(57)【要約】【課題】複数の半田付け対象を短時間で半田付け完了できる半田付け装置１および半田付け方法を提供する。【解決手段】  切断された半田片２ｂを通過させる半田片誘導通路６３を有するノズル６０を、ランドＲに当接させ、前記半田片誘導通路６３内の前記半田片２ｂを加熱して溶融させる半田付け装置１について、前記ノズル６０に、一直線の前記半田片誘導通路６３が複数平行に形成し、糸半田切断機構部４０により切断された半田片２ｂを収納する複数の半田片収納部４５を有する半田片収納体４４と、前記半田片収納部４５に収納された半田片２ｂを前記ノズル６０側へ移動しないように停止させる停止状態と移動許容する解放状態に切り替えるシャッタ３６とを備え、前記半田片収納体４４の前記半田片収納部４５が前記ノズル６０の前記半田片誘導通路６３に対応する位置にて前記シャッタ３６を閉鎖状態から解放状態へ移動させる構成とした。【選択図】図５
2019155381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導体と第２導体とを溶融半田によって半田付けする半田付け装置であって、
半田片を通過させる半田片供給通路を有するノズルと、
前記第１導体と前記ノズルとの近接離間方向の相対距離を変化させて前記第１導体と前記ノズルを近接または当接させる相対距離変化手段と、
前記ノズルの前記半田片供給通路内の前記半田片を加熱して溶融させる加熱手段とを備え、
前記ノズルは、
一直線の前記半田片供給通路が複数平行に形成され、
前記糸半田繰出手段と前記ノズルの間に、
前記半田片を収納する複数の半田片収納部を有する半田片収納体と、
前記半田片収納部に収納された半田片を前記ノズル側へ移動しないように停止させる停止状態と移動許容する解放状態に切り替える切替手段とを備え、
前記半田片収納体の前記半田片収納部が前記ノズルの前記半田片供給通路に対応する位置にて前記切替手段を前記停止状態から前記解放状態へ切り替えさせる構成である
半田付け装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記半田片収納体の複数の前記半田片収納部の位置に対応する複数の貫通孔または貫通溝が設けられたシャッタであり、前記貫通孔または前記貫通溝に隣接する部位が前記半田片収納体の複数の前記半田片収納部を閉鎖する閉鎖部として機能する構成である
請求項１記載の半田付け装置。
【請求項３】
前記ノズルの複数の前記半田片供給通路の配置間隔と、
前記半田片収納体の複数の前記半田片収納部の配置間隔と、
前記シャッタの複数の前記貫通孔または貫通溝の配置間隔が、
全て同じ配置間隔で形成された
請求項２記載の半田付け装置。
【請求項４】
前記半田片収納体を供給される前記半田片の厚み方向へ移動させる半田片収納体移動手段と、
前記半田片収納体移動手段による前記半田片収納体の移動方向と同じ方向へ前記シャッタを前記半田片収納体に対して付勢する付勢手段と、
前記半田片収納体移動手段によって前記半田片収納体が前記シャッタと共に移動されてくると前記シャッタの移動を規制して前記半田片収納体と前記シャッタの相対位置関係を変化させるシャッタ移動規制体とを備えた
請求項２または３記載の半田付け装置。
【請求項５】
糸半田を先端から繰り出す糸半田繰出手段と、
繰り出された前記糸半田の先端を前記半田片収納体の前記半田片収納部へ収納するようガイドするガイド体とを備え、
前記ガイド体と前記半田片収納体との対向面を当接または近接させて配置し、
前記半田片収容と前記ガイド体とを前記糸半田の幅方向へ相対移動させることによって前記糸半田を切断して前記半田片収納部へ収容された状態の半田片を作成する相対移動手段を備えた
請求項１から４のいずれか１つに記載の半田付け装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の半田付け装置により半田付けする半田付け方法であって、
前記半田片を前記半田片収納体の複数の前記半田片収納部に順次一つずつ収納し、
全ての前記半田片収納部に前記半田片が収納された後に前記切替手段を前記停止状態から前記解放状態に切り替えさせ、
前記ノズルの複数の前記半田片供給通路に複数の前記半田片を１つずつ対応させて一斉に供給する
半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、プリント基板やモータ等の適宜の製品における第１導体（端子、ランド、リード線等）と第２導体（端子、ランド、リード線等）を半田付けする半田付け装置、および半田付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板に電子部品を機械的に半田付けする半田付け装置が提供されている。この半田付け装置には、半田の液面にプリント基板を接触させて半田付けするフロー半田付け法や、予めパターンに合わせてクリーム半田を基板に印刷しておきクリーム半田に熱を加えて溶かすことで半田付けするリフロー半田付け法等、様々な方式が提案されている。
【０００３】
ここで、出願人は、半田ごてとして円筒形のノズルを用い、このノズル内にプリント基板のスルーホールに挿通された電子部品のピンを挿入し、内部で半田を溶かして半田付けする方式の半田付け装置を開発し、提供している（特許文献１参照）。
【０００４】
そして、ノズルの温度、ノズルの位置、ノズルの荷重および半田の供給量について、装置の起動時や運用中など所定のタイミングで確認することにより、半田付けの信頼性や確実性の更なる向上を図っている（特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、様々な形状を有する半田付け対象に対して半田付けが大量に行われている作業現場では、複数の半田付け対象に対して全て半田付け完了するまでの時間を短縮することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１２０８６９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上述の問題に鑑みて、複数の半田付け対象を短時間で半田付け完了できる半田付け装置および半田付け方法を提供し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、第１導体と第２導体とを溶融半田によって半田付けする半田付け装置であって、半田片を通過させる半田片供給通路を有するノズルと、前記第１導体と前記ノズルとの近接離間方向の相対距離を変化させて前記第１導体と前記ノズルを近接または当接させる相対距離変化手段と、前記ノズルの前記半田片供給通路内の前記半田片を加熱して溶融させる加熱手段とを備え、前記ノズルは、一直線の前記半田片供給通路が複数平行に形成され、前記糸半田繰出手段と前記ノズルの間に、前記半田片を収納する複数の半田片収納部を有する半田片収納体と、前記半田片収納部に収納された半田片を前記ノズル側へ移動しないように停止させる停止状態と移動許容する解放状態に切り替える切替手段とを備え、前記半田片収納体の前記半田片収納部が前記ノズルの前記半田片供給通路に対応する位置にて前記切替手段を前記停止状態から前記解放状態へ切り替えさせる構成である半田付け装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明により、複数の半田付け対象を短時間で半田付け完了できる半田付け装置および半田付け方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】半田付け装置の右側面図。
【図２】半田付け装置の正面図。
【図３】半田付け装置の駆動系および制御系の構成を示すブロック図。
【図４】糸半田切断機構部の構成を説明する説明図。
【図５】半田片の切断からノズルへの供給までの動作の説明図。
【図６】ノズルとヒータの構成の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１および図２は、半田付け装置１の外観構成の説明図であり、図１は右側面図、図２は正面図である。
【００１３】
図１に示すように、半田付け装置１は、半田付け対象であるプリント基板Ｐのスルーホールに半田付けを行うノズル６０（半田ごて）を有するヘッド部３と、ヘッド部３およびノズル６０をフローティング状態にするエアーサスペンションユニット５と、エアーサスペンションユニット５およびノズル６０を半田付け対象に近接／離間させる方向（図１の上下方向）に移動させる近接離間方向移動ユニット６（相対距離変化手段）と、近接離間方向移動ユニット６およびノズル６０をプリント基板Ｐが搬送される搬送方向（図１の奥行方向，図２の左右方向）に移動させる搬送方向移動ユニット７と、搬送方向移動ユニット７およびノズル６０を搬送方向移動ユニット７の搬送幅方向（図１の左右方向，図２の前後方向）に移動させる搬送幅方向移動ユニット８と、を有している。
【００１４】
エアーサスペンションユニット５の上部には、リールに巻かれた糸半田２が設けられている。この糸半田２は、φ０．３〜φ２．０ｍｍを用いることができ、φ０．６〜φ１．６ｍｍのものを用いることが好ましい。
【００１５】
ヘッド部３の下部には、ノズル６０が設けられ、ノズル６０にはヒータ５１（加熱手段）が接続されている。  
搬送幅方向移動ユニット８の上面は、プリント基板Ｐを搬送する搬送路９の上面とほぼ同じ高さに構成されている。
【００１６】
ヘッド部３の可動範囲は、搬送幅方向移動ユニット８の上方に位置する待機位置（図１に示すＰ１の位置）と、プリント基板Ｐに対して半田付けを行う半田付け領域Ｅ１，Ｅ２（図１のＥ１と図２のＥ２で囲まれる領域）とになる。ヘッド部３は、これらの待機位置、及び半田付け領域のどの位置であっても近接離間方向移動ユニット６によって移動される。
【００１７】
この構成により、半田付け装置１は、待機時にはノズル６０を待機ポジションＰ１の高さおよび位置に待機しておき、半田付け工程を実行するときは半田付け領域Ｅ１，Ｅ２内で待機ポジションＰ１よりも低い（半田付け対象に近い）半田付けポジションＰ２の高さにて半田付けを行う。
【００１８】
図３は、半田付け装置１の駆動系および制御系の構成を示すブロック図である。半田付け装置１は、搬送幅方向移動ユニット８（図１参照）に固定されて搬送路９（図１参照）へ向かって真っすぐ伸びるＹ方向（搬送幅方向，図２の奥行方向）の搬送ガイド７ｆと、ステッピングモータ等の駆動機構部７ｅによりＹ方向の搬送ガイド７ｆに沿って移動するＸ方向（搬送方向，図２の左右方向）の搬送ガイド７ｃが設けられている。この駆動機構部７ｅおよびＹ方向の搬送ガイド７ｆは、搬送幅方向移動ユニット８（図１参照）内に収納されている。Ｘ方向の搬送ガイド７ｃは、搬送路９の搬送方向（Ｘ方向）へ向かって真っすぐ伸びている。
【００１９】
Ｘ方向の搬送ガイド７ｃの上部には、Ｘ方向の搬送ガイド７ｃに沿ってＸ方向に移動する移動体７ａと、この移動体７ａをＸ方向の搬送ガイド７ｃに沿ってＸ方向へ移動させるステッピングモータ等で構成された駆動機構部７ｂが設けられている。この移動体７ａ、駆動機構部７ｂ、およびＸ方向の搬送ガイド７ｃは、搬送方向移動ユニット７（図１参照）内に収納されている。この移動体７ａ、駆動機構部７ｂ、Ｘ方向の搬送ガイド７ｃ、駆動機構部７ｅ、およびＹ方向の搬送ガイド７ｆは、作業させたい任意の位置へノズル６０を移動させるノズル位置移動手段として機能する。
【００２０】
移動体７ａには、ノズル６０がスルーホールに近接／離間する方向に伸びるＺ方向（高さ方向）の搬送ガイド５ｃが設けられている。この搬送ガイド５ｃには、Ｚ方向に移動するヘッド固定部５ａ、およびステッピングモータ等で構成される駆動機構部５ｂが設けられている。ヘッド固定部５ａ、駆動機構部５ｂ、および搬送ガイド５ｃは、ノズル６０を半田付け対象に近接／離間させる方向へ移動させる近接離間方向移動手段として機能し、近接離間方向移動ユニット６（図１参照）内に収納されている。
【００２１】
このように構成されたＹ方向の搬送ガイド７ｆとＸ方向の搬送ガイド７ｃ、および駆動機構部７ｂ，７ｅがノズル位置移動手段として機能することにより、ノズル６０の位置を半田付けする任意の位置へ移動させることができる。また、Ｚ方向の搬送ガイド５ｃおよび駆動機構部５ｂが近接離間方向移動手段として機能することにより、移動させた位置でノズル６０を近接方向へ移動させてノズル６０の孔（後述の半田片誘導通路６３）内に半田付けするピンを挿通しノズル６０の先端をスルーホールに当接させる等の半田付け位置にて半田付け対象に当接または近接させ、半田付け後に離間させることができる。また、Ｚ方向の搬送ガイド５ｃおよび駆動機構部５ｂにより、ノズルステーション（図示省略）で交換用のノズル６０またはヒータ５１に近接する方向へ移動させ、ノズル６０またはヒータ５１を交換した後に離間させることができる。
【００２２】
ヘッド固定部５ａには、フローティングユニット１５が設けられている。このフローティングユニット１５は、エアーサスペンションユニット５（図１）内に設けられ、供給されたエアによってノズル６０を持ち上げ、プリント基板Ｐに対するフローティングユニット１５（ノズル６０が含まれる）の相対的な重みを軽くするものである。例えば、通常の加重を１００とするとフローティングユニット１５の加重が１０％となるようにするなど、適宜の構成とすることができる。
【００２３】
ヘッド部３は、フローティングユニット１５に固定され、糸半田２（図１参照）を挿通する糸半田供給ガイド１６と、糸半田供給ガイド１６内の糸半田をローラで挟み込んで送り出す糸半田送り出し機構部１７（糸半田を先端から繰り出す糸半田繰出手段）が設けられ、底部に糸半田切断機構部４０を備えている。この糸半田切断機構部４０は、ステッピングモータ等により構成される回転機構部１９（半田片収納体移動手段，相対移動手段）により移動可能に構成されており、糸半田供給ガイド１６に供給されてきた糸半田２（図１参照）を回転機構部１９の制御に従って先端から設定長さの位置で切断して半田片を作成する。
【００２４】
また、これらの構成要素を駆動するべく、各要素は制御部２１によって制御される。制御部２１には、駆動機構部５ｂ、駆動機構部７ｂ、駆動機構部７ｅ、フローティングユニット１５、糸半田送り出し機構部１７、回転機構部１９、ヒータユニット密着確認センサ２２、温度センサ２３、着脱用エアシリンダ２４、カメラ２５、及び記憶部２６が接続されている。
【００２５】
カメラ２５は、半田付け対象となるプリント基板のスルーホールおよびピンの位置等を確認して位置決めする際、および、半田付アカメが発生した場合等の半田付け異常を検出する際等に用いられる。
【００２６】
記憶部２６は、プリント基板等の半田付け対象ワークの画像と、この半田付け対象ワークに使用するツール（ノズル６０、若しくはヒータ５１）を関連づけた半田付け対象ワーク別ツールデータ、現在装着しているツールの種類、現在装着しているツールの使用回数および使用時間等のデータを記憶している。
【００２７】
図４は、糸半田切断機構部４０の構成を説明する説明図であり、図４（Ａ）は糸半田切断機構部４０の分解斜視図、図４（Ｂ）は糸半田切断機構部４０の縦断面図を示す。
【００２８】
糸半田切断機構部４０は、下方へ繰り出されてきた糸半田２ａを通過させる通路を有する糸半田供給ガイド１６と、切断した半田片２ｂを複数収納する半田片収納体４４と、半田片収納体４４を移動させる回転機構部１９（図３参照）により構成されている。また、半田片収納体４４には、収納された半田片２ｂの貯留／放出を制御するシャッタ３６（切替手段）と、シャッタ３６を付勢する付勢体３５（付勢手段）とが設けられている。また、半田片収納体４４とは分離して、シャッタ３６を解放操作するシャッタ操作部４９（シャッタ移動規制体）が設けられている。なお、半田片収納体４４と、回転機構部１９と、シャッタ３６と、シャッタ操作部４９は、半田片２ｂをノズル６０の孔（後述の半田片誘導通路６３）に供給する半田片供給手段として機能する。
【００２９】
糸半田供給ガイド１６は、金属部材によって円筒形に形成されており、内側の孔（通路）に糸半田２ａを長手方向へ通過させる。また、糸半田供給ガイド１６は、糸半田２ａの通過方向と直角の方向（糸半田２ａの半径方向）へは移動しないように固定されている。
【００３０】
付勢体３５は、適宜のバネで構成することができ、この実施例では金属製の鶴巻ばねにて構成されている。
【００３１】
シャッタ３６は、Ｌ字型に屈曲させた金属板により構成されており、Ｌ字の底面部が水平状態（近接離間方向に垂直な状態）の貯留／放出制御板部３８であり、Ｌ字の鉛直面部が付勢体３５に押圧される押圧操作部３７である。貯留／放出制御板部３８は、一直線に等間隔で複数の解放孔３８ａ（貫通孔または貫通溝）が設けられている。この実施例では解放孔３８ａは４つ設けられている。この解放孔３８ａの隣接部分（解放孔３８ａと解放孔３８ａの間部分を含む）は、半田片２ｂの落下を防止する閉鎖部として機能する。なお、シャッタ３６に複数の解放孔３８ａを設けているが、これに限らず、複数の解放溝を設けて、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８が平面視櫛状に見える構成としてもよい。この場合も同じ機能を確保できる。
【００３２】
半田片収納体４４は、横長の立方体形状のブロック部４３の下面に当該ブロック部４３の短手方向の幅よりも幅広で長手方向に同じ長さのガイド部４８が一体形成されている。ガイド部４８には、長手方向に貫通するシャッタ挿入孔４７が設けられている。このシャッタ挿入孔４７は、高さと幅がシャッタ３６の貯留／放出制御板部３８の高さと幅よりわずかに大きく形成され、シャッタ３６がブレなくスムーズに長手方向へスライド移動できるように構成されている。ブロック部４３とガイド部４８には、上下方向（近接離間方向）に貫通する半田片収納部４５が一直線に等間隔で複数設けられている。この実施例では４つ設けられており、シャッタ３６の解放孔３８ａと同じ大きさで同じ間隔で設けられている。
【００３３】
なお、シャッタ３６の解放孔３８ａは、半田片収納部４５よりも大きく形成されてもよい。これにより、確実に開放状態のときに半田片２ｂを落下させることができる。また、半田片収納部４５は、孔によって形成されているが、これに限らず、複数部材で周囲を囲まれて半田片２ｂを囲み内に収容できる囲み形状とするなど、半田片２ｂを落下可能に収納する適宜の形状とすることができる。
【００３４】
半田片収納体４４の長手方向の一端上部には、半田片収納体４４の長手方向に長いガイド板４２の一端が連結されている。ガイド板４２の他端には、ネジ止め用の孔４１が設けられ、係止板３２がネジ３１によって孔４１にネジ止めされている。
【００３５】
係止板３２は、上部にネジ４１を挿通するネジ孔３３が設けられている。係止板３２のネジ孔３３より下方部分には、シャッタ３６の押圧操作部３７に対向する押圧対抗面３４が設けられている。この押圧対抗面３４に付勢体３５の一端が当接し、シャッタ３６の押圧操作部３７に付勢体３５の他端が当接することで、押圧対抗面３４から押圧操作部３７までの距離よりも長く伸びた状態が通常状態である付勢体３５は、押圧対抗面３４と押圧操作部３７が離れる方向へ付勢する。これによって、シャッタ３６は、押圧操作部３７が半田片収納体４４の一端面に当接した状態に維持される。このとき、図４（Ｂ）に示すように、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａは位置がずれており、半田片収納体４４の半田片収納部４５がシャッタ３６の貯留／放出制御板部３８で閉じられた状態となっている。従って、半田片収納部４５に存在する半田片２ｂは、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８によって下方へ落下しないように貯留されている。
【００３６】
半田片収納体４４のガイド板４２と反対側には、半田片収納体４４から離間した位置に半田片収納体４４とは独立してシャッタ操作部４９が設けられている。このシャッタ操作部４９は、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８の押圧操作部３７とは逆側の端面に対向して配置されている。従って、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４がシャッタ３６と共にシャッタ操作部４９側へ移動されていくと、シャッタ３６の端面がシャッタ操作部４９に当接する。そして、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４がさらに移動されると、シャッタ操作部４９によってシャッタ３６がそれ以上移動しないために半田片収納体４４とシャッタ３６の相対位置が変化していき、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａの位置が同じ位置になって解放状態となり、半田片２ｂが下方へ落下する。
【００３７】
半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６は、互いの対向面が当接して配置され、供給される糸半田２ａの半径方向へ相対的に移動できるように構成されている。この実施では、糸半田供給ガイド１６が固定され、半田片収納体４４が糸半田２ａの半径方向へスライド移動できる。従って、糸半田供給ガイド１６から繰り出された糸半田２ａの一部が半田片収納体４４の半田片収納部４５に供給されている状態で、半田片収納体４４を糸半田２ａの半径方向に移動させると、糸半田２ａは、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の相対移動によって半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の互いの当接面で切断される。従って、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６が半田片２ｂを切断する半田片切断手段となる。切断された半田片２ｂは、半田片収納体４４の半田片収納部４５に収納される。
【００３８】
また、半田片収納体４４の上面と糸半田供給ガイド１６の下面、シャッタ３６の貯留／放出制御板部３８は、全て半田片収納体４４の移動方向と平行（特にこの実施例では水平方向）に構成されている。また、半田片収納部４５の長手方向（半田片通過方向）とノズル６０の半田片誘導通路６３（半田片供給通路，図５（Ｄ）参照）の長手方向（半田片通過方向）は、全て半田片収納体４４の移動方向と垂直（特にこの実施例では鉛直方向）に構成されている。
【００３９】
図５は、半田片収納体４４によって糸半田２を切断して半田片２ｂを複数貯留し、その後にシャッタ３６を開状態にして複数の半田片２ｂを落下させる動作を断面図により説明する説明図である。この動作は、制御部２１（図３参照）が糸半田送り出し機構部１７および回転機構部１９の駆動を制御して実行される。
【００４０】
図５（Ａ）の断面図に示すように、回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって、半田片収納体４４は、シャッタ操作部４９に最も近い半田片収納部４５が糸半田供給ガイド１６の下方位置で一直線に連通する状態で停止する。この状態で、巻かれていた糸半田２（図１参照）の先端側から引き出されて棒状となっている糸半田２ａが糸半田送り出し機構部１７（図３参照）によって送り出され、図５（Ｂ）に示すように糸半田２ａの先端が半田片収納部４５内に収納される。そして、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の対向面部（接触面部）から糸半田２ａの先端までの長さが必要な半田片２ｂの長さとなる状態まで糸半田２ａを繰り出すと、糸半田送り出し機構部１７（図３参照）は糸半田２ａの供給（繰り出し）を停止する。
【００４１】
この状態で回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって、半田片収納体４４をスライド移動させると、半田片収納体４４と糸半田供給ガイド１６の対向面部（接触面部）によって糸半田２ａが切断されて半田片２ｂとなり、図５（Ｃ）に示すように半田片２ｂが半田片収納部４５に収納（貯留）される。図５（Ｃ）は、この切断を半田片収納部４５の数だけ（必要な数だけ）繰り返して切断完了した状態を示している。このときの半田片収納体４４をスライド移動させる距離は、隣接する半田片収納部４５の互いの中心間の距離と同一である。したがって、糸半田供給ガイド１６の直下には、その前に対応していた半田片収納部４５の隣の半田片収納部４５が位置することとなる。
【００４２】
回転機構部１９（図３参照）の回転駆動によって半田片収納体４４をスライド移動させると、図５（Ｄ）に示すようにシャッタ３６の先端がシャッタ操作部４９に当接して押圧され、付勢体３５が縮み、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａが全て連通して複数の半田片２ｂが一斉に落下して下方へ供給される。なお、半田片２ｂを落下させる際に、図示省略する押し込みロッドを全ての半田片収納部４５に上方から下方へ挿入し、半田片２ｂを下方へ押し出して、強制的に半田片２ｂを下方のノズル６０（図３参照）に供給する構成としてもよい。
【００４３】
図６は、ノズル６０とヒータ５１の構成を説明する説明図であり、図６（Ａ）は分解斜視図、図６（Ｂ）は斜視図、図６（Ｃ）は縦断面図を示す。
ノズル６０は、第１部材６１と第２部材６５の２つの部材を重ね合わせて（当接させて）形成されている。第１部材６１と第２部材６５は、いずれもセラミックにより形成されている。
【００４４】
第１部材６１は、一部材として一体形成された直方体形状の一面（第２部材６５との対向面６１ａ）に鉛直方向（近接離間方向）に一直線の半田片誘導溝６３ａが複数平行に形成されている。また、第１部材６１は、半田片誘導溝６３ａが設けられた面の隣となる側面に、固定溝６２が設けられている。
【００４５】
第２部材６５は、外形が第１部材６１と同じ形状で同じ大きさの直方体に形成されている。すなわち、第２部材６５は、第１部材６１との対向面６５ａが、半田片誘導溝６３ａのない平面であり、第１部材６１と当接する面の大きさおよび形状が同じようになるように形成されている。また、第２部材６５は、第１部材６１との対向面の隣となる側面に、固定溝６６が設けられている。この固定溝６６の位置および深さは。第１部材６１の固定溝６２と同一に形成されている。
【００４６】
第２部材６５は、第１部材６１との対向面に近い位置で、複数の半田片誘導溝６３ａが並べられた並び方向に貫通するヒータ用貫通孔６７が設けられている。このヒータ用貫通孔６７には、ヒータ５１の加熱部５２が挿入される。図示の例では、ヒータ用貫通孔６７の両端の開口から２つのヒータ５１の各加熱部５２がそれぞれ挿入されている。
【００４７】
また、第２部材６５は、第１部材６１との対向面と反対側の面の中央に孔６８が設けられ、この孔６８に熱電対５７が挿入されている。熱電対５７は、温度センサ２３（図３参照）として機能し、ノズル６０の温度を測定する。
【００４８】
これらがすべて組み合わせされると、図６（Ｂ）に示すように、第１部材６１と第２部材６５の対向面同士が隙間なく当接され、第１部材６１の半田片誘導溝６３ａ（図６（Ａ）参照）と、第２部材６５の対向面のうち半田片誘導溝６３ａと対向している部分とで半田片２ｂを端子Ｔに当接させる位置まで誘導する半田片誘導通路６３が形成される。この半田片誘導通路６３は、鉛直方向（近接離間方向）に一直線で、かつ、複数（この実施例では４つ）が平行で等間隔に配置されている。
【００４９】
各半田片誘導通路６３（および半田片誘導溝６３ａ）は、半田片収納体４４（図５参照）の半田片収納部４５と同じ大きさで同じ間隔に形成されている。
【００５０】
従って、図５（Ｄ）に示したように一斉に（ほぼ同時に）落下する半田片２ｂは、その下方位置にて半田片収納部４５と半田片誘導通路６３が連通するように配置されたノズル６０の半田片誘導通路６３に、図６（Ｃ）に示すように一斉に（ほぼ同時に）供給される。
【００５１】
半田付けをするとき、ノズル６０は、下端がプリント基板ＰのランドＲに接触する位置まで下げられており、この位置にて上述した半田片２ｂの供給を受ける。このとき、半田片２ｂは、プリント基板Ｐの電子部品Ｃの端子Ｔの先端（半田片誘導通路６３の半田片誘導方向（図６（Ｃ）の下方）に対して最も凸となる端部（図６（Ｃ）の上端））に接触して停止する。図示の例では端子Ｔの上に半田片２ｂが乗った状態で停止する。
【００５２】
そして、ノズル６０の半田片誘導通路６３に供給された半田片２ｂは、ヒータ５１の加熱部５２からの熱をうけて溶融する。このとき、加熱部５２の熱が半田片２ｂから端子Ｔに伝達され、この伝達熱によって端子Ｔも徐々に加熱されていく。また、ランドＲについては、ノズル６０から直接熱を受け、端子Ｔよりも先に加熱されている。
【００５３】
そうして、半田片２ｂが溶融温度に達すると、半田片２ｂが溶融するが、まだ端子Ｔの上に略球状となって載った状態となる。この間も端子Ｔを伝達熱で加熱する。そして、さらに端子Ｔの加熱が進むと、半田片２ｂが溶融した複数（４つ）の溶融半田が端子Ｔに沿って流れ出し、複数（４つ）の端子Ｔ（第２導体）とランドＲ（第１導体）を一斉に（同時に）半付けして電気的に接続する。その後、ノズル６０を上方へ移動させて離間させ、溶融半田が冷えて固化することで、複数箇所の半田付けが一斉に（同時に）完了する。  
この半田付けの動作について、以下に詳細に説明する。
【００５４】
＜半田付けの動作＞
図６（Ｃ）の断面図に示すように、半田付けの母材として、ランドＲが形成されたプリント基板Ｐに、当該プリント基板Ｐのスルーホールにプリント基板Ｐの表面側から裏面側（図６（Ｃ）では下面側から上面側）に向けて電子部品Ｃの端子Ｔが挿入されたものが準備されている。
【００５５】
＜位置合わせ工程＞
制御部２１は、Ｙ方向の搬送ガイド７ｆとＸ方向の搬送ガイド７ｃ、および駆動機構部７ｂ，７ｅにより、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３の位置をＸＹ平面上で移動させて半田付けする複数のランドＲに対向させる。このときの位置は、プリント基板Ｐの裏面側のランドＲの中心と半田片誘導通路６３の中心がほぼ一致する位置とする、または、端子Ｔの先端中心と半田片誘導通路６３の中心がほぼ一致する位置とする。
【００５６】
＜半田片切断収納工程＞
制御部２１は、糸半田送り出し機構部１７によって半田片収納体４４内の１つの半田片収納部４５に糸半田２ａを必要長さまで供給し、回転機構部１９を駆動させて半田片収納体４４を移動させ、糸半田切断機構部４０（糸半田切断手段）により糸半田２をカットして半田片２ｂを得て半田片収納部４５に収納する。このとき、シャッタ３６は閉鎖状態（半田片２ｂを収容状態で停止させる停止状態）となっているため、半田片収納部４５から半田片２ｂが落下することは無い。この動作を繰り返すことで、全ての半田片収納部４５に１つずつ必要長さの半田片２ｂを収納する。なお、この半田片切断収納工程は、前記ノズル近接工程よりも前に実行する、あるいは、ノズル近接工程と並行して実行するなど、適宜のタイミングとすることができる。
【００５７】
＜ノズル近接工程＞
制御部２１は、駆動機構部５ｂにより搬送ガイド５ｃに沿ってフローティング状態のヘッド部３をランドＲとの近接方向へ移動させて、ノズル６０の先端面（図示下端面）をプリント基板Ｐの裏面側のランドＲの表面に当接させる。これにより、ノズル６０の半田片誘導通路６３の内側に端子Ｔの先端が挿入された状態となる。
【００５８】
このとき、端子Ｔはノズル６０の半田片誘導通路６３の内壁から等距離だけ離れており、端子Ｔとノズル６０が非接触で離間した状態が保たれている。これにより、ノズル６０から端子Ｔに直接熱が伝達されることを防止しており、端子Ｔは、輻射熱伝達および対流熱伝達により徐々に加熱される。一方で、プリント基板ＰのランドＲは、接触するノズル６０からの直接の熱伝導と、対流熱伝達による伝熱で急速に加熱される。
【００５９】
＜半田片供給工程＞
制御部２１は、回転機構部１９を駆動させて半田片収納体４４をさらに移動させ、シャッタ３６がシャッタ操作部４９に当接して押圧されるまで移動させる。これにより、シャッタ３６の複数の解放孔３８ａが複数の半田片収納部４５とそれぞれ連通し、複数の半田片２ｂが一斉に落下し、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３に１つずつ供給される。上方から落下するように供給された半田片２ｂは、半田片誘導通路６３を通過中に予熱され、端部が端子Ｔに当接して当接位置で停止し、位置および落下が規制される。このとき、半田片誘導通路６３の内壁は、半田片２ｂが端子Ｔの先端の上で垂直または斜めに立っている状態から落下しないように規制する落下規制部として機能する。
【００６０】
＜溶融工程＞
当接位置に案内された溶融前の半田片２ｂは、その位置から落下することなく、端子Ｔと反対側の端部などの少なくとも一部が、ヒータ５１の加熱部５２の近くに位置して半田片誘導通路６３の内壁に当接する。このため、当接位置にある溶融前の複数の半田片２ｂは、半田片誘導通路６３の内壁に当接した半田片２ｂの一端部、両端部、又は側部を介した熱伝導により一斉に溶融される。なお、この半田片２ｂの溶融のとき、ノズル６０と接触しての直接熱伝導に加えて、ノズル６０からの輻射熱伝達、および、ノズル６０内を対流する熱風による対流熱伝達などの間接熱伝導も行われる。
【００６１】
複数の半田片２ｂは、溶融すると表面張力によりそれぞれ丸まって略球状になろうとするが、ノズル６０の半田片誘導通路６３の内壁と端子Ｔの先端に規制されるため真球になれず、端子Ｔの先端に接触している状態（端子Ｔの上に載っている状態）で太く短い形状に変形する。この形状は、短い円柱の両端が球面になった形状となっている。
【００６２】
こうして溶融すると、ノズル６０から複数の半田片２ｂに熱が伝わり、さらに、複数の半田片２ｂから複数の端子Ｔにそれぞれ熱が伝わることで、複数の端子Ｔは以前にも増して急速に加熱される。この加熱中、溶融した半田片２ｂは端子Ｔに接触した状態、すなわち端子Ｔの上に載った状態で半田片供給方向（下方向）へ移動せずに停止している。尚、半田片２ｂが溶融するのは、２１７℃以上である。
【００６３】
溶融した半田片２ｂを介して適正温度にまで端子Ｔが加熱されると、溶融した複数の半田片２ｂは、ぬれ始め、端子Ｔの先端から端子Ｔの側面を伝って一斉に流れ出す。ここで、溶融しはじめてから流れ出す前の半田片２ｂは、位置が停止したままで熱の影響等によって形状が変化し続けていても良い。そして、端子Ｔの側面を伝って流れ出した溶融した半田片２ｂは、裏面側のランドＲに広がり、さらに、毛細管現象により、端子Ｔの側面とスルーホールに面するランドＲとの隙間にも流入する。そして、表面側のランドＲにも広がっていく。
【００６４】
＜ノズル離間工程＞
その後、制御部２１は、駆動機構部５ｂにより搬送ガイド５ｃに沿ってフローティング状態のヘッド部３をランドＲとの離間する方向へ移動させ、ノズル６０の先端面をプリント基板Ｐの裏面側のランドＲの表面から離隔する。これにより、ランドＲ、端子Ｔ、及び溶融した半田片２ｂは急速に冷却され、溶融した半田片２ｂが固化して半田付け動作は終了する。
【００６５】
溶融した半田片２ｂのこのような動きにより、複数の端子Ｔは複数のランドＲにそれぞれ確実に半田付けされる。こうして一斉に（ほぼ同時に）半田付けされた複数箇所の半田の仕上がり外観は美しく、バックフィレット形状も綺麗に形成される。
【００６６】
以上の構成及び動作により、複数の半田付け対象を短時間で半田付け完了できる。上述した実施例では、４つの半田片２ｂを順次切断し、一斉に４ヶ所の半田付けを実施できるため、１か所ずつ半田付けするよりも非常に短時間で半田付け完了できる。
【００６７】
また、半田片２ｂの切断のみ１つずつ切断していくが、それ以外のノズル６０の近接離間動作、複数の半田片２ｂの溶融と半田付け動作については、１つずつ半田付けする場合と同じ時間でできるため、この同じ時間でノズル６０の半田片誘導通路６３の数の半田片２ｂについて一斉に実施して時間短縮を行える。
【００６８】
また、制御部２１により回転機構部１９の駆動を制御するだけで、糸半田２ａから半田片２ｂを切断して各半田片収納部４５に収納し、シャッタ３６をシャッタ操作部４９で解放状態として収納した複数の半田片２ｂをノズル６０の半田片誘導通路６３に一斉に供給できる。従って、小型かつ軽量な構造で、無駄なく短時間に複数の半田片の切断から複数の半田片の一斉供給までを実施できる。
【００６９】
また、回転機構部１９の動作を制御部２１で制御することにより、ノズル６０の複数の半田片誘導通路６３を全て使って同時に複数の半田付けをするのか、あるいは一部の半田片誘導通路６３を使って１か所もしくは複数箇所の半田付けをするのかといったことを容易に制御できる。また、複数の半田片誘導通路６３のうちどの半田片誘導通路６３に半田片２ｂを収納するかは、制御部２１が、半田片収納体４４を移動させる距離と、糸半田送り出し機構部１７による糸半田２ａの送り出しタイミングを制御することで、自由に制御することができる。従って、１つのプリント基板Ｐに多数の半田付け箇所がある場合に、この部分は複数同時に半田付けを実行し、別のこの部分は１か所ずつ半田付けするといったことが可能となる。
【００７０】
なお、この発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、様々な実施形態とすることができる。
【００７１】
例えば、半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の解放孔３８ａとノズル６０の半田片誘導通路６３は、全て同じ間隔で一列に配置したが、これに限らず、配置間隔を変更する、１列ではなく複数列にするなど、適宜の構成とすることができる。これにより、半田付け対象の配置間隔に合わせて一斉に半田付けができるとともに、複数列にした場合には複数ずつ半田片２ｂを切断してより多くの半田片２ｂを一斉に半田付けすることができる。
【００７２】
また、ノズル６０の形状と半田片誘導通路６３の数や形状は半田付け対象に合わせて様々構成とすることができ、これに合わせて半田片収納体４４の半田片収納部４５とシャッタ３６の形状を形成することで、様々な半田付け対象に対して複数箇所に一斉に半田付けすることができる。
【００７３】
また、半田片収納体４４は、一面に一直線の溝を複数平行に配置した２つの部材を互いの溝が対向するように合わせて、この溝が半田片収納部４５を形成するように構成してもよい。この場合、２つの部材の対向面は当接していることが好ましいが、半田片２ｂの厚みよりも小さい隙間だけ離間させて構成してもよい。この場合も半田片２ｂを半田片収納部４５に収納し、シャッタ３６を動作させて半田片２ｂを一斉に落下させることができる。
【００７４】
また、ノズル６０は、第１部材６１と第２部材６５を当接させて構成させたが、半田片２ｂの厚みよりも小さい隙間だけ離間させて構成してもよい。この場合も、半田片誘導通路６３にて半田片２ｂを端子Ｔに当接するまで誘導し、端子Ｔに当接して停止している半田片２ｂを端子Ｔの上で溶融して半田付けすることができる。なお、第１部材６１と第２部材６５を当接させていた場合は、半田ボールやフラックスが半田片収納部４５から外部へ放出されることをより防止できる効果が得られる。
【００７５】
また、ノズル６０の半田片誘導通路６３は、断面四角の孔としたが、断面正方形、断面長方形、断面円形、断面楕円形、断面半円形など、適宜の形状の孔とすることができる。この場合、第１部材６１と第２部材６５の両方に半田片誘導溝６３ａを設けて重ね合わせたときにこれらの適宜の形状の孔となるように構成してもよい。
【００７６】
また、ノズル６０の各半田片誘導通路６３から第１部材６１と第２部材６５の一方または両方に水平方向に伸びる側孔をそれぞれ設け、半田付け時に半田片誘導通路６３内で発生するヒュームを外部へ排出する構成としてもよい。この場合、この側孔は、半田片誘導通路６３内で端子Ｔに当接する半田片２ｂの上端よりも上方に設けることが好ましい。これにより、半田ボールやフラックス等が側孔からノズル６０の外へ飛散することを防止できる。
【００７７】
また、半田付け対象である第１導体と第２導体は、プリント基板Ｐの端子ＴとランドＲに限らず、例えば、モータの端子とリード線とする、プリント基板の配線上に寝かした状態で置いた端子と当該配線とする、など、適宜の半田付け対象とすることができる。これらの場合も同様にノズルを第１導体に近接または当接させた状態で第１導体と第２導体を半田付けして電気的に接続することができる。
【００７８】
また、切替手段としてのシャッタ３６の開閉により半田片収納体４４の半田片収納部４５から半田片２ｂをノズル６０の半田片誘導通路６３に供給する構成としたが、これに限らず、半田片２ｂを半田片収納部４５に収納した状態で半田片収納体４４を回転させて上下反転させ、半田片収納部４５から半田片２ｂを落下させてノズル６０の半田片誘導通路６３に供給する構成としてもよい。この場合、シャッタ３６を設けず、半田片収納体４４の一面（上面）に対して半田片収納部４５を開口させ、反対面（下面）については半田片収納部４５が開口せず閉じて底のある構成とすると良い。この場合も上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
この発明は、生産設備で半田付けを実行するような産業に利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…半田付け装置
２，２ａ…糸半田
２ｂ…半田片
６…近接離間方向移動ユニット
１７…糸半田送り出し機構部
１９…回転機構部
３５…付勢体
３６…シャッタ
３８ａ…解放孔
４０…糸半田切断機構部
４４…半田片収納体
４５…半田片収納部
４９…シャッタ操作部
５１…ヒータ
６０…ノズル
６３…半田片誘導通路
Ｒ…ランド
Ｔ…端子
【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】
2019155381.tif 000007
【図６】
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