(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融はんだを収容したはんだ槽と、
このはんだ槽内にて被はんだ付け物に対しそれぞれ進退自在に設けられ被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する位置ではそれぞれがはんだ付け対象面側へ進出可能であって加圧された溶融はんだを被はんだ付け物に案内するとともに被はんだ付け物下面の障害物と対向する位置ではそれぞれが障害物から退去可能に設けられた複数の可動局所ノズルとを具備し、
複数の可動局所ノズルは、被はんだ付け物のはんだ付け対象面側へ進出して局所はんだ付けする可動局所ノズルと、このとき同時に被はんだ付け物下面の障害物から退去される可動局所ノズルとが、一つの被はんだ付け物に対して設けられた
ことを特徴とする局所はんだ付け装置。
【請求項２】
可動局所ノズルを上下動するノズル上下動機構を具備したことを特徴とする請求項１記載の局所はんだ付け装置。
【請求項３】
可動局所ノズルを上下方向に回動するノズル回動機構を具備したことを特徴とする請求項１記載の局所はんだ付け装置。
【請求項４】
はんだ槽および被はんだ付け物は、相対的に被はんだ付け物の平面方向に移動可能としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の局所はんだ付け装置。
【請求項５】
ノズル上下動機構は、
はんだ槽内の溶融はんだ面に可動局所ノズルを浮上させるフロートと、
このフロートに働く浮力に抗して可動局所ノズルを下方へ押圧するカムと
を具備したことを特徴とする請求項２記載の局所はんだ付け装置。
【請求項６】
ノズル上下動機構は、
可動局所ノズルを下方へ付勢するスプリングと、
このスプリングの付勢力に抗して可動局所ノズルを上方へ吸引する電磁石と
を具備したことを特徴とする請求項２記載の局所はんだ付け装置。
【請求項７】
ノズル上下動機構は、
水平方向に駆動される傾斜溝を有する駆動板と、
上下方向にのみ移動可能の可動局所ノズルから突設され駆動板の傾斜溝に摺動自在に嵌合された凸部と
を具備したことを特徴とする請求項２記載の局所はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、局所的にはんだ付けする局所はんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開平４−１１３１５８号公報に示されるように、スポット接触治具を噴流式はんだ槽の上部のはんだ噴出口を覆うように、かつ取外し自在に装着したスポットはんだ付け装置がある。
【０００３】
そのスポット接触治具は、板形状の基体と、この基体のうち所定の部位について形成された複数の開口部と、これらの各開口部を包囲するように一定の高さに設けられた複数の囲繞壁（以下、この囲繞壁を「局所ノズル」という）とを具備している。
【０００４】
そして、はんだ付けされるプリント基板が噴流式はんだ槽のはんだ噴流口の上方に到来したときに、このスポット接触治具の各局所ノズルを昇降機構によりプリント基板下面の各はんだ付け対象面に当接させ、各はんだ付け対象面を局所はんだ付けするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のスポット接触治具は、複数の局所ノズルをプリント基板下面のはんだ付け対象面に合わせて予め作製しておき、プリント基板のはんだ付け対象面の配列などが変更された場合は、スポット接触治具も変えなければならない。このため、プリント基板の種類に応じた数のスポット接触治具を用意する必要がある。
【０００６】
また、スポット接触治具を水平方向に移動することにより、共通の局所ノズルによりプリント基板下面の複数のはんだ付け対象面をはんだ付けすることも可能であるが、その場合はプリント基板の下面に実装された電子部品が、はんだ付けに用いない未使用の局所ノズルに接触するおそれがある。
【０００７】
このプリント基板下面の電子部品が未使用の局所ノズルに接触することを防止するには、局所ノズルの間隔を電子部品が接触しない位置まで拡大すれば良いが、その分、はんだ槽が大きくなり、はんだ容量も増大する問題がある。
【０００８】
さらに、上下動可能の複数のはんだ槽に局所ノズルをそれぞれ設け、各局所ノズルをはんだ槽ごとに上下動させると、局所はんだ付けに用いる局所ノズルを選択することも可能であるが、熱電対、ヒータおよび温調計などのはんだ温度調節ユニット、はんだ面検知ユニット、ポンプなどの自動はんだ供給機が、はんだ槽ごとに必要となり、全体としてはんだ槽が大きくなり、はんだ容量も増大するとともに、コストアップとなる問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、被はんだ付け物の変更に容易に対応できるコンパクトな局所はんだ付け装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、溶融はんだを収容したはんだ槽と、このはんだ槽内にて被はんだ付け物に対しそれぞれ進退自在に設けられ被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する位置ではそれぞれがはんだ付け対象面側へ進出可能であって加圧された溶融はんだを被はんだ付け物に案内するとともに被はんだ付け物下面の障害物と対向する位置ではそれぞれが障害物から退去可能に設けられた複数の可動局所ノズルとを具備し、複数の可動局所ノズルは、被はんだ付け物のはんだ付け対象面側へ進出して局所はんだ付けする可動局所ノズルと、このとき同時に被はんだ付け物下面の障害物から退去される可動局所ノズルとが、一つの被はんだ付け物に対して設けられた局所はんだ付け装置である。
【００１１】
これにより、被はんだ付け物を変更したときは、被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する可動局所ノズルをはんだ付け対象面側へ進出させるとともに、被はんだ付け物下面の実装部品などの障害物と対向する可動局所ノズルを障害物から退去させて相互の接触を防ぐことを、一つの被はんだ付け物に対して同時に行なえるようにする。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の局所はんだ付け装置において、可動局所ノズルを上下動するノズル上下動機構を具備したものである。
【００１３】
これにより、被はんだ付け物を変更したときに、被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する可動局所ノズルをノズル上下動機構により上昇させるとともに、被はんだ付け物下面の障害物と対向する可動局所ノズルをノズル上下動機構により下降させて相互の接触を防ぐ。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項１記載の局所はんだ付け装置において、可動局所ノズルを上下方向に回動するノズル回動機構を具備したものである。
【００１５】
これにより、被はんだ付け物を変更したときに、被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する可動局所ノズルをノズル回動機構により上向きに回動するとともに、被はんだ付け物下面の障害物と対向する可動局所ノズルをノズル回動機構により横向きに回動して相互の接触を防ぐ。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の局所はんだ付け装置において、はんだ槽および被はんだ付け物は、相対的に被はんだ付け物の平面方向に移動可能としたものである。
【００１７】
これにより、被はんだ付け物のはんだ付け対象面が、対応する開口形状を持つ可動局所ノズル上に位置決めされる。また、同一の可動局所ノズルにより被はんだ付け物の異なる位置での局所はんだ付けが可能である。
【００１８】
請求項５に記載された発明は、請求項２記載の局所はんだ付け装置におけるノズル上下動機構が、はんだ槽内の溶融はんだ面に可動局所ノズルを浮上させるフロートと、このフロートに働く浮力に抗して可動局所ノズルを下方へ押圧するカムとを具備したものである。
【００１９】
これにより、カムの作動量に応じて発生するカムの押圧力で可動局所ノズルを下降させ、カムの押圧力を解除することによりフロートに働く浮力で可動局所ノズルを上昇させる。
【００２０】
請求項６に記載された発明は、請求項２記載の局所はんだ付け装置におけるノズル上下動機構が、可動局所ノズルを下方へ付勢するスプリングと、このスプリングの付勢力に抗して可動局所ノズルを上方へ吸引する電磁石とを具備したものである。
【００２１】
これにより、スプリングの付勢力で可動局所ノズルを下降させ、通電された電磁石の吸引力により可動局所ノズルを上昇させる。
【００２２】
請求項７に記載された発明は、請求項２記載の局所はんだ付け装置におけるノズル上下動機構が、水平方向に駆動される傾斜溝を有する駆動板と、上下方向にのみ移動可能の可動局所ノズルから突設され駆動板の傾斜溝に摺動自在に嵌合された凸部とを具備したものである。
【００２３】
これにより、駆動板の水平方向の移動量を、傾斜溝および凸部により上下方向に変換して、可動局所ノズルを上下動させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示された種々の実施形態を参照しながら説明する。
【００２５】
図１に示される実施形態は、溶融はんだ11を収容したはんだ槽12の内部に、複数の可動局所ノズル13が設けられたものであり、これらの各可動局所ノズル13は、それぞれ被はんだ付け物14に対しそれぞれ進退自在に設けられ、加圧された溶融はんだを被はんだ付け物14の下面に案内する。
【００２６】
各可動局所ノズル13は、それらの上端開口より溶融はんだをオーバーフローさせても良いが、オーバーフローさせずに上端開口で止めておいても良い。さらに、各可動局所ノズル13は、それらの上端開口を被はんだ付け物14に接触させても良いが、被はんだ付け物14の下面に接近させるのみで接触させなくても良い。
【００２７】
はんだ槽12および被はんだ付け物14の少なくとも一方は上下動可能に設けられ、さらに、はんだ槽12および被はんだ付け物14は、相対的に被はんだ付け物14の平面方向、すなわちＸ方向およびＹ方向に移動可能に設けられている。
【００２８】
はんだ槽12および被はんだ付け物14の上下方向および平面方向の移動機構は、図示しないが、これらの移動を案内する案内機構と、流体圧シリンダ、回転ねじまたは無端チェンなどを用いた送り機構とで構成する。
【００２９】
平面方向の移動は、はんだ槽12のみをＸ方向およびＹ方向に移動可能とする場合と、被はんだ付け物14のみをＸ方向およびＹ方向に移動可能とする場合と、はんだ槽12をＸ方向およびＹ方向のいずれか一方向にまた被はんだ付け物14をＸ方向およびＹ方向のいずれか他方向に移動可能とする場合とがある。
【００３０】
図２に示されるように、各々の可動局所ノズル13は、ノズル上下動機構15により上下動されるもので、被はんだ付け物14に対しそれぞれが垂直に進退される。ノズル上下動機構15の詳細は後で述べる。
【００３１】
各々の可動局所ノズル13のそれぞれの下部には、はんだ槽12内の溶融はんだ11を吸込んで可動局所ノズル13内に吐出する加圧ポンプ16がそれぞれ接続されている。この加圧ポンプ16は、溶融はんだ11中に設置する羽根車ポンプでも良いが、はんだ槽12の側壁面に沿って設置する電磁誘導ポンプが望ましい。
【００３２】
被はんだ付け物14は、プリント配線基板14p の上面および下面に実装された電子部品（以下、これらの電子部品を「実装部品」という）14a ，14b を有する両面実装基板である。なお、上面の実装部品14a は、これからはんだ付けされるものであるが、下面の実装部品14b は既にはんだ付けされているものである。
【００３３】
上面の実装部品14a のリード14L はプリント配線基板14p の下面に突出し、このリード14L が突出した基板下面領域がはんだ付け対象面14f となり、一方、プリント配線基板14p の下面の実装部品14b は可動局所ノズル13にとって障害物となるおそれがある。
【００３４】
次に、この実施形態の作用を説明する。
【００３５】
前ラインよりはんだ槽12上に搬送されてきた被はんだ付け物14は、被はんだ付け物14の部品実装状況に応じた平面方向すなわちＸ方向およびＹ方向の移動プログラムにしたがって、はんだ槽12との関係で相対的にＸ方向およびＹ方向に移動され、これにより、被はんだ付け物14のはんだ付け対象面14f が、対応する開口形状を持つ可動局所ノズル13a 上に位置決めされる。
【００３６】
被はんだ付け物14を変更したときは、Ｘ方向およびＹ方向の移動制御量を変更して、はんだ槽12と被はんだ付け物14との相対的位置関係を変更する。
【００３７】
そして、図２に示されるように、被はんだ付け物14のはんだ付け対象面14f と対向する可動局所ノズル13a を、ノズル上下動機構15にてはんだ付け対象面14f 側へ進出させるように上昇させ、一方、被はんだ付け物下面の実装部品14b などの障害物と対向する可動局所ノズル13b を、ノズル上下動機構15により障害物から退去させるように下降させる。
【００３８】
これにより、はんだ槽12または被はんだ付け物14を上下動して、一方の可動局所ノズル13a が被はんだ付け物14のはんだ付け対象面14f と接触したときでも、他方の可動局所ノズル13b は基板下面の実装部品14b と接触しない。
【００３９】
上昇された可動局所ノズル13a 内では、加圧ポンプ16より供給された溶融はんだが上昇し、少なくとも可動局所ノズル13a の上端開口まで供給されるから、この可動局所ノズル13a 内の溶融はんだにより、プリント配線基板14p のはんだ付け対象面14f に実装部品14a のリード14L がはんだ付けされる。
【００４０】
このはんだ付けが完了すると、可動局所ノズル13a は下降し、その後、被はんだ付け物14は、後ラインに搬送される。
【００４１】
はんだ槽12または被はんだ付け物14を、相対的に平面方向すなわちＸ方向およびＹ方向に移動すると、同一の可動局所ノズル13により、被はんだ付け物14の異なる位置のはんだ付け対象面を局所はんだ付けすることも可能である。
【００４２】
図３に示された実施形態は、可動局所ノズル13をノズル回動機構17により上下方向に回動することにより、被はんだ付け物14に対し各可動局所ノズル13を実質的に進退するものである。なお、図２に示されたものと同一の部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４３】
そして、被はんだ付け物14の部品実装状況に応じて、あるいは被はんだ付け物14を変更したときは、被はんだ付け物14のはんだ付け対象面14f と対向する可動局所ノズル13a をノズル回動機構17により上向きに回動するとともに、被はんだ付け物下面の実装部品14b などの障害物と対向する可動局所ノズル13b を、ノズル回動機構17により横向きに回動する。
【００４４】
これにより、はんだ槽12または被はんだ付け物14を上下動して、上向きの可動局所ノズル13a が被はんだ付け物14のはんだ付け対象面14f と接触したときでも、横向きの可動局所ノズル13b は被はんだ付け物14の障害物と接触しない。
【００４５】
図４は、前記ノズル上下動機構15の一例を示し、ここに示されたノズル上下動機構15a は、加圧ポンプ16から吐出された溶融はんだを案内する筒部21に、可動局所ノズル13が上下動自在に嵌合され、筒部21の先端に一体形成された外フランジ部22により、可動局所ノズル13の下部に一体形成された内フランジ部23が接離自在に係合されている。
【００４６】
さらに、可動局所ノズル13の下部の外周面に環状のフロート24が一体に取付けられ、このフロート24により可動局所ノズル13が、はんだ槽12内の溶融はんだ11の表面に浮上され、一方、このフロート24に働く浮力に抗して可動局所ノズル13を下方へ押圧するカム25の周面が、フロート24の上面に当接されている。
【００４７】
カム25は、定位置で回転駆動される回転軸26の先端に、偏心位置で一体化された偏心カムであり、図４では、カム25および回転軸26が１組しか示されていないが、各可動局所ノズル13を円滑に上下動するために、環状のフロート24の３等分以上の等分位置にそれぞれカム25を設置して、それらの回転軸26を連動することが好ましい。
【００４８】
そして、カム25の作動量に応じて発生するカム25の押圧力で各可動局所ノズル13を下降させ、また、カム25の押圧力を徐々に解除することによりフロート24に働く浮力で可動局所ノズル13を上昇させる。
【００４９】
例えば、図４に示された状態のカム25を１８０°回転する間は、カム25の押圧力で可動局所ノズル13が下降し、さらに１８０°〜３６０°回転する間は、フロート24に働く浮力で可動局所ノズル13が上昇する。
【００５０】
図５は、前記ノズル上下動機構15の他の例を示し、ここに示されたノズル上下動機構15b は、可動局所ノズル13から側方へ突出された吸着板31と、はんだ槽12上の一定の高さ位置に配置された取付板32との間に、可動局所ノズル13を下方へ付勢するためのスプリングとしての圧縮コイルスプリング33が装着され、この圧縮コイルスプリング33の付勢力に抗して可動局所ノズル13の吸着板31を上方へ吸引する電磁石34が取付板32に取付けられたものである。電磁石34の磁気吸着面35は吸着板31と対向している。
【００５１】
この図５では、圧縮コイルスプリング33および電磁石34が１組しか示されていないが、可動局所ノズル13を円滑に上下動するために、可動局所ノズル13の３等分以上の等分位置から側方へ吸着板31を突設して、それらに対し圧縮コイルスプリング33および電磁石34を設置し、各電磁石34への通電および通電停止を同時に制御することが好ましい。なお、加圧ポンプ16の筒部21と可動局所ノズル13との嵌合構造は、図４のものと同様であるから同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
そして、電磁石34への通電を停止することにより、圧縮コイルスプリング33の付勢力で可動局所ノズル13を下降させ、また、電磁石34に通電することにより、この電磁石34により吸着板31を吸引して可動局所ノズル13を上昇させる。
【００５３】
図６は、前記ノズル上下動機構15のさらに別の例を示し、ここに示されたノズル上下動機構15c は、はんだ槽12の外部まで引出されて水平方向に進退駆動される駆動フレーム41に駆動板42が一体に取付けられ、この駆動板42の右上から左下に向って傾斜状に２本の傾斜溝43が平行に穿設形成され、一方、図示されない上下方向の案内手段により可動局所ノズル13が上下方向にのみ移動可能に設けられ、この可動局所ノズル13の下部側面から一対の凸部44が突設され、これらの凸部44が駆動板42の各傾斜溝43にそれぞれ摺動自在に嵌合されている。
【００５４】
そして、駆動フレーム41を押し引き駆動して、駆動板42を水平方向に強制移動し、駆動板42の水平方向の移動量を、傾斜溝43および凸部44により上下方向に変換して、可動局所ノズル13を上下動させる。
【００５５】
例えば、（Ａ）に示されるように、駆動フレーム41を水平に押圧駆動することにより、可動局所ノズル13を上昇させ、（Ｂ）に示されるように、駆動フレーム41を水平に引張駆動することにより、可動局所ノズル13を下降させる。
【００５６】
以上のような局所はんだ付け装置は、錫／鉛はんだよりも高温域で用いられる錫／銀はんだなどの鉛フリーはんだにも対応できる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、はんだ槽内にて複数の可動局所ノズルが、被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する位置ではそれぞれはんだ付け対象面側へ進出可能であるとともに被はんだ付け物下面の障害物と対向する位置ではそれぞれ障害物から退去可能に設けられたから、被はんだ付け物を変更したときでも、被はんだ付け物のはんだ付け対象面と対向する可動局所ノズルを進出させるとともに、被はんだ付け物下面の障害物と対向する可動局所ノズルを退去させて相互の接触を防止することを、一つの被はんだ付け物に対して同時に行なえるようにすることで、被はんだ付け物の変更に容易に対応できる。また、一つのはんだ槽内に複数の可動局所ノズルを狭い間隔で配置でき、コンパクトな局所はんだ付け装置を提供できる。
【００５８】
請求項２記載の発明によれば、被はんだ付け物を変更したときに、必要のない可動局所ノズルをノズル上下動機構により被はんだ付け物から退去させることで、被はんだ付け物下面の障害物と可動局所ノズルとの接触を防止でき、また、上下動される可動局所ノズルは水平方向に場所をとらないので、小型のはんだ槽内に多数の可動局所ノズルを高密度に配置することも可能であり、被はんだ付け物のより多様な変更に容易に対応できるコンパクトな局所はんだ付け装置を提供できる。
【００５９】
請求項３記載の発明によれば、被はんだ付け物を変更したときに、必要のない可動局所ノズルをノズル回動機構により上向きから横向きに回動するのみで、被はんだ付け物下面の障害物と可動局所ノズルとの接触を簡単に防止できる。
【００６０】
請求項４記載の発明によれば、はんだ槽および被はんだ付け物は、相対的に被はんだ付け物の平面方向に移動可能としたから、被はんだ付け物のはんだ付け対象面を、対応する可動局所ノズル上に正確に位置決めできる。また、同一の可動局所ノズルにより被はんだ付け物の異なる箇所を局所はんだ付けでき、被はんだ付け物のより多様な変更に容易に対応できるコンパクトな局所はんだ付け装置を提供できる。
【００６１】
請求項５記載の発明によれば、カムの作動量に応じて発生するカムの押圧力で可動局所ノズルを下降させ、カムの押圧力を解除することによりフロートに働く浮力で可動局所ノズルを上昇させるから、カムの作動量を制御するのみで、可動局所ノズルの上下動量を簡単に制御でき、被はんだ付け物の高さ調整にも対応できる。
【００６２】
請求項６記載の発明によれば、スプリングの付勢力で可動局所ノズルを下降させ、通電された電磁石の吸引力により可動局所ノズルを上昇させるから、可動局所ノズルの上昇状態と下降状態とを電磁石のオン／オフにより瞬時に切換えることができる。
【００６３】
請求項７記載の発明によれば、駆動板を水平方向に移動させることにより、傾斜溝および凸部を介して、可動局所ノズルを駆動板の移動量に応じて上下動させることができ、被はんだ付け物の高さ調整にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る局所はんだ付け装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】  同上はんだ付け装置の断面図である。
【図３】  同上はんだ付け装置の実施の他の形態を示す断面図である。
【図４】  同上はんだ付け装置のノズル上下動機構の一例を示す断面図である。
【図５】  同上はんだ付け装置のノズル上下動機構の他の例を示す断面図である。
【図６】  同上はんだ付け装置のノズル上下動機構のさらに別の例を示す正面図であり、（Ａ）はノズル上昇状態を示し、（Ｂ）はノズル下降状態を示す。
【符号の説明】
11    溶融はんだ
12    はんだ槽
13    可動局所ノズル
14    被はんだ付け物
15，15a ，15b ，15c     ノズル上下動機構
17    ノズル回動機構
24    フロート
25    カム
33    スプリングとしての圧縮コイルスプリング
34    電磁石
42    駆動板
43    傾斜溝
44    凸部
【図１】
0004406103.tif 000002
【図２】
0004406103.tif 000003
【図３】
0004406103.tif 000004
【図４】
0004406103.tif 000005
【図５】
0004406103.tif 000006
【図６】
0004406103.tif 000007