JPH06164125A - 不活性ガス雰囲気半田付け機のシャッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板を一連のコンベヤにて搬送
し、前後に予備室を備え、不活性ガス雰囲気中にてフラ
ックス塗布、プリヒート、フロー半田付けの順に連続自
動半田付けする半田付け機のシャッタに関し、各出入口
にコンベヤが通り抜けてても塞がれ、且つその位置が可
変しても対応でき、不活性ガスの流出の低減が図れる、
不活性ガス雰囲気半田付け機のシャッタを提供すること
を目的とする。 【構成】 突起11を備える回動軸１と、回動軸１に緩嵌
し軸孔の近傍に突起11を収容する同心円の扇形凹部21を
備えるシャッタ部材２とから成り、回動軸１の一方への
回動と共に、突起11が扇形凹部21の一方の内縁面23に当
接し押圧して、シャッタ部材２を定位置まで回動させて
開状態にし、回動軸１が元に戻れば、シャッタ部材２は
フリーに垂下し、他方の外形縁面22が出入口３に押し当
り閉状態にするように構成させ、回動軸１に複数個のシ
ャッタ部材２を串刺しに緩嵌させた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板を一連
のコンベヤにて搬送し、前後に予備室を備え、不活性ガ
ス雰囲気中にてフラックス塗布、プリヒート、フロー半
田付けの順に連続自動半田付けする半田付け機におけ
る、各出入口での不活性ガスの流出を抑えるシャッタに
関する。

【０００２】プリント配線板に半田付けを行った後は、
表面に付着残留したフラックスやその他の残滓等を完全
に除去するために、洗浄液を用いて洗浄している。この
洗浄液は洗浄力が高いもの程、洗浄効果が高く、能率も
上がるので良く用いられ、例えば1.1.1 トリクロロエタ
ンの洗浄液が一般に良く使用されていた。

【０００３】しかし、国際環境規制により本溶剤の使用
が出来なくなって来るため、半田付け後の洗浄をしない
製造工法として、低活性型フラックスを用い、不活性ガ
ス雰囲気中にて半田付けを行うことが開発されている。

【０００４】

【従来の技術】図４に従来例の窒素雰囲気半田付け機を
示し、(a) は完全密閉型、(b) は非密閉型である。

【０００５】経済性から不活性ガスに窒素を用い、窒素
ガスを供給し１％以下の低酸素濃度雰囲気中にてフロー
半田付けを行う、窒素雰囲気半田付け機が開発され、実
用に供するようになって来ている。

【０００６】この従来例は、図４に示す如くで、(a) は
完全密閉型、(b) は非密閉型である。(a) の完全密閉型
は、中央の半田付け室91を挟んで前後に漏れ防止室92が
連ねてあり、各室内には独立したコンベヤ49が、又各室
の境には上下動にて開閉するシャッタ59を備えた出入口
39が設けられ、更に外部の入口側及び出口側にもコンベ
ヤ49が備えられ、プリント配線板８が各コンベヤ49を乗
り継ぎながら搬送され半田付けされる。

【０００７】半田付け室91は、外界気圧より多少高い圧
力に窒素ガスを常時供給、充満させ、室内を所定の低酸
素濃度に維持してあり、内部にはフラックス塗布部97
と、予備加熱部98と、フロー半田付け部99とが、その順
に配設してあり、一連のコンベヤ49にてプリント配線板
８を搬送させながら自動的に作業される。

【０００８】漏れ防止室92は、プリント配線板８が出入
口39を通過する際に、半田付け室91が直接外界に開口さ
れ窒素ガスが多量に漏れたり、外界の空気の流入を防ぐ
ように、バッファの役を成すもので、外界から一旦漏れ
防止室92に運び込み、外界とのシャッタ59を閉じてか
ら、半田付け室92とのシャッタ59を開け、搬入させるこ
とにより、上記の漏れ防止を行うものである。半田付け
室91から出る場合も、同様に先ず漏れ防止室92に一旦運
ばれ、半田付け室91とのシャッタ59を閉じてから出口側
のシャッタを開き、搬出させる。

【０００９】これにより、窒素ガスの流出損を最少に抑
えるようにしたものである。(b) の非密閉型は、半田付
け室91のみを有し、内部の窒素ガスの供給圧力を外界よ
り高め、常に出入口39から流出状態にし、外気の侵入を
防止し室内を所定の低酸素濃度に保つようにしてある。

【００１０】又、出入口39は常に開放のままにあるの
で、プリント配線板８を搬送するコンベヤ49は一連のも
のでよくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 完全密閉型は、コンベヤ49が各室毎に分断されるた
めに、分断部（各出入口39部）でのプリント配線板８の
乗り継ぎが行われるが、ここでトラブルが発生し易い。 又、コンベヤ49を始め構造が複雑となり、設備保守
に時間を要する。 非密閉型は、常時、出入口39から窒素ガスを大量に
流出しておく必要があり、窒素ガスの消費面でロスが大
きい。 等の問題点がある。

【００１２】本発明は、かかる問題点に鑑みて、各出入
口にコンベヤが通り抜けてても塞がれ、且つその位置が
可変しても対応でき、不活性ガスの流出の低減が図れ
る、不活性ガス雰囲気半田付け機のシャッタを提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、図１の原理
説明図に示す如く、 [1] プリント配線板を一連のコンベヤにて搬送し、前後
に予備室を備え、不活性ガス雰囲気中にてフラックス塗
布、プリヒート、フロー半田付けの順に連続自動半田付
けする半田付け機のシャッタであって、突起11を備える
回動軸１と、回動軸１に緩嵌し、軸孔の近傍に突起11を
収容する同心円の扇形凹部21を備えるシャッタ部材２と
から成り、回動軸１の一方への回動と共に、突起11が扇
形凹部21の一方の内縁面23に当接し押圧して、シャッタ
部材２を定位置まで回動させて開状態にし、回動軸１が
元に戻れば、シャッタ部材２はフリーに垂下し、他方の
外形縁面22が出入口３に押し当り閉状態にする、本発明
の不活性ガス雰囲気半田付け機のシャッタ５により達成
される。 [2] 又、回動軸１に複数個のシャッタ部材２を串刺しに
緩嵌させて成り、出入口３を通るコンベヤ４等の凸部に
突き当り、出入口３に押し当たらなくとも、両側面24が
隣接するシャッタ部材２の側面24と必ず重合、接触し
て、流出が抑えられるようにした、本発明の上記シャッ
タ５によっても適えられる。

【００１４】

【作用】即ち、図の(a) のように、閉状態では回動軸１
の突起11が扇形凹部21の何れの内縁面23にも当接してお
らず、シャッタ部材２はフリーに垂下して外形縁面22が
出入口３に押し当ることで閉じられる。

【００１５】ここで複数個のシャッタ部材２を串刺しに
緩嵌してあるので、図の(b) のように、コンベヤ４等の
凸部に外形縁面22が突き当たった場合でも、同上のよう
に突起11は扇形凹部21の中に無接触状態にあり、シャッ
タ部材２はフリーな垂下状態に有り凸部に押圧を加え、
その両側面24が隣接のシャッタ部材２の側面24と、図示
斜線領域の如く、重合して接触するので、コンベヤ４の
部分も塞ぐことができる。

【００１６】更に、図の(c) に示すように、回動軸１を
一方に所定角度回動させ、突起11が図示Ａ位置からＢ位
置まで回動すると、シャッタ部材２の扇形凹部21の一方
の内縁面23に当接し押圧して、Ｂ位置まで回動させるこ
とにより、出入口３を全開状態となる。

【００１７】再度、回動軸１が逆に回動して元の位置ま
で戻れば、図の(a)(b)何れの状態にあってもシャッタ部
材２がフリーな垂下状態となるように、扇形凹部21の開
角度、突起11の位置、及び回動角度とが関係付けてあ
る。

【００１８】又、図の(d) に示すように、コンベヤ４の
凸部幅と、これに突き当たるシャッタ部材２の厚さを同
じとすれば、漏れを最小とし得る。更に、プリント配線
板８の種類により寸法が変われば、図示Ｃ、Ｄ方向にコ
ンベヤ４の幅寸法も可変する半田付け機にあっては、コ
ンベヤ４の幅可変ステップ寸法と、コンベヤ4 の凸部幅
との最大公約数の寸法に、シャッタ部材２の厚さをする
ことにより、漏れは最小になし得る。

【００１９】或いは、シャッタ部材２の厚さを、コンベ
ヤ４の凸部幅及び幅可変ステップ寸法に比べ、数分の一
以下と十分に小さくすれば同様に漏れを小さくなし得
る。かくして、本発明により、各出入口にコンベヤが通
り抜けてても塞がれ、且つその位置が可変しても対応で
き、不活性ガスの流出の低減が図れる、不活性ガス雰囲
気半田付け機のシャッタを提供することが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下図面に示す実施例によって本発明を具体
的に説明する。全図を通し同一符号は同一対象物を示
す。図２に本発明の一実施例のシャッタを示し、(a) は
構成斜視図、(b) は正面図、(c) はシャッタ部材の拡大
平面図、図３は本発明のシャッタを用いた半田付け機の
側断面図である。

【００２１】本実施例は図２の(a) に示すように、シャ
ッタ５は、回動軸１と、複数個を重ねてこれに串刺しに
緩嵌させるシャッタ部材２とから構成し、回動軸１は10
φ×400 mmの鋼軸で、軸に沿って直線状に厚 1.4×高10
×長300 mmの鋼製の突起11が溶接にて半径方向に突設し
てあり、図示省略するが一端には定角度 100°を回動さ
せる駆動部が備えてある。

【００２２】シャッタ部材２は、図２の(c) の如く、半
径 103mm、開角度60°の扇形の側面形状をした、厚さが
25mmと75mmのアルミ合金部材であり、角部は10Ｒmmにて
角が無く滑らかに丸められ、元部の10Ｒの中心に同心に
10mmφの軸孔25が穿設され、更に、同心で中心振り分け
に開角度 100°、半径22mmの扇形孔の扇形凹部21が重ね
てあけてある。尚、軽量化のために図示点線と斜線の領
域を両側面24を肉厚３mmを残してくり抜いてある。

【００２３】このシャッタ部材２を、突起11を扇形凹部
21に収容させながら、図２の(b) のように、右から75mm
厚が２個、後は凡て25mm厚のが８個、順に密接状態に回
動軸１に緩嵌して、シャッタ５が組立られる。

【００２４】出入口３は、幅25×高６cmの矩形で、図示
右側辺には奥行４cmのストッパ壁31が垂設してあり、図
示省略したがシャッタ５の回動軸１の一端の軸支部が設
けてある。下側両隅には夫々高20×幅75mmの食い込み凹
部があり、ここに高20×幅75mm断面のコンベヤ４がに通
っている。

【００２５】このコンベヤ４の間隔は一方（図示左側）
のコンベヤ４は間隔が25mmステップにて内側に可変でき
る。これにより搬送可能なプリント配線板８の幅寸法は
15〜25cm迄25mmステップの種類となるが、各ステップ位
置にて±５mm位は保持出来るホルダとしてある。

【００２６】従って、図２の(b) は最小寸法15cmのプリ
ント配線板８に対する場合の閉状態を図示してあり、出
入口３の右側辺のストッパ壁31に、右端の75mm厚のシャ
ッタ部材２の側面24を当接してシャッタ５が配置され、
左側のコンベヤ４が右に移行し15cmの間隔に配置され、
左側のコンベヤ４の上に、厚25mmの３個のシャッタ部材
２が突き当り、その両端の側面24が隣接の厚25mmと75mm
厚のシャッタ部材２の側面24と部分的に重合し接触し
て、漏れを抑えると共に、突き当たったもの以外のシャ
ッタ部材２は全てフリーに垂下し、その外形縁面22が出
入口３に押し当たり閉じられ、更に、右端はシャッタ部
材２の側面24がストッパ壁31と当接し密接しているので
漏れは抑えられる。

【００２７】又、25mmづつ間隔が増えても、当接する厚
25mmのシャッタ部材２が１個づつ左側にずれることで、
最小の漏れに抑えることができる。尚、シャッタ５の開
きは、回動軸を閉状態の停止位置から約 100°図示省略
Ａ矢印向きに回動させると、突起11は当初10°位までは
何にも触れず、それ以後出入口３を閉じていたシャッタ
部材２の扇形凹部21の内縁面23に押し当り、これを回動
させ開かせ、更に進むとコンベヤ４に突き当たったコン
ベヤ４をも押し上げるようになり、全てのシャッタ部材
２が揃って閉位置から90°回動して開状態となり停止す
る。

【００２８】閉じる場合は、上記の逆に回動軸１を元の
位置まで回動させることにより、前述の如く、全シャッ
タ部材２をフリー状態にして閉じさせる。本形状の場
合、コンベヤ４の高さ２cmを、最高３cm迄同効果とする
ことができ、又、シャッタ部材２の厚寸法、その種類及
びその組合せは、取扱うプリント配線板８の幅寸法種類
に見合って選べばよい。

【００２９】図３に本発明のシャッタを用いた半田付け
機を示す。半田付け機９は、半田付け室91とその前後に
予備室93が設けられ、各室の境にはシャッタ５を備えた
出入口３が設けられ、全室を通して図示矢印Ｂ方向にプ
リント配線板８を搬送する一連のコンベヤ４が備えら
れ、更に、各出入口３の直前には接近センサ７が配設し
てある。

【００３０】半田付け室91には、フラックス塗布部97、
予備加熱部98、フロー半田付け部99がこの順に配設して
あり、更に図示省略の窒素ガス供給部から室内に窒素ガ
スを室外より若干高い圧力にて供給、充満させ、酸素濃
度１％以下の所定値を維持させている。

【００３１】コンベヤ４は所定の定速度で連続搬送して
おり、動作は以下の通りとなる。プリント配線板８がコ
ンベヤ４に搬送され、図示左側の予備室93の出入口３-1
に接近すると、これを接近センサ７-1が検知し、シャッ
タ５-1が開けられ、室内にプリント配線板８が入りきる
とシャッタ５-1は自動的に閉じる。

【００３２】次に、接近センサ７-2が検知すると、シャ
ッタ５-2が開かれ、プリント配線板８は半田付け室91に
搬入され、入りきると自動的に閉じられる。このシャッ
タ５-2が開くと前の予備室91と出入口３を介して通じる
が、気圧差により予備室91の大気は殆ど流入せず、半田
付け室91の室内は低酸素濃度が保たれると共に、窒素ガ
スの流出は予備室91に限定され抑えられる。

【００３３】次に、プリント配線板８は半田付け室91の
内部を順に搬送されて、フラックス塗布、予備加熱、フ
ロー半田付けが行われる。次に、出入口３-3の直前にて
接近センサ７-3が検知し、シャッタ５-3が開かれ図示右
側の予備室93に搬送され、入りきると自動的に閉じる。

【００３４】次に、接近センサ７-4が検知すると、シャ
ッタ５-4が開き、プリント配線板８は外部に搬出され、
出きると自動的に閉じる。以上の動作は、所定間隔に載
置したプリント配線板８に対して、連続的に行なわれ
る。

【００３５】ここで、シャッタ５-1と５-2とは、通常は
両者共に閉じた状態にあり、一方が開き始めてから閉じ
終わるまでの間は、他は絶対に開かず閉状態にあるよう
に関係ずけてある。又、シャッタ５-3と５-4との関係も
上と同一にしてある。

【００３６】これにより、半田付け室91は予備室93と通
じることはあっても、直接外部と通じることはなく、窒
素ガスの流出を大巾に抑えることができる。又、本来な
ら半田付け室91の入口と出口のシャッタ５-2と５-3も、
同時に開かないことが、温度環境の乱れを少なく抑える
点で好ましいが、半田付け室91が２個の予備室93に比べ
十分に大容積なので、特に関係付けなくても差支えなか
った。これにより、各シャッタ５の動作ロジック、コン
ベヤ４の速度とプリント配線板８の載置間隔等は数等簡
易化された。

【００３７】上記実施例は一例を示したものであり、各
部の形状、寸法、材料は上記のものに限定するものでは
ない。シャッタ部材２の扇形凹部21は、扇形孔としたが
厚さ方向に貫通しない凹部でも差し支えない。但し、こ
の場合は回動軸１の突起11は各凹部毎に分割されたもの
となる。

【００３８】

【発明の効果】以上の如く、本発明の不活性ガス雰囲気
フロー半田付け機のシャッタにより、各出入口にコンベ
ヤが通り抜けてても塞がれ、且つその位置が可変しても
対応でき、不活性ガスの流出の低減が図れ、国際環境規
制をクリアするプリント配線板用の半田付け機が得ら
れ、クリーンな地球環境に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理説明図

【図２】 本発明の一実施例のシャッタ (a) 構成斜視図 (b) 正面図 (c) シャッタ部材の
拡大平面図

【図３】 本発明のシャッタを用いた半田付け機の側断
面図

【図４】 従来例の窒素雰囲気半田付け機 (a) 完全密閉型 (b) 非密閉型

【符号の説明】

１ 回動軸 ２ シャッタ部材 3,
39 出入口 4,49 コンベヤ 5,59 シャッタ ７
接近センサ ８ プリント配線板 ９ 半田付け機 11
突起 21 扇形凹部 22 外形縁部 23
内縁面 24 側面 25 軸孔 31
ストッパ壁 91 半田付け室 92 漏れ防止室 93
予備室 97 フラックス塗布部 98 予備加熱部 99
半田付け部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板を一連のコンベヤにて搬
   送し、前後に予備室を備え、不活性ガス雰囲気中にてフ
   ラックス塗布、プリヒート、フロー半田付けの順に連続
   自動半田付けする半田付け機のシャッタであって、 突起(11)を備える回動軸(1) と、該回動軸(1) に緩嵌
   し、軸孔の近傍に該突起(11)を収容する同心円の扇形凹
   部(21)を備えるシャッタ部材(2) とから成り、 該回動軸(1) の一方への回動と共に、該突起(11)が該扇
   形凹部(21)の一方の内縁面(23)に当接し押圧して、該シ
   ャッタ部材(2) を定位置まで回動させて開状態にし、 該回動軸(1) が元に戻れば、該シャッタ部材(2) はフリ
   ーに垂下し、他方の外形縁面(22)が出入口(3) に押し当
   り閉状態にすることを特徴とする不活性ガス雰囲気半田
   付け機のシャッタ。
2. 【請求項２】 回動軸(1) に複数個のシャッタ部材(2)
   を串刺しに緩嵌させて成り、出入口(3) を通るコンベヤ
   (4) 等の凸部に突き当り、該出入口(3) に押し当たらな
   くとも、両側面(24)が隣接するシャッタ部材(2) の側面
   (24)と必ず重合、接触して、流出が抑えられることを特
   徴とする、請求項１記載の不活性ガス雰囲気半田付け機
   のシャッタ。