JPH06190545A - 半田付け自動修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半田付け不良箇所の修正作業を自動化すること
により、作業負担の軽減および作業能率の向上を実現す
る。 【構成】修正作業機１６とＸＹテーブル１４と制御処理
部１９とを有し、ＸＹテーブル１４により対象物の半田
付け不良箇所に対して修正作業機１６の自動半田ごて１
２を位置決めし、自動半田ごて１２により半田付け不良
箇所の修正作業を行う。制御処理部１９はフロッピーデ
ィスク装置２７を有し、フロッピーディスクには半田付
け検査で得られた半田付け不良箇所の位置と不良内容と
を含む検査情報が貯蓄されたフロッピーディスクが挿入
される。制御部２３はフロッピーディスクより読み出し
た検査情報に基づき半田付けコントローラ２１およびＸ
Ｙテーブルコントローラ２２を制御して半田付けおよび
位置決めの各動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半田付け検査を完了
したプリント配線基板などの検査対象を導入して、半田
付け不良箇所を自動修正する半田付け自動修正装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多数の部品が実装されたプリント
配線基板につき、部品実装箇所の半田付け状態の良否を
画像処理技術を用いて自動的に検査する自動検査装置が
実用化されている。この種自動検査装置では、プリント
配線基板上の半田付け不良箇所につき、その位置および
不良内容を検出して、その検出結果を所定の記録紙にプ
リントアウトしている。

【０００３】図６は、その種記録紙３０の具体例を示す
もので、図中、３１がプリント配線基板の外形線を、ま
た３２が実装部品の外形線を、それぞれ示している。半
田付け不良がない実装部品については前記外形線３２の
内側が白抜き状態で表され、半田付け不良が存在する実
装部品については前記外形線３２の内側が黒塗り状態で
表されている。また図示していないが、この記録紙３０
上の適所に各半田付け不良箇所について、半田量の過多
や過少などの半田付け不良の内容が具体的に表されてい
る。

【０００４】この記録紙３０は、対応するプリント配線
基板と共に半田付け修正ラインへ送られ、作業員はその
記録紙３０を見ながら半田ごてを用いて半田付け不良箇
所を手作業で修正することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記半田
付け不良箇所の修正を手作業で行うことは、作業員にと
って作業負担が大きく、たとえ半田付け検査を自動検査
装置を用いて自動化しても、半田付け不良の修正に人手
を要するため、部品の実装作業全体の作業効率を向上さ
せたり、作業の合理化をはかったりするには限界があ
る。

【０００６】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、半田付け不良箇所の修正作業を自動化すること
により、作業負担の軽減および作業能率の向上を実現す
る半田付け自動修正装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる半田付
け自動修正装置は、半田付け検査を完了した検査対象を
導入して半田付け不良箇所を自動修正するためのもので
あって、前記検査対象につき半田付け検査で得られた半
田付け不良箇所の位置と不良内容とを含む検査情報を入
力する情報入力手段と、前記情報入力手段より入力した
検査情報を記憶させる記憶手段と、前記検査対象の半田
付け不良箇所に対して半田付けの修正作業を実行する修
正手段と、前記修正手段の作業部を検査対象の半田付け
不良箇所に対して位置決めする位置決め手段と、前記記
憶手段より半田付け不良箇所の位置についての情報を読
み出して前記位置決め手段の位置決め動作を制御する位
置制御手段と、前記記憶手段より半田付け不良箇所の不
良内容についての情報を読み出して前記修正手段の修正
動作を制御する修正制御手段とを備えている。

【０００８】

【作用】半田付け検査で得られた半田付け不良箇所につ
いての検査情報を用いて半田付け不良箇所の自動修正を
行うので、人手を要さずに半田付け不良箇所の修正を効
率的に行うことが可能であり、作業員の作業負担が軽減
されるばかりでなく、全体の作業効率が大幅に向上す
る。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明にかかる半田付け自動修正
装置１が導入された半田付け不良の修正ラインの構成を
示している。この半田付け不良の修正ラインは、多数の
部品が実装されたプリント配線基板（以下、単に「基
板」という）２について半田付け不良箇所を自動修正す
るためのもので、半田付け自動修正装置（以下、単に
「修正装置」という）１と基板供給機構３とを有し、前
記修正装置１と前記基板供給機構３との間には第１の搬
送コンベヤ４が、修正装置１の下流側には第２の搬送コ
ンベヤ５が、それぞれ設けられている。

【００１０】前記基板供給機構３は、半田付け検査が完
了した基板２をストックして、これら基板を１枚づつ前
記搬送コンベヤ４上へ供給する。この実施例の場合、前
記半田付け検査は図示しない自動検査装置を用いて行わ
れているが、これに限らず、人手による目視検査によっ
てもよく、またインサーキットボードテストやＸ線検査
によってもよい。

【００１１】前記自動検査装置は、半田付け検査を行っ
た後、半田付け不良箇所があった基板については、その
基板のＩＤ番号と、半田付け不良箇所を含む部品の番号
およびその部品位置と、半田付け不良箇所を特定するた
めの情報（たとえばＩＣであればピン番号など）と、半
田付け不良の内容とを検査情報として生成し、伝送ライ
ン１１へ出力する。ここで半田付け不良の内容とは、半
田量の過多または過少などを表す半田付け不良の項目
と、例えば半田量の過少であれば半田の欠落か、半田量
の不足かなどを表す半田付け不良の程度とを含む。

【００１２】前記基板供給機構３は、多数枚の基板２を
積層して収容するストッカー６と、ストッカー６より最
下位の基板２を送り出す基板繰出機構７とから成り、基
板繰出機構７の繰出方向には前記第１の搬送コンベヤ４
の始端を位置させて基板２の搬送径路が形成される。前
記第１の搬送コンベヤ４は、前記基板供給機構３より供
給された基板２を修正装置１へ搬送するためのもので、
その終端部を修正装置１における基板搬入コンベヤ８に
連続させてある。

【００１３】前記第１の搬送コンベヤ４の終端部位置に
は、光電センサなどの物体検知センサ９と文字読取装置
１０とが配備され、物体検知センサ９は基板２の文字読
取装置１０への到達を検知して物体検知信号Ｓ１を文字
読取装置１０へ出力する。前記文字読取装置１０は、基
板２の表面に表示されたＩＤ番号を読み取るためのもの
で、物体検知センサ９より物体検知信号Ｓ１を入力した
とき、読取動作を行ってＩＤ番号を伝送ライン１１を介
して修正装置１へ出力する。

【００１４】前記修正装置１は、下端部に自動半田ごて
１２を有する装置本体１３と、装置本体１３の下方に配
設されたＸＹテーブル１４と、ＸＹテーブル１４上に配
備された基板搬入コンベヤ８とから成り、装置本体１３
の上流位置の搬入コンベヤ８上には光電センサなどの物
体検知センサ１５が配備してある。この物体検知センサ
１５は基板２の搬入コンベヤ８上への搬入を検知して物
体検知信号Ｓ２を装置本体１３へ出力する。

【００１５】前記装置本体１３は、図２に示す如く、基
板２の半田付け不良箇所に対して半田付けの修正作業を
行うためのもので、修正作業機１６は自動半田ごて１２
と半田ワイヤ１７を自動半田ごて１２の先端位置へ供給
するワイヤ供給機構１８とを備えている。前記ＸＹテー
ブル１４は、直交する２方向に移動して、前記自動半田
ごて１２の先端を基板２の半田付け不良箇所に対して位
置決めする。

【００１６】前記修正作業機１６には制御処理部１９が
電気接続されている。前記制御処理部１９は、伝送制御
部２０，半田付けコントローラ２１，ＸＹテーブルコン
トローラ２２，制御部（ＣＰＵ）２３，メモリ２４，キ
ーボード２５，ＣＲＴ表示部２６，フロッピーディスク
装置２７などで構成される。

【００１７】前記伝送制御部２０は前記伝送ライン１１
を介して自動検査装置，基板供給機構３，文字読取装置
１０などとのデータの伝送を制御する。半田付けコント
ローラ２１は修正作業機１６の自動半田ごて１２やワイ
ヤ供給機構１８の動作を、またＸＹテーブルコントロー
ラ２２は前記ＸＹテーブル１４の動作を、それぞれ制御
部２３の出力に基づき制御する。

【００１８】前記メモリ２４はＲＯＭやＲＡＭを有し、
ＲＯＭにはプログラムが格納されると共に、ＲＡＭは制
御部２３の作業エリアとして使用される。キーボード２
５は基板供給機構３より供給される基板の枚数など、各
種のデータの入力に、またＣＲＴ表示部２６はキーボー
ド２５からの入力データや検査情報などの表示に、それ
ぞれ用いられる。フロッピーディスク装置２７は伝送制
御部２０を介して自動検査装置より伝送されてきた検査
情報などをフロッピーディスクに格納する。なお前記検
査情報はキーボード２５を用いて入力することも可能で
ある。

【００１９】前記制御部２３はマイクロプロセッサなど
を備え、メモリ２４やフロッピーディスク装置２７に対
するデータの読み書きを行い、また入出力各部の動作を
制御するもので、図３にその制御手順が具体的に示して
ある。

【００２０】同図のスタート時点において、基板検査装
置（図示せず）による半田付け検査で得られた検査情報
が伝送ライン１１を介して修正装置１に伝送され、前記
修正装置１の制御処理部１９において、制御部２３がこ
の検査情報をフロッピーディスク装置２７に格納する。
この検査情報には、半田付け不良箇所があった基板のＩ
Ｄ番号と、半田付け不良箇所の位置と、半田付け不良の
内容とが含まれる。

【００２１】いま基板供給機構３が１枚目の基板２を第
１の搬送コンベヤ４へ供給すると、第１の搬送コンベヤ
４はこの基板２を修正装置１へ搬送する。この基板２が
搬送コンベヤ４の終端部に達すると、物体検知センサ９
がこれを検知し、文字読取装置１０がその基板２のＩＤ
番号を読み取って修正装置１の制御処理部１９へ伝送す
る。

【００２２】前記制御処理部１９では、制御部２３は図
３のステップ１（図中「ＳＴ１」で示す）において、フ
ロッピーディスク装置２７をアクセスし、読み取られた
ＩＤ番号に該当する検査情報をフロッピーディスクより
読み出してメモリ２４に一旦記憶させる。これにより制
御部２３は送られてきた基板２のどの箇所にどのような
半田付け不良が存在するかを知ることができる。

【００２３】前記基板２が基板搬入コンベヤ８上に送り
込まれると、ステップ２で物体検知センサ１５がこれを
検知し、基板搬入コンベヤ８が作動して前記基板２を所
定の位置まで取り込む（ステップ２，３）。前記フロッ
ピーディスク装置２７をアクセスした結果、該当するＩ
Ｄ番号の検査情報が存在していないとき、その基板２に
は半田付け不良が存在しないと判断でき、ステップ４の
判定が「ＹＥＳ」となってステップ１２へ進み、その基
板２は修正不要としてそのまま搬出されることになる。

【００２４】半田付け不良が存在する基板２について
は、ステップ４の判定は「ＹＥＳ」となり、まず制御部
２３はステップ５で半田付け不良箇所を有する最初の部
品位置とその不良箇所（例えばピンの番号など）に関す
る情報をメモリ２４より読み出し、その位置情報に基づ
きＸＹテーブルコントローラ２２によりＸＹテーブル１
４を作動を制御し、修正作業機１６の自動半田ごて１２
の先端を該当位置へ位置決めする（ステップ６）。

【００２５】位置決めが完了すると、ステップ７の判定
が「ＹＥＳ」となり、制御部２３はつぎのステップ８で
ＸＹテーブル１４の作動を停止させた後、続くステップ
９で不良内容に関する情報をメモリ２４より読み出し、
その不良内容に応じて制御部２３は半田付けコントロー
ラ２１により修正作業機１６の作動を制御して、所定の
修正作業を行う（ステップ１０）。たとえば不良内容が
半田量の過少であれば、加熱された自動半田ごて１２の
先端を該当部位に当て、半田ワイヤ１７を供給して必要
量の溶融半田を添加する。またもし不良内容が半田量の
過多であれば、加熱された自動半田ごて１２の先端を該
当部位に当てて過剰の半田を除去する。

【００２６】つぎのステップ１１は、他に半田付け不良
箇所が存在するか否かを判定しており、もしその判定が
「ＹＥＳ」であれば、ステップ５へ戻り、つぎの半田付
け不良箇所についての位置情報を読み出して同様の修正
作業を実行する。またもしステップ１１の判定が「Ｎ
Ｏ」であれば、制御部２３は基板搬入コンベヤ８を作動
して前記基板２を第２の搬送コンベヤ５へ送り出してそ
の基板２についての修正作業を完了する（ステップ１
２）。

【００２７】つぎのステップ１３では、基板供給機構３
のストッカー６内に基板２が存在するか否か、すなわち
データ入力された枚数の基板２が修正装置１を経たか否
かを判別しており、ステップ１３の判定が「ＹＥＳ」で
あれば、ステップ１４へ進み、制御部２３は伝送制御部
２０より搬送指令を基板供給機構３へ出力してつぎの基
板を搬送させる。もしステップ１３の判定が「ＮＯ」で
あれば、全基板についての半田付け不良箇所の修正作業
を終了する。

【００２８】図４は、半田付け不良の修正ラインの他の
構成例を示すもので、半田付け不良の自動検査装置２８
と半田付け自動修正装置１とが同一ライン上に配備して
ある。同図中、２９は自動検査装置２８の装置本体を、
３０は基板搬入用の搬入コンベヤを、３１は位置決め用
のＸＹテーブルを、それぞれ示すもので、この自動検査
装置２８と修正装置１との間を第１の搬送コンベヤ４で
連繋してある。また同図中、１５は物体検知センサであ
り、５は第２の搬送コンベヤであって、これらは第１実
施例と同様であり、ここでは説明を省略する。

【００２９】この実施例では、自動検査装置２８での検
査結果は基板２の搬出と同時に伝送ライン１１を介して
修正装置１へ送られる。そして図５のステップ１でその
基板２が物体検知センサ１５により検知されると、ステ
ップ２で基板搬入コンベヤ８が作動して直ちに修正装置
１に取り込まれ、もし半田付け不良箇所が存在すれば、
ステップ３が「ＹＥＳ」となって、前記と同様の修正処
理が行われ、、もし半田付け不良箇所が存在していなけ
れば、ステップ３が「ＮＯ」となって、その基板２をそ
のまま搬出して修正装置１を通過させる。

【００３０】

【発明の効果】この発明は上記の如く、半田付け検査で
得られた半田付け不良箇所についての検査情報を用いて
半田付け不良箇所の自動修正を行うようにしたから、人
手を要さずに半田付け不良箇所の修正を効率的に行うこ
とができ、作業員の作業負担を軽減できるばかりでな
く、全体の作業効率を大幅に向上させることができるな
ど、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の半田付け自動修正装置が導入された
半田付け不良の修正ラインの構成例を示す説明図であ
る。

【図２】半田付け自動修正装置の構成を示す説明図であ
る。

【図３】制御処理部による半田付け修正のための制御手
順を示すフローチャートである。

【図４】半田付け不良の修正ラインの他の構成例を示す
説明図である。

【図５】図４の実施例における半田付け修正のための制
御手順の一部を示すフローチャートである。

【図６】従来の自動検査装置で用いられる記録紙を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 半田付け自動修正装置 １２ 自動半田ごて １４ ＸＹテーブル １６ 修正作業機 １８ ワイヤ供給機構 １９ 制御処理部 ２０ 伝送制御部 ２１ 半田付けコントローラ ２２ ＸＹテーブルコントローラ ２３ 制御部 ２４ メモリ ２５ キーボード ２７ フロッピーディスク装置

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【手続補正書】

【提出日】平成３年７月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】前記自動検査装置は、半田付け検査を行っ
た後、半田付け不良箇所があった基板については、その
基板のＩＤ番号と、半田付け不良箇所を含む部品の番号
およびその部品位置と、半田付け不良箇所を特定するた
めの情報（たとえばＩＣであればピン番号など）と、半
田付け不良の内容とを検査情報として生成し、フロッピ
ーディスク上に貯蔵する。ここで半田付け不良の内容と
は、半田量の過多または過少などを表す半田付け不良の
項目と、例えば半田量の過少であれば半田の欠落か、半
田量の不足かなどを表す半田付け不良の程度とを含む。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】前記メモリ２４はＲＯＭやＲＡＭを有し、
ＲＯＭにはプログラムが格納されると共に、ＲＡＭは制
御部２３の作業エリアとして使用される。キーボード２
５は基板供給機構３より供給される基板の枚数など、各
種のデータの入力に、またＣＲＴ表示部２６はキーボー
ド２５からの入力データや検査情報などの表示に、それ
ぞれ用いられる。フロッピーディスク装置２７には、自
動検査装置において検査情報などを貯蔵したフロッピー
ディスクが挿入され、基板の検査情報が読み出される。
なお前記検査情報はキーボード２５を用いて入力するこ
とも可能である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】同図のスタート時点において、基板検査装
置（図示せず）による半田付け検査で得られた検査情報
が貯蔵されたフロッピーディスクがフロッピーディスク
装置２７に挿入される。この検査情報には、半田付け不
良箇所があった基板のＩＤ番号と、半田付け不良箇所の
位置と、半田付け不良の内容とが含まれる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】前記基板２が基板搬入コンベヤ８上に送り
込まれると、ステップ２で物体検知センサ１５がこれを
検知し、基板搬入コンベヤ８が作動して前記基板２を所
定の位置まで取り込む（ステップ２，３）。前記フロッ
ピーディスク装置２７をアクセスした結果、該当するＩ
Ｄ番号の検査情報が存在していないとき、その基板２に
は半田付け不良が存在しないと判断でき、ステップ４の
判定が「ＮＯ」となってステップ１２へ進み、その基板
２は修正不要としてそのまま搬出されることになる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】半田付け不良が存在する基板２について
は、ステップ４の判定は「ＹＥＳ」となり、まず制御部
２３はステップ５で半田付け不良箇所を有する最初の部
品位置とその不良箇所（例えばピンの番号など）に関す
る情報をメモリ２４より読み出し、その位置情報に基づ
きＸＹテーブルコントローラ２２によりＸＹテーブル１
４の作動を制御し、修正作業機１６の自動半田ごて１２
の先端を該当位置へ位置決めする（ステップ６）。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田付け検査を完了した検査対象を導入
   して半田付け不良箇所を自動修正する半田付け自動修正
   装置であって、 前記検査対象につき半田付け検査で得られた半田付け不
   良箇所の位置と不良内容とを含む検査情報を入力する情
   報入力手段と、 前記情報入力手段より入力した検査情報を記憶させる記
   憶手段と、 前記検査対象の半田付け不良箇所に対して半田付けの修
   正作業を実行する修正手段と、 前記修正手段の作業部を検査対象の半田付け不良箇所に
   対して位置決めする位置決め手段と、 前記記憶手段より半田付け不良箇所の位置についての情
   報を読み出して前記位置決め手段の位置決め動作を制御
   する位置制御手段と、 前記記憶手段より半田付け不良箇所の不良内容について
   の情報を読み出して前記修正手段の修正動作を制御する
   修正制御手段とを備えて成る半田付け自動修正装置。