JPH0550221A - ハンダ吸引ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一旦ハンダ付け作業が終わったプリント基板
の所定位置の下穴を塞ぐハンダを自動的に取除くことが
できるハンダ吸引ロボットを提供する。 【構成】 所望プリント基板の下方で上方に延びるハン
ダコテ４４を持つハンダ溶融ユニット４が位置決め手段
の移動部２ａに取付けられており、ハンダコテ４４が平
面上の任意の位置に移動するように構成されている。ま
た、前記ハンダコテ４４は昇降自在に構成されており、
しかもこのハンダコテ４４の先端周囲のエアを吸引する
エア吸引部５が設けられている。 【効果】 プリント基板の下穴を塞ぐハンダを取除く
作業が自動化でき、次工程で装着するコネクタ、電子部
品等の下穴があっても、スルーホールピンの装着抜取
り、マスキングテープの貼付除去が不要となり、またマ
スキング液を塗布する高価な塗布装置も不要となり、作
業の合理化、低コスト化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板に穿設さ
れた電子部品装着用の下穴を塞ぐ余分なハンダを取除く
ようにしたハンダ吸引ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、電子機器製品に内蔵される電子部
品をプリント基板に装着する場合には、必要な電子部品
をプリント基板に装着しておき、その後プリント基板の
下面をハンダ槽に浸してプリント基板に装着された電子
部品のハンダ付けを行うことにより、ハンダ付け作業の
自動化が進められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のハンダ付け作
業では、プリント基板に装着してしっかりと保持される
端子ピンを持つ電子部品は支障がないが、プリント基板
に装着されてしっかりと保持される端子ピンを持たない
電子部品、高温に弱い電子部品、あるいはコネクタ端子
をプリント基板にハンダ付けする場合には、これら部品
が一旦ハンダ付け作業を終えたプリント基板に後からハ
ンダ付けされて取付けられている。そのため、プリント
基板をハンダ槽に浸す前に、プリント基板の所定位置に
ある下穴にスルーホールピンを差し込んだり、マスキン
グテープを貼付したりし、その上これをハンダ付け作業
して後スルーホールピンを抜き取ったり、マスキングテ
ープを除去したりしなければならず、これら作業を手作
業で行う関係で、コストアップを招く等の欠点が生じて
いる。また、これに代わりプリント基板にハンダが付着
しない特殊樹脂を塗布する方法もあるが、この塗布装置
が極めて高価となる等の欠点が生じている。

【０００４】本発明は、上記欠点の除去を目的とするも
ので、一旦ハンダ付け作業が終わったプリント基板の所
定位置の下穴を塞ぐハンダを自動的に取除くことができ
るハンダ吸引ロボットを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】平面上の任意の作業位置
に位置決めされる移動部を持つ位置決め手段と、移動部
に取付けられた昇降手段と、この昇降手段により昇降す
るハンダコテを有してこれを加熱するヒータ部を備えた
ハンダ溶融ユニットと、ハンダコテの先端の周囲のエア
を吸引するエア吸引部と、ハンダ溶融ユニットの上方に
プリント基板を配置するワーク保持手段とから構成され
ている。

【０００６】また、前記ハンダ溶融ユニットのハンダコ
テにその全長にわたって延びる吸引孔を設けておくとと
もに、ハンダ溶融ユニットのユニット本体にその全長に
わたって前記吸引孔と連通するように穿設された貫通孔
とこれに下方に向かって鋭角に交叉するエア噴射孔とこ
のエア噴射孔にエアを供給するエア供給源とから前記エ
ア吸引部を構成し、エアの排出と同時に外部にハンダを
排出するように構成してもよい。

【０００７】

【作用】このハンダ吸引ロボットでは、ハンダ槽でハン
ダ付けされた電子部品を持つプリント基板をワーク保持
台にその下面を下方にして配置する。この状態で、位置
決め手段が作動すると、移動部が平面上を所定距離だけ
所定の方向に移動し、ハンダ溶融ユニットのハンダコテ
があらかじめ記憶された作業位置の下方に達する。ハン
ダコテの位置決めが完了すると、昇降手段が作動してハ
ンダ溶融ユニットのハンダコテがプリント基板に当接す
るまで上昇する。この時、ハンダコテはヒータ部により
高温に保持されているため、その先端はプリント基板の
下穴を塞ぐハンダに当接し、下穴内のハンダが溶融す
る。しかも、この溶融時にエア吸引部が作動し、ハンダ
コテの先端の周囲のエアが吸引され、プリント基板に付
着する溶融ハンダを確実に取除くことができる。

【０００８】また、ハンダコテに吸引孔が穿設されてい
る場合には、ユニット本体の貫通孔に連通するエア噴射
孔から下方に向かってエアを噴射すると、貫通孔内のエ
アが同時に吸引され、ハンダコテの先端の周囲のエアが
吸引される。そのため、エアを貫通孔から下方に排出す
ると同時に、ハンダコテ先端付近の溶融ハンダを吸引し
てこの溶融ハンダをエアとともに外部に排出することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。図
１ないし図３において、１はハンダ吸引ロボットであ
り、平面上の任意の作業位置に位置決めされる移動部２
ａを持つ位置決め手段２と、移動部２ａに取付けられた
昇降手段３と、この昇降手段３により昇降するハンダコ
テ４４を有してこれを加熱するヒータ部（図示せず）を
備えたハンダ溶融ユニット４と、ハンダコテ４４の先端
周囲のエアを吸引するエア吸引部５と、ハンダ溶融ユニ
ット４の上方に所望プリント基板６を配置するワーク保
持手段７とから構成されている。前記位置決め手段２
は、直立する２枚の側板２１ａとこれらをその上、下部
で所定間隔を隔てて平行に連結する複数の梁部２１ｂと
からなる基台２１を有し、上部を連結する梁部２１ｂの
一つの下面にはこれに沿って水平方向に延びるＸ軸移動
テーブル２２が固定されている。このＸ軸移動テーブル
２２のＸ軸移動台２２ａにはこれと直交する方向に延び
るＹ軸移動テーブル２３のＹ軸移動台２３ａが固定され
ており、前記両移動テーブル２２，２３がモータ（図示
せず）の駆動により移動すると、Ｙ軸移動テーブル２３
自体が平面上の直交するＸ軸、Ｙ軸に沿った２方向に移
動する移動部２ａをなすように構成されている。これら
モータはハンダ吸引ロボット１の制御部（図示せず）に
より制御されており、あらかじめ記憶された所望プリン
ト基板６上の下穴の位置が順次呼出されると、各モータ
の現在位置がこれに一致するように各モータが駆動さ
れ、ハンダコテ４４の先端が順次所定位置の下穴の下方
に位置するように構成されている。なお、この位置決め
手段２は直交する２方向に延びる移動テーブル２２，２
３でなくてもよく、多関節型のアームを持つロボット
（図示せず）等その他のティーチングプレイバック方式
のロボットであってもよい。

【００１０】前記昇降手段３は、Ｙ軸移動テーブル２３
の先端に固定されたコ字状の取付け具３１を有し、この
取付け具３１には前記ハンダ溶融ユニット４を固定した
ユニット台３２が直立する２本のガイドシャフト３３に
案内されて上下に摺動自在に配置されている。また、前
記取付け具３１にはボールスクリュウシャフト３４が前
記ガイドシャフト３３間で並列に位置して回転自在に配
置されており、しかもこのボールスクリュウシャフト３
４には前記ユニット台３２に固定された軸受ナット３４
ａが螺合するように構成されている。このボールスクリ
ュウシャフト３４には、前記取付け具３１の下部に固定
された昇降用モータ３５の駆動軸３５ａが連結されてお
り、ユニット台３２が昇降用モータ３５の回転を受けて
昇降するように構成されている。前記昇降用モータ３５
の回転数はエンコーダ３６により検出されて、その回転
数が制御部に送られるように構成されており、この昇降
用モータ３５が制御部から上昇指令信号を受けて回転す
ると、ハンダコテ４４の先端がプリント基板６の下穴を
塞ぐハンダに当接してわずかに押圧する位置までユニッ
ト台３２を上昇させるように構成されている。前記昇降
用モータ３５の回転数はプリント基板６の反り返り量、
あるいはハンダの盛り上がり量を考慮して設定されてお
り、ハンダコテ４４が常に一定の押圧力得る高さ位置で
停止するように構成されている。また、前記昇降用モー
タ３５は前記エア吸引部５からエアが吸引され始めると
同時に、制御部から下降指令信号を受けて回転し、ユニ
ット台３２をゆっくりと下降させながら原位置に復帰さ
せるように構成されている。なお、このボールスクリュ
ウシャフト３４に代え、ボールスプラインシャフト（図
示せず）を使用してガイドシャフト３３を使わないよう
にもできる。また、昇降手段３をシリンダ（図示せず）
に代えても同様の効果がある。

【００１１】前記ハンダ溶融ユニット４はユニット台３
２に直立する方向に弾力付勢されて保持されたユニット
本体４１とこれと一体に摺動するコテ取付け台４２とこ
れに断熱部材４３を介して直立する方向に固定されたハ
ンダコテ４４とからなっている。前記ユニット本体４１
にはその全長にわたって軸線に沿って延びる貫通孔４１
ａが穿設されており、この貫通孔４１ａはエア吸引部５
のエア吸引路を構成するように構成されている。また、
前記ハンダコテ４４にはヒータ部が内蔵されており、ハ
ンダコテ４４を加熱してその先端に当接するハンダを溶
融するように構成されている。このハンダコテ４４には
その全長にわたって軸線に沿って延びる吸引孔４４ａが
穿設されており、しかもその下端には前記吸引孔４４ａ
と連通する内孔を有するパイプ部４４ｂを有している。
このパイプ部４４ｂの下部はユニット本体４１の貫通孔
４１ａ内に位置しており、その内孔は貫通孔４１ａと連
通している。しかも、このパイプ部４４ｂの周囲はユニ
ット本体４１の上部とコテ取付け台４２との間に挾持さ
れた断熱シール部材４５により密封されており、貫通孔
４１ａ内のエアが吸引されると、吸引孔４４ａを通して
ハンダコテ４４の先端周囲の溶融ハンダがエアとともに
吸引され、貫通孔４１ａの下部から外部に排出されるよ
うに構成されている。

【００１２】前記エア吸引部５は、ユニット本体４１に
穿設された貫通孔４１ａと、これに下方に向かって鋭角
に交叉するエア噴射孔４１ｂとを有しており、ユニット
本体４１にエア噴射孔４１ｂと連通するように接続され
たホース接続金具４６を介してこのエア噴射孔４１ｂに
所定短時間エアを供給するエア供給源（図示せず）が接
続されている。このエア供給源は前記昇降手段３の位置
決めが完了すると、制御部からエア噴射指令信号を受け
てエア噴射孔４１ｂから短時間だけ貫通孔４１ａにエア
を供給して瞬間的に貫通孔４１ａ内のエアを吸引するよ
うに構成されている。また、前記貫通孔４１ａの下部は
下方に向かうにしたがって拡開されており、ハンダコテ
４４の先端周囲のエアとともに吸引される溶融ハンダが
貰通孔４１ａ内に残留せずに排出され易いように構成さ
れている。なお、前記エア吸引部５はハンダ滓を貯留す
るタンクを有する真空ポンプ（図示せず）であってもよ
い。

【００１３】さらに、前記ワーク保持手段７は基台２１
の一部を構成する梁部２１ｂの上面に取付けられたワー
ク保持台７１と、これに載置された所望プリント基板６
を固定する固定手段（図示せず）とからなっており、プ
リント基板６を前記ハンダ溶融ユニット４の上方に固定
可能に構成されている。

【００１４】上記ハンダ吸引ロボットでは、ワーク保持
台７１に固定される所望プリント基板６の下穴に付着し
たハンダを取除く場合、その下穴に対応する作業位置を
制御部にあらかじめ記憶しておく。その後、ワーク保持
台７１にプリント基板６を固定し、あらかじめ記憶され
た作業位置の一つを呼出し、Ｘ軸移動テーブル２２およ
びＹ軸移動テーブル２３を移動させて、Ｙ軸移動テーブ
ル２３に取付けられたハンダ溶融ユニット４のハンダコ
テ４４を下穴の下方に位置させる。この位置決めが完了
すると、昇降用モータ３５に上昇指令信号が出力され、
昇降用モータ３５が所定下穴位置でのプリント基板６の
反り返り量あるいはハンダの盛り上がり量を考慮した所
定量だけ回転し、その回転にともなってボールスクリュ
ウシャフト３４が回転する。そのため、ボールスクリュ
ウシャフト３４に螺合する軸受ナット３４ａと一体にユ
ニット台３２が所定距離上昇し、図４に示すようにハン
ダ溶融ユニット４のハンダコテ４４の先端がプリント基
板６の裏面に当接する位置に所定時間だけ位置決めされ
る。この時、ハンダコテ４４はヒータ部により加熱され
ているため、ハンダコテ４４の先端に当接する下穴を塞
ぐハンダが溶融する。所定溶融時間が経過して後、昇降
用モータ３５に下降指令信号が出力され、ハンダコテ４
４が後退しながら、ハンダコテ４４の吸引孔４４ａへの
エアの流れを容易にすると同時に、エア供給源にエア供
給指令信号が出力され、エアがエア噴射孔４１ｂに供給
されてこのエア噴射孔４１ｂから所定短時間エアがハン
ダ溶融ユニット４のユニット本体４１の貫通孔４１ａに
噴射される。そのため、ユニット本体４１の貫通孔４１
ａ内のエアが瞬間的に吸引され、これと連通するハンダ
コテ４４の吸引孔４４ａを通ってその先端周囲のエアが
吸引される。このエア吸引と同時に、下穴を塞ぐ溶融ハ
ンダが吸引され、この溶融ハンダがハンダコテ４４の吸
引孔４４ａを通って貫通孔４１ａの下部から外部に排出
される。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は所望プリ
ント基板の下方で上方に延びるハンダコテを持つハンダ
溶融ユニットを位置決め手段の移動部に取付け、ハンダ
コテを平面上の任意の位置に移動させるとともに、ハン
ダコテを昇降自在に構成し、さらにハンダコテの先端周
囲のエアを吸引するエア吸引部を設けているため、プリ
ント基板に電子部品を装着してプリント基板の底面をハ
ンダ槽に浸してハンダ付け作業を行う際に、プリント基
板の下穴を塞ぐハンダを取除く作業が自動化でき、次工
程で装着するコネクタ、電子部品等の下穴があっても、
スルーホールピンの装着抜取り、あるいはマスキングテ
ープの貼付除去作業が不要となり、またマスキング液を
塗布する必要がなく、高価な塗布装置が不要となり、作
業の合理化低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部拡大縦断面図である。

【図２】本発明を９０度回転させて内部を開示した状態
を示す全体説明図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った要部拡大断面図であ
る。

【図４】本発明の動作状態を示す要部拡大縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ハンダ吸引ロボット ２ 位置決め手段 ２ａ移動部 ２１ 基台 ２１ａ 側板 ２１ｂ 梁部 ２２ Ｘ軸移動テーブル ２２ａ Ｘ軸移動台 ２３ Ｙ軸移動テーブル ２３ａ Ｙ軸移動台 ３ 昇降手段 ３１ 取付け具 ３２ ユニット台 ３３ ガイドシャフト ３４ ボールスクリュウシャフト ３４ａ 軸受ナット ３５ 昇降用モータ ３５ａ 駆動軸 ３６ エンコーダ ４ ハンダ溶融ユニット ４１ ユニット本体 ４１ａ 貫通孔 ４１ｂ エア噴射孔 ４２ コテ取付け台 ４３ 断熱部材 ４４ ハンダコテ ４４ａ 吸引孔 ４４ｂ パイプ部 ４５ 断熱シール部材 ４６ ホース接続金具 ５ エア吸引部 ６ プリント基板 ７ ワーク保持手段 ７１ ワーク保持台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面上の任意の作業位置に位置決めされ
   る移動部を持つ位置決め手段と、移動部に取付けられた
   昇降手段と、この昇降手段により昇降するハンダコテを
   有してこのハンダコテを加熱するヒータ部を備えたハン
   ダ溶融ユニットと、ハンダ溶融ユニットにハンダコテの
   先端の周囲のエアを吸引するエア吸引部と、ハンダコテ
   の上方にプリント基板を配置するワーク保持手段とから
   なることを特徴とするハンダ吸引ロボット。
2. 【請求項２】 ハンダ溶融ユニットのハンダコテにその
   全長にわたって延びる吸引孔を設ける一方、ハンダ溶融
   ユニットのユニット本体にその全長にわたって吸引孔に
   連通するように穿設された貫通孔とこれに下方に向かっ
   て鋭角に交叉するエア噴射孔とこのエア噴射孔にエアを
   供給するエア供給源とからエア吸引部を構成したことを
   特徴とする請求項１に記載のハンダ吸引ロボット。