(57)【要約】【課題】鏝先の温度測定の際に温度センサーの温度検出部に付着したはんだ屑の清掃を効率的に行う。【解決手段】鏝先１ａの温度を検出する温度センサー２２と、圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズル２１とを有し、前記温度センサー２２は、鏝先１ａを接触させることによって該鏝先１ａの温度を検出する温度検出部２２ａを有し、前記センサ浄化ノズル２１は、噴射口２１ａを前記温度検出部２２ａに向けて配置されることにより、該温度検出部２２ａに付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成する【選択図】図１
2019070620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ付け装置におけるはんだ鏝の鏝先の温度を測定するための鏝先温度測定装置であって、該温度測定装置は、鏝先の温度を測定する温度センサーと、圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズルとを有し、
前記温度センサーは、前記鏝先を接触させることによって該鏝先の温度を検出する温度検出部を有し、
前記センサ浄化ノズルは、噴射口を前記温度検出部に向けて配置されることにより、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されている、
ことを特徴とする鏝先温度測定装置。
【請求項２】
前記温度センサーは、２種の金属線の端部同士を接合して接合部を測温部とした熱電対と、該熱電対の前記測温部に接合された金属製の測温チップとを有し、該測温チップによって前記温度検出部が形成されており、
前記温度検出部は、左右及び後方の３方を側壁で囲まれたコ字形の凹部内に配設されていて、該凹部の前記側壁が形成されていない前方側に、前記温度検出部から吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口が形成されており、
前記センサ浄化ノズルは、前記後方の側壁側に、噴射口を前記はんだ屑排出口側に向けた姿勢で配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の鏝先温度測定装置。
【請求項３】
前記測温チップは、平坦な表面を有する板状の部材からなっていて、細長い帯板状をした支持部材に支持され、該支持部材が、前記凹部内の前記後方の側壁とはんだ屑排出口との中間位置に、長手方向を左右の側壁方向に向けた姿勢で配設されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の鏝先温度測定装置。
【請求項４】
前記温度センサーとセンサ浄化ノズルとは、共通のベースプレート上に配設されている、
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の鏝先温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ鏝を使用してはんだ付けする際に、前記はんだ鏝の鏝先の温度を検出するのに使用される鏝先温度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板と電子部品とのはんだ付けすべき部分（はんだ付け対象）をはんだ付けする場合、特許文献１に開示されたようなはんだ鏝が使用される。このはんだ鏝は、はんだ付け対象に接触して該はんだ付け対象を加熱する鏝先と、鏝先に連結された円筒形状の鏝胴部と、鏝先を加熱するヒータとを有し、前記ヒータで鏝先を加熱し、加熱された鏝先ではんだを溶かしてはんだ付けを行うように構成されている。
【０００３】
一方、はんだ付けの精度を向上させるという観点から、はんだ鏝の鏝先の温度を管理して、該鏝先温度を適切な温度に制御することが望ましい。そこで、従来から、はんだ付け作業の際に、鏝先温度測定装置を使用して、前記鏝先の温度を測定することが一般的に行われている。このような鏝先温度測定装置の例として、特許文献２に開示されたものがある。
【０００４】
この特許文献２に記載のものは、樹脂製のケースと、ケースに設けられた操作部と測定部とを有し、該測定部には、熱電対の測温接点に金属製のセンサチップが取り付けられている。鏝先の温度を測定する際には、電源スイッチを操作して温度測定装置の電源を投入し、前記センサチップにはんだ鏝の鏝先を接触させることで、表示画面に鏝先の検出温度が出力され、表示画面を通じて鏝先温度を確認できるように成っている。
【０００５】
この特許文献２のものは、鏝先の温度検出を行うのに、温度センサーのセンサチップに直接鏝先を接触する方式を有しているため、鏝先の温度を応答性良く正確に検出することができる。しかしながら、鏝先の温度測定を繰り返し行っていくと、センサチップに、鏝先に付着していたはんだ屑が堆積していき、正確な鏝先温度を測定することができなくなる。このため、その都度、作業員による手作業による清掃を行う必要があり、作業効率の点で未だ改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】登録実用新案第３００１８９３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の技術的課題は、はんだ鏝の鏝先温度の測定を行う鏝先温度測定装置において、鏝先の温度測定の際に温度センサーの温度検出部に付着したはんだの清掃作業を、手作業によることなく自動的に且つ効率よく行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明においては、はんだ付け装置におけるはんだ鏝の鏝先の温度を測定するための鏝先温度測定装置であって、該温度測定装置は、鏝先の温度を測定する温度センサーと、圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズルとを有し、前記温度センサーは、前記鏝先を接触させることによって該鏝先の温度を検出する温度検出部を有し、前記センサ浄化ノズルは、噴射口を前記温度検出部に向けて配置されることにより、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、前記温度センサーは、２種の金属線の端部同士を接合して接合部を測温部とした熱電対と、該熱電対の前記測温部に接合された金属製の測温チップとを有し、該測温チップによって前記温度検出部が形成されており、前記温度検出部は、左右及び後方の３方を側壁で囲まれたコ字形の凹部内に配設されていて、該凹部の前記側壁が形成されていない前方側に、前記温度検出部から吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口が形成されており、前記センサ浄化ノズルは、前記後方の側壁側に、噴射口を前記はんだ屑排出口側に向けた姿勢で配置されていることでもよい。
このとき、前記測温チップは、平坦な表面を有する板状の部材からなっていて、細長い帯板状をした支持部材に支持され、該支持部材が、前記凹部内の前記後方の側壁とはんだ屑排出口との中間位置に、長手方向を左右の側壁方向に向けた姿勢で配設されていると好ましい。
また、前記温度センサーとセンサ浄化ノズルとは、共通のベースプレート上に配設されていることでもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の鏝先温度測定装置は、センサ浄化ノズルの噴射口から、鏝先温度を測定する温度検出部に向けてエアが噴射されることで、該温度検出部に付着したはんだ屑をエアで吹き飛ばすように構成されている。よって、鏝先の温度測定の際に、前記温度検出部に付着したはんだの除去作業を、作業者の手作業によることなく効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る鏝先温度測定装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】前記鏝先温度測定装置の平面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】図２の側面図である。
【図５】鏝先の温度を測定する温度センサーを示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１−図５は本発明に係る鏝先温度測定装置の一実施形態を示すものである。この鏝先温度測定装置２０は、はんだ付けを自動で行う自動はんだ付け装置の一部に組み込まれていて、はんだ付け工程中にはんだ鏝１の鏝先１ａの温度測定を行うものである。
【００１３】
前記はんだ付け装置は、鏝先１ａを有する前記はんだ鏝１と、線状はんだ３を鏝先１ａに供給するはんだ供給ノズル４と、はんだ付けの合間に鏝先１ａに付着したはんだを除去する鏝先クリーナー５と、前記鏝先温度測定装置２０と、前記はんだ付け装置の全体を設定されたプログラムに従って制御する制御装置１６とを有している。
【００１４】
前記はんだ鏝１は、不図示の作業用アームに着脱自在に取り付けられている。このはんだ鏝１は、ステンレス等の金属から成る円筒状の鏝胴部１ｂと、この鏝胴部１ｂに交換可能に取り付けられた前記鏝先１ａとを有している。また、はんだ鏝１は、鏝胴部１ｂに内蔵されたヒーターによって鏝先１ａを加熱し、鏝先１ａに、はんだ供給ノズル４から送られる線状はんだ３を溶かしてはんだ付け対象に供給することで、はんだ付け対象のはんだ付けを行うように構成されている。
【００１５】
前記はんだ供給ノズル４は、該はんだ供給ノズル４の先端が前記鏝先１ａ近くに配置され、前記はんだ鏝１の中心軸線に対して傾斜した状態で、ホルダーを介して該はんだ鏝１の近くに配設されている。このはんだ供給ノズル４は、不図示のはんだ供給装置からチューブを通じて送られる該線状はんだ３を、はんだ供給ノズル４の先端から鏝先１ａに向けて供給するように構成されている。
【００１６】
前記鏝先クリーナー５は、上面が開放する一方向に長い矩形箱状のクリーナーケース６と、このクリーナーケース６の上面に着脱自在に取り付けられた蓋９と、圧縮エアを噴射する鏝先浄化ノズル１５とを有している。
前記クリーナーケース６には、該クリーナーケース６の長手方向一端側に位置する前面６ａに、ノズル挿入口８が開設されていて、このノズル挿入口８を通じて、前記鏝先浄化ノズル１５の噴射口１５ａがクリーナーケース６の内部に挿入されている。また、蓋９には、該蓋９の長手方向の一端側に鏝先挿入口１０が開設されていて、はんだ鏝１の鏝先１ａ及びはんだ供給ノズル４の先端が、鏝先挿入口１０を通じてクリーナーケース６の内部に挿入される。
【００１７】
また、前記鏝先クリーナー５は、クリーナーケース６の前記前面６ａにボルト等の固定手段で取り付けられたブラケット１２と、このブラケット１２に下端部が固定されたロッド１３と、このロッド１３の上端部に固定されたホルダ１４とを有していて、このホルダ１４に、前記鏝先浄化ノズル１５が、水平軸周りの傾斜角度と鉛直軸線周りの向きとが調節自在となるように取り付けられている。鏝先浄化ノズル１５の基端側には、エア配管が接続される接続口１５ｂが設けられていて、該接続口１５ｂにエア配管の一端が接続され、該エア配管の他端が、圧縮エアを供給するためのエアタンク等の不図示のエア供給装置に接続されている。
【００１８】
前記鏝先１ａが、前記蓋９の鏝先挿入口１０を通じて鏝先クリーナー５の内部に挿入されると、エア供給装置から前記鏝先浄化ノズル１５に圧縮エアが供給され、該鏝先浄化ノズル１５の噴射口１５ａから鏝先１ａに向けて圧縮エアが噴射され、該鏝先１ａに付着したはんだ屑が剥離される。圧縮エアにより鏝先１ａから剥離したはんだ屑は、クリーナーケース６の底に配されたトレー等の回収容器に落下して捕集される。
【００１９】
前記制御装置１６には、自動ではんだ付けを行うのに必要な動作プログラム等が記憶されており、はんだ付け装置の所定の位置に設けた動作開始ボタンを押すと、設定されたプログラムに従って、はんだ付け対象のはんだ付けや、鏝先温度測定装置２０による鏝先１ａの温度測定が、全て自動的に行われるように構成されている。
【００２０】
次に、前記鏝先温度測定装置２０について説明する。この温度測定装置２０は、前記鏝先１ａの温度を測定する温度センサー２２と、該温度センサー２２に向けて先端の噴射口２１ａから圧縮エアを噴射するセンサ浄化ノズル２１とを有している。
【００２１】
前記温度センサー２２は、図５に示すように、種類の異なる２本の金属線２３ａ，２３ｂの端部同士を接合してその接合部を測温部２４とした熱電対２３と、該熱電対２３の前記測温部２４に溶接により接合された金属製の測温チップ２２ａとを有していて、該測温チップ２２ａによって温度検出部が形成され、該温度検出部に前記鏝先１ａを接触させることによって該鏝先１ａの温度を検出するように構成されている。したがって、以下の説明においては、前記温度検出部に測温チップと同じ符号「２２ａ」を付すこともある。
前記測温チップ２２ａは、平坦な外表面を有する円板状の部材であって、細長い帯板状の支持部材２５に前記外表面が外部に露出するように支持され、該外表面に前記温度検出部が形成されている（図１及び図２参照）。
【００２２】
前記温度センサー２２は、平面視矩形をなす中空のセンサホルダ２６に取り付けられ、該センサホルダ２６を介してベースプレート３７上に搭載されている。
前記センサホルダ２６は、基台２７の上面に、次第に面積を小さくした第１、第２、第３の支持板２８、２９、３０を順次載置することによりピラミッド形に形成され、最上段の支持板３０の上に、前記温度センサー２２を支持するセンサ支持部３１が配置されている。
【００２３】
前記センサ支持部３１は、底板３１ａと、該底板３１ａから起立する左右の側壁３１ｂ，３１ｂ及び後方の側壁３１ｃと、該左右の側壁３１ｂ，３１ｂ及び後方の側壁３１ｃによって３方を囲まれたコ字形の凹部３２とを有し、該凹部３２の前記側壁３１ｂ，３１ｂが形成されていない前方部分に、前記センサ浄化ノズル２１によって温度検出部２２ａから吹き飛ばされたはんだ屑を外部に排出するためのはんだ屑排出口３３が形成されている。
【００２４】
また、前記支持部材２５は、前記凹部３２の内部の前記後方の側壁３１ｃとはんだ屑排出口３３との中間位置に、該支持部材２５の長手方向を左右の側壁３１ｂ，３１ｂ方向に向けた姿勢で配設され、該支持部材２５の長手方向の中央に前記温度検出部２２ａが配置されている。
前記熱電対２３の２本の金属線２３ａ，２３ｂの端部は、前記センサホルダ２６の内部で通信ケーブル３６に接続され、該通信ケーブル３６を通じて制御装置１６に接続されている。
【００２５】
一方、前記センサ浄化ノズル２１は、前記凹部３２におけるはんだ屑排出口３３の反対側の位置、即ち、前記後方の側壁３１ｃ側の位置に、ノズル支持機構３８に支持されることにより、該後方の側壁３１ｃの上方で噴射口２１ａを前記温度センサー２２の温度検出部２２ａに向けた姿勢で配設されている。該センサ浄化ノズル２１の基端側には、エア供給源に接続された接続口２１ｂを有し、この接続口２１ｂにエア供給源から供給されたエアが、先端の噴射口２１ａから前記温度検出部２２ａに向けて噴射されるように構成されている。このセンサ浄化ノズル２１に接続されるエア供給源は、前記鏝先浄化ノズル１５に接続されるエア供給源と同じであっても別であってもよい。
【００２６】
前記ノズル支持機構３８は、前記ベースプレート３７上に配設され、該ベースプレート３７は、取付部３７ａによって前記鏝先クリーナー５の側面６ｂに連結されている。このノズル支持機構３８は、ベースプレート３７から垂直に立ち上がった角柱状の支柱３９と、該支柱３９の上端部から水平方向に延びる第１ロッド４０と、第１ロッド４０の先端に連結されたブラケット４１と、このブラケット４１に下端部が連結された第２ロッド４２と、該第２ロッド４２の上端部に設けられたノズルホルダ４３とを有していて、該ノズルホルダ４３に、前記センサ浄化ノズル２１が、水平軸周りの傾斜角度と鉛直軸線周りの向きとを調節可能なるように取り付けられている。
【００２７】
前記構成を有する温度測定装置２０を使用してはんだ鏝１の鏝先１ａの温度を測定する場合について説明する。前述のように、この温度測定装置２０は、はんだ付け装置の一部に組み込まれていて、該はんだ付け装置による一連のはんだ付け工程の中で、前記鏝先１ａの温度を測定する。
【００２８】
はんだ付けを行うときは、制御装置１６に対して、前記はんだ鏝１が内蔵するヒーターによる鏝先１ａの加熱目標温度、複数のはんだ付け対象に対するはんだ付けを行う順番、温度測定装置２０による鏝先１ａの温度測定を行うタイミング等が適宜決められる。その後、はんだ付け装置に設けられた動作開始スイッチを押すことで、鏝胴部１ｂに内蔵された前記ヒータにより鏝先１ａが所定の加熱目標温度となるように加熱されると共に、前記はんだ鏝１がはんだ付け対象に向かって移動し、複数のはんだ付け対象に対してはんだ付けが行われる。
【００２９】
設定された数（１グループ）のはんだ付け対象のはんだ付けが行われると、前記はんだ鏝１が、前記鏝先クリーナー５に向って移動を開始して、鏝先１ａが鏝先挿入口１０の真上に位置した状態ではんだ鏝１が下降し、該鏝先１ａが鏝先挿入口１０を通じて鏝先クリーナー５の内部に差し入れられる。そうすることで、鏝先浄化ノズル１５から鏝先１ａに向けてエアが噴射され、はんだ付け時に鏝先１ａに付着したはんだ屑が剥離されて、鏝先１ａのクリーニングが行われる。
【００３０】
続いて、次のグループのはんだ付け対象のはんだ付けが行われ、同様にして複数グループのはんだ付け対象のはんだ付けが行われたあと、前記温度測定装置２０により該鏝先１ａの温度が測定される。その測定は次のようにして行われる。
すなわち、前記鏝先クリーナー５で鏝先１ａのクリーニングを行ったあと、はんだ鏝１を、該鏝先クリーナー５に隣接する前記温度測定装置２０の位置に移動させ、鏝先１ａを温度センサー２２の温度検出部２２ａの真上に位置した状態で該はんだ鏝１を下降させ、鏝先１ａを前記温度検出部２２ａに接触させる。このとき、鏝先１ａと温度検出部２２ａとの隙間を無くして鏝先１ａの温度をより正確に測定するために、該鏝先１ａにはんだ供給ノズル４から少量の線状はんだ３を供給した状態で鏝先１ａを前記温度検出部２２ａに接触させる。鏝先１ａの温度測定が開始されると、測定された温度情報は、前記通信ケーブル３６を通じて制御装置１６に入力されて必要な情報処理が行われると共に、前記制御装置１６の表示手段に表示される。
【００３１】
その際、前記鏝先１ａは、測定温度が安定するまで前記温度検出部２２ａに接触させたままとし、測定温度が安定すると、前記制御装置１６は、そのときの温度を測定温度と判断する。前記鏝先１ａを温度検出部２２ａに接触させておく時間は、通常約１０−２０秒以内である。
そして、前記鏝先１ａの温度が測定されると、前記制御装置１６は、この測定温度と、予め該制御装置１６に設定されている加熱目標温度とを比較し、該測定温度と加熱目標温度との差（温度幅）が一定の範囲内（例えば±１０℃）にあるときは、はんだ鏝１の鏝先１ａ及びヒーターは正常と判断され、該はんだ鏝１をそのまま使用してその後のはんだ付けが行われる。
一方、前記温度幅が一定の範囲を逸脱したときは、前記はんだ鏝１の鏝先１ａ及びヒーターは異常と判断され、エラー信号が表示されると共に、はんだ付け作業が停止され、次のはんだ付け対象のはんだ付けを行う前に、不具合が生じた部材の交換が行われる。
【００３２】
前記鏝先１ａの温度測定が終了すると、前記はんだ鏝１を上昇させて鏝先１ａを前記温度検出部２２ａから離間させ、該温度検出部２２ａに向けてセンサ浄化ノズル２１から圧縮エアを噴射する。これにより、該エアの噴流によって温度検出部２２ａに付着したはんだ屑が吹き飛ばされ、前記はんだ屑排出口３３を通じて排除される。このとき、前記はんだ屑排出口３３の前方に集塵ボックスを配置し、吹き飛ばされたはんだ屑をこの集塵ボックス内に溜めるようにすることもできる。
【００３３】
これにより、前記温度検出部２２ａはクリーンな状態に保たれるため、次回の温度測定を精度良く行うことができる。また、前記温度検出部２２ａの清掃作業を作業員が布等を使用して手作業で行う必要がないため、その清掃作業を非常に簡単かつ確実にしかも迅速に行うことができ、この温度検出部２２ａの清掃を含めてはんだ付け工程の一層の自動化を図ることができる。
【００３４】
前記鏝先温度測定装置２０は、手持ち式のはんだ付け装置のはんだ鏝の鏝先温度を測定する場合にも使用することができる。また、前記鏝先温度測定装置２０は、その適宜位置にスイッチを設け、前記鏝先１ａの温度測定が行われたあと、このスイッチを操作することによって前記センサ浄化ノズル２１から温度検出部２２ａに向けてエアを噴射するように構成することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１      はんだ鏝
１ａ    鏝先
２０    鏝先温度測定装置
２１    センサ浄化ノズル
２１ａ  噴射口
２２    温度センサー
２２ａ  温度検出部（測温チップ）
３１ｂ，３１ｃ  側壁
３３    はんだ屑排出口
３７    ベースプレート
【図１】
2019070620.tif 000003
【図２】
2019070620.tif 000004
【図３】
2019070620.tif 000005
【図４】
2019070620.tif 000006
【図５】
2019070620.tif 000007