JP6929534B2 - ツイン鏝式ハンダ付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、開閉自在に配置された一対の鏝部材でハンダ付け部位をハンダ付けするツイン鏝式ハンダ付け装置に関するものである。

開閉自在に配置された一対の鏝部材でハンダ付け部位をハンダ付けするツイン鏝式のハンダ付け装置は、例えば特許文献１−４に開示されているようによって公知である。この公知のハンダ付け装置は、ハンダ反撥材料で形成された一対の鏝要素（鏝部材）を有し、該鏝要素の先端の互いに相対するハンダ接触部位（鏝先面）には、溶融したハンダをハンダ付け箇所に向けて流すための凹溝状のハンダ流路が形成されている。

前記ハンダ付け装置でハンダ付け箇所をハンダ付けするときは、前記一対の鏝要素の相対する鏝先面を閉じた状態で、線状ハンダを一定の長さに切断することにより得られるハンダ片を該鏝先面の前記ハンダ流路に供給して溶融させ、溶融したハンダを該ハンダ流路内に一時保持させた後、前記鏝先面（ハンダ流路）を開いてハンダを前記ハンダ流路に沿ってハンダ付け箇所に滴下させるようにする。複数のハンダ付け箇所をハンダ付けするときは、前述した動作を全てのハン付け箇所に対して繰り返し行う。従って、前記ハンダ付け方法は、ポイントハンダ付けである。

一方、他のハンダ付け方法として、引きハンダ付けがある。この引きハンダ付けは、ハンダ鏝の鏝先をハンダ付け箇所に接触させ、該鏝先に線状ハンダを供給して溶融させながら、該鏝先を複数のハンダ付け箇所に沿って移動させることにより、溶融したハンダをハンダ付け箇所に次々に供給してハンダ付けする方法であり、複数のハンダ付け箇所を連続してハンダ付けすることができるので、作業時間が短く効率が良い。
従って、このような引きハンダ付けを、公知のハンダ付け装置のように一対の鏝部材を備えたハンダ付け装置で行うことができれば、様々なハンダ付け箇所に対し、ポイントハンダ付けと引きハンダ付けとを選択的に行うことができるので、ハンダ付け装置の使用効率は格段に向上する。

しかし、前記公知のハンダ付け装置は、前記鏝要素の構造上、引きハンダ付けを行うことが困難なものであった。その理由は、公知のハンダ付け装置で引きハンダ付けを行う場合、一対の鏝要素の相対する鏝先面を一定間隔に開いて鏝先面間にハンダ付け箇所を介在させ、該鏝先面に線状ハンダを供給して溶融させながら、前記鏝要素を複数のハンダ付け箇所に沿って移動させることにより、溶融したハンダを各ハンダ付け箇所に次々に供給してハンダ付けするようにするが、前記鏝要素はハンダ反発材料で形成されているため、溶融したハンダが鏝先面に馴染まずに塊状となって不安定な方向に流下し易く、しかも、前記鏝先面に凹溝状のハンダ流路が形成されているため、鏝先面間の間隔が該ハンダ流路の部分で大きく広がって鏝先面とハンダ付け箇所との間に大きな隙間が形成され、この隙間により溶融したハンダがハンダ付け箇所に向けて的確且つ安定的に供給されにくくなり、複数のハンダ付け箇所を精度良くハンダ付けすることができないからである。

特公平７−７７６６５号公報 特許第３３１４０８８号公報 特許第３３０７７７７号公報 特許第４３４６０５４号公報

本発明の技術的課題は、開閉自在の一対の鏝部材を備えたツイン鏝式のハンダ付け装置を、ポイントハンダ付けと引きハンダ付けとの両方を行うことができるように構成することにある。

前記課題を解決するため、本発明のツイン鏝式ハンダ付け装置は、ハンダ付け部位を通る仮想の基準線を挟んで相対する位置に、鏝先先端の鏝先面同士が互いに近接し且つ向き合うように前記基準線に対して傾斜する姿勢で配設された一対の鏝部材と、該一対の鏝部材を開閉自在に支持する鏝支持機構と、前記一対の鏝部材を開閉させる鏝開閉機構と、ハンダ付け部位に線状ハンダを供給するハンダ供給機構とを有し、前記一対の鏝部材の鏝先は、ハンダ濡れ性を有する素材により形成されていて、該鏝先先端の前記鏝先面は、溶融したハンダをハンダ付け部位に向けて流すための凹溝を持たない平面又は錐面に形成されていることを特徴とするものである。

本発明において、前記ハンダ供給機構はハンダ供給ノズルを有し、該ハンダ供給ノズルは、前記一対の鏝部材の間に、何れか一方の鏝部材の鏝先に向けて線状ハンダを供給するように配置されている。

また、本発明によれば、前記鏝支持機構は、前記基準線に沿って可動の支軸ホルダと、該支軸ホルダに１つの共通の支軸で回動自在なるように支持された一対の鏝支持アームとを有し、該一対の鏝支持アームの一方と他方とに前記一対の鏝部材の一方と他方とが支持されており、前記鏝開閉機構は、前記支軸ホルダを基準線に沿って変位させるホルダ変位機構と、前記支軸ホルダの変位に伴う前記一対の鏝支持アーム及び一対の鏝部材の変位に連動して該一対の鏝部材を開閉させる開閉操作機構とを有している。

この場合、前記開閉操作機構は、定位置に固定的に配設された開閉操作部材と、前記一対の鏝部材にそれぞれ形成されて前記開閉操作部材に当接する被操作部とを有し、前記一対の鏝部材が変位すると前記被操作部が前記開閉操作部材に押されて該一対の鏝部材が開閉するように構成されていることが望ましい。
また、前記開閉操作部材は、前記一対の鏝部材の間に前記基準線を跨いで左右に延在するように配設され、該開閉操作部材の一端及び他端に操作部がそれぞれ形成され、前記被操作部は、前記一対の鏝部材の側面にそれぞれ形成されていて、一方の鏝部材の被操作部に前記開閉操作部材の一端の操作部が当接すると共に、他方の鏝部材の被操作部に前記開閉操作部材の他端の操作部が当接していることが望ましい。

さらに、本発明において、前記ホルダ変位機構は、回転角度を設定可能なステッピングモータと、該ステッピングモータに駆動されて前記基準線方向に変位するカム部材とを有し、該カム部材と前記支軸ホルダとが前記基準線方向に相互に係合している。

本発明において好ましくは、前記鏝部材が、鏝軸線に沿って順に、前記鏝支持アームに取り付けるための鏝取付部と、該鏝取付部から延出する中空の鏝胴部と、該鏝胴部に取り付けられた鏝先ホルダと、該鏝先ホルダに取り付けられた前記鏝先と、該鏝先を加熱するヒータとを有していて、前記鏝軸線が前記基準線に対して傾斜する姿勢で前記鏝支持アームに固定的に取り付けられていることである。

また、本発明によれば、環状の端子と該端子内に挿入されたリードとからなる複数のハンダ付け部位を一対の鏝部材でハンダ付けする方法が提供される。この方法は、前記一対の鏝部材の鏝先をハンダ濡れ性を有する素材により形成し、該一対の鏝部材の鏝先に形成された鏝先面同士を、相互間に前記リードが非接触で介在し得るような間隔を保って互いに向き合うように配置し、該鏝先面間に前記リードを介在させた状態で、前記鏝先に線状ハンダを供給して該線状ハンダを前記鏝先の熱で溶融させながら、前記一対の鏝部材を、前記鏝先面間の間隔を一定に保ったまま複数のハンダ付け部位に沿って移動させることにより、溶融したハンダを一対の鏝先面で両側から挟むような状態でガイドしながら両方の鏝先面に沿って流下させ、前記リード及び端子に供給して該リードと端子とをハンダ付けすることを特徴とするものである。
前記鏝先面は、溶融したハンダをハンダ付け部位に向けて流すための凹溝を持たない平面又は錐面であることが望ましい。

本発明によれば、一対の鏝部材の鏝先がハンダ濡れ性を有する素材により形成されると共に、該鏝先先端の鏝先面が、溶融したハンダをハンダ付け部位に向けて流すための凹溝を持たない平面又は錐面に形成されているので、ハンダ付け時に、溶融したハンダを相対する前記鏝先面で両側から挟むようにしながら該鏝先面に沿って滑らかに流下させ、ハンダ付け部位のリード及び端子に正確に供給して該リードと端子とをハンダ付けすることが可能であり、このため、前記一対の鏝部材によってポイントハンダ付けと引きハンダ付けとの両方を行うことができる。

本発明に係るツイン鏝式ハンダ付け装置の一実施形態を、ハンダ供給装置を省略して示す正面図で、一対の鏝部材が原点位置にあって相互に開放した状態の図である。 図１の要部拡大図である。 図１のハンダ付け装置を、ハンダ供給装置を取り付けた状態で中央の基準線の位置で部分的に断面にして示す部分断面図である。 一対の鏝部材が閉鎖した場合の、図１と同様の正面図である。 図４のハンダ付け装置を、ハンダ供給装置を取り付けた状態で中央の基準線の位置で部分的に断面にして示す部分断面図である。 図１のハンダ付け装置を、ハンダ供給装置を分離すると共に一対の鏝部材を基準線と平行に向けた状態にして示す斜視図である。 図６の分解図である。 図７の部分拡大図である。 ハンダ供給装置の正面図である。 図９の側面図である。 図９の分解斜視図である。 引きハンダ付けを行う時の鏝部材とハンダ付け部位との位置関係を示す要部断面図であって、（ａ）は鏝部材が待機位置に上昇している状態を示し、（ｂ）は鏝部材がハンダ付け位置まで下降している状態を示している。 ハンダ付け動作を示す要部断面図であって、一対の鏝部材のうち手前側の鏝部材を省略して示す図である。 ポイントハンダ付けを行う時の鏝部材とハンダ付け部位との位置関係を示す要部断面図であって、（ａ）は鏝部材が上昇位置にある状態を示し、（ｂ）は鏝部材が待機位置まで下降している状態を示し、（ｃ）は鏝先面間の間隔が狭められたハンダ付け時の状態を示している。 鏝部材の変形例を示す要部正面図である。

図は本発明に係るツイン鏝式ハンダ付け装置の一実施形態を示すものである。このハンダ付け装置は、図１−図５に示すように、上端部に設けられたアームホルダ１にハンダ付けロボットのロボットアーム２を連結して使用するもので、ハンダ付け時にハンダ付け部位３（図１２参照）を通る仮想の基準線Ｌ１を挟んで相対する位置に、該基準線Ｌ１に対して傾斜する姿勢で配設された一対の鏝部材４，４と、該一対の鏝部材４，４を開閉自在に支持する鏝支持機構５と、前記一対の鏝部材４，４を開閉させる鏝開閉機構６と、前記ハンダ付け部位３に線状ハンダ８を供給するハンダ供給機構７とを有している。

前記ハンダ付けロボットは、前記ロボットアーム２が多関節アームである多軸型ロボットであっても、前記ロボットアーム２がＸ軸方向（縦方向）、Ｙ軸方向（横方向）及びＺ軸方向（上下方向）に変位する３軸型か、これにθ軸方向（回転方向）を加えた４軸型の卓上型ロボットであっても良い。

前記一対の鏝部材４，４は、鏝先１０の先端の鏝先面１１同士が互いに近接し且つ向き合うような角度に前記基準線Ｌ１に対して傾斜しており、各々の鏝部材４の構造は以下の通りである。
即ち、図６−図８も参照して、前記鏝部材４は、前記基準線Ｌ１に対して傾斜する鏝軸線Ｌ２に沿って基端側（上端側）から先端側（下端側）に向けて順に、鏝支持アーム１２に取り付けるための鏝取付部１３と、該鏝取付部１３に上端部を保持された中空の鏝胴部１４と、該鏝胴部１４に取り付けられた鏝先ホルダ１５と、該鏝先ホルダ１５に取り付けられた前記鏝先１０と、該鏝先１０の内部に収容されたヒータ（不図示）とを有し、前記鏝取付部１３によって前記鏝支持アーム１２の先端に、該鏝支持アーム１２との間に一定の角度関係を保った状態で固定的に取り付けられている。

前記鏝部材４の鏝先１０は、ハンダ濡れ性を有する素材により形成されている。具体的には、銅の外表面に保護皮膜となる鉄メッキ層を被覆することにより形成されている。また、前記鏝先１０先端の鏝先面１１は、溶融したハンダをハンダ付け部位３に向けて流すための凹溝を持たない平面に形成されている。図示した例では、円柱状をした鏝先１０の先端部を、該鏝先１０の先端側に向けて次第に鏝軸線Ｌ２に近づく方向に傾斜する４つの平面にカットし、一対の鏝先１０の互いに向き合う内側の平面を前記鏝先面１１としている。前記４つの平面は同一形状をしているとは限らない。

前記鏝取付部１３は、前記鏝胴部１４の上端部を保持する上下一対の鏝ホルダ１３ａと、該鏝ホルダ１３ａが前面に固定された取付板１３ｂとを有していて、該取付板１３ｂが前記鏝支持アーム１２の先端部に取付板固定螺子１３ｃで固定されている。

また、前記鏝部材４の上端にはヒータコネクタ１６が接続され、このヒータコネクタ１６を介して前記ヒータが、前記鏝胴部１４の内部を通るリード線と、前記ヒータコネクタ１６から延びるケーブル１６ａとを通じて、不図示の電源及び制御装置に接続されるようになっている。

前記鏝支持機構５は、固定側部材である主基板２０に前記基準線Ｌ１に沿って上下動自在に保持された支軸ホルダ２１と、該支軸ホルダ２１の上端部に１つの共通の支軸２２で回動自在なるように支持された一対の前記鏝支持アーム１２とを有している。

前記主基板２０は、平板状をした矩形の基板であって、板面をハンダ付け装置の前後方向に向けた縦向きの姿勢で、前記アームホルダ１に固定されたサポート部材２３に螺子で取り付けられている。従って、該主基板２０は、前記アームホルダ１及びサポート部材２３と共に、前記ハンダ付けロボットのロボットアーム２と一体関係にある前記固定側部材を構成するものである。

前記主基板２０の裏面中央位置には、レール状をしたリニアガイド２４が上下方向に延在するように形成され、該リニアガイド２４にスライド部材２５が上下方向に摺動自在に装着され、該スライド部材２５に前記支軸ホルダ２１が連結されている。

前記支軸ホルダ２１は、上下に細長い角形ブロック状の部材であって、該支軸ホルダ２１の上端部は前記主基板２０の上端部より上方に突出しており、該支軸ホルダ２１の上端部前面に、円柱状をした前記支軸２２が、前記基準線Ｌ１と直交する向きに片持ち状に取り付けられ、該支軸２２に一対の前記鏝支持アーム１２，１２の基端部が回動自在に支持されている。図中の符号２７が付された部材は止めボルトで、該止めボルト２７は、前記鏝支持アーム１２が前記支軸２２から脱落するのを防止するため該支軸２２の先端に取り付けられたものである。

前記一対の鏝支持アーム１２，１２は、前記支軸２２の位置から左方向と右方向とに細長く延びる部材であって、各鏝支持アーム１２の基端部には、厚みを半分ほどに減らすための凹段部１２ａが相互に対面する向きに形成され、該凹段部１２ａ同士を重合させた状態で前記支軸２２に支持されることにより、該一対の鏝支持アーム１２，１２が、前記基準線Ｌ１を含む共通の鉛直面に沿って回動し得るようになっている。

また、各鏝支持アーム１２の長さ方向の中間位置に取り付けられたばね係止螺子２８ａと、前記主基板２０に取り付けられたばね係止螺子２８ｂとに、伸長したコイルばね２９の一端と他端とがそれぞれ係止し、このコイルばね２９の引張力によって前記一対の鏝支持アーム１２，１２が、前記一対の鏝部材４，４の鏝先面１１，１１が閉じる方向に常時付勢されている。また、前記コイルばね２９の引張力は、前記鏝支持アーム１２を介して前記支軸ホルダ２１を下降させる方向にも作用している。

一方、前記鏝開閉機構６は、前記支軸ホルダ２１を基準線Ｌ１に沿って変位（上下動）させるホルダ変位機構３１と、前記支軸ホルダ２１の変位に伴う前記一対の鏝支持アーム１２，１２及び一対の鏝部材４，４の変位に連動して該一対の鏝部材４，４を開閉させる開閉操作機構３２とを有している。

前記ホルダ変位機構３１は、回転角度を設定することができるステッピングモータ３３と、該ステッピングモータ３３によって前記基準線Ｌ１方向に変位させられるベアリング製のカム部材３４とを有し、該カム部材３４が前記支軸ホルダ２１の下端面に当接することにより、これらカム部材３４と支軸ホルダ２１とが、前記基準線Ｌ１の方向に相互に係合している。

前記ステッピングモータ３３は、前記主基板２０に連結軸３５を介して固定された矩形のモータ基板３６に取り付けられている。該ステッピングモータ３３の駆動軸３３ａは、前記モータ基板３６を貫通して該モータ基板３６と前記主基板２０との間の空間内に突出し、該空間内において前記駆動軸３３ａに、スリット円板３７と短円柱状のカム軸３８とが連結され、前記スリット円板３７には半径方向のスリット３７ａが１つ形成され、前記カム軸３８には、偏心位置に前記カム部材３４が取り付けられている。また、前記モータ基板３６には、前記スリット円板３７のスリット３７ａを光学的に検出するフォトセンサ３９が取り付けられ、このフォトセンサ３９で前記スリット円板３７のスリット３７ａを検出した位置（図１参照）が、前記ステッピングモータ３３の原点位置となるように構成されている。

前記ホルダ変位機構３１において、前記ステッピングモータ３３が回転すると、前記カム軸３８が回転して前記カム部材３４が前記駆動軸３３ａを中心に偏心回転し、このカム部材３４による押し上げ力と前記コイルばね２９の引き下げ力とによって前記支軸ホルダ２１が昇降し、この支軸ホルダ２１の昇降に連動して前記一対の鏝支持アーム１２，１２及び一対の鏝部材４，４も昇降する。図１は、前記ステッピングモータ３３が原点位置（回転角度が０度の位置）を占めることにより、前記支軸ホルダ２１が前記カム部材３４に押し上げられて上昇端の位置を占め、前記鏝支持アーム１２，１２及び鏝部材４，４も上昇端の位置を占めている状態である。この状態から、前記ステッピングモータ３３が回転すると、前記カム部材３４が偏心回転により下降するため、前記支軸ホルダ２１は、前記コイルばね２９の引き下げ力により最大で図４に示す下降端の位置まで変位し、前記鏝支持アーム１２，１２及び鏝部材４，４も下降端まで変位する。従って、前記ステッピングモータ３３の回転角度は、前記支軸ホルダ２１が上昇端から下降端まで変位する範囲内、つまり、０−１８０度の範囲内で設定することができる。

前記開閉操作機構３２は、前記主基板２０に取り付けられた開閉操作部材４０と、前記一対の鏝部材４，４の側面にそれぞれ形成されて前記開閉操作部材４０で押圧操作される被操作部４１，４１とを有している。

前記開閉操作部材４０は、左右に細長いアーム形の部材からなるもので、前記基準線Ｌ１を跨ぐように配置されることにより、該開閉操作部材４０の一端が一方の鏝部材４側に延出すると共に他端が他方の鏝部材４に延出しており、前記一端及び他端に、ベアリングカラー４３を介してベアリング４２がそれぞれ取り付けられ、このベアリング４２により、前記鏝部材４の被操作部４１に当接する操作部が形成されている。従って、以下の説明においては、前記操作部に符号４２を付すものとする。
一方、前記被操作部４１は、前記鏝部材４の一部である円柱形の鏝胴部１４の内側面（基準線Ｌ１側を向く側面）に直接形成されている。

この構成により、前記一対の鏝部材４，４が図１の上昇端の位置にあるとき、該鏝部材４，４は、被操作部４１，４１の下端部が前記開閉操作部材４０の操作部４２，４２に押されることによって相対する鏝先面１１，１１が最大限離間する全開位置を占め、この全開位置から、前記鏝部材４，４が図４の下降端に向けて下降していくと、前記被操作部４１，４１に対する操作部４２，４２の当接位置が相対的に上方へと変化するため、該鏝部材４，４は、互いの鏝先面１１，１１が次第に閉じる方向に同期的に変位し、下降端に達すると、該鏝先面１１，１１が完全に閉じる全閉位置を占める。このとき、前記鏝先面１１，１１間の間隔は、前記ステッピングモータ３３の回転角度に応じて変化するため、ハンダ付け時における該鏝先面１１，１１間の間隔は、前記ステッピングモータ３３の回転角度を設定することによって必要な大きさに設定することができる。

前記開閉操作部材４０は、前記主基板２０に取付部材４４を介して基準線Ｌ１方向に位置調整可能なるように取り付けられている。その構成は以下の通りである。
前記取付部材４４は、縦方向に細長い部材であって、該取付部材４４の前面上端部に前記開閉操作部材４０が、操作部材取付螺子４５で固定的に取り付けられている。一方、前記主基板２０の前面中央位置には、上下方向に細長い取付溝４６が形成されていて、この取付溝４６内に前記取付部材４４が、該取付溝４６に沿って変位自在なるように嵌合している。

また、前記取付部材４４の前面には、螺子孔を備えた矩形のナット部材４７が当接し、このナット部材４７の螺子孔に、前記主基板２０の裏面側から取付部材固定螺子４８を、前記主基板２０及び取付部材４４に形成した螺子挿通孔を通じて螺着することにより、前記取付部材４４が前記主基板２０に押し付けられて固定されている。この場合、前記取付部材４４の螺子挿通孔４４ｂは上下方向に細長い長孔であるため、前記取付部材４４の固定位置を、該螺子挿通孔４４ｂの長さの範囲内で調整することができる。

前記取付部材４４の固定位置を調整するため、該取付部材４４の下端のフランジ部４４ａに螺子孔が形成され、該螺子孔に位置調整螺子４９が上向きに螺着され、該位置調整螺子４９の先端が前記取付部材４４の下端面に当接しており、前記取付部材固定螺子４８を緩めた状態で該位置調整螺子４９を回して前記取付部材４４を上下動させ、必要な位置で前記取付部材固定螺子４８を締め込むことにより、前記取付部材４４の固定位置を調整することができるようになっている。
なお、図中の符号５０が付された部材は、前記主基板２０とモータ基板３６との間の空間部の側面及び底面を覆うカバーである。

前記ハンダ供給機構７は、図９−図１１に示すように、前記サポート部材２３に取り付けられた板状のフィーダーブラケット５１と、該フィーダーブラケット５１の外面上端部に取り付けられたハンダ送り装置５２と、前記フィーダーブラケット５１の内面下端部にノズル支持機構５４を介して上下動自在且つ上下方向に位置調整自在に支持されたハンダ供給ノズル５３とを有している。

前記ハンダ送り装置５２は、ハウジング５６の内部に、互いに当接し合う駆動ローラ（不図示）と従動ローラー（不図示）とを有していて、ハンダリール５７に巻かれた線状ハンダ８をハンダ導入口５８から前記ハウジング５６の内部に導入し、前記駆動ローラと従動ローラとの間に挟持した状態で所定量ずつ搬送し、ハンダ導出口５９から外部に送り出すように構成されたものである。このようなハンダ送り装置５２の構成は公知であって、本実施形態では公知のハンダ送り装置が使用されているので、その構成についてこれ以上の具体的な説明は省略する。

一方、前記ノズル支持機構５４は、前記フィーダーブラケット５１に固定されたスライドレール６０と、該スライドレール６０に上下に摺動自在なるように支持されたスライド部材６１と、該スライド部材６１に取り付けられた側面視形状がＬ字形をなすノズル台座６２と、該ノズル台座６２に取り付けられたノズルホルダ６３とを有していて、該ノズルホルダ６３に前記ハンダ供給ノズル５３が、ノズル取付螺子６４によって上下に位置調節自在なるように取り付けられている。

また、前記フィーダーブラケット５１に固定されたばね座６５と前記ノズル台座６２との間には、左右２つのコイルばね６６が介設され、このコイルばね６６により、前記ノズル台座６２が、常時下向きに付勢されると共に弾性的に上下動自在となっている。
このように、前記ノズル台座６２を上下動可能にした理由は、ハンダ付けによって前記鏝部材４の鏝先１０に付着したハンダ屑を、不図示の鏝先クリーナーでエアブローにより除去する際に、前記鏝先１０を該鏝先クリーナーのハウジングの内部に挿入して鏝先面１１をエアノズルに近づけるが、その際、前記ハンダ供給ノズル５３が２つの鏝先１０，１０に近い位置にあって該鏝先１０，１０を前記鏝先クリーナーの内部に挿入する際の障害になり易いため、前記ノズル台座６２を前記鏝先クリーナーの一部に当接させることによって前記ハンダ供給ノズル５３をその位置に停止させ、前記コイルばね６６を圧縮させながら該ハンダ供給ノズル５３を前記鏝先１０，１０から遠ざけて、該鏝先１０，１０だけを前記鏝先クリーナーのハウジングの内部に挿入させ得るようにするためである。

前記ハンダ供給ノズル５３は、先端（下端）に線状ハンダ８を導出するためのニードル５３ａを備えており、該ハンダ供給ノズル５３の上端部と前記ハンダ送り装置５２のハンダ導出口５９とが、可撓性を有する合成樹脂製のハンダ送りチューブ６７で接続されている。また、該ハンダ供給ノズル５３は、図１及び図４では前記基準線Ｌ１上に位置するように配置されているが、線状ハンダ８を何れか一方の鏝部材４の鏝先１０に向けて供給することができるように、図１及び図４の左右方向に位置調節自在となっていて、ハンダ付けを行う際に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の鏝部材４側に片寄った位置に配置される。
前記ハンダ供給ノズル５３の位置調整は、例えば、該ハンダ供給ノズル５３を保持するノズルホルダ６３の前記ノズル台座６２に対する取付位置を調整することにより、行うことができる。あるいは、前記ハンダ供給ノズル５３を、一方の鏝部材４の鏝先１０に向けて傾斜させても良い。

なお、図中の符号７５が付された部材は、前記ハンダ送り装置５２を制御装置に電気的に接続するための電気ケーブルであり、符号７６が付された部材はコネクタである。

前記構成を有するハンダ付け装置でハンダ付け部位３をハンダ付けするときの動作について説明する。前記ハンダ付け部位３は、図１２に示すように、プリント基板７０に形成された環状の端子７１と、該端子７１の内部に下から挿入された電子部品７２のリード７３であり、このようなハンダ付け部位３を、プリント基板７０の上面側からハンダ付けする。

先ず、直線状に並んだ複数のハンダ付け部位３を引きハンダ付けする方法について説明する。
この引きハンダ付けを行う時は、始めに、前記ステッピングモータ３３を、図１及び図２のように一対の鏝部材４，４が上昇端の位置にある原点位置から、設定された回転角度だけ回転させ、前記一対の鏝部材４，４を支軸ホルダ２１及び鏝支持アーム１２を介して前記回転角度に応じた分だけ下降させることにより、前記鏝先面１１，１１間の間隔を、ハンダ付け時の間隔であるハンダ付け間隔Ｇ１（図１２（ａ）参照）に調整する。このハンダ付け間隔Ｇ１は、図１２（ｂ）に示すように、前記リード７３が、相対する鏝先面１１，１１間に該鏝先面１１，１１と非接触の状態で介在することができると共に、該鏝先面１１，１１の間を非接触のまま通過し得るような間隔である。

次に、ロボットアーム２で前記一対の鏝部材４，４を、図１２（ａ）に示すように、最初にハンダ付けするハンダ付け部位３の上の待機位置まで移動させたあと、図１２（ｂ）に示すように、前記ロボットアーム２を下降させて前記鏝部材４，４をハンダ付け位置まで下降させ、前記鏝先面１１，１１間の中央に前記リード７３を位置させる。このとき、該リード７３は前記鏝先面１１，１１と非接触であり、また、前記鏝先１０，１０の先端は、前記ハンダ付け部位３の環状端子７１に近接するか又は軽く接触した状態にある。

そのあと、ハンダ供給ノズル５３から線状ハンダ８を一方の鏝部材４の鏝先１０に向けて供給することにより、該線状ハンダ８を前記鏝先１０の熱で溶融させながら、図１３に示すように、前記一対の鏝部材４，４を複数のハンダ付け部位３に沿って移動させる。このとき、前記鏝先面１１，１１間の間隔は前記ハンダ付け間隔Ｇ１に保ったままである。

そうすると、図１２（ｂ）に示すように、溶融したハンダ８ａは、ハンダ濡れ性を有する前記鏝先面１１，１１を濡らしながら両方の該鏝先面１１，１１に沿って滑らかに流動し、前記リード７３及び端子７１に供給されてスルーホール７１ａ内に浸入し、図１３の左端のハンダ付けポイント３に示すように、ハンダ付け部位３全体に拡散して該ハンダ付け部位３がハンダ付けされ、同様にして、直線状に並んだ複数のハンダ付け部位３が連続的にハンダ付けされる。このとき、特に、前記溶融したハンダ８ａは、ハンダ濡れ性を有する前記鏝先面１１，１１に対して親和性を有するため、両方の鏝先面１１，１１に馴染んだ状態で両側から支えられながら該鏝先面１１，１１に沿って流動し、前記リード７３及び端子７１に正確かつ確実に供給されるため、精度の良いハンダ付けが行われることになる。

１つの列のハンダ付け部位３のハンダ付けが終了すると、線状ハンダ８の供給を停止すると共に、ロボットアーム２によって前記鏝部材４，４を図１２（ａ）の待機位置まで持ち上げ、次の列のハンダ付け部位３の上まで移動させたあと、同様の操作を繰り返す。このようにして、全ての列のハンダ付け部位が引きハンダ付けされる。

なお、１つの列のハンダ付け部位のハンダ付けが終了したあと、次の列のハンダ付け部位のハンダ付けを行う前に、必要であれば、鏝先面１１，１１に付着したハンダ屑を除去することもできる。このハンダ屑の除去は、適宜位置に配置した不図示の鏝先クリーナーの内部に鏝部材４，４の鏝先１０，１０を挿入し、エアノズルから該鏝先１０，１０に向けてエアを噴射することにより行う。

また、前述した例では、プリント基板７０を定位置に保持して鏝部材４を移動させているが、その逆に、鏝部材４を定位置に保持してプリント基板７０を移動させても良い。

次に、直線状に並んだ複数のハンダ付け部位３を個々にハンダ付けするポイントハンダ付け方法について説明する。
このポイントハンダ付けを行う時は、始めに、図１の状態から、ステッピングモータ３３で一対の鏝部材４，４を閉鎖方向へ変位させることにより、鏝先面１１，１１間の間隔を待機間隔Ｇ２（図１４（ａ）参照）に調整する。この待機間隔Ｇ２は、引きハンダ付けを行うときの前記ハンダ付け間隔Ｇ１と同じであっても、異なっていても構わない。

次に、図１４（ａ）に示すように、ロボットアーム２で前記一対の鏝部材４，４を最初にハンダ付けするハンダ付け部位３の上の上昇位置まで移動させたあと、図１４（ｂ）に示すように、該ロボットアーム２を下降させて前記鏝部材４，４を、鏝先面１１，１１間に前記リード７３が介在する下降位置まで下降させ、続いて、前記ステッピングモータ３３の作動により、図１４（ｃ）に示すように、前記鏝先面１１，１１間の間隔を狭めて該鏝先面１１，１１間に前記リード７３を挟持する。

そして、その状態でハンダ供給ノズル５３から線状ハンダ８を一方の鏝部材４の鏝先１０に向けて供給すると、該鏝先１０の熱で溶融したハンダ８ａは、ハンダ濡れ性を有する鏝先面１１，１１を濡らしながら、相対する鏝先面１１，１１により両側からガイドされた状態で該鏝先面１１，１１に沿って滑らかに流動し、前記リード７３及び端子７１に供給されてスルーホール内に浸入し、ハンダ付け部位３全体に拡散して該ハンダ付け部位３がハンダ付けされる。

そこで、前記溶融したハンダ８ａがハンダ付け部位３全体に拡散するのとほぼ同時に、ステッピングモータ３３により前記一対の鏝部材４，４を前記待機位置に変位させて、前記鏝先面１１，１１間の間隔を前記待機間隔Ｇ２に広げ、そのたあと前記ロボットアーム２で鏝部材４，４を前記上昇位置に上昇させることにより、前記ハンダ付け部位３のハンダ付けが終了する。

１つのハンダ付け部位３のハンダ付けが終わると、前記一対の鏝部材４，４を次のハンダ付け部位３の上に相対的に移動させ、前述した動作を繰り返す。同様の動作を全てのハンダ付け部位３に対して繰り返すことにより、全てのハンダ付け部位３をハンダ付けすることができる。

なお、前述したポイントハンダ付けにおいては、一対の鏝先面１１，１１間にリード７３を挟持した状態で線状ハンダ８を供給するようにしているが、引きハンダ付けの時と同様に、ハンダ付け時における前記一対の鏝先面１１，１１間の間隔をリード７３が接触しない大きさに設定し、該鏝先面１１，１１間にリード７３を非接触の状態に配置した状態で線状ハンダ８を供給するようにしても良い。

前記実施形態では、前記鏝先面１１が平面に形成されているが、図１５に示すように、前記鏝先１０の先端部を先細りをなす円錐に形成して、錐面の一部を前記鏝先面１１とすることもできる。

３ ハンダ付け部位
４ 鏝部材
５ 鏝支持機構
６ 鏝開閉機構
７ ハンダ供給機構
８ 線状ハンダ
１０ 鏝先
１１ 鏝先面
１２ 鏝支持アーム
１３ 鏝取付部
１４ 鏝胴部
１５ 鏝先ホルダ
２１ 支軸ホルダ
２２ 支軸
３１ ホルダ変位機構
３２ 開閉操作機構
３３ ステッピングモータ
３４ カム部材
４０ 開閉操作機構
４１ 被操作部
４２ 操作部
７１ 端子
７３ リード
Ｌ１ 基準線
Ｌ２ 鏝軸線

Claims (9)

1. ハンダ付け部位を通る仮想の基準線を挟んで相対する位置に、鏝先先端の鏝先面同士が互いに近接し且つ向き合うように前記基準線に対して傾斜する姿勢で配設された一対の鏝部材と、該一対の鏝部材を開閉自在に支持する鏝支持機構と、前記一対の鏝部材を開閉させる鏝開閉機構と、ハンダ付け部位に線状ハンダを供給するハンダ供給機構とを有し、
   前記一対の鏝部材の鏝先は、ハンダ濡れ性を有する素材により形成されていて、該鏝先先端の前記鏝先面は、溶融したハンダをハンダ付け部位に向けて流すための凹溝を持たない平面又は錐面に形成されている、
   ことを特徴とするツイン鏝式ハンダ付け装置。
2. 前記ハンダ供給機構はハンダ供給ノズルを有し、該ハンダ供給ノズルは、前記一対の鏝部材の間に、何れか一方の鏝部材の鏝先に向けて線状ハンダを供給するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハンダ付け装置。
3. 前記鏝支持機構は、前記基準線に沿って可動の支軸ホルダと、該支軸ホルダに１つの共通の支軸で回動自在なるように支持された一対の鏝支持アームとを有し、該一対の鏝支持アームの一方と他方とに前記一対の鏝部材の一方と他方とが支持されており、
   前記鏝開閉機構は、前記支軸ホルダを基準線に沿って変位させるホルダ変位機構と、前記支軸ホルダの変位に伴う前記一対の鏝支持アーム及び一対の鏝部材の変位に連動して該一対の鏝部材を開閉させる開閉操作機構とを有している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハンダ付け装置。
4. 前記開閉操作機構は、定位置に固定的に配設された開閉操作部材と、前記一対の鏝部材にそれぞれ形成されて前記開閉操作部材に当接する被操作部とを有し、前記一対の鏝部材が変位すると前記被操作部が前記開閉操作部材に押されて該一対の鏝部材が開閉するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のハンダ付け装置。
5. 前記開閉操作部材は、前記一対の鏝部材の間に前記基準線を跨いで左右に延在するように配設され、該開閉操作部材の一端及び他端に操作部がそれぞれ形成され、
   前記被操作部は、前記一対の鏝部材の側面にそれぞれ形成されていて、一方の鏝部材の被操作部に前記開閉操作部材の一端の操作部が当接すると共に、他方の鏝部材の被操作部に前記開閉操作部材の他端の操作部が当接している、
   ことを特徴とする請求項４に記載のハンダ付け装置。
6. 前記ホルダ変位機構は、回転角度を設定可能なステッピングモータと、該ステッピングモータに駆動されて前記基準線方向に変位するカム部材とを有し、該カム部材と前記支軸ホルダとが前記基準線方向に相互に係合していることを特徴とする請求項３から５の何れかに記載のハンダ付け装置。
7. 前記鏝部材は、鏝軸線に沿って順に、前記鏝支持アームに取り付けるための鏝取付部と、該鏝取付部から延出する中空の鏝胴部と、該鏝胴部に取り付けられた鏝先ホルダと、該鏝先ホルダに取り付けられた前記鏝先と、該鏝先を加熱するヒータとを有していて、前記鏝軸線が前記基準線に対して傾斜する姿勢で前記鏝支持アームに固定的に取り付けられていることを特徴とする請求項３から６の何れかに記載のハンダ付け装置。
8. 環状の端子と該端子内に挿入されたリードとからなる複数のハンダ付け部位を、一対の鏝部材でハンダ付けする方法であって、
   前記一対の鏝部材の鏝先をハンダ濡れ性を有する素材により形成し、該一対の鏝部材の鏝先に形成された鏝先面同士を、相互間に前記リードが非接触で介在し得るような間隔を保って互いに向き合うように配置し、該鏝先面間に前記リードを介在させた状態で、前記鏝先に線状ハンダを供給して該線状ハンダを前記鏝先の熱で溶融させながら、前記一対の鏝部材を、前記鏝先面間の間隔を一定に保ったまま複数のハンダ付け部位に沿って移動させることにより、溶融したハンダを一対の鏝先面で両側から挟むような状態でガイドしながら両方の鏝先面に沿って流下させ、前記リード及び端子に供給して該リードと端子とをハンダ付けする、
   ことを特徴とするハンダ付け方法。
9. 前記鏝先面は、溶融したハンダをハンダ付け部位に向けて流すための凹溝を持たない平面又は錐面であることを特徴とする請求項８に記載のハンダ付け方法。

Images