JP7242163B2 - 基板上の接着剤パターンを検査するための検査装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上の接着剤パターンを検査するための方法に関する。更に、本発明は、基板上の接着剤パターンを検査するための検査装置に関する。更に、本発明は、基体と、接着剤を吐出するノズルと、前述の技術による検査装置とを含むアプリケーターヘッドに関する。

接着剤パターンは、様々な理由で、アプリケーターヘッドから吐出され、基板上に付着させられる。特に、パッケージ産業における接着剤パターンは、パッケージ材を製造する目的で、基板上に付着させられる。このようなパッケージ材の具体的な例としては、プラスチック板又はファイバーカードボードが挙げられる。パッケージ材は、通常、略平坦な要素（後で、基板とも呼ばれる）として機械に送り込まれる。そして、アプリケーターヘッドにより流体（多くの場合、ホットメルト接着剤）を吐出する過程において、流体が、基板の様々な領域に１トラック以上塗布される。接着剤の塗布後、パッケージ材には製品が詰められる、又は、空のままとされる。接着剤が既に塗布された領域は、定められた縁に沿って折り曲げられ、対応する領域に押し付けられる。塗布された接着剤により、これらの領域が互いに接着される。

上述のような塗布は、大量生産のためのものである。そのため、時間の更なる有効活用に加えて、生産に必要な材料の量を低減することが、改善の中心となるのが常である。

そのため、流体又は接着剤の使用量を低減しつつ十分な接着効果をもたらすために、接着剤のビードを連続的に塗布するのではなく、間欠的かつ短パルスセグメントのパターンで接着剤を基板に塗布することが知られている。

特許文献１によれば、アプリケーターヘッドを制御するための一次吐出信号を二次吐出信号に変換する方法が知られている。この二次吐出信号は、それぞれが当該一次信号の長さの一部と考えられ、かつ、全長が当該一次信号の長さより短い、複数の連続的かつ間隔を有する信号部を有している。このような方法を使用して、例えば連続的な接着剤ビードを示し得る一次吐出信号が、複数の連続的かつ間隔を有するビード部分から成る接着剤パターンをステッチする、いわゆる「ステッチ型」信号に変換される。

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このような方法を行うことにより、作業は限界に近づいており、適切な量の接着剤の塗布を検証することの必要性がより重要になっている。不適切な接着剤の塗布による出荷製品の欠陥を防ぎ、多大なコストが発生する返品や信頼の失墜を避ける必要がある。現在、接着剤の検証は、組み込みが容易でなく、また、特に、スペース、既存システムへの短時間での組み込み、及び使い易さの点で、パッケージ市場からの要求を満たすことが難しい、複雑かつ高価なシステムを使用した場合にのみ可能である。このシステムは、塗布毎の設定が必要となり、また、新しいパターン毎にプログラミングが必要となる。その結果、機械速度が変化すると、接着剤パターンの検知及び検査において誤りを引き起こすことがある。

そのため、本発明の目的は、上述の問題点の少なくともいくつかを解決し、かつ、簡易で、複雑でなく、使い易く、既存の機械と共に使用することができる方法を実施するための検査方法及び機械を提供することである。

本願発明の態様
本発明の第一の態様において、上記目的は、最初に規定されるタイプの方法によって達成される。この方法は、所望の接着剤パターンを表す参照データをコントローラーに提供する工程と、前記コントローラー内の前記所望の接着剤パターンに対する格納された所定の許容差範囲を提供する工程と、接着剤ビードをノズルから基板上へ吐出する工程と、前記基板が移動したとき、前記基板上の前記吐出された接着剤ビードのパターンを、センサー配列によって検出する工程と、前記検出されたパターンを表す前記センサー配列からの信号を、前記コントローラーにて受信する工程と、前記検出された接着剤パターンを表す前記信号と、前記所望の接着剤パターンの前記許容差範囲とを比較する工程と、を含む。

本発明は、基板を別の面に接着するための接着剤を少なくした場合、フィードフォワード信号による吐出ノズルの制御だけでは不十分であり、基板上に吐出された接着剤パターンの検査が必要であるという考えに基づいている。本発明は、例えば、パッケージが折りたたまれて縁同士が接着された後などのプロセスの最後ではなく、塗布直後に、吐出されたパターンを検査することが有益であるという考えを利用している。

本発明の核となる考えは、検出方法がスタンドアロンで使用可能であることと、所望の接着剤パターンを教示するためのティーチボタンが不要であることである。本方法は、好ましくは、本発明の第二の態様による検査装置によって行われる。本方法は、所望の接着剤パターンは、公称条件下の目標状態において基板上に吐出されたパターンであるという考えに基づいている。この目標状態においてセンサー配列が検出すべき所望の接着剤パターンは、コントローラー内に格納されている。更に、所望の接着剤パターンに対する所定の許容差範囲が、コントローラー内に格納されている。吐出された接着剤ビードのパターンが検出されると、その検出されたパターンを表す、センサー配列によって出力される信号と、対応する所望の接着剤パターンに対する許容差範囲とが、コントローラーによって比較される。検出された接着剤パターンが許容差範囲内であると判断されると、その検出された接着剤パターンと所望の接着剤パターンとが一致していると認識される。

この場合の「一致する」とは、このパターンが、人の手によって設定され得る、又は、プロセスパラメーターに基づいてコントローラーによって決定され得る、所定の許容差内であることを意味する。本方法は、好ましくは、本発明の第二の態様による検査装置の、後述する好ましい実施形態のうちの少なくとも１つによる検査装置を使用して行われる。本発明の第二の態様による検査装置及び本発明の第一の態様による方法は、特に従属請求項において規定される特徴と同一または類似の特徴を含むことが理解される。これらについては、検査装置に関する、後述の本発明の第二の態様についての説明を参照されたい。

特に、接着剤パターンの長さ及び／又は接着剤パターンにおける各ビードの長さが求められ、パターンの所望の長さ及び／又は接着剤パターンにおける各ビードの所望の長さと比較される。接着剤パターンの長さは、機械方向、つまり、基板の移動方向に沿って測定される。概して、上記長さの求め方については、異なる可能性が様々にある。一方では、吐出された接着剤パターンの全ビード及びビード部分の累積長さである、吐出された接着剤パターンの累積長さを、測定及び／又は計算により求めることが好ましい。他方では、全長、つまり、このパターンの最初のビードの先端からこのパターンの最後のビードの後端までの長さを測定することも可能である。更に、所望の接着剤パターンの所望の先端及び／又は所望の接着剤パターンの後端を越えて延伸するビードの長さである、プレ又はポストパターンを、測定及び／又は計算によって求めることもできる。上記全ての測定及び／又は求め方が、本発明において好ましく実行される。

第一の好ましい実施形態によれば、所望の接着剤パターンの所定の許容差範囲を、特定の塗布ケースに対して予め格納された標準値を用いて計算する。概して、分注装置は、顧客によって特定の塗布ケースに対応するように、また、これらの典型的な塗布ケースに対応するように、設計及び設定されている。また、標準値は、所望の接着剤パターンからの、典型的かつ許容可能な偏差を表すことが知られている。例えば、ビードが、例えば１４０℃、１５０℃、又は１６０℃で幅３ｍｍに吐出された場合に、ビードが生じさせる熱放射のレベルが知られている。このような値は、所望の接着剤ビードの熱放射に対する所定の許容差範囲の計算に使用できる。更に、例えば、特定のディスペンサー（例えば、ノードソン株式会社のミニブルーＳＰソレノイド）の典型的な動作条件におけるノズルの開閉反応時間が、実験により求められて既知となっている。このような反応時間の範囲は、許容差範囲の計算に使用することもできる。計算の例を挙げると、開閉反応時間の既知の範囲が２ミリ秒の場合、塗布速度６０ｍ／分でビード長さの許容差範囲が＋／－２ｍｍと計算され得る。

更に、所定の許容差範囲を、例示的な塗布ケースに対して予め感知された値を用いて計算することもできる。これらの予め感知された値は、必ずしも、分注装置又は検査装置の製造者によって予め感知されたものでなくてもよく、ある塗布ケース用に前記装置を調整しているときにオペレーターによって予め感知されたものであってもよい。例えば、人の手によって許容可能と判定されたことにより、所望の接着剤パターンと一致している特定のパターンが、既知の特定の状態下で吐出される。このような場合に感知された値を、所定の許容差範囲の計算に使用できる。例えば、３つの例において感知された平均値を、３個の吐出パターンの平均を計算するのに使用することができる。この平均値は、新しい所望の接着剤パターンの設定に使用することができる。例えば、所定の許容差範囲を、４．９ミリ秒＋／－５％に設定することができる。

接着剤ビードのパターンを検出する方法は、接着剤ビードの放射熱を検出することにより行われることが好ましい。これにより、前記パターンの検出は、非接触で、かつ、外観検査法に基づかず、不可視範囲の放射波長を使用して行われる。

更に好ましい実施形態では、前記予め格納された及び／又は予め感知された値は、吐出された接着剤ビードのパターンを検出するときに前記センサー配列によって検出される期待信号の閾値を表す、少なくとも１つの信号強度値を含む。特に、センサー配列に赤外線センサーを使用する場合は、これらのセンサーは、常に、特定の赤外線放射を検出する。ビードが検出されると、放射が急速に増加する。これは、通常、ビードは約１５０℃の熱で吐出されるため、吐出ビードが検出されると、信号強度が急速に増加するためである。

「信号」という用語は、信号の派生物又は高次派生物も指すものであり、元のソース信号のみに限定されないことが理解される。

特に好ましい実施形態では、前記吐出された接着剤ビードの前記パターンの検出は、前記センサー配列によって感知された値の強度又は強度の変化率を前記コントローラーによって求める工程と、前記強度又は強度の変化率と、前記コントローラー内に格納された信号強度の変化率値若しくは強度又は対応する閾値とを前記コントローラーによって比較する工程と、前記強度又は強度の変化率信号が前記コントローラー内に格納された前記閾値を超える場合、ビード端が存在すると前記コントローラーによって判断する工程とを含む。吐出された接着剤パターンを有する基板がセンサー配列に近づくと、センサー配列によって測定される信号強度が増加する。好ましくは、この変化する信号強度の変化率を求めて、これと予め格納された変化率値とを比較する。予め格納された変化率値には、許容差範囲が設けられている。検出された変化する強度値に基づいてコントローラーによって求めた変化率がこの許容差範囲内である場合、ビード端が検出される。この値が増加する場合はビードの先端を示しており、この値が減少する場合はビードの後端を示している。

前記信号強度の変化率値又は前記対応する閾値は、好ましくは、基板の速度及び／又は冷却速度ファクターに基づいてコントローラーによってスケーリングされる。吐出された接着剤の冷却速度は、環境温度、空気の流れ、及び吐出された接着剤の熱容量に依存している。接着剤が低温で吐出された場合又は環境温度が高い場合、基板がセンサー配列に接近中に感知される赤外線放射の変化率は、接着剤が高温で吐出された場合よりも低い。そのため、前記変化率値は、スケーリングされることが好ましい。基板の速度についても同様である。基板の速度が速いと、センサー配列によって測定される強度変化率も高くなる。そのため、予め格納された変化率値又はこの値に対する所定の許容差範囲をスケーリングすることが好ましい。これは、これらの値の間の既知の関係に基づいて、自動で行うことができる。

好ましい形態において、接着剤ビードの開始／終了において典型でない率で発生するセンサーノイズ又は環境条件によって引き起こされる強度変化による、端の偽陽性検出を防ぐために、前記強度変化率信号を、ローパスフィルター、ハイパスフィルター、及び／又はバンドパスフィルターに通過させる。これにより、本方法の堅牢性が増す。

更に好ましい実施形態では、本方法は、前記基板の移動速度及び端の位置を、前記センサー配列の速度センサーを使用して、前記コントローラーによって求める工程を含み、前記求める工程は、前記速度センサーによって感知された値の強度の変化率を前記コントローラーによって求める工程と、前記強度の変化率と、前記コントローラー内の予め格納された閾値とを、前記コントローラーによって比較する工程と、前記強度の変化率が前記閾値を超える場合、基板端が存在すると前記コントローラーによって判断する工程とを含む。これは、同一のビードを検出し、機械方向に互いにオフセットしている、２つの赤外線センサーによって行うことができる。これら２つの赤外線センサーの機械方向のオフセットが既知の場合、基板の移動速度を求めることができる。代替的に、速度センサーは、受け取った光放射を評価することにより基板端を検出する２つの光素子を備える。好ましくは、第一光素子による端の検出と第二光素子による端の検出との間の時間経過を求める。機械方向におけるこれらの光素子の間の距離が既知である場合、前記速度を計算することができる。次の端が検出されるまでの間、基板が存在すると考えられる。そして、その端で、追加の速度測定を行うことができる。最初に行った結果と共に用いることにより、基板長さにおける平均速度をより正確に求めることができる。

代替的に又は追加的に、本方法では、前記基板の前記移動速度を求めることは、ビード、特にビードの先端を、第一センサーヘッドにより第一位置にて検出することと、前記ビード、特にビードの前記先端を、第二センサーヘッドにより第二位置で検出することと、前記第一検出及び前記第二検出の間の時間差を求めることと、前記時間差及び移動方向における前記２つのセンサーヘッドのオフセットに基づいて、移動速度を計算すること、とを含む。

代替的に又は追加的に、移動速度は、基板の先端及び／又は後端を検出するように構成された光検知器、好ましくは間隔を有する少なくとも２つの受信器、つまり、光素子を使用して、求められる。好ましくは、基板の先端及び／又は後端の検出は、例えば光素子によって検出された強度の変化率を検出することにより行われる。この強度が所定の最小値を超えた場合、基板端であると考えられる。第一受信器及び第二受信器の検出時間を比較することにより、上記端の速度を計算することができる。次の端が検出されるまでの間、基板が存在すると考えられる。前記所定の最小値は、コントローラーのメモリー内に予め格納されていることがある。また、実際の製造ラインの設定及び実際の環境条件を使用して、試験的に導出されることがある。このような方法により、従来技術において既知であるロータリーエンコーダーによる基板速度測定は不要となる。

本発明の更に好ましい実施形態では、本方法は、接着剤を吐出するノズルの制御ユニットからの吐出信号を受信する工程と、前記受信した吐出信号に基づいて前記所望のパターンを前記コントローラーによって求める工程と、を含む。ノズルの吐出信号の前記パターンが既知である場合、これは、所望のパターンを設定する簡易な方法となる。基板の移動速度と同様に、センサーとノズルとの間の距離が既知である場合、どのタイミングかつどの位置で接着剤ビードを検出するべきかを判断することができる。コントローラーによって傍受され得る前記受信した吐出信号に、好ましくは、少なくとも幅方向及び長さ方向の所定の許容差を適用して、所望のパターンを求めることがある。このような方法により、従来技術において既知である、所望のパターンを機械に教示するためのティーチボタンが不要となる。

更に好ましい実施形態によれば、所望のパターンを求める工程は、コントローラーに予め格納された少なくとも１つの所定の遅延値を用いて、所望のビード開始時間及びビード終了時間を計算する工程を含む。吐出信号が既知である場合及び／又は傍受された場合、かつ、更にノズルと、基板と、検査装置（特に、熱センサー又は熱センサーヘッド）との間の幾何学的な関係が既知である場合、所望の接着剤パターンを計算することができる。特に、所望のビード開始時間及びビード終了時間を計算することができる。この場合の遅延値は、例えば、ソレノイドコイル通電のための遅延、接着剤バルブモジュールへ空気が流れるための遅延、ノズルの先端からモジュール外へ接着剤が流れるための遅延、ノズルの先端から基板への接着剤の飛翔のための遅延、基板がセンサーヘッド側へ移動するための遅延である。吐出信号が傍受された場合、これらの遅延値の全てが、計算に含まれるべきである。

好ましい実施形態では、本方法は、更に、基板が存在しない場合はバックグラウンド熱を求める工程と、求めたバックグラウンド熱と、基板及び／又はビードが存在する場合に検出された熱とをコントローラーによって比較する工程と、を含む。好ましくは、求めたバックグラウンド熱は、コントローラーのメモリー内に格納され、接着剤パターンが検出されると、この格納されたバックグラウンド熱が使用される。これにより、センサー配列が絶対熱量を測定する必要がなくなり、バックグラウンド熱と実際に測定した熱との間で、変化率又は閾値を測定すれば十分となる。更に、バックグラウンド熱を使用して熱閾値を求めることができる。この熱閾値を上回る熱が測定された場合、接着剤ビードが存在すると判断される。閾値に達すると、上述したとおり、それが立ち上がりエッジか立ち下がりエッジであるかに応じて、その位置がビードの開始又は終了として検出される。

好ましくは、接着剤ビードのパターンを検出する工程は、ビードの幅を検出することを含む。このような幅は、機械方向に対して垂直に、隣接して配置された２つ以上の赤外線センサーを使用して検出することができる。好ましくは、許容差範囲は、基板の移動速度に依存する幅許容差を含む。基板の移動が速い場合、吐出速度が一定であれば、通常、ビードの幅は小さくなる。このように、好ましくは、許容差も速度によってスケーリングされ、格納される。この速度ファクターは、実験により求めることができる。

更に好ましい形態によれば、本方法は、前記所望の接着剤パターンに対する中心線許容差範囲を提供する工程と、前記検出されたパターンの中心線を計算する工程と、前記計算した中心線と前記中心線許容差範囲とを比較する工程と、を含む。この中心線は、吐出された接着剤パターンの幅が既知である場合、計算することができる。本実施形態の中心線は、所望の接着剤パターンの中心線許容差範囲と比較される。これらの特定の方法の工程により、吐出された接着剤パターンの機械方向に対して垂直な方向におけるオフセットが、許容差内か否かを判断することができる。

更に、本方法は、前記ビードに覆われた前記基板の領域を計算する工程を含むことが好ましい。この領域は、ビード領域と呼ばれる。ビードの長さ及び幅を知ることで、ビード領域を計算することができ、また、このビード領域が、基板のビード領域の所定の許容差範囲内であるか否かを判断することができる。これにより、特定の塗布要件を満たすのに十分な接着剤が吐出されたかどうかを判断することができる。

更に好ましい実施形態では、本発明は、所望の接着剤パターンにおける２つのビード間の最大間隙の許容差を提供する工程と、検出されたパターンにおける２つのビード間の間隙を計算する工程と、計算した間隙と最大間隙の許容差とを比較する工程と、を含む。好ましくは、計算した間隙が最大間隙の許容差より大きい場合、不具合信号が出力される。このような測定は、最大間隙測定と呼ばれることがある。これは、プロセス要件を満たす接着剤パターン内に、許容される最小距離又は間隙が存在するという考えである。この最大距離は、塗布毎に異なり、また、使用される接着剤パターンのタイプ毎に異なる。本方法は、好ましくは、所望の接着剤パターンにおける２つのビード間の最大間隙に対する高い許容差と、所望の接着剤パターンにおける２つのビード間の最大間隙に対する低い許容差とから選択することも含む。高い許容差が選択されるのは、好ましくは、接着剤パターンにおける最大１つの内部ビードの完全な欠落が許容され、このパターンにおける別の内部ビードのこのパターンからの部分的な欠落が許容され、かつ、最大間隙の検証をパスする場合である。所望の接着剤パターンにおける２つのビード間の最大間隙に対する低い許容差が選択されるのは、好ましくは、ビードの部分的な欠落のみが許容され、かつ、最大間隙の検証をパスする場合である。この測定は累積的なものでないことが好ましい。そのため、任意の検出されたビードにより、最大間隙測定が再開し、ビードの終端まで又は最大間隙の不具合まで継続する。

更に好ましい実施形態によれば、ビード領域の熱強度も、検証の基準として使用される。そのため、好ましくは、本方法は、前記所望の領域の熱強度値に対する許容差を提供する工程と、前記ビードに覆われた前記基板の計算された領域の熱強度値を測定又は計算する工程と、前記計算された領域の熱強度値と熱強度値に対する許容差とを比較する工程と、を含む。このような値は、領域における強度とみなすこともできる。この熱強度は、接着剤の温度及び／又は吐出された接着剤の量が、所望の接着剤の接着塗布に適しているか否かを示す。前記熱強度値が高すぎる場合、接着剤の温度が高すぎること及び／又は大量の接着剤を基板に吐出しすぎていることを示す。この値は、接着剤に覆われている基板の所望の領域に依存しているので、この領域に対する測定及び／又は計算を予め行っておくことが好ましい。本発明の更なる態様又は本方法の好ましい実施形態において、上記の問題は、基板上の接着剤パターンを検査するための方法であって、コントローラー内の所望の接着剤パターンに対する格納された所定の許容差範囲を提供する工程と、前記接着剤を吐出するノズルの制御ユニットからの吐出信号を前記コントローラーで受信する工程と、前記受信した吐出信号に基づいて前記所望のパターンを前記コントローラーによって求める工程と、前記吐出信号の変化を前記コントローラーによって受信する及び／又は吐出信号を前記コントローラーによって初めて受信する工程と、前記所望のパターンに対する前記許容差範囲を、所定の学習範囲に設定する工程と、を含む方法によって解決される。好ましくは、本方法は、前記吐出信号の変化を求める及び／又は吐出信号を初めて確認する工程と、その後で学習モードに入る工程と、を含む。かかる学習モードでは、好ましくは、前記所望のパターンに対する許容差値を、所定の学習値に設定する工程が行われる。吐出信号が以前の吐出信号パターンにマッチしないと判断された場合、又は、吐出信号が初めて検出された場合、例えば、本方法が初めて実施された場合又は機械が始動した場合、学習モードに入る。学習モードは、好ましくは、所定数のパターンの間及び／又は所定の時間アクティブとなる。学習モードを用いて、本方法及び／又は後述の第二の態様による検査装置、特に当該検査装置のコントローラーが、変化した吐出信号に対して自動的に適合又は調整される。この特定の実施形態においても、ティーチボタンが不要であることが明らかである。オペレーターによるティーチボタンの押下ではなく、吐出信号の変化及び／又は吐出信号を初めて確認したことに基づいて、学習モードに入る。

学習モードにおける許容差値の大きさは、好ましくは、所定の接着剤パターンに対応する予め格納された値に基づき、特に、典型的な接着剤パターンの実験的なデータに基づく。この学習許容差値は、学習モード中、吐出される接着剤パターンの大部分がこの許容差範囲内となるように選択されるべきである。

好ましくは、本方法は、検出された接着剤パターンと以前検出された接着剤パターンとを比較する工程と、前記吐出信号が変化してからの、及び／又は前記吐出信号を求めてからの前記検出されたパターン間の偏差及び／又は偏差率が、所定の許容差内であるか否かを判断する工程と、を更に含む。学習モードに入ったときに特に役立つこの実施形態によると、現在検出された接着剤パターンが、以前検出された接着剤パターンと比較される。好ましくは、前記現在検出された接着剤パターンは、パターンの変化を求めてからの、及び／又は学習モードに入ってからの、以前検出された２個以上の接着剤パターンと比較される。前記現在のパターンと前記以前のパターンとの間の偏差が求められる。追加的に又は代替的に、前記現在のパターンと前記以前検出されたパターンとの間の偏差率が求められる。前記偏差及び／又は前記偏差率を求めた後、更に、前記偏差及び／又は前記偏差率が、所定の許容差内であるか否かを判断する。これにより、前記検出された接着剤パターンが、安定した出力を得ることができるように反復又は収束しているかを確認することができる。前記偏差及び／又は前記偏差率が前記所定の許容差内でないと判断された場合、パターン不具合信号が出力され得る。分析される、以前吐出されたパターンの数は、好ましくは２～１０個の範囲内であり、更に好ましくは２～５個の範囲内であり、特に好ましくは３個である。好ましくは、これらのうち最後の３個の吐出パターンの平均値が使用される。

更に好ましい実施形態では、本方法は、前記吐出信号が変化してからの、及び／又は前記吐出信号が確認されてからの、検出された接着剤パターンが、所定数Ｎ－１個に達する工程、Ｎ個目の検出されたパターンを前記所望のパターンとして使用する工程、及び／又は、所定数Ｎ＋ｘまで接着剤パターンを評価して、前記Ｎ～Ｎ＋ｘ個の検出された接着剤パターンの少なくともいくつかに基づいて所望のパターンを計算する工程を含む。Ｎは、好ましくは２～１０の範囲内の数と等しく、更に好ましくは２～５の範囲内の数と等しく、特に好ましくは３と等しい。ｘは、好ましくは２～１０の範囲内の数と等しく、更に好ましくは２～５の範囲内の数と等しく、特に好ましくは３と等しい。これらの方法における工程は、好ましくは、学習モードにおいて実施される。前記吐出された接着剤パターンが、安定したパターンであり、かつ、所定の許容差範囲内であることが所定数Ｎ－１回検出された場合、Ｎ個目の検出されたパターンを所望のパターンとして使用することができる。代替的に、安定した、つまり、所定の許容差内の偏差及び／又は偏差率を有し、かつ、学習モード中の、複数の少なくとも２個の検出された接着剤パターンを使用して、前記所望のパターンを計算することができる。

前述の方法の工程に基づいて新しい所望のパターンが設定されると、以前、前記所定の学習許容差範囲に変更された前記許容差範囲は、所定の許容差範囲に戻されることが好ましい。好ましくは、前記計算された所望のパターンが、前記許容差範囲の中心となるようにとする。前述のとおり、この所定の許容差範囲は、プロセスパラメーターに基づいて、学習モードに入る前に使用された許容差範囲と同一又は異なる許容差範囲となり得る。好ましくは、前記許容差範囲が、前記所定の学習許容差範囲から戻されると、学習モードから退出する。その後、前記方法は、通常動作モードにて更に実施される。

前記方法の更に好ましい実施形態によれば、前記方法は、前記検出された接着剤パターンが、前記所望の接着剤パターンの前記許容差範囲内でない場合、パターン不具合信号を出力する工程を含む。前記パターン不具合信号は、前記検出された接着剤パターンが前記所望の接着剤パターンと一致しない場合に出力される。

更に好ましい実施形態では、前記方法は、前記パターン不具合信号を警告装置にて受信する工程と、前記警告装置によって警告信号を出力する工程と、を含む。このような警告装置は、音声警告又は視覚的警告をオペレーターに提供する警告ベル又は警告灯を含み得る。

更に、追加的に又は代替的に、前記パターン不具合信号は、不具合のある接着剤パターンを有する基板を破棄する破棄装置にて受信されることが好ましい。破棄装置は、不具合のある基板を破棄するために、不具合のあるパターンを有する基板に接触するアームやプッシャーなどの機械部材を含み得る。これらの工程により、製造手順の最後に、適切な接着剤パターンを有する基板のみを確実に提供することができる。

本発明は、最初に規定した種類の検査装置に関する第二の態様において、その目的を達成する。この検査装置は、基板が熱センサーヘッドに沿って移動したときに前記基板上の接着剤ビードのパターンを検出する前記熱センサーヘッドを有する、少なくとも１つのセンサー配列と、前記熱センサーヘッドを収容するハウジングと、前記センサー配列に接続されているコントローラーとを含み、前記コントローラーは、所望の接着剤パターンを表す参照データと、前記所望の接着剤パターンに対する格納された所定の許容差範囲を含み、前記コントローラーは、前記センサー配列によって検出された前記パターンを表す信号を受信し、かつ、前記検出された接着剤パターンを表す前記信号と、前記所望の接着剤パターンの前記許容差範囲とを比較するように適合されている。

コントローラーは、好ましくは、前記所望の接着剤パターンに対する前記格納された所定の許容差範囲及び／又は前記所望の接着剤パターンを表す前記参照データのための格納手段を含む。前記格納手段は、ＲＡＭメモリー又はＲＯＭメモリー又はフラッシュメモリーとして形成され得る。この実施形態は、取得可能な他の参照データが無い場合、又は、機械が始動中又は始動直後である場合に、特に好ましい。格納された値は、好ましくは、既知の典型的な接着剤パターンに基づいており、また、製造者及び／又はオペレーターによって予め設定されていてもよい。前記所望の接着剤パターンを表す前記参照データと前記許容差範囲の両方が、オペレーターによって、又は前述の方法によって、変更及び適合され得る。

好ましくは、前記熱センサーヘッドはハウジング内に収容されており、前記ハウジングは、前記熱センサーヘッドを、接着剤が吐出されるノズルに近接するように取り付けるように適合されている。前記ハウジングは、前記ハウジングを前記アプリケーターヘッド（例えば、ノズルを含むアプリケーター本体、又は空気ソレノイドバルブのハウジングなどのアプリケーターの他の部分など）に取り付けるための、クランプ手段、ねじ、又は対応するねじ螺合ボアなどの、取り付け部又は取り付け装置を含み得る。ハウジングは、接着剤アプリケーターの本体に直接組み込むこともできる。この場合の近接という用語は、好ましくは基板の移動方向に沿って測定された、ノズル開口部と熱センサーヘッドとの間の距離を指す。この距離は、好ましくは５ｃｍまでの範囲内であり、更に好ましくは０．５ｃｍ～５ｃｍの範囲内であり、更に好ましくは０．５ｃｍ～２．５ｃｍの範囲内である。この距離を小さくするとスペースが節約され、より良い結果につながる。

更に、本発明の検査装置は、センサー配列に接続されるコントローラーを含む。コントローラーは、好ましくは、本発明の第一の態様による方法を実施するソフトウェアコードを含む。

この場合の「パターン」という用語は、単一のビード、複数のビード部分、及び単一の基板上のビード及びビード部分の特定の配列を指し、接着剤ビードの位置、形状、及び量を含む。しかし、この場合の「パターン検出」は、必ずしも、前述のパラメーター全ての検出を意味するものではない。実施形態によっては、ビードを示すこれらのパラメーター又は他のパラメーターのうちの１つを検出すれば十分であり得る。通常、各基板上に、同じ接着剤パターンが次々に塗布される。この場合の「接着剤」という用語は、例えば、シーラント、油脂性材料、又は発泡材料などの、基板同士を接着するために熱した状態で塗布され得るホットメルト接着剤、グルー、又はあらゆるその他の流体を指すことが理解される。

第一の好ましい実施形態では、前記熱センサーは非接触センサーである。これにより、熱センサーヘッドを基板から離間させることができ、基板及び／又は接着剤パターンに接触させる必要がなくなる。熱センサーヘッドが基板から離間する距離は、好ましくは基板表面に対して略垂直な方向において、好ましくは５～４５ｍｍの範囲内であり、更に好ましくは５～１５ｍｍの範囲内であり、特に好ましくは１０ｍｍである。

好ましくは、熱センサーヘッドは赤外線センサーである。このような赤外線センサーでは、発熱素子による非接触測定を行うことができない。通常、基板は周囲温度下にある。接着剤の塗布は、特にホットメルト接着剤を使用する場合は、それより高い温度で行われる。ホットメルト接着剤は、通常、約１００℃～２００℃より高い温度で塗布され、周囲温度とは全く異なる。本発明によれば、デジタル又はアナログのサーモパイル又は熱電対を使用することができる。

更に好ましい実施形態によれば、前記センサー配列は、好ましくは、熱センサーヘッド及びセンサー配列の電子部品をノズルの熱から遮断する断熱効果を有するハウジング内に配置される。これにより、検査装置の取り付けに必要なスペースを低減することができ、また、測定を速く行うことができる。

代替的なあまり好ましくない実施形態によると、熱センサーヘッドは赤外線ファイバーに接続されており、また、熱センサーヘッドは前記ノズルから遠位に配置されている。このような実施形態における熱センサーヘッドは、基板上の接着剤パターンの赤外線放射を赤外線ファイバー内へ接続させるレンズなどを含み得る。そして、赤外線放射は、ノズルから安全な距離に配置され得る熱センサーヘッドへ赤外線ファイバーを介して送られる。熱センサーヘッドは、基板上の接着剤パターンの検出に悪影響を与えないように、ノズルの熱放射から保護されている。この実施形態によると、ハウジングが前記ファイバーの遠位自由端のみを収容する場合、ハウジングは、制限された寸法におさまり、ノズルに密着するように接続されやすくなっていることがある。しかし、この実施形態では、赤外線ファイバーがセンサーへガイドされている必要があるが、このことは、特定の実施形態及び適用例においては望ましくないことがある。

特に好ましい実施形態によると、検査装置は、前記基板上の前記接着剤ビードの移動方向に対して垂直な方向における幅及び／又は中心線位置を検出するために、前記基板の移動方向に対して略垂直な方向にオフセットするように配置された２つ以上の熱センサーヘッドを含む。この方向は、通常、移動方向（機械方向）に対して垂直な、基板の幅方向と呼ばれる。好ましくは、４つ以上の熱センサーヘッドが、互いにオフセットするように配置されている。この実施形態によると、幅の検出だけでなく、機械方向及び／又は１つの基板上で互いに平行に配置された複数のビードに対して垂直な所望の中心線からのビードのオフセットの検出も可能である。更に、各熱センサーヘッドにて信号の強度を測定及び／又は比較することにより、補間法を用いてビードの幅及び／又は位置をより正確に予測することができる。これは、視野が完全にビードで埋め尽くされている熱センサーヘッドよりも、ビードの一部のみをとらえる熱センサーヘッドの方が、より低い信号を提供するためである。熱センサーヘッドのアレイの端側に配置されている熱センサーヘッドが、中心に配置されている熱センサーヘッドよりも強い信号を検出した場合、コントローラーは、ビードの中間部が検出ウィンドウの外側にあると判断する。熱センサーヘッドは、基板の機械方向に対して略垂直に、一列に配置され得る、又は、移動方向に互いにオフセットし得る。

更に好ましい実施形態によると、検査装置は、前記基板の移動速度及び／又は接着剤ビードの冷却速度を検出するために、前記基板の機械方向に対して略平行な方向に互いにオフセットするように配置された２つ以上の熱センサーヘッドを含む。この方向は、通常、基板の長さ方向と呼ばれる。熱センサーヘッドのうちの２つが長さ方向にオフセットするように配置されている場合、この２つの熱センサーのオフセットが既知であれば移動速度を求めることができる。第一熱センサーが第一時点で接着剤ビードを検出し、第二熱センサーが第二時点で接着剤ビードをとらえる。これら２つの時点の時間差により、移動速度を計算することができる。他のパラメーターに基づいて速度を計算するエンコーダーは不要である。追加的に又は代替的に、接着剤ビードの冷却速度を同じ方法で求めることができる。この実施形態によれば、検査装置は、外部エンコーダー信号無しで、基板の速度及び／又は接着剤ビード自体の冷却速度と、基板端に対するパターンの位置を求めることができる。これにより、プログラミング及び書き込みという追加の手間無しで、検査装置を既存装置に容易に組み込むことができる。この基板の移動速度を知ることは重要である。それは、時間あたりの接着剤吐出量が一定であれば、高速時に比べて低速時はビードの幅が増加するからである。更に、基板の移動速度により、接着剤がノズル下のポイントに塗布されてからビードがセンサーに到達するまでの遅延が決定される。これは、検出された接着剤パターンと所望の接着剤パターンとを比較するために比較される、ノズルの吐出信号とセンサー信号との間の時間に影響を与える。追加的に、基板の移動速度は、ホットメルト接着剤が使用されている場合、接着剤の冷却時間にも影響する。これは、センサーの表示数値に影響し、ひいては信号品質にも影響する。追加的に接着剤ビードの冷却速度を求めた場合、この値は、熱センサーの感度の調整に使用できる。冷却速度は検証データの一部であり得、接着強度の表示に用いることができる。接着剤の温度は、接着剤が接着対象の材料にどのくらいよく接続するかという点において、大きな役割を果たす。

更に好ましい実施形態において、検査装置は、熱センサーヘッドの感知領域を制約するために、少なくとも１つの熱センサーヘッド用のマスクを含む。このマスクは、好ましくは、熱センサーヘッドの視線方向を、前記基板の特定の所定幅部分と前記熱センサーヘッドとの間にのみ存在させるように形成される。このマスクにより、熱センサーを特定の感知領域へとよりシャープに制約又は集中させることができるようになり、どの熱センサーヘッドがどのビード又はビード部分を検出するかを簡易的に決めることができる。２つ以上、４つ以上、又はそれ以上の熱センサーヘッドを使用することが特に好ましい。また、このマスクは、好ましくは、センサーの動作に悪影響を与える可能性があるノズル又は他の機械部分の熱放射から、熱センサーヘッドの一部を保護する。

更に、このマスクは、センサー開口部を形成する１つ以上のスロットを含むことが好ましい。このスロットは、幅方向又は長さ方向、つまり、基板の機械方向に対して垂直又は平行に配置され得る。好ましくは、基板の機械方向に対して平行に配置されたスロットが、ビード又はビード部分の幅測定に使用される熱センサーヘッド用に設けられ、基板の機械方向に対して垂直なスロットが、ビード又はビード部分の長さを求めるのに使用される熱センサーヘッド用に設けられる。センサー開口部を形成するスロットは、可能な限り小さく設計することで、測定許容差を可能な限り小さくすることができる。

更に好ましい実施形態において、ハウジングは、前記アプリケーターヘッドに取り付けられると前記基板側を向く略平坦な下側部分を含み、前記下側部分は、少なくとも１つの凹部を含み、前記少なくとも１つの熱センサーヘッドが前記凹部内に配置されて前記マスクを形成する。凹部の開口部は、好ましくは、センサー開口部を形成するスロットとして形成されている。ハウジングの平坦な下側部分に形成されたこのような凹部は、熱センサーヘッドの感知領域を制約するために熱センサーを遮蔽するためのマスクを形成するための簡易的な方法である。

更に好ましい実施形態によれば、コントローラーは前記ノズルの制御ユニットに接続されており、前記ノズルの吐出信号を受信して前記所望の接着剤パターンを求める。前記ノズルの吐出信号は、所望の接着剤パターンを示す。そのため、所望の接着剤パターンは、ノズルの吐出信号に基づいて求めることができる。熱センサーヘッドとノズルとの間の距離及び基板の移動速度を知ることにより、特定の熱センサーヘッドが接着剤ビード又はビード部分を検出するべき所望の時点が既知となる。特定の熱センサーヘッドが、所定の時点より早く又は遅くビード又はビード部分を検出した場合、接着剤パターンに不具合がある又は不良であることを示す。また、この検出された接着剤パターンは所望の接着剤パターンの許容差内でなく、パターン不具合信号が出力され得る。

更に好ましい実施形態では、検査装置は、基板の、特に基板端の移動速度を検出する速度検出部を含む。このような速度検出部は、好ましくは、光素子などの光検知器を含む。この光検知器は、好ましくは、基板の速度を光学的に検出するように適合されている。このような光検知器は、基板の移動方向に沿って、既知かつ所定の間隔で配置される２つの光センサーを含み得る。このような光センサーにより、基板の速度を簡単に求めることができ、また、端と接着剤パターンとの間の距離を計算することができる。

好ましくは、速度検出部は、センサー配列及び／又は熱センサーヘッドに近接して取り付けられている。この場合の近接とは、好ましくは０．５～５．０ｃｍの距離で、特に２．５ｃｍの距離で、隣同士になるように取り付けられていることが好ましい。好ましくは、速度検出部は、熱センサーヘッドを収容するハウジング内に配置されている。

更に、検査装置は、ハウジングをアプリケーターヘッドに対して所定の関係で取り付ける取り付けブラケットを含むことが好ましい。この取り付けブラケットは、好ましくは、基板の移動方向に沿ってハウジングがノズルに対して所定の関係を有するように形成される。好ましくは、取り付けブラケットにより、ハウジングとノズルとの間の関係を、基板の移動方向に対して垂直に調整する。

好ましくは、取り付けブラケットは、アプリケーターヘッドに係合する第一係合部と、ハウジングに係合する第二係合部とを含む。取り付けブラケットは既知のジオメトリーを有する。そのため、センサーヘッドと基板との間の距離を調整しながら、前記熱センサーヘッドを少なくとも収容するハウジングを、アプリケーターヘッド及び／又はノズルに対して既知かつ所定の関係で取り付けることができる。好ましくは、前記係合部及び／又は取り付けブラケットは、取り付けブラケットによって保持されるハウジングがアプリケーターから絶縁されるように、絶縁材料から形成されている。

好ましい発展例において、第一係合部は、ノズルのノズル本体にクランプされるように適合されている。このように係合するために、前記係合部は、ねじやナットなどのクランプ手段を備えた第一及び第二アームを含み、取り付けブラケットが、ノズル本体の一部に、好ましくは略円筒状部分にクランプされ得る。

代替的に、第一係合部は、アプリケーターヘッドの基体の一部にクランプされるように適合されていることが好ましい。また、コネクター、バー、取り付け要素、カバーなどの絶縁要素などの、アプリケーターヘッドの他の所定かつ特定の部分又は部位にクランプされるように適合されてもよい。これは、アプリケーターヘッドの特定かつ所定の部分を取り付けブラケットの固定に使用する場合、ハウジングを、ノズル又はノズル孔に対して所定かつ特定の関係で支持するのに有益である。

この場合、取り付けブラケットの第二係合部は、ハウジングに係合する嵌め合い手段を含み、ハウジングは対応する嵌め合い手段を含むことが、更に好ましい。このような嵌め合い手段は、特に、ダブテール形状の凸部及び凹部、ボウタイ形状の凸部及び凹部、又は嵌め合うように共に作用する他の要素であり得る。

更に、前記コントローラーは、好ましくは、前記検出された接着剤パターンの繰り返しパターンについて分析して、その繰り返しパターンを所望のパターンとして設定するように適合されている。更なる実施形態では、前記検出された接着剤パターンは、所望のパターンとして設定される前に、センサーレベルの前記予め格納された値と比較され、妥当な範囲内であることが確認される。予め格納された値がコントローラーのメモリーストレージ内で利用可能な場合、好ましくは、検出された接着剤パターンが、所望のパターンと一致するか否か、つまり、予め格納された値に基づいて求めることができる及び／又は計算することができる所望のパターンの所定の許容差内であるか否かに判断に使用される。

本発明の第三の態様において、上述の目的は、ホットメルト接着剤を分注するアプリケーターヘッドによって達成される。このアプリケーターヘッドは、基体と、接着剤を吐出するノズルとを含み、このアプリケーターヘッドは、好ましくは、ノズルに近接して、アプリケーターヘッドに対して、特に基体に対して取り付けられた、本発明の第二の態様による検査装置の上述の好ましい実施形態のうち少なくとも１つの検査装置を含む。本発明の第二の態様によるアプリケーターヘッドの好ましい実施形態については、本発明の第二の態様による検査装置の好ましい実施形態を参照されたい。これは、このアプリケーターヘッドは、本発明の第二の態様による検査装置を含むためである。

本発明を、好ましい実施形態及び以下の添付の図面を参照して詳述する。

本発明で使用されるように適合されたアプリケーターヘッドの側面図である。 基板上に流体を吐出するアプリケーターヘッド及び本発明の検査装置の立面図である。 本発明の検査装置の実施形態を示す。 ４つの熱センサーヘッド及びマスクの概略図である。 ９つの熱センサーヘッド及びマスクの第二の実施形態を示す。 第一の実施形態による取り付けブラケットによってアプリケーターヘッドに取り付けられた検査装置を示す立面図である。 図６の取り付けブラケットによってアプリケーターヘッドに取り付けられた検査装置を示す側面図である。 第二の実施形態による取り付けブラケットによってアプリケーターヘッドに取り付けられた検査装置を示す立面図である。 図８の取り付けブラケットによってアプリケーターヘッドに取り付けられた検査装置を示す側面図である。 アプリケーターヘッドと検査装置とを示すブロック図である。 基板上の接着剤パターンを検査するための方法を示す、信号ロジック図である。 基板上の接着剤パターンを検査するための方法の学習モードを示す、信号ロジック図である。 学習モードの最大許容差曲線を示す第一図である。 学習された許容差曲線を示す第二図である。 設定された狭い許容差を示す第三図である。 基板上の接着剤パターンを検査するための方法における、前記装置の信号出力を示す。 接着剤パターンを有する３つの基板の概略図である。 接着剤パターンを有する３つの基板の概略図である。 接着剤パターンを有する３つの基板の概略図である。 最大間隙測定を示す。 最大間隙測定を示す。

図１は、流体、特に液体接着材料、特にホットメルト接着剤を分注するアプリケーターヘッド１を示す。ホットメルト接着剤が好ましいが、グルー、シーラント、油脂性材料又は同様のものなどの他の流体を使用することができる。アプリケーターヘッド１は、基体４及びバルブ２、好ましくは基体４に取り付けられたソレノイドバルブ２を含む。基体４は、特に、流体を基体中にガイドする内部流路と、流体を加熱するヒーターとを収容している。アプリケーターヘッド１は、加圧ガスによって作動するバルブ２を有する空気アプリケーターヘッドとして設計されている。バルブ２は、好ましくは、ソレノイドバルブである。

ノズル８が設けられたモジュール６が、基体４に取り付けられている。交換可能なフィルター１０が、基体４のモジュール６とは反対側に設けられている。流体、特にホットメルト接着剤を供給するチューブコネクター１２が、同様に基体４に配置されている。そのため、チューブコネクター１２は、流体入口連結部として使用され、基体４内側の導管を介してモジュール６と（図示しない方法で）流体連通している。

アプリケーターヘッド１を取り付けロッド又は同様の要素に固定するための把持装置１４も、基体４に配置されている。

アプリケーターヘッド１のソレノイドバルブ２は、１つ以上のサイレンサー１６を有している。なお、このサイレンサーのうちの１つには、参照用サインがマーキングされている。ソレノイドバルブ２は、圧縮空気を圧縮空気入口１８によりアプリケーターヘッド１へと送る圧縮空気路を、選択的に開放及び閉鎖するように適合されている。バルブ２は、ポート２０を介して送られ得る制御信号により動作する。アプリケーターヘッド１は、基体４内に位置するヒーターへの電力の供給に使用される接続ケーブルに接続するための電気コネクター２２も有している。

本実施形態では、コントローラーモジュールを、アプリケーターヘッド１のソレノイドバルブ２の信号ポート２０に接続することが提案されている。コントローラーモジュールは、信号入力ポート及び信号出力ポートを有している。このコントローラーモジュールの更なる詳細については、ノードソン株式会社（オハイオ、ウェストレイク）の公開特許出願ＥＰ ２ ６３８ ９７８ Ａ１を参照されたい。なお、公開特許出願ＥＰ ２ ６３８ ９７８ Ａ１に従ってコントローラーモジュールを形成することが好ましいが、必須ではない。ステッチング機能を有しない他の実施形態も好ましい。

図２に、ノズル８を有するアプリケーターヘッド１を示す。図２のアプリケーターヘッド１は概略的にのみ示されているが、アプリケーターヘッド１が、図１に示すアプリケーターヘッド１の本質的な機能を備えていることが理解されよう。アプリケーターヘッド１は、その信号ポート２０を介して、制御ボックス２６に接続されている信号線２４に接続されている。制御ボックスは、前記ノズル８中の流体の流れを制御するためにバルブ２を開閉するソレノイドバルブ２へ制御信号を送信する、ノズル８用の制御ユニットを含んでいる。ＥＰ ２ ６３８ ９７８ Ａ１に記載されているとおり、制御ボックス２６内に設けられた制御ユニットは、一次吐出信号を二次（「ステッチング」）吐出信号に変換するための手段も含み得る。

図２によると、検査装置３０は、アプリケーターヘッド１のモジュール６のノズル８に好ましくは近接するように、又は、アプリケーターヘッド１の一部として、設けられている。本実施形態では、検査装置３０は、アプリケーターヘッド１の基体４に取り付けられている。検査装置３０は、信号線３２を介して制御ボックス２６に接続されている。制御ボックス２６は、検査装置３０を制御するコントローラーも含んでいる（図１１も参照）。

基板３４上の例示的な実施形態の図において、アプリケーターヘッド１と検査装置３０の両方が、基板３４に対して相対的に示されている。この場合の基板３４は、接着剤の塗布前又は後に切断して個片化される、連続的なカードボードである。基板３４は、矢印で示される移動方向又は機械方向３６に移動する。基板３４がアプリケーターヘッド１に対して相対移動すると、ノズル８が接着剤を吐出して、接着剤のビード３８、３９、４０又は他の形状（例えば、ドット又はフィルム）から成る接着剤パターン３７を、基板３４の上面に生成する。この場合の接着剤は、主に赤外線を放射するホットメルト接着剤である。

本実施形態（図２参照）の検査装置３０は、ハウジング３１と、接着剤ビード３８の放射された赤外線放射４４を検出する熱センサーヘッド４２（図３参照）を有するセンサー配列４３とを含む。図２によると、センサー配列４３及び熱センサーヘッド４２（図２には示さず）の両方が、検査装置３０のハウジング３１内に収容されている。

制御ボックス２６内に設けられているコントローラーは、熱センサーヘッド４２が検出した信号を、信号線３２を介して受信し、検出された接着剤パターンと所望の接着剤パターンとを比較し、検出された接着剤パターン３７が所望の接着剤パターンに一致しない場合、パターン不具合信号を出力する。図２に示す実施形態によると、制御ボックス２６内に設けられているコントローラーは、同様に制御ボックス２６内に設けられた制御ユニットから、ソレノイドバルブ２を作動させるために使用される吐出信号パターンである所望の接着剤パターンに関する情報を受信する。熱センサーヘッド４２とノズル８との間の機械方向３６における距離は既知であるため、熱センサーヘッド４２がいつビード３８、３９、４０を検出又は「とらえる」べきであるかも既知である。

制御ボックス２６は、更に、制御ボックス２６を機械全体の制御装置に接続させる入力信号線４６に接続されている。更に、制御ボックス２６は、検出された接着剤パターン３７が所望の接着剤パターンと一致しない場合にコントローラーが出力するパターン不具合信号用の信号線４８に接続されている。信号線４８は、パターン不具合信号を受信した場合に音声又は視覚信号を出力する警告装置に接続されていることがある（図１３参照）。

図２に示す実施形態では、センサー配列４３及び熱センサーヘッド４２は、検査装置３０のハウジング３１に組み込まれている。しかし、図３に示す実施形態では、熱センサー４３は、熱センサーヘッド４２から遠位に配置されている。図３では、熱センサーヘッド４２を収容するためのハウジング３１は、センサー配列４３も収容している（図の簡略化のため、離れていないように描かれている）。ここで再び、アプリケーターヘッド１は、ソレノイドバルブ２と、基体４と、ノズル８とを含んでいる。接着剤ビード３８、３９は、ノズル８によって基板３４上に吐出される。本実施形態では、センサー配列４３は赤外線センサーを含んでいる。熱センサーヘッドは、赤外線照射を光ファイバー５２内へ接続させるためのレンズ５０を備えた光ファイバー５２に連結されている。レンズ５０は、ねじ螺合部を有する連結手段４９内に設けられており、レンズ５０を支持体に取り付けることができるようになっている。熱センサーヘッドは、ハウジング３１内に配置されている。ハウジング３１内で、センサー配列４３は、センサー配列４３に電力及び制御信号を供給する信号線４８及び制御線４６に接続されている。更に、本実施形態のセンサー配列４３は、信号線５３を介して、アプリケーターヘッド１の制御ユニット（図示せず）に接続されており、ソレノイドバルブ２に対する制御信号を受信する。図３から容易に理解できるとおり、センサー配列４３は、レンズ５０から距離を隔てて配置され、加熱されたノズル８及びホットメルトビード３８、３９から距離を隔てて配置することができるようになっており、センサー配列４３が過剰な熱を受け取ることがないようになっている。

図４は、マスク６０を備えた、４つの熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６を有する特定のセンサー配列４３を示す。本実施形態におけるマスク６０は、ハウジング３１の略平坦なハウジング部分として形成されており、その中に対応する熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６が配置される４つの凹部６２、６４、６６、６８を含んでいる。そのため、熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６は、図４中では図の平面の奥側へ延伸する円筒状の凹部６２、６４、６６、６８内でハウジング３１の表面６１より後ろ側に凹んでいる。この場合、凹部６２、６４、６６、６８の開口部は、センサー開口部を形成する。これにより、凹部６２、６４、６６、６８によって、対応する熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６と基板３４上の接着剤ビード３８、３９、４０との間の視線方向が制約される。

図４から理解できるとおり、熱センサーヘッド４２、５２、５４は、基板３４の機械方向３６に対して略平行に配置されており、熱センサーヘッド５６は、基板３４の機械方向３６に対して垂直に配置されている。熱センサーヘッド５６は、機械方向３６におけるビード３８、３９、４０の長さの測定に使用され、熱センサーヘッド４２、５２、５４は、機械方向３６における接着剤塗布の幅の検出に使用される。熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６は、機械方向３６に、また、機械方向に対して垂直に、互いにオフセットしている。熱センサーヘッド４２、５２を例にとると、オフセットＯ_１、Ｏ_２が図４に示されている。例えば、熱センサーヘッド５６の対応する熱センサーが、ビードの検出を示して信号を出力し、熱センサーヘッド５２の対応する熱センサーが、接着剤ビードが測定されたことを示す信号を出力し、しかし、熱センサーヘッド４２の対応する熱センサーが出力しなかった場合、機械方向３６に対して平行なビードの端が、熱センサーヘッド５２と４２との間にあり、オフセットＯ_１の範囲内にあることが知られている。

機械方向３６のオフセットであるオフセットＯ_２は、基板３４の移動速度を求めるのに使用することができる。しかし、そのためには、熱センサーヘッド４２及び５２の両方が、接着剤ビードをとらえる必要があり、また、熱センサーヘッド４２及び５２に対応する熱センサーが、ビードを検出したことを示す信号を出力する必要がある。例えば、熱センサーヘッド５２に対応する熱センサーがまず信号を示し、その後で熱センサーヘッド４２に対応する熱センサーが信号を示した場合、これら２つの信号の間の時間差を測定してこれら２つの熱センサーヘッドの間のスペースと比較することができ、それによって、オフセットＯ_２及び実質的な移動速度を測定することができる。

しかし、熱センサーを移動速度の測定に使用することができるとしても、検査装置３０は別個の速度検出部を含むことがより好ましい。本実施形態では、Ｏ_２だけオフセットされている２つの光素子（図１１参照）などの光学的速度検出部を使用することができる。

図５は、上述した検査装置３０に設けられ得るマスク６０の別の例を示す。図５では、図４を参照して説明したものと同様及び同一の部分には、同一の参照符号を付して示しているため、これらについては、図４の上記説明を参照されたい。図５によると、合計９つの熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６、７０、７２、７４、７６、７８が設けられており、それぞれ対応する熱センサーに接続されている。熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６、７０、７２、７４、７６、７８は、対応する凹部６２、６４、６６、６８、８０、８２、８４、８６、８８内に設けられており、各熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６、７０、７２、７４、７６、７８と基板３４との間の視線方向は、熱センサーヘッド４２、５２、５４、５６、７０、７２、７４、７６、７８を基板３４上の特定の領域に集中させるように制約されている。

ここで再び、図４に示すマスク６０の実施形態において、図５のマスク６０は、１つの熱センサーヘッド５６が基板３４の機械方向３６に対して略垂直に配置され、かつ、残りの８つの熱センサーヘッド４２、５２、５４、７０、７２、７４、７６、７８が基板３４の機械方向３６に対して略平行に配置されるように形成されている。この構成により、方向３６に垂直な熱センサーヘッド５６の寸法は、方向３６における熱センサーヘッド５６の寸法よりもはるかに大きくなる。この構成により、熱センサーヘッド５６は、接着剤ビードの幅及び基板３４に対するビードの横方向の配置について、比較的許容的となっている。しかし、熱センサーヘッド５６を使用すると、ビードの長さは比較的低い許容差で検出され得る。

残りの８つの熱センサーヘッド４２、５２、５４、７０、７２、７４、７６、７８は、機械方向３６に対して垂直に互いにオフセットされるように配置される。これらの熱センサーヘッドは全てオフセットＯ_１を有するように配置され、このためマスク６０の幅に均等に分布している。この構成により、接着剤ビードの幅及び基板の幅方向における存在を、きめ細かく検出することが可能となる。追加的に、熱センサーヘッドは、熱センサーヘッド５６及び４２により例示されているように、方向３６に互いにオフセットされるように配置される。このオフセットＯ_２により、基板の移動速度を検出することができる。

ここで、図１に示すアプリケーターヘッド１に実質的に対応するアプリケーターヘッド１をそれぞれ示す図６～図９を参照する。これらについては、上記の説明を参照されたい。図６～図９中の同様の要素は、同一の参照符号を付して示される。図１に示す実施形態とは異なり、図６～図９のアプリケーターヘッドは、基体４及びモジュール６（図６～図９には図示せず）を囲むシェル１００を含んでいる。

図６～図９のアプリケーターヘッド１には、本発明により、検査装置３０が設けられている。検査装置３０は、熱センサーヘッド及び熱センサー（図６～図９には詳細は図示せず）の両方を収容するハウジング３１を含んでいる。更に、ハウジング３１内に設けられている熱センサーに信号線１０４を介して接続されているコントローラー１０２が設けられている。図２に示す上述の実施形態では、コントローラーは、ハウジング３１及びアプリケーターヘッド１の両方に接続されている制御ボックス２６内に設けられているが、本実施形態によると、コントローラー１０２は独立したユニットとして設けられている。図６～図９の実施形態では、アプリケーターヘッド１の制御ボックスは図示されていないが、コネクター２２に接続されている。更に、信号線１０５、１０６のうちの１つは、制御ボックス２６（図６～図９には図示せず）に接続されている。

図６～図９に示す実施形態によると、ハウジング３１は、取り付けブラケット１１０によってアプリケーターヘッドに取り付けられている。取り付けブラケット１１０は、アプリケーターヘッド１に係合する第一係合部１１２と、ハウジング３１に係合する第二係合部１１４とを含む。これら両方の係合部は、実質的に、互いに直交するように設けられたアームとして形成されている。取り付けブラケット１１０は、プラスチックなどの断熱材により形成されており、それによって、ハウジング３１はノズル８から遮断されている。図６及び図７に示す実施形態の第一係合部１１２は、ノズルの一部、特にノズル８の外周面に係合するように形成されている。そのため、第一係合部１１２は、取り付けブラケット１１０をノズル８にクランプするためのクランプ手段１１６を含んでいる。第二係合部１１４はダブテール形状の凹部１１８を含み、ハウジング３１は対応するダブテール形状の凸部１２０を含んでいる。これらのマッチする形状により、ハウジング３１を取り付けブラケット１１０に、追加のツール無しで容易に取り付けることができる。係合時、ハウジング３１とノズル８との間の幾何学的特性が、所定の範囲内となることが知られている。

図８及び図９は、取り付けブラケット１１０の代替的な実施形態を示す。アプリケーターヘッド１及び検査装置３０の各要素は、図６及び図７に示すものと実質的に同一であるため、これらについては、上記の説明を参照されたい。下記においては、特に、図６、図７、図８、及び図９に示す２つの取り付けブラケット１１０間の相違点について説明する。

ここで再び、取り付けブラケット１１０は、第一係合部１１２及び第二係合部１１４を含んでいる。第一係合部１１２はアプリケーターヘッド１に係合し、第二係合部１１４は検査装置３０のハウジング３１に係合する。図６及び図７に示す上述の実施形態とは異なり、第一係合部１１２は、空気ソレノイドバルブ２の部分１２２に、特に、基体４をバルブ２に接続する２つのパイプに取り付けられている。第一係合部１１２をかかる部分１２２に固定することは、ホットメルト接着剤の塗布において有益であり得る。それは、ノズル８からハウジング３１への直接的なヒートブリッジが存在しないからである。更に、例えば、ノズルモジュール６（図１参照）の交換が必要なときに、取り付けブラケット１１０は同じ場所に維持できることも、有益であり得る。

第一係合部１１２は、基体４の２つの対抗する面において、部分１２２から下方に伸びる２つの脚部１２４、１２６を有する略Ｕ字状である。脚部１２４、１２６は、最下部において、第二係合部１１４に接続されている。また、第二係合部１１４も、２つの脚部１２８、１３０を有する略Ｕ字状である。脚部１２８、１３０は、ねじ接続１３２によって脚部１２４、１２６に接続されている。

ここで再び、図６及び図７にも示すように、第二係合部１１４はダブテール形状の凹部１１８を含み、ハウジング３１は対応するダブテール形状の凸部１２０を含んでいる。凹部１１８及び凸部１２０により、ハウジング３１を第二係合部１１４にぴったりと接続させることができる。図８及び図９に示す取り付けブラケット１１０により、ハウジング３１は、ノズル８との係合時に、このノズルと既知かつ所定の関係を有することになる。

図１０は、本発明の検査装置の原理的構成を示すブロック図である。ここで再び、同一の部分には同一の参照符号が使用されているため、これらについては上記の説明を参照されたい。

図１０の左側において、アプリケーターヘッド１は、バルブ２と、基体４と、ノズル８とを有するものとして示されている。吐出信号２００が、２０４でソレノイドバルブ２に送られる前に、２０２でコントローラー１０２によって傍受される。ソレノイドバルブ２は、空気の供給２０６を受け取り、空気の流れを接着剤バルブモジュール４に提供する。接着剤バルブモジュール４は、接着剤の流れ２０８を受け取る。ノズル８は、機械方向３６に移動する基板３４ａ上に接着剤２１０を吐出する。図１０には、接着剤パターン３７が吐出された２つ以上の基板３４ｂ、３４ｃが示されている。

コントローラー１０２は吐出信号２００を傍受して、吐出信号２００に基づいて、かつ、許容差ダイヤル２１２によって設定された所定の許容差を使用して、所望の接着剤パターンを求める。許容差ダイヤルにより、オペレーターは、吐出される接着剤パターンがおさまるべき所望の許容差を設定することができる。コントローラー１０２は、本実施形態では図５に示すような熱センサーアレイとして形成されることが好ましいセンサー配列４３に接続されている。センサー配列４３は、熱強度データアレイ信号２１４を、コントローラー１０２に提供する。検査装置３０は、更に、本実施形態では２つの光素子２１８、２１９として形成されている、基板３４の先端２２０を検出する速度検出部２１６を含んでいる。速度検出部２１６は、基板存在及び端速度信号を、コントローラー１０２に提供する。速度検出部２１６及びセンサー配列４３は、同じハウジング（図１０に図示せず）内で近接して隣り合うように配置されている。

ノズル８と、速度検出部２１６及びセンサー配列４３を含むセンサーユニットとの間の距離ｄ_ＧＳＯが、既知である。更に、プロセスパラメーター、特に遅延時間が既知である。吐出信号２００がｔ_０で発生すると、その吐出信号はソレノイドバルブ２に提供される。ソレノイドバルブ２のソレノイドの通電にかかる時間は、時間ｔ_ｓである。バルブが反応するまで、追加時間ｔ_ｖが存在する。これは、接着剤バルブモジュール内へ空気が流入するための実際の遅延である。使用する接着剤のタイプに応じて、追加遅延時間ｔ_ａが存在する。これは、ノズルの先端から接着剤が流出するための遅延である。この遅延は、バルブのタイプ、接着剤の圧力及び粘度、及びバルブの経年摩耗に依存する。概して、高粘度、低圧力、及び小さいノズル孔の場合、ｔ_ａの値は高くなる。接着剤が吐出されると、基板３４に接触するまでの間、空中を飛翔する。時間ｔ_ｆは、ノズル先端から基板へ接着剤が飛翔するための実際の遅延である。パラメーターｔ_ｓ、ｔ_ｖ、ｔ_ａ、ｔ_ｆは、実験により求めることができる。パラメーターｔ_０、ｔ_ｓ、ｔ_ｖ、ｔ_ａ、ｔ_ｆ、ｄ_ＧＳＯ及び基板の検出された速度ｖ_ｓから、いつ熱センサーヘッドがパターン３７を「とらえる」べきか、いつ吐出されたパターン３７が所望のパターンと一致するかが分かる。検出されたパターン３７が設定された許容差内である場合、接着剤パターン３７は一致すると考えられる。そうでない場合、不具合パターンとして検出され、パターン不具合信号２２４がコントローラー１０２によって出力される。

図１１は、検査装置３０の信号ロジックを示す。上述のとおり、コントローラー１０２は吐出信号を傍受する。

「信号がアクティブか？」工程で、コントローラーが吐出信号を受信していないことを判断し、同時に、速度検出部２１６が、基板が存在しないことを判断すると、センサー配列４３の感知フィールドには基板が存在しないことが知られている。この時点までに検出された熱強度データアレイは、「バックグラウンド熱強度値」となり、格納され、後でパターンの存在を判断する際に使用される。コントローラー１０２が吐出信号が存在することを判断すると、更に、「パターンが変化したか？」工程でそのパターンが変化したか否かを確認する。パターンが変化していない場合、通常の動作モードが作動する。一方、パターンが変化している場合、コントローラー１０２は学習モード（図１２を参照して後述する）に切り替わる。なお、学習モードへの移行は、オペレーターによるティーチボタンの押圧ではなく、パターン自体の変化に基づいて行われる。

許容差範囲ダイヤル２１２により、４つの異なる許容差範囲の設定及び／又は調整が可能である。まず、「開始／終了長さ許容差」値が設定され、その後、「幅許容差」、「量許容差」、及び「中心許容差」値が設定される。「開始／終了長さ許容差」は、求めた速度と共に使用される。この速度は、「端からｖ_ｓを計算」工程で求められて時間値に変換されている。

接着剤パターン３７を検出するために、本実施形態（図１１）では、閾値が使用される。求めたバックグラウンド熱強度値から開始して、「ビードの開始を検出したか？」工程にて所定の閾値より高い熱に達すると（バックグラウンド熱強度値に基づいて求められる）、値が再び閾値より低くなるまでの間、ビードの開始を検出しているとみなされる。閾値は実験により求められ得る。検出された基板速度に基づいて、環境温度、基板速度、接着剤のタイプ、及び潜在的な他のパラメーターに依存する既知の冷却速度ファクターを使用して、閾値を速度により調整することができる。更に、開始時点が、予測された総時間内であるか否か及び期待時間の許容差内であるか否かが、「期待時間の許容差内か？」工程にて判断され、許容差内でない場合、パターン不具合信号が出力される。

「ビードの開始を検出したか？」にて、熱センサー４３によって検出された熱強度データアレイに基づいてビードの開始を検出すると、「開始／終了長さ許容差」を用いて、ビードの開始時間が期待許容差時間内であるか否かを確認する。これは、「期待時間の許容差内か？」という工程で判断される。ＯＫでない場合、パターン不具合信号が出力される。

幅許容差値を「幅速度ファクター」と共に用いて、速度調整幅許容差を求めることができる。機械速度に基づく接着剤の圧力の調整が行われず、低速時にビードの幅が広くなることが期待されるときに通常使用される、速度依存を有する幅許容差を、ユーザーが選択した場合、この幅許容差は速度によってスケーリングされ、実験により求められた「幅／速度ファクター」として格納される。そのため、基板の速度が既知である場合、検出された速度に基づいて幅許容差を調整することができる。熱強度データアレイを使用して、パターンの左右端を検出することができる。これらからパターンの幅を計算することができ、それが設定された許容差内であるか否かを確認することができる。最後の工程は、「幅が許容差内か？」で行われる。ＯＫでない場合、パターン不具合信号が出力される。

計算された幅から、ビード長さ及び熱センサーアレイの既知のアレイ間隔や、ビード領域を計算することができる。ビード領域を計算すると、接着剤の量が設定された許容差内であるか否かを判断することができる。これは、「量が許容差内か？」で確認される。基板上の求めた接着剤量が、設定された量許容差内でない場合、パターン不具合信号が出力される。

更に、パターンの中心が求められる。そのため、「中心許容差」値が使用される。パターンの左右端が求められると、ビードの中心を求めることができる。中心許容差値を使用して、ビードがこの許容差内であるか否かが判断される。これは、「中心のビード？」工程で確認される。ビードの中心が所定の許容差内でなかった場合、パターン不具合信号が出力される。

図１２を参照して、学習モードを説明する。吐出信号が変化したこと（図１１参照）又は（例えば、検査装置の起動後に）吐出信号が初めて検出されたことを、コントローラー１０２が検出すると、学習モードに入る。学習モードでは、ＬＥＤ ２１１の状態が黄色に切り替わる。これにより、コントローラー１０２が学習モードであることを示す。学習モードに入ると、Ｎサイクルが終了するまでの間、設定許容差値が最大許容差レベル２２０に上書きされる。Ｎの値は、学習モードで使用される基板の数である、学習期間を示す。例えば、１０個の基板が、学習モードに使用される。塗布時間に応じて、これより少ない数又は多い数を使用することもできる。学習モード中、コントローラーは、Ｎパターンそれぞれの平均データアレイ値を追跡する。これらの値が安定していると判断された場合、つまり、検出されたパターン間の絶対的変化及び変化率が所定の許容差内にあり、増加／減少傾向が無いことが示されている場合、全ての平均、あるいは、Ｎ個の検出されたパターンのサブグループ又はＮ＋ｘ個のパターンの次のグループの平均を使用して、閾値を調整することができ、調整済みの新しい所望のパターンを求めることができる。前記新しい所望のパターンが設定されると、学習モードは終了し、コントローラーは、通常動作モードに戻る（図１１参照）。

上述のとおり、学習モード中、許容差ダイヤル２１２によって設定された許容差（位置、幅、量、中心）が、格納された最大許容差レベル２２０に上書きされる。これは、好ましくは、タイミング（位置）及び熱／赤外線照射強度（量）の両方の点において、可能性のあるセンサー値の大部分が含まれるような範囲をカバーするように、実験により求められている。タイミングに関しては、極端な例を挙げると、低粘度の接着剤を、小さいノズルによって、近接する基板に対して高圧で塗布し、バルブを高速動作させ、バルブ及びノズル中に高速で流し、基板までの短い距離を短時間で飛翔させるようにした場合、総合的な遅延は短くなる。反対の極端な例では、高粘度の接着剤を、大きいノズルによって、遠く離れた基板に低圧で塗布する場合、総合的な遅延は長くなる。熱／赤外線の強さに関しては、極端な例を挙げると、大量の高温の接着剤を、高速で移動する基板に対して塗布すると、センサーはすぐに冷却が少なくなり、また、熱センサーアレイの表示数値が高く広くなる。反対の極端な例では、少量の低温の接着剤を低速で塗布すると、アレイの表示数値が狭く低くなる。にも関わらず、これらの拡張された許容差２２０を用いた学習中も、検証はアクティブのままとなる。熱強度データが受信されない場合又は典型的でない熱強度データを受信した場合、不具合出力を送る。

学習モード中に閾値強さレベルがどのように見えるかという例が、図１３に示されている。現在認識されているように、ビードの中心の表示数値は、好ましくは、少なくとも１００である（図１３の縦座標「センサー熱強度値」を参照）。アレイ中の隣のセンサーの表示数値は、好ましくは、少なくとも６５である。これは、典型的な幅狭の冷えたビードに対応している。ビードの中心（アレイ値曲線のピークを見て識別）は、センサーの幅のほぼ全体に及ぶこともある。特に外側の感知要素のための上限値も存在し、これにより、センサーによってビードの両端を確実にとらえることができる。

図１３では、横座標は、基板の幅方向におけるセンサー位置を示す。縦座標は、指標値で標準化されたセンサー強度を示す。縦の破線２３０は、パターン及び／又はビードの期待中心線を示す。これは、オペレーターによって設定することができる。又は、予め格納された値に基づいて求めることができる。下側の曲線２３２は許容差範囲の下限を示し、上側の曲線２３４は許容差範囲の上限を示す。曲線２３２と２３４との間に定義される領域内の測定された曲線は、全て、学習モードにおける許容差内となる。

コントローラーが図１１に示すように通常動作モードに切り替わると、許容差は、通常モードに戻される。これは、図１４に示されている。ここで再び、図１３と同様に、縦座標は指標値で標準化されたセンサー強度を示し、横座標は基板の幅方向におけるセンサー位置を示す。この図では、所望の接着剤パターンの学習曲線２３６が示されている。２つの閾値曲線が描かれている。まずは、厳しい感度オフセットの第一の閾値レベル２３８である。次に、低速の基板及び／又は高冷却速度に応じて調整及び適合され、センサー熱強度値が低くなるようにした、第二の低いレベル２４０である。

学習時の正確な検証を容易にするために、カスタムプログラミングインターフェースを使用して、ユーザーに塗布データ（ビードの幅、設定温度）を入力させる。それにより、閾値の狭い学習範囲を定義するために用いられるユーザー条件にマッチする（又はベストマッチするように補間された）、実験による格納データを使用できるようにする。これは、設定許容差範囲の下限を示す下側の曲線２４２と、許容差範囲の上限を示す上側の曲線２４４とを示す図１５に示されている。曲線２４２と２４４との間に入る曲線を有する検出パターンは、全て、所望の接着剤パターンと一致すると考えられる。

図１６は、コントローラー１０２の出力ロジックを示す。図１０に示すように、コントローラーは、２つのステータスＬＥＤ ２１１、２１３を含む。本実施形態のステータスＬＥＤ ２１１は緑と黄色の間で切り替え可能であり、ステータスＬＥＤ ２１３は白、青、緑の間で切り替え可能である。ステータスＬＥＤ ２１１は、コントローラー１０２が学習モード（黄色）か動作モード（緑）かを示すために使用され、ステータスＬＥＤ ２１３は、最後の製品が不良であるか否かを示すために使用される。図１１を参照して上述したとおり、検出されたビードが長さ許容差、幅許容差、量許容差、及び中心許容差内であるか否かが確認される。そのため、基板端に対するビードの開始／終了位置の検証、ビード幅の検証、基板移動に垂直なビード位置の検証、及び接着剤量（ビード領域）の検証が行われる。これらの許容差のうちのいずれかが満たされないと、不具合カウンターが進められる。同時に、ステータスＬＥＤ ２１３が青に切り替わる。一方、全ての許容差が満たされると、ステータスＬＥＤ ２１３は緑のままとなる。同時に、不良パターンが検出されると、ステータスＬＥＤ ２１３は白で点滅するように設定することができる。代替的に、不具合カウンターの数が所定の閾値に達した場合、パターンサイクルの最後で、ステータスＬＥＤ ２１３は高電圧信号によって白に切り替わることがある。

図１７ａ～図１７ｃは、接着剤パターン３７ａ、３７ｂ、３７ｃという異なる例を示す。まず、図１７ａを参照する。図１７ａには、３つの基板３４ａ、３４ｂ、３４ｃの列が示されている。ここでは、機械方向は図６ａに対して左である。基板３４ａ上には、接着剤ビード３８ａ及び接着剤ビード３９ａを含む接着剤パターン３７ａが吐出されている。２つのビード３８ａと３９ａの間に、間隙９０が設けられている。隣の基板３４ｂ上にも、接着剤ビード３８ｂ及び接着剤ビード３９ｂが吐出されている。２つのビード３９ａと３８ｂの間に、間隙９１が設けられている。接着剤ビード３８ｂと３９ｂの間に、間隙９０と同じ長さの間隙９２が設けられている。そして、第三の基板３４ｃ上に吐出されるビード３９ｂと３８ｃの間に、間隙９３が設けられる。間隙９３は、間隙９１と同じ長さである。基板３４ａが検査装置３１に沿って移動すると（図２及び図１１参照）、まず、ビード３８ａが熱センサーヘッドによって検出される。間隙９０の後で接着剤ビード３９ａが検出され、間隙９１の後で接着剤ビード３８ｂが検出される。熱センサー４３の制御ボックス２６内に設けられたコントローラーがアプリケーターヘッド１の制御ユニットの吐出信号を受信した場合、その吐出信号に基づいて、接着剤パターン３７ａの検出と、検出された接着剤パターン３７ａと所望の接着剤パターンとの比較とを直接開始することができる。

学習モードで、コントローラーは、検出された接着剤パターン３７ａの繰り返しパターンについて分析して、その繰り返しパターンを所望のパターンとして設定する。コントローラーは、以下のように作用する。ビード３９ａの検出後にビード３８ａと比較して、コントローラーが、ビード３９ａがビード３８ａと同一でないと分析する。ビード３９ａの検出後、間隙９１が検出され、その後ビード３８ｂが検出される。ビード３８ｂの検出後、コントローラーは、ビード３８ｂがビード３８ａと一致すると分析する。ビード３８ｂの後、間隙９２が検出され、コントローラーは、間隙９２が間隙９０と一致すると分析する。すると、コントローラーは、この間隙９２の後に、ビード３９ａと略同一のビードが続くと期待する。ビード３９ｂの検出後、この想定を実証することができる。ビード３９ｂの後に、間隙９１と一致する間隙９３が続くので、繰り返しパターンが認識される。間隙９３の検出後、ビード３８ｃが開始すると、コントローラーは、検出された接着剤パターン３７ａを所望の接着剤パターンとして設定する。それにより、基板３４ｃから、この場合繰り返しパターンである、検出された接着剤パターンと所望の接着剤パターンとの自動検出及び比較を開始することができる。検出された繰り返しパターンが所望のパターンとして設定される前に、このパターンの１回以上の繰り返しを検出することを必須とすることができる。例えば、検出繰り返しパターンの１つの繰り返しを必須とすることができる。この場合、検出されたパターンと所望の接着剤パターンとの間の自動比較は、基板３４ｃの後で、つまり、基板３４ｃの後に続く基板３４ｄ（図１７ａには図示せず）から開始することができる。

図１７ｂ及び図１７ｃには、異なる代替例である接着剤パターン３７ｂ及び３７ｃが示されている。これら２つのパターン３７ｂ、３７ｃには、パターン３７ａを参照して行った上記説明が適用される。パターン３７ｂは、間隙（図１７ｂ及び図１７ｃには参照符号と共に示されていない）により離間される３つの接着剤ビード３８ａ、３９ａ、４０ａから成る。図１７ｂ及び図１７ｃに示す接着剤パターン３７ｂ、３７ｃが図１７ａの接着剤パターン３７ａより複雑な場合でも、ここでは、接着剤パターン３７ｂ、３７ｃを検出及び分析するための同じ方法が適用できる。

図１８ａ及び図１８ｂに、接着剤ビード３８、３９、４０、４１を含む２つの接着剤パターンを示す。図１８ａは最大間隙Ｇ_１の高許容差を示し、図１８ｂは最大間隙Ｇ_２の低許容差を示す。図１８ａに示すような高許容差を適用する場合、第一ビード３８の後端３３８と第三ビード４０の後端３４０との間の距離が測定される。そのため、ビード３９が欠落し、かつ、ビード４０の先頭部分が欠落している場合も、パターンは許容差内となる。後端３３８及び後端３４０が検出される限り、このパターンは許容差Ｇ_１内であると判断される。

対照的に、図１８ｂは、最大間隙Ｇ_２の低許容差を示す。この低許容差の場合、第一ビード３８の後端３３８と第二ビード３９の後端３３９とが比較される。第二ビード３９が完全に欠落している場合、このパターンは所望の接着剤パターンと一致するとはみなされない。しかし、ビード３９の先頭部分が欠落している図１８ｂに示すようなパターンでも、後端３３８及び後端３３９が適切に検出されれば、許容差内であるとみなされることも起こり得る。

Claims (40)

1. 基板の上の接着剤パターンを検査する方法であって、
   前記基板に塗布される所望接着剤パターンを表す参照データを受けとる工程と、
   前記参照データに基づいて前記所望接着剤パターンに対する許容値範囲を計算する工程と、
   ノズルを用いて前記基板上への前記接着剤パターンの吐出を行う工程であって、前記参照データは前記基板上への前記接着剤パターンの前記吐出と無関係に受け取られるデータであって前記接着剤パターンは前記参照データに基づいて吐出される工程と、
   センサー群を使用して、前記基板上に吐出された前記接着剤パターンである吐出接着剤パターンの検出を行う工程と、
   前記検出で得られた前記吐出接着剤パターンと前記所望接着剤パターンの前記許容値範囲とを比較する工程と、を備える方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記吐出接着剤パターンの前記検出は、
   前記センサー群によって感知された特性についての強度又は強度の変化率を判定する工程と、
   前記強度又は前記強度の変化率が閾値を超えている旨の判定を行う工程と、
   前記強度又は強度の変化率が前記閾値を超えている旨の前記判定に基づいて、ビード端が存在すると判断する工程と、を含む、方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、前記基板の速度又は冷却速度ファクターに基づいて前記閾値の大きさを決定する工程を含む、方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、
   前記センサー群の速度センサーを含み、
   前記速度センサーを使用して前記基板の移動速度及び端位置を判定する工程を備え、
   前記速度センサーによって感知された特性についての強度又は強度の変化率を判定する工程と、
   前記強度又は前記強度の変化率が閾値を超えている旨の判定を行う工程と、
   前記強度又は強度の変化率が前記閾値を超えている旨の前記判定に基づいて、基板端が存在すると判断する工程と、を含む、方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、前記参照データは前記ノズルの制御ユニットからの吐出信号を有する方法。
6. 請求項５に記載の方法であって、ビードの吐出の開始と終了のタイミングの決定に際して少なくとも１つの所定の遅延値を加味して前記ビードの前記吐出の開始時間および終了時間を計算することにより前記所望接着剤パターンを決定する工程をさらに有する方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、前記所定の遅延値は、
   前記吐出信号の送信と接着剤が前記ノズルから流出し始める時間との間の遅延を規定するバルブ遅延時間と、
   前記接着剤が前記ノズルから吐出される時と前記接着剤が前記基板に接触する時の間の時間を規定する接着剤飛翔時間と、
   前記ノズルから前記センサー群への前記基板の移動に必要な時間を規定する前記基板の移動時間と、のいずれかを含む、方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、前記吐出接着剤パターンを検出することは、前記吐出接着剤パターンの幅を検出することを含む、方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記許容値範囲は、前記基板の移動速度に基づく幅許容値を含む、方法。
10. 請求項１に記載の方法であって、
    前記所望接着剤パターンに対する中心線許容値範囲を提供する工程と、
    前記検出で得られた前記吐出接着剤パターンの中心線を計算を行う工程と、
    前記計算で得られた前記中心線と前記中心線許容値範囲とを比較する工程と、をさらに含む、方法。
11. 請求項１に記載の方法であって、前記吐出接着剤パターンに覆われた前記基板の面積の計算を行う工程を含む、方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記吐出接着剤パターンに覆われた所望の面積の値を提供する工程と、
    面積許容値を提供する工程と、
    前記吐出接着剤パターンに覆われた前記計算により得られた前記基板の前記面積と前記面積許容値とを比較する工程と、を含む、方法。
13. 請求項１１に記載の方法であって、
    熱強度許容値を提供することと、
    前記吐出接着剤パターンにより覆われた、前記計算により得られた前記基板の前記面積の領域における熱強度値を測定又は計算する工程と、
    前記計算により得られた前記基板の前記面積の前記領域の前記熱強度値と前記熱強度値に対する前記熱強度許容値とを比較する工程と、を含む、方法。
14. 請求項１に記載の方法であって、
    前記所望接着剤パターンの２つのビードの間の最大間隙許容値を提供する工程と、
    前記検出により得られた前記吐出接着剤パターンの２つのビードの間の間隙の計算を行う工程と、
    前記計算により得られた前記間隙を前記最大間隙許容値と比較する工程と、を含む、方法。
15. 請求項１に記載の方法であって、検
    前記検出により得られた前記吐出接着剤パターンと前記許容値範囲との比較に基づいて、前記検出により得られた前記吐出接着剤パターンと前記許容値範囲に入らない旨を判定する工程と、
    前記検出により得られた前記吐出接着剤パターンと前記許容値範囲に入らない旨の判定に応じて、パターン不具合信号を出力する工程と、を含む、方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記パターン不具合信号を警告装置にて受信する工程と、
    前記警告装置を使用して警告信号を出力する工程と、をさらに含む、方法。
17. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記パターン不具合信号を破棄装置にて受信して、前記基板を破棄する工程と、をさらに含む、方法。
18. 請求項１に記載の方法であって、前記センサー群は、前記ノズルに近接するアプリケーターヘッドに取り付けられるようになっている、方法。
19. 基板上の接着剤パターンを検査するための方法であって、その方法は、
    コントローラー内に所望接着剤パターンを表す参照データであって、前記参照データは前記基板上への前記接着剤パターンの吐出と無関係に受け取られる参照データを提供する工程と、
    前記所望接着剤パターンに対する所定の許容値範囲を前記コントローラー内に格納データとして提供する工程と、
    接着剤を吐出するノズルの制御ユニットからの吐出信号を前記コントローラーで受信する工程と、
    受信した前記吐出信号に基づいて前記所望接着剤パターンを前記コントローラーによって求める工程と、
    前記吐出信号の変化が起こったこと、または前記吐出信号が第一の期間に検出されたことを判定する工程と、
    前記コントローラーが前記吐出信号の前記変化または前記吐出信号が前記第一の期間に検出されたことを検出した場合において、前記所望接着剤パターンに対する前記許容値範囲を所定の学習範囲に設定する工程と、
    前記ノズルから基板の上に吐出接着剤パターンとしての接着剤ビードの吐出を前記参照データに基づいて行う工程と、
    前記基板が移動したときに前記基板の上の前記吐出接着剤パターンをセンサー群により検出する工程と、
    前記コントローラーから前記検出によって得られた前記吐出接着剤パターンを表す信号を受信する工程と、
    前記検出された前記吐出接着剤パターンを表す前記信号を前記許容値範囲と比較する工程と、を備える、方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、
    特定の塗布の場合に対しての予め格納された代表値と典型的な塗布の場合の予め感知された値との一方または両方用いて前記所望接着剤パターンの前記所定の許容値範囲を計算する工程を備える、方法。
21. 請求項１９に記載の方法であって、
    他の基板の上に、前記吐出信号の変更に基づいて、変更接着剤パターンを前記ノズルを用いて吐出する工程と、
    前記センサー群を使用して前記他の基板上の吐出された前記変更接着剤パターンの検出を行う工程と、
    前記検出で得られた前記変更接着剤パターンと前記吐出接着剤パターンとを比較して偏差または偏差率を決定する工程と、
    前記吐出信号の前記変化からの検出された前記吐出接着剤パターンの偏差又は偏差率が、所定の許容値内であるか否かを判断する工程と、を備える、方法。
22. 請求項２１に記載の方法であって、
    前記吐出信号の前記変化の受信からの、検出された前記吐出接着剤パターンが、所定数Ｎ－１個に達する工程と、
    Ｎ個目の検出された前記吐出接着剤パターンを前記変更接着剤パターンとして使用すること、及び
    所定数Ｎ＋ｘまで前記吐出接着剤パターンを評価して、Ｎ個からＮ＋ｘ個の検出された前記吐出接着剤パターンに基づいて調整接着剤パターンを計算することを含む、方法。
23. 請求項１９に記載の方法であって、前記所定の学習範囲から許容値範囲に戻すことを含む、方法。
24. 請求項２３に記載の方法であって、前記所望接着剤パターンを、前記許容値範囲の中心にすることを含む、方法。
25. 基板上の接着剤パターンを検査するための検査装置であって、
    前記基板上の接着剤パターンを検出する熱センサーを有するセンサー群と、
    前記センサー群に電気的に接続されているコントローラーと、を備え、前記コントローラーは、
    前記基板に塗布する所望接着剤パターンを表す参照データと、
    前記参照データに基づいて計算される前記所望接着剤パターンに対する許容値範囲と、を格納し、
    前記接着剤パターンは前記参照データに基づいて吐出され、
    前記コントローラーは、前記センサー群によって検出された前記接着剤パターンを表す信号を受信するようになっていて、かつ、前記検出された前記接着剤パターンを表す前記信号と、前記所望接着剤パターンの前記許容値範囲とを比較するようになっており、前記参照データは前記センサー群により前記検出された前記接着剤パターンを表す前記信号と無関係に決定されるデータである検査装置。
26. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記センサー群は、前記基板上の前記接着剤パターンのビードの幅又は中心線位置を検出するために、前記基板の移動方向に対して略垂直な方向に互いにずらして配置された２つ以上の熱センサーを含む、検査装置。
27. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記センサー群は、前記基板の移動速度を検出するために、前記基板の機械方向に対して略平行な方向に互いにずらして配置された２つ以上の熱センサーを含む、検査装置。
28. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記センサー群は、前記接着剤パターンのビードの冷却速度を検出するために、前記基板の機械方向に対して略平行な方向に互いにずらして配置された２つ以上の熱センサーを含む、検査装置。
29. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記熱センサーの感知領域を制約するために、前記熱センサーのためのマスクを含む、検査装置。
30. 請求項２５に記載の検査装置であって、基板の端部又は前記基板の速度を検出する速度検出部を含む、検査装置。
31. 請求項１に記載の方法であって、前記所望接着剤パターンの前記許容値範囲は前記基板の上への前記接着剤パターンを行う前に計算される方法。
32. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記センサー群は前記基板に前記接着剤パターンを吐出するノズルに近接するアプリケータヘッドに取り付けられている検査装置。
33. 基板の上の接着剤パターンを検査する方法であって、
    前記基板に塗布される所望接着剤パターンを表す参照データを受けとる工程と、
    前記参照データに基づいて前記所望接着剤パターンに対する許容値範囲を計算する工程と、
    ノズルを用いて前記基板上への吐出接着剤パターンとして前記参照データに基づいて前記接着剤パターンの吐出を行う吐出工程であって、前記参照データは前記吐出接着剤パターンと無関係である吐出工程と、
    センサー群を使用して、前記基板上の前記吐出接着剤パターンの検出を行う工程と、
    前記検出で得られた前記吐出接着剤パターンと前記所望接着剤パターンの前記許容値範囲とを比較する工程と、を備える方法。
34. 請求項３３に記載の方法であって、前記吐出接着剤パターンの前記検出は、
    前記センサー群によって感知された特性についての強度又は強度の変化率を判定する工程と、
    前記強度又は前記強度の変化率が閾値を超えている旨の判定を行う工程と、
    前記強度又は強度の変化率が前記閾値を超えている旨の前記判定に基づいて、ビード端が存在すると判断する工程とを備える方法。
35. 請求項３３に記載の方法であって、前記参照データは前記ノズルの制御ユニットからの吐出信号を含んでいる方法。
36. 請求項３３に記載の方法であって、前記所望接着剤パターンの前記許容値範囲は前記基板の上への前記接着剤パターンを行う前に計算される方法。
37. 請求項２５に記載の検査装置であって、前記コントローラーは、
    前記接着剤パターンを形成する接着剤を吐出するノズルの制御ユニットからの吐出信号を受信し、
    前記吐出信号の変化が起こったこと、または前記吐出信号が第一の期間に検出されたことを判定し、
    前記コントローラーが前記吐出信号の前記変化または前記吐出信号が前記第一の期間に検出されたことを検出した場合において、前記所望接着剤パターンに対する前記許容値範囲を所定の学習範囲に設定する検査装置。
38. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記予め格納された代表値と前記予め感知された値とは、前記吐出接着剤パターンを検出したときに、前記センサー群により検出される予測信号に対する閾値を表す信号強度値である方法。
39. 請求項３８に記載の方法であって、前記吐出接着剤パターンの前記検出は、
    前記センサー群によって感知された特性についての強度又は強度の変化率を前記コントローラ―により判定する工程と、
    前記強度又は前記強度の変化率の信号と前記コントローラーに格納されている閾値との比較を前記コントローラーにより行う工程と、
    前記信号の値が前記閾値を超えているときに、ビード端が存在すると前記コントローラーにより判断する工程と、を含む、方法。
40. 請求項３８に記載の方法であって、前記基板の速度と冷却速度ファクターとの一方または両方と独立して前記閾値の大きさを決定する工程を含む、方法。

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