(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田付け対象に半田付けを行う半田付け装置であって、
半田付け対象部位に当接または近接させる筒状のノズルと、
前記ノズルの内側へ半田を供給する半田供給手段と、
前記半田を加熱溶融する加熱手段と、
前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を近接離間方向へ移動させる近接離間方向移動手段と、
前記近接離間方向と交差する方向へ前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を移動させるノズル位置移動手段と、
前記ノズルを着脱する着脱手段と、
交換用の前記ノズルを収納するノズルソケットを複数有するノズルステーションとを備え、
前記ノズル位置移動手段と前記近接離間方向移動手段を駆動制御して前記ノズルを前記半田付け対象の半田付け部位に当接または近接させた状態で、前記半田供給手段により供給した半田を前記加熱手段により加熱溶融させて半田付けする半田付け処理と、
前記ノズル位置移動手段または／および前記近接離間方向移動手段を駆動制御して現在装着している前記ノズルを移動させて半田付け領域と異なるノズル交換領域で前記着脱手段の駆動によって取り外して空いている前記ノズルソケットに収納し他の前記ノズルソケットに装着されている別のノズルを前記着脱手段の駆動によって取り付けるノズル交換処理とを実行する制御手段を備えた
半田付け装置。
【請求項２】
半田付け対象に半田付けを行う半田付け装置であって、
半田付け対象部位に当接または近接させる筒状のノズルと、
前記ノズルの内側へ半田を供給する半田供給手段と、
前記半田を加熱溶融する加熱手段と、
前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を近接離間方向へ移動させる近接離間方向移動手段と、
前記近接離間方向と交差する方向へ前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を移動させるノズル位置移動手段と、
前記ノズルを着脱する着脱手段と、
交換用の前記ノズルを収納するノズルソケットを複数有するノズルステーションとを備え、
前記ノズル位置移動手段と前記近接離間方向移動手段を駆動制御して前記ノズルを前記半田付け対象の半田付け部位に当接または近接させた状態で、前記半田供給手段により供給した半田を前記加熱手段により加熱溶融させて半田付けする半田付け処理と、
現在装着している前記ノズルを前記着脱手段の駆動によって取り外して空いている前記ノズルソケットに収納し他の前記ノズルソケットに装着されている別のノズルを前記着脱手段の駆動によって取り付けるノズル交換処理とを実行する制御手段を備え、
前記ノズル交換処理は、前記着脱手段を前記ノズルステーションに設けられた着脱用駆動手段の駆動により脱着状態にして取り外し、前記ノズルソケットに収納された別の前記ノズルを当該別の前記ノズルの前記着脱手段を前記ノズルステーションに設けられた前記着脱用駆動手段の駆動により装着状態にして取り付ける
半田付け装置。
【請求項３】
半田付け対象ワークの画像と、当該半田付け対象ワークに使用する少なくともノズルを含むツールを関連づけた半田付け対象ワーク別ツールデータを記憶する記憶手段と、
半田付け対象ワークを撮影するカメラと、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記ノズル交換処理として、前記記憶手段が記憶する半田付け対象ワークの画像の中から前記カメラが撮影した半田付け対象ワークの画像と一致する半田付け対象ワークを識別し、前記半田付け対象ワーク別ツールデータを参照して当該識別した半田付け対象ワークに使用するツールを識別し、当該ツールのツール交換処理を実行する
請求項１または２記載の半田付け装置。
【請求項４】
前記カメラは、半田付け処理された前記半田付け対象ワークを撮影し、
前記制御手段は、前記カメラが撮影した半田付け処理された前記半田付け対象ワークの画像に基づいて半田付け品質異常を検出すると、前記ツール交換処理を実行する
請求項３記載の半田付け装置。
【請求項５】
前記制御手段は、半田付けの実行回数をカウントし当該実行回数が所定回数に達する、および／または半田付けの実行時間を計測し当該実行時間が所定時間に達すると、前記ノズル交換処理若しくは前記ツール交換処理を実行する
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】
半田付け対象に半田付けを行う半田付け装置であって、
半田付け対象部位に当接または近接させる筒状のノズルと、
前記ノズルの内側へ半田を供給する半田供給手段と、
前記半田を加熱溶融する加熱手段と、
前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を近接離間方向へ移動させる近接離間方向移動手段と、
前記近接離間方向と交差する方向へ前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を移動させるノズル位置移動手段と、
前記ノズル位置移動手段と前記近接離間方向移動手段を駆動制御して前記ノズルを前記半田付け対象の半田付け部位に当接または近接させた状態で、前記半田供給手段により供給した半田を前記加熱手段により加熱溶融させて半田付けする半田付け処理を実行する制御手段を備え、
少なくとも前記ノズルを含むツールを着脱する着脱手段と、
前記着脱手段を駆動する着脱用駆動手段と、
交換用の複数の前記ツールが取り付けられ任意の前記ツールを所定のツール交換ポジションに配置するツール移動手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、現在装着している前記ツールを前記着脱手段を前記着脱用駆動手段の駆動により脱着状態にして取り外し、前記ツール移動手段により所定のツール交換ポジションに配置された任意の前記ツールを当該任意の前記ツールの前記着脱手段を前記着脱用駆動手段の駆動により装着状態にして取り付けるツール交換処理を実行する
半田付け装置。
【請求項７】
半田付け対象部位に当接または近接させる筒状のノズルと、
前記ノズルの内側へ半田を供給する半田供給手段と、
前記半田を加熱溶融する加熱手段と、
前記半田付け対象に対して前記ノズルを近接離間方向へ移動させる近接離間方向移動手段と、
前記近接離間方向と交差する方向へ前記ノズルを移動させるノズル位置移動手段と、
前記ノズルを着脱する着脱手段と、
交換用の前記ノズルを収納するノズルソケットを複数有するノズルステーションとを備えた半田付け装置を用いて、
前記ノズル位置移動手段と前記近接離間方向移動手段を駆動制御して前記ノズルを前記半田付け対象の半田付け部位に当接または近接させた状態で、前記半田供給手段により供給した半田を前記加熱手段により加熱溶融させて半田付けする半田付け処理と、
前記ノズル位置移動手段または／および前記近接離間方向移動手段を駆動制御して現在装着している前記ノズルを移動させて半田付け領域と異なるノズル交換領域で前記着脱手段の駆動によって取り外して空いている前記ノズルソケットに収納し他の前記ノズルソケットに装着されている別のノズルを前記着脱手段の駆動によって取り付けるノズル交換処理とを実行する
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、半田付け対象に対して機械的駆動によって半田付けを実行するような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、円筒形の半田ごてを用い、この半田ごて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】
この出願人の半田付け装置は、半田付け箇所に筒状のノズルで半田付けすることができ、しかも、熱伝達効率の良いヒータユニットで熱引きの大きい製品に対して短時間ではんだ付けができ、熱供給の偏りがない為不良率も低減され、且つ、導電性異物（はんだボール）も飛散しないはんだ付け装置として自動車メーカー等の顧客から大変好評を得ている。
【０００５】
しかしながら、このような半田付け装置が自動の製造ラインで用いられることから、さらに長時間の連続運転を可能とすることが望まれていた。また、本半田付け装置は一種類のパターン形状しか対応ができず、種類が異なる場合に、新しいノズル形状をセットしたヒータユニットと交換する必要があり半田付け作業を中断しなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１２０８６９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、長時間の連続運転も可能とし、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、半田付け対象に半田付けを行う半田付け装置であって、半田付け対象部位に当接または近接させる筒状のノズルと、前記ノズルの内側へ半田を供給する半田供給手段と、前記半田を加熱溶融する加熱手段と、前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を近接離間方向へ移動させる近接離間方向移動手段と、前記近接離間方向と交差する方向へ前記半田付け対象と前記ノズルの少なくとも一方を移動させるノズル位置移動手段と、前記ノズルを着脱する着脱手段と、交換用の前記ノズルを収納するノズルソケットを複数有するノズルステーションとを備え、前記ノズル位置移動手段と前記近接離間方向移動手段を駆動制御して前記ノズルを前記半田付け対象の半田付け部位に当接または近接させた状態で、前記半田供給手段により供給した半田を前記加熱手段により加熱溶融させて半田付けする半田付け処理と、前記ノズル位置移動手段または／および前記近接離間方向移動手段を駆動制御して現在装着している前記ノズルを移動させて半田付け領域と異なるノズル交換領域で前記着脱手段の駆動によって取り外して空いている前記ノズルソケットに収納し他の前記ノズルソケットに装着されている別のノズルを前記着脱手段の駆動によって取り付けるノズル交換処理とを実行する制御手段を備えた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、長時間の連続運転も可能とし、利用者の満足度を向上させ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】半田付け装置の外観構成の説明図。
【図３】ノズルユニットとヒータユニットの構成を示す拡大断面図。
【図４】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５】ノズルステーションの断面図。
【図６】制御部が実行する動作を示すフローチャート。
【図７】実施例２のノズルユニットの説明図。
【図８】実施例３のヒータユニットの説明図。
【図９】実施例４の半田付け装置の説明図。
【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（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）はヘッド部３の外装を一部省略して示す平面図である。
【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２４（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２４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２４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と、近接離間方向移動ユニット６およびノズル２４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（Ａ）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２４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（Ａ）の前後方向）に移動させる搬送幅方向移動ユニット８と、交換用のノズル２４を収納しておくノズルステーション１３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。  
ヘッド部３の下部には、ノズル２４を備えたノズルユニット２０が設けられている。  
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。
【００１５】
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２（Ｂ）のＥ１，Ｅ２で囲まれる領域）と、ノズルステーション１３に設けられたノズル２４の交換を行う鏝交換領域（ノズルステーション１３の上方の領域）となる。ヘッド部３は、これらの待機位置、半田付け領域、及び鏝交換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。
【００１６】
この構成により、半田付け装置１は、待機時にはノズルユニット２０（鏝）を待機ポジションＰ１の高さおよび位置に収納しておき、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。ノズル２４の交換時は、領域Ｅ１，Ｅ２の外（領域Ｅ１１，Ｅ１２）で半田付けポジションＰ２よりさらに低い交換ポジションＰ３で交換を実行する。
【００１７】
図３は、ノズルユニット２０とヒータユニット３０（加熱手段）の構成を示す拡大断面図である。  
ノズルユニット２０付近は、ヒータユニット３０を着脱するヒータユニット装着ユニット４０、糸半田２（図１参照）を加熱するヒータユニット３０、およびノズル２４を備えたノズルユニット２０で構成される。
【００１８】
ノズルユニット２０は、半田ごてとなるノズル２４と、ノズル２４をヒータユニット３０に装着および脱着するためのノズルホルダ２１（着脱手段，ノズルユニット固定手段）を有している。ノズル２４は、円筒形で中央に孔２６を備えている。また、ノズル２４は、半田付けを行う先端部位近傍に孔２６と外部を接続する側孔２３を備えている。この側孔２３により、ノズル２４内で発生するヒュームを外部へ排出することができる。
【００１９】
ノズル２４の基部側（図示上部側）には、ノズル２４の外周を包み込むと共に固定用のネジ溝２１ａ（雌ネジ）を内面に備えたノズルホルダ２１が設けられている。このノズルホルダ２１は、回り止め部２２によってノズル２４に対して相対回転しないようにノズル２４に固定されている。ノズルホルダ２１のネジ溝２１ａは、ヒータユニット３０のネジ溝３５ａ（雄ネジ）に螺合して固定される。ノズルホルダ２１の内側とノズル２４の外側の間には、筒状のヒータ３６が挿入される円筒形の空間２１ｂが設けられている。この空間２１ｂは、ノズル２４の基部から中央よりも少し先端側まで設けられている。
【００２０】
ヒータユニット３０は、基部側（図示上部側）を装着側として先端側（図示下部側）を略円筒形に形成したヒータホルダ３５と、ヒータホルダ３５の内側に設けられた円筒形のヒータ３６と、ヒータ３６の内側に設けられた円筒形の半田導入筒３４とを有している。この半田導入筒３４は、ヒータ３６の内部に挿入されたノズル２４の基部に先端が当接し、半田導入筒３４内の孔３４ａがノズル２４の孔２６と連通する。これにより、上方から供給される切断済みの糸半田２（図１参照）が、孔３４ａおよび孔２６を通過し、ヒータ３６で加熱されたノズル２４により加熱溶融される。
【００２１】
ヒータホルダ３５の基部側（図示上部側）には、接続側面（図示上面）から突出する位置決めピン３１と、接続側面に配置された磁石３３ａと、コネクタ３２とが設けられている。
【００２２】
磁石３３ａは、脱着用ノブ３３（着脱手段，ヒータユニット固定手段）に固定されており、バネ３３ｂによって装着ユニット４０側に付勢されている。この磁石３３ａが装着ユニット４０の金属板４５に磁力で吸着することで、ヒータユニット３０が装着ユニット４０に固定される。そして、ヒータユニット３０を取り外すとき、着脱用エアシリンダ６５（図４参照）によって脱着用ノブ３３を半田導入方向（図示下方）に引くことで磁石３３ａが金属板４５から離間して磁力による吸着力が弱まり、ヒータユニット３０の脱着を行う。
【００２３】
コネクタ３２は、装着ユニット４０のコネクトピン４１に接続され、ヒータ電源線および温度センサ線を通じてヒータ３６及び温度センサ６４（図４参照）に電力供給を可能にする。
【００２４】
位置決めピン３１は、装着ユニット４０の装着面側（図示下面側）に穿設された位置決めブッシュ４２に挿入され、装着ユニット４０とヒータユニット３０の相対位置を位置決めする。これにより、装着ユニット４０の半田導入孔４３とヒータユニット３０の孔３４ａを連結し、切断済みの糸半田２（図１参照）をスムーズに供給できるようにしている。
【００２５】
装着ユニット４０は、ヒータユニット３０の取り付け方向に貫通する半田導入孔４３が設けられており、接続面側（図示下面側）に金属板４５が設けられている。また、装着ユニット４０の接続面側（図示下面側）には、制御部６１（制御手段，図４参照）に繋がるコネクトピン４１、位置決めブッシュ４２、およびヒータユニット密着確認センサ４４が設けられている。
【００２６】
ヒータユニット密着確認センサ４４は、近接センサ等の適宜のセンサで構成され、ヒータユニット３０が装着ユニット４０に密着しているか否かを検出する。
【００２７】
図４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により搬送ガイド７ｆに沿って移動する搬送ガイド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。搬送ガイド７ｄ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。
【００２８】
Ｘ方向の搬送ガイド７ｃの上部には、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、搬送ガイド７ｃ、駆動機構部７ｅ、および搬送ガイド７ｆは、作業させたい任意の位置へノズル２４を移動させるノズル位置移動手段として機能する。
【００２９】
移動体７ａには、ノズル２４がスルーホールに近接／離間する方向に伸びるＺ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２４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。
【００３０】
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２４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２４を近接方向へ移動させてノズル２４の孔２６内に半田付けするピンを挿通しノズル２４の先端をスルーホールに当接させ、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１３で交換用のノズルユニット２０またはヒータユニット３０に近接する方向へ移動させ、ノズルユニット２０またはヒータユニット３０を交換した後に離間させることができる。
【００３１】
ヘッド固定部５ａには、フローティングユニット５１が設けられている。このフローティングユニット５１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ユニット２０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５１（ノズル２４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５１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。
【００３２】
ヘッド部３は、フローティングユニット５１に固定され、糸半田２（図１参照）を挿通する糸半田供給路５２と、糸半田供給路５２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５３（半田供給手段）が設けられ、底部にヒータユニット３０を備えている。
【００３３】
ヒータユニット３０の上部には、孔５５ａに挿入された糸半田２（図１参照）を回転によりカットする回転カッター５５と、回転カッター５５を回転させるステッピングモータ等の回転機構部５４を備えている。円盤状の回転カッター５５の厚みと同じ長さの孔５５ａは、必要な糸半田２の長さと同じ長さの孔に形成されている。糸半田送り出し機構部５３によって必要量の糸半田２が孔５５ａに挿入された状態で回転カッター５５が回転すると、糸半田２が孔５５ａの挿入長さにカットされるとともに、それまで糸半田供給路５２と連通していた孔５５ａが移動して半田導入筒３４内の孔３４ａと連通する。この連通した状態で、カットされた糸半田２を押し込みロッド５９により半田導入筒３４内へ強制落下させる。
【００３４】
また、これらの構成要素を駆動するべく、各要素は制御部６１によって制御される。制御部６１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５１、糸半田送り出し機構部５３、回転機構部５４、ヒータユニット密着確認センサ４４、温度センサ６４、着脱用エアシリンダ６５、ノズル着脱用ステッピングモータ６６、カメラ６７、及び記憶部６８が接続されている。
【００３５】
カメラ６７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。
【００３６】
記憶部６８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２４、ノズルユニット２０、若しくはヒータユニット３０）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。なお、これ以降、ツールと記載するときは、ノズル２４、ノズルユニット２０、およびヒータユニット３０のいずれかを指す。
【００３７】
図５は、ノズルステーション１３の断面図を示す。図示するように、ノズルステーション１３には、複数のノズルソケット１３ａ〜１３ｅがノズル２４の挿入方法を回転軸として回転可能に設けられている。各ノズルソケット１３ａ〜１３ｅには、ノズル着脱用ステッピングモータ６６が設けられている。ノズル着脱用ステッピングモータ６６は、ノズルステーション１３に設けられたノズルソケット１３ａ〜１３ｅを正逆に回転させてノズル２４の装着および脱着を実行する。
【００３８】
これにより、現在装着しているノズル２４を空いているノズルソケット１３ｅに挿入し、ノズルソケット１３ｅをノズル着脱用ステッピングモータ６６によって逆回転してノズル２４を収納することができる。また、ノズルソケット１３ａ〜１３ｄに装着されている複数種類のノズル２４（２４ａ〜２４ｄ）のうち、所望のノズル２４に向けてヒータユニット３０を挿入し、ノズルソケット１３ａ〜１３ｅのうち挿入されたノズルソケットのみか全てのノズルソケット１３ａ〜１３ｅをノズル着脱用ステッピングモータ６６によって正回転してノズル２４をヒータユニット３０に取り付けることができる。
【００３９】
図６は、制御部６１が実行する動作を示すフローチャートである。  
図６（Ａ）は、交換時期到来時ツール交換処理のフローチャートである。制御部６１は、まず半田付け処理を行う（ステップＳ１）。この半田付け処理は、糸半田送り出し機構部５３によって適量の半田を送り出し回転カッター５５でカットし、カットされた糸半田２をヒータ３６で加熱溶融してノズル２４の先端で半田付けする処理である。
【００４０】
そして、制御部６１は、ツールの交換が必要か否かを判定する（ステップＳ２）。この判定は、例えば半田付けの実行回数をカウントして記憶部６８に記憶しておき、予め定められた所定回数が到来するとツールを交換する、あるいは半田付け実行時間を記憶部６８に記憶しておき、予め定められた所定時間が経過した際にツールを交換する等、適宜の方法とすることができる。また、ここでのツールの交換の要否は、特にノズル２４の交換の要否（取り外しての清掃の要否）を判定することが望ましい。
【００４１】
ツールを交換する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部６１は、ツール交換処理（ノズル交換処理）を実行し（ステップＳ３）、処理を最初に戻す。ここで、ツールを交換する際、糸半田送り出し機構部５３は糸半田２を送り出さない。このため、カットされた糸半田２が残っていて誤って供給され半田付けされるといったことを防止している。
【００４２】
図６（Ｂ）は、半田付け異常時ツール交換処理のフローチャートである。この異常時ツール交換処理において、制御部６１は、上述したステップＳ１，Ｓ３と同じ処理をステップＳ１１，Ｓ１３にて実行する。そして、上述したステップＳ２の代わりに、半田付け異常検出するステップＳ１２を実行する。このステップＳ１２では、半田付け品質にかかわる異常を検出手段により検出し、異常があれば（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ツール交換処理（ノズル交換処理，ステップＳ１３）を実施し、異常がなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、処理を元に戻す。
【００４３】
ここでの検出手段は、例えばカメラ６７で撮影した画像に基づく画像処理技術によって半田付アカメを検出する、あるいは図示省略する重量センサによってノズル２４の重量が半田の付着等によって増加していることを検出する等、適宜の検出手段とすることができる。
【００４４】
図６（Ｃ）は、ツール変更時ツール交換処理のフローチャートである。このツール変更時ツール交換処理を実行する制御部６１は、まず半田付け対象ワークを識別する（ステップＳ２１）。この識別は、カメラ６７によってプリント基板等の半田付け対象ワークを撮影し、この撮影画像と一致する記憶部６８内の半田付け対象ワーク画像をマッチングして半田付け対象ワークを識別し、識別した半田付け対象ワークに使用するツールを識別するか、または、上位からの情報でツールを識別する。
【００４５】
制御部６１は、記憶部６８に記憶されている現在のツールとステップＳ２１で識別した必要なツールが一致しておらずにツール交換が必要であれば（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ノズルステーション１３の空いているノズルソケットの位置で現在のツールを脱着して置き、ノズルステーション１３に収納されているツールのうち必要なツールを装着するツール交換処理（ノズル交換処理）を実行する（ステップＳ２４）。この時の交換は、ノズルユニット２０の交換とする、ヒータユニット３０およびノズルユニット２０をまとめての交換とする等、識別した半田付け対象ワークに応じた適宜の交換を実行する。
【００４６】
ツールが一致していて交換が不要であれば（ステップＳ２２：Ｎｏ）、制御部６１は、現在装着しているツールを用いた半田付け処理を実行する（ステップＳ２３）。
【００４７】
図６（Ｄ）は、上述した交換時期到来時ツール交換処理、半田付け異常時ツール交換処理、およびツール変更時ツール交換処理を並列処理にて実行する場合のフローチャートである。この場合、図示するように、ツール変更時ツール交換処理、交換時期到来時ツール交換処理、半田付け異常時ツール交換処理について要否を判定し、それぞれ必要に応じて実行する構成とすればよい。ステップＳ３１〜Ｓ３７の各処理は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）にて説明した各ステップの処理と同一であるため、同一の処理に同一の名称を付してその詳細な説明を省略する。
【００４８】
以上の構成および動作により、繰り返し実行する半田付けによって汚れたツールを交換することや、使い分けなければならない様々なツールを交換して使い分けることができ、長時間の連続運転および様々な種類のパターンへのはんだ付を可能とし、利用者の満足度を向上させることができる。すなわち、ツールを交換する際に半田付け装置１を停止させて手作業で交換するといった必要がなく、自動処理にて交換できるため、高速にツールの交換を完了することができる。
【００４９】
また、人の手を使わずにツールを交換できるため、半田付けによって高温になっているヒータ３６やノズル２４が冷めるまで待つ必要がなく、即座にツールの交換を実行することができる。
【００５０】
また、ノズルステーション１３に交換用のノズル２４を収納する構成としたことにより、交換用のノズル２４を容易にセットしておき、順次使用することができる。
【００５１】
また、ノズルステーション１３により、使用済みのツールを収納することもできるため、使用済みツールを取り出してノズル２４等を洗浄し、再度ノズルステーション１３にセットして再使用することができる。ここで、ノズルステーション１３を未使用領域と使用済み領域とに分ける構成とすれば、使用済みのノズル２４を洗浄することなく誤って再使用することを防止できる。また、ノズルステーション１３を未使用領域と使用済み領域に区分けしない場合、使用済みツールを収納する際に制御部６１が使用済みであることを認識可能に出力（例えば図示省略するモニタにノズルステーション１３の図を表示して使用済みツールのみを色付けして表示）することができる。
【００５２】
また、半田付けポジションＰ２と交換ポジションＰ３が異なるため、交換用のノズル２４が半田付け動作を阻害することが無く、半田付けおよびツールチェンジをスムーズに支障なく実行することができる。
【００５３】
また、ヒータユニット３０を半田付け装置１の本体に対して接続状態と非接続状態に変更することで、ノズル２４だけでなくヒータユニット３０も交換することができる。
【００５４】
また、ノズルユニット２０の交換とヒータユニットも含めた交換のどちらを実施するかを、現在装着しているノズルユニット２０及びヒータユニットと、識別した半田付け対象ワークによって切り替えることができるため、必要最小限の交換を実行することができる。
【００５５】
なお、ツールチェンジを実行するとき、フローティングユニット５１のフローティング状態を半田付け時と異なる状態に変更してもよい。例えば、半田付け時は、見かけ上１０％の加重となるようにフローティング状態としておき、ツールチェンジ時は、見かけ上の加重が半田付け時と同じかそれより重くなるようにエア供給量を減少させるか、エア供給を停止しエアを排気してフローティング状態を解除することができる。このようにすることで、ツールチェンジ時は交換用のノズルユニット２０にヒータユニット３０をしっかり当てて確実な装着を実現し、かつ、半田付け時は半田付けの衝撃によって基板等を破損することを防止することができる。
【実施例２】
【００５６】
図７は、実施例１のノズルユニット２０を別の形状のノズルユニット１２０とした場合の断面図による説明図である。  
図７（Ａ）は、ノズルステーション１３にノズルユニット１２０を収納した状態の縦断面図を示す。
【００５７】
ノズルユニット１２０は、円筒形のノズル２４に、内周がノズル２４の外周よりも少し大きい略円筒形のカバー１２１が装着されている。カバー１２１の内周とノズル２４の外周の間にはヒータ３６（図７（Ｂ）参照）が収納されるヒータ収納空間１２１ｂが設けられている。
【００５８】
このカバー１２１は、円筒形の一端（図示上方端）に開口を有し、他端（図示下方）にノズル２４と当接する底部を有して、この底部にノズル２４に対する回り止めを行う回り止め突起１２２が設けられている。回り止め突起１２２は、ノズル２４の外周に設けられた凹部に嵌合する。
【００５９】
カバー１２１の外周には、シーソー状に開閉駆動する左右対称の爪式ノズルホルダ１２１ａが設けられている。この爪式ノズルホルダ１２１ａは、基部側端（図示上方）の内側に突起１２１ｄが設けられており、また突起近傍の外周に付勢バネ１２１ｅを備えている。  
この構成により、爪式ノズルホルダ１２１ａは常に突起１２１ｄ側が内側に向いて付勢されている。
【００６０】
ノズルステーション１１３には、図示省略するエアシリンダによって開閉動作する開閉爪チャック１２１ｃが設けられている。この開閉爪チャック１２１ｃは、ノズルユニット１２０を収納した状態で、爪式ノズルホルダ１２１ａの下部（突起１２１ｄとの反対側端）の外側に接触または近接している。
これにより、開閉爪チャック１２１ｃをエアシリンダの駆動によって開状態と閉状態に開閉動作させることができる。
【００６１】
図７（Ｂ）は、爪式ノズルホルダ１２１ａを広げてヒータユニット１３０を挿入可能とした状態の縦断面図を示し、図７（Ｃ）は、爪式ノズルホルダ１２１ａを閉じてノズルユニット１２０をヒータホルダ１３５に装着した状態の縦断面図を示す。
ノズルユニット１２０を取り出すとき、図７（Ｂ）に示すように、開閉爪チャック１２１ｃが閉状態となって爪式ノズルホルダ１２１ａの突起１２１ｄが外側へ開いた状態となる。この状態でヒータユニット１３０がノズルユニット１２０と接続される状態まで下がると、ヒータホルダ１３５にノズルユニット１２０が装着可能な位置になる。ここで、開閉爪チャック１２１ｃを開状態にすると、爪式ノズルホルダ１２１ａの突起１２１ｄがノズル２４の側面に設けられた孔１３５ａに嵌合する。この嵌合によってノズルユニット１２０がヒータユニット１３０に固定され、ヒータユニット１３０が図７（Ｃ）に示すように引き上げられると、ノズルユニット１２０も一緒に引き上げられる。
【００６２】
以上の構成により、爪式ノズルホルダ１２１ａを用いてツールチェンジを実行することができる。この場合も、実施例１と同一の作用効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６３】
図８は、実施例１で説明したヒータユニット３０の別の構成例を断面図により説明する説明図である。  
図８（Ａ）は、ノズルユニット２２０、ヒータユニット２３０、および装着ユニット２４０の外観を示す正面から見た断面図であり、図８（Ｂ）は、これらを側面から見た断面図である。実施例１で設けていた脱着用ノブ３３（図３参照）の代わりに、ヒータユニット２３０には位置決めシリンダー２４７、および位置決めブッシュ１３９を備えている。位置決めシリンダー２４７が位置決めブッシュ１３９にピンを挿入／抜き取りすることにより、固定／解放を切り替えてヒータユニット２３０の着脱を可能にしている  
この場合も、実施例１と同一の作用効果を得ることができる。
【実施例４】
【００６４】
図９は、実施例４の半田付け装置３０１を説明する説明図であり、図９（Ａ）は半田付け装置３０１の正面図を示し、図９（Ｂ）はロータリー式ノズルユニット３１０の１つのノズル２４付近を示す拡大右側面図である。
【００６５】
図９（Ａ）に示すように、半田付け装置３０１は、ヘッド部３０３の正面にロータリー式ノズルユニット３１０がインデックスモータ３１２により縦回り回転可能に装着されている。詳述すると、インデックスモータ３１２は搬送方向移動ユニット７の搬送幅方向（図９（Ａ）の前後方向）を回転軸として出力軸が回転可能にヘッド部３０３に装着されている。
【００６６】
ロータリー式ノズルユニット３１０は、このインデックスモータ３１２の出力軸に固定されており、搬送方向移動ユニット７の搬送幅方向（図９（Ａ）の前後方向）を回転軸としてインデックスモータ３１２により回動及び停止する。この回動は、３６０°をロータリー式ノズルユニット３１０に装着されたノズル２４の数で除算した値（この実施例では６０°）の角度毎に実行される。
【００６７】
ロータリー式ノズルユニット３１０は、回動させる部材となる板状の回動板３１１が設けられ、この回動板３１１に複数のヒータユニット３０が回動板３１１の回転軸から同じ距離で隣り合うヒータユニット３０の間隔が一定になるように、すなわち複数のヒータユニット３０が回動板３１１の回転軸を中心として放射状に配置されている。各ヒータユニット３０は、ノズル２４内の糸半田を挿通する孔（図示省略）が回転板３１１の回転軸からノズル２４先端へ向かう直線上に位置するように構成されている。
【００６８】
図９（Ｂ）に示すように、ロータリー式ノズルユニット３１０の回動板３１０の後方（図９（Ｂ）の右側）にはヘッド用空間Ｅ２０が設けられており、このヘッド用空間Ｅ２０にヘッド部３０３が位置するように構成されている。
【００６９】
ノズル２４を装着したノズルユニット２０が取り付けられたヒータユニット３０は、前方の一端が回動板３１１に固定されるように構成されている。これにより、ヘッド用空間Ｅ２０に位置するヘッド部３０３の下方位置にヒータユニット３０が位置する構成となっている。
【００７０】
ヒータユニット３０の上方位置には、ヒータユニット装着ユニット３４０が設けられている。このヒータユニット装着ユニット３４０は、上方の押し付けシリンダ３４８によって装着台３４１が下降してヒータユニット３０の上面に当接するように構成されている。装着台３４１とヒータユニット３０の固定は、実施例１のように磁石で吸着させる等、適宜の方法によって固定される。
【００７１】
装着台３４１の下面には、ヒータ用電源センサーコンタクトプローブ３４６が下方へ突出するように２つ設けられると共に、空気供給管３４７が下方へ突出するように設けられている。空気供給管３４７は、実施例１を説明する図３に示された空気通路３９に連通してノズル２４内の半田付け用の孔に空気を供給できるように構成されている。  
その他の構成は、実施例１と同一であるため、同一要素に同一符号を敷いてその詳細な説明を省略する。
【００７２】
以上の構成により、実施例４の半田付け装置３０１は、図９（Ｂ）に示すように、ヒータユニット装着ユニット３４０がヒータユニット３０から離間して上方の交換ポジションに位置するように配置されている。
【００７３】
ノズル２４等を交換したい場合、インデックスモータ３１２によりヒータユニット装着ユニット３４０を回転させ、目的のノズル２４等が設けられているヒータユニット３０がヒータユニット装着ユニット３４０の下方位置で停止する。そして、押し付けシリンダ３４８によってヒータユニット装着ユニット３４０を下降させてヒータユニット３０に装着し、これ以降適宜の半田付けを実行する。
これにより、複数設けられたノズル２４、ノズルユニット２０、およびヒータユニット３０を使い分けることができる。  
また、ロータリー式ノズルユニット３１０を備えた半田付け装置１は、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００７４】
この発明は本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。  
例えば、半田付け時にはノズル２４をプリント基板Ｐに対して近接／離間する方向に移動させたが、これに限らず、プリント基板Ｐをノズル２４に近接／離間する方向に移動させる等、適宜の構成とすることができる。この場合も実施例１〜４と同等の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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】
【００７６】
１，３０１…半田付け装置
５ｂ…駆動機構部
５ｃ…搬送ガイド
７ｂ，７ｅ…駆動機構部
７ｆ…搬送ガイド
７ｃ…搬送ガイド
１３…ノズルステーション
２０…ノズルユニット
２１…ノズルホルダ
２４…ノズル
３０…ヒータユニット
３３…脱着用ノブ
６１…制御部
３１２…インデックスモータ
３４８…押し付けシリンダ
Ｐ２…半田付けポジション
Ｐ３…交換ポジション
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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