JPH03204172A - 自動半田付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動半田付は装置に係り、特にチェーンコン
ベアを複数の区画に区分し、各区画毎に独立に上下動自
在の一対のロッドにより支持された基板保持装置を装着
すると共に、該ロッドに装着された前輪及び後輪を夫々
専用のレール上で転動させて該レールに形成されたカム
面に沿わせて独立に上下動させることでキャリアレスの
機構でありながらキャリアタイプと同様な機能を有し、
基板の半田付は面と溶融半田との接触及び離脱を任意に
行うことができるようにし、理想的な半田付は性能を得
ることができるようにしたキャリアレスタイプの自動半
田付は装置に関する。

従来の技術 従来の自動半田付は装置としては、キャリアタイプの自
動半田付は装置及びキャリアレスタイプの自動半田付は
装置が実用に供されているが、いずれも一長一短があり
、夫々不具合があった。

即ち、キャリアタイプの自動半田付は装置は、基板を１
枚毎にキャリアに固定して自動半田付は装置にセットす
るものであるので、個々の基板に好みの運動軌跡を与え
ることができる長所があるものの、多数のキャリアを必
要とするので該キャリアの製作に多くの製作費を要する
欠点があった。

また半田付けしながら搬送されたキャリアを元の位置に
搬送するリターン機構を必ず備えなければならず、自動
半田付は装置が複雑で高価となるばかりでなく、機械の
保守作業を頻繁に行わなければならないという欠点があ
った。更には、装置が大型となり重量が大きく、搬送や
据付けの際に不利であるという欠点があった。

一方、キャリアレスタイプの自動半田付は装置は、上記
したキャリアタイプの自動半田付は装置の欠点は解消さ
れているが、走行する一対のチェーンコンベアにより複
数の基板を保持しながら搬送するので個々の基板に好み
の運動軌跡を与えることが非常に困難であるという欠点
があった。また半田槽を上下可動としたものにあっては
、基板の半田付は面と溶融半田との接触は重量の大きい
半田槽をその都度上下動させて行わなければならず、溶
融半田表面の揺れの問題や、装置各部の強度の増大の必
要性がある等の欠点があった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、同期しなが
ら走行する一対のチェーンコンベアを基板の大きさに応
じて複数の区画に区分し、各区画毎に独立して上下動自
在の一対のロッドにより支持された基板保持装置を装着
すると共に、該ロッドに装着された前輪及び後輪を夫々
専用の前輪用レール及び後輪用レール上で転動させて該
レールに形成されたカム面に沿わせて基板保持装置に保
持された基板の前部及び後部を独立して上下動させて個
々の基板に最良の運動軌跡を与えることができるように
することであり、またこれによって基板の半田付は面と
溶融半田との接触及び離脱を理想的な状態で行わせ、非
常に良好な半田付は性能を得ることである。また他の目
的は、基板を固定するキャリアを不要としてキャリアの
製作費を不要とすると共に、キャリアのリターン機構を
自動半田付は装置から除いて機構を簡単にして製作費を
安価にし、また保守作業が少なくて済むようにし、更に
は装置を軽量化して装置の搬送や据付けを容易化するこ
とである。

また他の目的は、レールを、基板を下降させる下降レー
ルと、該基板を上昇させる上昇レールとに２分割すると
共に、いずれか一方のレールを他方のレールに対して接
近又は離脱する方向に移動させて下降レールと上昇レー
ルとの間隔を変更することにより基板の半田付は面と溶
融半田との接触時間を基板の大きさに応じて変更自在と
し、理想的な半田付は条件で半田付けできるようにする
ことであり、またこれによって基板の大きさが変っても
常に良好な半田付は性能が得られるようにすることであ
る。

構成 要するに本発明（請求項１）は、平行に配設されて同期
しながら走行する一対のチェーンコンベアを基板の大き
さに応じて複数の区画に区分すると共に、前記各区画毎
に前記チェーンコンベアに装着されて独立に上下動自在
な基板保持装置と、上面にカム面が形成され該カム面に
より前記基板保持装置を保持しながら該カム面に沿って
該基板保持装置を上下動させるように前記チェーンコン
ベアと平行に配設されたレールとを備えたことを特徴と
するものである。

また本発明（請求項２）は、平行に配設されて同期しな
がら走行する一対のチェーンコンヘアを基板の大きさに
応じて複数の区画に区分すると共に、前記各区画毎に装
着され前記チェーンコンベアに対して上下動自在に装着
された一対のロッドにより両端が支持されて基板を保持
する複数の爪を有する基板保持体と前記ロッドの一方の
ロッドに回動自在に装着された前輪及び他方のロッドに
回動自在に装着された後輪とを含んで構成された複数の
ガイドローラ装置と、上面に形成されたカム面上を前記
前輪及び後輪を転動させて前記一対のロッドを夫々独立
して上下動させる前輪用レール及び後輪用レールからな
るレールとを備え、前記基板保持装置により保持された
前記基板の前部及び後部を前記カム面に沿って独立して
上下動させて前記基板の半田付は面と溶融半田とを接触
及び離脱させるように構成したことを特徴とするもので
ある。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図から第３図において、本発明に係る自動半田付は装置
ｌは、チェーンコンベア２と、基板保持装置３と、レー
ル４とを備えている。

チェーンコンベア２は、基板５を搬送するためのもので
あって、第１図から第３図において自動半田付は装置１
の全長にわたって一対のエンドレスチェーン２ａ及び２
ｂが平行に配設されており、各エンドレスチェーン２ａ
、２ｂは図示しないスプロケットに係合して該スプロケ
ットによって駆動されるように構成されている。各スプ
ロケットは、第３図において、モータ６によって駆動さ
れる回転軸８に固定された駆動へベルギヤ９及び該駆動
ベベルギヤと噛合する被動ベベルギヤ１０が固定された
軸１１に固着されており、モータ６の回転が、回転軸８
、駆動ベベルギヤ９、被動ベベルギヤｌＯ１軸１１及び
スプロケット（図示せず）を介してエンドレスチェーン
２ａ及び２ｂに伝達されるようになっている。ここで、
エンドレスチェーン２ａ側及びエンドレスチェーン２ｂ
側のベベルギヤ９及び１０が互いに逆方向に噛合するよ
うに構成されているので、同一のモータ６で駆動される
夫々の軸１１は互いに逆方向に回転し、エンドレスチェ
ーン２ａ及び２ｂの対向する側が同一方向に同期しなが
ら同速度で走行するようになっている。

基板保持装置３は、第４図において、チェーンコンベア
２に装着されて該チェーンコンヘアと共に走行しながら
基板５を保持して搬送するためのものであり、基板保持
体１２とガイドローラ装置１３とから構成されている。

基板保持体１２は、第５図、第６図及び第７図をも参照
して、チェーンコンベア２を基板５の大きさに応じて複
数の区画に区分すると共に該各区画毎に複数装着されて
おり、チェーンコンベア２の各区画の前部及び後部には
、夫々ガイドブロック１４がＬ字形保持板１５によって
固着されている。そしてガイドブロック１４に上下方向
に形成された穴１４ａ、１４ｂには軸受部材１６が装着
されており、ロッド１８及び１９が上下方向（矢印Ａ又
はＢ方向）に滑らかに摺動自在に嵌合している。

基板５の搬送方向下流側のロッド１８の下端部１８ａに
は、前爪ホルダ２０をボールベアリング等の軸受２１で
回動自在に保持するピン２２がねじ２３によって固定さ
れている。また基板搬送方向上流側のロッド１９の下端
部１９ａに形成された穴１９ｂには後爪ホルダ２４に形
成された軸部２４ａが回動自在に嵌合し、Ｃリング等の
抜止め部材２５により軸部２４ａが穴１９ｂから抜ける
のを防止している。

前爪ホルダ２０に形成された凹部２０ａには爪２６の凸
部２６ａが、更に該爪の凸部２６ａの反対側に形成され
た凹部２６ｂには次の爪２６の凸部２６ａが挿入されて
いる。更に該凸部及び凹部に形成された連結穴２６ｃ及
び２６ｄには上下にＥリング等の抜止め部材２８が配設
されたピン２９を回動自在に嵌合させて、各々の爪２６
は互いにピン２９を中心として回動自在に構成されてい
る。

上記のように、複数の爪２６が次々と連結されて前爪ホ
ルダ２０と後爪ホルダ２４との間に装着されている。そ
して後爪ホルダ２４と爪２６との連結は、後爪ホルダ２
４に形成された穴２４ｂに連結部材３０に固着されたピ
ン３１が摺動自在に嵌合しており、ロッド１８及び１９
が独立して上下方向（矢印Ａ又はＢ方向）に移動したと
き生じる長さ方向の変化を吸収するように構成されてい
る。

ガイドローラ装置１３は、レール４に沿って基板保持装
置１２を走行させるためのものであって、ロッド１８及
び１９に装着された複数のローラから構成されている。

第４図、第５図及び第８図において、ロッド１８の上端
部１８ｂにナツト３２で固定された軸３３には、前輪３
４及び第１の共通軸３５が回動自在に装着され、またロ
ッド１９の上端部１９ｂには、第１の後輪３６、第２の
後輪３８及び第２の共通軸３９が回動自在に装着された
軸４０がナツト４１によって固定されている。そして第
１及び第２の共通軸３５．３９は一直線上に装着されて
おり、走行したとき同一のレール４上を転動するように
構成されている。

レール４は、ガイドローラ装置１３を案内して各基板保
持装置１２のロッド１８及び１９を独立して上下動させ
るためのものであって、第１図において、チェーンコン
ベア２と平行に配設されており、基板５を矢印Ｃ方向に
搬送して、公知のフラクサ４２、プレヒータ４３、半田
槽４４、冷却ファン４５へと導くようになっている。

レール４は、第４図、第５図、第８図及び第９図を参照
して、前輪３４、第１及び第２の共通軸３５．３９、第
１の後輪３６、第２の後輪３８が転動する夫々専用の４
つのレールから構成されており、半田槽４４に対応する
位置以外では、基台４６に固着されたフレーム４８に固
定部材４９を介してねし５０で固定された共通レール５
１だけが配設されており、第１及び第２の共通軸３５゜
３９が該共通レールの上面５１ａを転動するようになっ
ている。

次に、半田槽４４に対応する位置に配設されたレールに
ついて第９図を参照して詳述すると、第１及び第２の共
通軸３５．３９が転動する共通レール５１は該半田槽の
基板搬送方向上流側において終了するが、該共通レール
の終端５１ｂより上流側から始まり該共通レールと一部
分が重なるようにして前輪レール５２及び第１の後輪３
６が転動する第１の後輪レール５３が共通レール５１と
同じ高さで配設されている。そして該前輪レール及び第
１の後輪レールとの間に上流側部分を挿入させる形で可
動レール５４が基板下降用レールとして配設されている
。可動レール５４には、前輪レール５２の延長線上に前
輪３４を転動させる前輪用カム面５４ａが、また共通レ
ール５１の延長線上には第１及び第２の共通軸３５，３
９を転動させる共通輪周カム面５４ｂが形成されており
、前輪用カム面５４ａの下降開始点５４ｃば、共通輪周
カム面５４ｂの下降開始点５４ｄよりも下流側に形成さ
れている。

また可動レール５４に固着されたガイド片５４ｅは基台
４６に固着された案内ロッド５５に摺動自在に嵌合し、
更に同しく可動レール５４に固着された腕５４ｆは、モ
ータ５６により回転駆動される送りねじ５８に螺着され
ていて、モータ５６が回転すると送りねじ５８によって
可動レール５４を案内ロッド５５上で摺動させて矢印り
又はＥ方向に移動させるように構成されている。

第２の後輪３８が転動する第２の後輪用レール６０は、
略への字状に形成された板として形成されており、固定
部材６１を介してフレーム４８に固定されている。そし
てその上昇カム面６０ａは、共通輪周カム面５４ｂによ
り案内されて走行する第２の後輪３８と接触して該後輪
を該上昇カム面６０ａに沿って上昇させるように構成さ
れている。

そして、共通レール５１の始端５１ｃは上昇カム面５１
ｄとして形成されると共に、下面に形成された切欠き部
５１ｅには、可動レール５４を矢印り方向に移動させた
とき該可動レールの下流部分５４ｇを収納するように構
成されており、その重なり量は可動レール５４の最大移
動量Ｓよりも大きい寸法に設定されていて、可動レール
５４が矢印Ｅ方向に最大量移動しても可動レール５４と
共通レール５１との間に隙間がないようになっている。

また、前輪レール５２、第１の後輪レール５３と可動レ
ール５４との重なり量も該可動レールの最大移動量Ｓよ
りも大きい寸法に設定されており、可動レール５４が矢
印り方向に最大量移動しても該レール間に隙間が生じな
いように構成されている。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。第１図及び第２図において、自動半
田付は装置１の電源を投入すると、モータ６をはじめフ
ラクサ４２、プレヒータ４３、半田槽４４及び冷却ファ
ン４５が作動を始めるが、該フラクサ、プレヒータ、半
田槽及び冷却ファンは公知のものであるので、その作用
については説明を省略する。第３図において、モータ６
の回転運動は、回転軸８、駆動ベベルギヤ９、被動ベベ
ルギヤ１０、軸１１及びスプロケット（図示せず）を介
してチェーンコンベア２に伝達されて、該チェーンコン
ベアを走行させる。

チェーンコンベア２を基板５の大きさに応じて複数の区
画に区分し、各区画に装着された基板保持装置３の爪２
６には基板挿入口６２において基板５が挿入され、該基
板は、該爪によって保持されてチェーンコンベア２の走
行に伴ない基板保持装置３と共に矢印Ｃ方向に搬送され
るが（第１図参照）、基板挿入口６２から半田槽４４の
間においては、第４図から第６図に示す如く、第１及び
第２の共通軸３５．３９のみが共通レール５１の上面５
１ａ上を転動し、前輪３４及び第１、第２の後輪３６．
３８はどのレールとも接触していないので、ロッド１８
及び１９の高さは同一に保たれ、従って基板５は水平状
態で保持されて搬送され、フラクサ４２でフラックスを
塗布され、プレヒータ４３により予備加熱されて半田槽
４４に搬送される。

水平状態で搬送された基板５は、第９図に示す如く半田
槽４４の溶融半田に対して傾斜した状態で接触又は離脱
するが、その作用を第８図も参照して説明する。半田槽
４４の手前において、今まで第１の共通軸３５だけで保
持されていたロッド１８は、前輪３４も前輪レール５２
上を転動するようになり、該第１の共通軸３５及び前輪
３４の両者によって保持されながら走行し、やがては、
第１の共通軸３５は、可動レール５４の前輪用カム面５
４ａ上を転動するようになる。即ち前輪３４は第９図の
点ａ、ｂ、ｃへと矢印Ｆ方向に進行する。ここで共通レ
ール５１の終端５１ｂと可動レール５４との間には隙間
６３が形成されているが、この区間においては前輪３４
がロッド１８を保持しているので第１の共通軸３５は、
隙間６３に落ち込むことなく可動レール５４に移行する
。

前輪３４が共通輪周カム面５４ｂの下降開始点５４ｄに
達すると、第１の共通軸３５は該カム面５４ｂに沿って
下降しようとするが、前輪３４は前輪用カム面５４ａ上
を転動しているので、ロッド１８は下降することなく更
に前進する。そして前輪３４が下降開始点５４ｃに達す
ると前輪用カム面５４ａに沿って下降を開始して点ｄ、
ｅ、ｆの順に前進する。すると第６図を参照してロッド
１８は軸受１６中を摺動しながら下降して基板５の前部
５ｂを下降させる。一方、このとき第２の共通軸３９は
、共通レール５１上を転動（点ａ”）しているので、基
板５は前部５ｂを下に向けて傾斜しながら半田槽４４へ
と接近して溶融半田と接触する。そして前輪３４が下降
終了点５４ｈに達し、点ｆに至る。

一方、このとき共通レール５１上を転動する第２の共通
軸３９によって保持されているロンド１９は、第１の後
輪レール５３上を第１の後輪３６が転動することで矢印
Ｇ方向に移動し、第２の共通軸３９が隙間６３に落下す
ることなく該隙間を通過し、更に可動レール５４の共通
輪周カム面５４ｂ上を転動して下降開始点５４ｄの直前
にまで達する（点ａ’、ｂ’の如く前進）ので基板５は
、前部５ｂを下降させ後部５Ｃは元の位置である前方に
傾斜させた第９図の状態Ｘとなる。

更にチェーンコンヘア２が走行すると、前輪３４は、点
ｆから点ｇ、ｈへと前進するが、同時に第２の共通軸３
９は、共通軸用カム面５４ｂに沿って下降して点ｂ′か
ら点ｃ’、ｄ’へと進み、ロッド１９を軸受は部材１６
中で摺動させて下降させ、基板５の後部５Ｃを下降させ
るので、基板５は水平状Ｂ（第９図の状態Ｙ）となり、
該基板の要半田付は面５ａが溶融半田（図示せず）と接
触する。

更に前輪３４及び第１の共通軸３５は、再び共通レール
５１と接触して転動し、上昇カム面５１ｄに沿って上昇
しながら点り、ｔ、ｊと進行して基板５の前部５ｂを引
き上げ、第９図の状態となる。

一方、第２の共通軸３９が可動レール５４の共通輪周カ
ム面５４ｂ上を転動して点ｆ′に達すると、第２の後輪
３８は、第２の後輪レール６０と接触して上昇カム面６
０ａに沿って点ｇ′、ｈ’と転動して基板５の後部５Ｃ
を前部５ｂと同じ高さにまで引き上げて基板５を水平状
態に保持する。

以後共通レール５１上を第１及び第２の共通軸３５．３
９が転動して基板５を水平状態で搬送する。

上述した如く基板５は、前部５ｂを下げて傾斜した状態
で溶融半田と接触し、次に水平状態となって要半田付は
面５ａを所定時間だけ溶融半田と接触させて十分半田付
けした後、該基板５の前部５ｂを上昇させて約６°の理
想的な離脱角度で半田切れを行うので非常に良好な半田
付は性能を得ることができる。

なお、基板５が傾斜（状態Ｘ、Ｚ＞するとき２本のロッ
ド１８及び１９間の距離が変化するが、第６図において
、ピン３１が後爪ホルダ２４に形成された穴２４ｂ中を
摺動してこれを吸収する。

また基板５と溶融半田との接触時間は、モータ５６を作
動させることにより可動レール５４を矢印り又はＥ方向
に移動させて可動レール（下降用レール）５４と共通レ
ール５１及び第２の後輪レール６０とから構成される上
昇用レール６４との間隔を調整することによって変更し
て基板５の大きさに最も適した接触時間（半田付は時間
）を得ることができるので、次々と異なる大きさの基板
５が挿入されても、各基板５毎にモータ５６を作動させ
て半田付は時間を自動的に制御して理想的な半田付けを
行うことができる。

なお、上記実施例においては、可動レール５４は、半田
槽４４の位置に配設したものとして説明したが、可動レ
ール５４は半田槽４４の位置に配設したものに限定され
るものではなく、第２図に示す如くフラクサ４２の位置
に配設してフラックス塗布を確実に行わせるようにした
ものであってもよい。

また、上記実施例においては、下降用レールを可動レー
ルとして構成したが、可動レールは下降用レールに限定
されるものではなく、可動レールを上昇用レールとして
構成してもよい。

効果 本発明は、上記のように同期しながら走行する一対のチ
ェーンコンベアを基板の大きさに応じて複数の区画に区
分し、各区画毎に独立して上下動自在の一対のロッドに
より支持された基板保持装置を装着すると共に、該ロッ
ドに装着された前輪及び後輪を夫々専用の前輪用レール
及び後輪用レール上で転動させて該レールに形成された
カム面に沿わせて基板保持装置に保持された基板の前部
及び後部を独立して上下動するようにしたので、個々の
基板に最良の運動軌跡を与えることができる効果があり
、またこの結果、基板の半田付は面と溶融半田との接触
及び離脱を理想的な状態で行わせ、非常に良好な半田付
は性能を得ることができる効果がある。

また基板を固定するキャリアを不要としたので、キャリ
アの製作費が不要となり、装置のコストが低減する効果
がある。更にキャリアのリターン機構を自動半田付は装
置に備える必要がなくなるので、機構が簡易化され、自
動半田付は装置のコストはこの面からも低減すると共に
保守作業を少なくできる効果がある。更には装置が軽量
化されるので、装置の搬送や据付けを容易化し得る効果
がある。

またレールを、基板を下降させる下降レールと、該基板
を上昇させる上昇レールとに２分割すると共に、いずれ
か一方のレールを他方のレールに対して接近または離脱
する方向に移動させて下降レールと上昇レールとの間隔
を変更できるようにしたので、基板の半田付は面と溶融
半田との接触時間を基板の大きさに応じて変更できる効
果があり、この結果基板の大きさが変っても常に良好な
半田付は性能が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は自動半田付は装
置の全体を示す平面図、第２図は同じく正面図、第３図
は半田槽部分を上流側から見た側面図、第４図は基板保
持装置の全体を示す斜視図、第５図は同じく上流側から
見た縦断面図、第６図は同じく正面図、第７図は基板保
持体の構造を示す要部分解斜視図、第８図はレールとガ
イドローラ装置との相対関係を示す要部平面図、第９図
は同じく要部正面図である。 １は自動半田付は装置、２はチェーンコンベア、３は基
板保持装置、４はレール、５は基板、５ａは要半田付は
面、５ｂは前部、５Ｃは後部、１２は基板保持体、１３
はガイドローラ装置、１８及び１９はロッド、２６は爪
、３４は前輪、３６．３８は後輪、５１ｄ、５４ａ、５
４ｂ。 ６０ａはカム面、５２は前輪用レール、５３゜６０は後
輪用レール、５４は可動レール、６４は上昇用レールで
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　平行に配設されて同期しながら走行する一対のチェ
   ーンコンベアを基板の大きさに応じて複数の区画に区分
   すると共に、前記各区画毎に前記チェーンコンベアに装
   着されて独立に上下動自在な基板保持装置と、上面にカ
   ム面が形成され該カム面により前記基板保持装置を保持
   しながら該カム面に沿って該基板保持装置を上下動させ
   るように前記チェーンコンベアと平行に配設されたレー
   ルとを備えたことを特徴とする自動半田付け装置。 ２　平行に配設されて同期しながら走行する一対のチェ
   ーンコンベアを基板の大きさに応じて複数の区画に区分
   すると共に、前記各区画毎に装着され前記チェーンコン
   ベアに対して上下動自在に装着された一対のロッドによ
   り両端が支持されて基板を保持する複数の爪を有する基
   板保持体と前記ロッドの一方のロッドに回動自在に装着
   された前輪及び他方のロッドに回動自在に装着された後
   輪とを含んで構成された複数のガイドローラ装置と、上
   面に形成されたカム面上を前記前輪及び後輪を転動させ
   て前記一対のロッドを夫々独立して上下動させる前輪用
   レール及び後輪用レールからなるレールとを備え、前記
   基板保持装置により保持された前記基板の前部及び後部
   を前記カム面に沿って独立して上下動させて前記基板の
   半田付け面と溶融半田とを接触及び離脱させるように構
   成したことを特徴とする自動半田付け装置。 ３　前記レールを、前記基板を下降させる下降レールと
   該基板を上昇させる上昇レールとに２分割すると共に、
   前記下降レール及び上昇レールのいずれか一方を前記基
   板の搬送方向に移動自在に構成して前記下降レールと前
   記上昇レールとの間隔を変更することにより前記基板の
   大きさに応じて前記基板の半田付け面と前記溶融半田と
   の接触時間を調整自在としたことを特徴とする請求項２
   に記載の自動半田付け装置。