相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年3月11日提交的、標(biāo)題為“用于自動(dòng)地控制液體噴射圖案的方法與裝置”的美國臨時(shí)申請no.62/306,753的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。

下面涉及液體分配系統(tǒng)并且更具體地說涉及自動(dòng)地控制液體噴射圖案的實(shí)施方式。

背景技術(shù)：

存在用于將保形涂層涂敷到諸如印刷電路板的多種基板的機(jī)器。可以通過分配器以扇狀圖案來涂敷保形涂層。保形涂層的扇狀噴射圖案通常地編程為針對特定應(yīng)用。與編程噴射圖案寬度匹配的實(shí)際噴射圖案寬度對于將保形涂層成功涂敷到基板來說是重要的。存在測量噴射圖案寬度的方法，但是包括移動(dòng)分配器，這會(huì)增加應(yīng)用的寶貴時(shí)間，需要另外的編程，并且浪費(fèi)額外材料。

由此，存在對于用于自動(dòng)地控制液體噴射圖案同時(shí)減少分配器的移動(dòng)以獲得噴射圖案的實(shí)際寬度的裝置與方法的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

第一方面大體上涉及分配控制系統(tǒng)，其包括：具有第一側(cè)表面與第二側(cè)表面的框架部件；定位在第一側(cè)表面附近的第一傳感器部分；以及定位在第二側(cè)表面附近的第二傳感器部分，第二傳感器部分與所述第一傳感器部分分隔一距離以允許離開保形涂層機(jī)器的分配器的液體噴射流在其間通過；其中第一傳感器部分朝向第二傳感器部分傳遞光束以測量離開分配器的液體噴射流，當(dāng)分配器靜止時(shí)光束包圍液體噴射流的兩個(gè)邊緣。

第二方面大體上涉及保形涂層機(jī)器，其具有用于控制離開分配器的噴射圖案的寬度的分配控制系統(tǒng)，此分配控制系統(tǒng)包括：具有連接到位于保形涂層機(jī)器內(nèi)的框架部件的第一傳感器部分以及第二傳感器部分的傳感器；以及與分配器可操作地聯(lián)通的至少一個(gè)調(diào)節(jié)部件，其中通過傳感器測量離開分配器的噴射圖案以便與期望噴射圖案進(jìn)行比較，此測量是在不移動(dòng)分配器的情況下發(fā)生的。

第三方面大體上涉及自動(dòng)地控制液體噴射圖案的方法，其包括：使分配系統(tǒng)的分配器初始化；從聯(lián)接到位于保形涂層機(jī)器內(nèi)的框架部件的傳感器發(fā)射光束；利用通過傳感器發(fā)射的光束來測量離開分配器的液體噴射圖案的實(shí)際寬度；將液體噴射圖案的實(shí)際寬度與液體噴射圖案的期望寬度進(jìn)行比較；確定噴射圖案的實(shí)際寬度與液體噴射圖案的期望寬度相比是不同的；響應(yīng)于所述確定調(diào)節(jié)液體噴射圖案的寬度，使得液體噴射圖案的實(shí)際寬度在容許范圍內(nèi)對應(yīng)于期望的液體噴射圖案，其中分配器在此方法過程中保持靜止。

構(gòu)造與操作的前述與其它特征將變得更加容易理解并且通過下面的詳細(xì)公開結(jié)合附圖將完全理解。

附圖說明

將參照下面的附圖詳細(xì)地描述一些實(shí)施方式，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的構(gòu)件，其中：

圖1a描述了分配系統(tǒng)的實(shí)施方式的立體圖；

圖1b描述了分配系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖；

圖2描述了描繪初始化分配器的方法的流程圖；

圖3描述了描繪控制/調(diào)節(jié)噴射圖案寬度的方法的流程圖；以及

圖4描述了分配系統(tǒng)的立體圖，其中測量了噴射圖案寬度。

具體實(shí)施方式

這里通過示例并且非限定地參照附圖提供了公開的裝置與方法的下文描述實(shí)施方式的詳細(xì)描述。盡管詳細(xì)地示出與描述了一些實(shí)施方式，應(yīng)該理解的是在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可以作出多種改變與修改。本公開的范圍將決不限于組成部件的數(shù)量、其材料、其形狀、其相關(guān)布置等，并且僅僅作為本公開的實(shí)施方式的實(shí)例公開。

作為詳細(xì)描述的前言，應(yīng)該指出的是，如在此說明書與所附權(quán)利要求中使用的，除非上下文另外清楚地指出，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“此”包括復(fù)數(shù)的指示對象。

參照附圖，圖1a和圖1b描述了分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式。分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以是保形涂層機(jī)器的一部分，其中保形涂層涂敷到諸如印刷電路板的基板。例如，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以可操作地附接到機(jī)械手、比如桁架機(jī)械手，其中分配控制系統(tǒng)100的分配器、比如分配器20的移動(dòng)是計(jì)算機(jī)可編程的。分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以是液體分配控制和/或調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保形涂層分配器控制系統(tǒng)、液體噴射分配控制器等。如圖1b中所示，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以可操作地連接到校準(zhǔn)器11與流體供給件12。在示例性實(shí)施方式中，校準(zhǔn)器11與流體供給件12與包括分配器20的分配組件流體聯(lián)通。這些部件還可以以助于分配與校準(zhǔn)來自分配系統(tǒng)100的分配器的流體的方式被機(jī)械地連接。校準(zhǔn)器11可以控制、調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)如通過分配控制系統(tǒng)100測量的、離開分配器20的流體材料的壓力等。校準(zhǔn)器11的實(shí)施方式可以是氣動(dòng)控制的校準(zhǔn)器。在示例性實(shí)施方式中，校準(zhǔn)器11可以是電氣動(dòng)校準(zhǔn)器11。此外，泵可以與流體供給件12連接，其中泵可以操作為實(shí)現(xiàn)泵輸出量的改變。例如，泵、比如齒輪泵，可以用于提高或降低如通過分配控制系統(tǒng)100測量的通過分配器的泵速。

此外，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括框架部件10、分配器20、沖程調(diào)節(jié)器40、傳感器50與容器70。

分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括框架部件10。框架部件10的實(shí)施方式可以包括第一表面14與第二表面15，其中第一表面14與第二表面15可以通過間隙分隔開。此間隙可以是大小與尺寸可以設(shè)計(jì)為使得分配器20可以適配在其間的開口、空間等。第一表面14與第二表面15可以是從框架部件10的背部構(gòu)件16延伸的擱板狀唇部?？蚣懿考?0的實(shí)施方式可以是用于安裝到分配控制系統(tǒng)100的支架部件。傳感器50也可以安裝到框架部件10。例如，傳感器50的實(shí)施方式可以安裝到或者另外地聯(lián)接到擱板14、15的底面。第一表面14與第二表面15中的每個(gè)都可以包括可以接近傳感器的一個(gè)以上的開口17，這可以允許操作者與諸如開關(guān)、罩板等的傳感器50進(jìn)行交互。另選地，在第一表面14與第二表面15上的一個(gè)或一個(gè)以上開口17的實(shí)施方式可以是觀察通過傳感器50顯示的信息的窗口。此外，框架部件10的第一表面14與第二表面15的實(shí)施方式可以包括引導(dǎo)標(biāo)識18，其可以助于將分配器20定位在通過傳感器50發(fā)射的光束的寬度內(nèi)。例如，操作者可以利用引導(dǎo)標(biāo)識18將分配器20正確地定位在引導(dǎo)標(biāo)識18之間以確保通過傳感器50發(fā)射的光束可以包圍離開分配器20的噴射的寬度。在其它實(shí)施方式中，將分配器20移動(dòng)到用于測試噴射寬度(或者將液體噴射涂敷到印刷電路板)的特定坐標(biāo)中的計(jì)算機(jī)可編程機(jī)械手可以利用一個(gè)或一個(gè)以上傳感器來捕獲引導(dǎo)標(biāo)識18以驗(yàn)證輸入到計(jì)算機(jī)中用于分配器20的布置的坐標(biāo)是準(zhǔn)確的。

仍參照圖1a和圖1b，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括分配器20。分配器20的實(shí)施方式可以與流體供給件12流體聯(lián)通。分配器20可以包括用于將液體分配到諸如印刷電路板的基板上的噴嘴。在示例性實(shí)施方式中，分配器20可以是噴頭。分配器20可以通過機(jī)械手沿著x軸線、y軸線、與z軸線移動(dòng)以將流體噴射分配在基板的期望區(qū)域處。此外，分配器20可以移動(dòng)或另外地定位在框架部件10與傳感器20附近以將液體分配到容器70中以便調(diào)節(jié)/控制液體噴射圖案?？梢砸欢▓D案從分配器20分配液體。此圖案可以是液體噴射圖案。噴射圖案可以是扇形、或扇狀圖案。當(dāng)從分配器20分配時(shí)，液體的分配圖案可以具有寬度。此外，分配系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括沖程調(diào)節(jié)器40。沖程調(diào)節(jié)器40的實(shí)施方式可以調(diào)節(jié)分配器20的開孔的尺寸。換句話說，沖程調(diào)節(jié)器40可以調(diào)節(jié)、改變、減小、擴(kuò)大等其中分配流體離開分配器20的分配器20的開口的面積。在一些實(shí)施方式中，可以手動(dòng)地調(diào)節(jié)、控制沖程調(diào)節(jié)器40。在其它實(shí)施方式中，可以經(jīng)由聯(lián)接到控制器或計(jì)算機(jī)處理器的伺服電機(jī)與線性致動(dòng)器來自動(dòng)地控制沖程調(diào)節(jié)器40。

此外，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括容器70。容器70的實(shí)施方式可以在第一表面14與第二表面15之間聯(lián)接到框架部件10。容器70可以經(jīng)由l狀或直角支架安裝到框架部件的背部構(gòu)件16。在一些實(shí)施方式中，容器70可以直接聯(lián)接到框架部件10的背部構(gòu)件16。在示例性實(shí)施方式中，容器70可以聯(lián)接到框架部件使得當(dāng)分配器20移動(dòng)到適當(dāng)位置中時(shí)容器70定位在分配器20下方以收集分配流體。容器70的實(shí)施方式可以是排水盤、收集盤、盤、排水杯、收集杯、井、凹入室、壺、杯、盆，或者能夠收集與保持分配流體的任何容器。容器70還可以具有附接至其的排放管線，以便在一定數(shù)量液體噴射分配到容器70中之后來排放收集杯。如在下文中非常詳細(xì)描述的，容器70的實(shí)施方式可以構(gòu)造為收集在測量與調(diào)節(jié)程序過程中分配的流體。特別地，容器70可以收集當(dāng)確定噴射圖案的實(shí)際寬度是否與用于期望應(yīng)用的期望的、預(yù)編程圖案相應(yīng)時(shí)分配的流體。在此程序過程中，諸如pcb或者其它基板的目標(biāo)，可以不沿著框架部件10定位，從而流體進(jìn)入容器70中以便容易清洗機(jī)器。在另選實(shí)施方式中，分配器20可以將液體噴射分配在保形涂層機(jī)器的不同位置處的目標(biāo)上，并且可以達(dá)至框架部件10附近以便測試/驗(yàn)證噴射圖案的實(shí)際寬度與編程的噴射圖案寬度相應(yīng)。

通過繼續(xù)參照圖1a，分配系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以包括傳感器50。傳感器50的實(shí)施方式可以測量從分配器20分配的流體的噴射圖案的一個(gè)或一個(gè)以上特征。例如，傳感器50可以測量液體噴射圖案的寬度。傳感器50的實(shí)施方式可以通信地聯(lián)接到保形涂層機(jī)器的計(jì)算系統(tǒng)或定位在框架部件10上的機(jī)載計(jì)算機(jī)，以便經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)或者串行總線線路傳送通過傳感器50獲得的結(jié)果。傳感器50可以包括發(fā)射器51與接收器52。發(fā)射器51可以面向接收器52，其中發(fā)射器朝向接收器52發(fā)射光束或光路徑。傳感器50的發(fā)射器51可以布置在離開分配器20的液體噴射的第一側(cè)上，而接收器52可以布置在離開分配器20的液體噴射的相對的、第二側(cè)上。在示例性實(shí)施方式中，傳感器50的發(fā)射器51可以布置在框架部件10的第一表面14下方，位于框架構(gòu)件10的背部構(gòu)件16附近或與框架構(gòu)件10的背部構(gòu)件16接觸。同樣地，接收器52可以布置在框架部件10的第二表面15下方，位于框架構(gòu)件10的背部構(gòu)件16附近或與框架構(gòu)件10的背部構(gòu)件16接觸。此布置可以被顛倒，使得發(fā)射器51位于第二表面15下方，同時(shí)接收器52位于第一表面14下方。窗57，比如玻璃插入件或其它光學(xué)透明表面可以布置在發(fā)射器51與接收器52前面，以保護(hù)傳感器50部件免受液體噴射、塵土、碎屑等的噴濺。此外，傳感器50的實(shí)施方式可以是數(shù)字激光傳感器、激光測量傳感器、激光通過光束傳感器(laserthrough-beamsensor)、激光ccd測微計(jì)等。發(fā)射器51的實(shí)施方式可以傳送、發(fā)射、引導(dǎo)或者另外地致使光束沿著平行于框架部件10的水平路徑朝向接收器52行進(jìn)?？梢灾率构馐?、比如平面激光束穿過由分配器分配的液體噴射圖案以測量分配液體的特征。

另外參照圖2-圖3，現(xiàn)在可以描述初始化方法200與調(diào)節(jié)方法300。如圖2中描述的，可以根據(jù)特定方法200來初始化分配控制系統(tǒng)100。例如，初始化方法200可以起始于將分配器20移動(dòng)到用于測量與調(diào)節(jié)噴射圖案的位置中(如果需要的話)。如圖3中描述的，在初始化之后，調(diào)節(jié)方法300可以實(shí)施為自動(dòng)地控制噴射圖案的寬度。

現(xiàn)在參照圖2，初始化步驟的實(shí)施方式可以包括以下步驟。首先，步驟201開始初始化方法200以初始化如在步驟202處示出的分配器程序。分配器程序可以通過操作者被預(yù)先編程，并且可以根據(jù)期望應(yīng)用、所使用的流體、基板條件等進(jìn)行改變。一旦分配器程序被初始化，則分配器20可以移動(dòng)到適當(dāng)位置。此位置可以是x、y傳感器位置。此外，此位置可以是沿著x軸線或y軸線的位置。操作者可以對在步驟203a處示出的該位置進(jìn)行編程。接下來，在步驟204處發(fā)現(xiàn)分配器20的z軸線位置，并且隨后在步驟205處分配器20可以沿著z軸線移動(dòng)。分配器20可以沿著z軸線移動(dòng)直到在步驟206處示出的通過分配器20的存在來觸發(fā)傳感器50(或者單個(gè)傳感器)。一旦分配器20不再需要沿著z軸線移動(dòng)，就在步驟207處記錄z位置。在z位置被記錄之后，初始化方法200可以是完成的，如在步驟208處示出的。

響應(yīng)于初始化方法200的完成，可以實(shí)施用于自動(dòng)地控制液體噴射圖案的方法。可以在不首先執(zhí)行初始化方法200的情況下實(shí)施方法300。方法300可以在步驟301處開始，以便在步驟302處調(diào)節(jié)噴射圖案扇形寬度。在步驟303處，分配器20可以進(jìn)一步移動(dòng)到x、y、z位置；然而，分配器20可以無需從通過初始化步驟確定的位置進(jìn)行移動(dòng)。在此點(diǎn)處，在步驟303a處，或者先前任意點(diǎn)處，操作者可以將分配高度與扇形寬度信息編程、輸入、鍵入到與分配控制系統(tǒng)100聯(lián)接的計(jì)算裝置中。例如，操作者可以對期望的噴射圖案信息、比如離開分配器20并且與諸如pcb的基板接觸的液體的期望高度與寬度進(jìn)行編程。噴射圖案信息可以與離開分配器20的液體流的寬度相關(guān)，并且當(dāng)布置在基板上時(shí)還可以與流體的期望高度相關(guān)。相應(yīng)地，期望的噴射圖案特征可以在這里定義為期望的噴射圖案。

此外，當(dāng)分配器20不移動(dòng)時(shí)，分配器20可以被施加脈動(dòng)以分配一定量的液體，如在步驟305處所示。換句話說，當(dāng)通過傳感器50測量液體噴射時(shí)，分配器20，與聯(lián)接到分配器20的端部效應(yīng)器或分配頭/基部，可以保持靜止。在方法300的實(shí)施過程中從分配器20分配的液體的噴射圖案可以限定為實(shí)際噴射圖案。為確保實(shí)際噴射圖案匹配、對應(yīng)或者在期望噴射圖案的可容許范圍內(nèi)，如在步驟305處所描述的，可以測量液體流。

可以通過傳感器50執(zhí)行此測量。通過進(jìn)一步參照圖4，可以通過傳感器50測量實(shí)際圖案。特別地，傳感器50的發(fā)射器51可以朝向定位在框架部件10的單獨(dú)一側(cè)上的接收器51來發(fā)射光束55，比如多波長激光。光束55可以具有精確地準(zhǔn)確確定的寬度，其可以大于離開分配器20的分配的液體流30的寬度。當(dāng)分配器不移動(dòng)時(shí)通過分配器20分配的液體可以通過如圖4中所示的傳感器50的光束55。由56描述的區(qū)域表示由于光束55中液體圖案30的存在而未被接收器52接收的光。傳感器50可以計(jì)算從發(fā)射器51到接收器52的光的接收部分的寬度以確定噴射圖案30的實(shí)際寬度。由此，激光自由區(qū)域56的寬度可以確定為分配器20的液體噴射圖案30的實(shí)際寬度。

在方法300的步驟306處，實(shí)際噴射圖案30與期望噴射圖案進(jìn)行比較。例如，聯(lián)接到分配控制系統(tǒng)100的計(jì)算系統(tǒng)的處理器和/或與包含分配控制系統(tǒng)100部件的保形涂層機(jī)器相關(guān)的計(jì)算系統(tǒng)的處理器可以將從傳感器50接收的數(shù)據(jù)(例如，代表液體噴射圖案30的寬度的物理測量結(jié)果的數(shù)學(xué)上的數(shù)量)與作為用于特定應(yīng)用的期望寬度的、被鍵入/輸入/編程到計(jì)算裝置中的值進(jìn)行比較。如果實(shí)際寬度不等于期望寬度(或者距期望寬度在可接受的容許范圍內(nèi))，則處理器根據(jù)設(shè)置為調(diào)節(jié)流體流速的算法執(zhí)行流體流速調(diào)節(jié)步驟，如在步驟306a處所示的。步驟306a包括調(diào)節(jié)流體流速(如果需要的話)，以使實(shí)際噴射寬度更接近期望噴射寬度?？梢酝ㄟ^操縱、致動(dòng)、控制至少一個(gè)調(diào)節(jié)部件來自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流體流速。至少一個(gè)調(diào)節(jié)部件可以是校準(zhǔn)器11、泵、或沖程調(diào)節(jié)器40。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過調(diào)節(jié)、控制、改變壓力來調(diào)節(jié)噴射圖案30的流體流速?？梢酝ㄟ^可操作地連接到分配系統(tǒng)100的校準(zhǔn)器11來調(diào)節(jié)和/或調(diào)整壓力。壓力可以調(diào)節(jié)為減小或增加噴射圖案的寬度以使實(shí)際噴射圖案更接近期望噴射圖案。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過增加泵速來調(diào)節(jié)液體流30的流體流速。可以通過與流體供給件12連接的泵、比如齒輪泵來增加泵速，其中離開分配器20的流體的速度或速率增加了。在又一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過調(diào)節(jié)、改變、減小、擴(kuò)大分配器20的開孔來調(diào)節(jié)分配流體30的流體流速?？梢酝ㄟ^沖程調(diào)節(jié)器40來調(diào)節(jié)分配器20的開孔。一旦實(shí)際噴射圖案等于，或者位于可接受容許范圍內(nèi)，就在步驟307處記錄壓力，并且調(diào)節(jié)方法300是完整的方法300。相應(yīng)地，可以自動(dòng)地控制液體噴射圖案。

在方法300中描述的測量步驟過程中，分配器20可以不移動(dòng)，并且保持靜止。由于傳感器50的位置以及類型，當(dāng)分配液體通過傳感器50的光束55時(shí)，無需調(diào)節(jié)或移動(dòng)分配器20。換句話說，在無需移動(dòng)分配器20(或者液體流30)的情況下，通過傳感器、比如傳感器50來確定/測量諸如寬度的噴射圖案特征。可以通過單程光束55來探測及測量液體噴射圖案30的全部寬度，使得沿著x、y或z軸線的不移動(dòng)是為框架部件10或者分配器20或者聯(lián)接到分配器20的端部效應(yīng)器所需的。如果液體噴射圖案30是扇狀，那么在無需使分配器20移位的情況下，扇狀噴射圖案的邊緣可以被單光束55包圍。相應(yīng)地，分配控制系統(tǒng)100的實(shí)施方式可以測量實(shí)際噴射圖案，將實(shí)際噴射圖案與期望或預(yù)編程噴射圖案進(jìn)行驗(yàn)證/比較，并且當(dāng)端部效應(yīng)器、閥頭和/或分配器20保持靜止時(shí)，調(diào)節(jié)多個(gè)部件以影響或控制液體噴射圖案。可以在無需移動(dòng)分配器20的噴嘴或者分配器20的情況下，通過光源來測量液體噴射流30的兩個(gè)邊緣。換句話說，傳感器50與分配器20可以是靜止的以執(zhí)行液體噴射圖案30的測量，節(jié)省用于應(yīng)用的寶貴時(shí)間，減少保形涂層機(jī)器的編程，以及節(jié)約額外材料。

盡管已經(jīng)結(jié)合上面概括的特定實(shí)施方式描述了本公開，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)明顯的是多個(gè)另選、修改和變形是顯而易見。相應(yīng)地，如上面闡述的本公開的優(yōu)選實(shí)施方式旨在是描述性而不是限制性的。在不偏離如通過下面權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神與范圍的情況下可以進(jìn)行多種改變。此權(quán)利要求提供了本發(fā)明的覆蓋的范圍并且不應(yīng)限于這里提供的特定實(shí)例。