塗布膜厚を実現するために噴霧ノズルが必要とするフラックス流量を演算して、噴霧ノズルに供給されるフラックス流量を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のフラックス塗布装置。 - コンベアは、
定位置に設けられた固定レールと、
固定レールに対し平行状態のまま間隔調整可能の可動レールとを備え、
固定レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア原点側検知センサと、
可動レールに設けられ噴霧ノズルを検出するコンベア幅検知センサと、
噴霧ノズルを往復移動させるノズル往復移動用駆動部と、
ノズル往復移動用駆動部の作動量を検出するノズル用エンコーダとを備え、
演算制御部は、ノズル往復移動用駆動部により噴霧ノズルをコンベア原点側検知センサにより検知される位置からコンベア幅検知センサにより検知される位置へと移動させ、その間にノズル用エンコーダから出力されるパルス数をカウントすることでコンベアの幅を自動測定する
ことを特徴とする請求項４記載のフラックス塗布装置。
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