JP7067346B2 - 情報処理装置、管理システム、制御プログラムおよび情報処理装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は噴流はんだ付装置における異常を判定する情報処理装置、管理システム、制御プログラムおよび情報処理装置の制御方法に関する。

噴流はんだ付装置において、噴流するはんだを調整する技術が知られている。例えば、特許文献１から３には、噴流するはんだの高さを検知し、噴流するはんだの高さを調整する技術等が開示されている。

特開平１１－４７９２２号公報 特開平５－１８５２０９号公報 特開平１－２０５５９３号公報

しかしながら、上述のような従来技術では、はんだの噴出状態の検出は所定の期間におけるはんだの噴出状態の変動を考慮することを前提としていない。すなわち、一時的なはんだの噴出の高さに応じて、はんだの高さが調整される。

そのため、上述のような技術を用いて、噴出の高さを利用した噴流はんだ付装置に対する異常判定を行う装置を実現しようとすると、一時的なはんだの噴出の高さのみに基づいた異常判定を行う装置となり、異常判定の検出性能に問題が生じ得る。

本発明の一態様は、噴流はんだ付装置に対して検出性能が高い異常判定を行うことができる情報処理装置等を実現することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、噴流はんだ付装置において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する取得部と、所定の期間における前記時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量を算出するゆらぎ算出部と、前記特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する異常判定部と、を備えている。

また、本発明の一態様に係る情報処理装置の制御方法は、噴流はんだ付装置において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する取得ステップと、所定の期間における前記時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量を算出するゆらぎ算出ステップと、前記特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する異常判定ステップと、を含む。

前記の構成によれば、噴流形状のゆらぎから噴流はんだ付装置の異常を判定する。噴流形状のゆらぎと噴流はんだ付装置の異常とには相関関係がある。そのため、一時的に検出されたはんだ液面の高さ等から噴流はんだ付装置の状態を判定する技術に比べて、噴流形状のゆらぎから噴流はんだ付装置の状態を判定する構成では、検出性能が高い判定を実行することができる。よって、ユーザは、はんだ付の品質劣化傾向を認識することができ、噴流はんだ付装置のはんだ付不良を事前に回避することができるという効果を奏する。

前記取得部は、噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の液面の高さを示す前記時系列データを取得し、前記異常判定部は、前記液面の高さのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置の異常を判定してもよい。

噴流はんだ付装置において、はんだを噴流するノズルの異常は、はんだ液の液面の高さのゆらぎに影響を及ぼす。そのため、前記の構成によれば、例えば、前記液面の高さのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置が備えているはんだを噴流するノズルの異常を判定することができるという効果を奏する。

前記取得部は、定位置から撮影した前記噴流形状を数値化したデータの前記時系列データを取得し、前記異常判定部は、前記噴流形状を数値化したデータのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置の異常を判定してもよい。

噴流はんだ付装置において、はんだを噴流するノズルの異常は、定位置から観測した前記噴流形状を数値化したデータ等に影響を及ぼす。そのため、前記の構成によれば、例えば、はんだの噴流形状の前記噴流形状を数値化したデータのゆらぎを示す特徴量から噴流はんだ付装置が備えているはんだを噴流するノズルの異常を判定することができるという効果を奏する。

前記噴流形状を数値化したデータは前記噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径および横幅の少なくとも１つを示すデータであってもよい。

前記の構成によれば、噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径および横幅の少なくとも１つを用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する情報処理装置を実現できるという効果を奏する。

前記ゆらぎ算出部は、前記特徴量として、前記時系列データの変動量の幅、分布、分散および変動の周期の少なくとも１つを算出してもよい。

前記の構成によれば、前記時系列データの変動量の幅、分布、分散および周期の少なくとも１つを用いることによって、検出性能が良い噴流はんだ付装置の異常判定を実行することができるという効果を奏する。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る管理システムは、噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の液面の高さを検出するセンサと、何れかの前記情報処理装置とを含んでもよい。

前記構成によれば、例えば、はんだ液の液面の高さのゆらぎから噴流はんだ付装置のノズルの異常を判定することができる異常判定システムを実現することができるという効果を奏する。

前記センサは、レーザを利用した透過型センサであってもよい。

検出対象のはんだは金属である。そのためため反射によって生じるノイズが検出値に含まれる反射型のセンサを用いた構成に比べ、前記の構成ではセンサの検出値に含まれるノイズを低減することができる。すなわち、センサの検出値の誤差を低減することができる。

また、レーザを用いることによって、通常の光を用いる構成に比べ光の指向性が高くて直進性があることから、はんだの蒸発およびはんだが発する熱（約280℃）が空気中における光の進行（屈折）に及ぼす影響を抑制することができる。そのため、検出性能の高いはんだ液面の高さの検出を行うことができるという効果を奏する。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る管理システムは、噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の噴流形状を撮影するカメラと、前記カメラが撮影した画像から前記噴流形状の扁平率、面積および周囲の長さの少なくとも１つを示す数値データを算出する画像処理装置と、何れかの前記記載の情報処理装置とを含んでもよい。

前記構成によれば、例えば、噴流はんだ付装置のノズルの異常を判定することができる異常判定システムを実現することができるという効果を奏する。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御プログラムは、上述の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記取得部、前記ゆらぎ算出部および前記異常判定部としてコンピュータを機能させてもよい。

本発明の一態様によれば、噴流はんだ付装置に対する検出性能が高い異常判定を行うことができる。

本発明の実施形態１に係るコントローラの要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る管理システムにおけるコントローラの適用例の一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る変位センサが噴流はんだ付装置の噴流するはんだ液の液面の高さを検出する一例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る噴流はんだ付装置の断面を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、正常状態のノズルと異常状態のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合のはんだ液の液面の高さの実測値を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、正常状態のノズルと異常状態のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合のはんだ液の液面の高さをサンプリングし、サンプリングした液面の高さについて周波数解析した結果をしめす図である。 本発明の実施形態１に係る管理システムの異常報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る管理システムにおけるコントローラの適用例の一例を示す図である。 （ａ）から（ｅ）は、正常状態のノズルと異常状態のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合の噴流形状を示す図である。 本発明の実施形態２に係るコントローラの要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係る管理システムの異常報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、詳細に説明する。

§１ 適用例
図２は管理システム１におけるコントローラ（情報処理装置）４０の適用例の一例を示す図である。はじめに、図２を用いてコントローラ４０の適用例の概要を説明する。

噴流はんだ付装置７０において、例えば、はんだが酸化等によって劣化すると、はんだを噴流するノズルの内面にはんだの酸化くずが付着し、ノズルの詰まりの原因となる。また、噴流はんだ付装置７０において、長期間の使用による当該ノズル先端の摩耗は噴流の流れを不均一にさせ、１方向にはんだの流れが偏ってしまうはんだの片流れの原因となる。これらのノズルの異常は、はんだ付時のはんだ量不足、はんだによるブリッジ等のはんだ付不良を引き起こし、製品の歩留りを低下させる。

管理システム１は噴流はんだ付装置７０の異常を判定するシステムである。管理システム１は、変位センサ１０、コントローラ４０、噴流はんだ付装置７０等を含む。管理システム１の詳細な構成については後述する。

コントローラ４０は、噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する。また、コントローラ４０は、所定の期間における時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量を算出する。また、コントローラ４０は、算出した特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する。

本実施形態では、コントローラ４０は、変位センサ１０が検出した噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだ液の液面の高さを示す前記時系列データを取得する。また、コントローラ４０は、はんだ液の液面の高さのゆらぎを示す特徴量から噴流はんだ付装置７０の異常を判定する。

図３は変位センサ１０が噴流はんだ付装置７０の噴流するはんだ液の液面の高さを検出する一例を示す図である。図３に示す高さＨ_１は、噴流はんだ付装置７０が備えるはんだを噴流するノズルの末端からはんだ液Ｓの液面Ｐまでの高さを示している。例えば、変位センサ１０は高さＨ_１を検出する。また、図３に示す高さＨ_２は所定の位置からの噴流するはんだ液の液面の高さを示している。

前記の構成によれば、噴流形状のゆらぎから噴流はんだ付装置の異常を判定する。噴流形状のゆらぎと噴流はんだ付装置の異常とには相関関係がある。そのため、一時的に検出されたはんだ液面の高さ等から噴流はんだ付装置７０の状態を判定する技術に比べて、噴流形状のゆらぎから噴流はんだ付装置７０の状態を判定する構成では、検出性能が高い異常判定を実行することができる。よって、ユーザは、はんだ付の品質劣化傾向を、上記判定を参照し、認識することができる。そのため、噴流はんだ付装置７０のはんだ付不良を事前に回避することができる。

また、噴流はんだ付装置７０において、はんだを噴流するノズルの異常は、はんだ液の液面の高さのゆらぎに影響を及ぼす。そのため、前記の構成によれば、例えば、前記液面の高さのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置が備えているはんだを噴流するノズルの異常を判定することができる。

§２ 構成例
次に本実施形態に係る管理システム１の構成の一例について説明する。

（管理システム１）
図２に示すように、管理システム１は、変位センサ１０、アナログ信号入力装置２０、通信カプラ３０、コントローラ４０、表示入力装置５０、サポート装置６０および噴流はんだ付装置７０を含む。

（噴流はんだ付装置７０）
図４は本実施形態に係る噴流はんだ付装置７０の断面を示す図である。噴流はんだ付装置７０は溶解したはんだ液を噴流し、基板等のはんだ付けを行う。図４に示すように、噴流はんだ付装置７０は、モータ７１、変速機７２、ポンプ７３、熱電対７４、ヒータ７５、はんだ槽７６およびノズル７７を備えている。

噴流はんだ付装置７０は、ポンプ７３により生じる圧力によって溶解したはんだ液をノズル７７内に流入させ、ノズル７７から噴流させる。図４では、高さｈはノズル７７の末端から噴流したはんだ液面Ｐまでの高さを示している。

また、図４に示すように、ポンプ７３はモータ７１および変速機７２を含む。例えば、コントローラ４０がネットワークを介してモータ７１の回転数、変速機７２等を制御し、はんだ液の噴流の高さを制御してもよい。例えば、コントローラ４０は変位センサ１０の検出値を参照し、はんだ液の噴流の高さを制御してもよい。

また、熱電対７４は、はんだ槽７６に貯留されているはんだの温度を検出する。例えば、熱電対７４が検出した検出値を示す信号はネットワークを介してコントローラ４０に出力されてもよい。コントローラ４０は、熱電対７４が検出した検出値を参照し、ネットワークを介してヒータ７５を制御して、はんだ槽７６に貯留されているはんだの温度を管理してもよい。

（変位センサ１０）
上述したように、変位センサ１０は、噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだ液の液面の高さを検出する。前記構成によれば、例えば、はんだ液の液面の高さのゆらぎから噴流はんだ付装置のノズルの異常を判定することができる管理システム１を実現することができる。

また、変位センサ１０はレーザを対象物に照射させる透過型センサであってもよい。変位センサ１０の検出対象となるはんだは金属である。そのため反射によって生じるノイズが検出値に含まれる反射型のセンサを用いた構成に比べ、透過型センサでは検出値に含まれるノイズを低減することができる。すなわち、反射型センサに比べ、透過型センサでは検出値の誤差を低減することができる。

また、レーザを用いることによって、通常の光を用いる構成に比べ、光の指向性が高くて直進性があることから、はんだの蒸発およびはんだが発する熱（約280℃）が空気中における光の進行（屈折）に及ぼす影響を抑制することができる。そのため、検出性能の高いはんだ液面の高さの検出を行うことができる。

変位センサ１０は検出したはんだ液の液面の高さを示す信号をアナログ信号入力装置２０に出力する。例えば、変位センサ１０は１mｓｅｃの間隔ではんだ液の液面の高さを検出し、検出値を示す信号を出力してもよい。

なお、図示していないが、管理システム１はセンサアンプを含んでもよい。当該センサアンプは変位センサ１０の出力信号を増幅し、増幅した当該出力信号をアナログ信号入力装置２０に出力してもよい。

（アナログ信号入力装置２０）
図２に示すように、アナログ信号入力装置２０は、コントローラ４０等を含む上位ネットワークと変位センサ１０との間でデータを中継する中継装置である。例えば、アナログ信号入力装置２０は、変位センサ１０が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置であってもよい。この場合、アナログ信号入力装置２０は変換したデジタル信号を通信カプラ３０を介してコントローラ４０に出力する。

（通信カプラ３０）
通信カプラ３０は、上位ネットワークとアナログ信号入力装置２０との間の通信を中継する中継装置である。通信カプラ３０は、上位ネットワークに含まれる機器とアナログ信号入力装置２０との間で通信を中継する。

（コントローラ４０）
コントローラ４０は、管理システム１の全体を統括して制御する制御装置であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を使用してもよい。コントローラ４０は、管理システム１において通信カプラ３０および噴流はんだ付装置７０のマスタ装置として動作する。また、本実施形態においては、コントローラ４０は噴流はんだ付装置７０の異常を判定する。なお、コントローラ４０はデータサーバやクラウドサーバ等で実行される制御プログラムによって代替えすることが可能である。

図１はコントローラ４０の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、コントローラ４０は受信部４１、制御部４２、記憶部４３および送信部４４を備えている。

（受信部４１）
受信部４１は外部機器から信号を受け付ける。本実施形態では、特に、受信部４１はアナログ信号入力装置２０および通信カプラ３０を介して、変位センサ１０が検出したはんだ液の液面の高さを示すデジタル信号を受け付ける。受信部４１は、はんだ液の液面の高さを示すデジタル信号を更新部４２１に出力する。

（制御部４２）
制御部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う。制御部４２は、更新部（取得部）４２１、ゆらぎ算出部４２２、異常判定部４２３および報知指示部４２４を備えている。

（更新部４２１）
更新部４２１は、はんだ液の液面の高さを示すデジタル信号を順次受け付けて、記憶部４３に格納されている高さ情報４３１を更新する。高さ情報４３１は、はんだ液の液面の高さの時系列を示す情報である。

すなわち、更新部４２１が受け付けたはんだ液の液面の高さを示す信号から高さ情報４３１は生成される。そのため、更新部４２１は、噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだの噴流形状（はんだ液の液面の高さ）を数値化した時系列データを取得すると表現することができる。

（ゆらぎ算出部４２２）
ゆらぎ算出部４２２は、高さ情報４３１から所定の期間における噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだの液面の高さの時系列データを取得する。また、ゆらぎ算出部４２２は、取得した当該時系列データからはんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量を算出する。

詳細には、ゆらぎ算出部４２２は、はんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量として、当該時系列データの変動量の幅、分布、分散および変動の周期等の少なくとも１つを算出する。

（異常判定部４２３）
異常判定部４２３は、はんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量から噴流はんだ付装置７０の異常を判定する。

詳細には、異常判定部４２３は、はんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量が所定の閾値以内であるか否かを判定する。特徴量が所定の閾値以内である場合、異常判定部４２３は、噴流はんだ付装置７０に異常はないと判定する。また、特徴量が所定の閾値よりも大きい場合、異常判定部４２３は噴流はんだ付装置７０に異常があると判定する。噴流はんだ付装置７０に異常があると判定すると、異常判定部４２３は報知指示部４２４に異常がある旨の信号を出力する。異常判定部４２３は、記憶部４３に格納されているはんだの液面の高さの特徴量（変動量の幅、分布、分散および変動の周期等）の閾値を示す閾値情報４３２を参照し、異常判定を行ってもよい。

上述したように、噴流はんだ付装置７０において、はんだを噴流するノズルの異常は、はんだ液の液面の高さのゆらぎに影響を及ぼす。そのため、はんだ液面の高さのゆらぎを示す特徴量が閾値よりも大きい場合、異常判定部４２３は噴流はんだ付装置７０が備えているノズル７７に異常があることを判定する構成とすることができる。

また、異常判定部４２３は、１つの特徴量（はんだの液面の高さの変動量の幅、分布、分散、変動の周期）から噴流はんだ付装置７０の異常を判定してもよい。また、異常判定部４２３は複数の特徴量について閾値以上であるか否かを判定し、それらの判定結果から総合的に噴流はんだ付装置７０の異常を判定してもよい。すなわち、異常判定部４２３は複数種類の特徴量を用いて、該異常を判定してもよい。

また、異常判定部４２３は所定の期間のはんだの液面の高さのゆらぎを用いて当該異常判定を行う。例えば、噴流はんだ付装置７０がホームポジションに戻ったときに１０秒間はんだ液面の高さが検出され、検出された期間におけるはんだ液面の高さのゆらぎを用いて、異常判定部４２３は上述の判定を行ってもよい。なお、上述の所定の期間の長さおよびタイミングについては、特に限定されない。

（はんだ液面の高さのゆらぎ）
図５は、正常状態のノズルと異常状態（片流れが起こっている状態）のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合のはんだ液の液面の高さの実測値を示す図である。

図５の（ａ）は、横軸を時間（ｍｓ）とし、縦軸をはんだ液の液面の高さ（μｍ）とした、はんだ液の液面の高さを示すグラフである。

図５の（ｂ）は、横軸をはんだ液の液面の高さ（μｍ）とし、縦軸をはんだ液の液面の高さの頻度（回）とした、はんだ液の液面の高さの頻度の分布を示すグラフである。図５の（ｂ）において、正常状態のノズル用いた場合では、標準偏差は2.90823、分散は8.457804、最大の高さと最小の高さとの差が19.125μｍであった。また、尖度は、-0.04774であり、歪度は-0.26971であった。

一方、図５の（ｂ）において、異常状態のノズル用いた場合では、標準偏差は3.166091、分散は10.02413、最大の高さと最小の高さとの差が22.25であった。また、尖度は、-0.12265であり、歪度は0.056028であった。

これらの結果は、正常状態のノズル用いた場合に比べ、異常状態のノズルを用いた場合はんだ液の液面の高さのゆらぎが大きくなることを示している。また、以下に示すように、異常状態のノズルを用いたはんだの噴流は、正常状態のノズル用いたはんだの噴流に比べ、はんだ液の液面の高さの変動の周期が短くなっていた。

図６は、正常状態のノズルと異常状態のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合のはんだ液の液面の高さについて周波数解析（FFT：Fast Fourier Transform解析）した結果を示すグラフである。

図６の（ａ）に示すように、正常状態のノズルを用いた場合のはんだ液の液面の高さにおいては、周波数1Hzあたりに、変動幅の大きい変動（ピーク成分）が確認された。一方で、図６の（ｂ）に示すように、異常状態のノズルを用いた場合のはんだ液の液面の高さにおいては、周波数2Hz、3Hzおよび4Hzあたりに変動（ピーク成分）が確認された。

例えば、ゆらぎ算出部４２２は周波数解析（FFT解析等）によってピーク成分（スペクトル強度）を特徴量として算出してもよい。また、異常判定部４２３は、ゆらぎ算出部４２２が算出したピーク成分を用いて、所定値以上のスペクトル強度を有するピークが閾値以上の周波数に存在するか否かを判定してもよい。

また、ゆらぎ算出部４２２は周波数解析によるピーク成分のパターンを算出してもよい。この場合、異常判定部４２３は、ゆらぎ算出部４２２が算出したピーク成分のパターンと、異常状態のノズルを用いた場合に出現するピーク成分のパターン（所定のパターン）とを比較し、噴流はんだ付装置７０の異常を判定してもよい。詳細には、異常判定部４２３は、ゆらぎ算出部４２２が算出したピーク成分のパターンと所定のパターンとがマッチするか否かを判定する。ゆらぎ算出部４２２が算出したピーク成分のパターンと所定のパターンとがマッチする場合、異常判定部４２３は、噴流はんだ付装置７０が異常であると判定してもよい。

（報知指示部４２４）
報知指示部４２４は異常判定部４２３から出力された異常がある旨を示す信号を受け付け、送信部４４を介して表示入力装置５０に、異常の予兆の報知を指示する信号を出力する。特に本実施形態に係る報知指示部４２４は、ノズル７７の異常の予兆の報知を指示する信号を出力してもよい。

（記憶部４３）
記憶部４３は、例えば、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置であり、上述の高さ情報４３１、上述の閾値情報４３２等を記憶する。

（送信部４４）
送信部４４は外部機器に信号を出力する。本実施形態では、特に、送信部４４は、報知指示部４２４の指示に従い、噴流はんだ付装置７０に異常があることを示す信号を表示入力装置５０に出力する。

（表示入力装置５０）
表示入力装置５０は、例えば、タッチパネル式の表示入力装置である。管理システム１のユーザは、表示入力装置５０を介してコントローラ４０を操作したり、表示入力装置５０にて管理システム１の動作状態を確認したりすることができる。

表示入力装置５０は噴流はんだ付装置７０に異常の予兆がある旨の報知の指示を示す信号を受け付けて、異常の予兆がある旨を示す報知を行う。例えば、表示入力装置５０が備えるタッチパネルに当該異常についての報知を表示してもよい。

（サポート装置６０）
サポート装置６０は、変位センサ１０、アナログ信号入力装置２０および噴流はんだ付装置７０の動作設定等の管理システム１における各種設定のために、管理システム１に接続して使用される装置である。サポート装置６０は、コントローラ４０経由で管理システム１に接続することができる。サポート装置６０としては、パソコンのような情報処理装置を用いることができ、ノート型パソコンのような携帯型の情報処理装置を用いることもできる。

§３ 動作例
（管理システム１の異常報知処理の流れの例）
図７は管理システム１の異常報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７を用いて、管理システム１の異常報知処理の流れの一例について説明する。

変位センサ１０は、噴流するはんだ液面の高さを検出する（Ｓ１）。続いて、アナログ信号入力装置２０は変位センサ１０が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換する（Ｓ２）。

以下に説明するＳ３からＳ５の処理は、コントローラ４０における異常判定処理となる。続いて、更新部４２１は変位センサ１０が検出したデータを順次受け付ける。すなわち、更新部４２１は噴流するはんだ液面の高さの時系列データを取得する（Ｓ３：取得ステップ）。続いて、ゆらぎ算出部４２２は、所定の期間における噴流するはんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量を算出する（Ｓ４：算出ステップ）。続いて、異常判定部４２３は、はんだの液面の高さのゆらぎを示す特徴量が所定の閾値以内であるか否かを判定する（Ｓ５：異常判定ステップ）。

特徴量が所定の閾値よりも大きい場合（Ｓ５でＮＯ）、表示入力装置５０はノズル７７の異常について、異常予兆を報知する（Ｓ６）。なお、当該特徴量が所定の閾値以内である場合（Ｓ５でＹＥＳ）、処理は終了する。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

§１ 適用例
図８は本実施形態に係る管理システム１ａにおけるコントローラ４０ａの適用例の一例を示す図である。はじめに、図８を用いて本実施形態に係るコントローラ４０ａの適用例の概要を説明する。

実施形態１にて説明した管理システム１と同様に、管理システム１ａは噴流はんだ付装置７０の異常を判定するシステムである。管理システム１ａは、カメラ８０ａ、カメラ８０ｂ、画像処理装置９０、コントローラ４０ａ、噴流はんだ付装置７０等を含む。管理システム１ａの詳細な構成については後述する。

コントローラ４０ａは、噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する。また、コントローラ４０ａは、所定の期間における時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量を算出する。また、コントローラ４０ａは、算出した特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する。

本実施形態では、コントローラ４０ａは、カメラ８０ａまたはカメラ８０ｂが定位置から撮影したはんだの噴流形状を数値化したデータ（高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径、横幅等）の時系列データを取得する。また、コントローラ４０ａは、噴流形状を数値化したデータのゆらぎを示す特徴量から噴流はんだ付装置７０の異常を判定する。

図９は正常状態のノズルと異常状態（片流れが起こっている状態）のノズルとを用いてはんだ液を噴流した場合の噴流形状を示す図である。図９の（ａ）および（ｂ）は、正常状態のノズルを用いてはんだ液を噴流した場合の噴流形状の２値化した撮影画像である。図９の（ａ）は、噴流形状の上方から撮影した画像である。図９の（ｂ）は、噴流形状の側方から撮影した画像である。図９の（ｃ）および（ｄ）は、異常状態のノズルを用いてはんだ液を噴流した場合の噴流形状の２値化した撮影画像である。図９の（ｃ）は、噴流形状の上方から撮影した画像である。図９の（ｄ）は、噴流形状の側方から撮影した画像である。なお、図９の（ｂ）および（ｄ）では、はんだ液の噴流方向が実際の噴流方向と逆転しており、当該図面においては、はんだ液は下側に向かって噴流している。図９の（ｅ）は、上方から見た場合の、正常状態のノズルおよび異常状態のノズルによって噴流されるはんだの噴流形状を示す模式図である。

図９に示すように、噴流はんだ付装置において、はんだを噴流するノズルの異常は、定位置から観測したはんだの噴流形状の高さ、扁平率（特に上方から見た場合）、円形度（特に上方から見た場合）、面積（特に上方から見た場合）および周囲の長さ（特に上方から見た場合）、楕円長径（特に上方から見た場合）、楕円短径（特に上方から見た場合）、横幅（特に側方から見た場合）等に影響を及ぼす。

詳細には、１方向にはんだの流れが偏ることにより、はんだの片流れが生じる。そのため、摩耗が進むにつれて、上方から見た場合の噴流形状が円形から楕円形となる。また、末端が摩耗している状態のノズルにおけるはんだ液の噴流形状にはゆらぎが生じる。

そのため、例えば、はんだの噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径および楕円短径の少なくとも１つのゆらぎを示す特徴量から噴流はんだ付装置が備えているはんだを噴流するノズルの異常を判定することができる。

なお、ノズルの異常により影響を受けてゆらぐ噴流形状の要素であれば、上述のはんだの噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径および楕円短径以外の要素を適用することができる。

§２ 構成例
次に本実施形態に係る管理システム１ａの構成の一例について説明する。

（管理システム１ａ）
図８に示すように、管理システム１ａは、カメラ８０ａ、カメラ８０ｂ、画像処理装置９０、通信カプラ３０、コントローラ４０ａ、表示入力装置５０、サポート装置６０および噴流はんだ付装置７０を含む。通信カプラ３０、表示入力装置５０、サポート装置６０および噴流はんだ付装置７０については、実施形態１にて説明した構成と同様であるため、ここでの説明は繰り返さない。

（カメラ８０ａ、カメラ８０ｂ）
上述したように、カメラ８０ａおよびカメラ８０ｂは定位置から噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだ液の噴流形状を撮影する。例えば、カメラ８０ａは当該噴流形状を上方から撮影し、カメラ８０ｂは当該噴流形状を側方から撮影する。カメラ８０ａおよびカメラ８０ｂは撮影した画像データを画像処理装置９０に出力する。例えば、カメラ８０ａおよびカメラ８０ｂは１００ｍｓ間隔で噴流形状を撮影してもよい。なお、本実施形態においてはカメラ８０ａおよびカメラ８０ｂの２つのカメラを備える管理システム１ａの構成について説明するが、管理システムは少なくとも１つのカメラを備えていればよい。

（画像処理装置９０）
画像処理装置９０はカメラ８０ａおよびカメラ８０ｂから出力された画像データから、はんだの噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径等を示す数値データを算出する。画像処理装置９０は算出した数値データを通信カプラ３０を介してコントローラ４０ａに出力する。

（コントローラ４０ａ）
次にコントローラ４０ａについて説明する。ここでは、コントローラ４０ａにおける実施形態１にて説明したコントローラ４０とは異なる点についてのみ説明し、コントローラ４０と同じ構成については説明を繰り返さない。

図１０はコントローラ４０ａの要部構成を示すブロック図である。図１０に示すように、コントローラ４０ａは受信部４１、制御部４２ａ、記憶部４３ａおよび送信部４４を備えている。

（受信部４１）
受信部４１は外部機器から信号を受け付ける。本実施形態では、特に、受信部４１は画像処理装置９０から、画像処理装置９０によって算出された噴流形状の数値化データを示す信号を受け付ける。受信部４１は受信した信号を更新部４２１に出力する。

（制御部４２ａ）
制御部４２ａは、更新部（取得部）４２１、ゆらぎ算出部４２２、異常判定部４２３および報知指示部４２４を備えている。

（更新部４２１）
更新部４２１は、画像処理装置９０によって算出された噴流形状の数値化データを示す信号を順次受け付けて、記憶部４３ａに格納されている噴流形状情報４３３を更新する。噴流形状情報４３３は、画像処理装置９０によって算出された噴流形状の数値化データの時系列を示す情報である。

すなわち、更新部４２１が受け付けた画像処理装置９０によって算出された噴流形状の数値化データから噴流形状情報４３３は生成される。そのため、更新部４２１は、噴流はんだ付装置７０において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得すると表現することができる。

（ゆらぎ算出部４２２）
ゆらぎ算出部４２２は、噴流形状情報４３３から、定位置から撮影した噴流形状のはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する。また、ゆらぎ算出部４２２は、取得した当該時系列データから噴流形状の時系列データのゆらぎを示す特徴量を算出する。

詳細には、ゆらぎ算出部４２２は、噴流形状のゆらぎを示す特徴量として、当該時系列データの変動量の幅、分布、分散および変動の周期等の少なくとも１つを算出する。

（異常判定部４２３）
異常判定部４２３は、噴流形状は上述のゆらぎを示す特徴量の少なくとも１つから噴流はんだ付装置７０の異常を判定する。

詳細には、異常判定部４２３は、ゆらぎを示す特徴量が所定の閾値以内であるか否かを判定する。特徴量が所定の閾値以内である場合、異常判定部４２３は、噴流はんだ付装置７０に異常はないと判定する。また、特徴量が所定の閾値よりも大きい場合、異常判定部４２３は噴流はんだ付装置７０に異常があると判定する。噴流はんだ付装置７０に異常があると判定すると、異常判定部４２３は報知指示部４２４に異常がある旨の信号を出力する。異常判定部４２３は、記憶部４３ａに格納されている噴流形状のゆらぎを示す特徴量（変動量の幅、分布、分散および変動の周期等）の閾値を示す閾値情報４３２を参照し、異常判定を行ってもよい。

上述したように、噴流はんだ付装置７０において、はんだを噴流するノズルの異常は、はんだ液の噴流形状（はんだの噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径等）のゆらぎに影響を及ぼす。そのため、噴流形状のゆらぎを示す特徴量が閾値よりも大きい場合、異常判定部４２３は噴流はんだ付装置７０が備えているノズル７７が異常であると判定することができる。

また、異常判定部４２３は所定の期間のはんだの噴流形状のゆらぎを用いて当該異常判定を行う。例えば、噴流はんだ付装置７０がホームポジションに戻ったときに１０秒間はんだの噴流形状が撮影され、撮影された期間における噴流形状のゆらぎを用いて、異常判定部４２３は上述の判定を行ってもよい。なお、上述の所定の期間の長さおよびタイミングについては、特に限定されない。

（報知指示部４２４）
報知指示部４２４は異常判定部４２３から出力された異常がある旨を示す信号を受け付け、送信部４４を介して表示入力装置５０に、異常の予兆の報知を指示する信号を出力する。特に本実施形態に係る報知指示部４２４は、ノズル７７の異常の予兆の報知を指示する信号を出力してもよい。

（記憶部４３ａ）
記憶部４３ａは、例えば、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置であり、上述の噴流形状情報４３３、上述の閾値情報４３２ａ等を記憶する。

（送信部４４）
送信部４４は外部機器に信号を出力する。本実施形態では、特に、送信部４４は、報知指示部４２４の指示に従い、噴流はんだ付装置７０に異常があることを示す信号を表示入力装置５０に出力する。

§３ 動作例
（管理システム１ａの異常報知処理の流れの例）
図１１は管理システム１ａの異常報知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１を用いて、管理システム１ａの異常報知処理の流れの一例について説明する。

カメラ８０ａおよびカメラ８０ｂは噴流するはんだの噴流形状を撮影する（Ｓ２１）。続いて、画像処理装置９０は、カメラ８０ａおよびカメラ８０ｂが出力した画像データから、はんだの噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径等を示す数値データを算出する画像処理を行う（Ｓ２２）。

以下のＳ２３からＳ２５の処理は、コントローラ４０ａにおける異常判定処理となる。続いて、更新部４２１は画像処理装置９０が算出した当該数値データを順次受け付ける。すなわち、更新部４２１は噴流するはんだの噴流形状を示す時系列データを取得する（Ｓ２３：取得ステップ）。続いて、ゆらぎ算出部４２２は、所定の期間における噴流するはんだの噴流形状のゆらぎを示す特徴量を算出する（Ｓ２４：算出ステップ）。続いて、異常判定部４２３は、噴流形状のゆらぎを示す特徴量が所定の閾値以内であるか否かを判定する（Ｓ２５：異常判定ステップ）。

特徴量が所定の閾値よりも大きい場合（Ｓ２５でＮＯ）、表示入力装置５０はノズル７７の異常について、異常予兆を報知する（Ｓ２６）。なお、当該特徴量が所定の閾値以内である場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、処理は終了する。

（変形例）
本変形例は、実施形態１と実施形態２とを組み合せた構成である。すなわち、本変形例に係る管理システムは、噴流するはんだの高さを検出する変位センサ１０および噴流するはんだの噴流形状を撮影するカメラ８０ａおよびカメラ８０ｂの両方を含む。

本変形例に係るコントローラはカメラ８０ａおよびカメラ８０ｂが撮影した噴流形状のゆらぎから噴流はんだ付装置７０のノズル７７の異常を判定する。また、本変形例に係るコントローラは変位センサ１０が検出したはんだ液面の高さのゆらぎから噴流はんだ付装置７０のノズル７７の異常を判定する。

〔ソフトウェアによる実現例〕
コントローラ４０、４０ａの制御ブロック（特に更新部４２１、ゆらぎ算出部４２２、異常判定部４２３および報知指示部４２４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、コントローラ４０、４０ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１、１ａ 管理システム
１０ 変位センサ（センサ）
４０、４０ａ コントローラ（情報処理装置）
４２１ 更新部（取得部）
４２２ ゆらぎ算出部
４２３ 異常判定部
７０ 噴流はんだ付装置
８０ａ、８０ｂ カメラ
９０ 画像処理装置
Ｓ３、Ｓ２３ 取得ステップ
Ｓ４、Ｓ２４ 算出ステップ
Ｓ５、Ｓ２５ 異常判定ステップ

Claims (10)

1. 噴流はんだ付装置において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する取得部と、
   所定の期間における前記時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量として前記時系列データの変動の周期を算出するゆらぎ算出部と、
   前記特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する異常判定部と、
   を備えている情報処理装置。
2. 前記取得部は、噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の液面の高さを示す前記時系列データを取得し、
   前記異常判定部は、前記液面の高さのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置の異常を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記取得部は、定位置から撮影した前記噴流形状を数値化したデータの前記時系列データを取得し、
   前記異常判定部は、前記噴流形状を数値化したデータのゆらぎを示す特徴量から前記噴流はんだ付装置の異常を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記噴流形状を数値化したデータは前記噴流形状の高さ、扁平率、円形度、面積、周囲の長さ、楕円長径、楕円短径および横幅の少なくとも１つを示すデータである請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記ゆらぎ算出部は、前記特徴量として、前記時系列データの変動の周期と、前記時系列データの変動量の幅、分布、および分散の少なくとも１つと、を算出する請求項１から４の何れか１項に記載の情報処理装置。
6. 噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の液面の高さを検出するセンサと、請求項２に記載の情報処理装置とを含む管理システム。
7. 前記センサは、レーザを利用した透過型センサである請求項６に記載の管理システム。
8. 噴流はんだ付装置において噴流するはんだ液の噴流形状を撮影するカメラと、
   前記カメラが撮影した画像から前記噴流形状の扁平率、面積および周囲の長さの少なくとも１つを示す数値データを算出する画像処理装置と、
   請求項３に記載の情報処理装置とを含む管理システム。
9. 請求項１に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記取得部、前記ゆらぎ算出部および前記異常判定部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
10. 噴流はんだ付装置において噴流するはんだの噴流形状を数値化した時系列データを取得する取得ステップと、
    所定の期間における前記時系列データから噴流形状のゆらぎを示す特徴量として前記時系列データの変動の周期を算出するゆらぎ算出ステップと、
    前記特徴量を用いて噴流はんだ付装置の異常を判定する異常判定ステップと、
    を含む情報処理装置の制御方法。

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