(57)【要約】【課題】作業者がリード線を１本ずつ手で固定しつつ基板に半田付けするといった手間をなくし、半田付け作業における作業性及び生産性を向上させる。【解決手段】半田付け用ジグ１は、中央部を境に一方がユニット６のセット側、他方が半田接続側となるベース１１と、ベース１１のセット側と半田接続側との間を自在に反転するユニットホルダ１３と、基板７をベース１１の中央部側に向かって下り勾配となる傾斜状態で保持する基板ホルダ１５を有する。ユニットホルダ１３は、ユニット本体６１を嵌合状態で保持するユニット嵌合部１３１と、リード線６２をユニットホルダ１３の反転軌跡の外側に向けて保持固定するリード線保持部１３３を備える。そして、ベース１１のセット側においてユニット６を保持したユニットホルダ１３を半田接続側に反転させることにより、前記固定されたリード線６２の先端を基板７上の所定の半田付け位置に案内するよう構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線を有するユニットと、前記リード線が半田付けされる基板とを互いに保持して、前記リード線の先端を基板上の所定の半田付け位置に案内するための半田付け用ジグであって、
中央部を境にして、一方がユニットのセット側、他方が半田接続側に分けられるベースと、
このベースの中央部に設けられた反転軸に取着されて、セット側と半田接続側との間を自在に反転するユニットホルダと、
前記ベースの半田接続側に設けられて、基板をベースの中央部側に向かって下り勾配となる傾斜状態で保持する基板ホルダとを備え、
前記ユニットホルダには、ユニット本体を嵌合状態で保持するユニット嵌合部と、ユニット本体から導出されたリード線をユニットホルダの反転軌跡の外側に向けて保持固定するリード線保持部とが形成されて、
セット側においてユニットを保持したユニットホルダを半田接続側に反転させることにより、前記リード線保持部に固定されたリード線の先端が、基板上の所定の半田付け位置に案内されることを特徴とする半田付け用ジグ。
【請求項２】
基板ホルダは、基板の半田付け面を、ベースに対し、ベースの中央部側に向かって１５°〜３０°の下り勾配となる姿勢で保持するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の半田付け用ジグ。
【請求項３】
ユニットホルダのリード線保持部は、ユニット嵌合部に保持されるユニットのリード線導出方向に沿って形成されたリード線保持溝を有し、このリード線保持溝の溝幅が、リード線の直径よりも微少寸法だけ小さく形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の半田付け用ジグ。
【請求項４】
一定の回転角度で規則的に回転及び停止を繰り返すターンテーブル上に、請求項１から３に記載の半田付け用ジグが複数個配置されて、
前記各半田付け用ジグにユニットと基板とがそれぞれ保持されるとともに、
前記ターンテーブルの回転及び停止に同期して、所定位置の半田付け用ジグのユニットホルダが半田接続側へと順次反転し、
当該半田付け用ジグに対して、先端に加熱用部材を有するロボットアームが進出して、当該半田付け用ジグに保持されたユニットのリード線を基板に半田付けすることを特徴とする半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品や電子機器の製造プロセスにおいてリード線の半田付けに供される半田付け用ジグと、これを利用した半田付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の半田付け用のジグを示す斜視図である。図示するように、従来は、ユニット６のリード線６２を基板７に半田付けするに際し、ユニット６と基板７とを予めジグ９１に納めて固定し、作業者がリード線６２を１本ずつ手で持って、リード線６２の先端の芯線６２２を基板７上の所定位置にあてがいつつ、他方の手で半田ゴテ９２を持って半田付けをしなければならず、非常に手間がかかっていた。
【０００３】
加えて、ユニット６は製品の構造上、複数本あるリード線６２のそれぞれの長さが一定ではなく、中にはユニット６と基板７とを接続しうる最短の長さしか有していないリード線６２もあった。したがって、このような短いリード線６２の場合には、前記のように手間のかかる作業がさらに煩雑となり、高い精度が要求される困難なものとなっていた。
【０００４】
また、かかる作業を精度よく行うため、リード線を手で固定するかわりにピンセット等の工具を使用することも考えられる。しかし、この場合には工具を取り出したり、持ちかえたりする手間が増えてしまい好ましくない。
【０００５】
このように、作業者がリード線を１本ずつ手で持って基板上の所定位置に半田付けする従来の作業は、非常に効率が悪く、生産性が望めないといった問題点があった。
【０００６】
そこで、これを解決するため、基板に接続する複数本のリード線の端部に予備半田を施し、このリード線の端部をハウジングに挿通させて一括して保持することで、作業者がリード線を手で固定しなくて済むようにしているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、コイルスプリングのコイル部をリード線に対して略平行になるように配設し、隣り合うコイル部同士の間隔をリード線の外径よりも小さく設定して、このコイル部間にリード線を押し込むことによって複数本のリード線を一括して保持しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−１０９０９６号公報
【特許文献２】
特開平９−２２５８４５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の技術はいずれも、複数本のリード線を平行に揃えた状態で基板上の半田付け面に半田付けする場合には適するが、複数本のリード線を交差させつつ接続したり、長さの異なるリード線を接続したりする場合には適用できない。
【００１０】
また、後者のコイルスプリングを使用する例では、半田付けを行う基板の半田付け面を上に向けて設置し、その下方の裏面側から、基板の所定位置に設けられた孔にリード線を挿入して半田付けを行うものであり、基板に対して同一面方向からの接続をする場合には適用できない。
【００１１】
本発明は以上のような事情にかんがみてなされたものであり、ユニットのリード線を、作業者が１本ずつ手で固定しつつ半田付けするというような手間をなくして、半田付け作業の作業性を向上させることのできる半田付け用ジグ、及び該半田付け用ジグを好適に利用して連続的に半田付け作業を行いうる半田付け装置を実現し、生産性の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る半田付け用ジグは、リード線を有するユニットと、前記リード線が半田付けされる基板とを互いに保持して、前記リード線の先端を基板上の所定の半田付け位置に案内するための半田付け用ジグであって、中央部を境にして、一方がユニットのセット側、他方が半田接続側に分けられるベースと、このベースの中央部に設けられた反転軸に取着されて、セット側と半田接続側との間を自在に反転するユニットホルダと、前記ベースの半田接続側に設けられて、基板をベースの中央部側に向かって下り勾配となる傾斜状態で保持する基板ホルダとを備え、前記ユニットホルダには、ユニット本体を嵌合状態で保持するユニット嵌合部と、ユニット本体から導出されたリード線をユニットホルダの反転軌跡の外側に向けて保持固定するリード線保持部とが形成されて、セット側においてユニットを保持したユニットホルダと、半田接続側に反転させることにより前記リード線保持部に固定されたリード線の先端とが、基板上の所定の半田付け位置に案内されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ユニットのリード線を基板に半田付けするには、まずベースのセット側においてユニット本体をユニットホルダのユニット嵌合部に嵌合させ、リード線をユニットホルダのリード線保持部に保持させて固定する。また、ベースの半田接続側において、基板を基板ホルダに保持させる。そして、前記ユニットホルダをベースの半田接続側に反転させると、ユニットのリード線と基板とが互いに近接した状態に案内される。したがって、作業者がリード線を１本ずつ手で固定しながら半田付けをするというような手間はかからず、保持されたリード線を基板上の所定の半田付け位置に迅速に半田付けすることができる。
【００１４】
前記半田付け用ジグにおいて、基板ホルダは、基板の半田付け面を、ベースに対し、ベースの中央部側に向かって１５°〜３０°の下り勾配となる姿勢で保持するように形成されることが好ましい。
【００１５】
これによれば、ユニットを保持したユニットホルダをベースの半田接続側へ反転させたとき、ユニットのリード線と基板の半田付け面とが、半田付けしやすい角度で近接する。したがって、ユニットのリード線と基板とを良好に半田付けすることができる。
【００１６】
また、前記半田付け用ジグにおいて、ユニットホルダのリード線保持部は、ユニット嵌合部に保持されるユニットのリード線導出方向に沿って形成されたリード線保持溝を有し、このリード線保持溝の溝幅が、リード線の直径よりも微少寸法だけ小さく形成されることが好ましい。
【００１７】
これによれば、リード線保持溝にユニットのリード線を嵌入したとき、リード線の外周面がリード線保持溝に圧迫されて安定的に保持されることになる。ここで、リード線保持溝の溝幅は、リード線を形成している絶縁被覆等の材質にもよるが、リード線の直径の９０〜９５％程度の大きさとするのが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る半田付け装置は、一定の回転角度で規則的に回転及び停止を繰り返すターンテーブル上に、前記半田付け用ジグが複数個配置されて、前記各半田付け用ジグにユニットと基板とがそれぞれ保持されるとともに、前記ターンテーブルの回転及び停止に同期して、所定位置の半田付け用ジグのユニットホルダが半田接続側へと順次反転し、当該半田付け用ジグに対して、先端に加熱用部材を有するロボットアームが進出して、当該半田付け用ジグに保持されたユニットのリード線を基板に半田付けすることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記半田付け用ジグを好適に利用してユニットのリード線と基板との半田付けを連続的に効率よく行うことができ、半田付け作業における作業性及び生産性を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半田付け用ジグ及び半田付け装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る半田付け用ジグを用いて半田付けされるユニットと基板の例を示す斜視図である。
【００２２】
半田付けされるリード線６２を備えたユニット６は、ユニット本体６１と、このユニット本体６１の開口部６１１から導出された４本のリード線６２とを備えている。リード線６２は、それぞれ基板７の所定の半田付け位置に半田付けされる。各リード線６２は、弾性を有する絶縁被覆６２１によって芯線６２２が被覆されている。
【００２３】
図２から図７は本発明に係る半田付け用ジグの実施の形態を示す。例示の形態の半田付け用ジグ１は、前記のユニット６と基板７とを互いに保持して、ユニット６のリード線６２の先端を基板７上の所定の半田付け位置に案内するためのものである。
【００２４】
図２は半田付け用ジグの上面図、図３及び図４は半田付け用ジグの正面図である。図示するように、この半田付け用ジグ１には、ベース１１上にユニットホルダ１３が備えられている。
【００２５】
ベース１１は、中央部を境にして、一方がユニット６のセット側（図２ないし図４における左側）、他方が半田接続側（図２ないし図４における右側）に分けられる。このベース１１の中央部には、反転軸１２が設けられている。
【００２６】
反転軸１２は、ベース１１の中央部の両端に立設された一対の支持板１１ａを貫通してベース１１に平行に取り付けられている。また、この反転軸１２の各支持板１１ａの外側に突出した部分には、支持板１１ａからの抜けを防ぐようにスナップリング１２１が嵌め込まれている。
【００２７】
ユニットホルダ１３は、かかる反転軸１２に取着されて、ベース１１のセット側と半田接続側との間を反転自在に保持されている。また、ユニットホルダ１３の正面下部には、反転用アーム１３４が突設されて、この反転用アーム１３４により、ユニットホルダ１３をベース１１のセット側と半田接続側との間において自在に反転させることができるように構成されている。
【００２８】
かかるユニットホルダ１３には、ユニット本体６１を嵌合状態で保持するユニット嵌合部１３１と、ユニット本体６１から導出されたリード線６２を保持固定するリード線保持部１３３が形成されている。さらに、ユニット嵌合部１３１とリード線保持部１３３との間には、セット用溝１３２が形成されている。
【００２９】
ユニット嵌合部１３１は、図２に示すように、ユニットホルダ１３がベース１１のセット側に載置された状態において、ユニットホルダ１３の天面に凹設されている。ユニット嵌合部１３１は、ユニット本体６１が、４本のリード線６２をユニットホルダ１３の反転軌跡の外側に向けた状態で嵌合しうるように形成されている。そして、ユニット本体６１が、このユニット嵌合部１３１に嵌合されると、ユニット本体６１のほぼ全体がユニット嵌合部１３１に埋没して保持される。
【００３０】
このユニット嵌合部１３１に隣接して、セット用溝１３２がユニットホルダ１３の天面に凹設されている。セット用溝１３２は、ユニット６のリード線６２を引き回し、必要に応じてリード線６２を交差させるためのスペースであり、ユニット嵌合部１３１の深さよりも浅く形成されている。
【００３１】
また、リード線保持部１３３は、このセット用溝１３２に隣接してユニットホルダ１３の縁部に設けられている。図５及び図６は、このリード線保持部１３３の構成を示し、図５はユニットホルダ１３の側面図、図６各図はリード線保持部１３３にリード線６２が保持される様子を示す概念図である。
【００３２】
図５に示すように、リード線保持部１３３は、４つのリード線保持溝１３３ａを備え、ユニット嵌合部１３１に保持されるユニット６のリード線６２の導出方向に凹設されている。各リード線保持溝１３３ａの溝幅Ａは、絶縁被覆６２１を含めたリード線６２の直径Ｂよりも微少寸法だけ小さく形成されている。
【００３３】
そして、図６（ａ）に示すように、上方からリード線６２をリード線保持溝１３３ａに嵌入すると、同図（ｂ）に示すように、リード線６２が両側方から圧迫されて絶縁被覆６２１が弾性変形し、リード線保持溝１３３ａに保持される。
【００３４】
さらに、ベース１１のセット側の端縁には、リード線６２の当たり板１４が備えられている（図２参照）。当たり板１４は、ユニットホルダ１３と同じ高さに形成され、上縁部の４箇所に芯線受け部１４１が設けられている。芯線受け部１４１は、ユニットホルダ１３のリード線保持溝１３３ａに保持されたユニット６のリード線６２の芯線６２２を受け止めて、リード線６２の先端を位置決めする。
【００３５】
また、ベース１１の半田接続側の端縁には、基板ホルダ１５が設けられている。図７は本実施の形態の半田付け用ジグ１における基板ホルダ１５を示す正面図であり、図８は比較例としての基板ホルダ８５を示す正面図である。
【００３６】
図示されるように、基板７は基板ホルダ１５の基板保持部１５１に保持されている。そして、図示しないユニットホルダにより案内されたユニット６のリード線６２が基板７の側方にセットされて、リード線６２の先端の芯線６２２が、基板７の半田付け位置に半田付けされうる状態になる。
【００３７】
ここで、図８の比較例においては、基板７は基板ホルダ８５により、ベース１１の上面と平行に保持されている。この場合、リード線６２の芯線６２２は、基板７上の所定の半田付け位置の上方に位置して、半田付け位置に届かない。このため、かかる状態で半田付けを行っても、リード線６２の芯線６２２と基板７とは適切に半田付けされず、半田不良となるおそれがある。
【００３８】
しかし、本実施の形態の半田付け用ジグ１においては、図７に示すように、基板ホルダ１５が、基板７をベース１１の中央部側に向かって下り勾配となる傾斜状態で保持するように構成されている。例示の形態では、基板ホルダ１５は、基板７の半田付け面を、ベース１１に対し、ベース１１の中央部側（図７における左側）に向かって１５°〜３０°の下り傾斜となる姿勢で保持するように形成されている。これにより、ベース１１のセット側においてユニット６を保持したユニットホルダ１３を、ベース１１の半田接続側へと反転させたとき、基板ホルダ１５に保持された基板７の半田付け面に、リード線６２の芯線６２２が当接して、良好に半田付けされやすい状態となる。
【００３９】
以上のように、本発明に係る半田付け用ジグ１によれば、基板７を基板ホルダ１５に保持させるとともに、ベース１１のセット側においてユニットホルダ１３にユニット６を嵌合し、このユニットホルダ１３を半田接続側に反転させる操作によって、リード線保持部１３３に固定されているリード線６２を基板７の半田付け面に確実に案内することができるので、半田付け作業における作業性が格段に向上することとなる。
【００４０】
次に、前記半田付け用ジグ１を利用した半田付け装置について説明する。図９は本発明に係る半田付け装置の実施の形態を示す正面図であり、図１０は図９の上面図である。
【００４１】
例示の形態において、半田付け装置１０には、一定の回転角度で規則的に回転及び停止を繰り返すターンテーブル２上に、半田付け用ジグ１が４個均等に配置されている。
【００４２】
各半田付け用ジグ１においては、図示されないユニットと基板とが、ベース１１のセット側においてそれぞれユニットホルダ１３又は基板ホルダ１５に保持されている。また、ユニットの複数本のリード線はそれぞれリード線保持部に保持されている。そして、この状態から、ターンテーブル２の回転及び停止に同期して、所定位置の半田付け用ジグ１のユニットホルダ１３が、ベース１１の半田接続側へと順次反転する。これにより、ユニットのリード線の芯線が基板上の所定の半田付け位置に当接し、良好に半田付けしうる状態となる。
【００４３】
続いて、かかる半田付け用ジグ１に対して、先端に半田ゴテ３などの加熱用部材を有するロボットアーム４が進出して、この半田付け用ジグ１に保持されたユニットのリード線の芯線を基板に半田付けする。
【００４４】
このように、本発明に係る半田付け装置１０では、半田付け用ジグ１によってユニットの複数本のリード線を一括して保持し、基板の所定の半田付け位置に確実に案内するので、作業者がリード線を１本ずつ手で固定しつつ半田付けを行う必要はなく、半田付け作業を容易に行うことができる。したがって、半田付け作業における作業工数は大幅に削減されて作業性が高まり、その生産性も向上する。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、加熱用部材として半田ゴテを例示したが、本発明はこれに限定されず、ビームや熱風を加熱手段とする加熱用部材を利用することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半田付け用ジグは、ベースのセット側においてユニットホルダのユニット嵌合部にユニット本体を嵌合させるとともに、リード線をユニットホルダのリード線保持部に保持させ、このユニットホルダをベースの半田接続側に反転させることにより、ユニットのリード線を基板ホルダに保持させた基板上の所定の半田付け位置に案内する。したがって、作業者は、このようにセットされたリード線を容易に半田付けすることができ、リード線を１本ずつ手で保持して固定しながら半田付け作業をするというような従来の手間は改善される。
【００４７】
また、本発明に係る半田付け装置は、前記半田付け用ジグを好適に利用し、半田付け用ジグのユニットホルダが、ターンテーブルの回転及び停止に同期して反転することにより、複数本のリード線を一括して基板上の所定の半田付け位置に案内するとともに、ロボットアームによって該リード線と基板とを順次半田付けするので、半田付け作業における作業性だけでなく、生産性も高められ、製品の品質の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半田付け用ジグを用いて半田付けされるユニットと基板の例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る半田付け用ジグの上面図である。
【図３】本発明に係る半田付け用ジグの正面図である。
【図４】本発明に係る半田付け用ジグにおいてユニットホルダをベースの半田接続側に反転させたところを示す正面図である。
【図５】本発明に係る半田付け用ジグのユニットホルダの側面図である。
【図６】本発明に係る半田付け用ジグにおいて、リード線保持部のリード線保持溝にリード線が保持される様子を示し、（ａ）はリード線保持溝にリード線が保持される前段階を示す概念図、（ｂ）はリード線保持溝にリード線が保持された状態を示す概念図である。
【図７】本発明に係る半田付け用ジグの基板ホルダを示す正面図である。
【図８】比較例としての基板ホルダを示す正面図である。
【図９】本発明に係る半田付け装置を示す正面図である。
【図１０】本発明に係る半田付け装置を示す上面図である。
【図１１】従来の半田付け用のジグを示す斜視図である。
【符号の説明】
１        半田付け用ジグ
１０      半田付け装置
１１      ベース
１２      反転軸
１３      ユニットホルダ
１３１    ユニット嵌合部
１３３    リード線保持部
１３３ａ    リード線保持溝
１５      基板ホルダ
２        ターンテーブル
３        半田ゴテ
４        ロボットアーム
６        ユニット
６１      ユニット本体
６２      リード線
７        基板
【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】
2004165039.tif 000008
【図７】
2004165039.tif 000009
【図８】
2004165039.tif 000010
【図９】
2004165039.tif 000011
【図１０】
2004165039.tif 000012
【図１１】
2004165039.tif 000013