JPH04288966A - 鏝式自動半田付装置 - Google Patents
鏝式自動半田付装置Info
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- JPH04288966A JPH04288966A JP7826991A JP7826991A JPH04288966A JP H04288966 A JPH04288966 A JP H04288966A JP 7826991 A JP7826991 A JP 7826991A JP 7826991 A JP7826991 A JP 7826991A JP H04288966 A JPH04288966 A JP H04288966A
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- JP
- Japan
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- soldering
- iron
- tip
- type automatic
- wiring board
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 187
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 94
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鏝式自動半田付装置に関
する。
する。
【０００２】鏝式自動半田付装置は、半田鏝を多関節ロ
ボット等の移動機構に取付けて構成され、ティーチング
プレーバック方式等により予め教示された条件に従って
、プリント配線板上に部品を半田付固定する装置である
。
ボット等の移動機構に取付けて構成され、ティーチング
プレーバック方式等により予め教示された条件に従って
、プリント配線板上に部品を半田付固定する装置である
。
【０００３】この種の鏝式自動半田付装置を使用して半
田付を行う場合、プリント配線板に反り等が発生してい
ると、教示条件と異なる位置にプリント配線板が存在す
ることとなり、半田付が不確実であったり、鏝先を損傷
することがある等の問題が生じる。従って、半田鏝の鏝
先がプリント配線板に接触したことを有効に検出し、停
止制御を実施する等の措置が必要となる。
田付を行う場合、プリント配線板に反り等が発生してい
ると、教示条件と異なる位置にプリント配線板が存在す
ることとなり、半田付が不確実であったり、鏝先を損傷
することがある等の問題が生じる。従って、半田鏝の鏝
先がプリント配線板に接触したことを有効に検出し、停
止制御を実施する等の措置が必要となる。
【０００４】
【従来の技術】従来、鏝先がプリント配線板上の半田付
点に接触したことを検知する機能を持った鏝式自動半田
付装置はなく、半田鏝を移動機構にバネ等を利用したス
ライド機構を介して装着し、半田付教示点を理論点より
も深い位置に設定することにより、プリント配線板の反
り等による教示条件と実際の位置とのずれを吸収するよ
うにしている。
点に接触したことを検知する機能を持った鏝式自動半田
付装置はなく、半田鏝を移動機構にバネ等を利用したス
ライド機構を介して装着し、半田付教示点を理論点より
も深い位置に設定することにより、プリント配線板の反
り等による教示条件と実際の位置とのずれを吸収するよ
うにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、プリント配線
板が凸状に反っている場合、即ち、実際の半田付点が理
論点よりも浅い位置にある場合には、プリント配線板と
鏝先とが圧接することとなり、プリント配線板、プリン
ト配線板を固定する治具、鏝、又は移動機構が損傷する
場合があるという問題がある。
板が凸状に反っている場合、即ち、実際の半田付点が理
論点よりも浅い位置にある場合には、プリント配線板と
鏝先とが圧接することとなり、プリント配線板、プリン
ト配線板を固定する治具、鏝、又は移動機構が損傷する
場合があるという問題がある。
【０００６】また、プリント配線板が凹状に反っている
場合、即ち、実際の半田付点が理論点よりも深い位置に
ある場合には、鏝先がプリント配線板に十分に接触しな
い状態で半田付がなされる場合があり、半田付不良が発
生するという問題がある。
場合、即ち、実際の半田付点が理論点よりも深い位置に
ある場合には、鏝先がプリント配線板に十分に接触しな
い状態で半田付がなされる場合があり、半田付不良が発
生するという問題がある。
【０００７】これらの問題を解決するために、上記スラ
イド機構のスライド量を大きくすることが考えられるが
、スライド機構が大型化し、その重量も増大することと
なり、移動機構に対する負担が増大し、位置決め精度や
動作速度の低下を生じることとなり得策ではない。
イド機構のスライド量を大きくすることが考えられるが
、スライド機構が大型化し、その重量も増大することと
なり、移動機構に対する負担が増大し、位置決め精度や
動作速度の低下を生じることとなり得策ではない。
【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、プリント配線板に
反り等が発生していても、良好な半田付を行うことがで
きる鏝式自動半田付装置を提供することである。
のであり、その目的とするところは、プリント配線板に
反り等が発生していても、良好な半田付を行うことがで
きる鏝式自動半田付装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】鏝先を所定の温度に加熱
するヒータを有する半田鏝と、該半田鏝を空間的に移動
する移動手段とを備え、教示した条件に従って、プリン
ト配線板上に部品を半田付固定する鏝式自動半田付装置
において、前記半田鏝の鏝先の温度変化を検出する手段
を設け、該鏝先の温度変化により半田付点への接触を検
知するように構成する。
するヒータを有する半田鏝と、該半田鏝を空間的に移動
する移動手段とを備え、教示した条件に従って、プリン
ト配線板上に部品を半田付固定する鏝式自動半田付装置
において、前記半田鏝の鏝先の温度変化を検出する手段
を設け、該鏝先の温度変化により半田付点への接触を検
知するように構成する。
【００１０】前記温度変化検出手段は、熱電対や放射温
度計で構成することができる。
度計で構成することができる。
【００１１】
【作用】図１に示すように、ヒータにより加熱されて所
定温度に設定制御された鏝先１が、プリント配線板又は
部品のリード等２に接触すると、プリント配線板２等は
常温にあるから、鏝先１の温度は急激に低下した後に回
復して、鏝先１の設定温度よりも低い温度で安定する。 従って、熱電対や放射温度計により鏝先１の温度変化を
検出し、所定の基準温度以下になった場合に鏝先１がプ
リント配線板等２に接触したと判断することができる。
定温度に設定制御された鏝先１が、プリント配線板又は
部品のリード等２に接触すると、プリント配線板２等は
常温にあるから、鏝先１の温度は急激に低下した後に回
復して、鏝先１の設定温度よりも低い温度で安定する。 従って、熱電対や放射温度計により鏝先１の温度変化を
検出し、所定の基準温度以下になった場合に鏝先１がプ
リント配線板等２に接触したと判断することができる。
【００１２】そして、教示条件による理論的な半田付点
近傍において、鏝先１に温度変化があったならば、ここ
で鏝先１の移動を停止し、教示条件に従って半田付動作
をするように構成することにより、プリント配線板の反
り等に関係なく、良好な半田付を実施することができる
ようになる。
近傍において、鏝先１に温度変化があったならば、ここ
で鏝先１の移動を停止し、教示条件に従って半田付動作
をするように構成することにより、プリント配線板の反
り等に関係なく、良好な半田付を実施することができる
ようになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図２は本発明実施例の全体構成を示す図で
ある。同図において、１１は垂直多関節ロボットであり
、この多関節ロボット１１のアームの先端には半田鏝１
２が取付けられている。半田鏝１２の鏝先には、図３に
その要部が示されるように、熱電対１３が埋設されたセ
ラミックヒータ１４が内蔵されている。
ある。同図において、１１は垂直多関節ロボットであり
、この多関節ロボット１１のアームの先端には半田鏝１
２が取付けられている。半田鏝１２の鏝先には、図３に
その要部が示されるように、熱電対１３が埋設されたセ
ラミックヒータ１４が内蔵されている。
【００１５】再び図２を参照すると、１５は制御部であ
り、制御部１５は、多関節ロボット１１の動作を制御す
る鏝先移動制御部１６、半田付時の鏝先の温度、半田の
送り速度や量等を制御する半田条件制御部１７、及び鏝
先接触判断部１８で構成されている。１９は半田付の対
象であるプリント配線板である。
り、制御部１５は、多関節ロボット１１の動作を制御す
る鏝先移動制御部１６、半田付時の鏝先の温度、半田の
送り速度や量等を制御する半田条件制御部１７、及び鏝
先接触判断部１８で構成されている。１９は半田付の対
象であるプリント配線板である。
【００１６】鏝先接触判断部１８は、熱電対１３からの
検出温度を監視し、該検出温度が予め設定された基準温
度を急激に下回ったときに、鏝先がプリント配線板１９
又は固定すべき部品のリード等に接触したものと判断し
、鏝先移動制御部１６と半田条件制御部１７に対して指
示信号を出すものである。
検出温度を監視し、該検出温度が予め設定された基準温
度を急激に下回ったときに、鏝先がプリント配線板１９
又は固定すべき部品のリード等に接触したものと判断し
、鏝先移動制御部１６と半田条件制御部１７に対して指
示信号を出すものである。
【００１７】即ち、図４に示すフローチャートを参照す
ると、鏝先移動制御部１６により多関節ロボット１１が
作動されて、鏝先がプリント配線板１９に向かって移動
されているときに（ステップ１）、鏝先接触判断部１８
が鏝先の温度変化を検出し、鏝先がプリント配線板１９
等に接触したと判断したならば（ステップ２）、鏝先接
触判断部１８は、鏝先移動制御部１６に対して移動の停
止を指示した後（ステップ３）、半田条件制御部１７に
対して半田付開始を指示する（ステップ４）。半田付が
終了したならば、半田条件制御部１７から鏝先移動制御
部１６に対して鏝先の移動が指示され、次の半田付点に
向かって鏝先が移動される。
ると、鏝先移動制御部１６により多関節ロボット１１が
作動されて、鏝先がプリント配線板１９に向かって移動
されているときに（ステップ１）、鏝先接触判断部１８
が鏝先の温度変化を検出し、鏝先がプリント配線板１９
等に接触したと判断したならば（ステップ２）、鏝先接
触判断部１８は、鏝先移動制御部１６に対して移動の停
止を指示した後（ステップ３）、半田条件制御部１７に
対して半田付開始を指示する（ステップ４）。半田付が
終了したならば、半田条件制御部１７から鏝先移動制御
部１６に対して鏝先の移動が指示され、次の半田付点に
向かって鏝先が移動される。
【００１８】この実施例においては、図５に示すように
、一半田付点について五空間点Ｐ１ 〜Ｐ５ の位置教
示が行われる。Ｐ１ はセット位置、Ｐ２ ，Ｐ３ は
通過点、Ｐ４ は仮想半田付点、Ｐ５ は半田付終了点
である。ここで、Ｐ４ はプリント配線板に反りが発生
している場合における最大予測変位点Ｐｆ よりも深い
位置に設定される。半田付条件としては、前加熱、本加
熱、後加熱の温度及び時間、一次半田、二次半田の送り
量と送り速度がそれぞれ教示される。
、一半田付点について五空間点Ｐ１ 〜Ｐ５ の位置教
示が行われる。Ｐ１ はセット位置、Ｐ２ ，Ｐ３ は
通過点、Ｐ４ は仮想半田付点、Ｐ５ は半田付終了点
である。ここで、Ｐ４ はプリント配線板に反りが発生
している場合における最大予測変位点Ｐｆ よりも深い
位置に設定される。半田付条件としては、前加熱、本加
熱、後加熱の温度及び時間、一次半田、二次半田の送り
量と送り速度がそれぞれ教示される。
【００１９】半田鏝１２は鏝先移動制御部１６によりＰ
１ ，Ｐ２，Ｐ３ を経てＰ４ に向かって移動される
。Ｐ３ からＰ４ に向かって移動されている途中で、
鏝先接触判断部１８により鏝先がプリント配線板１９等
に接触したことが検出された時点で、半田鏝１２の移動
は停止され、半田条件制御部１７により所定の半田付動
作が制御され、半田付動作が終了した後、Ｐ５ に向か
って移動される。
１ ，Ｐ２，Ｐ３ を経てＰ４ に向かって移動される
。Ｐ３ からＰ４ に向かって移動されている途中で、
鏝先接触判断部１８により鏝先がプリント配線板１９等
に接触したことが検出された時点で、半田鏝１２の移動
は停止され、半田条件制御部１７により所定の半田付動
作が制御され、半田付動作が終了した後、Ｐ５ に向か
って移動される。
【００２０】図６は鏝先の温度変化に対応させた制御部
１５における各種の制御信号に関するタイムチャートで
ある。
１５における各種の制御信号に関するタイムチャートで
ある。
【００２１】半田鏝１２が移動され、Ｐ３ 点を通過し
た時点でＰ３ 点通過信号が発生する。この時点で鏝先
は所定の温度に設定制御されている。Ｐ３ 点通過信号
の発生により、温度測定用ストローブ信号がハイレベル
となり、熱電対１３による鏝先の温度の測定が開始され
る。 鏝先がプリント配線板１９等に接触すると、鏝先温度が
低下し、鏝先接触判定温度に達すると（接触から時間ｔ
ｄだけ遅れる）、鏝先接触信号が発生する。鏝先接触信
号の発生により、鏝先移動信号がローレベルとなり、鏝
先の移動が停止される。
た時点でＰ３ 点通過信号が発生する。この時点で鏝先
は所定の温度に設定制御されている。Ｐ３ 点通過信号
の発生により、温度測定用ストローブ信号がハイレベル
となり、熱電対１３による鏝先の温度の測定が開始され
る。 鏝先がプリント配線板１９等に接触すると、鏝先温度が
低下し、鏝先接触判定温度に達すると（接触から時間ｔ
ｄだけ遅れる）、鏝先接触信号が発生する。鏝先接触信
号の発生により、鏝先移動信号がローレベルとなり、鏝
先の移動が停止される。
【００２２】次いで、半田付条件信号（前加熱、半田送
り、後加熱に対応する信号）が順次ハイレベルとなって
、所定時間前加熱された後、所定時間半田が送られ、そ
の後、後加熱が所定時間行われる。後加熱に対応する半
田付条件信号がローレベルになった時点で終了信号が発
生し、温度測定用ストローブ信号がローレベルとなると
ともに、鏝先移動信号がハイレベルとなり、鏝先がＰ５
点へ向かって移動される。
り、後加熱に対応する信号）が順次ハイレベルとなって
、所定時間前加熱された後、所定時間半田が送られ、そ
の後、後加熱が所定時間行われる。後加熱に対応する半
田付条件信号がローレベルになった時点で終了信号が発
生し、温度測定用ストローブ信号がローレベルとなると
ともに、鏝先移動信号がハイレベルとなり、鏝先がＰ５
点へ向かって移動される。
【００２３】本実施例によると、鏝先がＰ３ 点からＰ
４ 点へ移動する途中において、熱電対１３による鏝先
の温度変化が検出された時点で鏝の移動を停止し、所定
の条件による半田付動作を実施し、その後退避するよう
にしているので、プリント配線板１９に反り等が発生し
ていたとしても、接触圧力等を含む教示条件に近い条件
で半田付を行うことができ、各部に損傷を生じたりする
ことなく良好な半田付を行うことができる。
４ 点へ移動する途中において、熱電対１３による鏝先
の温度変化が検出された時点で鏝の移動を停止し、所定
の条件による半田付動作を実施し、その後退避するよう
にしているので、プリント配線板１９に反り等が発生し
ていたとしても、接触圧力等を含む教示条件に近い条件
で半田付を行うことができ、各部に損傷を生じたりする
ことなく良好な半田付を行うことができる。
【００２４】上記実施例においては、鏝先の温度を検出
するための熱電対１３はセラミックヒータ１４に埋設す
る形で設けているが、図７に示すように、鏝先の近傍に
接合して設けることができる。
するための熱電対１３はセラミックヒータ１４に埋設す
る形で設けているが、図７に示すように、鏝先の近傍に
接合して設けることができる。
【００２５】また、図８に示すように、熱電対ではなく
、ファイバ型の放射温度計２１を、多関節ロボット１１
の手首部近傍に支持部材２２を介して取付けて構成する
こともできる。この場合には、放射温度計２１は鏝先を
指向するように取付ける。尚、同図において、２３は鏝
先を固定するためのホルダの一部を構成するフランジで
あり、２４はロボット手首１１と鏝先とを熱的に絶縁す
るためのスペーサである。
、ファイバ型の放射温度計２１を、多関節ロボット１１
の手首部近傍に支持部材２２を介して取付けて構成する
こともできる。この場合には、放射温度計２１は鏝先を
指向するように取付ける。尚、同図において、２３は鏝
先を固定するためのホルダの一部を構成するフランジで
あり、２４はロボット手首１１と鏝先とを熱的に絶縁す
るためのスペーサである。
【００２６】さらに、ファイバ型の放射温度計２１を用
いて構成する場合には、図９に示すように、放射温度計
２１を鏝先ではなくプリント配線板１９上の半田付点を
指向するように取付け、該半田付点の温度変化を検出し
て、鏝先がプリント配線板１９等に接触したことを検知
するようにしても良い。この場合においては、半田付点
は鏝先の接触により急激に温度上昇した後に漸増するの
で、予め設定した基準温度を急激に上回った場合に鏝先
とプリント配線板１９等とが接触したものと判断するよ
うに構成する。
いて構成する場合には、図９に示すように、放射温度計
２１を鏝先ではなくプリント配線板１９上の半田付点を
指向するように取付け、該半田付点の温度変化を検出し
て、鏝先がプリント配線板１９等に接触したことを検知
するようにしても良い。この場合においては、半田付点
は鏝先の接触により急激に温度上昇した後に漸増するの
で、予め設定した基準温度を急激に上回った場合に鏝先
とプリント配線板１９等とが接触したものと判断するよ
うに構成する。
【００２７】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、プリント配線板に反り等が発生している場合であっ
ても、反り等が発生していない場合と同様の接触圧で鏝
先を半田付点に確実に接触させることができ、各部に損
傷を生じたりすることなく、教示条件に近い良質な自動
半田付を実現することが可能になるという効果を奏する
。
で、プリント配線板に反り等が発生している場合であっ
ても、反り等が発生していない場合と同様の接触圧で鏝
先を半田付点に確実に接触させることができ、各部に損
傷を生じたりすることなく、教示条件に近い良質な自動
半田付を実現することが可能になるという効果を奏する
。
【図１】本発明の作用説明図である。
【図２】本発明実施例の全体構成図である。
【図３】本発明実施例における鏝先の第１の構成を示す
図である。
図である。
【図４】本発明実施例における処理フローチャートであ
る。
る。
【図５】本発明実施例における鏝先の移動についての教
示条件を説明するための図である。
示条件を説明するための図である。
【図６】本発明実施例における鏝先の温度変化に対応し
た各種信号のタイムチャートである。
た各種信号のタイムチャートである。
【図７】本発明実施例における鏝先の第２の構成を示す
図である。
図である。
【図８】本発明実施例における鏝先の第３の構成を示す
図である。
図である。
【図９】本発明実施例における鏝先の第４の構成を示す
図である。
図である。
１１ 多関節ロボット１２ 半田鏝１３ 熱電対
１６ 鏝先移動制御部
１７ 半田条件制御部
１８ 鏝先接触判断部
Claims (5)
- 【請求項１】 鏝先を所定の温度に加熱するヒータ（
１４）を有する半田鏝（１２）と、該半田鏝（１２）を
空間的に移動する移動手段（１１）とを備え、教示した
条件に従って、プリント配線板（１９）上に部品を半田
付固定する鏝式自動半田付装置において、前記半田鏝（
１２）の鏝先の温度変化を検出する手段（１３）を設け
、該鏝先の温度変化により半田付点への接触を検知する
ようにしたことを特徴とする鏝式自動半田付装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の鏝式自動半田付装置
において、前記温度変化検出手段は、前記半田鏝（１２
）の鏝先近傍に取付けられた熱電対（１３）であること
を特徴とする鏝式自動半田付装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の鏝式自動半田付装置
において、前記温度検出手段は、前記ヒータ（１４）の
先端部近傍に埋設された熱電対（１３）であることを特
徴とする鏝式自動半田付装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の鏝式自動半田付装置
において、前記温度変化検出手段は、前記半田鏝（１２
）に一体的に取付けられた放射温度計（２１）であるこ
とを特徴とする鏝式自動半田付装置。 - 【請求項５】 鏝先を所定の温度に加熱するヒータ（
１４）を有する半田鏝（１２）と、該半田鏝（１２）を
空間的に移動する移動手段（１１）とを備え、教示した
条件に従って、プリント配線板（１９）上に部品を半田
付固定する鏝式自動半田付装置において、前記半田鏝（
１２）に一体的に放射温度計（２１）を取付け、該放射
温度計（２１）による半田付点の温度変化を検出し、半
田付点への接触を検知するようにしたことを特徴とする
鏝式自動半田付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7826991A JPH04288966A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 鏝式自動半田付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7826991A JPH04288966A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 鏝式自動半田付装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288966A true JPH04288966A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=13657263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7826991A Withdrawn JPH04288966A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 鏝式自動半田付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04288966A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5837973A (en) * | 1995-02-15 | 1998-11-17 | Japan Bonkote Company Limited | Assembly of thermocouple sensor fitted to iron tip |
| US6369359B1 (en) * | 2000-11-08 | 2002-04-09 | Terry H. Morrison | Self-feeding soldering device |
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| CN111940987A (zh) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 株式会社电装 | 套筒焊接装置和生产电子装置的方法 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP7826991A patent/JPH04288966A/ja not_active Withdrawn
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