DE4012879A1 - Verfahren und einrichtung zum dosierten auftragen von klebstoff-tropfen auf ein substrat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dosierten Auftragen von Klebstoff-Tropfen auf ein Substrat nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der automatischen Bestückung von Leiterplatten mit SMD-Bausteinen für die Oberflächen-Montage (SMD=Sur­ face Mounted Devices) werden durch eine in einer Posi­ tioniereinheit angeordnete Dosiervorrichtung zunächst Klebstoff-Tropfen auf die Leiterplatten aufgebracht, auf die die SMD-Bausteine dann aufgesetzt werden. Der Kleb­ stoff härtet 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 im Schwallbad, durch Reflow- Löten oder durch Löten in der Dampf-Phase hergestellt werden kann. Die zum Auftragen von Klebstoff eingesetz­ ten Dosiervorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einer mit Druckluft beaufschlagbaren Klebstoff- Kartusche und einer in die Klebstoff-Kartusche einge­ setzten Dosierdüse. Zum Aufbringen einer dosierten Klebstoffmenge wird die Klebstoff-Kartusche derart mit Druckluft beaufschlagt, daß eine genau vorgegebene Klebstoffmenge aus der Klebstoff-Kartusche über die Dosierdüse ausgestoßen wird.

Wenn der pro Zeiteinheit ausgeübte Druck konstant bleibt, ändert sich das Fördervolumen in Abhängigkeit von der Temperatur des in der Klebstoff-Kartusche ent­ haltenen Klebstoffes, wie dies in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Zur Erzielung eines konstanten Förder­ volumens wird daher bekannterweise neben dem pro Zeit­ einheit ausgeübten Druck, der im folgenden als Dosierpa­ rameter bezeichnet wird, die Temperatur konstant gehal­ ten. Dabei besteht ein Problem darin, daß die Konstant­ haltung des in der Klebstoff-Kartusche enthaltenen Klebstoffes relativ aufwendig ist, da insbesondere die Konstanthaltung der Temperatur auch im Bereich der Dosierdüse erfolgen muß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, mit deren Hilfe bei der Klebstoffabgabe ein konstantes Fördervolumen eingehalten werden kann, ohne daß eine komplizierte Konstanthaltung der Temperatur bei der Klebstoffabgabe erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die in dem Kennzeichen des Anspruches 3 angege­ benen Merkmale gekennzeichnet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Fördervolumen erstmals durch eine Temperaturmessung und durch eine gezielte Steuerung des auf den in der Kar­ tusche befindlichen Klebstoff ausgeübten Druckes und/oder der Zeit der Druckausübung als Funktion der gemessenen Temperatur konstant gehalten wird. Durch die erfindungs­ gemäße Einrichtung wird dabei vorteilhafterweise dafür Sorge getragen, daß die zuvor angesprochene Temperatur­ messung nicht im Bereich der Dosierdüse erfolgen muß, was im Hinblick auf die Leitungsführung zu dem im Bereich der Dosierdüse befindlichen Temperatursensor äußerst umständlich und aufwendig wäre. Stattdessen kann aufgrund der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung die Temperaturmessung vorteilhafterweise an der der Dosiernadel abgewandten Seite der Kartusche im Druckkopf erfolgen, der zur Verdrahtung leicht zugäng­ lich ist und genügend Raum zum Anordnen eines Tempera­ tursensors aufweist.

Vorteilhafterweise ist die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwendende Metallhülse, die eine gleichmäßige Temperaturverteilung entlang der Klebstoff- Kartusche bewirkt, äußerst einfach an der Klebstoff- Kartusche befestigbar. Dies ist insbesondere im Hinblick auf einen schnellen Kartuschenwechsel vorteilhaft. Bei der Befestigung der Metallhülse wird vorteilhafterweise gleichzeitig auch der Druckkopf an der Klebstoff-Kartu­ sche befestigt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die beim manuel­ len Ergreifen der Kartusche bewirkten Temperaturänderun­ gen durch die Hülse gleichmäßig verteilt und vom Tempe­ ratursensor erfaßt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestal­ tungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Abhängigkeit zwischen dem Fördervolumen und der Temperatur bei konstantem Dosierpara­ meter;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Regelung des Dosierpara­ meters als Funktion der Temperatur zur Errei­ chung eines konstanten Fördervolumens;

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsge­ mäßen Einrichtung; und

Fig. 4 bis 7 in vergrößerten Darstellungen die Befestigungs­ einrichtung zur Befestigung des Druckkopfes und der Metallhülse an der Klebstoff-Kartusche.

Fig. 8 bis 10 Weiterbildungen der Erfindung.

In der Fig. 1 ist, wie dies eingangs bereits ausgeführt wurde, dargestellt, wie sich bei Konstanthaltung des auf den in der Klebstoff-Kartusche befindlichen Klebstoff pro Zeiteinheit ausgeübten Druckes das durch die Dosier­ düse ausgestoßene Fördervolumen in Abhängigkeit von der Temperatur ändert.

Die Fig. 2 zeigt zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß das Fördervolumen dadurch konstant gehalten werden kann, daß der auf den in der Klebstoff - Kartusche befindlichen Klebstoff ausgeübte Druck und/oder die Zeit der Druckausübung als Funktion der sich ändern­ den Temperatur verändert werden.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren wird nun im Zusammen­ hang mit der Fig. 3 näher erläutert. In der Fig. 3 ist die Klebstoff-Kartusche mit 1 bezeichnet. Die aus Kunst­ stoff bestehende Klebstoff-Kartusche 1 ist im wesentli­ chen entlang ihrer gesamten Länge, d. h. also vom Bereich der Düse 3 bis zu dem Druckkopf 5 von einer Metallhülse 2 umgeben, die vorzugsweise aus Aluminium besteht und deren Aufgabe darin besteht, eine Temperaturbrücke zwischen dem Druckkopf 5 und der Düse 3 zu schaffen.

Anders ausgedrückt wird durch die Aluminiumhülse 2 erreicht, daß im Bereich ihrer Längserstreckung etwa dieselbe Temperatur, d. h. also keine wesentlichen Tempe­ raturschwankungen vorliegen, so daß die Temperaturmes­ sung mit der Hilfe eines Temperatursensors 6 nicht im Bereich der Düse 3 erfolgen muß, sondern an dem leicht zugänglichen Druckkopf 5 erfolgen kann.

Der Druckkopf 5 weist einen Druckstutzen 7 auf, der mit einer Druckleitung 8 verbunden ist, über die der in Abhängigkeit von der Temperatur an die Klebstoff-Kartu­ sche 1 anzulegende Druck zuführbar ist. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch den Tempera­ tursensor 6 ein der herrschenden Temperatur entsprechen­ des Signal erzeugt und über die elektrische Leitung 9 an die Temperatur-Meßeinrichtung 10 angelegt, die aus dem vom Temperatursensor 6 erzeugten Signal ein Steuer­ signal erzeugt, das über die elektrische Leitung 11 an die Einheit 12 zur Regelung des an die Klebstoffkartu­ sche 1 anzulegenden Druckes und/oder der Zeit der Druck­ ausübung angelegt wird. Dabei enthält die Einheit 12 in einem Festwertspeicher 12′ eine Anzahl von Dosier­ parametern, die in Abhängigkeit von der von dem Tempera­ tursensor 6 ermittelten Temperatur ausgelesen werden. In Abhängigkeit von diesen ausgelesenen Dosierparametern wird der über die Druckleitung 8 an die Kleb­ stoff-Kartusche 1 angelegte Druck und/oder die Zeit der Druckausübung so bestimmt, daß gemäß Fig. 2 das Fördervolumen bei Temperaturänderungen konstant bleibt.

Zur Einstellung unterschiedlicher Dosierstufen bzw. Fördermengen können an die Einheit 12 die an der Ein­ richtung 13 zur Auswahl der unterschiedlichen Dosierstu­ fen eingestellten, unterschiedlichen Signale angelegt werden, in Abhängigkeit von denen zur Einstellung ver­ schiedener Fördervolumina Dosierparameter aus unter­ schiedlichen Festwertspeichern 12′, die unterschiedliche Dosierparamter-Bereiche für verschiedene Fördervolumina enthalten, in Abhängigkeit von der vom Temperatursensor 6 ermittelten Temperatur ausgelesen werden.

Im folgenden wird im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 die erfindungsgemäßen Einrichtung näher erläutert. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die mit der Metall- bzw. Aluminiumhülse 2 versehene Klebstoff-Kartusche 1, wobei an dem der Düse 3 abgewandten Ende der Klebstoff- Kartusche 1 der Druckkopf 5 befestigt ist.

In der aus der Fig. 4 ersichtlichen Weise weist die Aluminiumhülse 2 einen Innendurchmesser D auf, der ge­ ringfügig größer ist als der Außendurchmesser d der aus Kunststoff bestehenden Klebstoff-Kartusche 1, deren oberes Ende in der Fig. 4 im Schnitt dargestellt ist. Die Aluminiumhülse 2 kann daher einfach von der Seite der Düse 3 her auf die Klebstoff-Kartusche 1 aufgescho­ ben werden. An ihrem der Düse 3 zugewandten Ende weist die Metallhülse 2 einen sich konisch in Richtung auf die Düse 3 hin verjüngenden Bereich 14 auf, der innen so beschaffen ist, daß er möglichst eng am Übergangsbereich zwischen der Düse 3 und dem Rohr der Klebstoff-Kartusche 1 anliegt. An der dem Bereich 14 abgewandten Seite weist die Aluminiumhülse 2 ein Außengewinde 15 auf, das in einem Innengewinde 16 eines Flansches 18 einer Befesti­ gungseinrichtung 17 verschraubbar ist, mit deren Hilfe sowohl die Aluminiumhülse 2 als auch der Druckkopf 5 an der Klebstoff-Kartusche 1 befestigbar sind, wie dies später näher erläutert werden wird. Der Druckkopf 5 weist einen rohrförmigen Bereich 19 auf, der in einer Umfangsnut 20 eine ringförmige Dichtung 21 derart auf­ weist, daß die Dichtung 21 beim Einschieben des rohr­ förmigen Bereiches 19 in das der Düse 3 abgewandte Ende der Klebstoff-Kartusche 1 eine dichte Verbindung zwi­ schen dem rohrförmigen Bereich 19 und der Klebstoff- Kartusche 1 herstellt. Am rohrförmigen Bereich 19 befin­ det sich ein Flansch 22, der am oberen Ende einer flanschförmigen Erweiterung 23 der Klebstoff-Kartusche 1 zur Auf- und Anlage gelangt, wenn der rohrförmige Be­ reich 19 des Druckkopfes 5 in die Klebstoff-Kartusche 1 eingeschoben wird. Über den Flansch 22 erstreckt sich an der dem rohrförmigen Bereich 19 abgewandten Seite ein weiterer rohrförmiger Bereich 24, dessen Bohrung 25 mit der Bohrung 26 des rohrförmigen Bereiches 19 in Verbin­ dung steht, wobei der bereits erwähnte Druckstutzen 7 dicht in die Bohrung 5 eingesetzt ist, so daß über den Stutzen 7 und die Bohrungen 25 und 26 eine Verbindung zum Inneren der Klebstoff-Kartusche 1 hergestellt wird. Der Druckkopf 5 besteht aus einem wärmeleitfähigen Metall, beispielsweise aus Aluminium. Im Druckkopf 5, vorzugsweise im Bereich 24 desselben, befindet sich ferner eine Ausnehmung 27, in der der Temperatursensor 6 anordenbar ist.

Im folgenden wird nun die Befestigungseinrichtung 17, die zur Befestigung der Aluminiumhülse 2 und des Druck­ kopfes 5 an der flanschförmigen Erweiterung 23 der Klebstoff-Kartusche 1 dient, näher erläutert. Eine wesentliche Funktion dieser Befestigungseinrichtung 17 besteht auch darin, eine Wärmebrücke zwischen dem Druck­ kopf 5 und der Aluminiumhülse 2 zu bilden, so daß entlang der Hülse 2 und des Druckkopfes 5, d.h. also im wesentlichen im Bereich zwischen der Düse 3 und dem rohrförmigen Bereich 24 mit dem Temperatursensor 6, ein Temperaturausgleich erfolgt, so daß in diesem Bereich dieselbe Temperatur vorherrscht. Auf diese Weise ist es möglich, die für die Bestimmung des Druckparameters erforderliche Temperaturmessung in einer einfachen Weise am Druckkopf 5 mit der Hilfe des in der Ausnehmung 7 angeordneten Temperatursensors 6 auszuführen.

Die Befestigungseinrichtung 17 weist den bereits er­ wähnten unteren Flansch 18 mit dem Innengewinde 16 auf, der wenigstens einen Teil der unteren Seite der flanschförmigen Erweiterung 23 der Klebstoff-Kartusche 1 übergreifen kann. Mit dem Flansch 18 ist über einen Stegbereich 28 ein vom Flansch 18 beabstandeter weiterer Flansch 29 verbunden, der den Flansch 22 des Dosierkop­ fes 5 übergreifen kann. Vorzugsweise weist der Flansch 18 die Form eines halben Kreisringes auf, der von einer Seite her (in der Fig. 4 von links) auf den Flansch 22 aufgeschoben werden kann, während der Flansch 18 vor­ zugsweise die Form eines Kreisringteiles, das größer als ein halber Kreisring ist, aufweist, damit eine Ver­ schraubung der Gewinde 15 und 16 erfolgen kann. Bei dieser Verschraubung werden der Flansch 22 des Druckkop­ fes 5 und die flanschförmige Erweiterung 23 der Kleb­ stoff-Kartusche 1 zwischen dem Flansch 29 der Befesti­ gungseinrichtung 17 und dem im Gewinde 16 verschraubten Ende der Aluminiumhülse 2 festgeklemmt. Der Innendurch­ messer des Flansches 18 ist vorzugsweise größer als der Außendurchmesser der Kartusche 1, um ein seitliches Auf­ schieben der Befestigungseinrichtung 17 zu ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, daß auch andere Befestigungs­ einrichtungen möglich sind, die neben der Befestigungs­ funktion auch die genannte Wärmebrücke bilden.

Es wird darauf hingewiesen, daß als Dosierparameter der Druck und/oder die Zeit der Druckausübung verwendet wer­ den können. So kann dann, wenn die Zeit der Druckausübung konstant gehalten wird, der an die Kartusche angelegte Druck als Funktion der Temperatur verändert werden. Wenn der Druck konstant gehalten wird, kann die Zeit der Druckausübung als Funktion der Temperatur geändert werden. Es ist aber auch denkbar, beide Parameter als Funktion der Temperatur zu ändern.

Im folgenden wird im Zusammenhang mit der Fig. 8 eine durch einen an sich bekannten Manipulator M betätigbare Dosiereinrichtung erläutert, bei der im Düsenbereich der Klebstoff-Kartusche 1 ein drehbarer Düsenkrümmer 40 vorgesehen ist, der dazu dient, die aus einem flexiblen Material bestehende Düse 41 der Klebstoff-Kartusche 1 derart zu krümmen, daß bei einer vertikalen Lage der Klebstoff-Kartusche 1 die Öffnung 42 der Düse 41 auf­ grund der durch den Düsenkrümmer 40 erzielten Krümmung der Düse 41 so gelagert ist, daß der aus der Klebstoff- Kartusche 1 und aus der Öffnung 42 ausgegebene Klebstoff seitlich in eine Richtung auf eine Leiterplatte 43 oder dergl. ausströmt. Durch eine Drehung des Düsenkrümmers 40 in Bezug auf die Kartusche 1 und die daran befestigte Düse 41 wird erreicht, daß je nach Drehung die Kleb­ stoffabgabe in eine gewünschte Richtung erfolgen kann, weil die flexible Düse 41 entsprechend der Drehung des Düsenkrümmers 40 verformt wird. Da die Klebstoff-Kartu­ sche 1 mit dem darin befindlichen Düsenkrümmer 40 um 360° drehbar ist, kann eine Klebstoffabgabe in jede beliebige Richtung erfolgen. Zudem ist ein Abstandshal­ ter bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Klebstoff-Kartusche 1 an einer Halterung 44 gehalten, wobei die Halterung 44 beispielsweise die Form einer Halteplatte oder eines Haltestabes aufweisen kann, der mit dem Manipulator M verbindbar ist. Die Halterung 44 weist vorzugsweise an ihrer oberen Seite einen Druckluftstutzen 45 auf, von dem aus über ein an der Halterung 44 befestigtes Kopfteil 46 ein Druckluftzugang in das Innere der Kartusche 1 erfolgt, wenn die Kartusche 1 in der Halterung 44 gehalten wird, wobei ihr oberes Ende in das Kopfteil 46 eingesetzt ist. An ihrer unteren Seite weist die Halterung 44 ein Rohrteil 47 auf, in das der Rohrkrümmer 40 drehbar eingesetzt ist. Der Rohrkrümmer 40 besteht aus einem Rohrelement 48, an dessen unterem Ende ein bogenförmig gekrümmtes Teil 49 angesetzt ist. Außerdem ist am Rohrelement 48 ein Drehteil 52 drehfest befestigt, wobei beim Drehen des Drehteiles 52 das Rohrelement 48 in dem Rohrteil 47 gedreht wird. Mit dem Rohrteil 48 dreht sich der Rohrkrümmer 40, wobei die durch diesen gekrümmte Düse 41 entsprechend verformt und ausgerichtet bzw. in entsprechende Richtungen deformiert wird. Die Längsachse des Rohrteiles 47 ist zur Längsachse der in das Kopfteil 46 eingesetzten Klebstoff-Kartusche 1 ausgerichtet. Vorzugsweise ist das Rohrteil 47 an einem mit dem unteren Ende der Halterung 44 verbundenen, beispielsweise verschraubten Block 50 befestigt, vorzugsweise verklebt. In dem Block 50 ist eine zum Rohrteil 48 verlaufende Bohrung 51 angeordnet, in die ein Temperaturfühler einsetzbar ist, so daß die Temperatur direkt im Düsenbereich meßbar ist. Aus diesem Grunde bestehen das Rohrteil 47, das Rohrelement 48 und das bogenförmige Teil 49 des Rohrkrümmers 40 aus einem wärmeleitenden Material, vorzugsweise aus Aluminium. Dies bedeutet, daß eine Wärmeübertragung von dem bogenförmigen Teil 49 direkt zum Temperaturfühler erfolgt. Um eine Wärmeableitung vom Rohrteil 47 zu vermeiden, besteht der Block 50 vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Kunststoffmaterial. Dies gilt auch für das manuell betätigbare Drehteil 52.

Mit der beschriebenen Ausführungsform wird erreicht, daß aus einer definierten vertikalen Lage der Klebstoff- Kartusche 1 heraus die Abgabe des Klebstoffes aus der Düse 41 in schräger bzw. seitlicher Richtung auf die Leiterplatte 53 erfolgen kann. Beim Stand der Technik ist dies nur dadurch möglich, daß die Kleb­ stoff-Kartusche 1 selbst in eine schräge Lage gebracht wird, wobei jedoch das Einstellen bzw. Erreichen einer definierten Schräglage kompliziert ist. Bei den eben­ falls bekannten vertikal verlaufenden Düsen, deren Enden schräg angeschliffen sind, ist zwar die Abgabe zur Seite möglich. Da diese Düsen jedoch nicht drehbar sind, muß zur Abgabe in eine bestimmte Richtung die gesamte Kleb­ stoff-Kartusche 1 in Bezug auf diese gewünschte Richtung ausgerichtet werden. Dies ist jedoch ebenso wie die oben beschriebene Schrägstellung der Klebstoff-Kartusche nur durch komplizierte Schritte erreichbar. Die Befestigung bzw. Arretierung der Rohrelementes 48 in dem Rohrteil 47 erfolgt beispielsweise durch eine Schnappeinrichtung (nicht dargestellt), die insbesondere die Form eines federbelasteten Kugelschnappers aufweist, der die gefor­ derte Drehung zuläßt.

Im folgenden wird im Zusammenhang mit den Fig. 9 und 10 eine Weiterbildung der Erfindung beschrieben, bei der der Druckaufbau in der Kartusche 1 in einer ganz speziellen Weise vorgenommen wird. Beim Druckaufbau (Fig. 10) kann sich der jeweils vorhandene Füllstand in der Klebstoff-Kartusche 1 dahingehend bemerkbar machen, daß reproduzierbare Drücke nicht erreichbar sind. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, daß der in der Kartusche 1 herrschende Druck nach dem Einleiten der Klebstoffabgabe aufeinanderfolgend in vorgegebenen Zeit­ abständen gemessen wird und daß den jeweiligen Druckwer­ ten entsprechende Volumenwerte aus einer Tabelle ausge­ lesen werden. Diese aufeinanderfolgend aus der Tabelle ausgelesenen und an der Düse der Kartusche 1 schrittwei­ se ausgegebenen Volumenwerte werden so lange aufaddiert, bis ein vorgegebener Soll-Volumenwert erreicht ist. Der Dosiervorgang wird nach Erreichen dieses Soll-Volumen­ wertes beendet.

Gemäß Fig. 9 ist in einem Speicher 50 wenigstens eine Tabelle 51 vorgesehen, in der eine ganze Reihe von druckabhängigen Volumen- bzw. Auftragungswerten abge­ speichert sind. Der von einer Druckmeßeinrichtung 52 gemessene, in der Klebstoff-Kartusche herrschende zeit­ abhängige Druckwert wird einem Integrator 53 zugeführt. Dabei verläuft der zeitabhängige Druck beispielsweise entsprechend der Darstellung der Fig. 10. Der Integrator 53 enthält einen Taktgenerator 54, der in vorbestimmten Intervallen, die beispielsweise 5 ms betragen, Impulse abgibt, an denen der Integrator 53 den Druck von der Druckmeßeinrichtung 52 ausliest. Gleichzeitig gibt der Integrator 53 an den Speicher 50 ein Signal zum Auslesen der in der Tabelle 51 enthaltenen, entsprechenden Volu­ men- bzw. Auftragungsmenge. Einem mit dem Integrator 53 verbundenen Vergleicher 55, dem der gewünschte Sollwert der aus der Klebstoff-Kartusche 1 auszutragenden Kleb­ stoffmenge eingegeben wird, werden die vom Integrator 53 an den vom Taktgenerator 54 bestimmten Intervallen jeweils gelieferten bzw. ausgelesenen Volumina bzw. Auftragungsmengen aufaddiert, bis sie dem dem Verglei­ cher 55 eingegebenen Sollwert entsprechen. Wenn dies der Fall ist, erzeugt der Vergleicher 55 an seinem Ausgang ein Stop-Signal, das einem Ventil 56 zugeführt wird, das sich in der Druckleitung 57 zur Druckzufuhr zur Kleb­ stoff-Kartusche 1 befindet. Beim Empfang des Stop- Signales unterbricht das Ventil 56 die Verbindung zwi­ schen der Klebstoff-Kartusche 1 und der Leitung 75, derart, daß der in der Klebstoff-Kartusche 1 herrschende Druck entlüftet wird.

Die Zeitabstände zwischen den vom Taktgenerator 54 erzeugten Impulsen können zur Bestimmung der Genauigkeit des Verfahrens sehr klein gewählt werden. Wenn die Abstände beliebig klein gewählt werden, entspricht der beschriebene Vorgang einer Integration.

Am Anfang einer Dosieroperation wird nach Eingabe des Sollwertes am Vergleicher 55 vom Ausgang dieses Verglei­ chers 55 ein Start-Signal an das Ventil 56 angelegt, um dieses zu öffnen und den Druckaufbau in der Klebstoff- Kartusche 1 einzuleiten.

Da die Volumen- bzw. Auftragungsmenge als Funktion des Druckes auch von der Art der verarbeiteten Klebstoffe abhängt, können in dem Speicher 50 mehrere Tabellen 51, 51′, 51′′ vorgesehen sein, von denen jeweils eine einem bestimmten Klebstoff zugeordnet ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Einrichtung der Fig. 8 und das Verfahren gemäß Fig. 9 auch ohne die im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläuterten Temperaturbe­ stimmung angewendet bzw. ausgeführt werden können.

Claims (29)

1. Verfahren zum dosierten Auftragen von Kleb­ stoff-Tropfen auf ein Substrat, bei dem das pro Dosier­ vorgang aus einer Klebstoff-Kartusche (1) ausgetragene Fördervolumen konstant gehalten wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Konstanthaltung des Fördervolumens die Temperatur des in der Klebstoff-Kartusche (1) befindli­ chen Klebstoffes ermittelt und als Dosierparameter der Druck und/oder die Zeit der Druckausübung als Funktion der ermittelten Temperatur eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Abhängigkeit von dem jeweils vor einem Dosiervorgang durch einen Temperatursensor (6) ermittel­ ten Temperaturwert aus einem Festwertspeicher (12) we­ nigstens ein Dosierparameter ausgelesen wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dosierkopf (5) vorgesehen ist, der an der der Düse (3) abgewandten Seite in die Klebstoff-Kartusche (1) dicht einsetzbar ist, so daß über eine Druckleitung (8), die den Druckkopf (5) und eine Einheit (12) zur Regelung der Druckparameter verbindet, eine Verbindung zwischen der Einheit (12) und dem Inneren der Klebstoff-Kartusche (1) herstellbar ist, daß der Druckkopf (5) aus einem wärme­ leitenden Material besteht und den Temperatursensor (6) aufweist, der den jeweiligen Temperaturwert ermittelt und an die Einheit (12) anlegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoff-Kartusche (1) aus einem Kunststoffmaterial besteht, daß eine aus einem wärmeleitenden Material bestehende Hülse (1) derart auf die Klebstoff-Kartusche (1) aufschiebbar ist, daß sie diese umgibt und daß zwischen der Hülse (2) und dem Dosierkopf (5) eine Wärmebrücke (17) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge der Hülse (2) so beschaffen ist, daß sie die Klebstoff-Kartusche (1) etwa im Bereich zwischen der Düse (3) und dem Dosierkopf (5) überdeckt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (5) aus Metall besteht.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckkopf (5) aus Aluminium besteht.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) aus Metall besteht.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse aus Aluminium besteht.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (6) in einer Ausnehmung (27) des Dosierkopfes (5) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebrücke (17) die Form einer Befestigungseinrichtung aus einem wärme­ leitenden Material aufweist, die den Dosierkopf (5) und die Hülse (2) miteinander verbindet und an der Kleb­ stoff-Kartusche (1) befestigt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klebstoff-Kartusche (1) an ihrer der Düse (3) abgewandten Seite eine flanschförmige Erweite­ rung (23) aufweist, daß der Dosierkopf (5) einen auf der Erweiterung (23) aufliegenden Flansch (22) besitzt, und daß die Befestigungseinrichtung (17) einen ersten Flansch (29) der auf dem Flansch (22) des Dosierkopfes (5) aufliegt, und davon durch einen Stegbereich (28) in der axialen Richtung der Klebstoff-Kartusche (1) beab­ standet einen zweiten Flansch (18) aufweist, an dem die Hülse (2) derart befestigbar ist, daß die Hülse (2) und der erste Flansch (29) die Erweiterung (23) und den Flansch (22) des Dosierkopfes zwischen sich festspannen.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Flansch (18) eine Bohrung mit einem Innengewinde (16) aufweist, in dem ein Außengewin­ de der Hülse (2), das sich an dem der Düse (3) abgewand­ ten Ende der Hülse (2) befindet, derart verschraubbar ist, daß das Ende der Hülse (2) gegen die dem Flansch (22) abgewandte Seite (23′) der Erweiterung (23) ge­ drückt wird.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Flansch (29) die Form eines von einer Seite her auf den Flansch (22) des Dosierkopfes (5) aufschiebbaren Ringteiles aufweist, das den Umfang des Dosierkopfes (5) teilweise umgreift.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (18) die Form eines Kreisringteiles aufweist, der größer als ein halbes Kreisringteil ist und daß der Durchmesser der Bohrung des Kreisringteiles größer als der Außendurch­ messer der Klebstoff-Kartusche (1) ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) einen Bereich (14) aufweist, dessen Querschnitt an den Um­ fangsbereich zwischen der Düse (3) und den Außendurch­ messer der Klebstoff-Kartusche (1) angepaßt ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrich­ tung (17) aus Metall besteht.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (17) aus Aluminium besteht.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoff-Kartusche (1) eine Düse (41) aus einem flexiblen Material aufweist und daß ein Düsenkrümmer (40) vorgesehen ist, der die flexible Düse (41) beim Einsetzen in den Düsenkrümmer (40) aus der Längsachse der Düse (41) auslenkt, so daß eine seitliche Klebstoffaustragung ermöglicht ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Düsenkrümmer (40) ein Rohrelement (48), das drehbar in einem Rohrteil (47) gehalten ist, und ein am Rohrelement (48) befestigtes bogenförmiges Teil (49) aufweist, daß die Klebstoff-Kartusche (1) derart in den Düsenkrümmer (40) einsetzbar ist, daß ihre flexible Düse (41) im bogenförmigen Teil (49) ausgelenkt und ihr unteres Ende im Rohrelement (48) gehalten wird, und daß das Rohrteil (47) mit einer die drehfeste Klebstoff-Kartusche (1) in einer definierten Lage hal­ tenden Halterung (44) verbunden ist.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohrteil (47), das Rohrelement (48) und das bogenförmige Teil (41) aus einem wärmeleitenden Material bestehen und daß das Rohrteil (47) an einem mit der Halterung (44) verbundenen Block (50) aus einem wärmeisolierenden Material befestigt ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Block (50) eine Bohrung (51) vorge­ sehen ist, die zum Rohrteil (47) führt und in die neben dem Rohrteil (47) liegend der Temperatursensor einge­ setzt ist.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß am Rohrelement (48) und/oder am bogenförmigen Teil (49) ein Drehteil (52) befestigt ist, das zum Drehen des Rohrkrümmers (40) in dem Rohrteil (47) dient.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehteil (52) die Form eines das Rohrelement (48) umgebenden ringförmigen Flansches auf­ weist.

25. Einrichtung nach Anspruch 23 oder 24, da­ durch gekennzeichnet, daß das Drehteil aus einem wärme­ isolierenden Material besteht.

26. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer Dosieroperation die folgenden Schritte ausgeführt werden:

• a) Einleiten der Druckbeaufschlagung der Klebstoff- Kartusche (1);
• b) Fortlaufendes Messen in bestimmten Zeitintervallen des in der Klebstoff-Kartusche (1) herrschenden Druckes;
• c) Auslesen einer dem jeweils an einem vorbestimmten Zeitintervall gemesssenen Druckwert entsprechenden Auftragungsmenge aus einer Tabelle (51) eines Speichers (50);
• d) Aufaddieren der aufeinanderfolgend ausgelesenen Auftragungsmengen und Vergleichen der gebildeten Summe mit einem vorgegebenen Sollwert für die gewünschte Auftragungsmenge und
• e) Beenden des Dosiervorganges bei Erreichen des vorgegebenen Sollwertes.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckbeaufschlagung der Klebstoff- Kartusche (1) durch Öffnen eines in der Druckleitung (57) der Klebstoff-Kartusche (1) angeordneten elektro­ magnetischen Ventiles (56) eingeleitet wird und daß die die vorbestimmten Zeitintervalle festlegenden Taktimpul­ se gleichzeitig einem Taktgenerator (54) entnommen werden.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Erreichen des vorgegebenen Sollwertes für die Auftragungsmenge das Ventil (56) zur Belüftung der Klebstoff-Kartusche (1) betätigt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (50) mehrere Tabellen (51, 51′, 51′′) für die verschiedenen Klebstoff­ arten zugeordneten druckabhängigen Auftragungsmengen enthält.