(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載された基板を仕切壁で複数の室に仕切られた加熱室内を搬送手段で搬送しながら半田付けを行うリフロー半田付け装置において、前記加熱室の壁部の基板搬送路部分に形成されている開口を遮蔽するための遮蔽部材が前記搬送手段の搬送方向に複数設けられており、これらの遮蔽部材が前記搬送手段の搬送方向に沿って加熱室内を延びている遮蔽位置変更機構に連結されて支持されており、前記遮蔽位置変更機構を駆動する駆動部によって前記遮蔽位置変更機構が作動されることにより前記複数の遮蔽部材が一緒に上下方向の高さ位置を変更されることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項２】
前記遮蔽位置変更機構が左右一対設けられて前記遮蔽部材を支持していることを特徴とする請求項１記載のリフロー半田付け装置。
【請求項３】
前記駆動部がコンピュータを使用した制御手段により制御されることを特徴とする請求項１又は２記載のリフロー半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品が搭載された基板を搬送する手段と、搬送手段で搬送中の前記基板に設けられている半田を加熱する加熱室とを備えているリフロー半田付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リフロー半田付け装置は、電子部品を搭載した基板をコンベヤで搬送しながら加熱室内で加熱して、クリーム半田を溶融させ、電子部品を基板上に半田付けする装置である。
【０００３】
このリフロー半田付け装置には、加熱室内に送風機とヒータを備え、循環する加熱ガスにより基板上の半田を加熱溶融して半田付けするものがある。この方式のリフロー半田付け装置は、一般に、予熱室、リフロー室、及び冷却室をコンベヤの搬送方向に沿って順に有している。予熱室とリフロー室にはそれぞれ送風機とヒータと導風装置が設けられており、これらによって加熱室内を循環する加熱ガスにより基板上の半田が加熱溶融され、その後、冷却室で冷却されるようにされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記リフロー半田付け装置において、加熱室の壁部の基板搬送路部分には、電子部品を搭載した基板とこれを搬送するコンベヤが通るための開口が形成されている。したがって、予熱室の入口壁、予熱室とリフロー室との仕切壁、予熱室及びリフロー室を複数備えている場合はそれぞれの室の仕切壁、及びリフロー室の出口壁に、電子部品を搭載した基板及びコンベヤが通過するための開口が形成されている。そのため、予熱室やリフロー室内で循環する加熱ガスが、隣接する冷却室、予熱室、リフロー室、あるいは外部雰囲気に開口を通じて流出するため、加熱ガスの流量、温度が変動し、特に入口側の予熱室や出口側のリフロー室ではそれだけ多くの熱量も必要となり、消費電力を増加させる要因となる。
【０００５】
一方、基板や、基板に半田付けされる電子部品は色々な種類があり、その高さ寸法は一定しておらず、様々である。したがって、上記開口は、基板の厚さや種々の電子部品の高さ寸法に対応できるようにその高さが設定されている。そのため、上記開口において電子部品を搭載した基板の搬送に不要な部分が生じ、この部分から加熱ガスが流出しやすい。この不要な開口部分の大きさは基板の厚さや基板に搭載される電子部品の高さ寸法に応じて変動する。例えば、電子部品の高さ寸法が小さい場合は、上記開口において基板搬送に不要な部分の大きさは大きくなる。反対に、電子部品の高さ寸法が大きい場合は、上記開口において基板搬送に不要な部分の大きさは小さくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、リフロー半田付け装置において、加熱室の壁部の基板搬送路部分に形成されている開口を通じてガスが流出するのを阻止することを目的とする。本発明は、更に、上記開口を通じたガスの流出を基板の厚さや基板に搭載されている電子部品の高さ寸法に応じて適正に阻止できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次の解決手段を採る。
即ち、本発明は、電子部品が搭載された基板を仕切壁で複数の室に仕切られた加熱室内を搬送手段で搬送しながら半田付けを行うリフロー半田付け装置において、前記加熱室の壁部の基板搬送路部分に形成されている開口を遮蔽するための遮蔽部材が前記搬送手段の搬送方向に複数設けられており、これらの遮蔽部材が前記搬送手段の搬送方向に沿って加熱室内を延びている遮蔽位置変更機構に連結されて支持されており、前記遮蔽位置変更機構を駆動する駆動部によって前記遮蔽位置変更機構が作動されることにより前記複数の遮蔽部材が一緒に上下方向の高さ位置を変更されることを特徴とする。
前記遮蔽位置変更機構は左右一対設けられて前記遮蔽部材を支持していることが好ましい。
【０００８】
上記構成によれば、上記加熱室の壁部に形成されている開口を通じたガスの流出を遮蔽部材によって阻止できる。この際、遮蔽部材を、遮蔽位置変更手段により、基板の厚さや基板に搭載されている電子部品の高さ寸法に応じて、前記電子部品を搭載した基板搬送に不要な開口部分を遮蔽する位置に位置させることによって、上記開口を通じたガスの流出を基板の厚さや基板に搭載されている電子部品の高さ寸法に応じて適正に阻止することができる。
【０００９】
上記において、前記駆動部がコンピュータを使用した制御手段により制御されるように構成するのが好ましい。
【００１０】
このようにすれば、基板の厚さと基板に搭載される電子部品のうちの最大高さ寸法を入力することによって、コンピュータを使用した制御手段により、前記駆動部が適宜駆動されることにより、駆動部によって作動される遮蔽位置変更機構によって遮蔽部材は所定の高さ位置に配置される。
【００１１】
上記遮蔽部材は、予熱室の入口壁、予熱室とリフロー室との仕切壁、予熱室及びリフロー室を複数備えている場合はそれぞれの室の仕切壁、及びリフロー室の出口壁などの各壁部あるいはこれらの壁部に選択的に配置される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１４】
リフロー半田付け装置は、図１に示すように、コンベヤ１の搬送方向に沿って加熱室２及び冷却室３を順に有しており、電子部品４を搭載したプリント基板５がコンベヤ１によって各室２，３を搬送される。
【００１５】
加熱室２は、仕切壁６で３個の室に仕切られており、２個の予熱室７と１個のリフロー室８とをコンベヤ１の搬送方向に沿って順に備えている。加熱室２の各室７，８には、コンベヤ１を挟んだ上下位置にそれぞれ送風機９とヒータ１０と導風装置１１とが配置されており、加熱ガスが室７，８内を循環するようになっている。半田を加熱するガスとしては、空気や窒素ガスなどが使用される。
【００１６】
予熱室７は、循環する加熱ガスによってクリーム半田を徐々に所定の予熱温度まで加熱するための室である。電子部品４を搭載したプリント基板５は、この予熱室７でクリーム半田が所定の予熱温度に加熱される。リフロー室８は、循環する加熱ガスによってクリーム半田を溶融し、電子部品４を半田付けする室である。電子部品４を搭載したプリント基板５は、このリフロー室８でクリーム半田が所定の加熱温度に加熱されて溶融される。また、冷却室３は加熱溶融された半田を冷却するための個所で、加熱室２に隣接して設けられている。
【００１７】
コンベヤ１は、図２に示されるように、左右に間隔を置いて一対設けられており、電子部品４を搭載したプリント基板５の下面の左右端部を支持しながらプリント基板５を搬送する。コンベヤ１は、往路は加熱室２の入口側から加熱室２内を通り、冷却室３まで水平に配置されており、復路は冷却室３及び加熱室２の下方に配置されている。
【００１８】
図１に示されているように、加熱室２の入口壁１２と出口壁１３、加熱室２の仕切壁６、及び冷却室３の出口壁１４には、左右のコンベヤ１が通り、左右のコンベヤ１で搬送される電子部品４を搭載したプリント基板５が通過するための開口１５，１６，１７，１８がそれぞれ形成されている。これらの開口１５，１６，１７，１８は、図２に示されているように、略矩形形状をなしており、プリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載される種々の電子部品４の高さ寸法に対応できるようにその高さ寸法が設定されている。
【００１９】
次に、加熱室２に形成されている開口１５，１６，１７の一部分を遮蔽するための遮蔽部材と、この遮蔽部材の遮蔽位置変更手段を図１〜図６により説明する。
【００２０】
遮蔽部材１９は、図２に示されているように、矩形形状の板部材よりなり、加熱室２の開口１５，１６，１７の上部を遮蔽できる程度の大きさを有し、遮蔽位置変更手段に連動して上下方向に高さ位置を変更可能とされている。
【００２１】
遮蔽位置変更手段は、遮蔽位置変更機構と、この遮蔽位置変更機構を作動させる駆動部とを備え、前記駆動部がコンピュータを使用した制御手段により制御されるように構成されている。
【００２２】
遮蔽位置変更機構（図３〜図６参照）は次のように構成されている。すなわち、固定ガイドレール２０は断面矩形形状の細長い板部材で、コンベヤ１の外側をコンベヤ１の搬送方向に沿って加熱室２の入口側から加熱室２の各壁部１２，６，１３を貫通して冷却室３まで配置固定されている。固定ガイドレール２０の外側面には断面コ字形のガイド片２１が長手方向に間隔を置いて複数固定されることにより、固定ガイドレール２０の外側面に長手方向に沿って複数のガイド孔２１ａが形成されている。これらのガイド孔２１ａに摺動レール２２が挿通されて、摺動レール２２が固定ガイドレール２０の外側面に配置されている。摺動レール２２は断面矩形形状の細長い板部材で、加熱室２の入口側から加熱室２の各壁部１２，６，１３を貫通して冷却室３まで配置されており、固定ガイドレール２０に沿って摺動自在とされている。
【００２３】
固定ガイドレール２０の上面に突出した支持部にはリンク２３が上下方向に回動可能に支持されており、リンク２３の先端部に遮蔽部材１９の左右方向における一端部が固定されている。したがって、遮蔽部材１９はリンク２３の回動動作に連動して上下方向に動かされ上下方向に高さ位置が変更される。リンク２３の先端部には係合ピン２４が外側方に突出するように設けられており、係合ピン２４は摺動レール２２に形成されている傾斜孔２５に挿入されている。摺動レール２２の傾斜孔２５は摺動レール２２の上面に突出した部分に長手方向に沿って形成されており、加熱室２の入口側に向かって漸次下傾している。
【００２４】
したがって、摺動レール２２が長手方向に摺動すると、固定ガイドレール２０に連結されているリンク２３の係合ピン２４が摺動レール２２の傾斜孔２５内を相対移動し、係合ピン２４の上下方向の高さ位置が変化するので、それに伴って遮蔽部材１９の上下方向の高さ位置が変化する。
【００２５】
前記固定ガイドレール２０、ガイド片２１、摺動レール２２、リンク２３、係合ピン２４、及び摺動レール２２の傾斜孔２５は左右のコンベヤ１の外側にそれぞれ設けられており、遮蔽部材１９の左右端部が左右のリンク２３の先端部に固定されて保持されている。
【００２６】
また、遮蔽部材１９は、加熱室２の入口壁１２と出口壁１３及び加熱室２の仕切壁６の各開口１５，１６，１７にそれぞれ設けられており、各遮蔽部材１９の上下方向の高さ位置を変更できるように、前記リンク２３、係合ピン２４、及び摺動レール２２の傾斜孔２５が固定ガイドレール２０と摺動レール２２のそれぞれ対応する部位に設けられている。
【００２７】
したがって、摺動レール２２が長手方向に摺動すると、固定ガイドレール２０に長手方向に間隔を置いて連結されている４個のリンク２３の各係合ピン２４が摺動レール２２に長手方向に間隔を置いて形成されている４個の傾斜孔２５内をそれぞれ相対移動し、各係合ピン２４の上下方向の高さ位置が変化するので、それに伴って各開口１５，１６，１７位置にある各遮蔽部材１９は一緒に上下方向の高さ位置が変化する。
【００２８】
駆動部はモータを使用している。すなわち、左右の摺動レール２２は駆動モータによって摺動されるように構成されている。左右の摺動レール２２における加熱室２の入口側の端部の上面にそれぞれラック２６が形成されており、これらのラック２６に噛み合うピニオン２７がそれぞれ設けられ、ピニオン２７が駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるように構成されている。
【００２９】
また、駆動モータはコンピュータを使用した制御手段によって制御されるように構成されており、装置外面に設けられている操作パネル上で操作できるように構成されている。すなわち、駆動モータは、プリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載される電子部品４のうちの最大高さ寸法のデータを操作パネル上で入力すると、コンピュータを使用した制御手段によって、所定量回転駆動されるようにされている。
【００３０】
次に、本発明の作用を説明する。
【００３１】
遮蔽部材１９は、プリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載される電子部品４の高さ寸法に応じて上下方向の高さ位置を設定され、遮蔽位置変更手段によって設定高さ位置にセットされる。
【００３２】
すなわち、プリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載される電子部品４のうちの最大高さ寸法のデータを操作パネル上で入力すると、駆動モータはコンピュータを使用した制御手段によって所定量回転駆動される。駆動モータが制御手段によって回転されると、ピニオン２７が回転することにより、ピニオン２７と噛み合うラック２６を備える摺動レール２２が所定長、固定ガイドレール２０に沿って摺動する。摺動レール２２が摺動すると、固定ガイドレール２０に連結されているリンク２３の先端部の係合ピン２４は、摺動レール２２の傾斜孔２５内を相対移動し、その高さ位置が所定量変化する。これによって、遮蔽部材１９は上下方向に所定高さ動かされて設定高さ位置にセットされる。各遮蔽部材１９は摺動レール２２の摺動により一緒にその高さ位置を変更されるので、加熱室２の入口壁１２と出口壁１３及び加熱室２の仕切壁６に形成されている各開口１５，１６，１７において、プリント基板５に搭載されている電子部品４の上面よりも上方の開口部分、すなわち電子部品４を搭載したプリント基板５の搬送に不要な開口部分が各遮蔽部材１９により遮蔽される。
【００３３】
電子部品４を搭載したプリント基板５は、加熱室２の入口側でコンベヤ１に載置され、コンベヤ１によって搬送される間に、プリント基板５上のクリーム半田が予熱室７で循環する加熱ガスによって徐々に加熱され、リフロー室８で循環する加熱ガスによって加熱溶融された後、冷却室３で冷却される。
【００３４】
このとき、予熱室７やリフロー室８内を循環する加熱ガスが、加熱室２の入口壁１２と出口壁１３及び加熱室２の仕切壁６に形成されている開口１５，１６，１７を通じて隣接する室や外部雰囲気に流出するのを、上記開口１５，１６，１７の一部分を遮蔽する各遮蔽部材１９が阻止する。
【００３５】
上記のように、本発明においては、遮蔽部材１９を、遮蔽位置変更手段により、プリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載されている電子部品４の高さ寸法に応じて、電子部品４を搭載した基板搬送に不要な開口部分を遮蔽する位置に位置させることができるので、上記開口１５，１６，１７を通じたガスの流出をプリント基板５の厚さ及びプリント基板５に搭載されている電子部品４の高さ寸法に応じて適正に阻止することができる。その結果、予熱室７及びリフロー室８内の加熱ガスの流量、温度の変動を極力抑制することができ、消費電力の抑制に繋がるものである。
【００３６】
本発明は上記実施形態で説明したものに限ることはなく、例えば次に記載するように構成することもできる。
【００３７】
上記実施形態において摺動レール２２に設けた傾斜孔２５は傾斜溝としてもよい。更には、傾斜孔２５や傾斜溝に代えて、摺動レール２２の上面に傾斜面を形成し、この傾斜面に係合ピン２４を係合させるように構成することもできる。
【００３８】
また、上記実施形態では加熱室２の各開口１５，１６，１７に遮蔽部材１９を設けたが、遮蔽部材１９を設ける開口個所は適宜選定すればよい。
【００３９】
また、遮蔽部材１９を上下方向に動かす遮蔽位置変更機構は上記実施形態に示した機構に限ることはなく、例えば前記リンク２３に設ける係合ピンを、駆動モータによって回転される回転操作軸に固定されたカムに係合させる、あるいは、駆動モータによって回転される回転操作軸に連動して上下するリンク機構で遮蔽部材１９を上下方向に動かすなど種々の構成を採用することができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、駆動部にモータを使用したが、動力源として駆動シリンダを使用して摺動レール２２を摺動させるように構成することもできる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、循環する加熱ガスで半田付けを行うリフロー半田付け装置を示したが、本発明は加熱ガスを使用することに加えて遠赤外線ヒータを併用するリフロー半田付け装置にも適用できることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリフロー半田付け装置によれば、加熱室の壁部の基板搬送路部分に形成されている開口を通じてガスが流出するのを阻止することができる。更に、上記開口を通じたガスの流出を基板の厚さや基板に搭載されている電子部品の高さ寸法に応じて適正に阻止できる。その結果、消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるリフロー半田付け装置（遮蔽部材は示すが、遮蔽位置変更機構は省略）を示す縦断面図である。
【図２】搬送方向に直角に切った開口部分を示す断面図である。
【図３】遮蔽位置変更機構の一部分を示す正面図であり、（ａ）は遮蔽部材が最大高さ位置にある状態を示しており、（ｂ）は遮蔽部材が少し下方位置に動いた状態を示している。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】加熱室における開口位置付近の遮蔽位置変更機構を示す正面図である。
【図６】遮蔽位置変更機構を示す正面図である。
【符号の説明】
１・・コンベヤ、２・・加熱室、３・・冷却室、４・・電子部品、５・・プリント基板、６・・加熱室の仕切壁、７・・予熱室、８・・リフロー室、９・・送風機、１０・・ヒータ、１１・・導風装置、１２・・加熱室の入口壁、１３・・加熱室の出口壁、１４・・冷却室の出口壁、１５，１６，１７・・加熱室の開口、１８・・冷却室の開口、１９・・遮蔽部材、２０・・固定ガイドレール、２１・・ガイド片、２１ａ・・ガイド孔、２２・・摺動レール、２３・・リンク、２４・・係合ピン、２５・・傾斜孔、２６・・ラック、２７・・ピニオン。
【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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