ピンセット型の半田ごて
【課題】 手の疲れが極めて軽減され、ピンセットの把手部の温度を適切に制御できること。
【解決手段】 ケース１０に内蔵された並進移動する第１カムフォロワー６１と、第２カムフォロワー６２とを有し、ケース１０に一端部２０ａが連結固定され、他端部２０ｃが第１カムフォロワー６１に連結されると共に、往復の並進変位量に基づいて先端２０ｘの開閉量を拡大すると共に、電子部品２を開放及び把持するピンセット２０と、ケース１０に内蔵された発熱体２５と、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が熱的に接触するように第１カムフォロワー６１、操作部材６７と第２カムフォロワー６２とを移動したので、操作部材６７の並進変位量に基づいて変位拡大機能を有するピンセット２０が開放・把持する。
【解決手段】 ケース１０に内蔵された並進移動する第１カムフォロワー６１と、第２カムフォロワー６２とを有し、ケース１０に一端部２０ａが連結固定され、他端部２０ｃが第１カムフォロワー６１に連結されると共に、往復の並進変位量に基づいて先端２０ｘの開閉量を拡大すると共に、電子部品２を開放及び把持するピンセット２０と、ケース１０に内蔵された発熱体２５と、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が熱的に接触するように第１カムフォロワー６１、操作部材６７と第２カムフォロワー６２とを移動したので、操作部材６７の並進変位量に基づいて変位拡大機能を有するピンセット２０が開放・把持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンセット型の半田ごてに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のピンセット型の半田ごて４００は、図１７に示すように、電源プラグ４０１を有し、断熱体で覆われた第１把手部４０３と、第１把手部４０３から突出した発熱部４０５と、第１把手部４０３と対向して設けると共に、断熱体で覆われた第２把手部４０７と、第２把手部４０７から突出した非発熱部４０９と、非発熱部４０９を開閉するために第２把手部４０７の端部に設けられた支軸４１１と、非発熱部４０９が開くように付勢するスプリング４１３を設けたものがある(特許文献１)。
【０００３】
かかるピンセット型の半田ごて４００によれば、半田ごての発熱部４０５と非発熱部４０９とにより半田付け対象物を挟む機能を設けることにより、半田付け対象物を固定しながら半田付け作業ができる。従って、半田付け作業が容易にできる。
【特許文献１】特開平４−１２３８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ピンセット型の半田ごて４００では、作業者が半田ごての第１把手部４０３と第２把手部４０７とを手で握り、スプリング４１３の反力に抗して第２把手部４０７を、支軸４１１を中心に回転させることにより発熱部４０５を非発熱部４０９に接近した把持状態として半田付け対象物を、発熱部４０５と非発熱部４０９とで挟んで半田付けする。つまり、被対象物を把持し続けるために半田ごて４００の第１及び第２把手部４０３，４０７を手で握り続けなければならない。
また、半田付けが完了すると、第２把手部４０７から指の押圧を緩めてスプリング４１３により第２把手部４０７が開放して発熱部４０５と非発熱部４０９とが開放状態としている。このため、半田ごて４００により多数の被対象物を半田付け又は半田を溶融しようとすると、作業者は半田ごて４００の第１把手部４０３と第２把手部４０７とを手の握りと指の緩めといった上記動作を伴い、該動作が被対象物の数に比例して増加する。従って、作業者の手が疲労し易くなり、労働効率も低下するという課題があった。
【０００５】
さらに、電源プラグ４０１を投入すると、常に加熱部４０５が熱せられるので、作業者は、該加熱部４０５に注意しながら半田付け等の作業をしなければならないので、緊張を強いられていた。加えて、ピンセット型の半田ごて４００の第１把手部４０３と第２把手部４０７との温度を適切しなければならないという課題があった。にする
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、作業者が手によりピンセットの把持部の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減されると共に、ピンセットが開放状態では、ピンセットの把持部に熱が伝導されにくく、ピンセットの把手部の温度を適切に制御できるピンセット型の半田ごてを得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のピンセット型の半田ごては、ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、ケースに一端部が連結固定され、他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、ケースに内蔵され、第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、ピンセットが把持状態で、ピンセットの他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、発熱体に流れる電流を制御する電流制御手段と、温度指令信号に基づいて電流制御手段を制御する温度制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のピンセット型の半田ごては、第１移動部の第１並進移動に基づいて変位拡大機能を有するピンセットが把持(閉成)・開放し、第１並進移動と逆方向の第２並進移動により発熱体が移動し、ピンセットが把持状態で、ピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触する。
これにより、第１移動部がピンセットを把持・開放するので、作業者が手によりピンセットの把持部の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減される。しかも、ピンセットが開放状態では、ピンセットに熱が伝導されない。つまり、ピンセットは把持状態で熱せられるので、半田付け又は半田の溶融が必要なときに限り熱せられる。従って、常時熱している場合に比較してピンセットの熱的な劣化が軽減され、エネルギー効率が良い。
さらに、温度検出信号と温度指令信号とが一致するように、電流制御手段が発熱体の電流を制御し、温度制御手段が電流制御手段を制御したので、発熱体の温度を適正値に維持できる。
なお、ピンセットの把持状態とは、ピンセットが被対象物を把持した状態をいい、ピンセットの先端部どうしが接触するか否かを問わない。
また、ピンセットの第１部材と該第２部材の他端部どうしは、連結しておれば、足りるから、第１部材の第１他端部と第２部材の第２他端部とが、共通になっていても、分離しても良い。
【０００９】
本発明のピンセット型の半田ごては、第２移動部を第２並進移動してピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように変換機構を動作させる駆動手段と、ピンセットの温度を検出して温度検出信号を出力する温度検出手段と、ケースの振動を検知して振動検知信号を出力する振動検知手段と、第１温度指令信号を発生すると共に、振動検知信号の発生に基づいて第１温度指令信号よりも高い第２温度指令信号を発生する温度指令発生手段とを備え、駆動手段は、第１温度指令信号に基づいて第２移動部を第２並進移動してピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように変換機構を動作させ、温度制御手段は、温度検出信号と第１又は第２温度指令信号とが一致するように電流制御手段を制御する、ことが好ましい。
これにより、第１温度指令信号に基づいてピンセットの温度を維持した後、作業者がピンセットを握ることにより生じる振動を振動検知手段が検知して振動検知信号を発生し、該振動検知信号に基づいて第１温度指令信号よりも高い目標温度となる第２温度指令信号を発生し、ピンセットの温度を速やかに目標温度にすることができる。
【００１０】
本発明のピンセット型の半田ごては、複数の値の異なる第２温度指令信号を記憶する温度指令記憶手段を備え、温度指令発生手段が該温度指令記憶手段から指定された第２温度指令信号を読み出して、温度制御手段が温度検出信号と該第２温度指令信号とが一致するように電流制御手段を制御する、ことが好ましい。
複数の第２温度指令信号から一つを選択することにより、把持対象物に応じてピンセットの温度を適切な温度にできる。
【００１１】
本発明のピンセット型の半田ごては、温度検出信号が第２温度指令信号に達することを判断すると共に、達すると第１信号を発生する第１判断手段と、該第１信号に基づいて報知する第１報知手段とを備えることが好ましい。
ピンセットが第２温度指令信号に達すると、第１報知手段が報知するので、作業者が第２温度に達したことを容易に認識できる。
【００１２】
本発明のピンセット型の半田ごては、ピンセットを開放・把持する開閉指令を発生する開閉指令手段と、開閉指令が発生した時に、温度検出信号が第２温度指令信号に達していないことを判断し、達していないと第２信号を発生する第２判断手段と、該第２信号に基づいて報知する第２報知手段と、を備えることが好ましい。
これにより、ピンセットを開閉しようとする際に、ピンセットが適切な温度に達しているか否かを容易に認識できる。
【００１３】
本発明のピンセット型の半田ごてにおける変換機構は、ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するように形成されており、前記モータの位置指令信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、を備えることが好ましい。
これにより、モータの位置指令信号に基づいてピンセットを開閉することができる。
【００１４】
本発明のピンセット型の半田ごては、モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段を備え、モータ制御手段は、モータの位置指令信号と前記位置検出信号との偏差に基づいてモータを制御する、ことが好ましい。
これにより、モータの位置指令信号と位置検出信号との偏差に基づいてピンセットを開閉することができる。従って、位置指令信号による正確なピンセットの開閉が可能となる。
【００１５】
本発明のピンセット型の半田ごては、ピンセットが把持している状態に対応したモータの第１回転位置を記憶する位置記憶手段を備え、モータ制御手段は、位置検出手段が前記第１回転位置を検出することに基づいてモータを一定時間前記第１回転位置で停止する、ことが好ましい。
これにより、ピンセットを把持状態で一定時間維持できるので、被対象物の半田部に応じた時間で半田付けを溶融できる。
【００１６】
本発明のピンセット型の半田ごては、位置検出手段が第１回転位置を検出するか否かを判断する第３判断手段と、該第３判断手段が第１回転位置の検出に基づいて報知すると共に、第３判断手段が第１回転位置を検出しないと警報する第３報知手段と、を備えることが好ましい。
これにより、ピンセットが把持状態か否かを容易に判断できる。
【００１７】
本発明のピンセット型の半田ごてにおける変換機構は、ケースに収納し、モータの軸に連結され、モータの回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して第１及び第２移動部を並進移動させると共に、ピンセットの他端部が引き込まれると、発熱体を押し出すように動作するピンセット型半田ごてであって、発熱体と前記ピンセットとの熱的な接触は、弾性部材を介して成されており、位置記憶手段には、ピンセットによる把持対象物の半田付け部の間隔に対応して第１回転位置を記憶しており、第１回転位置に基づいて前記ピンセットを把持する、ことが好ましい。
これにより、ピンセットが把持状態、つまりピンセットの閉成量を把持対象物に応じて変更できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作業者が手によりピンセットの開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減されると共に、ピンセットが開放状態では、ピンセットの把持部に熱が伝導されないピンセット型の半田ごてを得ることができる。しかも、ピンセット型半田ごての温度を容易に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態となるピンセット型の電動半田ごての機械的な構成を図１から図７によって説明する。図１は電動半田ごての全体構成を示す縦断面図、図２は電動半田ごての主要部の拡大図、図３は図１のピンセットを示す斜視図、図４はピンセットの着脱部の斜視図、図５、図６はピンセットが開放、把持状態における各部の動作を示す部分断面図、図７は電動半田ごてに用いるカムの変位線図である。
【００２０】
＜機械的な構成＞
図１及び図２において、ピンセット型の電動半田ごて１は、断熱機能を有するケース１０を有しており、ケース１０は、円筒状のホルダー部材５，ケース部材７と、円盤状の蓋９とを備えている。
電動半田ごて１は、半田付け又は半田溶融対象物としての電子部品２を把持(閉成)したり開放したりする二つのＶ字辺２０Ｖを有するピンセット２０と、ピンセット２０の他端部２０ｃから熱を伝える発熱体２５と、ピンセット２０の該他端部２０ｃ及び発熱体２５を並進変位させる動力源となるモータ４１を有する駆動部４０と、モータ４１の軸４１ａに連結されると共に、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して操作部材６７を第１並進移動させると共に、該第１並進移動と逆方向に発熱体２５を第２並進移動させる第１変換機構５０とを備え、該第１変換機構５０は、ピンセット２０の他端部２０ｃが矢印Ｂ方向に引き込まれる(引っ張る)と、発熱体２５が矢印Ａ方向に押し出す(戻る)と共に、ピンセット２０の他端部２０ｃが矢印Ａ方向に押し出されると、発熱体２５が矢印Ｂ方向に引き込まれるように動作するように形成されている。
【００２１】
ピンセット２０は、一端部２０aが連結されたケース１０に対し、他端部２０ｃが連結された操作部材６７に対してそれぞれ着脱部３０により着脱自在に形成され、ケース１０には、発熱体２５、駆動部４０と、第１変換機構５０とが収納されており、着脱部３０がホルダー部材５と着脱自在に係合されている。
【００２２】
ピンセット２０は、図３に示すように全体が略Ｍ形状で平板から成り、はり状で略逆Ｖ形状のＶ字辺を有すると共に、先端部を共有する第１、第２部材としての把持部材２０Ｖを二つ有し、把持部材２０Ｖは、略Ｌ形状の第１辺２０ｆと、第１辺２０ｆと対向すると共に、真っ直ぐな板状の第２辺２０ｈから成っており、第２辺２０ｈどうしの端を結合して他端部２０ｃとしての共有部が形成されている。
【００２３】
把持部材２０Ｖは、該第１辺２０ｆと第２辺２０ｈが結合された平らな先端部に電子部品２等を把持する把持部２０ｘと、第１辺２０ｆの該把持部２０ｘと反対の方向で、他端部２０ｃと略平行に設けられた平坦面を有するＬ形の一端部２０ａとを有している。
ピンセット２０の他端部２０ｃには、該第２辺２０ｈと交叉する平面部を有し、該平面部には、発熱体２５の天面と略同一のリング形状で、丸形状の孔２０ｅが形成され、発熱体２５と接触する外側面が平らに形成されている。平らに形成されているのは、発熱体２５の熱伝導を良くするためである。
ピンセット２０は、上記のように一端部２０ａがケース１０に連結され、並進変位に基づいて他端部２０ｃが引っ張られたり、戻されたりして把持部２０ｘの先端が内側、別言すれば、上記並進変位の方向に対して略垂直方向、つまり、該並進変位の方向に対して横方向に拡大変位することにより把持部２０ｘが電子部品２を把持(閉成)したり開放したりするように形成されている。
ピンセット２０の材質は、変位拡大機能を有するためにバネ性を有すると共に、発熱体２５からの熱を伝えられるために熱伝導性にも優れていることが好ましい。
なお、上記ピンセット２０の他端部２０ｃが結合されて一つであるが、把持部材２０Ｖを分離して、それぞれの把持部材２０Ｖの他端部２０ｃを形成して、他端部２０cを二つにしても良い。
【００２４】
着脱部３０は、図４に示すように、ピンセット２０を操作部材６７及びケース１０から着脱するもので、ピンセット２０の一端部２０ａを着脱自在に係止させる移動部材３１と、ピンセット２０の他端部２０ｃを係止する操作部材６７とから成っている。
移動部材３１は、平板から成る平面視略ドーナツ形で、中央にピンセット２０の他端部２０ｃを挿入する丸形状の挿入孔３１ｅが設けられ、該挿入孔３１ｅと連通してピンセット２０の一端部２０ａを係止させる二つの切り欠き３１ａが平行に対向して設けられている。操作部材６７には、円柱状で、上部にネジ孔６７ｅが設けられており、ネジ孔６７ｅにピンセット２０の取付け孔２１ｅを合わせてねじ６８により螺合してピンセット２０の他端部２０ｃが固定される。
ここで、ピンセット２０と着脱部３０とが組み立てられたものをピンセットユニット３５という。
【００２５】
発熱体２５は、セラミックヒーターの発熱体が窒化珪素のセラミックに内蔵して同時焼結されたもので(例えば京セラ製ＳＮヒータ)、図２に示すように、接触熱抵抗を低くするために天面が平に形成され、操作部材６７が挿入される孔２５ｅを中央に有し、第１筒部２５ａと第１筒部２５ａよりも太い第２筒部２５ｃとを有しており、ピンセット２０の他端部２０ｃに接触してから短時間にピンセット２０の先端２０ｘが例えば３００℃になることが好ましい。そして、発熱体２５が４００℃の温度を発生している状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに接触してから２〜３秒後にピンセット２０の先端２０ｘが３００℃になることが確認されている。
また、発熱体２５の第１筒部２５ａの外周には、第１弾性部材としての第１コイルバネ７１がホルダー部材５の内周面に摺動自在に移動するように挿入されたリング部材７５を押圧するように圧縮状態で挿入されている。
【００２６】
駆動部４０は、軸４１ａを有するモータ４１と、軸４１ａを回動自在に保持するベアリング４３とを備えている。第１スイッチ手段としての開閉スイッチ４７ｍがケース１０の表面部に設けられている。発熱体２５及びモータ４１の駆動源となる電源を外部から取り込む電線４５が接続され、電線４５に電源を投入・遮断するための第２スイッチ手段としての電源スイッチ４７ｓが外部に設けられている。開閉スイッチ４７ｍは、モメンタリー型で、スイッチを押しているときのみオンし、離すとオフする。
第１変換機構５０は、モータ４１の軸４１ａにおける一方向、すなわち、正転又は逆転のうちいずれか一つとなる一定方向の回転を伝達するカム５１を有している。
第１変換機構５０は、カム５１の回転によりピンセット２０の他端部２０ｃに対して、所定の往復方向の第１並進変位に変換してピンセット２０の他端部２０ｃを引っ張ったり戻したりすることによりピンセット２０の先端を開閉する第１並進移動部としての第１カムフォロワー６１と、発熱体２５を第１並進変位とは逆方向の第２並進変位に変換して発熱体２５を引き込んだり押し出したりする第２並進移動部としての第２カムフォロワー６２とから成っている。そして、第１及び第２カムフォロワー６１，６２の並進変位量は、往路と復路との並進変位量を同一の大きさに変換するように形成されている。
【００２７】
カム５１は、略円柱状で、モータ４１の軸４１aに連結されると共に、輪郭に第１揚程部としての球状の第１球部５１ｂを有すると共に、第１球部５１ｂより外側に設けられた第２揚程部としての球状の第２球部５２ｂを有している。
【００２８】
第１カムフォロワー６１は、図２に示すように円柱状で、カム５１の第１球部５１ｂに接触して摺動する第１接触部６１ｓを有しており、第１カムフォロワー６１の上面には、操作部材６７の基部６７ｂが固定されていて、第１カムフォロワー６１の並進移動に同期して操作部材６７が並進移動するように形成されている。
【００２９】
第２カムフォロワー６２は、発熱体２５の一端面が固定されており、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃの下面全体に発熱体２５の天面(他端面)が熱的に接触するように移動するように形成されている。
第２カムフォロワー６２は、中央に孔６２eを有し、カム５１の第２球部５２ｂに接触して摺動する第２接触部６２ｓを有する円筒状の空洞部６２ｃを備えており、該空洞部６２ｃには、第１カムフォロワー６１が摺動自在に係合され、第２の弾性部材としての第２コイル７２が操作部材６７の基部６７ｂを第１カムフォロワー６１に押圧するように圧縮状態で装着されている。そして、第２コイルばね７２の圧縮力が第１コイルバネ７１よりも小さいものを選定している。カム５１と第２カムフォロワー６２とを確実に接触させるためである。
【００３０】
図５において、電動半田ごて１のピンセット２０が開放状態を示しており、カム５１の第１球部５１ｂにより第１カムフォロワー６１の第１接触部６１ｓが最も押し上げられることにより、操作部材６７も押し上げられて矢印Ａ方向に並進移動してピンセット２０は、他端部２０ｃが押されて開放状態と成るように形成されている。
一方、カム５１の第２球部５２ｂにより第２カムフォロワー６２の第２接触部６２ｓが最も引き込まれことにより、電動半田ごて１の発熱体２５が最も引き込まれる。この際におけるピンセット２０の他端部２０ｃ下面を第１基準位置Ｌｎ1、発熱体２５の天面を第２基準位置Ｌｎ２となるように形成されている。
【００３１】
次に、図６において、ピンセット２０が把持状態を示しており、カム５１の第１球部５１ｂにより第１カムフォロワー６１の第１接触部６１ｓが最も引き込まれることにより、操作部材６７が最も引き込まれ、ピンセット２０は、他端部２０ｃも引き込まれて把持状態と成り、この際の操作部材６７は第１基準位置Ｌｎ1から並進変位量ΔＳＬ1引き込まれるように形成されている。
一方、カム５１の第２球部５２ｂにより第２カムフォロワー６２の第２接触部６２ｓが最も押し上げられる。この際の発熱体２５は第２基準位置Ｌｎ２から並進変位量ΔＳＬ2移動してピンセット２０の他端部２０ｃに圧力がかかった状態で接触する、つまり圧接するように形成されている。
このように、ピンセット２０の開放状態、把持(閉成)状態を示す第１変換機構５０の変位曲線を図７に示す。図７に示すように、モータ４１の回転角度Θ0で、ピンセット２０が開放状態となり、回転角度Θｈで、ピンセット２０が閉成状態となり、回転角度Θｈ〜Θｗまで閉成状態を維持し、回転角度Θｗからピンセット２０が閉成から開放状態に移行して回転角度Θ0で、開放状態に復帰する。
【００３２】
＜温度制御部の構成＞
次に、ピンセット型の電動半田ごて１の温度制御部の構成を図８及び図９によって説明する。図８は一実施の形態を示す電動半田ごての温度制御部の全体図、図９は図１及び図８に示す振動スイッチの断面図である。
図８において、温度制御装置１００は、商用の単相交流電源ｅを電源スイッチ４７ｓを介して単相交流電圧を直流電圧に変換させるコンバータ１０３と、開閉スイッチ４７ｍの開閉信号に基づいてモータ４１を制御する位置指令信号を発生するモータ制御部１７０と、コンバータ１０３の電源が供給されると共に、モータ４１を駆動するモータ駆動部１０５と、コンバータ１０３の電圧を制御して発熱体２５に流れる電流を制御する電流制御部１０７も有している。
【００３３】
ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を制御する温度制御装置は、検出部，指令部，制御部，表示部，報知部を有している。
検出部は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を検出して温度検出信号Ｔｓを発生する温度検出手段としての熱電対から成る温度センサ８０と、作業者がケース１を握ることにより生じる振動を検出して振動検知信号Ｂｓを発生する振動センサ９０とを有している。
指令部は、温度指令信号を発生する温度指令器１３０と切換えスイッチ１４０とを有している。温度指令器１３０は、半田付け作業の待機している時に、ピンセット２０の把持部２０ｘを待機温度にする第１温度指令信号としての待機温度指令信号Ｔｒ1を発生する待機指令部１３２と、ピンセットの把持部２０ｘを目標温度にする第２温度指令信号としての目標温度指令信号Ｔｒ2を発生する目標指令部１３４と、設定器１２０により複数の目標温度指令信号Ｔｒ2を入力して記憶した記憶部１３６とを備えている。
温度指令切換部は、待機温度指令信号Ｔｒ1と目標温度指令信号Ｔｒ2とを切換える切換えスイッチ１４０と、振動検知信号Ｂｓの発生により切換えスイッチ１４０をａ側に投入して目標温度指令信号Ｔｒ2を発生する共に、振動検知信号Ｂｓの消滅により切換えスイッチ１４０をｂ側に投入して待機温度指令信号Ｔｒ1を発生するスイッチ制御部１６０を有している。
【００３４】
制御部は、温度検知信号Ｔｓと温度指令信号Ｔｒとの差となる温度偏差信号Ｔｅを求める減算器１４３と、温度偏差信号Ｔｅに基づいて発熱体２５に流れる電流指令信号Ｉｒを生成する温度制御部１４５と、該電流指令信号Ｉｒにより発熱体２５の温度を制御する電流制御部１０７とを備えている。
【００３５】
表示部は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を温度検出信号Ｔｓに基づいて液晶１４７ａに表示させると共に、予め定められた目標温度に温度検出信号Ｔｓが達すると発光ダイオード１４７ｃを点灯させる温度表示器１４７を有している。報知部は、温度検出信号Ｔｓが目標温度に達することを判断すると共に、達すると第１信号としての報知信号を発生すると共に、開閉スイッチ４７ｓと同期して開放、閉成する常開接点４７ｍ1からの開閉信号が発生する際に、温度検出信号Ｔｓが目標温度に達していないと第２信号としての警報信号を発する第１及び第２判断手段としての温度判断部１５２と、上記報知信号、上記警報信号に基づいて報知する第１及び第２報知手段としてのブザー１５４とを有している。
【００３６】
振動センサ９０は図９に示すように、振動検出回路に通じる一対の接点９５，９５と、これらの接点９５，９５間隔を保った状態に支持する電気絶縁部材からなる基板９１と、導電性の接触子９７の両端を両接点９５，９５の孔９５ａ内に遊嵌させた状態で、接点９５，９５間に遊動自在の配設された振動部材９２とからなるもので、該振動部材９２には、重心を偏らせて動きを不安定化するための重り９２ａが取り付けられている。そして、はんだ付け作業時には半田ごての動きによって振動部材９２が両接点９５，９５間を遊動し、接触子９７が両接点９５，９５に接離することによって振動センサ９０がオン・オフを繰り返すようになっている。
【００３７】
＜ピンセットの動作＞
上記のように構成された電動半田ごての動作を図１から図７を参照して説明する。
まず、電源スイッチ４７ｓをオンにして発熱体２５を温めてから、ピンセット２０の開放状態で、作業者が開閉スイッチ４７ｍを押すと、電線４５を介して電源をモータ４１に供給してモータ４１が回転を開始する。モータ４１の軸４１aが回転し、同時にカム５１も同一の方向に同一の速度で回転する。第２圧縮バネ７２により矢印Ｂ方向に付勢された第１カムフォロア６１の第１接触部６１sと、カム５１の第１球部５１ｂとが摺動し、ピンセット２０は、他端部２０ｃが矢印Ｂ方向に引っ張られて並進変位しながら移動してＶ字片２０Ｖが開放から把持(閉成)して電子部品２を把持する。
【００３８】
一方、第２カムフォロア６２の第２接触部６２sと、カム５１の第２球部５２ｂとが摺動して発熱体２５が矢印Ａ方向に押し上げられ、ピンセット２０は他端部２０ｃの下面全体に発熱体２５が圧接して熱が先端部２０ｘまで伝導して瞬時に熱せられる。
ここで、作業者が開閉スイッチ４７ｍから手を離すと、モータ４１に流れている電流が遮断されてモータ４１の回転が停止してピンセット２０が閉成して電子部品２を把持し続ける。従って、基板に電子部品２が半田付けされている場合には、電子部品２のリードを介して半田が溶けて電子部品２を基板から容易に取り外すことができる。
【００３９】
次に、作業者が開閉スイッチ４７ｍを押すと、上記のようにモータ４１の軸４１ａが回転し、同時にカム５１も同一の方向に同一の速度で回転する。カム５１の第１球部５１ｂと第１カムフォロワー６１の第１接触部６１sとが摺動し、ピンセット２０は他端部２０ｃが矢印Ａ方向に戻されて並進変位しながら移動し、開放して電子部品２を放す。つまり、リワーク作業が容易となる。
一方、第２カムフォロワー６２の第２接触部６２sと、カム５１の第２球部５２ｂとが摺動して発熱体２５が矢印Ｂ方向に引き込み、ピンセット２０は、他端部２０ｃが発熱体２５から離れて自然冷却する。
【００４０】
＜温度制御装置の動作＞
上記のように構成された半田ごての温度制御の動作を図８及び図１０を主に参照して説明する。図１０は電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
いま、電源スイッチ４７ｓが開放していて、切換えスイッチ１４０がａ側に投入され、ピンセット２０が開放している状態において、時間ｔ0で、作業者が電源スイッチ４７ｓを投入(閉成)すると、モータ制御部１７０を介してモータ駆動部１０５によりモータ４１を回転してピンセット２０を開放から把持すると共に、発熱体２５がピンセット２０の他端部２０ｃと接触する。
待機指令部１３２から待機温度指令信号Ｔｒ1を切換えスイッチ１４０を介して減算器１４３に入力する。温度センサ８０は温度検出信号Ｔｓを減算器１４３に入力し、減算器１４３は待機温度指令信号Ｔｒ1と温度検出信号Ｔｓとの差となる温度偏差信号Ｔｅを温度制御部１４５に入力する。温度制御部１４５は、電流指令信号Ｉｒを生成して電流制御部１０７を介してピンセット２０の把持部２０ｘの温度Ｔａが待機温度になるように電流を制御して該把持部２０ｘが待機温度になる。
【００４１】
時間ｔ1で、作業者が半田ごてのケース１０を握り振動を生じると、振動センサ９０は該振動を検出し、振動検知信号Ｂｓを発生して切換えスイッチ１４０をａ側に投入する。これにより目標指令部１３４から目標温度指令信号Ｔｒ2を切換えスイッチ１４０を介して減算器１４３に入力する。温度センサ８０は温度検出信号Ｔｓを減算器１４３に入力し、減算器１４３は目標温度指令信号Ｔｒ2と温度検出信号Ｔｓとの差となる温度偏差信号Ｔｅを温度制御部１４５に入力する。温度制御部１４５は、電流指令信号Ｉｒを生成して電流制御部１０７を介して制御し、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度Ｔａを制御する。
【００４２】
次に、時間ｔ2で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオン(閉成)させると、常開接点４７ｍ1が閉成し、報知判断部１５２は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度センサ８０からの温度検出信号Ｔｓが目標温度に達していないと判断して、第２信号をブザー１５４に与えてブザー１５４を断続的に鳴らして警報を発すると共に、表示器１４７の発光ダイオード１４７ａを点滅させる。作業者は、警報を聞き、該点滅により半田ごてのピンセット２０が目標温度に達していないことが判るので、目標温度に達するまで待機する。
【００４３】
時間ｔ3で、温度判断部１５２は、温度センサ８０からの温度検出信号Ｔｓが目標温度に達したこと判断して第１信号を発生してブザー１５４を断続音から一定音で鳴らすと共に、温度表示器１４７の発光ダイオード１４７ｃを点滅から点灯する。作業者は、ブザー音を聞き、該点灯により半田ごて１のピンセット２０が目標温度に達していることが判るので、開閉作業を開始する。時間ｔ4で、作業者が開閉スイッチ４７ｍを投入すると、モータ制御部１７０、モータ駆動部１０５を介してモータ４１を回転してピンセット２０を把持状態から開放して、一定時間後に把持する。
【００４４】
上記実施形態の電動半田ごて１によれば、ケース１０に内蔵された並進移動する第１カムフォロワー６１と、第２カムフォロワー６２とを有しており、該ケース１０に一端部２０ａが連結固定され、他端部２０ｃが第１カムフォロワー６１に連結されると共に、往復の並進変位量に基づいて先端２０ｘの開閉量を拡大すると共に、電子部品２を開放及び把持するピンセット２０と、ケース１０に内蔵された発熱体２５と、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が熱的に接触するように第１カムフォロワー６１、操作部材６７と第２カムフォロワー６２とを移動したので、操作部材６７の並進変位量に基づいて変位拡大機能を有するピンセット２０が開放・把持する。
これにより、第１カムフォロワー６１の動作に基づいてピンセット２０を開放・把持するので、作業者が手により直接ピンセット２０の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減され、労働効率が上昇する。
【００４５】
さらに、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が接触するので、電子部品２のリード等を挟むピンセット２０の先端部２０ｘの内側が速やかに熱せられる。さらに、ピンセット２０の内側が熱せられ易く、外側が熱せられにくいので、作業者の作業がし易い。
また、ピンセット２０が閉成した場合に限り、発熱体２５から熱が伝導してピンセット２０を熱するので、エネルギー効率が良い。
【００４６】
上記実施形態の電動半田ごて１によれば、モータ４１の軸４１ａに連結されると共に、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して移動部を並進移動させる第１変換機構５０と、該第１変換機構５０は、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれると、発熱体２５が押し出さるように動作する。
これにより、モータ４１によりピンセット２０を開放・把持するので、作業者は電動半田ごて１のケース１０を保持するのみで、電子部品２を半田付けできたり、基板に取り付いていた電子部品２を外したりできる。従って、手の疲れが極めて軽減される。
また、モータ４１により第１変換機構５０を介してピンセット２０の開放・把持と、発熱体２５とピンセット２０との接触をなすことができる。従って、駆動源として扱いが容易なモータ４１を用いることができると共に、第１変換機構５０を簡易に構成できる。
【００４７】
実施の形態２.
本発明の他の実施の形態を図１１によって説明する。図１１は他の実施の形態を示す電動半田ごてのモータ制御部の全体図である。図１１中、図８と同一符号は同一部分を示し、説明を省略する。
図１１において、モータ制御装置２００は、検出部，指令部，制御部，表示部，報知部を有している。検出部は、モータ４１の軸の回転角度を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段としてのエンコーダ２０１と、振動センサ９０とを有しており、指令部は、図１２に示すように、時間に対して回転角度としての位置Θ0〜Θｅとなる第１，第２位置指令信号Θｒ1，Θｒ2を発生する位置指令器２０１を有している。
【００４８】
位置指令器２０１は、設定器２２０により入力された第１,第２位置指令信号Θｒ1,Θｒ2を記憶する記憶部２１４と、電源スイッチ４７ｓの開閉と同期する常開接点４７ｓ1と,開閉スイッチ４７ｍとの閉成により第１位置指令信号Θｒ1を生成すると共に、開閉スイッチ４７ｍの閉成により第２位置指令信号Θｒ2を生成する指令生成部２０２とを有している。ここで、第１位置指令信号Θｒ1は図１２に示すように、電源スイッチ４７ｓが閉成して常開接点４７ｓ1の閉成により回転角度Θ0〜Θｗまでモータ４１を一方向に回転してピンセット２０を把持状態にし、回転角度Θｗでモータ４１の停止状態を継続した後、開閉スイッチ４７ｍの閉成により回転角度Θｗ〜Θｅまでモータ４１を一方向に回転し、ピンセット２０を閉成から開放するように形成されている。
第２位置指令信号Θｒ2は、回転角度Θ0〜Θｅまでモータ４１を一方向に回転してピンセット２０を開放から閉成して把持状態を継続させる把持時間ｔｃと、ピンセット２０を閉成から開放して該開放状態を継続させる開放時間ｔwとを有し、時間ｔ5から時間ｔ9までを一周期としてモータ４１を回転するように形成されている。
【００４９】
制御部は、位置指令信号Θｒと位置検出信号Θｓとの差となる位置偏差信号Θｅを求める減算器２１６と、位置偏差信号Θｅに基づいてモータ駆動部１０５を介してモータ４１の回転を制御するモータ制御手段としてのモータ制御部２２０を有している。
表示部は、ピンセット２０の開放・閉成状態を液晶２４７ａにより表示させると共に、ピンセット２０が把持状態で、開閉スイッチ４７ｍが開放している場合、即ち、待機状態で、発光ダイオード２４７ｃを点滅させる位置表示器２４７を有している。
【００５０】
報知部は、エンコーダ２０１の位置検出信号Θｓがピンセット２０の閉成状態を示す第１回転位置として角度Θh〜Θw内か否かを判断すると共に、位置検出信号Θｓがピンセット２０の開放状態を示す第２回転位置としての角度Θeか否かを判断する第３判断手段としての位置判断部２５２と、位置判断部２５２がピンセット２０が開放又は閉成状態を示す回転位置と判断することにより報知すると共に、位置判断部２５２がピンセット２０の閉成状態を示す回転位置と判断することにより警報する第３報知手段としてのブザー２５４とを有している。
【００５１】
上記のように構成されたピンセット型半田ごての開閉制御の動作を図１１及び図１２を主に参照して説明する。時間t0で、作業者が電源スイッチ４７sをオンすると常開接点４７ｓ1が閉成し、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第１位置指令信号Θr1を読み出して減算器２１６に入力する。
一方、エンコーダ２０１が位置検出信号Θsを減算器２１６に入力し、減算器２１６は、第１位置指令信号Θr1と位置検出信号Θsとの差となる位置偏差信号Θeをモータ制御部２２０に入力し、モータ制御部２２０は駆動指令信号をモータ駆動部１０５に入力してモータ４１を回転し、時間t1で、第１位置指令信号Θr1の位置指令値Θhとなり上記のようにしてピンセット２０が開放から閉成し、時間t2で、位置指令値Θwとなりこれに伴い、上記のようにしてピンセット２０が閉成状態を維持する。
【００５２】
位置判断部２５２は、エンコーダ２０１の位置検出信号Θｓが角度Θh〜Θwの範囲内か否か、つまりピンセット２０が把持状態か否かを判断し、範囲内であるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして正常であることを知らせる。一方、上記範囲外では、位置判断部２５２は、ブザー２５４を図１２(c)に示すように断続的に鳴らして警報し、モータ制御部２２０に異常信号を与えてピンセット２０の動作を停止する。
【００５３】
時間t3で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、第１位置指令信号Θｒ1の位置指令Θｗを増加してピンセット２０を閉成から開放に移行し、時間t4で、モータ４１を回転角度Θｅにしてピンセット２０を開放状態にする。位置判断部２５２が回転角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４が終了を示す音を鳴らす。
時間t4から時間t5までの時間twの間、ピンセット２０の開放状態を維持する。指令生成部２０２は、記憶部２１４から第２位置指令信号Θｒ2を読み出して減算器２１６に入力する。減算器２１６は、第２位置指令信号Θr2と位置検出信号Θsとの差となる位置偏差信号Θeをモータ制御部２２０に入力し、上記のようにしてモータ４１を回転し、時間t6で、第２位置指令信号Θr2の位置指令値Θhとなり上記のようにしてピンセット２０が開放から閉成し、時間t7で、位置指令値Θwとなり、上記のようにしてピンセット２０が閉成状態を時間tcの間、維持する。
そして、時間t7からt8で、第２位置指令信号Θr2の位置指令値ΘwからΘｅとなりモータ４１を回転し、ピンセット２０が閉成から開放状態に移行して開放状態になり、第２位置指令信号Θr2の一周期が終了する。位置判断部２５２が回転角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４が終了を示す音を鳴らす。
【００５４】
上記実施形態の半田ごてによれば、変換機構５０はケース１０に収納し、モータ４１の軸に連結され、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して第１及び第２移動部を並進移動させると共に、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれると、発熱体２５を押し出すように形成されており、モータ４１の回転位置を検出して位置検出信号を発生するエンコーダ２０１と、モータ４１の回転位置指令信号Θｒと位置検出信号Θｓとの偏差に基づいてモータ４１を制御するモータ制御部２２０とを備えている。
これにより、モータ４１の位置指令信号Θrと位置検出信号Θsとの位置偏差信号Θeに基づいてピンセット２０を開閉できる。従って、位置指令信号Θrに正確に追従してピンセット２０を開閉できる。
【００５５】
また、エンコーダ２０１が回転角度Θh〜Θwを検出するか否か、つまりピンセット２０が把持状態か否かを判断する位置判断部２５２が回転角度Θh〜Θwを検出するとことにより、ブザー２５４が報知する。一方、位置判断部２５２が上記回転角度を検出しないと、ブザー２５４が警報を発生する。従って、作業者は、ピンセット２０が把持状態か否かを容易に認識できる。
【００５６】
実施の形態３.
上記実施形態１の電動半田ごて１では、ピンセット２０の他端部２０ｃが発熱体２５の上面と接触したが、ピンセット２０の一端部２０ａ又は、一端部２０ａ及び他端部２０ｃが発熱体２５の上面と接触する実施の形態について説明する。
さらに、実施の形態２では、ピンセット２０の把持状態、つまり最大閉成量を調整でなかったが、本実施の形態では、図１１に示す閉成量ΔＬｃの最大値を調整可能なピンセット２０を得るものである。
本実施の形態を図１１、図１３から図１５によって説明する。図１３は、半田ごての把持対象部品とモータの位置指令信号との関係を示すテーブル図、図１４はピンセット型の電動半田ごてのピンセット端部と発熱体との接触部付近の部分拡大図、図１５は図１１に示す電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【００５７】
図１１において、位置指令器２０１は、設定器２２０により入力された第１，第３位置指令信号Θｒ1，Θｒ3を記憶する記憶部２１４と、電源スイッチ４７ｓ，開閉スイッチ４７ｍの投入により第１位置指令信号Θｒ1を生成すると共に、開閉スイッチ４７ｍの投入により第３位置指令信号Θｒ3を生成する指令生成部２０２とを有している。
第３位置指令信号Θｒ3は図１５に示すように、開閉スイッチ４７ｍの投入により回転位置Θraまでモータ４１を一方向に正回転して停止してピンセット２０を把持状態にした後、開閉スイッチ４７ｍの再投入により回転位置Θ0までモータ４１を逆回転して元の位置Θ0に復帰してピンセット２０を開放するように形成されている。
そして、第３位置指令信号Θｒ3の位置の最大値は、図１３に示すように、電子部品２の半田付け部のリード線間隔によって部品Ａから部品Ｄに対応してΘｒａからΘｒｄのいずれかを選択できるように形成されている。
【００５８】
図１４において、発熱体２５の天面には、リング状で、弾性機能を有すると共に、熱伝導性を有する弾性部材２６７が固定されており、ピンセット２０の他端部２０ｃを収納するように円柱状の凹部２５ｕが形成されている。これにより、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の一端部２０ａと発熱体２５が接触すると共に、ピンセットの２０の他端部２０ｃは、発熱体２５の凹部２５ｕに収納され、発熱体２５と接触しないように形成されている。そして、第３位置指令信号Θｒ3が位置Θrc、つまり、発熱体２５の並進変位量が最も短い場合に、発熱体２５とピンセット２０の一端部２０ａとが接触するようにしておいて、最も、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれる第３位置指令信号Θｒ3が位置Θｒdで、弾性部材２６７が圧縮されて上記接触を維持するように形成されている。
【００５９】
上記のように構成された半田ごての開閉制御の動作を図１１、図１３、図１５を主に参照して説明する。まず、設定器２２０により部品Ａを選択する。
時間t10で、作業者が電源スイッチ４７sをオンすると、実施形態２と同様にして、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第１位置指令信号Θr1に基づいてモータ４１を位置Θ0からΘｗに回転し、ピンセット２０が開放から閉成する。
【００６０】
時間t12で、位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θh〜Θwの範囲内か否かを判断し、範囲内であるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして正常であることを知らせる。
時間t13で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、第１位置指令信号Θr1の位置指令Θｗを徐々に増加してピンセット２０を閉成から開放に移行し、時間t14で、モータ４１を回転角度Θｅにしてピンセット２０を開放状態にする。位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして終了したことを知らせる。
【００６１】
時間ｔ20で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、指令生成部２０２は、記憶部２１４からＡ部品に対応する最大回転角度Θraを有する第３位置指令信号Θｒ3を読み出して、減算器２１６、モータ制御部２２０、モータ駆動部１０５を介してモータ４１を角度Θraまで正回転し、ピンセット２０を閉成して電子部品２の半田部を加熱する。時間ｔｃの閉成状態を経過した後、時間ｔ22で、作業者が再び開閉スイッチ４７ｍをオンすると、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第３位置指令信号Θｒ3を読み出して上記のようにしてモータ４１を逆転して回転角度Θ0に復帰し、ピンセット２０が開放する。位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして終了したことを知らせる。
【００６２】
このように構成された半田ごて１によれば、発熱体２５からピンセット２０の一端部２０ａを介してピンセット２０の把持部２０ｘに熱が伝導される。
さらに、発熱体２５の凹部２５ｕの深さを図１４に示す一点鎖線のように、上記よりも少し浅く形成することにより、ピンセット２０が把持状態で、発熱体２５がピンセット２０の一他端部２０ａ及び他端部２０ｃと接触するように形成しても良い。
【００６３】
上記のように構成された半田ごて１によれば、発熱体２２とピンセット２２のとの一他端部２０ａ熱的な接触は、弾性部材１２７を介して成されており、記憶部２１４には、ピンセット２０による部品２の半田付け部の間隔に対応して位置指令信号の把持状態を決める第１回転位置を記憶しており、第１回転位置に基づいてピンセットを把持する。従って、部品２の半田付け部の間隔に対応してピンセット２０の閉成量を決めることができるので、適切な把持ができる。
【００６４】
実施の形態４．
本発明の他の実施の形態を図１６によって説明する。図１６は他の実施の形態を示すピンセット型の手動半田ごての全体断面図である。図１６中、図１と同一符号は同一部分を示し説明を省略する。
図１６において、手動半田ごて３００の第２変換機構３４０は、カム５１に結合された軸３４１ａを有する第１傘歯車３４１と、第１傘歯車３４１と噛合する第２傘歯車３４５と、第２傘歯車３４５に結合されると共に、軸３４１ａと直交する回転軸３４３と、回転軸３４３を回転させると共に、一部がケース１０から突出したローレットが施された回動部材３４７とを備えている。
【００６５】
このような手動半田ごて３００によれば、作業者が指で回動部材３４７を回動すると、回転軸３４３が回転すると共に、第２傘歯車３４５も回転して第１傘歯車３４１が回転する。これにより、上記実施形態１と同様にしてカム５１が回転してピンセット２０を開放から把持(閉成)すると共に、ピンセット２０の他端部２０ｃと発熱体２５を非接触から接触する。従って、作業者がピンセット２０そのものを手で開閉することなく、作業者が指で回動部材３４７を回動させれば、ピンセット２０を開閉できるので、手の疲れが軽減される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、ピンセット型の半田ごてに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すピンセット型電動半田ごての全体縦断面図である。
【図２】図１に示すピンセット型の電動半田ごての部分拡大図である。
【図３】図１に示すピンセットを示す斜視図である。
【図４】図１に示すピンセットの着脱部の縦断斜視図である。
【図５】図１による電動半田ごてのピンセットが開放状態における各部の動作を示す部分断面図である。
【図６】図１による電動半田ごてのピンセットが把持状態における各部の動作を示す部分断面図である。
【図７】図１に示す電動半田ごてに用いるカムの変位線図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示す電動半田ごての温度制御部の全体図である。
【図９】図１及び図８に示す振動スイッチの断面図である。
【図１０】図８に示す電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の他の実施の形態を示す電動半田ごてのモータ制御部の全体図である。
【図１２】図１１に示す半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の他の実施の形態による半田ごての把持対象部品とモータの位置指令信号を示すテーブル図である。
【図１４】他の実施の形態によるピンセット型の電動半田ごてのピンセット端部と発熱体との接触部付近の部分拡大図である。
【図１５】図１３及び図１４に示す半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１６】他の実施の形態を示すピンセット型の手動半田ごての全体縦断面図である。
【図１７】従来のピンセット型の半田ごての正面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 電動半田ごて、２ 電子部品、１０ ケース、２０ ピンセット、２０ａ 一端部、２０ｃ 他端部、２０ｖ 把持部材、２５ 発熱体、３０ 着脱部、３１ 固定部材、４１ モータ、５０ 第１変換機構、５１ カム、６１ 第１カムフォロワー、６２ 第２カムフォロワー、６７ 操作部材、８０ 温度センサ、９０ 振動センサ、１０５ モータ駆動部、１０７ 電流制御部、１３２ 温度指令器、１４５ 温度制御部、１４７ 表示器、１５２ 報知判断部、２６７ 弾性部材、３００ 手動半田ごて、３３７ 回動部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンセット型の半田ごてに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のピンセット型の半田ごて４００は、図１７に示すように、電源プラグ４０１を有し、断熱体で覆われた第１把手部４０３と、第１把手部４０３から突出した発熱部４０５と、第１把手部４０３と対向して設けると共に、断熱体で覆われた第２把手部４０７と、第２把手部４０７から突出した非発熱部４０９と、非発熱部４０９を開閉するために第２把手部４０７の端部に設けられた支軸４１１と、非発熱部４０９が開くように付勢するスプリング４１３を設けたものがある(特許文献１)。
【０００３】
かかるピンセット型の半田ごて４００によれば、半田ごての発熱部４０５と非発熱部４０９とにより半田付け対象物を挟む機能を設けることにより、半田付け対象物を固定しながら半田付け作業ができる。従って、半田付け作業が容易にできる。
【特許文献１】特開平４−１２３８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ピンセット型の半田ごて４００では、作業者が半田ごての第１把手部４０３と第２把手部４０７とを手で握り、スプリング４１３の反力に抗して第２把手部４０７を、支軸４１１を中心に回転させることにより発熱部４０５を非発熱部４０９に接近した把持状態として半田付け対象物を、発熱部４０５と非発熱部４０９とで挟んで半田付けする。つまり、被対象物を把持し続けるために半田ごて４００の第１及び第２把手部４０３，４０７を手で握り続けなければならない。
また、半田付けが完了すると、第２把手部４０７から指の押圧を緩めてスプリング４１３により第２把手部４０７が開放して発熱部４０５と非発熱部４０９とが開放状態としている。このため、半田ごて４００により多数の被対象物を半田付け又は半田を溶融しようとすると、作業者は半田ごて４００の第１把手部４０３と第２把手部４０７とを手の握りと指の緩めといった上記動作を伴い、該動作が被対象物の数に比例して増加する。従って、作業者の手が疲労し易くなり、労働効率も低下するという課題があった。
【０００５】
さらに、電源プラグ４０１を投入すると、常に加熱部４０５が熱せられるので、作業者は、該加熱部４０５に注意しながら半田付け等の作業をしなければならないので、緊張を強いられていた。加えて、ピンセット型の半田ごて４００の第１把手部４０３と第２把手部４０７との温度を適切しなければならないという課題があった。にする
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、作業者が手によりピンセットの把持部の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減されると共に、ピンセットが開放状態では、ピンセットの把持部に熱が伝導されにくく、ピンセットの把手部の温度を適切に制御できるピンセット型の半田ごてを得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のピンセット型の半田ごては、ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、ケースに一端部が連結固定され、他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、ケースに内蔵され、第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、ピンセットが把持状態で、ピンセットの他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、発熱体に流れる電流を制御する電流制御手段と、温度指令信号に基づいて電流制御手段を制御する温度制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のピンセット型の半田ごては、第１移動部の第１並進移動に基づいて変位拡大機能を有するピンセットが把持(閉成)・開放し、第１並進移動と逆方向の第２並進移動により発熱体が移動し、ピンセットが把持状態で、ピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触する。
これにより、第１移動部がピンセットを把持・開放するので、作業者が手によりピンセットの把持部の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減される。しかも、ピンセットが開放状態では、ピンセットに熱が伝導されない。つまり、ピンセットは把持状態で熱せられるので、半田付け又は半田の溶融が必要なときに限り熱せられる。従って、常時熱している場合に比較してピンセットの熱的な劣化が軽減され、エネルギー効率が良い。
さらに、温度検出信号と温度指令信号とが一致するように、電流制御手段が発熱体の電流を制御し、温度制御手段が電流制御手段を制御したので、発熱体の温度を適正値に維持できる。
なお、ピンセットの把持状態とは、ピンセットが被対象物を把持した状態をいい、ピンセットの先端部どうしが接触するか否かを問わない。
また、ピンセットの第１部材と該第２部材の他端部どうしは、連結しておれば、足りるから、第１部材の第１他端部と第２部材の第２他端部とが、共通になっていても、分離しても良い。
【０００９】
本発明のピンセット型の半田ごては、第２移動部を第２並進移動してピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように変換機構を動作させる駆動手段と、ピンセットの温度を検出して温度検出信号を出力する温度検出手段と、ケースの振動を検知して振動検知信号を出力する振動検知手段と、第１温度指令信号を発生すると共に、振動検知信号の発生に基づいて第１温度指令信号よりも高い第２温度指令信号を発生する温度指令発生手段とを備え、駆動手段は、第１温度指令信号に基づいて第２移動部を第２並進移動してピンセットの他端部又は一端部の少なくともいずれか一方に発熱体が熱的に接触するように変換機構を動作させ、温度制御手段は、温度検出信号と第１又は第２温度指令信号とが一致するように電流制御手段を制御する、ことが好ましい。
これにより、第１温度指令信号に基づいてピンセットの温度を維持した後、作業者がピンセットを握ることにより生じる振動を振動検知手段が検知して振動検知信号を発生し、該振動検知信号に基づいて第１温度指令信号よりも高い目標温度となる第２温度指令信号を発生し、ピンセットの温度を速やかに目標温度にすることができる。
【００１０】
本発明のピンセット型の半田ごては、複数の値の異なる第２温度指令信号を記憶する温度指令記憶手段を備え、温度指令発生手段が該温度指令記憶手段から指定された第２温度指令信号を読み出して、温度制御手段が温度検出信号と該第２温度指令信号とが一致するように電流制御手段を制御する、ことが好ましい。
複数の第２温度指令信号から一つを選択することにより、把持対象物に応じてピンセットの温度を適切な温度にできる。
【００１１】
本発明のピンセット型の半田ごては、温度検出信号が第２温度指令信号に達することを判断すると共に、達すると第１信号を発生する第１判断手段と、該第１信号に基づいて報知する第１報知手段とを備えることが好ましい。
ピンセットが第２温度指令信号に達すると、第１報知手段が報知するので、作業者が第２温度に達したことを容易に認識できる。
【００１２】
本発明のピンセット型の半田ごては、ピンセットを開放・把持する開閉指令を発生する開閉指令手段と、開閉指令が発生した時に、温度検出信号が第２温度指令信号に達していないことを判断し、達していないと第２信号を発生する第２判断手段と、該第２信号に基づいて報知する第２報知手段と、を備えることが好ましい。
これにより、ピンセットを開閉しようとする際に、ピンセットが適切な温度に達しているか否かを容易に認識できる。
【００１３】
本発明のピンセット型の半田ごてにおける変換機構は、ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するように形成されており、前記モータの位置指令信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、を備えることが好ましい。
これにより、モータの位置指令信号に基づいてピンセットを開閉することができる。
【００１４】
本発明のピンセット型の半田ごては、モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段を備え、モータ制御手段は、モータの位置指令信号と前記位置検出信号との偏差に基づいてモータを制御する、ことが好ましい。
これにより、モータの位置指令信号と位置検出信号との偏差に基づいてピンセットを開閉することができる。従って、位置指令信号による正確なピンセットの開閉が可能となる。
【００１５】
本発明のピンセット型の半田ごては、ピンセットが把持している状態に対応したモータの第１回転位置を記憶する位置記憶手段を備え、モータ制御手段は、位置検出手段が前記第１回転位置を検出することに基づいてモータを一定時間前記第１回転位置で停止する、ことが好ましい。
これにより、ピンセットを把持状態で一定時間維持できるので、被対象物の半田部に応じた時間で半田付けを溶融できる。
【００１６】
本発明のピンセット型の半田ごては、位置検出手段が第１回転位置を検出するか否かを判断する第３判断手段と、該第３判断手段が第１回転位置の検出に基づいて報知すると共に、第３判断手段が第１回転位置を検出しないと警報する第３報知手段と、を備えることが好ましい。
これにより、ピンセットが把持状態か否かを容易に判断できる。
【００１７】
本発明のピンセット型の半田ごてにおける変換機構は、ケースに収納し、モータの軸に連結され、モータの回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して第１及び第２移動部を並進移動させると共に、ピンセットの他端部が引き込まれると、発熱体を押し出すように動作するピンセット型半田ごてであって、発熱体と前記ピンセットとの熱的な接触は、弾性部材を介して成されており、位置記憶手段には、ピンセットによる把持対象物の半田付け部の間隔に対応して第１回転位置を記憶しており、第１回転位置に基づいて前記ピンセットを把持する、ことが好ましい。
これにより、ピンセットが把持状態、つまりピンセットの閉成量を把持対象物に応じて変更できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作業者が手によりピンセットの開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減されると共に、ピンセットが開放状態では、ピンセットの把持部に熱が伝導されないピンセット型の半田ごてを得ることができる。しかも、ピンセット型半田ごての温度を容易に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
本発明の一実施の形態となるピンセット型の電動半田ごての機械的な構成を図１から図７によって説明する。図１は電動半田ごての全体構成を示す縦断面図、図２は電動半田ごての主要部の拡大図、図３は図１のピンセットを示す斜視図、図４はピンセットの着脱部の斜視図、図５、図６はピンセットが開放、把持状態における各部の動作を示す部分断面図、図７は電動半田ごてに用いるカムの変位線図である。
【００２０】
＜機械的な構成＞
図１及び図２において、ピンセット型の電動半田ごて１は、断熱機能を有するケース１０を有しており、ケース１０は、円筒状のホルダー部材５，ケース部材７と、円盤状の蓋９とを備えている。
電動半田ごて１は、半田付け又は半田溶融対象物としての電子部品２を把持(閉成)したり開放したりする二つのＶ字辺２０Ｖを有するピンセット２０と、ピンセット２０の他端部２０ｃから熱を伝える発熱体２５と、ピンセット２０の該他端部２０ｃ及び発熱体２５を並進変位させる動力源となるモータ４１を有する駆動部４０と、モータ４１の軸４１ａに連結されると共に、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して操作部材６７を第１並進移動させると共に、該第１並進移動と逆方向に発熱体２５を第２並進移動させる第１変換機構５０とを備え、該第１変換機構５０は、ピンセット２０の他端部２０ｃが矢印Ｂ方向に引き込まれる(引っ張る)と、発熱体２５が矢印Ａ方向に押し出す(戻る)と共に、ピンセット２０の他端部２０ｃが矢印Ａ方向に押し出されると、発熱体２５が矢印Ｂ方向に引き込まれるように動作するように形成されている。
【００２１】
ピンセット２０は、一端部２０aが連結されたケース１０に対し、他端部２０ｃが連結された操作部材６７に対してそれぞれ着脱部３０により着脱自在に形成され、ケース１０には、発熱体２５、駆動部４０と、第１変換機構５０とが収納されており、着脱部３０がホルダー部材５と着脱自在に係合されている。
【００２２】
ピンセット２０は、図３に示すように全体が略Ｍ形状で平板から成り、はり状で略逆Ｖ形状のＶ字辺を有すると共に、先端部を共有する第１、第２部材としての把持部材２０Ｖを二つ有し、把持部材２０Ｖは、略Ｌ形状の第１辺２０ｆと、第１辺２０ｆと対向すると共に、真っ直ぐな板状の第２辺２０ｈから成っており、第２辺２０ｈどうしの端を結合して他端部２０ｃとしての共有部が形成されている。
【００２３】
把持部材２０Ｖは、該第１辺２０ｆと第２辺２０ｈが結合された平らな先端部に電子部品２等を把持する把持部２０ｘと、第１辺２０ｆの該把持部２０ｘと反対の方向で、他端部２０ｃと略平行に設けられた平坦面を有するＬ形の一端部２０ａとを有している。
ピンセット２０の他端部２０ｃには、該第２辺２０ｈと交叉する平面部を有し、該平面部には、発熱体２５の天面と略同一のリング形状で、丸形状の孔２０ｅが形成され、発熱体２５と接触する外側面が平らに形成されている。平らに形成されているのは、発熱体２５の熱伝導を良くするためである。
ピンセット２０は、上記のように一端部２０ａがケース１０に連結され、並進変位に基づいて他端部２０ｃが引っ張られたり、戻されたりして把持部２０ｘの先端が内側、別言すれば、上記並進変位の方向に対して略垂直方向、つまり、該並進変位の方向に対して横方向に拡大変位することにより把持部２０ｘが電子部品２を把持(閉成)したり開放したりするように形成されている。
ピンセット２０の材質は、変位拡大機能を有するためにバネ性を有すると共に、発熱体２５からの熱を伝えられるために熱伝導性にも優れていることが好ましい。
なお、上記ピンセット２０の他端部２０ｃが結合されて一つであるが、把持部材２０Ｖを分離して、それぞれの把持部材２０Ｖの他端部２０ｃを形成して、他端部２０cを二つにしても良い。
【００２４】
着脱部３０は、図４に示すように、ピンセット２０を操作部材６７及びケース１０から着脱するもので、ピンセット２０の一端部２０ａを着脱自在に係止させる移動部材３１と、ピンセット２０の他端部２０ｃを係止する操作部材６７とから成っている。
移動部材３１は、平板から成る平面視略ドーナツ形で、中央にピンセット２０の他端部２０ｃを挿入する丸形状の挿入孔３１ｅが設けられ、該挿入孔３１ｅと連通してピンセット２０の一端部２０ａを係止させる二つの切り欠き３１ａが平行に対向して設けられている。操作部材６７には、円柱状で、上部にネジ孔６７ｅが設けられており、ネジ孔６７ｅにピンセット２０の取付け孔２１ｅを合わせてねじ６８により螺合してピンセット２０の他端部２０ｃが固定される。
ここで、ピンセット２０と着脱部３０とが組み立てられたものをピンセットユニット３５という。
【００２５】
発熱体２５は、セラミックヒーターの発熱体が窒化珪素のセラミックに内蔵して同時焼結されたもので(例えば京セラ製ＳＮヒータ)、図２に示すように、接触熱抵抗を低くするために天面が平に形成され、操作部材６７が挿入される孔２５ｅを中央に有し、第１筒部２５ａと第１筒部２５ａよりも太い第２筒部２５ｃとを有しており、ピンセット２０の他端部２０ｃに接触してから短時間にピンセット２０の先端２０ｘが例えば３００℃になることが好ましい。そして、発熱体２５が４００℃の温度を発生している状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに接触してから２〜３秒後にピンセット２０の先端２０ｘが３００℃になることが確認されている。
また、発熱体２５の第１筒部２５ａの外周には、第１弾性部材としての第１コイルバネ７１がホルダー部材５の内周面に摺動自在に移動するように挿入されたリング部材７５を押圧するように圧縮状態で挿入されている。
【００２６】
駆動部４０は、軸４１ａを有するモータ４１と、軸４１ａを回動自在に保持するベアリング４３とを備えている。第１スイッチ手段としての開閉スイッチ４７ｍがケース１０の表面部に設けられている。発熱体２５及びモータ４１の駆動源となる電源を外部から取り込む電線４５が接続され、電線４５に電源を投入・遮断するための第２スイッチ手段としての電源スイッチ４７ｓが外部に設けられている。開閉スイッチ４７ｍは、モメンタリー型で、スイッチを押しているときのみオンし、離すとオフする。
第１変換機構５０は、モータ４１の軸４１ａにおける一方向、すなわち、正転又は逆転のうちいずれか一つとなる一定方向の回転を伝達するカム５１を有している。
第１変換機構５０は、カム５１の回転によりピンセット２０の他端部２０ｃに対して、所定の往復方向の第１並進変位に変換してピンセット２０の他端部２０ｃを引っ張ったり戻したりすることによりピンセット２０の先端を開閉する第１並進移動部としての第１カムフォロワー６１と、発熱体２５を第１並進変位とは逆方向の第２並進変位に変換して発熱体２５を引き込んだり押し出したりする第２並進移動部としての第２カムフォロワー６２とから成っている。そして、第１及び第２カムフォロワー６１，６２の並進変位量は、往路と復路との並進変位量を同一の大きさに変換するように形成されている。
【００２７】
カム５１は、略円柱状で、モータ４１の軸４１aに連結されると共に、輪郭に第１揚程部としての球状の第１球部５１ｂを有すると共に、第１球部５１ｂより外側に設けられた第２揚程部としての球状の第２球部５２ｂを有している。
【００２８】
第１カムフォロワー６１は、図２に示すように円柱状で、カム５１の第１球部５１ｂに接触して摺動する第１接触部６１ｓを有しており、第１カムフォロワー６１の上面には、操作部材６７の基部６７ｂが固定されていて、第１カムフォロワー６１の並進移動に同期して操作部材６７が並進移動するように形成されている。
【００２９】
第２カムフォロワー６２は、発熱体２５の一端面が固定されており、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃの下面全体に発熱体２５の天面(他端面)が熱的に接触するように移動するように形成されている。
第２カムフォロワー６２は、中央に孔６２eを有し、カム５１の第２球部５２ｂに接触して摺動する第２接触部６２ｓを有する円筒状の空洞部６２ｃを備えており、該空洞部６２ｃには、第１カムフォロワー６１が摺動自在に係合され、第２の弾性部材としての第２コイル７２が操作部材６７の基部６７ｂを第１カムフォロワー６１に押圧するように圧縮状態で装着されている。そして、第２コイルばね７２の圧縮力が第１コイルバネ７１よりも小さいものを選定している。カム５１と第２カムフォロワー６２とを確実に接触させるためである。
【００３０】
図５において、電動半田ごて１のピンセット２０が開放状態を示しており、カム５１の第１球部５１ｂにより第１カムフォロワー６１の第１接触部６１ｓが最も押し上げられることにより、操作部材６７も押し上げられて矢印Ａ方向に並進移動してピンセット２０は、他端部２０ｃが押されて開放状態と成るように形成されている。
一方、カム５１の第２球部５２ｂにより第２カムフォロワー６２の第２接触部６２ｓが最も引き込まれことにより、電動半田ごて１の発熱体２５が最も引き込まれる。この際におけるピンセット２０の他端部２０ｃ下面を第１基準位置Ｌｎ1、発熱体２５の天面を第２基準位置Ｌｎ２となるように形成されている。
【００３１】
次に、図６において、ピンセット２０が把持状態を示しており、カム５１の第１球部５１ｂにより第１カムフォロワー６１の第１接触部６１ｓが最も引き込まれることにより、操作部材６７が最も引き込まれ、ピンセット２０は、他端部２０ｃも引き込まれて把持状態と成り、この際の操作部材６７は第１基準位置Ｌｎ1から並進変位量ΔＳＬ1引き込まれるように形成されている。
一方、カム５１の第２球部５２ｂにより第２カムフォロワー６２の第２接触部６２ｓが最も押し上げられる。この際の発熱体２５は第２基準位置Ｌｎ２から並進変位量ΔＳＬ2移動してピンセット２０の他端部２０ｃに圧力がかかった状態で接触する、つまり圧接するように形成されている。
このように、ピンセット２０の開放状態、把持(閉成)状態を示す第１変換機構５０の変位曲線を図７に示す。図７に示すように、モータ４１の回転角度Θ0で、ピンセット２０が開放状態となり、回転角度Θｈで、ピンセット２０が閉成状態となり、回転角度Θｈ〜Θｗまで閉成状態を維持し、回転角度Θｗからピンセット２０が閉成から開放状態に移行して回転角度Θ0で、開放状態に復帰する。
【００３２】
＜温度制御部の構成＞
次に、ピンセット型の電動半田ごて１の温度制御部の構成を図８及び図９によって説明する。図８は一実施の形態を示す電動半田ごての温度制御部の全体図、図９は図１及び図８に示す振動スイッチの断面図である。
図８において、温度制御装置１００は、商用の単相交流電源ｅを電源スイッチ４７ｓを介して単相交流電圧を直流電圧に変換させるコンバータ１０３と、開閉スイッチ４７ｍの開閉信号に基づいてモータ４１を制御する位置指令信号を発生するモータ制御部１７０と、コンバータ１０３の電源が供給されると共に、モータ４１を駆動するモータ駆動部１０５と、コンバータ１０３の電圧を制御して発熱体２５に流れる電流を制御する電流制御部１０７も有している。
【００３３】
ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を制御する温度制御装置は、検出部，指令部，制御部，表示部，報知部を有している。
検出部は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を検出して温度検出信号Ｔｓを発生する温度検出手段としての熱電対から成る温度センサ８０と、作業者がケース１を握ることにより生じる振動を検出して振動検知信号Ｂｓを発生する振動センサ９０とを有している。
指令部は、温度指令信号を発生する温度指令器１３０と切換えスイッチ１４０とを有している。温度指令器１３０は、半田付け作業の待機している時に、ピンセット２０の把持部２０ｘを待機温度にする第１温度指令信号としての待機温度指令信号Ｔｒ1を発生する待機指令部１３２と、ピンセットの把持部２０ｘを目標温度にする第２温度指令信号としての目標温度指令信号Ｔｒ2を発生する目標指令部１３４と、設定器１２０により複数の目標温度指令信号Ｔｒ2を入力して記憶した記憶部１３６とを備えている。
温度指令切換部は、待機温度指令信号Ｔｒ1と目標温度指令信号Ｔｒ2とを切換える切換えスイッチ１４０と、振動検知信号Ｂｓの発生により切換えスイッチ１４０をａ側に投入して目標温度指令信号Ｔｒ2を発生する共に、振動検知信号Ｂｓの消滅により切換えスイッチ１４０をｂ側に投入して待機温度指令信号Ｔｒ1を発生するスイッチ制御部１６０を有している。
【００３４】
制御部は、温度検知信号Ｔｓと温度指令信号Ｔｒとの差となる温度偏差信号Ｔｅを求める減算器１４３と、温度偏差信号Ｔｅに基づいて発熱体２５に流れる電流指令信号Ｉｒを生成する温度制御部１４５と、該電流指令信号Ｉｒにより発熱体２５の温度を制御する電流制御部１０７とを備えている。
【００３５】
表示部は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度を温度検出信号Ｔｓに基づいて液晶１４７ａに表示させると共に、予め定められた目標温度に温度検出信号Ｔｓが達すると発光ダイオード１４７ｃを点灯させる温度表示器１４７を有している。報知部は、温度検出信号Ｔｓが目標温度に達することを判断すると共に、達すると第１信号としての報知信号を発生すると共に、開閉スイッチ４７ｓと同期して開放、閉成する常開接点４７ｍ1からの開閉信号が発生する際に、温度検出信号Ｔｓが目標温度に達していないと第２信号としての警報信号を発する第１及び第２判断手段としての温度判断部１５２と、上記報知信号、上記警報信号に基づいて報知する第１及び第２報知手段としてのブザー１５４とを有している。
【００３６】
振動センサ９０は図９に示すように、振動検出回路に通じる一対の接点９５，９５と、これらの接点９５，９５間隔を保った状態に支持する電気絶縁部材からなる基板９１と、導電性の接触子９７の両端を両接点９５，９５の孔９５ａ内に遊嵌させた状態で、接点９５，９５間に遊動自在の配設された振動部材９２とからなるもので、該振動部材９２には、重心を偏らせて動きを不安定化するための重り９２ａが取り付けられている。そして、はんだ付け作業時には半田ごての動きによって振動部材９２が両接点９５，９５間を遊動し、接触子９７が両接点９５，９５に接離することによって振動センサ９０がオン・オフを繰り返すようになっている。
【００３７】
＜ピンセットの動作＞
上記のように構成された電動半田ごての動作を図１から図７を参照して説明する。
まず、電源スイッチ４７ｓをオンにして発熱体２５を温めてから、ピンセット２０の開放状態で、作業者が開閉スイッチ４７ｍを押すと、電線４５を介して電源をモータ４１に供給してモータ４１が回転を開始する。モータ４１の軸４１aが回転し、同時にカム５１も同一の方向に同一の速度で回転する。第２圧縮バネ７２により矢印Ｂ方向に付勢された第１カムフォロア６１の第１接触部６１sと、カム５１の第１球部５１ｂとが摺動し、ピンセット２０は、他端部２０ｃが矢印Ｂ方向に引っ張られて並進変位しながら移動してＶ字片２０Ｖが開放から把持(閉成)して電子部品２を把持する。
【００３８】
一方、第２カムフォロア６２の第２接触部６２sと、カム５１の第２球部５２ｂとが摺動して発熱体２５が矢印Ａ方向に押し上げられ、ピンセット２０は他端部２０ｃの下面全体に発熱体２５が圧接して熱が先端部２０ｘまで伝導して瞬時に熱せられる。
ここで、作業者が開閉スイッチ４７ｍから手を離すと、モータ４１に流れている電流が遮断されてモータ４１の回転が停止してピンセット２０が閉成して電子部品２を把持し続ける。従って、基板に電子部品２が半田付けされている場合には、電子部品２のリードを介して半田が溶けて電子部品２を基板から容易に取り外すことができる。
【００３９】
次に、作業者が開閉スイッチ４７ｍを押すと、上記のようにモータ４１の軸４１ａが回転し、同時にカム５１も同一の方向に同一の速度で回転する。カム５１の第１球部５１ｂと第１カムフォロワー６１の第１接触部６１sとが摺動し、ピンセット２０は他端部２０ｃが矢印Ａ方向に戻されて並進変位しながら移動し、開放して電子部品２を放す。つまり、リワーク作業が容易となる。
一方、第２カムフォロワー６２の第２接触部６２sと、カム５１の第２球部５２ｂとが摺動して発熱体２５が矢印Ｂ方向に引き込み、ピンセット２０は、他端部２０ｃが発熱体２５から離れて自然冷却する。
【００４０】
＜温度制御装置の動作＞
上記のように構成された半田ごての温度制御の動作を図８及び図１０を主に参照して説明する。図１０は電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
いま、電源スイッチ４７ｓが開放していて、切換えスイッチ１４０がａ側に投入され、ピンセット２０が開放している状態において、時間ｔ0で、作業者が電源スイッチ４７ｓを投入(閉成)すると、モータ制御部１７０を介してモータ駆動部１０５によりモータ４１を回転してピンセット２０を開放から把持すると共に、発熱体２５がピンセット２０の他端部２０ｃと接触する。
待機指令部１３２から待機温度指令信号Ｔｒ1を切換えスイッチ１４０を介して減算器１４３に入力する。温度センサ８０は温度検出信号Ｔｓを減算器１４３に入力し、減算器１４３は待機温度指令信号Ｔｒ1と温度検出信号Ｔｓとの差となる温度偏差信号Ｔｅを温度制御部１４５に入力する。温度制御部１４５は、電流指令信号Ｉｒを生成して電流制御部１０７を介してピンセット２０の把持部２０ｘの温度Ｔａが待機温度になるように電流を制御して該把持部２０ｘが待機温度になる。
【００４１】
時間ｔ1で、作業者が半田ごてのケース１０を握り振動を生じると、振動センサ９０は該振動を検出し、振動検知信号Ｂｓを発生して切換えスイッチ１４０をａ側に投入する。これにより目標指令部１３４から目標温度指令信号Ｔｒ2を切換えスイッチ１４０を介して減算器１４３に入力する。温度センサ８０は温度検出信号Ｔｓを減算器１４３に入力し、減算器１４３は目標温度指令信号Ｔｒ2と温度検出信号Ｔｓとの差となる温度偏差信号Ｔｅを温度制御部１４５に入力する。温度制御部１４５は、電流指令信号Ｉｒを生成して電流制御部１０７を介して制御し、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度Ｔａを制御する。
【００４２】
次に、時間ｔ2で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオン(閉成)させると、常開接点４７ｍ1が閉成し、報知判断部１５２は、ピンセット２０の把持部２０ｘの温度センサ８０からの温度検出信号Ｔｓが目標温度に達していないと判断して、第２信号をブザー１５４に与えてブザー１５４を断続的に鳴らして警報を発すると共に、表示器１４７の発光ダイオード１４７ａを点滅させる。作業者は、警報を聞き、該点滅により半田ごてのピンセット２０が目標温度に達していないことが判るので、目標温度に達するまで待機する。
【００４３】
時間ｔ3で、温度判断部１５２は、温度センサ８０からの温度検出信号Ｔｓが目標温度に達したこと判断して第１信号を発生してブザー１５４を断続音から一定音で鳴らすと共に、温度表示器１４７の発光ダイオード１４７ｃを点滅から点灯する。作業者は、ブザー音を聞き、該点灯により半田ごて１のピンセット２０が目標温度に達していることが判るので、開閉作業を開始する。時間ｔ4で、作業者が開閉スイッチ４７ｍを投入すると、モータ制御部１７０、モータ駆動部１０５を介してモータ４１を回転してピンセット２０を把持状態から開放して、一定時間後に把持する。
【００４４】
上記実施形態の電動半田ごて１によれば、ケース１０に内蔵された並進移動する第１カムフォロワー６１と、第２カムフォロワー６２とを有しており、該ケース１０に一端部２０ａが連結固定され、他端部２０ｃが第１カムフォロワー６１に連結されると共に、往復の並進変位量に基づいて先端２０ｘの開閉量を拡大すると共に、電子部品２を開放及び把持するピンセット２０と、ケース１０に内蔵された発熱体２５と、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が熱的に接触するように第１カムフォロワー６１、操作部材６７と第２カムフォロワー６２とを移動したので、操作部材６７の並進変位量に基づいて変位拡大機能を有するピンセット２０が開放・把持する。
これにより、第１カムフォロワー６１の動作に基づいてピンセット２０を開放・把持するので、作業者が手により直接ピンセット２０の開閉を行うことがなく、手の疲れが極めて軽減され、労働効率が上昇する。
【００４５】
さらに、ピンセット２０の他端部２０ｃに発熱体２５が接触するので、電子部品２のリード等を挟むピンセット２０の先端部２０ｘの内側が速やかに熱せられる。さらに、ピンセット２０の内側が熱せられ易く、外側が熱せられにくいので、作業者の作業がし易い。
また、ピンセット２０が閉成した場合に限り、発熱体２５から熱が伝導してピンセット２０を熱するので、エネルギー効率が良い。
【００４６】
上記実施形態の電動半田ごて１によれば、モータ４１の軸４１ａに連結されると共に、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して移動部を並進移動させる第１変換機構５０と、該第１変換機構５０は、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれると、発熱体２５が押し出さるように動作する。
これにより、モータ４１によりピンセット２０を開放・把持するので、作業者は電動半田ごて１のケース１０を保持するのみで、電子部品２を半田付けできたり、基板に取り付いていた電子部品２を外したりできる。従って、手の疲れが極めて軽減される。
また、モータ４１により第１変換機構５０を介してピンセット２０の開放・把持と、発熱体２５とピンセット２０との接触をなすことができる。従って、駆動源として扱いが容易なモータ４１を用いることができると共に、第１変換機構５０を簡易に構成できる。
【００４７】
実施の形態２.
本発明の他の実施の形態を図１１によって説明する。図１１は他の実施の形態を示す電動半田ごてのモータ制御部の全体図である。図１１中、図８と同一符号は同一部分を示し、説明を省略する。
図１１において、モータ制御装置２００は、検出部，指令部，制御部，表示部，報知部を有している。検出部は、モータ４１の軸の回転角度を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段としてのエンコーダ２０１と、振動センサ９０とを有しており、指令部は、図１２に示すように、時間に対して回転角度としての位置Θ0〜Θｅとなる第１，第２位置指令信号Θｒ1，Θｒ2を発生する位置指令器２０１を有している。
【００４８】
位置指令器２０１は、設定器２２０により入力された第１,第２位置指令信号Θｒ1,Θｒ2を記憶する記憶部２１４と、電源スイッチ４７ｓの開閉と同期する常開接点４７ｓ1と,開閉スイッチ４７ｍとの閉成により第１位置指令信号Θｒ1を生成すると共に、開閉スイッチ４７ｍの閉成により第２位置指令信号Θｒ2を生成する指令生成部２０２とを有している。ここで、第１位置指令信号Θｒ1は図１２に示すように、電源スイッチ４７ｓが閉成して常開接点４７ｓ1の閉成により回転角度Θ0〜Θｗまでモータ４１を一方向に回転してピンセット２０を把持状態にし、回転角度Θｗでモータ４１の停止状態を継続した後、開閉スイッチ４７ｍの閉成により回転角度Θｗ〜Θｅまでモータ４１を一方向に回転し、ピンセット２０を閉成から開放するように形成されている。
第２位置指令信号Θｒ2は、回転角度Θ0〜Θｅまでモータ４１を一方向に回転してピンセット２０を開放から閉成して把持状態を継続させる把持時間ｔｃと、ピンセット２０を閉成から開放して該開放状態を継続させる開放時間ｔwとを有し、時間ｔ5から時間ｔ9までを一周期としてモータ４１を回転するように形成されている。
【００４９】
制御部は、位置指令信号Θｒと位置検出信号Θｓとの差となる位置偏差信号Θｅを求める減算器２１６と、位置偏差信号Θｅに基づいてモータ駆動部１０５を介してモータ４１の回転を制御するモータ制御手段としてのモータ制御部２２０を有している。
表示部は、ピンセット２０の開放・閉成状態を液晶２４７ａにより表示させると共に、ピンセット２０が把持状態で、開閉スイッチ４７ｍが開放している場合、即ち、待機状態で、発光ダイオード２４７ｃを点滅させる位置表示器２４７を有している。
【００５０】
報知部は、エンコーダ２０１の位置検出信号Θｓがピンセット２０の閉成状態を示す第１回転位置として角度Θh〜Θw内か否かを判断すると共に、位置検出信号Θｓがピンセット２０の開放状態を示す第２回転位置としての角度Θeか否かを判断する第３判断手段としての位置判断部２５２と、位置判断部２５２がピンセット２０が開放又は閉成状態を示す回転位置と判断することにより報知すると共に、位置判断部２５２がピンセット２０の閉成状態を示す回転位置と判断することにより警報する第３報知手段としてのブザー２５４とを有している。
【００５１】
上記のように構成されたピンセット型半田ごての開閉制御の動作を図１１及び図１２を主に参照して説明する。時間t0で、作業者が電源スイッチ４７sをオンすると常開接点４７ｓ1が閉成し、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第１位置指令信号Θr1を読み出して減算器２１６に入力する。
一方、エンコーダ２０１が位置検出信号Θsを減算器２１６に入力し、減算器２１６は、第１位置指令信号Θr1と位置検出信号Θsとの差となる位置偏差信号Θeをモータ制御部２２０に入力し、モータ制御部２２０は駆動指令信号をモータ駆動部１０５に入力してモータ４１を回転し、時間t1で、第１位置指令信号Θr1の位置指令値Θhとなり上記のようにしてピンセット２０が開放から閉成し、時間t2で、位置指令値Θwとなりこれに伴い、上記のようにしてピンセット２０が閉成状態を維持する。
【００５２】
位置判断部２５２は、エンコーダ２０１の位置検出信号Θｓが角度Θh〜Θwの範囲内か否か、つまりピンセット２０が把持状態か否かを判断し、範囲内であるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして正常であることを知らせる。一方、上記範囲外では、位置判断部２５２は、ブザー２５４を図１２(c)に示すように断続的に鳴らして警報し、モータ制御部２２０に異常信号を与えてピンセット２０の動作を停止する。
【００５３】
時間t3で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、第１位置指令信号Θｒ1の位置指令Θｗを増加してピンセット２０を閉成から開放に移行し、時間t4で、モータ４１を回転角度Θｅにしてピンセット２０を開放状態にする。位置判断部２５２が回転角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４が終了を示す音を鳴らす。
時間t4から時間t5までの時間twの間、ピンセット２０の開放状態を維持する。指令生成部２０２は、記憶部２１４から第２位置指令信号Θｒ2を読み出して減算器２１６に入力する。減算器２１６は、第２位置指令信号Θr2と位置検出信号Θsとの差となる位置偏差信号Θeをモータ制御部２２０に入力し、上記のようにしてモータ４１を回転し、時間t6で、第２位置指令信号Θr2の位置指令値Θhとなり上記のようにしてピンセット２０が開放から閉成し、時間t7で、位置指令値Θwとなり、上記のようにしてピンセット２０が閉成状態を時間tcの間、維持する。
そして、時間t7からt8で、第２位置指令信号Θr2の位置指令値ΘwからΘｅとなりモータ４１を回転し、ピンセット２０が閉成から開放状態に移行して開放状態になり、第２位置指令信号Θr2の一周期が終了する。位置判断部２５２が回転角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４が終了を示す音を鳴らす。
【００５４】
上記実施形態の半田ごてによれば、変換機構５０はケース１０に収納し、モータ４１の軸に連結され、モータ４１の一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して第１及び第２移動部を並進移動させると共に、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれると、発熱体２５を押し出すように形成されており、モータ４１の回転位置を検出して位置検出信号を発生するエンコーダ２０１と、モータ４１の回転位置指令信号Θｒと位置検出信号Θｓとの偏差に基づいてモータ４１を制御するモータ制御部２２０とを備えている。
これにより、モータ４１の位置指令信号Θrと位置検出信号Θsとの位置偏差信号Θeに基づいてピンセット２０を開閉できる。従って、位置指令信号Θrに正確に追従してピンセット２０を開閉できる。
【００５５】
また、エンコーダ２０１が回転角度Θh〜Θwを検出するか否か、つまりピンセット２０が把持状態か否かを判断する位置判断部２５２が回転角度Θh〜Θwを検出するとことにより、ブザー２５４が報知する。一方、位置判断部２５２が上記回転角度を検出しないと、ブザー２５４が警報を発生する。従って、作業者は、ピンセット２０が把持状態か否かを容易に認識できる。
【００５６】
実施の形態３.
上記実施形態１の電動半田ごて１では、ピンセット２０の他端部２０ｃが発熱体２５の上面と接触したが、ピンセット２０の一端部２０ａ又は、一端部２０ａ及び他端部２０ｃが発熱体２５の上面と接触する実施の形態について説明する。
さらに、実施の形態２では、ピンセット２０の把持状態、つまり最大閉成量を調整でなかったが、本実施の形態では、図１１に示す閉成量ΔＬｃの最大値を調整可能なピンセット２０を得るものである。
本実施の形態を図１１、図１３から図１５によって説明する。図１３は、半田ごての把持対象部品とモータの位置指令信号との関係を示すテーブル図、図１４はピンセット型の電動半田ごてのピンセット端部と発熱体との接触部付近の部分拡大図、図１５は図１１に示す電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【００５７】
図１１において、位置指令器２０１は、設定器２２０により入力された第１，第３位置指令信号Θｒ1，Θｒ3を記憶する記憶部２１４と、電源スイッチ４７ｓ，開閉スイッチ４７ｍの投入により第１位置指令信号Θｒ1を生成すると共に、開閉スイッチ４７ｍの投入により第３位置指令信号Θｒ3を生成する指令生成部２０２とを有している。
第３位置指令信号Θｒ3は図１５に示すように、開閉スイッチ４７ｍの投入により回転位置Θraまでモータ４１を一方向に正回転して停止してピンセット２０を把持状態にした後、開閉スイッチ４７ｍの再投入により回転位置Θ0までモータ４１を逆回転して元の位置Θ0に復帰してピンセット２０を開放するように形成されている。
そして、第３位置指令信号Θｒ3の位置の最大値は、図１３に示すように、電子部品２の半田付け部のリード線間隔によって部品Ａから部品Ｄに対応してΘｒａからΘｒｄのいずれかを選択できるように形成されている。
【００５８】
図１４において、発熱体２５の天面には、リング状で、弾性機能を有すると共に、熱伝導性を有する弾性部材２６７が固定されており、ピンセット２０の他端部２０ｃを収納するように円柱状の凹部２５ｕが形成されている。これにより、ピンセット２０が把持状態で、ピンセット２０の一端部２０ａと発熱体２５が接触すると共に、ピンセットの２０の他端部２０ｃは、発熱体２５の凹部２５ｕに収納され、発熱体２５と接触しないように形成されている。そして、第３位置指令信号Θｒ3が位置Θrc、つまり、発熱体２５の並進変位量が最も短い場合に、発熱体２５とピンセット２０の一端部２０ａとが接触するようにしておいて、最も、ピンセット２０の他端部２０ｃが引き込まれる第３位置指令信号Θｒ3が位置Θｒdで、弾性部材２６７が圧縮されて上記接触を維持するように形成されている。
【００５９】
上記のように構成された半田ごての開閉制御の動作を図１１、図１３、図１５を主に参照して説明する。まず、設定器２２０により部品Ａを選択する。
時間t10で、作業者が電源スイッチ４７sをオンすると、実施形態２と同様にして、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第１位置指令信号Θr1に基づいてモータ４１を位置Θ0からΘｗに回転し、ピンセット２０が開放から閉成する。
【００６０】
時間t12で、位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θh〜Θwの範囲内か否かを判断し、範囲内であるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして正常であることを知らせる。
時間t13で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、第１位置指令信号Θr1の位置指令Θｗを徐々に増加してピンセット２０を閉成から開放に移行し、時間t14で、モータ４１を回転角度Θｅにしてピンセット２０を開放状態にする。位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして終了したことを知らせる。
【００６１】
時間ｔ20で、作業者が開閉スイッチ４７ｍをオンすると、指令生成部２０２は、記憶部２１４からＡ部品に対応する最大回転角度Θraを有する第３位置指令信号Θｒ3を読み出して、減算器２１６、モータ制御部２２０、モータ駆動部１０５を介してモータ４１を角度Θraまで正回転し、ピンセット２０を閉成して電子部品２の半田部を加熱する。時間ｔｃの閉成状態を経過した後、時間ｔ22で、作業者が再び開閉スイッチ４７ｍをオンすると、指令生成部２０２は、記憶部２１４から第３位置指令信号Θｒ3を読み出して上記のようにしてモータ４１を逆転して回転角度Θ0に復帰し、ピンセット２０が開放する。位置判断部２５２は、位置検出信号Θｓが角度Θｅか否かを判断し、角度Θｅであるので、ブザー２５４を一定時間鳴らして終了したことを知らせる。
【００６２】
このように構成された半田ごて１によれば、発熱体２５からピンセット２０の一端部２０ａを介してピンセット２０の把持部２０ｘに熱が伝導される。
さらに、発熱体２５の凹部２５ｕの深さを図１４に示す一点鎖線のように、上記よりも少し浅く形成することにより、ピンセット２０が把持状態で、発熱体２５がピンセット２０の一他端部２０ａ及び他端部２０ｃと接触するように形成しても良い。
【００６３】
上記のように構成された半田ごて１によれば、発熱体２２とピンセット２２のとの一他端部２０ａ熱的な接触は、弾性部材１２７を介して成されており、記憶部２１４には、ピンセット２０による部品２の半田付け部の間隔に対応して位置指令信号の把持状態を決める第１回転位置を記憶しており、第１回転位置に基づいてピンセットを把持する。従って、部品２の半田付け部の間隔に対応してピンセット２０の閉成量を決めることができるので、適切な把持ができる。
【００６４】
実施の形態４．
本発明の他の実施の形態を図１６によって説明する。図１６は他の実施の形態を示すピンセット型の手動半田ごての全体断面図である。図１６中、図１と同一符号は同一部分を示し説明を省略する。
図１６において、手動半田ごて３００の第２変換機構３４０は、カム５１に結合された軸３４１ａを有する第１傘歯車３４１と、第１傘歯車３４１と噛合する第２傘歯車３４５と、第２傘歯車３４５に結合されると共に、軸３４１ａと直交する回転軸３４３と、回転軸３４３を回転させると共に、一部がケース１０から突出したローレットが施された回動部材３４７とを備えている。
【００６５】
このような手動半田ごて３００によれば、作業者が指で回動部材３４７を回動すると、回転軸３４３が回転すると共に、第２傘歯車３４５も回転して第１傘歯車３４１が回転する。これにより、上記実施形態１と同様にしてカム５１が回転してピンセット２０を開放から把持(閉成)すると共に、ピンセット２０の他端部２０ｃと発熱体２５を非接触から接触する。従って、作業者がピンセット２０そのものを手で開閉することなく、作業者が指で回動部材３４７を回動させれば、ピンセット２０を開閉できるので、手の疲れが軽減される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、ピンセット型の半田ごてに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すピンセット型電動半田ごての全体縦断面図である。
【図２】図１に示すピンセット型の電動半田ごての部分拡大図である。
【図３】図１に示すピンセットを示す斜視図である。
【図４】図１に示すピンセットの着脱部の縦断斜視図である。
【図５】図１による電動半田ごてのピンセットが開放状態における各部の動作を示す部分断面図である。
【図６】図１による電動半田ごてのピンセットが把持状態における各部の動作を示す部分断面図である。
【図７】図１に示す電動半田ごてに用いるカムの変位線図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示す電動半田ごての温度制御部の全体図である。
【図９】図１及び図８に示す振動スイッチの断面図である。
【図１０】図８に示す電動半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の他の実施の形態を示す電動半田ごてのモータ制御部の全体図である。
【図１２】図１１に示す半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の他の実施の形態による半田ごての把持対象部品とモータの位置指令信号を示すテーブル図である。
【図１４】他の実施の形態によるピンセット型の電動半田ごてのピンセット端部と発熱体との接触部付近の部分拡大図である。
【図１５】図１３及び図１４に示す半田ごての各部の動作を示すタイムチャートである。
【図１６】他の実施の形態を示すピンセット型の手動半田ごての全体縦断面図である。
【図１７】従来のピンセット型の半田ごての正面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 電動半田ごて、２ 電子部品、１０ ケース、２０ ピンセット、２０ａ 一端部、２０ｃ 他端部、２０ｖ 把持部材、２５ 発熱体、３０ 着脱部、３１ 固定部材、４１ モータ、５０ 第１変換機構、５１ カム、６１ 第１カムフォロワー、６２ 第２カムフォロワー、６７ 操作部材、８０ 温度センサ、９０ 振動センサ、１０５ モータ駆動部、１０７ 電流制御部、１３２ 温度指令器、１４５ 温度制御部、１４７ 表示器、１５２ 報知判断部、２６７ 弾性部材、３００ 手動半田ごて、３３７ 回動部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、
逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、
前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、
前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、
前記発熱体に流れる電流を制御する電流制御手段と、
温度指令信号に基づいて前記電流制御手段を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とするピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項２】
前記第２移動部を前記第２並進移動して前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記変換機構を動作させる駆動手段と、
前記ピンセットの温度を検出して温度検出信号を出力する温度検出手段と、
前記ケースの振動を検知して振動検知信号を出力する振動検知手段と、
第１温度指令信号を発生すると共に、前記振動検知信号の発生に基づいて前記第１温度指令信号よりも高い第２温度指令信号を発生する温度指令発生手段とを備え、
前記駆動手段は、前記第１温度指令信号に基づいて前記第２移動部を前記第２並進移動して前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記変換機構を動作させ、
前記温度制御手段は、前記温度検出信号と前記第１又は第２温度指令信号とが一致するように前記電流制御手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項３】
複数の値の異なる第２温度指令信号を記憶する温度指令記憶手段を備え、
前記温度指令発生手段が該温度指令記憶手段から指定された第２温度指令信号を読み出して、前記温度制御手段が前記温度検出信号と該第２温度指令信号とが一致するように前記電流制御手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項４】
前記温度検出信号が前記第２温度指令信号に達することを判断すると共に、達すると第１信号を発生する第１判断手段と、
該第１信号に基づいて報知する第１報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項５】
前記ピンセットを開放・把持する開閉指令を発生する開閉指令手段と、
前記開閉指令が発生した時に、前記温度検出信号が前記第２温度指令信号に達していないことを判断し、達していないと第２信号を発生する第２判断手段と、
該第２信号に基づいて報知する第２報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項６】
ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、
逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、
前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、
前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、
前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するように形成されており、
前記モータの位置指令信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、
ことを特徴とするピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項７】
前記モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段とを備え、
前記モータ制御手段は、前記モータの位置指令信号と前記位置検出信号との偏差に基づいて前記モータを制御する、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項８】
前記ピンセットが把持している状態に対応した前記モータの第１回転位置を記憶する位置記憶手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記位置検出手段が前記第１回転位置を検出することに基づいて前記モータを一定時間前記第１回転位置で停止する、
ことを特徴とする請求項７に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項９】
前記位置検出手段が前記第１回転位置を検出するか否かを判断する第３判断手段と、
該第３判断手段が前記第１回転位置の検出に基づいて報知すると共に、前記第３判断手段が前記第１回転位置を検出しないと警報する第３報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項１０】
前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するピンセット型半田ごてであって、
前記発熱体と前記ピンセットとの熱的な接触は、弾性部材を介して成されており、
前記位置記憶手段には、前記ピンセットによる把持対象物の半田付け部の間隔に対応して前記第１回転位置を記憶しており、
前記第１回転位置に基づいて前記ピンセットを把持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項１】
ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、
逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、
前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、
前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、
前記発熱体に流れる電流を制御する電流制御手段と、
温度指令信号に基づいて前記電流制御手段を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とするピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項２】
前記第２移動部を前記第２並進移動して前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記変換機構を動作させる駆動手段と、
前記ピンセットの温度を検出して温度検出信号を出力する温度検出手段と、
前記ケースの振動を検知して振動検知信号を出力する振動検知手段と、
第１温度指令信号を発生すると共に、前記振動検知信号の発生に基づいて前記第１温度指令信号よりも高い第２温度指令信号を発生する温度指令発生手段とを備え、
前記駆動手段は、前記第１温度指令信号に基づいて前記第２移動部を前記第２並進移動して前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記変換機構を動作させ、
前記温度制御手段は、前記温度検出信号と前記第１又は第２温度指令信号とが一致するように前記電流制御手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項３】
複数の値の異なる第２温度指令信号を記憶する温度指令記憶手段を備え、
前記温度指令発生手段が該温度指令記憶手段から指定された第２温度指令信号を読み出して、前記温度制御手段が前記温度検出信号と該第２温度指令信号とが一致するように前記電流制御手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項４】
前記温度検出信号が前記第２温度指令信号に達することを判断すると共に、達すると第１信号を発生する第１判断手段と、
該第１信号に基づいて報知する第１報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項５】
前記ピンセットを開放・把持する開閉指令を発生する開閉指令手段と、
前記開閉指令が発生した時に、前記温度検出信号が前記第２温度指令信号に達していないことを判断し、達していないと第２信号を発生する第２判断手段と、
該第２信号に基づいて報知する第２報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項６】
ケースに内蔵された第１並進移動する第１移動部と該第１移動部と反対方向に第２並進移動する第２移動部と、
逆Ｖ字形で、一端部と他端部を有する第１、第２部材を有し、該第１部材と該第２部材の他端部どうしを連結し、前記ケースに前記一端部が連結固定され、前記他端部が前記第１移動部に連結されると共に、往復の前記第１並進移動に基づいて該第１並進移動の量よりも先端の開閉量を拡大すると共に、被対象物を開放及び把持する把持部を有するピンセットと、
前記ケースに内蔵され、前記第２移動部に連結されると共に、流れる電流に応じて発熱量を定める発熱体と、
前記ピンセットが把持状態で、前記ピンセットの前記他端部又は前記一端部の少なくともいずれか一方に前記発熱体が熱的に接触するように前記第２移動部を前記第２並進移動させる変換機構と、
前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの一方向の回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するように形成されており、
前記モータの位置指令信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、
ことを特徴とするピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項７】
前記モータの回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出手段とを備え、
前記モータ制御手段は、前記モータの位置指令信号と前記位置検出信号との偏差に基づいて前記モータを制御する、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項８】
前記ピンセットが把持している状態に対応した前記モータの第１回転位置を記憶する位置記憶手段を備え、
前記モータ制御手段は、前記位置検出手段が前記第１回転位置を検出することに基づいて前記モータを一定時間前記第１回転位置で停止する、
ことを特徴とする請求項７に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項９】
前記位置検出手段が前記第１回転位置を検出するか否かを判断する第３判断手段と、
該第３判断手段が前記第１回転位置の検出に基づいて報知すると共に、前記第３判断手段が前記第１回転位置を検出しないと警報する第３報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【請求項１０】
前記変換機構は、前記ケースに収納し、モータの軸に連結され、前記モータの回転を、所定の往復方向の並進変位量に変換して前記第１及び第２移動部を並進移動させると共に、前記ピンセットの他端部が引き込まれると、前記発熱体を押し出すように動作するピンセット型半田ごてであって、
前記発熱体と前記ピンセットとの熱的な接触は、弾性部材を介して成されており、
前記位置記憶手段には、前記ピンセットによる把持対象物の半田付け部の間隔に対応して前記第１回転位置を記憶しており、
前記第１回転位置に基づいて前記ピンセットを把持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のピンセット型半田ごての制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１３２５０６（Ｐ２００８−１３２５０６Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１８６６４（Ｐ２００６−３１８６６４）
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
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