(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともハンダ接触部位の表面がハンダ反撥材料で形成された複数のコテ要素によりハンダ付け箇所に臨むハンダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に一定量のハンダ片を供給して溶融し、この溶融したハンダを前記ハンダ付け箇所に供給する動作を一定間隔で並ぶ複数のハンダ付け箇所に対して順次連続して繰り返すハンダ付け方法であって、
前記コテ要素にはハンダ溶融部に近接する追加加熱部が形成され、溶融ハンダの供給動作中にこの供給動作に先行して溶融ハンダを供給したハンダ付け箇所を前記追加加熱部により追加加熱することを特徴とするハンダ付け方法。
【請求項２】
複数のコテ要素を集合することによってハンダ溶融部を形成し、コテ要素を開くことにより溶融したハンダをハンダ付け箇所に供給する請求項１のハンダ付け方法。
【請求項３】
ハンダ溶融部は、コテ要素に形成したハンダ流路とこのハンダ流路の下方に近接するハンダ付け箇所の上面とで形成され、コテ要素の下面をハンダ付け箇所に近接させた状態でハンダ片を供給し溶融させる一方、コテ要素を上昇させて溶融したハンダをハンダ付け箇所に供給する請求項１のハンダ付け方法。
【請求項４】
ハンダ流路は複数のコテ要素の集合部に形成される請求項３のハンダ付け方法。
【請求項５】
複数のコテ要素の集合部には複数のハンダ溶融部が形成され、前記複数のハンダ溶融部は異なるハンダ付け箇所に同時溶融したハンダを供給する請求項１〜４のいずれかのハンダ付け方法。
【請求項６】
一定間隔で並ぶハンダ付け箇所の並列方向へワークをコテ要素に対して連続移動させつつ、ハンダ溶融部はハンダ付け箇所のピッチで間欠的に溶融ハンダを供給する請求項１〜５のいずれかのハンダ付け方法。
【請求項７】
コテ要素にはハンダ溶融部を挟んで追加加熱部の反対側に近接する予熱部が形成され、コテ要素は予熱部側へ順次移動しながら各ハンダ付け箇所に対して順に予熱・溶融ハンダ供給・追加加熱の各動作を行う請求項１〜６のハンダ付け方法。
【請求項８】
少なくともハンダ接触部位の表面がハンダ反撥材料で形成された複数のコテ要素によりハンダ付け箇所に臨むハンダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に一定量のハンダ片を供給して溶融し、この溶融したハンダを前記ハンダ付け箇所に供給するハンダ付け装置において、
前記コテ要素に前記ハンダ溶融部に隣接して形成され、前記ハンダ溶融部がハンダ付け箇所に溶融したハンダを供給する動作中に隣接するハンダ供給済みのハンダ付け箇所を追加加熱する追加加熱部と；
一定間隔で並ぶ複数のハンダ付け箇所の並列方向にワークを前記コテ要素に対して相対移動させるワーク移動手段と；
前記ワーク移動手段を移動させると共に前記ワークの相対移動速度に同期して前記コテ要素を上下および／または開閉させつつハンダ片を供給し、いずれかのハンダ付け箇所に溶融したハンダの供給を行う制御装置と；
を備えることを特徴とするハンダ付け装置。
【請求項９】
複数のコテ要素の集合部間に形成されたハンダ流路と、このコテ要素の下面に近接するハンダ付け箇所とでハンダ溶融部が形成される請求項８のハンダ付け装置。
【請求項１０】
コテ要素には、ハンダ付け箇所の並列方向にハンダ付け箇所のピッチと同一またはその整数倍の間隔で複数のハンダ溶融部が形成されている請求項８または９のハンダ付け装置。
【請求項１１】
ハンダ付け箇所の並列方向に沿って設けた複数のコテ要素を備え、各コテ要素にはハンダ付け箇所のピッチと同一またはその整数倍の間隔でハンダ溶融部が形成されている請求項８または９のハンダ付け装置。
【請求項１２】
コテ要素には、ハンダ溶融部を挟んで追加加熱部の反対側に、ハンダ未供給のハンダ付け箇所を予熱するための予熱部が形成されている請求項８〜１１のいずれかのハンダ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハンダを溶融状態（あるいは半溶融状態、以下単に溶融状態という）でワークに滴下してハンダ付けを行うハンダ付け方法と装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板などのワーク上で特定の場所だけハンダを自動的に付着させるものとして、従来よりすりばち状のハンダゴテを用いるものが提案されている（特公昭４６ー３４２０９号）。これは一定量の糸ハンダをこのすりばち状ハンダゴテに供給して溶融し、このハンダゴテの底に設けた孔を通してワークに滴下させるものである。しかしこの場合にはハンダゴテのハンダの保持時間が不均一になるため、糸ハンダが十分溶融しないうちにワークに落下したり溶融温度が高くなりすぎたりしてハンダ付けが不完全になったり不均一になることがあり、ハンダ付けの信頼性が劣るという問題があった。
【０００３】
またるつぼ状のハンダゴテの底にニードル弁を設け、予めこのるつぼ状ハンダゴテ内にハンダを溶融しておき、ニードル弁の開閉によって所定量のハンダをワークに滴下するものも提案されている（実開昭５０ー７７４２７号）。しかしこの場合には溶融ハンダ自身の表面張力のために、微少なハンダ滴下量の管理が不可能であった。
【０００４】
そこで本願の発明者は、次のような方法を提案した。すなわち複数のコテ要素を集合させてハンダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に落したハンダ片を一定時間ここで保持して溶融した後、コテ要素を分離させて溶融ハンダを滴下させる方法である（特開昭６２−２７０２７２号）。
【０００５】
【従来技術の問題点】
これら従来の方法は、ハンダ付け箇所に溶融ハンダを供給した後ハンダ付け部を追加加熱することにより溶融ハンダがハンダ付け部に良好に流れていわゆる“いも付け”状態になるのを防ぐ必要がある。この場合に従来はコテ要素を分離させて溶融ハンダを滴下させた直後に、このコテ要素を再び同じハンダ付け部に近接させていた。
【０００６】
しかしこのようにすると、多数のハンダ付け箇所にハンダ付け処理を行う場合に処理能率が悪くなるという問題があった。すなわち１つのハンダ付け箇所に対して、溶融ハンダの供給に要する時間と追加加熱の時間とが必要になるからである。
【０００７】
またハンダ付け箇所は、溶融ハンダの供給に先行して予熱することが望ましい。そこでコテ要素を開いて溶融ハンダを滴下させる前にコテ要素の先端（下端）をハンダ付け箇所に接近させる予熱時間を設けることが考えられる。しかしこのようにすると、１つのハンダ付け箇所に対して、溶融ハンダの供給に要する時間と、追加加熱時間と、この予熱時間とが必要になる。このため処理能率がさらに悪くなるという問題が生じる。
【０００８】
【発明の目的】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、一定間隔で並ぶ多数のハンダ付け箇所を能率良くハンダ付けすることができるハンダ付け方法を提供することを第１の目的とする。
【０００９】
また本発明は、この方法の実施に直接使用するハンダ付け装置を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【発明の構成】
この発明によれば第１の目的は、少なくともハンダ接触部位の表面がハンダ反撥材料で形成された複数のコテ要素によりハンダ付け箇所に臨むハンダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に一定量のハンダ片を供給して溶融し、この溶融したハンダを前記ハンダ付け箇所に供給する動作を一定間隔で並ぶ複数のハンダ付け箇所に対して順次連続して繰り返すハンダ付け方法であって、前記コテ要素にはハンダ溶融部に近接する追加加熱部が形成され、溶融ハンダの供給動作中にこの供給動作に先行して溶融ハンダを供給したハンダ付け箇所を前記追加加熱部により追加加熱することを特徴とするハンダ付け方法、により達成される。
【００１１】
すなわちコテ要素で溶融ハンダの供給動作とその直前に溶融ハンダを供給したハンダ付け箇所の追加加熱動作とを同時に行うものである。
【００１２】
ハンダ溶融部はコテ要素に形成したハンダ流路と、このコテ要素の下面のハンダ付け箇所に接近させた時にこのハンダ流路の底を塞ぐハンダ付け箇所とで形成してもよい。すなわちコテ要素を下げてハンダ流路の底をハンダ付け箇所で塞ぐことによりハンダ溶融部を形成し、ここにハンダ片を落下させて溶融させるものである。この場合溶融ハンダは、コテ要素を上昇させることによりハンダ付け部に供給することができる。また複数のコテ要素を集合させてハンダ流路を形成する場合には、コテ要素を開いて溶融ハンダを供給してもよい。
【００１３】
コテ要素には複数のハンダ溶融部を形成しておき、各ハンダ溶融部が異なるハンダ付け箇所に同時に溶融ハンダを供給するようにしてもよい。例えばハンダ溶融部をハンダ付け箇所のピッチと同じ間隔または整数倍の間隔に設ける。前者の場合には追加加熱部は複数のハンダ付け箇所に同時に近接するように複数ピッチ分の長さに形成する。後者の場合にはハンダ溶融部の間にも追加加熱部が形成される。
【００１４】
ワークは、コテ要素に対してハンダ付け箇所の並列方向に一定速度で連続移動させ、ハンダ溶融部は間欠的に所定のハンダ付け部に溶融ハンダを供給するように制御することができる。ワークは不連続あるいは速度を変化させながら移動させてもよい。例えば複数のコテ要素に、ハンダ付け箇所の並列方向に沿って複数のハンダ溶融部を設けた場合には、ワークはハンダ溶融部の数や間隔に基づき一定数のハンダ付け処理毎に移送速度を周期的に変化させるのがよい。
【００１５】
コテ要素には、ハンダ溶融部を挟んで追加加熱部の反対側に近接する予熱部を設けることにより、次に溶融ハンダを供給するハンダ付け箇所をこの予熱部で予熱することができる。すなわち溶融ハンダの供給動作と、その直前に溶融ハンダを供給したハンダ付け箇所の追加加熱動作と、次にハンダ付けを行うハンダ付け箇所の予熱動作とを同時に行うことができる。
【００１６】
第２の目的は、少なくともハンダ接触部位の表面がハンダ反撥材料で形成された複数のコテ要素によりハンダ付け箇所に臨むハンダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に一定量のハンダ片を供給して溶融し、この溶融したハンダを前記ハンダ付け箇所に供給するハンダ付け装置において、前記コテ要素に前記ハンダ溶融部に隣接して形成され、前記ハンダ溶融部がハンダ付け箇所に溶融したハンダを供給する動作中に隣接するハンダ供給済みのハンダ付け箇所を追加加熱する追加加熱部と；一定間隔で並ぶ複数のハンダ付け箇所の並列方向にワークを前記コテ要素に対して相対移動させるワーク移動手段と；前記ワーク移動手段を移動させると共に前記ワークの移動に同期してコテ要素を上下および／または開閉させつつハンダ片を供給し、いずれかのハンダ付け箇所に溶融したハンダの供給を行う制御装置と；を備えることを特徴とするハンダ付け装置、により達成される。
【００１７】
ハンダ溶融部は、複数のコテ要素の集合部間に形成したハンダ流路の底を、コテ要素を下げた時に近接するハンダ付け箇所で塞ぐことにより形成することができる。この場合はコテ要素を上昇させまたは開くことによりハンダ流路の底を開き、溶融ハンダをハンダ付け箇所に供給することができる。
【００１８】
コテ要素には、ハンダ付け箇所と同じピッチまたは整数倍のピッチで複数のハンダ溶融部を設けておけば、複数箇所を一度にハンダ付けでき、能率が良い。
【００１９】
ハンダ溶融部を挟んで追加加熱部の反対側に予熱部を設けておけば、溶融ハンダ供給動作と、追加加熱動作と、予熱動作とを１回で行うことができる。
【００２０】
【実施態様】
図１は本発明の一実施態様に用いる本体部Ａの正面図、図２は同じく本体部Ａの側面図、図３と図４と図５とはそれぞれその一部の分解斜視図、図６はハンダ供給部の斜視図、図７はハンダカッタ部の断面図、図８はハンダガイド部付近の分解斜視図、図９はその中心線上での側断面図、また図１０（Ａ）〜（Ｃ）はクレイドルの動作説明図、図１１はこの本体部Ａを移動装置Ｂに組合せた動作状態を示す斜視図である。まず本体部Ａを図１〜１０に基づいて説明する。
【００２１】
【本体部】
本体部Ａは図１〜４に符号１０で示す支持基板に組付けられている。この支持基板１０は図１１に示す移動装置Ｂに上下および左右に移動可能に取付けられている。この支持基板１０は縦長であって、その前面の左側にはリニヤベアリングの軌道１２（図３、４）が縦に固定され、この軌道１２には３つの移動体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが装着されている。各移動体１２Ａ〜Ｃはそれぞれベアリングを内蔵して軌道１２上で回転することなく上下方向にのみ滑らかに移動する。支持基板１０の右側には縦に長い窓１４が形成されている。
【００２２】
２０は上可動板であり最上部の移動体１２Ａに固定されて上下動する。支持基板１０の上部右側には送りねじ２２の上端がベアリングホルダ２４を介して保持される一方、この送りねじ２２の下部が上可動板２０に固定されたナットホルダ２６に螺入されている。そしてこの送りねじ２２は支持基板１０上部に取付けられたステッピングモータ２８により回転される。この結果送りねじ２２が回転するとナットホルダ２６と一体の上可動板２０が上下動することになる。
【００２３】
なおモータ２８の左側にはファンモータ３０が配設される（第１、２図）。この本体部Ａは支持基板１０を後面として、上、前、左右の各面がカバー３２（図２，１１参照）で覆われる。ファンモータ３０は外気をこのカバー３２内に導入して、このカバー３２の内側を下降させ、ハンダから発生する油煙を下から外へ排出するように考慮されている。
【００２４】
図１，３，４，５において、４０はハンダガイド保持板である。この保持板４０は前記リニヤベアリングの中間の移動体１２Ｂに固定され、上可動板２０の切欠き部分２０Ａから前方へ突出している。この保持板４０の前端にはアーム４２が固定され、このアーム４２の下端はこのハンダ付け装置の前面中央付近に伸び、ここに後記ハンダガイド８０が固定される。
【００２５】
保持板４０は上可動板２０に固定されたエアシリンダ４４により上下動される。すなわちエアシリンダ４４の本体が上可動板２０に固定され、そのピストンロッドが保持板４０の上面に連結されている。
【００２６】
図１，２，４，５，６において、５０は上可動板２０に固定されたハンダフィーダ取付板である。この取付板５０は図４に示すように上可動板２０の右側面に固定されて前方へ突出する。この取付板５０にはハンダ供給部５２が装着され、このハンダ供給部５２は、後記のハンダガイド８０に一定長さにカットしたハンダ片５８Ａを供給する。
【００２７】
図２、４で５４はリール支持腕であり、その前端は上可動板２０の背面に固定され、支持基板１０の窓１４を通って後方へ延出している。このリール支持腕５４の後部にはハンダリール５６が保持され、このリール５６から糸ハンダ５８が前方へ導かれ、上可動板２０の切欠き部分２０Ａに形成した窓２０Ｂ（図４）を通ってハンダ供給部５２に入る。
【００２８】
ハンダ供給部５２は図６に示す送り部６０とカッタ部６２とから成る。送り部６０はハンダ５８を挟む一対のローラ６４、６４と、その一方のローラ６４を駆動するステッピングモータ６６とを有する。このモータ６６は図２に示す制御装置６７により所定のタイミングに所定量だけ回転し、ハンダ５８を一定量だけカッタ部６２へ送る。
【００２９】
カッタ部６２は、取付板５０に固定されたコ字状のホルダ６８と、このホルダ６８の下板部に保持された筒状のボデー７０と、このボデー７０に上方から嵌入されたカッタピン７２と、このカッタピン７２を上方へ復帰させるばね７４（図７）と、ホルダ６８の上板部に保持されカッタピン７２を押下するエアシリンダ７６とを有する。ボデー７０には送り部６０の両ローラ６４、６４間に向って開くハンダ導入口７８が形成されている。
【００３０】
従って送り部６０がハンダ５８を一定量送るとこのハンダ５８の先端がハンダ導入口７８内に進入し、次に制御装置６７はエアシリンダ７６にエアを供給してカッタピン７２を下降させる。この時ハンダ５８の先端がカットされ、カットされたハンダ片５８Ａがボデー７０から下方へ落下する。
【００３１】
ハンダガイド８０は図８〜１０に示すようにボデー８２を備える。ボデー８２には、上部が拡径して上下に貫通する略じょうご状のガイド孔８４が形成され、その下部にはスリーブ８６が接続されている。すなわちボデー８２下部にはスリ割りが形成され、このスリ割りを横断するビス８８（図８、９）を締めることによってボデー８２へ下方から嵌入されたスリーブ８６を固定している。
【００３２】
ガイド孔８４の上部には前後に貫通孔９０が形成され、この貫通孔９０に図８に示すクレイドル９２と一体の軸体９４が挿入されている。このクレイドル９２はカッタ部６２から落下するハンダ片５８Ａが入るハンダ受けとなるものであり、その内面にはテフロン樹脂製のカップ９６が装着されている。このカップ９６の内面には細かい凹凸模様が形成され、ハンダ片５８Ａが付着しにくくされている。
【００３３】
軸体９４の前端には半径方向にのびるアーム９８が固定される一方、ボデー８２側にはストッパ１００が固定され、アーム９８はこのストッパ１００に設けた上下一対の垂直な壁１００Ａ、１００Ｂに当たる約１８０°の範囲内で回動可能である。なおこのアーム９８が上方でこのストッパ１００の壁１００Ａに当たる時には図１０（Ａ）のようにクレイドル９２は上方に開口し、アーム９８が下方に来てストッパ１００の壁１００Ｂに当たる時には図１０（Ｃ）のようにクレイドル９２は下方に開口するように反転する。なおこのアーム９８の先端とストッパ１００に固定したピン１００Ｃとの間にはコイルばね１０２が掛け渡され、クレイドル９２は図１０（Ａ）と図１０（Ｃ）の両位置に安定する。
【００３４】
軸体９４の後端には互いに約９０°の角度をもって２本のピン１０４、１０６が固定されている。これらのピン１０４、１０６は図１０（Ａ）のようにクレイドル９２が上に開口している時に斜め下に位置する。一方、上可動板２０と一体のハンダフィーダ取付板５０には下方へのびる腕１０８（図２、４、５、８）が固定され、この腕１０８の下端にはこれらのピン１０４、１０６が当たるカムフォロワ１１０が取付けられている。この結果エアシリンダ４４によって取付板５０と共にハンダガイド８０が昇降されると、ピン１０４、１０６がこのカムフォロワ１１０に当たり、クレイドル９２が図１０（Ａ）と図１０（Ｃ）の位置間で回動する。すなわちこのクレイドル９２は、ハンダガイド８０を下降させる時にコイルばね１０２がアーム９８の不安定点を越えると、勢いよく一気に回動して反転する。
【００３５】
このハンダガイド８０のボデー８２にはハンダ片５８Ａの落下を確認するためのハンダセンサ１１２が取付けられている（図８、９）。すなわち、ボデー８２にはガイド孔８４を横断する孔１１４が形成され、この孔１１４の一端に発光素子１１２Ａが、他端に受光素子１１２Ｂがそれぞれセンサ支持板１１６、１１８により固定されている。この受光素子１１２Ｂがハンダ片５８Ａの通過を検出すると制御装置６７はこの通過タイミングからタイマを積算し始め、後記のコテ要素１５６によるハンダの溶融時間を管理する。
【００３６】
また、このハンダガイド８０のボデー８２にはガイド孔８４内に空気を送る空気孔８３（図１０Ａ）が設けられている。ここから入る空気は、後記コテ要素１５６により溶融されたハンダから立登る油煙がガイド孔８４内に付着するのを防ぎ、ハンダ片５８Ａの円滑な落下を確保する。
【００３７】
なおこのボデー８２と、エアシリンダ４４および７６に送られるエアは図２に示すように外部の空気ポンプ１２０から供給され、切換弁１２２によって断続される。
【００３８】
ハンダガイド８０には発光素子１２３と受光素子１２４とが設けられている。すなわちボデー８２には平板１２５が固定され、この平板１２５から垂下するロッド１２６の下端に発光素子１２３が取付けられている。この発光素子１２３はＬＥＤや半導体レーザ素子等で形成され、後記する２つのコテ要素１５６間に作られるハンダ溶融部１７２を指向して光を射出する。
【００３９】
受光素子１２４はフォトトランジスタなどで作られ、ボデー８２の側面に取付けられる。前記クレイドル９２の底にはミラー１２７（図１０）が形成されている。このミラー１２７は図１０（Ａ）に示すようにクレイドル９２を上向きにした時に水平に対し４５°となるように作られている。コテ要素１５６のハンダ溶融部１７２でハンダが溶けた時に、その表面で発光素子１２３の光が反射され、この反射光の一部はスリーブ８６、ガイド孔８４に入る。ミラー１２７はこのスリーブ８６およびガイド孔８４に入った反射光を受光素子１２４に導くものである。
【００４０】
【コテ要素の駆動部】
次にハンダ溶融部１７２を形成するコテ要素１５６につき説明する。図３において１３０は下可動板である。この下可動板１３０は、前記リニヤベアリングの下の移動体１２Ｃ（図３、４）に固定されて上下動可能となっている。下可動板１３０はその左端をコイルばね１３２により上可動板２０に吊られる一方、その右端が長ボルト１３４により上可動板２０に吊られている。この結果上可動板２０と下可動板１３０とは一体となって上下動する（図１、２、３）。
【００４１】
ここに長ボルト１３４は上可動板２０の挿入孔内でスライド可能となり、後記コテ要素１５６がワークに当たった時などにはコテ要素１５６と共にこの下可動板１３０が上へ移動してワークを傷めないように対策されている。なおこの長ボルト１３４にはばね１３６が縮装され、コテ要素１５６をワークに押圧する際に適度な押圧力を発生させるようになっている。
【００４２】
下可動板１３０にはスライドレール１３８（図２、３）が水平に固定され、このレール１３８に噛合ってスライドする移動体１４０Ａ、１４０Ｂには左右一対のコテ支持板１４２（１４２Ａ、１４２Ｂ）が固定されている。また下可動板１３０の背面にはステッピングモータ１４４が取付けられ、このモータ１４４の軸は下可動板１３０を貫通して前方へのび、ここにエンコーダカム１４６およびカム１４８が固定されている。
【００４３】
エンコーダカム１４６は光センサ１５０によってモータ１４４の回転角度を検出するためのものである。カム１４８はダ円形で対称なカム形状を持ち、このカム１４８には前記コテ支持板１４２に取付けたカムフォロワ１５２（１５２Ａ、１５２Ｂ）が左右両側から転接する。なお両コテ支持板１４２は互いに接近するようにばね１５４によって連結されている（図３）。
【００４４】
１５６（１５６Ａ、１５６Ｂ）は一対のコテ要素であり、これらはコテ支持板１４２に取付角度および位置調節可能に固定される。両コテ要素１５６は前記ハンダガイド８０のスリーブ８６下方で集合・離隔するように斜めに取付けられ、正面視Ｖ字状のコテを形成する。コテ要素１５６は内部にニクロム線ヒータを有し、表面がセラミック、フッ素樹脂、ステンレスなどのハンダ反撥材料で被覆されている。特にセラミックの場合に窒化ケイ素を用いると、ハンダに対する耐浸透性が高く、またハンダのヤニに含まれる塩酸などに対する耐薬品性が高く、耐久性が優れたものとなる。
【００４５】
【移動装置】
この本体部Ａは図１１に示す移動装置Ｂに組合されて使用される。移動装置Ｂは基台１６０と、この基台１６０に立設した一対の支柱１６２、１６２と、これらの支柱１６２、１６２に保持された水平レール１６４とを持つ。この水平レール１６４には水平（Ｘ方向）に移動可能な可動箱１６６が保持されている。
【００４６】
この可動箱１６６には前記本体部Ａが上下動可能に保持されている。この本体部Ａは、可動箱１６６の上部に設けた駆動部１６８により上下動され、Ｙ方向の位置決めがなされる。本体部Ａは、前記コテ要素１５６が水平レール１６４と平行に接近・離隔するように前記可動箱１６６に保持されている。また基台１６０の上面には前後方向（Ｚ方向）に移動可能なワーク保持台１７０が取付けられている。このワーク保持台１７０は本発明のワーク移動手段となるものである。
【００４７】
このワーク保持台１７０にはプリント配線板が固定され、移動箱１６６とワーク保持台１７０とを互いに直交する方向（Ｘ、Ｚ方向）に移動させて、ワークをコテ要素１５６の集合部の下方に位置決めする。この状態で本体部Ａを上下方向（Ｙ方向）に移動させることによってハンダ付けを行う。
【００４８】
【コテ要素の形状】
図１２はコテ要素１５６の先端部の形状を一部破断して示す斜視図である。コテ要素１５６の互いに対向する面（対向面）間には、両コテ要素１５６Ａ、１５６Ｂを集合させた時に中央付近を上下方向に貫通するハンダ流路１７２と、このハンダ流路１７２を挟んで両側に位置する予熱・追加加熱部１７４（１７４Ａ、１７４Ｂ）が形成される。
【００４９】
この実施態様では、予熱・追加加熱部１７４は実際のワークの移動方向に対応して、その移動方向側の一方が予熱部１７４ＡまたはＢとなり、移動方向と反対側の他方が追加加熱部１７４ＢまたはＡとなる。なおワークの移動方向が逆になれば予熱部と追加加熱部との位置が入れ換わるのは勿論である。
【００５０】
なおこの実施態様では、ハンダ流路１７２は上下方向に貫通する孔で形成されている。ここにコテ要素１５６は、下降してその下面がハンダ付け箇所に近接した時にこのハンダ流路１７２の底がハンダ付け箇所によって塞がれる。この結果ハンダ付け箇所により底が開閉されるハンダ溶融部１７２Ａが形成される。
【００５１】
【動作】
このハンダ付け装置はハンダ付け箇所が一定間隔で多数並んでいる場合に用いる。例えばプリント配線板に、コネクタソケットなどをハンダ付けする場合が適する。
【００５２】
図１３はコネクタソケットのハンダ付け動作を示す側断面図である。図１４、１５、１６は図１３におけるＰ−Ｐ線断面図であり、図１４はハンダ片の落下時を、図１５はハンダ溶融時を、図１６はコテ要素を開いた状態を示す。また図１７は連続動作の説明図である。
【００５３】
図１３〜１６において１８０はプリント配線板、１８２はコネクタソケットである。コネクタソケット１８２は一定間隔で一直線に並んだ多数のピン型のリード１８４を持ち、これらリード１８４と反対の面にはソケット１８２の長さ方向に長いコネクタ挿入孔１８６（図１４）が設けられている。このコネクタ挿入孔１８６に図示しないコネクタを挿入することにより各リード１８４をコネクタに接続することができる。
【００５４】
リード１８４はプリント配線板１８０に設けた多数のスルーホール１８８に貫挿され、この状態でコネクタソケット１８２は接着剤などでプリント配線板１８０に仮止めされる。このようにコネクタソケット１８２を仮止めしたプリント配線板１８０は、移動装置Ｂのワーク保持台１７０に保持される。この時リード１８４の並列方向をワーク保持台１７０の移動方向（Ｚ軸方向）に一致させる。
【００５５】
このようにワークすなわちプリント配線板１８０を固定した後、移動装置Ｂの可動箱１６６を左右方向（Ｘ方向）に移動させ、コテ要素１５６のハンダ溶融部１７２を一端側のリード１８４の上方に位置合せする。そして移動装置Ｂの駆動部１６８を駆動して本体部Ａを所定の高さ（Ｙ方向）に位置合せした後、次のように連続したハンダ付け動作に入る。
【００５６】
まずモータ１４４の回転によって左右のコテ要素１５６を開き、この状態でモータ２８を回転させて上可動板２０を下降させる。コテ要素１５６のハンダ溶融部１７２がリード１８４を挟む高さに来たらモータ１４４を回転させてコテ要素のハンダ溶融部１７２をリード１８４に接近させる（図１４の状態、図１７の（Ａ））。すなわちハンダ溶融部１７２Ａの底をリード１８４で塞ぐ。この状態でハンダ溶融部１７２Ａにハンダ片５８Ａを落下させる（図１７の（Ｂ））。
【００５７】
このハンダ片５８Ａを落下させるためには、予めクレイドル９２にハンダ片５８Ａを入れておく。すなわち、ハンダ供給部５２の送り部６０が糸ハンダ５８を一定量送り、エアシリンダ７６がカッタピン７２を押下すれば一定長さのハンダ片５８Ａに切断されてクレイドル９２に落下する。このようにしてハンダガイド８０に設けたクレイドル９２内には所定数のハンダ片５８Ａが予め収容されている。そしてこのクレイドル９２を所定タイミングに反転させて落下させる。
【００５８】
クレイドル９２の反転は次のように行われる。スタート信号が入力されるとエアシリンダ４４にエアが送られてハンダガイド保持板４０と共にハンダガイド８０が下降する。この時軸体９４のピン１０４がカムフォロワ１１０に当って軸体９４が図１０（Ｂ）のように回転する。
【００５９】
ストッパ１００の先端につながれたばね１０２が軸体９４の中心線上にある不安定点を越えると軸体９４は一気に図１０（Ｃ）の位置に回転する。この時クレイドル９２内のハンダ片５８Ａがクレイドル９２の回転時の衝撃の助けも作用して落下し、ハンダガイド８０内のガイド孔８４およびスリーブ８６に導かれて下降する。
【００６０】
このハンダガイド８０の下降位置ではスリーブ８６下端はコテ要素１５６の集合部に近接し（図１０（Ｃ））、このスリーブ８６から落下するハンダ片５８Ａはこの集合部に形成されたハンダ溶融部１７２Ａ内に入る。
【００６１】
ハンダガイド８０はハンダ片５８Ａを落下すると上昇して図１０（Ａ）の状態で待機する。この上昇の際にコテ要素１５６はさらに閉じてハンダ溶融部１７２にリード１８４の先端を挾持し、リード１８４を加熱する。またこのコテ要素１５６を閉じている間に、このコテ要素を複数回開いて、ハンダ片５８Ａとハンダ溶融部１７２Ａとのなじみを良くし、ハンダ溶融状態のバラツキを小さくする。
【００６２】
ハンダガイド８０が上昇復帰するとクレイドル９２は図１０（Ａ）の状態になり、また発光素子１２３はハンダ溶融部１７２Ａに向って光を射出する。ハンダ片５８Ａが溶けると、ハンダは液体５８Ｂ（図１５）となって玉状に変化し、その表面は水玉様の反射面となる。このためハンダ片５８Ａが溶けると、表面の反射率が急増し、強い反射光を発生する。この反射光の一部は、スリーブ８６内を通りクレイドル９２のミラー１２７で反射されて受光素子１２４に入る（図１０（Ａ））。
【００６３】
一方ハンダ片５８Ａがガイド孔８４を落下する時には、受光素子（ハンダセンサ）１１２Ｂがこの落下を検出する。この信号に基いて制御装置６７はタイマによる時間の計時を開始している。そして受光素子１２４（ハンダ溶融センサ）がハンダの溶融を検出すると、制御装置６７はこの溶融時間を計測する（図１５）。図１５で５８Ｂは溶けたハンダを示す。
【００６４】
この溶融時間が一定時間を経過すると、モータ１４４を作動させてカム１４８を回転させ、両コテ支持板１４２を押し開いてコテ要素１５６を離隔させる。この結果ハンダ溶融部１７２Ａ内の溶融ハンダ５８Ｂがワークの上に落下し、ハンダ付けが行われる（図１６）。このコテ要素１５６が開いている間に、コテ要素１５６を複数回閉じれば、溶融ハンダ５８Ｂの落下が一層滑らかになる。
【００６５】
ハンダ溶融部１７２から落下した溶融ハンダ５８Ｂは、ハンダ付け箇所であるリード１８４とスルーホール１８８の間隙に毛細管現象により吸い込まれ、図１６に示すようになる。コテ要素１５６はこのようにして１つのハンダ付け箇所へのハンダ供給を行っている間、ハンダ溶融部１７２Ａに隣接する予熱部１７４Ａは隣りの（次にハンダを供給する）リード１８４に近接することになり、この隣りのリード１８４が予熱される（図１７の（Ｂ））。
【００６６】
ハンダの供給が終わるとコテ要素１５６はモータ２８により上可動板２０と共に上昇する。この時移動装置Ｂのワーク保持台１７０がワークをＺ軸方向へ移動させる。すなわちワーク保持台１７０はコネクタソケット１８２のリード１８４のピッチ（間隔周期）だけ一方へ移動する。このため前記したように予熱部１７４で予熱されたリード１８４がコテ要素１５６のハンダ溶融部１７２Ａの下に位置することになる。この状態でコテ要素１５６を下降させ、ハンダ片５８Ａを供給して溶融ハンダをハンダ付け箇所に供給する（図１７の（Ｃ））。
【００６７】
この時にはコテ要素１５６の追加加熱部１７４Ｂが直前に溶融ハンダ５８Ｂを供給したリード１８４に接近し、ここを追加加熱する。このためこの追加加熱により、加熱不足による“いも付け”が防止され、ハンダ付けの信頼性を向上させることができる。またこの時には予熱部１７４Ａが次のハンダ付け箇所に接近し、ここを予熱する。このため溶融ハンダの供給時にハンダの流れが良好になり、ハンダ付けの信頼性を向上させることができる。
【００６８】
以上のようにワーク保持台１７０をリード１８４のピッチで順次送りながらハンダ付けを一定周期で連続して繰り返す（図１７（Ｄ））。この時には、溶融ハンダの供給後にコテ要素をその状態に保持して追加加熱する時間（追加加熱時間）を省くことができる。従って多数のハンダ付け箇所を能率良くハンダ付けすることができる。また予熱部１７４Ａで次にハンダを供給するハンダ付け箇所を、隣りのハンダ付け箇所にハンダを供給する間に予熱するので、一層能率良くハンダ付けを行うことが可能になる。
【００６９】
なおワーク保持台１７０は間欠的に移動させてもよいが、一定速度で連続移動させてもよい。この場合には、ハンダ溶融部１７２Ａのハンダ流路１７２をワーク移動方向に十分な間隙を有するように形成し、リード１８４がこのハンダ流路１７２内で移動するのを許容するのがよい。
【００７０】
【他の実施態様】
図１８は他の実施態様を示す要部の斜視図、図１９はその動作説明図である。この実施態様は、前記図１〜１７で説明した装置を用いて、フラットケーブルのケーブル端末をプリント配線板にハンダ付けするものである。
【００７１】
これらの図で符号２００はプリント配線板、２０２はこのプリント配線板２００に形成したランドである。２０４はフラットケーブルであり、その一側縁には一定間隔（ピッチ）で並ぶケーブルの端末２０６が突出している。前記ランド２０２はこのケーブル端末２０６と同じピッチに形成されている。各ケーブル端末２０６は対応するランド２０２の上に重ねられてハンダ付け箇所が形成される。
【００７２】
ここに用いるコテ要素２０８（２０８Ａ、２０８Ｂ）は、前記図１〜１７に示したものとは形状が少し異なる。すなわちコテ要素２０８の集合部間には上下に貫通するハンダ流路２１０が形成され、このハンダ流路２１０と、ハンダ付け箇所のケーブル端末２０６およびランド２０２とでハンダ溶融部２１０Ａが形成される。
【００７３】
またコテ要素２０８の下面はハンダ付け箇所の並列方向すなわちランド２０２の並列方向に幅広く形成され、これらの下面が予熱・追加加熱部２１２（２１２Ａ、２１２Ｂ）となっている。図１９に示すものではワーク（プリント配線板２００）は左側へ移送されるから、２１２Ａが追加加熱部となり、２１２Ｂが予熱部となる。
【００７４】
この実施態様によれば、図１９に示すようにコテ要素２０８Ａ、２０８Ｂをランド２０２上で集合し、ハンダ溶融部２１０Ａを形成する。そしてハンダ片（図示せず）をここに落下させればハンダ片は溶融する。コテ要素２０８を上昇させれば、溶融ハンダがランド２０２およびケーブル端末２０６の上に落下する。ケーブル端末２０６およびランド２０２は予熱部２１２Ｂで予熱されているから、溶融ハンダはケーブル端末２０６とランド２０２の間隙に毛細管現象により流入する。
【００７５】
ワーク２００が矢印方向に移動すれば溶融ハンダを供給したハンダ付け箇所は追加加熱部２１２Ａの下に入り、ここで追加加熱される。このため溶融ハンダは一層確実にケーブル端末２０６とランド２０２の間に流入する。ワーク２００がさらに移動すればこのハンダ付け箇所は追加加熱部２１２Ａの外に脱出して冷える。
【００７６】
以上の実施態様はリード１８４やケーブル端末２０６をスルーホール１８８やランド２０２にハンダ付けする場合を説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。ハンダ付け箇所の形状に対応した形状のコテ要素を用いればリード部品やフラットケーブル以外のハンダ付けにも適用可能である。例えばガルウィング型リードを持つ表面実装型ＩＣのハンダ付けにも適用できる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１〜６の第１の発明は以上のように、複数のコテ要素によって形成するハンダ溶融部に近接する追加加熱部を形成し、ハンダ溶融部から或るハンダ付け箇所にハンダを供給する間に、直前にハンダを供給したハンダ付け箇所をこの追加加熱部で加熱するものであるから、ハンダ供給後にこのハンダ付け箇所にコテ要素を一定時間保持して追加加熱する必要が無くなる。すなわち独立した追加加熱時間を設ける必要が無くなるから、処理速度を上げ処理能率を向上させることが可能になる。
【００７８】
請求項７の発明によればコテ要素には、ハンダ溶融部を挟んで追加加熱部の反対側に予熱部を形成したものであるから、ハンダ供給中のハンダ付け箇所の隣にある次にハンダ付けを行うハンダ付け箇所を予熱することができる。このため予熱時間を別途設ける必要が無くなり、処理能率を一層高めることができる。
【００７９】
請求項８〜１０および１１の発明によれば、それぞれ請求項１〜６および７の方法の実施に直接使用する装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に用いる本体部Ａの正面図
【図２】同じく本体部Ａの側面図
【図３】その一部の分解斜視図
【図４】同じくその一部の分解斜視図
【図５】同じくその一部の分解斜視図
【図６】ハンダ供給部の斜視図
【図７】ハンダカッタの断面図
【図８】ハンダガイド部付近の分解斜視図
【図９】その中心線上での側断面図
【図１０】クレイドルの操作説明図
【図１１】本体部Ａを移動装置Ｂに組合せた状態を示す図
【図１２】コテ要素の先端部の形状を一部破断して示す斜視図
【図１３】ハンダ付け動作を示す側断面図
【図１４】図１３におけるＰ−Ｐ線断面図（ハンダ片落下時）
【図１５】図１３におけるＰ−Ｐ線断面図（ハンダ溶融時）
【図１６】図１３におけるＰ−Ｐ線断面図（コテ要素を開いた時）
【図１７】連続動作の説明図
【図１８】他の実施態様の斜視図
【図１９】その動作説明図
【符号の説明】
Ａ  本体部
Ｂ  移動装置
５２  ハンダ供給部
５８Ａ  ハンダ片
５８Ｂ  溶融ハンダ
６７  制御装置
８０  ハンダガイド
９２  ハンダ受けとしてのクレイドル
１５６、２０８  コテ要素
１７０  ワーク移動手段としてのワーク保持台
１７２  ハンダ溶融部
１７２Ａ  ハンダ溶融部
１７４Ａ  予熱部（追加加熱部）
１７４Ｂ  追加加熱部（予熱部）
１８０、２００  プリント配線板
１８２  コネクタソケット
１８４  リード
１８８  スルーホール
２０２  ランド
２０４  フラットケーブル
【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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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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