JPS62270273A - 自動半田付装置 - Google Patents

自動半田付装置

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Publication number
JPS62270273A
JPS62270273A JP11444986A JP11444986A JPS62270273A JP S62270273 A JPS62270273 A JP S62270273A JP 11444986 A JP11444986 A JP 11444986A JP 11444986 A JP11444986 A JP 11444986A JP S62270273 A JPS62270273 A JP S62270273A
Authority
JP
Japan
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solder
soldering
tip
nozzle
iron
Prior art date
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Pending
Application number
JP11444986A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Shinohara
篠原 健治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HATSUPOU DENKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
HATSUPOU DENKI SEISAKUSHO KK
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Publication date
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は線状半田を用いて、ワーク上の半田付ポイント
を自動的に半田付けする自動半田付装置に関する。
従来の技術 従来、マイクロモータの整流子には第2図に示すように
、複数の半田付ポイントが円周上に配置されている。な
お、(A>図はその正面図、(B)図はその側面図でお
る。図中、1は電機子及び軸と共に、マイクロモータの
回転子を形づくる整流子である。2(28〜2G>は3
極用の整流子片であり、真中に軸穴4を有する絶縁円柱
6の円周上に、互いに一定の絶縁空間を設けて等間隔に
配置されている。8(8a〜8c)は各整流子片2の一
端にRQcブたライザである。これらのライザ8は整流
子片2の端子であり、ライザ8によって第3図に示すよ
うに整流子片2と電機子巻線10とが接続される。ぞの
ために、電機子巻線10からの電線12(12a、12
b)などをそれぞれ対応するライザ8にからげてそこに
各々半F口付けをする。なお、この電機子巻線10には
、一般にポリウレタン被膜電線を使用している。このた
め、ライザ8にからげる、又は引っ掛ける電線12も、
当然ポリウレタン被膜電線である。又、14は電機子、
16はその軸である。このようにマイクロモータの整流
子]には、その円周上に複数の半田付ポイントが配置さ
れるものとなっている。なお、5極、7極、9極等のマ
イクロモータもその極数に対応する半田付ポイントが同
様に配置されている。このような円周上に複数の半田付
ポイントの必るワークに対する半田付けは、一般的には
やに入り糸半田を用いて手半田によっている。又、同様
のやに入り糸半田を用いる自動半田付装置も開発されて
いる。しかし、いずれの方法も半田付けに対し、前もっ
てポリウレタン被膜電線12から半田付は個所にあるそ
の被膜を剥がすようなことはしていない。被膜を付けた
ままの状態でライザ8にからげなどした後に、半田ごて
と1本のやに入り糸半田とを用い、半田ごての熱でその
被膜を溶融ざぜて除きながら、半田付けを行なっている
なお、マイクロモータの種類などに応じて採用するポリ
ウレタン被膜電線の径も異なる。一般に直径がQ、 1
mm前後のものを細線、Q、3mm以上のものを太線と
呼んでいる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、自動半田付装置を用いても、0゜3mm
以上の太線になると、同一個所に対して2回以上の半田
付けが必要である。何故なら、1回だけでは満足すべき
半田付は状態に仕上らないからでおる。即ち、半田付け
に際しては、ポリウレタン被膜電線12をからげなどし
たライザ8に当らないように、先ずその幾分上方に糸半
田の先端を送出し、次いでそこに半田ごての先端を侵入
ざV、ぞのこて先に付いた溶融半田で半田付けを行なう
という手順を踏んでいる。そのように糸半田の先端とラ
イザ8などの半田付ポイント間にわずかな空間があると
、こて先にフラックス(松やに)が付き易く、それが炭
化した状態で付着して残ることになる。このため、こて
先を糸半田に当ててもその炭化被膜が障害となり、こて
先の温度が一瞬糸半田に伝わらず、糸半田の先端は丸く
なったまま良く溶けない。なお、正常なこて先に対して
は、溶融半田がこて先に向って流れ出す。又、ポリウレ
タン被膜も一部半田付は面に残ってしまうなど、再度の
半田付けが不可欠となり、作業時間もそれだけ長くなる
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、半田送りユニットの機構を改善することによ
って、太線に対しても1回の半田付は作業で良好な仕上
り状態が得られ、安価で生産能率に優れた自動半田付装
置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下実施例に対応す
る第1図及び第6図を用いて説明する。
この自動半田付装置は線状半田36をワーク上の半田付
ポイントに送出する半田ノズル46を備えた半田送りユ
ニット34に、その半田ノズル46の長手方向(矢示X
方向)に対し、ほぼ直角方向(矢示Y方向)に半田ノズ
ル46を移動させるノズルシフトユニット58を設ける
ものでおる。
作用 上記手段は次のように作用する。
線状半田36をワーク上の半田付ポイントに送出する半
EEIノズル46を備えた半田送りユニット34に、そ
の半田ノズル46の長手方向に対し、ほぼ直角方向に半
田ノズル46を移動させるノズルシフトユニット58を
設【プると、半田付ポイントに対する線状半田36の移
動方向を90°異なる2方向、即ち半田ノズル46の長
手方向に沿つた方向(矢示X方向)とそれに直角な方向
(矢示Y方向)とにすることができる。そこで、半田の
送り動作では先ず線状半田36を半田ノズル46を通し
、その長手方向に沿って送り出す。その際、先端を半田
(=Jポイントに当てないようにするため、両者の間に
その長手方向と直角方向へわずかな離隔距離を保持する
。次にノズルシフトユニット58により半田ノズル46
自身をその長手方向とほぼ直角方向に移動させると、そ
れに伴って線状半田36も当然移動するので、その先端
を半田付ポイント上まで更に移動させ、そこに確実に戟
t2T密着させることができる。その後、半田ごての先
端をそこに送り込んで当てると、線状半田36の先端と
半田付ポイント間にわずかでも空間がないため、フラッ
クスがこて先に残って炭化することがなく、半田36や
ポリウレタン被膜も良く溶け、1回の半田付けでも仕上
が良好な状態となる。
実施例 以下、添附図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。
第1図は、第6図に示したノズルシフトユニット付近を
詳細に示す右側面図でおる。第4図は、本発明の一実施
例による自動半田付装置の全体を示す概略平面図である
。第5図は、第4図に示したメインテーブルを示す拡大
平面図である。第6図は、第4図に示した半田送りユニ
ット付近を示す拡大平面図である。第7図は、第6図に
示した半田圧着送り機構を示す右側面図である。第8図
は、第1図と共に第6図に示したノズルシフトユニット
付近を詳細に示す正面図である。第9図は、第4図に示
した半田ごて送りユニット付近を示す拡大平面図である
。図中、20はメインテーブルとなる円形テーブル、2
2 (22a、22b)はそのメインテーブル20の上
面対称位置に各々配設された2個のサブテーブルとなる
円形小テーブルである。24 (24a、24b)もメ
インテーブル20の対称位置に各々配設された2個のサ
ブテーブル22を駆動する直流モータである。なお、直
流モータ24の一部はメインテーブル20の上面に臨ん
でいる。サブテーブル22はいずれもメインテーブル2
0に軸支された回動軸を有し、ベルト26 (26a、
26b)を介して、直流モータ24から駆動力が与えら
れる。なお、駆動力を授受するプーリやベルト26など
はいずれもメインテーブル20の下面に配設されている
。28(28a、28b)はメインテーブル20の上面
対称位置、サブテーブル22の側面付近に各々第5図に
示すように配設されたナブテーブル位置検出スイッチ例
えばリードスイッチである。そのため、各リブテーブル
22の側面には等間隔に、検出片たる永久磁石30 [
30a (30a1〜30a3)、30b(30b1〜
30b3)]がそれぞれ配設されており、それらの永久
磁石30にリードスイッチ28が感応し、サブテーブル
22の回動位置を検出して、所定の半田付は動作などを
行なうようになっている。32 (32a、32b)は
前述したワークたる整流子であり、それぞれジグを用い
て各サブテーブル22に装着された状態を示している。
なお、その際、各整流子32の円周の中心と各サブテー
ブル22の回動軸線とは一致させである。
34は線状半田たるやに入り糸半田36を1本又は複数
本例えば2本(36a、36b)同時にワーク上の各半
田付ポイントへ第6図に示すように順次送り出す半田送
りユニットである。なお、半田はやに入りにすると、半
田付ポイントに対するその密着性が良くなり、線状にす
ると、連続しているために送り出しに好都合となる。3
8(38a、38b)はそのような糸半田36をそれぞ
れ1本ずつ巻装している半田プーリでおる。なお、それ
らの半田プーリに代えて、2本の糸半田を並列状態に巻
装した半田プーリを一個備えることもできる。このよう
に糸半田36を巻装した半田プーリ38を備えておくと
、2本の線状半田を同時に、連続的に、簡易に引き出し
て利用することができる。これらの半田プーリ38から
順次送られてくる糸半田36は半田送りユニット34に
入り、先ずその半田スリーブ40を挿通する。更に、糸
半田36は第7図に示すように半田送り玉−タ42の主
軸に備えられたモータプーリ44から送出力を得て、半
田ノズル(スリーブ)46を挿通し、その長手方向(矢
示X方向)に沿って半田付ポイントを目掛けて並列状態
で送り出される。その際、先端を半田付ポイントに当て
ないようにするため、両者の間にその長手方向と直角方
向にわずかな離隔距離を保持する。48は糸半田36に
送出力を与えるため、モータプーリ44に糸半田36を
圧着する半田圧着送りプーリである。この半田圧着送り
ブー948は半田セットレバ50の一端部に備え付けら
れており、その圧着力は支点51を中心としてレバ50
を常に引くスプリング52の引張力に起因している。し
たがって、半田付は開始に当ってはレバ50の操作端5
4を押し下げると、半田圧着送りプーリ48が上昇し、
両プーリ44.48間に空間ができるので、糸半田36
をその間に挿通してセットする。また、糸半田36の送
り出し中に、その送り出しを停止するには半田送り停止
ブレーキ56を作用させて、半田送りモータ42の主軸
にブレーキをかける。このようにして、ワーク上の半田
付ポイントに2本の線状半田が並列状態で同時に送出さ
れると、半田付ポイントの形状や構造、配置などの多様
性にも適合しやすく、半田の送出方向、半田間隔などを
選択し、半田付ポイントに所要熱量を短時間に加え、速
やかにその個所の半田付けを可能とする。
58は半田ノズル46をその長手方向に対し、ほぼ直角
方向に移動させるノズルシフトユニットでおる。このノ
ズルシフトユニット58は半田送りユニット34の共通
基板60に、第1図及び第8図に示されるように支持さ
れている。62はその基板60に1端が固定された支柱
であり、その支柱62にはスライドユニット64とシリ
ンダユニット66とがそれぞれ所定個所に配置されてい
る。このスライドユニット64はその支柱62の中間下
方寄りにビス止めされた固定部材68と、半田ノズル4
6を保持する部材70をビス止めしたスライド部材72
とから成る。なお、74は半田ノズル保持部材70など
を共通基板60上で押し上げて支え、そこに弾力性を与
える押上スプリングである。・このため、保持部材70
の上端などを押すと、半田ノズル46の位置を下方に移
動して調節することが可能となり、糸半田36の先端と
半田付ポイント間の離隔距離を選択することができる。
又、シリンダユニット66は支柱62の上端から突出す
る支持具76に固定されたシリンダ78と、所定の空気
圧を受けてそこから突出する′ピストン80とから成る
。なお、82はシリンダ78の内部に連通ずるエアチュ
ーブである。このエアチューブ82からシリンダ78に
送り込む空気圧を上げると、ピストン80が下方に突出
し、その先端がスプリング74の押上刃に抗して半田ノ
ズル保持部材70の上端を押し下げる。すると、半田ノ
ズル46は下方に移動し、それに伴って糸半田36も下
方(矢示Y方向)に移動するので、上述した離隔距離を
なくし、その先端を半田付ポイントヒまで移動させ、そ
こに確実に載せて密着させることができる。次に、そこ
に後述する半田ごての先端を侵入させ、こて先をそれら
全体に一度に当てる。すると、糸半田36の先端と半田
付ポイント間に空間がないため、フラックスがこて先に
残って炭化することがなく、熱伝導率が大きく、半田の
流れの良い裸銅などから成るライザ8上に乗った被膜電
線12には、溶融半田から十分に高熱が加えられる。そ
のため、本来断熱性を有するポリウレタン被膜も短時間
に溶融して除かれ、内部の電線部材が十分に露出するの
で、そこにも溶融半田が良く載って、導通性の良い、満
足すべき仕上りとなる。なお、このような良好な仕上り
状態は細線、太線などの線径による区別なくほぼ等しく
達成できるため、当然Q、3mm以上の太線に対しても
、1回の半田付で良く、再度の半田付けを必要としない
。次に、エアーチューブ82の空気圧を下げると、ピス
トン80が上方に後退するため、常にスプリング74の
押上刃を受ける半田ノズル保持部材70が元の位置に復
帰するのに伴って半田ノズル46も上昇し、糸半田36
の先端も半田付ポイントから離れる。次に、半田ごて9
2が後退し、そのこて先が半田付ポイントから離れて元
の位置に戻ると、1個所の半田付けが終了する。
90は半田ごて92を半田付ポイント93に送り出す半
田ごて送りユニットである。この半田ごて送りユニット
90は第9図に示すように第1スライドユニツト94と
第2スライドユニツト96とから成り、各スライドユニ
ット94.96はいずれも固定部材とスライド部材とを
組み合せている。第1スライドユニツト94のスライド
部材98の一端には、シリンダ例えば空気圧シリンダ1
00のピストン102が結合している。なお、シリンダ
100自体は支持金具103を用いて、同ユニット94
の固定部材104で支持する。また、第2スライドユニ
ツト96のスライド部材106の一端には、引張スプリ
ング108の一端が結合している。なお、引張スプリン
グ108の他端は引張力調整ねじ110を介して、支持
金具112を用い、同ユニット96の固定部材114に
支持する。この固定部材114をスライド部材98に固
定することによって、両スライドユニット94.96は
一体に結合する。それ故に、それらの固定部材114と
スライド部材98とを別体とせず、最初から一体に形成
することも可能である。このような半田ごて送りユニッ
ト90のシリンダ100に与える空気圧を変えると、ピ
ストン102の突出、後退のストロークを選ぶことがで
きる。半田付のために、ピストン102を突出させると
、第1スライドユニツト94の固定部材104に対し、
そのピストン102が結合しているスライド部材98が
スライドして突出する。同時に第2スライドユニツト9
6の固定部材114も突出する。
すると、そのスライド部材106も突出し、そこに支持
金具116を用いて固定されている半田ごて92も送り
出されて突出する。その際、半田ごて92の先端部はサ
ブテーブル22aに取り付けられている整流子32aの
半田付ポイント(ライザ)に進入し、そこに送り出され
て既に密着している糸半田36で半田付けを行なう。な
お、半田ごて92はその支持金具116、スライド部材
106などと共に、引張スプリング108に吊り下げら
れているため、それら半田ごて92などの自重荷重はス
プリング108の引張力によって常に相殺された状態と
なっている。また、ピストン102の突出力が3〜7k
g/cm”と大きくとも半田ごて92の突出に対しては
スプリング108の引張力が常に作用するため、半田付
ポイントたるライザに対する半田ごて102の先端部の
当たりは小さなものとなる。したがって、半田ごて92
の突出、半田付は時などに、半田付ポイントたるライザ
に加わる力は小さくほぼゼロとすることもでき、ソフト
タッチとなるため、半田ごて92の先端部が当って、ラ
イザなどの部品を損傷することもない。そのような半田
ごて92の先端部(こて先)に加わる荷重を変えるには
、引張力調整ねじ110を調整して、スプリング108
の引張力を変えればよい。118はこて先につく半田付
は滓を取り除くためのこて先クリーニングポット、12
0はそのクリーニングポット118を往復させる空気圧
シリンダーである。上述したメインテーブル20、半田
送りユニット34、半田ごて送りユニット90などはい
ずれも装置取付台122に支持されている。メインテー
ブル20はそのような装置取付台122の上面、中央並
端寄りに回動可能に軸支されているのに対し、両ユニッ
ト34.90は後端左右隅部帯りに、それぞれ支社12
4.126の回りにある程度回動できるように、支持金
具128.130、支持台132.134などを用いて
取り付けられている。
第10図は、本発明の一実施例による自動半田付装置に
用いる制御回路の要部を示すブロック図である。図中、
140は電源回路であり、100Vの交流を整流して2
4Vの直流に変換し、始動スイッチ142を介して、メ
インテーブル駆動モータ駆動停止回路144に与えてい
る。なお、全回路の電源、信号源は共に直流24Vであ
る。まず、始動スイッチ142を入れるとメインテーブ
ル駆動モータ(図示なし)が駆動し、メインテーブル2
0が正又は逆回転を始める。このメインテーブル駆動モ
ータはメインテーブル20を180°正又は逆回転させ
るものである。装置取付台112の前面側に向って、メ
インテーブル20の左側をL側、右側をR側という。一
方のサブテーブル22aはメインテーブル20のR側を
メインテーブル200回転に伴って、整流子の着脱位置
と半田付位置との間を往復する。また、他方のサブテー
ブル22bはメインテーブル20のL側を同様に往復す
る。このようなサブテーブル22aをR側すブテーブル
、サブテーブル22bをL側すブテーブルといい、いず
れも駆動モータが備えられている。第4図及び第5図で
はR側ナブテーブル22aが半[1付位置にあり、L側
すブテーブル22bが着脱位置にあることになる。メイ
ンテーブル駆動モータは回転方向が変わる時に必ず一時
停LLをする。その際、メインテーブル20の左側下部
に設置されたL側近接スイッチ146、又は右側下部に
設置されたR側近接スイッチ148などによって、メイ
ンテーブル20の回転方向を検出し、メインテーブル駆
動モータ正逆回転電源指定回路150.L側・R側すブ
テーブル駆動モータ電源指定回路152に信号が与えら
れる。すると、メインテーブル駆動モータ駆動停止回路
144には次の回転方向の電源指定信号が入り、L側サ
ブテーブル駆勤王−タ駆動停止回路154及びR側すブ
テーブル駆動モータ駆動停止回路156には同時に電源
指定信号が入る。このとき、メインテーブル駆動モータ
駆動停止回路144はL側、R側すブテーブル駆動モー
タ駆動停止回路154.156のいずれかに始動信号を
出す。この始動信号を受けたサブテーブル駆動モータは
回転を開始し、それに伴って例えばR側すブテーブル2
2aも一定の方向に回転するが、所定の半田付位置に達
すると、位置検出スイッチ28aによって、その位置が
検出され回転を停止する。すると、半田付けに備えてR
側すブテーブル駆動モータ駆動停止回路156からこて
先進入タイミング回路158に信号が入り、半Elごて
92の先端部を半田付ポイントに進入させるタイミング
が決定され、次にこて光駆動回路160に信号が送られ
る。こて先が半田付ポイントに進入し、その直前に糸半
田36が送り込まれそこに密着しているので、半田付け
が行なわれる。次に、R側すブテーブル22aが回転を
開始すると、こて先後退タイミング回路162に信号が
入り、こて先後退のタイミングが決定されるが、実際に
こて光駆動回路160に信号が送られ、こて先が後退を
始めるのは、R側すブテーブル駆動モータ駆動停[ト回
路156から継続的に送られているタイミング決定後の
最初の信号を受けた後である。即ち、R(IIIIリブ
テーブル22aが回転を始める直前、又は同時に半田ご
て92を後退させて離すのではなく、回転開始から半田
ごて92の離脱までに遅延時間を設けておく。
このようにすると、半田ごて92の先端部が半田付ポイ
ントから離れるときに、その方向が半田付面に対して水
平になるため、半田が盛り上って突出することなく、ほ
ぼなだらかに平らに付くからである。さもないと、マイ
クロモータではその整流子に極めて接近してブラシが取
り付けられるため、半田付面をより平らに仕上げないと
、ブラシが半[0付部分に接触して不都合が生じるから
である。このようにして、R側すブテーブル22aの上
に装着された整流子32aのライザは順次半田付けされ
ていき、その半田付回数は半田付回数計数回路164で
計数される。整流子32aの半田付けが全て終了すると
、メインテーブル駆動モータ駆動停止回路114に信号
が入り先の電源指定信号に従った回転方向(先の回転方
向と逆方向)にメインテーブル20が回転を始める。な
お、メインテーブル20が回転を始めると同時に、エア
ークリーニングシリンダー駆動回路166が動作を開始
し、半田ごて92の先端部にエアを吹きつけ、その半[
1付は滓を取り除き、クリーニングポット118に落し
て溜める。R側すブテーブル22aが¥A@取付台12
2の前面側にぎて、所定のワーク着脱位置に達すると、
今度は他方の近接スイッチ例えばL側近接スイッチ14
6/)<!IIぎ゛、他方のL側すブテーブル22bは
半田付位置に達するので、同様に整流子32bに順次半
田付けが行なわれていく。その際、ワーク着脱位置にあ
る半田付けの終了した整流子32aを取り外し、新たに
半[1付けすべき整流子を装着する。このようにして、
第11図に示すような手順を経てワークのtllRと半
田付は作業とが、それぞれ連続的に繰り返して行なわれ
ていく。
本実施例では、メインテーブルにワーク着脱・半田付用
リブテーブルを2個配設し、半田ごてを1本用いたが、
ざらにサブテーブル、半田送りユニット、半田ごて送り
ユニットなどを増設することもできる。
また、本実施例では、ワークの着脱を作業者によって行
ったが、機械を用いて自動的に行わけることもできる。
発明の詳細 な説明した本発明によれば、太線に対しても1回の半田
付は作業で良好な仕上がり状態が得られ、安価で生産能
率に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第6図に示したノズルシフトユニット付近を
詳細に示す右側面図である。 第2図は、半田付ポイントを有するワーク例としての複
数の半田付ポイントが円周上にあるマイクロモータの整
流子を示す図であり、その(A)図は正面図、(B)図
は側面図でおる。 第3図は、第2図に示した整流子を組立てた回転子のブ
ラシ側付近を示す図である。 第4図は、本発明の一実施例による自動半田付装置の全
体を示す概略平面図である。 第5図は、第4図に示したメインテーブルを示す拡大平
面図である。 第6図は、第4図に示した半田送りユニット付近を示す
拡大平面図でおる。 第7図は、第6図に示した半田圧着送り機構を示す右側
面図である。 第8図は、第1図と共に第6図に示したノズルシフトユ
ニット付近を詳細に示す正面図でおる。 第9図は、第4図に示した半田送りユニット付近を示す
拡大平面図でおる。 第10図は、第4図に示した自動半田付装置に用いる制
御回路を示すブロック図である。 第11図は、第4図に示した自動半田付装置のワーク着
脱と半EEI付は作業との手順を示す作業進行ブロック
図である。 32・・・ワーク 34・・・半田送りユニット 36
・・・糸半1)38・・・半田プーリ 42・・・半田
送りモータ 46・・・半田ノズル 48・・・半田圧
着送りプーリ 58・・・ノズルシフトユニット 64
・・・スライドユニット 66・・・シリンダユニット
 93・・・半田付ポイント

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 線状半田をワーク上の半田付ポイントに送出する半田ノ
    ズルを備えた半田送りユニットに、その半田ノズルの長
    手方向に対し、ほぼ直角方向に半田ノズルを移動させる
    ノズルシフトユニットを設けることを特徴とする自動半
    田付装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4870651A (ja) * 1971-12-27 1973-09-25
JPS50142456A (ja) * 1974-05-04 1975-11-17
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JPS60244468A (ja) * 1984-05-18 1985-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 自動半田付け装置

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