JP5384766B1 - Soldering apparatus and soldering method - Google Patents
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Abstract
【課題】噴流ノズルが噴流する半田の流量を直接的に検出しなくても、噴流ノズルが噴流する半田の流量を略一定にする。
【解決手段】流量検出部７３が半田貯留槽５に供給する気体の流量を検出することで、噴流ノズル２２が噴流する半田の流量を間接的に検出する。このため、噴流する半田の流量を直接的に検出することなく、その半田の流量を把握できる。そして、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２が、流量検出部７３に検出された気体の流量に基づいて半田貯留槽５に供給する気体の圧力を調整し、半田貯留槽５に供給する気体の流量を略一定にする。したがって、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量を安定化することができる。
【選択図】図１７The flow rate of solder jetted by a jet nozzle is made substantially constant without directly detecting the flow rate of solder jetted by the jet nozzle.
A flow rate detection unit 73 detects a flow rate of a gas supplied to a solder storage tank 5 to indirectly detect a flow rate of solder jetted by a jet nozzle 22. For this reason, the flow rate of the solder can be grasped without directly detecting the flow rate of the jetted solder. And the pressure instruction | indication part 10a and the pressure adjustment part 72 adjust the pressure of the gas supplied to the solder storage tank 5 based on the gas flow volume detected by the flow volume detection part 73, and the gas supplied to the solder storage tank 5 Make the flow rate substantially constant. Therefore, the flow rate of the solder S jetted by the jet nozzle 22 can be stabilized.
[Selection] Figure 17
Description
本発明は、溶融された半田を噴流する技術に関する。 The present invention relates to a technique for jetting molten solder.
プリント基板などの製造工程においては、対象物に対して半田（はんだ）付けを行う半田付け装置が用いられる。このような半田付け装置として、溶融された半田を噴流ノズルから噴流させ、ノズル口から盛り上がった状態で流れる半田を対象物に接触させることで対象物に半田付けを行う半田付け装置が知られている。この半田付け装置は、「選択半田付け装置（あるいは、ポイント半田付け装置）」とも呼ばれ、プリント基板における電子部品が配置される領域など、対象物の一部の領域のみに選択的に半田付けを行うことができる。 In a manufacturing process of a printed circuit board or the like, a soldering apparatus that performs soldering on an object is used. As such a soldering apparatus, there is known a soldering apparatus that performs soldering on an object by jetting molten solder from a jet nozzle and bringing the solder flowing from the nozzle port into contact with the object. Yes. This soldering device is also called a “selective soldering device (or point soldering device)”, and selectively solders only to a partial area of the object, such as an area where electronic components are placed on a printed circuit board. It can be performed.
また、このような選択半田付け装置として、密封された半田貯留槽に気体を供給することで噴流ノズルから半田を噴流する気体供給方式の半田付け装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Further, as such a selective soldering apparatus, there is known a gas supply type soldering apparatus that jets solder from a jet nozzle by supplying gas to a sealed solder reservoir (see, for example, Patent Document 1). .)
ところで、気体供給方式の半田付け装置において、略一定の圧力の気体を半田貯留槽に供給した場合には、噴流ノズルから噴流する半田の流量が時間の経過とともに低下する。このように噴流ノズルが噴流する半田の流量が低下すると、噴流ノズルのノズル口において盛り上がる半田の高さが低下することから、対象物に正確に半田付けを行うことができなくなるおそれがある。 By the way, in the gas supply type soldering apparatus, when a gas having a substantially constant pressure is supplied to the solder storage tank, the flow rate of the solder jetted from the jet nozzle decreases with time. When the flow rate of the solder jetted by the jet nozzle is reduced in this way, the height of the solder that rises at the nozzle port of the jet nozzle is reduced, so that there is a possibility that the soldering cannot be accurately performed on the object.
これに対応するため、例えば、噴流ノズルのノズル口において盛り上がる半田の高さをレーザー測定器などで測定し、噴流ノズルから噴流される半田の流量を直接的に検出することが考えられる。しかしながら、噴流ノズルから噴流される半田は対象物と接触させるため、この半田の流量を直接的に検出することは困難である。 In order to cope with this, for example, it is conceivable that the height of the solder rising at the nozzle opening of the jet nozzle is measured by a laser measuring device or the like, and the flow rate of the solder jetted from the jet nozzle is directly detected. However, since the solder jetted from the jet nozzle is brought into contact with the object, it is difficult to directly detect the flow rate of the solder.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、噴流ノズルが噴流する半田の流量を直接的に検出しなくても、噴流ノズルが噴流する半田の流量を略一定にできる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a technique capable of making the flow rate of solder jetted by the jet nozzle substantially constant without directly detecting the flow rate of solder jetted by the jet nozzle. For the purpose.
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、対象物に対して半田付けを行う半田付け装置であって、溶融された半田を収容する半田貯留槽と、前記半田貯留槽から供給された前記半田を噴流する噴流ノズルと、前記半田貯留槽に気体を供給して、前記噴流ノズルから前記半田を噴流させる気体供給手段と、前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段に検出された前記気体の流量に基づいて前記半田貯留槽に供給される前記気体の圧力を調整し、前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を略一定にする圧力調整手段と、を備えている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の半田付け装置において、前記圧力調整手段が調整した前記気体の圧力に基づいて、異常を検出する検出手段、をさらに備えている。 According to a second aspect of the present invention, the soldering apparatus according to the first aspect further comprises a detecting means for detecting an abnormality based on the pressure of the gas adjusted by the pressure adjusting means.
また、請求項３の発明は、対象物に対して半田付けを行う半田付け方法であって、（ａ）溶融された半田を収容する半田貯留槽に気体を供給して、噴流ノズルから前記半田を噴流させる工程と、（ｂ）前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を検出する工程と、（ｃ）前記工程（ｂ）で検出された前記気体の流量に基づいて前記半田貯留槽に供給される前記気体の圧力を調整し、前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を略一定にする工程と、を備えている。 The invention of claim 3 is a soldering method for performing soldering on an object, wherein (a) a gas is supplied to a solder storage tank containing molten solder, and the solder is supplied from a jet nozzle. , (B) detecting the flow rate of the gas supplied to the solder storage tank, and (c) the solder storage tank based on the flow rate of the gas detected in the step (b). And adjusting the pressure of the gas supplied to the solder storage tank so that the flow rate of the gas supplied to the solder reservoir is substantially constant.
請求項１ないし３の発明によれば、半田貯留槽に供給される気体の流量に基づいて気体の圧力を調整することで、半田貯留槽に供給される気体の流量を略一定にする。その結果、噴流ノズルが噴流する半田の量を直接的に検出しなくても、その半田の量を略一定にできる。 According to the first to third aspects of the invention, the flow rate of the gas supplied to the solder reservoir is made substantially constant by adjusting the gas pressure based on the flow rate of the gas supplied to the solder reservoir. As a result, the amount of solder can be made substantially constant without directly detecting the amount of solder jetted by the jet nozzle.
また、特に請求項２の発明によれば、半田付け装置の異常を容易に検出することができる。
In particular, according to the invention of
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜１．半田付け装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る半田付け装置１の外観を示す斜視図である。図１に示す、半田付け装置１は、対象物となるプリント基板９を搬送しながら、該プリント基板９に対して半田（はんだ）付けを行う機能を有している。
<1. Configuration of soldering device>
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
プリント基板９には各種の電子部品が配置されており、電子部品のリードはプリント基板９のスルーホールに挿入されている。半田付け装置１は、プリント基板９の下面（電子部品のリードが突出した側の面）に、溶融された半田を接触させることで、これら電子部品をプリント基板９に固定する。半田付け装置１は、プリント基板９において電子部品が配置される一部の領域に対して選択的に半田付けを行うことができる選択半田付け装置である。以下、プリント基板９において半田付けの対象となる領域を「対象領域」という。
Various electronic components are arranged on the printed
図１に示すように、半田付け装置１は、略直方体のハウジング１１と、ユーザに情報を報知する警告表示器１３と、プリント基板９を搬送する基板搬送機構８とを備えている。警告表示器１３は、上下方向に延びるようにハウジング１１の側面に固定される。また、基板搬送機構８は、ハウジング１１の上面となる上面板１２に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
以下の説明においては、図中に示す三次元直交座標系（ＸＹＺ）を用いて、適宜、方向や向きを示す。この直交座標系は、ハウジング１１に対して相対的に固定される。Ｘ軸方向は左右方向、Ｙ軸方向は前後方向、Ｚ軸方向は上下方向（鉛直方向）に相当する。
In the following description, directions and directions are appropriately shown using a three-dimensional orthogonal coordinate system (XYZ) shown in the drawing. This orthogonal coordinate system is fixed relative to the
警告表示器１３は、警告などの情報を作業員などのユーザに発光により知らせるものであり、互いに発光色が異なる複数の回転灯を備えている。これらの回転灯は、半田付け装置１の動作に不具合が生じた場合などに点灯される。
The
基板搬送機構８は、搬送パレット８２に載置されたプリント基板９を左右方向（Ｘ軸方向）に搬送する。基板搬送機構８は、左右方向（Ｘ軸方向）に沿った２つのコンベア８１を備えている。これら２つのコンベア８１は搬送パレット８２の前後方向（Ｙ軸方向）の両端部を支持しつつ、図中の矢印ＡＲ１，ＡＲ２の向きに移動する。これにより、プリント基板９は、半田付け装置１の上面を図中右から左に搬送される。
The
２つのコンベア８１の相互間は開口している。また、搬送パレット８２の下面は、プリント基板９の対象領域に対応する部分が開口している。このため、プリント基板９の対象領域は、ハウジング１１の内部に露出する。半田付け装置１は、このようにハウジング１１の内部に露出したプリント基板９の対象領域に対して半田付けを行う。
There is an opening between the two
図２は、半田付け装置１の分解斜視図であり、ハウジング１１の内部の構成を主に示している。図２に示すように、半田付け装置１は、ハウジング１１の内部に、溶融された半田を噴流する半田噴流装置２と、半田噴流装置２を移動する三軸移動機構６とを備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
半田噴流装置２は、溶融された半田を噴流し、噴流した半田をプリント基板９の対象領域に接触させることで、プリント基板９に対して半田付けを行う。この半田噴流装置２の構成については、後に詳述する。
The
また、三軸移動機構６は、半田噴流装置２を固定する固定部６０と、固定部６０を移動する３つのスライダ６１，６２，６３とを備えている。３つのスライダ６１，６２，６３はそれぞれ、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）に延びている。これにより、三軸移動機構６は、固定部６０によって半田噴流装置２を固定した状態で、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）のいずれにも半田噴流装置２を移動できる。すなわち、三軸移動機構６は、半田噴流装置２の姿勢を保ちつつ、ハウジング１１の内部の任意の位置に半田噴流装置２を移動できる。
The
図３は、半田付け装置１の概略構成を示すブロック図である。半田付け装置１は、前述した半田噴流装置２、警告表示器１３、基板搬送機構８及び三軸移動機構６とともに、全体制御部１０及び気体供給部７を備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the
全体制御部１０は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である。全体制御部１０は、プログラムに従って処理を行うことにより、半田噴流装置２、警告表示器１３、基板搬送機構８、三軸移動機構６及び気体供給部７の動作を統括的に制御する。
The
また、気体供給部７は、半田噴流装置２に対して、例えば、窒素などの不活性ガスである気体を供給する。気体供給部７から気体の供給を受けることで、半田噴流装置２は溶融された半田を噴流する。
Moreover, the
＜２．半田噴流装置の構成＞
次に、半田噴流装置２の構成について説明する。図４は、半田噴流装置２の外観を示す斜視図である。図中の縦方向は、上下方向に相当する（以降の図においても同様。）。
<2. Configuration of Solder Jet Device>
Next, the configuration of the
図４に示すように、半田噴流装置２は、溶融された半田を内部に収容する半田容器２０と、半田容器２０の上部を覆う蓋体２１とを備えている。蓋体２１は、半田容器２０の上部を覆う略円形の部材である。
As shown in FIG. 4, the
蓋体２１には、互いに径の異なる略円形の２つの開口部２１ａ，２１ｂが設けられている。相対的に大きな径の中央開口部２１ａは、蓋体２１における円中心に相当する位置に設けられる。中央開口部２１ａには半田を噴流する噴流ノズル２２が配置され、噴流ノズル２２の一部は蓋体２１よりも上部に突出している。噴流ノズル２２は、そのように蓋体２１よりも突出した部分の上端部となるノズル口から溶融された半田を噴流する。
The
一方、相対的に小さな径の開口部２１ｂは、半田容器２０の内部に半田を供給するための半田供給口である。開口部２１ｂは、蓋体２１における中央開口部２１ａから離れた位置に設けられる。
On the other hand, the
また、半田容器２０の側面上部には、半田容器２０の内部へ気体を導く気体導入管２３が設けられている。気体導入管２３は、気体供給部７（図３参照。）から供給される窒素などの気体を、半田容器２０の内部へ導入する。
In addition, a
図５は、半田噴流装置２の内部構成を示す図である。図５は、説明のため、半田噴流装置２の内部構成を簡略化して示している。
FIG. 5 is a diagram showing an internal configuration of the
半田噴流装置２の半田容器２０は、ステンレスなどの金属製であり、互いに径の異なる円筒形の２つの容器２０ａ，２０ｂを上下に重ねた形状を有している（図４も併せて参照。）。相対的に大きな径の上容器２０ａは、相対的に小さな径の下容器２０ｂに対して上部に配置される。このような形状により、半田容器２０は、径の異なる容器２０ａ，２０ｂを接続する略水平方向に沿った部位である段差部２０ｃを備える。
The
半田容器２０の内部には、区画板３１が略水平方向に沿って設けられる。区画板３１は、ステンレスなどの金属製の略円形の板材である。区画板３１は、半田容器２０の段差部２０ｃに上側から当接し、この段差部２０ｃにネジなどの締結具３９によって固定される。
A
区画板３１は、半田容器２０の内部を区画し、その上部と下部とを異なる目的の半田槽として機能させる。半田容器２０の内部の区画板３１より上部（上容器２０ａの内部）は、噴流ノズル２２から噴流した後に流れ出た半田を回収する半田回収槽４となる。一方、半田容器２０の内部の区画板３１より下部（下容器２０ｂの内部）は、気体の供給を受けて噴流ノズル２２に溶融された半田を供給する半田貯留槽５となる。このように半田回収槽４と半田貯留槽５とを上下に配置することで、半田噴流装置２の全体のサイズを比較的小さくすることができる。
The
区画板３１は、半田回収槽４の底面、かつ、半田貯留槽５の上面となる。この区画板３１には、半田回収槽４の内部と半田貯留槽５の内部とを連通する連通口３３が設けられている。連通口３３は、断面が略円形の開口部である。
The
また、連通口３３の上部には、連通口３３を開閉する開閉弁２４が設けられている。開閉弁２４は、ステンレスなどの金属製の円柱部材である。開閉弁２４は、上下方向に延びるように配置され、その下端部は略半球状となっている。開閉弁２４が連通口３３を閉じる場合は、開閉弁２４の下端部が連通口３３の上部と接触する。
An open /
また、開閉弁２４の上部には、略水平方向に沿って連動板２５が接続されている。この連動板２５を上下に移動させることで、開閉弁２４が連通口３３を開閉する。半田回収槽４に回収された半田は、開閉弁２４が連通口３３を開くことで半田貯留槽５に戻ることになる。
An interlocking
また、区画板３１の円中心に相当する位置には、断面が略円形となる開口部である中央口３２が設けられている。そして、この中央口３２に、半田を噴流する噴流ノズル２２の下端部が嵌めこまれている。噴流ノズル２２は、ステンレスなどの金属製で断面が略円形の筒部材であり、上下方向に延びるように配置される。また、前述のように、噴流ノズル２２の上部は、蓋体２１の中央開口部２１ａを経由し、噴流ノズル２２の上端部２２ａは蓋体２１よりも上部に配置される。
Further, at a position corresponding to the center of the circle of the
また、区画板３１の中央口３２の下部には、半田貯留槽５から噴流ノズル２２への半田の供給経路となる筒状の供給管３５が設けられている。供給管３５は、ステンレスなどの金属製で断面が略円形となる筒部材であり、上下方向に延びるように配置される。
In addition, a
供給管３５の上端３５ａは、区画板３１の下面に溶接などによって隙間なく接合され中央口３２の下部全体を囲んでいる。これにより、供給管３５の内部と噴流ノズル２２の内部とは連通する。また、供給管３５の下端３５ｂは、半田貯留槽５の内部における半田貯留槽５の底面５ａの近傍に位置している。供給管３５の下端３５ｂは、半田貯留槽５の底面５ａに対し非接触で近接する。
An
半田貯留槽５に収容された半田は、供給管３５の下端３５ｂから供給管３５の内部に侵入し、供給管３５の内部及び中央口３２を経由して、噴流ノズル２２の下端部に供給される。噴流ノズル２２に供給された半田は、噴流ノズル２２の内部を上昇し、噴流ノズル２２の上端部２２ａから噴流する。そして、噴流ノズル２２から流れ出た半田は、噴流ノズル２２の外周を伝って下降し、中央開口部２１ａを通過して半田回収槽４まで移動する。
The solder accommodated in the
噴流ノズル２２の直径は、例えば１４ｍｍである。また、中央開口部２１ａの直径は、噴流ノズル２２の直径よりも十分大きくされ、例えば５０ｍｍである。このため、噴流ノズル２２の外周と中央開口部２１ａの壁面との間には、噴流ノズル２２から流れ出た半田の移動に十分な空間が形成される。
The diameter of the
また、気体を導くための気体導入管２３は、半田回収槽４の内部を経由するように配置される。気体導入管２３の一端は半田容器２０の外部に配置され、気体導入管２３の他端は区画板３１に設けられた気体導入口３４に接続される。これにより、気体供給部７から供給される窒素などの気体は、気体導入管２３及び気体導入口３４を介して、半田貯留槽５の内部の上部に供給される。
Further, the
また、区画板３１の連通口３３の下部には、半田回収槽４から半田貯留槽５への半田の戻り経路となる筒状の戻り管３６が設けられている。戻り管３６は、ステンレスなどの金属製で断面が略円形となる筒部材であり、上下方向に延びるように配置される。
In addition, a
戻り管３６の上端３６ａは、区画板３１の下面に溶接などによって隙間なく接合され連通口３３の下部全体を囲んでいる。また、戻り管３６の下端３６ｂは、半田貯留槽５の内部における半田貯留槽５の底面５ａの近傍に位置している。戻り管３６の下端３６ｂは、半田貯留槽５の底面５ａに対し非接触で近接する。
An
また、半田貯留槽５においては、半田容器２０の内面（下容器２０ｂの内面）を内側から覆うカバー部材３７が設けられている。カバー部材３７は、ステンレスなどの金属製で断面が略円形となる筒部材である。カバー部材３７の径は供給管３５及び戻り管３６と比較して大きく、カバー部材３７は断面が略円形の半田容器２０の内面（下容器２０ｂの内面）に沿って配置される。このため、供給管３５及び戻り管３６は、カバー部材３７の内側に包含される。カバー部材３７と半田容器２０の内面とは接触することが望ましい。
In the
カバー部材３７の上端３７ａは、区画板３１の下面に溶接などによって隙間なく接合される。これにより、カバー部材３７の上端３７ａは、区画板３１と半田容器２０との境界部分（区画板３１と段差部２０ｃとが当接する部分）の全体を内側から覆うことになる。また、カバー部材３７の下端３７ｂは、半田貯留槽５の内部における半田貯留槽５の底面５ａの近傍に位置している。カバー部材３７の下端３７ｂは、半田貯留槽５の底面５ａに対し非接触で近接する。
The
このように、供給管３５、戻り管３６及びカバー部材３７の下端はいずれも、半田貯留槽５の底面５ａの近傍に位置している。ただし、これら供給管３５、戻り管３６及びカバー部材３７のそれぞれの下端の高さは異なっており、供給管３５の下端３５ｂが最も高い位置となっている。すなわち、戻り管３６の下端３６ｂ及びカバー部材３７の下端３７ｂの位置は、供給管３５の下端３５ｂの位置より低くなっている。
Thus, the lower ends of the
また、このように区画板３１には、供給管３５、戻り管３６及びカバー部材３７が接合される。これにより、区画板３１、供給管３５、戻り管３６及びカバー部材３７は一体化され、図中においてハッチングで示す一つの内部容器３０を形成する。
In addition, the
図６に示すように、半田噴流装置２を組み立てる場合においては、この内部容器３０が半田容器２０の内部に嵌めこまれることになる。なお、このような区画板３１、供給管３５、戻り管３６及びカバー部材３７を一体化した内部容器３０を、溶接とは異なる手法で形成してもよい。
As shown in FIG. 6, when the
図７は、半田噴流装置２の詳細な構成を示す分解斜視図である。図７は、図４に示す半田容器２０から蓋体２１を外した状態に相当する。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a detailed configuration of the
開閉弁２４に接続された連動板２５はＴ字型をしており、半田容器２０の外部に配置された弁駆動部２６と接続されている。弁駆動部２６は、伸縮駆動するシリンダを備えており、連動板２５を上下に移動させることができる。したがって、弁駆動部２６が駆動することにより、連動板２５に接続された開閉弁２４が移動し、連通口３３を開閉する。
The interlocking
また、半田噴流装置２は、半田回収槽４の半田を加熱して溶融する４つのヒータ４１と、半田貯留槽５の半田を加熱して溶融する４つのヒータ５１とを備えている。これらのヒータ４１，５１は、それぞれ上下方向に沿って半田容器２０に設置される。
Further, the
半田回収槽４用の４つのヒータ４１は、半田回収槽４の外壁に相当する上容器２０ａに均等に配置される。一方、半田貯留槽５用の４つのヒータ５１は、半田貯留槽５の外壁に相当する下容器２０ｂに均等に配置される。容器２０ａ，２０ｂは円筒形であるため、このようにヒータ４１，５１を配置することで、容器２０ａ，２０ｂそれぞれの内部に収容した半田をムラなく均等に加熱できる。
The four
また、半田容器２０の上部と下部とで独立したヒータ４１，５１を設けることで、半田容器２０の上部と下部とを異なるタイミングで加熱することができる。半田付け装置１が電源オフの状態になると、半田噴流装置２の半田容器２０に収容された半田が冷却されて固まった状態となる。仮に、このように固まった半田を下部から加熱したとすると、下部の半田から先に溶融する。その結果、溶融した下部の半田が膨張して上部の溶融していない半田を急激に押し上げ、半田容器２０の外部に溢れる現象（半田爆発）が生じる可能性がある。
Further, by providing
本実施の形態の半田付け装置１では、電源オフの状態から始動した場合に、全体制御部１０が上部のヒータ４１を通電して一定期間が経過した後に、下部のヒータ５１を通電する。したがって、半田容器２０の上部にある半田が十分に加熱された後に、半田容器２０の下部にある半田が加熱される。これにより、上部の半田から先に溶融するため、上述した現象（半田爆発）を防止できる。
In the
また、半田噴流装置２は、半田容器２０の温度を検出することで、間接的に半田の温度を検出する２つの温度センサ４２，５２を備えている。これらの温度センサ４２，５２は、例えば、熱電対などである。一方の温度センサ４２は半田回収槽４の外壁に相当する上容器２０ａの温度を検出し、他方の温度センサ５２は半田貯留槽５の外壁に相当する下容器２０ｂの温度を検出する。全体制御部１０は、これらの温度センサ４２，５２の検出結果に基づいてヒータ４１，５１の動作を制御する。
In addition, the
また、半田噴流装置２は、半田回収槽４における半田の液面の高さを検出する液位検出部４３を備えている。液位検出部４３は、互いに長さの異なる２本の電極４３ａを備えている。一方の電極４３ａは半田の不足を検出するために用いられ、他方の電極４３ａは半田のオーバーフローを検出するために用いられる。液位検出部４３は、電極４３ａと半田容器２０との間の通電状態によって、半田の液面の高さが電極４３ａの先端位置まであるか否かを検出する。液位検出部４３が半田の不足を検出した場合は、半田供給口となる蓋体２１の開口部２１ｂを介して、半田回収槽４の内部に半田が供給される。
The
また、半田噴流装置２は、気体を加熱する気体加熱部４４を半田容器２０の外部に備えている。気体加熱部４４には、気体導入管２３への経路とは異なる経路で、気体供給部７から窒素などの気体が供給される。気体加熱部４４は、気体供給部７から供給された気体を例えば３００°まで加熱し、加熱した気体を半田回収槽４に供給する。気体加熱部４４から半田回収槽４に供給された加熱された気体は、中央開口部２１ａにおける噴流ノズル２２を周囲を通過して、半田噴流装置２の上部に噴出する。したがって、気体加熱部４４は、プリント基板９の対象領域の予備加熱ができるとともに、噴流ノズル２２の外周の酸化を軽減できる。
In addition, the
＜３．半田付け装置の動作＞
図８は、半田付け装置１の基本的な動作の流れを示す図である。図８に示す動作は、一つのプリント基板９を処理するものである。したがって、図８に示す動作は、一つのプリント基板９を処理するごとに繰り返される。また、図８に示す動作の開始時点においては、半田噴流装置２は、予め定められた初期位置で待機しており、半田を噴流していない。
<3. Operation of soldering device>
FIG. 8 is a diagram illustrating a basic operation flow of the
図９は、図８に示す動作の開始時点における半田噴流装置２の状態（以下、「初期状態」という。）を示す図である。図９に示すように、半田回収槽４及び半田貯留槽５の内部には、溶融された液体状の半田Ｓが収容されている。半田噴流装置２の初期状態においては、開閉弁２４が連通口３３を開いている。このため、半田回収槽４の内部の半田Ｓと半田貯留槽５の内部の半田Ｓとは一体となっており、半田Ｓの液面の位置は半田回収槽４の下方となる。また、その液面の位置と同じ位置まで、噴流ノズル２２の内部にも半田Ｓが侵入している。
FIG. 9 is a diagram showing a state of the solder jet device 2 (hereinafter referred to as “initial state”) at the start of the operation shown in FIG. As shown in FIG. 9, melted liquid solder S is accommodated inside the
以下、図８を参照しつつ、半田付け装置１の基本的な動作の流れについて説明する。まず、半田付け装置１に、対象物となる一つのプリント基板９が搬入される（ステップＳ１１）。基板搬送機構８は、フラックスの塗布がなされたプリント基板９を隣接する装置などから受け取り、プリント基板９を所定位置まで搬送する（図１の矢印ＡＲ１）。基板搬送機構８は、所定位置までプリント基板９を搬送すると、その所定位置でプリント基板９の移動を停止する。
Hereinafter, the basic operation flow of the
このように基板搬送機構８がプリント基板９を搬送している間に、並行して、三軸移動機構６が、初期位置から半田付けを行うための処理位置まで半田噴流装置２を移動する（ステップＳ１２）。そして、このような三軸移動機構６による半田噴流装置２の処理位置までの移動中に、半田噴流装置２は半田Ｓの噴流を開始する（ステップＳ１３）。
In this way, while the
図１０は、半田Ｓの噴流を開始した半田噴流装置２の状態を示す図である。この状態においては、弁駆動部２６が駆動して、開閉弁２４が連通口３３を閉じる。これにより、半田貯留槽５の内部は密封状態となる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state of the
また、気体供給部７（図３参照。）が、半田噴流装置２の気体導入管２３へ加圧した窒素などの気体を供給する。この気体は、気体導入管２３を経由して、半田貯留槽５の上部の気体導入口３４から半田貯留槽５の内部に供給される。これにより、加圧した気体が、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面より上部に供給される。
Further, the gas supply unit 7 (see FIG. 3) supplies a pressurized gas such as nitrogen to the
半田貯留槽５は、この気体の供給を受け、噴流ノズル２２に半田Ｓを供給する。半田貯留槽５の内部は密封状態のため、気体の圧力により半田貯留槽５の内部の半田Ｓが下側に押圧される。これにより押し出された半田Ｓは、供給管３５を経由して噴流ノズル２２に侵入する。噴流ノズル２２に侵入した半田Ｓは、噴流ノズル２２の内部を上昇し、噴流ノズル２２の上端部から噴流する。その結果、噴流ノズル２２の上端部に、略半球状に盛り上がった状態の半田Ｓの流れが形成される。
The
また、噴流ノズル２２から流れ出た半田Ｓは、噴流ノズル２２の外周の３６０°の全体を覆いながら、噴流ノズル２２の外周を伝って下降し、中央開口部２１ａを通過して半田回収槽４まで移動する。これにより、噴流ノズル２２から流れ出た半田Ｓは、半田回収槽４に回収される。
Further, the solder S flowing out from the
このように半田Ｓを噴流した状態の半田噴流装置２を三軸移動機構６が処理位置まで移動すると、次に、プリント基板９の対象領域に選択的に半田付けを行う半田付け処理が実行される（ステップＳ１４）。
When the triaxial moving
図１１は、半田付け処理の動作を説明する図である。まず、プリント基板９の対象領域の下方から、三軸移動機構６が半田噴流装置２を上昇させる（矢印ＡＲ１１）。これにより、噴流ノズル２２の上端部から盛り上がった状態で流れる半田Ｓが、プリント基板９の対象領域にある電子部品９１のリード９２の一部に接触する。次に、三軸移動機構６が、プリント基板９の対象領域の範囲で、半田噴流装置２を略水平に移動させる（矢印ＡＲ１２）。これにより、噴流ノズル２２から噴流した半田Ｓが、プリント基板９の対象領域にある電子部品９１のリード９２の全体に付着する。そして、三軸移動機構６が、半田噴流装置２を下降させる（矢印ＡＲ１３）。このような一連の動作により、プリント基板９の一つの対象領域に関して半田付けが行われる。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the soldering process. First, the triaxial moving
一つのプリント基板９において、複数の対象領域が存在する場合は、対象領域ごとに同様の半田付け処理が繰り返される（ステップＳ１５，Ｓ１４）。半田噴流装置２は、所定の噴流期間（例えば、６０秒間）において継続して半田Ｓを噴流できる。半田噴流装置２は、一つのプリント基板９に存在する対象領域の全てに対する半田付け処理をこの噴流期間中に完了する。噴流期間中においては、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面の位置は徐々に低下していくことになる。
If a plurality of target areas exist on one printed
全ての対象領域について半田付け処理が完了すると（ステップＳ１５にてＹｅｓ）、三軸移動機構６が、処理位置から初期位置まで半田噴流装置２を移動する（ステップＳ１６）。そして、このような三軸移動機構６による半田噴流装置２の初期位置までの移動中に、半田噴流装置２は半田の噴流を停止する（ステップＳ１７）。
When the soldering process is completed for all target regions (Yes in step S15), the triaxial moving
図１２は、半田Ｓの噴流を停止した半田噴流装置２の状態を示す図である。この状態においては、気体供給部７が半田噴流装置２への気体の供給を停止するとともに、弁駆動部２６が駆動して開閉弁２４が連通口３３を開ける。
FIG. 12 is a view showing a state of the
このため、半田回収槽４に回収されて蓄積された半田Ｓは、連通口３３及び戻り管３６を経由して半田貯留槽５に流れ込む。これにより、噴流ノズル２２から噴流されてプリント基板９に接触せずに流れ出た半田Ｓが、半田貯留槽５に戻ることになる。半田貯留槽５を充満していた気体は、このような半田Ｓによって押し出され、気体導入口３４を経由して気体導入管２３を逆流して半田噴流装置２の外部に排出される。その後、半田Ｓが半田貯留槽５の内部全体を満たすと、半田噴流装置２は図９に示す初期状態に戻ることになる。
Therefore, the solder S collected and accumulated in the
また、このように三軸移動機構６が半田噴流装置２を移動している間に、並行して、半田付け処理が完了したプリント基板９が搬出される（ステップＳ１８）。基板搬送機構８は、所定位置から半田付け装置１の端部までプリント基板９を搬送し、プリント基板９を隣接する装置などに受け渡す（図１の矢印ＡＲ２）。
Further, while the triaxial moving
半田付け装置１は、以上のような一連の動作を行うことにより、一つのプリント基板９に対して半田付けを行う。このような一連の動作において、半田噴流装置２は、半田回収槽４で回収した半田Ｓを半田貯留槽５に戻す動作（図１２の動作）を行うことになる。すなわち、半田噴流装置２は、一定期間ごとに半田Ｓを噴流しない状態となり、間欠的に半田Ｓを噴流する。したがって、半田付け装置１は、間欠噴流式の半田付け装置であるともいえる。
The
＜４．半田貯留槽の密封＞
次に、半田Ｓを噴流する状態（図１０に示す状態）において、半田貯留槽５の内部を密封状態に維持する手法について説明する。本実施の形態の半田噴流装置２においては、区画板３１の下面に接合された戻り管３６及びカバー部材３７により、このような半田貯留槽５の内部が密封状態に維持されるようになっている。
<4. Sealing the solder storage tank>
Next, a method of maintaining the inside of the
図１３は、比較例となる半田噴流装置２ａを示す図である。この半田噴流装置２ａの構成は、戻り管３６及びカバー部材３７を備えていない点のみが、本実施の形態の半田噴流装置２の構成と異なっている。
FIG. 13 is a diagram showing a
図１３に示す半田噴流装置２ａにおいて、噴流ノズル２２から半田Ｓを噴流させるために、開閉弁２４で連通口３３を閉じ、気体導入管２３へ気体を供給した場合を想定する。この場合においても、気体導入口３４から半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面より上部に気体が供給され、押し出された半田Ｓが供給管３５を経由して噴流ノズル２２の上端部から噴流する。
In the
ただし、この半田噴流装置２ａにおいてこのように半田貯留槽５に気体を供給すると、半田貯留槽５の上面に連通口３３が位置するため、この連通口３３の下部に気体が侵入する。また、区画板３１と半田容器２０との境界部分（区画板３１と段差部２０ｃとが当接する部分）にも気体が進入する。この気体の分子の大きさは、溶融された半田Ｓの分子の大きさと比較して小さい。
However, when the gas is supplied to the
開閉弁２４は連通口３３を閉じているため、開閉弁２４と連通口３３とは接触している。しかしながら、この開閉弁２４と連通口３３との接触部分（図中において破線Ａ１で囲む部分）には、半田Ｓは侵入できないが気体は侵入できる程度の僅かな隙間が存在する。このため、このような開閉弁２４と連通口３３との接触部分にある僅かな隙間から、半田貯留槽５に供給された気体が半田回収槽４に漏れる可能性がある。
Since the on-off
また、区画板３１と半田容器２０との境界部分（図中において破線Ａ２で囲む部分）においても、半田Ｓは侵入できないが気体は侵入できる程度の僅かな隙間が存在する。このため、このような区画板３１と半田容器２０との境界部分にある僅かな隙間から、半田貯留槽５に供給された気体が半田回収槽４に漏れる可能性がある。
Further, at the boundary portion between the
このように比較例となる半田噴流装置２ａにおいては、半田貯留槽５から半田回収槽４に気体が漏れる可能性がある。このように気体が漏れると、半田貯留槽５の内部を密封状態に維持できないため、噴流ノズル２２から安定的に半田Ｓを噴流できなくなる。その結果、プリント基板９の対象領域に正確に半田付けを行うことができなくなるおそれがある。
Thus, in the
これに対して、図１０に示すように、本実施の形態の半田噴流装置２においては、上端３６ａが区画板３１の下面に接合されて、連通口３３の下部全体を囲む戻り管３６が設けられている。このため、半田貯留槽５に気体を供給した場合においても、戻り管３６の内部には気体は侵入できず、戻り管３６の内部は半田Ｓで満たされる。このため、連通口３３の下部に気体が入り込まないことから、開閉弁２４と連通口３３との接触部分（図中において破線Ａ１で囲む部分）からの気体の漏れを防止できる。また、半田Ｓは、その分子の大きさから、開閉弁２４と連通口３３との接触部分に侵入できないため、半田貯留槽５を密封状態に維持することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, in the
また、半田噴流装置２においては、上端３７ａが区画板３１の下面に接合されて、区画板３１と半田容器２０との境界部分（図中において破線Ａ２で囲む部分）の全体を内側から覆うカバー部材３７が設けられている。カバー部材３７と半田容器２０の内面とは接触することが望ましいが、カバー部材３７と半田容器２０の内面との間に隙間がある場合においても、この隙間は半田Ｓで満たされる。
In the
このため、半田貯留槽５に気体を供給した場合においても、カバー部材３７と半田容器２０の内面との間には気体は侵入できない。このため、区画板３１と半田容器２０との境界部分に気体が入り込まないことから、区画板３１と半田容器２０との境界部分からの気体の漏れも防止できる。また、半田Ｓは、その分子の大きさから、区画板３１と半田容器２０との境界部分に侵入できないため、半田貯留槽５を密封状態に維持することができる。
For this reason, even when gas is supplied to the
このように本実施の形態の半田噴流装置２においては、区画板３１の下面に接合された戻り管３６及びカバー部材３７により、半田貯留槽５の内部を密封状態に維持できる。このため、噴流ノズル２２から安定的に半田Ｓを噴流できることから、プリント基板９の対象領域に正確に半田付けを行うことができる。
As described above, in the
また、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの量が減少するなどにより、半田貯留槽５への気体の供給中（噴流期間中）に、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面の位置が想定よりも低くなる場合が考えられる。この場合においては、図１４に示すように、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面の位置が供給管３５の下端３５ｂの位置まで低下した時点で、気体は、供給管３５及び噴流ノズル２２を経由して半田噴流装置２の外部に抜けていくことになる。
Further, the position of the liquid level of the solder S inside the
したがって、この時点で、気体は半田Ｓの液面を押圧しなくなり、噴流ノズル２２から半田Ｓが噴流しなくなる。このため、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面の位置は、供給管３５の下端３５ｂの位置よりも大きく低下することはない。
Therefore, at this time, the gas does not press the liquid surface of the solder S, and the solder S does not jet from the
上述のように、戻り管３６の下端３６ｂ及びカバー部材３７の下端３７ｂの位置は、供給管３５の下端３５ｂの位置より低くなっている。半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面の位置は供給管３５の下端３５ｂの位置よりも大きく低下することはないため、この構成により、戻り管３６の内部、及び、カバー部材３７と半田容器２０の内面との間に気体が侵入することはない。
As described above, the positions of the
＜５．気体の供給＞
次に、半田貯留槽５への気体の供給について説明する。前述のように、気体供給部７が窒素などの加圧した気体を半田噴流装置２の半田貯留槽５に供給することで、半田噴流装置２は噴流ノズル２２から半田Ｓを噴流する。
<5. Gas supply>
Next, supply of gas to the
噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量は、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の流量に比例する。噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１は、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２と、所定の係数Ｋとにより次の式（１）で表される。係数Ｋは、気体の種類や半田噴流装置のサイズ等に応じて決定される値である。
The flow rate of the solder S jetted by the
Ｑ１＝Ｑ２・Ｋ …（１）
本実施の形態の半田噴流装置２では、係数Ｋは例えば０．７である。半田貯留槽５に供給された気体は半田貯留槽５の内部で圧縮されるため、この気体の流量Ｑ２よりも噴流する半田Ｓの流量Ｑ１は少なくなる。
Q1 = Q2 · K (1)
In the
このように噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１は、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２に比例するため、半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２が把握できれば、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１を間接的に把握できる。
Since the flow rate Q1 of the solder S jetted by the
ここで仮に気体供給部７が、略一定の圧力の気体を半田貯留槽５に供給した場合を想定する。図１５は、この場合における、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の圧力Ｐ及び流量Ｑ２の時間的な変化を示している。図中の実線が気体の圧力Ｐ、破線が気体の流量Ｑ２をそれぞれ示している。気体供給部７は、時点Ｔ１で気体の供給を開始し、時点Ｔ２で気体の供給を停止する。
Here, it is assumed that the
図１５に示すように、気体供給部７が略一定の圧力の気体を半田貯留槽５に供給した場合においては、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２は、時間の経過とともに徐々に低下する。すなわち、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１が、時間の経過とともに徐々に低下することになる。
As shown in FIG. 15, when the
図１６は、この原理を説明するための図である。図中左側は、気体供給部７が気体の供給を開始した直後の半田噴流装置２の状態を示している。一方、図中右側は、気体供給部７が気体の供給を開始してから、ある程度の時間が経過した後の半田噴流装置２の状態を示している。なお、この説明では、噴流ノズル２２と供給管３５とを合わせたものを一つのノズルとみなして、単に噴流ノズル２２と称する。
FIG. 16 is a diagram for explaining this principle. The left side in the figure shows the state of the
半田噴流装置２においては、半田貯留槽５の内部に供給された気体が半田Ｓの液面を下側に押圧することで、噴流ノズル２２の内部において、半田Ｓの液面の位置Ｌから噴流ノズル２２の上端部２２ａより上まで半田Ｓを押し上げる力が生じる。その結果、半田噴流装置２は、噴流ノズル２２の上端部２２ａから半田Ｓを噴流させる。
In the
図１６に示すように、気体供給部７が気体の供給を開始した後においては、半田貯留槽５の内部における半田Ｓの液面の位置Ｌは徐々に低下する。このような半田Ｓの液面の位置Ｌの低下に伴い、噴流ノズル２２の内部において半田Ｓを押し上げる必要のある距離Ｈは徐々に長くなる。したがって、半田貯留槽５の内部の半田Ｓの液面に略一定の圧力をかけ続けたとすると、パスカルの原理により、噴流ノズル２２の上端部２２ａより上に半田Ｓを押し上げる力は徐々に低下する。その結果、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１（すなわち、気体供給部７が供給する気体の流量Ｑ２）が、時間の経過とともに徐々に低下することになる。
As shown in FIG. 16, after the
このように噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１が低下すると、噴流ノズル２２の上端部２２ａに盛り上がる半田Ｓの高さが低下するため、プリント基板９の対象領域に正確に半田付けを行うことができなくなるおそれがある。
When the flow rate Q1 of the solder S jetted by the
これに対応するため、本実施の形態の半田付け装置１は、半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２を略一定にする機能を有している。図１７は、半田付け装置１の気体の供給に関連する構成を示す図である。
In order to cope with this, the
気体供給部７は、窒素などの気体の供給源となるボンベなどの気体供給源７１を備えている。気体供給源７１から半田噴流装置２へはホースなどの気体供給経路７９を介して気体が供給される。また、気体供給部７は、この気体供給経路７９に圧力調整部７２と流量検出部７３とを備えている。
The
圧力調整部７２は、気体供給経路７９を流れる気体（すなわち、半田貯留槽５に供給する気体）の圧力を調整する。圧力調整部７２は、内部にバルブを備えており、全体制御部１０から与えられる電気信号に応じてバルブの開度を調整することで、気体供給経路７９を流れる気体の圧力を調整する。
The
流量検出部７３は、気体供給経路７９を流れる気体（すなわち、半田貯留槽５に供給する気体）の流量Ｑ２を検出する。流量検出部７３は、例えば、熱式質量流量計であり、気体によって奪われる熱量を検出することで、気体供給経路７９を流れる気体の流量Ｑ２を検出する。流量検出部７３は、検出した気体の流量Ｑ２を電気信号として全体制御部１０に出力する。
The
また、全体制御部１０は、プログラムに従って処理を行うことで実現される機能の一部として、圧力指示部１０ａ及び異常検出部１０ｂを備えている。
Further, the
圧力指示部１０ａは、気体の流量Ｑ２が略一定となるようにフィードバック制御を行う。すなわち、圧力指示部１０ａは、流量検出部７３に検出された気体の流量Ｑ２に基づいて、その気体の流量Ｑ２が予め定められた基準量に近づくように圧力調整部７２に気体の圧力を調整させる。
The
圧力指示部１０ａは、流量検出部７３に検出された気体の流量Ｑ２が基準量より小さい場合は、圧力調整部７２に気体の圧力を上げさせる。また逆に、圧力指示部１０ａは、流量検出部７３に検出された気体の流量Ｑ２が基準量より大きい場合は、圧力調整部７２に気体の圧力を下げさせる。これにより、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２は、気体供給経路７９を流れる気体、すなわち、半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２を略一定にする。
When the gas flow rate Q2 detected by the flow
図１８は、本実施の形態の気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の圧力Ｐ及び流量Ｑ２の時間的な変化を示している。図中の実線が気体の圧力Ｐ、破線が気体の流量Ｑ２をそれぞれ示している。気体供給部７は、時点Ｔ１で気体の供給を開始し、時点Ｔ２で気体の供給を停止する。
FIG. 18 shows temporal changes in the pressure P and the flow rate Q2 of the gas supplied to the
図１８に示すように、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２が、半田貯留槽５に供給する気体の圧力Ｐを調整し、時間の経過とともに気体の圧力Ｐを徐々に上昇させている。これにより、気体供給部７が半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２は略一定となっている。噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１はこの気体の流量Ｑ２に比例するため、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１も略一定となり安定化することになる。
As shown in FIG. 18, the
図１７に戻り、異常検出部１０ｂは、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２が調整した気体の圧力Ｐに基づいて、半田付け装置１の異常を検出する。半田付け装置１が正常に動作している場合は、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２により調整された気体の圧力Ｐは所定の基準範囲内の値となる。
Returning to FIG. 17, the
これに対して、調整された気体の圧力Ｐが基準範囲を外れる程度に高い場合は、半田噴流装置２の噴流ノズル２２などにおいて噴流詰まりなどの異常が生じた可能性がある。このため、異常検出部１０ｂは、調整された気体の圧力Ｐが所定の第１閾値よりも高い場合は、異常が生じたと判定する。また、調整された気体の圧力Ｐが基準範囲を外れる程度に低い場合は、気体供給経路７９などにおいて気体の漏れなどの異常が生じた可能性がある。このため、異常検出部１０ｂは、調整された気体の圧力Ｐが所定の第２閾値よりも低い場合も、異常が生じたと判定する。このように、異常検出部１０ｂは、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２により調整された気体の圧力Ｐに基づいて、半田付け装置１の異常を容易に検出することができる。
On the other hand, if the adjusted gas pressure P is high enough to be out of the reference range, an abnormality such as jet clogging may have occurred in the
図１９は、気体の供給に関する半田付け装置１の動作の流れを示す図である。図１９の動作は、図８における半田Ｓの噴流の開始から半田Ｓの噴流の停止までの動作（ステップＳ１３〜Ｓ１７）と並行して行われるものとなる。
FIG. 19 is a diagram illustrating a flow of operation of the
まず、気体供給部７が、半田噴流装置２への気体の供給を開始する（ステップＳ２１）。これにより、半田噴流装置２は半田Ｓの噴流を開始する。このステップＳ２１は、図８のステップＳ１３に相当する。
First, the
次に、流量検出部７３が、半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２を検出する（ステップＳ２２）。流量検出部７３は、検出した気体の流量Ｑ２を電気信号として全体制御部１０に出力する。
Next, the flow
次に、全体制御部１０の圧力指示部１０ａが、流量検出部７３に検出された気体の流量Ｑ２と予め定められた基準量とを比較する（ステップＳ２３）。そして、気体の流量Ｑ２が基準量より小さい場合は（ステップＳ２４にてＹｅｓ）、圧力指示部１０ａは、圧力調整部７２に信号を送出して気体の圧力Ｐを上げさせる（ステップＳ２５）。また逆に、気体の流量Ｑ２が基準量より大きい場合は（ステップＳ２４にてＮｏ）、圧力指示部１０ａは、圧力調整部７２に信号を送出して気体の圧力Ｐを下げさせる（ステップＳ２６）。
Next, the
次に、全体制御部１０の異常検出部１０ｂが、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２により調整された気体の圧力Ｐに基づいて、半田付け装置１の異常が生じたか否かを判定する（ステップＳ２７）。そして、異常検出部１０ｂが異常を検出しなければ（ステップＳ２８にてＮｏ）、再び処理はステップＳ２２に戻り、上記と同様の動作が繰り返される。このような一連の動作が、所定の噴流期間（例えば、６０秒間）が終了するまで（ステップＳ２９にてＮｏの間）繰り返される。
Next, the
したがって、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２は、半田貯留槽５に供給される気体の流量Ｑ２の変化にリアルタイムに応じ、その気体の流量Ｑ２が基準量に近づくように気体の圧力Ｐを調整することになる。その結果、噴流期間の開始から終了まで、半田貯留槽５に供給される気体の流量Ｑ２が略一定に維持される。すなわち、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１が略一定に維持される。
Therefore, the
噴流期間が終了すると（ステップＳ２９にてＹｅｓ）、気体供給部７が、半田噴流装置２への気体の供給を停止する（ステップＳ３０）。これにより、半田噴流装置２は半田Ｓの噴流を停止する。このステップＳ３０は、図８のステップＳ１７に相当する。
When the jet period ends (Yes in step S29), the
また、噴流期間において異常検出部１０ｂが異常を検出した場合は（ステップＳ２８にてＹｅｓ）、異常検出部１０ｂは、半田付け装置１の動作を強制的に停止する（ステップＳ３１）とともに、警告表示器１３の回転灯を点灯させてユーザに異常を報知する（ステップＳ３２）。
If the
このように本実施の形態の半田噴流装置２では、流量検出部７３が半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２を検出することで、噴流ノズル２２が噴流する半田の流量Ｑ１を間接的に検出する。このため、噴流する半田の流量Ｑ１を直接的に検出することなく、その半田の流量Ｑ１を把握できる。そして、圧力指示部１０ａ及び圧力調整部７２が、流量検出部７３に検出された気体の流量Ｑ２に基づいて半田貯留槽５に供給する気体の圧力を調整し、半田貯留槽５に供給する気体の流量Ｑ２を略一定にする。したがって、噴流ノズル２２が噴流する半田Ｓの流量Ｑ１を安定化することができ、プリント基板９の対象領域に正確に半田付けを行うことができる。
As described above, in the
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
<6. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. Below, such a modification is demonstrated. All the forms including the above-described embodiment and the form described below can be appropriately combined.
上記実施の形態では、噴流ノズル２２、供給管３５及び戻り管３６の断面は略円形であると説明したが、これらの断面は楕円形や矩形などの他の形状であってもよい。また、カバー部材３７の断面も略円形であると説明したが、半田容器２０の内面に沿って配置できるように半田容器２０の内面の形状に合わせた形状とすればよい。
In the above embodiment, it has been described that the
また、上記実施の形態では、区画板３１は、半田容器２０の段差部２０ｃに固定されていた。これに対し、区画板は、段差部の無い半田容器の壁面に固定されてもよい。この場合においても、カバー部材が区画板と半田容器との境界部分の全体を覆うようにすれば、区画板と半田容器との境界部分からの気体の漏れを防止できる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、区画板３１と半田容器２０とは締結具３９によって固定されていた。これに対して、区画板と半田容器とを溶接などによって隙間なく接合してもよい。この場合は、区画板と半田容器との境界部分からの気体の漏れを防止するためのカバー部材はなくてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、噴流ノズル２２と供給管３５とは別の部材として構成されていたが、一つの部材として構成されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態の半田付け装置１では、半田付け処理を行う際に、所定位置に配置されたプリント基板９に対して半田噴流装置２を移動するようにしていたが、逆に、所定位置に配置された半田噴流装置２に対してプリント基板９を移動してもよい。すなわち、半田付け装置は、対象物と半田噴流装置との相対位置を変更する移動機構を備えていればよい。
In the
また、上記実施の形態において一つのブロックとして説明した機能は必ずしも単一の物理的要素によって実現される必要はなく、分散した物理的要素によって実現されてよい。また、上記実施の形態で複数のブロックとして説明した機能は単一の物理的要素によって実現されてもよい。 In addition, the function described as one block in the above embodiment is not necessarily realized by a single physical element, and may be realized by distributed physical elements. Further, the functions described as a plurality of blocks in the above embodiments may be realized by a single physical element.
１ 半田付け装置
２ 半田噴流装置
４ 半田回収槽
５ 半田貯留槽
１０ａ 圧力指示部
１０ｂ 異常検出部
２０ 半田容器
２２ 噴流ノズル
２４ 開閉弁
３０ 内部容器
３１ 区画板
３３ 連通口
３６ 戻り管
３７ カバー部材
７２ 圧力調整部
７３ 流量検出部
Ｓ 半田
DESCRIPTION OF
Claims (3)
溶融された半田を収容する半田貯留槽と、
前記半田貯留槽から供給された前記半田を噴流する噴流ノズルと、
前記半田貯留槽に気体を供給して、前記噴流ノズルから前記半田を噴流させる気体供給手段と、
前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を検出する流量検出手段と、
前記流量検出手段に検出された前記気体の流量に基づいて前記半田貯留槽に供給される前記気体の圧力を調整し、前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を略一定にする圧力調整手段と、
を備えることを特徴とする半田付け装置。 A soldering apparatus for soldering an object,
A solder storage tank for storing molten solder;
A jet nozzle for jetting the solder supplied from the solder storage tank;
A gas supply means for supplying a gas to the solder reservoir and jetting the solder from the jet nozzle;
A flow rate detecting means for detecting a flow rate of the gas supplied to the solder storage tank;
Pressure adjustment that adjusts the pressure of the gas supplied to the solder storage tank based on the flow rate of the gas detected by the flow rate detection means, and makes the flow rate of the gas supplied to the solder storage tank substantially constant Means,
A soldering apparatus comprising:
前記圧力調整手段が調整した前記気体の圧力に基づいて、異常を検出する検出手段、
をさらに備えることを特徴とする半田付け装置。 The soldering apparatus according to claim 1,
Detecting means for detecting an abnormality based on the pressure of the gas adjusted by the pressure adjusting means;
A soldering apparatus, further comprising:
（ａ）溶融された半田を収容する半田貯留槽に気体を供給して、噴流ノズルから前記半田を噴流させる工程と、
（ｂ）前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を検出する工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）で検出された前記気体の流量に基づいて前記半田貯留槽に供給される前記気体の圧力を調整し、前記半田貯留槽に供給される前記気体の流量を略一定にする工程と、
を備えることを特徴とする半田付け方法。 A soldering method for soldering to an object,
(A) supplying a gas to a solder reservoir containing molten solder and jetting the solder from a jet nozzle;
(B) detecting the flow rate of the gas supplied to the solder reservoir;
(C) The pressure of the gas supplied to the solder reservoir is adjusted based on the gas flow detected in step (b), and the gas flow supplied to the solder reservoir is substantially constant. And the process of
A soldering method comprising:
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