(57)【要約】      （修正有）【課題】はんだ融液の液面低下を精度よく検知する。【解決手段】槽内１にはんだ融液２を有するはんだ付け装置であって、上記はんだ融液２中の液面近傍に光の投光部４を設けるとともに、このはんだ融液２の上部に上記投光部４の光を感知する受光部５を設け、該受光部で液面低下を検知し槽内への半田の供給を開始し光が遮断されたら供給を停止する。また投光器４の鉛直上のはんだ融液の液面は酸化防止剤で覆われている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽内にはんだ融液を有するはんだ付け装置において、前記はんだ融液中の液面近傍に光の投光部を設けるとともに、このはんだ融液の上部に前記投光部の光を感知する受光部を設けたことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
前記投光部の光を前記受光部で感知したときに前記はんだ融液の液面低下を検知することを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
前記光の発光部を前記はんだ融液の外に設けるとともに、この発光部と前記投光部とが耐熱ガラスで光学的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
前記投光部の鉛直上のはんだ融液の液面が酸化防止剤で覆われていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項５】
前記受光部で光を感知したときは前記槽内へのはんだの供給を開始し、この光が遮断されたときははんだの供給を停止することを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明ははんだ付け装置に関し、特にはんだ融液の液面低下を検知する液面センサを有するはんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来のはんだ付け方法としては、はんだ融液の入った槽に被処理体を浸漬する浸漬式、槽内のはんだ融液中で羽車を回転させてはんだ融液を導管内に押し込んではんだ融液の液面よりも高い位置からはんだを落下させるとともに、その落下するはんだに被処理体を接触させる噴流式などがある。そのどちらの方法においても特に自動で作業を行う場合、槽内のはんだ融液の液面の高さが重要になる。
【０００３】
浸漬式の場合、槽内のはんだ融液の量が少なくなってはんだ融液の液面が低下すると、被処理体の上部がはんだ融液に触れず、はんだ被覆ができないという問題を発生することがある。逆にはんだ融液の量が多くて液面が高いと被処理体を支持してはんだ融液中に浸漬させるハンドにはんだ融液が触れてはんだが付着し、ハンドにはんだがつらら状に垂れ下がってしまうという問題を発生することがある。
【０００４】
これを回避するために、従来からはんだ付け装置には液面センサを取り付けるのが一般的である。図３は従来のはんだ付け装置の構造を示す図である。図３において、１ははんだ槽、２ははんだ融液、１０は浮き、１１は支柱、１２は支持アームを示す。
【０００５】
支持アーム１２によって固定された支柱１１を挿通したはんだよりも比重の軽いリミットスイッチ（図不示）のついた浮き１０をはんだ融液２に浮かべ、この浮き２の上下動によるリミットスイッチのオン、オフで液面の高さを検知するものである（例えば特許文献１参照）。この方法によればはんだ融液２の液面の高さを簡易に検知できるものの、支柱１１と浮き１０に付着したはんだ融液２が液面で冷やされて支柱１１と浮き１０とが固着し、浮き１０が動かなくなることによって誤動作を起こすという問題を発生することがあった。
【０００６】
この問題を回避するために、浮き１０と支柱１１とをはじめから固着しておき、支柱１１の上部にリミットスイッチを取り付けるという方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。つまり例えばリミットスイッチがオンすれば液面が所定高さにあり、オフすれば液面の高さが低くなっていることを判別できるようにしたものである。この方法によれば上記のような支柱１１と浮き１０との固着による誤動作の問題は解消するものの、使用を繰り返すうちに浮き１０にはんだが付着して比重が重くなったり、被処理体（不図示）が浮き１０に触れることによって誤動作をおこすという問題があった。
【０００７】
図４は従来の他のはんだ付け装置を示す図である。図４において、１ははんだ槽、２ははんだ融液、１２は支持アーム、１３は熱電対を示す。支持アーム１２によって固定された熱電対１３がはんだ融液２の液面の温度をモニタ−し、その温度の低下によってはんだ融液２の液面が熱電対１３から離れたこと、すなわちはんだ融液２の液面が低下したことを検知するものである（例えば特許文献１参照）。この方法では熱電対１３ははんだ融液２の比較的近傍に設けなければならないことから、熱電対１３の下端にはんだが付着したり、はんだ融液２の液面の酸化物が熱電対１３に触れるなどの原因によって誤動作を起こすという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、はんだ融液の液面低下を精度よく検知できるはんだ付け装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１９００１号公報
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るはんだ付け装置では、槽内にはんだ融液を有するはんだ付け装置において、前記はんだ融液中の液面近傍に光の投光部を設けるとともに、このはんだ融液の上部に前記投光部の光を感知する受光部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記はんだ付け装置では、前記投光部の光を前記受光部で感知したときに前記はんだ融液の液面低下を検知する。
【００１２】
また、上記はんだ付け装置では、前記光の発光部を前記はんだ融液の外に設けるとともに、この発光部と前記投光部とが耐熱ガラスで光学的に接続されていた方がよい。
【００１３】
また、上記はんだ付け装置では、前記投光部の鉛直上のはんだ融液の液面は酸化防止剤で覆われていた方がよい。
【００１４】
さらに、上記はんだ付け装置では、前記受光部で光を感知したときは前記槽内へのはんだの供給を開始し、この光が遮断されたときははんだの供給を停止するスイッチング機能を有していた方がよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係るはんだ付け装置の一実施形態を示す図である。図１において、１ははんだ槽、２ははんだ融液、３は固定部、４は投光部、５は受光部、６はアンプ、７はファイバ、８は酸化防止剤、１４はガイドを示す。
【００１６】
はんだ槽１はステンレスなどからなり、このはんだ槽１の外側もしくは内部に取り付けられたヒーター（図不示）によって、中のはんだ融液２はその融点以上に加熱されている。このはんだ融液２の中に被処理体を浸漬させ、引き上げることによって被処理体にはんだを被覆する。
【００１７】
本発明によるはんだ付け装置では、はんだ融液２中の液面近傍に発光部３の光を投光する投光部４を設け、このはんだ融液２中の液面の上部にその光を感知する受光部５を設けている。例えばアンプ６内にＬＥＤなどの光源（図不示）を設置し、そこで発光された光がガラス繊維などからなるファイバ７を通って投光部４から投光される。このファイバ７は耐熱ガラスやステンレスなどで被覆しておけば、はんだの付着を防ぐことができ、耐久性が向上する。また、ファイバ７の先端の投光部４は、その光路がガラスなどの透光性材料で構成され周囲をステンレスなどによって補強された固定部３によって保護するとともに、固定部３を例えばはんだ槽１に固定することによって、投光部４の位置を決めることができる。また、光路にガラスなどの透光性材料を使用することによってはんだの付着を防止することができる。
【００１８】
投光部４がはんだ融液２の中にあればその光ははんだ融液２で遮られ、投光部４がはんだ融液２の液面から出ると投光部４からの光を受光部５が受光して感知する。この受光部５も投光部４と同様、アンプ６とつながるファイバ７の先端の周囲をステンレスなどによって補強された固定部３によって保護するとともに、固定部３を例えばはんだ槽１に固定することによって、受光部５の位置を決めることができる。受光部５で光を受けるとその光がファイバ７を通ってアンプ６に入り、アンプ６内の例えばリレースイッチ（図不示）を切りかえるようにする。
【００１９】
本発明では投光部４と受光部５がともに固定されていて液面が変化しても動くことはないので、はんだの付着によって動かなくなって誤動作を起こすという従来の問題は解消できる。
【００２０】
また、受光部５ははんだ融液２の液面から離れた位置にあってはんだには触れないので、はんだ融液２が付着するなどの影響もない。また、はんだ融液２の液面近傍に設置する投光部４も通常ははんだ融液２の中にあるので、従来のセンサのようにはんだ融液２の付着の影響もない。
【００２１】
図２は本発明に係るはんだ付け装置の他の実施形態を示す図である。図２において、１ははんだ槽、２ははんだ融液、３は固定部、４は投光部、５は受光部、６はアンプ、７はファイバ、８は酸化防止剤、９は耐熱ガラス、１４はガイドを示す。図２に示すように、固定部３を例えばはんだ槽１に固定することによってはんだ融液２の外に設置し、その固定部３内でファイバ７と耐熱ガラス９を接続する。アンプ６で発光された光はファイバ７を通り、固定部３内で耐熱ガラス９に投光される。その後耐熱ガラス９によって光を投光部４に伝搬してはんだ融液２の中から上方へ向けて光を投光させることも可能である。このようにすることによって、高温のはんだ融液２に浸漬しているのは耐熱ガラス９のみになるため、部品の寿命を向上させることができ、部品の故障による誤動作も有効に抑制できる。
【００２２】
また、図１および図２に示すように、投光部４の鉛直上のはんだ融液２の液面は酸化防止剤８で覆われていた方がよい。酸化防止剤８ははんだ融液２の液面全面を覆うように浮かべることも可能であるが、図に示すようにはんだ融液２の液面の投光部４の鉛直上の周囲を例えばステンレスなどからなるガイド１４で覆い、その中に酸化防止剤８を浮かべることによって酸化防止剤８の使用量を減らすことができる。この酸化防止剤８ははんだの融点以上の沸点をもつたとえばオイルなどからなり、はんだ融液２の表面が空気と触れることを防止してはんだの酸化を防ぐものである。このようにすることによって、投光部４の表面に酸化物が付着するのを防止でき、誤動作を防止できる。酸化防止剤８は透光性の材料を使用することが望ましい。このようにすることによって、投光部４がはんだ融液２の液面から出たときにその光を受光部５で受光することができる。酸化防止剤８に非透光性の材料を使用した場合には、酸化防止剤８の液量をコントロールする必要があり、はんだ融液２の液面の下限を酸化防止剤８の液面から投光部４が出たときの高さになるように投光部４の高さを調整して設置する必要がある。
【００２３】
このとき、受光部４で光を感知したときははんだ槽１にはんだを供給し、この光が遮断されたときははんだの供給を停止することが望ましい。例えば受光部４で光を感知したときにはリレースイッチがオンになり、はんだを供給するとともに、光が遮断されたときにはリレースイッチがオフになることによって、はんだの供給が停止するようにすればよい。このようにすることによって、はんだ融液２の液面の高さを自動的にコントロールすることができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。たとえば投光部４と受光部５の固定方法はこれに限定されるものではないし、アンプ６内の光源やスイッチング機能も限定されるものではない。また、投光部４と受光部５とを二つずつ設け、投光部４の高さをはんだ融液２の上限と下限に設定すれば、その範囲内にはんだ融液２の液面の高さをコントロールすることが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に係るはんだ付け装置によれば、はんだ融液中の液面近傍に光の投光部を設けるとともに、はんだ融液の液面の上部にその光を感知する受光部を設けたことから、投光部がはんだ融液の中にあればその光は遮られ、投光部がはんだ融液の液面から出るとその光を受光部が受光できるとともに、投光部と受光部とはともに固定できることから、液面の低下を正確に検知できる。
【００２６】
また、はんだ融液の液面から離れた位置に受光部を設けることができ、はんだの付着を回避できるとともに、はんだ融液中の液面近傍に設置する投光部も通常ははんだ融液の中にあるので、はんだ融液と接触することによるはんだ付着の問題を回避できる。
【００２７】
また、発光部をはんだ融液の外に設置するとともに、この発光部と上記投光部とを耐熱ガラスで光学的に接続すれば、高温のはんだ融液に浸漬しているのは耐熱ガラスのみになるため、部品の寿命を向上させることができ、部品の故障による誤動作も抑制できる。
【００２８】
また、投光部の鉛直上のはんだ融液の液面を酸化防止剤で覆うと、投光部の表面に酸化物が付着することを防止でき、誤動作を防止できる。
【００２９】
さらに、受光部で光を感知したときははんだ槽へのはんだの供給を開始し、この光が遮断されたときははんだの供給を停止するスイッチング機能持たせれば、はんだ融液の液面の高さを自動的にコントロールできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るはんだ付け装置の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るはんだ付け装置の他の例を示す図である。
【図３】従来のはんだ付け装置を示す図である。
【図４】従来の他のはんだ付け装置を示す図である。
【符号の説明】
１：はんだ槽、２：はんだ融液、３：固定部、４：投光部、５：受光部、６：アンプ、７：ファイバ、８：酸化防止剤、９：耐熱ガラス
【図１】
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【図２】
2004291028.tif 000004
【図３】
2004291028.tif 000005
【図４】
2004291028.tif 000006