溶融温度判定装置
【課題】半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる溶融温度判定装置を提供する。
【解決手段】半田を供給する部位Ｙに予め形成された予備半田部Ｚの画像を得るカメラ２と、部位Ｙを加熱する半田鏝３と、カメラ２により逐次得られた画像から予備半田部Ｚが存在する領域Ｗを抽出する抽出手段１１と、抽出された領域Ｗの各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段１２と、各画素の輝度値の変化に基づいて、半田鏝３で加熱された部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段１３とを備える。
【解決手段】半田を供給する部位Ｙに予め形成された予備半田部Ｚの画像を得るカメラ２と、部位Ｙを加熱する半田鏝３と、カメラ２により逐次得られた画像から予備半田部Ｚが存在する領域Ｗを抽出する抽出手段１１と、抽出された領域Ｗの各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段１２と、各画素の輝度値の変化に基づいて、半田鏝３で加熱された部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する溶融温度判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示すように、半田鏝を用いた自動半田付け装置では、半田鏝を半田を供給する部位に所定時間接触させることにより、その部位の温度が半田の供給温度に到達したものとして半田を供給している。
【０００３】
かかる自動半田付け装置では、半田鏝の鏝先が前記部位に接触した瞬間を接触検出器により検出し、その検出タイミングから予め設定した時間を予熱時間とし、この時間経過後、半田を供給して半田付けを終了するまでの時間を管理している。
【特許文献１】特開昭５４−２３０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の自動半田付け装置のように、半田供給のタイミングを時間により管理する場合には、以下の問題がある。
【０００５】
第１に、予め設定した予熱時間の経過により、半田の供給部位の温度が半田の供給温度に達したものとしているが、加熱不足の場合には、供給温度に到達していないにも拘わらず、予熱を終了してしまう。
【０００６】
半田鏝の鏝先には、半田屑の他、酸化物などによる煤状の汚れが付着し得る。かかる汚れは、次第に積層されて鏝先の劣化を来し、鏝先の温度上昇を妨げる要因となる。そのため、鏝先の状態によっては、鏝先と半田供給部位との間の熱伝達率が低下し、同じ予熱時間でも加熱不足が生じ得る。
【０００７】
特に、近年主流となっている鉛フリー半田（鉛を含まない半田）では、溶融温度が約２２０℃で、従来の共晶半田（融点１８３℃）よりも高いため、加熱不足が生じ易い。
【０００８】
第２に、かかる加熱不足を解消するために、鏝先の状態に応じて設定時間を変更することも考えられるが、鏝先の状態を評価することは困難である。また、仮に鏝先の状態を評価できたとしても、この状態に応じて設定時間をその都度変更することは煩雑であり、半田の作業効率を低下させることになり兼ねない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる溶融温度判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の溶融温度判定装置は、半田を供給する部位に予め形成された予備半田部の画像を得る撮像手段と、前記部位を加熱する加熱手段と、前記撮像手段により逐次得られた画像から前記予備半田部が存在する領域を抽出する抽出手段と、該抽出手段により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、該輝度値算出手段により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、前記加熱手段で加熱された部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第１発明の溶融温度判定装置によれば、半田を供給する部位が加熱手段の加熱により、半田の溶融温度に到達したか否かを、その部位に予め形成された予備半田部の画像に基づいて判定する。ここで、半田は、加熱前の非溶融状態と加熱後の溶融状態とでは、その表面状態が異なるので、表面反射の態様が異なる。例えば、鉛フリー半田において、非溶融状態では表面が梨地となり光が乱反射されるのに対して、溶融状態では表面が鏡面となり光が全反射される。かかる表面反射の態様は、予備半田部の領域における輝度値において特徴的なものとなる。そのため、本発明の溶融温度判定装置では、予備半田部の領域における輝度値の変化に基づいて、予備半田部が溶融温度に到達したか否かを判定することができ、それによって半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる。
【００１２】
第２発明の溶融温度判定装置は、第１発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記領域における前記輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
第２発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における輝度値のうちで、該輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分の面積の大きさの変化を基に、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、第１輝度部分を規定する第１所定範囲は、予備半田部の非溶融状態と溶融状態とで輝度値の変化が顕著に現れる範囲とすることができる。これにより、第１輝度部分の面積の大きさの変化により、予備半田部が溶融状態となっていることを判定することができるため、前記部位が半田の溶融温度に到達していることを容易かつ一定の確実性をもって判定することができる。
【００１４】
第３発明の溶融温度判定装置は、第１または第２発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記輝度値算出手段により算出される前記輝度値の前回値と今回値との差分を差分輝度値として逐次算出し、該差分輝度値の変化に基づいて、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
第３発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における輝度値の前回値と今回値との差分輝度値の変化に基づいて、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、予備半田部が非溶融状態から溶融状態へ変化に対応する輝度値は、その前後する輝度値の時間変化において特徴的なものとなる。そのため、予備半田部の領域における差分輝度値の変化に基づいて、該予備半田部が溶融温度に到達したか否かを判定することで、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる。
【００１６】
第４発明の溶融温度判定装置は、第３発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記領域における前記差分輝度値が第２所定範囲の値となる第２高輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１７】
第４発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における差分輝度値のうちで、該差分輝度値が第２所定範囲となる第２輝度部分の面積の大きさの変化を基に、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、第２輝度部分を規定する第２所定範囲は、予備半田部の非溶融状態と溶融状態とで差分輝度値の変化が顕著に現れる範囲とすることができる。これにより、第２輝度部分の面積の大きさの変化により、予備半田部が溶融状態となっていることを判定することができるため、前記部位が半田の溶融温度に到達していることを容易かつ一定の確実性をもって判定することができる。
【００１８】
第５発明の自動半田付け装置は、第１〜第４のうちいずれか記載の溶融温度判定装置を備えることを特徴とする。かかる第５発明の自動半田付け装置によれば、溶融温度判定装置の判定結果に基づいて自動で半田を供給することができるため、溶融温度判定装置を適用する対象として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態としての溶融温度判定装置について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
図１に示す溶融温度判定装置１は、例えば、自動半田付け装置に搭載されて、半田を供給する部位が予備加熱により半田を供給する温度に到達したか否かを判定するものである。
【００２１】
溶融温度判定装置１は、基板Ｘ上の半田を供給する部位Ｙに予め形成された鉛フリー半田からなる予備半田部Ｚの画像を得る撮像手段としてのカメラ２と、予備半田部Ｚを加熱する加熱手段としての半田鏝３と、予備半田部Ｚを照らし出す照明手段としてのリング照明４と、カメラ２によって得られた画像の画像処理や画像処理された画像から部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定処理を実行するコントローラ１０とを備える。この溶融温度判定装置１は、コントローラ１０での判定処理の結果に基づいて半田を供給する半田供給装置５に接続されている。
【００２２】
カメラ２は、モノクロカメラであって、予備半田部Ｚをその撮像範囲含むように設置されており、コントローラ１０からの制御信号により撮像を開始し、撮像した画像データをコントローラ１０に出力する。尚、カメラ２は、撮像した画像からグレースケール画像が得られればよいため、ＣＣＤカメラ等のカラーカメラを用いることもできる。
【００２３】
半田鏝３は、図示しない自動半田付け装置の作業アーム等に取り付けられた円筒形状の外套３１の先端部に鏝先３２を有する。また、外套３１の内部には、コントローラ１０に接続された電気ヒータが内蔵されている。電気ヒータは、コントローラ１０からの制御信号により動作し、鏝先３２を加熱する。
【００２４】
リング照明４は、その中央開口部４１がカメラ２の撮像軸と同軸、かつ基板Ｘと平行に固定具により固定されている。また、リング照明４は、コントローラ１０に接続されており、コントローラ１０からの制御信号に基づいて動作し、適当な照度で予備半田部Ｚを照らし出す。
【００２５】
半田供給装置５は、リールに巻いた糸状の鉛フリー半田を必要量ずつ繰り出す半田供給部５１と、半田供給部５１から供給された半田を部位Ｙに向けて送り出すためのガイド部５２とを備える。半田供給部５１は、コントローラ１０からの制御信号に基づいて、適当なタイミングおよび速度で半田をガイド部５２に供給する。
【００２６】
コントローラ１０は、マイクロコンピュータ等により構成され、抽出手段１１と、輝度値算出手段１２と、判定手段１３と、照明制御手段１４と、加熱制御手段１５とを備える。
【００２７】
抽出手段１１は、カメラ２により逐次得られた画像から予備半田部Ｚが存在する領域を抽出する処理を実行する。輝度値算出手段１２は、抽出手段１１により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する処理を実行する。判定手段１３は、主に、輝度値算出手段１２により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、半田鏝３により部位Ｙが加熱されて半田の溶融温度に到達したか否かを判定する処理を実行する。
【００２８】
照明制御手段１４は、リング照明４のＯＮ／ＯＦＦおよびその照度を指定する制御信号を生成して出力する処理を実行する。加熱制御手段１５は、半田鏝３の電気ヒータの加熱量または温度を指定する制御信号を生成して出力する。
【００２９】
なお、コントローラ１０を構成する各手段１１〜１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアにより構成され、これらの各手段が共通のハードウェアによって構成されていてもよく、これらの各手段の一部又は全部が異なるハードウェアによって構成されていてもよい。
【００３０】
次に、図２に示すフローチャートを参照して、本実施形態の溶融温度判定装置１におけるコントローラ１０の処理を説明する。
【００３１】
まず、コントローラ１０は、半田付けの対象となる基板Ｘが所定位置にセットされているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１）。そのために、図示しない検出器により基板Ｘの位置を検出し、その検出結果に基づいて判定する。
【００３２】
そして、コントローラ１０は、基板Ｘがセットされている場合には（ＳＴＥＰ１でＹＥＳ）、照明制御手段１４を介してリング照明４を点灯させる（ＳＴＥＰ２）。一方、基板Ｘがセットされていない場合には（ＳＴＥＰ１でＮＯ）、前記検出器を介して基板Ｘがセットされるまで待機する。
【００３３】
基板Ｘがセットされてリング照明４が点灯すると（ＳＴＥＰ２）、コントローラ１０は、カメラ２から出力される画像を基準画像として取得する（ＳＴＥＰ３）。
【００３４】
このとき、加熱制御手段１５を介して加熱されている半田鏝３が、予備半田部Ｚに接触しない直上で待機しており、具体的には、図３（ａ）で示すような基準画像が取得される。図３（ａ）の基準画像では、基板Ｘとその中に予め半田が塗布された予備半田部Ｚが撮像されている。
【００３５】
なお、基準画像は、半田鏝３による加熱前の状態を示す画像であって、その後の画像の変化を観察する上で基準となる画像である。
【００３６】
次いで、コントローラ１０は、抽出手段１１により、取得した基準画像から予備半田部Ｚを含む領域Ｗを抽出する（ＳＴＥＰ４）。具体的には、予めユーザによって指定された、基準画像の中の指定領域（位置及び広がりが指定された領域）を予備半田部Ｚを含む領域Ｗとして抽出する。例えば、図３（ａ）に示す基準画像に対して、図３（ｂ）に示すように、予備半田部Ｚを含む領域Ｗを抽出する。ここで、領域Ｗは、半田を供給する部位Ｙとほぼ同形または若干幅広の領域がユーザによって指定されている。
【００３７】
次に、コントローラ１０は、輝度値算出手段１２により基準画像の領域Ｗに対して各画素の輝度値を算出した上で（ＳＴＥＰ５）、各画素の輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分Ｐを抽出する（ＳＴＥＰ６）。ここで、第１輝度部分は、領域Ｗの中の超高輝度部分（例えば、輝度値階調の９５％以上部分）を除いた上でＰタイル法によって輝度値が高輝度値から３０％となる領域として抽出される。例えば、図３（ｂ）に示す領域Ｗに対しては、図３（ｃ）に斜線で示すように、予備半田部Ｚの中で輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分Ｐが抽出される。そして、コントローラ１０は、このときＰタイル法によって求めた輝度値Ｔを算出して、図示しない内部メモリ等に保持する（ＳＴＥＰ７）。
【００３８】
なお、本実施形態では、第１輝度部分Ｐを抽出するに際して、画像のノイズを除去するために超高輝度を除く前処理を施した上で、所定の輝度値の領域を第１輝度部分Ｐとして抽出しているが、前処理を施すことなく、初めから輝度値の階調が例えば３０〜３５％となる領域として抽出してもよい。
【００３９】
次に、コントローラ１０は、予備半田部Ｚの直上で待機させていた半田鏝３を図示しない作業アームを用いて予備半田部Ｚに接触させ、予備半田部Ｚの加熱を開始する（ＳＴＥＰ８）。同時に、コントローラ１０は、カメラ２から出力される画像を逐次取得する（ＳＴＥＰ９）。ここで取得する画像は、一定の周期で撮像された連続画像である。
【００４０】
そして、コントローラ１０は、輝度値算出手段１２により、ＳＴＥＰ９で取得した各画像において、基準画像の第１輝度部分の領域Ｐに対応する部分の各画素の輝度値を算出する（ＳＴＥＰ１０）。
【００４１】
次いで、コントローラ１０は、判定手段１３により、ＳＴＥＰ１０で算出した各画素の輝度値に対し、前記輝度値Ｔ（ＳＴＥＰ７参照）を用いて、各画素の輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分Ｐを抽出する（ＳＴＥＰ１１）。
【００４２】
続いて、コントローラ１０の判定手段１３は、ＳＴＥＰ９で逐次取得した画像における第１輝度部分Ｐの面積の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐを用いて正規化し、正規化した第１輝度部分Ｐの面積の割合（面積率）が閾値以上となっているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１２）。
【００４３】
ここで、第１輝度値Ｐの面積の大きさは、半田鏝３により部位Ｙが加熱されてそこに形成された予備半田部Ｚの温度が上昇すると、予備半田部Ｚはその撮像画像において輝度値が低下する。すなわち、鉛フリー半田からなる予備半田部Ｚは、加熱前は表面が梨地であり、リング照明４からこれに照射された光が乱反射し、全体として高輝度部分として検出される。一方、加熱により溶融が始まると表面が鏡面状に変化し、全体として輝度値が低下する。その結果、第１輝度値Ｐの面積の大きさは、加熱時間の経過と共に低下することになるが、この面積の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化する（マイナスの変化をプラスに転換し、基準画像に対する面積の変化の割合とする）ことで、第１輝度値Ｐの面積率は、加熱時間の経過と共に上昇する。
【００４４】
そして、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっているか否かを判定することで、一次的に半田を供給する部位Ｙが半田の溶融に温度に到達しているか否かを判定することができる。
【００４５】
具体的には、図４（ａ）に模式的に示すように、正規化された第１輝度部分Ｐの面積率は、時刻ｔ0で半田鏝３により加熱されて上昇し、時刻ｔ1で溶融状態となり、時刻ｔ2以降では加熱時間に関わらずほとんど変化がなくなっている。時刻ｔ1に対応する第１輝度部分Ｐの面積率を前記閾値としておくことで、一次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出することができる。
【００４６】
実際に、図３（ｃ）に示した第１輝度部分Ｐの正規化された面積率の様子を図５（ａ）に示す。正規化された第１輝度部分Ｐの面積率は、加熱が開始された時刻ｔ0以降上昇して時刻ｔ1で溶融状態となっている。図５（ａ）では、時刻ｔ1に対応する第１輝度部分Ｐの面積率を閾値Ｐ１として、一次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出している。
【００４７】
次いで、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９で一定の周期で逐次取得した画像において、相前後する画像間の前記領域Ｗの輝度値の差分を差分輝度値として算出する（ＳＴＥＰ１３）。
【００４８】
次いで、コントローラ１０は、判定手段１３により、ＳＴＥＰ１３で算出した差分輝度値が第２所定範囲となる第２輝度部分Ｑを抽出する（ＳＴＥＰ１４）。ここで、第２輝度部分Ｑを規定する第２所定範囲は、予備半田部Ｚの非溶融状態と溶融状態とで差分輝度値の変化が顕著に現れる差分輝度値の大きさとされる。なお、簡易的に、相前後する画像間の第１輝度部分Ｐの差分を第２輝度部分Ｑとして抽出してもよい。
【００４９】
続いて、コントローラ１０の判定手段１３は、ＳＴＥＰ１４で逐次取得した画像における第２輝度部分Ｑの面積の大きさを、基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化し、正規化した第２輝度部分Ｑの面積の割合（面積率）が閾値以下となっているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１５）。
【００５０】
ここで、第２輝度部分Ｑは、第１輝度部分Ｐの前後する画像間の差分に相当するためマイナスの値であり、その面積の大きさは前後する画像間における第１輝度部分Ｐの面積の差に比例する。この面積の変化の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化する（マイナスの変化をプラスに転換し基準画像に対する面積の変化の割合とする）ことで、第２輝度部分Ｑの面積の大きさは、加熱時間の経過と共に上昇し、その後下降する。
【００５１】
そして、正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっているか否かを判定することで、二次的に半田を供給する部位Ｙが半田の溶融に温度に到達しているか否かを判定することができる。
【００５２】
具体的には、図４（ｂ）に模式的に示すように、正規化された第２輝度部分Ｑの面積率は、時刻ｔ0で半田鏝３により加熱されて上昇し、時刻ｔ1の溶融状態でピーク値となり、時刻ｔ2以降で下降する。したがって、時刻ｔ1以降で、第２輝度部分Ｑの面積率が０またはそれに等しい値になった（輝度値の変化がなくなった）ことを検出することで、二次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出することができる。
【００５３】
実際に、図３（ｃ）に示した第１輝度部分Ｐの画像間における差分を第２輝度部分Ｑとして、この第２輝度部分Ｑを正規化して図５（ｂ）に示す。正規化された第２輝度部分Ｑの面積率は、加熱が開始された時刻ｔ0以降上昇して、時刻ｔ1でピーク値となっている。図５（ｂ）では、閾値を０として、時刻ｔ1以降で第２輝度部分Ｑの面積率が０となっている時刻ｔ2で部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを二次的に検出している。
【００５４】
次いで、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっている場合には（ＳＴＥＰ１５でＹＥＳ）、半田を供給する部位Ｙが溶融温度に到達したと判定し（ＳＴＥＰ１６）、半田供給装置５により部位Ｙに半田を供給する（ＳＴＥＰ１７）。
【００５５】
一方、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっていない場合（ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、或いは正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっていない場合には（ＳＴＥＰ１５でＮＯ）、ＳＴＥＰ９に戻り、新たに取得した画像に基づいて、ＳＴＥＰ９以下の判定処理を繰り返し行う。
【００５６】
以上がコントローラ１０において実行される部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否を判定する処理である。かかる処理では、予備半田部Ｚの非溶融状態と溶融状態とで輝度値の変化が顕著に現れる第１輝度部分Ｐおよび第２輝度部分Ｑの変化に基づいて、部位Ｙが半田の溶融温度に到達しているか否かを確実に判定することができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、第１輝度部分Ｐと第２輝度部分Ｑのいずれもが、予備半田部Ｚが溶融状態となる特徴を示す場合に部位Ｙが半田の溶融温度に到達していると判定したが、これに限らず、第１輝度部分Ｐと第２輝度部分Ｑのいずれか一方が、予備半田部Ｚが溶融状態となる特徴を示す場合に部位Ｙが半田の溶融温度に到達していると判定してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、第１輝度部分Ｐおよび第２輝度部分Ｑをそれぞれ所定の輝度範囲として抽出したが、これに限らず、単に取得した画像を２値化処理するようにしてもよい。この場合、それぞれ２値化処理画像を基準画像の領域Ｗや基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化することにより、図４（ａ）および（ｂ）と同等のグラフを得ることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、溶融温度判定装置１が自動半田付け装置に搭載される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、半田付け作業を行うユーザを補助する独立の装置として構成してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、予備半田部Ｚに鉛フリー半田を塗布した場合について説明したが、半田および予備半田部Ｚは鉛フリー半田以外の共晶半田等と用いてもよい。この場合、半田の非溶融状態および溶融状態を判定するために、カメラ２の解像度を好適に設定する必要がある。
【００６１】
さらに、本実施形態では、リング照明４を設けて、予備半田部Ｚの非溶融状態および溶融状態における表面状態の変化を顕著なものとしたが、カメラ２の解像度を好適に設定することにより、リング照明４を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の溶融温度判定装置の全体構成を示す図。
【図２】本実施形態のコントローラにおける処理を示すフローチャート。
【図３】図２の処理を実際の画像に施した場合の例を示す説明図。
【図４】図２の処理内容を示す説明図。
【図５】図３の画像における図２の処理内容を示す説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１…溶融温度判定装置、２…カメラ、３…半田鏝、４…リング照明、５…半田供給装置、１０…コントローラ、１１…抽出手段、１２…輝度値算出手段、１３…判定手段、１４…照明制御手段、１５…加熱制御手段、Ｘ…基板、Ｙ…半田を供給する部位、Ｚ…予備半田部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する溶融温度判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示すように、半田鏝を用いた自動半田付け装置では、半田鏝を半田を供給する部位に所定時間接触させることにより、その部位の温度が半田の供給温度に到達したものとして半田を供給している。
【０００３】
かかる自動半田付け装置では、半田鏝の鏝先が前記部位に接触した瞬間を接触検出器により検出し、その検出タイミングから予め設定した時間を予熱時間とし、この時間経過後、半田を供給して半田付けを終了するまでの時間を管理している。
【特許文献１】特開昭５４−２３０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の自動半田付け装置のように、半田供給のタイミングを時間により管理する場合には、以下の問題がある。
【０００５】
第１に、予め設定した予熱時間の経過により、半田の供給部位の温度が半田の供給温度に達したものとしているが、加熱不足の場合には、供給温度に到達していないにも拘わらず、予熱を終了してしまう。
【０００６】
半田鏝の鏝先には、半田屑の他、酸化物などによる煤状の汚れが付着し得る。かかる汚れは、次第に積層されて鏝先の劣化を来し、鏝先の温度上昇を妨げる要因となる。そのため、鏝先の状態によっては、鏝先と半田供給部位との間の熱伝達率が低下し、同じ予熱時間でも加熱不足が生じ得る。
【０００７】
特に、近年主流となっている鉛フリー半田（鉛を含まない半田）では、溶融温度が約２２０℃で、従来の共晶半田（融点１８３℃）よりも高いため、加熱不足が生じ易い。
【０００８】
第２に、かかる加熱不足を解消するために、鏝先の状態に応じて設定時間を変更することも考えられるが、鏝先の状態を評価することは困難である。また、仮に鏝先の状態を評価できたとしても、この状態に応じて設定時間をその都度変更することは煩雑であり、半田の作業効率を低下させることになり兼ねない。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる溶融温度判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の溶融温度判定装置は、半田を供給する部位に予め形成された予備半田部の画像を得る撮像手段と、前記部位を加熱する加熱手段と、前記撮像手段により逐次得られた画像から前記予備半田部が存在する領域を抽出する抽出手段と、該抽出手段により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、該輝度値算出手段により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、前記加熱手段で加熱された部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第１発明の溶融温度判定装置によれば、半田を供給する部位が加熱手段の加熱により、半田の溶融温度に到達したか否かを、その部位に予め形成された予備半田部の画像に基づいて判定する。ここで、半田は、加熱前の非溶融状態と加熱後の溶融状態とでは、その表面状態が異なるので、表面反射の態様が異なる。例えば、鉛フリー半田において、非溶融状態では表面が梨地となり光が乱反射されるのに対して、溶融状態では表面が鏡面となり光が全反射される。かかる表面反射の態様は、予備半田部の領域における輝度値において特徴的なものとなる。そのため、本発明の溶融温度判定装置では、予備半田部の領域における輝度値の変化に基づいて、予備半田部が溶融温度に到達したか否かを判定することができ、それによって半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる。
【００１２】
第２発明の溶融温度判定装置は、第１発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記領域における前記輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
第２発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における輝度値のうちで、該輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分の面積の大きさの変化を基に、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、第１輝度部分を規定する第１所定範囲は、予備半田部の非溶融状態と溶融状態とで輝度値の変化が顕著に現れる範囲とすることができる。これにより、第１輝度部分の面積の大きさの変化により、予備半田部が溶融状態となっていることを判定することができるため、前記部位が半田の溶融温度に到達していることを容易かつ一定の確実性をもって判定することができる。
【００１４】
第３発明の溶融温度判定装置は、第１または第２発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記輝度値算出手段により算出される前記輝度値の前回値と今回値との差分を差分輝度値として逐次算出し、該差分輝度値の変化に基づいて、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１５】
第３発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における輝度値の前回値と今回値との差分輝度値の変化に基づいて、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、予備半田部が非溶融状態から溶融状態へ変化に対応する輝度値は、その前後する輝度値の時間変化において特徴的なものとなる。そのため、予備半田部の領域における差分輝度値の変化に基づいて、該予備半田部が溶融温度に到達したか否かを判定することで、半田を供給する部位が半田の溶融温度に到達したか否かを確実に判定することができる。
【００１６】
第４発明の溶融温度判定装置は、第３発明の溶融温度判定装置において、前記判定手段は、前記領域における前記差分輝度値が第２所定範囲の値となる第２高輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする。
【００１７】
第４発明の溶融温度判定装置によれば、予備半田部の領域における差分輝度値のうちで、該差分輝度値が第２所定範囲となる第２輝度部分の面積の大きさの変化を基に、半田が溶融温度に到達したか否かが判定される。ここで、第２輝度部分を規定する第２所定範囲は、予備半田部の非溶融状態と溶融状態とで差分輝度値の変化が顕著に現れる範囲とすることができる。これにより、第２輝度部分の面積の大きさの変化により、予備半田部が溶融状態となっていることを判定することができるため、前記部位が半田の溶融温度に到達していることを容易かつ一定の確実性をもって判定することができる。
【００１８】
第５発明の自動半田付け装置は、第１〜第４のうちいずれか記載の溶融温度判定装置を備えることを特徴とする。かかる第５発明の自動半田付け装置によれば、溶融温度判定装置の判定結果に基づいて自動で半田を供給することができるため、溶融温度判定装置を適用する対象として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態としての溶融温度判定装置について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
図１に示す溶融温度判定装置１は、例えば、自動半田付け装置に搭載されて、半田を供給する部位が予備加熱により半田を供給する温度に到達したか否かを判定するものである。
【００２１】
溶融温度判定装置１は、基板Ｘ上の半田を供給する部位Ｙに予め形成された鉛フリー半田からなる予備半田部Ｚの画像を得る撮像手段としてのカメラ２と、予備半田部Ｚを加熱する加熱手段としての半田鏝３と、予備半田部Ｚを照らし出す照明手段としてのリング照明４と、カメラ２によって得られた画像の画像処理や画像処理された画像から部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定処理を実行するコントローラ１０とを備える。この溶融温度判定装置１は、コントローラ１０での判定処理の結果に基づいて半田を供給する半田供給装置５に接続されている。
【００２２】
カメラ２は、モノクロカメラであって、予備半田部Ｚをその撮像範囲含むように設置されており、コントローラ１０からの制御信号により撮像を開始し、撮像した画像データをコントローラ１０に出力する。尚、カメラ２は、撮像した画像からグレースケール画像が得られればよいため、ＣＣＤカメラ等のカラーカメラを用いることもできる。
【００２３】
半田鏝３は、図示しない自動半田付け装置の作業アーム等に取り付けられた円筒形状の外套３１の先端部に鏝先３２を有する。また、外套３１の内部には、コントローラ１０に接続された電気ヒータが内蔵されている。電気ヒータは、コントローラ１０からの制御信号により動作し、鏝先３２を加熱する。
【００２４】
リング照明４は、その中央開口部４１がカメラ２の撮像軸と同軸、かつ基板Ｘと平行に固定具により固定されている。また、リング照明４は、コントローラ１０に接続されており、コントローラ１０からの制御信号に基づいて動作し、適当な照度で予備半田部Ｚを照らし出す。
【００２５】
半田供給装置５は、リールに巻いた糸状の鉛フリー半田を必要量ずつ繰り出す半田供給部５１と、半田供給部５１から供給された半田を部位Ｙに向けて送り出すためのガイド部５２とを備える。半田供給部５１は、コントローラ１０からの制御信号に基づいて、適当なタイミングおよび速度で半田をガイド部５２に供給する。
【００２６】
コントローラ１０は、マイクロコンピュータ等により構成され、抽出手段１１と、輝度値算出手段１２と、判定手段１３と、照明制御手段１４と、加熱制御手段１５とを備える。
【００２７】
抽出手段１１は、カメラ２により逐次得られた画像から予備半田部Ｚが存在する領域を抽出する処理を実行する。輝度値算出手段１２は、抽出手段１１により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する処理を実行する。判定手段１３は、主に、輝度値算出手段１２により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、半田鏝３により部位Ｙが加熱されて半田の溶融温度に到達したか否かを判定する処理を実行する。
【００２８】
照明制御手段１４は、リング照明４のＯＮ／ＯＦＦおよびその照度を指定する制御信号を生成して出力する処理を実行する。加熱制御手段１５は、半田鏝３の電気ヒータの加熱量または温度を指定する制御信号を生成して出力する。
【００２９】
なお、コントローラ１０を構成する各手段１１〜１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアにより構成され、これらの各手段が共通のハードウェアによって構成されていてもよく、これらの各手段の一部又は全部が異なるハードウェアによって構成されていてもよい。
【００３０】
次に、図２に示すフローチャートを参照して、本実施形態の溶融温度判定装置１におけるコントローラ１０の処理を説明する。
【００３１】
まず、コントローラ１０は、半田付けの対象となる基板Ｘが所定位置にセットされているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１）。そのために、図示しない検出器により基板Ｘの位置を検出し、その検出結果に基づいて判定する。
【００３２】
そして、コントローラ１０は、基板Ｘがセットされている場合には（ＳＴＥＰ１でＹＥＳ）、照明制御手段１４を介してリング照明４を点灯させる（ＳＴＥＰ２）。一方、基板Ｘがセットされていない場合には（ＳＴＥＰ１でＮＯ）、前記検出器を介して基板Ｘがセットされるまで待機する。
【００３３】
基板Ｘがセットされてリング照明４が点灯すると（ＳＴＥＰ２）、コントローラ１０は、カメラ２から出力される画像を基準画像として取得する（ＳＴＥＰ３）。
【００３４】
このとき、加熱制御手段１５を介して加熱されている半田鏝３が、予備半田部Ｚに接触しない直上で待機しており、具体的には、図３（ａ）で示すような基準画像が取得される。図３（ａ）の基準画像では、基板Ｘとその中に予め半田が塗布された予備半田部Ｚが撮像されている。
【００３５】
なお、基準画像は、半田鏝３による加熱前の状態を示す画像であって、その後の画像の変化を観察する上で基準となる画像である。
【００３６】
次いで、コントローラ１０は、抽出手段１１により、取得した基準画像から予備半田部Ｚを含む領域Ｗを抽出する（ＳＴＥＰ４）。具体的には、予めユーザによって指定された、基準画像の中の指定領域（位置及び広がりが指定された領域）を予備半田部Ｚを含む領域Ｗとして抽出する。例えば、図３（ａ）に示す基準画像に対して、図３（ｂ）に示すように、予備半田部Ｚを含む領域Ｗを抽出する。ここで、領域Ｗは、半田を供給する部位Ｙとほぼ同形または若干幅広の領域がユーザによって指定されている。
【００３７】
次に、コントローラ１０は、輝度値算出手段１２により基準画像の領域Ｗに対して各画素の輝度値を算出した上で（ＳＴＥＰ５）、各画素の輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分Ｐを抽出する（ＳＴＥＰ６）。ここで、第１輝度部分は、領域Ｗの中の超高輝度部分（例えば、輝度値階調の９５％以上部分）を除いた上でＰタイル法によって輝度値が高輝度値から３０％となる領域として抽出される。例えば、図３（ｂ）に示す領域Ｗに対しては、図３（ｃ）に斜線で示すように、予備半田部Ｚの中で輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分Ｐが抽出される。そして、コントローラ１０は、このときＰタイル法によって求めた輝度値Ｔを算出して、図示しない内部メモリ等に保持する（ＳＴＥＰ７）。
【００３８】
なお、本実施形態では、第１輝度部分Ｐを抽出するに際して、画像のノイズを除去するために超高輝度を除く前処理を施した上で、所定の輝度値の領域を第１輝度部分Ｐとして抽出しているが、前処理を施すことなく、初めから輝度値の階調が例えば３０〜３５％となる領域として抽出してもよい。
【００３９】
次に、コントローラ１０は、予備半田部Ｚの直上で待機させていた半田鏝３を図示しない作業アームを用いて予備半田部Ｚに接触させ、予備半田部Ｚの加熱を開始する（ＳＴＥＰ８）。同時に、コントローラ１０は、カメラ２から出力される画像を逐次取得する（ＳＴＥＰ９）。ここで取得する画像は、一定の周期で撮像された連続画像である。
【００４０】
そして、コントローラ１０は、輝度値算出手段１２により、ＳＴＥＰ９で取得した各画像において、基準画像の第１輝度部分の領域Ｐに対応する部分の各画素の輝度値を算出する（ＳＴＥＰ１０）。
【００４１】
次いで、コントローラ１０は、判定手段１３により、ＳＴＥＰ１０で算出した各画素の輝度値に対し、前記輝度値Ｔ（ＳＴＥＰ７参照）を用いて、各画素の輝度値が第１所定範囲となる第１輝度部分Ｐを抽出する（ＳＴＥＰ１１）。
【００４２】
続いて、コントローラ１０の判定手段１３は、ＳＴＥＰ９で逐次取得した画像における第１輝度部分Ｐの面積の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐを用いて正規化し、正規化した第１輝度部分Ｐの面積の割合（面積率）が閾値以上となっているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１２）。
【００４３】
ここで、第１輝度値Ｐの面積の大きさは、半田鏝３により部位Ｙが加熱されてそこに形成された予備半田部Ｚの温度が上昇すると、予備半田部Ｚはその撮像画像において輝度値が低下する。すなわち、鉛フリー半田からなる予備半田部Ｚは、加熱前は表面が梨地であり、リング照明４からこれに照射された光が乱反射し、全体として高輝度部分として検出される。一方、加熱により溶融が始まると表面が鏡面状に変化し、全体として輝度値が低下する。その結果、第１輝度値Ｐの面積の大きさは、加熱時間の経過と共に低下することになるが、この面積の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化する（マイナスの変化をプラスに転換し、基準画像に対する面積の変化の割合とする）ことで、第１輝度値Ｐの面積率は、加熱時間の経過と共に上昇する。
【００４４】
そして、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっているか否かを判定することで、一次的に半田を供給する部位Ｙが半田の溶融に温度に到達しているか否かを判定することができる。
【００４５】
具体的には、図４（ａ）に模式的に示すように、正規化された第１輝度部分Ｐの面積率は、時刻ｔ0で半田鏝３により加熱されて上昇し、時刻ｔ1で溶融状態となり、時刻ｔ2以降では加熱時間に関わらずほとんど変化がなくなっている。時刻ｔ1に対応する第１輝度部分Ｐの面積率を前記閾値としておくことで、一次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出することができる。
【００４６】
実際に、図３（ｃ）に示した第１輝度部分Ｐの正規化された面積率の様子を図５（ａ）に示す。正規化された第１輝度部分Ｐの面積率は、加熱が開始された時刻ｔ0以降上昇して時刻ｔ1で溶融状態となっている。図５（ａ）では、時刻ｔ1に対応する第１輝度部分Ｐの面積率を閾値Ｐ１として、一次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出している。
【００４７】
次いで、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっている場合には（ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９で一定の周期で逐次取得した画像において、相前後する画像間の前記領域Ｗの輝度値の差分を差分輝度値として算出する（ＳＴＥＰ１３）。
【００４８】
次いで、コントローラ１０は、判定手段１３により、ＳＴＥＰ１３で算出した差分輝度値が第２所定範囲となる第２輝度部分Ｑを抽出する（ＳＴＥＰ１４）。ここで、第２輝度部分Ｑを規定する第２所定範囲は、予備半田部Ｚの非溶融状態と溶融状態とで差分輝度値の変化が顕著に現れる差分輝度値の大きさとされる。なお、簡易的に、相前後する画像間の第１輝度部分Ｐの差分を第２輝度部分Ｑとして抽出してもよい。
【００４９】
続いて、コントローラ１０の判定手段１３は、ＳＴＥＰ１４で逐次取得した画像における第２輝度部分Ｑの面積の大きさを、基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化し、正規化した第２輝度部分Ｑの面積の割合（面積率）が閾値以下となっているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１５）。
【００５０】
ここで、第２輝度部分Ｑは、第１輝度部分Ｐの前後する画像間の差分に相当するためマイナスの値であり、その面積の大きさは前後する画像間における第１輝度部分Ｐの面積の差に比例する。この面積の変化の大きさを基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化する（マイナスの変化をプラスに転換し基準画像に対する面積の変化の割合とする）ことで、第２輝度部分Ｑの面積の大きさは、加熱時間の経過と共に上昇し、その後下降する。
【００５１】
そして、正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっているか否かを判定することで、二次的に半田を供給する部位Ｙが半田の溶融に温度に到達しているか否かを判定することができる。
【００５２】
具体的には、図４（ｂ）に模式的に示すように、正規化された第２輝度部分Ｑの面積率は、時刻ｔ0で半田鏝３により加熱されて上昇し、時刻ｔ1の溶融状態でピーク値となり、時刻ｔ2以降で下降する。したがって、時刻ｔ1以降で、第２輝度部分Ｑの面積率が０またはそれに等しい値になった（輝度値の変化がなくなった）ことを検出することで、二次的に部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを検出することができる。
【００５３】
実際に、図３（ｃ）に示した第１輝度部分Ｐの画像間における差分を第２輝度部分Ｑとして、この第２輝度部分Ｑを正規化して図５（ｂ）に示す。正規化された第２輝度部分Ｑの面積率は、加熱が開始された時刻ｔ0以降上昇して、時刻ｔ1でピーク値となっている。図５（ｂ）では、閾値を０として、時刻ｔ1以降で第２輝度部分Ｑの面積率が０となっている時刻ｔ2で部位Ｙが半田の溶融温度に到達したことを二次的に検出している。
【００５４】
次いで、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっている場合には（ＳＴＥＰ１５でＹＥＳ）、半田を供給する部位Ｙが溶融温度に到達したと判定し（ＳＴＥＰ１６）、半田供給装置５により部位Ｙに半田を供給する（ＳＴＥＰ１７）。
【００５５】
一方、コントローラ１０の判定手段１３は、正規化した第１輝度部分Ｐの面積率が溶融状態に対応した閾値以上となっていない場合（ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、或いは正規化した第２輝度部分Ｑの面積率が溶融状態に対応した閾値以下となっていない場合には（ＳＴＥＰ１５でＮＯ）、ＳＴＥＰ９に戻り、新たに取得した画像に基づいて、ＳＴＥＰ９以下の判定処理を繰り返し行う。
【００５６】
以上がコントローラ１０において実行される部位Ｙが半田の溶融温度に到達したか否を判定する処理である。かかる処理では、予備半田部Ｚの非溶融状態と溶融状態とで輝度値の変化が顕著に現れる第１輝度部分Ｐおよび第２輝度部分Ｑの変化に基づいて、部位Ｙが半田の溶融温度に到達しているか否かを確実に判定することができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、第１輝度部分Ｐと第２輝度部分Ｑのいずれもが、予備半田部Ｚが溶融状態となる特徴を示す場合に部位Ｙが半田の溶融温度に到達していると判定したが、これに限らず、第１輝度部分Ｐと第２輝度部分Ｑのいずれか一方が、予備半田部Ｚが溶融状態となる特徴を示す場合に部位Ｙが半田の溶融温度に到達していると判定してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、第１輝度部分Ｐおよび第２輝度部分Ｑをそれぞれ所定の輝度範囲として抽出したが、これに限らず、単に取得した画像を２値化処理するようにしてもよい。この場合、それぞれ２値化処理画像を基準画像の領域Ｗや基準画像の第１輝度部分Ｐで正規化することにより、図４（ａ）および（ｂ）と同等のグラフを得ることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、溶融温度判定装置１が自動半田付け装置に搭載される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、半田付け作業を行うユーザを補助する独立の装置として構成してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、予備半田部Ｚに鉛フリー半田を塗布した場合について説明したが、半田および予備半田部Ｚは鉛フリー半田以外の共晶半田等と用いてもよい。この場合、半田の非溶融状態および溶融状態を判定するために、カメラ２の解像度を好適に設定する必要がある。
【００６１】
さらに、本実施形態では、リング照明４を設けて、予備半田部Ｚの非溶融状態および溶融状態における表面状態の変化を顕著なものとしたが、カメラ２の解像度を好適に設定することにより、リング照明４を省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の溶融温度判定装置の全体構成を示す図。
【図２】本実施形態のコントローラにおける処理を示すフローチャート。
【図３】図２の処理を実際の画像に施した場合の例を示す説明図。
【図４】図２の処理内容を示す説明図。
【図５】図３の画像における図２の処理内容を示す説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１…溶融温度判定装置、２…カメラ、３…半田鏝、４…リング照明、５…半田供給装置、１０…コントローラ、１１…抽出手段、１２…輝度値算出手段、１３…判定手段、１４…照明制御手段、１５…加熱制御手段、Ｘ…基板、Ｙ…半田を供給する部位、Ｚ…予備半田部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田を供給する部位に予め形成された予備半田部の画像を得る撮像手段と、
前記部位を加熱する加熱手段と、
前記撮像手段により逐次得られた画像から前記予備半田部が存在する領域を抽出する抽出手段と、
該抽出手段により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
該輝度値算出手段により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、前記加熱手段で加熱された部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記領域における前記輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記輝度値算出手段により算出される前記輝度値の前回値と今回値との差分を差分輝度値として逐次算出し、該差分輝度値の変化に基づいて、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項４】
請求項３記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記領域における前記差分輝度値が第２所定範囲の値となる第２輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の溶融温度判定装置を備えたことを特徴とする自動半田付け装置。
【請求項１】
半田を供給する部位に予め形成された予備半田部の画像を得る撮像手段と、
前記部位を加熱する加熱手段と、
前記撮像手段により逐次得られた画像から前記予備半田部が存在する領域を抽出する抽出手段と、
該抽出手段により抽出された領域の各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
該輝度値算出手段により算出された各画素の輝度値の変化に基づいて、前記加熱手段で加熱された部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記領域における前記輝度値が第１所定範囲の値となる第１輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記輝度値算出手段により算出される前記輝度値の前回値と今回値との差分を差分輝度値として逐次算出し、該差分輝度値の変化に基づいて、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項４】
請求項３記載の溶融温度判定装置において、
前記判定手段は、前記領域における前記差分輝度値が第２所定範囲の値となる第２輝度部分の面積の大きさの変化により、前記部位が半田の溶融温度に到達したか否かを判定することを特徴とする溶融温度判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の溶融温度判定装置を備えたことを特徴とする自動半田付け装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２５７８５７（Ｐ２００９−２５７８５７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０５２９６（Ｐ２００８−１０５２９６）
【出願日】平成２０年４月１５日（２００８．４．１５）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１５日（２００８．４．１５）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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