TW202213003A - 使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配 - Google Patents

使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配 Download PDF

Info

Publication number
TW202213003A
TW202213003A TW109135350A TW109135350A TW202213003A TW 202213003 A TW202213003 A TW 202213003A TW 109135350 A TW109135350 A TW 109135350A TW 109135350 A TW109135350 A TW 109135350A TW 202213003 A TW202213003 A TW 202213003A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bead
shape
bead shape
robot
program
Prior art date
Application number
TW109135350A
Other languages
English (en)
Inventor
史戴芬 保羅 佛洛伊德
傑佛瑞 彼得 亞多芙
柯瑞 戴爾 紹爾
格雷戈里 派翠克 莫里亞蒂
Original Assignee
美商3M新設資產公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商3M新設資產公司 filed Critical 美商3M新設資產公司
Publication of TW202213003A publication Critical patent/TW202213003A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1005—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material already applied to the surface, e.g. coating thickness, weight or pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1034—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves specially designed for conducting intermittent application of small quantities, e.g. drops, of coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0208—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C5/0212—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • B05C5/0216—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles by relative movement of article and outlet according to a predetermined path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45238—Tape, fiber, glue, material dispensing in layers, beads, filling, sealing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50063—Probe, measure, verify workpiece, feedback measured values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一種系統包括一機器人、一測量裝置、及一處理器。該機器人經組態以基於至少一個程序參數將一液體黏著劑珠粒施配至一基材上。該測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性。該處理器經組態以基於一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數判定該液體黏著劑的一回應表面輪廓。該處理器經組態以比較該經測量珠粒形狀與一參考珠粒形狀，並回應於判定該經測量珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，而基於該回應表面輪廓判定至少一個更新程序參數。該更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。

Description

使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配
本揭露係關於液體黏著劑施配之領域。
液體黏著劑使用在包括醫療裝置、消費性電子裝置、汽車、航太、及許多其他的產業中。已使用各種機器及系統以將黏著劑施配並施加至材料。
所描述的系統及技術可用以為給定自動化液體黏著劑施配程序測量輸出黏著劑珠粒形狀、將其與目標珠粒形狀比較、並自動地識別待改變的可控程序參數以實現穩定且受控制的程序。如本文所描述的，自動化液體黏著劑施配包括將液體黏著劑施加至基材。自動化液體黏著劑施配程序可能需要建立初始程序參數並控制程序參數，以及識別及校正非可控程序情況。額外地，一些自動化液體黏著劑施配程序可能需要複雜的施配路徑。
在一些實例中，所描述的系統及技術可用以自動地產生與可控程序參數及輸出珠粒形狀關聯的回應曲線。在一些實例中，所描述的系統及技術可用於以合併相關程序參數的線性施配路徑表示任 意或複雜的施配路徑，其實現珠粒形狀的評估、針對複雜路徑預測黏著劑珠粒形狀、以減少的複雜度及計算資源促進程序參數的最佳化。
在一些實例中，本揭露描述一種方法，其包括使用至少一個程序參數控制一製造環境內的一機器人以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該至少一個程序參數的一珠粒形狀。該方法亦包括藉由定位在該製造環境內的一可攜式測量裝置測量該珠粒形狀的至少一個特性。該方法亦包括使用該可攜式測量裝置的一處理器存取該液體黏著劑的一或多個回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓定義該液體黏著劑的一參考珠粒的一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數。該方法亦包括藉由該處理器比較該珠粒形狀與該參考珠粒形狀。該方法亦包括回應於判定該珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，藉由該處理器基於該至少一個參考程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。
在一些實例中，本揭露描述一種系統，其包括一機器人，其在一製造環境內；一可攜式測量裝置，其在該製造環境內；及該可攜式測量裝置的一處理器。該機器人經組態以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該機器人之至少一個程序參數的一珠粒形狀。該可攜式測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性。該處理器經組態以存取該液體黏著劑的一或多個回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓定義該液體黏著劑的一參考珠粒的一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數；比較該珠粒形狀與 該參考珠粒形狀；及回應於判定該珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，基於該至少一個參考程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。
在一些實例中，本揭露描述一種系統，其包括一機器人，其在一管理系統內；一測量裝置，其在該管理系統內；一第一處理器，其通訊地耦接至該機器人及該測量裝置；一第二機器人，其在一製造場所內；一可攜式測量裝置，其在該製造場所內；及該可攜式測量裝置的一第二處理器。該機器人經組態以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該機器人之至少一個程序參數的一珠粒形狀。該測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性。該第一處理器經組態以基於該珠粒形狀及該至少一個程序參數判定該液體黏著劑的一回應表面輪廓，其中該回應表面輪廓定義該珠粒形狀與該至少一個程序參數之間的一關係。該第二處理器經組態以將該液體黏著劑的一第二珠粒施配至一第二基材的一表面上，該珠粒具有基於該第二機器人的至少一個第二程序參數的一第二珠粒形狀。該可攜式測量裝置經組態以測量該第二珠粒形狀的至少一個特性。該第二處理器經組態以從該處理器接收回應表面輪廓；比較該第二珠粒形狀與該珠粒形狀；及回應於判定該第二珠粒形狀不同於該珠粒形狀，基於該至少一個程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該第二機器人施配具有該珠粒形狀的一第三珠粒。
在一些實例中，本揭露描述一種方法，其包括藉由一製造環境內的一機器人使用至少一個程序參數將一液體黏著劑之表示一目標複雜施配路徑的一或多個線性珠粒施配至一基材的一表面上，該等線性珠粒沿著一縱軸延伸並具有橫向於該縱軸之基於該至少一個程序參數的一珠粒形狀。該方法亦包括經由藉由定位在該製造環境內的一測量裝置的一一維掃描在沿著該等線性珠粒之該縱軸的複數個離散位置處測量該珠粒形狀的至少一個特性。該方法可選地包括藉由該測量裝置的一處理器基於一或多個回應表面輪廓及該珠粒形狀的該至少一個特性調整該至少一個程序參數；及使用該目標複雜施配路徑及經調整程序參數的該至少一者施配該液體黏著劑。
在一些實例中，本揭露描述一種系統，其包括一機器人，其在一製造環境內；一測量裝置，其在該製造環境內；及一處理器，其通訊地耦接至該測量裝置。該機器人經組態以使用至少一個程序參數將一液體黏著劑之表示一目標複雜施配路徑的一或多個線性珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒沿著一縱軸延伸並具有橫向於該縱軸之基於該至少一個程序參數的一珠粒形狀。該測量裝置經組態以經由一維掃描在沿著該等線性珠粒之該縱軸的複數個離散位置處測量該珠粒形狀的至少一個特性。該處理器經組態以基於一或多個回應表面輪廓及該珠粒形狀的該至少一個特性調整該至少一個程序參數；及導致該機器人使用該目標複雜施配路徑及經調整程序參數的該至少一者施配該液體黏著劑。
於附圖及以下說明中提出一或多項實例的細節。可從說明與圖式以及從申請專利範圍中明白了解其他特徵、目標及優點。
16:台
18:座
20:測量裝置
22:塗佈裝置
44:通訊單元
100:製造環境
105:回應表面輪廓儲存庫
110:管理系統
111:未塗佈驗證板供應
112:計算裝置
113:取放型機器人
114:測量裝置
115:經塗佈驗證板庫存/驗證板庫存
116:管理自動化液體黏著劑施配(ALAD)系統
120:製造場所
121:可攜式裝置
122:可攜式計算裝置/計算裝置
124:可攜式測量裝置/測量裝置
126:製造場所ALAD系統
130:網路
140:驗證板
142:珠粒
150:驗證板
152:珠粒/驗證板
160:機器人
162:施配頭
164:鉸接臂
166:夾具
168:夾具
172:外殼
174:存取門/門
176:驗證板
178:把手
180:夾具/框架
182:測量裝置
200:計算裝置
202:處理器
204:輸入裝置
206:通訊單元
208:輸出裝置
210:儲存裝置
212:ALAD系統控制模組
214:珠粒形狀獲取模組
216:珠粒形狀分析模組
218:回應表面輪廓模組
220:回應表面輪廓分析模組
222:ALAD程序參數調整模組
302:方塊
304:方塊
306:方塊
308:方塊
310:方塊
322:方塊
324:方塊
326:方塊
328:方塊
330:方塊
332:方塊
334:方塊
336:方塊
338:方塊
402:線
404:線
406:線
408:線
502:線
504:線
506:線
508:線
602:平均截面積
604:變異性
702:線
704:區域
706:區域
802:線
804:線
806:線
808:線
A1:截面積
A2:截面積
H1:高度
H2:高度
W1:寬度
W2:寬度
〔圖1A〕係繪示用於自動化液體黏著劑施配之實例製造環境的概念圖。
〔圖1B〕係繪示於圖1A中繪示之實例製造環境之管理系統的概念圖。
〔圖1C〕係繪示於圖1A中繪示之實例可攜式計算裝置及可攜式測量裝置的概念圖。
〔圖2〕係繪示計算裝置之實例的概念及示意方塊圖。
〔圖3A〕係產生回應表面輪廓之實例技術的流程圖。
〔圖3B〕係使用經測量珠粒形狀及回應表面輪廓控制自動化液體黏著劑施配程序之實例技術的流程圖。
〔圖3C〕係使用珠粒形狀的線性模型化控制自動化液體黏著劑施配程序之實例的流程圖。
〔圖4〕係將實例珠粒形狀繪示成沿著各別珠粒之縱軸之截面積變化的圖表。
〔圖5A〕係將實例珠粒形狀繪示成沿著各別珠粒1至珠粒4之縱軸之截面積變化的圖表。圖5B係繪示圖5A的放大部分
〔圖6〕係於圖4至圖5B中繪示之黏著劑施配程序的實例回應表面輪廓的三維圖表。
〔圖7〕係繪示可用以降低珠粒形狀變異性之實例速度輪廓的圖表。
〔圖8〕係繪示數種液體黏著劑黏度的實例珠粒形狀的圖表。
可對本揭露提出之實例作結構變化而不脫離本揭露之技術的範圍。圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的類似數字指稱類似組件。然而，在給定圖式中使用元件符號指稱組件並未意圖限制在另一圖式中以相同元件符號標示的組件。
所揭示之系統及技術可用以準確地測量液體黏著劑珠粒形狀；產生經選擇液體黏著劑之回應表面輪廓，該回應表面輪廓可用以將珠粒形狀相對於受控程序參數特徵化；收集原位珠粒形狀資訊(例如，在客戶場所處，直接使用客戶施配程序設備)；及/或基於先前產生的回應表面輪廓調整可控程序參數，以控制自動化液體黏著劑施配程序以改善珠粒形狀。額外地或替代地，為促進自動化液體黏著劑施配程序分析，二維(2D)或三維(3D)珠粒形狀圖案可使用一維(1D)施配格式表示。
該等系統及技術可用以使用機器人、測量裝置、及管理系統的處理器針對一或多個程序參數產生液體黏著劑的回應表面輪廓。該機器人經組態以基於至少一個程序參數(例如，參考程序參數)將液體黏著劑珠粒施配至基材(例如，驗證板(witness plate))上。在一些實例中，施配路徑可包括代表複雜施配路徑的線性施配路徑。該測量裝置經組態以測量珠粒形狀(例如，參考珠粒形狀)的至 少一個特性。該處理器經組態以將測量資料組合成一或多個回應表面輪廓。在一些實例中，判定一或多個回應表面輪廓可在受控管理環境(諸如，實驗室)中實行。
在一些實例中，該等系統及技術亦可用以在製造場所處使用機器人、測量裝置、及處理器控制自動化液體黏著劑程序。該製造機器人經組態以基於至少一個程序參數將液體黏著劑珠粒施配至驗證板上。在一些實例中，施配路徑可包括代表在物品之製造中使用的複雜施配路徑的線性施配路徑。該測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性。該處理器經組態以基於一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數判定該液體黏著劑的一回應表面輪廓。替代地，該處理器可從管理系統擷取液體黏著劑的現有回應表面輪廓。該處理器可比較經測量珠粒形狀與參考珠粒形狀，並回應於判定經測量珠粒形狀不同於參考珠粒形狀，而基於回應表面輪廓判定至少一個更新程序參數。該更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。
液體黏著劑使用在包括醫療裝置、消費性電子裝置、汽車、航太的產業中、及其他產業黏著劑擠製應用。製造諸如輕量化、多材料總成、及抗疲勞性上的趨勢正在驅使液體黏著劑的使用增加。如本文所討論的，有許多可控及不可控的程序參數包含在自動化液體黏著劑施配(automated liquid adhesives dispensing,ALAD)程序中。可控程序參數可包括，但不限於，施配高度、機器人速度、螺桿速度、施加背壓力、及/或所得的黏著劑流速。不可控程序參數可包括， 但不限於，液體黏著劑的黏度、環境溫度、濕度、及大氣壓力。雖然施配係使用機器人自動化，判定可控程序參數的臨限一般係常以迭代步驟執行以達成所欲珠粒形狀的手動程序。黏著劑的主體性質及黏著劑珠粒形狀二者皆係評估液體黏著劑之自動化施配的重要度量。例如，黏著劑珠粒的形狀(例如，「珠粒形狀(bead shape)」)可包括，例如，高度、寬度、及橫向於珠粒之縱軸的截面積(例如，截面輪廓)。在一些實例中，珠粒形狀可包括珠粒的其他性質，諸如珠粒的顏色或溫度。若珠粒形狀係在珠粒之長度的臨限百分比的經選擇公差內，則可將黏著劑珠粒的接合完整性視為已最大化。珠粒形狀的此類分析對經施配黏著劑的複雜圖案或經施配黏著劑重疊自身以形成封閉路徑的圖案可係重要的。額外地或替代地，黏著劑珠粒施配圖案之開始及結束的重疊可能難以控制且可能直接影響接合完整性。所描述之系統及技術可用以促進ALAD程序控制，特別在給定不同的黏著劑配方及複數個可控及不可控的程序參數時，藉由自動化ALAD程序參數選擇以減少人為錯誤及加速給定應用之合適程序窗的發展。
所揭示的系統及技術可提供優於其他自動化液體黏著劑施配程序控制系統的優點。例如，相較於手動的程序參數調整，使用具有經產生回應表面輪廓的準確珠粒形狀測量可藉由實現達成目標珠粒形狀的可控程序參數的相對較快的自動化迭代調整而縮短自動化液體黏著劑施配程序起動時間。在一些實例中，含有黏著劑接合之物品的設計可指定目標接合線尺寸。目標接合線尺寸可包括，例如，經選擇寬度、經選擇高度(稱為「接合線間距(bond line spacing)」)、及/或 經選擇總線長度。目標接合線尺寸可經選擇以提供足夠黏著劑以承受物品上的力。導因於其流體行為的本質，液體黏著劑不可以可動態地調整的矩形截面積施配。取而代之地，將液體黏著劑施配為具有常隨長度而變動之高度、寬度、及截面積的半球形狀。液體黏著劑施配機器人速度及/或液體黏著劑流速可受控制以實現目標接合線；然而，此程序可能係不可組合的及/或包括額外的相依性，諸如噴嘴孔口大小、距基材的施配高度、或閥的開/關時序。所揭示的系統及技術可用以實現更快的至所欲程序設定迭代調整，以減少基於設計參數判定生產ALAD程序參數的時間。
額外地或替代地，收集原位珠粒形狀資訊實現珠粒形狀的更快及/或規律的測量，其允許未預期程序變化相較於手動程序參數調整相對更快的校正。在一些實例中，該部件上可能有影響經施配黏著劑輪廓的未預期擾動。例如，因為黏度隨溫度而變動，在較冷的冬天溫度建立的程序設定常會以更「非垂度(non-sag)」的行為或以需要高背壓力的流速施配珠粒。然而，相同製程設定在較暖的夏季月分常導致其在較低背壓力的狀態下流動的較高垂度黏著劑。在液體黏著劑之黏度、環境溫度上的非預期增加可導致珠粒高度減少，其可藉由改變螺桿速度、施加背壓力、所得的黏著劑流速、及/或機器人速度來校正。額外地，大部分的「全尺度(full scale)」生產需要黏著劑批在規律的基礎上轉換。例如，在自動化系統中使用47.5mL匣之需要1mL之黏著劑的部件將每47個部件需要一新匣。雖然相同的黏著劑產品會在二個匣中，批對批的變異性或儲存期限歷史常在匣之間導致不同黏 度。然而，藉由收集原位珠粒形狀資訊，在一些實例中，可控程序參數可回應於此類非預期程序變化而自動地調整。以此方式，相較於其他ALAD系統，所揭示的系統及技術可實現非預期程序擾動的更快偵測及調整。
額外地或替代地，基於先前產生的回應表面輪廓調整可控程序參數可實現動態珠粒形狀控制。沿著施配路徑的動態控制可用以補償可重複程序變化，其可減少珠粒形狀上的變化。對於包括鉸接機械臂以控制施配頭之運動的各機器人施配系統，可能有系統性變異性存在於施配至基材上的珠粒中。例如，機器人運動控制可在線性珠粒路徑的長度上導致減速度，隨後從開始至結束改變速度及珠粒形狀。額外地，即使基材係在公差內，將黏著劑施配至其上的基材可能包括沿著施配路徑的系統性變化。作為一實例，基材在珠粒的開始處可係最薄公差而在珠粒的結束處可係最厚公差。此可導致始終橫跨線性路徑減少的施配z高度。藉由動態地改變施配程式(例如，將機器人從開始加速至結束)補償此等系統性及可重複程序變化係可行的。
額外地或替代地，所產生之回應表面輪廓的分析，及可選地，準確的珠粒形狀測量，可實現可控程序參數的最佳化以改善，例如，部件生產量、黏著劑利用率、或其他程序評估度量。先前討論的實例係指獲得及維持如每部件設計所指定之最佳珠粒輪廓的方法。然而，如在大部分製造中，常有必須為改善銷貨成本而滿足的矛盾最佳化目標。此等可包括增加生產量、減少黏著劑浪費、減少缺陷率、或其他。藉由將回應表面方法用於黏著劑施配操作，對程序參數施加 額外限制係可行的。實例可包括最大化機器人速度以增加生產量、在黏著劑截面上施加受限制的最大值以減少浪費、或在黏著劑珠粒高度上施加受限制的最小值以減少「缺乏(starved)」接合線及部件故障。
圖1A係繪示用於自動化液體黏著劑施配之實例製造環境100的概念圖。如本文所述，製造環境100經組態以測量及評估珠粒形狀以用於自動化程序控制及改善。製造環境100包括管理系統110及製造場所120。
管理系統110包括計算裝置112、測量裝置114、及管理自動化液體黏著劑施配(ALAD)系統116。管理系統110的組件可分布成使得組件可在控制環境本地內，而其他組件可在遠端，諸如在基於雲端的計算平台上執行。管理系統110經組態以將回應表面輪廓特徵化成其相關於管理ALAD系統116之經選擇ALAD程序參數的珠粒形狀。珠粒形狀可包括參考珠粒形狀，且經選擇ALAD程序參數可包括參考程序參數。為特徵化回應表面輪廓，管理系統110評估複數個珠粒形狀，該複數個珠粒形狀的各珠粒形狀係藉由改變一或多個經選擇ALAD程序參數來產生。
圖1B係繪示於圖1A中繪示之實例製造環境之管理系統的概念圖。如圖1B所繪示，管理ALAD系統116包括機器人160，該機器人經組態以使用經選擇ALAD程序參數施配液體黏著劑的珠粒142。機器人160包括施配頭162，該施配頭經組態以將液體黏著劑施配至驗證板140的表面上。施配頭162可耦接至鉸接臂164。以此方式，施配頭162可相對於夾具166移動，該夾具經組態以 嚙合液體黏著劑施配至其上之驗證板140。在一些實例中，夾具166可相對於機器人160移動，諸如例如，經由輸送器系統或第二鉸接臂。
液體黏著劑可包括適用於自動化施配的任何黏著劑配方，諸如例如，一部分或兩部分固化熱固性黏著劑或一部分熱塑性黏著劑。經選擇ALAD程序參數可包括，例如，黏著劑配方、ALAD機器人的類型、施配速率、部件生產率、經施配黏著劑從驗證板140起算的高度、施配頭162相對於基材之表面的速度向量或方向向量、螺桿速度、施加背壓力、所得的黏著劑流速、或類似者。在一些實例中，管理ALAD系統116的機器人160可在受控環境中操作。例如，管理ALAD系統116可經組態以在施配珠粒142的同時監測及控制機器人160的一或多個可控程序參數。在一些實例中，管理ALAD系統116亦可經組態以在施配珠粒142的同時監測一或多個不可控程序參數。
珠粒142可由施配頭162施配至驗證板140上。驗證板140可包括經組態以接收液體黏著劑的任何合適基材。在一些實例中，驗證板140可包括金屬、鋁、聚合物、丙烯酸、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、玻璃、或陶瓷。珠粒142包括液體黏著劑的單一線性珠粒。
線性珠粒(例如，一維(1D)施配)可代表複雜施配路徑，諸如，圓化曲線、盤曲形狀、重疊形狀、尖銳隅角、或類似者。例如，圓化曲線可使用實質恆定的切向速度(例如，施配頭162相對 於驗證板140的恆定絕對速度)並改變x軸及y軸速度來施配。因此，圓化曲線可表示為使用施配頭162相對於驗證板140的恆定絕對速度的等長度的1D施配。重疊圖案，例如，可表示為具有初始部分及結束部分之相同長度的線性珠粒，該初始部分及結束部分經組態以重疊以形成具有均勻厚度之珠粒。例如，重疊的初始部分及結束部分可依經選擇速率漸縮，例如，藉由控制施配速率及/或施配頭162的速度。作為另一實例，尖銳曲線(例如，正方形的隅角或三角形的頂點)可藉由將x軸及y軸向量速度組合成整體量值以將2D尖銳曲線投影成1D近似而表示為1D施配。在一些實例中，上述技術的一或多者或類似技術可經組合以將複雜施配路徑近似成線性珠粒。以此等方式，液體黏著劑的線性珠粒可用以代表複雜施配路徑。
在一些實例中，相較於測量複雜施配路徑，測量液體黏著劑之線性珠粒的珠粒形狀可係較快的及/或較不計算密集的。雖然繪示為液體黏著劑的線性珠粒，在其他實例中，珠粒142可包括任何合適形狀及/或液體黏著劑的複數個珠粒。例如，珠粒142可包括複數個線性珠粒。在一些實例中，將複數個珠粒施配在驗證板140上(各珠粒使用不同的經選擇可控程序參數施配)可減少測量複數個珠粒形狀以產生回應表面輪廓(在下文進一步詳細討論)相關聯的時間及成本。例如，可將複數個珠粒施配在單一驗證板上並於隨後測量，而非使用各自包括單一珠粒的複數個驗證板。在其他實例中，珠粒142可包括具有複雜施配路徑的一或多個珠粒，諸如例如，圓化曲線、重疊、及/或尖銳曲線中之至少一者。
珠粒142係由測量裝置114分析。測量裝置114經組態以沿著珠粒142的縱軸測量珠粒形狀。珠粒形狀包括，但不限於，從驗證板140的表面至珠粒142之波峰的高度H1、沿著珠粒142之經選擇高度(諸如在驗證板140的表面)的寬度W1、橫向於珠粒142之縱軸之珠粒142的截面積A1、或圍繞從驗證板140的表面垂直地延伸至珠粒142之波峰的軸的對稱性。在一些實例中，測量裝置114可包括座標測量機(coordinate measuring machine，「CMM」)(例如，CMM探針可係機械、光學、雷射、或類似者)、結構光三維掃描器、雷射位移感測器、另一非接觸式光學測量裝置、數位影像相關法、攝影測量、或類似者。在一些實例中，測量裝置114可包括可購自Cognex,Natick,Massachusetts的DSMax 3D雷射位移感測器。在一些實例中，珠粒形狀可包括珠粒的其他性質，諸如珠粒的顏色或溫度。在珠粒形狀包括其他珠粒性質(諸如溫度或顏色)的實例中，測量裝置114可額外地或替代地包括光學攝影機及/或熱攝影機。
在一些實例中，測量裝置114可以小於約50微米(諸如小於約25微米或小於約10微米)的精密度測量珠粒形狀。在其他實例中，測量裝置114可以小於預定臨限值的精密度(例如，珠粒形狀之幾何形狀的公差)測量珠粒形狀。
測量裝置114可經組態以在沿著珠粒142之縱軸的離散位置處測量珠粒形狀。例如，測量裝置114可以實質相等地間隔或不規則地間隔的取樣間隔測量珠粒142的形狀。例如，測量裝置114的取樣間隔(例如，相對於珠粒142的縱軸)可在約0.01mm與約1 mm之間，諸如約0.25mm。實質相等間隔的取樣間隔可包括在上述測量裝置之共同公差內相等地間隔或幾乎相等地間隔的離散位置。取樣間隔可經選擇以減少測量珠粒形狀的計算強度。
在一些實例中，所描述的系統及技術可藉由使用將複雜路徑表示為沿著線性施配路徑形成的一系列離散黏著劑珠粒的線性模型而用以表示任意或複雜的施配路徑，而與由連續黏著劑形成的實際路徑無關。此實現將連續黏著劑的更複雜路徑(例如，彎曲路徑)模型化成彷彿該等路徑係一系列個別珠粒，可將各珠粒的此類測量及計算計算成獨立的瞬間模型，而無需在目前珠粒與沿著路徑沉積之任何先前珠粒之間具有計算相依性。此實現珠粒形狀的評估、預測複雜路徑之黏著劑珠粒形狀、以減少的複雜度及計算資源促進程序參數的最佳化。例如，可將珠粒形狀模型化成沿著珠粒142之縱軸的複數個(例如，系列)離散位置，而非將珠粒形狀模型化為複雜函數，諸如，藉由根據經測量資料點之曲線擬合的樣條函數。
複數個離散位置的各離散位置可包括小於珠粒形狀之尺寸的縱向長度。例如，複數個離散位置之各離散位置的縱向長度可係珠粒142的高度或寬度的約十(諸如約100或約一千)倍。藉由將珠粒形狀測量為離散位置，測量裝置114可經組態以將複雜施配路徑的珠粒形狀測量為一系列線性區段。可將該系列的各線性區段測量為線性珠粒，如上文所討論者。
在一些實例中，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)經組態以判定複數個離散位置之相鄰離散位置之間的關係。例 如，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)經組態以基於第一離散位置的第一經測量珠粒形狀及第二離散位置的第二經測量珠粒形狀判定第一離散位置的第一形心及第二離散位置的第二形心。為將第一離散位置相關於第二離散位置，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)基於第一形心的位置及第二形心的位置判定第一形心與第二形心之間的方向向量及/或距離。
在一些實例中，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)不判定複數個離散位置之相鄰離散位置之間的關係。更確切地說，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)將複雜施配路徑的珠粒形狀表示成線性施配路徑的珠粒形狀。例如，測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)施加線性模型以使至少一個程序參數與在複數個離散位置之各離散位置的珠粒形狀的至少一個特性相關，而不相關於沿著由珠粒142定義之連續路徑的複數個離散位置的相鄰離散位置。不判定相鄰離散位置之間的關係可減少判定複雜施配路徑之珠粒形狀的計算時間及/或計算強度。
測量裝置114可(例如，經由計算裝置112)經組態以基於液體黏著劑珠粒142經測量尺寸之至少一個經測量尺寸判定珠粒形狀。例如，截面積A1可基於經測量高度H1及/或寬度W1判定。測量裝置114可產生包括定義珠粒142之形狀的複數個值的測量資料。例如，測量資料集可包括複數個元組(tuple)，諸如複數個3元組，其中各元組定義珠粒142上的一點。測量裝置114可(例如，經由計算 裝置112)使用可由計算裝置112讀取的任何經選擇格式產生測量資料集。
計算裝置112可包括，例如，桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、工作站、伺服器、大型電腦、雲端計算系統、機器人控制器、或類似者。在一些實例中，計算裝置112可經組態以控制管理系統110的操作，包括，例如，測量裝置114或管理ALAD系統116中之至少一者。計算裝置112可使用各別的通訊連接通訊地耦接至測量裝置114、管理ALAD系統116、或網路130中之至少一者。在一些實例中，通訊連接可包括網路鏈路，諸如乙太網路或其他網路連接。此類連接可係無線連接、有線連接、或二者之組合。在一些實例中，通訊連接可包括其他類型的裝置連接，諸如USB、IEEE 1394、或類似者。在一些實例中，測量裝置114及/或管理ALAD系統116可包括經組態以控制測量裝置114及/或管理ALAD系統116之操作的一或多個處理器，該等各別處理器通訊地耦接至計算裝置112。雖然未顯示於圖1中，管理系統110可包括一或多個電源。例如，一或多個電源可電耦接至計算裝置112、測量裝置114、及管理ALAD系統116之各者。
計算裝置112可經組態以針對經選擇ALAD程序參數判定一或多個回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓包括在珠粒142的形狀與一或多個經選擇可控程序參數(例如，機器人160的位置、機器人速度、螺桿速度、施加背壓力、及/或所得的黏著劑流速)之間的一或多個關係。計算裝置112可用以判定與選定範圍的可控程 序參數及/或複數個經選擇可控程序參數關聯的複數個回應表面輪廓。例如，管理系統110可用以判定與複數個經選擇可控程序參數關聯的複數個回應表面輪廓，該複數個經選擇可控程序參數包括複數個經選擇可控程序參數之各可控程序參數的經選擇範圍。在一些實例中，計算裝置112可用以判定與一或多個經測量不可控程序參數關聯的複數個回應表面輪廓。在一些實例中，計算裝置112可將回應表面輪廓儲存在回應表面輪廓儲存庫105中。在一些實例中，計算裝置112可經由網路130將回應表面輪廓儲存在基於雲端的計算平台中，諸如，基於雲端的資料管理系統。經判定的回應表面輪廓可用以基於複數個已知程序參數預測珠粒形狀。以此方式，管理系統110可產生回應表面輪廓，該等回應表面輪廓可用以控制ALAD程序以基於可控程序參數輸入，及在一些實例中，經測量的不可控程序參數，實現可預測的珠粒形狀。
製造場所120包括一或多個製造場所，諸如複數個客戶場所或在單一地理地點內的複數個ALAD系統。製造場所120可使用由管理系統110產生的回應表面輪廓控制製造場所ALAD系統126。製造場所120包括可攜式計算裝置122、可攜式測量裝置124、及製造場所ALAD系統126。在一些實例中，使用者可將可攜式計算裝置122及/或可攜式測量裝置124遞送至製造場所120。使用者可包括，例如，技術人員、操作者、或類似者。在一些實例中，可攜式計算裝置122及可攜式測量裝置124可整合至單一可攜式裝置中。以此方式，可攜式計算裝置122及/或可攜式測量裝置124可經組態以依需求 遞送至製造場所120。雖然描述為可攜式，在一些實例中，製造場所120可包括非可攜式或專用的計算裝置122及/或測量裝置124。
製造場所ALAD系統126可實質類似於管理ALAD系統116。例如，製造場所ALAD系統126包括經組態以施配液體黏著劑的機器人。製造場所ALAD系統126可基於場所ALAD程序參數控制機器人施配用於組件之生產的液體黏著劑。在一些實例中，製造場所ALAD系統126可使用場所ALAD程序參數將珠粒152施配至驗證板150上。例如，驗證板可(例如，由使用者)放置在製造場所ALAD系統126內的夾具上。製造場所ALAD系統126可由，例如，可攜式計算裝置122控制，以使用經選擇ALAD程序參數將液體黏著劑的一或多個珠粒施配至驗證板上。在一些實例中，除了其可係一或多個線性珠粒的施配圖案外，ALAD程序參數可包括用於組件之生產的場所ALAD程序參數。以此方式，施配至驗證板150上的珠粒152可代表用以生產組件的程序。
施配至驗證板150上的珠粒152可由可攜式測量裝置124分析。例如，在將珠粒152施配至驗證板150上後，使用者可將驗證板152載入至可攜式測量裝置124的夾具上以測量珠粒152的珠粒形狀。在一些實例中，測量裝置124可實質類似於如上文所討論的測量裝置114。例如，測量裝置124可包括可攜式雷射位移感測器。如上文所討論的，珠粒152的形狀可包括，但不限於，珠粒152的高度H2、寬度W2、及/或截面積A2。在一些實例中，測量裝置124可產生包括定義珠粒152之形狀的複數個值的測量資料。
計算裝置122經組態以從測量裝置124接收測量資料。計算裝置122亦經組態以，例如，經由網路130從計算裝置112接收針對經選擇ALAD程序參數的經判定回應表面輪廓。在一些實例中，計算裝置122進一步經組態以基於經判定回應表面輪廓及場所ALAD程序參數判定經預測珠粒形狀。例如，計算裝置可識別經判定回應表面輪廓之具有對應於場所ALAD程序參數之ALAD程序參數的區域。
在一些實例中，計算裝置122可經組態以基於經判定回應表面輪廓及珠粒152的經測量形狀判定一或多個場所ALAD程序參數以實現參考珠粒形狀。例如，計算裝置122可經由測量資料、經選擇ALAD程序參數、及參考珠粒形狀(統稱為「程序資料(process data)」)使珠粒形狀相關於與經選擇類型之黏著劑關聯的一或多個回應表面輪廓。參考珠粒形狀(例如，用以產生回應表面輪廓)可與目標珠粒形狀(例如，在施加至用於生產之物品時的所欲形狀)相同或不同。在一些實例中，參考珠粒形狀可由計算裝置122基於經選擇目標珠粒形狀來判定。在程序資料相關於一或多個回應表面輪廓後，計算裝置122可判定一或多個更新ALAD程序參數以實現參考珠粒形狀。在一些實例中，計算裝置122可使用更新ALAD程序參數自動地控制製造場所ALAD系統126。
在製造場所ALAD系統126的起動期間，一或多個更新ALAD程序參數可用以定義程序窗。例如，計算裝置122可判定第一更新ALAD程序參數，使用第一更新ALAD程序參數自動地控制製造場所ALAD系統126以建立第二驗證板。計算裝置122可基於第二 驗證板判定第二更新ALAD程序參數。計算裝置122可使用第二更新ALAD程序參數自動地控制製造場所ALAD系統126。以此方式，計算裝置122可執行判定更新ALAD程序參數的二或更多個迭代，直到經測量珠粒形狀在參考珠粒形狀的經選擇公差內。ALAD程序參數的一或多個組合(或ALAD程序參數的範圍)，經測量珠粒形狀係在參考珠粒形狀之經選擇公差內的結果可定義可接受程序窗。
在一些實例中，計算裝置122可基於程序資料、更新ALAD程序參數、或回應表面輪廓中之至少一者來判定程序窗穩定性。例如，計算裝置122可基於在可接受程序窗內之ALAD程序參數的一或多個組合識別回應表面輪廓的區域。在一些實例中，計算裝置122可判定在回應表面輪廓之區域內的一或多個梯度。梯度包括，例如，回應表面輪廓的斜率或二階導數。計算裝置122可基於經判定梯度判定程序窗穩定性。例如，具有相對較小梯度之回應表面輪廓的第一區域可比具有相對較大梯度之回應表面輪廓的第二區域更穩定。在一些實例中，計算裝置122可藉由比較經判定梯度與預定梯度臨限值來判定程序窗穩定性。例如，預定梯度臨限值可包括回應表面輪廓的臨限斜率。
在一些實例中，計算裝置122可經組態以使用最佳化演算法(諸如，Bayesian最佳化)判定程序窗穩定性，而非判定梯度。
額外地或替代地，計算裝置122可經組態以偵測及/或補償程序擾動。程序擾動可由，例如，可控或不可控的程序參數中的變化導致。例如，機器人速度螺桿速度、施加背壓力、及/或所得的黏 著劑流速上的變化可導因於組件隨時間的機械磨損；或在液體黏著劑之黏度、環境溫度、環境濕度、環境壓力、或特定批次之液體黏著劑的主體性質上的變化係不可控制的。為補償程序擾動，使用者可使用計算裝置122以規律或不規律的間隔如上文討論地分析珠粒形狀。若珠粒形狀因為程序擾動而不符合規格，計算裝置122可判定更新ALAD程序參數以補償程序擾動。在一些實例中，計算裝置122可經組態以自動地執行規律檢查以偵測此類程序擾動，例如，藉由變更使用者以執行珠粒形狀分析或控制一或多個機器人以執行珠粒形狀分析。以此等方式，可減少程序擾動的效果，以改善製造生產量及/或改善接合完整性。
在一些實例中，計算裝置122可經組態以改善局部珠粒形狀的控制。局部珠粒形狀可包括固有的可重複變異性。計算裝置112可基於珠粒形狀分析將局部珠粒形狀變異性特徵化。基於經特徵化局部珠粒形狀變異性，計算裝置122可判定更新ALAD程序參數以補償經特徵化局部珠粒形狀變異性。在一些實例中，計算裝置122可基於更新ALAD程序參數而動態地改變程序參數。例如，計算裝置122可基於經特徵化局部珠粒形狀變異性而動態地改變機器人速度以減少局部珠粒形狀變異性。補償局部珠粒形狀變異性可改善施配液體黏著劑的準確度，且從而改善接合完整性。
在一些實例中，計算裝置122可經組態以基於一或多個最佳化變數判定更新ALAD程序參數。例如，如上文所討論的，可接受程序窗可包括導致參考珠粒形狀之ALAD程序參數的多於一個的組 合。計算裝置122可選擇導致一或多個最佳化變數超過臨限值的更新ALAD程序參數。一或多個經最佳化變數可包括，例如，部件生產量、隅角上的珠粒均勻性、原料浪費的臨限、或其他程序參數。
在一些實例中，管理系統110可包括形成及分析驗證板的自動化程序。例如，如圖1B所繪示的，管理系統110可包括取放型機器人113，其經組態以至少部分地自動形成及分析驗證板以產生回應表面輪廓。雖然相關於管理系統110描述，在其他實例中，製造場所120可包括取放型機器人，該取放型機器人經組態以至少部分地自動形成及分析驗證板以分析珠粒形狀，其可與經產生回應表面輪廓一起使用以判定更新ALAD程序參數其他以其他方式控制製造場所ALAD系統126，如上文所討論的。
取放型機器人113可協調驗證板(例如，驗證板140)在驗證板140塗佈、測量、及/或儲存的站台之間的移動。例如，取放型機器人113可從未塗佈驗證板供應111拾取驗證板140。取放型機器人113可將未塗佈驗證板140放置在管理ALAD系統116內的夾具166上。如上文所討論的，管理ALAD系統116可使用各珠的經選擇ALAD程序參數自動地將一或多個液體黏著劑珠粒(例如，珠粒142)施配至驗證板140上。在施配珠粒後，取放型機器人113將經塗佈驗證板140從管理ALAD系統116內的夾具166移除。取放型機器人113可將經塗佈驗證板140放置在測量裝置114內的夾具168上。如上文所討論的，測量裝置114可自動地測量驗證板140上的珠粒形狀，其可傳達至計算裝置112。在測量珠粒形狀後，取放型機器人113 將驗證板140從測量裝置114內的夾具168移除。取放型機器人113接著可將經測量驗證板140放置在經塗佈驗證板庫存115中。經塗佈驗證板庫存115中的驗證板140可為後續調查而儲存，諸如珠粒形狀的再測量。在一些實例中，將經測量驗證板140放置在驗證板庫存115中可包括將經測量驗證板140放置在特殊儲存裝置中、在用於運輸的輸送器上、或類似者。在一些實例中，一或多個步驟可(諸如由使用者)手動地進行而不使用取放型機器人113。
在一些實例中，計算裝置112經組態以控制取放型機器人113、測量裝置114、及管理ALAD系統116。例如，計算裝置112可自動地判定定義程序條件的批次操作資料，以產生至少一個回應表面輪廓。批次操作資料可包括，例如，待取樣之可控ALAD程序參數的範圍、樣本數目、樣本名稱；或取放型機器人113、測量裝置114、及管理ALAD系統116之任何者的操作。在一些實例中，使用者可輸入批次操作資料的至少一部分。額外地或替代地，使用者修改或檢視經自動判定的批次操作。計算裝置112可基於批次操作資料判定個別驗證板名稱的列表及與各監測板關聯的程序條件。
計算裝置112可藉由控制取放型機器人113、測量裝置114、及管理ALAD系統116的操作來協調批次的執行。例如，計算裝置112可協調本地程式執行及取放型機器人113的移動的時序。計算裝置112亦可控制管理ALAD系統116的ALAD程序參數，包括執行及管理ALAD系統116之機器人160的移動的時序。計算裝置112亦可將驗證板名稱傳達至測量裝置114並控制執行及移動測量裝置 114的時序。測量裝置114可將測量傳達至計算裝置112以用於分析及儲存。
如上文所討論的，可攜式計算裝置122及可攜式測量裝置124可整合至單一可攜式裝置中。圖1C係繪示可在製造場所120中使用之實例可攜式裝置121的概念圖。可攜式裝置121包括可攜式計算裝置122、可攜式測量裝置124、及外殼172。外殼172可包括密閉或開架外殼，其經組態以保持計算裝置122及可攜式測量裝置124的組件。例如，可將計算裝置122及/或可攜式測量裝置124的組件安裝至外殼172的側壁及/或框架。在外殼172包括密封外殼的實例中，外殼172包括存取門174。存取門174經定大小以接收驗證板176。為改善可攜性，在一些實例中，可攜式裝置121可包括安裝至可攜式裝置121的一或多個側壁的外部及/或框架的一或多個把手178。外殼172、門174、及把手178可包括任何合適的材料，諸如例如，金屬、聚合物、鋁合金、鈦合金、鋼、高密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、丙烯酸聚合物、聚氯乙烯、環氧樹脂、其組合、或類似者。
如上文所討論的，可攜式測量裝置124包括夾具180及測量裝置182。夾具180可安裝至可攜式裝置121的側壁及/或框架。如上文所討論的，框架180經組態以接收並可固定驗證板以用於分析。測量裝置182可包括位移感測器、光學攝影機、及/或熱攝影機，如上文所討論的。在一些實例中，可攜式裝置121可係用以實現測量裝置182及夾具180的適當定向的大小，例如，以為測量裝置182提 供所欲解析度。額外地或替代地，可攜式裝置121可係用以實現使用者運輸可攜式裝置121及/或將驗證板插入外殼172及自外殼移除的大小。
圖2係繪示計算裝置200之實例的概念及示意方塊圖。計算裝置200經組態以執行參考圖1A及圖1B於上文討論之計算裝置112及122的功能。在一些實例中，計算裝置200的一或多個功能可由一或多個計算裝置(諸如計算裝置112及122)執行。在圖2的實例中，計算裝置200包括一或多個處理器202、一或多個輸入裝置204、一或多個通訊單元206、一或多個輸出裝置208、及一或多個儲存裝置210。在一些實例中，一或多個儲存裝置210包括ALAD系統控制模組212、珠粒形狀獲取模組214、珠粒形狀分析模組216、回應表面輪廓模組218、回應表面輪廓分析模組220、及ALAD程序參數調整模組222。在其他實例中，計算裝置200可包括繪示於圖2中之組件以外的額外組件或更少的組件。
一或多個處理器202經組態以實施功能性及/或處理指令以用於在計算裝置200內執行。例如，處理器202可能能夠處理由一或多個儲存裝置210儲存的指令。一或多個處理器202的實例可包括微處理器、控制器、數位信號處理器(digital signal processor,DSP)、特定應用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)、現場可程式化閘陣列(field-programmable gate array,FPGA)、或等效離散或積體邏輯電路系統中的任何一或多者。
計算裝置200亦包括一或多個輸入裝置204。在一些實例中，輸入裝置204經組態以透過觸覺、音訊來源、或視訊來源接收來自使用者的輸入。輸入裝置204的實例包括滑鼠、鍵盤、聲音回應系統、視訊攝影機、麥克風、觸控螢幕、或用以偵測來自使用者之命令的任何其他類型的裝置。例如，使用者可經由輸入裝置204將定義程序條件的批次操作資料輸入至計算裝置200中以產生至少一個回應表面輪廓。
計算裝置200進一步包括一或多個通訊單元206。計算裝置200可利用通訊單元206以經由一或多個網路(諸如一或多個有線或無線網路)與外部裝置(例如，台16、座18、測量裝置20、及/或塗佈裝置22)通訊。通訊單元44可係網路介面卡，諸如乙太網路卡、光學收發器、射頻收發器、或可發送及接收資訊之任何其他類型的裝置。此類網路介面的其他實例可包括WiFiTM無線電或USB。在一些實例中，計算裝置200利用通訊單元206以與外部裝置(諸如伺服器)無線地通訊。
計算裝置200可進一步包括一或多個輸出裝置208。在一些實例中，輸出裝置208經組態以使用音訊或視訊媒體將輸出提供給使用者。例如，輸出裝置208可包括顯示器、音效卡、視訊圖形配接器卡、或用以將信號轉換成人類或機器可瞭解的適合形式的任何其他類型的裝置。
一或多個儲存裝置210可經組態以在操作期間將資訊儲存在計算裝置200內。在一些實例中，一或多個儲存裝置210包括電 腦可讀儲存媒體或電腦可讀儲存裝置。在一些實例中，一或多個儲存裝置210包括暫時記憶體，意指一或多個儲存裝置210的主要目的並非長期儲存。在一些實例中，一或多個儲存裝置210包括揮發性記憶體，意指一或多個儲存裝置210在未將電力提供至一或多個儲存裝置210時不能維持儲存內容。揮發性記憶體之實例包括隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、以及所屬領域已知之其他形式的揮發性記憶體。在一些實例中，一或多個儲存裝置210係用以儲存用於由處理器202執行的程式指令。在一些實例中，一或多個儲存裝置210係由在計算裝置200上運行的軟體或應用程式使用，以在程式執行期間暫時地儲存資訊。
在一些實例中，一或多個儲存裝置210可進一步包括經組態用於資訊之較長期儲存的一或多個儲存裝置210。在一些實例中，一或多個儲存裝置210包括非揮發性儲存元件。如此非揮發性儲存元件之實例包括磁性硬碟、光碟、軟碟、快閃記憶體、或電子可程式化記憶體(EPRM)或電子可抹除可程式化(EEPROM)記憶體之形式。
計算裝置200亦可包括珠粒形狀獲取模組214、珠粒形狀分析模組216、回應表面輪廓模組218、回應表面輪廓分析模組220、及ALAD程序參數調整模組222(統稱為「模組」)。該等模組的各者可以各種方式實作。例如，可將模組的一或多者實作為由一或多個處理器202執行的應用程式或應用程式的一部分。在其他實例中，可將模組的一或多者實作為計算裝置200之硬體單元的部分(例 如，實作為電路系統)。由模組的一或多者執行的功能參考繪示於圖3A至圖3C中的實例流程圖於下文解釋。
計算裝置200可包括(為清楚起見)未顯示於圖2中的額外組件。例如，計算裝置200可包括將電力提供至計算裝置200之組件的電力供應器。類似地，顯示於圖2中的計算裝置200的組件在計算裝置200的每個實例中可能不是必需的。
圖3A係產生回應表面輪廓之實例技術的流程圖。雖然圖3A的技術將相關於圖1A及圖1B的製造環境100及圖2的計算裝置200描述，在其他實例中，圖3A的技術可使用不同的系統、不同的計算裝置、或二者來執行。額外地，製造環境100及計算裝置200可執行用於判定一或多個回應表面輪廓的其他技術。
在一些實例中，回應表面輪廓可基於液體黏著劑之參考珠粒的參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數。例如，如相關於圖1於上文討論的，管理系統110可經組態以基於測量資料產生一或多個回應表面輪廓，該測量資料包括複數個珠粒形狀及用以產生該複數個珠粒形狀之各別珠粒形狀的複數個經選擇ALAD程序參數。
繪示於圖3A中的技術包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)判定一或多個可控程序參數(例如，受控程序參數)(330)。在一些實例中，受控程序參數可基於可由計算裝置200控制的程序參數自動地判定。在一些實例中，計算裝置200可自動地判定或基於使用者輸入判定黏著劑配方、ALAD機器人的類型、施配速率、組件生產率、施配頭162從驗證板140起算的高度、施配 頭162相對於驗證板140之表面的速度向量或方向向量、螺桿速度、施加背壓力、所得的黏著劑流速、或其他可控程序參數中之至少一者。
繪示於圖3A中的技術亦包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)判定受控程序參數之各者的可接收值的範圍(332)。各受控程序參數的範圍可基於，例如，管理ALAD系統116的操作限制及/或使用者輸入。判定可接受值的範圍可減少針對經選擇ALAD程序的最佳化而施配、測量、及分析複數個珠粒所需的時間及/或計算資源。
繪示於圖3A中的技術亦包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)使用經選擇ALAD程序參數控制管理ALAD系統116的機器人160，以將液體黏著劑的至少一個珠粒142施配至驗證板140上(334)。經選擇ALAD程序參數可包括受控程序參數之各者的可接受值之範圍的子集。在一些實例中，控制機器人160可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)控制施配頭162以將液體黏著劑施配至驗證板140的表面上及/或控制鉸接臂164以控制施配頭162相對於驗證板140之表面的位置及速度。
在一些實例中，控制機器人160可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)基於複雜施配路徑判定線性(1D)施配路徑。例如，該技術可包括藉由計算裝置200基於預定複雜施配路徑(例如，圓化隅角、重疊、或尖銳曲線中之至少一者)判定代表該複雜施配路徑的線性施配路徑，該線性施配路徑包括施配頭 162相對於驗證板140之包括經合併的x軸及y軸向量速度的絕對速度及/或施配頭162相對於驗證板140之包括經合併的x軸及y軸方向向量的單一方向向量。
繪示於圖3A中的技術亦包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀獲取模組214)控制測量裝置114以測量珠粒142的形狀(336)。在測量珠粒142的形狀後，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)接收由測量裝置114產生的測量資料(338)。在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)基於經測量尺寸判定珠粒形狀。例如，截面積A1可基於經測量高度H1及/或寬度W1判定。
在一些實例中，該技術包括調整一或多個受控參數及重複珠粒的施配及測量珠粒的珠粒形狀。以此方式，各受控程序參數可循序地調整以調查來自受控程序參數之可接受值的經判定範圍的值。在一些實例中，各受控程序參數可個別地調查，例如，在連續迭代之間僅可調整一個程序參數。以此方式，管理系統110可經組態以產生及儲存與複數個受控程序參數之調查有關的測量資料。
繪示於圖3A中的技術亦包括藉由計算裝置200(例如，回應表面輪廓模組218)基於測量資料及受控ALAD程序參數判定回應表面輪廓。例如，該技術可包括使複數個珠粒形狀的各各別珠粒形狀對用以產生各別珠粒形狀之複數個受控ALAD程序參數的各各別受控ALAD程序參數相關，或繪製複數個珠粒形狀的各各別珠粒形狀對用以產生各別珠粒形狀之複數個受控ALAD程序參數的各各別受 控ALAD程序參數。在一些實例中，判定回應表面輪廓302可包括重複施配、測量、及分析珠粒形狀，以產生一或多個回應表面輪廓。
在一些實例中，該技術可包括回應表面輪廓的自動化產生。例如，判定回應表面輪廓可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)控制取放型機器人113以協調驗證板的移動。控制取放型機器人113可包括，例如，控制取放型機器人113從未塗佈驗證板供應111拾取驗證板140；將未塗佈驗證板140放置在管理ALAD系統116內的夾具166上；將經塗佈驗證板140從夾具166移除；將經塗佈驗證板140放置在測量裝置114內的夾具168上；將經測量驗證板140從夾具168移除；及/或將經測量驗證板140放置在經塗佈驗證板庫存115中之至少一者。
在一些實例中，回應表面輪廓的自動化產生可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)自動地判定定義程序條件的批次操作資料以產生至少一個回應表面輪廓。如上文所討論的，批次操作資料可包括，例如，待取樣之可控ALAD程序參數的範圍、樣本數目、樣本名稱；或取放型機器人113、測量裝置114、及管理ALAD系統116之任何者的操作。在一些實例中，判定批次操作資料可包括藉由計算裝置200判定個別驗證板名稱的列表及與各驗證板關聯的程序條件。
在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)基於經判定批次操作資料自動地控制，控制取放型機器人113、測量裝置114、及管理ALAD系統116 的操作以執行該批次。例如，執行批次可包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)協調局部程式執行及取放型機器人113之移動的時序、移動測量裝置114，及/或管理ALAD系統116的機器人160、傳達驗證板名稱、及/或傳達測量至計算裝置200以供分析及/或儲存。
圖3B係使用經測量珠粒形狀及回應表面輪廓控制自動化液體黏著劑施配程序之實例技術的流程圖。雖然圖3B的技術將相關於圖1A及圖1B的製造環境100及圖2的計算裝置200描述，在其他實例中，圖3B的技術可使用不同的系統、不同的計算裝置、或二者來執行。額外地，製造環境100及計算裝置200可執行用於判定一或多個回應表面輪廓的其他技術。
繪示於圖3B中的技術包括藉由計算裝置200(例如，回應表面輪廓模組218)判定液體黏著劑的回應表面輪廓(302)。例如，判定回應表面輪廓可包括參考圖3A於上文討論的技術。
在判定回應表面輪廓(302)後，繪示於圖3B中的技術包括藉由計算裝置200(例如，ALAD系統控制模組212)使用至少一個場所ALAD程序參數控制製造場所ALAD系統126以將液體黏著劑的珠粒152施配至驗證板150的表面上(304)。在一些實例中，控制製造場所ALAD系統126以將珠粒152施配至驗證板150上可包括施配複數個珠粒，該複數個珠粒的各各別珠粒使用複數個場所ALAD程序參數的各別場所ALAD程序參數施配。在一些實例中，可使用取放型 機器人將控制製造場所ALAD系統126以將珠粒152施配至驗證板150自動化，如上文所討論的。
在施配珠粒152後，繪示於圖3B中的技術包括藉由計算裝置200，珠粒形狀獲取模組214控制測量裝置124以測量珠粒152的形狀(306)。在測量珠粒152的形狀後，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)接收由測量裝置124產生的測量資料。在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)基於經測量尺寸判定珠粒形狀。例如，截面積A2可基於經測量高度H2及/或寬度W2判定。
在測量珠粒形狀後，繪示於圖3B中的技術包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)比較珠粒152的珠粒形狀與參考珠粒形狀(308)。參考珠粒形狀可與目標珠粒形狀相同或不同。目標珠粒形狀係當施加至用於生產的物品時的所欲形狀。參考珠粒形狀可由計算裝置200基於經選擇目標珠粒形狀來判定。在一些實例中，比較可包括比較經測量珠粒形狀與目標珠粒形狀。回應於判定珠粒152的珠粒形狀不同於參考珠粒形狀，該技術包括藉由計算裝置200(例如，回應表面輪廓分析模組220)基於回應表面輪廓判定至少一個更新程序參數(310)。該至少一個更新程序參數經組態以導致製造場所ALAD系統126的機器人施配具有參考珠粒形狀的第二珠粒。
在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，ALAS程序參數調整模組220)產生可由製造場所ALAD系統126接收之指示至少一個更新程序參數的輸出。以此方式，該技術可 包括基於經測量珠粒形狀及經產生回應表面輪廓自動地更新場所ALAD程序參數。
在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，ALAS程序參數調整模組220)使用至少一個更新程序參數自動地控制製造場所ALAD系統126，以將液體黏著劑的第二珠粒施配至第二驗證板的表面上，該第二珠粒具有基於該至少一個更新程序參數的第二珠粒形狀。在施配第二珠粒之後，該技術可包括控制計算裝置200、珠粒形狀獲取模組214、測量裝置124以測量第二珠粒的形狀。在測量珠粒形狀後，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)比較第二珠粒的珠粒形狀與目標珠粒形狀。回應於判定珠粒152的珠粒形狀不同於目標珠粒形狀，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，回應表面輪廓分析模組220)基於回應表面輪廓判定至少一個第二更新程序參數。該至少一個第二更新程序參數經組態以導致製造場所ALAD系統126的機器人施配具有目標珠粒形狀的第三珠粒。以此方式，該技術可包括使用回應表面輪廓迭代地分析複數個珠粒形狀以控制製造場所ALAD系統126。
在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，珠粒形狀分析模組216)識別包括導致一或多個珠粒形狀在目標珠粒形狀的經選擇公差內的複數個場所ALAD程序參數的程序窗。在一些實例中，該技術可包括藉由計算裝置200(例如，回應表面輪廓分析模組220)識別程序窗內之回應表面輪廓的至少一個梯度。如上 文所討論的，該至少一個梯度可指示程序穩定性。以此方式，該技術可包括評估程序窗穩定性。
圖3C係使用珠粒形狀的線性模型化控制自動化液體黏著劑施配程序之實例技術的流程圖。雖然圖3C的技術將相關於圖1A及圖1B的製造環境100及圖2的計算裝置200描述，在其他實例中，圖3C的技術可使用不同的系統、不同的計算裝置、或二者來執行。額外地，製造環境100及計算裝置200可執行用於判定一或多個回應表面輪廓的其他技術。
繪示於圖3C中的技術包括藉由製造環境100內的機器人160使用至少一個程序參數施配液體黏著劑之代表目標複雜施配路徑的一或多個線性珠粒142至基材140的表面上(322)。線性珠粒142沿著縱軸延伸並具有基於該至少一個程序參數之橫向於縱軸的珠粒形狀。目標複雜施配路徑可包括連續路徑。該連續路徑可定義圓化曲線、尖銳曲線、或重疊中之至少一者，如上文所討論的。在一些實例中，施配可包括施配液體黏著劑的複數個珠粒，該複數個珠粒的各各別珠粒使用複數個程序參數的至少一個各別程序參數施配。
在一些實例中，施配一或多個線性珠粒可包括藉由測量裝置之處理器或機器人的第二處理器中之至少一者，例如，經由計算裝置200控制機器人160以使用至少一個程序參數施配該一或多個線性珠粒。在機器人160包括施配頭162及鉸接臂164的實例中，控制機器人160可包括藉由計算裝置200控制施配頭162以將液體黏著劑的線性珠粒施配至驗證板140的表面上；及藉由計算裝置200控制鉸 接臂164以控制施配頭162相對於驗證板140之表面的位置及速度。如上文所討論的，該至少一個程序參數可包括機器人160之施配頭162相對於驗證板140之表面的速度向量或方向向量中之至少一者。
繪示於圖3C中的技術包括經由藉由定位在製造環境100內的測量裝置(例如，測量裝置114)的一維掃描在沿著線性珠粒之縱軸的複數個離散位置處測量珠粒形狀的至少一個特性(324)。如上文所討論的，珠粒形狀的至少一個特性可包括珠粒相對於基材之表面的高度、珠粒在基材之表面處相對於珠粒的縱軸的寬度、或橫向於縱軸之珠粒的珠粒之截面積中之至少一者。如上文所討論的，測量裝置114可包括可攜式測量裝置。
繪示於圖3C中的技術包括藉由測量裝置的處理器(例如，計算裝置200)基於一或多個回應表面輪廓及珠粒形狀的至少一個特性調整該至少一個程序參數(326)。在一些實例中，回應表面輪廓可基於液體黏著劑之參考珠粒的參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數。例如，如相關於圖1於上文討論的，管理系統110可經組態以基於測量資料產生一或多個回應表面輪廓，該測量資料包括複數個珠粒形狀及用以產生該複數個珠粒形狀之各別珠粒形狀的複數個經選擇ALAD程序參數。在一些實例中，回應表面輪廓進一步基於至少一個非受控程序參數，該至少一個非受控程序參數可包括液體黏著劑的黏度、環境溫度、環境濕度、或環境壓力中之至少一者。
在一些實例中，調整至少一個程序參數可包括使用測量裝置的處理器，例如，經由計算裝置200存取液體黏著劑的一或多個 回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓定義液體黏著劑的參考珠粒的參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數。調整至少一個程序參數亦可包括藉由處理器(例如，計算裝置200)比較珠粒形狀與參考珠粒形狀。調整至少一個程序參數亦可包括回應於判定珠粒形狀不同於參考珠粒形狀，藉由處理器(例如，計算裝置200)基於至少一個參考程序參數判定經調整程序參數中之至少一者。
在一些實例中，如上文所討論的，回應表面輪廓可基於使至少一個程序參數與在複數個離散位置之各離散位置處的珠粒形狀的至少一個特性相關而不相關於沿著連續路徑的複數個離散位置的相鄰離散位置的線性模型。複數個離散位置的各離散位置可與相鄰離散位置實質相等地間隔。額外地或替代地，複數個離散位置的各離散位置與直接相鄰的離散位置相距在約0.01mm與約1mm之間。
繪示於圖3C中的技術亦包括，例如，使用機器人160使用目標複雜施配路徑及經調整程序參數中之至少一者施配液體黏著劑(328)。
在一些實例中，該技術可包括藉由處理器(例如，計算裝置200)識別包括與在珠粒形狀之經選擇公差內的複數個珠粒形狀關聯的複數個程序參數的程序窗，如上文所討論的。額外地，該技術可包括藉由處理器(諸如，計算裝置200)識別程序窗內的回應表面輪廓的至少一個梯度，該梯度指示該至少一個程序參數的穩定性，如上文所討論的。
實例
實例1：許多電子應用中的常見接合在其最終組裝狀況下係大約2mm寬乘0.5mm高。此指示0.5mm2的目標截面積輪廓。施配具有低於0.5mm2之截面積的黏著劑可導致「不足的黏著劑(insufficient adhesive)」及/或部件故障。施配具有大於0.5mm2之截面積的黏著劑可導致黏著劑「擠出(squeeze out)」。對於對非所欲黏著劑接觸敏感的部件，例如，近電路系統，此「擠出」亦可導致部件故障。因此，以大於或等於0.5mm的高度施配具有0.5mm2之截面積的黏著劑的珠粒係所欲的。此目標珠粒可藉由改變機器人速度、流速、z高度、噴嘴類型、及許多其他變數達成。實驗測試流速及速度的多個組態，使得回應表面輪廓可提供將珠粒的截面積最佳化而不犧牲小於或等於0.5mm之高度之實例的機器人速度及流速。
實例2：製造程序中的常見擾動係從第一批液體黏著劑轉換至第二批液體黏著劑。第二批可具有不同於第一批的流體黏度。在第二批的流體黏度小於第一批的流體黏度的情況下，例如，使得形狀輪廓改變及/或珠粒之高度減少，可能經歷部件故障。實驗測試具有不同黏度輪廓的多批液體黏著劑，以測量及量化珠粒形狀輪廓上的變化程度，並識別最可能觀察到部件故障的黏度。此等結果可用以產生回應表面輪廓，該等回應表面輪廓可用以改變程序參數，使得將受新擾動的系統經設計以移除導因於較低(或較高)黏度黏著劑的故障。
實例3：在施配路徑期間，系統變異性可導致沿著珠粒的線性長度改變珠粒輪廓係可能的。此可係速度漂移、流體的應力鬆 弛、或改變基材高度的結果。實驗發現珠粒之截面積上的系統變異性穩定地且可重複地沿著珠粒長度減少。為校正此系統變異性，將可變速度輪廓程式化，使得機器人的速度沿著珠粒的長度穩定地減少。沿著施配路徑改變速度較佳地允許黏著劑珠粒維持目標截面積。
實例4：如先前提及的，目標截面積(或高度或寬度)的珠粒可透過多種程序設定獲得。為基於額外的程序限制進一步最佳化，實驗包括挑選以最快可能速度實現所欲截面積的程序設定。結果包括具有最短循環時間的施配路徑，因此減少生產的整體循環時間並增加生產量。
圖4係將實例珠粒形狀繪示成沿著各別珠粒之縱軸的截面積變化的圖表，表示為線402、404、406、及408。線402、404、406、及408之各者繪示使用相同的液體黏著劑流速及不同的機器人速度的液體黏著劑的施配。線402、404、406、及408之各者以每秒約3.0毫升(mL/s)施配。線402對應於每秒42毫米(mm/s)的機器人速度。線404對應於51mm/s的機器人速度。線406對應於60mm/s的機器人速度。線408對應於79mm/s的機器人速度。雖然線402、404、406、及408之各者包括不同的機器人速度，結果繪示對於特定流速及線性位置(相對於珠粒的縱軸)，即使在改變機器人速度時，實質一致的珠粒形狀。實驗亦橫跨不同流速(例如，1.1mL/s、2.0mL/s、4.0mL/s、及5.0mL/s)進行而具有相似的結果。以此方式，指示珠粒形狀、流速、及機器人速度的回應表面輪廓可用以基於已知的流速及機器人速度預測經選擇線性位置處的珠粒形狀。
圖5A係將實例珠粒形狀繪示成沿著各別珠粒1至珠粒4之縱軸之截面積變化的圖表。圖5B係繪示圖5A的放大部分。如在圖5B中最佳地繪示的，線502、504、506、及508分別表示珠粒1至珠粒4。線502、504、506、及508之各者繪示使用相同的液體黏著劑流速(每分鐘5.0毫升)及機器人速度(30.2mm/s)的各別珠粒的重複施配。顯示於線502、504、506、及508中的結果展示以相同的液體黏著劑流速及機器人速度產生珠粒形狀的可重複性。例如，即使在珠粒1至珠粒4的各者之間有相對小的變化，其可能歸因於，例如，流動機制、機器人運動、黏著劑的物理性質、或類似者，該等變化係可重複的。換言之，繪示於圖5B中的波峰及波谷橫跨珠粒1至珠粒4之各者在類似位置上且量值相似。實驗亦橫跨不同的機器人速度(例如，21.1mm/s、25.6mm/s、34.8mm/s、及39.2mm/s)進行而具有類似的結果。此等結果展示珠粒形狀可對不同的程序參數(諸如機器人速度及流速)重複。例如，甚至在珠粒形狀上的變化(其可導因於流動機制、機器人運動、黏著劑的物理性質、或類似者)係可重複的。藉由評估可重複的變化，本文描述的系統及技術可用以補償變化，例如，藉由改變流速或機器人速度。
圖6係針對繪示於圖4至圖5B中之黏著劑施配程序繪示實例回應表面輪廓的三維圖表，以及類似的額外實驗資料。將回應表面輪廓繪示為各珠粒的平均截面積(602)及各珠粒之截面積的變異性(604)。如上文所討論的，回應表面輪廓可用以(例如，經由回應表面方法)控制ALAD程序參數(諸如機器人速度及液體黏著劑流速)以 產生經預測珠粒狀。類似的回應表面輪廓可針對包括，但不限於，珠粒高度、珠粒寬度、或其他ALAD程序參數的其他變數產生。
圖7係繪示可用以降低珠粒形狀變異性之實例速度輪廓的圖表。如上文所討論的，局部珠粒形狀可包括可特徵化的固有的可重複變異性。例如，線702指示以約2mL/min的恆定流速並具有約0.5mm2的截面積之線性位置(mm)對機器人速度(mm/s)的區域。線702上方的區域704指示在會超過約0.5mm2之截面積的線性位置處的機器人速度。線702下方的區域706指示在會小於約0.5mm2之截面積的線性位置處的機器人速度。因此，機器人速度可根據線702相對於線性位置動態地改變，以施配具有約0.5mm2之目標截面積的珠粒。以此方式，補償局部珠粒形狀變異性可改善施配液體黏著劑的準確度，且從而改善接合完整性。
圖8係針對數個液體黏著劑黏度繪示實例珠粒形狀(z軸輪廓對y軸輪廓)的圖表：線802、804、806、及808。線802、804、806、及808之各者代表具有不同黏度之液體黏著劑的珠粒。各珠粒係藉由使用相同的ALAD程序參數的相同機器人施配。如上文所討論的，液體黏著劑黏度可影響珠粒形狀。例如，線802代表具有9,580厘泊(cP)之最低黏度的液體黏著劑的珠粒形狀。如所繪示的，高度(z軸珠粒輪廓)係四個樣本中的最小者，且寬度(y軸珠粒輪廓)係最大者。線808代表具有50,000cP之最大黏度的液體黏著劑的珠粒形狀。線808包括四個樣本中的最大高度(z軸珠粒輪廓)及最小寬度(y軸珠粒輪廓)。線804及806分別表示第三及第二最大黏度。 線804具有13,360cP之黏度的液體黏著劑，相較於線802，顯示較大的z軸珠粒輪廓及較小的y軸珠粒輪廓，且相較於線806及808，顯示較小的z軸珠粒輪廓及較大的y軸珠粒輪廓。線806具有13,360cP之黏度的液體黏著劑，相較於線802及804，顯示較大的z軸珠粒輪廓及較小的y軸珠粒輪廓，且相較於線808，顯示較小的z軸珠粒輪廓及較大的y軸珠粒輪廓。如圖8中所繪示的，黏度具有對珠粒形狀的影響力，使得液體黏著劑黏度上的變化(例如，在液體黏著劑批次之間)可能需要更新程序參數以至少在ALAD程序的經選擇公差內維持一致的珠粒形狀。
已描述各種實例。這些及其他實例係在以下申請專利範圍的範疇內。
122:可攜式計算裝置/計算裝置
124:可攜式測量裝置/測量裝置
172:外殼
174:存取門/門
176:驗證板
178:把手
180:夾具/框架
182:測量裝置

Claims (25)

  1. 一種方法，其包含：
    使用至少一個程序參數控制一製造環境內的一機器人以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該至少一個程序參數的一珠粒形狀；
    藉由定位在該製造環境內的一可攜式測量裝置測量該珠粒形狀的至少一個特性；
    使用該可攜式測量裝置的一處理器存取該液體黏著劑的一或多個回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓定義該液體黏著劑的一參考珠粒的一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數；
    藉由該處理器比較該珠粒形狀與該參考珠粒形狀；及
    回應於判定該珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，藉由該處理器基於該至少一個參考程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。
  2. 如請求項1之方法，其中該珠粒定義沿著一縱軸延伸的一伸長線性條，且其中該測量裝置經組態以在沿著該珠粒之該縱軸的離散位置處測量該珠粒形狀。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該方法進一步包含藉由該處理器產生可由該機器人接收之指示該至少一個更新程序參數的一輸出。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該方法進一步包含：
    使用該至少一個更新程序參數自動地控制該機器人以將該液體黏著劑的一第二珠粒施配至一第二基材的一第二表面上，該第二珠粒具有基於該至少一個更新程序參數的一第二珠粒形狀；
    藉由該可攜式測量裝置測量該第二珠粒形狀的至少一個第二特性；
    比較該第二珠粒形狀與該參考珠粒形狀；及
    回應於判定該第二珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，基於該至少一個參考程序參數判定至少一個第二更新程序參數，其中該至少一個第二更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第三珠粒。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該機器人包含一施配頭及一鉸接臂，且其中控制該機器人包含：
    藉由該機器人的一第二處理器控制該施配頭以將該液體黏著劑的 該珠粒施配至該基材的該表面上；及
    藉由該第二處理器控制該鉸接臂以控制該施配頭相對於該基材之該表面的一位置及一速度。
  6. 如請求項5之方法，其中該至少一個程序參數包含該機器人的一施配頭相對於該基材之該表面的一速度向量、該施配頭的一方向向量、該施配頭的一螺桿速度、或該施配頭的一施加背壓力中之至少一者。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該回應表面輪廓進一步基於至少一個非 受控程序參數，該至少一個非受控程序參數包含該液體黏著劑的一黏度、環境溫度、環境濕度、或環境壓力中之至少一者。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該方法進一步包含：
    藉由該處理器識別一程序窗，該程序窗包含與該參考珠粒形狀的一經選擇公差內的複數個參考珠粒形狀關聯的複數個程序參數，及
    藉由該處理器基於該程序窗內的該複數個參考珠粒形狀判定該至少一個更新程序參數。
  9. 如請求項8之方法，其中該方法進一步包含：
    藉由該處理器識別該程序窗內的該回應表面輪廓的至少一個梯度；及
    藉由該處理器基於該至少一個梯度判定該更新程序參數。
  10. 如請求項1或2之方法，其中該珠粒定義沿著一縱軸延伸的一伸長線性條，且其中該珠粒形狀包含該珠粒相對於該基材之該表面的一高度、該珠粒在該基材之該表面處相對於該珠粒的一縱軸的一寬度、或該珠粒的橫向於該縱軸之該珠粒的一截面積中之至少一者。
  11. 如請求項1或2之方法，其中該珠粒代表一目標複雜施配路徑，該目標複雜施配路徑包含定義一圓化曲線、一尖銳曲線、或一重疊中之至少一者的一連續路徑。
  12. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其包含指令，當該等指令由一計 算裝置的至少一個處理器執行時導致該至少一個處理器執行如請求項1至11中任一項之方法。
  13. 一種系統，其包含：
    一機器人，其在一製造環境內，該機器人經組態以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該機器人的至少一個程序參數的一珠粒形狀；
    一可攜式測量裝置，其在該製造環境內，該可攜式測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性；及
    該可攜式測量裝置的一處理器經組態以：
    存取該液體黏著劑的一或多個回應表面輪廓，該一或多個回應表面輪廓定義該液體黏著劑的一參考珠粒的一參考珠粒形狀及至少一個參考程序參數；
    比較該珠粒形狀與該參考珠粒形狀；及
    回應於判定該珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，基於該至少一個參考程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第二珠粒。
  14. 如請求項13之系統，其中該珠粒定義沿著一縱軸延伸的一伸長線性條，且其中該測量裝置經組態以在沿著該珠粒之該縱軸的離散位置處測量該珠粒形狀的該至少一個特性。
  15. 如請求項13或14之系統，其中該處理器進一步經組態以產生可由該 機器人接收之指示該至少一個更新程序參數的一輸出。
  16. 如請求項13或14之系統，其中：
    該機器人經組態以使用該至少一個更新程序參數將一液體黏著劑的一第二珠粒施配至一第二基材的一第二表面上，該第二珠粒具有基於該至少一個更新程序參數的一第二珠粒形狀，
    該可攜式測量裝置經組態以測量該第二珠粒形狀的至少一個第二特性，且
    該處理器進一步經組態以：
    比較該第二珠粒形狀與該參考珠粒形狀；及
    回應於判定該第二珠粒形狀不同於該參考珠粒形狀，基於該至少一個參考程序參數判定至少一個第二更新程序參數，其中該至少一個第二更新程序參數經組態以導致該機器人施配具有該參考珠粒形狀的一第三珠粒。
  17. 如請求項13或14之系統，其中該機器人包含：
    一施配頭，其經組態以將該液體黏著劑施配至該基材的該表面上；及
    一鉸接臂，其經組態以控制該施配頭相對於該基材之該表面的一位置及一速度。
  18. 如請求項17之系統，其中該至少一個程序參數包含該機器人的一施配頭相對於該基材之該表面的一速度向量、該施配頭的一方向向量、該施配頭的一螺桿速度、或該施配頭的一施加背壓力中之至少一者。
  19. 如請求項13或14之系統，其中該回應表面輪廓進一步基於至少一個非受控程序參數，該至少一個非受控程序參數包含該液體黏著劑的一黏度、環境溫度、環境濕度、或環境壓力中之至少一者。
  20. 如請求項13或14之系統，其中該處理器進一步經組態以：
    識別一程序窗，該程序窗包含與該參考珠粒形狀的一經選擇公差內的複數個參考珠粒形狀關聯的複數個程序參數，及
    基於該程序窗內的該複數個參考珠粒形狀判定該更新程序參數。
  21. 如請求項20之系統，其中該處理器進一步經組態以：
    識別該程序窗內的該回應表面輪廓的至少一個梯度；及
    基於該至少一個梯度判定該更新程序參數。
  22. 如請求項13或14之系統，其中該珠粒定義沿著一縱軸延伸的一伸長線性條，且其中該珠粒形狀包含該珠粒相對於該基材之該表面的一高度、該珠粒在該基材之該表面處相對於該珠粒的一縱軸的一寬度、或該珠粒的橫向於該縱軸之該珠粒的一截面積中之至少一者。
  23. 如請求項13或14之系統，其中該可攜式測量裝置包含一可攜式雷射位移感測器。
  24. 如請求項13或14之系統，其中該珠粒代表一目標複雜施配路徑，該目標複雜施配路徑包含定義一圓化曲線、一尖銳曲線、或一重疊中之至少 一者的一連續路徑。
  25. 一種系統，其包含：
    一機器人，其在一管理系統內，該機器人經組態以將一液體黏著劑的一珠粒施配至一基材的一表面上，該珠粒具有基於該機器人的至少一個程序參數的一珠粒形狀；
    一測量裝置，其在該管理系統內，該測量裝置經組態以測量該珠粒形狀的至少一個特性；
    一第一處理器，其通訊地耦接至該機器人及該測量裝置，其中該第一處理器經組態以基於該珠粒形狀及該至少一個程序參數判定該液體黏著劑的一回應表面輪廓，其中該回應表面輪廓定義該珠粒形狀與該至少一個程序參數之間的一關係；
    一第二機器人，其在一製造場所內，該第二機器人經組態以將該液體黏著劑的一第二珠粒施配至一第二基材的一表面上，該珠粒具有基於該第二機器人的至少一個第二程序參數的一第二珠粒形狀；
    一可攜式測量裝置，其在該製造場所內，該可攜式測量裝置經組態以測量該第二珠粒形狀的至少一個特性；及
    該可攜式測量裝置的一第二處理器經組態以：
    自該處理器接收回應表面輪廓；
    比較該第二珠粒形狀與該珠粒形狀；及
    回應於判定該第二珠粒形狀不同於該珠粒形狀，基於該至少一個程序參數判定至少一個更新程序參數，其中該至少一個更新程序參數經組態以導致該第二機器人施配具有該珠粒形狀的一第三珠粒。
TW109135350A 2019-10-14 2020-10-13 使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配 TW202213003A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962914798P 2019-10-14 2019-10-14
US62/914,798 2019-10-14
US201962926807P 2019-10-28 2019-10-28
US201962926817P 2019-10-28 2019-10-28
US62/926,817 2019-10-28
US62/926,807 2019-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202213003A true TW202213003A (zh) 2022-04-01

Family

ID=72944200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109135350A TW202213003A (zh) 2019-10-14 2020-10-13 使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20240058837A1 (zh)
EP (2) EP4045987A1 (zh)
JP (2) JP2022551952A (zh)
KR (2) KR20220079948A (zh)
CN (2) CN114555243A (zh)
TW (1) TW202213003A (zh)
WO (2) WO2021074744A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4201534A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-28 Henkel AG & Co. KGaA Method for optimizing the dispensing of an adhesive
CN115463806A (zh) * 2022-08-04 2022-12-13 东莞市慧视智能科技有限公司 一种速度可控的点胶方法及点胶系统
CN115463804A (zh) * 2022-08-04 2022-12-13 东莞市慧视智能科技有限公司 一种基于点胶路径的点胶方法
WO2024064281A1 (en) 2022-09-21 2024-03-28 3M Innovative Properties Company Systems and techniques for workpiece modification

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724302A (en) * 1987-03-30 1988-02-09 General Electric Company Bead process control with profiler
US4935261A (en) * 1988-10-17 1990-06-19 Micro Robotics Systems Inc. Method for controlling accurate dispensing of adhesive droplets
US6001181A (en) * 1997-08-01 1999-12-14 Northrop Grumman Corporation Automated sealant applicator
DE10048749A1 (de) * 2000-09-29 2002-04-11 Josef Schucker Anordnung zum Aufbringen von Klebstoff auf ein Werkstück
US7364775B2 (en) * 2004-11-09 2008-04-29 Nordson Corporation Closed loop adhesive registration system
JP2011507675A (ja) * 2007-11-29 2011-03-10 ノードソン コーポレーション 粘性材料を吐出する方法
WO2018006181A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Macdonald, Dettwiler And Associates Inc. System and method for automated artificial vision guided dispensing viscous fluids for caulking and sealing operations
US20180348730A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 X Development Llc Automatic Generation of Toolpaths
JP7225560B2 (ja) * 2018-04-26 2023-02-21 セイコーエプソン株式会社 制御装置、ロボットシステム、及び表示制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114585450A (zh) 2022-06-03
US20240075495A1 (en) 2024-03-07
EP4045988A1 (en) 2022-08-24
JP2022551952A (ja) 2022-12-14
WO2021074745A1 (en) 2021-04-22
KR20220079948A (ko) 2022-06-14
WO2021074744A1 (en) 2021-04-22
JP2022551721A (ja) 2022-12-13
EP4045987A1 (en) 2022-08-24
CN114555243A (zh) 2022-05-27
US20240058837A1 (en) 2024-02-22
KR20220079947A (ko) 2022-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202213003A (zh) 使用可攜式測量裝置之自動化液體黏著劑施配
US9886526B2 (en) 3D printing shrinkage compensation using radial and angular layer perimeter point information
US9827717B2 (en) Statistical predictive modeling and compensation of geometric deviations of 3D printed products
JP2019537240A (ja) 複雑な多変量ウエハ処理機器における機械学習を実行する方法及びプロセス
US10139840B2 (en) System, device, and method for fluid dispensing control
EP3867708A1 (en) Automatic parameterisation of a laser cutting method
CN111051008B (zh) 用于安装用于预定运行负荷的螺钉连接装置的方法和系统
CN112130526A (zh) 用于管理过程偏移的方法、系统、制品和装置
KR20220092795A (ko) 정보 처리 장치, 정보 처리 시스템 및 부품 발주 방법
Wang et al. Uncalibrated visual positioning using adaptive Kalman Filter with dual rate structure for wafer chip in LED packaging
US11485090B2 (en) Apparatus, system, and method of characterizing filament properties and adjusting 3D printer parameters for decreased filament deposition variability
Ferrarini et al. A method for the assessment and compensation of positioning errors in industrial robots
CN1848388A (zh) 一种在晶片刻蚀工艺中控制关键尺寸偏差的方法
Kwon et al. Integrated remote control of the process capability and the accuracy of vision calibration
US20230056384A1 (en) Systems and methods for material dispensing control
US20190057546A1 (en) Methods of Manufacturing
US20220118619A1 (en) Method and system for detecting anomalies in a robotic system
JP2021018125A (ja) 分注装置
Calmano et al. Evaluation of control strategies in forming processes
CN117472127B (zh) 一种夹胶炉的控制系统
US20220242059A1 (en) Method and apparatus for controlling induction welding
EP4201534A1 (en) Method for optimizing the dispensing of an adhesive
EP4035874A1 (en) Method and apparatus for controlling induction welding
JP2022117474A (ja) 誘導溶接を制御するための方法及び装置
Georgiev et al. Comparative Analysis оf Geometric Deviations in Contact Measuring Instruments for Control and Laser Contactless Scanning