DE3736725A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROLLED APPLICATION OF GLUE POINTS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROLLED APPLICATION OF GLUE POINTSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontrollierten Auftragen von Klebepunkten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 6.The invention relates to a method for controlled Applying adhesive dots according to the generic term of Claim 1 and a device for performing this method according to claim 6.
Es ist eine Dosiereinrichtung zum berührungslosen Auf tragen von Klebstoff bekannt, bei der der in einer Kammer der Dosiereinrichtung befindliche Klebstoff durch Druckbeaufschlagung selektiv durch eine Ausgangsöffnung in einer dosierten Menge abgegeben werden kann. Bei spielsweise kann eine derartige Dosiereinrichtung in der SMD-(Surface Mounted Device)Technik Verwendung finden, bei der Leiterplatten automatisch dadurch bestückt werden, daß durch die in einer Positioniereinheit ange ordnete Dosiereinrichtung zunächst Klebstoff-Tropfen auf die Leiterplatten aufgebracht werden, auf welche dann SMD-Bausteine aufgesetzt werden. Der Klebstoff härtet dann durch die Einwirkung von Temperatur oder UV-Strah lung aus. Die SMD-Bausteine sind dann in der richtigen Lage so fest auf der Leiterplatte fixiert, daß die elektrischen Verbindungen im Schwallbad, durch Reflow- Löten oder durch Löten in der Dampf-Phase hergestellt werden können.It is a metering device for non-contact opening known to carry glue, in which the in a Chamber of the dosing device through Selective pressurization through an exit port can be dispensed in a metered amount. At such a metering device in the SMD (Surface Mounted Device) technology is used, automatically populated on the PCB be that by the in a positioning unit arranged the dosing device first glue drops the circuit boards are applied, on which then SMD modules are placed. The adhesive hardens then by exposure to temperature or UV rays lung out. The SMD modules are then in the right one Position so firmly fixed on the circuit board that the electrical connections in the wave pool, by reflow Soldering or made by soldering in the vapor phase can be.
Ein Problem besteht bei einer derartigen Bestückung von Leiterplatten nach der SMD-Technik darin, daß bisher Fehlbestückungen in Kauf genommen werden müssen, wenn beim Setzen der Klebepunkte Fehler dahingehend auftre ten, daß einzelne Klebepunkte unerkannt fälschlich nicht gesetzt werden. In diesem Fall müssen beim Stand der Technik die fehlerhaft bestückten Leiterplatten ausge sondert werden, was dazu führt, daß wegen der relativ hohen Ausfallraten die Herstellungkosten vergrößert werden.There is a problem with such an assembly of Printed circuit boards according to the SMD technology in that so far Incorrect populations have to be accepted if errors occur when setting the adhesive dots that individual glue dots wrongly went undetected be set. In this case, at the state of Technology the faulty PCBs out be separated, which leads to that because of the relative high failure rates increase manufacturing costs will.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontrollierten Auftragen von Klebepunkten zu schaffen, durch das Fehler beim Setzen der Klebepunkte sofort erkennbar und daher auch korrigierbar sind.The object of the present invention is a method and a device for controlled Applying glue dots to create through the mistake immediately recognizable when setting the adhesive dots and therefore are also correctable.
Diese Aufgabe wird durch ein wie eingangs bereits genanntes Verfahren, das durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist, und eine Einrichtung gelöst, die durch die im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.This task is done through as already mentioned called procedure, which by the in the mark of the Characterized claim 1 specified features is, and a device solved by the im Characterized claim 6 specified features is.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nach der Setzoperation sofort und automatisch erkannt wird, ob an einer vorgegebenen Stelle einer Leiterplatte oder dergl. ein Klebepunkt gesetzt wurde oder nicht. Fehler beim Setzen der Klebepunkte müssen daher nicht in Kauf genommen werden. Wenn beispielsweise herausgefunden wird, daß an einer gewünschten Stelle einer Leiterplatte während einer Setzoperation fälschlicherweise kein Klebepunkt gesetzt wurde, kann die Positioniereinrich tung der Dosiereinrichtung zum Setzen der Klebepunkt an dieser Stelle automatisch angehalten werden und kann dann die Dosiereinrichtung zum Setzen des fehlenden Klebepunktes z.B. manuell betätigt werden.The main advantage of the invention is that immediately and automatically recognized after the setting operation is whether at a predetermined location on a circuit board or the like. An adhesive dot has been set or not. Errors when setting the adhesive dots therefore do not have to Purchase. For example, if found out will that at a desired location on a circuit board erroneously none during a setting operation The positioning device device to set the glue point stop automatically at this point and can then the dosing device to set the missing Glue point e.g. be operated manually.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Ausgangsöffnung der Dosiereinrichtung zum Setzen der Klebepunkte ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen ledig lich durch einen zusätzlichen Steuerschritt automatisch relativ zur Leiterplatte immer in die richtige Lage gebracht werden kann. Anders ausgedrückt kann der ge wünschte Abstand zwischen der Ausgangsöffnung der Do siernadel der Dosiereinrichtung und der Oberfläche der Leiterplatte genau eingehalten werden.Another advantage of the invention is that the outlet opening of the metering device for setting the Single adhesive dots without expensive additional equipment automatically by an additional control step always in the correct position relative to the circuit board can be brought. In other words, the ge desired distance between the exit opening of the do sieradel of the dosing device and the surface of the PCB are adhered to exactly.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß automatisch erkannt wird, wenn der Klebevorrat in der Kammer der Einrichtung zum Auftragen der Klebepunkte zu Ende gegangen ist. Die beim Stand der Technik verwendeten Füllstandsmeßeinrichtungen, die aufwendig und teuer sind, können daher vorteilhafter weise entfallen.Another significant advantage of the invention is in that it is automatically recognized when the Adhesive supply in the chamber of the application device the glue dots have run out. The at the state of the Technology used level measuring devices that complex and expensive, can therefore be more advantageous wisely dropped.
Beim Stand der Technik wird beim Setzen der Klebepunkte der Abstand zwischen der Ausgangsöffnung der Einrichtung zum Auftragen der Klebepunkte und der Leiterplatte beispielsweise dadurch eingehalten, daß neben der ver längerten Achse der Ausgangsöffnung, entlang der die aufzutragende Klebemasse ausgestoßen wird, ein mit der Einrichtung verbundenerAbstandshalter an der Oberfläche der Leiterplatte zum Anschlag gebracht wird, bevor die Setzoperation ausgelöst wird. Ein Nachteil einer der artigen Konstruktion besteht jedoch darin, daß in Randbereichen der Leiterplatte dann keine Setzoperatio nen mehr vorgenommen werden, wenn der Abstandhalter nicht mehr an der Oberfläche des Randbereiches der Leiterplatte zum Anschlag gebracht werden kann. Anders ausgedrückt können in einem Randbereich der Leiterplatte keine Klebepunkte mehr gesetzt werden, der dem Abstand zwischen dem Abstandshalter und der Verlängerung der Achse der Ausgangsöffnung entspricht. Dies bedeutet, daß ein Bereich der Oberfläche der Leiterplatte für die Bestückungsoperationen nicht zur Verfügung steht. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Setzen von Klebepunkten praktisch bis an alle Rand kanten der Leiterplatte möglich ist. Zudem ist man ganz allgemein beim geschilderten Stand der Technik wegen der Orte, an denen der Abstandshalter aufsetzen muß, im Hinblick auf das mögliche Layout beschränkt. Bei der Erfindung entfällt eine derartige Beschränkung.In the prior art, when setting the adhesive dots the distance between the exit opening of the device for applying the adhesive dots and the circuit board observed, for example, that in addition to ver elongated axis of the exit opening, along which the adhesive to be applied is ejected, one with the Set up connected spacers on the surface the circuit board is stopped before the Setting operation is triggered. A disadvantage of one of the like construction, however, is that in Edge areas of the circuit board then no setting operation more if the spacer no longer on the surface of the edge area PCB can be brought to a stop. Different can be expressed in an edge region of the circuit board no more sticking dots are set, the distance between the spacer and the extension of the Axis corresponds to the exit opening. This means that an area of the surface of the circuit board for the Assembly operations are not available. A An essential advantage of the invention is that setting glue dots practically to every edge edges of the circuit board is possible. In addition, you are whole generally in the described prior art because of Places where the spacer must touch down in Limited in terms of the possible layout. In the Such a limitation does not apply to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention go from the subclaims.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestal tungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:The invention and its configuration are described below tions explained in connection with the figures. It shows:
Fig. 1 und 2 verschiedene Ansichten der vorliegenden Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum kontrollierten Auftragen von Klebepunkten; Fig. 1 and 2 show different views of the present apparatus for performing the method according to the invention for the controlled application of adhesive spots;
Fig. 3 eine Darstellung der Intensität des von der Oberfläche reflektierten Strahles in Abhängigkeit von dem Abstand der Lichtaustrittsöffnung der optischen Einrichtung von der Oberfläche der Leiterplatte; Figure 3 is a representation of the intensity of the reflected beam from the surface depending upon the distance between the light exit opening of the optical device from the surface of the circuit board.
Fig. 4 die Position der Einrichtung zum kontrol lierten Auftragen von Klebepunkten bei der Abgabe der für den Klebepunkt erforderlichen Klebstoffmenge aus der Ausgangsöffnung; Figure 4 shows the position of the device for the controlled application of adhesive dots when dispensing the amount of adhesive required for the adhesive point from the exit opening.
Fig. 5 ein der Fig. 3 ähnliches Diagramm, das die Intensität des an der Leiterplatte reflektierten Strahles für die in der Fig. 4 gezeigte Position der vorliegenden Einrichtung zeigt; Figure 5 is a graph similar to Figure 3 showing the intensity of the beam reflected on the circuit board for the position of the present device shown in Figure 4;
Fig. 6 die nach dem Setzen eines Klebepunktes zur Position der Fig. 1 zurückgefahrene Einrich tung; und Fig. 6 tung the retracted after placing an adhesive dot to the position of Figure 1 Einrich. and
Fig. 7 ein Intensitätsdiagramm, das die in der Position der Einrichtung der Fig. 1 nach dem erfolgreichen Setzen eines Klebepunktes ge messene Intensität des reflektierten Licht strahles zeigt. Fig. 7 is an intensity diagram showing the measured in the position of the device of Fig. 1 after successfully setting an adhesive point ge intensity of the reflected light beam.
In der Fig. 1 ist eine Leiterplatte, auf die durch die Dosiereinrichtung 1 Klebstofftropfen in der Form von Klebstoffpunkten aufgebracht werden sollen, mit 11 bezeichnet. Die Dosiereinrichtung 1 weist in ihrem Inneren eine nicht dargestellte Klebstoffkammer auf, die den zu verarbeitenden Klebstoff enthält, der über den Schlauch bzw. die Leitung 4 mit Druckluft beaufschlagt wird. Die Abgabe der einzelnen Klebstofftropfen erfolgt über die der Leiterplatte 11 zugewandte Dosiernadel 2. Die Dosiereinrichtung 1 wird mit der Hilfe einer nicht weiter dargestellten Positioniereinrichtung rasterförmig über die Leiterplatte 11 bewegt. An vorgegebenen Koordi naten der Leiterplatte 11 werden Klebstoffpunkte ge setzt. Hierzu kann die Dosiereinrichtung 1 in der Rich tung des Pfeiles 14 an die Leiterplatte 11 angenähert werden, bis die Positioniernadel 2 einen vorbestimmten Abstand von der Leiterplatte 11 aufweist, der beim Stand der Technik durch das Anschlagen eines an der Positio niereinrichtung befestigten Abstandshalters (nicht dar gestellt) an der Oberfläche der Leiterplatte 11 erreicht wird. Dieser vorgegebene Abstand beträgt etwa 0,1 mm. Wenn sich die Dosiernadel 2 in dem vorgegebenen Abstand zur Leiterplatte 11 befindet, kann z.B. selektiv durch Druckbeaufschlagung des Klebstoffes in der Dosierein richtung 1 ein Klebstoffpunkt gesetzt werden. Dabei wird die gewünschte Klebstoffmenge auf eine vorgegebene Stelle der Oberfläche der Leiterplatte 11 aufgebracht.In FIG. 1, a printed circuit board to which adhesive drops in the form of adhesive dots are to be applied by the metering device 1 is designated by 11 . The metering device 1 has in its interior an adhesive chamber, not shown, which contains the adhesive to be processed, which is supplied with compressed air via the hose or the line 4 . The individual drops of adhesive are dispensed via the dispensing needle 2 facing the printed circuit board 11 . The dosing device 1 is moved in a grid-like manner over the printed circuit board 11 with the aid of a positioning device ( not shown further). Adhesive dots are set at predetermined coordinates of the printed circuit board 11 . For this purpose, the metering device 1 can be approximated in the direction of the arrow 14 to the printed circuit board 11 until the positioning needle 2 has a predetermined distance from the printed circuit board 11 , which in the prior art is caused by striking a spacer attached to the positioning device (not shown) ) is reached on the surface of the circuit board 11 . This predetermined distance is approximately 0.1 mm. If the metering needle 2 is at the predetermined distance from the circuit board 11 , an adhesive point can be set, for example, selectively by pressurizing the adhesive in the metering device 1 . The desired amount of adhesive is applied to a predetermined location on the surface of the printed circuit board 11 .
Vorzugsweise erfolgt die Bewegung der Dosiereinrichtung 1 in der Richtung des Pfeiles 14 oder in der entgegenge setzten Richtung durch eine in der Fig. 1 schematisch dargestellten Nockenscheibe 8, die durch einen Schritt motor 10 oder einen anderen geeigneten Antrieb in Dre hung versetzt wird und an einem Punkt der Dosiereinrich tung 1 bzw. der später noch näher erläuterten Halteein richtung 3 angreift. Dabei werden die Dosiereinrichtung 1 und die damit verbundenen Teile infolge der exzentri schen Lagerung der Nockenscheibe 8, vorzugsweise gegen die Kraft eines nicht dargestellten Energiespeichers, bei dem es sich zweckmäßigerweise um eine Schraubenfeder oder dergleichen handelt, in die Richtung des Pfeiles 14 nach unten bewegt. Die Aufwärtsbewegung wird dann durch die Federkraft des genannten Energiespeichers erzielt. Genaue Abstände zwischen der Dosiernadel 2 und der Oberfläche der Leiterplatte 11 sind durch einen nicht dargestellten Winkeldekodierer anfahrbar, der den Schrittmotor 10 so betätigt, daß er die Nockenscheibe 8 in die jeweils für vorgegebene Abstände erforderliche Lage dreht. An der Stelle des Schrittmotors kann vorzugsweise auch ein Gleichstrommotor Verwendung finden.Preferably, the movement of the metering device 1 takes place in the direction of arrow 14 or in the opposite direction by a cam disk 8 shown schematically in FIG. 1, which is set in rotation by a stepping motor 10 or another suitable drive and on one Point of the Dosiereinrich device 1 or the Haltein direction 3 , which will be explained in more detail later, attacks. The metering device 1 and the parts associated therewith are moved downward in the direction of arrow 14 as a result of the eccentric mounting of the cam disk 8 , preferably against the force of an energy store, not shown, which is expediently a coil spring or the like. The upward movement is then achieved by the spring force of the energy store mentioned. Exact distances between the metering needle 2 and the surface of the circuit board 11 can be approached by an angle decoder, not shown, which actuates the stepping motor 10 in such a way that it rotates the cam disk 8 into the position required in each case for predetermined distances. A DC motor can preferably also be used at the location of the stepper motor.
Mit der vorliegenden Dosiereinrichtung ist über eine Halteeinrichtung 3 eine optische Einrichtung 5 verbun den, die eine Lichtquelle zum Aussenden eines Licht strahles 12 gegen die Oberfläche der Leiterplatte 11 und eine Detektoreinrichtung umfaßt, der die Intensität des von der Oberfläche der Leiterplatte 11 zurückreflektier ten Lichtes 12′ empfängt und ein dieser Intensität entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Dabei be steht vorzugsweise zwischen dem ausgesendeten und dem empfangenen Strahl 12, 12′ ein Winkel, der größer als Null ist. Die optische Einrichtung 5 ist so angeordnet, daß die Ebene, in der der von ihr der von ihr erzeugte Lichtstrahl 12 und der zu ihr zurückreflektierte Licht strahl 12′ liegen, unter einem Winkel schräg zur Oberfläche der Leiterplatte 11 verläuft. Der von der optischen Einrichtung 5 in dieser Weise ausgestrahlte Lichtstrahl 12 schneidet die Verlängerung der axialen Erstreckung der Dosiernadel 2 in einem Punkt P, wobei die aus der Dosiereinrichtung 1 abzugebende Menge des Klebstoffes entlang dieser Verlängerung ausgestoßen wird.With the present metering device, an optical device 5, is verbun via a holder 3 to which for emitting a light beam 12 comprises a light source against the surface of the circuit board 11 and a detector means of the intensity of the zurückreflektier from the surface of the circuit board 11 th light 12 'Receives and generates an electrical signal corresponding to this intensity. Be is preferably between the emitted and the received beam 12 , 12 'an angle that is greater than zero. The optical device 5 is arranged so that the plane in which the generated from it that of its light beam 12 and the beam 'are to her back reflected light 12 at an angle oblique to the surface of the printed circuit board 11 extends. The light beam 12 emitted in this way by the optical device 5 cuts the extension of the axial extension of the metering needle 2 at a point P , the amount of adhesive to be dispensed from the metering device 1 being expelled along this extension.
Gemäß Fig. 1 wird die Dosiereinrichtung 1, nachdem die Dosiernadel 2 über einem gewünschten Ort der Oberfläche der Leiterplatte 11 durch eine Positioniereinheit posi tioniert wurde, in Richtung des Pfeiles 14 an die Oberfläche der Leiterplatte 11 z.B. durch Drehen der Nockenscheibe 8 so weit angenähert, bis sich die opti sche Einrichtung 5 bzw. deren Lichtaustrittsort und die Dosiernadel 2 jeweils in einer vorgegebenen Höhe ober halb der Oberfläche der Leiterplatte 11 befinden. Dabei wird die in Richtung der Normalen zur Oberfläche der Leiterplatte 11 verlaufende Entfernung zwischen dem Lichtaustrittsort und der Oberfläche der Leiterplatte 11 im folgenden als Referenzabstand 13 bezeichnet. Vorzug sweise wird dieser Referenzabstand 13 so gewählt, daß der Punkt P in der Oberfläche der Leiterplatte 11 liegt. Referring to FIG. 1, the metering device 1, after the metering needle 2 has been tioniert over a desired location of the surface of the circuit board 11 by a positioning posi, approximately in the direction of arrow 14 to the surface of the circuit board 11, for example by rotating the cam plate 8 so far, until the opti cal device 5 or its light exit location and the metering needle 2 are each at a predetermined height above half the surface of the circuit board 11 . The distance between the light exit point and the surface of the circuit board 11 , which runs in the direction of the normal to the surface of the circuit board 11 , is referred to below as the reference distance 13 . Preferred sweise this reference distance 13 is chosen so that the point P lies in the surface of the circuit board. 11
Der Abstand zwischen der Austrittsöffnung der Dosierna del 2 und der Oberfläche der Leiterplatte 11 beträgt dann etwa 1,5 mm. Dieser relativ große Abstand wird in dieser Größenordnung gewählt, weil er sicherstellt, daß der von der optischen Einrichtung 5 ausgestrahlte Licht strahl 12 und der zur optischen Einrichtung zurückre flektierte Lichtstrahl 12′ nicht durch die Dosiernadel 2 behindert werden, wie dies bei einem Abstand zur Kleb stoffabgabe von etwa 0,1 mm der Fall wäre. Erfindungsge mäß wird daher zunächst der große Abstand von beispiels weise etwa 1,5 mm in der später im Zusammenhang mit der Fig. 3 näher erläuterten Weise angefahren, und wird danach z.B. durch einfaches Weiterdrehen der Nocken scheibe um einen vorgegebenen Winkelbetrag der Abstand zur Klebstoffabgabe eingestellt.The distance between the outlet opening of the Dosierna del 2 and the surface of the circuit board 11 is then about 1.5 mm. This relatively large spacing is selected in this magnitude because it ensures that the light emitted from the optical device 5, the light beam 12 and the zurückre to the optical device inflected light beam 'are not hindered by the metering needle 2 12, as shown at a distance from the adhesive material release of about 0.1 mm would be the case. According to the invention, the large distance of, for example, approximately 1.5 mm is approached in the manner explained in more detail later in connection with FIG. 3, and is then set, for example, by simply turning the cam further by a predetermined angular amount, the distance to the adhesive dispensing .
In der Fig. 3 ist die Intensität des von der Dosierein richtung der optischen Einrichtung 5 während der Annähe rung der Dosiereinrichtung 1 an die Oberfläche der Leiterplatte 11 erfaßten Lichtes in Abhängigkeit von der Bewegung der Dosiereinrichtung 1 (Weg s) dargestellt. Die erfaßte Intensität I weist eine Abhängigkeit von dem Weg s auf, die etwa einer Gaußschen Verteilungskurve entspricht. Dabei wird bei Erreichen des Referenzabstan des 13 (Schnittpunkt P in der Oberfläche der Leiterplat te) die größte Amplitude 15 zur Detektoreinrichtung zurückgestrahlten und von dieser ermittelten Lichtinten sität des Lichtstrahles 12′ erreicht. Vor Erreichen der Amplitude 15, d.h. also wenn der Lichtaustrittsort des Lichtstrahles 12 aus der optischen Einrichtung 5 weiter von der Oberfläche der Leiterplatte 11 entfernt ist als der Referenzabstand 13, befindet sich Punkt P oberhalb der Oberfläche der Leiterplatte 11, weshalb die gemes sene Intensität umso kleiner als bei Erreichen des Referenzabstandes ist, je weiter der Schnittpunkt P von der Leiterplattenoberfläche entfernt ist. Dies ent spricht dem Bereich der Kurve der Fig. 3, der links vom Punkt 15 liegt. Wenn die optische Einrichtung 5 zusammen mit der Dosiereinrichtung 1 weiter an die Oberfläche der Leiterplatte 11 angenähert wird, so daß der Abstand zwischen dem Lichtaustrittsort der optischen Einrichtung 5 und der Leiterplattenoberfläche kleiner wird als der Referenzabstand 13, nimmt die Amplitude der erfaßten Lichtintensität wieder ab, weil der Punkt P nicht mehr in der Oberfläche der Leiterplatte 11 (Amplitude 15), sondern unterhalb dieser Oberfläche liegt. Dies ent spricht dem Bereich der Kurve der Fig. 3, der rechts vom Punkt 15 liegt.In FIG. 3, the intensity of the Dosierein direction of the optical device 5 during the Annähe tion of the dosing device 1 to the surface of the board 11 detected light in response to the movement of the metering device 1 (path s) shown. The detected intensity I has a dependence on the path s , which corresponds approximately to a Gaussian distribution curve. When the reference distance of 13 (intersection point P in the surface of the printed circuit board) is reached, the greatest amplitude 15 is radiated back to the detector device and the light intensity of the light beam 12 'determined by this is achieved. Before the amplitude 15 is reached , that is to say when the light exit location of the light beam 12 from the optical device 5 is further away from the surface of the printed circuit board 11 than the reference distance 13 , point P is located above the surface of the printed circuit board 11 , which is why the measured intensity all the more is smaller than when the reference distance is reached, the further the intersection P is from the circuit board surface. This corresponds to the area of the curve of FIG. 3, which is to the left of point 15 . If the optical device 5 together with the metering device 1 is further approximated to the surface of the printed circuit board 11 , so that the distance between the light exit location of the optical device 5 and the printed circuit board surface becomes smaller than the reference distance 13 , the amplitude of the detected light intensity decreases again. because the point P is no longer in the surface of the circuit board 11 (amplitude 15 ), but below this surface. This corresponds to the area of the curve of FIG. 3, which is to the right of point 15 .
Beim vorliegenden Verfahren werden die Dosiereinrichtung 1 und die optische Einrichtung 5 durch den Antrieb, vorzugsweise durch die Nockenscheibe 8, nach Ansteuern einer zum Setzen eines Klebstoffpunktes gewünschten Position von oben her an die Leiterplattenoberfläche angenähert. Dabei ermittelt fortlaufend eine Meßein richtung, bei der es sich zweckmäßigerweise um einen Differentiator 41 handelt, aus den gerade gemessenen Intensitätswerten des zurückgestrahlten Lichtstrahles 12′ den Abstand zur Oberfläche der Leiterplatte 11. Wenn der Referenzabstand 13 angezeigt wird, d.h., wenn aus zwei aufeinaderfolgenden Intensitätswerten ermittelt wird, daß der Punkt 15 der Kurve der Fig. 3 erreicht bzw. daß die Ableitung der Funktion gleich null ist, wird in einem Speicher 40 der Wert der Intensität A 15 gespeichert, während der Antrieb die Dosiereinrichtung 1 und die optische Einrichtung 5 nun um die vorgegebene Strecke weiterbewegt, so daß automatisch die zum Setzen des Klebstoffpunktes 18 günstige Position angefahren wird, in der die Austrittsöffnung der Dosiernadel 2 etwa 0,1 mm von der Leiterplattenoberfläche entfernt ist. Diese Weiterbewegung entspricht der in Fig. 5 darge stellten Wegstrecke Δ S. Wie schon gesagt wird diese Weiterbewegung durch eine vorbestimmte Weiterbetätigung des Antriebes, vorzugsweise durch eine Weiterdrehung der Nockenscheibe 8 um einen vorbestimmten Winkelbetrag, automatisch erreicht. Da am Referenzpunkt 13 nicht angehalten werden muß und keine Zeit verlorengeht, kann zeitoptimal gearbeitet werden.In the present method, the metering device 1 and the optical device 5 are approximated from above to the circuit board surface by the drive, preferably by the cam disk 8 , after actuation of a position desired for setting an adhesive point. A measuring device, which is expediently a differentiator 41 , continuously determines the distance from the surface of the printed circuit board 11 from the intensity values of the reflected light beam 12 'that have just been measured. If the reference distance 13 is displayed, ie if it is determined from two successive intensity values that the point 15 of the curve of FIG. 3 has been reached or that the derivative of the function is equal to zero, the value of the intensity A 15 becomes in a memory 40 stored while the drive moves the metering device 1 and the optical device 5 further by the predetermined distance, so that the position favorable for setting the adhesive point 18 is automatically approached, in which the outlet opening of the metering needle 2 is approximately 0.1 mm away from the circuit board surface is. This further movement corresponds to the distance Δ S shown in FIG. 5. As already said, this further movement is automatically achieved by a predetermined further actuation of the drive, preferably by a further rotation of the cam disk 8 by a predetermined angular amount. Since there is no need to stop at reference point 13 and no time is lost, it is possible to work in an optimal time.
Nach dem Setzen des Klebstoffpunktes werden die Dosier einrichtung 1 und die damit verbundene optische Einrich tung 5 entgegen der Richtung des Pfeiles 14 wieder von der Oberfläche der Leiterplatte 11 entfernt (Bewegungs richtung 17), bis die Lichtaustrittsöffnung der opti schen Einrichtung 5 wieder durch den Referenzabstand 13 von der Oberfläche der Leiterplatte 11 beabstandet ist (Fig. 6). In diesem Zustand wird nun wieder die Intensi tät des von der Oberfläche der Leiterplatte 11 zurückge strahlten Lichtes durch die Dosiereinrichtung der opti schen Einrichtung 5 gemessen und im Speicher 40 gespei chert. Der gespeicherte Intensitätswert A 15′′ wird mit dem zuvor während der Annäherung der optischen Einrich tung 5 an die Leiterplatte 11 bei Erreichen des Refe renzabstandes 13 gespeicherten Intensitätswert A 15 in einem Vergleicher 42 verglichen. Wenn bei der vorange henden Setzoperation ein Klebstoffpunkt 18 erfolgreich gesetzt wurde, wird infolge der Streuung des von der optischen Einrichtung 5 ausgestrahlten Lichtstrahles 12 weniger Licht zur Detektoreinrichtung der optischen Einrichtung 5 zurückgestrahlt, so daß die erreichte Amplitude A 15′′ (Fig. 7) kleiner ist als die vor dem Setzen des Klebstoffpunktes im Referenzabstand 13 gemes sene entsprechende Amplitude A 15. Dies bedeutet, daß durch den vorgenommenen Vergleich der Amplituden A 15 und A15′′, die gemessen werden, wenn der Referenzabstand 13 vor und nach dem Setzen des Klebstoffpunktes erreicht wird, sofort ausgesagt werden kann, ob ein Klebstoff tropfen 18 erfolgreich gesetzt wurde oder nicht. Wenn die aus der Fig. 7 ersichtliche Differenz 15′′′ der entsprechenden Intensitäten nicht ermittelt wird (unter brochene Linie), heißt dies, daß kein Klebstoffpunkt 18 gesetzt wurde, weil beispielsweise der Klebstoffvorrat in der Klebstoffkammer der Dosiereinrichtung 1 erschöpft ist oder ein anderer Fehler (z.B. Luftblasen im Kleb stoff) vorlag. Dies kann durch ein optisches und/oder ein akustisches Signal angezeigt werden. Es können dann nach Außerbetriebsetzen der Positioniereinrichtung durch ein elektrisches Signal an dem Ausgang 43 des Verglei chers 42 an der Dosiereinrichtung 1 die entsprechenden Schritte (z.B. Füllen der Klebstoffkammer) unter Beibe haltung der Position der Dosiereinrichtung 1 vorgenommen werden, so daß der zuvor nicht gesetzte Klebstoffpunkt gesetzt werden kann und eine Fehlbestückung vermieden wird.After setting the adhesive point, the dosing device 1 and the associated optical device 5 against the direction of arrow 14 are again removed from the surface of the printed circuit board 11 (direction of movement 17 ) until the light exit opening of the optical device 5 again by the reference distance 13 is spaced from the surface of the circuit board 11 ( Fig. 6). In this state, the intensity of the light radiated back from the surface of the circuit board 11 is measured again by the metering device of the optical device 5 and stored in the memory 40 . The stored intensity value A 15 '' is compared with the intensity value A 15 previously stored during the approach of the optical device 5 to the printed circuit board 11 when the reference distance 13 is reached in a comparator 42 . If an adhesive point 18 was successfully set in the preceding setting operation, less light is radiated back to the detector device of the optical device 5 due to the scattering of the light beam 12 emitted by the optical device 5 , so that the amplitude reached A 15 '' ( Fig. 7) is smaller than the corresponding amplitude A 15 measured before the glue point is set at reference distance 13 . This means that by comparing the amplitudes A 15 and A 15 '' , which are measured when the reference distance 13 is reached before and after setting the adhesive point, it can be immediately stated whether an adhesive drop 18 has been successfully set or Not. If the apparent from Fig. 7 difference 15 '''of the corresponding intensities is not determined (broken line), this means that no adhesive point 18 was set because, for example, the adhesive supply in the adhesive chamber of the metering device 1 is exhausted or another There was an error (e.g. air bubbles in the adhesive). This can be indicated by an optical and / or an acoustic signal. It can then be taken after decommissioning the positioning device by an electrical signal at the output 43 of the comparator 42 at the metering device 1, the appropriate steps (for example filling the adhesive chamber) while maintaining the position of the metering device 1 , so that the previously unset adhesive point can be set and incorrect assembly is avoided.
Es ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfin dung, daß erstmals eine Dosiereinrichtung ohne einen Abstandshalter in die zum Setzen von Klebstoffpunkten erforderliche Position dadurch gebracht werden kann, daß zunächst ein vorgegebener Abstand zwischen der Kleb stoff-Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung und der Oberfläche der Leiterplatte angefahren wird, wobei dieser Abstand so beschaffen ist, daß mit der optischen Einrichtung ein Lichtstrahl auf den Projektionspunkt der Austrittsöffnung auf die Oberfläche der Leiterplatte schräg lenkbar ist und daß die von diesem Projektions punkt reflektierte Strahlung durch die Detektoreinrich tung der optischen Einrichtung erfaßbar ist, wobei der auf den Projektionspunkt 8 gestrahlte Lichtstrahl 12 und der vom Projektionspunkt P zurückgestrahlte Lichtstrahl 12′ in einer Ebene liegen, die um einen vorgegebenen Winkel zur Oberfläche der Leiterplatte geneigt sein kann.It is an essential feature of the present inven tion that for the first time a metering device can be brought into the position required for setting adhesive points without a spacer by first approaching a predetermined distance between the adhesive outlet opening of the metering device and the surface of the circuit board , This distance is such that a light beam can be directed obliquely to the projection point of the outlet opening onto the surface of the circuit board with the optical device and that the radiation reflected by this projection point can be detected by the detector device of the optical device, the on the projection point 8 radiated light beam 12 and the light beam 12 'reflected from the projection point P ' lie in a plane which can be inclined by a predetermined angle to the surface of the circuit board.
Es wird darauf hingewiesen, daß an Stelle der Nocken scheibe 8 auch beliebige andere Antriebselemente einge setzt werden können und daß die Ermittlung der ersten Position nach dem Setzen eines Klebstoffpunktes in der selben Weise erfolgen kann, wie vor dem Setzen des Kleb stoffpunktes.It should be noted that instead of the cam 8 any other drive elements can be used and that the determination of the first position after setting an adhesive point can be done in the same way as before setting the adhesive material point.
Claims (13)
- a) in einer ersten Position der Dosiereinrichtung (1) ein Lichtstrahl (12) einer Lichtquelle einer mit der Dosiereinrichtung (1) bewegbaren optischen Einrichtung (5) schräg zur Abgaberichtung des Klebstoffes auf die Oberfläche des Gegenstandes (11) derart gerichtet wird, daß sich der Licht strahl (12) und die Klebstoff-Abgabeeinrichtung in der Oberfläche des Gegenstandes (11) treffen, daß
- b) in der ersten Position die Intensität des von der Oberfläche des Gegenstandes (11) zurückgestrahlten Lichtstrahles (12′) von einer Detektoreinrichtung der optischen Einrichtung (5) vor und nach dem Setzen eines Klebstoffpunktes in der ersten Position in der Form eines ersten Intensitätswertes (A 15) und eines zweiten Intensitätswertes (A 15′′) erfaßt wird, daß
- c) der erfaßte erste Intensitätswert (A 15) und der erfaßte zweite Intensitätswert (A 15′′) miteinander verglichen werden, und daß
- d) bei einer Abweichung (15′′′) des erfaßten ersten Intensitätswertes (A 15) von dem erfaßten zweiten Intensitätswert (A 15′′) gefolgert wird, daß ein Klebepunkt (18) gesetzt wurde und daß bei einer Übereinstimmung des erfaßten ersten Intensitätswer tes (A 15) mit dem erfaßten zweiten Intensitätswert (A 15′′) gefolgert wird, daß kein Klebepunkt (18) gesetzt wurde.
- a) in a first position of the metering device ( 1 ), a light beam ( 12 ) of a light source of an optical device ( 5 ) movable with the metering device ( 1 ) is directed obliquely to the direction of release of the adhesive onto the surface of the object ( 11 ) in such a way that the light beam ( 12 ) and the adhesive dispenser in the surface of the object ( 11 ) hit that
- b) in the first position, the intensity of the light beam ( 12 ′) reflected back from the surface of the object ( 11 ) by a detector device of the optical device ( 5 ) before and after setting an adhesive point in the first position in the form of a first intensity value ( A 15 ) and a second intensity value ( A 15 '' ) is detected that
- c) the detected first intensity value ( A 15 ) and the detected second intensity value ( A 15 '' ) are compared with each other, and that
- d) in the event of a deviation ( 15 ''') of the detected first intensity value ( A 15 ) from the detected second intensity value ( A 15'' ) it is concluded that an adhesive dot ( 18 ) has been set and that if the detected first intensity value matches tes ( A 15 ) with the detected second intensity value ( A 15 '' ) it is concluded that no glue point ( 18 ) was set.
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