JPH04197577A - Method for measuring jetting wave height of molten metal - Google Patents
Method for measuring jetting wave height of molten metalInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、溶融金属の噴流波高さ測定方法、例えば、プ
リント基板の半田付けを行なう噴流式自動半田付は装置
において噴流する溶融した半田の波高さを測定する方法
に関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for measuring the height of jet waves of molten metal, for example, jet automatic soldering for soldering printed circuit boards. This invention relates to a method of measuring wave height.
［従来の技術］
プリント基板に各種電子部品を半田付けするものとして
噴流式自動半田付は装置がある。[Prior Art] There is a jet-type automatic soldering device for soldering various electronic components to printed circuit boards.
第３図は噴流式自動半田付は装置の一例を示す全体該略
図、第４図はその要部概略斜視図、第５図はその縦断面
図であり、（１）は半田付けするプリント基板（２）を
搬送するコンベアで、一対の索条（ｌａ） （ｌｂ）
間にプリント基板（２）を保持し、一対の索条（ｌａ）
（ｌｂ）の駆動により搬送する。（３）は溶融半田
（４）を収容した半田槽で、ポンプ（５）によりチャン
バー（６）および噴口（７）を通して押し上げられてく
る溶融半田（４）を、半田噴出管（８）の長手方向に等
間隔で配置されたノズル孔（９）（９）・・・から噴出
する。上記半田噴出管（８）はモーター（１０）により
カム（１１）、ヒンジ（１２）、連結金具（１３）およ
びロッド（１４）を介してコンベア（１）によるプリン
ト基板（２）の搬送方向と直交する方向に、連続的に所
定のストロークで直線往復運動するように構成されてい
る。Fig. 3 is an overall schematic diagram showing an example of a jet-type automatic soldering device, Fig. 4 is a schematic perspective view of its main parts, Fig. 5 is a longitudinal sectional view thereof, and (1) is a printed circuit board to be soldered. (2) A pair of cables (la) (lb)
Holding the printed circuit board (2) between them, a pair of cables (la)
(lb). (3) is a solder tank containing molten solder (4), which is pushed up by a pump (5) through a chamber (6) and a nozzle (7) into a solder tank, which is pumped up through a longitudinal direction of a solder spouting pipe (8). It is ejected from nozzle holes (9), (9), etc. arranged at equal intervals in the direction. The solder ejection pipe (8) is connected to the conveyor direction of the printed circuit board (2) by the conveyor (1) via the cam (11), hinge (12), connecting fitting (13) and rod (14) by the motor (10). It is configured to continuously reciprocate linearly with a predetermined stroke in orthogonal directions.
上記の噴流式自動半田付は装置では、半田噴出管（８）
のノズル孔（９）（９） ・・から溶融半田（４）を
噴出しておき、コンベア（１）でプリント基板（２）を
搬送することにより、半田噴出管（８）のノズル孔（９
）（９）・・・から噴出された溶融半田（４）がプリン
ト基板（２）に形成されたランドやチップ部品に付着し
て半田付けが行なわれる。In the above jet-type automatic soldering device, the solder jet pipe (8)
The molten solder (4) is spouted from the nozzle holes (9) (9) .
)(9)... The molten solder (4) spouted out adheres to lands and chip components formed on the printed circuit board (2), and soldering is performed.
ところで、噴流式自動半田付は装置でプリント基板に各
種電子部品を半田付けする場合、噴流する溶融半田の波
高さが高過ぎると、プリント基板の上面に溶融半田が被
って不必要な箇所に半田が付着して思わぬ機能障害が発
生し、逆に噴流する溶融半田の波高さか低過ぎると、半
田付は部に半田が付着せず、半田付は不良が発生する。By the way, when using automatic jet soldering equipment to solder various electronic components to a printed circuit board, if the wave height of the jetted molten solder is too high, the top surface of the printed circuit board will be covered with molten solder, causing soldering to occur in unnecessary places. If the wave height of the jetting molten solder is too low, the solder will not adhere to the solder parts, causing a soldering failure.
そこで、プリント基板、特に近時の電子機器の小型化に
伴って薄型のプリント基板に各種電子部品を半田付けす
る噴流式自動半田付は装置では、噴流する溶融の半田波
高さをプリント基板に適したものにしておかなければな
らない。Therefore, with the miniaturization of printed circuit boards, especially the recent miniaturization of electronic devices, jet-type automatic soldering equipment is used to solder various electronic components to thin printed circuit boards. You must keep it as it is.
従来、噴流式自動半田付は装置における噴流する溶融半
田の波高さの測定は、第３図に示すように、■光学式変
位センサーＡを使用するか、■渦電流式変位センサーＢ
を使用するか、■超音波式変位センサーＣを使用するか
して行なわれていた。Conventionally, in jet-type automatic soldering equipment, the wave height of jetting molten solder was measured using either ■optical displacement sensor A or ■eddy current displacement sensor B, as shown in Figure 3.
This was done either by using an ultrasonic displacement sensor C or by using an ultrasonic displacement sensor C.
即ち、■の光学式変位センサーＡは噴流する溶融半田に
レーザー光を投光し、その反射量で噴流する溶融半田の
波高さを測定するものである。■の渦電流式変位センサ
ーＢは噴流する溶融半田との間に渦電流を生じさせ、そ
の渦電流の径で噴流する溶融半田の波高さを測定するも
のである。■の超音波式変位センサーＣは噴流する溶融
半田に超゛音波を放射し、その反射波が戻ってくるまで
の時間で噴流する溶融半田の波高さを測定するものであ
る。That is, the optical displacement sensor A (2) projects a laser beam onto the jetting molten solder, and measures the wave height of the jetting molten solder based on the amount of light reflected. The eddy current displacement sensor B (2) generates an eddy current between it and the jetting molten solder, and measures the wave height of the jetting molten solder based on the diameter of the eddy current. The ultrasonic displacement sensor C (3) emits ultrasonic waves to the jetting molten solder and measures the wave height of the jetting molten solder based on the time it takes for the reflected waves to return.
［発明が解決しようとする課題］
前述したように、従来の噴流式自動半田付は装置におけ
る噴流する溶融半田の波高さの測定は、各変位センサー
Ａ、ＢＳＣを使用してそれぞれ行なわれているが、噴流
式自動半田付は装置では溶融半田が常時波打っているた
め、それぞれ下記のような問題かある。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, in conventional jet-type automatic soldering, the wave height of the jetting molten solder in the device is measured using each displacement sensor A and BSC. However, jet flow automatic soldering has the following problems because the molten solder is constantly waving in the device.
先ず、光学式変位センサーＡの場合、溶融半田の波打っ
ている面でレーザー光の乱反射があり、その乱反射によ
り受光部に反射光がすべて受光されないため、正確な測
定が不可能である。First, in the case of the optical displacement sensor A, the undulating surface of the molten solder causes diffuse reflection of the laser beam, and due to the diffuse reflection, the light receiving section does not receive all of the reflected light, making accurate measurement impossible.
次に、渦電流式変位センサーＢの場合、溶融半田の波打
ち面で渦電流の径の変動があり、その変動により平均値
でしか測定することができないため、測定精度は溶融半
田の噴流波の振幅に相当する± １．０ｍｍが限度であ
り、満足できる測定精度である±０．１ｍｍを得ること
ができない。Next, in the case of eddy current displacement sensor B, there is a variation in the diameter of the eddy current on the wavy surface of the molten solder, and due to this variation, it is possible to measure only the average value, so the measurement accuracy is limited to the jet wave of the molten solder. The limit is ±1.0 mm, which corresponds to the amplitude, and it is not possible to obtain a satisfactory measurement accuracy of ±0.1 mm.
次に、超音波式変位センサーの場合、センサーと溶融半
田との間に温度差があり、その温度差により超音波の伝
搬速度が一定でないため、正確な測定が不可能である。Next, in the case of an ultrasonic displacement sensor, there is a temperature difference between the sensor and the molten solder, and the propagation speed of the ultrasonic wave is not constant due to the temperature difference, making accurate measurement impossible.
［課題を解決するための手段］
本発明は、上記課題を解決するため、電気的に導体の溶
融金属の噴流波高さを測定するに際し、導電体で製作し
た計測ピンが溶融金属に接触すると通電するように構成
し、この計測ピンを任意の測定位置に、その先端が溶融
金属の噴流波の振幅の間に位置するように保持して通電
をサンプリングさせ、その通電回数と測定位置の関係か
ら噴流する溶融金属の噴流波高さを測定する溶融金属の
噴流波高さ測定方法を提供する。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, when electrically measuring the jet wave height of molten metal of a conductor, conducts electricity when a measuring pin made of a conductor comes into contact with the molten metal. The measurement pin is held at an arbitrary measurement position with its tip positioned between the amplitude of the jet wave of the molten metal to sample the energization, and from the relationship between the number of energizations and the measurement position. A molten metal jet wave height measuring method is provided for measuring the jet wave height of a molten metal jet.
［作用］
そして、本発明は上記の手段により、溶融金属が常時波
打っている状態でもその噴流波高さを正確に測定するこ
とができる。[Function] By using the above-described means, the present invention can accurately measure the jet wave height even when the molten metal is constantly undulating.
［実施例］
、以下本発明の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。但し、第３図乃至第５図と同一物には同一
符号を付し、その説明を省略する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. However, the same parts as in FIGS. 3 to 5 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
第１図および第３図において、（１５）は計測ピンであ
り、ステンレスやチタンのように半田の付着しない導電
体で製作され、導線（１６）を介してプラス電極に接続
されている。In FIGS. 1 and 3, (15) is a measurement pin, which is made of a conductive material such as stainless steel or titanium that does not adhere to solder, and is connected to the positive electrode via a conductive wire (16).
一方、溶融半田（４）を収容した半田槽（３）には導Ｍ
（１７）を介してマイナス電極が接続されている。On the other hand, the solder tank (3) containing the molten solder (4) has a conductive M
A negative electrode is connected via (17).
従って、溶融半田（４）が錫・鉛からなる導電体であり
、溶融半田（４）を収容した半田槽（３）も導電体であ
るから、計測ピン（１５）の先端が半田噴出管（８）の
ノズル（９）（９）・・・から噴出する溶融半田（４）
に接触したときには通電するように構成されている。Therefore, since the molten solder (4) is a conductor made of tin and lead, and the solder bath (3) containing the molten solder (4) is also a conductor, the tip of the measuring pin (15) is connected to the solder spouting tube ( Molten solder (4) spewing out from the nozzle (9) (9) of 8)
The device is configured to energize when it comes in contact with the device.
次に、本発明における溶融半田（４）の噴流波高さの測
定方法について説明する。Next, a method of measuring the jet wave height of molten solder (4) in the present invention will be explained.
先ず、計測ピン（１５）を半田噴出管（８）のノズル（
９）（９）・・・から噴出する溶融半田（４）の上方で
図示していない保持体に保持する。この時、計測ピン（
１５）の先端を溶融半田（４）の噴流波の振幅（Ｌ）の
間に位置させる。このようにして計測ピン（１５）を保
持すると、半田噴出管（８）を所定のストロークで直線
往復運動させて溶融半田（４）を周期的に変動している
から、計測ピン（１５）の先端が溶融半田と断続的に接
触して通電状態と非通電状態とが繰り返される。First, insert the measuring pin (15) into the nozzle (
9) It is held by a holder (not shown) above the molten solder (4) spouting from (9). At this time, measure the measuring pin (
15) is positioned between the amplitude (L) of the jet wave of the molten solder (4). When the measuring pin (15) is held in this way, the solder jetting tube (8) is linearly reciprocated at a predetermined stroke to periodically fluctuate the molten solder (4). The tip is intermittently in contact with the molten solder, and the energized state and non-energized state are repeated.
次に、この状態である一定時間内の通電をサンプリング
させ、その通電回数を算出する。このサンプリングによ
る通電回数は、第２図に示すように、計測位置（Ｈ）、
サンプリング時間（Ｔ）、サンプリング周期（Ｖ）およ
び溶融半田（４）の噴流波周期（Ｗ）の関係から算出で
きる。そして、この通電回数と計測位置（Ｈ）との関係
から、半田噴出管（８）のノズル（９）（９）・・から
噴出する溶融半田（４）の噴流波高さを測定する。即ち
、本発明では予め実験により、測定位置における溶融半
田（４）の噴流波高さの通電回数のデーターを作成して
おき、このデーターを読み取ることにより測定値を求め
ることかできる。Next, energization within a certain period of time in this state is sampled, and the number of times of energization is calculated. As shown in Fig. 2, the number of times of energization by this sampling is determined by the measurement position (H),
It can be calculated from the relationship among the sampling time (T), the sampling period (V), and the jet wave period (W) of the molten solder (4). Then, from the relationship between the number of energizations and the measurement position (H), the jet wave height of the molten solder (4) jetted from the nozzles (9) (9), etc. of the solder jetting pipe (8) is measured. That is, in the present invention, data on the number of times of energization of the jet wave height of the molten solder (4) at the measurement position is prepared in advance through experiments, and the measured value can be obtained by reading this data.
このように、本発明は溶融半田（４）か導体であること
と、その噴流波が周期的に変動していることに着目し、
任意の位置での通電回数をサンプリングにより求め、こ
の通電回数により溶融半田（４）の噴流波高さを測定し
ているので、溶融半田（４）が常時波打っている状態で
も測定精度か±０．１ｍｍまで正確に測定することかで
きた。In this way, the present invention focuses on the fact that the molten solder (4) is a conductor and that its jet waves fluctuate periodically.
The number of energizations at any given position is determined by sampling, and the jet wave height of the molten solder (4) is measured based on this number of energizations, so even when the molten solder (4) is constantly waving, the measurement accuracy is ±0. I was able to measure accurately to .1mm.
なお、上記実施例では噴流式自動半田付は装置における
溶融半田の噴流波高さを測定する場合について述べたカ
ベ本発明は全ての導体溶融金属の噴流波高さの測定に適
用することができる。In the above embodiments, the jet type automatic soldering was described for measuring the jet wave height of molten solder in an apparatus, but the present invention can be applied to measuring the jet wave height of all conductive molten metals.
［発明の効果コ
以上のように本発明は、噴流する溶融金属が導体である
ことと、その噴流波が周期的に変動していることに着目
し、任意の位置での通電回数をサンプリングにより求め
、この通電回数により噴流する溶融金属の噴流波高さを
測定するようにしたので、溶融金属が常時波打っている
状態でもその噴流波高さを正確に測定することができ、
例えば噴流式自動半田付は装置における溶融半田の噴流
波高さの測定に適用した場合、薄いプリント基板でも各
種電子部品を半田付は不良を起こさずに半田付けするこ
とができて半田付は歩留まりが良好になるという著しい
効果がある。[Effects of the Invention] As described above, the present invention focuses on the fact that the jetting molten metal is a conductor and that the jet waves fluctuate periodically, and calculates the number of energizations at a given position by sampling. The jet wave height of the molten metal is measured based on the number of energizations, so even when the molten metal is constantly undulating, the jet wave height can be accurately measured.
For example, when jet-type automatic soldering is applied to measuring the jet wave height of molten solder in equipment, it is possible to solder various electronic components even on thin printed circuit boards without causing defects, and soldering has a low yield. There is a remarkable effect of improving the condition.
第１図および第２図は本発明の溶融金属の噴流波高さ測
定方法を説明するための図面、第３図乃至第５図は噴流
式自動半田付は装置を示す図面である。
（１）・・・コンベア、 （２）・・・プリント基板
、（３）・・・半田槽、 （４）・・・溶融半田、
（８）・・・半田噴出管、（９）・・・ノズル、（１５
）・・・計測ピン。1 and 2 are drawings for explaining the method of measuring the height of a jet wave of molten metal according to the present invention, and FIGS. 3 to 5 are drawings showing an apparatus for automatic jet soldering. (1)... Conveyor, (2)... Printed circuit board, (3)... Solder tank, (4)... Molten solder,
(8)...Solder ejection pipe, (9)...Nozzle, (15
)...Measuring pin.
Claims (1)
に際し、 導電体で製作した計測ピンが溶融金属に接触すると通電
するように構成し、この計測ピンを任意の測定位置に、
その先端が溶融金属の噴流波の振幅の間に位置するよう
に保持して通電をサンプリングさせ、その通電回数と測
定位置の関係から噴流する溶融金属の噴流波高さを測定
することを特徴とする溶融金属の噴流波高さ測定方法。(1) When electrically measuring the jet wave height of molten metal of a conductor, a measuring pin made of a conductive material is configured to be energized when it comes into contact with the molten metal, and this measuring pin is placed at an arbitrary measurement position.
It is characterized by holding the tip so that it is located between the amplitude of the jet wave of the molten metal, sampling the energization, and measuring the height of the jet wave of the molten metal jetting from the relationship between the number of times of energization and the measurement position. Method for measuring jet wave height of molten metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33291390A JPH04197577A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Method for measuring jetting wave height of molten metal |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP33291390A JPH04197577A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Method for measuring jetting wave height of molten metal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04197577A true JPH04197577A (en) | 1992-07-17 |
Family
ID=18260205
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| JP33291390A Pending JPH04197577A (en) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Method for measuring jetting wave height of molten metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04197577A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028712A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Hitachi Ltd | Soldering apparatus and soldering method |
| DE102018129201A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-20 | Seho Systemtechnik Gmbh | Method and device for measuring the height of a solder wave |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP33291390A patent/JPH04197577A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028712A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-09 | Hitachi Ltd | Soldering apparatus and soldering method |
| DE102018129201A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-20 | Seho Systemtechnik Gmbh | Method and device for measuring the height of a solder wave |
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