JPS5924913B2 - 球状はんだ供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、部分的なはんだ付けにおける球状はんだ供給
装置に関するものである。

従来、部分的なはんだ付けを行う場合に、被はんだ付け
物上に球状はんだを自動的に供給できるものはなく、ま
た自動化を試みても、１個の球状はんだのみを確実にこ
の球状はんだの収容器から取出すことが困難であり、ま
たその取出した微小な球状はんだを被はんだ付け物上ま
で持運んで正確な位置に載せることが困難であり、自動
化は容易ではなかつた。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、部分的な
はんだ付けをするにあたつて自動的に、１個の球状はん
だのみを確実にピックアップして被はんだ付け物上の正
確な位置に供給することができるようにするものである
。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

円形の金属板Ａに長方形のセラミック板Ｂを貼着して被
はんだ付け物Ｗを形成する。上記金属板Ａは、圧電振動
子の振動板であり、上記セラミック板Ｂにははんだ付可
能な金属がメッキしてあり、このセラミック板Ｂに通電
することによつて振動する。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は上記被
はんだ付け物Ｗ上の被はんだ付け部である。また上記各
被はんだ付け部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にはんた付けされるリ
ード線Ｌの切断予定の部分または全体には、あらかじめ
、はんだれを附着させておく。

また被はんだ付け物Ｗの被はんだ付け部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３を所定の位置に設定するテーブルユニット１と、上記
所定の位置において上記被はんだ付け部Ｐ４、Ｐ２、Ｐ
３にフラックスＦを点状に塗布するとともにこの点状の
フラックス上に球状はんだＨを供給するフラックスおよ
び球状はんだ供給ユニット２と、上記球状はんだＨにリ
ード線Ｌの先端を近づけるリード線供給ユニット３と、
上記球状はんだＨにビームＦを照射して上記球状はんだ
Ｈを溶解することにより上記被はんだ付け部Ｐ１、Ｐ２
、Ｐ３と上記リード線Ｌとをはんだ付けするビームユニ
ット４と、上記リード線Ｌを所定の長さで切断するリー
ド線切断ユニット５とをそれぞれ配置する。

また上記フラツクスおよび球状はんだ供給ユニツト２と
ビームユニツト４との間に上記テーブルユニツト１の移
送機構６を設ける。

次に上記フラツタスおよび球状はんだ供給ユニツト２に
ついて説明する。

犬ベース１１上に支持部１２を介して小ベース１３を調
整ねじ１４によつて移動調整可能に設け、上記小ベース
１３の中央の装着穴１５に軸受１６を上方より嵌合して
、この軸受１６の外筒部１７の上部フランジ１８を部材
１９を介して上記小ベース１３で支持する。

上記軸受１６の内筒部２１の内周面には上下方向にスプ
ライン２２が形成されているから、このスプライン２２
に主軸２３の外周面の上下方向のスプライン２４を上下
動自在に嵌合する。

またこの主軸２３の上端部にフランジ部２５を介して腕
部２６を水平に固着し、この腕部２６の先端部に下方開
口状の吸着ノズル２７を取付け、この吸着ノズル２７は
、このノズル２７と上記主軸２３の上端との間に設けた
パイプ２８および主軸２３の内部の通孔２９を介して主
軸２３の下端の回り継手３１に連通させる。また上記主
軸２３の下部定位置にギヤ３２を一体に嵌着するととも
に、軸受３３を介して上下動操作基部３４を回動自在に
嵌着する。

また上記小ベース１３の下面に取付部３５を設け、この
取付部３５の下部の取付板３６に主軸上下動駆動部とし
ての空圧シリンダ３７の本体３８を固着し、この空圧シ
リンダ３７のピストンロツド３９の上端を上記土下動操
作基部３４を接続する。またこの上下動操作基部３４の
上面にこの基部３４の上昇を係止するストツパ４１を立
設する。また上記空圧シリンダ３７の取付板３６に上記
基部３４の下降を係止するストツパ４２を立設する。ま
た上記小ベース１３の下面に取付部４３を固着し、この
取付部４３から突設した支持部４４により主軸回動駆動
部としての空圧ロータリアタチユエータ４５の本体４６
を定位置に固定支持し、この空圧ロータリアクチユエー
タ４５の回動軸４７に上下方向に厚歯の中空状のギヤ４
８を一体に嵌着し、このギア４８と前記ギア３２とを噛
合わせる。

４９は上記回動軸４７のストツパである。

また上記ベース１３の一端部の装着穴５１に球状はんだ
収容体５２を嵌着して固定し、この球状はんだ収容体５
２の上端にＶ字形断面の形状はんだ収容凹部５３を開口
し、この収容凹部５３の内部に多数の球状はんだＨを収
容するようにする。またこの球状はんだ収容凹部５３の
底部に押上棒５４を上下動自在に嵌着する。この押上棒
５４の上端には上記球状はんだＨ１個分の球状はんだ嵌
合受溝５５を形成しておく。また上記球状はんだ収容体
５２の下部に取付部５６を固着し、この取付部５６に押
上棒上下動駆動部としての空圧シリンダ５７の本体５８
を固定し、この空圧シリンダ５７のピストンロツド５９
の上端を上記押上棒５４の下端に接続する。

また上記ベース１３の他端部上に受部６１を固定し、こ
の受部６１の凹溝６２にフラツクス槽６３を嵌着し、こ
のフラツタス槽６３の内部にフラツタスを収容する。ま
たこのフラツクス槽６３の上面開口に蓋板６４を被嵌し
、この蓋板６４の中央部には挿人孔６５を穿設しておく
。また前記主軸２３の上端部のフランジ部２５に腕部６
６を介してフラツクス塗布棒６７を固定する。なお上記
球状はんだ収容凹部５３とフラツクス槽６３とは主軸２
３を中心として１８０度の位置に配置し、また上記吸着
ノズル２７とフラツタス塗布棒６７とは主軸２３を中心
として９０度の位置に配置する。また上記吸着ノズル２
７に連通する上記回り継手３１に真空圧回路６８を接続
する。

この真空圧回路６８は、上記回り継手３１にパイプ６９
を接続し、このパイプ６９からパイプ７１およびパイ、
プ７２を分岐し、上記パイプ７１に真空切換弁７３を接
続するとともに、上記パイプ７２に真空切換弁７４を接
続し、上記真空切換弁７３はパイプ７５を介して真空ポ
ンプ７６の吸気口部７７に接続し、また上記真空切換弁
７４はパイプ７８を介して上記真空ポンプ７６の副排気
口部７９に接続する。この副排気口部７９は主排気口部
８１から排出される空気量の一部を排出する。次にこの
フラツクスおよび球状はんだ供給ユニツト２の作用を説
明する。

空圧シリンダ５７により、押上棒５４を所定のレベルま
で上昇させ、この押上棒５４の上端の嵌合受溝５５に嵌
合された１個の球状はんだＨを所定のレベルに押上げる
。

次に空圧ロータリアクチユエータ４５によつて押上棒５
４の上方に回動した吸着ノズル２７の先端を、空圧シリ
ンダ３７によつて下降させて球状はんだＨに近づけ、真
空圧回路６８の真空切換弁７３をオンして連通するとと
もに、真空切換弁７４をオフにして遮断し、真空ポンプ
７６の吸気口部７７を吸着ノズル２７に連通し、この吸
着ノズル２７によつて球状はんだＨを吸着保持する。

同時に被はんだ付け物Ｗ上の所定の位置にフラツクス塗
布棒６７に附着しているフラツクスを塗布する。次に空
圧シリンダ３７を作動して吸着ノズル２７を上昇させ、
空圧ロータリアクチユエータ４５を作動して吸着ノズル
２７を図において反時計方向に９０度回動し、被はんだ
付け物Ｗ上の所定の位置に停止させる。

同時にフラツクス塗布棒６７をフラツクス槽６３の挿入
孔６５の真上に位置させる。次に空圧シリンダ３７によ
つて吸着ノズル２７の先端を被はんだ付け物Ｗの上面に
近づけ、真空圧回路６８の真空切換弁７３をオフにする
とともに真空切換弁７４をオンにし、真空ポンプ７６か
ら排気される空気量の一部を吸着ノズル２７から吐出さ
せ、吸着ノズル２７に吸着されていた球状はんだＨを被
はんだ付け物Ｗ上のフラツタスＦの中央部に落下させる
。

同時に上記フラツタス塗布棒６７はフラツクス槽６３内
に挿入されるから、下端部にフラツタスが附着される。
またこの作業中に押上棒５４を下降させ、この押上棒５
４の先端嵌合受溝５５に１個の球状はんだＨを載せてお
く。

次にこのはんだ付け装置の全体的な動作を説明する。

テーブルユニツ口を図示する位置に移動し、このテーブ
ルユニツ口の回動子１０１に被はんだ付け物Ｗを吸着保
持させるとともに、このテーブルユニツト１の回動子１
０１によつて被はんだ付け部Ｐ１を図示する位置のフラ
ツクス塗布棒６７の真下に回動し設定する。

なお上記回動子１０１の回動停止制御は後で説明する。
次にフラツクスおよび球状はんだ供給ユニツト２の主軸
２３を下げ、上記フラツクス途布棒６７の下端を上記被
はんだ付け部Ｐ１まで下げると、このフラツクス塗布棒
６７の下端に前回の工程で附着された微少量のフラツク
スが上記被はんだ付け部Ｐ１に滴下され点状に塗布され
る。

同時に吸着ノズル２７も下降して押上棒５４によつてピ
ツクアツプされた球状はんだＨを吸着する。次に上記主
軸２３を上げ、図において反時計方向に９０度回動する
と、上記フラツクス塗布棒６７がフラツクス槽６３の挿
入孔６５の真上に位置されるとともに、吸着ノズル２７
が被はんだ付け部Ｐ１の真上に位置されるので、この状
態で上記主軸２３を下げると、上記フラツクス塗布棒６
７はフラツクス槽６３に挿入されて下端部にフラツクス
が附着され、また上記吸着ノズル２７に吸着された球状
はんだＨは真空圧回路６８の切換によつて吸着を解除さ
れ、上記被はんだ付け物Ｗ上のフラツクスＦの中心部に
落下させる。

次に上記主軸２３を上げて図示する位置まで時計方向に
９０度回動することにより元の状態に復帰するので、上
記テーブルユニツ口の回動子１０１を所定角回動して次
の被はんだ付け部Ｐ２をフラツクス塗布棒６７の真下に
位置させ、同様の作用を繰返し行えば、この被はんだ付
け部Ｐ２にもフラツクスＦおよび球状はんだＨが供給で
き、さらに被はんだ付け部Ｐ３にも同様にフラツクスＦ
および球状はんだＨが供給できる。

次に上記複数のフラツクスＦおよび球状はんだＨの供給
工程が終了されたテーブルユニツト１はビームユニツト
４の真下まで移動し、停止する。

次にリード線引出爪１０２を閉じるとともに、リード線
固定体１０３を開いて待期状態にあるリード線供給ユニ
ツト３の移動ベース１０４を前進させることにより、巻
取ボビン（図示せず）からプーリ１０５を経て引出され
ているリード線Ｌをさらに引出し、被はんだ付け物Ｗ上
の球状はんだＨに上記リード線Ｌの先端を近づけ、この
状態でビームユニツト４を動作させる。これによつて被
はんだ付け物Ｗ上でリード線Ｌの先端のはんだｈと球状
はんだＨとを溶解し、上記フラツクスＦの作用で上記リ
ード線Ｌの先端を被はんだ付け物Ｗに固着する。なおこ
のはんだ付けに要する時間は１秒程度である。次に上記
リード線引出爪１０２を開くとともに、リード線固定体
１０３を閉じ、移動ベース１０４を後退させ、再び上記
引出爪１０２を閉じ、この状態でリード線切断ユニツト
５の切断刃１０６をリンク機構を介して押上げようとす
ると、上下動杆１０７に作用する制動力によつて、最初
に上記切断刃１０６が開き、その後この切断刃１０６の
上下動ベース１０８が上昇し、この切断刃１０６の開口
内にリード線Ｌが挿入され、またこの状態で切断刃１０
６を上記リンク機構を介して引下げようとすると、上下
動杆１０７に作用する制動力によつて最初に上記切断刃
１０６が閉じてリード線Ｌを切断し、その後この切断刃
１０６の上下動ベース１０８が下降する。

これで１個の球状はんだＨに対するリード線Ｌの供給、
ビーム照射およびリード線Ｌの切断が終了するので、こ
の一連の工程をテーブルユニツト１の回動工程をはさん
で３回繰返して行えば３箇所の所定ピツチの被はんだ付
け部Ｐｌ，Ｐ２，Ｐ３に３本のリード線Ｌをそれぞれ固
着でき、１個の製品が完成する。

そしてこのようにして総ての工程が終了すると、テーブ
ルユニツト１は初期の位置に復帰して、完成製品を除去
した後に次の被はんだ付け物Ｗがセツトされるまで待期
する。

なお上記テーブルユニツト１の回動子１０１の回動停止
制御について説明すると、反射式の光電センサを被はん
だ付け物Ｗの金属板Ａ上に向けてセツトし、この被はん
だ付け物Ｗが回動して光電センサの照射点にセラミツタ
板Ｂがかかると、光電センサに異る反射信号が入るので
、その被はんだ付け物Ｗの位置を基準点とし、また上記
回動子１０１を１：１のギア比のギヤ１１１，１１２を
介して駆動するステツピングモータ１１３の回転量は、
上記ギヤ１１２に１：１のギヤ比で噛合う図に表われな
いギヤの軸に設けたロータリエンコーダ（図に表われず
）によつて常に監視されているので、上記光電センサに
よつて基準点が確認されると、被はんだ付け部Ｐｌ，Ｐ
２，Ｐ３の位置があらかじめセツトされているデジタル
カウンタ（図示せず）の設定値を目ざ化てステツピング
モータ１１３が回転し、各々の被はんだ付け部Ｐｌ，Ｐ
２，Ｐ３が前記吸着ノズル２７まこはフラツクス塗布棒
６７の真下に位置したときに、ロータリエンコーダから
デジタルカウンタに人る入力値とデジタルカウンタの設
定値とが一致して出力リレーを切換え、ステツピングモ
ータ１１３の回転を停止させ、このようにして被はんだ
付け物Ｗを希望する角度まで回動し停止させることがで
きる。

このように本発明によれば、ベースにＶ字形断面の球状
はんだ収容凹部を設け、この球状はんだ収容凹部の底部
に押上棒を上下動自在に嵌着し、この押上棒の上端に球
状はんた１個分の球状はんた嵌合受溝を形成し、上記押
上棒を上下動するようにしたから、上記押上棒を下降さ
せたとき球状はんだは上記字形収容凹部の底部に集まり
、この底部の押上棒の上端嵌合受溝に嵌合し、上記押上
棒を上昇させたとき上記上端嵌合受溝によつて上記収容
凹部内の多数の球状はんだから１個の球状はんだのみを
確実にピツクアツプすることができ、押上棒は複数の球
状はんだをピツクアツプしたり空上昇したりすることが
ない。

また上記球状はんだを吸着ノズルで真空吸着し、この吸
着ノズルを主軸の回動によつて被はんた付け物の上方に
回動するようにしたから、上記押上棒によつてピツクア
ツプされた１個の球状はんだを確実に拾い上げ、また真
空圧回路の切換によつて被はんだ付け物上の正確な位置
に容易に載せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るはんだ付け装置全体の一″実施例
を示す斜視図、第２図は本発明の球状はんだ供給装置の
一実施例を示す正断面図、第３図はその要部の拡大図、
第４図はその側断面図、第５図はその真空圧回路図、第
６図ははんだ付け装置全体の作用説明図である。 １３・・・・・・ベース、２３・・・・・・主軸、２６
・・・・・・腕部、２７・・・・・・吸着ノズル、４５
・・・・・・王軸回動１駆動部としての空圧ロータリア
クチユエータ、５３・・・・・・球状はんた収容凹部、
５４・・・・・・押上棒、５５・・・・・・球状はんだ
嵌合受溝、５７・・・・・・押上棒上丁動駆動部として
の空圧シリンダ、６８・・・・・・真空圧回路、Ｗ・・
・・・・被はんだ付け物、Ｈ・・・・・・球状はんだ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベースに主軸を回動自在に装着するとともにＶ字形
   断面の球状はんだ収容凹部を設け、この球状はんだ収容
   凹部の底部に押上棒を上下動自在に嵌着し、この押上棒
   の上端に球状はんだ１個分の球状はんだ嵌合受溝を形成
   し、上記主軸に腕部を介して下方開口状の吸着ノズルを
   取付け、この吸着ノズルに真空圧回路を接続し、上記主
   軸に上記吸着ノズルを上記押上棒の上方と被はんだ付け
   物の上方との間で回動する主軸回動駆動部を接続し、上
   記押上棒にこの押上棒を上下動する押上棒上下動駆動部
   を接続したことを特徴とする球状はんだ供給装置。