JPH08132225A - ラジエータカバーの半田付け方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半田付けの作業効率を向上させると共に、安
定した半田付け品質が得られる、ラジエータカバーの半
田付け方法及びその装置を提供する。 【構成】 ロボットのアームの先端に、加熱コイルが接
続された変流器を取付け、ラジエータ本体上面にカバー
をかぶせて、ラジエータ本体とカバーの当接部分に棒状
の半田をセットし、当接部分に加熱コイルを近接配置し
て、変流器に接続されたトランジスタインバータを作動
させると共に、ロボットのアームを当接部分に沿って移
動させつつ当接部分を誘導加熱し、カバーをラジエータ
本体に半田付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラジエータカバーの半
田付け方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用のラジエータにおいては、
ラジエータ本体の上面に、ラジエータ水供給用の孔及び
蓋が装着されるカバーが配設されているが、このカバー
は、ラジエータ本体の上面全体を覆う如く、上面の長手
方向に沿って配置され、ラジエータ本体に半田付けによ
って接合されている。この半田付けは、接合部分を例え
ばガスバーナ等の加熱手段で、接合部分を外側から直接
加熱して、半田を溶融させ、金属からなる両部材を接合
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
田付け方法にあっては、半田付けの作業効率が劣ると共
に、安定した半田付け品質が得られ難いという問題点が
あった。すなわち、接合部分の加熱がバーナ等による外
側からの加熱であるため、金属材を半田が溶融する温度
まで加熱するのに時間がかかったり、ハーナの炎及び熱
等によって作業環境が悪化し易く、作業者による半田付
けの作業効率が劣ることになる。また、バーナの位置及
び炎の状態を安定して維持させることが困難で、接合部
分を均一に加熱することが難しく、安定した半田付け品
質が得られ難い。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、半田付けの作業効率を向上させ
ると共に、安定した半田付け品質が得られる、ラジエー
タカバーの半田付け方法及びその装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、請求項１記載のラジエータカバーの半田付け方法
は、ロボットのアームの先端に、加熱コイルが接続され
た変流器を取付け、ラジエータ本体上面にカバーをかぶ
せて、ラジエータ本体とカバーの当接部分に棒状の半田
をセットし、該当接部分に加熱コイルを近接配置して、
変流器に接続されたトランジスタインバータを作動させ
ると共に、ロボットのアームを当接部分に沿って移動さ
せつつ当接部分を誘導加熱し、カバーをラジエータ本体
に半田付けすることを特徴とする。

【０００６】また、請求項２記載のラジエータカバーの
半田付け装置は、アームの先端に変流器が取付けられた
ロボットと、該ロボットの近傍に配置され高周波電流を
出力するトランジスタインバータと、該トランジスタイ
ンバータの出力端子と変流器の入力端子間に接続された
可橈性の水冷ケーブルと、変流器の出力端子に接続され
た加熱コイルと、アームを動作させて、ラジエータ本体
上面と該上面にかぶせられたカバーとの当接部分に、加
熱コイルを位置させると共に、当接部分に沿って加熱コ
イルを移動させる制御手段と、を具備することを特徴と
する。

【０００７】また、請求項３記載の半田付け装置は、変
流器が、銅板からなり両端部に形成された電極板に加熱
コイルが接続される略円筒形状の二次巻線と、ＥＩコア
の中脚に巻回され二次巻線内に収納された一次巻線と、
二次巻線の外周に固定された冷却パイプと、これらを包
囲する絶縁板からなるケースとを具備することを特徴と
する。

【０００８】

【作用】まず、請求項１記載のラジエータカバーの半田
付け方法、もしくは請求項２記載の半田付け装置によれ
ば、ラジエータ本体の上面に、上面を覆うカバーを配置
し、このカバーと上面との当接部分に棒状の半田をセッ
トする。そして、ロボットを動作させて、アームの先端
に固定された変流器の加熱コイルを、当接部分に近接配
置し、変流器にケーブルを介して接続されたトランジス
タインバータを作動させると共に、ロボットの制御部に
よってアームを当接部分に沿って移動させる。

【０００９】これにより、加熱コイルが当接部分を高周
波誘導加熱しつつ、当接部分に沿って移動し、当接部分
にセットされている半田が連続的に溶融し、ラジエータ
本体とカバーとが半田付けされる。半田は、ラジエータ
本体及びカバー自体の誘導加熱による熱によって、当接
部内側から溶融するため、本体及びキャツプと確実に溶
着すると共に、当接部分の加熱による温度のバラツキが
ほとんどなく、均一な半田付け品質が得られる。また、
請求項３記載の半田付け装置によれば、変流器を小形に
構成し得て、ロボットのアームの先端に容易に取付けら
れ、使用するロボットの荷重容量を小さくし得る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明に係わる半田付け装置の
概略構成図を示している。この半田付け装置１は、ロボ
ット２と、ロボット２のアーム３の先端に配設された変
流器４と、ロボット２の近傍に配置されたトランジスタ
インバータ５と、このトランジスタインバータ５の出力
端子と変流器４間に接続された可橈性のケーブル６と、
ラジエータ７がセットされる回転台８と、ロボット２の
制御部９、トランジスタインバータ５及び回転台８等を
制御する制御装置１０等を有している。

【００１１】ロボット２は、制御部９及び駆動部１１、
入力部１２等を有し、入力部１２によって入力されたデ
ータに基づき、制御部９から駆動部１１に制御信号を出
力し、アーム３を所定方向に移動させる。アーム３の先
端には、取付部材１３等を介して変流器４が固定されて
いる。この変流器４は、図２及び図３に示すように、銅
板を略円筒状に屈曲して形成した二次コイル１６と、こ
の二次コイル１６内に巻回収納された一次コイル１５と
を有し、この両コイル１５、１６がベーク板からなる直
方体状のケース１７内に収納配置されている。

【００１２】一次コイル１５は、例えば円形の銅パイプ
をＥ形コア１８の中脚１８ａに巻回された状態で形成さ
れ、Ｅ形コア１８の脚先端側には、Ｉ形コア１９が配設
されている。二次コイル１６の両端部はケース１７の側
面１７ａ側に延設され、側面１７ａの凹部２０に、ネジ
２１で固定された上下一対の電極板２２ａ、２２ｂに電
気的及び機械的に接続されている。

【００１３】この電極板２２ａ、２２ｂには、孔２３
ａ、２３ｂがそれぞれ穿設され、この孔２３ａ、２３ｂ
部に、二次コイル１６の銅板の外周面に固定された、銅
の角パイプからなる一対の冷却パイプ２４、２５の先端
部がロウ付け固定されている。冷却パイプ２４、２５の
他端側には、ホースコネクタ２６、２７が固定されてい
る。

【００１４】また、電極板２２ａ、２２ｂには、図３に
示すように、加熱コイル３０が接続されている。この加
熱コイル３０は、絶縁板３２を介して圧接固定された銅
の一対の角パイプ３１ａ、３１ｂを有し、この角パイプ
３１ａ、３１ｂの基端側には、電極板３３ａ、３３ｂが
固定され、その先端側には円形の銅パイプからなるコイ
ル３４が固定されている。この加熱コイル３０の電極板
３３ａ、３３ｂを、ケース１７の電極板２２ａ、２２ｂ
に固定することによって、加熱コイル３０が変流器４に
接続される。なお、電極板３３ａ、３３ｂにも、電極板
２２ａ、２２ｂの孔２３ａ、２３ｂに対応して、孔３５
ａ、３５ｂが穿設されている。

【００１５】そして、ホースコネクタ２６→冷却パイプ
２４→電極板２２ａ、３３ａの孔２３ａ、３５ａ→角パ
イプ３１ａ→コイル３４→角パイプ３１ｂ→電極板２２
ｂ、３３ｂの孔２３ｂ、３５ｂ→冷却パイプ２５→ホー
スコネクタ２７を介して冷却水の流路が形成されると共
に、二次コイル１６の両端部に、加熱コイル３０が、電
気的に接続されることになる。

【００１６】また、一次コイル１５は、その両端部がケ
ース１７の側面１７ｂ側に延設され、その先端部には、
ホースコネクタ３７、３８がそれぞれ固定されると共
に、延設部のパイプの上面には、電極板３９（ホースコ
ネクタ３７側の電極板３９は図示せず）がそれぞれロウ
付け固定されている。この電極板３９には、それぞれ２
本のコード４０一端がネジ止めされ、コード４０の他端
は、ケース１７の側面１７ｂに固定されたコネクタ４１
の端子４２に、例えば半田付けすることによってそれぞ
れ固定されている。このように、一回路に２本のコード
４０を使用することにより、電流容量を大きくしてい
る。

【００１７】変流器４のケース１７の側面１７ｂに固定
されたコネクタ４１には、ケーブル６の一端部に固定さ
れたコネクタ４４が螺合される。ケーブル６は、コネク
タ４４の４本の端子に固定された４本のコード（図示せ
ず）と、変流器４内のホースコネクタ２６、２７、３
７、３８に、それぞれ接続された冷却水用のホースｈと
を有し、これらを、例えば熱収縮性のチューブで覆うこ
とによって、可橈性のケーブル６が形成される。

【００１８】そして、このケーブル６は、図１に示すよ
うに、ロボット２のアーム３にブラケット４６を介して
固定され、その他端がトランジスタインバータ５の出力
端子に接続されている。これにより、トランジスタイン
バータ５と、加熱コイル３０が電気的に接続されると共
に、例えばトランジスタインバータ５内に配設されてい
る冷却水供給装置（図示せず）と、ホースコネクタ２
６、２７、３７、３８がホースｈで連結される。

【００１９】トランジスタインバータ５は、例えばパワ
ーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等の半導体素子
を有し、半導体素子のオン・オフによって、所定周波数
の高周波電流を発生する。制御装置１０は、ロボット２
の制御部９に信号を出力し、ロボット２の作動を制御す
ると共に、トランジスタインバータ５及び回転台８のモ
ータ８ａの回転を制御する。ワークとしてのラジエータ
７は、図１及び図４に示すように、上面５１に多数の孔
５１ａを有するラジエータ本体５０と、上面５１を閉塞
するカバー５２とを有している。なお、カバー５２に
は、ラジエータ内の冷却水を確認等なるための孔５２ａ
が穿設され、この孔５２ａには、図示しないキャップが
装着される。

【００２０】次に、このラジエータ７におけるカバー５
２の半田付け方法について説明する。まず、鋼板等から
なる金属製のラジエータ本体５０を、図１に示すよう
に、上面５１を上にして、回転台８上に治具５４を利用
して垂直状態で配置する。そして、上面５１上に同材質
のカバー５２をかぶせ、カバー５２と上面５１の当接部
分に、図４に示すように、棒状の半田５５をセットす
る。この時、ラジエータ本体５０の上面５１の外周端が
外方に若干広がっているため、この広がり部に棒状の半
田５５を、容易に載置することができる。この半田５５
は、例えばカバー５２と上面５１の当接部分全周、即
ち、長方形状にセットする。

【００２１】この状態で、ロボット２の入力部１２によ
り、ラジエータ７の形状等の所定のデータを入力し、制
御部９によりロボット２を作動させ、加熱コイル３０を
当接部分のスタート位置に位置させる。加熱コイル３０
がセットされると、トランジスタインバータ５が作動
し、ケーブル６、変流器４を介して加熱コイル３０に所
定周波数の高周波電流が供給される。加熱コイル３０へ
の高周波電流の供給により、当接部分に渦電流が誘起さ
れ、該部分が誘導加熱される。この加熱の熱によって半
田５５が溶融し、カバー５２と上面５１とが半田付けさ
れる。

【００２２】加熱コイル３０は、ロボット２の制御部９
の信号によりアーム３と当時に所定の速度で、当接部分
に沿って移動し、セットされている半田５５が連続的に
溶融し、当接部分が連続的に半田付けされる。加熱コイ
ル３０が上面５１の一方の長辺部の全長を移動すると、
制御装置１０の制御信号により、ロボット２を作動させ
て、加熱コイル３０を一端後退させると共に、トランジ
スタインバータ５の作動を停止させる。

【００２３】そして、制御装置１０の制御信号により、
回転台８を９０度回転させ、この状態で、再度ロボット
２を作動させて、加熱コイル３０を短辺部の当接部分に
位置させ、長辺部と同様に半田付けする。一方の短辺部
が終了したら、回転台８をさらに９０度回転させて、他
方の長辺部を半田付けし、最後に他方の短辺部を半田付
けした時点で、ロボット２を初期位置に戻して停止させ
る。これにより、ラジエータ本体５０の上面５１へのカ
バー５２の半田付けが終了する。

【００２４】このように、上記の半田付け方法にあって
は、ロボット２のアーム３の先端に変流器４を介して配
設した加熱コイル３０を、当接部分の全周に沿って自動
的に移動させつつ半田付けするため、半田付け作業の大
幅な省力化が図れ、その作業効率を著しく向上させるこ
とができる。

【００２５】また、カバー５２とラジエータ本体５０の
上面５１の当接部分にセットされた棒状の半田５５が、
当接部内側からの誘導加熱の熱によって、溶融して両部
品が半田付けされるため、バーナ等で外側から加熱する
方式に比べ、加熱効率が向上し、短時間に半田を溶融さ
せることができると共に、均一に加熱することができ、
半田付け品質のバラツキを少なくすることができる。こ
れにより、耐熱性、耐久性に優れたラジエータ７が得ら
れる。

【００２６】さらに、変流器４を小形に形成することが
できるため、ロボット２のアーム３に加わる荷重を少な
くすることができて、荷重容量の小さいロボット２の使
用が可能となり、半田付け装置１のコストダウン及び製
造コストの低減を図ることができる。なお、上記装置１
によれば、普通乗用車のラジエータ７の場合、高周波電
流の周波数が２０〜１００ＫＨＺで、出力が１０〜３０
ＫＷであれば、数十秒以内で良好な半田付け状態が得ら
れることが、実験的に確認されている。

【００２７】なお、上記実施例においては、半田を予め
手動でセットしたが、例えばロボット２もしくは他のロ
ボットによって自動的にセットするようにして、半田付
け作業を完全自動化することももちろん可能である。ま
た、上記実施例における、制御方法、変流器の構成、加
熱コイルの構成等も一例であって、本発明の要旨を逸脱
市内範囲において、種々変更可能であることは言うまで
もない。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のラジエー
タキャツプの半田付け方法及びその装置にあっては、半
田付けの作業効率を向上させると共に、安定した半田付
け品質が得られる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるラジエータキャツプの半田付け
装置の概略構成図

【図２】同変流器の横断面図

【図３】同変流器の縦断面図

【図４】同半田付け方法を示す要部の斜視図

【符号の説明】

１ 半田付け装置 ２ ロボット ３ アーム ４ 変流器 ５ トランジスタインバータ ６ ケーブル ７ ラジエータ ８ 回転台 ９ 制御部 １０ 制御装置 １５ 一次コイル １６ 二次コイル １７ ケース １８ Ｅ形コア １９ Ｉ形コア ２２ａ、２２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３９ 電極板 ３０ 加熱コイル ３４ コイル ４１、４４ コネクター ５０ ラジエータ本体 ５１ 上面 ５１ａ 孔 ５２ カバー ５５ 半田

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢田 詔久 静岡県磐田市匂坂中1600−９ 株式会社ミ ヤデン内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットのアームの先端に、加熱コイルが
   接続された変流器を取付け、ラジエータ本体上面にカバ
   ーをかぶせて、ラジエータ本体とカバーの当接部分に棒
   状の半田をセットし、該当接部分に前記加熱コイルを近
   接配置して、変流器に接続されたトランジスタインバー
   タを作動させると共に、前記ロボットのアームを当接部
   分に沿って移動させつつ当接部分を誘導加熱し、前記カ
   バーをラジエータ本体に半田付けすることを特徴とする
   ラジエータカバーの半田付け方法。
2. 【請求項２】アームの先端に変流器が取付けられたロボ
   ットと、該ロボットの近傍に配置され高周波電流を出力
   するトランジスタインバータと、該トランジスタインバ
   ータの出力端子と前記変流器の入力端子間に接続された
   可橈性の水冷ケーブルと、前記変流器の出力端子に接続
   された加熱コイルと、前記アームを動作させて、ラジエ
   ータ本体上面と該上面にかぶせられたカバーとの当接部
   分に、前記加熱コイルを位置させると共に、当接部分に
   沿って加熱コイルを移動させる制御手段と、を具備する
   ことを特徴とするラジエータカバーの半田付け装置。
3. 【請求項３】前記変流器が、銅板からなり両端部に形成
   された電極板に加熱コイルが接続される略円筒形状の二
   次巻線と、ＥＩコアの中脚に巻回され前記二次巻線内に
   収納された一次巻線と、前記二次巻線の外周に固定され
   た冷却パイプと、これらを包囲する絶縁板からなるケー
   スとを具備することを特徴とする、請求項２記載のラジ
   エータカバーの半田付け装置。