(57)【要約】【課題】電子部品のリードの先端部分が折り曲げられてプリント基板にハンダ付けされている場合であっても、確実に且つ効率良くハンダ除去を行うことができるとともに、電子部品を容易に取り外すことができるハンダ除去方法及びその装置を提供する。【解決手段】溶融したハンダを吸引する吸引ノズル５３ａが先端部に形成されたノズル部材５３の先端部を、リード先端部９１１ａが折り曲げられたハンダ付け箇所に対して位置決めする。次に、ノズル部材５３の先端部でハンダ付け箇所を加熱しながらノズル部材５３の吸引ノズル５３ａをリード先端部９１１ａに挿入する。次に、ノズル部材５３又は基板９０１の少なくとも一方を移動させて基板９０１の表面から離間させるようにリード先端部９１１ａを起こす。そして、吸引ノズル５３ａを介してハンダ付け箇所のハンダを吸引する。【選択図】図６
2012134269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の貫通孔を貫通して突出した電子部品のリード先端部がハンダ付けされているハンダ付け箇所からハンダを除去可能なハンダ除去装置であって、
溶融したハンダを吸引する吸引ノズルが先端部に形成されたノズル部材と、
該ノズル部材をハンダ溶融温度以上に加熱する加熱手段と、
該ノズル部材の吸引ノズルから溶融したハンダを吸引する負圧を発生させる負圧発生手段と、
該プリント基板のハンダ付け箇所の位置のデータと、そのハンダ付け箇所のリード先端部の折り曲げに関するデータとを記憶する記憶手段と、
該ハンダ付け箇所に対して該ノズル部材の先端部を相対的に移動させる相対移動手段と、
該記憶手段に記憶されている該ハンダ付け箇所の位置のデータ及びリード先端部の折り曲げに関するデータに基づいて、該相対移動手段及び該負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、
該制御手段は、リード先端部が折り曲げられたハンダ付け箇所に対して該ノズル部材の先端部を位置決めし、該ノズル部材の先端部で該ハンダ付け箇所を加熱しながら該ノズル部材の吸引ノズルを該リード先端部に挿入し、該ノズル部材又は該プリント基板の少なくとも一方を移動させて該プリント基板の表面から離間させるように該リード先端部を起こし、該吸引ノズルを介して該ハンダ付け箇所のハンダを吸引するように、該相対移動手段及び該負圧発生手段を制御することを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項２】
請求項１のハンダ除去装置において、
上記相対移動手段は、
上記プリント基板のハンダ付け箇所がある表面に沿った面方向及び該表面に垂直な方向について該プリント基板と該ノズル部材とを相対的に移動させる手段を有することを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項３】
請求項２のハンダ除去装置において、
上記相対移動手段は、
上記プリント基板の表面に垂直な軸を中心に上記ノズル部材を回転させる手段と、
該ノズル部材の長手方向の中心軸に沿った方向に該ノズル部材の先端部を移動させる手段と、
該ノズル部材の吸引ノズルが開口している先端を中心に該ノズル部材を揺動させる手段と、を更に有することを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかのハンダ除去装置において、
上記ノズル部材の先端部又は上記ハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給手段を備え、
上記制御手段は、該ノズル部材の先端部又は該ハンダ付け箇所に該ハンダ供給手段でハンダを供給し、上記吸引ノズルで溶融したハンダを吸引するように制御することを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかのハンダ除去装置において、
上記ノズル部材の吸引ノズルに上記リード先端部が挿入された状態で、上記ノズル部材の先端部を上記ハンダ付け箇所に対して付勢する弾性部材を備えたことを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかのハンダ除去装置において、
上記制御手段は、
上記リード先端部の折り曲げ角度に応じて、上記ノズル部材の吸引ノズルが上記リード先端部に挿入可能な傾きに、該ノズル部材の傾きを変更するように制御することを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかのハンダ除去装置において、
上記ハンダ付け箇所を上記ノズル部材で加熱する前に予め加熱させておく予備加熱手段を、更に備えたことを特徴とするハンダ除去装置。
【請求項８】
プリント基板の貫通孔を貫通して突出した電子部品のリード先端部がハンダ付けされているハンダ付け箇所からハンダを除去可能なハンダ除去方法であって、
溶融したハンダを吸引する吸引ノズルが先端部に形成されたノズル部材の先端部を、リード先端部が折り曲げられたハンダ付け箇所に対して位置決めする位置決め工程と、
該ノズル部材の先端部で該ハンダ付け箇所を加熱しながら該ノズル部材の吸引ノズルを該リード先端部に挿入する挿入工程と、
該ノズル部材又は該プリント基板の少なくとも一方を移動させて該プリント基板の表面から離間させるように該リード先端部を起こすリード起こし工程と、
該吸引ノズルを介して該ハンダ付け箇所のハンダを吸引する吸引工程と、を有することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項９】
請求項８のハンダ除去方法において、
上記位置決め工程は、
上記プリント基板のハンダ付け箇所がある表面に沿った面方向及び該表面に垂直な方向について該プリント基板と該ノズル部材とを相対的に移動させる移動工程を有することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項１０】
請求項９のハンダ除去方法において、
上記位置決め工程は、
上記プリント基板の表面に垂直な軸を中心に上記ノズル部材を回転させる回転工程と、
該ノズル部材の長手方向の中心軸に沿った方向に該ノズル部材の先端部を移動させる先端部移動工程と、
該ノズル部材の吸引ノズルが開口している先端を中心に該ノズル部材を揺動させる揺動工程と、を更に有することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれかのハンダ除去方法において、
上記ハンダの吸引の前に、上記ノズル部材の先端部又は上記ハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給工程を、更に有することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれかのハンダ除去方法において、
上記挿入工程及び上記リード起こし工程の少なくとも一方では、上記ノズル部材の先端部を上記ハンダ付け箇所に対して後退可能に付勢することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項１３】
請求項８乃至１２のいずれかのハンダ除去方法において、
上記リード先端部の折り曲げ角度に応じて、上記ノズル部材の吸引ノズルが上記リード先端部に挿入可能なように該ノズル部材の傾きを変更する工程を、更に有することを特徴とするハンダ除去方法。
【請求項１４】
請求項８乃至１３のいずれかのハンダ除去方法において、
上記ハンダ付け箇所を上記ノズル部材で加熱する前に予め加熱させておく予備加熱工程を、更に有することを特徴とするハンダ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品のリードがハンダ付けされているプリント基板のハンダを除去するハンダ除去方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハンダ除去方法として、基板の裏面に突出するリード先端部の両側の斜め上方から加熱した吸引ノズルおよびハンダゴテの先端部を同時に接近させてハンダ付部分に接触させて加熱し、そのハンダ付け部分の溶融ハンダを吸引ノズルで吸引して除去するハンダ除去方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ハンダ吸取器を用いて作業者が手動でハンダを除去する方法も知られている。ハンダ吸取器は、例えば、吸引ノズルが形成されたノズル部材に吸引ポンプを接続したものである。このハンダ吸取器を用いてリードのハンダ付部分からハンダを除去するには、作業者がハンダ付部分を目視で確認しながらノズル部材を接近させ、吸引ノズルをリードに挿入するようにノズル部材をハンダ付部分のハンダに接触させて加熱し、ハンダが溶融したタイミングを見計らって吸引ポンプの吸引力により溶融ハンダを吸引ノズルから吸引して除去する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ハンダ除去対象の中には、スルーホールから突き出たリードの先端部分が折り曲げられているものがある。このようなリードの先端部分が折り曲げられてハンダ付けされているハンダ付部分のハンダを、上記特許文献１の方法で除去しようとすると、折り曲げられたリードとプリント基板との間のハンダ除去が十分に行われず、その間にハンダが残ってしまうおそれがある。また、リードが折り曲げられていると、ハンダを除去しただけでは電子部品をプリント基板から容易に取り外すことができない。この電子部品を取り外すには、ハンダ除去後にラジオペンチなどを用いてリードを真っ直ぐに直す必要があり、作業工程が増えてしまう。このように、リードが折り曲げられてハンダ付けされているプリント基板は、リードが真っ直ぐにハンダ付けされているプリント基板に比べて、ハンダ除去の作業効率が悪くなってしまう。
また、上記ハンダ吸取器を用いた手動によるハンダ除去方法では、作業者がハンダ付部分を目視で確認しながらノズル部材を接近させたり、吸引ノズルをリードに挿入するようにノズル部材をハンダ付部分のハンダに接触させたり、ハンダが溶融したタイミングを見計らってハンダを吸引したりする必要があるため、ハンダ除去の効率が悪い。また、この手動によるハンダ除去方法においても、折り曲げられたリードとプリント基板との間のハンダを確実に除去できないおそれがあり、ハンダを除去しただけでは電子部品をプリント基板から容易に取り外すことができない。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、電子部品のリードの先端部分が折り曲げられてプリント基板にハンダ付けされている場合であっても、確実に且つ効率良くハンダ除去を行うことができるとともに、電子部品を容易に取り外すことができるハンダ除去方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、プリント基板の貫通孔を貫通して突出した電子部品のリード先端部がハンダ付けされているハンダ付け箇所からハンダを除去可能なハンダ除去装置であって、溶融したハンダを吸引する吸引ノズルが先端部に形成されたノズル部材と、該ノズル部材をハンダ溶融温度以上に加熱する加熱手段と、該ノズル部材の吸引ノズルから溶融したハンダを吸引する負圧を発生させる負圧発生手段と、該プリント基板のハンダ付け箇所の位置のデータと、そのハンダ付け箇所のリード先端部の折り曲げに関するデータとを記憶する記憶手段と、該ハンダ付け箇所に対して該ノズル部材の先端部を相対的に移動させる相対移動手段と、該記憶手段に記憶されている該ハンダ付け箇所の位置のデータ及びリード先端部の折り曲げに関するデータに基づいて、該相対移動手段及び該負圧発生手段を制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、リード先端部が折り曲げられたハンダ付け箇所に対して該ノズル部材の先端部を位置決めし、該ノズル部材の先端部で該ハンダ付け箇所を加熱しながら該ノズル部材の吸引ノズルを該リード先端部に挿入し、該ノズル部材又は該プリント基板の少なくとも一方を移動させて該プリント基板の表面から離間させるように該リード先端部を起こし、該吸引ノズルを介して該ハンダ付け箇所のハンダを吸引するように、該相対移動手段及び該負圧発生手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のハンダ除去装置において、上記相対移動手段は、上記プリント基板のハンダ付け箇所がある表面に沿った面方向及び該表面に垂直な方向について該プリント基板と該ノズル部材とを相対的に移動させる手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のハンダ除去装置において、上記相対移動手段は、上記プリント基板の表面に垂直な軸を中心に上記ノズル部材を回転させる手段と、該ノズル部材の長手方向の中心軸に沿った方向に該ノズル部材の先端部を移動させる手段と、該ノズル部材の吸引ノズルが開口している先端を中心に該ノズル部材を揺動させる手段と、を更に有することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかのハンダ除去装置において、上記ノズル部材の先端部又は上記ハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給手段を備え、上記制御手段は、該ノズル部材の先端部又は該ハンダ付け箇所に該ハンダ供給手段でハンダを供給し、上記吸引ノズルで溶融したハンダを吸引するように制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかのハンダ除去装置において、上記ノズル部材の吸引ノズルに上記リード先端部が挿入された状態で、上記ノズル部材の先端部を上記ハンダ付け箇所に対して付勢する弾性部材を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかのハンダ除去装置において、上記制御手段は、上記リード先端部の折り曲げ角度に応じて、上記ノズル部材の吸引ノズルが上記リード先端部に挿入可能な傾きに、該ノズル部材の傾きを変更するように制御することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかのハンダ除去装置において、上記ハンダ付け箇所を上記ノズル部材で加熱する前に予め加熱させておく予備加熱手段を、更に備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、プリント基板の貫通孔を貫通して突出した電子部品のリード先端部がハンダ付けされているハンダ付け箇所からハンダを除去可能なハンダ除去方法であって、溶融したハンダを吸引する吸引ノズルが先端部に形成されたノズル部材の先端部を、リード先端部が折り曲げられたハンダ付け箇所に対して位置決めする位置決め工程と、該ノズル部材の先端部で該ハンダ付け箇所を加熱しながら該ノズル部材の吸引ノズルを該リード先端部に挿入する挿入工程と、該ノズル部材又は該プリント基板の少なくとも一方を移動させて該プリント基板の表面から離間させるように該リード先端部を起こすリード起こし工程と、該吸引ノズルを介して該ハンダ付け箇所のハンダを吸引する吸引工程と、を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８のハンダ除去方法において、上記位置決め工程は、上記プリント基板のハンダ付け箇所がある表面に沿った面方向及び該表面に垂直な方向について該プリント基板と該ノズル部材とを相対的に移動させる移動工程を有することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９のハンダ除去方法において、上記位置決め工程は、上記プリント基板の表面に垂直な軸を中心に上記ノズル部材を回転させる回転工程と、該ノズル部材の長手方向の中心軸に沿った方向に該ノズル部材の先端部を移動させる先端部移動工程と、該ノズル部材の吸引ノズルが開口している先端を中心に該ノズル部材を揺動させる揺動工程と、を更に有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項８乃至１０のいずれかのハンダ除去方法において、上記ハンダの吸引の前に、上記ノズル部材の先端部又は上記ハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給工程を、更に有することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項８乃至１１のいずれかのハンダ除去方法において、上記挿入工程及び上記リード起こし工程の少なくとも一方では、上記ノズル部材の先端部を上記ハンダ付け箇所に対して後退可能に付勢することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項８乃至１２のいずれかのハンダ除去方法において、上記リード先端部の折り曲げ角度に応じて、上記ノズル部材の吸引ノズルが上記リード先端部に挿入可能なように、該ノズル部材の傾きを変更する工程を、更に有することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項８乃至１３のいずれかのハンダ除去方法において、上記ハンダ付け箇所を上記ノズル部材で加熱する前に予め加熱させておく予備加熱工程を、更に有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、記憶手段に記憶されたハンダ付け箇所の位置データと、そのハンダ付け箇所のリード先端部の折り曲げに関するデータとに基づいて、ハンダ付け箇所に対してノズル部材の先端部を相対的に移動させて位置決めし、そのノズル部材の先端部でハンダ付け箇所を加熱しながらノズル部材の吸引ノズルを電子部品のリード先端部に挿入する。そして、上記ノズル部材又はプリント基板の少なくとも一方を移動させてプリント基板の表面から離間させるようにリード先端部を起こした状態で、吸引ノズルを介してハンダ付け箇所のハンダを吸引して除去する。このように電子部品のリード先端部が折り曲げられてハンダ付けされているプリント基板であっても、そのハンダ付け箇所のリード先端部を起こした状態でハンダを吸引することにより、ハンダを確実に且つ効率良く除去することができる。また、ハンダが除去されたリード先端部の折り曲げは略真っ直ぐに修正されるので、プリント基板から電子部品を容易に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るハンダ除去ロボットの概略構成を示す正面図。
【図２】基板がセットされたワーク保持部の平面図。
【図３】ハンダ除去ヘッドユニット及びハンダ供給サブユニット等の一構成例を示す拡大正面図。
【図４】ハンダ除去ロボットの制御系の主要部を示すブロック図。
【図５】（ａ）は電子部品のリード先端部が折り曲げられてハンダ付けされている状態の説明図。（ｂ）はリードを真っ直ぐに修正してハンダを除去した状態の説明図。
【図６】（ａ）〜（ｆ）はリード先端部の折り曲げを真っ直ぐに修正してハンダを吸引除去する過程の説明図。
【図７】ハンダ除去ロボットによるハンダ除去の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るハンダ除去ロボットのハンダ除去ヘッドユニット及びハンダ供給サブユニット等の一構成例を示す拡大正面図。
【図９】第２の実施形態に係るハンダ除去ロボットにおける予備加熱手段の一構成例を示す説明図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るハンダ除去ロボットの概略構成を示す正面図。
【図１１】第３の実施形態に係るハンダ除去ヘッドユニット及びハンダ供給サブユニット等の一構成例を示す拡大正面図。
【図１２】第３の実施形態に係るハンダ加熱吸取り装置の構成の一例を示す説明図。
【図１３】（ａ）は第３の実施形態に係るエアシリンダのロッドが前進してハンダ加熱吸取り装置を斜めに保持する状態の説明図。（ｂ）はロッドが後退してハンダ加熱吸取り装置を鉛直方向に保持する状態の説明図。
【図１４】第３の実施形態に係るハンダ除去ロボットの制御系の主要部を示すブロック図。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施形態に係るリード先端部の折り曲げを真っ直ぐに修正してハンダを吸引除去する過程の説明図。
【図１６】第３の実施形態に係るハンダ除去ロボットによるハンダ除去の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１７】第３の実施形態に係るハンダ除去ロボットのリード先端部の折り曲げを修正してハンダ除去を行う処理手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をハンダ除去装置としてのハンダ除去ロボットに適用した実施形態について説明する。本実施形態のハンダ除去ロボットは、電気回路が形成されたハンダ除去対象物としてのプリント基板（以下「基板」という。）の所定のハンダ付け箇所からハンダを除去するものである。
【０００９】
［実施形態１］
図１は本発明の第１の実施形態（以下、「実施形態１」という。）に係るハンダ除去ロボットの概略構成を示す正面図である。なお、図１には、後で参照する座標軸も図示されている。本実施形態１のハンダ除去ロボットは、ハンダ除去対象物の基板９０１がセットされる対象物支持手段としてのワーク保持部２１０が作業台２００ａ上に設けられた装置本体２００と、制御手段としての制御ユニット３００とを備えている。装置本体２００は、その装置本体２００の両側部に取り付けられたスタンド部材２３０、２４０と、そのスタンド部材２３０、２４０の間に架け渡すように取り付けられたＸ軸ガイド部材２５０と、Ｘ軸ガイド部材２５０に対してＸ軸方向（図中の左右方向）に移動可能に図中奥側が取り付けれたハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０とを備えている。また、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の下端部には、Ｚ軸方向に昇降可能な昇降軸部２６１が設けられ、その昇降軸部２６１の下端部に、ハンダ除去ヘッドユニット５０が取り付けられている。
【００１０】
装置本体２００の作業台２００ａの中央部には、Ｙ軸方向（図中の前後方向）に延びた２本のガイドレール２０１、２０２が形成され、そのガイドレール２０１、２０２それぞれに沿って可動ブラケット２０３、２０４がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。可動ブラケット２０３、２０４の上端には連結板２０５を介してワーク保持テーブル２０６が取り付けられ、そのワーク保持テーブル２０６上にワーク保持部２１０が設けられている。図２に示すように、ワーク保持部２１０は、基板の４つの角部それぞれにおいて基板９０１の側面から支持する側面支持スタンド２０７と基板９０１の下面から支持する下面支持スタンド２０８とを備えている。ワーク保持部２１０には、電解コンデンサ等の電子部品９１０のリードがハンダ付けされた基板９０１の裏面が上向きになるようにセットされる。
【００１１】
制御ユニット３００は、表示部３１０と、操作部３２０と、着脱可能な記憶媒体としてのメモリカード等が装着される記憶媒体装着手段としてのメモリスロット３３０とを備えている。また、制御ユニット３００は、ＣＰＵや内部メモリ等で構成された制御部としてのコントローラを内蔵している。ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０のＸ軸方向の駆動、ハンダ除去ヘッドユニット５０のＺ軸方向（基板９０１に対する接離方向）の駆動、ハンダ除去ヘッドユニット５０のＺ軸を中心とした回転駆動（θ回転駆動）、ワーク保持部２１０が設けられた可動ブラケット２０３、２０４のＹ軸方向の駆動などは、ハンダ除去制御データ（ハンダ除去ＮＣデータ）に基づいて、制御ユニット３００のコントローラで制御される。ハンダ除去制御データは、基板９０１のハンダを除去すべきハンダ付け箇所の相対座標等の情報、そのハンダ付け箇所のリード先端部の折り曲げに関する情報、ハンダ除去ヘッドユニット５０の回転制御の情報、ハンダ除去ヘッドユニット５０の移動速度の情報等に関するデータである。リード先端部の折り曲げに関する情報は、例えば上記ハンダを除去すべきハンダ付け箇所におけるリード先端部の折り曲げの有無のデータであり、リード先端部の方向や傾きの情報を含んでもよい。
【００１２】
上記ハンダ除去制御データは、ハンダ除去処理時の各種初期設定パラメータ等のデータとともに、制御ユニット３００のコントローラ内にある内部メモリに予め保存され、基板のハンダ除去処理実行時に当該内部メモリから読み出されて用いられる。この内部メモリ内に保存されるハンダ除去制御データは、メモリスロット３３０に装着されたメモリカード等の記憶媒体から読み出したものでもよいし、通信ネットワークを介して外部装置から送信されてきたものでもよい。また、ハンダ除去制御データ等は、フレキシブルディスク、ハードディスク等の他の記憶媒体に記憶させて用いるように構成してもよい。また、ハンダ除去制御データ（ハンダ除去ＮＣデータ）は、ハンダ除去対象物である基板の裏面側の設計データに基づいて作成したものでもよいし、前もって実行されるデータ取り込み作業（ティーチング作業）で取得されたものでもよい。
【００１３】
図３は、本実施形態１に係るハンダ除去ロボットのハンダ除去ヘッドユニット５０及びハンダ供給サブユニット２０等の一構成例を示す拡大正面図である。ハンダ除去ヘッドユニット５０は、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の昇降可能な昇降軸部２６１の下端部に連結されたθ回転駆動機構１１０と、θ回転駆動機構１１０の回転可動部１１１の下端側面部に固定されたベースプレート５１と、ベースプレート５１に支持されたハンダ加熱吸取り装置５２とを備えている。また、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の左側面部にハンダ供給サブユニット２０が取付けられており、ベースプレート５１にハンダ供給ヘッド３４等が取付けられている。
【００１４】
上記θ回転駆動機構１１０は、昇降軸部２６１の下端部に連結された固定連結部１１２をベースにして、その下側の回転可動部１１１がＺ軸を中心にして回転駆動可能に構成されている。回転可動部１１１の上側外周部には、図示しない気体の配管や電気的な配線を中継する中継部材１１６が設けられている。
【００１５】
上記ベースプレート５１には、固定アーム部材３３が取付けられており、この固定アーム部材３３にハンダ供給ヘッド３４が支持されている。このハンダ供給ヘッド３４の先端部には、ハンダガイド部材として、糸状ハンダが通過できる中空構造のニードル部材３５を備えている。また、このハンダ供給ヘッド３４には、上記ハンダ供給サブユニット２０からハンダ供給チューブ２１を介して、糸状ハンダ４０が供給される。
【００１６】
また、上記ハンダ供給ヘッド３４には、上記糸状ハンダ４０をニードル部材３５から吐出させる前に予備的に加熱するヒータを備えている。このように予備的に加熱することにより、フラックスの急激な温度上昇を抑え、ハンダ玉・フラックス飛散を防止することができる。
【００１７】
上記ハンダ供給サブユニット２０は、送出ローラ対２２及び送出モータ１５６（図４参照）を有するハンダ供給装置２３と、糸状ハンダ４０を一定量巻き付けたハンダ収容部としてのハンダリール２４とを備えている。上記送出ローラ対２２は糸状ハンダ４０を挾持しながら回転することによりハンダ４０をハンダ供給チューブ２１側に送り出すものであり、ローラ対の一方のローラがモータで駆動される駆動ローラ、もう一方のローラが従動ローラとなっている。また、両ローラの間隔は糸状ハンダ４０を所定の圧力で挾持するように調整され、上記駆動ローラは糸状ハンダ４０を所定の速度で送出するとともに糸状ハンダの送出を選択的にオン／オフできるように回転制御される。このハンダ供給サブユニット２０と、上記ハンダ供給チューブ２１及び上記ハンダ供給ヘッド３４とにより、ハンダを除去すべきハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給手段が構成されている。
【００１８】
なお、上記ハンダ供給装置２３には、適宜、ハンダ切れを検知するセンサやハンダ詰まりを検知するセンサなどを設けてもよい。また、上記ハンダ供給装置２３は、上記送出ローラ対２２を用いたものに限定されるものではなく、他の機構で糸状ハンダを送出するように構成してもよい。
【００１９】
上記ハンダ加熱吸取り装置５２は、吸引ノズル５３ａ（図６参照）が先端部に形成されたノズル部材としてのノズル部材５３と、加熱手段としてのヒータ５４と、保持ブラケット５５と、取付プレート５６と、円筒形のフィルターカートリッジ５７とを備えている。
【００２０】
上記ノズル部材５３は、先端部は略円錐状で、本体部はヒータ取付け部の直径が他より大きく形成された円柱状の部材であり、軸心部にハンダ吸取り用の吸引ノズル５３ａが設けられている。吸引ノズル５３ａの内径寸法は、ノズル部材５３を鉛直軸方向に上側から真直ぐに下降させたとき、吸引ノズル５３ａの内側に、折り曲げられたリード先端部９１１ａが入り込むことができる寸法に設定されている。ノズル部材５３の材質としては、熱伝導率が高く、しかも酸化しにくい材質、例えば、銅素材に鉄メッキを施したもの、ステンレス素材、又はセラミック素材などが好ましい。
【００２１】
上記ヒータ５４は、ノズル部材５３の太径部に取付けられていて、ノズル部材５３をハンダの溶融温度以上に加熱するニクロムヒータもしくはセラミックヒータである。熱回復性の高さと、立ち上がり温度特性の高さとからセラミックヒータがより好ましい。
【００２２】
上記保持ブラケット５５は、ノズル部材５３の細径部と勘合し、ノズル部材５３とヒータ５４とを保持する。なお、保持ブラケット５５の取付け部に耐熱樹脂等の断熱部材を設けて、高温となるノズル部材５３の熱を断熱してもよい。
【００２３】
また、保持ブラケット５５にはフィルターカートリッジ５７の外周と勘合する図示しない勘合穴が形成されており、この勘合穴にフィルターカートリッジ５７を差し込むことにより、図示しない気密用のＯリングの弾性変形を利用してフィルターカートリッジ５７が保持される。なお、フィルターカートリッジ５７と保持ブラケット５５の勘合穴とにネジ部を形成し、保持ブラケット５５にフィルターカートリッジ５７を螺合させて保持してもよい。
【００２４】
上記フィルターカートリッジ５７は内部フィルタを有しており、図示しないバキュームチューブを介して図示しない吸引ポンプ又はコンバムとも呼ばれるエジェクター方式真空発生器などの負圧発生手段により内部の空気が吸引される。フィルターカートリッジ５７の内部の空気が吸引されて負圧になると、ノズル部材５３の吸引ノズル５３ａから溶融したハンダや周囲の空気を吸引する。吸引ノズル５３ａから吸引された溶融ハンダはすぐに冷却されて固化し内部フィルタに貯留される。内部フィルタに吸引したハンダが所定量貯まると新しい内部フィルタに交換される。
【００２５】
上記保持ブラケット５５は取付プレート５６に固設されており、この取付プレート５６はベースプレート５１にネジで固定されている。
【００２６】
図４は、本実施形態１に係るハンダ除去ロボットの制御系の主要部を示すブロック図である。コントローラ３０１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を用いて構成されている。このコントローラ３０１には、表示部３１０、オペレータが操作する操作部３２０、除去するハンダ付け箇所等のハンダ除去制御データや所定のプログラム等が保存された内部メモリ等からなるデータ記憶部３０５が接続されている。更に、コントローラ３０１には、吸引ポンプ２８１が接続されている。また、コントローラ３０１には、ヒータ５４を加熱するヒータ加熱回路１５５が接続され、上記ノズル部材５３を所定温度に加熱することができるようになっている。また、コントローラ３０１には、前述のハンダ供給装置２３の送出モータ１５６が接続され、上記送出ローラ対２２を駆動して糸状ハンダ４０を送出し、上記ニードル部材３５からハンダを除去するハンダ付け箇所に糸状ハンダ４０を供給するようになっている。
【００２７】
また、コントローラ３０１には、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｘ軸方向駆動部）２６０を駆動制御するＸ軸方向駆動回路２６２、可動ブラケット２０３、２０４（Ｙ軸方向駆動部）を駆動制御するＹ軸方向駆動回路２０９、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｚ軸方向駆動部）２６０を駆動制御するＺ軸方向駆動回路２６３、および、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０内のθ回転駆動機構１１０を駆動制御するθ回転駆動回路１１３が接続されている。これにより、コントローラ３０１は、ハンダ除去制御データに基づいて、ハンダ除去ヘッドユニット５０のＸ軸方向、ワーク保持部２１０、２２０のＹ軸方向、およびハンダ除去ヘッドユニット５０のＺ軸方向の移動と、ハンダ除去ヘッドユニット５０のＺ軸を中心にした回転とをそれぞれ制御できるようになっている。
【００２８】
図５（ａ）は電子部品９１０のリード先端部９１１ａが折り曲げられてハンダ付けされている状態の説明図であり、図５（ｂ）はリード先端部９１１ａを起こして真っ直ぐに修正し、ハンダを吸引して除去した状態の説明図である。また、図６（ａ）〜（ｆ）は、ハンダ除去ロボットにより、リード先端部９１１ａが折り曲げられてハンダ付けされているハンダ付け箇所において、リード先端部９１１ａの折り曲げを真っ直ぐに修正してからハンダを吸引して除去する過程の説明図である。
【００２９】
図５（ａ）に示すようなリード９１１の先端部９１１ａが折り曲げられて基板９０１にハンダ付けされているハンダ付け箇所において、そのリード先端部９１１ａの折り曲げを真っ直ぐに修正してからハンダＳを吸引して除去するには、まず、図６（ａ）に示すように、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｘ軸方向駆動部）２６０及び可動ブラケット２０３、２０４（Ｙ軸方向駆動部）を駆動制御して、ハンダを除去すべきハンダ付け箇所のリード先端部９１１ａに対してノズル部材５３のＸ−Ｙ軸方向を位置決めする。ノズル部材５３軸心のＸ−Ｙ軸方向の位置は、スルーホール中心からリード先端部９１１ａの折り曲げ方向に所定距離（例えば０．５〜１．０［ｍｍ］程度）だけオフセットして位置決めされる。
【００３０】
ノズル部材５３のＸ−Ｙ軸方向の位置決め完了後、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｚ軸方向駆動部）２６０を駆動制御して昇降軸部２６１を降下させると、ハンダ除去ヘッドユニット５０とニードル部材３５等が降下する。すると、ノズル部材５３はハンダＳを溶融しながら降下して、図６（ｂ）に示すように、吸引ノズル５３ａの先端部に、折り曲げられたリード先端部９１１ａが入り込む。
【００３１】
そして、吸引ノズル５３ａの先端部にリード先端部９１１ａが入り込んだ状態で、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｘ軸方向駆動部）２６０を駆動制御し、ノズル部材５３を図中左方向に所定距離（例えば０．５〜１．５［ｍｍ］程度）だけ移動させる。これにより、図６（ｃ）に示すように、吸引ノズル５３ａの先端部がリード先端部９１１ａの折り曲げを起こして真直ぐに修正することができる。なお、ノズル部材５３の移動方向は、リード先端部９１１ａの折り曲げを修正する方向であれば上記Ｘ軸方向に限らずＸ−Ｙ平面内の任意の方向であってもよい。
【００３２】
リード先端部９１１ａがほぼ真直ぐに修正された後、ニードル部材３５から糸状ハンダ４０をノズル部材５３近傍のハンダＳに供給する。すると、図６（ｄ）に示すように、ノズル部材５３の先端部がハンダＳで覆われる。ノズル部材５３の先端部がハンダＳで覆われたら、吸引ポンプ２８１により吸引ノズル５３ａからハンダＳを吸引すると、図６（ｅ）に示すように、ハンダＳが除去される。ここで、糸状ハンダ４０を供給するのは、吸引ノズル１４１ａをハンダＳで覆うことにより、周囲の空気だけを吸引してハンダＳを吸引できなくなる吸引不良を防ぐためである。
【００３３】
次に、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｚ軸方向駆動部）２６０を駆動制御して昇降軸部２６１を上昇させてノズル部材５３を図中上方に移動させ、リード先端部９１１ａからノズル部材５３を退避させると、図６（ｆ）に示すように、折り曲げが真っ直ぐに修正されて、ハンダＳが除去されたリード先端部９１１ａが露出する。
上記動作を繰返し行うことにより、リード先端部９１１ａが折り曲げられて基板９０１にハンダ付けされている電子部品９１０であっても、容易に取り外すことができる。
【００３４】
図７は、本実施形態１に係るハンダ除去ロボットによるハンダ除去の処理手順の一例を示すフローチャートである。
前述したワーク保持部２１０に基板９０１をセットして、ハンダ除去処理を開始すると、図７に示すように、セットされた基板９０１のハンダ除去制御データがデータ記憶部３０５からコントローラ３０１に読み出される（ステップＳ１）。このハンダ除去制御データは、ハンダを除去するハンダ付け箇所のＸ−Ｙ平面座標位置やリード折り曲げの有無等のデータである。ハンダ除去制御データは、リード折り曲げ方向などのデータを含んでもよい。データ記憶部３０５には、基板９０１の全てのハンダ付け箇所のＸ−Ｙ平面座標位置、リード折り曲げの有無等の基板作成時のデータや、ハンダを除去すべきハンダ付け箇所のデータなどが記憶されている。ハンダを除去すべきハンダ付け箇所のデータは、例えば、ハンダ除去処理前に予めオペレータにより入力される。
【００３５】
次に、リード先端部９１１ａの折り曲げの有無を判断し（ステップＳ２）、リード先端部９１１ａの折り曲げがある場合（ステップＳ２でＹｅｓ）には、リード先端部９１１ａの折り曲げを修正し（ステップＳ３）、修正後にハンダを除去する（ステップＳ４）。一方、リード先端部９１１ａの折り曲げがない場合（ステップＳ２でＮｏ）には、リード先端部９１１ａの折り曲げの修正処理を行わずに、ハンダを除去する（ステップＳ４）。
【００３６】
なお、上記ハンダを除去するハンダ付け箇所の入力については、オペレータが操作部３２０で一箇所づつ指定したり、取り外す電子部品を指定してこの電子部品のハンダ付け箇所を一括して指定したりすることにより入力してもよい。
【００３７】
なお、リード先端部９１１ａの折り曲げがある場合、上記ステップＳ３のリード先端部９１１ａの折り曲げ修正と、ステップＳ４のハンダ吸引除去とは逆の手順で行ってもよい。また、リード先端部９１１ａの折り曲げを修正しながら、ハンダ除去を同時に行ってもよい。
【００３８】
［実施形態２］
上記実施形態１の構成に加えて、ハンダを除去するハンダ付け箇所のハンダを予め加熱しておく予備加熱手段を設けてもよい。
【００３９】
図８は本発明の第２の実施形態（以下、「実施形態２」という。）に係るハンダ除去ロボットの予備加熱手段を設けたハンダ除去ヘッドユニット５０及びハンダ供給サブユニット２０等の一構成例を示す拡大正面図である。図９は、予備加熱手段の一構成例を示す説明図である。
図８において、ベースプレート５８には、予備加熱手段としてのスポットヒータ６０、ハンダ加熱吸取り装置５２、ハンダ供給ヘッド３４等が取付けられている。スポットヒータ６０は、図９に示すとおり、ハロゲンランプ６１の光をミラー６２で集光させて基板９０１のハンダＳを予備加熱しておくものである。事前にハンダＳを溶融温度近くまで予備加熱させておくことで、ノズル部材５３だけでハンダＳを溶融する場合に比べ、リード先端部９１１ａの折り曲げ、糸ハンダ４０の供給及びハンダ吸取りに要する処理時間を短縮させることができるとともに、基板９０１やノズル部材５３の負担を軽減させることができる。
【００４０】
なお、上記予備加熱手段としては、上記スポットヒータ６０に限らず、例えば、熱風で加熱するドライヤータイプのものを用いてもよい。
【００４１】
［実施形態３］
上記実施形態１及び実施形態２に係るハンダ除去ロボットでは、ノズル部材５３をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させてリード先端部９１１ａの折り曲げを真直ぐに修正する構成について説明したが、ノズル部材５３の先端部を中心に揺動させてリード先端部９１１ａの折り曲げを修正するようにしてもよい。なお、上記実施形態１及び実施形態２と同じ構成の部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１０は、本発明の第３の実施形態（以下、「実施形態３」という。）に係るハンダ除去ロボットの概略構成を示す正面図である。本実施形態３のハンダ除去ロボットは、ハンダ除去対象物の基板９０１がセットされる対象物支持手段としてのワーク保持部２１０が作業台２００ａ上に設けられた装置本体２００と、制御手段としての制御ユニット３００とを備えている。装置本体２００は、その装置本体２００の両側部に取り付けられたスタンド部材２３０、２４０と、そのスタンド部材２３０、２４０の間に架け渡すように取り付けられたＸ軸ガイド部材２５０と、Ｘ軸ガイド部材２５０に対してＸ軸方向（図中の左右方向）に移動可能に図中奥側が取り付けれたハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０とを備えている。また、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の下端部には、Ｚ軸方向に昇降可能な昇降軸部２６１が設けられ、その昇降軸部２６１の下端部に、ハンダ除去ヘッドユニット１００が取り付けられている。
【００４３】
図１１は、本実施形態３に係るハンダ除去ロボットのハンダ除去ヘッドユニット１００及びハンダ供給サブユニット２０等の一構成例を示す拡大正面図である。ハンダ除去ヘッドユニット１００は、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の昇降可能な昇降軸部２６１の下端部に連結されたθ回転駆動機構１１０と、θ回転駆動機構１１０の回転可動部１１１の下端側面部に固定されたベースプレート１２０と、ベースプレート１２０に後端部１３１を中心に揺動可能に支持されたエアシリンダ１３０と、ベースプレート１２０のガイド孔１２１に沿って揺動可能に取付けられたハンダ加熱吸取り装置１４０とを備えている。また、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の左側面部にハンダ供給サブユニット２０が取付けられており、ベースプレート１２０にハンダ供給ヘッド３４等が取付けられている。
【００４４】
上記ベースプレート１２０には、固定アーム部材３３が取付けられており、この固定アーム部材３３にハンダ供給ヘッド３４が支持されている。このハンダ供給ヘッド３４の先端部には、ハンダガイド部材として、糸状ハンダが通過できる中空構造のニードル部材３５を備えている。また、このハンダ供給ヘッド３４には、上記ハンダ供給サブユニット２０からハンダ供給チューブ２１を介して、糸状ハンダ４０が供給される。
【００４５】
図１２は、本実施形態３に係るハンダ除去ロボットのハンダ加熱吸取り装置１４０の構成の一例を示す説明図である。図１２に示すハンダ加熱吸取り装置１４０は、吸引ノズル１４１ａが先端部に形成されたノズル部材としてのノズル部材１４１と、加熱手段としてのヒータ１４２と、弾性部材としてのスプリング１４３と、保持ブラケット１４４と、スライダ取付プレート１４５と、円筒形のフィルターカートリッジ１４６とを備えている。
【００４６】
上記ノズル部材１４１は、先端部は略円錐状で、本体部はヒータ取付け部の直径が他より大きく形成された円柱状の部材であり、軸心部にハンダ吸取り用の吸引ノズル１４１ａが設けられている。ノズル部材１４１はその長手方向に対して所定範囲内で移動可能なように保持ブラケット１４４に保持されている。また、ノズル部材１４１の先端部は図中右側部分の肉厚が薄くなっていて、リードと基板９０１との間に入り込みやすいように加工されている。ノズル部材１４１の材質としては、熱伝導率が高く、しかも酸化しにくい材質、例えば、銅素材に鉄メッキを施したもの、ステンレス素材、又はセラミック素材などが好ましい。
【００４７】
上記ヒータ１４２は、ノズル部材１４１の太径部に取付けられていて、ノズル部材１４１をハンダの溶融温度以上に加熱するニクロムヒータもしくはセラミックヒータである。熱回復性の高さと、立ち上がり温度特性の高さとからセラミックヒータがより好ましい。
【００４８】
上記保持ブラケット１４４には、ノズル部材１４１の細径部と勘合し、ノズル部材１４１を長手方向に摺動自在に保持するオイル含浸メタル１４７が設けられている。このオイル含浸メタル１４７には、図中下側から、ワッシャ１４８とスプリング１４３とを挟み込んだ状態でノズル部材１４１の細径部が挿入され、上側の突き出たノズル部材１４１の細径部にＣ形止め輪１４９が抜け止め用に取付けられている。これにより、ノズル部材１４１は、ヒータ１４２とともに、スプリング１４３の付勢力に抗して図中上方向に移動可能に構成されている。なお、保持ブラケット１４４のオイル含浸メタル１４７の取付け部に耐熱樹脂等の断熱部材を設けて、高温となるノズル部材１４１の熱を断熱してもよい。
【００４９】
また、保持ブラケット１４４にはフィルターカートリッジ１４６の外周と勘合する勘合穴１４４ａが形成されており、この勘合穴１４４ａにフィルターカートリッジ１４６を差し込むことにより、気密用のＯリング１５０の弾性変形を利用してフィルターカートリッジ１４６が保持される。なお、フィルターカートリッジ１４６と保持ブラケット１４４の勘合穴１４４ａとにネジ部を形成し、保持ブラケット１４４にフィルターカートリッジ１４６を螺合させて保持してもよい。
【００５０】
上記フィルターカートリッジ１４６は内部フィルタ１５１を有する円筒形であり、図中上端側には取り外し可能な吸引蓋１５２が取付けられており、バキュームチューブ１５３を介して図示しない吸引ポンプ又はコンバムとも呼ばれるエジェクター方式真空発生器などの負圧発生手段により内部の空気が吸引される。フィルターカートリッジ１４６の内部の空気が吸引されて負圧になると、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａから溶融したハンダや周囲の空気を吸引する。吸引ノズル１４１ａから吸引された溶融ハンダはすぐに冷却されて固化し内部フィルタ１５１に貯留される。内部フィルタ１５１に吸引したハンダが所定量貯まると新しい内部フィルタ１５１に交換される。
【００５１】
上記保持ブラケット１４４はスライダ取付プレート１４５に固設されており、このスライダ取付プレート１４５を上記エアシリンダ１３０により円弧運動するスライダ（後述）に取付けることにより、ハンダ加熱吸取り装置１４０が揺動し、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａの先端部を中心として円弧運動する。また、上記保持ブラケット１４４には、光学式の変位センサ１５４が取付けられていて、ワッシャ１４８との距離を測定することにより、保持ブラケット１４４に対するノズル部材１４１の長手方向の変位量を検出する。
【００５２】
図１３は、ハンダ除去ヘッドユニット１００からハンダ加熱吸取り装置１４０と固定アーム部材３３等とを取り外した状態の正面図であり、（ａ）はエアシリンダ１３０のロッド１３１が前進してハンダ加熱吸取り装置１４０を斜めに保持する状態の説明図、（ｂ）はロッド１３１が後退してハンダ加熱吸取り装置１４０を鉛直方向に保持する状態の説明図である。
【００５３】
図１３（ａ）に示すように、ベースプレート１２０に形成されたガイド孔１２１には、スライダ１２２が２本のスライドガイドピン１２３により、ガイド孔１２１に沿って円弧運動するように取付けられている。スライドガイドピン１２３とガイド孔１２１内面との摺動部には潤滑剤を塗布し、もしくはオイル含浸メタルを設けて、スムーズに摺動するようにしてもよい。上記スライダ１２２にはジョイント部１２２ａが形成されていて、エアシリンダ１３０のロッド１３１先端部のジョイント１３２が、ジョイントピン１２４を中心にして回転可能に連結されている。
【００５４】
図１３（ａ）は、エアシリンダ１３０のロッド１３１が前進してハンダ加熱吸取り装置１４０のノズル部材１４１が斜めに保持される状態を示している。エアシリンダ１３０は、例えば片ロッド復動型シリンダであり、電磁バルブ２７１（図１４参照）を介して作動エアが供給されている。そして、電磁バルブ２７１を制御してロッド１３１を後退させると、図１３（ｂ）に示すように、スライダ１２２がガイド孔１２１に沿って円弧運動し、ハンダ加熱吸取り装置１４０のノズル部材１４１は鉛直方向に保持された状態となる。ノズル部材１４１の先端部を中心にしてスライダ１２２は円弧運動するようになっているので、吸引ノズル１４１ａに挿入されたリード９１１の先端部９１１ａを起こして真っ直ぐに修正することができる。
【００５５】
また、上記エアシリンダ１３０にはスピードコントローラ（流量調整弁）機能付きの継手１３３，１３４が設けられていて、スライダ１２２の動作速度を調整できるようになっている。また、エアシリンダ１３０にリードスイッチと呼ばれる検知センサを設けて、ロッド１３１の前進位置と後退位置とを検知するようにしてもよい。
【００５６】
なお、図１３（ａ）及び（ｂ）では、円弧運動を得るために、スライダ１２２をガイド孔１２１に沿って円弧運動させる構成について説明したが、これに限られるものではなく、曲率を有するガイドレールによりスライダの円弧運動が得られるＬＭガイド（株式会社ＴＨＫ製の登録商標）を用いてもよい。また、アクチュエータとしてエアシリンダを用いたが、モータとギヤとを組合せて用いるものであってもよい。
【００５７】
図１４は、本実施形態３に係るハンダ除去ロボットの制御系の主要部を示すブロック図である。コントローラ３０１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を用いて構成されている。このコントローラ３０１には、表示部３１０、オペレータが操作する操作部３２０、除去するハンダ付け箇所等のハンダ除去制御データや所定のプログラム等が保存された内部メモリ等からなるデータ記憶部３０５が接続されている。更に、コントローラ３０１には、エアシリンダ１３０へのエア供給を制御する電磁バルブ２７１、吸引ポンプ２８１および変位センサ１５４が接続されている。また、コントローラ３０１には、ヒータ１４２を加熱するヒータ加熱回路１５５が接続され、上記ノズル部材１４１を所定温度に加熱することができるようになっている。また、コントローラ３０１には、前述のハンダ供給装置２３の送出モータ１５６が接続され、上記送出ローラ対２２を駆動して糸状ハンダ４０を送出し、上記ニードル部材３５からハンダを除去するハンダ付け箇所に糸状ハンダ４０を供給するようになっている。
【００５８】
また、コントローラ３０１には、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｘ軸方向駆動部）２６０を駆動制御するＸ軸方向駆動回路２６２、可動ブラケット２０３、２０４（Ｙ軸方向駆動部）を駆動制御するＹ軸方向駆動回路２０９、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部（Ｚ軸方向駆動部）２６０を駆動制御するＺ軸方向駆動回路２６３、および、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０内のθ回転駆動機構１１０を駆動制御するθ回転駆動回路１１３が接続されている。これにより、コントローラ３０１は、ハンダ除去制御データに基づいて、ハンダ除去ヘッドユニット１００のＸ軸方向、ワーク保持部２１０、２２０のＹ軸方向、およびハンダ除去ヘッドユニット１００のＺ軸方向の移動と、ハンダ除去ヘッドユニット１００のＺ軸を中心にした回転とをそれぞれ制御できるようになっている。
【００５９】
図１５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態３に係るハンダ除去ロボットにより、リード先端部９１１ａが折り曲げられてハンダ付けされているハンダ付け箇所において、リード先端部９１１ａの折り曲げを真っ直ぐに修正してからハンダを吸引して除去する過程の説明図である。
【００６０】
図５（ａ）に示すようなリード先端部９１１ａが折り曲げられて基板９０１にハンダ付けされているハンダ付け箇所において、リード先端部９１１ａの折り曲げを真っ直ぐに修正してからハンダＳを吸引して除去するには、まず、図１５（ａ）に示すように、リード先端部９１１ａの折り曲げ方向と対向する方向からノズル部材１４１の先端部を近づけ、吸引ノズル１４１ａ先端部をリード先端部９１１ａに挿入させる。この状態で更にハンダ加熱吸取り装置１４０をリード先端部９１１ａ方向に移動させると、スプリング１４３の付勢力に抗してノズル部材１４１は約１〜１．５［ｍｍ］矢印Ａ方向に後退する。ノズル部材１４１の後退を変位センサ１５４が検知すると、ハンダ加熱吸取り装置１４０の移動を停止して位置決めする。ハンダ加熱吸取り装置１４０の位置決め後、ニードル部材３５から糸状ハンダ４０をハンダＳに当接させる。ここで、糸状ハンダ４０を供給するのは、吸引ノズル１４１ａをハンダＳで覆うことにより、周囲の空気だけを吸引してハンダＳを吸引できなくなる吸引不良を防ぐためである。
【００６１】
ノズル部材１４１はヒータ１４２により加熱されているので、図１５（ｂ）に示すように、ハンダＳが加熱されて溶融し、当接している糸状ハンダ４０が溶融して供給されるとともに、ノズル部材１４１がスプリング１４３の付勢力により矢印Ｂ方向に前進する。これにより、ハンダＳを溶融しながらハンダ加熱吸取り装置１４０を徐々に移動させるような複雑な制御を行うことなく、吸引ノズル１４１ａがリード先端部９１１ａに対してより確実に挿入される。また、変位センサ１５４がノズル部材１４１の前進を検知する。
【００６２】
変位センサ１５４がノズル部材１４１の前進を検知すると、ハンダＳが溶融したものと判断し、図１５（ｃ）に示すように、ハンダ加熱吸取り装置１４０を揺動させて、リード先端部９１１ａに挿入された吸引ノズル１４１ａの先端部を中心にして回転させることにより、リード先端部９１１ａが起こされて真っ直ぐに修正される。そして、吸引ポンプ２８１により吸引ノズル１４１ａからハンダＳを吸引すると、図１５（ｄ）に示すように、ハンダＳが除去される。
【００６３】
次に、ハンダ加熱吸取り装置１４０を図中上方に移動させ、前記図５（ｂ）に示すように、折り曲げが真っ直ぐに修正されて、ハンダＳが除去されたリード先端部９１１ａが露出する。これにより、基板９０１から電子部品は容易に取り外すことができる。
【００６４】
図１６は、本実施形態３に係るハンダ除去ロボットによるハンダ除去の処理手順の一例を示すフローチャートである。
前述したワーク保持部２１０に基板９０１をセットして、ハンダ除去処理を開始すると、図１６に示すように、セットされた基板９０１のハンダ除去制御データがデータ記憶部３０５からコントローラ３０１に読み出される（ステップＳ１）。このハンダ除去制御データとしては、ハンダを除去するハンダ付け箇所のＸ−Ｙ平面座標位置や、リード折り曲げの有無や、リード折り曲げ方向などのデータである。データ記憶部３０５には、基板９０１の全てのハンダ付け箇所のＸ−Ｙ平面座標位置、リード折り曲げの有無、及び折り曲げ方向が、基板作成時のデータとして記憶されている。また、ハンダを除去すべきハンダ付け箇所については、ハンダ除去処理前に予めオペレータにより入力されたデータが記憶されている。
【００６５】
次に、リード先端部９１１ａの折り曲げの有無を判断し（ステップＳ２）、リード先端部９１１ａの折り曲げがある場合（ステップＳ２でＹｅｓ）には、リード先端部９１１ａの折り曲げを修正してハンダを除去する（ステップＳ３）。一方、リード先端部９１１ａの折り曲げがない場合（ステップＳ２でＮｏ）には、リード先端部９１１ａの折り曲げの修正処理を行わずにハンダを除去する（ステップＳ４）。
【００６６】
なお、上記ハンダを除去するハンダ付け箇所の入力については、オペレータが操作部３２０で一箇所づつ指定したり、取り外す電子部品を指定してこの電子部品のハンダ付け箇所を一括して指定したりすることにより入力してもよい。
【００６７】
図１７は、上記図１６のステップＳ３でリードの折り曲げを修正してハンダ除去を行う処理手順の一例を詳細に説明したフローチャートである。
図１７に示すように、リード先端部９１１ａの折り曲げがある場合には、コントローラ３０１は電磁バルブ２７１を制御してエアシリンダ１３０を駆動し、ハンダ加熱吸取り装置１４０を斜めに保持する（ステップＳ３１）。そして、Ｘ軸方向駆動回路２６２，Ｙ軸方向駆動回路２０９，Ｚ軸方向駆動回路２６３，θ回転駆動回路１１３の各駆動回路を動作させて、吸引ノズル１４１ａの先端部、すなわちノズル部材１４１の先端部をリード先端部９１１ａの折り曲げられている方向と対向する方向から当接させる（ステップＳ３２）。さらに、ノズル部材１４１の先端部をリード先端部９１１ａに近づけるようにハンダ加熱吸取り装置１４０全体を移動させると、スプリング１４３が縮んでノズル部材１４１が保持ブラケット１４４に対して徐々に後退していき、所定の変位量以上になると変位センサ１５４がノズル部材１４１の後退を検知し、位置決めが完了する（ステップＳ３３）。位置決め完了後に、予め予備加熱されていたヒータ１４２を所定温度まで加熱するとともに、糸状ハンダ４０を供給する（ステップＳ３４）。ハンダＳが溶解してくるとノズル部材１４１がスプリング１４３の付勢力により前進し、変位センサ１５４がこれを検知する（ステップＳ３５）。変位センサ１５４がノズル部材１４１の前進を検知することにより、ハンダＳが溶融するとともに、吸引ノズル１４１ａがリード先端部９１１ａに確実に挿入されたと判断することができる。変位センサ１５４がノズル部材１４１の前進を検知した後、電磁バルブ２７１を制御してエアシリンダ１３０を駆動して、ハンダ加熱吸取り装置１４０を揺動し、鉛直方向に真っ直ぐに保持する（ステップＳ３６）。これにより、リード先端部９１１ａを挿入した吸引ノズル１４１ａはその先端部を中心として回転し、リード先端部９１１ａを起こして折り曲げを真っ直ぐに修正することができる。次に、吸引ポンプ２８１を動作させて溶融したハンダＳを吸取って除去する（ステップＳ３７）。ハンダ吸取り除去後にＺ軸方向駆動回路２６３を動作させて、ハンダ除去ヘッドユニット駆動部２６０の昇降軸部２６１を上昇させて、ハンダ加熱吸取り装置１４０を上方に退避させる。他のハンダ付け箇所のハンダを除去する場合には上記動作を繰返して行う。
【００６８】
なお、上記ステップＳ３６のハンダ加熱吸取り装置１４０の揺動と、ステップＳ３７のハンダ吸引除去とは逆の手順で行ってもよい。また、ハンダ加熱吸取り装置１４０を揺動しながらハンダ吸引除去を同時に行ってもよい。
【００６９】
上記図１６のステップＳ４でリード先端部９１１ａの折り曲げがない場合のハンダ除去の処理手順は、上記図１７のフローチャートにおいて、エアシリンダ１３０を駆動してハンダ加熱吸取り装置１４０を斜めに保持するステップＳ３１と、エアシリンダ１３０を駆動してハンダ加熱吸取り装置１４０を揺動し、鉛直方向に真っ直ぐに保持するステップＳ３６とを実行しない以外はほぼ同様なので、詳しい説明は省略する。
【００７０】
なお、本実施形態３において、リード先端部９１１ａの折り曲げ角度に応じて、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａがリード先端部９１１ａに挿入可能なように、ノズル部材１４１の傾きを変更するように制御してもよい。この制御を行うためには、例えば、図１３（ａ）において、エアシリンダ１３０のロッド１３１が前進して押し出されたときに、スライダ１２２の停止位置を所定範囲内で任意の位置に停止させることが可能な停止位置可変型ストッパを設けてもよい。また、スライダ１２２を駆動するアクチュエータをモータとギヤとで構成した場合には、スライダ１２２の停止位置を検知する変位センサを設けて、この変位センサの検知結果に基づいてモータを停止させる制御を行ってもよい。
また、本実施形態３において、上記実施形態２で説明した予備加熱手段を設けてもよい。
【００７１】
以上、上記各実施形態によれば、ハンダ除去装置としてのハンダ除去ロボットは、溶融したハンダを吸引する吸引ノズル５３ａが先端部に形成されたノズル部材としてのノズル部材５３と、ノズル部材５３をハンダ溶融温度以上に加熱する加熱手段としてのヒータ５７と、ノズル部材５３の吸引ノズル５３ａから溶融したハンダＳを吸引する負圧を発生させる負圧発生手段としての吸引ポンプ２８１と、プリント基板としての基板９０１のハンダ付け箇所の位置のデータと、そのハンダ付け箇所のリード先端部９１１ａの折り曲げに関するデータとを記憶する記憶手段としてのデータ記憶部３０５と、ハンダ付け箇所に対してノズル部材５３の先端部を相対的に移動させる相対移動手段としてのＸ軸ガイド部材２５０等と、データ記憶部３０５に記憶されているハンダ付け箇所の位置のデータ及びリード先端部９１１ａの折り曲げに関するデータに基づいて、Ｘ軸ガイド部材２５０等及び吸引ポンプ２８１を制御する制御手段としての制御ユニット３００とを備えている。そして、コントローラ３０１は、リード先端部が折り曲げられたハンダ付け箇所に対してノズル部材５３の先端部を位置決めし、ノズル部材５３の先端部でハンダ付け箇所を加熱しながらノズル部材の吸引ノズル５３ａをリード先端部に挿入し、ノズル部材５３又は基板９０１の少なくとも一方を移動させて基板９０１の表面から離間させるようにリード先端部を起こし、吸引ノズル５３ａを介してハンダ付け箇所のハンダを吸引するように、Ｘ軸ガイド部材２５０等及び吸引ポンプ２８１を制御する。これにより、リード先端部９１１ａが折り曲げられてハンダ付けされている基板９０１であっても、そのハンダ付け箇所のリード先端部９１１ａを起こした状態でハンダを吸引することにより、ハンダを確実に且つ効率良くハンダ除去を行うことができる。また、ハンダが除去されたリード先端部９１１ａの折り曲げは略真っ直ぐに修正されるので、基板９０１から電子部品を容易に取り外すことができる。
また、上記実施形態によれば、上記相対移動手段としてのＸ軸ガイド部材２５０等は、基板９０１のハンダ付け箇所がある表面に沿った面方向及びこの表面に垂直な方向について基板９０１とノズル部材５３とを相対的に移動させる手段としてのＸ軸ガイド部材２５０及びＹ軸方向に延びた２本のガイドレール２０１、２０２とを有してもよい。これにより、ノズル部材５３とリード先端部９１１ａとをＸ−Ｙ軸方向で正確に位置決めすることができる。また、吸引ノズル５３ａにリード先端部９１１ａを挿入した状態でノズル部材５３とリード先端部９１１ａとをＸ−Ｙ軸方向に相対移動させることにより、リードの折り曲げを真直ぐに修正することができる。
また、上記実施形態によれば、基板９０１の表面に垂直な軸を中心にノズル部材１４１を回転させる手段としてのθ回転駆動機構１１０と、ノズル部材１４１の長手方向の中心軸に沿った方向にノズル部材１４１の先端部を移動させる手段としての昇降軸部２６１と、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａが開口している先端を中心にノズル部材を揺動させる手段としてのエアシリンダ１３０及びスライダ１２２と、を有してもよい。これにより、ハンダを除去するハンダ付け箇所のリード先端部９１１ａの折り曲げ方向と対向する方向からノズル部材１４１の先端部を当接させて正確に位置決めすることができるとともに、吸引ノズル１４１ａにリード先端部９１１ａを挿入した状態でノズル部材１４１を揺動させて、リード先端部９１１ａを起こして折り曲げを真っ直ぐに修正することができる。
また、上記実施形態によれば、ノズル部材５３，１４１の先端部又はハンダ付け箇所にハンダを供給するハンダ供給手段としてのハンダ供給サブユニット２０等を備え、コントローラ３０１は、ノズル部材５３，１４１の先端部又はハンダ付け箇所にハンダ供給サブユニット２０等でハンダを供給し、吸引ノズル５３ａ，１４１ａで溶融したハンダＳを吸引するように制御している。ハンダを除去するハンダ付け箇所にはある程度のハンダＳが存在しないと、吸引ノズル５３ａ，１４１ａから周囲の空気を吸引してしまい溶融したハンダＳを吸引除去することができない場合がある。このため、吸引ノズル５３ａ，１４１ａでハンダＳを吸引する前に、あらかじめハンダ付け箇所に糸状ハンダ４０を供給して、吸引ノズル５３ａ，１４１ａの先端部付近をハンダＳで覆うことにより、周囲の空気を吸引せずに、溶融したハンダＳを確実に吸引して除去することができる。
また、上記実施形態によれば、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａにリード先端部９１１ａが挿入された状態で、ノズル部材１４１の先端部をハンダ付け箇所に対して付勢する弾性部材としてのスプリング１４３を備えている。ハンダを除去するハンダ付け位置と吸引ノズル１４１ａの先端部とを位置決めする際に、ハンダＳに当接した吸引ノズル１４１ａの先端部が、スプリング１４３の付勢力に抗して一旦後退する。そして、加熱によるハンダＳの溶融に伴って、吸引ノズル１４１ａの先端部が前進してハンダＳに食い込んでいき、リード先端部９１１ａに確実に挿入される。これにより、ハンダＳの溶融に伴って吸引ノズル１４１ａの先端部を徐々に移動させていくという複雑な制御をしなくてもよい。また、何らかの原因で吸引ノズル１４１ａの先端部がハンダ付け箇所を押し過ぎたり、電子部品にぶつかったりした場合であっても、吸引ノズル１４１ａの先端部が後退し、基板９０１の損傷を防ぐことが可能となる。
また、上記実施形態によれば、コントローラ３０１は、リード先端部の折り曲げ角度に応じて、ノズル部材１４１の吸引ノズル１４１ａがリード先端部に挿入可能な傾きに、ノズル部材１４１の傾きを変更するように制御するものであってもよい。これにより、リード先端部の折り曲げ角度によらず、吸引ノズル１４１ａを確実にリード先端部に挿入することができ、リードの折り曲げを真っ直ぐに修正することが可能となる。
また、上記実施形態によれば、ハンダ付け箇所をノズル部材５３，１４１で加熱する前に予め加熱させておく予備加熱手段としてのスポットヒータ６０を備えてもよい。これにより、事前にハンダＳを溶融温度近くまで予備加熱させておくことができ、ノズル部材５３，１４１だけでハンダＳを溶融する場合に比べ、リード先端部９１１ａの折り曲げ、糸ハンダ４０の供給及びハンダ吸取りに要する処理時間を短縮させることができるとともに、基板９０１やノズル部材５３，１４１の負担を軽減させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
２０    ハンダ供給サブユニット
３４    ハンダ供給ヘッド
３５    ニードル部材
４０    糸状ハンダ
５０    ハンダ除去ヘッドユニット
５２    ハンダ加熱吸取り装置
５３    ノズル部材
５３ａ  吸引ノズル
６０    スポットヒータ
１００  ハンダ除去ヘッドユニット
１１０  θ回転駆動機構
１１１  回転可動部
１１２  固定連結部
１１３  θ回転駆動回路
１２０  ベースプレート
１２１  ガイド孔
１２２  スライダ
１２３  スライダガイドピン
１３０  エアシリンダ
１３１  ロッド
１４０  ハンダ加熱吸取り装置
１４１  ノズル部材
１４１ａ  吸引ノズル
１４２  ヒータ
１４３  スプリング
１５４  変位センサ
２００  装置本体
２００ａ  作業台
２０１、２０２  ガイドレール
２０３、２０４  可動ブラケット
２０６  ワーク保持テーブル
２０７  側面支持スタンド
２０８  下面支持スタンド
２０９  Ｙ軸方向駆動回路
２１０  ワーク保持部
２３０、２４０  スタンド部材
２５０  Ｘ軸ガイド部材
２６０  ハンダ除去ヘッドユニット駆動部
２６１  昇降軸部
２６２  Ｘ軸方向駆動回路
２６３  Ｚ軸方向駆動回路
２７１  エアシリンダ電磁バルブ
２８１  吸引ポンプ
３００  制御ユニット
３０１  コントローラ
３０５  データ記憶部
３１０  表示部
３２０  操作部
３３０  メモリスロット
９０１  基板
９１０  電子部品
９１１  リード
９１１ａ  リード先端部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開２００２−２７１０１６号公報
【図１】
2012134269.tif 000003
【図２】
2012134269.tif 000004
【図３】
2012134269.tif 000005
【図４】
2012134269.tif 000006
【図５】
2012134269.tif 000007
【図６】
2012134269.tif 000008
【図７】
2012134269.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012134269.tif 000019