(57)【要約】【課題】はんだ溶液の噴流の温度低下を防止し得て、はんだ付けの不良を防止し得て、はんだ槽の設置時にノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出することにある。【解決手段】この発明は、ベースプレートにはんだ溶液を収容したはんだ槽を設置して設け、はんだ溶液を圧送するポンプ機構を設けるとともにはんだ溶液を基板のはんだ付け箇所に噴流するノズルをポンプ機構に一体に設け、ポンプ機構をはんだ槽のはんだ溶液中で上下動させ且つ吸込圧縮動作させるとともにノズルをはんだ槽のはんだ溶液中とはんだ溶液外とに上下動させる昇降手段をベースプレートに設置して設け、ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に位置させ、ノズルのみをはんだ溶液外に位置させてはんだ溶液を噴流させ、且つポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に戻すように記昇降手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2005118820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートにはんだ溶液を収容したはんだ槽を設置して設け、このはんだ槽のはんだ溶液を圧送するポンプ機構を設けるとともにこのポンプ機構によって圧送されるはんだ溶液を基板のはんだ付け箇所に噴流するノズルを前記ポンプ機構に一体に設け、前記ポンプ機構をはんだ槽のはんだ溶液中で上下動させ且つ吸込圧縮動作させるとともに前記ノズルをはんだ槽のはんだ溶液中とはんだ溶液外とに上下動させる昇降手段を前記ベースプレートに設置して設け、前記ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に位置させ、前記ノズルのみをはんだ溶液外に位置させてはんだ溶液を噴流させ、且つ前記ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に戻すように、前記昇降手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
前記ポンプ機構は、ポンプケースとこのポンプケース内のポンプ室で摺動されて吸込圧縮動作を行うポンプピストンと備え、前記ポンプケースに前記ノズルを一体に設けるとともに前記ポンプピストンに吸込弁として機能する逆止弁を設けた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】
前記昇降手段は、サーボモータと、このサーボモータの回転を上下方向の直進運動に変換するボールねじ機構と、このボールねじ機構により第１ガイド軸に沿い上下動されて前記ポンプピストンを上下動させる第１昇降部材と、この第１昇降部材に連動して第２ガイド軸に沿い上下動されて前記ポンプケースを上下動させる第２昇降部材と、前記ポンプケースとポンプピストンとが離間するように第１昇降部材に対して第２昇降部材を離間する方向に付勢するスプリングと、前記ポンプケースとポンプピストンとの離間距離を規制するように第１昇降部材に対する第２昇降部材の離間距離を調整する離間距離調整機構と、前記ポンプケースとポンプピストンとの近接距離を規制するように第１昇降部材に対する第２昇降部材の近接距離を設定する近接距離設定部材と、上動する前記ノズルの上限位置を規定するように前記第２昇降部材の上動を停止させるとともに、下動する前記ポンプケースとポンプピストンとの圧縮動作完了状態を維持するように下動する前記第１昇降部材に対して第２昇降部材を連動させて下動させるシリンダ機構と、を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
前記制御手段は、待機状態においては前記ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に位置させ、はんだ付け動作においては前記ポンプ機構及びノズルを上昇させて前記ノズルのみをはんだ溶液外に位置させた後に前記ポンプ機構を圧縮動作させてはんだ溶液を噴流させ、且つ復帰動作においては圧縮動作完了状態のポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に下降させた後にポンプ機構を吸込動作させて前記待機状態に戻るように、前記昇降手段のサーボモータとシリンダ機構とを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明ははんだ付け装置係り、特に、はんだ溶液の噴流の温度低下を防止し得て、はんだ付けの不良を防止し得て、はんだ槽の設置時にノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出すことができるはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の基板のはんだ付け装置には、はんだ溶液を収容したはんだ槽を設け、このはんだ槽のはんだ溶液を圧送するポンプ機構を設け、このポンプ機構によって圧送されるはんだ溶液をノズルから基板のはんだ付け箇所に噴流させ、はんだ付けを行うものがある。
【０００３】
従来のはんだ付け装置としては、はんだ溶液を貯留するはんだ槽と、はんだ槽内に配設されてはんだ溶液を吐出するノズルと、はんだ溶液をノズルに供給するポンプとを有するはんだ付け装置であって、はんだ槽の内壁に第１のヒータを設け、はんだ槽内のはんだ溶液の流れ経路付近に第２のヒータを設け、はんだ槽内のはんだ溶液の温度均一化を図るものがある。
【特許文献１】特開２００２−２０５１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のはんだ付け装置においては、はんだ溶液外にノズルを位置させて空気に触れさせているため、はんだ溶液の噴流の温度が低下する不都合があり、また、ノズルの内外壁面に酸化滓が付着してしまい、はんだ付け時に基板に酸化滓が付着してはんだ付けの不良を招く不都合がある。
【０００５】
また、従来のはんだ付け装置においては、はんだ槽内にポンプ機構とこのポンプ機構により圧送されるはんだ溶液を噴流するノズルとを並列的に設置していることから、はんだ槽のはんだ溶液の表面積が大きくなるため、はんだ液の表面に発生する酸化滓が多くなり、はんだ付け不良を招く可能性が高くなる不都合がある。
【０００６】
さらに、従来のはんだ付け装置においては、はんだ槽内にノズルを設置していたため、はんだ槽の設置時にノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを同時に調整しなければならず、水平出しが困難な不都合がある。また、従来のはんだ付け装置においては、インペラ式のポンプ機構によってはんだ溶液を圧送しているものがあるが、インペラ式のポンプ機構は吐出圧力の変化があるため、安定なはんだ液の噴流を得ることができず、はんだ付けの不良を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ベースプレートにはんだ溶液を収容したはんだ槽を設置して設け、このはんだ槽のはんだ溶液を圧送するポンプ機構を設けるとともにこのポンプ機構によって圧送されるはんだ溶液を基板のはんだ付け箇所に噴流するノズルを前記ポンプ機構に一体に設け、前記ポンプ機構をはんだ槽のはんだ溶液中で上下動させ且つ吸込圧縮動作させるとともに前記ノズルをはんだ槽のはんだ溶液中とはんだ溶液外とに上下動させる昇降手段を前記ベースプレートに設置して設け、前記ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に位置させ、前記ノズルのみをはんだ溶液外に位置させてはんだ溶液を噴流させ、且つ前記ポンプ機構及びノズルをはんだ溶液中に戻すように、前記昇降手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のはんだ付け装置は、ノズルをポンプ機構に一体に設けていることにより、はんだ槽のはんだ溶液の表面積を小さくすることができるため、はんだ溶液の表面に発生する酸化滓を少なくしてはんだ付け不良を招く可能性を低くすることができ、ノズルをはんだ溶液中に位置させていることにより、はんだ溶液の噴流の温度低下を防止することができるとともにノズルの内外壁面への酸化滓の付着を防止することができるため、はんだ付けの不良を防止することができ、ベースプレートにはんだ槽とポンプ機構及びノズルとを独立して設置していることにより、ベースプレートに対してはんだ槽とポンプ機構及びノズルとを個別に水平を出して設置することができるため、はんだ付け装置の設置時にベースプレートの水平を出して設置することで、ノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明のはんだ付け装置は、はんだ溶液の噴流の温度低下を防止し、はんだ付けの不良を防止し、はんだ槽の設置時にノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出す目的を達成するために、ノズルをポンプ機構に一体に設け、ノズルをはんだ溶液中に位置させ、ベースプレートにはんだ槽とポンプ機構及びノズルとを独立して設置している。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。図１において、２ははんだ付け装置である。はんだ付け装置２は、ベースプレート４にはんだ溶液を収容したはんだ槽６をスペーサ８を介して設置して設け、このはんだ槽６のはんだ溶液を圧送するポンプ機構１０を設けるとともに、このポンプ機構１０によって圧送されるはんだ溶液を図示しない基板のはんだ付け箇所に噴流するノズル１２をポンプ機構１０に一体に設けている。
【００１１】
前記ポンプ機構１０は、ポンプケース１４とポンプピストン１６とを備えている。ポンプ機構１０は、ポンプケース１４内にポンプピストン１６によりポンプ室１８を区画形成するとともに、ポンプ室１６を拡縮するようにポンプケース１４内でポンプピストン１６を押し込み・抜き出し摺動させてはんだ溶液の吸込圧縮動作を行う。したがって、このポンプ機構１０は、往復動型のポンプである。
【００１２】
ポンプケース１４は、ケース側上壁部２０と、このケース側上壁部２０周囲から垂下されるケース側周壁部２２とにより形成される。ケース側上壁部２０には、ノズル１２を一体に設けてポンプ室１８にノズル孔２４を連通させている。ポンプピストン１６は、ケース側上壁部２０に対峙するピストン側上壁部２６と、このピストン側上壁部２６周囲から垂下されてケース側周壁部２２内を摺動するピストン側周壁部２８とにより形成される。ピストン側上壁部２６には、吸込弁として機能する逆止弁３０を設けている。
【００１３】
このはんだ付け装置２は、ベースプレート４に昇降手段３２を設置して設けている。昇降手段３０は、ポンプ機構１０のポンプケース１４及びポンプピストン１６をはんだ槽６のはんだ溶液中で上下動させ且つ吸込圧縮動作させるとともに、ノズル１２をはんだ槽６のはんだ溶液中とはんだ溶液外とに上下動させる。昇降手段３２は、制御手段３４により制御される。制御手段３４は、ポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に位置させ、ノズル１２のみをはんだ溶液外に位置させてはんだ溶液を噴流させ、ポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に戻すように、昇降手段３２を制御する。
【００１４】
前記昇降手段３２は、はんだ槽６に隣接してベースプレート４に支持部材３６を立設し、支持部材３６先端からはんだ槽６に向かって保持部材３８を突設している。支持部材３６には、モータ固定部材４０によりサーボモータ４２を固定して設け、このサーボモータ４２のモータ軸４４の回転を上下方向の直線運動に変換するボールねじ機構４６を設けている。ボールねじ機構４６は、下端をモータ軸４４に連結されて上端を保持部材３８に軸受４８により軸支されたねじ軸５０と、このねじ軸５０に螺着されたねじ筒５２とからなる。
【００１５】
昇降手段３２は、ボールねじ機構４６により上下動される第１昇降部材５４を設けている。第１昇降部材５４は、支持部材３６からはんだ槽６に向かって保持部材３８と平行に延びる第１昇降部５６と、第１昇降部５６先端からはんだ槽６内に垂下される第１延長部５８と、第１延長部５８先端の第１取付部６０とからなる。
【００１６】
第１昇降部５４には、ねじ軸５０に螺着されたねじ筒５２を固定して設け、このねじ筒５０と平行に第１ガイド筒６２を固定して設けている。この第１ガイド筒６２は、第１ガイド軸６４に摺動自在に係合させている。第１ガイド軸６４は、保持部材３８とモータ固定部材４０との間に、ねじ軸５０と平行に支持されている。第１延長部５８は、はんだ槽６に収容されたはんだ溶液中に挿入されている。第１取付部６０には、前記ポンプ機構１０のポンプピストン１６のピストン側周壁部２８を取付けている。これにより、第１昇降部材５４は、サーボモータ４２の駆動するボールねじ機構４６により第１ガイド軸６４に沿い上下動されてポンプピストン１６を上下動させる。
【００１７】
昇降手段３２は、第１昇降部材５４に連動して上下動される第２昇降部材６６を設けている。第２昇降部材６６は、第１昇降部５６と平行にはんだ槽６に向かって延びる第２昇降部６８と、第２昇降部６８先端から第１延長部５８に近接平行してはんだ槽６内に垂下される第２延長部７０と、第２延長部７０先端の第２取付部７２とからなる。
【００１８】
第２昇降部６８の下側には、ねじ筒５２と平行に第２ガイド筒７４の上端を固定して設け、この第２ガイド筒７４を第２ガイド軸７６に摺動自在に係合させている。第２ガイド軸７６は、第１昇降部５６とこの第１昇降部５６に立設した支柱部７８先端の支持部８０との間に、ねじ軸５０と平行に支持されている。第２延長部７０は、はんだ槽６に収容されたはんだ溶液中に挿入されている。第２取付部７２には、前記ポンプ機構１０のポンプケース１４のケース側周壁部２２を取付けている。
【００１９】
第１昇降部５６と第２昇降部６８との間には、ポンプケース１４とポンプピストン１６とが離間するように、第１昇降部材５４に対して第２昇降部材６６を離間する方向に付勢するスプリング８２を設けている。第１昇降部５６に立設した支柱部７８先端の支持部８０には、スプリング８２によって付勢される第２昇降部６８に当接される離間距離調整機構として調整ねじ８４を設けている。調整ねじ８４は、ポンプケース１４とポンプピストン１６との離間距離を規制するように、第１昇降部材５４に対する第２昇降部材６６の離間距離を調整する。
【００２０】
また、前記第２昇降部６８に上端を固定された第２ガイド筒７４は、下端を第１昇降部５６に対向して配設され、ポンプケース１４とポンプピストン１６との近接距離を規制するように、第１昇降部材５４に対する第２昇降部材６６の近接距離を設定する近接距離設定部材として機能する。これにより、第２昇降部材６６は、第１昇降部材５４に連動して第２ガイド軸７６に沿い上下動されてポンプケース１６を上下動させる。
【００２１】
昇降手段３２は、保持部材３８先端にシリンダ機構８６を設けている。シリンダ機構８６は、シリンダ８８と、このシリンダ８８によって下方に向かい進退動されるプランジャ９０とからなる。シリンダ機構８６は、上動するノズル１２の上限位置を規定するように、プランジャ９０によって第２昇降部材６６の上動を停止させるとともに、下動するポンプケース１４とポンプピストン１６との圧縮動作完了状態を維持するように、下動する第１昇降部材５４に対してプランジャ８６によって第２昇降部材６６を連動させて下動させる。
【００２２】
前記制御手段３４は、図２に示す如く、待機状態においてはポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に位置させ、図３・図４に示す如く、はんだ付け動作においてはポンプ機構１０及びノズル１２を上昇させてノズル１２のみをはんだ溶液外に位置させた後にポンプ機構１０を圧縮動作させてはんだ溶液を噴流させ、且つ、図５〜図７に示す如く、復帰動作においては圧縮動作完了状態のポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に下降させた後にポンプ機構１０を吸込動作させて待機状態に戻るように、昇降手段３２のサーボモータ４２とシリンダ機構８６とを制御する。
【００２３】
次に作用を説明する。
【００２４】
はんだ付け装置２は、図２に示す如く、待機状態においてはポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に位置させている。このとき、ポンプ機構１０は、ポンプケース１４からポンプピストン１６が抜き出されて離れ、吸引動作完了状態となってポンプ室１８内にはんだ溶液を吸引している。また、第２昇降部材６６の第２昇降部６８は、スプリング８２によって第１昇降部５６に設けられた調整ねじ８４に当接されている。
【００２５】
はんだ付け動作においては、図３に示す如く、昇降手段３２のサーボモータ４２によりボールねじ機構４６を介して第１・第２昇降部材５４・６６を上昇させると、ポンプケース１４とポンプピストン１６とが離れた吸引動作完了状態のポンプ機構１０及びノズル１２が上昇され、シリンダ機構８６のプランジャ９０に第２昇降部６８が当接されると第２昇降部材６６の上昇を停止され、ノズル１２のみをはんだ溶液外に位置させる。
【００２６】
その後、図４に示す如く、昇降手段３２のサーボモータ４２によって第１昇降部材５４を上昇させると、スプリング８２が圧縮されて第２昇降部６８が調整ねじ８４から離間するとともにポンプケース１４内にポンプピストン１６が押し込まれて近づき、ポンプ室１８が縮小されてポンプ機構１０を圧縮動作させ、はんだ溶液をノズル孔２４から噴流させる。はんだ溶液の噴流は、図示しない基板のはんだ付け箇所に付着され、はんだ付けが行われる。
【００２７】
待機状態への復帰動作においては、図５に示す如く、昇降手段３２のサーボモータ４２とシリンダ機構８６のプランジャ９０の下動とによって第１・第２昇降部材５４・６６を下降させ、ポンプケース１４とポンプピストン１６とが近づいて圧縮動作完了状態のポンプ機構１０及びノズル１２をはんだ溶液中に下降させる。
【００２８】
図６に示す如く、シリンダ機構８６のプランジャ９０の下動がノズル下限に達して第２昇降部材６６の下降が停止すると、ポンプケース１４とノズル１２の下降が停止される。第２昇降部材６６の第２昇降部６８は、スプリング８２によってシリンダ機構８６のプランジャ９０に押圧当接されているので、ポンプケース１４とノズル１２が停止状態を維持される。
【００２９】
その後、昇降手段３２のサーボモータ４２によって第１昇降部材５４が下降されると、ポンプケース１６とノズル１２が停止状態を維持されているため、ポンプケース１４からポンプピストン１６が抜き出されて離れ、ポンプ室１８が拡大されてポンプ機構１０を吸引動作させて逆止弁３０が開かれ、ポンプ室１８内にはんだ溶液を吸引する。
【００３０】
ポンプ機構１０は、図７に示す如く、昇降手段３２のサーボモータ４２によって下降される第１昇降部材５４の第１昇降部５６に設けられた調整ねじ８４に第２昇降部６８が当接すると、ポンプケース１４とポンプピストン１６とが離れて吸引動作完了状態になる。ポンプ機構１０は、吸引動作完了状態になると、逆止弁３０が閉じられてポンプ室１８内へのはんだ溶液の吸引が終了し、図２に示す待機状態に戻る。また、シリンダ機構８６のプランジャ９０は、上動してノズル上限に戻る。
【００３１】
このように、このはんだ付け装置２は、ノズル１２をポンプ機構１０に一体に設けていることにより、はんだ槽６のはんだ溶液の表面積を小さくすることができる。このため、このはんだ付け装置２は、はんだ溶液の表面に発生する酸化滓を少なくして、はんだ付け不良を招く可能性を低くすることができる。
【００３２】
また、このはんだ付け装置２は、ノズル１２をはんだ溶液中に位置させていることにより、はんだ溶液の噴流の温度低下を防止することができるとともに、ノズル１２の内外壁面への酸化滓の付着を防止することができる。このため、このはんだ付け装置２は、はんだ付けの不良を防止することができる。
【００３３】
さらに、このはんだ付け装置２は、ベースプレート４にはんだ槽６とポンプ機構１０及びノズル１２とを独立して設置していることにより、ベースプレート４に対してはんだ槽６とポンプ機構１０及びノズル１２とを個別に水平を出して設置することができる。このため、このはんだ付け装置２は、はんだ付け装置２の設置時にベースプレート４の水平を出して設置することで、ノズル１２の水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出すことができる。
【００３４】
また、このはんだ付け装置２は、復帰動作においてはポンプケース１４とポンプピストン１６とが近づいて圧縮動作完了状態のポンプ機構１０をはんだ溶液中に下降させているので、ノズル１２をはんだ溶液中に下降する際の、はんだ溶液への空気の巻き込みを最小限にすることができる。このため、このはんだ付け装置２は、はんだ溶液に発生する酸化滓を少なくすることができ、はんだ付け不良を招く可能性を低くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明のはんだ付け装置は、はんだ溶液の噴流の温度低下を防止し、はんだ付けの不良を防止し、はんだ槽の設置時にノズルの水平とはんだ溶液の液面の水平とを容易に出することができ、電子機器の基板のはんだ付けを良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施例を示すはんだ付け装置のシステム構成図である。
【図２】待機状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【図３】ノズルをはんだ溶液外に位置させた状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【図４】ポンプ機構の圧縮動作状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【図５】ポンプ機構及びノズルの下動状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【図６】ポンプ機構の吸引動作状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【図７】ポンプ機構の吸引動作完了状態を示すはんだ付け装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２  はんだ付け装置
６  はんだ槽
８  スペーサ
１０  ポンプ機構
１２  ノズル
３２  昇降手段
３４  制御手段
４２  サーボモータ
４６  ボールねじ機構
５４  第１昇降部材
６４  第１ガイド軸
６６  第２昇降部材
７６  第２ガイド軸
８２  スプリング
８４  調整ねじ
８６  シリンダ機構
【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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