JP6913367B2 - Trowel temperature measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、はんだ鏝を使用してはんだ付けする際に、前記はんだ鏝の鏝先の温度を検出するのに使用される鏝先温度測定装置に関するものである。 The present invention relates to a trowel temperature measuring device used to detect the temperature of the trowel tip of the solder trowel when soldering using the trowel.
プリント基板と電子部品とのはんだ付けすべき部分(はんだ付け対象)をはんだ付けする場合、特許文献1に開示されたようなはんだ鏝が使用される。このはんだ鏝は、はんだ付け対象に接触して該はんだ付け対象を加熱する鏝先と、鏝先に連結された円筒形状の鏝胴部と、鏝先を加熱するヒータとを有し、前記ヒータで鏝先を加熱し、加熱された鏝先ではんだを溶かしてはんだ付けを行うように構成されている。 When soldering a portion (to be soldered) to be soldered between a printed circuit board and an electronic component, a soldering iron as disclosed in Patent Document 1 is used. The soldering iron has a trowel tip that comes into contact with the soldering target and heats the soldering target, a cylindrical trowel body connected to the trowel tip, and a heater that heats the trowel tip. The trowel tip is heated with a trowel tip, and the solder is melted and soldered with the heated trowel tip.
一方、はんだ付けの精度を向上させるという観点から、はんだ鏝の鏝先の温度を管理して、該鏝先温度を適切な温度に制御することが望ましい。そこで、従来から、はんだ付け作業の際に、鏝先温度測定装置を使用して、前記鏝先の温度を測定することが一般的に行われている。このような鏝先温度測定装置の例として、特許文献2に開示されたものがある。 On the other hand, from the viewpoint of improving the accuracy of soldering, it is desirable to control the temperature of the tip of the soldering iron and control the tip temperature to an appropriate temperature. Therefore, conventionally, it has been generally practiced to measure the temperature of the trowel tip by using a trowel tip temperature measuring device during the soldering operation. As an example of such a trowel temperature measuring device, there is one disclosed in Patent Document 2.
この特許文献2に記載のものは、樹脂製のケースと、ケースに設けられた操作部と測定部とを有し、該測定部には、熱電対の測温接点に金属製のセンサチップが取り付けられている。鏝先の温度を測定する際には、電源スイッチを操作して温度測定装置の電源を投入し、前記センサチップにはんだ鏝の鏝先を接触させることで、表示画面に鏝先の検出温度が出力され、表示画面を通じて鏝先温度を確認できるように成っている。 The one described in Patent Document 2 has a resin case, an operation unit and a measurement unit provided on the case, and the measurement unit has a metal sensor chip at a temperature measuring contact of a thermocouple. It is attached. When measuring the temperature of the trowel, the power switch is operated to turn on the power of the temperature measuring device, and the trowel tip is brought into contact with the sensor chip to display the detected temperature of the trowel on the display screen. It is output and the tip temperature can be confirmed through the display screen.
この特許文献2のものは、鏝先の温度検出を行うのに、温度センサーのセンサチップに直接鏝先を接触する方式を有しているため、鏝先の温度を応答性良く正確に検出することができる。しかしながら、鏝先の温度測定を繰り返し行っていくと、センサチップに、鏝先に付着していたはんだ屑が堆積していき、正確な鏝先温度を測定することができなくなる。このため、その都度、作業員による手作業による清掃を行う必要があり、作業効率の点で未だ改善の余地があった。 Since the patent document 2 has a method of directly contacting the trowel tip with the sensor chip of the temperature sensor to detect the temperature of the trowel tip, the temperature of the trowel tip is detected accurately and responsively. be able to. However, when the temperature of the trowel tip is repeatedly measured, the solder debris adhering to the trowel tip accumulates on the sensor chip, and it becomes impossible to measure the trowel tip temperature accurately. For this reason, it is necessary for the workers to manually clean each time, and there is still room for improvement in terms of work efficiency.
本発明の技術的課題は、はんだ鏝の鏝先温度の測定を行う鏝先温度測定装置において、鏝先の温度測定の際に温度センサーの温度検出部に付着したはんだの清掃作業を、手作業によることなく自動的に且つ効率よく行うことができるようにすることにある。 The technical subject of the present invention is to manually clean the solder adhering to the temperature detection part of the temperature sensor when measuring the temperature of the trowel in the trowel temperature measuring device for measuring the temperature of the trowel tip of the soldering iron. The purpose is to be able to do it automatically and efficiently without any problems.
前記課題を解決するため、本発明においては、はんだ付け装置におけるはんだ鏝の鏝先の温度を測定するための鏝先温度測定装置であって、該温度測定装置は、鏝先の温度を測定する温度センサーと、圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズルとを有し、前記温度センサーは、前記鏝先を接触させることによって該鏝先の温度を検出する温度検出部を有し、前記センサ浄化ノズルは、噴射口を前記温度検出部に向けて配置されることにより、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, the tip temperature measuring device for measuring the temperature of the tip of the soldering iron in the soldering device, and the temperature measuring device measures the temperature of the tip. The temperature sensor has a temperature sensor and a sensor purification nozzle that injects compressed air, the temperature sensor has a temperature detection unit that detects the temperature of the tip by contacting the tip, and the sensor purification nozzle has a temperature detection unit. By arranging the injection port toward the temperature detection unit, the solder dust adhering to the temperature detection unit is blown off by air.
本発明において、前記温度センサーは、2種の金属線の端部同士を接合して接合部を測温部とした熱電対と、該熱電対の前記測温部に接合された金属製の測温チップとを有し、該測温チップによって前記温度検出部が形成されており、前記温度検出部は、左右及び後方の3方を側壁で囲まれたコ字形の凹部内に配設されていて、該凹部の前記側壁が形成されていない前方側に、前記温度検出部から吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口が形成されており、前記センサ浄化ノズルは、前記後方の側壁側に、噴射口を前記はんだ屑排出口側に向けた姿勢で配置されていることでもよい。
このとき、前記測温チップは、平坦な表面を有する板状の部材からなっていて、細長い帯板状をした支持部材に支持され、該支持部材が、前記凹部内の前記後方の側壁とはんだ屑排出口との中間位置に、長手方向を左右の側壁方向に向けた姿勢で配設されていると好ましい。
また、前記温度センサーとセンサ浄化ノズルとは、共通のベースプレート上に配設されていることでもよい。
In the present invention, the temperature sensor includes a thermocouple in which the ends of two types of metal wires are joined to each other and the joint portion is used as a temperature measuring portion, and a metal measuring portion joined to the temperature measuring portion of the thermocouple. It has a temperature chip, and the temperature detection unit is formed by the temperature measurement chip, and the temperature detection unit is arranged in a U-shaped recess surrounded by side walls on three sides, left and right and rear. A solder debris discharge port for discharging the solder debris blown from the temperature detection unit to the outside is formed on the front side of the recess where the side wall is not formed, and the sensor purification nozzle is described in the sensor purification nozzle. The injection port may be arranged on the rear side wall side in a posture facing the solder waste discharge port side.
At this time, the temperature measuring tip is made of a plate-shaped member having a flat surface, and is supported by an elongated strip-shaped support member, and the support member is soldered to the rear side wall in the recess. It is preferable that the components are arranged at an intermediate position with the waste discharge port in a posture in which the longitudinal direction faces the left and right side wall directions.
Further, the temperature sensor and the sensor purification nozzle may be arranged on a common base plate.
本発明の鏝先温度測定装置は、センサ浄化ノズルの噴射口から、鏝先温度を測定する温度検出部に向けてエアが噴射されることで、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されている。よって、鏝先の温度測定の際に、前記温度検出部に付着したはんだの除去作業を、作業者の手作業によることなく効率的に行うことができる。 In the trowel temperature measuring device of the present invention, air is injected from the injection port of the sensor purification nozzle toward the temperature detection unit that measures the trowel temperature, and the solder debris adhering to the temperature detection unit is blown with air. It is configured to blow away. Therefore, when measuring the temperature of the trowel tip, the work of removing the solder adhering to the temperature detection unit can be efficiently performed without the manual work of the operator.
図1−図5は本発明に係る鏝先温度測定装置の一実施形態を示すものである。この鏝先温度測定装置20は、はんだ付けを自動で行う自動はんだ付け装置の一部に組み込まれていて、はんだ付け工程中にはんだ鏝1の鏝先1aの温度測定を行うものである。
1 to 5 show an embodiment of a trowel temperature measuring device according to the present invention. The tip
前記はんだ付け装置は、鏝先1aを有する前記はんだ鏝1と、線状はんだ3を鏝先1aに供給するはんだ供給ノズル4と、はんだ付けの合間に鏝先1aに付着したはんだを除去する鏝先クリーナー5と、前記鏝先温度測定装置20と、前記はんだ付け装置の全体を設定されたプログラムに従って制御する制御装置16とを有している。
The soldering apparatus includes the solder trowel 1 having a
前記はんだ鏝1は、不図示の作業用アームに着脱自在に取り付けられている。このはんだ鏝1は、ステンレス等の金属から成る円筒状の鏝胴部1bと、この鏝胴部1bに交換可能に取り付けられた前記鏝先1aとを有している。また、はんだ鏝1は、鏝胴部1bに内蔵されたヒーターによって鏝先1aを加熱し、鏝先1aに、はんだ供給ノズル4から送られる線状はんだ3を溶かしてはんだ付け対象に供給することで、はんだ付け対象のはんだ付けを行うように構成されている。
The solder trowel 1 is detachably attached to a work arm (not shown). The solder trowel 1 has a cylindrical
前記はんだ供給ノズル4は、該はんだ供給ノズル4の先端が前記鏝先1a近くに配置され、前記はんだ鏝1の中心軸線に対して傾斜した状態で、ホルダーを介して該はんだ鏝1の近くに配設されている。このはんだ供給ノズル4は、不図示のはんだ供給装置からチューブを通じて送られる該線状はんだ3を、はんだ供給ノズル4の先端から鏝先1aに向けて供給するように構成されている。
The
前記鏝先クリーナー5は、上面が開放する一方向に長い矩形箱状のクリーナーケース6と、このクリーナーケース6の上面に着脱自在に取り付けられた蓋9と、圧縮エアを噴射する鏝先浄化ノズル15とを有している。
前記クリーナーケース6には、該クリーナーケース6の長手方向一端側に位置する前面6aに、ノズル挿入口8が開設されていて、このノズル挿入口8を通じて、前記鏝先浄化ノズル15の噴射口15aがクリーナーケース6の内部に挿入されている。また、蓋9には、該蓋9の長手方向の一端側に鏝先挿入口10が開設されていて、はんだ鏝1の鏝先1a及びはんだ供給ノズル4の先端が、鏝先挿入口10を通じてクリーナーケース6の内部に挿入される。
The
In the
また、前記鏝先クリーナー5は、クリーナーケース6の前記前面6aにボルト等の固定手段で取り付けられたブラケット12と、このブラケット12に下端部が固定されたロッド13と、このロッド13の上端部に固定されたホルダ14とを有していて、このホルダ14に、前記鏝先浄化ノズル15が、水平軸周りの傾斜角度と鉛直軸線周りの向きとが調節自在となるように取り付けられている。鏝先浄化ノズル15の基端側には、エア配管が接続される接続口15bが設けられていて、該接続口15bにエア配管の一端が接続され、該エア配管の他端が、圧縮エアを供給するためのエアタンク等の不図示のエア供給装置に接続されている。
Further, the
前記鏝先1aが、前記蓋9の鏝先挿入口10を通じて鏝先クリーナー5の内部に挿入されると、エア供給装置から前記鏝先浄化ノズル15に圧縮エアが供給され、該鏝先浄化ノズル15の噴射口15aから鏝先1aに向けて圧縮エアが噴射され、該鏝先1aに付着したはんだ屑が剥離される。圧縮エアにより鏝先1aから剥離したはんだ屑は、クリーナーケース6の底に配されたトレー等の回収容器に落下して捕集される。
When the
前記制御装置16には、自動ではんだ付けを行うのに必要な動作プログラム等が記憶されており、はんだ付け装置の所定の位置に設けた動作開始ボタンを押すと、設定されたプログラムに従って、はんだ付け対象のはんだ付けや、鏝先温度測定装置20による鏝先1aの温度測定が、全て自動的に行われるように構成されている。
The
次に、前記鏝先温度測定装置20について説明する。この温度測定装置20は、前記鏝先1aの温度を測定する温度センサー22と、該温度センサー22に向けて先端の噴射口21aから圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズル21とを有している。
Next, the trowel tip
前記温度センサー22は、図5に示すように、種類の異なる2本の金属線23a,23bの端部同士を接合してその接合部を測温部24とした熱電対23と、該熱電対23の前記測温部24に溶接により接合された金属製の測温チップ22aとを有していて、該測温チップ22aによって温度検出部が形成され、該温度検出部に前記鏝先1aを接触させることによって該鏝先1aの温度を検出するように構成されている。したがって、以下の説明においては、前記温度検出部に測温チップと同じ符号「22a」を付すこともある。
前記測温チップ22aは、平坦な外表面を有する円板状の部材であって、細長い帯板状の支持部材25に前記外表面が外部に露出するように支持され、該外表面に前記温度検出部が形成されている(図1及び図2参照)。
As shown in FIG. 5, the
The
前記温度センサー22は、平面視矩形をなす中空のセンサホルダ26に取り付けられ、該センサホルダ26を介してベースプレート37上に搭載されている。
前記センサホルダ26は、基台27の上面に、次第に面積を小さくした第1、第2、第3の支持板28、29、30を順次載置することによりピラミッド形に形成され、最上段の支持板30の上に、前記温度センサー22を支持するセンサ支持部31が配置されている。
The
The
前記センサ支持部31は、底板31aと、該底板31aから起立する左右の側壁31b,31b及び後方の側壁31cと、該左右の側壁31b,31b及び後方の側壁31cによって3方を囲まれたコ字形の凹部32とを有し、該凹部32の前記側壁31b,31bが形成されていない前方部分に、前記センサ浄化ノズル21によって温度検出部22aから吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口33が形成されている。
The
また、前記支持部材25は、前記凹部32の内部の前記後方の側壁31cとはんだ屑排出口33との中間位置に、該支持部材25の長手方向を左右の側壁31b,31b方向に向けた姿勢で配設され、該支持部材25の長手方向の中央に前記温度検出部22aが配置されている。
前記熱電対23の2本の金属線23a,23bの端部は、前記センサホルダ26の内部で通信ケーブル36に接続され、該通信ケーブル36を通じて制御装置16に接続されている。
Further, the
The ends of the two
一方、前記センサ浄化ノズル21は、前記凹部32におけるはんだ屑排出口33の反対側の位置、即ち、前記後方の側壁31c側の位置に、ノズル支持機構38に支持されることにより、該後方の側壁31cの上方で噴射口21aを前記温度センサー22の温度検出部22aに向けた姿勢で配設されている。該センサ浄化ノズル21の基端側には、エア供給源に接続された接続口21bを有し、この接続口21bにエア供給源から供給されたエアが、先端の噴射口21aから前記温度検出部22aに向けて噴射されるように構成されている。このセンサ浄化ノズル21に接続されるエア供給源は、前記鏝先浄化ノズル15に接続されるエア供給源と同じであっても別であってもよい。
On the other hand, the
前記ノズル支持機構38は、前記ベースプレート37上に配設され、該ベースプレート37は、取付部37aによって前記鏝先クリーナー5の側面6bに連結されている。このノズル支持機構38は、ベースプレート37から垂直に立ち上がった角柱状の支柱39と、該支柱39の上端部から水平方向に延びる第1ロッド40と、第1ロッド40の先端に連結されたブラケット41と、このブラケット41に下端部が連結された第2ロッド42と、該第2ロッド42の上端部に設けられたノズルホルダ43とを有していて、該ノズルホルダ43に、前記センサ浄化ノズル21が、水平軸周りの傾斜角度と鉛直軸線周りの向きとを調節可能なるように取り付けられている。
The
前記構成を有する温度測定装置20を使用してはんだ鏝1の鏝先1aの温度を測定する場合について説明する。前述のように、この温度測定装置20は、はんだ付け装置の一部に組み込まれていて、該はんだ付け装置による一連のはんだ付け工程の中で、前記鏝先1aの温度を測定する。
A case where the temperature of the
はんだ付けを行うときは、制御装置16に対して、前記はんだ鏝1が内蔵するヒーターによる鏝先1aの加熱目標温度、複数のはんだ付け対象に対するはんだ付けを行う順番、温度測定装置20による鏝先1aの温度測定を行うタイミング等が適宜決められる。その後、はんだ付け装置に設けられた動作開始スイッチを押すことで、鏝胴部1bに内蔵された前記ヒータにより鏝先1aが所定の加熱目標温度となるように加熱されると共に、前記はんだ鏝1がはんだ付け対象に向かって移動し、複数のはんだ付け対象に対してはんだ付けが行われる。
When soldering, the
設定された数(1グループ)のはんだ付け対象のはんだ付けが行われると、前記はんだ鏝1が、前記鏝先クリーナー5に向って移動を開始して、鏝先1aが鏝先挿入口10の真上に位置した状態ではんだ鏝1が下降し、該鏝先1aが鏝先挿入口10を通じて鏝先クリーナー5の内部に差し入れられる。そうすることで、鏝先浄化ノズル15から鏝先1aに向けてエアが噴射され、はんだ付け時に鏝先1aに付着したはんだ屑が剥離されて、鏝先1aのクリーニングが行われる。
When the set number (1 group) of soldering targets is soldered, the trowel 1 starts moving toward the
続いて、次のグループのはんだ付け対象のはんだ付けが行われ、同様にして複数グループのはんだ付け対象のはんだ付けが行われたあと、前記温度測定装置20により該鏝先1aの温度が測定される。その測定は次のようにして行われる。
すなわち、前記鏝先クリーナー5で鏝先1aのクリーニングを行ったあと、はんだ鏝1を、該鏝先クリーナー5に隣接する前記温度測定装置20の位置に移動させ、鏝先1aを温度センサー22の温度検出部22aの真上に位置した状態で該はんだ鏝1を下降させ、鏝先1aを前記温度検出部22aに接触させる。このとき、鏝先1aと温度検出部22aとの隙間を無くして鏝先1aの温度をより正確に測定するために、該鏝先1aにはんだ供給ノズル4から少量の線状はんだ3を供給した状態で鏝先1aを前記温度検出部22aに接触させる。鏝先1aの温度測定が開始されると、測定された温度情報は、前記通信ケーブル36を通じて制御装置16に入力されて必要な情報処理が行われると共に、前記制御装置16の表示手段に表示される。
Subsequently, the next group of soldering targets is soldered, and after the soldering of a plurality of groups of soldering targets is performed in the same manner, the temperature of the
That is, after cleaning the
その際、前記鏝先1aは、測定温度が安定するまで前記温度検出部22aに接触させたままとし、測定温度が安定すると、前記制御装置16は、そのときの温度を測定温度と判断する。前記鏝先1aを温度検出部22aに接触させておく時間は、通常約10−20秒以内である。
そして、前記鏝先1aの温度が測定されると、前記制御装置16は、この測定温度と、予め該制御装置16に設定されている加熱目標温度とを比較し、該測定温度と加熱目標温度との差(温度幅)が一定の範囲内(例えば±10℃)にあるときは、はんだ鏝1の鏝先1a及びヒーターは正常と判断され、該はんだ鏝1をそのまま使用してその後のはんだ付けが行われる。
一方、前記温度幅が一定の範囲を逸脱したときは、前記はんだ鏝1の鏝先1a及びヒーターは異常と判断され、エラー信号が表示されると共に、はんだ付け作業が停止され、次のはんだ付け対象のはんだ付けを行う前に、不具合が生じた部材の交換が行われる。
At that time, the
Then, when the temperature of the
On the other hand, when the temperature range deviates from a certain range, the
前記鏝先1aの温度測定が終了すると、前記はんだ鏝1を上昇させて鏝先1aを前記温度検出部22aから離間させ、該温度検出部22aに向けてセンサ浄化ノズル21から圧縮エアを噴射する。これにより、該エアの噴流によって温度検出部22aに付着したはんだ屑が吹き飛ばされ、前記はんだ屑排出口33を通じて排除される。このとき、前記はんだ屑排出口33の前方に集塵ボックスを配置し、吹き飛ばされたはんだ屑をこの集塵ボックス内に溜めるようにすることもできる。
When the temperature measurement of the
これにより、前記温度検出部22aはクリーンな状態に保たれるため、次回の温度測定を精度良く行うことができる。また、前記温度検出部22aの清掃作業を作業員が布等を使用して手作業で行う必要がないため、その清掃作業を非常に簡単かつ確実にしかも迅速に行うことができ、この温度検出部22aの清掃を含めてはんだ付け工程の一層の自動化を図ることができる。
As a result, the
前記鏝先温度測定装置20は、手持ち式のはんだ付け装置のはんだ鏝の鏝先温度を測定する場合にも使用することができる。また、前記鏝先温度測定装置20は、その適宜位置にスイッチを設け、前記鏝先1aの温度測定が行われたあと、このスイッチを操作することによって前記センサ浄化ノズル21から温度検出部22aに向けてエアを噴射するように構成することもできる。
The trowel
1 はんだ鏝
1a 鏝先
20 鏝先温度測定装置
21 センサ浄化ノズル
21a 噴射口
22 温度センサー
22a 温度検出部(測温チップ)
31b,31c 側壁
33 はんだ屑排出口
37 ベースプレート
1
31b,
Claims (4)
前記温度センサーは、前記鏝先を接触させることによって該鏝先の温度を検出する温度検出部を有し、
前記センサ浄化ノズルは、噴射口を前記温度検出部に向けて配置されることにより、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されている、
ことを特徴とする鏝先温度測定装置。 A tip temperature measuring device for measuring the temperature of the tip of a soldering iron in a soldering device, the temperature measuring device includes a temperature sensor for measuring the temperature of the tip and a sensor purification nozzle for injecting compressed air. And have
The temperature sensor has a temperature detection unit that detects the temperature of the trowel tip by bringing the trowel tip into contact with the trowel tip.
The sensor purification nozzle is configured to blow off solder debris adhering to the temperature detection unit with air by arranging the injection port toward the temperature detection unit.
A trowel temperature measuring device characterized by this.
前記温度検出部は、左右及び後方の3方を側壁で囲まれたコ字形の凹部内に配設されていて、該凹部の前記側壁が形成されていない前方側に、前記温度検出部から吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口が形成されており、
前記センサ浄化ノズルは、前記後方の側壁側に、噴射口を前記はんだ屑排出口側に向けた姿勢で配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の鏝先温度測定装置。 The temperature sensor includes a thermocouple in which the ends of two types of metal wires are joined to each other and the joint portion is used as a temperature measuring portion, and a metal temperature measuring chip bonded to the temperature measuring portion of the thermocouple. The temperature detection unit is formed by the temperature measuring chip.
The temperature detection unit is arranged in a U-shaped recess surrounded by side walls on three sides, left and right and rear, and is blown off from the temperature detection unit on the front side of the recess where the side wall is not formed. A solder scrap discharge port is formed to discharge the solder scraps to the outside.
The sensor purification nozzle is arranged on the rear side wall side in a posture in which the injection port faces the solder waste discharge port side.
The trowel temperature measuring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の鏝先温度測定装置。 The temperature measuring tip is made of a plate-shaped member having a flat surface, and is supported by a support member having an elongated strip-shaped shape, and the support member is the rear side wall and a solder debris discharge port in the recess. It is arranged at an intermediate position with and in a posture in which the longitudinal direction faces the left and right side wall directions.
The trowel temperature measuring device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の鏝先温度測定装置。 The temperature sensor and the sensor purification nozzle are arranged on a common base plate.
The trowel temperature measuring device according to any one of claims 1 to 3.
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