具有參數監控的粘性材料分配系統及操作該系統的方法

2023-06-04 16:44:31 4

專利名稱：具有參數監控的粘性材料分配系統及操作該系統的方法
技術領域：
本發明總體涉及用於分配粘性材料的設備，更具體地，涉及用於 在不接觸襯底的情況下分配粘性材料至襯底上的粘性材料分配系統。
背景技術：
非接觸式粘性材料分配器通常用於塗敷極少量粘性材料，5卩，塗 敷那些粘度超過五十釐泊的材料至襯底。例如，非接觸式粘性材料分 配器用於塗敷各種粘性材料至電子襯底如印刷電路板上。非限制性地 舉例來說，塗敷至電子襯底的粘性材料包括通用的粘結劑、釺焊膏、 焊劑、焊劑防護膜、熱脂、蓋密封劑、油、封閉劑、密封劑、環氧化
物、模片固定流體、矽樹脂、RTV以及丙烯腈。
對於從非接觸式分配器中分配粘性材料至襯底上，存在大量的特 殊應用。在半導體封裝過程中，對於底層填料、在焊球陣列格中加固 焊球、阻擋及填充操作、晶片包封、底層填料晶片規模封裝、填腔分 配、模具固定分配、蓋密封分配、非流動式底層填料、流量噴射以及 分配熱化合物，存在上述應用，此外還存在其他用途。對於表面安裝 技術(SMT)印刷電路板(PCB)生產，表面安裝粘結劑、釺焊膏、導 電粘合劑和焊劑防護膜材料可以由非接觸式分配器進行分配，也可以 是可選擇的流量噴射。還可以採用非接觸式分配器選擇性地塗敷保形 塗料。通常，固化的粘性材料保護印刷電路板和其上的安裝裝置以免 受到來自環境應力，如溼氣、黴菌、灰塵、腐蝕以及磨損的破壞。在 特定的沒有敷塗的區域上，固化的粘性材料還可以保留導電和/或熱傳 導性能。此外，在磁碟驅動器行業中，在用於醫療電子設備的生命科 學裡，以及在用於結合、密封、形成襯墊、油漆以及潤滑的一般工業 應用中，也存在一些應用。眾所周知，自動系統包括安裝在機器人系統上的非接觸式粘性材 料分配器，其相對於接受襯底移動分配器。襯底由材料處理機提供， 並且被順序地傳送經過粘性材料分配器。系統被裝備成從粘性材料分 配器中可重複地精確分配多個量的粘性材料至每個襯底上的多個目標 位置處。可以控制若干變量，以提供高質量的粘性材料分配處理。在公知 的影響分配重量或點尺寸的多個參數中是粘性材料的供應壓力、粘性 流體的溫度、分配器內分配闊的開啟持續時間、分配閥內針形閥的行 程及預偏壓、以及提供至分配閥的氣壓。基於建立及維持分配點尺寸 的一致性的重要性，常規系統可以監控粘性材料的溫度，並且，如果 溫度偏離設定點，則進行糾正。然而，常規系統沒有監控其他影響參 數，比如提供至分配閥的氣壓，其繼續不斷地改變，即使在短期內只 是稍微改變；但是，這種改變的累積效應可以導致分配點尺寸的可以 檢測出的變化。因此，傳統的粘性材料分配系統的缺陷是，這些系統 不能檢測及補償除了粘性材料的溫度以外的分配參數的變化。因此，需要改進的計算機控制的粘性流體分配系統，該系統除了 分配的粘性材料的溫度以外，還可以檢測系統操作參數的變化，並且 記錄和/或響應於那些檢測到的操作參數的變化。發明內容根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的一個方面是 一種用於噴射粘性材料的系統，其包括與用於操作控制的電子控制器 相連的噴射分配器。噴射分配器具有出口孔和帶有可動軸的致動器。 噴射分配器在電子控制器的控制下操作，用於使致動器從出口孔噴射 出適量的粘性材料。系統進一步包括位移傳感器，所述位移傳感器被 設置成檢測可動軸的移動以及產生代表所檢測到的運動的輸出信號。根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的另一個方面 是一種用於噴射粘性材料的系統，其包括連接至用於操作控制的電子 控制器的噴射分配器。噴射分配器包括具有氣缸和位於氣缸內的空氣 活塞的致動器。噴射分配器在電子控制器的控制下操作，用於使致動 器從噴射分配器的出口孔噴射出適量的粘性材料。系統進一步包括壓 力傳感器，所述壓力傳感器被設置成檢測氣缸內的流體壓力，並且產 生代表所檢測到的流體壓力的輸出信號，所述流體壓力可能隨著空氣 活塞在氣缸內的移動而發生變化。根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的另一個方面 是一種用於噴射粘性材料的系統，其包括連接至用於操作控制的電子 控制器的噴射分配器。噴射分配器在電子控制器的控制下操作，用於 使噴射分配器的致動器從噴射分配器的出口孔噴射出適量的粘性材 料。系統進一步包括振動傳感器，所述振動傳感器被設置成在操作期 間檢測噴射分配器的振動。根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的另一個方面 是一種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括噴射分配器和可操作 地與噴射分配器連接的控制部件，其中所述噴射分配器具有帶有氣缸 和可在氣缸內移動的空氣活塞的致動器。在控制部件的控制下，噴射 系統操作致動器，以從噴射分配器的出口孔噴射粘性材料。所述方法 包括提供加壓流體至氣缸以有效地相對於氣缸移動空氣活塞；當空 氣活塞在氣缸內移動時檢測氣缸內的流體壓力；以及將所檢測到的流 體壓力傳輸至控制部件。根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的另一個方面 是一種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括具有可動軸的噴射分 配器和可操作地與噴射分配器連接的控制部件。所述方法包括在噴 射分配器內移動可動軸；檢測可動軸在移動期間的位移量；以及將所 檢測到的位移傳輸至控制部件。根據本發明的原理以及根據所述的實施例，本發明的另一個方面 是一種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括具有至少一個可動部 件的噴射分配器和可操作地與噴射分配器連接的控制部件。所述方法 包括移動噴射分配器的至少一個可動部件；檢測由於所述至少一個 可動部件的移動所導致的噴射分配器的振動；以及將所檢測到的振動 傳輸至控制部件。有利地，本發明的傳感器不提供分配的粘性材料的溫度或噴射分 配器的溫度發明性的監控的操作參數的指示。然而，本發明的粘性材 料噴射系統也可以監控分配的粘性材料或噴射分配器的溫度。在那種 場合，根據本發明的原理，除了溫度以外，還監控操作參數(例如軸 運動)。有利地，除了分配的粘性材料的溫度以外，本發明的粘性材料 噴射系統檢測系統的操作參數的變化，並且記錄和/或響應那些檢測到 的操作參數的變化。在參照此處的附圖閱讀下列詳細說明的過程中，本發明的這些及 其他好處和優點將變得更加顯而易見。


圖1是根據本發明的實施例的粘性材料噴射系統的示意圖；圖2是圖1中的粘性材料噴射系統的示意性方框圖；圖3是示意圖，示出了從圖1和2的粘性材料噴射系統中的流體壓力傳感器和位移傳感器的使用而獲得信息；圖4是流程圖，大致地示出了用於在圖l和2的粘性材料噴射系統操作期間為檢測的分配參數確定參考標準的程序的實施例；圖5是流程圖，大致示出了用於在監控分配參數的同時操作圖1和2的粘性材料噴射系統的程序的實施例；圖6是流程圖，大致示出了用於設置圖1和2的粘性材料噴射系統以在振動參考標準下操作的程序的實施例；以及圖7是流程圖，大致示出了用於在使用振動傳感器監控微滴產生 器性能的生產運行期間操作圖1和2的粘性材料噴射系統的程序的實 施例。
具體實施方式
參照圖1和2，粘性材料噴射系統10包括機殼11，所述機殼11包括被面板部分地覆蓋的、相互連接的水平梁和垂直梁的框架。噴射系統IO包括粘性材料微滴產生器12，其用於分配多個量的粘性材料， 例如粘結劑、環氧樹脂相、焊錫等。粘性材料微滴產生器12安裝在Z 軸驅動機構15上，並且由通過機殼11支承的X—Y定位器14懸掛。 通過一對可獨立控制的軸驅動器16， X—Y定位器14以公知的方式操 作。X—Y定位器14和Z軸驅動機構15為微滴產生器12提供三個基 本垂直的運動軸線。軸驅動器16能夠使微滴產生器12在襯底18例如印刷電路板的表 面上快速移動。軸驅動器16包括X—Y定位器14和Z軸驅動機構15 的機電部件，比如電動機和驅動電路，以分別提供X、 Y、 Z軸的運動 20、 21、 22。儘管採用Z軸驅動機構15可以升高和降低微滴產生器12， 以從其他不同高度分配粘性材料至襯底18上或清除安裝在襯底18上 的部件，但是微滴產生器12通常從一個固定的高度噴射粘性材料微滴。 例如，噴射系統10可以是能從Asymtek公司(Carlsbad, California) 買到的類型的噴射系統。計算機24安裝在機殼11的下部，用於提供對系統10的全面控制。 如本領域普通技術人員可以理解的，計算機24可以是可編程序邏輯控 制器("PLC")或其他基於微處理器的控制器，其能夠執行存儲在存儲 器25內的軟體並且執行此處描述的功能。計算機24具有適當的用戶 界面(未示出)，比如字母數字鍵盤和/或指示設備，其能夠接受來自用 戶的指令或輸入，並且將輸入傳送至計算機24的數據處理單元。計算 機24在視頻顯示器26上以適當的圖形格式向操作者顯示信息。計算機24可以設置有標準RS-232接口和SMEMACIM通信總線28，其與 襯底生產裝配線中使用的多數類型的其他自動化設備兼容。
例如，控制面板30包括用於在設定、校準和粘性材料裝載期間手 動初始化某些功能的多個按鈕，所述控制面板30可以安裝在機殼11 上。控制面板30可以進一步包括報警指示器35，其向操作者顯示報警 情況，比如針頭位移、至針形閥的氣壓、檢測到的振動等參數的不規 則或異常情況存在。可選地，顯示器26可能用來顯示報警指示器35， 其代替報警指示器35或是報警指示器35以外的顯示器。雖然報警指 示器35被示出為與計算機24相連，但是本發明並不局限於此，因為 報警指示器35可以獨立於計算機24。代替報警指示器，系統10可以 包括切斷開關或類似物，以響應報警情況切斷至系統10的一個或多個 部件的電源。
運動控制器32控制微滴產生器12和附屬的攝像機及光圈組件34 的三維運動，所述運動控制器32與計算機24和軸驅動器16電連接。 運動控制器32與軸驅動器16中的每個電連接，並且基於計算機24的 指令提供指令信號從而以公知的方式隔離相應的X、 Y、 Z軸電機的各 軸驅動器16的驅動電路。典型地，計算機24指令運動控制器32以所 述的方式移動軸驅動器16，對於一系列的襯底18，重複進行所述方式。
攝像機及光圈組件34連接至微滴產生器12，用於沿著X、 Y和Z 軸的同時的移動20、 21、 22以觀測點及定位襯底18上的參考基準點。 攝像機及光圈組件34可以是美國專利No.5,052,338中描述的類型，該 文獻所公幵的內容在此全文引入以做參考。攝像機及光圈組件16與圖 像電路36電連接，該圖像電路36為用於照亮襯底18的上表面37的 光圈供電。在噴射操作期間，圖像電路36同時接收及傳送來自組件34 內的攝像機的圖像至計算機24用於使用，所述圖像電路36可以是電 荷耦合器件。通過輸送機38直接在微滴產生器12的下方水平地輸送多個襯底 18，所述襯底18將接收多個量的粘性材料。輸送機38具有的寬度可 以被調節以容納不同尺寸的襯底18，所述輸送機具有常規的設計結構。 輸送機38還包括氣動操作的提升和鎖定機構(未示出)。輸送機38將 各襯底18移動至接近微滴產生器12的期望位置，如圖2中的水平單 向箭頭40所示。
繼續參照圖l和2，輸送機控制器42連接至襯底輸送機38。基於 計算機24的指令，輸送機控制器42提供運動控制器32和輸送機38 之間的接口，用於控制輸送機38的寬度調整和提升及鎖定機構。在粘 性材料塗敷期間，輸送機控制器42還通過系統IO控制襯底18的傳送。
襯底加熱器44以公知的方式可操作地用於加熱襯底18，並且當襯 底18通過系統IO傳送時，使粘性材料維持在要求的溫度分布範圍。 襯底加熱器44通過加熱器控制器46以公知的方式操作。還可以設置 噴嘴充裝站45，以向微滴產生器12充裝粘性材料。
微滴產生器12向下朝向襯底18的上表面37噴射出粘性材料微滴 或量48。粘性材料量48，其衝擊上表面37，被作為粘性材料點50塗 敷至襯底18上。襯底18可以是承載面安裝式部件類型的，其要求快 速、準確地噴射微小的粘性材料量量48，以在襯底18上的目標位置處 形成粘性材料點50。微滴產生器12可以被操作使得連續的噴射量48 在襯底18的上表面37上形成由粘性材料點的線。如此處所用，術語" 噴射"表示用於形成粘性材料量量48和點50或線52的過程。
校準臺54用於校準目的，以提供點尺寸校準和點位置校準，所述 點尺寸校準用於精確地控制分配的量48的重量或尺寸，所述點位置校 準用於使運行時分配的粘性材料量量48精確地定位，g卩，當微滴產生 器12相對於襯底18移動時使其精確定位。此外，校準臺54用來提供 材料體積校準，用於根據當前材料分配特性，待分配量48的速率，以及以點50的圖案例如線52待分配的粘性材料的期望的總量來精確地
控制微滴產生器12的速度。校準臺54包括固定的工作面或臺56以及 測量裝置，例如磅秤58。磅秤58，其與計算機24電連接，供給反饋信 號至計算機24，所述反饋信號代表分配的粘性材料的尺寸相關的物理 特性，在此實施例中，其是通過磅秤58測量出的材料的重量。計算機 24將材料重量與先前確定的給定值，例如，存儲在計算機存儲器25中 的粘性材料重量的設定點值相比較。其他類型的裝置可以代替磅秤58， 用於測量以點50或線52形式的分配材料的直徑、面積和/或體積。
因為微滴產生器12可以採用不同設計結構實現，所以應當認為此 處描述的本發明的特定實施例是示例性的，而非限制性的。微滴產生 器12包括噴射分配器60，其是特別地設計成用於噴射極少量的粘性材 料的非接觸式分配器。分配器60包括致動器或針形閥62和下部杆或 軸68，所述致動器或針形閥62包括位於氣缸66內的空氣活塞64，所 述杆或軸68從空氣活塞68延伸進入材料室70內。軸68的末下端72 通過復位彈簧76被偏壓成接觸閥座74。當接觸時，下端72的幾何形 狀被設計為提供與閥座74的密封。因此，通過下端72接觸閥座74及 由其支承，針形閥62關閉，並且，通過移動下端72遠離閥座62,針 形閥62開啟，從而允許粘性材料向下流動通過下端72和闊座62之間 的環形間隙。
從空氣活塞64處向上延伸的是上杆78，其末上端設置成鄰近止動 面，所述止動面限定在測微計82的螺釘80的端部上。調節測微計螺 釘80改變空氣活塞64的行程的上限，並且因此調節軸68的行程的上 限。此外，測微計螺釘80的調節還可以用於設定復位彈簧76的初始 彈簧壓縮量，其確定針形閥62的預載。電動機81，其由來自微滴產生 器控制器84的指令控制，可以機械地連接至測微計螺釘80。因此，微 滴產生器控制器84可以自動地調節活塞64的行程，其改變各噴射量 中的粘性材料的體積。美國專禾IJ No.6，253，957和No.5，747,102更全面 地描述了上述類型的噴射分配器，在此將其全文引入以做參考。微滴產生器控制器84與電壓-壓力變換器，例如，氣控流體調節 器， 一個或多個氣動螺線管等電連接，它們連接至加壓流體源(末示出)。微滴產生器控制器70被設置成提供輸出脈衝至變換器85，其通 過產生一個受壓空氣的脈動至氣缸66內作出響應，並且形成空氣活塞 66的快速提升，所述空氣活塞66提升軸68的下端72遠離閥座74， 並且進一步壓縮復位彈簧76。從閥座74處提升下部杆68吸引下端72 和閥座74之間的室70內的粘性材料，並且使粘性材料從閥座74向下 流動。繼續參照圖l和2，微滴產生器控制器84還與電壓一壓力變換器 86，例如，氣控流體調節器、 一個或多個氣動螺線管等電連接。變換 器86連接至加壓的流體源(末示出)，其又分批輸送受壓空氣至供應 容器88，該供應容器88保存有粘性材料量。供應容器88與室70相連 通，用於根據分配操作的需要連續地接收較大量的粘性材料，其中所 述供應容器88可以具有裝滿的注射器筒的形式。因此，供應容器88 提供加壓的粘性材料至室70，以在噴射量48的過程中使用。非接觸噴射系統10進一步包括溫度控制器90，其包括加熱器92、 冷卻器94和溫度傳感器，例如熱電偶96，所述熱電偶被設置成緊鄰安 裝至噴射分配器60的噴嘴98。加熱器92可以是傳遞熱量至噴嘴98的 電阻加熱器。冷卻器94可以是任何可應用的裝置，例如，珀爾帖(Peltier) 裝置、冷卻器空氣源、連接至受壓空氣源的渦流冷卻發生器等。取決 於非接觸噴射系統10在其中使用的環境、所使用的粘性材料、加熱和 冷卻所需條件、加熱及冷卻裝置的成本、系統設計例如是否採用熱屏 蔽件、以及其他應用相關的參數，所選擇以提供加熱及冷卻的特定的 能買到的裝置可以改變。熱電偶96提供代表測量得到的溫度的反饋信 號至加熱/冷卻控制器100，其與計算機24電氣傳輸。控制器100操作 加熱器92和冷卻器94，以使噴嘴98維持在高於環境溫度的要求的溫 度，如由溫度設定點所示，並且從而調節噴射的粘性材料量48的溫度及粘度。因此，當粘性材料位於噴嘴98內及從中噴出時，噴嘴98及其內的粘性材料的溫度得到精確地控制，從而提供更高質量的以及更 一致的分配處理。在使用時，計算機24通過提供指令信號至微滴產生器控制器84 初始化噴射操作，該指令信號使得控制器84提供輸出脈衝至電壓一壓 力變換器85。變換器85的脈動操作將來自加壓流體源(末示出)的受 壓空氣的脈衝輸送至氣缸66，並且形成空氣活塞64的快速提升。從閥 座74處提升軸68的下端72將室70內的粘性材料吸至活塞軸68和閥 座74之間的位置處，並且到達閥座74的下遊。對於輸出脈衝範圍內， 下端72離開閥座74，並且加壓的粘性材料被從室70推入並通過下端 72和閥座74之間的環形開口。輸出脈衝的持續期間(即開啟時間)確 定可用於分配的粘性流體量為量48。當輸出脈衝完結時，變換器85回 到其初始狀態，從而釋放氣缸66內的受壓空氣，並且復位彈簧76快 速地降低軸68的下端72，使其回靠在閥座74上。在此過程中，通過 噴嘴98的開口或出口孔102， 一個粘性材料量48被快速地擠出或噴射 出。如圖2中以放大方式示意性所示，因為其自有的前衝動量，粘性 材料量48斷開。動量將粘性材料量48推向襯底18的上表面37，此處 其被作為粘性材料點50塗敷至接觸處。分配器60能夠從噴嘴98以非 常高的速率，例如，達到每秒100或更少的量噴射粘性材料量48。繼續參照圖1和2,粘性材料微滴產生器12進一步包括至少一個 變換器或傳感器110、 112、 114，其能夠測量與噴射分配器60的操作 相關的參數。來自各傳感器110、 112、 114的參數信息被傳送至計算機 24，用於利用發布至微滴產生器控制器84的指令來控制微滴產生器12 的操作，特別是控制噴射分配器60的操作。計算機24可以生成測量 參數的時間曲線，其存儲在存儲器25內，並且，可選地，在顯示器上 26向操作者顯示。參數時間曲線可以用於分析或監控系統操作和性能。被實時監控的測量參數(一個或多個)用於確定微滴產生器12的操作 品質和/或調整參數(一個或多個)以改善工藝控制。本發明提出，從傳感器110、112、114中的每個輸出的信號可以傳送至另外的控制部件， 比如微滴產生器控制器84,用於進行評價和/或分析。可選地，輸出信 號(一個或多個)可以傳送至遠處，或者是系統10所處位置，或者是 廠區外，用於評估。可選地，輸出信號(一個或多個)可以直接通過 系統部件，比如電動機81的驅動電路中繼至所使用的電路。在其他可 選的實施例中，例如，輸出信號(一個或多個)可以傳送至用於系統 IO的電源(末示出)，如果輸出信號(一個或多個)明顯超出容差，則 斷開或關閉到系統IO的供電。在生產運行期間、在系統設置期間、或者是在由維護技術人員進 行系統檢修期間，測量參數值和期望參數值可能出現偏差。參數偏差 可能由於系統部件的系統操作期間出現的不規則或異常而引起。通常， 對於參數的測量值和期望值(例如目標值的±10%)之間的差異，給出 了各監控參數的容許範圍，其存儲在計算機24的存儲器25內。如果 測量值超出容許範圍，則計算機24可以相應地響應。例如，計算機24 可以通過指令微滴產生器控制器84調整微滴產生器12和/或噴射分配 器60的操作以糾正超差參數來響應。例如，計算機24可以指令微滴 產生器控制器84操作電動機81以調整軸68的行程長度，也可以通過 報警指示器35或獨立於計算機24的其他不同方式來向系統10的操作 者示出超差情況(即不規則或異常)。如果檢測到顯著的偏差，則計算 機24可以停止執行系統10的生產運行。通常，超差參數將反映出噴 射量48的點品質的降低或變劣。一個這樣的傳感器可以是連通至氣缸66內的環境的流體壓力傳感 器110，並且可被設置成測量氣缸66內的流體壓力。壓力傳感器110 與計算機24電連接，並且通過通信鏈路，例如線纜、射頻(RF)鏈路或 紅外(IR)鏈路，以電信號的形式傳送所測量得到的氣缸66內的流體 壓力的指示信號至計算機24，或者可選地，至其他控制部件。壓力傳感器110可以間歇地或連續地測量氣缸66內的流體壓力。計算機24 可以結合測量得到的氣缸66內的流體壓力和空氣活塞64的情況。計 算機24利用來自壓力傳感器110的數位訊號指令微滴產生器控制器84 控制微滴產生器12、特別是噴射分配器60的操作，其中所述數位訊號 與測量得到的壓力成比例。流體壓力傳感器110可以是任何常規型壓力傳感設備，其能夠測 量或傳感流體壓力並產生代表被測壓力的模擬或數字電信號。如果需 要，計算機24可以包括模數轉換器(ADC)，以將來自壓力傳感器IIO 的模擬信號轉換為可用的數字格式。壓力傳感器110可以被設置成測 量總壓或靜壓，並且可以是現有技術中公知的諸多壓力傳感設備中的 任何一種，其包括但不限於電容傳感器、應變傳感器、壓阻傳感器以 及熱傳感器。計算機24分析從流體壓力傳感器IIO傳輸的電信號，以指示例如 噴射分配器60操作中的異常或變化。作為一個具體的實例，計算機24 可以比較標準振動輸出或參考值和來自壓力傳感器110的分析的運動 輸出，並且，基於比較的結果，指示噴射分配器60操作中的異常。微 滴產生器12和/或噴射分配器60的操作可以基於計算機24的控制進行 調節，以對檢測出的提供至氣缸66的流體壓力的變化進行補償。在噴射分配器60的主體上，流體壓力傳感器110可以設置任何適 當位置處，其允許傳感器110與氣缸66內的環境或大氣連通。可選地， 壓力傳感器110可以與電壓一壓力變換器85或流體管路相連，所述流 體管路將變換器85與噴射分配器60內的氣缸66液壓地相連。本發明 提出，氣缸66可以是雙動式氣缸，其中流體壓力應用至空氣活塞64 的兩側，在這種情況下，其將氣缸66分隔成兩個腔，各腔具有單獨的 氣孔。在這種情況下，單獨的壓力傳感器110可以監控氣缸66內單獨 腔中的每個中的流體壓力。可以與噴射分配器60相連的另一種傳感器是與計算機24電連接的振動傳感器112，其可以包括加速度計或振動傳感器。振動傳感器112 被設置成當軸68響應於變換器85的操作在開啟位置和關閉位置之間 移動時，測量或檢測噴射分配器60的振動，其中，在所述開啟位置， 下端72從閥座74提升以開啟針形閥62;在所述關閉位置，下端72沖 擊閥座74以關閉針形閥62。振動來源於軸68的往複線性移動以及下 端7 2和閥座7 4之間的反覆衝擊。振動傳感器112通過通信鏈路，例如線纜、射頻(RF)鏈路或紅外 (IR)鏈路，以電信號的形式傳送所測量得到的噴射分配器60的振動 的指示信號至計算機24，或者可選地，至其他控制部件。計算機24利 用來自振動傳感器112的數位訊號指令微滴產生器控制器84控制微滴 產生器12的操作，並且特別是噴射分配器60的操作。振動傳感器112可以是任何常規型振動傳感器，其能夠檢測振動 並產生代表所檢測到的振動的頻率和振幅的模擬或數位訊號。如果需 要，計算機24可以包括ADC，以將與所檢測到的振動頻率和振幅成比 例的模擬信號轉換成可用的數位訊號格式。振動傳感器112可以被設 置成檢測單個方向或多個方向的振動，比如三軸加速度計。示例性的振動傳感器112包括能從Sensors&Electronics公司 (Fairfield，NJ)購買到的EGA系列加速度計。加速度計通常包括惠斯通 電橋，其包括應變計(末示出)和連接至應變計的檢測部件(末示出)。 由振動引起的加速度使檢測部件產生變形，其又使得應變計被拉緊， 並且從而使惠斯通電橋產生不平衡。惠斯通電橋不平衡導致橋輸出端 的電壓改變，其與檢測部件的物理輸入成比例。電壓改變表示傳送至 計算機24的電信號。例如，計算機24分析從振動傳感器112傳輸的電信號，以指出例 如噴射分配器60操作中的異常或變化。作為一個特定的實例，計算機24可以在噴射單個粘性材料量48所需的整個或部分周期中比較標準振 動輸出或參考量與由振動傳感器112傳來的分析的振動輸出，並且基 於比較結果指示噴射分配器60操作中的異常。微滴產生器12和/或噴 射分配器60的操作可以基於計算機24的指令進行調節，以對任何檢 測出的變化進行補償。此外，振動曲線中的變化可以表示系統部件的 磨損和/或出故障的或損壞的系統部件。在噴嘴98上，振動傳感器112可以設置在任何位置處用於檢測振 動。例如，振動傳感器112可以置於或固定在噴嘴9S的主體的外部， 或者，可選地，也可以與噴嘴98的主體整體形成。振動傳感器112也 可以被定位在噴嘴98的上遊，或者固定至噴射分配器60的主體，或 者與其整體形成。可以與噴射分配器60連接的另一種傳感器是與計算機24電連接 的位移傳感器114。位移傳感器114被設置成當軸68響應變換器85的 操作在開啟位置和關閉位置之間移動時，測量噴射分配器60的軸68 的運動。位移傳感器114通過通信鏈路，例如線纜、射頻(RF)鏈路或紅 外(IR)鏈路，以電信號的形式傳送所測量得到的軸68的運動的指示 信號至計算機24，或者可選地，至其他控制部件。位移傳感器114可 以是任何常規型位移傳感器，其能夠檢測軸的運動並產生代表所檢測 到的軸運動的頻率和振幅的模擬或數位訊號。計算機24利用來自位移 傳感器1M的數位訊號指令微滴產生器控制器84控制微滴產生器12 的操作，並且特別是噴射分配器60的操作，並且，如果需要，包括 ADC以將模擬信號轉換為可用的數位訊號格式。計算機24分析從位移傳感器114傳輸的電信號，以指示例如噴射 分配器60操作中的異常或變化。作為一個具體的實例，計算機24可 以比較標準振動輸出或參考值與分析的來自位移傳感器114的運動輸 出，並且，基於比較的結果，指示噴射分配器60操作中的異常。計算 機24可以調節微滴產生器12和/或噴射分配器60的操作，以補償任何所檢測到的軸68的運動變化(即，位移距離、速度、加速度)。例如，由於軸68以及與軸68接觸的襯套和引導部件(末示出)經受磨損， 和/或靜態摩擦與動態摩擦及靜摩擦中的變化，所以軸68的位移距離可 能隨時間變化。位移傳感器114可以集成在針形閥62的軸68中，或者表面安裝 至軸68，並且在下端72相對於閥座74在開啟和關閉位置之間運動期 間，其搭載在軸68上。可選地，位移傳感器114能夠以非接觸方式操 作，並且可以位於噴射分配器60內任何適合用於檢測位移運動的位置 處，比如置於氣缸66內。計算機24可以通過指令微滴產生器控制器84改變微滴產生器12 的噴射分配器60的特性來響應於來自位移傳感器114的位移信息。例 如，計算機24可以命令控制器84操作電動機81，以調整測微計螺釘 80，用於增加或減小空氣活塞64的行程的上限，因此增加或減小軸68 的行程長度。除了或者替代該行程長度調整方案，控制器84可以指令 微滴產生器控制器84操作電動機81，以通過調整測微計螺釘80改變 復位彈簧76的初始彈簧壓縮量和針形閥62的預載。參照圖3，示意圖示出了系統10內氣體壓力傳感器IIO和位移傳 感器114的操作。跡線120表示基於來自計算機24的指令從微滴產生 器控制器84發送至變換器85的電信號的時間曲線。控制器84發送電 氣輸出脈衝至變換器85，以開始一個開啟針形閥62的周期用於從噴射 分配器60中噴射出一個粘性材料量，其中所述輸出脈衝由在大約2毫 秒時跡線120的下降沿124表示。跡線121表示進入氣缸66的受壓空氣的流量，其由壓力傳感器110 測量。經過一定的時延或響應時間後，通過輸送受壓空氣的脈衝至氣 缸66中，變換器S5響應於來自控制器84的輸出脈衝，其中所述時延 或響應時間是特定的變換器85的特性，並且對於示出的變換器85，其大概是172毫秒。如跡線121的上升部分125所示，受壓空氣的脈衝由氣缸66內在大約3.5毫秒時的氣壓升高反映。氣缸66的增壓最後形成 空氣活塞66的快速提升，所述空氣活塞66將軸68的下端72提升成 遠離閥座74，並且進一步壓縮復位彈簧76。跡線122表示軸68的位 移。如跡線122的上升部分126所示，軸68的運動開啟針形閥62，其 中所述軸68的運動滯後於氣缸66中的氣腔的增壓。在針形閥62開啟後，在大約6毫秒的時間和大約14.5毫秒的時 間之間，軸68靜止，如跡線121中的平臺123所示。經過分配器開啟 時間後，控制器84發送輸出脈衝至變換器85，該輸出脈衝在跡線120 中表示為在大約12毫秒處的上升沿127，在示出的實施例中，該分配 器開啟時間大約為11毫秒(即，從大約5毫秒時軸68開始從關閉位 置處移動時的時刻至大約16毫秒時軸68返回至關閉位置的時刻)，其 涉及量48中包含的粘性材料的體積，並且服從計算機24的指令。這 指令變換器85開始一個循環以通過消除氣缸66內的氣腔內的流體壓 力關閉針形閥62。經過用於變換器85動作的延時後，由於受壓空氣被 排出，氣缸66內的流體壓力下降，並且如壓力下降所指示的在跡線121 中作為大約13.5毫秒至大約16.5毫秒之間的下降沿128是可見的。在 作用於空氣活塞64上的流體壓力被充分地降低後，軸68將開始朝向 關閉位置移動或運動，如由在跡線122中的下降沿129所表示的位移 所示，該下降沿時間跨度是在大約14毫秒至大約16毫秒之間。由於 軸68的下端72接觸閥座74，所以針形閥62在大約16毫秒時關閉， 如由軸位移的突然停止和下降沿129的終止所示。由於針形閥62超出 跡線122在下降沿129部分，所以粘性流體量48噴向襯底18。跡線121的上升沿125、下降沿128和/或跡線122的上升沿126、 下降沿129的速率變化或坡度可以用來診斷並記錄系統部件的惡化和 磨損。例如，坡度中的顯著的變化(例如增加或減少)可能表示系統 部件的磨損增加過快，或表示系統部件已經被磨損成接近失效的狀況。 作為一個具體的實例，跡線122的上升沿126、下降沿129的坡度可能表示軸68或支座軸承及引導部件的磨損。因此，可以獨立於實際的系 統故障來監控對系統維護的需求。參照圖4，示例性的程序流程示出為用於作業系統10以實現生產 運行，同時在來自一個或多個傳感器110、 112、 114的信息的輔助下， 監控代表系統操作的參數。在模塊130中，微滴產生器控制器84在計 算機24的控制下調節微滴產生器12的噴射參數，直到系統10按照程 序規定的量分配粘性材料量48而令人滿意的操作。在模塊132中，計 算機24命令運動控制器32移動微滴產生器12，以致噴嘴98直接地位 於襯底18中的一個的上方。為了初始化生產運行，尤其是，計算機24 命令微滴產生器控制器84使微滴產生器12分配多個粘性材料量48， 所述粘性材料量48最後衝擊襯底18的表面37，同時，還命令運動控 制器32使X、 Y、 Z驅動器16移動微滴產生器12跨過襯底18的表面。由於量48是從噴射分配器60分配，所以一個或多個傳感器110、 112、 114檢測或監控相關參數(即，氣缸66的氣腔內的流體壓力、噴 射分配器60的振動、軸68的位移)，並且將相應的電輸出信號傳送至 計算機24用於分析。在開始時，測量得到的參數值表示系統10在所 要求的或滿意的操作條件下操作。在模塊134中，系統10將這些要求 的操作條件以歸檔文件的形式存儲在計算機24的存儲器25中，作為 用於比較各監控參數的未來測量值的參考標準。在計算機24的管理下， 噴射系統10依次分配粘性材料量48至一系列襯底18上，同時使用傳 感器IIO、 112、 114中的至少一個監控系統操作。所監控參數的未來測 量值與在滿意操作條件下測量得到的參數值進行比較。參照圖5，示出了用於作業系統10的程序，其中，由傳感器110、 112、 114中的至少一個檢測參數，並且利用檢測參數的測量值輔助系 統設置以及在生產運行期間控制系統10的操作。在模塊140中並且作 為設置子程序的一部分，操作者輸入基本信息，比如流體類型、噴嘴 尺寸以及座尺寸至計算機24內。在模塊142中，計算機24査詢存儲在計算機24和/或其他計算機(末示出)的存儲器25內的操作循環或順序的資料庫。此外，計算機24可以更改那些操作程序，並且根據需 要用特定的操作程序替代它們。計算機24還可以進一步調試操作順序， 以適合於不同的環境條件、不同的襯底或不同的粘性材料。特別地， 操作順序可以反映出用戶輸入的流體類型、噴嘴尺寸以及座尺寸。此 外，在操作期間，計算機24可以傳送整個操作程序至運動控制器32 用於執行，或者，計算機24能夠傳送批量指令形式的一個或多個指令 及數據至運動控制器32用於執行。在模塊144中，計算機24提供命令信號至運動控制器32，該信號 指示控制器32移動微滴產生器12，以致噴嘴98位於磅秤58的臺面 56上方。其後，計算機24使微滴產生器控制器82操作微滴產生器12， 以分配若干個量48至磅秤58的臺面56上。噴射分配器60的操作參 數可以為操作參數的默認設定值，或者可以在存儲在計算機24的存儲 器25中的歸檔信息中，並且可以對其更改以在模塊142中使用。當噴 射處理結束時，計算機24讀取或採樣來自磅秤58的重量輸出信號， 其代表分配的量48的重量。在已知離散的量48的數量的情況下，計 算機24隨後能確定各噴射量48的重量，因此能確定點尺寸。在模塊146中，當量48從噴射分配器60分配並且傳感器110、 112、 114監控分配過程時，計算機24監控由傳感器110、 112、 114中的一 個或多個產生並從其傳輸的電氣輸出信號。這些輸出信號表示檢測到 的分配參數(即，氣缸66的氣腔內的流體壓力、噴射分配器60的振 動、軸68的位移)。在模塊148中，計算機24評估分配參數；考慮任 何歷史參數信息時，並且確定分配參數是否處於可接受的標準內。典 型地，參數中的每個都具有一個處於上下限之間的允許值的範圍，該 範圍表示可接受的標準。此外，因為分配參數可能是相關的，所以各 自的範圍可以基於其他分配參數的檢測值來確定。在模塊150中，如果檢測到的分配參數超出相應的可接受的標準，控制轉至模塊152，其中，計算機24評估可能的糾正措施，並且基於 所檢測的參數的評估，預測出一個適當的糾正措施。適當的糾正措施 可以包括但不限於增加或減小提供至氣缸66的流體的壓力；或者增 加或減小軸66的行程長度。其他的非限制性糾正措施可以包括使用 溫度控制器90增加或減小粘性材料的溫度；或者通過電壓一壓力變換 器86的操作改變供應容器88內的粘性材料的壓力。
在模塊154中，通過計算機24執行糾正程序，以執行適當的糾正 措施來力圖改變點尺寸。接下來，控制返回到用於分配驗證的模塊144, 其中，計算機24使微滴產生器控制器82操作微滴產生器12，以分配 若干量48至磅秤58的臺面56上，並且模塊146—150重複執行，直 到檢測到的分配參數處於可接受的標準範圍內。如果錯誤的點尺寸不 能被糾正，那麼系統10可能停止生產運行和/或通過警報35向操作者 顯示警告信息。這可以由計算機24完成，或者可選地，可以由獨立於 計算機24的警報裝置(末示出)完成，或者切斷到系統IO的供電。
在模塊150中，如果檢測到的分配參數處於相應的可接受的標準 範圍內，那麼控制轉至模塊156，其中生產運行開始。由於粘性材料是 分配至襯底18上，所以在模塊150中進行檢査，以確定生產運行是否 完成。在模塊158中，計算機24指令輸送機控制器42操作輸送機22 並運輸襯底18中的第一個至噴射系統10內的固定位置。計算機24提 供指令信號至運動控制器32，指示控制器32移動微滴產生器12，以 致噴嘴98位於襯底18中的第一個上。以公知的方式，攝像機及光圈 組件34的攝像機通過圖像電路36輸送襯底18的一個或多個圖像至計 算機24。計算機24在圖像(一個或多個)中可見的襯底18上定位基 準點，並且對任何襯底未對準進行糾正，以確保輸送機22的運動精確 地定位襯底18，以致噴射量48在所需的位置衝擊襯底18。其後，根 據預先編程確定的分配曲線，計算機24使微滴產生器控制器82操作 微滴產生器12，用於分配若干量48至第一襯底18上，並且隨後分配 至一系列另外的襯底18。在模塊160中，當量48從噴射分配器60分配時，傳感器110、112、 114監控分配過程。計算機24監控由傳感器110、 112、 114中的一個 或多個產生並從其傳輸的電氣輸出信號，其代表檢測到的分配參數
(即，分別是氣缸66的氣腔內的流體壓力、噴射分配器60的振動、 軸68的位移)。在模塊162中，考慮任何歷史參數信息的情況下，計 算機24評估分配參數，並且確定分配參數是否處於可接受的標準範圍 內。典型地，參數中的每個都具有一個處於上下限之間的允許值的範 圍，其表示可接受的標準。此外，因為分配參數可能是相關的，所以 各自的範圍可以基於其他分配參數的檢測值來確定。
在模塊164中，如果檢測到的分配參數(一個或多個)處於相應 的可接受的標準範圍內，那麼控制返回到模塊152以繼續生產運行。 對於各連續的襯底18或對於襯底18的一部分，模塊146—150重複執 行，直到分配運行結束或分配運行被操作者終止。如果檢測到的分配 參數(一個或多個)超出相應的可接受的標準，則控制通過模塊164 轉至模塊166，其中，計算機24評估可能的糾正措施，並且預測出一 個適當的糾正措施。適當的糾正措施可能包括但不限於增加或減小 提供至氣缸66的流體的壓力或者增加或減小軸66的行程長度。在模 塊168中，計算機24執行糾正程序，以執行糾正措施，力圖對超差的 分配參數進行補償。在模塊170中，如果不需要驗證，則控制可以返 回到模塊158，以繼續生產分配。然而，如果糾正措施沒有發生作用， 則可能需要驗證。在這種情況下，生產運行被中斷，並且模塊170將 控制轉至模塊144，以開始另一個分配驗證。可選地，如果參數中的一 個或多個的顯著偏差不能被糾正，那麼系統10可能停止生產運行和/ 或通過警報35向操作者顯示警告信息。
參照圖6，流程圖示出為一般地示出了用於設置系統10的程序的 實施例，所述系統IO採用振動傳感器112監控微滴產生器12的運行。 在模塊180中，數字記錄器開啟，以監控來自振動傳感器112的輸出信號，其中，所述數字記錄器可以是計算機24中的電路或其他與計算
機24電連接的外部電路。計算機24提供命令信號至運動控制器32， 指示控制器32移動微滴產生器12，以致噴嘴98位於例如磅秤58的臺 面56上方。在模塊182中，計算機24使微滴產生器控制器82操作微 滴產生器12，以從噴射分配器60分配若干量48。
在模塊184中，振動的記錄停止，並且在模塊186中，存儲作為 時間函數的振動曲線。如模塊190中所示，振動曲線可以包括檢測到 的用於分配一個量48的單個循環的振動，或者，優選地，可以代表分 配若干個粘性材料量48的多個循環的統計平均。模塊190使控制返回 到模塊180，並且一個或多個量48還需要被分配。在模塊190中，設 定振幅的誤差範圍，其為大於或小於所檢測到的振動曲線的給定百分 比(即，X%)。在實際的生產運行期間，此誤差範圍將作為參考標準。
參照圖7，流程圖示出為一般地示出了用於在生產運行期間操作系 統10的程序的實施例，所述系統10採用振動傳感器112監控微滴產 生器12的運行。在模塊200中，計算機24命令輸送機控制器42操作 輸送機22並運輸襯底18中的第一個至噴射系統10內的固定位置。計 算機24提供命令信號至運動控制器32，指示控制器32移動微滴產生 器12，以致噴嘴98位於襯底18中的第一個上方。以公知的方式，攝 像機及光圈組件34的攝像機通過圖像電路36輸送襯底18的一個或多 個圖像至計算機24。計算機24在圖像(一個或多個)中可見的襯底 18上定位基準點，並且對任何襯底未對準進行糾正，以確保輸送機22 的運動精確地定位襯底18，以致噴射量48在所需的位置處衝擊襯底 18。
在模塊210中，數字記錄器開啟，以監控來自振動傳感器112的 輸出信號。在模塊212中，根據預先編程確定的分配曲線，計算機24 使微滴產生器控制器82操作微滴產生器12，分配若干量48至第一襯 底18上。在模塊214中，數字記錄器關閉以停止振動記錄，並且，'在模塊216中，所記錄的曲線與通過圖6的設定程序確定的誤差範圍進 行比較。
在模塊218中，控制返回到模塊210，並且如果比較結果表示所記 錄的曲線處於誤差範圍內，那麼重複執行模塊210 —218。然而，如果 所記錄的曲線超出誤差範圍，則模塊218將控制轉至模塊220，其中通 過在報警指示器35顯示警報信息，告知操作者出現了異常。設備故障 可能導致超出誤差範圍的記錄曲線。然後，在模塊222中停止生產。
根據本發明的原理，氣缸內的流體壓力、分配器振動、和/或針形 閥位移的測量參數中的一個或多個可以用來調試出現故障的噴射分配 器。此診斷能力可以在本地實現，或者參數可以通過例如網際網路傳送 至遠方的技術人員。測量得到的參數可以使技術人員能夠診斷及修復 噴射故障。使用測量得到的參數的診斷可以將故障起源限定至分配器， 而不是電路或噴射材料，其可以簡化技術人員的診斷程序。
在系統操作期間，測量得到的參數中的一個或多個也可以用於直 接地提供反饋至系統控制器用於調節噴射處理，並且無需最終用戶或 者技術人員的操作員幹預。這種能力減少了培訓最終用戶以使其能夠 診斷噴射困難的需求。在用於確定操作條件的初始工具設置期間，可 以使用測量得到的參數，或者以自動方式通過直接地與在控制器或計 算機上運行的軟體通信而使用，或者直接地向操作者顯示反饋信息， 用於操作者在設定操作參數時使用。
除此處描述的本發明的實施例外，可以預想到的是，本發明的原 理可以用於其他的模塊設計及操作機構，其包括但不限於電力驅動式 分配模塊及操作機構。儘管上面的描述可能為優選的氣動分配模塊， 但是本發明的原理通常適合於任何氣動、電動或電動氣動組合的分配 模塊。儘管上面的描述可能為優選的噴射分配器，但是本發明的原理 通常適合於任何氣動、電動或電動氣動組合的分配模塊。此處參照的術語如"垂直"、"水平"等只是用於示例性建立絕對 參照系，並不構成限制。特別地，此處限定的通過X、 Y和Z軸的運
動20、 21和22確定的笛卡爾坐標結構是示例性的並為便於描述而使
用。本領域普通技術人員可以理解的是，可以等價地採用各種其他參 照系來描述本發明。
雖然本發明已經通過各種優選實施例的描述來說明，並且雖然已 經非常詳細地描述了這些實施例以便描述實現本發明的最佳方式，但 是，申請者的意圖不是將所附權利要求的範圍限制或以任何方式限制 於這些細節。處於本發明的實質及範圍內的其他優點和修改對本領域 技術人員來說是顯而易見的。本發明本身應當只由所附的權利要求限 定。
權利要求
1.一種用於噴射粘性材料的系統，包括電子控制器；可操作地與所述電子控制器相連的噴射分配器，所述噴射分配器包括出口孔和具有可動軸的致動器，並且所述噴射分配器在所述電子控制器的控制下操作，用於使所述致動器從所述出口孔噴射一定量的粘性材料；以及位移傳感器，所述位移傳感器設置成檢測所述可動軸的運動，並產生代表所檢測的運動的輸出信號。
2. 如權利要求l所述的系統，其中所述位移傳感器與所述電子控 制器電連接，用於將所述輸出信號傳送至所述電子控制器。
3. 如權利要求2所述的系統，其中所述電子控制器設置成將代表 所述可動軸的符合要求的運動的標準輸出與從所述位移傳感器傳送的 所述輸出信號相比較，所述控制器設置成由所述比較指示所述噴射分 配器的操作中的變化。
4. 如權利要求2所述的系統，其中所述輸出信號是代表所述可動 軸的作為時間的函數的位移的曲線。
5. 如權利要求2所述的系統，其中所述電子控制器包括顯示器， 所述顯示器以可視方式顯示從所述位移傳感器傳送的所述輸出信號。
6. 如權利要求1所述的系統，其中所述致動器是電動氣動致動器。
7. —種用於噴射粘性材料的系統，包括 電子控制器；與所述電子控制器可操作地相連的噴射分配器，所述噴射分配器包括出口孔與具有氣缸和定位在所述氣缸中的空氣活塞的致動器，並 且所述噴射分配器在所述電子控制器的控制下操作，用於使所述致動 器從所述出口孔噴射一定量的粘性材料；以及壓力傳感器，所述壓力傳感器設置成檢測所述氣缸內的流體壓力， 並產生代表所檢測的流體壓力的輸出信號。
8. 如權利要求7所述的系統，其中所述壓力傳感器與所述電子控 制器電連接，用於將所述輸出信號傳送至所述電子控制器。
9. 如權利要求8所述的系統，其中所述電子控制器設置成將代表所述氣腔內的符合要求的流體壓力的標準輸出與從所述壓力傳感器傳 送的所述輸出信號相比較，所述控制器設置成由所述比較指示所述噴 射分配器的操作中的變化。
10. 如權利要求8所述的系統，其中所述輸出信號是代表所述氣 缸中的作為時間的函數的流體壓力的曲線。
11. 如權利要求8所述的系統，其中所述電子控制器進一步包括顯 示器，所述顯示器以可視方式顯示從所述壓力傳感器傳送的所述輸出 信號。
12. —種用於噴射粘性材料的系統，包括 電子控制器；與所述電子控制器可操作地相連的噴射分配器，所述噴射分配器 包括出口孔和致動器，並且所述噴射分配器在所述電子控制器的控制 下操作，用於使所述致動器從所述出口孔噴射一定量的粘性材料；以 及振動傳感器，所述振動傳感器設置成檢測所述噴射分配器在操作 期間的振動。
13. 如權利要求12所述的系統，其中所述振動傳感器進一步設置成產生代表所檢測的振動的輸出信號。
14. 如權利要求13所述的系統，其中所述振動傳感器與所述電子 控制器電連接，用於將所述輸出信號傳送至所述電子控制器。
15. 如權利要求14所述的系統，其中所述電子控制器設置成將代 表所述噴射分配器的符合要求的振動的標準輸出與從所述振動傳感器 傳送的所述輸出信號相比較，所述控制器設置成由所述比較指示所述 噴射分配器的操作中的變化。
16. 如權利要求14所述的系統，其中所述電子控制器進一步包括 顯示器，所述顯示器以可視方式顯示從所述振動傳感器傳送的所述輸 出信號。
17. 如權利要求12所述的系統，其中所述振動傳感器包括加速度計。
18. 如權利要求12所述的系統，其中所述致動器是電動氣動致動器。
19. 如權利要求12所述的系統，其中所述噴射分配器進一步包括 與所述致動器相連的軸，當所述致動器從所述出口孔噴射所述量的粘 性材料時，所述軸可移動，並且所述振動傳感器安裝至所述可動軸。
20. 如權利要求19所述的系統，其中所述噴射分配器進一步包括 閥座，並且所述致動器將所述軸的一部分移動至與所述閥座相接觸和 與之分離，以產生所述振動的至少一部分。
21. —種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括噴射分配器，所述噴射分配器具有致動器和控制部件，所述致動器具有氣缸和可在 所述氣缸內移動的空氣活塞，所述控制部件與所述噴射分配器可操作 地相連，所述噴射系統在所述控制部件的控制下操作所述致動器，以 從所述噴射分配器的出口孔噴射粘性材料，所述方法包括供給加壓流體至所述氣缸，有效地使所述空氣活塞相對於所述氣 缸移動；當所述空氣活塞在所述氣缸內移動時，檢測所述氣缸內的流體壓 力；以及將所檢測的流體壓力傳送至所述控制部件。
22. 如權利要求21所述的方法，進一步包括 響應於所檢測的流體壓力，控制所述噴射分配器的操作。
23. 如權利要求22所述的方法，其中控制所述噴射分配器的操作 進一步包括-改變供給至所述氣缸的加壓流體的流體壓力。
24. 如權利要求21所述的方法，進一步包括 檢測所述氣缸內的作為時間的函數的流體壓力。
25. 如權利要求24所述的方法，進一步包括 確定所檢測的流體壓力的速率變化；以及基於所確定的速率變化，指示所述噴射分配器的操作中的變化。
26. 如權利要求25所述的方法，其中所述變化代表所述噴射分配 器的操作中的不規則性。
27. 如權利要求21所述的方法，進一步包括 比較標準流體壓力和所檢測的流體壓力；以及 由所述比較指示所述噴射分配器的操作中的變化。
28. 如權利要求27所述的方法，其中所述變化代表所述噴射分配 器的操作中的不規則性。
29. —種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括具有可動軸的 噴射分配器和與所述噴射分配器可操作地相連的控制部件，所述方法包括在所述噴射分配器內移動所述可動軸； 檢測所述可動軸在移動期間的位移；以及 將所檢測的位移傳送至所述控制部件。
30. 如權利要求29所述的方法，進一步包括 響應於所檢測的位移，控制所述噴射分配器的操作。
31. 如權利要求30所述的方法，其中控制所述噴射分配器的操作 進一步包括改變所述可動軸的行程長度。
32. 如權利要求30所述的方法，其中控制所述噴射分配器的操作 進一步包括改變施加至所述可動軸的預加載的彈簧偏壓。
33. 如權利要求29所述的方法，進一步包括 測量所述可動軸的作為時間的函數的位移。
34. 如權利要求33所述的方法，進一步包括-確定所測量的位移中的速率變化；以及基於所確定的速率變化，指示所述噴射分配器的操作中的變化。
35. 如權利要求34所述的方法，其中所述變化代表所述噴射分配器的操作中的不規則性。
36. 如權利要求33所述的方法，進一步包括 比較標準位移和所測量的位移；以及由所述比較指示所述噴射分配器的操作中的變化。
37. 如權利要求36所述的方法，其中所述變化代表所述噴射分配 器的操作中的不規則性。
38. —種操作噴射系統的方法，所述噴射系統包括具有至少一個 可動部件的噴射分配器和與所述噴射分配器可操作地相連的控制部 件，所述方法包括移動所述噴射分配器的所述至少一個可動部件； 檢測由所述至少一個可動部件的運動所產生的所述噴射分配器的 振動；以及將所檢測的振動傳送至所述控制部件。
39. 如權利要求38所述的方法，進一步包括 響應於所檢測的振動，控制所述噴射分配器的操作。
40. 如權利要求38所述的方法，其中測量所述振動進一步包括 測量所述噴射分配器的作為時間的函數的加速度。
41. 如權利要求38所述的方法，進一步包括 比較標準振動曲線和所檢測的振動；以及由所述比較指示所述分配器的操作中的變化。
42. 如權利要求41所述的方法，其中所述變化代表所述噴射分配 器的操作中的不規則性。
43.如權利要求38所述的方法，其中所述可動部件是致動器，所 述致動器可操作用於使所述噴射分配器從所述噴射分配器的出口孔噴 射一定量的粘性材料。
全文摘要
用於分配或噴射粘性材料(48)的系統(10)和方法。系統(10)包括電子控制器(24)和與電子控制器(24)可操作地連接的噴射分配器(60)。系統(10)進一步包括至少一個傳感器(110，112，114)，其檢測系統分配參數，並且傳輸代表檢測到的參數的輸出信號至用於控制系統操作的電子控制器(24)。在氣動噴射分配器中，傳感器(110)可以檢測氣動致動器的氣腔(66)中的流體壓力。在具有可移動針形閥的噴射分配器(60)中，傳感器(114)可以檢測針狀軸(68)的位移。在其它噴射分配器(60)中，傳感器(112)可檢測噴射分配器(60)的振動。
文檔編號H05K13/04GK101288357SQ200680035863
公開日2008年10月15日 申請日期2006年9月20日 優先權日2005年9月27日
發明者克裡斯·谷斯蒂, 埃裡克·飛斯克, 託馬斯·拉發爾·拉特裡格, 方良偉, 羅伯特·恰爾代拉, 阿歷克·巴比亞茲, 霍雷肖·基尼奧內斯, 馬克·邁爾 申請人:諾信公司