用于检查基板上的粘合剂图案的检查设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于检查基板上的粘合剂图案的检查设备和方法。所述检查设备包括至少一个传感器，所述至少一个传感器具有用于检测所述粘合剂珠粒的图案的热传感器头、用于容纳所述热传感器头的外壳，以及控制器。最初向控制器提供表示所需粘合剂图案的参考数据。将所述所需粘合剂图案的预定公差范围也提供给所述控制器。粘合剂珠粒从喷嘴排出到基板上。然后当所述基板移动时，由所述传感器检测所排出的粘合剂珠粒的图案。从所述控制器处的所述传感器接收表示所检测到的图案的信号。最后，将表示所检测到的粘合剂图案的所述信号与所述所需粘合剂图案的所述公差范围进行比较。

【技术实现步骤摘要】
用于检查基板上的粘合剂图案的检查设备和方法
本专利技术涉及一种用于检查基板上的粘合剂图案的方法。此外，本专利技术涉及一种用于检查基板上的粘合剂图案的检查设备。本专利技术还涉及一种施用头，其包括基体、用于排出粘合剂的喷嘴和上述的现有检查设备。
技术介绍
由于各种原因，粘合剂图案从施用头排出并沉积在基板上。特别是在封装工业中，为了制造封装材料，将粘合剂图案沉积在基板上。此类封装材料的具体示例是塑料板或纤维纸板。封装材料通常作为基本平坦的元件(以下也称作基板)送入机器。然后，在通过施用头排出流体的过程中，沿着基板各个区域上的一个或多个轨迹施加流体，主要为热熔性粘合剂。在施加粘合剂之后，封装材料由产品填充或保持为空。然后沿着限定的边缘折叠先前施加粘合剂的区域并将其压到相应的区域上。所施加的粘合剂使得这些区域彼此粘附。上述应用适用于批量生产，因此除了增加有效利用时间的努力以进行改进之外，还需要时刻关注减少生产所需的材料的数量。因此，已知在基板上施加间断短脉冲的粘合剂段的图案，而不是施加连续的粘合剂珠粒，以便在使用减少量的流体或粘合剂的同时提供足够的粘合效果。根据EP2638978A1，已知一种用于将用于控制施用头的初级排出信号转换为次级排出信号的方法，该次级排出信号具有多个相继的间隔开的信号部分，每个信号部分被确定为初级信号的长度的一部分，并且这些信号部分的总长度小于初级信号的长度。利用这种方法，初级排出信号(例如，可指示连续的粘合剂珠粒)被转换成所谓的“缝合”信号，用于缝合由多个相继的间隔开的珠粒部分组成的粘合剂图案。在执行这样的方法的情况下，操作更接近极限，因此需要对施加正确量的粘合剂进行验证变得越来越重要。需要避免由于不正确的粘合剂应用而产生的有缺陷的运输产品，以避免代价高昂的产品退回以及声誉损失。现今，粘合剂验证只能使用复杂而昂贵的系统来实现，该系统不易集成，并且不合封装市场的要求，特别是在空间、在现有系统中以短时间集成，易用性等方面。必须为每个应用设置系统，并且必须为每个新模式进行编程，从而机器速度的变化可能会导致对粘合剂图案的错误的检测和检查。专利技术目的因此，本专利技术的目的是提供一种用于执行这种方法的检查方法和设备，其解决了上述问题中的至少一些，并且简单、没有那么复杂、易于使用并且可与现有的机器一起使用。在本专利技术的第一方面中，通过最初指定的类型的方法来实现该目的，包括以下步骤：将表示所需粘合剂图案的参考数据提供到控制器中；为控制器中的所需粘合剂图案提供存储和预定的公差范围；将粘合剂珠粒从喷嘴排出到基板上；当基板通过传感器布置移动时检测该基板上的排出的粘合剂珠粒的图案；在控制器处从传感器布置接收表示所检测到的图案的信号；并将表示所检测到的粘合剂图案的所述信号与所需粘合剂图案的公差范围进行比较。本专利技术基于以下思想：当越来越少的粘合剂用于将基板粘合到另一表面时，通过前馈信号相应地仅控制排出喷嘴是不够的，还有必要检查排出到基板上的粘合剂图案。本专利技术利用这样的思想，即当例如封装已经折叠并且边缘粘附在一起时，在施加之后直接检查排出图案而不是在处理结束时检查图案是有益的。本专利技术的核心思想是检测方法可独立使用，并且教导所需粘合剂图案不需要教导按钮。该方法优选通过本专利技术的第二方面的检查设备执行。该方法基于以下思想：所需粘合剂图案是在标称条件下在目标状态下在基板上排出的图案。传感器布置应该在目标状态下检测到的所需粘合剂图案被存储在控制器中。此外，将所需粘合剂图案的预定公差范围存储在控制器中。当检测到排出的粘合剂珠粒的图案时，通过控制器将表示该检测到的图案的由传感器布置输出的信号与各个所需粘合剂图案的公差范围进行比较。当确定所检测到的粘合剂图案在该公差范围内时，所检测到的粘合剂图案被识别为与所需粘合剂图案一致。在该实例中，一致意味着该图案在预定公差内，该预定公差可以手动设置或者可基于过程参数通过控制器来确定。优选地，使用根据本专利技术的第二方面的根据检查设备的以下说明的优选实施方案中的至少一个的检查设备来执行该方法。应当理解，本专利技术的第二方面的检查设备和本专利技术的第一方面的方法包括在从属权利要求中特别限定的相同和相似的特征。到目前为止，参考了关于检查设备的本专利技术的第二方面的以下描述。具体地讲，确定粘合剂图案的长度和/或粘合剂图案的单个珠粒的长度，并将其与图案的所需长度和/或粘合剂图案的单个珠粒的所需长度进行比较。粘合剂图案的长度是在纵向上进行测量的，即在基板的行进方向上测量。一般来讲，确定长度有不同的可能性。一方面，优选地，通过测量和/或计算来确定排出的粘合剂图案的累积长度，即排出的粘合剂图案的所有珠粒和珠粒部分的累积长度。另一方面，还可以测量总长度，即从图案的第一珠粒的前缘到图案的最后一个珠粒的后缘的长度。此外，还可以通过测量和/或计算来确定延伸超过所需粘合剂图案的所需前缘和/或所需粘合剂图案的后缘的前面或后面的图案，其为珠粒的长度。所有这些测量和/或确定是优选的并且利用本专利技术进行。根据第一优选实施方案，使用针对特定应用情况的预先存储的典型值来计算所需粘合剂图案的预定公差范围。通常，由客户为特定应用情况设计和设置分配装置，并且对于这些典型的应用情况，已知典型值表示与所需粘合剂图案的典型及可接受的偏差。例如，当例如在140℃、150℃或160℃下排出并具有3mm的宽度时，珠粒产生的热辐射水平是已知的。可以使用这些值来计算所需粘合剂珠粒的热辐射的预定公差范围。此外，例如特定分配器(例如，Nordson公司的MiniBlueSP螺线管)的典型操作条件下的喷嘴打开和关闭反应时间由实验确定，因此是已知的。这样的反应时间范围也可以用于计算公差范围。在已知开启和关闭反应时间范围为2ms的情况下，示例性计算能够计算出在60m/min的施加速度下，珠粒长度公差范围为+/-2mm。此外，任选地使用示例性应用情况的预先感测的值来计算预定的公差范围。这些预先感测的值不一定由分配装置或检查设备的制造商预先感测，还可以由操作者在调整设备以用于应用情况时被预先感测。例如，在已知条件下排出特定图案，其被手动确定为可接受的，并因此与所需粘合剂图案一致。在这些情况下感测到的值可用于计算预定的公差范围。例如，使用在三个样本中感测到的平均值来计算三个排出图案的平均值。该平均值可用于设置新的所需粘合剂图案，并且可将预定公差范围设置为例如4.9毫秒+/-5％。优选的是，通过检测粘合剂珠粒辐射的热量来执行检测粘合剂珠粒的图案的步骤。因此，以非接触的方式检测图案，而不是基于目视检查方法，而是使用不处于视觉范围的辐射波长。在另一个优选实施方案中，预先存储和/或预先感测的值包括至少一个信号强度值，表示当检测到排出的粘合剂珠粒的图案时由所述传感器布置检测到的期望信号的阈值。特别是在传感器布置使用红外传感器时，这些传感器始终会检测到特定的红外辐射。当检测到珠粒时，辐射迅速增加，因为珠粒通常在约150℃的温度下排出，并因此当检测到排出珠粒时信号强度迅速增加。应当理解，术语“信号”还可以指信号的导数或更高阶导数，并且不限于原始源单个本身。在特定的优选实施方案中，检测排出的粘合剂珠粒的图案包括以下步骤：由控制器确定由传感器布置感测的值的强度或强度变化率；通过控制器将强度或强度变化率与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查基板上的粘合剂图案的方法，所述方法包括：将表示所需粘合剂图案的参考数据提供到控制器；为到所述控制器的所述所需粘合剂图案提供存储且预定的公差范围；将粘合剂珠粒从喷嘴排出到基板上；使用传感器布置检测所述基板上所排出的粘合剂珠粒的图案；以及将所检测到的粘合剂图案与所述所需粘合剂图案的所述公差范围进行比较。

【技术特征摘要】
2016.07.04 DE 202016103570.8;2017.06.24 US 15/632,1.一种用于检查基板上的粘合剂图案的方法，所述方法包括：将表示所需粘合剂图案的参考数据提供到控制器；为到所述控制器的所述所需粘合剂图案提供存储且预定的公差范围；将粘合剂珠粒从喷嘴排出到基板上；使用传感器布置检测所述基板上所排出的粘合剂珠粒的图案；以及将所检测到的粘合剂图案与所述所需粘合剂图案的所述公差范围进行比较。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用针对特定应用情况的预先存储的值来计算所述所需粘合剂图案的所述预定公差范围。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用示例性应用情况的预先感测的值来计算所述预定公差范围。4.根据权利要求1所述的方法，其中检测所排出的粘合剂珠粒的所述图案包括：由所述控制器确定由所述传感器布置感测的值的强度或强度变化率；通过所述控制器将所述强度或强度变化率与存储在所述控制器中的阈值进行比较；以及当所述强度或强度变化率超过存储在所述控制器中的所述阈值时，由所述控制器确定存在珠粒边缘。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：基于所述基板的速度或冷却速率因数来按比例增大或减小所述阈值。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过以下步骤使用所述传感器布置的速度传感器由所述控制器确定所述基板的行进速度和边缘位置：确定由所述速度传感器感测的值的强度或强度变化率；将所述强度或强度变化率与所述控制器中的预先存储的阈值进行比较；以及当所述强度或强度变化率超过所述阈值时，确定存在基板边缘。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：从用于排出所述粘合剂的所述喷嘴的控制单元接收排出信号；以及由所述控制器基于所接收的排出信号来确定所述所需图案。8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述所需图案包括：使用预先存储在所述控制器中的至少一个预定延迟值来计算所需的珠粒开始时间和珠粒结束时间。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述预定延迟值包括：阀门延迟时间，所述阀门延迟时间限定排出信号和粘合剂开始流出所述喷嘴的时间之间的延迟；粘合剂滴落时间，所述粘合剂滴落时间限定所述粘合剂离开所述喷嘴和接触所述基板之间的时间；或所述基板的行进时间，所述基板的所述行进时间限定所述基板从所述喷嘴移动到所述传感器布置所需的时间。10.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述粘合剂珠粒的所述图案包括检测所述珠粒的宽度。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述公差范围包括宽度公差，所述宽度公差取决于所述基板的所述行进速度。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：提供所述所需粘合剂图案的中心线公差范围；计算所检测到的图案的中心线；以及将所计算出的中心线与所述中心线公差范围进行比较。13.根据权利要求1所述的方法，还包括计算所述基板的由所述珠粒覆盖的面积。14.根据权利要求13所述的方法，还包括：提供由所述珠粒覆盖的所需面积的值；提供由所述珠粒覆盖的所述面积的数量公差；以及将所计算出的由所述珠粒覆盖的面积与所述数量公差进行比较。15.根据权利要求1所述的方法，还包括：提供所述所需面积的热强度值的公差；测量或计算所计算出的所述基板的由所述珠粒覆盖的面积的热强度值；以及将所计算出的面积的所述热强度值与所述热强度值的所述公差进行比较。16.根据权利要求1所述的方法，还包括：提供所述所需粘合剂图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·兰吉耶，亚历山大·威廉，
申请(专利权)人：诺信公司，
类型：发明
国别省市：美国,US