JPH07263856A - 半田付け装置 - Google Patents

半田付け装置

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JPH07263856A
JPH07263856A JP6048708A JP4870894A JPH07263856A JP H07263856 A JPH07263856 A JP H07263856A JP 6048708 A JP6048708 A JP 6048708A JP 4870894 A JP4870894 A JP 4870894A JP H07263856 A JPH07263856 A JP H07263856A
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soldering
nozzle
pin
opening
moving
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JP6048708A
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Toru Okada
徹 岡田
Kenji Iketaki
憲治 池滝
Naoki Yamazaki
直樹 山崎
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードピン間のショート等の半田付け不良の
減少及び汎用性の向上等を目的とする。 【構成】 半田供給ノズル１５、予備加熱ノズル２９及
びフラックスノズル２７は、それぞれ開口及び該開口か
ら下側に向かって形成された一対の割り溝を有してお
り、それぞれ昇降機３１、３２、３３により昇降され、
これらは移動テーブル３６、３８により位置決め可能に
移動される。半田付けすべきリード部品が仮止めされた
プリント配線板はこれらの上部に配置される。移動テー
ブル３６、３８及び昇降機３１、３２、３３は、プリン
ト配線板の裏面に突出するリードピンが、各ノズル２
９、２７、１５の割り溝を横から通過するように制御さ
れることにより、リードピンに対するフラックス塗布、
予備加熱の後、半田供給ノズル１５の上部の開口に供給
される溶融半田により、半田付けが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板に部品
を選択的に自動実装するための技術に関する。
【０００３】一般に、プリント配線板の部品実装工程に
おいては、ＩＣ、ＬＳＩ等の電子部品は各種の部品実装
技術により一括的に実装されるが、一部の部品を上記の
部品とは別に個別的に後付けする必要がある場合があ
る。本発明は、この種の後付け部品を選択的に自動実装
するための技術に関する。
【０００４】
【従来の技術】プリント配線板の部品実装工程における
後付け部品の実装は、一般に人手によりなされているの
が現状である。これは、既に実装された部品が障害とな
り、あるいは既に実装された部品やその半田付け部に熱
等による悪影響を与えること等の理由により自動化が遅
れているためである。
【０００５】このような人手によるものは、いうまでも
なく作業工数が多く非効率的であり、人件費の増大や半
田付け不良の発生を招いていた。これを解決するめの従
来の自動半田付け技術としては、図２０及び図２１に示
されるようなものが知られている。
【０００６】同図において、１は後付け部品を実装すべ
きプリント配線板であり、プリント配線板１はコンベア
（図示せず）により搬送される。２は複数のリードピン
３を有する後付け部品（例えば、多ピンコネクタ）であ
る。後付け部品２はそのリードピン３がプリント配線板
１に形成されているスルーホールに上側から挿入された
状態で仮止めされている。
【０００７】４は半田付け用ノズルであり、半田付け用
ノズル４はその上部に、半田付けすべき後付け部品２の
全てのリードピン３が入り込めるような開口５を有して
いる。６は溶融半田発生器であり、溶融半田発生器６に
より半田付け用ノズル４の開口５から溶融半田７が緩や
かに噴出される。半田付け用ノズル４は、昇降機（図示
せず）により上下方向に昇降される。
【０００８】プリント配線板１はコンベアにより、半田
付けすべき後付け部品２が半田付け用ノズル４に対応し
た位置まで搬送される。次いで、図２１（ａ）に示され
るように、昇降機により半田付け用ノズル４が上昇さ
れ、半田付け用ノズル４の開口５内にプリント配線板１
の裏面側に突出する後付け部品２の全てのリードピン３
が挿入される。
【０００９】その後、同図（ｂ）に示されるように、該
昇降機により半田付け用ノズル４が降下されることによ
り、後付け部品２の各リードピン３がプリント配線板１
の対応するスルーホールに一括的に半田付け固定され
る。
【００１０】また、上記の半田付けに際しては、半田の
付着性等の向上を図るため、フラックスの塗布や予備加
熱等を必要とするが、従来はこれらのフラックス塗布、
予備加熱、半田付けの各工程をそれぞれ独立した装置に
より行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術によると、以下のような問題がある。即ち、図２１
（ｂ）にも示されているように、リードピンを半田付け
用ノズルの開口内から引き上げる際に隣接するリードピ
ン間に半田が跨がって付着し、ショート（短絡）等の半
田付け不良が発生する場合があった。
【００１２】この問題は、後付け部品が複数のリードピ
ンを有する多ピンコネクタ等の場合に特に顕著であり、
半田付け用ノズルの開口の中央部付近において、複数の
リードピンにより溶融半田の流れが停滞して冷却される
ために、溶融半田の粘性がその部分にて増加するために
生じるものと考えられる。
【００１３】また、従来技術によると、半田付け用ノズ
ルは、半田付けの対象となる後付け部品に専用のものを
使用する必要があり、汎用性に欠けるため、設計変更等
に伴う対象部品の変更に柔軟に対応することができない
とともに、その交換作業に手間がかかるという問題もあ
った。
【００１４】さらに、半田の付着性等の向上を図るため
のフラックス塗布工程及び予備加熱工程を、半田付け工
程とは独立してそれぞれ独立した装置により行っている
ため、システム全体として大型、コスト高になるという
問題があった。
【００１５】また、フラックス塗布工程や予備加熱工程
においては、フラックス塗布用ノズルや予備加熱用ノズ
ルとして前記半田付け用ノズルと同様に、半田付け対象
である後付け部品に専用のものを使用していたため、製
造機種変更に伴う段取り替え時にそれらを交換する必要
があり、少量多品種製造ラインにおいては、ノズル等の
交換や調整に非常に多くの手間がかかり、常に人手を必
要とするという問題もあった。
【００１６】よって、本発明の目的は、プリント配線板
への後付け部品の半田付け工程において、ショート等の
半田付け不良を少なくすることができる半田付け装置を
提供することである。
【００１７】本発明の他の目的は、半田付け対象となる
部品の種類にかかわらず柔軟に対応できる半田付け装置
を提供することである。本発明のさらに他の目的は、半
田付け装置の小型化、半田付けの高効率化を図ることで
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の半田付け装置
は、プリント配線板のスルーホールに上側から挿入され
たリード部品のリードピンを下側から該スルーホールに
半田付けする半田付け装置であって、上部に溶融半田噴
出用の開口及び該開口から下側に向かって該リードピン
が横側から通過可能な割り溝を有するピンスポット半田
付け手段と、該ピンスポット半田付け手段の該開口に溶
融半田を供給する溶融半田供給手段と、該ピンスポット
半田付け手段と該プリント配線板との相対位置を位置決
め可能に移動する移動手段と、前記プリント配線板の基
板データに従って該移動手段による移動を制御する制御
手段とを備えて構成される。
【００１９】前記基板データは、後付け部品の種類や位
置（各リードピンの位置を含む）に関するデータであ
り、必要に応じてプリント配線板上に実装されている他
の部品の種類や位置に関するデータも含まれる。
【００２０】前記ピンスポット半田付け手段としては、
前記開口の内側に前記割り溝側及び上側のみが開放され
た隔壁を有しているものを用いることができる。また、
上記の構成に加えて、該ピンスポット半田付け手段に隣
接して配置されるとともに、上部に温風噴出用の開口及
び該開口から下側に向かって該リードピンが横側から通
過可能な割り溝を有する予備加熱用ノズル手段、該予備
加熱用ノズル手段の開口に温風を供給する予備加熱用ヒ
ータ手段、該ピンスポット半田付け手段又は該予備加熱
用ヒータ手段に隣接して配置されるとともに、上部にフ
ラックス供給用の開口及び該開口から下側に向かって該
リードピンが横側から通過可能な割り溝を有するフラッ
クス塗布用ノズル手段、並びに該フラックス塗布ノズル
手段の開口にフラックスを供給するフラックス供給手段
を、さらに設けて構成することができる。
【００２１】前記ピンスポット半田付け手段、フラック
ス塗布用ノズル手段及び予備加熱用ノズル手段の割り溝
は、それぞれ一対づつとして、それぞれの割り溝は直線
的に配列されるのが望ましい。
【００２２】前記移動手段としては、各種の構成を採用
することができるが、例えば、前記ピンスポット半田付
け手段、前記フラックス塗布用ノズル手段及び前記予備
加熱用ノズル手段をそれぞれ独立的に上下１軸方向に移
動する昇降手段、これらを水平２軸方向に一体的に移動
するＸ−Ｙテーブル手段、及びプリント配線板を所定位
置に搬送するコンベア手段を有しているものを用いるこ
とができる。
【００２３】また、前記ピンスポット半田付け手段に隣
接して、前記プリント配線板の下面に実装されている部
品を含む障害物の有無を検知するセンサ手段を設け、前
記制御手段は、該障害物に前記ピンスポット半田付け手
段、前記フラックス塗布用ノズル手段又は前記予備加熱
用ノズル手段が衝突しないように、前記移動手段を制御
するようにすることができる。
【００２４】
【作用】従来技術においては、既に述べたように、後付
け部品の全リードピンを部品単位で一括して溶融半田に
対して上下方向に進入、退出させることにより、半田付
けしていたために、リードピン間のショートという問題
を生じていた。
【００２５】ここで、例えば、半田付け用ノズルを小型
にして、後付け部品の各リードピンを１本づつ順次半田
付けすれば、この問題は解消される。しかし、各リード
ピンの半田付けに際して、それぞれのリードピンに対し
て上下方向（半田付け用ノズルのプリント配線板に対す
る接離方向）の位置決めを必ず必要とするため、全体と
しての半田付けに長時間を要する等の新たな問題が生じ
る。
【００２６】そこで、本発明では、溶融半田噴出用の開
口から下側に向かって該リードピンが横側から通過可能
な割り溝を有するピンスポット半田付け手段を採用する
ことにより、半田付け時間のロスを最小限に抑えつつ半
田付け用ノズルの小型化を達成した。
【００２７】即ち、リード部品の半田付けすべきリード
ピンをピンスポット半田付け手段の開口内に割り溝を介
して横から進入させるとともに横から退出させることに
より、半田付けを行うことができる。
【００２８】従って、リードピンとピンスポット半田付
け用ノズル手段の位置決めに際して上下方向の位置決め
を行うことなく、連続的に各リードピンについての半田
付けが可能となり、全体としての半田付け時間をそれほ
ど低下させることなく、常に高温の溶融半田をリードピ
ンの基端部近傍に供給することができ、リードピン間の
ショートを最小限に抑制しつつ良好な半田付けを行うこ
とができる。
【００２９】なお、割り溝は一対とし、ピンスポット半
田付け手段の上下方向の中心軸に対して対象な位置にそ
れぞれ設けるのが望ましい。また、後付け部品のリード
が長い場合には、これに対応して割り溝も長くする必要
があるが、溶融半田はこの割り溝の部分からも外側に流
出してしまうから、溶融半田が半田付けに必要な位置ま
で十分に至らないことが予想される。
【００３０】この場合には、前記ピンスポット半田付け
手段の開口の内側に該割り溝側及び上側のみが開放され
た隔壁を設けることによより、内部の溶融半田が上部の
開口に至る前に割り溝から直接的に流出することが防止
され、半田付けが必要な位置に高温の溶融半田を十分に
供給することができる。
【００３１】さらに、本発明によると、プリント配線板
についての基板データに基づき移動手段を制御するよう
にしているから、該基板データの変更により、即ち制御
手段に対するオンライン指示により、種々の後付け部品
に柔軟に対応することができる。従って、ピンスポット
半田付け手段の交換等の段取り替えを行う必要がなく、
非常に効率的である。
【００３２】また、ピンスポット半田付け手段と同様に
開口から下側に向かって割り溝を有するフラックス塗布
用ノズル手段や予備加熱用ノズル手段を設けて構成すれ
ば、ピンスポット半田付け手段と同様にこれらも小型化
できるから、これらすべてを非常にコンパクトに構成す
ることができ、システムの小型化、高効率化及び低コス
ト化を図ることができる。
【００３３】ところで、後付け部品の自動半田付けにお
いては、プリント配線板上には既に他の部品が実装され
ており、プリント配線板の下面側（半田付けすべき後付
け部品のリードピンが突出した面側）にも部品が実装さ
れている場合があり、ピンスポット半田付け手段に隣接
してフラックス塗布用ノズル手段及び予備加熱用ノズル
手段を設けた場合には、他の部品が障害となって半田付
けすることができない場合も生じる。
【００３４】このような場合には、ピンスポット半田付
け手段、フラックス塗布用ノズル手段及び予備加熱用ノ
ズル手段を独立的に昇降できる昇降手段を採用するとと
もに、対象とするプリント配線板の基板データ内の他の
部品のデータに基づき、それぞれを独立的に昇降させる
ことにより、障害物を避けつつ半田付けを行うことがで
きる。
【００３５】なお、基板データと実際に実装されている
部品位置等とが異なる場合も全く無いとはいえないの
で、障害物に対するピンスポット半田付け手段等の衝突
を回避するため、光学センサ等のセンサ手段により障害
物の有無を検出するようにすると良い。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （１）第１実施例 図１は本発明第１実施例の概略構成を示す図である。
【００３７】同図において、１１は部品を実装すべきプ
リント配線板であり、１２は複数のリードピン１３を有
する後付け部品（例えば、多ピンコネクタ）である。後
付け部品１２は、そのリードピン１３がプリント配線板
１１に形成されているスルーホールに上側から挿入され
た状態で仮止めされている。
【００３８】１４は駆動モータ１４ａ、１４ａを有する
Ｘ−Ｙテーブルである。Ｘ−Ｙテーブル１４は、プリン
ト配線板１１を水平２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に位
置決め可能に移動する装置であり、図示しない制御手段
により制御される。
【００３９】１５はピンスポット半田付け用ノズルであ
る。このピンスポット半田付け用ノズル１５は、後付け
部品１２のリードピン１本に対応した大きさ及び形状を
有しており、図２（ａ）に示されるように、その上部に
溶融半田噴出用の開口１６を有しているとともに、開口
１６から下側に向かって一対の割り溝１７、１７を有し
ている。この割り溝１７は後付け部品１２のリードピン
１３が横から通過できるように形成されている。
【００４０】図１において、１８は溶融半田発生器であ
り、溶融半田発生器１８は、図３に示されているように
構成されている。溶融半田発生機１８は、モータ１９に
よりスクリュー２０を回転駆動することにより、溶融半
田２１をピンスポット半田付け用ノズル１５の開口１６
から緩やかに噴出させる。開口１６から噴出された溶融
半田２１はモータ１９及びスクリュー２０により循環さ
れる。
【００４１】なお、溶融半田２１の開口１６からの噴流
速度Ｖは、スクリュー２０の部分の水頭の高さをｈ１、
開口１６の部分の水頭の高さをｈ２、スクリュー２０に
よる圧力をＰ、溶融半田２１の質量をｗ、重力加速度を
ｇとすると、 ｈ１＋Ｐ／ｗ＝ｈ２＋Ｖ2 ／２ｇ の関係にあり、圧力Ｐを変更することにより、即ち、モ
ータ１９の回転数を変更することにより調節することが
できる。
【００４２】しかして、制御手段が基板データ（後付け
部品１２の位置や後付け部品１２の各リードピン１３の
位置を示すデータ）に基づきＸ−Ｙテーブル１４を制御
し、リードピン１３がピンスポット半田付け用ノズル１
５の割り溝１７を通過するように、プリント配線板１１
を移動する。
【００４３】これにより、図４（ａ）及び（ｂ）に示さ
れるように、溶融半田発生器１８により開口１６から噴
出される溶融半田がリードピン１３及びプリント配線板
１１の対応するスルーホールに付着し、それぞれ１本づ
つ半田付けがなされる。
【００４４】この実施例によると、後付け部品１２の各
リードピン１３は、１本づつピンスポット半田付け用ノ
ズル１５の割り溝１７を通過することにより、半田付け
が行われるから、隣接するリードピン１３間に跨がって
半田が付着することがなく、良好が半田付けがなされ
る。また、各リードピン１３毎にピンスポット半田付け
用ノズル１５を昇降させる必要がなく、比較的に高速に
半田付けを行うことができる。
【００４５】ところで、上述のピンスポット半田付け用
ノズル１５は、後付け部品１２のリードピン１３の長さ
が比較的に短いものに適しており、後付け部品１２のリ
ードピン１３の長さが比較的に長いものについては、溶
融半田が割り溝１７の下側から外に流出してしまい、開
口１６に十分に達しないことが懸念される。
【００４６】この場合には、図２（ｂ）及び（ｃ）に示
されるような、ピンスポット半田付け用ノズル２２を採
用すると良い。即ち、このピンスポット半田付け用ノズ
ル２２は、その開口１６の内側に一対の割り溝１７、１
７側及び上側のみが開放された断面が略Ｕ字状の隔壁２
３を有している。
【００４７】この隔壁２３により、溶融半田発生器１８
による溶融半田２１は、開口１６の近傍において二股に
分岐され、開口１６に至らずに割り溝１７から流出して
しまうことが防止される。従って、ピンスポット半田付
け用ノズル２２の割り溝１７及び隔壁２３の内側をリー
ドピン１３が通過することにより、溶融半田２１がリー
ドピン１３の基端部側に効率良く供給され、良好な半田
付けが可能となる。 （２）第２実施例 図５は本発明の第２実施例の構成を示す図である。上記
第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略する。
【００４８】上記第１実施例においては、プリント配線
板１１をＸ−Ｙテーブル１４により移動することによ
り、ピンスポット半田付け用ノズル１５による半田付け
を行うようにしているが、この実施例では、ピンスポッ
ト半田付け用ノズル１５及び溶融半田発生器１８を水平
２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動するＸ−Ｙテーブ
ル２４を設けて構成している。２５は駆動モータであ
る。その他の構成及び効果は上記第１実施例と同じであ
る。 （３）第３実施例 図６は本発明の第３実施例の構成を示す図である。上記
第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略する。
【００４９】上記第１実施例においては、ピンスポット
半田付け用ノズル１５は、後付け部品１２のリードピン
１本に対応した構成としているが、この実施例における
ピンスポット半田付け用ノズル２６は、後付け部品１２
の全てのリードピン１３のうちの一部（同図では２本）
に対応した構成としている。
【００５０】リードピン数本程度であれば、溶融半田の
噴流が停滞することもなく、リードピン１２間のショー
トが発生することはない。従って、プリント配線板１１
の移動速度を速くしても、半田付けすべき部分に溶融半
田が十分に接触して良好な半田付けを行うことができ、
全体としての半田付けに要する時間を短縮することが可
能となる。 （４）第４実施例 図７は本発明の第４実施例の構成を示す図である。上記
第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略する。
【００５１】上記第１乃至第３実施例においては、半田
付けのみに着目した構成について説明したが、半田付け
に際しては、一般に半田付け前に半田付け部の活性化を
図るため（半田の付着性等を向上するため）、フラック
スを塗布することがなされる場合が多い。
【００５２】そこで、本実施例では、ピンスポット半田
付け用ノズル１５に隣接して、フラックス塗布用ノズル
２７及びフラックス発生器（フラクサ）２８を設けて構
成している。
【００５３】フラックス塗布用ノズル２７は図２（ａ）
に示したピンスポット半田付け用ノズル１５と同様の構
成であり、その上部に開口１６を有しており、開口１６
から下に向かって一対の割り溝１７、１７を有してい
る。
【００５４】フラックス発生器２８によりフラックスが
フラックス塗布用ノズル２７の開口１６にその内部を通
して供給される。ピンスポット半田付け用ノズル１５の
割り溝１７、１７とフラックス塗布用ノズル２７の割り
溝１７、１７は、同図に示されているように、直線的に
配列されている。
【００５５】Ｘ−Ｙテーブル１４によるプリント配線板
１１の移動、溶融半田発生器１８及びフラックス発生器
２８の作動の制御は、図８（ａ）及び（ｂ）に示されて
いるように、半田付けを行うべきリードピン１３がフラ
ックス塗布用ノズル２７の内部をピンスポット半田付け
用ノズル１５よりも先に通過するようになされる。
【００５６】これにより、後付け部品１２の各リードピ
ン１３毎にフラックスの塗布がなされた直後に半田付け
がなされることになり、半田付着性が向上し、良好な半
田付けを行うことができる。 （５）第５実施例 図９は本発明の第５実施例の構成を示す図である。上記
第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一の
番号を付し、その説明は省略する。
【００５７】上記第１乃至第３実施例においては、半田
付けのみに着目した構成について説明したが、半田付け
に際しては、一般に半田付け前に半田付け部の半田の付
着性を向上するため、半田付け部を所定の温度に予備的
に加熱することがなされることがある。
【００５８】そこで、本実施例では、ピンスポット半田
付け用ノズル１５に隣接して、予備加熱用ノズル２９及
び温風発生器（ヒータ）３０を設けて構成している。予
備加熱用ノズル２９は図２（ａ）に示したピンスポット
半田付け用ノズル１５と同様の構成であり、その上部に
開口１６を有しており、開口１６から下に向かって一対
の割り溝１７、１７を有している。
【００５９】温風発生器３０により予備加熱用ノズル２
９の開口１６にその内部を通して温風が供給される。ピ
ンスポット半田付け用ノズル１５の割り溝１７、１７と
予備加熱用ノズル２９の割り溝１７、１７は、直線的に
配列されている。
【００６０】Ｘ−Ｙテーブル１４によるプリント配線板
１１の移動、溶融半田発生器１８及び温風発生器３０の
作動の制御は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示されている
ように、半田付けを行うべきリードピン１３が予備加熱
用ノズル２９の内部をピンスポット半田付け用ノズル１
５よりも先に通過するようになされる。
【００６１】これにより、後付け部品１２の各リードピ
ン１３毎に所定の温度に予備的に加熱された直後に半田
付けがなされることになり、半田付着性が向上し、良好
な半田付けを行うことができる。 （６）第６実施例 図１１は本発明の第６実施例の構成を示す図である。上
記第１、第４及び第５実施例と実質的に同一の構成部分
については同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００６２】上記第４実施例は、半田付け前にフラック
ス塗布を行うようにしたものであり、上記第５実施例
は、半田付け前に予備加熱を行うようにしたものである
が、この実施例は、半田付け前にフラックス塗布及び予
備加熱の双方を行うようにしたものである。
【００６３】本実施例では、ピンスポット半田付け用ノ
ズル１５に隣接して予備加熱用ノズル２９を、予備加熱
用ノズル２９に隣接してフラックス塗布用ノズル２７を
配置して構成している。なお、２８はフラックス発生器
（フラクサ）であり、３０は温風発生器（ヒータ）であ
る。
【００６４】ピンスポット半田付け用ノズル１５の割り
溝１７、１７とフラックス塗布用ノズル２７の割り溝１
７、１７と予備加熱用ノズル２９の割り溝１７、１７
は、同図に示されているように、直線的に配列されてい
る。
【００６５】Ｘ−Ｙテーブル１４によるプリント配線板
１１の移動、溶融半田発生器１８、フラックス発生器２
８及び温風発生器３０の作動の制御は、図１２（ａ）及
び（ｂ）に示されているように、半田付けを行うべきリ
ードピン１３がフラックス塗布用ノズル２７の内部を通
過し、その後に予備加熱用ノズル２９の内部を通過し、
さらにその後にピンスポット半田付け用ノズル１５の内
部を通過するようになされる。
【００６６】これにより、後付け部品１２の各リードピ
ン１３毎にフラックスの塗布、予備加熱がなされた直後
に半田付けがなされることになり、半田付着性が向上
し、良好な半田付けを行うことができる。
【００６７】また、従来のように、半田の付着性等の向
上を図るためのフラックス塗布工程及び予備加熱工程
を、半田付け工程とは独立してそれぞれ独立した装置に
より行っていたものと比較して、各ノズル自体が小型で
あるとともに、これらを非常にコンパクトにまとめてい
るから、システム全体として小型化、低コスト化を図る
ことができる。 （７）第７実施例 図１３は本発明の第７実施例の構成を示す図である。上
記第１及び第６実施例と実質的に同一の構成部分につい
ては同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００６８】上記第６実施例に示したピンスポット半田
付け用ノズル１５、フラックス塗布用ノズル２７及び予
備加熱用ノズル２９は、互いに一体的に構成されている
が、この実施例は、これらをそれぞれ独立的に昇降する
ピンスポット半田付け用ノズル昇降機３１、フラックス
塗布用ノズル昇降機３２及び予備加熱用ノズル昇降機３
３を設けて構成したものである。
【００６９】これらの各昇降機３１、３２、３３は、図
示しない制御手段により、基板データ（プリント配線板
１１上に既に実装されている部品に関するデータ及び半
田付けを行うべき後付け部品１２に関するデータ）に基
づき制御される。その他の構成は第６実施例と同様であ
る。
【００７０】このような昇降機３１、３２、３３を設け
ることにより、半田付けを行うべき後付け部品１２の近
くに既に他の部品３４が実装されている場合に、既実装
部品３４を回避しながら半田付けを行うことができる。
【００７１】即ち、図１４（ａ）〜（ｃ）に示されてい
るように、Ｘ−Ｙテーブル１４によるプリント配線板１
１の移動、溶融半田発生器１８の作動、フラックス発生
器２７の作動、温風発生器２９の作動及び各昇降機３
１、３２、３３の作動を制御することにより、既実装部
品３４を回避しつつ半田付けを良好に行うことが可能に
なる。
【００７２】これにより、半田付け対象となるプリント
配線板１１が高密度実装基板であっても対応することが
可能となる。 （８）第８実施例 図１５は本発明の第８実施例の全体構成を示す図であ
り、図１６は図１７の一部を拡大した図である。上記第
１及び第７実施例と実質的に同一の構成部分については
同一の番号を付して説明することにする。
【００７３】同図において、１１はプリント配線板であ
る。プリント配線板１１上には、複数のリードピン１３
を有する後付け部品（例えば、多ピンコネクタ）１２
が、そのリードピン１３がプリント配線板１１に形成さ
れているスルーホールに上側から挿入された状態で仮止
めされている。
【００７４】プリント配線板１１は、図示しないコンベ
ア手段によりガイド３５に沿って搬入、搬出される。３
６は駆動モータ３７ｃにより水平１軸方向（Ｘ方向）に
移動されるＸテーブル３７ａ及び駆動モータ３７ｃによ
り水平１軸方向（Ｙ方向）に移動されるＹテーブル３７
ｂから構成されるＸ−Ｙテーブルである。３８は回転テ
ーブルであり、回転テーブル３８はＸ−Ｙテーブル３６
のＹテーブル３７ｂ上に設置されている。
【００７５】回転テーブル３８上には、上記第７実施例
と同様のピンスポット半田付け用ノズル１５、フラック
ス塗布用ノズル２７及び予備加熱用ノズル２９が、それ
ぞれ溶融半田発生器１８、フラックス発生器２８及び温
風発生器３０とともに搭載されている。
【００７６】なお、ピンスポット半田付け用ノズル１
５、フラックス塗布用ノズル２７及び予備加熱用ノズル
２９は、それぞれピンスポット半田付け用ノズル昇降機
３１、フラックス塗布用ノズル昇降機３２及び予備加熱
用ノズル昇降機３３によりそれぞれ独立的に上下方向
（Ｚ方向）に昇降されるのも第７実施例と同様である。
【００７７】上記のコンベア手段、Ｘ−Ｙテーブル３
６、回転テーブル３８、及び各昇降機３１、３２、３３
からなる移動手段の作動及び溶融半田発生機１８、フラ
ックス発生機２８、温風発生機３０の作動は、図示しな
い制御手段により制御される。
【００７８】これらの制御は、例えば、以下のようにな
される。これを図１７（ａ）〜（ｃ）及び図１８
（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、同図は、他
の既実装部品３４がプリント配線板１１の裏面側であっ
て半田付けを行うべき後付け部品１２の近傍に実装され
ている場合の処理を示している。
【００７９】まず、回転テーブル３８を作動してピンス
ポット半田付け用ノズル１５、フラックス塗布用ノズル
２７及び予備加熱用ノズル２９の姿勢を適宜に設定した
上で、Ｘ−Ｙテーブル３６を作動して後付け部品１２の
リードピン１３の１本目の下部にフラックス塗布用ノズ
ル２７を位置決めする。
【００８０】次いで、図１７（ａ）に示されているよう
に、フラックス塗布用ノズル昇降機３２を作動してフラ
ックス塗布用ノズル２７を上昇し、フラックス発生器２
８を作動する。その後、Ｘ−Ｙテーブル３６により、フ
ラックス塗布用ノズル２７の一方の割り溝１７をリード
ピン１３が通過するように移動して、１本目のリードピ
ン１３にフラックスを塗布する。
【００８１】１本目のリードピンがフラックス塗布用ノ
ズル２７の他方の割り溝１７を通過したならば、同図
（ｂ）に示されているように、予備加熱用ノズル昇降器
３３を作動して予備加熱用ノズル２９を上昇し、温風発
生器３０を作動する。
【００８２】これにより、予備加熱用ノズル２９の一方
の割り溝１７をリードピン１３が通過して、１本目のリ
ードピン１３を予備加熱する。このとき、フラックス塗
布用ノズル２７は２本目のリードピン１３に上記と同様
にフラックスを塗布している。
【００８３】１本目のリードピン１３が予備加熱用ノズ
ル２９の他方の割り溝１７を通過したならば、同図
（ｃ）に示されているように、ピンスポット半田付け用
ノズル昇降機３１を作動してピンスポット半田付け用ノ
ズル１５を上昇し、溶融半田発生機１８を作動する。
【００８４】これにより、ピンスポット半田付け用ノズ
ル１５の一方の割り溝１７をリードピン１３が通過し
て、１本目のリードピン１３を半田付けする。このと
き、予備加熱用ノズル２９は２本目のリードピン１３を
上記と同様に予備加熱しており、フラックス塗布用ノズ
ル２７は３本目のリードピン１３に上記と同様にフラッ
クスを塗布している。
【００８５】この状態のまま、Ｘ−Ｙテーブル３６の作
動を継続することにより、図１８（ａ）に示されている
ように、順次２本目以降のリードピン１３に半田付けが
施される。
【００８６】次いで、同図（ｂ）に示されているよう
に、フラックス塗布用ノズル２７、予備加熱用ノズル２
９、ピンスポット半田付け用ノズル１５により、それぞ
れ最後のリードピン１３に対してフラックス塗布、予備
加熱、半田付けが行われた時点で、フラックス塗布用ノ
ズル昇降機３２によりフラックス塗布用ノズル２７が降
下され、予備加熱用ノズル昇降機３３により予備加熱用
ノズル２９が降下され、ピンスポット半田付け用ノズル
昇降機３１によりピンスポット半田付け用ノズル１５が
降下される。これにより、当該後付け部品１２の全ての
リードピン１３の半田付けが終了する。
【００８７】このプリント配線板１１に他の後付け部品
１２が有る場合には、それらについて同様の処理を行
う。このプリント配線板１１についての全ての処理が終
了したならば、コンベア手段によりこのプリント配線板
１１が搬出され、次のプリント配線板１１が搬入され、
同様の処理を繰り返すことにより、順次後付け部品の半
田付け作業が自動的に実施される。
【００８８】本実施例の構成を採用することにより、複
数のプリント配線板１１について後付け部品１２の半田
付け作業を全自動化することができ、作業効率が大幅に
向上する。
【００８９】また、本実施例によると、プリント配線板
の設計変更があった場合や他の仕様のプリント配線板に
ついて後付け部品の半田付けが必要な場合であっても、
基板データを変更し、あるいは基板データを他の仕様の
ものに交換することにより、柔軟に対応することがで
き、ノズル交換等の段取り替えも最小に抑えることがで
き、非常に汎用性が高い。 （９）第９実施例 図１９は本発明の第９実施例の全体構成を示す図であ
る。上記第８実施例と実質的に同一の構成部分について
は同一の番号を付してその説明は省略する。この実施例
は、上記第８実施例の構成からＸ−Ｙテーブル３６及び
プリント配線板１１を搬送するコンベア手段を削除し
て、代わりにプリント配線板１１を水平２軸方向（Ｘ方
向及びＹ方向）及び上下１軸方向（Ｚ軸方向）に移動す
る移動ロボット３９を設けて構成したものである。その
他の構成及び効果は第８実施例と同様である。 （１０）第１０実施例 上記実施例においては、半田付けすべき後付け部品の近
傍に既実装部品がある場合には、これを基板データに基
づき検出して、制御手段によりこれを避けながら半田付
け作業を行うようにしている。
【００９０】しかし、基板データと実際に実装されてい
る部品位置等とが異なる場合や突発的に障害物が存在す
るような場合も全く無いとはいえず、このような場合に
ピンスポット半田付け用ノズル等が該障害物に衝突して
装置の停止を余儀なくされることは、安全性や生産効率
等の観点から避ける必要がある。
【００９１】従って、図示は省略するが、障害物検出用
の光学センサ等のセンサ手段をピンスポット半田付け用
ノズル１５の近傍に設け、障害物が検出された場合に
は、これを避けて半田付け作業を続行できる場合にはこ
れを避けつつ作業を続行し、作業を続行できない場合に
はアラームを発するように構成すべきである。
【００９２】これにより、安全且つ効率的な半田付けを
行うことができる自動半田付け装置を提供することがで
きる。
【００９３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したか
ら、プリント配線板への後付け部品の半田付け工程にお
いて、ショート等の半田付け不良の発生の少ない半田付
け装置を提供することができるという効果を奏する。
【００９４】また、半田付け対象となる部品の種類にか
かわらず柔軟に対応できる半田付け装置を提供すること
ができるという効果を奏する。さらに、半田付け装置の
小型化、半田付けの高効率化を図ることができるという
効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例の詳細を示す図であり、
（ａ）は半田付け用ノズルの構成を示す図、（ｂ）は他
の半田付け用ノズルの構成を示す図、（ｃ）は他の半田
付け用ノズルによる半田付けの様子を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例における溶融半田発生器の
詳細を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例における各リードピンの半
田付けの様子を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４実施例の説明図であり、（ａ）は
移動制御の説明図、（ｂ）は各部の作動タイミングを示
す図である。
【図９】本発明の第５実施例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施例の説明図であり、（ａ）
は移動制御の説明図、（ｂ）は各部の作動タイミングを
示す図である。
【図１１】本発明の第６実施例の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施例の説明図であり、（ａ）
は移動制御の説明図、（ｂ）は各部の作動タイミングを
示す図である。
【図１３】本発明の第７実施例の構成を示す図である。
【図１４】本発明の第７実施例の説明図であり、（ａ）
は移動制御の説明図、（ｂ）は移動制御の説明図、
（ｃ）は各部の作動タイミングを示す図である。
【図１５】本発明の第８実施例の全体構成を示す図であ
る。
【図１６】本発明の第８実施例の一部を拡大した図であ
る。
【図１７】本発明の第８実施例の既実装部品が存在する
場合の移動制御の説明図である。
【図１８】本発明の第８実施例の既実装部品が存在する
場合の移動制御の説明図である。
【図１９】本発明の第９実施例の構成を示す図である。
【図２０】従来技術の構成を示す図である。
【図２１】従来技術の要部を示す図であり、（ａ）は半
田付け中の状態を示す図、（ｂ）は半田付け後の状態を
示す図である。
【符号の説明】
１１ プリント配線板 １２ 後付け部品 １３ リードピン １４ Ｘ−Ｙテーブル １５ ピンスポット半田付け用ノズル １６ 開口 １７ 割り溝 １８ 溶融半田発生器 ２１ 溶融半田 ２３ 隔壁 ２４ Ｘ−Ｙテーブル ２７ フラックス塗布用ノズル ２８ フラックス発生器 ２９ 予備加熱用ノズル ３０ 温風発生器 ３１、３２、３３ 昇降機 ３４ 既実装部品 ３６ Ｘ−Ｙテーブル ３８ 回転テーブル ３９ 移動ロボット

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント配線板(11)のスルーホールに上
    側から挿入されたリード部品(12)のリードピン(13)を下
    側から該スルーホールに半田付けする半田付け装置であ
    って、 上部に溶融半田噴出用の開口(16)及び該開口(16)から下
    側に向かって該リードピン(13)が横側から通過可能な割
    り溝(17)を有するピンスポット半田付け手段(15)と、 該ピンスポット半田付け手段(15)の該開口(16)に溶融半
    田(21)を供給する溶融半田供給手段(18)と、 該ピンスポット半田付け手段(15)と該プリント配線板(1
    1)との相対位置を位置決め可能に移動する移動手段と、 前記プリント配線板(11)についての基板データに従って
    該移動手段による移動を制御する制御手段とを備えた半
    田付け装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記ピンスポット半田付け手段(15)は、前記開口(16)の
    内側に前記割り溝(17)側及び上側のみが開放された隔壁
    (23)を有している半田付け装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記ピンスポット半田付け手段(15)は、前記割り溝(17)
    を一対有しており、該割り溝(17)は、該ピンスポット半
    田付け手段(15)の上下方向の中心軸に対して対象な位置
    にそれぞれ配置されている半田付け装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記制御手段は、前記リード部品(12)の前記リードピン
    (13)が前記ピンスポット半田付け手段(15)の前記割り溝
    (17)を横から通過するように前記移動手段を制御するよ
    うにした半田付け装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記移動手段は、前記プリント配線板(11)を水平２軸方
    向に移動するＸ−Ｙテーブル手段(14)を有している半田
    付け装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)を
    水平２軸方向に移動するＸ−Ｙテーブル手段(24)を有し
    ている半田付け装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)を
    上下１軸方向に移動する昇降手段を有している半田付け
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記ピンスポット半田付け手段(15)に隣接して配置され
    るとともに、上部にフラックス供給用の開口(16)及び該
    開口(16)から下側に向かって前記リードピン(13)が横側
    から通過可能な割り溝(17)を有するフラックス塗布用ノ
    ズル手段(27)と、 該フラックス塗布用ノズル手段(27)の該開口(16)にフラ
    ックスを供給するフラックス供給手段(28)とを、さらに
    備えた半田付け装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の半田付け装置におい
    て、 前記ピンスポット半田付け手段(15)に隣接して配置され
    るとともに、上部に温風噴出用の開口(16)及び該開口(1
    6)から下側に向かって前記リードピン(13)が横側から通
    過可能な割り溝(17)を有する予備加熱用ノズル手段(29)
    と、 該予備加熱用ノズル手段(29)の該開口(16)に温風を供給
    する予備加熱用ヒータ手段(30)とを、さらに備えた半田
    付け装置。
  10. 【請求項１０】 プリント配線板(11)のスルーホールに
    上側から挿入されたリード部品(12)のリードピン(13)を
    下側から該スルーホールに半田付けする半田付け装置で
    あって、 上部に溶融半田噴出用の開口(16)及び該開口(16)から下
    側に向かって該リードピン(13)が横側から通過可能な割
    り溝(17)を有するピンスポット半田付け手段(15)と、 該ピンスポット半田付け手段(15)の該開口(16)に溶融半
    田(21)を供給する溶融半田供給手段(18)と、 該ピンスポット半田付け手段(15)に隣接して配置される
    とともに、上部に温風噴出用の開口(16)及び該開口(16)
    から下側に向かって該リードピン(13)が横側から通過可
    能な割り溝(17)を有する予備加熱用ノズル手段(29)と、 該予備加熱用ノズル手段(29)の該開口(16)に温風を供給
    する予備加熱用ヒータ手段(30)と、 該予備加熱用ノズル手段(29)に隣接して配置されるとと
    もに、上部にフラックス供給用の開口(16)及び該開口(1
    6)から下側に向かって該リードピン(13)が横側から通過
    可能な割り溝(17)を有するフラックス塗布用ノズル手段
    (27)と、 該フラックス塗布用ノズル手段(27)の該開口(16)にフラ
    ックスを供給するフラックス供給手段(28)と、 該ピンスポット半田付け手段(15)、該フラックス塗布用
    ノズル手段(27)、及び該予備加熱用ノズル手段(29)と該
    プリント配線板(11)との相対位置を位置決め可能に移動
    する移動手段と、 前記プリント配線板(11)についての基板データに従って
    該移動手段による移動を制御する制御手段とを備えた半
    田付け装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記ピンスポット半田付け手段(15)、前記フラックス塗
    布用ノズル手段(27)、及び前記予備加熱用ノズル手段(2
    9)は、それぞれ前記割り溝(17)を一対有しており、各割
    り溝(17)は直線的に配列されている半田付け装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)、
    前記フラックス塗布用ノズル手段(27)及び前記予備加熱
    用ノズル手段(29)を一体的に上下１軸方向に移動する昇
    降手段を有している半田付け装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)、
    前記フラックス塗布用ノズル手段(27)及び前記予備加熱
    用ノズル手段(29)をそれぞれ独立的に上下１軸方向に移
    動する昇降手段(31,32,33)を有している半田付け装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記制御手段は、前記プリント配線板(11)についての基
    板データに基づき、該プリント配線板(11)上の既実装部
    品(34)を検出し、該既実装部品(34)を回避するように前
    記昇降手段(31,32,33)をそれぞれ独立的に制御するよう
    にした半田付け装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)、
    前記フラックス塗布用ノズル手段(27)及び前記予備加熱
    用ノズル手段(29)を水平２軸方向に移動するＸ−Ｙテー
    ブル手段(36)を有している半田付け装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記移動手段は、前記ピンスポット半田付け手段(15)、
    前記フラックス塗布用ノズル手段(27)及び前記予備加熱
    用ノズル手段(29)を回転させる回転テーブル手段(38)を
    有している半田付け装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記移動手段は、前記プリント配線板(11)を直交３軸方
    向に移動する移動ロボット手段(39)を有している半田付
    け装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１０に記載の半田付け装置にお
    いて、 前記ピンスポット半田付け手段(15)に隣接して配置され
    た、前記プリント配線板(11)の下面に実装されている部
    品を含む障害物の有無を検知するセンサ手段をさらに備
    え、 前記制御手段は、該障害物に前記ピンスポット半田付け
    手段(15)、前記フラックス塗布用ノズル手段(27)又は前
    記予備加熱用ノズル手段(29)が衝突しないように、前記
    移動手段を制御するようにした半田付け装置。
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