(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
こて先の温度を規定する通常設定温度と該こて先の検出温度とを比較することにより該こて先の温度が通常設定温度となるように制御されるハンダごて装置において、
こて先の温度が前記通常設定温度から所定のスリープ検出温度まで低下したことを検出することにより使用を判断し、所定のチェック時間に亘って使用が中断された場合には、こて先の温度を前記通常設定温からスリープ設定温度に低下させる温度制御手段を具備することを特徴とするハンダごて装置。
【請求項２】
スリープ検出温度は所定の操作手段によって設定されることを特徴とする請求項１記載のハンダごて装置。
【請求項３】
スリープ設定温度は所定の操作手段によって設定されることを特徴とする請求項１または２記載のハンダごて装置。
【請求項４】
チェック時間は所定の操作手段によって設定されることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のハンダごて装置。
【請求項５】
温度制御手段は、電源の投入直後における初期チェック時間を、チェック時間に基づいて設定される所定時間が所定の固定時間よりも小さい場合は当該固定時間に、また前記所定時間が前記固定時間以上の場合には前記所定時間に設定し、電源の投入後そのまま使用されない場合には、こて先の温度を前記初期チェック時間の経過後に前記通常設定温からスリープ設定温度に低下させることを特徴とする請求項４記載のハンダごて装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に電子部品をハンダ付けする際等に用いられるハンダごて装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハンダごて装置として、使用を中断した場合に省電力状態、すなわちこて先を加熱するヒータの消費電力を押さえる動作状態（スリープ状態）に自動的に移行するものがある。この種のハンダごて装置は、こて先の寿命を延ばすためまた未使用時の電力消費を押さえるために、使用を中断すると一定の条件に基づいて予め固定的に設定された時間が経過すると通常使用の動作状態からスリープ状態に移行するものである。すなわち、従来のハンダごて装置は、スリープ状態に移行する時の条件やスリープ状態における設定温度が予め一義的に設定されている。
【０００３】
しかし、このようなハンダごて装置では、一端スリープ状態に移行すると、こて先の温度が低下しているので当該ハンダごて装置の使用を再開したときに、こて先温度が本来の通常使用状態における設定温度に復帰するまでに時間を要するためハンダ付け作業の作業性が低下するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ハンダ付け作業の作業性を向上させることが可能なハンダごて装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の手段として、こて先の温度を規定する通常設定温度と該こて先の検出温度とを比較することにより該こて先の温度が通常設定温度となるように制御されるハンダごて装置において、こて先の温度が所定のスリープ検出温度に達したことを検出することにより使用と使用中断とを判断し、所定時間に亘って使用が中断された場合には、操作手段から入力された設定値に基づいて通常使用の動作状態からこて先の温度を低下させるスリープ状態に移行させる温度制御手段を具備するという手段が採用される。
【０００６】
第２の手段として、上記第１の手段において、設定値としてスリープ検出温度が設定されるという手段が採用される。
【０００７】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、設定値としてスリープ状態におけるこて先の温度を規定するスリープ設定温度が設定されるという手段が採用される。
【０００８】
第４の手段として、上記第１ないし第３いずれかの手段において、設定値として、こて先の温度がスリープ検出温度に達したことが検出されてからスリープ状態に移行するまでの時間を規定するチェック時間が設定されるという手段が採用される。
【０００９】
第５の手段として、上記第４の手段において、電源の投入直後におけるチェック時間が、チェック時間に基づいて設定される時間あるいは予め決められた固定時間に択一的に設定されるという手段が採用される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図４を参照して、本発明に係わるハンダごて装置の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の構成を示す回路図である。この図において、符号１はワンチップマイコン（温度制御手段）であり、内部に設けられたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）に記憶された制御プログラムに従って、以下に説明する各構成要素の動作を制御する。このワンチップマイコン１としては、上記ＲＯＭおよびＲＡＭ（書き込み／読み出しメモリ）の他に、各種タイマや入出力インターフェースを備えたものが適用される。
【００１２】
当該ハンダごて装置はハンダごて部と操作ボックスによって構成され、符号２はハンダごて部に設けられたこて先を示しており、該こて先２を加熱するヒータ３とその加熱温度を電気信号として検出する温度センサ４とが設けられる。符号５は商用電源を低圧する電源トランスであり、上記ワンチップマイコン１によってＯＮ／ＯＦＦが制御されるサイリスタ６と直列接続されたヒータ３は該電源トランス５の二次巻線の両端に接続され、例えば２４Ｖrmsの交流電圧が印加される。また、該二次巻線の一端はゼロクロス検出器７に入力され、該ゼロクロス検出器７は電源トランス５から入力された交流電圧のゼロクロス位置を検出して上記ワンチップマイコン１に出力する。上記サイリスタ６は、該ゼロクロス検出器７の出力に基づいて制御される。
【００１３】
電源トランス５の二次巻線の両端はさらに電源回路８に接続され、該電源回路８は電源トランス５から入力された交流電圧を整流し、例えば±５Ｖおよび＋３Ｖ等の直流電源電圧を出力する。上記温度センサ４は増幅器９に接続され、該増幅器９は温度センサ４から出力された上記電気信号を増幅してマルチプレクサ１０の一方の選択端子に出力する。
【００１４】
一方、該マルチプレクサ１０の他方の選択端子には、サーミスタ１２の出力が増幅器１１によって増幅されて入力されるようになっており、マルチプレクサ１０はワンチップマイコン１の出力に基づいて温度センサ４の出力あるいはサーミスタ１２の出力を択一的にＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）１３に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１３は、アナログ信号である入力信号をデジタル信号に変換してワンチップマイコン１に出力する。
【００１５】
符号１４はスイッチであり、ワンチップマイコン１の出力に基づいてブザー１５に供給する電源電圧を＋５Ｖと＋３Ｖのいずれかに切り換えることによって該ブザー１５の音量を制御するものである。なお、ブザー１５は、バッファアンプ１６を介してワンチップマイコン１から入力された信号に基づいて発音が制御される。
【００１６】
符号１７は上記操作ボックスの設けられる操作パネルであり、複数の表示器１８と操作スイッチ（操作手段）１９によって構成される。表示器１８の各操作端子はバッファ２０を介してワンチップマイコン１に接続されるとともに、共通端子はトランジスタ２１のコレクタ端子に接続される。また、トランジスタ２１の各ベース端子はワンチップマイコン１に接続され、該ワンチップマイコン１の出力に基づいて例えば＋５Ｖの電源電圧を各表示器１８の共通端子に供給するようになっている。また、操作スイッチ１９は、上記各コレクタ端子とワンチップマイコン１との間に介挿され、その操作がワンチップマイコン１に入力されるようになっている。
【００１７】
図２は、上記操作パネル１７の構成を示す平面図である。この図において、符号１９ａは後述する各種設定値を入力する数値入力スイッチであり、該数値入力スイッチ１９ａから入力された設定値は設定数値表示器１８ａに表示される。１９ｂは設定数値表示器１８ａに表示される数値の桁移動を操作する表示桁移動スイッチ、１９ｃは数値入力スイッチ１９ａから入力される数値の入力モードを切り換えるパラメータ切換スイッチ、１９ｄは上記各種設定値を保持するキーロック設定およびその解除を切り換えるキーロックスイッチである。該キーロックスイッチ１９ｄが操作されて当該ハンダごて装置がキーロック設定状態とされると、キーロック設定ランプ１８ｂが点灯するようになっている。
【００１８】
符号１８ｃは上記温度センサ４によって検出されたこて先２の測定温度を表示する測定温度表示器、１８ｄは上記ヒータ３への通電時に点灯されるヒータ通電表記器、１８ｅは上記測定温度が数値入力スイッチ１９ａによって設定された範囲を逸脱した場合あるいは該範囲内にある場合に点灯するアラームランプ、１８ｆは当該ハンダごて装置の動作モードがオートチューニングモードに設定されている場合に点滅するオートチューニングランプ、１８ｇは当該ハンダごて装置の動作モードがスリープモードに設定されている場合に点灯するスリープ設定ランプである。
【００１９】
当該ハンダごて装置は、一定時間に亘って使用しない場合、通常使用時におけるこて先２の設定温度に対して該こて先２の温度を低下させて電力消費量を抑えるスリープ状態（省電力状態）に自動的に移行するように構成されており、符号１８ｈは該スリープ状態となると点灯するスリープランプである。
【００２０】
さらに、図１において、符号２２は発振回路であり、ワンチップマイコン１の基本クロックを発生する。符号２３はリセットスイッチであり、ワンチップマイコン１を初期化するためのものである。
【００２１】
符号２４はＥＥＰＲＯＭ（電気的書き込み消去可能メモリ）であり、上記数値入力スイッチ１９ａから入力された各種設定値をを記憶する。また、該ＥＥＰＲＯＭ２４は、上記キーロックスイッチ１９ｄによるキーロックの設定状態等、当該ハンダごて装置の設定状態をも記憶するように構成されている。
【００２２】
次に、図３ないし図５に示すフローチャートおよび図６に示すこて先２の温度変化特性を参照し、上記ワンチップマイコン１によるスリープ状態への移行動作について説明する。
【００２３】
なお、当該ハンダごて装置を使用するに際し、図６に示すように、当該ハンダごて装置の通常使用時におけるこて先２の通常設定温度、スリープ状態の検出の基準となるスリープ検出温度、およびスリープ状態における設定温度であるスリープ設定温度が上記数値入力スイッチ１９ａ等の操作によって予め入力されているものとし、ワンチップマイコン１はこれらの温度を温度データとしてＥＥＰＲＯＭ２４に記憶しているものとする。
【００２４】
また、当該ハンダごて装置の使用期間においては、ハンダあるいはハンダ付けを行うプリント基板等の熱容量によってこて先２の温度は低下するが、当該ハンダごて装置は使用が中断されこて先２の温度が上記スリープ検出温度まで回復してからスリープ状態に移行させるまでのチェック時間（ＣＴ）をも数値入力スイッチ１９ａの操作によって任意に設定することができるようになっており、ワンチップマイコン１は該チェック時間（ＣＴ）をチェック時間データとしてＥＥＰＲＯＭ２４に記憶するようになっている。
【００２５】
さて、図３において、当該ハンダごて装置に電源が投入されると、ワンチップマイコン１は、以下の制御プログラムの実行に用いられる変数ｉを「０」に初期設定する（ステップＳ1）。そして、上記チェック時間（ＣＴ）の２倍（２ＣＴ）が１０分よりも小さいか否かを判断し（ステップＳ2）、この判断が「ＹＥＳ」の場合は内部に設けられたタイマに初期チェック時間として１０分を設定し（ステップＳ3）、この判断が「ＮＯ」の場合には該タイマに初期チェック時間として２ＣＴを設定する（ステップＳ4）。なお、以下の説明では初期チェック時間として１０分が設定された場合について説明する。
【００２６】
続いて、上記スリープランプ１８ｈが消灯されて、当該ハンダごて装置が通常動作状態であることが表示される（ステップＳ5）。また上記通常設定温度がＥＥＰＲＯＭ２４から読み出されてこて先２の温度制御の基準温度に設定され（ステップＳ6）、サイリスタ６のＯＮ／ＯＦＦが制御されてこて先２の温度すなわち温度センサ４によって検出される温度が通常設定温度となるようにヒータ３への通電が制御される（ステップＳ7）。
【００２７】
そして、操作パネル１７の上記各スイッチ（キー）が操作されていないか否かが判断され（ステップＳ8）、この判断が「ＹＥＳ」すなわち作業者が操作パネル１７操作して当該ハンダごて装置の状態を変更しようとしていない場合はステップＳ9の処理に進む。なお、この判断が「ＮＯ」の場合については後述する。
【００２８】
こて先２の温度は、上記ステップＳ7におけるヒータ３の制御の開始とともに徐々に通常設定温度に近づいて上昇する。ステップＳ9では、このこて先２の温度が上記スリープ検出温度に到達したか否かが判断され、この判断が「ＹＥＳ」すなわち電源投入後こて先２の温度がスリープ検出温度に一旦到達すると変数ｉが「１」に設定され（ステップＳ10）、さらに上記タイマがタイムアップしたか否かが判断される（ステップＳ11）。
【００２９】
この判断が「ＮＯ」の場合すなわち電源投入から１０分が経過していない場合は、タイマに設定された初期チェック時間（１０分）から一定時間、例えば０．１秒〜０．２秒が減算され（ステップＳ12）、上記ステップＳ7の通常設定温度に基づくヒータ３の温度制御以下の各処理が繰り返される。すなわち、ステップＳ7〜ステップＳ12までのループ処理を繰り返すことによりタイマの設定値は順次減少し、該設定値が「０」となったことがステップＳ11において検出されると以下に説明するスリープルーチン（ステップＳa）の処理が行われる。
【００３０】
一方、上記ステップＳ8およびステップＳ9における判断が「ＮＯ」に場合は、変数ｉが「１」か否かが判断され（ステップＳ13）、この判断が「ＮＯ」すなわち電源投入後こて先２の温度がスリープ検出温度に一度も到達していない場合、ステップＳ7における通常設定温度に基づくヒータ３の温度制御が繰り返され、この判断が「ＹＥＳ」すなわち一旦スリープ検出温度に到達した場合には、以下に説明するＣＴルーチン（ステップＳb）が処理される（図４参照）。
【００３１】
このＣＴルーチンでは、まずタイマに上記チェック時間（ＣＴ）が再設定され（ステップＳb1）、続いてスリープランプ１８ｈが消灯される（ステップＳb2）。そして、上記通常設定温度がこて先２の温度制御の基準温度に設定され（ステップＳb3）、該こて先２の温度が通常設定温度となるようにヒータ３への通電が制御される（ステップＳb4）。
【００３２】
さらに、上記ステップＳ8と同様に、操作パネル１７のキーが操作されていないか否かが判断され（ステップＳb5）、この判断が「ＹＥＳ」すなわち作業者が操作パネル１７操作して当該ハンダごて装置の状態を変更しようとしていない場合はステップＳb6に処理が進み、この判断が「ＮＯ」の場合には上記ステップＳb1の処理を繰り返す。
【００３３】
ステップＳb6では、こて先２の温度が上記スリープ検出温度に到達したか否かが判断され、この判断が「ＹＥＳ」すなわち当該ハンダごて装置が使用されていない場合は、タイマがタイムアップしてこて先２の温度がスリープ検出温度に達したことが検出されてからチェック時間（ＣＴ）が経過したか判断される（ステップＳb7）。なお、上記ステップＳb6の判断が「ＮＯ」すなわち当該ハンダごて装置が使用中の場合には、上記ステップＳb1以下の処理が繰り返される。
【００３４】
上記ステップＳb7における判断が「ＮＯ」すなわちチェック時間（ＣＴ）が経過していない場合は該チェック時間（ＣＴ）から０．１秒〜０．２秒の一定時間が減算され（ステップＳb8）、上記ステップＳb4の処理が繰り返される。すなわち、ステップＳb4〜ステップＳb8までのループ処理を繰り返すことによりタイマの設定値は順次減少し、該設定値が「０」となったことがステップＳb7において検出されるとＣＴルーチンにおける処理は終了されてスリープルーチン（ステップＳa）の処理が行われる。
【００３５】
スリープルーチンでは、まずスリープランプ１８ｈが点灯されて当該ハンダごて装置がスリープ状態に移行したことが表示される（ステップＳa1）。そして、上記スリープ設定温度がＥＥＰＲＯＭ２４から読み出されてこて先２の温度制御の基準温度に設定され（ステップＳa2）、ヒータ３はこて先２の温度がスリープ設定温度となるように制御される（ステップＳa3）。このスリープ設定温度は、上記通常設定温度に対して低い温度に設定されるので、こて先２の寿命を延ばすことができると共にヒータ３における電力消費量を低下させることができる。
【００３６】
続いて、操作パネル１７の操作キーが操作されてスリープ状態の解除操作がなされたか否かが判断され（ステップＳa4）、この判断が「ＮＯ」の場合はステップＳa3の処理が繰り返され、「ＹＥＳ」の場合には当該スリープルーチンの処理が終了される。
【００３７】
すなわち、当該ハンダごて装置では、電源が投入されると初期チェック時間として１０分あるいは作業者によって任意に設定されたチェック時間ＣＴの２倍の時間（２ＣＴ）の長い方が強制的に設定され、そのまま使用されない場合は１０分後あるいは時間２ＣＴ後にスリープ状態に移行する。一方、この１０分あるいは上記時間２ＣＴの間に当該ハンダごて装置が使用された場合あるいは操作パネルのキー入力があった場合にはＣＴルーチンに移行する。
【００３８】
なお、上記実施形態では制御プログラムによってこて先２の温度を制御するように構成しているが、制御のアルゴリズムは上記フローチャートに限定されるものではなく、また本願発明はこのようなソフトウエア的な手段に限定されるものではなくハードウエア的な手段によって上述の制御を実現しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わるハンダごて装置は以下のような効果を奏する。
（１）操作手段から入力された設定値に基づいて通常使用の動作状態から消費電力を押さえるスリープ状態に移行させるように構成したので、作業者が上記設定値をハンダ付けの作業内容に応じて任意に設定することが可能であるため、該ハンダ付け作業の作業性を向上させることが可能である。
（２）例えば、スリープ検出温度あるいはチェック時間が任意に設定されるので、スリープ状態に移行させる条件をハンダ付け作業のタイムインターバルに応じて設定することができる。
（３）例えば、スリープ温度が任意に設定されるので、スリープ状態から通常使用状態に移行する場合に、こて先温度を速やかに通常設定温度に回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるハンダごて装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明に係わるハンダごて装置における操作パネルの構成例を示す平面図である。
【図３】本発明に係わるハンダごて装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】上記図３に示すフローチャートにおけるＣＴルーチンの処理を示すフローチャートである。
【図５】上記図３に示すフローチャートにおけるスリープルーチンの処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係わるハンダごて装置のこて先温度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ワンチップマイコン
２  こて先
３  ヒータ
４  温度センサ
５  電源トランス
６  サイリスタ
７  ゼロクロス検出器
８  電源回路
９、１１  増幅器
１０  マルチプレクサ
１２  サーミスタ
１３  Ａ／Ｄコンバータ
１４  スイッチ
１５  ブザー
１６  バッファアンプ
１７  操作パネル
１８  表示器
１９  操作スイッチ
２０  バッファ
２１  トランジスタ
２２  発振回路
２３  リセットスイッチ
２４  ＥＥＰＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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