高精度なはんだ付け・熱圧着を自動化｜AVIOパルスヒート×UR協働ロボット

パルスヒートとは？はんだ付け・熱圧着を高精度に行う接合技術

パルスヒートは、ヒータチップまたはヒータツールと呼ばれる金属製の加熱体に電流を流し、抵抗発熱を利用してワークを局所的に加熱する接合工法です。加圧した状態で必要な時間だけ加熱し、そのまま冷却した後に圧力を解除します。はんだ付けをはじめ、熱圧着や樹脂溶着などに利用できます。

AVIOのパルスヒートユニットは、ヒータチップの温度をフィードバックしながら設定した温度プロファイルを再現。温度の立ち上がりが速く、局部加熱によって周辺部品への熱影響を抑えやすいほか、加圧したまま冷却することで接合部の浮き上がりを抑制できます。また、作業者の熟練度に依存しにくいことも特徴です。

FPCと基板のはんだ付け、同軸ケーブルの組立、ガラス板とFPCの熱圧着、樹脂部品の熱カシメなど、さまざまな精密接合に対応しています。

AVIOの接合技術×UR協働ロボットで工程を自動化

このパルスヒートユニットと組み合わせるのが、Universal Robotsの協働ロボットです。
URのロボットは6軸構造を採用し、組立・溶接・塗布・搬送・品質検査など幅広い工程で活用されています。製品ラインアップには用途に応じて異なる可搬重量・リーチを持つモデルが用意されており、工程に合わせたシステム構築が可能です。

同デモユニットには UR5eモデルを使用。最大可搬5kg、リーチ850mm、繰り返し精度±0.03mmの仕様を備えています。

また、Universal Robotsではロボットプログラミング環境として「PolyScope」を提供しており、対応機種・コントローラーでは最新のロボットソフトウェア「PolyScope X」も利用できます。同ソフトウェアは、プログラム作成や変更のしやすさを重視しており、生産品目や条件変更に合わせた段取り替えにも対応しやすい設計です。プログラムやアプリケーションデータの移行、オペレーターによる条件変更など、多品種生産を想定した機能も備えています。

デモユニットで実現する高精度・多品種対応

デモユニットでは、URの協働ロボットによって接合作業の位置決めや移動を自動化し、AVIOのパルスヒートユニットで設定した温度・加熱時間・加圧条件に基づいて接合します。
この組み合わせにより、従来人手で行っていた繰り返し接合作業を自動化しながら、パルスヒートによる温度管理とロボットによる位置制御を組み合わせた工程を構築できます。
特に次のような製造課題に適しています。

• 手作業のはんだ付け品質を安定させたい
• 作業者ごとの仕上がりのばらつきを減らしたい
• 精密部品への熱影響をできるだけ抑えたい
• 接合工程を省人化・自動化したい
• 複数品種に対応できる柔軟な設備を構築したい
• 将来の製品変更や工程変更にも対応しやすくしたい

AVIOのパルスヒートユニットは、設定した温度プロファイルを再現しやすく、作業者による生産・品質のばらつきを抑えることを特長としています。
一方、URの協働ロボットを組み合わせることで、接合工程への搬送・位置決め・繰り返し動作まで含めた自動化が可能になります。

HAMASHOでは、装置単体の提案だけでなく、実際のワークや生産工程に合わせ、ロボットと接合技術を組み合わせたFAソリューションとしてご提案します。