(57)【要約】【課題】半田付けを行うことができる小型のロボット装置を提供する。【解決手段】ロボット装置５は、半田が流出するノズルを有する半田ポット７と、フラックスを噴出するフラックス噴出ツール２と、半田ポット７を支持する支持ツール３とを備える。ロボット装置５は、ワークを支持するテーブル６と、作業ツールおよび半田ポット７が載置可能な載置部材２８とを備える。ロボット制御装置４は、フラックス噴出ツール２をロボット１に連結して、ワークにフラックスを配置するフラックス配置制御と、支持ツール３をロボット１に連結して、半田ポット７をワークの下側に配置してワークを温める予熱制御と、半田ポット７のノズル３１ａをワークに近づけて半田を供給する供給制御とを実施する。【選択図】図１
2020145322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の関節部を有するロボットと、
ロボットに接続される作業ツールと、
半田を溶融して貯留する容器および半田が流出するノズルを有する半田ポットと、
ロボットの上側に配置され、ワークを支持するテーブルと、
前記作業ツールおよび前記半田ポットが載置可能な載置部材と、
ロボットを制御する制御装置とを備え、
前記作業ツールは、半田付けのためのフラックスを噴出するフラックス噴出ツールと、前記半田ポットを支持する支持ツールとを含み、
ロボットは、前記作業ツールを自動的に交換する機能を有し、
前記作業ツールおよび前記半田ポットは、前記載置部材に載置されており、
前記制御装置は、前記フラックス噴出ツールをロボットに連結して、ワークの半田付けを行う部分にフラックスを配置するフラックス配置制御と、前記支持ツールをロボットに連結して、前記半田ポットをワークの下側に配置して前記半田ポットから放出される熱によりワークを温める予熱制御と、前記半田ポットのノズルをワークに近づけてワークの半田付けを行う部分に半田を供給する供給制御とを実施する、ロボット装置。
【請求項２】
前記テーブルを回転するテーブル駆動装置を備え、
前記制御装置は、テーブル駆動装置を制御し、
前記テーブルは、ワークを配置する複数の領域を有し、
前記制御装置は、１個の領域ごとに、前記フラックス配置制御、前記予熱制御、および前記供給制御を連続して実施する、請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
前記半田ポットは、ノズルを固定したり解放したりする固定機構を有し、複数の種類のノズルを取り付けることができるように形成されており、
前記載置部材は、複数のノズルを載置可能に形成されており、
前記支持ツールは、前記固定機構を操作するチャック部を有し、
前記制御装置は、チャック部にて前記固定機構を操作する制御と、チャック部にてノズルを把持する制御とを実施することにより、前記半田ポットに配置されているノズルと、前記載置部材に載置されているノズルとを交換する、請求項１または２に記載のロボット装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記半田ポットに配置されているノズルを前記半田ポットから取り出すときに、前記ノズルを予め定められた方向に往復移動させる制御を実施する、請求項３に記載のロボット装置。
【請求項５】
前記半田ポットに補充される半田棒を備え、
前記載置部材は、半田棒を載置可能に形成されており、
前記半田ポットは、半田棒が挿入される挿入口を有し、
前記支持ツールは、半田棒を把持するチャック部を有し、
前記制御装置は、チャック部にて半田棒を把持して、前記半田ポットの挿入口に半田棒を挿入する制御を実施する、請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット装置。
【請求項６】
複数の関節部を有するロボットと、
ロボットに接続される作業ツールと、
半田を溶融して貯留する容器および半田が流出するノズルを有する半田ポットと、
ロボットの上側に配置され、ワークを支持するテーブルと、
前記作業ツールおよび前記半田ポットが載置可能な載置部材と、
ロボットを制御する制御装置とを備え、
前記作業ツールは、半田付けのためのフラックスを噴出するフラックス噴出ツールと、温度が上昇する加熱器を有する予熱ツールと、前記半田ポットを支持する支持ツールとを含み、
ロボットは、前記作業ツールを自動的に交換する機能を有し、
前記作業ツールおよび前記半田ポットは、前記載置部材に載置されており、
前記制御装置は、前記フラックス噴出ツールをロボットに連結して、ワークの半田付けを行う部分にフラックスを配置するフラックス配置制御と、前記予熱ツールをロボットに連結して、前記予熱ツールをワークに近づけることによりワークを温める予熱制御と、前記支持ツールをロボットに連結して、前記半田ポットのノズルをワークに近づけてワークの半田付けを行う部分に半田を供給する供給制御とを実施する、ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付けを行うロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を製造する工程には、半田付けにて部品を固定する工程が存在する。例えば、電子部品は、半田付けによってプリント基板に固定されるとともに、プリント基板に形成された電気回路に接続される。従来の技術においては、ワークの小さな領域ごとに半田付けを行うスポット半田付け装置が知られている（例えば、特開２００５−１６７１４２号公報）。スポット半田付け装置においては、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動するテーブルが配置され、ワークに対する半田ポットの相対位置を変更することにより所望の部分に半田を配置することができる。
【０００３】
半田付けを行うためには、酸化物の除去および濡れ性の向上のために、半田付けを行う部分にフラックスを配置する。また、基板を温めるプリヒートを実施する。この後に、半田付けを行う部分に溶融した半田を供給して半田付けを行う。
【０００４】
従来の技術においては、基板に半田を供給する工程の他に、フラックスを塗布する工程および基板を温めてプリヒートを実施する工程を行う半田付け装置が知られている（例えば、特許第２７６１２０４号公報、特開平１１−２９８１３４号公報、および特許第４４１４６４２号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６７１４２号公報
【特許文献２】特許第２７６１２０４号公報
【特許文献３】特開平１１−２９８１３４号公報
【特許文献４】特許第４４１４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来から販売されているスポット半田付け装置では、フラックスを配置する工程、基板のプリヒートを実施する工程、および半田を供給する工程は、互いに異なる装置にて実施している。このために、それぞれの工程を行うために、装置同士の間では基板を搬送する必要がある。ところが、ワークを搬送している期間中に、半田付けを行っていない部品が転倒したり、基板に対して傾いたりする場合がある。また、それぞれの工程に移行するために、基板を搬送する複雑な装置が必要であるという問題があった。
【０００７】
また、従来の技術におけるフラックスを配置する工程、プリシートを行う工程、および半田を供給する工程を実施することができるスポット半田付け装置においては、それぞれの工程を行う装置が下側に配置される。そして、それぞれの装置の上側を基板が移動する。このような構造では、それぞれの工程を実施する装置が個別に形成されるために、半田付け装置が大きくなってしまうという問題が有る。このために、半田付け装置を配置するためには、大きな場所を確保する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の態様のロボット装置は、複数の関節部を有するロボットと、ロボットに接続される作業ツールとを備える。ロボット装置は、半田を溶融して貯留する容器および半田が流出するノズルを有する半田ポットを備える。ロボット装置は、ロボットの上側に配置され、ワークを支持するテーブルと、作業ツールおよび半田ポットが載置可能な載置部材とを備える。ロボット装置は、ロボットを制御する制御装置を備える。作業ツールは、半田付けのためのフラックスを噴出するフラックス噴出ツールと、半田ポットを支持する支持ツールとを含む。ロボットは、作業ツールを自動的に交換する機能を有する。作業ツールおよび半田ポットは、載置部材に載置されている。制御装置は、フラックス噴出ツールをロボットに連結して、ワークの半田付けを行う部分にフラックスを配置するフラックス配置制御を実施する。制御装置は、支持ツールをロボットに連結して、半田ポットをワークの下側に配置して半田ポットから放出される熱によりワークを温める予熱制御を実施する。制御装置は、半田ポットのノズルをワークに近づけてワークの半田付けを行う部分に半田を供給する供給制御を実施する。
【０００９】
本開示の第２の態様のロボット装置は、複数の関節部を有するロボットと、ロボットに接続される作業ツールとを備える。ロボット装置は、半田を溶融して貯留する容器および半田が流出するノズルを有する半田ポットを備える。ロボット装置は、ロボットの上側に配置され、ワークを支持するテーブルと、作業ツールおよび半田ポットが載置可能な載置部材とを備える。ロボット装置は、ロボットを制御する制御装置を備る。作業ツールは、半田付けのためのフラックスを噴出するフラックス噴出ツールと、温度が上昇する加熱器を有する予熱ツールと、半田ポットを支持する支持ツールとを含む。ロボットは、作業ツールを自動的に交換する機能を有する。作業ツールおよび半田ポットは、載置部材に載置されている。制御装置は、フラックス噴出ツールをロボットに連結して、ワークの半田付けを行う部分にフラックスを配置するフラックス配置制御を実施する。制御装置は、予熱ツールをロボットに連結して、予熱ツールをワークに近づけることによりワークを温める予熱制御を  実施する。制御装置は、支持ツールをロボットに連結して、半田ポットのノズルをワークに近づけてワークの半田付けを行う部分に半田を供給する供給制御を実施する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、半田付けを行うことができる小型のロボット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態におけるロボット装置の斜視図である。
【図２】実施の形態におけるロボットの斜視図である。
【図３】実施の形態におけるテーブルおよびテーブル駆動モータの斜視図である。
【図４】実施の形態におけるテーブルを支持する支持部材の拡大斜視図である。
【図５】実施の形態における載置部材および載置部材に載置されている部品の斜視図である。
【図６】実施の形態におけるフラックス噴出ツールの斜視図である。
【図７】実施の形態における半田ポットを支持する支持ツールの斜視図である。
【図８】半田ポットを支持ツールで支持する前の半田ポットの斜視図である。
【図９】半田ポットを支持ツールで支持した後の半田ポットの斜視図である。
【図１０】実施の形態における半田ポットの第１の斜視図である。
【図１１】半田ポットの第２の斜視図である。
【図１２】半田ポットの第３の斜視図である。
【図１３】半田ポットの第４の斜視図である。
【図１４】実施の形態におけるロボット装置のブロック図である。
【図１５】実施の形態における半田付けの第１の工程を説明するロボット装置の斜視図である。
【図１６】半田付けの第２の工程を説明するロボット装置の斜視図である。
【図１７】半田付けの第３の工程を説明する載置部材に載置された部品およびロボットの拡大斜視図である。
【図１８】半田付けの第４の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図である。
【図１９】半田付けの第５の工程を説明するロボット装置の斜視図である。
【図２０】半田付けの第６の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図である。
【図２１】半田付けの第７の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図である。
【図２２】半田付けの第８の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図である。
【図２３】半田付けの第９の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図である。
【図２４】実施の形態における半田ポットのノズルを交換する作業の第１の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールの拡大斜視図である。
【図２５】半田ポットのノズルを交換する作業の第２の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールの拡大斜視図である。
【図２６】半田ポットのノズルを交換する作業の第３の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールの拡大斜視図である。
【図２７】半田ポットのノズルを交換する作業の第４の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールの拡大斜視図である。
【図２８】半田ポットのノズルを交換する作業の第５の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールの拡大斜視図である。
【図２９】半田ポットに半田を補充する作業の第１の工程を説明する支持ツールおよび半田棒の拡大斜視図である。
【図３０】半田ポットに半田を補充する作業の第２の工程を説明する半田ポットおよび支持ツールに把持された半田棒の拡大斜視図である。
【図３１】実施の形態における他のフラックス噴出ツールの拡大斜視図である。
【図３２】実施の形態における予熱ツールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から図３２を参照して、実施の形態におけるロボット装置について説明する。本実施の形態のロボット装置は、ワークとしてのプリント基板に対して電子部品を固定するために半田付けの作業を行う。本実施の形態のロボット装置は、作業ツールを付け替えることによりフラックスを配置する作業、プリント基板を温める作業、および、半田を供給してプリント基板に部品を固定する作業を実施する。
【００１３】
図１は、本実施の形態におけるロボット装置の斜視図である。本実施の形態のロボット装置５は、ワークの予め定められた一部分の領域において半田付けを行うスポット半田装置である。ロボット装置５は、エンドエフェクタとしての作業ツールと、作業ツールを移動するロボット１とを備える。ロボット装置５は、ワークに向けて半田を流出するノズル３１ａを有する半田ポット７を備える。本実施の形態の作業ツールは、フラックスをプリント基板に配置するためのフラックス噴出ツール２およびプリント基板に半田を供給する半田ポット７を支持するための支持ツール３を含む。フラックス噴出ツール２は、半田付けのためのフラックスを噴出する機能を有する。
【００１４】
図２に、本実施の形態のロボットの斜視図を示す。本実施の形態のロボット１は、複数の関節部を含む多関節ロボットである。ロボット１は、ベース部１４と、ベース部１４に支持された旋回ベース１３とを含む。ベース部１４は、枠体２６にパネル２７を介して固定されている。旋回ベース１３は、ベース部１４に対して回転するように形成されている。ロボット１は、上部アーム１１および下部アーム１２を含む。下部アーム１２は、関節部を介して旋回ベース１３に回動可能に支持されている。上部アーム１１は、関節部を介して回動可能に下部アーム１２に支持されている。また、上部アーム１１は、上部アーム１１の延びる方向に平行な回転軸の周りに回転する。
【００１５】
ロボット１は、上部アーム１１の端部に連結されているリスト１５を含む。リスト１５は、関節部を介して回動可能に上部アーム１１に支持されている。リスト１５は、回転可能に形成されているフランジ１６を含む。作業ツールは、フランジ１６に固定される。本実施の形態のロボット１は、６個の駆動軸を有するが、この形態に限られない。作業ツールの位置および向きを変更することができる任意のロボットを採用することができる。
【００１６】
図１を参照して、ロボット装置５は、ロボット装置５を構成する装置および部品を支持する枠体２６と、枠体２６に支持された載置部材２８とを備える。枠体２６の周りには、パネル２７が配置されている。載置部材２８は、ロボット１の側方に配置されている。載置部材２８は、フラックス噴出ツール２、支持ツール３、および半田ポット７が載置可能に形成されている。
【００１７】
本実施の形態においては、矢印９１に示す載置部材２８が配置されている側をロボット装置５の前側と称する。載置部材２８は、ロボット１の前側に配置されている。載置部材２８は、ロボット１により、載置部材２８に載置される部品の操作が可能な範囲内に配置されている。例えば、載置部材２８は、載置部材２８に載置される作業ツールをロボット１が交換できる位置に配置されている。
【００１８】
ロボット装置５は、ロボット１を制御する制御装置として、ロボット制御装置４を備える。ロボット制御装置４は、フラックス噴出ツール２および支持ツール３を制御する。また、ロボット制御装置４は、テーブル６を駆動するテーブル駆動モータ２０を制御する。
【００１９】
ロボット装置５は、フラックス噴出ツール２に加圧されたフラックスを供給するフラックス供給装置５８を備える。フラックス供給装置５８は、フラックスを貯留するタンクおよびフラックスを加圧するポンプを有する。フラックス供給装置５８は、ロボット制御装置４に制御されている。フラックス供給装置５８にて加圧されたフラックスは、フラックス供給管５７を通って、フラックス噴出ツール２に供給される。フラックス供給装置５８は、枠体２６の底部に配置されたパネル２７に載置されている。
【００２０】
半田ポット７は、ケーブル７９を介してロボット制御装置４に接続されている。半田ポット７には、ケーブル７９を介して電気が供給される。半田ポット７は、半田を溶解して貯留するとともに、ノズル３１ａから半田を噴流する機能を有する。
【００２１】
図３に、本実施の形態におけるテーブルおよびテーブルを駆動するテーブル駆動モータの拡大斜視図を示す。図１および図３を参照して、ロボット装置５は、ロボット１の上側に配置されたテーブル６を有する。本実施の形態のテーブル６は、平面形状が円形に形成されている。テーブル６は、ワークとしてのプリント基板３４ａ，３４ｂを支持する。テーブル６は、プリント基板３４ａ，３４ｂが配置される開口部６ａ，６ｂを有する。本実施の形態においては、開口部６ａ，６ｂには、複数のプリント基板３４ａ，３４ｂが載置されたパレット３３が配置される。なお、テーブルは、直接的にワークが載置されるように形成されていても構わない。
【００２２】
ロボット装置５は、テーブル６を駆動するテーブル駆動装置を備える。テーブル駆動装置は、テーブル６を回転するテーブル駆動モータ２０を含む。テーブル駆動モータ２０にて出力される回転力は、シャフト２１を介してテーブル６に伝達される。シャフト２１は、テーブル６の平面形状の円の中心に接続されている。テーブル駆動モータ２０が駆動することにより、テーブル６が周方向に回転する。なお、テーブル駆動装置は、空気圧にてテーブルを回転するように形成されていても構わない。
【００２３】
図４に、本実施の形態における支持部材の拡大斜視図を示す。図１、図３、および図４を参照して、テーブル６は、支持部材２９により支持されている。支持部材２９は、枠体２６に固定されている。支持部材２９は、テーブル６の外周面を支持するローラー３０ａと、テーブル６の底面を支持するローラー３０ｂとを有する。ローラー３０ａは、テーブル６が径方向に移動することを規制する。ローラー３０ｂは、テーブル６が鉛直方向に移動することを規制する。また、ローラー３０ｂは、テーブル６が撓むことを抑制する。
【００２４】
図１を参照して、ロボット装置５には、複数の支持部材２９が配置されている。本実施の形態においては、４箇所に支持部材２９が配置されている。このように、複数の支持部材２９にてテーブル６を支持することにより、テーブル６が径方向に移動したり、撓んだりすることを抑制することができる。このために、テーブル６に支持されたプリント基板の位置が予め定められた位置からずれることを抑制できる。本実施の形態においては、４個の支持部材が配置されているが、この形態に限られない。テーブルを支持するために、任意の個数の支持部材を配置することができる。
【００２５】
図５に、本実施の形態における載置部材の拡大斜視図を示す。本実施の形態の載置部材２８は、板状に形成されている。載置部材２８は、枠体２６に固定されている。図１および図５を参照して、載置部材２８は、水平方向に延びるように形成されている。本実施の形態の載置部材２８には、半田棒３２、フラックス噴出ツール２、支持ツール３、半田ポット７が載置される。また、載置部材２８には、半田ポット７のノズル３１ａを取り替えることが出来るように、ノズル３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが載置されている。
【００２６】
載置部材２８は、支持柱２８ａを有する。複数の支持柱２８ａ同士の間には、半田ポット７に半田を補充するための半田棒３２が載置されている。半田棒３２は、支持柱２８ａ同士の間に配置されている。本実施の形態の載置部材２８は、板状に形成されているが、この形態に限られない。載置部材は、作業ツールおよび半田ポット等の部品を載置可能な任意の形状を採用することができる。
【００２７】
載置部材２８に載置されている装置および部材の部品は予め定められている。ロボット１は、動作プログラム４１に設定された位置および姿勢に駆動することにより、載置部材２８に載置されている装置および部材を操作することができる。
【００２８】
図１を参照して、枠体２６の周りには、板状のパネル２７が配置されている。枠体２６の前側に配置されたパネル２７には、作業者が内部の状態を確認することができるように、開口部２７ａが形成されている。枠体２６の上部に配置されたパネル２７には、排気筒２５が接続されている。排気筒２５は、枠体２６の内部にて発生する半田の蒸気等を外部に放出する機能を有する。なお、排気筒２５は、建物の外部に蒸気を排出する為のダクトに接続されていても構わない。
【００２９】
本実施の形態のロボット装置５を構成する装置および部材は、枠体２６の内部に配置されている。例えば、ロボット１、載置部材２８、テーブル６、テーブル駆動モータ２０、フラックス供給装置５８、およびロボット制御装置４は、枠体２６の内部に配置されている。
【００３０】
図２以降の図においては、枠体２６の側部および上部に固定されたパネル２７を取り外したときの図を示す。パネル２７は、配置されていても配置されていなくても構わない。また、パネル２７は、枠体２６の内部の空間が密閉されるように、枠体の側部、上部、および下部に配置されていても構わない。
【００３１】
図６に、本実施の形態におけるフラックス噴出ツールの拡大斜視図を示す。図６は、フラックス噴出ツール２がロボット１のリスト１５のフランジ１６に連結されている状態を示す。本実施の形態におけるロボット装置５は、作業ツールを自動的に交換可能な自動工具交換装置（ＡＴＣ）を有する。自動工具交換装置は、ロボット１のフランジ１６に取り付けられるロボット側プレート５１と、作業ツールに取り付けられるツール側プレート５２とを有する。
【００３２】
ツール側プレート５２は、ロボット側プレート５１に連結されたり解放されたりするように形成されている。本実施の形態の自動工具交換装置は、ロボット制御装置４に制御される。ロボット１は、位置および姿勢を変更して、ロボット側プレート５１をツール側プレート５２に連結することにより、作業ツールを支持することができる。このように、本実施の形態のロボット１は、フラックス噴出ツール２および支持ツール３を含む作業ツールを自動的に交換する機能を有する。
【００３３】
フラックス噴出ツール２は、ツール側プレート５２に固定される基材５５を含む。基材５５は、板状に形成されている。フラックス噴出ツール２は、基材５５に固定されたノズル５６を有する。本実施の形態のノズル５６は、スプレーノズルである。ノズル５６には、フラックスが供給されるフラックス供給管５７が接続されている。ノズル５６には弁が配置されている。弁が開くことにより、ノズル５６の先端からフラックスを噴出することができる。本実施の形態のノズル５６は、ロボット制御装置４に制御されている。
【００３４】
図７に、本実施の形態における支持ツールの拡大斜視図を示す。本実施の形態の支持ツール３は、半田ポット７を支持する基材６１と、基材６１に取り付けられたチャック部６２とを有する。基材６１は、側方から見たときにＬ字状に形成されている。支持ツール３の基材６１には、自動工具交換装置のツール側プレート５３が固定されている。このために、ロボット１は、自動的に支持ツール３を連結したり解放したりすることができる。
【００３５】
チャック部６２は、互いに対向する２個の爪部６４を有する。また、チャック部６２は、爪部６４を開いたり閉じたりする為のシリンダ６３を有する。シリンダ６３が駆動することにより、互いに対向する爪部６４が移動して、任意の部品を把持したり解放したりすることができる。
【００３６】
図８に、本実施の形態における支持ツールにて半田ポットを支持するときの拡大斜視図を示す。半田ポット７を使用しない時に、半田ポット７は載置部材２８に載置されている（図５を参照）。載置部材２８には切欠き部が形成されている。支持ツール３は、切欠き部を通じて半田ポット７の底部を支持する。半田ポット７を支持する時に、ロボット１は、矢印９２に示すように半田ポット７の下側から支持ツール３を上昇する。
【００３７】
支持ツール３の基材６１は、半田ポット７の底面に接触する部分に形成された複数の凸部６１ａを有する。半田ポット７の容器７１の底面には凸部６１ａに対応する形状を有する凹部が形成されている。基材６１の凸部６１ａが容器７１の凹部に嵌合することにより、支持ツール３に対する半田ポット７の位置が定められる。また、凸部６１ａが半田ポット７の凹部に嵌合することにより、支持ツール３に対して半田ポット７が動くことが抑制される。
【００３８】
図９に、本実施の形態の支持ツールにて半田ポットを支持したときの拡大斜視図を示す。支持ツール３の基材６１は、半田ポット７の容器７１の側面および側面に接触する。半田ポット７は、溶融した半田が内部に配置されるために重量が大きい。このために、支持ツール３の基材６１に形成されている凸部６１ａが半田ポット７の容器７１に形成されている凹部に嵌合することにより、支持ツール３にて確実に半田ポット７を支持することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態における半田ポットについて詳しく説明する。図１０に、本実施の形態における半田ポットの斜視図を示す。半田ポット７は、溶融された半田を貯留する容器７１と、容器７１の上側の開口を覆う蓋部材７２とを有する。容器７１は、半田が流出するノズル３１ａを取り付けることができるように形成されている。本実施の形態においては、ノズル３１ａの開口が上側を向くように、ノズル３１ａが配置される。半田ポット７は、ノズル３１ａから半田を流出するように半田を加圧するためのモータ７３を有する。
【００４０】
本実施の形態における半田ポット７は、ノズル３１ａを固定したり解放したりする固定機構を有する。半田ポット７は、ノズル３１ａを半田ポット７に固定するための回動部材７４を有する。回動部材７４は、支持部材７５に支持されている。ノズル３１ａは、回動部材７４と係合する係合部３５を有する。回動部材７４が係合部３５に係合することにより、ノズル３１ａが半田ポット７に固定される。
【００４１】
半田ポット７は、複数の種類のノズルを配置することができるように形成されている。例えば、半田付けを行う領域が小さい場合または大きい場合がある。または、半田付けを行う領域の平面形状が異なる場合がある。このような場合に、ノズル３１ａを取り換えることにより、様々な領域または大きさにおいてスポット半田付けを行うことができる。
【００４２】
半田ポット７の蓋部材７２は、鉛直方向に延びる壁部７２ａを有する。壁部７２ａは、ノズル３１ａを取り囲むように形成されている。また、壁部７２ａと、ノズル３１ａとの間には、半田ポット７の内部の空間に連通する開口部が形成されている。蓋部材７２には、半田棒が挿通する形状を有する穴部７２ｂが形成されている。
【００４３】
図１１に、蓋部材を取り外したときの半田ポットの斜視図を示す。本実施の形態における容器７１は、ステンレスなどの金属にて形成された内側部材７１ａと、内側部材７１ａを覆うように形成された断熱部材７１ｂとを有する。断熱部材７１ｂは、セラミックスまたはガラスなどの耐熱性を有し、熱伝導率の小さな材料にて形成されている。断熱部材７１ｂは、内側部材７１ａの外周面の全てを覆うように配置されている。また、本実施の形態の蓋部材７２は、容器７１と同様に、内側部材と内側部材を覆うように形成された断熱部材とを有する。内側部材７１ａの底面の裏側には、加熱器としての電気ヒーターが配置されている。電気ヒーターが駆動することにより、内側部材７１aの内部に配置された半田が溶融する。
【００４４】
本実施の形態における容器７１および蓋部材７２は、外面を覆うように断熱部材７１ｂが配置されている。この構成を採用することにより、半田ポット７から熱が逃げることを抑制することができる。半田ポット７の内部に配置される半田を溶融するための電気ヒーターの消費電力を抑制することができる。
【００４５】
図１２に、モータを取り外したときの半田ポットの斜視図を示す。図１１および図１２を参照して、内側部材７１ａの内部には、ノズル３１ａが嵌合する嵌合部材７６が配置されている。嵌合部材７６は、ノズル３１ａを上側から挿入した時に、ノズル３１ａに嵌合するように形成されている。半田ポット７は、溶融した半田を加圧するためのインペラ７８を含む。モータ７３が、インペラ７８を回転することにより、溶融した半田が嵌合部材７６の内部の空間を通ってノズル３１ａに供給される。そして、ノズル３１ａの先端から溶融した半田が流出する。
【００４６】
図１０を参照して、ノズル３１ａから流出した過剰な半田は、矢印９８に示すように、ノズル３１ａの筒状部材を伝わって下側に流れる。その後に、半田は、ノズル３１ａと壁部７２ａとの間の空間を通って、容器７１の内部に戻る。
【００４７】
図１３に、蓋部材が取り外されて内部に溶融した半田が貯留している時の半田ポットの斜視図を示す。溶融した半田８３は、内側部材７１ａの内部に貯留する。図１０および図１３を参照して、蓋部材７２の壁部７２ａとノズル３１ａとの間の開口部を通して、溶融した半田が露出する。壁部７２ａとノズル３１ａとの間の空間からは高温の空気が上昇する。
【００４８】
図１４に、本実施の形態におけるロボット装置のブロック図を示す。ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を変化させるロボット駆動装置を含む。ロボット駆動装置は、アームおよびリスト等の構成部材を駆動する複数のロボット駆動モータ１７を含む。ロボット駆動モータ１７は、複数の構成部材ごとに配置されている。ロボット駆動モータ１７が駆動することにより、それぞれの構成部材の向きが変化する。
【００４９】
ロボット装置５の制御装置は、ロボット制御装置４を備える。ロボット制御装置４は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算処理装置（コンピュータ）を含む。演算処理装置は、ＣＰＵにバスを介して接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する。ロボット制御装置４には、ロボット装置５の制御を行うために、予め作成された動作プログラム４１が入力される。ロボット制御装置４は、ロボット装置５の制御に関する情報を記憶する記憶部４２を含む。動作プログラム４１は、記憶部４２に記憶される。本実施の形態のロボット制御装置４は、動作プログラム４１に基づいて半田付けの制御を実施する。
【００５０】
ロボット制御装置４は、動作指令を送出する動作制御部４３を含む。動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいてロボット１を駆動するための動作指令をロボット駆動部４５に送出する。ロボット駆動部４５は、ロボット駆動モータ１７を駆動する電気回路を含む。ロボット駆動部４５は、動作指令に基づいてロボット駆動モータ１７に電気を供給する。
【００５１】
また、動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいて作業ツールを駆動する動作指令を作業ツール駆動部４４に送出する。作業ツール駆動部４４は、作業ツールを駆動する電気回路を含む。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいてフラックス噴出ツール２の弁に電気を供給する。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて、フラックス供給装置５８に電気を供給する。作業ツール駆動部４４は、動作指令に基づいて、チャック部６２を駆動するためのエアポンプおよび弁などを含む駆動装置に電気を供給する。
【００５２】
動作制御部４３は、動作プログラム４１に基づいてテーブルを駆動する動作指令をテーブル駆動部４６に送出する。テーブル駆動部４６は、テーブル駆動モータ２０に駆動する電気回路を含む。テーブル駆動部４６は、動作指令に基づいてテーブル駆動モータ２０に電気を供給する。
【００５３】
ロボット１は、ロボット１の位置および姿勢を検出するための状態検出器を含む。本実施の形態における状態検出器は、アーム等の構成部材の駆動軸に対応するロボット駆動モータ１７に取り付けられた位置検出器１８を含む。ロボット制御装置４は、位置検出器１８の出力に基づいて、ロボット１の位置および姿勢を検出する。
【００５４】
また、テーブル駆動モータ２０には、位置検出器２２が取りつけられている。位置検出器２２の出力は、ロボット制御装置４に入力される。テーブル駆動モータ２０の位置検出器２２の出力により、テーブル６の回転角度を検出することができる。動作制御部４３は、テーブル６が動作プログラム４１に設定されている回転角度になる様にテーブル駆動モータ２０を制御する。テーブル駆動モータ２０の回転角度を制御することにより、所望の位置にプリント基板を配置することができる。そして、動作プログラム４１に基づいてロボット１が位置および姿勢を変更することにより、所望の部分にフラックスを噴出したり、所望の部分の予熱を行ったり、所望の部分に半田を供給したりすることができる。
【００５５】
図１５に、本実施の形態のロボット装置にて行う半田付けの第１の工程を説明するロボット装置の斜視図を示す。本実施の形態におけるテーブル６は、２つの領域に分割されている。テーブル６は、開口部６ａが形成されている第１の領域と、開口部６ｂが形成されている第２の領域とを有する。図１５に示す例では、開口部６ａを含む第１の領域が前側に配置され、開口部６ｂを含む第２の領域が後側に配置されている。本実施の形態においては、それぞれの領域ごとに半田付けの作業を行う。
【００５６】
本実施の形態では、前側に配置された領域に対してプリント基板の搬入および搬出を行う。始めに、開口部６ａに複数のプリント基板３４ａを配置する。プリント基板３４ａには、固定されていない電子部品３６が配置されている。本実施の形態においては、複数のプリント基板３４ａが載置されたパレット３３が搬送される。パレット３３の搬送は、パレットを搬送するロボットにて実施することができる。または、作業者が、パレット３３をテーブル６の開口部６ａに配置しても構わない。次に、ロボット制御装置４は、矢印９３に示すように、テーブル６を回転する。
【００５７】
図１６に、半田付けの第２の工程を説明するロボット装置の斜視図を示す。テーブル６が回転することにより、第１の領域の開口部６ａに配置されたプリント基板３４ａは、後側に配置される。
【００５８】
図１７に、半田付けの第３の工程を説明する載置部材およびロボットの拡大斜視図を示す。第１の領域に配置されたプリント基板３４ａに対してフラックスを配置するフラックス配置制御を実施する。ロボット制御装置４は、ロボット１の位置および姿勢を変更することにより、フラックス噴出ツール２をロボット１のリスト１５に連結する。載置部材２８におけるフラックス噴出ツール２の位置は予め定められている。このためロボット１は、動作プログラム４１に基づいて位置および姿勢を変更することにより、フラックス噴出ツール２を連結することができる。
【００５９】
図１８に、半田付けの第４の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。ロボット１は、位置および姿勢を変更することにより、フラックス噴出ツール２を、フラックスを配置するためのプリント基板３４ａの下側に配置する。テーブル６は、予め定められた回転角度になるように配置されている。このために、それぞれのプリント基板３４ａは、予め定められた位置に配置されている。ロボット１が動作プログラム４１に基づいて位置および姿勢を変更することにより、フラックス噴出ツール２のノズル５６は、プリント基板３４ａの所望の部分に対向するように配置される。
【００６０】
ロボット制御装置４は、ノズル５６の弁を開くことにより、フラックスを噴出する。更に、それぞれのプリント基板３４ａの半田付けを行う部分に、フラックスを配置する。このように、ロボット制御装置４は、半田付けを行う部分にフラックスを配置する。なお、フラックス配置制御においては、１つのプリント基板３４ａに対して、フラックス噴出ツール２の位置を変えながら複数回のフラックスの噴出を行っても構わない。
【００６１】
図１９に、半田付けの第５の工程を説明するロボット装置の斜視図を示す。ロボット１が、第１の領域に配置されたプリント基板３４ａに対してフラックスの配置を行っている期間中に、第２の領域の開口部６ｂに、新たなワークであるプリント基板３４ｂを配置する。本実施の形態のプリント基板３４ｂは、パレット３３に載置されて搬送される。
【００６２】
第１の領域に配置されている全てのプリント基板３４ａにフラックスを配置する制御が終了した後に、ロボット制御装置４は、矢印９４に示すようにテーブル６を回転する。ロボット制御装置４は、第１の領域に配置されているプリント基板３４ａを前側に移動する。第２の領域に配置された新たなプリント基板３４ｂは、後側に移動する。
【００６３】
図２０に、半田付けの第６の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、リスト１５に連結される作業ツールを、フラックス噴出ツール２から支持ツール３に変更するようにロボットを制御する。ロボット１は、フラックス噴出ツール２を載置部材の予め定められた位置に載置する。ロボット１は、リスト１５に支持ツール３を連結する。載置部材２８における支持ツール３の位置は予め定められている。このためロボット１は、動作プログラム４１に基づいて位置および姿勢を変更することにより、支持ツール３を連結することができる。
【００６４】
図２１に、半田付けの第７の工程を説明する半田ポットおよびロボットの拡大斜視図を示す。ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、半田ポット７の底面に支持ツール３の基材６１を連結する。ロボット１は、支持ツール３を介して半田ポット７を支持する。載置部材２８における半田ポット７の位置は予め定められている。このためロボット１は、動作プログラム４１に基づいて位置および姿勢を変更することにより、支持ツール３にて半田ポット７を支持することができる。
【００６５】
図２２に、半田付けの第８の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、半田ポット７から放出される熱によりプリント基板３４ａを温める予熱制御を実施する。ロボット制御装置４は、半田ポット７をプリント基板３４ａの半田付けを行う部分に近づけるように、ロボット１を制御する。テーブル６は、予め定められた回転角度になるように配置されている。このために、それぞれのプリント基板３４ａは、予め定められた位置に配置されている。ロボット１は、動作プログラム４１に基づいて姿勢を変更することにより、半田ポット７をプリント基板３４ａに対して予め定められた位置に移動する。半田ポット７は、プリント基板３４ａから予め定められた距離にて離れて配置される。本実施の形態では、半田ポット７の壁部７２ａにて囲まれる領域が、半田付けを行う部分の直下に配置される。
【００６６】
本実施の形態の半田ポット７では、壁部７２ａとノズル３１ａとの間に開口部が形成されている（図１０を参照）。半田ポット７の内部には、溶融された半田が貯留している。半田の温度は、例えば、２００℃以上３００℃以下である。壁部７２ａにて囲まれる領域からは、矢印９５に示すように、高温の空気が上昇する。高温の空気がプリント基板３４ａの裏面に接触することにより、プリント基板３４ａを加熱することができる。例えば、予め定められた時間にて、半田ポット７をプリント基板３４ａの近くに配置することにより、プリント基板３４ａの予熱を実施することができる。
【００６７】
このように、壁部７２ａにて囲まれる領域を、半田付けを行う部分の下側に配置することにより、半田付けを行う部分を局所的に加熱することができる。１個のプリント基板に対して複数の箇所の半田付けを行う場合には、ロボット制御装置４は、複数の箇所に対して予熱制御を実施しても構わない。また、ロボット制御装置４は、第１の領域に配置されている全てのプリント基板３４ａに対して予熱制御を実施する。
【００６８】
本実施の形態の予熱制御では、半田を配置する前の予熱を半田ポット７が放出する熱を用いて行うことができる。このために、半田付けを行う部分を加熱するための装置を設ける必要がなく、ロボット装置を小型にすることができる。
【００６９】
図２３に、半田付けの第９の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。プリント基板３４ａの予熱が終了した後に、ロボット制御装置４は、ノズル３１aをプリント基板３４ａに近づけて、半田付けを行う部分に半田を供給する供給制御を実施する。ロボット制御装置４は、動作プログラム４１に基づいて、ノズル３１ａの先端部の開口と半田付けを行う部分とが対向するように、ロボット１の位置および姿勢を変更する。ノズル３１ａは、プリント基板３４ａから予め定められた距離にて離れるように配置される。本実施の形態では、半田ポット７は、予熱制御における位置よりもプリント基板３４ａに近い位置に配置される。
【００７０】
次に、半田ポット７のモータ７３が駆動することにより、ノズル３１ａの先端部から半田が流出する。ノズル３１ａの先端部から流出する半田がプリント基板３４ａに接触することにより、プリント基板３４ａに半田を配置することができる。電子部品３６は、プリント基板３４ａに固定されると共に、プリント基板の電気回路に接続される。
【００７１】
ロボット制御装置４は、第１の領域に配置されている全てのプリント基板３４ａに対して半田を供給する供給制御を実施する。また、１個のプリント基板に対して複数の箇所の半田付けを行う場合には、１個のプリント基板の複数の箇所にはんだを供給しても構わない。
【００７２】
半田の供給が終了した後には、ロボット制御装置４は、半田ポット７を載置部材２８における予め定められた位置に配置するようにロボット１を制御する。載置部材２８には、切欠き部２８ｂが形成されている。ロボット制御装置４は、ツール側プレート５３が切欠き部２８ｂの内部に配置されるように、ロボット１を制御することができる。
【００７３】
次に、ロボット装置５は、後側に配置されている第２の領域のプリント基板３４ｂ（図２０を参照）のはんだ付けを開始する。開口部６ｂに配置されているプリント基板３４ｂに対してフラックスを配置するフラックス配置制御を実施する。ロボット装置５が、第２の領域の開口部６ｂに配置されているプリント基板３４ｂにフラックスを配置している期間中に、第１の領域の開口部６ａに配置されているプリント基板３４ａを搬出する。プリント基板３４ａは、プリント基板３４ａを搬出するためのロボットにて実施することができる。または、作業者がプリント基板３４ａを搬出しても構わない。そして、開口部６ａには、新たなプリント基板３４ａを配置することができる。
【００７４】
本実施の形態のロボット装置５では、後側に配置された領域のプリント基板にフラックスを配置する作業を行っている期間中に、前側に配置された領域のプリント基板を搬出する作業を実施する。また、前側に配置された領域に新たなプリント基板を配置することができる。このように、テーブル６は、ワークを配置する複数の領域を有する。ロボット制御装置４は、１個の領域ごとに、フラックス配置制御、予熱制御、および供給制御を連続して実施する。この制御により、１つの領域に配置されたプリント基板に対して、フラックスを配置している期間中に、半田付けが完了したプリント基板を搬出したり、新たなプリント基板を搬入したりすることができる。この結果、半田付けの作業時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態のテーブルは、２つの領域に分割されているが、この形態に限られない。テーブルは、３個以上の領域に分割されていても構わない。この場合でも、１個の領域ごとに、フラックス配置制御、予熱制御、および供給制御を連続して実施することができる。
【００７６】
本実施の形態におけるロボット装置５は、フラックスの配置から半田の供給までの作業を１つのロボット装置にて連続して行うことができる。フラックスを配置する装置、予熱を行う装置、および半田を供給する装置の間を搬送するためのコンベアーなどの搬送装置は不要である。本実施の形態のロボット装置５では、フラックスの配置をロボット１が作業ツールを操作することにより実施している。更に、ロボットが半田ポット７を移動してプリント基板３４ａ，３４ｂの予熱および半田の供給を行っている。本実施の形態のはんだ付けを行うロボット装置５は、小型であると共に、半田付けを自動的に行うことができる。
【００７７】
更に、本実施の形態におけるロボット装置５は、半田ポット７のノズル３１ａを自動的に交換することができる。図５を参照して、本実施の形態の載置部材２８には、複数の種類のノズル３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが載置されている。本実施の形態のロボット装置５は、半田ポット７に配置されているノズル３１ａを、いずれかのノズル３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに取り換えることができる。
【００７８】
図２４に、本実施の形態のノズルの交換の第１の工程を説明する支持ツールおよび半田ポットの拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、ロボット１のリスト１５に支持ツール３を連結する。ロボット制御装置４は、ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、支持ツール３のチャック部６２を半田ポット７の回動部材７４に対向するように配置する。
【００７９】
図２５に、半田ポットのノズルの交換の第２の工程を説明する支持ツールおよび半田ポットの拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、爪部６４にて半田ポット７の回動部材７４の先端部を把持するようにロボット１および支持ツール３を制御する。ロボット制御装置４は、爪部６４にて回動部材７４の先端部を把持した後に、矢印９６に示すように、チャック部６２を下側に移動する。回動部材７４は、矢印９９に示すように、支持部材７５に支持されている軸を回転中心として回動する。
【００８０】
図２６に、半田ポットのノズルの交換の第３の工程を説明する支持ツールおよび半田ポットの拡大斜視図を示す。回動部材７４が回動することにより、回動部材７４は、ノズル３１ａの係合部３５から離れる。このように、ノズル３１ａの固定が解除される。
【００８１】
図２７に、半田ポットのノズルの交換の第４の工程を説明する支持ツールおよび半田ポットの拡大斜視図を示す。回動部材７４がノズル３１ａの係合部３５から離れた後に、チャック部６２は回動部材７４を解放する。
【００８２】
図２８に、半田ポットのノズルの交換の第５の工程を説明する支持ツールおよび半田ポットの拡大斜視図を示す。次に、ロボット制御装置４は、チャック部６２の爪部６４にて、ノズル３１ａの係合部３５を把持するように、ロボット１およびチャック部６２を制御する。そして、チャック部６２にて係合部３５を把持した後に、ロボット制御装置４は、ロボット１の位置および姿勢を変更することにより、ノズル３１ａを半田ポット７の容器７１から引き抜く。
【００８３】
ロボット制御装置４は、ノズル３１ａを半田ポット７から取り出した直後に、ノズル３１ａを予め定められた方向に往復移動する制御を実施する。本実施の形態では、ロボット１は、ノズル３１ａが半田ポット７から僅かに離れた時に停止する。次に、ロボット１は、矢印１００に示すように、鉛直方向にノズル３１ａを往復移動する制御を実施する。この制御を実施することにより、ノズル３１ａに付着している溶融した半田を落下させることができる。落下した半田は、壁部７２ａの内部の空間を通じて、容器７１の内部に戻る。
【００８４】
または、ロボット１は、ノズル３１ａを水平方向に往復移動させても構わない。更には、ロボット１は、ノズル３１ａを水平方向に移動することにより、ノズル３１ａを壁部７２ａの内面に衝突させても構わない。これらの制御によっても、ノズル３１ａに付着している溶融した半田を落下させることができる。このように、ノズル３１ａに付着した半田を、容器７１の内部に戻すことができる。
【００８５】
次に、ロボット制御装置４は、取り出したノズル３１ａを載置部材２８の予め定められた位置に載置するように、ロボット１の位置および姿勢を変更する。ロボット１が位置および姿勢を変更した後に、支持ツール３のチャック部６２がノズル３１ａを解放することにより、ノズル３１ａを載置部材２８に載置することができる。
【００８６】
次に、ロボット制御装置４は、ノズル３１ａとは異なるノズルを半田ポット７に配置する制御を実施する。ロボット制御装置４は、半田ポット７からノズル３１ａを取り出す制御と逆の順序の制御を行うことにより、新たなノズルを半田ポット７に装着することができる。すなわち、支持ツール３のチャック部６２にて、ノズル３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのうち１つのノズルの係合部３５を把持する。そして、ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、ノズルを半田ポット７の壁部７２ａに囲まれる空間の内部に挿入することができる。ノズルは、半田ポット７の嵌合部材７６に嵌合する（図１２を参照）。この後に、チャック部６２は、ノズルを解放する。
【００８７】
次に、ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、支持ツール３のチャック部６２により、半田ポット７の回動部材７４の先端部を把持する。そして、ロボット１が位置および姿勢を変更することにより、回動部材７４を回動する。回動部材７４が回動することにより、回動部材７４の先端部がノズルの係合部３５に係合する。ノズルは、半田ポット７に固定される。
【００８８】
このように、本実施の形態の支持ツール３のチャック部６２は、ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの固定機構を操作することができる。半田ポット７は、複数の種類のノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを取り付けることができるように形成されている。ロボット制御装置４は、チャック部６２にて固定機構を操作する制御を実施する。ロボット制御装置４は、チャック部６２にてノズルを把持する制御を実施する。ロボット制御装置４は、半田ポット７に配置されているノズルと、載置部材２８に載置されているノズルとを交換する交換制御を実施する。ノズルの交換制御は、動作プログラム４１に基づいて実施することができる。
【００８９】
半田ポットのノズルの先端の形状および先端の開口の大きさは、半田付けを行う部分に対応していることが好ましい。例えば、半田付けを行う部分が小さい場合には、ノズルの先端の開口が小さいことが好ましい。または、プリント基板の上側に部品が配置されるだけでなく、プリント基板の裏側に部品が配置される場合がある。ノズルの先端部の径が大きいと、プリント基板の裏側に配置されている部品にノズルが干渉する場合がある。このような場合には、先端部の径が小さなノズルを用いることが好ましい。また、複数の種類のプリント基板の半田付けを行う場合には、それぞれのプリント基板に応じたノズルに取り替えることが好ましい。
【００９０】
本実施の形態のロボット装置では、半田付けを行う部分の大きさおよび形状に応じて、自動的に半田ポットのノズルを交換することができる。または、１種類のプリント基板において複数の箇所の半田付けを行う場合に、１種類のプリント基板の半田付けを行っている期間中にノズルを交換して、複数の箇所の半田付けを行っても構わない。
【００９１】
次に、本実施の形態のロボット装置は、半田ポットに貯留している半田の量が少なくなった場合には、半田を補充する制御を自動的に実施することができる。半田を補充する制御は、動作プログラム４１に基づいて実施することができる。図５を参照して、予備の半田棒３２は、載置部材２８に載置されている。ロボット制御装置４は、動作プログラム４１に基づいて、半田棒３２を半田ポット７に挿入する制御を実施する。
【００９２】
本実施の形態の半田ポット７には、内部に貯留する半田の量を検出するセンサーが配置されている。センサーとしては、水位センサー等の半田の量を検出できる任意のセンサーを採用することができる。ロボット制御装置４は、半田ポット７の内部の半田の量を検出する。ロボット制御装置４は、半田の量が少ないことを検出する。例えば、ロボット制御装置４は、半田の量が予め定められた判定値未満であることを検出する。
【００９３】
図２９に、半田ポットに半田を補充する制御の第１の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、支持ツール３のチャック部６２にて半田棒３２を把持するように、ロボット１およびチャック部６２を制御する。チャック部６２は、載置部材２８に載置されている１本の半田棒３２を把持する。
【００９４】
図３０に、半田ポットに半田を補充する制御の第２の工程を説明するロボット装置の拡大斜視図を示す。ロボット制御装置４は、ロボット１の位置および姿勢を変更することにより、矢印９７に示すように、半田ポット７の蓋部材７２に形成された挿入口としての穴部７２ｂに半田棒３２を挿入する。半田棒３２は、半田ポット７の内部に挿入されると共に溶融する。
【００９５】
このように、ロボット１および支持ツール３のチャック部６２を制御して、半田棒３２を補充することができる。本実施の形態のロボット装置５では、半田を供給するための装置を配置する必要はなく、半田付けを行う装置の構成を簡易にすることができる。また、半田ポットには、線状の半田を供給する装置を配置することが考えられる。しかしながら、線状の半田を供給する場合には、半田の補充に時間がかかるという問題がある。本実施の形態のように、半田棒を供給することにより、半田を補充する時間を短くすることができる。
【００９６】
本実施の形態の半田ポットを支持する支持ツールはワークを把持することができるチャック部を有するが、この形態に限られない。支持ツールとは別に、ワークを把持するハンドのような作業ツールを配置することができる。この作業ツールについても、載置部材に載置することができる。しかしながら、本実施の形態のように、支持ツールにチャック部を配置することにより、作業ツールの個数を減らすことができて、ロボット装置を小型にすることができる。
【００９７】
図３１に、本実施の形態における他のフラックス噴出ツールを示す。本実施の形態の他のフラックス噴出ツール８は、ノズル５６の周りに配置された囲み部材５９を有する。囲み部材５９は、ノズル５６を取り囲むように形成されている。また、本実施の形態における囲み部材５９は、円錐形に形成されている。囲み部材５９は、ノズル５６の先端部に向けて内径が大きくなるように形成されている。
【００９８】
ノズル５６の先端部からフラックスを噴出する時に、フラックスが飛び散ることにより、ロボット装置５の内部の部材を汚染する場合がある。フラックス噴出ツール８に囲み部材５９を配置することにより、フラックスが周りに飛び散ることを抑制することができる。例えば、枠体２６の内部に配置されている装置の表面にフラックスが付着することを抑制することができる。
【００９９】
上記の実施の形態においては、半田ポットにて生成される温度の高い空気にてワークの予熱を行っているが、この形態に限られない。ワークの予熱を行うための作業ツールを半田ポットとは別に配置しても構わない。
【０１００】
図３２に、本実施の形態の予熱ツールの斜視図を示す。予熱ツール９は、ロボット１のリスト１５に連結される作業ツールである。予熱ツール９は、基材６６と基材６６の表面に配置された加熱器としての電気ヒーター６７とを含む。電気ヒーター６７には、ケーブル６８にて電気が供給されると温度が上昇する。予熱ツール９は、ツール側プレート５４を介して、ロボット１のリスト１５に固定されたロボット側プレート５１に連結される。
【０１０１】
予熱ツール９は、使用していない時には載置部材に載置することができる。例えば、載置部材に電気ヒーター６７に応じた切欠き部を形成することができる。この切欠き部の内部に電気ヒーター６７が配置されるように、予熱ツール９を載置部材に載置することができる。
【０１０２】
ロボット装置が予熱ツール９を備える場合に、フラックス配置制御は前述の制御と同様に実施することができる。予熱制御においては、ロボット制御装置４は、ロボット１に連結されている作業ツールをフラックス噴出ツール２から予熱ツール９に変更する。ロボット制御装置４は、ロボット１の位置および姿勢を変更することにより、予熱ツール９をプリント基板３４ａ，３４ｂに近づける。ロボット１は、プリント基板３４ａ，３４ｂに対向するように電気ヒーター６７を配置する。この制御により、プリント基板３４ａ，３４ｂを温めることができる。この後に、ロボット制御装置４は、ロボット１に連結される作業ツールを、支持ツール３に変更する。ロボット制御装置４は、ロボット１にて半田ポット７を支持して、半田付けを行う部分にはんだを供給する供給制御を実施することができる。
【０１０３】
本実施の形態の予熱ツールを備えるロボット装置においても、フラックスを配置する装置、基板の予熱を行う装置、および半田を供給する装置同士の間でプリント基板を搬送する必要がない。このために、半田付けを行う装置を小型にすることができる。
【０１０４】
本実施の形態では、動作プログラムに予め定められた位置および姿勢になるように、ロボットの位置および姿勢を制御しているが、この形態に限られない。例えば、ロボットのリストまたはチャック部にカメラを配置しても構わない。ロボット制御装置は、カメラにて撮像した画像に基づいて、操作する物の位置を検出しても構わない。例えば、ロボット制御装置は、カメラにて撮像された画像に基づいて、載置部材に載置された作業ツールの位置、プリント基板の位置、および半田ポットの回動部材の位置などを検出しても構わない。
【０１０５】
本実施の形態のワークはプリント基板であるが、この形態に限られない。半田付けを行う任意のワークを採用することができる。
【０１０６】
本実施の形態においては、１個の載置部材の表面に、半田付けに必要な全ての作業ツールおよび部材が配置されているが、この形態に限られない。ロボット装置は、複数の載置部材を含んでいても構わない。例えば、複数の載置部材に、半田付けに必要な作業ツールおよび部材が分かれて載置されていても構わない。
【０１０７】
上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。
【０１０８】
上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。
【符号の説明】
【０１０９】
１    ロボット
２，８    フラックス噴出ツール
３    支持ツール
４    ロボット制御装置
５    ロボット装置
６    テーブル
６ａ，６ｂ    開口部
７    半田ポット
９    予熱ツール
２８    載置部材
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ    ノズル
３２    半田棒
３４ａ，３４ｂ    プリント基板
５６    ノズル
６２    チャック部
６４    爪部
６７    電気ヒーター
７１    容器
７２    蓋部材
７２ｂ    穴部
７４    回動部材
７５    支持部材
【図１】
2020145322.tif 000003
【図２】
2020145322.tif 000004
【図３】
2020145322.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020145322.tif 000011
【図１０】
2020145322.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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