ブックタイトル実装技術8月号2021年特別編集版

概要

実装技術8月号2021年特別編集版

29“手直し不要”を実現するはんだ付け専用ロボット【 メイコー“真”理論4.0】はんだ接合技術45では品質がバラついてしまい量産には耐えられない、という声が多い。　下記、手付けによりバラつく動作の一例である。　?こてを当てる ： 速さ、位置、角度、時間　?はんだを送る ： 速さ、位置、角度、量　人間（作業者）である限り、例えば±0.1mmの繰返し精度は再現できない。そのため、ワーク（ポイント）間において、はんだ付け品質のバラつきが生じる。人間（作業者）は手首を器用に返したり、時間をかけたりしてノウハウ（職人技）を駆使する。　その盲点とは、本来除外すべきワーク（酸化などが進行した部品・基板）に対しても一見、仕上げてしまう。その結果、フィレットの外観検査はパスしても接合面（合金層）にはリスクが内在している。これが品質管理の危うさである。また、こて先においては手付けのバラつきを補う工夫が施されている。これを手付けノウハウと呼び、一例を以下に記す。?こて先の形状　手付けでは、はんだ量がバラつくため、余分なはんだを吸う形状となる。　?高熱容量のヒータ　手付けでは、こてを当てる時間がバラつくため、温度復帰性を高める機能がある。?頻繁なこて先のクリーニング　手付けでは、こて上にはんだが残留するため、こて先のクリーニングが何回も必要なる。　　　【現象論 ①】ロボット化の現実　　　～まだまだ、うまくいっていない～　手付けの課題を解消するためにロボットを導入する。その結果はどうか？ 端的に言えば、自動化は業界全体としてうまくいっていない。現場では様々なトラブルが発生している。　その理由は、（メイコー以外の）ロボットに問題がある。加えて、その問題はロボット導入後の量産時に露見する。つまり導入前のはんだ付け実験（10～20ワーク程度）では問題が露見されない。ここが盲点なのである。　しかし時すでにおそし。そこから対策を講じても抜本的な改善は見込めない。これがロボット化の問題なのだ。その結果としてユーザーは日々対応に追われ、「今日は付いたけど、明日付くかどうか分からない」という状況に陥る。　　　【現象論 ②】トラブル・チェックリスト　　　～御社も予備軍かも？～　具体的なトラブル例をチェックリストにて紹介する。御社の生産現場ではいくつ当てはまるだろうか？　?不良率、不良個所、不良内容がバラつく　　　 　□　?こて先の寿命が物足りない 　　　　　　　　　□　?生産タクトが物足りない 　　　　　　　　　 　□　?こて先のクリーニングが頻繁に必要 　　　　 　□　?プログラミング（ティーチング）に長時間かかる 　□　残念ながら、一つでも該当すればトラブル予備軍入りとなる。　　　【構造論 ①】原因はロボットです　　　～汎用ロボットが原因～　ロボットを導入しても、うまくいかない。なぜなら原因はロボットに問題があり、はんだ付けに対して性能不足であるからだ。それではどこが問題なのか？ 具体例を挙げて述べてゆく。　まず、前提として、メイコー以外ではロボットの設計は行わず、市販の汎用ロボットを用いている。ここに構造的な問題が潜んでいる。つまり汎用ロボット自体の制限により、はんだ付け動作への悪影響が生じている。それにより、量産の安定化を阻害する結果となる。　下記、メイコー以外のロボットの具体的な問題（3点）を解説する。　（1） アームスピード不足　（2） ピストン構造のこて　（3） こて先とはんだ送りの連動不足（1） アームスピード不足　こて先は、ロボットアームの先端に装着され高速動作が求められる。その理由は、スピード不足の場合、刻一刻とこて先の（株）メイコー6