JP2000153354A - 自動半田付けロボットアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの位置精度が悪くても、半田付け不良の
発生および半田鏝の磨耗を抑制することのできる半田付
けロボットアームを提供する。 【解決手段】半田鏝ユニット１がスライドユニット３に
対して突き当て方向に平行移動るようになっている。ま
た、弾性手段としてのスプリング４により半田鏝６は、
そのテンションにより適切な圧力で突き当て基板１１に
直角に当接することが可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、突き当て構造のハ
ンダ付けを自動で行う突き当て構造用自動半田付けロボ
ットアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】突き当て構造用自動半田付装置は、半田
鏝をロボット等の移動機構に取り付けて構成され、ティ
ーチングプレーバック方式等により予め教示された条件
に従って、突き当て基板とこれに垂直に当接する基板と
を半田付け固定する装置である。

【０００３】図３は、従来のロボットアームの構成図で
ある。図３において、１は半田鏝ユニット、２は図示し
ない移動機構に半田鏝ユニット１を取り付け固定する取
付ユニット、５はホルダー、６は半田鏝、７は半田鏝６
を加熱するヒーターである。半田鏝６は上下方向に移動
可能となっている。

【０００４】このロボットアームによる半田付け方法を
以下に説明する。図４は、従来の実施例の突き当て構造
の半田接合説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図
である。図４において、６は半田鏝、１１は突き当て基
板、１２は突き当て基板１１に垂直に半田付けしようと
する基板、１３はそれぞれの基板の半田付部、１４は半
田である。

【０００５】基板１２は、突き当て基板１１の所定の位
置に垂直に当接するように、予め治具により保持されて
いる。半田鏝６を突き当て基板１１に垂直方向（突き当
て方向）から突き当て基板１１に当接させ、上下方向に
移動して基板１２にも当接させる。双方の半田付け部１
３を半田１４により半田付けしながら、半田鏝６を半田
鏝引き方向に移動して、全ての半田付け部１３を半田付
けして終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のロボットアーム
は、上下方向に対しては半田鏝は可動であるが、突き当
て方向に対しては半田鏝は固定され自由度がなく、突き
当て部の位置は高い位置精度が要求されていた。目標位
置精度は０．１ｍｍ程度であるが、複数の搬送治具およ
び基板の組立精度をトータルで考えると、総合位置精度
０．１ｍｍは非常に困難であった。この組立精度を吸収
させるために、ロボットアームを強制的に突き当て部に
押し当てて、ロボットアームを撓ませることで対処して
いた。しかしながら、半田鏝が突き当て部に当たる強さ
は、治具の位置精度や基板組立精度のばらつきにより異
なり、安定した半田付け品質を得ることが困難であっ
た。

【０００７】図５は、従来の実施例の鏝の支点と突き当
て基板の関係を示す説明図である。図５において、構成
要素は図４と同じであり同じ符号を付してある。突き当
て方向に対して鏝の支点が固定されている場合、図５の
ａ位置にあるワークに合わせてティーチングを行った場
合、ａ位置にあるワークに対しては鏝が直角に当たるの
で、良好な半田付けができる。。しかしながら、ワーク
の治具の位置精度や基板組立精度により、ｂ位置にワー
クがある場合がある。ｂ位置にワークがある場合、すな
わち、位置精度Ｘだけずれている場合、鏝がワークに当
たり傾きθが生じる。同時に、突き当てギャップｔが生
じて突き当て部に鏝が当たらなくなり、半田付け不良が
発生していた。

【０００８】また、半田付け不良の発生を抑制するた
め、ロボットアームを強制的に突き当て部に押し当てて
半田付けを行うことにより、半田付け部の銅箔の剥離が
発生したり、また、半田鏝の磨耗がはげしく頻繁に半田
鏝を交換する必要があった。本発明は上記の点に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、ワークの位
置精度が悪くても、半田付け不良の発生および半田鏝の
磨耗を抑制することのできる突き当て構造用自動半田付
けロボットアームを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、鏝先を加熱するヒータを有する
半田鏝と、該半田鏝を空間的に移動させる移動機構とを
具備し、教示した条件に従って、突き当て基板とこの突
き当て基板に垂直に当接する基板とを半田付けする自動
半田付けロボットアームにおいて、前記半田鏝を突き当
て方向に平行移動することとした。また、上記におい
て、突き当て基板に半田鏝を圧接する弾性手段を移動機
構に設けることとした。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例のロボ
ットアームを示す構成図で、（ａ）は静止状態を示す
図、（ｂ）は半田付け時を示す図である。図１におい
て、３は図示しない移動機構に取り付けられているスラ
イドユニット、４はスプリング、１１は突き当て基板、
１２は基板であり、その他の構成要素は図３と同じであ
り同じ符号を付してある。図３との相違点は、半田鏝ユ
ニット１がスライドユニット３に対して突き当て方向に
平行移動するようになっている点である。また、弾性手
段としてのスプリング４により半田鏝６は、（ｂ）に示
すように、そのテンションにより適切な圧力で突き当て
基板１１に当接することが可能となっている。

【００１１】図２は、この発明の実施例の鏝の支点と突
き当て基板の関係を示す説明図である。図２において、
構成要素は図５と同じであり同じ符号を付してある。鏝
の支点はスプリング４により位置精度Ｘ以内で平行に移
動可能であり、この間では鏝は突き当て基板１１に適切
な圧力で直角に当たるので、良好な半田付けができる。
位置精度Ｘとしては、治具の位置精度や基板組立精度に
対して十分に余裕をみて５ｍｍとしてある。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、半田鏝の可動範囲内に
ワークがセットされれば、高度な治具位置精度、基板組
立精度を必要とせずに、安定した品質の自動半田付けが
可能となった。半田付け不良率（不良点数／総半田付け
点数）は、従来の１％から２００ｐｐｍにまで減少させ
ることができた。また、半田鏝の交換頻度も大幅に減少
した。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のロボットアームを示す構成
図で、（ａ）は静止状態を示す図、（ｂ）は半田付け時
を示す図。

【図２】この発明の実施例の鏝の支点と突き当て基板の
関係を示す説明図。

【図３】従来のロボットアームを示す構成図。

【図４】従来の実施例の突き当て構造の半田接合説明図
で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図。

【図５】従来の実施例の鏝の支点と突き当て基板の関係
を示す説明図。

【符号の説明】

１…半田鏝ユニット、３…スライドユニット、４…スプ
リング、５…ホルダー、６…半田鏝、７…ヒーター、１
１…突き当て基板、１２…基板、１３…半田付部、１４
…半田。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏝先を加熱するヒータを有する半田鏝と、
   該半田鏝を空間的に移動させる移動機構とを具備し、教
   示した条件に従って、突き当て基板とこの突き当て基板
   に垂直に当接する基板とを半田付けする自動半田付けロ
   ボットアームにおいて、前記半田鏝を突き当て方向に平
   行移動することを特徴とする自動半田付けロボットアー
   ム。
2. 【請求項２】突き当て基板に半田鏝を圧接する弾性手段
   を移動機構に設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   自動半田付けロボットアーム。