JPH036798A - 炉内温度モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被加熱物体をコンベアにて炉内に搬送して接
着剤の硬化、半田付けなどを行うリフロー炉の炉内温度
モニタ装置に間するものである。

［従来技術］ 一般に、被加熱物体をコンベアにて炉内に搬送して接着
剤の硬化、半田付けなどを行うリフロー炉の炉内温度モ
ニタ装置は、予め設定された制御条件によって運転され
、被加熱物体を所定の加熱パターンで加熱するようにな
っている１例えば、プリント基板に実装された部品をク
リーム半田を用いて半田付けする場合には、プリント基
板の面積、厚さ、材質や、部品の数あるいは面積や、半
田の融点などに基いて加熱手段の制御およびコンベアの
搬送速度の制御を行って所定の加熱パターンで加熱され
るようにしている。ところで、所定の加熱パターンが得
られるように制御条件を設定する場合において、リフロ
ー炉の炉内温度を実際に測定して温度分布を求め、所定
の加熱パターンが得られているかどうかをモニタする必
要があった。従来、このような場合に用いられる炉内温
度モニタ装置は、第９［］（ａ）に示すように、被加熱
物体１をリフロー炉Ａ内に搬送するコンベア２にて搬送
され、被加熱物体１の要部の温度を測定するとともに測
定データを記憶手段に記憶させるようにした測定ユニッ
ト２０と、測定ユニット２０内の記憶手段から測定デー
タを読出してプリントアウト（あるいは表示）するモニ
タユニット２１とで構成されていた。なお、加熱手段は
、コンベア２の搬送方向に沿って上下に配設された複数
のヒータＨにて形成され、加熱手段の前段に紫外線ラン
プＵＶが設けられ、後段にハロゲンランプＨＬが設けら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来例にあっては。

測定ユニット２０の回路部２０ｂを断熱ケース２０ａに
収納してリフロー炉Ａ内を通過させた後、第９図（ｂ）
に示すように測定ユニット２０の回路部２０ｂを断熱ケ
ース２０ａから取り出し、モニタユニット２１にコネク
タ接続してデータを読出してプリントアウト（あるいは
表示）する操作を行う必要があるので、モニタ作業が面
倒である上、リフロー炉内の温度をリアルタイムでモニ
タできず、モニタに要する時間（待ち時間）が長くなっ
てしまうという問題があった。

そこで、第１図に示すように、被加熱物体１の要部の温
度を測定するとともに測定データにて搬送波を変調した
電波を断熱ケース４に突設された送信アンテナ５から送
信する電池Ｂを内蔵したデータ送信器４を被加熱物体１
とともにコンベア２にて搬送し、炉内のコンベア２上方
に搬送方向に沿って張設され上記電波を受信する受信ア
ンテナ６出力を増幅、復調してデータ信号を出力するデ
ータ受信器７を設けたワイヤレス式の炉内温度モニタ装
置が考えられている。しかしながら、このようなワイヤ
レス式の炉内温度モニタ装置にあっても、リフロー炉Ａ
を一度通過したデータ送信器３は高熱となっているので
、第１０図に示すように断熱ケース４内に収納されてい
る回路３ａおよび内蔵の電池Ｂの劣化を防止するため、
第１１図に示すように、本体４ａおよびカバー４ｂより
なる断熱ケース４のカバー４ｂを熱いうちに開いて回路
３ａおよび電池Ｂを空冷する必要があり、空冷操作が面
倒であるという問題があった。

また、データ送信器３の回路３ａは、２次電池（例えば
、Ｎ１−Ｃｄ）よりなる内蔵の電池Ｂにて駆動されてお
り、使用後に断熱ケース４内に設けられているスライド
スイッチよりなる電源スイッチ１０’をオフする必要が
あるが、この電源スイッチ１０゛が断熱ケース４内に設
けられているので、電源スイッチ１０′をオフするため
にも断熱ケース４のカバー４ｂを開く必要があり、電源
遮断操作も面倒であるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、炉内温度のモニタ作業が簡単で、リ
アルタイムで炉内温度をモニタすることができるととも
に、データ送信器から発信される電波を弱くして他の電
子機器への電波障害を防止することができ、しかも、空
冷操作および電源遮断操作が容易に行える炉内温度モニ
タ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の炉内温度モニタ装置は、被加熱物体の要部の温
度を測定するとともに測定データにて搬送波を変調した
電波を断熱ケースに突設された送信アンテナから送信す
る電池内蔵のデータ送信器を被加熱物体とともにベルト
コンベアにて返送し、炉内のコンベア上方に搬送方向に
沿って張設され上記電波を受信する受信アンテナ出力を
増幅、復調してデータ信号を出力するデータ受信器を設
けた炉内温度モニタ装置において、データ送信器の断熱
ケースにスイッチ操作孔を設けるとともに上記スイッチ
操作孔の内方開口に電源スイッチの操作片を兼ねる閉塞
片を弾接せしめ、上記データ送信器をデータ受信器に設
けた冷却トレーに１１置したときに、冷却ファンを自動
的に駆動して強制冷却する強制冷却手段を設けるととも
に、冷却トレーに突設された操作突起が操作孔に挿入さ
れることにより閉塞片を介して上記電源スイッチがオフ
されるようにしたものである。

［作　用］ 本発明は上述のように構成されており、被加熱物体の要
部の温度を測定するとともに測定データにて搬送波を変
調した電波を断熱ケースに突設された送信アンテナから
送信する電池内蔵のデータ送信器を、被加熱物体ととも
にベルトコンベアにてリフロー炉内に搬送し、炉内のコ
ンベア上方に搬送方向に沿って張設され上記電波を受信
する受信アンテナ出力を増幅、復調してデータ信号を出
力するデータ受信器を設けたものであり、炉内温度のモ
ニタ作業が簡単で、リアルタイムで炉内温度をモニタす
ることができるとともに、データ送信器から発信される
電波を弱くして他の電子機器への電波障害を防止するこ
とができるようになっている。

また、データ送信器の断熱ケースにスイッチ操作孔を設
けるとともに上記スイッチ操作孔の内方開口に電源スイ
ッチの操作片を兼ねる閉塞片を弾接せしめ、上記データ
送信器をデータ受信器に設けた冷却トレーに載置したと
きに、冷却ファンを自動的に駆動して強制冷却する強制
冷却手段を設けるとともに、冷却トレーに突設された操
作突起が操作孔に挿入されることにより閉塞片を介して
上記電源スイッチがオフされるようにしたので、冷却ト
レーの所定位置にデータ送信器を置くだけで、冷却ファ
ンによる冷却および電源スイッチのオフ操作が行え、空
冷操作および電源遮断操作が容易に行えるようになって
いる。

［実施例］ 第１図乃至第５図は本発明一実施例を示すもので、リフ
ロー炉Ａ内にコンベア２にて被加熱物体１とともに搬送
され、被加熱物体１の要部の温度を測定するとともに測
定データにて搬送波を変調した電波（１５０ＭＨｚのＦ
２Ｄ）を断熱ケース４に突設された送信アンテナ５から
送信する電池内蔵のデータ送信器３と、炉内のコンベア
２上方に搬送方向に沿って張設され、上記電波を受信す
る受信アンテナ６と、受信アンテナ６出力を増幅、復調
して測定データを出力するデータ受信器７とで形成され
ている。ここに、実施例では、データ送信器３は、熱電
対ＴＣ，〜ＴＣ，を用いて検出された被加熱物体ｌの要
部温度の測定データく０〜３００℃、分解能１℃、サン
プリング時間０．２ｓｅｃ）を送信アンテナ５を介して
放射される電波にて送信するようになっており、データ
送信器３は、断熱ケース４内に収納された電池にて駆動
されるようになっている。データ送信器３の回路部３ａ
および電池Ｂを収納する断熱ケース４は、加熱手段によ
る温度上昇を回避するため表面がステンレスで裏にベー
クライトが張られた断熱板にて形成され、断熱ケース４
の一側面には、送信アンテナ５が露出されるとともに、
熱電対ＴＣ，〜ＴＣ４が導出されている。熱電対ＴＣ，
〜ＴＣ，および送信アンテナ５の断熱ケース４からの引
き出し部は、マイカにて挟持された絶縁断熱型の引出し
構造となっている。一方、炉内に張設される受信アンテ
ナ６は、耐熱温度が１３００℃の耐熱がいしにて支持さ
れている。また、データ受信器７から出力される測定デ
ータは、データ処理回路８によって処理され、プロッタ
９にてプリントアウトされるとともに、ＣＲ７表示装置
（図示せず）に表示されるようになっている。

また、データ送信器３の断熱ケース４には、スイッチ操
作孔１１が設けられ、このスイッチ操作孔１１の内方開
口に電源スイッチ１０の操作片を兼ねる断熱材よりなる
閉塞片１２が弾接（ＩＮえば、ばねにより外方に付勢）
されている、一方、データ受信器７には、上記データ送
信器３が載置される冷却トレー１３が設けられており、
冷却トレー１３にデータ送信器３が載！されたことを近
接センサよりなるセンサ１５によって検出し、データ受
信器７の側面に設けられている冷却ファン１６を自動的
に駆動して強制冷却する強制冷却手段が設けられている
。また、このとき同時に、冷却トレー１３に突設された
操作突起１４が操作孔１１に挿入されることにより閉塞
片１２を介してブリント基板Ｐに取着されたマイクロス
イッチよりなる電源スイッチ１０がオフされるようにな
っている。

以下、実施例の動作について具体的に説明する。

いま、データ送信器３は、被加熱物体１であるところの
プリント基板上に載置されて炉内を通過するようになっ
ており、この炉内通過中に一定時間（０，２ｓｅｃ）毎
にプリント基板の４箇所の温度が熱電対ＴＣ，〜ＴＣ，
によって測定され、測定信号をＡ／Ｄ変換した測定デー
タを所定周波数（１５０ＭＨｚ）の搬送波を用いた電波
によって送信アンテナ４から送信されるようになってい
る。この電波はコンベア２の上方に張設されている“受
信アンテナ６によって受信され、データ受信器７によっ
て増幅復調されて測定データが得られる。この測定デー
タはデータ処理回路によって処理されてプリントアウト
あるいはＣＲＴ表示によって加熱パターンがリアルタイ
ムで表示されるようになっている０以上のように、本発
明にあっては、データ送信器３をコンベア２にて搬送し
て炉内を通過させるだけで加熱パターンが実測できるよ
うになっており、炉内温度のモニタ作業が簡単で、しか
もリアルタイムで炉内温度をモニタすることができるよ
うになっている。また、受信アンテナ６を被加熱物体１
の搬送路に沿って張設しているので、送信アンテナ５か
ら発信される電波が他の電子機器に電波障害を与えない
程度の微弱電波（３−離れた地点における電界強度が５
００μＶ／−以下）であってもデータ送信器３とデータ
受信器７との間のデータ伝送を確実に行うことができる
ようになっている。

また、データ送信器３の断熱ケース４には、スイッチ操
作孔１１が設けられ、スイッチ操作孔１１の内方開口に
電源スイッチ１０の操作片を兼ねる断熱材（ヘミット板
）よりなる閉塞片１２を第４図（ａ）に示すように弾接
させており、通常の使用状Ｕ（リフロー炉Ａ内の搬送時
）における断熱性を確保できるようになっている。一方
、データ送信器３を第５図に示すように、データ受信器
７に設けた冷却トレー１３に載置したときには、冷却ト
レー１３に突設された操作突起１４が第４図（ｂ）に示
すように操作孔１１に挿入され、閉塞片１２を介して上
記電源スイッチ１０の押釦が押圧されて電源スイッチ１
０がオフされるく但し、常閉接点を利用）ようになって
おり、断熱ケース４のカバー４ｂを取り外すことなく電
源遮断操作が容易に行えるようになっている。

さらに、冷却トレー１３の所定位置にデータ送信器３を
置くことにより、センサ１５がこれを検出して強制冷却
手段が動作して冷却ファン１６による冷却が行われるの
で、空冷操作も容易に行えるようになっている。

第６図は他の実施例を示すもので、前記実施例のデータ
処理回路８を、データ受信器７のＣＰＵ７ｃにて実現し
てシステム構成を簡略化したものであり、コンピュータ
よりなるデータ処理回路８を必要とせず、プロッタ９と
直接接続してリアルタイムでデータ送信器３からのデー
タを作図（温度分布図）できるようにしたものである０
図中、７ａはデータ送信器３からのワイヤレス信号をア
ンテナ６を介して受信する受信部、７ｂはＣＰＵ７Ｃの
データ入出力を行うＩ１０回路、７ｄはメモリ、７ｅは
表示部であり、４桁の数字表示素子にて形成される表示
部７ｅには、熱電対番号（１桁目）および温度（２〜４
桁目）が適宜表示されるようになっている。なお、第７
図は電源回路を示すもので、データ送信器３の送信部電
子回路３ａには、常閉型の電源スイッチ１０を介して複
数の電池ユニットが並列接続された電池Ｂから給電され
るようになっている。また、第８図はプロッタ９にてプ
リントアウトされた炉内温度分布を示す温度データ例で
ある。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、被加熱物体の要
部の温度を測定するとともに測定データにて搬送波を変
調した電波を断熱ケースに突設された送信アンテナから
送信する電池内蔵のデータ送信器を、被加熱物体ととも
にベルトコンベアにてリフロー炉内に搬送し、炉内のコ
ンベア上方に搬送方向に沿って張設され上記電波を受信
する受信アンテナ出力を増幅、復調してデータ信号を出
力するデータ受信器を設けたものであり、炉内温度のモ
ニタ作業が簡単で、リアルタイムで炉内温度をモニタす
ることができるとともに、データ送信器から発信される
電波を弱くして他の電子機器への電波１１１１１Ｆを防
止することができるという効果がある。

また、データ送信器の断熱ケースにスイッチ操作孔を設
けるとともに上記スイッチ操作孔の内方開口に電源スイ
ッチの操作片を兼ねる閉塞片を弾接せしめ、上記データ
送信器をデータ受信器に設けた冷却トレーに載置したと
きに、冷却ファンを自動的に駆動して強制冷却する強制
冷却手段を設けるとともに、冷却トレーに突設された操
作突起が操作孔に挿入されることにより閉塞片を介して
上記電源スイッチがオフされるようにしたので、冷却ト
レーの所定位置にデータ送信器を置くだけで、冷却ファ
ンによる冷却および電源スイッチのオフ操作が行え、空
冷操作および電源遮断操作が容易に行えるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の概略構成図、第２図は同上の
要部構成図、第３図は同上の要部斜視図、第４図（ａ）
（ｂ）は同上の動作を示す要部断面図、第５図は同上の
要部側面図、第６図は他の実施例の要部ブロック回路図
、第７図は同上の要部回路図、第８図は同上の動作説明
図、第９図（ａ）は従来例の概略構成図、第９図（ｂ）
は同上の動作説明図、第１０図は本発明に係るワイヤレ
ス式の炉内温度モニタ装置の要部断面図、第１１図は同
上の要部上面図である。 Ａはリフロー炉、１は被加熱物体、２はコンベア、３は
データ送信器、４は断熱ケース、５は送信アンテナ、６
は受信アンテナ、７はデータ受信器、１０は電源スイッ
チ、１１はスイッチ操作孔、１２は閉塞片、１３は冷却
トレー、１４は操作突起、１５はセンサ、１６は冷却フ
ァンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リフロー炉内に被加熱物体とともにコンベアにて
   搬送され、被加熱物体の要部の温度を測定するとともに
   測定データにて搬送波を変調した電波を断熱ケースに突
   設された送信アンテナから送信する電池内蔵のデータ送
   信器と、炉内のコンベア上方に搬送方向に沿って張設さ
   れ上記電波を受信する受信アンテナと、受信アンテナ出
   力を増幅、復調してデータ信号を出力するデータ受信器
   とより成る炉内温度モニタ装置において、データ送信器
   の断熱ケースにスイッチ操作孔を設けるとともに上記ス
   イッチ操作孔の内方開口に電源スイッチの操作片を兼ね
   る閉塞片を弾接せしめ、上記データ送信器をデータ受信
   器に設けた冷却トレーに載置したときに、冷却ファンを
   自動的に駆動して強制冷却する強制冷却手段を設けると
   ともに、冷却トレーに突設された操作突起が操作孔に挿
   入されることにより閉塞片を介して上記電源スイッチが
   オフされるようにしたことを特徴とする炉内温度モニタ
   装置。