(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路が長方形のラウンドタイプの自動はんだ付け装置であって、
プリント基板を所定の方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送された前記プリント基板に、はんだ付け処理を行うはんだ処理部とを備え、
前記搬送部は、
前記プリント基板を搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有し、
前記搬送部には方向転換手段及び受け渡し手段が設けられ、
前記方向転換手段は、
互いに直交し、一方が前記搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対の前記コロレールで構成され、
前記受け渡し手段は、
前記プリント基板が進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、
前記シャフトに沿って移動自在な移動体とを有し、
前記方向転換手段は、
前記プリント基板の進入時、当該プリント基板の搬送方向に平行な前記コロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、前記搬送方向に直交する前記コロレールを降下した位置に移動させ、前記プリント基板の進入後、当該プリント基板の搬送方向に直交する前記コロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、前記搬送方向に平行な前記コロレールを降下した位置に移動させ、
前記受け渡し手段では、
前記移動体が前記シャフトに沿って移動して前記プリント基板を進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送する
ことを特徴とする自動はんだ付け装置。
【請求項２】
プリント基板を保持するキャリヤの搬送路が長方形のラウンドタイプの自動はんだ付け装置であって、
前記キャリヤを所定の方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送され前記キャリヤに保持された前記プリント基板に、はんだ付け処理を行うはんだ処理部とを備え、
前記搬送部は、
前記キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有し、
前記搬送部には方向転換手段及び受け渡し手段が設けられ、
前記方向転換手段は、
互いに直交し、一方が前記搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対の前記コロレールで構成され、
前記受け渡し手段は、
前記キャリヤが進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、
前記シャフトに沿って移動自在な移動体とを有し、
前記方向転換手段は、
前記キャリヤの進入時、当該キャリヤの搬送方向に平行な前記コロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、前記搬送方向に直交する前記コロレールを降下した位置に移動させ、前記キャリヤの進入後、当該キャリヤの搬送方向に直交する前記コロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、前記搬送方向に平行な前記コロレールを降下した位置に移動させ、
前記受け渡し手段では、
前記移動体が前記シャフトに沿って移動して前記キャリヤを進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送する
ことを特徴とする自動はんだ付け装置。
【請求項３】
前記搬送部は、
連結された一対のプレートに複数の前記コロ部材が設けられるコロ爪と、
前記コロ爪を移動させる移動手段とを備え、
前記プリント基板又は前記キャリヤを前記コロ爪が有する複数の前記コロ部材上に持ち来した後、前記移動手段で前記プリント基板又は前記キャリヤを複数の前記コロ部材上に載置した状態で搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項４】
前記搬送部は、
所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなるローラチェーンを備え、
前記ローラチェーンは、
前記プリント基板又は前記キャリヤを前記ローラ部材上に載置した状態で又は前記ローラ部材で搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項５】
前記搬送部の近傍には停止手段が設けられ、
前記停止手段は、
前記搬送部によって搬送される前記プリント基板又は前記キャリヤに当接して、前記プリント基板又は前記キャリヤの搬送を停止し、該停止後、前記プリント基板又は前記キャリヤから離間して、前記プリント基板又は前記キャリヤの搬送の停止を解除することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項６】
前記はんだ処理部にはフラクサが設けられ、
前記フラクサ上には、少なくとも、前記プリント基板又は前記キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレール、連結された一対のプレートに複数の前記コロ部材が設けられるコロ爪、及び、所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなるローラチェーンのうちいずれかが設けられ、
前記フラクサは、
前記コロレール、前記ローラチェーン又は前記コロ爪によって搬送された前記プリント基板にフラックスを塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項７】
前記はんだ処理部にはプリヒータが設けられ、
前記プリヒータ上には、少なくとも、前記プリント基板又は前記キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレール、連結された一対のプレートに複数の前記コロ部材が設けられるコロ爪、及び、所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなるローラチェーンのうちいずれかが設けられ、
前記プリヒータは、
前記コロレール、前記ローラチェーン又は前記コロ爪によって搬送された前記プリント基板を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項８】
前記はんだ処理部には噴流はんだ槽が設けられ、
前記噴流はんだ槽上には、少なくとも、前記プリント基板又は前記キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレール、連結された一対のプレートに複数の前記コロ部材が設けられるコロ爪、及び、所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなるローラチェーンのうちいずれかが設けられ、
前記噴流はんだ槽は、
前記コロレール、前記ローラチェーン又は前記コロ爪によって搬送された前記プリント基板にはんだを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【請求項９】
前記はんだ処理部には冷却機が設けられ、
前記冷却機上には、少なくとも、前記プリント基板又は前記キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレール、連結された一対のプレートに複数の前記コロ部材が設けられるコロ爪、及び、所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなるローラチェーンのうちいずれかが設けられ、
前記冷却機は、
前記コロレール、前記ローラチェーン又は前記コロ爪によって搬送された前記プリント基板及び前記キャリヤを冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板にはんだ付けを行う自動はんだ付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビジョン装置や再生記録装置のような家電製品に用いられるプリント基板は、片面に電子部品を実装する片面基板が多い。片面基板は、その表面にリードの長いディスクリート部品を搭載し、該リードをはんだ付け部に当該プリント基板に穿設した孔に挿入して、裏面のランドとはんだ付けする。【０００３】
また、パーソナルコンピュータや携帯端末装置のようなモバイル機器と称される製品は小型化の要求があることから、効率的に電子部品を搭載するためにプリント基板の両面に電子部品を搭載するという両面基板を用いる。両面基板は、その表面にはんだ及び有機溶剤等で構成されるソルダペーストを塗布して、該塗布部に表面実装部品を搭載する。表面実装部品が搭載されたプリント基板をリフロー炉等の熱処理装置で加熱することによりソルダペーストを溶融してはんだ付けする。そして、両面基板の表面に実装された表面実装部品を接着剤で仮固定しておき、その裏面にディスクリート部品等を搭載してリードを表面に突出させ、この表面を溶融はんだに接触させてディスクリート部品等をはんだ付けする。【０００４】
一般の自動はんだ付け装置は、フラクサ、プリヒータ、噴流はんだ槽及び冷却機等の各処理装置が直線状に配置され、多数の搬送爪を取り付けたチェーンコンベアが処理装置上を走行するようになされる。上記片面基板や両面基板の裏面のはんだ付けは、このような自動はんだ付け装置によって行われている。自動はんだ付け装置の各処理装置が直線状に配置されているのは、電子機器を生産する各工程の装置を連結して搬送するインライン方式で行うからである。【０００５】
インライン方式とは、各専用装置間にプリント基板を自動的に乗り移させて、それぞれの専用装置で連続して生産を行うことである。例えば、プリント基板の組立てでは、プリント基板に電子部品を搭載するマウンタ、電子部品が搭載されたプリント基板をはんだ付けする自動はんだ付け装置、はんだ付け後のプリント基板の検査を行う検査装置が一列に並べられている。プリント基板はこれらの装置間を自動的に乗り移って各専用装置で生産される。このような方法で生産される方式がインライン方式である。【０００６】
従って、インライン方式に用いる自動はんだ付け装置は、プリヒータ、フラクサ、噴流はんだ槽及び冷却機等の各処理装置を直線状に配置して前後の処理装置へのプリント基板の移動が容易に行えるものでなければならない。この各処理装置が直線状に配置された自動はんだ付け装置は、大量に生産する家電製品に対して効率よくはんだ付けが行えるという特長を有している。【０００７】
ところで、家電製品が現在ほど大量に生産されていない時代には、プリント基板の組立てはインライン方式で行っていなかった。その時代は、各工程の作業を一連のラインで行わず、工程毎に専属の作業者が行うというバッチ方式を採用していた。バッチ方式では、プリント基板への電子部品の搭載は、作業者が手作業で行っており、電子部品搭載後のプリント基板のはんだ付けも自動はんだ付け装置を使用するが、自動はんだ付け装置の搬送装置への搬入と取り出しは、作業者が手作業で行っていた。そのためバッチ方式の自動はんだ付け装置は、搬送装置が長円状に一周走行するラウンドタイプの自動はんだ付け装置であった。【０００８】
このようなラウンドタイプの自動はんだ付け装置は、特許文献１乃至３のように、板状の走行路が敷設されており、該走行路の下方にフラクサ、プリヒータ、噴流はんだ槽及び冷却機等の各処理装置が設置される。【０００９】
ラウンドタイプの自動はんだ付け装置は、キャリヤにプリント基板を搭載し、該キャリヤを走行させてはんだ付けを行うようになっている。キャリヤとは、矩形の枠体に戸車が取り付けられており、戸車がラウンドタイプの自動はんだ付け装置に形成された細い板状の走行路を走行する。キャリヤの走行は、走行路の内側を回動する無端チェーンにキャリヤの一側を係合させて行うものであり、キャリヤは無端チェーンの回動に引かれて平らな走行路を走行するようになっている。【００１０】
このランドタイプの自動はんだ付け装置は、作業者が作業エリアでプリント基板をキャリヤに搭載し、該キャリヤが長円状の走行路を一周することにより各処理装置で処理されてプリント基板にはんだ付けがなされる。そして、作業者が作業エリアではんだ付けされて戻ってきたキャリヤからプリント基板を取り外す。つまり、ラウンドタイプの自動はんだ付け装置は、キャリヤへのプリント基板の搭載と取り外しを作業者が手作業で行うものであり、大量生産には向かないため、現在はあまり使われていない。【００１１】
しかしながら、近年、このラウンドタイプの自動はんだ付け装置が特殊なプリント基板のはんだ付けに適していることが分かり、見直されてきている。この特殊なプリント基板とは、エレベーターや工作機械のような産業機器の制御用プリント基板である。産業機器用プリント基板は、その都度、仕様が変わるため大量生産を行わないためにラウンドタイプの自動はんだ付け装置が適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５５−１３９１６８号公報
【特許文献２】特開昭５８−８１５５６号公報
【特許文献３】特開昭５９−１２４１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、近時の産業機器用プリント基板を従来のラウドタイプの自動はんだ付け装置ではんだ付けしようとすると、多くの問題が発生するものであった。つまり、近時の産業機器は、多機能化されてきていることから、産業機器に用いるプリント基板が非常に大きかったり、非常に重かったり、あるいははんだ付け時に特殊な治具を用いたりしなければならなくなってきており、従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置の搬送装置、即ち戸車が取り付けられたキャリヤが板状の搬送レールを走行しながら各処理装置ではんだ付けする場合に問題が出てくるものであった。【００１４】
その問題の一つは、はんだ付け部に発生する亀裂やはんだの剥離である。これは鉛フリーはんだを使用することに起因している。つまり、最近ではＰｂの使用規制からＰｂ−Ｓｎはんだが使用できなくなってきており、ラウンドタイプの自動はんだ付け装置でもＰｂを使用しない鉛フリーはんだが用いられなければならなくなってきている。従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置では、Ｐｂ−Ｓｎはんだを用いた場合は問題がなかったが、この自動はんだ付け装置で鉛フリーはんだを用いると、はんだ付け部のはんだに亀裂が入ったり、はんだが剥離したりすることである。【００１５】
また、従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置は、大きなプリント基板や実装密度が高いプリント基板では、或る部分ははんだの付着量が少なく、或る部分でははんだが完全に付着していない未はんだを発生させるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らが従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置において、はんだ槽に鉛フリーはんだを投入してプリント基板のはんだ付けを行ったときに、はんだ付け部に亀裂が入ったり、はんだ付け部が剥離したり、さらには大きなプリント基板や実装密度の高いプリント基板で未はんだが発生したりする原因について鋭意検討を加えた結果、従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置では搬送手段に問題のあることが分かった。【００１７】
つまり、従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置は、キャリヤが回動する無端チェーンに引きずられ、そして、キャリヤに取り付けた戸車が板状の走行路を走行するため、長期間の使用で板状の走行路に戸車によるわだちや凹凸ができて走行路が不平滑な状態になり、走行中に振動が発生する。また、キャリヤを引っ張るチェーンは当該チェーンを回動させるモータの始動時及び停止時にショックがあり、また長いチェーンが回動中に揺れて振動し、そのショックや振動がキャリヤを介してプリント基板に伝播する。すると、はんだ槽でのはんだ付け直後及び冷却機に入った直後は、凝固範囲の広い鉛フリーはんだは溶融状態、あるいは半溶融状態となっているため、ショックや振動で未だ完全に凝固していないはんだに亀裂や剥離が発生してしまう。【００１８】
また、大きなプリント基板や高密度実装のプリント基板で未はんだが発生するのは、プリント基板の搬送が各処理装置において全て同一速度で行われるためである。即ち、大きなプリント基板は、フラックス塗布後のプリヒータによる予備加熱では当該プリント基板全体を充分に均一加熱できていないことがある。その結果、大きなプリント基板では熱偏析ができ、温度の低い部分ではフラックスの活性が充分とならず、また、付着した溶融はんだが急速に冷やされて広がらないことから、部分的に未はんだとなってしまうものである。そして、実装密度が異なるプリント基板は、はんだ槽の溶融はんだに接触させるときに、充分に時間がかけられないと、実装密度の高い部分には、はんだが充分に濡れ広がらなくなってしまう。【００１９】
そこで、本発明者らは、はんだ付け後のプリント基板の走行時に、キャリヤを引っ張るチェーンを回動させるモータによるショックやチェーンが回動中に揺れることによる振動が加わらない走行にすればはんだ付け部に亀裂や剥離が発生しなくなること、そして、各処理装置上での処理時間をそれぞれのプリント基板に適した時間にすれば未はんだのような不良は発生しなくなること、等に着目して本発明を完成させた。【００２０】
上述の課題を解決するために、本発明に係る自動はんだ付け装置は、搬送路が長方形のラウンドタイプの自動はんだ付け装置であって、プリント基板を所定の方向に搬送する搬送部と、搬送部によって搬送されたプリント基板に、はんだ付け処理を行うはんだ処理部とを備え、搬送部は、プリント基板を搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有し、搬送部には方向転換手段及び受け渡し手段が設けられ、方向転換手段は、互いに直交し、一方が搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対のコロレールで構成され、受け渡し手段は、プリント基板が進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、シャフトに沿って移動自在な移動体とを有し、方向転換手段は、プリント基板の進入時、当該プリント基板の搬送方向に平行なコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に直交するコロレールを降下した位置に移動させ、プリント基板の進入後、当該プリント基板の搬送方向に直交するコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に平行なコロレールを降下した位置に移動させ、受け渡し手段では、移動体がシャフトに沿って移動してプリント基板を進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明に係るラウンドタイプの自動はんだ付け装置によれば、搬送部がプリント基板を所定の方向に搬送し、はんだ処理部が搬送部によって搬送されたプリント基板に、はんだ付けを行う。これを前提にして、搬送部は、プリント基板を搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有して構成される。しかも、搬送部に設けられた方向転換手段は、互いに直交し、一方が搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対のコロレールで構成される。受け渡し手段は、プリント基板が進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、シャフトに沿って移動自在な移動体とを有している。方向転換手段は、プリント基板の進入時、当該プリント基板の搬送方向に平行なコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に直交するコロレールを降下した位置に移動させる。プリント基板の進入後は、当該プリント基板の搬送方向に直交するコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に平行なコロレールを降下した位置に移動させる。受け渡し手段では、移動体がシャフトに沿って移動してプリント基板を進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送するようになる。
【００２２】
これにより、コロ部材が回転して当該コロ部材上に載置された状態でプリント基板の移動を補助するようになる。この結果、わだちや凹凸のようにプリント基板に振動を与える要因が無くなり、当該プリント基板に搬送部の振動が伝わることを防止できるようになる。【００２３】
また、本発明に係る自動はんだ付け装置は、プリント基板を保持するキャリヤの搬送路が長方形のラウンドタイプの自動はんだ付け装置であって、キャリヤを所定の方向に搬送する搬送部と、搬送部によって搬送されキャリヤに保持されたプリント基板に、はんだ付け処理を行うはんだ処理部とを備え、搬送部は、キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有し、搬送部には方向転換手段及び受け渡し手段が設けられ、方向転換手段は、互いに直交し、一方が搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対のコロレールで構成され、受け渡し手段は、キャリヤが進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、シャフトに沿って移動自在な移動体とを有し、方向転換手段は、キャリヤの進入時、当該キャリヤの搬送方向に平行なコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に直交するコロレールを降下した位置に移動させ、キャリヤの進入後、当該キャリヤの搬送方向に直交するコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に平行なコロレールを降下した位置に移動させ、受け渡し手段では、移動体がシャフトに沿って移動してキャリヤを進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送することを特徴とするものである。
【００２４】
本発明に係るラウンドタイプの自動はんだ付け装置によれば、搬送部がプリント基板を保持するキャリヤを所定の方向に搬送し、はんだ処理部が搬送部によって搬送されキャリヤに保持されたプリント基板に、はんだ付けを行う。これを前提にして、搬送部は、キャリヤを搬送するための複数のコロ部材を並設したコロレールを有して構成される。しかも、搬送部に設けられた方向転換手段は、互いに直交し、一方が搬送路の外側に固定され、他方が当該搬送路の内側で上下方向に移動自在となされた一対のコロレールで構成される。受け渡し手段は、キャリアが進行する方向に対して平行に設けられたシャフトと、シャフトに沿って移動自在な移動体とを有している。方向転換手段は、キャリヤの進入時、当該キャリヤの搬送方向に平行なコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に直交するコロレールを降下した位置に移動させる。キャリヤの進入後は、当該キャリヤの搬送方向に直交するコロレールを上昇させた位置に移動させ、かつ、搬送方向に平行なコロレールを降下した位置に移動させる。受け渡し手段では、移動体がシャフトに沿って移動してキャリヤを進入時の搬送方向と直交する方向へ搬送するようになる。
【００２５】
これにより、コロ部材が回転して当該コロ部材上に載置された状態でキャリヤの移動を補助するようになる。この結果、わだちや凹凸のようにキャリヤに振動を与える要因が無くなり、当該プリント基板に搬送部の振動が伝わることを防止できるようになる。【００２６】
本発明に係る搬送部は、コロレール、コロ爪及びローラチェーンを備える。コロレールには一対のプレートに複数のコロ部材が設けられ、当該コロレールは、プリント基板又はキャリヤを搬送する。【００２７】
コロ爪には連結された一対のプレートに複数のコロ部材が設けられ、当該コロレールは、プリント基板又はキャリヤをコロ爪が有する複数のコロ部材上に持ち来した後、コロ爪を移動させる移動手段でプリント基板又はキャリヤを複数のコロ部材上に載置した状態で搬送する。【００２８】
ローラチェーンは、所定の幅を有する連結プレートに当該連結プレートの幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材が挟持されてなる複数のチェーン部材を無端状に連結されてなり、プリント基板又はキャリヤをローラ部材上に載置した状態で又はローラ部材で搬送する。【００２９】
プリント基板又はキャリヤは、これらの搬送部に設けられたコロ部材上及びローラ部材上にキャリヤを載置され搬送される。コロ部材及びローラ部材による搬送は、従来のチェーンで引っ張られて戸車が平らなレール上を走行する戸車搬送と相違し、プリント基板又はキャリヤに伝わる振動が非常に少ない。【００３０】
また、本発明に係る自動はんだ付け装置では、各はんだ処理部上には搬送部がそれぞれ独立して設けられる。これは、各はんだ処理部でキャリヤの走行を停止させて、当該はんだ処理部での処理を充分に行わしめるためである。つまり、プリント基板は、その大きさ、重さ、電子部品の実装密度等によって、フラックス塗布時間、予備加熱時間、溶融はんだとの接触時間及び冷却時間を違う条件にしなければならない。しかしながら、従来のラウンドタイプの自動はんだ付け装置では、キャリヤがチェーンに引っ張られて走行するため、各処理部での処理時間が全て同じであり、各処理部での処理を充分に行えなかったため、大きなプリント基板や高密度実装基板でははんだ付け不良を発生させてしまうことがあった。本発明は、各処理部上でキャリヤの走行を停止して、そのプリント基板に適した処理時間を選択して完全な処理ができるものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る自動はんだ付け装置によれば、方向転換時、プリント基板に搬送部の振動が伝わることを防止できるので、当該プリント基板に形成されるはんだに亀裂や剥離が発生することを防止できる。更に、各はんだ処理部上の搬送部がそれぞれ独立しており、各はんだ処理部上でキャリヤの走行を停止して十分な処理が行えることから、未はんだや広がりが不十分なはんだ付けが発生しないという信頼性に優れたプリント基板を作製する自動はんだ付け装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る自動はんだ付け装置１の構成例を示す平面図である。
【図２】ローラチェーン７，８，１３，１４の構成例を示す拡大斜視図である。
【図３】第１の方向転換部１７の構成例を示す拡大斜視図である。
【図４】コロ爪３３，３４の構成例を示す拡大斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［自動はんだ付け装置１の構成例］  
以下、図面を参照しながら本発明に係る自動はんだ付け装置１について説明する。図１に示すように、本発明に係る自動はんだ付け装置１は、フラクサ３、プリヒータ４、噴流はんだ槽５及び冷却機６を備えるはんだ処理部と、ダブルピッチラージローラチェーン（以下、ローラチェーン７，８，１３，１４という）、コロレール１８，１９，２０，２１，２７，２８，２９，３０，４３，４４，４５，４６，５０，５１，５２，５３及びコロ爪搬送部６０を備える搬送部とで構成される。
【００３４】
自動はんだ付け装置１は、キャリヤの搬送路が長方形であり、図示しないキャリヤは時計回りに搬送して各処理装置で処理がなされる。つまり、本例の自動はんだ付け装置１は、所謂ラウンドタイプのはんだ付け装置である。
【００３５】
自動はんだ付け装置１の長方形の搬送路の長辺の一部（図１の下）には作業エリア２が設けられる。作業エリア２にはキャリヤの搬送方向に隣接するフラクサ３が設置される。また、搬送路の短辺の一部（図１の左上）にプリヒータ４が設置され、このプリヒータ４からキャリヤ搬送方向に少し離れて搬送路の長辺の略中央（図１の上中央）に噴流はんだ槽５が設置される。そして、搬送路の短辺の他部（図１の右上）に冷却機６が設置される。
【００３６】
作業エリア２の両側には、搬送方向に平行して一対のローラチェーン７，８が設置される。ローラチェーン８の搬送方向端部の上方には停止手段の一例であるストッパ９が取り付けられる。ストッパ９は、バー９ａを有し、ローラチェーン８上にバー９ａが突出したときにキャリヤの前部に当たってキャリヤの搬送を停止し、該停止後、ローラチェーン８上からバー９ａが退避することでキャリヤの前部から離間して、キャリヤの搬送の停止を解除する。因みに、図１は、バー９ａが突出した状態を示している。
【００３７】
なお、ストッパ９のバー９ａの位置にキャリヤが到達した時点で、図示しない制御装置によりローラチェーン７，８の回動を停止して、キャリヤの走行を停止させる場合であっても良い。この場合、再度、キャリヤを走行させるには、制御装置によりローラチェーン７，８の回動を再び開始させる。本例の場合は、ローラチェーン７，８の回動を停止させないもので説明する。
【００３８】
図２に示すように、ローラチェーン７，８は、連結プレートの一例である外プレート１０及び内プレート１１と、外プレート１０及び内プレート１１の高さ方向の幅よりも大きな径を有する回転自在のローラ部材であるローラ１２とを備える。外プレート１０及び内プレート１１がローラ１２を挟持したものをチェーン部材とし、ローラチェーン７，８は、このチェーン部材を複数個用いて無端状に連結されてなるものである。
【００３９】
プリント基板を保持したキャリヤは、多数のローラ１２上に載置される。キャリヤは、ローラチェーン７，８の回動と共に走行し、ストッパ９のバー９ａがローラチェーン８上に突出しているとキャリヤが当接してその走行が止められる。このとき、キャリヤは、ローラチェーン７，８が回動していてもローラ１２が回転するために、ストッパ９のバー９ａの位置で停止する。そして、キャリヤは、ストッパ９のバー９ａがローラチェーン８上から退避すると、ローラチェーン７，８の回転にともなって搬送される。
【００４０】
フラクサ３の両側にも、前述の作業エリア２と同様に、一対のローラチェーン１３，１４が設置される。作業エリア２で回動しているローラチェーン７，８上のキャリヤは、ストッパ９のバー９ａが退避されると、作業エリア２に隣接したフラクサ３上で回動しているローラチェーン１３，１４上に移動する。従って、作業エリア２のローラチェーン７，８が受け渡し装置の機能も有する。
【００４１】
ローラチェーン１４の走行方向端部の上方にはバー１５ａを有するストッパ１５が取り付けられる。フラクサ３には、プリント基板の走行方向に対して直交方向及び平行方向に移動できるスプレーノズル１６が配置される。フラクサ３は、キャリヤがストッパ１５のバー１５ａで停止している間に当該キャリヤに保持されたプリント基板の下面全域にスプレーノズル１６で霧状のフラックスを塗布する。
【００４２】
ローラチェーン１３の近傍にはキャリヤの受け渡し装置の一例であるプッシャ５７が設置される。プッシャ５７にはキャリヤの進行方向に対して平行に設置されたシャフト５８が接続される。シャフト５８には当該シャフト５８に対して垂直に板材５９が設けられる。プッシャ５７は、シャフト５８を摺動して板材５９を矢印Ｅのように移動させることで、キャリヤの後部に板材５９を当接させて、キャリヤを進行方向に搬送する。
【００４３】
ローラチェーン１３，１４上に載置されていたキャリヤがストッパ１５のバー１５ａで停止している間に、当該キャリヤに固定されたプリント基板にフラクサ３でフラックスが塗布される。フラックスが塗布された後にストッパ１５のバー１５ａが退避されると、ローラチェーン１３，１４上のキャリヤは、ローラチェーン１３，１４の回動によってフラクサ３に隣接する第１の方向転換部（以下、方向転換部１７という）へ移動する。しかしながら、ローラチェーン１３，１４だけではキャリヤを方向転換部１７の所定の位置まで移動させることができないため、プッシャ５７でキャリヤを所定の位置まで押す。
【００４４】
フラクサ３に隣接した長方形の走行路の短辺の一部（図１の左下）には方向転換部１７が設けられ、当該方向転換部１７の四側にはコロレール１８，１９，２０，２１が設置される。コロレール１８，１９，２０，２１は、図３に示すように、レール板２２にコロ部材である複数のコロ２３が並設されたものである。
【００４５】
フラクサ３上にある一対のローラチェーン１３，１４に平行しているコロレール１８，１９は進入用のコロレールである（以下、進入用コロレール１８，１９ともいう）。進入用コロレール１８のレール板２２は所定の位置に固定されており、進入用コロレール１９のレール板２２は、進入用コロレール１８に対して上下方向（矢印Ａ)に移動自在になっている。
【００４６】
進入用コロレール１８，１９に直交したコロレール２０，２１は退出用のコロレールである（以下、退出用コロレール２０，２１ともいう）。退出用コロレール２０のレール板２２は所定の位置に固定されており、退出用コロレール２１のレール板２２は、退出用コロレール２０に対して上下方向（矢印Ｂ)に移動自在になっている。
【００４７】
退出用コロレール２０の近傍にはキャリヤを次の処理装置に移動させる受け渡し装置の一例であるプッシャ２４が設置される。プッシャ２４は退出用コロレール２０に（キャリヤが進行する方向に対して）平行してシャフト２５が設置されており、このシャフト２５には退出用コロレール２０に対して垂直な板材２６が摺動自在に配置されている。板材２６は、図示しない移動装置によりシャフト２５に沿って矢印Ｃ方向に移動自在となっており、方向転換部１７にあるキャリヤを押接してプリヒータ４方向に移動させる。
【００４８】
プリヒータ４の四側にも方向転換部１７と同一のコロレール２７，２８，２９，３０が設置される。方向転換部１７の退出用コロレール２０，２１の延長線にあるコロレール２７，２８は、進入用のコロレールである（以下、進入用コロレール２７，２８ともいう）。進入用コロレール２７のレール板は、所定の位置に固定されており、進入用コロレール２８のレール板は、進入用コロレール１９のレール板２２と同様に、進入用コロレール２７に対して上下方向に移動自在である。因みに、方向転換部１７の退出用コロレール２０とプリヒータ４の進入用コロレール２７は、本例の場合では一体に構成されている。
同一である。
【００４９】
進入用コロレール２７，２８と直交したコロレール２９，３０は、退出用のコロレールである（以下、退出用コロレール２９，３０ともいう）。退出用コロレール２９のレール板は、所定の位置に固定されており、退出用コロレール３０のレール板は、方向転換部１７の退出用コロレール２１のレール板２２と同様に、退出用コロレール２９に対して上下方向に移動自在である。
【００５０】
退出用コロレール２９の近傍には受け渡し装置の一例であるプッシャ３１が設置される。プッシャ３１は、前述の方向転換部１７に設けられるプッシャ２４と同一構造であり、プリヒータ４上のキャリヤを噴流はんだ槽５方向に移動させるものである。
【００５１】
プリヒータ４には、複数のハロゲンランプ３２が配置される。ハロゲンランプは近赤外線を放射するものであり、近赤外線は遠赤外線に比べて加熱が早急に行えるため、生産性に優れている。さらに、ハロゲンランプは通電を止めると瞬時にして加熱も止まるため、プリヒータ４上でプリント基板の加熱時に、搬送装置が故障した場合でも、ハロゲンランプへの通電を止めればプリント基板を熱損傷させるようなことはない。つまり、産業機器に使用するプリント基板は、非常に高価であるため、はんだ付け時に熱損傷すると大きな損失になるが、ハロゲンランプを用いた自動はんだ付け装置は、搬送装置の異常を検知してプリヒータ４への通電を止めるようにしておけば、プリント基板の熱損傷は発生しない。
【００５２】
噴流はんだ槽５の上方にはコロ爪搬送部６０が設置される。コロ爪搬送部６０は、一対のコロ爪３３，３４、保持板３５、吊設体３７，３８及び図示しない仲介物で構成される。コロ爪３３，３４は、図４に示すように、保持板３５に多数のコロ３６が並設されたものである。
【００５３】
コロ爪３３，３４は、吊設体３７，３８に固定される。吊設体３７，３８は、図示しない移動手段である仲介物により図１に示す上方の一対の摺動レール３９を矢印Ｄのように摺動して移動される。また、吊設体３７，３８は、走行方向に対して角度を変化し、さらに上下動できるようになっている。コロ爪搬送部６０は、キャリヤをコロ爪３３，３４が有する複数のコロ３６上に持ち来した後、キャリヤがこの一対のコロ爪３３，３４間で保持される。コロ爪搬送部６０は、仲介物でキャリヤを複数のコロ３６上に載置した状態で噴流はんだ槽５の方向に搬送する。そして、コロ爪搬送部６０に搬送されたプリント基板は、噴流はんだ槽５の溶融はんだに接触される。
【００５４】
噴流はんだ槽５にはプリント基板の種類によって各種の噴流ノズルを取り付けることができる。図１に示す噴流はんだ槽５には、荒れた波を噴流する一次噴流ノズル４０と穏やかに噴流する二次噴流ノズル４１が取り付けられている。
【００５５】
一対の摺動レール３９の下方であって噴流はんだ槽５の退出側（図１の右側）には、キャリヤの受け渡し装置の一例であるプッシャ４２が設置される。プッシャ４２は、はんだ付け後のキャリヤを冷却機６方向に移動させるものである。
【００５６】
冷却機６の四側には前述の方向転換部１７と同様に、コロレール４３，４４，４５，４６が設置される。一対の摺動レール３９の延長線にあるコロレール４３，４４は、進入用のコロレールである（以下、進入用コロレール４３，４４ともいう）。進入用コロレール４３のレール板は、所定の位置に固定されており、進入用コロレール４４のレール板は、進入用コロレール４３に対して上下方向に移動自在になっている。
【００５７】
進入用コロレール４３，４４に直交したコロレール４５，４６は、退出用のコロレールである（以下、退出用コロレール４５，４６ともいう）。退出用コロレール４５のレール板は、所定の位置に固定されており、退出用コロレール４６のレール板は、退出用コロレール４５に対して上下方向に移動自在になっている。
【００５８】
退出用コロレール４５の近傍には受け渡し装置の一例であるプッシャ４７が設置される。このプッシャ４７も前述の方向転換部１７に設けられるプッシャ２４と同一構造であり、冷却機６上のキャリヤを後述する第２の方向転換部（以下、方向転換部４９という）方向に移動させるものである。
【００５９】
冷却機６には複数の冷却ファン４８が設置される。冷却機６に複数の冷却ファン４８を設置することにより大きなプリント基板でも当該プリント基板の全体を均一に冷却することができる。従って、凝固範囲が広い鉛フリーはんだであっても、固化を早めることができる。
【００６０】
冷却機６には方向転換部４９が隣接して（図１の右下）設けられる。方向転換部４９の四側にはコロレール５０，５１，５２，５３が設置される。冷却機６の退出用コロレール４５，４６の延長線にあるコロレール５０，５１は、進入用のコロレールである（以下、進入用コロレール５０，５１ともいう）。進入用コロレール５０のレール板は、所定の位置に固定されており、進入用コロレール５１のレール板は、進入用コロレール５０に対して上下方向に移動自在になっている。因みに、退出用コロレール４５と進入用コロレール５０は、本例の場合は一体に構成されている。
【００６１】
進入用コロレール５０，５１に直交したコロレール５２，５３は、退出用のコロレールである（以下、退出用コロレール５２，５３ともいう）。退出用コロレール５２のレール板は、所定の位置に固定されており、退出用コロレール５３のレール板は、退出用コロレール５２に対して上下方向に移動自在になっている。
【００６２】
退出用コロレール５２の近傍には受け渡し装置の一例であるプッシャ５４が設置される。このプッシャ５４も前述の方向転換部１７に設けられるプッシャ２４と同一構造であり、方向転換部４９のキャリヤを作業エリア２方向に移動させるものである。
【００６３】
また、方向転換部１７に設けられた退出用コロレール２１とプリヒータ４に設けられた進入用コロレール２８との間にはコロレール５５が設置される。また、冷却機６に設けられた退出用コロレール４６と方向転換部４９に設けられた進入用コロレール５１との間にはコロレール５６が設置される。
【００６４】
［自動はんだ付け装置１の動作例］  
次に、上記構造を有する本実施の形態に係る自動はんだ付け装置１におけるプリント基板のはんだ付けについて説明する。なお、以下の説明において、各動作は、図示しない制御装置により予め設定された設定値で動作するように制御される。
【００６５】
作業者は、図示しないプリント基板を図示しないキャリヤに保持させてから、作業エリア２において一対のローラチェーン７，８上に該キャリヤを載置する。このとき、作業エリア２のローラチェーン７，８は回動しており、ストッパ９のバー９ａはローラチェーン８上に突出している。ローラチェーン７，８上に載置されたキャリヤは、ローラチェーン７，８の回動により図１では左側方向に走行して移動し、ストッパ９のバー９ａで走行が止められる。
【００６６】
そして、ストッパ９のバー９ａが退避すると、キャリヤは、ローラチェーン７，８の回動によりフラクサ３上にある一対のローラチェーン１３，１４上に乗り移る。このとき、フラクサ３上にあるローラチェーン１３，１４も回動しており、ストッパ１５のバー１５ａがローラチェーン１４上に突出している。そのため、キャリヤはフラクサ３上で停止し、その間にスプレーノズル１６が縦横方向に移動しながらキャリヤに保持されたプリント基板の下面全域にフラックスを塗布する。
【００６７】
フラックスの塗布終了後、ストッパ１５のバー１５ａを退避させると、キャリヤはローラチェーン１３，１４の回動で方向転換部１７に移動するが、ローラチェーン１３，１４だけの移動では方向転換部１７の所定の位置まで移動させることができないため、プッシャ５７でキャリヤを押す。このとき、キャリヤが方向転換部１７に進入するのに邪魔とならないように退出用コロレール２１は下方に移動させてある。キャリヤが方向転換部１７に入ったならば、図示しないキャリヤ検知センサが検知して退出用コロレール２１をキャリヤの位置まで上昇させるとともに、プッシャ２４を作動させて板材２６が方向転換部１７にあったキャリヤをプリヒータ４方向に移動させる。このとき、キャリヤの移動の妨げとならないように方向転換部１７の進入用コロレール１９とプリヒータ４の退出用コロレール３０は下方に下がっている。
【００６８】
プリヒータ４には、図示しないキャリヤ検知センサが設置されており、該センサがキャリヤのプリヒータ４への進入を検知すると、ハロゲンランプ３２に通電してプリント基板を予備加熱する。この予備加熱時間は、プリント基板の大きさ、プリント基板の厚さ、電子部品の実装密度等に応じて事前に制御装置にインプットされている。プリント基板が所定の時間予備加熱されると、ハロゲンランプ３２への通電が切られる。そして退出用コロレール３０がキャリヤの位置まで上昇し、進入用コロレール２８が下がるとともに、プッシャ３１が作動してキャリヤを噴流はんだ槽５方向に移動させる。
【００６９】
プッシャ３１が作動してキャリヤを噴流はんだ槽５方向に移動させるとき、噴流はんだ槽５上にある一対のコロ爪３３，３４は摺動レール３９の出発点（図１の左側）で待機しており、プッシャ３１で押されたキャリヤはコロ爪３３，３４のコロ３６上を走行する。噴流はんだ槽５にも図示しないキャリヤ検知センサが設置されており、キャリヤがコロ爪３３、３４間に位置したことを検知すると、コロ爪の吊設体３７，３８は摺動レール３９を移動しながら、プリント基板を一次噴流ノズル４０から噴流する荒れた波と二次噴流ノズル４１から噴流する穏やかな溶融はんだに接触させて、プリント基板のはんだ付け部に溶融はんだを付着させる。そしてキャリヤがさらに移動してプッシャ４２に達すると、プッシャ４２がキャリヤを冷却機６方向に押しやる。
【００７０】
プッシャ４２がキャリヤを冷却機６方向に押しやるとき、冷却機６の退出用コロレール４６はキャリヤの進入の邪魔とならないように下方に下がっている。冷却機６にも図示しないキャリヤ検知センサが設置されており、該センサがキャリヤの冷却機６への到達を検知すると、複数の冷却ファン４８を回転させてプリント基板を冷却する。ここでも冷却時間はプリント基板の条件に応じて制御装置にインプットされており、所定の時間冷却が行われる。プリント基板が所定時間冷却されると、キャリヤはプッシャ４７で押されて方向転換部４９に移動する。このとき、キャリヤの移動に妨げとなる冷却機６の進入用コロレール４４と方向転換部４９の退出用コロレール５３は下方に下がっている。
【００７１】
キャリヤが方向転換部４９に達すると、図示しないキャリヤ検知センサにより直ぐに退出用コロレール５３をキャリヤの位置まで上昇させるとともに、進入用コロレール５１を下げ、プッシャ５４を作動させてキャリヤを方向転換部４９から作業エリア２に移動させる。作業エリア２ではローラチェーン７，８が回動しており、ストッパ９のバー９ａがローラチェーン８の上に突出している。従って、ローラチェーン７，８上に載置されたキャリヤはストッパ９のバー９ａのところまで移動してここで走行が停止する。作業者は、作業エリア２で待機しており、キャリヤをローラチェーン７，８から運び出す。そして作業者はキャリヤを別の作業台に運び、キャリヤからはんだ付けされたプリント基板を取り出す。その後、作業者は新たなプリント基板をキャリヤに保持させ、該キャリヤを作業エリア２のローラチェーン７，８上に載置して、再度、各処理装置によりはんだ付けを行う。
【００７２】
このように、本実施の形態に係る自動はんだ付け装置１によれば、キャリヤがプリント基板を保持し、ローラチェーン７，８，１３，１４、コロレール１８，１９，２０，２１，２７，２８，２９，３０，４３，４４，４５，４６，５０，５１，５２，５３及びコロ爪３３，３４で構成される搬送部がキャリヤを所定の方向に搬送し、フラクサ３、プリヒータ４、噴流はんだ槽５及び冷却機６等で構成されるはんだ処理部が搬送部によって搬送されキャリヤに保持されたプリント基板に、はんだ付けを行う。この搬送部は、キャリヤを搬送するための複数のコロ２３，２６で構成される。
【００７３】
これにより、コロ２３，３６が回転して当該コロ２３，３６上に載置されたキャリヤの移動を補助するようになる。この結果、わだちや凹凸のようにキャリヤに振動を与える要因が無くなり、当該プリント基板に搬送部の振動が伝わることを防止できるようになる。この結果、プリント基板に形成されるはんだに亀裂や剥離が発生することを防止できる。
【００７４】
なお、本実施の形態で説明したコロを備えた搬送部は、ラウンドタイプの自動はんだ付け装置について説明したが、インライン方式の自動はんだ付け装置に適用しても構わない。これにより、インライン方式の自動はんだ付け装置においても、プリント基板に搬送部の振動が伝わることを防止できるようになり、プリント基板に形成されるはんだに亀裂や剥離が発生することを防止できる。
【００７５】
また、本実施の形態では、フラクサ上にローラチェーンを設け、プリヒータ上にコロレールを設け、噴流はんだ槽上にコロ爪を設け、冷却機上にコロレールを設けたものを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フラクサ上にコロレール又はコロ爪を設け、プリヒータ上にローラチェーン又はコロ爪を設け、噴流はんだ槽上にローラチェーン又はコロレールを設け、冷却機上にローラチェーン又はコロ爪を設けても良い。
【００７６】
また、本実施の形態では、プリント基板をキャリヤで保持して搬送する自動はんだ付け装置を説明したが、キャリヤを使用しないで直接プリント基板を搬送するようにしても良い。
【実施例１】
【００７７】
本発明に係る自動はんだ付け装置で産業機器用プリント基板のはんだ付けを行った。該プリント基板は、その大きさが最大で、４１０×３６０×２（ｍｍ）であり、リードの長いディスクリート部品、放熱部品、コネクター等が多数搭載されるため、これらが脱落しないように鉄製の治具で固定した。従って、プリント基板、治具、キャリヤの総重量は１８Ｋｇという重いものとなった。因みに、テレビジョン装置用のプリント基板の重量はキャリヤの重量を加えても約８ｋｇである。【００７８】
該プリント基板が保持されたキャリヤを作業エリアでローラチェーンに載置し、作業エリアのストッパを外してフラクサに移動させた。フラクサでは、ストッパでキャリヤの走行を最大で８０秒間停止させ、その間にスプレーノズルでプリント基板の下面にフラックスを塗布した。【００７９】
フラクサでのフラックス塗布後、キャリヤを第１の方向転換部を経てプリヒータに移動させた。プリヒータではハロゲンランプにより最大で９０秒間予備加熱を行った。プリント基板の下面５箇所に熱電対を取り付けて、各部位の温度を測定したところ、各部位の温度は１００℃±１０℃であった。【００８０】
プリヒータで予備加熱を行った後、キャリヤを噴流はんだ槽のコロ爪搬送部が有する一対のコロ爪で把持させ、摺動レールにより噴流はんだ槽上を移動させながらプリント基板の下面に一次噴流ノズルから噴流する荒れた波と二次噴流ノズルから噴流する穏やかな溶融はんだに接触させて、下面にはんだを付着させた。噴流はんだ槽にはＳｎ−４Ａｇ−０．９Ｃｕ（固相線温度：２１７℃、液相線温度：２２９℃）の鉛フリーはんだが投入されており、溶融はんだの温度は２５５℃に保たれていた。プリント基板に噴流はんだ槽ではんだを付着させた後、プッシャでキャリヤを冷却機まで移動させた。【００８１】
冷却機では、多数の冷却ファンでプリント基板に冷風を当てて最大で９０秒間冷却を行った。その後、キャリヤを第２の方向転換部を経て作業エリアまで移動させた。作業エリアに戻ったキャリヤからプリント基板を取り外し、はんだ付け部の観察を行ったところ、プリント基板のはんだ付け部には、ヒビ割れや剥離は皆無であった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の自動はんだ付け装置は、大きさが大きいプリント基板や重量の重いプリント基板のはんだ付けに適したものであるが、その他、特殊なはんだ付け、例えば、多数の電子部品を治具に固定し、それをキャリヤで保持して電子部品のリードにはんだメッキを施したり、或いは非常に熱容量の大きな電子部品が局部的に搭載されたプリント基板にはんだ付けを行ったりする場合にも適応できるものである。
【符号の説明】
【００８３】
１  自動はんだ付け装置
２  作業エリア
３  フラクサ
４  プリヒータ
５  噴流はんだ槽
６  冷却機
７，８，１３，１４  ダブルピッチラージローラチェーン
１７  第１の方向転換部
１８，１９，２７，２８，４３，４４，５０，５１  進入用コロレール
２０，２１，２９，３０，４５，４６，５２，５３  退出用コロレール
２４，３１，４２，４７，５４，５７  プッシャ
４９  第２の方向転換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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