(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状ハンダが巻かれたボビンをボビン装着部に回転自在に装着し、該ボビンから線状ハンダを繰り出してハンダ付け部位に供給する線状ハンダ供給装置において、
前記ボビン装着部は、互いに平行な軸線を中心にして回転自在の第１、第２、第３の３つの支持ローラを有し、該３つの支持ローラが前記ボビンの外周に接触して該ボビンを外周の３点で支持するように構成され、
前記３つの支持ローラのうち第１及び第２の支持ローラは一定の位置に配設され、第３の支持ローラは、揺動アームに取り付けられ、該揺動アームの揺動によってボビンの外周に接離する方向に変位自在であると共に、揺動ばねで該ボビンの外周に当接する方向に向けて付勢されている、
ことを特徴とする線状ハンダ供給装置。
【請求項２】
前記第１の支持ローラと第３の支持ローラとの間にボビンを出し入れするための着脱口を有し、該着脱口は、前記第３の支持ローラがボビンで変位させられることによって開口幅が変化することを特徴とする請求項１に記載の線状ハンダ供給装置。
【請求項３】
前記第３の支持ローラは、ボビンが非装着のときの初期位置と、ボビンが装着または取り出される途中の逃げ位置と、ボビンが装着されたあとの支持位置とに変位可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の線状ハンダ供給装置。
【請求項４】
前記初期位置は、前記揺動アームが当接する偏心カラーにより決定され、該偏心カラーを必要角度だけ偏心回転させて前記揺動アームに対する当接位置を調整することにより、前記初期位置がボビンの直径に応じて調整可能であることを特徴とする請求項３に記載の線状ハンダ供給装置。
【請求項５】
前記第３の支持ローラは、軸線方向に変位自在に配設されていて、ローラばねで軸線方向一側に向けて付勢され、付勢方向と反対側の端部にフランジ状の鍔部を有し、該鍔部がボビンの外縁部に前記ローラばねの付勢力で弾力的に係止することにより該ボビンの装着時の位置決めが行われることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の線状ハンダ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子部品をプリント基板にハンダ付けする場合などに、ボビンに巻かれた線状ハンダを該ボビンから繰り出してハンダ付け部位に供給するハンダ供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばハンダ付けロボットで半導体チップ等の電子部品をプリント基板にハンダ付けする場合、ハンダ供給装置が使用される。このハンダ供給装置は、線状ハンダが巻かれたボビンをボビン装着部に回転自在に装着し、該ボビンから線状ハンダを繰り出してハンダ付け部位に供給するものである。
【０００３】
従来のハンダ供給装置は、例えば特許文献１に開示されているように、ボビン装着部がボビン取付軸（リール取付軸）を有し、このボビン取付軸をボビンの中心孔内に嵌入させることにより該ボビンをこのボビン取付軸に回転自在に装着すると共に、該ボビンがこのボビン取付軸から抜け落ちないように、該ボビン取付軸の先端にロック螺子を螺着し、このロック螺子を前記ボビンに係止させていた。
【０００４】
このため、前記ボビンを前記ボビン取付軸に対して着脱する場合には、その都度前記ロック螺子をボビン取付軸から取り外したり再び取り付けたりする作業を行わなければならず、作業が面倒でボビンの着脱に手間と時間とを要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ボビン装着部に対するボビンの着脱を簡単且つ迅速に行うことができるハンダ供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、線状ハンダが巻かれたボビンをボビン装着部に回転自在に装着し、該ボビンから線状ハンダを繰り出してハンダ付け部位に供給する線状ハンダ供給装置において、前記ボビン装着部は、互いに平行な軸線を中心にして回転自在の第１、第２、第３の３つの支持ローラを有し、該３つの支持ローラが前記ボビンの外周に接触して該ボビンを外周の３点で支持するように構成され、前記３つの支持ローラのうち第１及び第２の支持ローラは一定の位置に配設され、第３の支持ローラは、揺動アームに取り付けられ、該揺動アームの揺動によってボビンの外周に接離する方向に変位自在であると共に、揺動ばねで該ボビンの外周に当接する方向に向けて付勢されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明においては、前記第１の支持ローラと第３の支持ローラとの間にボビンを出し入れするための着脱口を有し、該着脱口は、前記第３の支持ローラがボビンで変位させられることによって開口幅が変化することが望ましい。
より望ましくは、前記第３の支持ローラが、ボビンが非装着のときの初期位置と、ボビンが装着または取り出される途中の逃げ位置と、ボビンが装着されたあとの支持位置とに変位可能であることである。
この場合、前記初期位置は、前記揺動アームが当接する偏心カラーにより決定され、該偏心カラーを必要角度だけ偏心回転させて前記揺動アームに対する当接位置を調整することにより、前記初期位置がボビンの直径に応じて調整可能である。
【００１０】
また、前記第３の支持ローラは、軸線方向に変位自在に配設されていて、ローラばねで軸線方向一側に向けて付勢され、付勢方向と反対側の端部にフランジ状の鍔部を有し、該鍔部がボビンの外縁部に前記ローラばねの付勢力で弾力的に係止することにより該ボビンの装着時の位置決めが行われることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、３つの支持ローラによってボビンを外周の３点で支持するようにしたので、ボビン取付軸をボビンの中心孔内に挿入してロック螺子で係止させる従来装置のような、該ロック螺子をボビン取付軸から取り外したり再び取り付けたりする作業を全く行う必要がなく、ボビンの着脱を簡単かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るハンダ供給装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】ボビンの着脱時の第３支持ローラの動きを示す図１の要部拡大図である。
【図４】ボビンの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２は本発明に係るハンダ供給装置の一実施形態を示すもので、このハンダ供給装置は、例えばハンダ付けロボットに組み込まれ、半導体チップ等の電子部品をプリント基板上に自動的にハンダ付けする場合などに、各ハンダ付け部位に向けて線状ハンダを自動的に供給するために使用される。
【００１４】
前記ハンダ供給装置は、大別してボビン装着部１とハンダ送り部２とからなっている。このうちボビン装着部１は、線状ハンダ３が巻かれたボビン４（図４参照）を装着するための部分である。
また、前記ハンダ送り部２は、前記ボビン装着部１に装着されたボビン４から線状ハンダ３を必要長さずつ繰り出し、繰り出した線状ハンダ３をハンダ付け部位に向けて送り出すための部分であり、直線状の移送路５に沿って線状ハンダ３が図１及び図２の下方に向けて送り出されるようになっている。従って、前記線状ハンダ３が送り出される方向を前方とすれば、前記ハンダ送り部２は、ハンダ供給装置の前方側に位置し、前記ボビン装着部１は、ハンダ供給装置の後方側に位置することになる。
【００１５】
前記ボビン４は、合成樹脂等の非金属素材からなるもので、図４に示すように、円筒形をした巻芯８と、この巻芯８の軸線方向両端にそれぞれ取り付けられた円環形の端板９とからなっていて、前記巻芯８の外周に線状ハンダ３が螺旋状かつ多重に巻き付けられたものである。図４中の符号８ａは前記巻芯８の中心を軸線方向に貫通する中心孔である。
【００１６】
前記ボビン装着部１は、ハンダ送り部２のハウジング４０から互いに平行かつハンダ供給装置の後方側に向けて延出する２本の軸棒１０と、該軸棒１０の延出方向前端に固定的に取り付けられたローラ取付板１１と、該ローラ取付板１１に揺動自在に連結された揺動アーム１２と、前記ローラ取付板１１に回転自在に取り付けられた第１の支持ローラ１３及び第２の支持ローラ１４と、前記揺動アーム１２に回転自在に取り付けられた第３の支持ローラ１５と、前記揺動アーム１２を該第３の支持ローラ１５と前記第１の支持ローラ１３との間の間隔が狭まる方向に付勢する揺動ばね１６とを有している。
【００１７】
そして、前記第１の支持ローラ１３と第３の支持ローラ１５との間の空間部をボビン４の装着及び取り出しのための着脱口１７とし、該着脱口１７に前記ボビン４をあてがい、前記第３の支持ローラ１５を該着脱口１７の開口幅Ｈが拡大する方向に押し動かして３つの支持ローラ１３，１４，１５間に該ボビン４を押し込むことにより、該３つの支持ローラ１３，１４，１５がボビン４の外周に接触し、該ボビン４がこれら３つの支持ローラ１３，１４，１５により外周の３点で支持されるように構成されている。以下、その構成について詳述する。
【００１８】
前記ローラ取付板１１は、前記２本の軸棒１０の前端部間に掛け渡されていて、該ローラ取付板１１の長さ方向の両端即ち一方の軸棒１０側の端部と他方の軸棒１０側の端部とに、円柱状をした第１のローラ軸１８と第２のローラ軸１９（図３参照）とが、各々の軸線を前記移送路５と直角かつ互いに平行に向けた姿勢で片持梁状に固定され、第１のローラ軸１８に、円筒状をした前記第１の支持ローラ１３が回転自在に取り付けられ、第２のローラ軸１９に、円筒状をした前記第２の支持ローラ１４が回転自在に取り付けられている。従って、前記第１の支持ローラ１３と第２の支持ローラ１４とは、定位置において互いに平行な軸線を中心に回転自在である。
【００１９】
前記第１の支持ローラ１３及び第２の支持ローラ１４は、合成樹脂により形成され、滑らかな外周面を有しており、この外周面が前記ボビン４の端板９の外周に当接することによって該ボビン４を支持する。前記第１及び第２の支持ローラ１３，１４の軸方向の両端部にはフランジ状の鍔部１３ａ，１４ａが形成され、一方又は両方の鍔部１３ａ，１４ａが前記ボビン４の端板９の外縁部に係止することにより、該ボビン４の装着時の位置決めが行われる。
【００２０】
前記第１及び第２のローラ軸１８，１９の自由端である先端には、それぞれロック螺子２１が着脱自在に螺着され、このロック螺子２１が前記支持ローラ１３，１４の端部に係止することにより、該支持ローラ１３，１４が前記ローラ軸１８，１９から抜け出すのが防止されている。そして、このロック螺子２１をローラ軸１８，１９から取り外すことにより、前記支持ローラ１３，１４を交換することができる。
【００２１】
前記ローラ取付板１１の前記第２の支持ローラ１４が取り付けられている側の端部寄りの位置には、ハンダ供給装置の後方側に向けて延びる延長部１１ａが設けられ、該延長部１１ａの側面に、くの字形をした前記揺動アーム１２の基端部が、揺動軸２４により、前記第１及び第２の支持ローラ１３，１４の軸線と平行な軸線を中心に揺動自在なるように連結されている。そして、該揺動アーム１２の自由端である先端部に、円柱状をした第３のローラ軸２０が、前記第１及び第２のローラ軸１８，１９と平行をなす姿勢で片持梁状に固定され、該第３のローラ軸２０に、円筒状をした前記第３の支持ローラ１５が回転自在に取り付けられている。従って、該第３の支持ローラ１５は、前記第１及び第２の支持ローラ１３，１４の軸線と平行な軸線を中心に回転自在であると共に、前記揺動軸２４を中心にして前記ボビン４の外周に接離する方向に揺動自在である。
【００２２】
前記第３の支持ローラ１５は、合成樹脂製で、前記第３のローラ軸２０に軸線方向に距離Ｘ分だけ変位自在なるように取り付けられ、コイル状のローラばね２５の引張力で前記第３のローラ軸２０の基端側即ち揺動アーム１２側に向けて付勢されている。該ローラばね２５は、前記第３のローラ軸２０の外周を取り巻くように配設され、一端が前記揺動アーム１２の側面のばね受け２６に係止し、他端が前記第３の支持ローラ１５の内部のばね収容孔１５ｂに嵌合して該支持ローラ１５に係止している。
【００２３】
前記第３の支持ローラ１５は、滑らかな外周面が前記ボビン４の端板９の外周に当接するようになっており、該支持ローラ１５の先端即ち前記揺動アーム１２から遠い側の端部には、フランジ状の鍔部１５ａが形成され、該鍔部１５ａがボビン４の一方の端板９の外縁部に前記ローラばね２５の付勢力で弾力的に係止することにより、該ボビン４の他方の端板９が前記第１及び第２の支持ローラ１３，１４の基端部側の鍔部１３ａ，１４ａに当接し、それによって該ボビン４が、前記３つの支持ローラ１３，１４，１５間に位置決めされた状態で支持されるようになっている。
また、前記第３のローラ軸２０の自由端である前端には、係止板２７が螺子２８で着脱自在に取り付けられ、該係止板２７により、前記第３の支持ローラ１５が該第３のローラ軸２０から抜け出すのが防止されている。
【００２４】
前記揺動アーム１２は、コイル状をした前記揺動ばね１６により、前記第３の支持ローラ１５がボビン４の外周に押し付けられる方向即ち前記着脱口１７の開口幅Ｈが狭まる方向に向けて付勢されている。該揺動ばね１６の一端は前記揺動アーム１２のばね受け３１に係止し、他端は前記ローラ取付板１１のばね受け３２に係止している。
【００２５】
これによって前記第３の支持ローラ１５は、前記ボビン４の装着及び取り出し時に、図３にボビン４と共に２点鎖線で示すように、該ボビン４がボビン装着部１に装着されていないときの初期位置Ａと、同図にボビン４と共に点線で示すように、該ボビン４がボビン装着部１に装着される途中あるいは該ボビン装着部１から取り出される途中の逃げ位置Ｂと、同図にボビン４と共に実線で示すように、該ボビン４がボビン装着部１に装着されたあとの支持位置Ｃとに変位することができる。この場合、前記第３の支持ローラ１５は、ボビン４がボビン装着部１に装着される工程では、前記初期位置Ａから逃げ位置Ｂを経て最後に前記支持位置Ｃを占め、ボビン４がボビン装着部１から取り出される工程では、前記支持位置Ｃから逃げ位置Ｂを経て最後に前記初期位置Ａを占めることになる。
【００２６】
前記初期位置Ａは、偏心カラー３５により設定される。即ち、前記ローラ取付板１１の側面の前記揺動アーム１２に隣接する位置には、リング形をした前記偏心カラー３５が、螺子３６を中心にした偏心回転によって偏心方向を調節できるように取り付けられ、該偏心カラー３５の外周に前記揺動アーム１２が当接することにより前記初期位置Ａが設定されている。前記第３の支持ローラ１５がこの初期位置Ａにあるとき、前記着脱口１７の開口幅Ｈ即ち該第３の支持ローラ１５と前記第１の支持ローラ１３との間隔は、ボビン４の端板９の直径Ｄより小さく、かつ前記３つの位置の中で最も小さい。この初期位置Ａは、前記着脱口１７の開口幅Ｈをボビン４の押し込みに適した大きさとなるように設定するもので、前記偏心カラー３５を所要角度回転させてその偏心方向を変更することにより、ボビン４の直径（端板９の直径）Ｄに合わせて押し込みやすい大きさに変更することができる。
【００２７】
前記逃げ位置Ｂは、前記ボビン４が前記着脱口１７を通じて装着位置に押し込まれる途中又は装着位置から取り出される途中の第３の支持ローラ１５の位置であり、必ずしも前記初期位置Ａのように固定された位置ではない。第３の支持ローラ１５がこの逃げ位置Ｂにあるとき、前記着脱口１７の開口幅Ｈは前記３つの位置の中で最大となり、その開口幅Ｈはボビン４の直径と同等以上である。図３の例は、ボビン４を第１の支持ローラ１３と第３の支持ローラ１５との両方に押し当てた状態で装着する場合で、前記着脱口１７の開口幅Ｈがボビン４の直径Ｄとちょうど等しくなったときの逃げ位置Ｂを示している。ボビン４を第１の支持ローラ１３に当接させることなく、第３の支持ローラ１５だけに押し当てた状態で装着する場合には、該第３の支持ローラ１５は図３の位置より更に大きく変位するため、前記着脱口１７の開口幅Ｈはボビン４の直径Ｄより大きくなる。
【００２８】
前記支持位置Ｃは、第３の支持ローラ１５がボビン４の外周に当接する位置であり、この支持位置Ｃにおいてボビン４が３つの支持ローラ１３，１４，１５により外周の３点で支持され、装着状態となる。このとき、前記着脱口１７の開口幅Ｈはボビン４の直径Ｄより小さく、かつ、該ボビン４が前記第３の支持ローラ１５により第１の支持ローラ１３と第２の支持ローラ１４とに押し付けられているため、該ボビン４は前記着脱口１７を通じて装着位置から抜け出すことがなく、３つの支持ローラ１３，１４，１５間に確実且つ安定的に支持される。
【００２９】
前記ボビン装着部１はこのように構成されているから、ボビン４を前記着脱口１７から３つの支持ローラ１３，１４，１５間の装着位置に押し込んだり、該装着位置から前記着脱口１７を通じて取り出したりするだけで、該ボビン４の着脱を片手で簡単かつ迅速に行うことができる。
【００３０】
一方、前記ハンダ送り部２は、前記ハウジング４０の１つの面（図２の右側面）に取り付けられた台板４１上に、前記移送路５の入口側と出口側とに位置するようにハンダ導入部材４２とハンダ導出部材４３とが設けられる共に、前記ハンダ導入部材４２の中心孔に通じる中心孔を備えた先細り状の入口ノズル４４と、前記ハンダ導出部材４３の中心孔に通じる中心孔を備えた先細り状の出口ノズル４５とが、先細り状をした端部同士を互いに向かい合わせにした状態で前記移送路５に沿って配設されている。そして、前記ボビン４から繰り出された線状ハンダ３が、前記ハンダ導入部材４２から前記入口ノズル４４に導入され、前記出口ノズル４５からハンダ導出部材４３を経てハンダ付け部位に向けて送り出される。
【００３１】
前記入口ノズル４４と出口ノズル４５との間のスペースには、前記移送路５を挟んで相対する位置に、溝切りローラ４８とガイドローラ４９とが、前記移送路５と直交しかつ互いに平行する軸線を中心に回転自在に配設されている。
前記溝切りローラ４８は、中心部にフラックスが充填されている前記線状ハンダ３の側面に溝を切る機能と、該線状ハンダ３をハンダ付けのタイミングに合わせてハンダ鏝の鏝先に対して必要量ずつ前進させたり後退させたりする機能とを有するもので、前記ハウジング４０の内部の電動モータ（不図示）に連結されて正逆方向に駆動回転される。前記電動モータはステッピングモータである。
【００３２】
このため、前記溝切りローラ４８には、外側に向けて鋭く尖った刃先を全周に連続して有するリング状の溝切刃５０と、歯車の歯のように間欠的に形成された多数の爪を外周に有するリング状の送り刃５１とが、該溝切りローラ４８の軸線方向に重ねて配設され、前記送り刃５１が、線状ハンダ３の側面に食い込んで該線状ハンダ３を必要量だけ前進させたり後退させたりし、前記溝切刃５０が、線状ハンダ３の前進時に該線状ハンダ３の側面にフラックス充填領域まで達する溝を連続して切り込むようになっている。図示した例では、前記溝切刃５０が溝切りローラ４８の基端側（図２の左側）に配設され、前記送り刃５１が溝切りローラ４８の先端側（図２の右側）に配設されている。
このようにして線状ハンダ３に溝を切ると、ハンダ付け時にフラックスがハンダ鏝に加熱されて急激に気化しても、該フラックスは前記溝から蒸散するため、爆発現象を生じることがない。
【００３３】
一方、前記ガイドローラ４９は、外周に線状ハンダ３が嵌合するＶ字状のガイド溝５２を有し、前記溝切りローラ４８による線状ハンダ３の前進及び後退時に、該線状ハンダ３に追随して正逆方向に従動回転するようになっている。
【符号の説明】
【００３４】
１      ボビン装着部
３      線状ハンダ
４      ボビン
１２      揺動アーム
１３      第１の支持ローラ
１４      第２の支持ローラ
１５      第３の支持ローラ
１５ａ    鍔部
１６      揺動ばね
１７      着脱口
２５      ローラばね
３５      偏心カラー
Ａ      初期位置
Ｂ      逃げ位置
Ｃ      支持位置
Ｄ      直径
Ｈ      開口幅
【図１】
0005612451.tif 000002
【図２】
0005612451.tif 000003
【図３】
0005612451.tif 000004
【図４】
0005612451.tif 000005