ハンダ付け治具
【課題】後付部品のハンダ付け作業を安定して確実に手間を掛けずに行えるようにする。
【解決手段】回路基板10を搭載する第1のプレート11に、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口16を設け、一方、前記基板10の上に被さる第2のプレート12に、前記基板10及び基板10上の回路部品15が外れないように押さえるピン22aを設けて、両プレート11、12をヒンジ13で開閉自在に取付ける。そして、回路基板10はハンダ付け面を下にした状態で第1のプレート11に搭載したのち部品15を装着し、第2のプレートを閉じる。すると、第2のプレート12に設けたピン22aが、基板10及び基板10に装着された部品15を押さえて、落下や浮き上がらないように固定する。この状態で前記プレート11、12を反転させて開口16を上に向けると、開口16から基板10のハンダ付け面が臨むので、後付部品15のハンダ付け作業が安定して確実に手間を掛けずに行える。
【解決手段】回路基板10を搭載する第1のプレート11に、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口16を設け、一方、前記基板10の上に被さる第2のプレート12に、前記基板10及び基板10上の回路部品15が外れないように押さえるピン22aを設けて、両プレート11、12をヒンジ13で開閉自在に取付ける。そして、回路基板10はハンダ付け面を下にした状態で第1のプレート11に搭載したのち部品15を装着し、第2のプレートを閉じる。すると、第2のプレート12に設けたピン22aが、基板10及び基板10に装着された部品15を押さえて、落下や浮き上がらないように固定する。この状態で前記プレート11、12を反転させて開口16を上に向けると、開口16から基板10のハンダ付け面が臨むので、後付部品15のハンダ付け作業が安定して確実に手間を掛けずに行える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
回路基板への後付け部品のハンダ付けに使用するハンダ付け治具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フロー方式やリフロー方式の自動機では、後付部品としてハンダ付けの難しい部品を手作業やハンダ付けロボットでハンダ付けしている。
【0003】
このような手作業やハンダ付けロボットによるハンダ付けでは、通常、部品を装着した部品面と反対面にハンダ付け箇所がある。そのため、後付部品のリードを回路基板の部品面のスルーホールに挿通して回路基板を反転することが必要で、前記基板のハンダ付け面を上向にしてハンダ付けを行う。
【0004】
ところが、このように部品を装着した基板を反転すると、装着した部品が抜け落ちたり、基板から浮き上がったりする。このように部品の保持が必要である。
この問題を解決する方法として、例えば、図9に示すような掘り込み式の治具を使用することが行われている。
この掘り込み式の治具は、図9のように、回路基板に合わせた形状の掘り込み1を形成し、その掘り込み1内に、部品6の装着位置に合わせて凹部2を形成したもので、前記凹部2にリードが上向になるようにして部品6を入れたのち、図10のように、回路基板3を前記掘り込み1に部品面側を下向きにして載せ(嵌め込んで)、ハンダ付け作業を行うというものである。
【0005】
しかし、この方法は、装着する部品6数が少なく、また、装着する部品6のリード数が少ない場合は有効である。ところが、装着する部品6数が多い場合や、装着する部品6のリード数が多くなると、部品6のリードを上手く回路基板3のスルーホールに挿通できない問題が発生する。さらに、部品6のバラツキや部品の形状がまちまちなので回路基板3と部品6間に隙間を生じたりする問題もある。
【0006】
これらの問題を解決する一つの方法として、例えば、図11の特許文献1に示す表面実装用治具装置のピンを使用することが考えられる。
【0007】
この表面実装用治具装置は、治具基板5上にバネにより付勢されたピストンピン4を設け、そのピン4を設けた治具基板5を、表面実装部品を仮置きした回路基板3上に被せるようにしたものである。こうすることで、表面実装部品を回路基板3に対して押圧保持し、高温蒸気雰囲気中に入れた際に、低温の回路基板3に冷却された高温蒸気の凝縮液で、表面実装部品が回路基板3から浮き上がらないようにするというものである。
【0008】
そのため、例えば、掘り込み式の治具の凹部2に上記ピストンピン4を設ければ、凹部2に部品を入れた際に部品が持ち上げられ、持ち上げられた部品が回路基板3を嵌める際に、自由に動くことができるので、部品のリードを回路基板のスルーホールに入れやすくなる筈である。また、持ち上げられた部品は回路基板を嵌める際に、自由に動くので、部品のバラツキによる誤差も吸収できるのではないかと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】実開昭62−369号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記のピンを用いた方法では、ピストンピンによって回路基板が支持されることになる。そのため、ピストンピンに支持された回路基板は、そのままでは浮き上がった状態となり、ハンダ付け作業が不安定になるという問題が考えられる。さらに、部品が多数の場合、ピストンピンに載せた際に、各部品の形状やピンとの係合により向きが揃わないと考えられるので、部品の位置出しが必要である。
【0011】
そこで、この発明の課題は、部品数や部品リードの数の多さに関わらず、ハンダ付け作業を安定して確実に手間を掛けずに行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の課題を解決するため、この発明では、回路基板を搭載する第1のプレートと、第2のプレートとからなり、前記第1のプレートは、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口が設けられ、一方、第2のプレートには、前記基板及び基板上の回路部品が外れないように押さえる押さえ部材が取付けられ、第1と第2のプレートとを止める係止部材を備え、第1のプレートに基板をハンダ付け面が開口に望むように搭載して、その基板上に第2のプレートを被せ、係止部材で第1と第2のプレートを止めてハンダ付け面のハンダ付けを行うという構成を採用したのである。
【0013】
このような構成を採用することにより、回路基板はハンダ付け面を下にした状態で、第1のプレートに搭載したのち部品を装着し、あるいは、部品を装着した回路基板を、ハンダ付け面を下にした状態で第1のプレートに搭載して、第2のプレートを被せ係止部材で第1と第2のプレートを止める。すると、第2のプレートに設けた押さえ部材が基板及び基板に装着された部品を押さえて固定する。この状態で前記プレートを反転させて開口を上に向けると、開口から基板のハンダ付け面が臨むので、ハンダ付け作業ができる。このように、基板と基板に搭載された部品が、落下や浮き上がったりしないように固定できるので、ハンダ付け作業が安定して確実に手間を掛けずに容易にできる。そのため、後付部品の保持と位置決めができるため、回路基板や部品を手で保持する必要がない。
また、基板に部品を搭載してから第2のプレートを閉じて固定するので、基板のスルーホールへの部品のリードの挿通は部品の数や部品のリード数の多さに関わらず、容易にできる。
【0014】
また、このとき、上記第1のプレートに、基板の取付け用の孔に嵌る位置決め部材を先端に備えた複数の突部を設けた構成を採用したのである。
【0015】
このような構成を採用することにより、回路基板に本来設けられた取付け孔に、突部先端の位置決め部材を嵌めることで、回路基板が動かないようにする。このように、回路基板を固定することで、部品装着の際や第2のプレートを閉じる際に、基板や基板上の部品に対する押さえ部材の押さえが正確に行える。
【0016】
また、このとき、第2のプレートの押さえ部材をピン状のものとして、基板上の回路部品の配置あるいは基板の形状に合わせ、取付け取り外し自在にした構成を採用することができる。
【0017】
このような構成を採用することにより、基板や基板上の部品への押さえが無駄なく的確に行える。
【0018】
また、このとき、治具の上下に突出する支持脚を設けた構成を採用することができる。
【0019】
このような構成を採用することにより、治具の下方向に突出した支持脚は、第1のプレートに回路基板を搭載して部品を装着する際、あるいは部品を装着した回路基板を第1のプレートに搭載する際に、回路基板を挿通した部品のリードがこの治具を置いた台に当たらないようにできる。一方、治具の上方に突出した支持脚は、回路基板を搭載して治具を反転した際に、治具の機構部などの出っ張りが台座に当たらないようにできるので、反転した治具を支えて安定してハンダ付けができるようにできる。
【発明の効果】
【0020】
この発明は、上記のように構成したことにより、後付部品のハンダ付けが安定して確実に手間なく容易に、しかも効率良くできる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】実施形態の正面からの斜視図
【図2】実施形態の側面からの斜視図
【図3】実施形態の裏面からの斜視図
【図4】実施形態の断面図
【図5】図4の要部の断面図
【図6】図4の要部の断面図
【図7】実施例1の斜視図
【図8】実施例2の斜視図
【図9】従来例の作用説明図
【図10】従来例の断面図
【図11】従来例の断面図
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態のハンダ付け治具は、図1に示すように、回路基板10を搭載する第1のプレート11と、前記回路基板10の上に被さる第2のプレート12とからなり、第1と第2のプレート11、12は、一端にヒンジ13を設けて開閉自在に取付けられている。また、他端に第1と第2のプレート11,12を止める係止部材14を設けて、後述のように、第2のプレート12が回路基板10と回路基板10上の部品15に押し圧を加えられるようにしてある。
【0023】
すなわち、第1のプレート11は、前記プレート11の中央に開口16を設けて、搭載した回路基板10のハンダ付け面を露出するようになっている。
また、この形態では、開口16の周囲から内側に向けて、複数の突部17を設けた構造となっている。前記突部17は、先端に回路基板10の取り付け用の孔に嵌る位置決めピンを備えたものである。
また、開口16は、エッジ部分にテーパー加工を施し、外側に広く開口して作業をし易くしてある。
【0024】
なお、この形態では、回路基板10の位置決めを行うため、突部17を開口16の内側に向けて設けたが、この突部17に換えて、例えば、開口16を回路基板10よりも十分小さくして、開口16の周囲に位置決めピンを設ければ、開口16自体で回路基板10の位置決めを行うようにもできる。
【0025】
また、第1のプレート11は、図2のように、長手方向の一端(図では右側)に立ち上がり18を設けてヒンジ13を取り付けるようにしており、ヒンジ13は、図6のように、バネで付勢して、安全のために開放状態を保持するようにしてある。
一方、他端(図では左側)には、係止部材14を取り付けてある。前記係止部材14は、図1のように、第1のプレート11に設けたクリップ14aと、後述の第2のプレート12に設けたフック状の係止片14bで構成されるもので、クリップ14aは、図5のように、渦巻バネを備えた構造となっている。
【0026】
また、開口16とクリップ14aの間にストッパー19が設けてある。前記ストッパー19は、棒状のもので、図5のように、溝20を設けて、回路基板10に装着する部品15の位置決めを行うためのものである。
さらに、第1のプレート11には、四隅に支持脚21が設けてある。前記支持脚21は樹脂で作られた円柱形のもので、図1のように、第1のプレート11の裏面側にネジ止めすることにより、第1のプレート11を台座から浮かせるようになっている。
なお、この形態では、支持脚21は、樹脂製で円柱形のものを使用したが、これに限定されるものではない。例えば、金属製で角柱など、第1のプレート11を浮かせて台座との間に空間を形成できるものであれば、どのような材質、形状であっても構わない。
【0027】
一方、第2のプレート12には、押さえ部材22a、bが取付けられている。押さえ部材22a、bは、前記回路基板10及び回路基板10上の回路部品15が外れないように押さえるためのもので、この形態では、ピン22aと弾性材22bによるものを使用している。
前記ピン22aは、図5に示すように、軸をバネによって付勢したシリンダー形式のもので、後部が第2のプレート12から突出するようになっており、その突出した後部に、例えば図5のように、内側の軸と外側の外郭間にネジを形成することにより、外郭部分を回動すると、バネが伸縮してピン22aの突出させる寸法を部品15の厚みに応じて変更することができるようになっている。
一方、弾性材22bは、ゴムや弾性スポンジを直方体や立方体などに形成したもので、係合用のピンで第2のプレート12に取り外し自在に取り付けるようにしたものである。
そのため、第2のプレート12には、前記ピン22aと弾性材22bを取り付ける貫通孔が複数設けられており、複数の貫通孔を装着部品15や回路基板10に合わせて選択できるようにしてある(ちなみに、図1のものでは、全ての貫通孔に押さえ部材22a、bが挿入されている)。
【0028】
また、第2のプレート12は、先に述べたように、長手方向の一端に2個のヒンジ13を取り付け、他端には、フック状の係止片14bが取り付けられており、前述の第1のプレート11のクリップ14aと係合するようになっている。
さらに、第2のプレート12の四隅にも支持脚21が設けられている。支持脚21は、図2のように、第2のプレート12の裏面側に設けてあって、後述するように、ハンダ付けの際に、反転した治具を支持するようになっている。
【0029】
この形態は、上記のように構成されており、このハンダ付け治具は、図1のように、第2のプレート12を開けて、部品15を後付する回路基板10のハンダ付け面を下にして第1のプレート11に搭載する。
このとき、回路基板10の端部は、第1のプレート11のストッパー19に接するようにする(後述の部品の装着に備えて)。同時に、開口16の突部17の位置決めピンを回路基板10の取り付け孔に嵌める。その際、このような大きさの回路基板10では、回路基板10の取り付け孔は基板10の端部に設けることが多いので、開口16の端部に突部17を設けておけば、殆どの場合、異なる機種の回路基板10でも支持できる。
こうして第1のプレート11に搭載した回路基板10に後付部品15を装着する。このとき、部品15の装着は、第1のプレート11を支持脚21で台座から浮かせて台座に部品15のリードが当たらないようにしてあるので、作業効率の向上が図れる。
また、このとき、回路基板10の端部の装着部品15は、ストッパー19の溝20に合わせて位置決めする。こうすることで、部品15の位置決めが確りできるようにして、ハンダ付けロボットの使用にも対処できるようにしてある。
なお、ここでは、部品15を第1のプレート11上で装着するようにしたが、これに限定されるものではない。部品15を事前に装着した回路基板10を搭載しても良い。
【0030】
部品15の装着ができると、第2のプレート12に押さえ部材22a、bを取り付ける。すなわち、まず、装着する部品15の位置に合わせて第2のプレート12の取り付け孔にピン22aを取り付ける。このとき、大きな部品15の場合は、複数のピン22aを取り付けて安定して支持できるようにしても良い。次に、形状が複雑なコネクタや形状が特異な電解コンデンサ(特に、寝かしたものや平たいコンデンサで倒れやすいもの)など、ピン22aでは押さえつけることが難しいものには、スポンジなどの弾性材22bの押さえ部材(立方体や直方体)を取り付ける。さらに、必要であれば、回路基板10を支持するためのピン22aを取り付ける。このように、複数の形状の違う部品15も作業性を変えることなく作業できる。
押さえ部材22a、bの取り付けが終わると、図2のように、第2のプレート12を閉じる。そして、閉じた第2のプレート12の係止片14bを第1のプレート11のクリップ14aで係止して止める。
【0031】
このとき、第1のプレート11に立ち上がり18を設けてヒンジ13で第2のプレート12を取り付けたことにより、第2のプレート12を閉じた際に、立ち上がり18が立ち上がりの高さの分だけ、スペーサーとして作用して、閉じた第2のプレート12が回路基板10に直接当たらないようにしてある。このため、手が滑っても回路基板10が損傷しないようになっている。
【0032】
また、第2のプレート12を閉じると、第2のプレート12から突出したピン22aの外郭を回動してピン22aの軸の進出状態(ストローク)を調整し、押さえ圧力を調整する。このように、ピン22aの進出状態(ストローク)や押さえ圧力を調整できるので、高さの違う部品を保持することが可能となる。
【0033】
調整が済むと、回路基板10を搭載した治具全体を反転して、図3のように、第1のプレート11の開口16を上向にする。上向にした開口16には、回路基板10のハンダ付け面が臨む。このとき、図4〜図6のように、ピン22aが装着部品15及び回路基板10を押して落下しないように支持するので、ハンダ付けが行える。
すなわち、バネ付の押さえ機構で保持するため、部品15に公差が有っても回路基板10に密着させてハンダ付けができる。
このとき、反転させた治具は、図4のように、第2のプレート12の支持脚21で支持することで、反転させてもその状態を安定して保持できる。例えば、ピン22aや係止片14bが突出していてもガタツクことなく、安定して保持できるので、ハンダ付け作業が安定して確実に手間なく容易に、しかも効率良くできる。
【0034】
ハンダ付けが終了すると、治具を再度反転させたのち、前記クリップ14aを解除して第2のプレート12を開けて回路基板10を取り出す。このように、回路基板10の保持と解除がワンタッチでできる。
【0035】
このように、部品15を装着してから反転するので、装着する部品15の数が多い場合や、装着する部品15のリード数が多い場合でも装着が上手くできる。そのため、ハンダ付けがミスなくできる。また、部品15にバラツキがあっても、同様に、ハンダ付け作業が安定して確実に手間なく容易に、効率良く上手くできる。
【実施例1】
【0036】
この実施例1は、図7に示すように、支持脚21の他の態様を示すもので、ヒンジ13側(図の奥側)の上下の支持脚21を第1のプレート11に設けたものである。このようにすると、支持脚21間の距離は、第2のプレート12の大きさに係わらず、実施形態よりも大きく取れる。そのため、治具をより安定させることができる。
他の作用効果については実施形態のものと同じなので、実施形態と同一符号を付して説明は省略する。
【実施例2】
【0037】
この実施例2は、ハンダ付けロボットに対応したもので、図8に示すように、ロボット用の基準穴30を第1のプレート11の左右に2箇所ずつ設けたものである。このように、基準穴30を設けることにより、回路基板10とロボットとの位置関係が正確に算出できるのである。そのため、図8のように、第1のプレートの幅を第2のプレートの幅より、鎖線の分だけ大きくしてある。また、支持脚21も邪魔にならないように、実施形態のものより内側に設けるようにしてある。
このように、第1のプレート11の幅を少し大きくしただけで、ハンダ付けロボットに使用できるので、手作業と同じ治具を共用できる。
ちなみに、ハンダ付けロボットの使用時は、あらかじめ治具にセットした回路基板10をロボットが着脱できるため、同じ治具が複数あれば、ロボットの作業中に次の準備ができるため、ロボットの稼働率を向上させることができる。
他の作用効果については実施形態のものと同じなので、実施形態と同一符号を付して説明は省略する。
【符号の説明】
【0038】
10 回路基板
11 第1のプレート
12 第2のプレート
13 ヒンジ
14 係止部材
14a クリップ
14b 係止片
15 部品
16 開口
17 突部
18 立ち上がり
19 ストッパー
20 溝
21 支持脚
22a ピン
22b 弾性材
【技術分野】
【0001】
回路基板への後付け部品のハンダ付けに使用するハンダ付け治具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フロー方式やリフロー方式の自動機では、後付部品としてハンダ付けの難しい部品を手作業やハンダ付けロボットでハンダ付けしている。
【0003】
このような手作業やハンダ付けロボットによるハンダ付けでは、通常、部品を装着した部品面と反対面にハンダ付け箇所がある。そのため、後付部品のリードを回路基板の部品面のスルーホールに挿通して回路基板を反転することが必要で、前記基板のハンダ付け面を上向にしてハンダ付けを行う。
【0004】
ところが、このように部品を装着した基板を反転すると、装着した部品が抜け落ちたり、基板から浮き上がったりする。このように部品の保持が必要である。
この問題を解決する方法として、例えば、図9に示すような掘り込み式の治具を使用することが行われている。
この掘り込み式の治具は、図9のように、回路基板に合わせた形状の掘り込み1を形成し、その掘り込み1内に、部品6の装着位置に合わせて凹部2を形成したもので、前記凹部2にリードが上向になるようにして部品6を入れたのち、図10のように、回路基板3を前記掘り込み1に部品面側を下向きにして載せ(嵌め込んで)、ハンダ付け作業を行うというものである。
【0005】
しかし、この方法は、装着する部品6数が少なく、また、装着する部品6のリード数が少ない場合は有効である。ところが、装着する部品6数が多い場合や、装着する部品6のリード数が多くなると、部品6のリードを上手く回路基板3のスルーホールに挿通できない問題が発生する。さらに、部品6のバラツキや部品の形状がまちまちなので回路基板3と部品6間に隙間を生じたりする問題もある。
【0006】
これらの問題を解決する一つの方法として、例えば、図11の特許文献1に示す表面実装用治具装置のピンを使用することが考えられる。
【0007】
この表面実装用治具装置は、治具基板5上にバネにより付勢されたピストンピン4を設け、そのピン4を設けた治具基板5を、表面実装部品を仮置きした回路基板3上に被せるようにしたものである。こうすることで、表面実装部品を回路基板3に対して押圧保持し、高温蒸気雰囲気中に入れた際に、低温の回路基板3に冷却された高温蒸気の凝縮液で、表面実装部品が回路基板3から浮き上がらないようにするというものである。
【0008】
そのため、例えば、掘り込み式の治具の凹部2に上記ピストンピン4を設ければ、凹部2に部品を入れた際に部品が持ち上げられ、持ち上げられた部品が回路基板3を嵌める際に、自由に動くことができるので、部品のリードを回路基板のスルーホールに入れやすくなる筈である。また、持ち上げられた部品は回路基板を嵌める際に、自由に動くので、部品のバラツキによる誤差も吸収できるのではないかと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】実開昭62−369号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記のピンを用いた方法では、ピストンピンによって回路基板が支持されることになる。そのため、ピストンピンに支持された回路基板は、そのままでは浮き上がった状態となり、ハンダ付け作業が不安定になるという問題が考えられる。さらに、部品が多数の場合、ピストンピンに載せた際に、各部品の形状やピンとの係合により向きが揃わないと考えられるので、部品の位置出しが必要である。
【0011】
そこで、この発明の課題は、部品数や部品リードの数の多さに関わらず、ハンダ付け作業を安定して確実に手間を掛けずに行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の課題を解決するため、この発明では、回路基板を搭載する第1のプレートと、第2のプレートとからなり、前記第1のプレートは、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口が設けられ、一方、第2のプレートには、前記基板及び基板上の回路部品が外れないように押さえる押さえ部材が取付けられ、第1と第2のプレートとを止める係止部材を備え、第1のプレートに基板をハンダ付け面が開口に望むように搭載して、その基板上に第2のプレートを被せ、係止部材で第1と第2のプレートを止めてハンダ付け面のハンダ付けを行うという構成を採用したのである。
【0013】
このような構成を採用することにより、回路基板はハンダ付け面を下にした状態で、第1のプレートに搭載したのち部品を装着し、あるいは、部品を装着した回路基板を、ハンダ付け面を下にした状態で第1のプレートに搭載して、第2のプレートを被せ係止部材で第1と第2のプレートを止める。すると、第2のプレートに設けた押さえ部材が基板及び基板に装着された部品を押さえて固定する。この状態で前記プレートを反転させて開口を上に向けると、開口から基板のハンダ付け面が臨むので、ハンダ付け作業ができる。このように、基板と基板に搭載された部品が、落下や浮き上がったりしないように固定できるので、ハンダ付け作業が安定して確実に手間を掛けずに容易にできる。そのため、後付部品の保持と位置決めができるため、回路基板や部品を手で保持する必要がない。
また、基板に部品を搭載してから第2のプレートを閉じて固定するので、基板のスルーホールへの部品のリードの挿通は部品の数や部品のリード数の多さに関わらず、容易にできる。
【0014】
また、このとき、上記第1のプレートに、基板の取付け用の孔に嵌る位置決め部材を先端に備えた複数の突部を設けた構成を採用したのである。
【0015】
このような構成を採用することにより、回路基板に本来設けられた取付け孔に、突部先端の位置決め部材を嵌めることで、回路基板が動かないようにする。このように、回路基板を固定することで、部品装着の際や第2のプレートを閉じる際に、基板や基板上の部品に対する押さえ部材の押さえが正確に行える。
【0016】
また、このとき、第2のプレートの押さえ部材をピン状のものとして、基板上の回路部品の配置あるいは基板の形状に合わせ、取付け取り外し自在にした構成を採用することができる。
【0017】
このような構成を採用することにより、基板や基板上の部品への押さえが無駄なく的確に行える。
【0018】
また、このとき、治具の上下に突出する支持脚を設けた構成を採用することができる。
【0019】
このような構成を採用することにより、治具の下方向に突出した支持脚は、第1のプレートに回路基板を搭載して部品を装着する際、あるいは部品を装着した回路基板を第1のプレートに搭載する際に、回路基板を挿通した部品のリードがこの治具を置いた台に当たらないようにできる。一方、治具の上方に突出した支持脚は、回路基板を搭載して治具を反転した際に、治具の機構部などの出っ張りが台座に当たらないようにできるので、反転した治具を支えて安定してハンダ付けができるようにできる。
【発明の効果】
【0020】
この発明は、上記のように構成したことにより、後付部品のハンダ付けが安定して確実に手間なく容易に、しかも効率良くできる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】実施形態の正面からの斜視図
【図2】実施形態の側面からの斜視図
【図3】実施形態の裏面からの斜視図
【図4】実施形態の断面図
【図5】図4の要部の断面図
【図6】図4の要部の断面図
【図7】実施例1の斜視図
【図8】実施例2の斜視図
【図9】従来例の作用説明図
【図10】従来例の断面図
【図11】従来例の断面図
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態のハンダ付け治具は、図1に示すように、回路基板10を搭載する第1のプレート11と、前記回路基板10の上に被さる第2のプレート12とからなり、第1と第2のプレート11、12は、一端にヒンジ13を設けて開閉自在に取付けられている。また、他端に第1と第2のプレート11,12を止める係止部材14を設けて、後述のように、第2のプレート12が回路基板10と回路基板10上の部品15に押し圧を加えられるようにしてある。
【0023】
すなわち、第1のプレート11は、前記プレート11の中央に開口16を設けて、搭載した回路基板10のハンダ付け面を露出するようになっている。
また、この形態では、開口16の周囲から内側に向けて、複数の突部17を設けた構造となっている。前記突部17は、先端に回路基板10の取り付け用の孔に嵌る位置決めピンを備えたものである。
また、開口16は、エッジ部分にテーパー加工を施し、外側に広く開口して作業をし易くしてある。
【0024】
なお、この形態では、回路基板10の位置決めを行うため、突部17を開口16の内側に向けて設けたが、この突部17に換えて、例えば、開口16を回路基板10よりも十分小さくして、開口16の周囲に位置決めピンを設ければ、開口16自体で回路基板10の位置決めを行うようにもできる。
【0025】
また、第1のプレート11は、図2のように、長手方向の一端(図では右側)に立ち上がり18を設けてヒンジ13を取り付けるようにしており、ヒンジ13は、図6のように、バネで付勢して、安全のために開放状態を保持するようにしてある。
一方、他端(図では左側)には、係止部材14を取り付けてある。前記係止部材14は、図1のように、第1のプレート11に設けたクリップ14aと、後述の第2のプレート12に設けたフック状の係止片14bで構成されるもので、クリップ14aは、図5のように、渦巻バネを備えた構造となっている。
【0026】
また、開口16とクリップ14aの間にストッパー19が設けてある。前記ストッパー19は、棒状のもので、図5のように、溝20を設けて、回路基板10に装着する部品15の位置決めを行うためのものである。
さらに、第1のプレート11には、四隅に支持脚21が設けてある。前記支持脚21は樹脂で作られた円柱形のもので、図1のように、第1のプレート11の裏面側にネジ止めすることにより、第1のプレート11を台座から浮かせるようになっている。
なお、この形態では、支持脚21は、樹脂製で円柱形のものを使用したが、これに限定されるものではない。例えば、金属製で角柱など、第1のプレート11を浮かせて台座との間に空間を形成できるものであれば、どのような材質、形状であっても構わない。
【0027】
一方、第2のプレート12には、押さえ部材22a、bが取付けられている。押さえ部材22a、bは、前記回路基板10及び回路基板10上の回路部品15が外れないように押さえるためのもので、この形態では、ピン22aと弾性材22bによるものを使用している。
前記ピン22aは、図5に示すように、軸をバネによって付勢したシリンダー形式のもので、後部が第2のプレート12から突出するようになっており、その突出した後部に、例えば図5のように、内側の軸と外側の外郭間にネジを形成することにより、外郭部分を回動すると、バネが伸縮してピン22aの突出させる寸法を部品15の厚みに応じて変更することができるようになっている。
一方、弾性材22bは、ゴムや弾性スポンジを直方体や立方体などに形成したもので、係合用のピンで第2のプレート12に取り外し自在に取り付けるようにしたものである。
そのため、第2のプレート12には、前記ピン22aと弾性材22bを取り付ける貫通孔が複数設けられており、複数の貫通孔を装着部品15や回路基板10に合わせて選択できるようにしてある(ちなみに、図1のものでは、全ての貫通孔に押さえ部材22a、bが挿入されている)。
【0028】
また、第2のプレート12は、先に述べたように、長手方向の一端に2個のヒンジ13を取り付け、他端には、フック状の係止片14bが取り付けられており、前述の第1のプレート11のクリップ14aと係合するようになっている。
さらに、第2のプレート12の四隅にも支持脚21が設けられている。支持脚21は、図2のように、第2のプレート12の裏面側に設けてあって、後述するように、ハンダ付けの際に、反転した治具を支持するようになっている。
【0029】
この形態は、上記のように構成されており、このハンダ付け治具は、図1のように、第2のプレート12を開けて、部品15を後付する回路基板10のハンダ付け面を下にして第1のプレート11に搭載する。
このとき、回路基板10の端部は、第1のプレート11のストッパー19に接するようにする(後述の部品の装着に備えて)。同時に、開口16の突部17の位置決めピンを回路基板10の取り付け孔に嵌める。その際、このような大きさの回路基板10では、回路基板10の取り付け孔は基板10の端部に設けることが多いので、開口16の端部に突部17を設けておけば、殆どの場合、異なる機種の回路基板10でも支持できる。
こうして第1のプレート11に搭載した回路基板10に後付部品15を装着する。このとき、部品15の装着は、第1のプレート11を支持脚21で台座から浮かせて台座に部品15のリードが当たらないようにしてあるので、作業効率の向上が図れる。
また、このとき、回路基板10の端部の装着部品15は、ストッパー19の溝20に合わせて位置決めする。こうすることで、部品15の位置決めが確りできるようにして、ハンダ付けロボットの使用にも対処できるようにしてある。
なお、ここでは、部品15を第1のプレート11上で装着するようにしたが、これに限定されるものではない。部品15を事前に装着した回路基板10を搭載しても良い。
【0030】
部品15の装着ができると、第2のプレート12に押さえ部材22a、bを取り付ける。すなわち、まず、装着する部品15の位置に合わせて第2のプレート12の取り付け孔にピン22aを取り付ける。このとき、大きな部品15の場合は、複数のピン22aを取り付けて安定して支持できるようにしても良い。次に、形状が複雑なコネクタや形状が特異な電解コンデンサ(特に、寝かしたものや平たいコンデンサで倒れやすいもの)など、ピン22aでは押さえつけることが難しいものには、スポンジなどの弾性材22bの押さえ部材(立方体や直方体)を取り付ける。さらに、必要であれば、回路基板10を支持するためのピン22aを取り付ける。このように、複数の形状の違う部品15も作業性を変えることなく作業できる。
押さえ部材22a、bの取り付けが終わると、図2のように、第2のプレート12を閉じる。そして、閉じた第2のプレート12の係止片14bを第1のプレート11のクリップ14aで係止して止める。
【0031】
このとき、第1のプレート11に立ち上がり18を設けてヒンジ13で第2のプレート12を取り付けたことにより、第2のプレート12を閉じた際に、立ち上がり18が立ち上がりの高さの分だけ、スペーサーとして作用して、閉じた第2のプレート12が回路基板10に直接当たらないようにしてある。このため、手が滑っても回路基板10が損傷しないようになっている。
【0032】
また、第2のプレート12を閉じると、第2のプレート12から突出したピン22aの外郭を回動してピン22aの軸の進出状態(ストローク)を調整し、押さえ圧力を調整する。このように、ピン22aの進出状態(ストローク)や押さえ圧力を調整できるので、高さの違う部品を保持することが可能となる。
【0033】
調整が済むと、回路基板10を搭載した治具全体を反転して、図3のように、第1のプレート11の開口16を上向にする。上向にした開口16には、回路基板10のハンダ付け面が臨む。このとき、図4〜図6のように、ピン22aが装着部品15及び回路基板10を押して落下しないように支持するので、ハンダ付けが行える。
すなわち、バネ付の押さえ機構で保持するため、部品15に公差が有っても回路基板10に密着させてハンダ付けができる。
このとき、反転させた治具は、図4のように、第2のプレート12の支持脚21で支持することで、反転させてもその状態を安定して保持できる。例えば、ピン22aや係止片14bが突出していてもガタツクことなく、安定して保持できるので、ハンダ付け作業が安定して確実に手間なく容易に、しかも効率良くできる。
【0034】
ハンダ付けが終了すると、治具を再度反転させたのち、前記クリップ14aを解除して第2のプレート12を開けて回路基板10を取り出す。このように、回路基板10の保持と解除がワンタッチでできる。
【0035】
このように、部品15を装着してから反転するので、装着する部品15の数が多い場合や、装着する部品15のリード数が多い場合でも装着が上手くできる。そのため、ハンダ付けがミスなくできる。また、部品15にバラツキがあっても、同様に、ハンダ付け作業が安定して確実に手間なく容易に、効率良く上手くできる。
【実施例1】
【0036】
この実施例1は、図7に示すように、支持脚21の他の態様を示すもので、ヒンジ13側(図の奥側)の上下の支持脚21を第1のプレート11に設けたものである。このようにすると、支持脚21間の距離は、第2のプレート12の大きさに係わらず、実施形態よりも大きく取れる。そのため、治具をより安定させることができる。
他の作用効果については実施形態のものと同じなので、実施形態と同一符号を付して説明は省略する。
【実施例2】
【0037】
この実施例2は、ハンダ付けロボットに対応したもので、図8に示すように、ロボット用の基準穴30を第1のプレート11の左右に2箇所ずつ設けたものである。このように、基準穴30を設けることにより、回路基板10とロボットとの位置関係が正確に算出できるのである。そのため、図8のように、第1のプレートの幅を第2のプレートの幅より、鎖線の分だけ大きくしてある。また、支持脚21も邪魔にならないように、実施形態のものより内側に設けるようにしてある。
このように、第1のプレート11の幅を少し大きくしただけで、ハンダ付けロボットに使用できるので、手作業と同じ治具を共用できる。
ちなみに、ハンダ付けロボットの使用時は、あらかじめ治具にセットした回路基板10をロボットが着脱できるため、同じ治具が複数あれば、ロボットの作業中に次の準備ができるため、ロボットの稼働率を向上させることができる。
他の作用効果については実施形態のものと同じなので、実施形態と同一符号を付して説明は省略する。
【符号の説明】
【0038】
10 回路基板
11 第1のプレート
12 第2のプレート
13 ヒンジ
14 係止部材
14a クリップ
14b 係止片
15 部品
16 開口
17 突部
18 立ち上がり
19 ストッパー
20 溝
21 支持脚
22a ピン
22b 弾性材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板を搭載する第1のプレートと、第2のプレートとからなり、
前記第1のプレートは、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口が設けられ、
一方、第2のプレートには、前記基板及び基板上の回路部品が外れないように押さえる押さえ部材が取付けられ、
第1と第2のプレートとを止める係止部材を備え、
第1のプレートに基板をハンダ付け面が開口に臨むように搭載して、その基板上に第2のプレートを被せ、係止部材で第1と第2のプレートを止めてハンダ付け面のハンダ付けを行うハンダ付け治具。
【請求項2】
上記第1のプレートに基板の取付け用の孔に嵌る位置決め部材を先端に備えた複数の突部を設けた請求項1に記載のハンダ付け治具。
【請求項3】
上記第2のプレートの押さえ部材をピン状のものとして、基板上の回路部品の配置あるいは基板の形状に合わせて、取付け取り外し自在にした請求項1または2に記載のハンダ付け治具。
【請求項4】
上記治具の上下に突出する支持脚を設けた請求項1乃至3のいずれかに記載のハンダ付け治具。
【請求項1】
回路基板を搭載する第1のプレートと、第2のプレートとからなり、
前記第1のプレートは、搭載した回路基板のハンダ付け面を露出する開口が設けられ、
一方、第2のプレートには、前記基板及び基板上の回路部品が外れないように押さえる押さえ部材が取付けられ、
第1と第2のプレートとを止める係止部材を備え、
第1のプレートに基板をハンダ付け面が開口に臨むように搭載して、その基板上に第2のプレートを被せ、係止部材で第1と第2のプレートを止めてハンダ付け面のハンダ付けを行うハンダ付け治具。
【請求項2】
上記第1のプレートに基板の取付け用の孔に嵌る位置決め部材を先端に備えた複数の突部を設けた請求項1に記載のハンダ付け治具。
【請求項3】
上記第2のプレートの押さえ部材をピン状のものとして、基板上の回路部品の配置あるいは基板の形状に合わせて、取付け取り外し自在にした請求項1または2に記載のハンダ付け治具。
【請求項4】
上記治具の上下に突出する支持脚を設けた請求項1乃至3のいずれかに記載のハンダ付け治具。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−238962(P2010−238962A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−86050(P2009−86050)
【出願日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【出願人】(000100746)アイコム株式会社 (273)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【出願人】(000100746)アイコム株式会社 (273)
【Fターム(参考)】
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