焊接检查方法、焊接方法、以及焊接装置的制作方法

专利名称：焊接检查方法、焊接方法、以及焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接检查方法、焊接方法以及焊接装置，尤其涉及一种 为熔融焊锡的焊烙铁等焊锡熔融机构自动提供焊锡，实现自动焊接的焊接检 查方法、焊接方法以及焊接装置。
背景技术：
最近，在安装基板上安装电子零件时， 一般是在基板的规定位置事先涂 抹膏状焊锡，通过该膏状焊锡将所要的电子零件固定在规定位置，通过回流 处理对安装基板实施加热，将温度加热至焊锡熔融温度以上使焊锡熔融后， 将电子零件向安装基板实施焊接。
但是，如果需要将总是处于应力作用状态下的材料(例如与电池电极接 触的电极体)或者是高电力状态下使用的电力电子零件接合到安装基板上， 为了利用焊锡的应力缓和性能，需要使用较多的焊锡进行接合，并且需耍将 焊锡加工成丝状， 一边供应焊锡一边熔融，使焊锡形成丘状隆起后实施焊接， 而不是采用回流处理。
像这样使焊锡形成丘状隆起，对技术有较高的要求，因此直到最近仍由 作业人员使用焊烙铁实施手工作业的情况居多。但丝状焊锡释放精度的增 高，已使焊锡供给能够顺畅进行，因此自动焊接装置被幵发，采用自动焊接 装置的焊接技术替代手工焊接，提高了生产性。
而在使用自动焊接装置进行焊接时，需要监控焊接作业是否正确实施， 因此提出了一种通过红外线传感器测定焊接区域的温度分布情况，实时监控 焊接状态的监控装置(例如可参考专利文献l)。
像这样采用红外线传感器实时监控焊接状态时，与采用以硅光二极管阵
列作为拍摄元件的CCD照相机(以下，简称CCD相机)监控焊接状态的情况 相比，可以提高焊锡的检测精度，但是价格较为昂贵，因此需要一种可以低 成本引入的CCD相机。
使用CCD相机监控焊接状态时，通过设置规定的时间差来拍摄焊接状 态，至少生成第1图像数据与第2图像数据，取得该第1图像数据与第2图 像数据的差异并生成差异图像数据，由此可检测出第1图像数据生成时刻与
5第2图像数据生成时刻之间被焊烙铁熔融的焊锡量，根据该检测出的焊锡量 可以监控焊接状态。
而在差异图像数据生成过程中， 一般是在第1图像数据与第2图像数据 的至少一者之中，选择一个在焊烙铁熔融焊锡过程开始后或幵始前拍摄生成 的图像数据作为基本图像数据，选择依次拍摄生成的图像数据作为另一个图 像数据，求出其与基本图像数据的差异来生成差异图像数据，有时也会选择
适宜的3个以上的图像数据求出差异，生成差异数据。 专利文献1:日本专利特幵平07-270239号公报

发明内容
发明所欲解决的问题
然而，焊烙铁等焊锡熔融机构熔融的焊锡， 一般由于其表面张力极大而 形成球状，因此在使用CCD相机拍摄熔融的焊锡时，正对CCD相机的熔融焊 锡表面会形成近似平面的状态，即使焊锡继续熔融，其表面的变化也极其微小。
因此，这个近似平面的部分与焊接区域以外的基板部分一样不呈现经时 变化，所以有时在生成差异图像数据的差异处理中无法被提取，致使差异图 像数据所选定的焊锡无法代表焊锡熔融机构所熔融的所有焊锡。
艮P, CCD相机无法正确检测出焊锡熔融机构熔融的焊锡，因而存在焊接 状态无法完全监控的问题。
并且，焊接产生的烟尘会拍摄进CCD相机的图像中，也存在因烟尘干扰 而无法监控焊接状态的问题。特别是最近焊接中使用的无铅焊锡会产生更大 量的烟尘，因此CCD相机连正确拍摄焊接区域的焊锡都有困难。
本发明的发明人鉴于这种现状，以使用无铅焊锡时也能正确监控焊接状 态并实施焊接为目的进行了研究开发，并完成本发明。
解决问题的手段
本发明所述的焊接检查方法，是一种将熔融焊锡的焊锡熔融机构配置于 进行焊接的焊接区域，向焊锡熔融机构提供焊锡的焊接检査方法，包含以下 步骤使用相机以规定时序依次对焊锡熔融机构熔融的焊锡进行拍摄，根据 焊锡反射的红外光，依次生成图像数据的步骤；在图像数据中，取得拍摄时 序不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据的步骤；将差异 图像数据依次相互重合合成，生成合成图像数据的步骤；检测出合成图像数 据中焊接区域的焊锡面积的步骤；以及根据焊锡面积，判断焊接是否正确实
6施的步骤。
此外，本发明所述的焊接方法，是一种将熔融焊锡的焊锡熔融机构配置 于进行焊接的焊接区域，向焊锡熔融机构提供焊锡的焊接方法，包含以下步 骤使用相机以规定时序依次对焊锡熔融机构熔融的焊锡进行拍摄，根据焊 锡反射的红外光，依次生成图像数据的步骤；在图像数据中，取得拍摄时序 不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据的步骤；将差异图 像数据依次相互重合合成，生成合成图像数据的步骤；检测合成图像数据中 焊接区域的焊锡面积的步骤；以及根据焊锡面积，检测出向焊锡熔融机构提 供的焊锡供给量的步骤。
此外，本发明所述的焊接装置，是一种使用熔融焊锡的焊锡熔融机构熔 融焊锡，由此在基板的规定位置实施零件焊接的焊接装置，具备焊锡供给 器，向焊锡熔融机构提供焊锡；相机，以规定时序依次生成由焊锡熔融机构 熔融的焊锡所反射的红外光的图像数据；控制部，在图像数据中，取得拍摄 时序不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据，并且将生成 的差异图像数据依次相互重合合成，生成合成图像数据，再通过该合成图像 数据检测出焊锡熔融机构熔融的焊锡的面积。
本发明焊锡装置，还具有如下特征，艮P:
(1) 红外光的波长范围在670 1100nm之内。
(2) 具备至少阻挡波长在670 1100nm之外的光线的遮光机构。
(3) 遮光机构是安装在相机上的滤镜。
(4) 遮光机构是至少遮挡住基板与相机的遮罩体。
(5) 设置有光源，向所述焊锡熔融机构熔融的焊锡投射红外光。
(6) 光源靠近相机配置。
(7) 焊锡熔融机构是焊烙铁。
(8) 焊锡熔融机构是聚光后的激光点。
(9) 激光点是由激光二极管的输出光形成。
(10) 光源是激光二极管或发光二极管。
(11) 将焊锡熔融机构作为激光二极管的输出光时，使光源投射的光的 波长比该输出光的波长更长。
(12) 将焊锡熔融机构作为激光二极管的输出光时，使光源投射的光的 波长比该输出光的波长更短。
发明功效
本发明中，使用相机以规定时序依次拍摄焊接区域中被焊锡熔融机构熔融的焊锡，生成图像数据，取得拍摄时序不同的至少2个所述图像数据的差 异，依次生成差异图像数据，将生成的差异图像数据依次相互重合合成，生 成合成图像数据，通过合成图像数据检测焊锡，这样便可以用其他差异图像 数据弥补差异图像数据生成时产生的焊锡未检测情况，准确检测所述合成图 像数据中的焊锡面积。
并且，通过生成由焊锡熔融机构熔融的焊锡所反射的红外光的图像数 据，相机能够避免将焊接产生的烟尘拍摄进图像，正确拍摄焊锡熔融机构熔 融的焊锡，生成图像数据。
因此，使用相机时也能正确检测出焊接区域的焊锡量，能够提供一种检 查焊接时焊锡是否适量的焊接检査方法。此外，可以提供一种能以适量的焊 锡进行焊接的焊接方法与焊接装置。


图1是焊锡面积的检测方法说明图。
图2是第1实施形态焊接装置的概略说明图。
图3是采用第1实施形态焊接装置的焊接工序流程图。
图4是第2实施形态焊接装置的概略说明图。
标号说明 Al焊接装置 A2焊接装置 F滤镜 10基台 11载置部 12遮罩体 13相机 14照明灯 15焊烙铁 16丝状焊锡 17焊锡供给器 18控制部 20安装基板 21电子零件
具体实施例方式
本发明所述的焊接检查方法、焊接方法以及焊接装置中，没有采用昂贵
的红外线传感器，而是使用较为廉价的CCD相机等拍摄装置对焊接部分的焊 锡实施监控，可以确认焊接时焊锡是否适量，可检测焊接的完成或焊接异常 的发生。以下将CCD相机或CMOS相机等采用包含有硅光二极管的半导体拍 摄元件的拍摄装置简称为"相机"。
特别是相机需可以检测出红外线区域的光线，并生成由焊烙铁或激光点 等焊锡熔融机构熔融的焊锡所反射出的红外光的图像数据。
像这样采用了红外光，便可以降低焊接时烟尘的影响，监控焊接状态。
也就是说，根据设置在烟尘排除管道上的集尘过滤器的性能，可以推测 出焊接吋产生的烟尘包含粒子直径分布的中心在300rnn附近的粒子。这样大 小的粒子是造成可见光波长范围内被称为Mie散射的光散射的原因，伴随散 射呈现出白色烟尘状态。
因此，使用相机在可见光域内进行拍摄时，焊接发生的烟尘也会被拍摄 到。焊接熔融机构熔融的焊锡与相机之间如存在烟尘，焊锡会被烟尘遮挡而 不能清晰地拍摄。
但研究表明，在波长长于可见光的近红外区域内，锡焊烟尘引起的光散 射以雷利散射为主体。在该种雷利散射中，散射的强度按照波长的四次方分 之一的比例减弱，所以散射易于控制，可防止相机拍摄时烟尘的干扰，监控 焊接状态。
如此，通过红外光所生成图像数据，可以减低焊接时产生烟尘的影响， 用相机准确监控焊接区域焊锡的状态，确认是否以适量焊锡进行焊接，做出 焊接结束的判断，并可以检测出例如规定时间后规定量的焊锡仍然没有熔融 等异常状态。
由于实验首次发现焊锡熔融产生烟尘时，波长位于670nm附近的红外 光，其雷利散射的强度小于焊锡的反射光，因此优选采用波长大于670nm的 光。
实验还首次发现即使釆用过去的内置CCD拍摄元件的相机，使用达数 微米的波长进行图像处理，也完全可能利用包含硅光二极管阵列的CCD拍摄 元件的感度区域的波长生成图像数据，所以可确认至少在带隙1. 17eV的硅 光二极管的感度范围波长1100nm内都可以使用。
因此，红外光优选至少波长为670nm 1100nra,由此可以使焊接装置的成本大幅降低，并可随熔融焊锡拍摄的高感度化实现高精度化。
另一方面，在焊接中，由于使用焊锡熔融机构熔融的焊锡的表面张力， 熔融的焊锡有球状化的趋势，所以根据相机拍摄得到的焊锡熔融机构熔融的 焊锡的二维图像，可以推测焊锡的量，因此在焊接装置中，只要用相机监控 焊锡熔融机构熔融的焊锡即可。
但是，为了通过相机拍摄的图像检测出焊锡熔融机构熔融的焊锡的量， 需要用相机拍摄对焊锡熔融机构开始供给焊锡前的状态并生成第1图像数 据，拍摄开始供给焊锡后规定量焊锡的熔融状态并生成第2图像数据，取得 第1图像数据与第2图像数据的差异生成差异图像数据，利用该差异图像数 据检测出焊锡量，但这时有可能会受到第1图像数据中作为焊锡熔融机构的 焊烙铁或者被焊接的引线等的影响而产生误差。
因此，需耍精确检测焊锡熔融机构熔融的焊锡量时，釆用对焊锡熔融机 构开始供给焊锡前的状态图像数据作为第1图像数据是不合适的。
这种情况下，在一般的差异处理解析中，为了减少提取观察对象变化以
外的变化，需要至少2个在尽量短的吋间间隔内连续拍摄得到的图像数据，
但当观察对象是焊锡时，如前所述，在对焊锡所在区域的差异处理中，会出 现变化量小的区域，因而出现焊锡无法正确提取的区域。
也就是说，当观察对象是焊锡时，正对相机的熔融焊锡表面会呈现近似 平面的状态，即使焊锡继续熔融，其表面的变化也极其微小，进行差异处理
中的二值化时不能超过阈值，如图1 (c)与图1 (d)所示，中央部分产生 了无法检测焊锡的未检测区域L。
于是本发明的发明人在进行焊接时，用相机依次生成图像数据，并且在
生成的图像数据中取得至少2个拍摄时序不同的图像数据的差异，依次生成 如图1 (a) (d)所示的差异图像数据Pa、 Pb、 Pc、 Pd，将这些差异图像 数据Pa、 Pb、 Pc、 Pd依次相互重合合成，生成如图l (e)所示的合成图像 数据Pe。
像这样通过合成差异图像数据Pa、 Pb、 Pc、 Pd，生成图像数据Pe，便 可以用其他差异图像数据消除未检测区域L，并通过使用合成图像数据Pe 正确检测出焊锡熔融机构熔融的焊锡量。
下面依照图示，详细说明本发明的实施情况。图2是第1实施形态焊接 装置A1的概略模式图。另外，以下的说明虽然用普通焊烙铁作为焊锡熔融 机构，但最近釆用了激光二极管等激光光源的焊锡熔融机构也为人们所熟 知，可以用具备激光光源的焊锡熔融机构来代替焊烙铁，或者是任何可将提
10供的焊锡依次熔融的焊锡熔融机构。
在焊接装置A1中，具有基台IO，其设有载置部ll，该载置部ll上 承载了临时安装所需电子零件21的安装基板20;相机13，拍摄安装基板 20被焊接的焊接区域；照明灯14，照明焊接区域；焊烙铁15，即配置在焊
接区域的焊接熔融机构；焊锡供给器17，即向该焊烙铁15提供丝状焊锡16 的焊锡供给机构；控制部18，控制该焊锡供给器17，并解析相机13的输出 信号。图2中，19是向焊烙铁15引导丝状焊锡16的引导体。
虽然没有图示，但焊接装置Al中设置有移送装置，该移送装置将安装 基板20送往载置部11，并将完成焊接处理的安装基板20向后续工序移送。 具体来说，在移送装置上设置在移送方向上移动并可上下升降的矩形升降体 (无图示)，该升降体上设置有尖端从下方与安装基板20抵接的多根支持柱 (无图示)。然后，将安装基板20移送至载置部11吋，升起升降休从lfij将 支持柱提起与安装基板20抵接，以该状态沿水平方向移动升降体，将安装 基板20移送至载置部11，降下升降体将安装基板20放置于载置部11。使 用同样的移送装置，可将载置部11上的安装基板20移送至后续工序。
在本实施形态中，载置部11包含顶在基台10的上表面的数根柱体lla， 该柱体lla按照规定间隔放置，可使安装基板20保持在水平状态。
相机13采用了可拍摄红外区域的CCD相机。该CCD相机可以采用例如 作为监控相机的一般相机。另外，市售CCD相机有时会内置红外线过滤装覽， 使用时最好取下该红外线过滤装置。
进而，相机13中还装备有仅可透过红外光的滤镜F。滤镜F只要能遮 挡波长在670nm 1100nm之外的光线，并透过波长在670nm 1100nm的光线 即可，优选采用在800 900nm红外区域内有最高透过率的滤镜。通过该滤 镜F可抑制可见光入射至相机13的拍摄元件，防止拍摄到焊接的烟尘。
照明灯14用于增多反射光的光量，采用了可照射红外光的设备，该反 射光包含焊烙铁15熔融的焊锡所射出的红外光。特别是，照明灯14优选能 照射大于600nm波长的光，最好能够照射波长在800 900nm的光。另外， 即使照明灯14不进行照射，红外光从焊锡反射的反射光量亦足够大时，可 不设置照明灯14。
另外，根据情况可不必采用特殊光源的照明灯，可利用例如钨照明灯与 卤素照明灯，或者太阳光等连续光谱光，仅增加红外成分的光量即可。尤其 是使用钨照明灯与卤素照明灯等情况下，在额定电流之下可增加红外成分的 比例，可代替照明灯14。另外，当焊锡熔融机构是采用激光光源吋，熔融焊锡的激光点与照叨灯 14照射出的光会产生光晕，有可能使相机13难以生成正确的图像数据。
因此，采用例如GalnP类的激光二极管作为激光光源投射670nm的红色 激光吋，照明灯14优选采用GaAlAs类的激光二极管投射780訓的光线，或 采用GaAs类的LED 二极管照射800 900nm的光线。
或者，作为激光光源，采用GaAlAs类或GaAs类激光二极管照射780nm 或800nm的激光吋，照明灯14优选采用GaAs类或GalnAs类等发光二极管 照射850 1100nm的光线。
也就是说，作为光源的照明灯M，迎过投射与焊锡熔融机构激光光源 的输山光波长不同的光，可以防止光晕的产生。另外，照I]JJ灯M照射光的 波长，既可以长于也可以短于激光光源输出光的波长，优选采用与激光光源 输出光的波长尽贷不同的激光。
另外，激光光源的输出极大时，可尽m遮挡或完个遮档波l^i: 670 1100nm范围之外的光线，可在相机13 "被摄物休焊锡之问设货迠:"l的滤镜 或偏光板等遮光装背。
相机13与照明灯14优选配哲在战置部11稍偏离正」:方的位货，使'W 接产生的烟尘不会挡住相机13与照叨灯14，而不是配H在载置部11的ll; 上方。而相机13需要拍摄焊烙铁15熔融的焊锡，所以配置在载置部11的 斜上方位置。
另外，木实施形态中，照叨灯14安装在相机13上并尽鼓接近相机13。 因而照叨灯M容易配置，并且相机13容易捕获焊锡发山的强反射光，进行 准确的焊锡拍摄。
焊烙铁15安装在图示未标注的升降装置上并可自由升降，安装基板20 载置于载置部11后降下，可熔融提供的线状焊锡。而当1个安装基板20需 要多处焊接时，可在升降装置中设置X-Y方向的移动机构将焊烙铁15移动 至合适的位置，或使用X-Y工作台等适当移动安装基板20。
焊锡供给器17可按规定的吋序，按规定量释放加工为丝状的丝状焊锡 16。焊锡供给器17释放出的丝状焊锡16被引导体19所引导，送至连接处 的焊烙铁15。
控制部18可执行适当的程序，在本实施形态中由PC机构成，用于解析 相机13的输出信号，检测焊锡供给器17释出的丝状焊锡16的结束时刻， 在检测到结束时刻时输出停止焊锡供给器17动作的控制信号。
下面基于图3的流程图，说明焊接装置A1的焊接工序。供给器17开始提供丝状焊锡16 (步骤 S3)，相机13开始拍摄焊接区域(步骤S4)。这时，伴随焊接过程会产生烟 尘，但由于采用红外光进行拍摄，相机13所拍摄的图像中烟尘的干扰得到 了控制，可得到清晰的图像。
相机13按照规定时序依次拍摄焊接区域，将输出信号输入焊接装置Al 的控制部18。在控制部18中，根据输入的相机13的输出信号依次生成图 像数据。并且在控制部18中，取得相机13输出信号生成的第1图像数据与 拍摄时序比该第1图像数据晚的第2图像数据之间的差异，生成差异图像数 据(步骤S5)。
由于第1图像数据与第2图像数据的拍摄时序不同，因此焊接区域中只 有焊锡的形状不同，在差异图像数据中，将提取该焊锡形状变化的差异。在 本实施形态的差异图像数据中，将第1图像数据与第2图像数据的差异小于 规定阈值的区域设为"0"，阈值以上的区域设为"1"。
接着，控制部18从为临时存储图像数据而设置的图像数据存储器中读 取存储的保存图像数据(步骤S6)。保存图像数据是如后文所述的将多个差 异图像数据进行重合合成后生成的合成图像数据。而在图像数据存储器中， 默认保存有所有区域为"0"的图像数据。
控制部18通过对第1、 2图像数据生成的差异图像数据和从图像数据存 储器中读取的保存图像数据(合成图像数据)进行逻辑和操作，对差异图像 数据进行重合合成，生成新的合成图像数据(步骤S7)。
合成图像数据生成后，控制部18从合成图像数据中检测出焊接区域中 焊烙铁15熔融的焊锡面积(步骤S8)。具体来说，是对合成的差异图像中 "1"的区域进行计数。
控制部18将检测出的焊锡面积与预先设定的结束条件阈值进行比较 (步骤S9),检测出的焊锡面积小于终了条件阈值时(步骤S9: N0)，将步 骤S7生成的合成图像数据保存至图像数据存储器(步骤SIO)，回到步骤S5， 取得第2图像数据与拍摄时序后于第2图像数据的第3图像数据之间的差 异，生成新的差异图像数据。
然后，控制部18将该差异图像数据与步骤S6读取的储存在图像数据存 储器中的保存图像数据(合成图像数据)进行合成，生成新的合成图像数据
13(步骤S7)，根据该合成图像数据进行焊锡面积的检测(步骤S8)。
如此，控制部18依次生成差异图像数据，并对生成的差异图像依次进行合成，生成合成图像数据，便可正确检测出焊接区域中被悍烙铁15熔融的焊锡面积，在步骤S9中，如果该面积值大于预先设定的终了条件阈值(步骤S9: YES)，则输出停止焊锡供给器17动作的控制信号(步骤Sll)。
之后，在焊接装置A1中，从载置部11上取下安装基板20，移送至后续工序(步骤S12)。
在本实施形态下的焊接装置Al中，使用安装有仅透过红外光的滤镜F的相机13拍摄焊烙铁15熔融的焊锡，可降低焊接烟尘的影响，对焊锡的状态进行监控，并根据重合差异图像数据生成的合成图像数据检测出焊锡面积，可高精度检测焊锡。
因此，利用本实施形态下的焊接装置Al,可以用必要而最少限度的焊锡实施焊接，縮短了焊接作业时间。
并且，使用本实施形态下的焊接装置Al，实现了焊锡的高精度检测，故而可以检测焊锡异常，因此可兼作检查装置，省略焊接后焊接部分的检査工序，縮短制造工序，降低制造成本。
这里的焊接时的焊接异常检测，可以是根据相机13拍摄图像检测出的形状异常，也可以测量焊锡供给器17释出丝状焊锡16的时间，如该时间在规定时间以上则判断为异常。在本发明中，不发生类似异常的状态即为焊接正确实施的状态。
图4是第2实施形态焊接装置A2的概略模式图。在第2实施形态焊接装置A2中，并不是如第1实施形态焊接装置Al那样在相机13上安装滤镜F，而是设置了遮罩体12，遮挡载置于载置部11上的安装基板20。除了设置遮罩体12来代替滤镜F之外，其结构与第1实施形态焊接装置Al相同，这些相同的部分采用相同的符号，省略详细说明。
遮罩体12由只透过红外光的薄片状滤镜构成，在本实施形态中，在透
明丙烯板材形成的盒状基体上贴有只透过红外光的薄片状滤镜。薄片状滤镜优选采用在800 900nm的红外区域中具有最高透过率的材料。
遮罩体12的大小不仅可遮挡载置于载置部11的安装基板20,还可遮挡住相机13，根据不同的情况，也可以遮挡住焊锡供给器17或控制部18。
如此，通过遮罩体12遮挡住安装基板20与相机13，可将透过遮罩体12射入遮罩体12内部的光作为红外光，从焊烙铁15熔融的焊锡反射的反射光也为红外光。因此相机13拍摄焊锡时，可减少焊接过程产生的烟尘干
14扰，准确拍摄焊锡。
另外，在本实施形态中，设置照明灯14对遮罩体12内部照射红外光，
当透过遮罩体12射入遮罩体12内部的光量不充分时，使用该照明灯14照射的光，保证相机13的焊锡拍摄可以准确进行。照明灯14优选照射波长大于600nm的光线的产品，最好照射800 900nm左右的光。
另外，像这样在遮罩体12内部设置照明灯14时，遮罩体12无需使红外光透过，可以采用完全遮光的遮光板等设备作为遮罩体12。
另外，当焊锡熔融机构不是焊烙铁15，而是激光二极管的输出光形成的激光点时，相机13中优选安装至少过滤掉波长在670 1100nm范围内的光的滤镜，必要时最好安装偏光板等遮光体。
在本实施形态中，遮罩体12通过未图示标注的升降装置进行自由升降，将安装基板20移送至载置部11时，将遮罩体12退到上方并进行安装基板20的移送，焊接时降下遮罩体12覆盖安装基板20。
另外，为遮罩体12设置升降装置时没有限制，可设置送入开口 (无图示)以便沿着遮罩体12的一部分壁面将安装基板20引导至遮罩体12内部，并且设置送出开口 (无图示)以便将焊接结束的安装基板20移送至遮罩体12的外部，实现安装基板20在遮罩体12内的进出。
另外，在遮罩体12上优选安装排气扇(无图示)等排气装置，防止焊接产生的烟尘充满遮罩体12的内部。
像这样通过遮罩体12被覆焊接区域，可以排除可见光的影响，所以可容易地排除焊接烟尘的影响。但是，这种情况下，作业人员无法目视确认焊接区域，因此在要求目视确认焊接区域时，优选如第1实施形态焊接装置A1采用滤镜F。
或者，可以同时釆用滤镜F与遮罩体12，在遮罩体12中确保一定程度的视认性，并抑制多余光线进入焊接区域的同时，利用滤镜F使红外区域的光射入相机13的拍摄元件，用滤镜F提升遮光效果。
工业上的实用性
本发明的焊接检查方法，焊接方法以及焊接装置，无需使用昂贵的红外线传感器，可准确监控焊接区域的焊锡，提供了一种低成本的焊接检查方法、焊接方法以及焊接装置。
权利要求
1. 一种焊接检查方法，将熔融焊锡的焊锡熔融机构配置在焊接实施的焊接区域，对所述焊锡熔融机构提供焊锡，其特征在于包括使用相机按规定时序依次拍摄所述焊锡熔融机构熔融的焊锡，依次生成由所述焊锡反射的红外光的图像数据的步骤；在所述图像数据中，取得拍摄时序不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据的步骤；将所述差异图像数据依次相互重合而合成，生成合成图像数据的步骤；从所述合成图像数据中检测出所述焊接区域中的焊锡面积的步骤；以及根据所述焊锡的面积，判断焊接是否正确进行的步骤。
2. —种焊接方法，将熔融焊锡的焊锡熔融机构配置在实施焊接的焊接区域，对所述焊锡熔融机构提供焊锡，其特征在于包括使用相机按规定时序依次拍摄所述焊锡熔融机构熔融的焊锡，依次生成由所述焊锡反射的红外光的图像数据的步骤；在所述图像数据中，取得拍摄时序不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据的步骤；将所述差异图像数据依次相互重合而合成，生成合成图像数据的步骤；从所述合成图像数据中检测出所述焊接区域中的焊锡的面积的步骤；根据所述焊锡的面积，检测出提供给所述焊锡熔融机构的焊锡的供给量的步骤。
3. —种焊接装置，使用熔融焊锡的焊锡熔融机构熔融焊锡，将零件焊接至基板的规定位置，其特征在于包含焊锡供给器，对所述焊锡熔融机构提供焊锡；相机，按规定时序依次生成由所述焊锡熔融机构熔融的焊锡反射的红外光的图像数据；控制部，在所述图像数据中取得生成时序不同的至少2个图像数据的差异，依次生成差异图像数据，并依次将生成的差异图像数据相互重合而合成，生成合成图像数据，从该合成图像数据中检测出所述焊锡熔融机构熔融的焊锡的面积。
4. 如权利要求3所述的焊接装置，670 U00nm的范围内。
5. 如权利要求4所述的焊接装置，少遮挡波长在670 1100nm之外的光线。
6. 如权利要求5所述的焊接装置，在所述相机上的滤镜。
7. 如权利要求5所述的焊接装置，体，其至少覆盖所述基板与所述相机。其特征在于，所述红外光的波长在其特征在于，具有遮光机构，其至其特征在于，所述遮光机构是安装其特征在于，所述遮光机构是遮罩
8. 如权利耍求6或7所述的焊接装置，其特征在于，设置有光源，向所述焊锡熔融机构熔融的焊锡投射红外光。
9. 如权利要求8所述的焊接装置，其特征在于，所述光源配置在接近所述相机的位置。
10. 如权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述焊锡熔融机构是焊烙铁。
11. 如权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述焊锡熔融机构是经过聚光的激光点。
12. 如权利要求11所述的焊接装置，其特征在于，所述激光点由激光二极管的输出光形成。
13. 如权利要求8所述的焊接装置，其特征在于，所述光源是激光二极管或者发光二极管。
14. 如权利要求13所述的焊接装置，其特征在于，所述焊锡熔融机构为激光二极管的输出光时，使所述光源投射的光的波长长于该输出光的波长。
15.如权利要求13所述的焊接装置，其特征在于，所述焊锡熔融机构 为激光二极管的输出光时，使所述光源投射的光的波长短于该输出光的波 长。
全文摘要
本发明提供一种正确检测使用焊烙铁等焊锡熔融机构熔融的焊锡并进行焊接的焊接检查方法、焊接方法以及焊接装置。该焊接方法以及焊接装置将焊烙铁等焊锡熔融机构配置于实施焊接的焊接区域中，对焊锡熔融机构提供焊锡，从而实施焊接，具体为使用相机按照规定时序依次对焊锡熔融机构熔融的焊锡进行拍摄，生成由焊锡反射的红外光的图像数据，在图像数据中，取得拍摄时序不同的至少2个图像数据的差异依次生成差异图像数据，将差异图像数据依次相互重合合成，生成合成图像数据，检测出合成图像数据中焊接区域的焊锡面积，根据焊锡面积检测出提供给焊锡熔融机构的焊锡供给量。
文档编号H05K3/34GK101501444SQ200780029898
公开日2009年8月5日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月11日
发明者北野清一, 宗泽良臣, 小林刚 申请人:国立大学法人冈山大学