DE19609094A1 - Einrichtung zur Erkennung des Füllstandes der Kartusche einer Dosiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erkennung des Füllstandes der Kartusche einer Dosiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der automatischen Bestückung von Leiterplatten mit SMD-Bausteinen ist es für die Oberflächen-Montage derselben üb­ lich mit einer in einer Positioniereinheit angeordneten Do­ siervorrichtung zunächst Klebstoff-Tropfen auf die Leiter­ platte aufzubringen. Auf diese Klebstoff-Tropfen werden dann die SMD-Bausteine aufgesetzt. Der Klebstoff härtet vorzugsweise durch die Einwirkung von Temperatur- oder UV-Strahlung aus. Die SMD-Bausteine sind dann in der richtigen Lage auf der Leiterplatte so fest fixiert, daß die elektrische Verbindung durch eine geeignete Lötoperation hergestellt werden kann. Die zum Auftragen von Kleb­ stoff-Tropfen eingesetzten Dosiervorrichtungen bestehen im wesentlichen aus mit Druckluft über ein Druckventil beaufschlagbaren Klebstoff-Kartuschen und in die Kleb­ stoff-Kartusche eingesetzten Dosierdüsen.

Zur Erkennung des Füllstandes in einer Kartusche, insbeson­ dere zur Feststellung, wann eine gerade verwendete Kleb­ stoff-Kartusche leer ist, ist es üblich in der Kleb­ stoff-Kartusche einen Magnetstopfen vorzusehen, der auf der Ober­ fläche des in der Klebstoff-Kartusche befindlichen Kleb­ stoffes aufsitzt und bei den fortschreitenden Setzoperatio­ nen in der Kartusche mit dem Klebstoff nach unten gedrückt wird. Außerhalb der Klebstoff-Kartusche ist eine auf den Magnetstopfen ansprechende Fühleinrichtung vorgesehen, die ein den Zustand "leere Kartusche" anzeigendes Signal er­ zeugt, wenn der Magnetstopfen in ihren Bereich gelangt. Ein Problem einer derartigen Einrichtung zur Erkennung des Füllstandes besteht darin, daß in jeder gefüllten Kleb­ stoff-Kartusche ein Magnetstopfen angeordnet werden muß, der nach der Entleerung der Kartusche zusammen mit dieser entsorgt wird. Dadurch werden hohe Kosten verursacht. Der Preis eines solchen Magnetstopfens liegt in der Größenord­ nung von etwa 1 bis 2 DM. Zudem muß außerhalb der Kleb­ stoffkartusche die genannte Fühleinrichtung vorgesehen wer­ den.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine relativ preiswerte Einrichtung zur vergleichsweise ge­ nauen Erkennung des Füllstandes in der Kartusche einer Do­ siereinrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung der eingangs ge­ nannten Art gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekenn­ zeichnet ist.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß bei der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zur Erkennung des Füllstandes das bereits in der DE 42 18 064 A1 beschriebene Verfahren ange­ wendet werden kann. Genauer gesagt werden die bei diesem Verfahren aufgenommenen Druck/Zeitkurven fortlaufend mit kartuschenspezifischen, dem Zustand "leere Kartusche" ent­ sprechenden Druck/Zeitkurven verglichen, die vorab in einem Speicher abgelegt wurden. Bei Erreichen einer vorbestimmten Druck/Zeitkurve wird dann ein Signalgeber betätigt, der den Zustand "leere Kartusche" anzeigt. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die vorliegende Einrichtung äußerst preiswert ist, da die aus der genannten DE 42 18 064 A1 be­ kannten elektronischen Einrichtungen verwendbar sind.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Ein­ richtung und

Fig. 2 ein Druck/Zeit-Diagramm.

Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Bei der Druckbeaufschlagung von Klebstoff-Kartuschen durch ein zeitgesteuertes ein- und wiederausgeschaltetes Druckventil ändert sich die Druck/Zeitfunktion in Abhängigkeit von der in der Klebstoff-Kartusche enthaltenen Klebstoffmenge. Bei Kenntnis der kartuschenspezifischen Druck/Zeitfunktionen für den Zustand "leere Kartusche" und Abspeicherung dersel­ ben kann durch fortlaufendes Vergleichen der jeweiligen Druck/Zeitfunktionen einer Kartusche beim Setzen von Kleb­ stoffpunkten mit der entsprechenden kartuschenspezifischen Druck/Zeitfunktion für den Zustand "leere Kartusche" ange­ zeigt bzw. ermittelt werden, wann eine Kartusche leer ist, ohne daß hierfür spezielle Fühleinrichtungen erforderlich sind.

Nach dem vorliegenden Verfahren kann nicht nur der leere Zustand einer Kartusche, sondern es können auch beliebige Teilfüllzustände der Kartusche ermittelt und angezeigt werden.

In der Fig. 1 ist eine Klebstoff-Kartusche mit 1 bezeich­ net. Die Düse der Kartusche 1, durch die der Klebstoff aus­ gegeben wird, ist mit 2 bezeichnet. Über eine Leitung 3 werden von einem Mikroprozessor 4 ausgebene Steuersignale an ein Druckventil (nicht dargestellt) angelegt, das die Druckzufuhr zur Kartusche 1 einschalten oder unterbrechen kann. Der Mikroprozessor 4 empfängt an seinem Eingang 4-1 ein den Druck in der Kartusche 1 anzeigendes Signal eines Druckmessers 5. An einem Eingang 4-2 kann dem Mikrocomputer 4 ein die Temperatur des in der Kartusche 1 befindlichen Klebstoffes anzeigendes Signal von einer Temperaturmeßein­ richtung 6 zugeführt werden. Schließlich stehen dem Mikro­ prozessor 4 am Eingang 4-3 in einem Speicher 7 gespeicherte Informationen zur Verfügung, aus denen er die aufgrund der Abschaltverzögerung des Druckventiles bei einem Abschalt­ druck noch zu erwartenden Auftragungsmengen ermitteln kann. Soweit geht die beschriebene Einrichtung aus der DE 42 18 064 A1 hervor.

Vorzugsweise sind bei der vorliegenden Einrichtung in einem weiteren Speicher 8 für alle möglichen verwendbaren Kartu­ schen kartuschenspezifisch Druck/Zeitfunktionen gespei­ chert, die den jeweiligen Zustand "leere Kartusche" anzei­ gen.

In der Fig. 2 sind beispielhaft Druck/Zeitfunktionen für eine Kartusche dargestellt. Es ist erkennbar, daß sich beim Ausschalten des Ventiles die den Druckabfall angebenden Kurven dieser Funktionen in Abhängigkeit von der in der Kartusche jeweils enthaltenden Klebstoffmenge verändern. Bei einer vollen Kartusche fällt der Druck schneller ab, als bei einer leeren Kartusche. Wenn nun zu vorgebenen Zeitpunkten t1, t2, t3 etc. beim Abschalten des an die Kar­ tusche abgelegten Druckes der herrschende Druck gemessen, d. h. also die Steigung der abfallenden Druck/Zeitfunktion ermittelt wird, kann durch Vergleich dieser Steigung mit dem im Speicher 8 für die entsprechende Kartusche gespei­ cherten Werten genau vorhergesagt werden, wann die für den Zustand "leere Kartusche" maßgebliche Kurve erreicht wird, so daß dann ein Abschaltsignal zur Beendigung der Setzope­ ration an einem Ausgang 4-4 des Mikrocomputers 4 erzeugt werden kann.

Zur Vereinfachung ist es möglich, vor Vornahme von Setzope­ rationen eine beinahe leere Kartusche 1 in das Dosiergerät einzusetzen und den sich für diesen Zustand und diese Kar­ tusche ergebenden Druck/Zeit-Abfall durch den Mikrocomputer 4 zu ermitteln und im Speicher 8 abzuspeichern, so daß er für die nachfolgenden Vergleiche mit den Druck/Zeit-Abfäl­ len einer entsprechenden Kartusche zur Verfügung steht.

Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Einrich­ tung, obwohl im Zusammenhang mit der Klebstoffdosierung be­ schrieben, ganz allgemein bei der Dosierung von viskosen Flüssigkeiten, z. B. von Lotpaste, Farbe etc. zur Anwendung gelangen kann.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Erkennung des Füllstandes einer über ein Ventil druckbeaufschlagten Kartusche (1) einer Dosier­ einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (8) vorgesehen ist, in dem wenigstens eine kartuschenspezifi­ sche Druck/Zeitfunktion gespeichert ist, die den zeitabhän­ gigen Druckverlauf beim Ausschalten des Ventiles für einen bestimmten Füllstand repräsentiert und daß bei der Vornahme von Setzoperationen jeweils ermittelt wird, welche Druck/Zeitfunktion gerade vorliegt und diese gerade vorlie­ gende Druck/Zeitfunktion mit der im Speicher (8) gespei­ cherten Druck/Zeitfunktion verglichen wird, und daß bei Übereinstimmung der gerade vorliegenden Druck/Zeitfunktion mit der gespeicherten Druck/Zeitfunktion der dieser zuge­ ordnete Füllstand erkannt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Zeitfunktion einem einer leeren Kartu­ sche entsprechenden Füllstand entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (8) für die Druck/Zeitfunktion eine Steigung des Druckabfalles gespeichert ist und daß diese Steigung bei jeder Setzoperation ermittelt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in dem Speicher (8) gespeicherte Druck/Zeitfunktion dadurch gewonnen wird, daß vor Vornahme von Setzoperationen die Druck/Zeitfunktion einer leeren Kartusche (1) gemessen und in dem Speicher (8) gespeichert wird.