DE102018112473B4 - Dosierventil - Google Patents

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Abstract

Dosierventil für flüssige Medien, umfassend einen verschließbaren und von einer Medienzuführung zu einer Düsenöffnung (31) führenden Medienkanal, wobeidas Medium durch die Düsenöffnung (31) dosiert auf ein Werkstück (W) aufbringbar ist,das Dosierventil mit einer Kamera (42) versehen ist, mit der ein Bild einer Oberfläche des Werkstücks (W) übertragbar ist,das Dosierventil (10) mit einem Plasmagenerator (14) versehen ist, mit dem das Werkstück (W) mit einem Plasmastrahl (P) beaufschlagbar ist, und der Erfassungsbereich (E) der Kamera (42) den Plasmastrahl (P) schneidet, wodurch durch die Kamera (42) ein Bild des auf die Werkstückoberfläche auftreffenden Plasmastrahls (P) erfassbar ist, wobeidie Achse des Plasmastrahls (P), die Flugbahn (M) des dosierten Mediums und die optische Achse (O) der Kamera (42) parallel zueinander verlaufen und auf einer Geraden angeordnet sind, undeine Rechnereinheit vorgesehen ist, an welche die Kamera (42) und eine Steuerelektronik des Dosierventils angeschlossen sind, wobei mit der Rechnereinheit eine Prozessüberwachung und Synchronisation und Steuerung der Plasmaerzeugung und der Dosierung erfolgen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierventil für flüssige Medien.
  • Für zahlreiche Produktionsschritte in der Fertigung von elektronischen Komponenten und Geräten, wie z.B. Smartphones und Tablets, sind Klebeprozesse notwendig. Um die Haftfestigkeit der Klebung zu erhöhen und die Prozessstabilität der Klebung zu verbessern und zu garantieren, werden häufig die zu verklebenden Oberflächen des Werkstücks mit einem Plasma aktiviert. Dadurch wird die Benetzung des Klebstoffes auf der Werkstückoberfläche deutlich verbessert und damit wird auch der Klebeprozess verbessert. Dies ist vor allem für unpolare Werkstoffe wie z.B. Kunststoffe wichtig, die aus langen Polymerketten bestehen. Unpolare Oberflächen sind schwerer beschicht- und verklebbar. Durch die eingebrachte Plasmaenergie kann jedoch die Oberflächenspannung der Klebefläche gezielt verändert werden, wodurch beim Klebeprozess neue Materialverbindungen geschaffen werden können.
  • Bislang erfolgt eine Plasmaaktivierung üblicherweise in einem getrennten Prozess vor dem Aufbringen des Klebstoffes. Es wurde jedoch erkannt, dass das Aufbringen des Klebers möglichst schnell nach der Plasmaaktivierung erfolgen sollte, da die Aktivierung der Werkstückoberfläche nicht dauerhaft ist. Bei getrennten Prozessen geht deshalb ein Teil der Aktivierung bereits wieder verloren, bevor der Klebstoff aufgebracht wird.
  • Die US 2013 0 272 835 A1 offenbart ein Dosierventil für flüssige Medien, umfassend einen verschließbaren und von einer Medienzuführung zu einer Düsenöffnung führenden Medienkanal, wobei das Medium durch die Düsenöffnung dosiert auf ein Werkstück aufbringbar ist. Das Dosierventil ist mit einer Kamera versehen, mit der ein Bild einer Oberfläche des Werkstücks übertragbar ist. Weiterhin weist das Dosierventil einen Plasmagenerator auf, mit dem das Werkstück mit einem Plasmastrahl beaufschlagbar ist.
  • Die DE 10 2013 109 887 A1 offenbart einen Plasmagenerator mit einem piezoelektrischen Transformator zur Plasmabehandlung von Werkstücken und mit einer Kamera. In der DE 10 2014 110 405 A1 ist eine Plasmaerzeugung mittels eines piezoelektrischen Transformators erläutert. Die DE 10 2016 119 627 A1 offenbart ein Dosierventil mit einer Kamera. In der DE 10 2009 031 954 A1 ist eine Vorrichtung zur plasmaaktivierten Verklebung von Werkstücken bekannt, wobei ein Plasmagenerator ein mit Klebstoff versehenes Kantenband beaufschlagt. In der US 2016 0 121 134 A1 ist eine medizinische Plasmabehandlungsvorrichtung beschrieben, bei der eine Kamera zur Überwachung des behandelten Bereichs während einer Plasmabehandlung vorgesehen ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dosierventil zu schaffen, mit dem verbesserte Klebeverbindungen erzielt werden können.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Mit dem erfindungsgemäßen Dosierventil kann die Plasmaaktivierung und das Aufbringen von Klebstoff in ein und demselben Prozessschritt erfolgen. Hierdurch verbessert sich einerseits die Klebeverbindung und andererseits können auch die Zykluszeiten reduziert werden, da die Plasmabehandlung in ein und derselben Prozessstation vorgenommen werden können.
  • Das Dosierventil ist mit einer Kamera versehen, mit der ein Bild der Werkstückoberfläche übertragbar ist. Eine solche Kamera kann zur Prozessüberwachung herangezogen werden, indem beispielsweise die Plasmaerzeugung überwacht wird. Zudem kann die Kamera zum Einrichten und Überwachen einer Roboterbewegung und der Dosiersystemposition verwendet werden. Weiterhin ist mit Hilfe der Kamera auch eine Prozesskontrolle der Dosierung selbst möglich. Hierzu kann der Roboter, an dem das erfindungsgemäße Dosierventil angebracht ist, nach erfolgter Aufbringung des Mediums oder Klebstoffs definierte Stellen auf dem Werkstück anfahren und mittels der Kamera Tropfengrößen oder Linienbreiten sowie die Position des aufgebrachten Mediums ermitteln.
  • Weiterhin schneidet der Erfassungsbereich der Kamera den Plasmastrahl, wodurch durch die Kamera ein Bild des auf die Werkstückoberfläche auftreffenden Plasmastrahl übertragbar ist. Da der Plasmastrahl optisch bzw. farblich gut erkennbar ist, kann hierdurch eine in-situ Prozessüberwachung der Plasmaerzeugung erfolgen.
  • Schließlich verlaufen die Achse des Plasmastrahls, die Flugbahn des dosierten Mediums und die optische Achse der Kamera parallel zueinander und sind auf einer Geraden angeordnet. Hierdurch muss der Roboter nur entlang einer einzigen Achse und auch nur geringfügig verfahren werden, um an einer Stelle des Werkstücks zunächst den Plasmastrahl aufzubringen, anschließend das Medium auf die zuvor mit dem Plasmastrahl behandelte Stelle aufzubringen und die vorgenommenen Prozessschritte mit der Kamera zu überwachen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.
  • Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann der Plasmastrahl neben der Düsenöffnung entspringen. Hierdurch muss das Dosierventil nach der Plasmabehandlung relativ zu dem Werkstück nur um einen sehr geringen Weg verfahren werden, bis das Medium an der zuvor mit dem Plasmastrahl behandelten Stelle aufgebracht werden kann.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Plasmagenerator eine Gasversorgung und einen Piezotransformator umfassen. Ein derartiger Piezotransformator baut sehr klein, hat ein geringes Gewicht und ist in der Lage, die für ein Ionisieren eines zugeführten Gases erforderliche Hochspannung zu erzeugen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann in dem Dosierventil ein Gaskanal vorgesehen sein, dessen Austrittsöffnung neben der Düsenöffnung angeordnet ist. Hierdurch kann eine kompakte Bauform mit geringen Abmessungen erzielt werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann bei Verwendung eines Piezotransformators dessen Längsachse schrägwinklig zur Achse des Plasmastrahls verlaufen. Hierdurch lässt sich der Piezotransformator platzsparend (schräg) in dem Dosierventil anordnen, um eine kompakte Gesamtanordnung zu erhalten.
  • Ein einfacher Zusammenbau und eine hohe Servicefreundlichkeit lassen sich erzielen, wenn der Plasmagenerator und die Kamera jeweils als Modul ausgebildet sind.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann an dem Dosierventil eine Recheneinheit vorgesehen sein, die eine in einem Gaskanal des Plasmagenerators vorgesehene Druckregeleinheit ansteuert. Hierdurch kann eine Feineinstellung und Messung bzw. Überwachung des Drucks des zur Erzeugung des Plasmas zugeführten Gases erfolgen.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Dosierventils;
    • 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Dosierventils von 1;
    • 3 eine teilweise geschnittene Ansicht der Darstellung von 2;
    • 4 eine Teilschnittansicht durch den Plasmagenerator des Dosierventils von 1; und
    • 5 einen Schemaplan des Dosierventils von 1.
  • Das in 1 perspektivisch dargestellte Dosierventil 10 ist modular aufgebaut und umfasst ein Ventilmodul 12, ein Plasmageneratormodul 14 und ein Kameramodul 16, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Zusätzlich befindet sich an dem Dosierventil 10 ein Druckregelventil 18 sowie eine Recheneinheit 20 zum Steuern des Dosiervorgangs.
  • Das Ventilmodul 12 weist einen verschließbaren und von einer nicht dargestellten Medienzuführung zu einer Düsenöffnung 31 führenden Medienkanal, einen grundsätzlich bekannten Ventilantrieb 22 sowie einen wechselbaren Ventileinsatz 24 auf. Hierbei entsprechen Ventilantrieb und Ventileinsatz den typisch für Dosieranwendungen verwendeten und aus dem Stand der Technik bekannten Dosierventilen.
  • Direkt an einer Hauptfläche des grundsätzlich quaderförmigen Ventilmoduls 12 ist das ebenfalls quaderförmige Plasmageneratormodul 14 befestigt, das einen Gasanschluss 26 sowie einen Gaskanal 28 aufweist, der durch das Plasmageneratormodul 14 verläuft und eine Austrittsöffnung 30 besitzt, die in der dargestellten Position des Dosierventils 10 senkrecht nach unten gerichtet ist und unmittelbar neben der Düsenöffnung 31 angeordnet ist. Hierdurch kann das durch den Gaskanal 28 geleitete und vor dem Austritt ionisierte Gas als Plasmastrahl P senkrecht auf eine Werkstückoberfläche W aufgebracht werden.
  • Wie der Querschnitt durch das Plasmageneratormodul 14 der 4 verdeutlicht, weist dieses einen als länglichen Stab ausgebildeten Piezotransformator 32 auf, der in dem grundsätzlich quaderförmigen Plasmageneratormodul 14 diagonal angeordnet ist und der an seinem unteren (in 4 rechten) Ende eine Hochspannung erzeugt. 4 verdeutlicht dabei, dass die Achse des Plasmastrahls P schrägwinklig zu der Längsachse L des Piezotransformators 32 verläuft und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem stumpfen Winkel von etwa 120°. Von einem mit beispielsweise Helium oder Stickstoff gefüllten Druckbehälter 34 (5) wird über einen mechanischen Druckregler 36 dem Gasanschluss 26 Gas zugeführt, das durch den Gaskanal 28 strömt. Kurz vor dem Austritt durch die Austrittsöffnung 30 des Gaskanals 28 wird das Gas durch die von dem Piezotransformator 32 erzeugte Hochspannung ionisiert und tritt anschließend als kaltes Plasma P aus. Der Druck des Prozessgases wird bevorzugt über dem mechanischen Druckregler 36 auf einen für die Anwendung sinnvollen Wert eingestellt. Anschließend erfolgt durch einen von der Recheneinheit 20 geregelten Druckregler 18 eine Feineinstellung und Messung bzw. Überwachung des Drucks. In Strömungsrichtung nach dem Druckregler ist in dem Gaskanal 28 eine Blende 38 vorgesehen, über die der Volumenstrom des Gases eingestellt werden kann.
  • Weiterhin verdeutlicht 1, dass das ebenfalls annähernd quaderförmige Kameramodul 16 an einer Hauptfläche des Plasmageneratormoduls 14 angeordnet und befestigt ist. In diesem Kameramodul 16 ist eine mit einem USB-Anschluss 40 (5) versehene Kamera 42 eingebaut, mit der ein Bild der Werkstückoberfläche W übertragbar ist. Die 2 und 3 verdeutlichen den Erfassungsbereich E der senkrecht nach unten gerichteten Kamera 42 und es ist gut erkennbar, dass dieser Bilderfassungsbereich den Plasmastrahl P schneidet, so dass durch die Kamera 42 ein Bild des auf die Werkstückoberfläche W auftreffenden Plasmastrahls P erfassbar ist.
  • Weiterhin wird aus 2 deutlich, dass die optische Achse O der Kamera 42, die Achse des Plasmastrahls P und die Flugbahn M des dosierten Mediums parallel zueinander verlaufen. Weiterhin sind diese auch auf einer in der Zeichenebene der 2 liegenden Geraden angeordnet.
  • Die Recheneinheit 20, die mit einem Mikrocontroller versehen ist, steuert sowohl den Plasmagenerator 14 wie auch den Druckregler 18. Weiterhin ist die Recheneinheit 20 mit einer übergeordneten Rechnereinheit verbunden, an der auch die Kamera 42 und die Steuerelektronik des Ventilmoduls 22 angeschlossen ist. Über diese übergeordnete Rechnereinheit erfolgt die Prozessüberwachung und die Synchronisation und Steuerung der Plasmaerzeugung sowie die Dosierung und die Roboterbewegung.
  • Nach einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform können das Ventilmodul 22 und das Plasmageneratormodul 14 auch mit einer Düsenkanalverlängerung versehen sein. Die Einbauhöhe der Kamera 42 kann dann entsprechend angepasst werden.

Claims (7)

  1. Dosierventil für flüssige Medien, umfassend einen verschließbaren und von einer Medienzuführung zu einer Düsenöffnung (31) führenden Medienkanal, wobei das Medium durch die Düsenöffnung (31) dosiert auf ein Werkstück (W) aufbringbar ist, das Dosierventil mit einer Kamera (42) versehen ist, mit der ein Bild einer Oberfläche des Werkstücks (W) übertragbar ist, das Dosierventil (10) mit einem Plasmagenerator (14) versehen ist, mit dem das Werkstück (W) mit einem Plasmastrahl (P) beaufschlagbar ist, und der Erfassungsbereich (E) der Kamera (42) den Plasmastrahl (P) schneidet, wodurch durch die Kamera (42) ein Bild des auf die Werkstückoberfläche auftreffenden Plasmastrahls (P) erfassbar ist, wobei die Achse des Plasmastrahls (P), die Flugbahn (M) des dosierten Mediums und die optische Achse (O) der Kamera (42) parallel zueinander verlaufen und auf einer Geraden angeordnet sind, und eine Rechnereinheit vorgesehen ist, an welche die Kamera (42) und eine Steuerelektronik des Dosierventils angeschlossen sind, wobei mit der Rechnereinheit eine Prozessüberwachung und Synchronisation und Steuerung der Plasmaerzeugung und der Dosierung erfolgen.
  2. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmastrahl (P) neben der Düsenöffnung (31) entspringt.
  3. Dosierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (14) einen Piezotransformator und eine Gasversorgung umfasst.
  4. Dosierventil nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem ein Gaskanal (28) vorgesehen ist, dessen Austrittsöffnung (30) neben der Düsenöffnung (31) angeordnet ist.
  5. Dosierventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (L) des Piezotransformators (32) schrägwinklig zur Achse des Plasmastrahls (P) verläuft.
  6. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (14) und die Kamera (42) jeweils als Modul ausgebildet sind.
  7. Dosierventil nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (14) einen Gaskanal (28) aufweist, in dem eine von einer an dem Dosierventil (10) vorgesehenen Recheneinheit (20) angesteuerte Druckregeleinheit (18) vorgesehen ist.
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KR1020190060404A KR102294458B1 (ko) 2018-05-24 2019-05-23 미터링 밸브

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031954A1 (de) 2008-07-21 2010-01-28 Karl W. Niemann Gmbh & Co.Kg Verfahren zur Anbringung von Kantenbändern auf Schmalflächen von insbesondere plattenförmigen Werkstücken und auf diese Weise erhältliche Werkstücke
US20130272835A1 (en) 2011-01-19 2013-10-17 Precision Valve & Automation, Inc. Robotic placement machine for optical bonding, system and method of use thereof
DE102013109887A1 (de) 2013-09-10 2015-03-12 Reinhausen Plasma Gmbh Handgerät und Verfahren zur Plasmabehandlung
DE102014110405A1 (de) 2014-07-23 2016-01-28 Epcos Ag Piezoelektrischer Transformator
US20160121134A1 (en) 2014-10-29 2016-05-05 EP Technologies LLC Medical device for applying non-thermal plasma to selected targets
DE102016119627A1 (de) 2016-10-14 2018-04-19 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Fluids auf eine Objektoberfläche

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19837400C1 (de) * 1998-08-18 1999-11-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Hochtemperaturbauteilen mittels Plasmaspritzens
JP2004096451A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Seiko Epson Corp 画像データ生成装置、画像表示装置、画像データ生成プログラム、画像表示プログラム、画像データ生成方法及び画像表示方法
CN100467141C (zh) * 2003-04-25 2009-03-11 株式会社半导体能源研究所 图形的制作方法和液滴排出装置
US20060172081A1 (en) 2005-02-02 2006-08-03 Patrick Flinn Apparatus and method for plasma treating and dispensing an adhesive/sealant onto a part
JP4940806B2 (ja) * 2006-07-24 2012-05-30 株式会社日立プラントテクノロジー ペースト塗布機及びペースト塗布方法
KR100860473B1 (ko) 2007-04-18 2008-09-26 에스엔유 프리시젼 주식회사 플라즈마 모니터링장치
DE102008052102B4 (de) 2008-10-20 2012-03-22 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Vorrichtung zum Vor- und/oder Nachbehandeln einer Bauteiloberfläche mittels eines Plasmastrahls
DE102013100617B4 (de) 2013-01-22 2016-08-25 Epcos Ag Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas und Handgerät mit der Vorrichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031954A1 (de) 2008-07-21 2010-01-28 Karl W. Niemann Gmbh & Co.Kg Verfahren zur Anbringung von Kantenbändern auf Schmalflächen von insbesondere plattenförmigen Werkstücken und auf diese Weise erhältliche Werkstücke
US20130272835A1 (en) 2011-01-19 2013-10-17 Precision Valve & Automation, Inc. Robotic placement machine for optical bonding, system and method of use thereof
DE102013109887A1 (de) 2013-09-10 2015-03-12 Reinhausen Plasma Gmbh Handgerät und Verfahren zur Plasmabehandlung
DE102014110405A1 (de) 2014-07-23 2016-01-28 Epcos Ag Piezoelektrischer Transformator
US20160121134A1 (en) 2014-10-29 2016-05-05 EP Technologies LLC Medical device for applying non-thermal plasma to selected targets
DE102016119627A1 (de) 2016-10-14 2018-04-19 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Fluids auf eine Objektoberfläche

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