DE102015107667A1 - metering - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum automatisierten Dosieren eines fluiden Mediums, umfassend ein Ventilmodul mit einem Anschluss für einen Medienspeicher und einer Ventilöffnung und eine erste Kamera, die mit dem Ventilmodul gekoppelt ist. Die Dosiervorrichtung zeichnet sich durch eine zweite Kamera aus, die an dem Ventilmodul angebracht ist.The invention relates to a metering device for automated metering of a fluid medium, comprising a valve module with a connection for a media reservoir and a valve opening and a first camera which is coupled to the valve module. The metering device is characterized by a second camera which is attached to the valve module.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum automatisierten Dosieren eines fluiden Mediums, umfassend ein Ventilmodul mit einem Anschluss für einen Medienspeicher und einer Ventilöffnung sowie eine erste Kamera, die an dem Ventilmodul angebracht ist.The present invention relates to a metering device for automated metering of a fluid medium, comprising a valve module with a connection for a media reservoir and a valve opening and a first camera which is attached to the valve module.
Dosiervorrichtungen sind grundsätzlich bekannt und dienen beispielsweise zum Auftragen von Medien auf Produkte, wie z. B. elektronische Bauteile. Dementsprechend werden Dosiervorrichtungen z. B. in der Produktion von Mobiltelefonen eingesetzt, um insbesondere flüssige Klebstoffe, Beschichtungen und dergleichen auf Bauteile zu dosieren.Metering devices are basically known and are used for example for applying media to products such. B. electronic components. Accordingly, metering devices z. B. used in the production of mobile phones, in particular to meter liquid adhesives, coatings and the like on components.
Üblicherweise wird das Medium, das unterschiedliche Viskosität aufweisen kann, in dem Medienspeicher unter Druck gesetzt und mit Hilfe eines Ventils des Ventilmoduls meist in Tropfenform dosiert.Usually, the medium, which may have different viscosity, is pressurized in the media reservoir and metered with the aid of a valve of the valve module usually in drop form.
Eine Position des dosierten Mediums auf dem Bauteil kann durch die erste Kamera erfasst werden, um den korrekten Auftrag z. B. des Klebstoffs zu überprüfen. Bei bekannten Dosiervorrichtungen muss die Dosiervorrichtung dazu so verfahren werden, dass sich die Kamera über dem Bauteil mit dem aufgetragenen Medium befindet. Solche Verfahrbewegungen der Dosiervorrichtung benötigen Zeit und verlangsamen den Produktionsprozess der Bauteile.A position of the metered medium on the component can be detected by the first camera to the correct order z. B. the adhesive to check. In known metering devices, the metering device must be moved so that the camera is located above the component with the applied medium. Such movements of the dosing take time and slow down the production process of the components.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine Dosiervorrichtung anzugeben, die einen schnelleren Produktionsprozess ermöglicht und zugleich die Qualität des Produktionsprozesses verbessert.It is the object underlying the invention to provide a metering device which enables a faster production process and at the same time improves the quality of the production process.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the subject matters of the independent claims.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Dosiervorrichtung gelöst, die eine zweite Kamera umfasst, welche an dem Ventilmodul angebracht ist. Aufgrund der zweiten Kamera ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, die Dosiervorrichtung so zu verfahren, dass sich eine der Kameras über einem Bauteil befindet, auf das das Medium dosiert wurde. Eine korrekte Positionierung des dosierten Mediums kann auf diese Weise in kürzerer Zeit festgestellt werden, wodurch auch ein Produktionsprozess beschleunigt werden kann.In particular, the object is achieved by a metering device comprising a second camera which is attached to the valve module. Due to the second camera, there are additional possibilities to move the metering device so that one of the cameras is located above a component to which the medium has been metered. A correct positioning of the metered medium can be determined in this way in less time, whereby a production process can be accelerated.
Zudem ermöglicht es die zweite Kamera, ein Bauteil bzw. einen Objektträger ohne ein Bauteil zunächst mit der ersten Kamera ohne dosiertes Medium zu erfassen. Anschließend kann mit der zweiten Kamera dasselbe Bauteil bzw. derselbe Ort des Objektträgers mit dosiertem Medium aufgenommen werden. Auf diese Weise kann der Dosiervorgang besser überwacht werden, wodurch auch eine Qualität des Produktionsprozesses gesteigert werden kann.In addition, the second camera makes it possible to capture a component or a slide without a component first with the first camera without metered medium. Subsequently, the same component or the same location of the slide with metered medium can be recorded with the second camera. In this way, the dosing process can be better monitored, whereby a quality of the production process can be increased.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are described in the description, the drawings and the dependent claims.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform sind die erste und die zweite Kamera an zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Seiten des Ventilmoduls an dem Ventilmodul angebracht. Beispielsweise können die Kameras direkt an dem Ventilmodul angebracht sein, wodurch die erste und die zweite Kamera zusammen mit dem Ventilmodul bewegt werden können. Bevorzugt werden kleine Kameras verwendet werden, die z. B. jeweils kleinere Abmessungen als das Ventilmodul aufweisen. Hierdurch kann eine kompakte Dosiervorrichtung geschaffen werden, die Produktionsprozesse auf kleinem Raum ermöglicht.According to a first advantageous embodiment, the first and the second camera are mounted on two, in particular opposite, sides of the valve module to the valve module. For example, the cameras can be mounted directly on the valve module, whereby the first and the second camera can be moved together with the valve module. Preferably, small cameras will be used, the z. B. each have smaller dimensions than the valve module. In this way, a compact metering device can be created, which allows production processes in a small space.
Besonders bevorzugt sind die erste Kamera, die zweite Kamera und die Ventilöffnung entlang einer geraden Linie angeordnet. Bei der Dosierung des Mediums auf verschiedene Bauteile bzw. auf verschiedene Stellen des Objektträgers kann das Ventilmodul zusammen mit den Kameras entlang der geraden Linie verfahren werden. Auf diese Weise können die Kameras dann genau senkrecht über dem jeweils dosierten Medium stehen, wodurch eine besonders genaue Erfassung des dosierten Mediums ermöglicht wird. Insbesondere ist die Ventilöffnung entlang der geraden Linie gesehen zwischen der ersten und der zweiten Kamera angeordnet. Dies ermöglicht es, beim Verfahren entlang der geraden Linie z. B. mit der ersten Kamera ein Bild des Bauteils ohne dosiertes Medium aufzunehmen und mit der zweiten Kamera das Bauteil mit dosiertem (d. h. aufgebrachtem) Medium zu erfassen.Particularly preferably, the first camera, the second camera and the valve opening are arranged along a straight line. When metering the medium on different components or on different locations of the slide, the valve module can be moved along with the cameras along the straight line. In this way, the cameras can then stand exactly vertically above the respectively metered medium, whereby a particularly accurate detection of the metered medium is made possible. In particular, the valve opening is arranged between the first and the second camera as seen along the straight line. This makes it possible, in the process along the straight line z. Example, with the first camera to capture an image of the component without metered medium and to capture the component with metered (i.e., applied) medium with the second camera.
Bevorzugt entspricht der Abstand zwischen der Ventilöffnung und der ersten und der zweiten Kamera jeweils dem Abstand zwischen zwei Bauteilen auf dem Objektträger. Die Bauteile auf dem Objektträger können also in dem gleichen Raster angeordnet sein, wie die erste Kamera, die zweite Kamera und die Ventilöffnung. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Aufnahme eines ersten Bauteils ohne Medium, das Dosieren von Medium auf ein zweites Bauteil und die Erfassung eines dritten Bauteils mit Medium simultan möglich sind. Die Aktivierung der Kameras kann beispielsweise durch den Dosiervorgang des Ventilmoduls ausgelöst (”getriggert”) werden. Gegebenenfalls erfolgt die Aufnahme der Kamerabilder mit einer kurzen Verzögerung nach dem Dosiervorgang. Durch die nahezu gleichzeitige Durchführung der Bilderfassung und des Dosiervorgangs lässt sich eine deutliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Dosiervorrichtung erreichen, da zusätzliche Bewegungen entfallen können, die üblicherweise notwendig sind, um die Kamera über ein Bauteil zu verfahren.Preferably, the distance between the valve opening and the first and the second camera respectively corresponds to the distance between two components on the slide. The components on the slide can therefore be arranged in the same grid as the first camera, the second camera and the valve opening. It is advantageous that the inclusion of a first component without medium, the metering of medium to a second component and the detection of a third component with medium are simultaneously possible. The activation of the cameras can, for example, be triggered ("triggered") by the metering process of the valve module. Optionally, the camera images are recorded with a short delay after dosing. Due to the almost simultaneous execution of the image acquisition and the metering process, a significant increase in the operating speed of the metering device can be achieved because additional Movements can be omitted, which are usually necessary to move the camera over a component.
Sind die Bauteile nach Art einer Matrix auf dem Objektträger angeordnet, so kann die Dosiervorrichtung mäanderförmig über dem Objektträger verfahren werden, wobei die Bauteile auf dem Objektträger zeilenweise mit Medium versehen werden können. Am Ende einer Zeile kann die Dosiervorrichtung derart bewegt werden, dass nur eine Kamera sich über einem Bauteil befindet, wohingegen die Ventilöffnung und die zweite Kamera sich über keinem Bauteil befinden. Nach einer solchen Position kann die Dosiervorrichtung in die nächste Zeile wechseln, wobei die nächste Zeile der Bauteile in einer (im Vergleich zu der vorhergehenden Zeile) umgekehrten Reihenfolge mit Medium versehen wird.If the components are arranged in the manner of a matrix on the slide, then the metering device can be moved in a meandering manner over the slide, wherein the components can be provided with medium on the slide line by line. At the end of a line, the metering device can be moved such that only one camera is located above a component, whereas the valve opening and the second camera are located above no component. After such a position, the metering device can change to the next line, wherein the next line of components in a (in comparison to the previous line) reverse order is provided with medium.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung eine dritte Kamera, die insbesondere an dem Ventilmodul angebracht ist. Die dritte Kamera kann direkt an dem Ventilmodul angebracht sein, beispielsweise an einer Vorderseite des Ventilmoduls. Die erste und zweite Kamera können insbesondere an Seitenflächen des Ventilmoduls angeordnet sein.According to a further advantageous embodiment, the dosing device comprises a third camera, which is mounted in particular on the valve module. The third camera may be mounted directly on the valve module, for example on a front side of the valve module. The first and second camera can be arranged in particular on side surfaces of the valve module.
Die dritte Kamera erlaubt eine schnellere Bewegung der Dosiervorrichtung in der Richtung, die durch die Ventilöffnung und die dritte Kamera definiert wird. Insbesondere bei der Verwendung von matrixartig angeordneten Bauteilen kann ein Vorrücken der Dosiervorrichtung in eine neue Zeile beschleunigt werden, da mit der dritten Kamera bereits Bauteile in der neuen Zeile aufgenommen werden können. Zu diesem Zweck kann die dritte Kamera so angeordnet sein, dass ein Abstand zwischen der Ventilöffnung und der dritten Kamera einem Abstand oder einem Vielfachen des Abstandes der Bauteile auf dem Objektträger entspricht.The third camera allows faster movement of the metering device in the direction defined by the valve port and the third camera. Particularly when using components arranged like a matrix, it is possible to accelerate an advancement of the metering device into a new line since components can already be accommodated in the new line with the third camera. For this purpose, the third camera may be arranged so that a distance between the valve opening and the third camera corresponds to a distance or a multiple of the distance of the components on the slide.
Weiterhin kann die Dosiervorrichtung auch eine vierte Kamera umfassen, die bezüglich der Ventilöffnung der dritten Kamera gegenüberliegend angeordnet ist. Durch die vierte Kamera ist entsprechend der dritten Kamera ebenfalls eine Beschleunigung der Bewegungen der Dosiervorrichtung möglich.Furthermore, the metering device may also include a fourth camera, which is arranged opposite to the valve opening of the third camera. By the fourth camera, according to the third camera also an acceleration of the movements of the metering device is possible.
Alternativ ist die vierte Kamera nicht der dritten Kamera bezüglich der Ventilöffnung gegenüberliegend angeordnet. In dieser Ausführungsform umfasst die vierte Kamera einen Spiegel, der bewirkt, dass ein Blickfeld der vierten Kamera bezüglich der Ventilöffnung einem Blickfeld der dritten Kamera gegenüberliegt.Alternatively, the fourth camera is not disposed opposite to the third camera with respect to the valve opening. In this embodiment, the fourth camera includes a mirror that causes a field of view of the fourth camera with respect to the valve opening to face a field of view of the third camera.
Bevorzugt liegen die Objektive der Kameras in einer Ebene. Die Blickrichtung der Kameras kann senkrecht zu der Ebene sein, wobei die Ebene insbesondere koplanar zu einer von dem Objektträger gebildeten Ebene ausgerichtet ist. Die Blickfelder der Kameras können insbesondere an die Größe der Bauteile und/oder an die Fläche angepasst sein, die das dosierte Medium einnimmt.Preferably, the lenses of the cameras lie in one plane. The viewing direction of the cameras may be perpendicular to the plane, wherein the plane is in particular aligned coplanar with a plane formed by the slide. The fields of view of the cameras can be adapted in particular to the size of the components and / or to the surface occupied by the metered medium.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Aktor vorgesehen, mit welchem die Dosiervorrichtung, insbesondere in einer Ebene, verfahrbar ist. Bei dem Aktor kann es sich generell um einen Roboter oder beispielsweise einen X-Y-Tisch handeln. Auch kann die Dosiervorrichtung nur linear verfahrbar sein, wobei die durch die erste Kamera, die zweite Kamera und die Ventilöffnung definierte gerade Linie parallel zu der linearen Bewegungsrichtung ist.According to a further advantageous embodiment, an actuator is provided with which the metering device, in particular in a plane, is movable. The actuator may generally be a robot or, for example, an XY table. Also, the metering device can only be moved linearly, wherein the straight line defined by the first camera, the second camera and the valve opening is parallel to the linear direction of movement.
Alternativ kann die Dosiervorrichtung auch stationär angeordnet sein, wobei die Bauteile mittels des Objektträgers relativ zu der Dosiervorrichtung bewegt werden können.Alternatively, the metering device can also be arranged stationary, wherein the components can be moved by means of the slide relative to the metering device.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Dosiervorrichtung zum automatisierten Dosieren eines fluiden Mediums auf ein Objekt, umfassend ein Ventilmodul mit einem Anschluss für einen Medienspeicher und einer Ventilöffnung, zumindest eine erste Kamera, die an dem Ventilmodul angebracht ist, und zumindest ein mit der ersten Kamera gekoppeltes und bezüglich der ersten Kamera ortsfest angeordnetes Leuchtmittel, welches ausgebildet ist, das Objekt zu beleuchten. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung umfasst eine Recheneinheit, die ausgebildet ist, anhand einer Reflexion von Strahlung des zumindest einen Leuchtmittels, eine Höhe des auf das Objekt dosierten Mediums zu ermitteln.Another object of the invention is a metering device for automated dosing of a fluid medium on an object, comprising a valve module with a connection for a media reservoir and a valve port, at least a first camera which is attached to the valve module, and at least one coupled to the first camera and with respect to the first camera fixedly arranged illuminant, which is designed to illuminate the object. The dosing device according to the invention comprises an arithmetic unit, which is designed to determine a height of the medium metered onto the object on the basis of a reflection of radiation of the at least one luminous means.
Anders ausgedrückt wird mit der ersten Kamera ein Bild des Objekts erfasst, das eine Reflexion des Leuchtmittels an dem dosierten Medium zeigt. Die Recheneinheit kann dann beispielsweise anhand eines bekannten Abstandes des Leuchtmittels und/oder der bekannten räumlichen Anordnung des Leuchtmittels relativ zu der Kamera aus der Reflexion des Leuchtmittels die Höhe des auf das Objekt dosierten Mediums ermitteln. Bei dem auf das Objekt dosierten Medium kann es sich beispielsweise um einen kreisförmigen Dosierpunkt oder eine Dosierlinie handeln.In other words, an image of the object is detected with the first camera, which shows a reflection of the illuminant on the metered medium. The arithmetic unit can then determine, for example on the basis of a known distance of the light source and / or the known spatial arrangement of the light source relative to the camera from the reflection of the light source, the height of the medium metered onto the object. The medium metered onto the object can be, for example, a circular metering point or a metering line.
Unter dem Objekt ist jede Oberfläche zu verstehen, auf welche das Medium mittels des Ventilmoduls aufgebracht wird. Beispielsweise kann es sich bei dem Objekt um ein Bauteil handeln, das sich auf einem Objektträger befindet.Under the object is any surface to understand, to which the medium is applied by means of the valve module. For example, the object may be a component located on a slide.
Unter der Höhe des dosierten Mediums ist ein maximaler senkrechter Abstand einer Begrenzung des dosierten Mediums von dem Objekt bzw. dem mit Medium bedeckten Bauteil zu verstehen.The height of the metered medium is to be understood as meaning a maximum vertical distance between a boundary of the metered medium and the object or the component covered with the medium.
Besonders bevorzugt ist die Recheneinheit ausgebildet, ein Volumen des auf das Objekt dosierten Mediums anhand der ermittelten Höhe zu berechnen. Abhängig von dem jeweils verwendeten Medium (z. B. Klebstoff, Öl, Farbe usw.) können sich auf dem Objekt nach dem Dosieren unterschiedliche geometrische Formen des Mediums bilden. Beispielsweise kann das Medium im Querschnitt gesehen die Form eines Halbkreises oder eines Kreissegments aufweisen. Anhand der Höhe des Kreissegments kann dann auf das Volumen des dosierten Mediums geschlossen werden. Um die Genauigkeit des berechneten Volumens zu erhöhen, kann die Recheneinheit neben der ermittelten Höhe auch eine von dem Medium benetzte Fläche heranziehen. Die benetzte Fläche kann aus dem von der ersten Kamera ermittelten Bild berechnet werden. Particularly preferably, the arithmetic unit is designed to calculate a volume of the medium metered onto the object on the basis of the determined height. Depending on the particular medium used (eg adhesive, oil, paint, etc.), different geometric shapes of the medium may form on the object after dispensing. For example, the medium seen in cross-section may have the shape of a semicircle or a circle segment. Based on the height of the circle segment can then be closed to the volume of the metered medium. In order to increase the accuracy of the calculated volume, the arithmetic unit can also use an area wetted by the medium in addition to the determined height. The wetted area can be calculated from the image determined by the first camera.
Anhand der Ermittlung des dosierten Volumens kann die Abgabe der korrekten Menge an Volumen durch das Ventilmodul überwacht werden. Hierbei ist von Vorteil, dass anhand des ermittelten Volumens eine ständige Anpassung bzw. Regelung der Dosiervorgänge ermöglicht wird, was wiederum die Abgabe von konstanten Mengen des Mediums erlaubt. Die Dosiervorrichtung ermöglicht so die Verbesserung von Produktionsprozessen und eine Erhöhung der Qualität der erzeugten Bauteile.By determining the metered volume, the delivery of the correct amount of volume through the valve module can be monitored. It is advantageous that on the basis of the determined volume, a constant adaptation or regulation of the metering operations is made possible, which in turn allows the delivery of constant amounts of the medium. The dosing device thus enables the improvement of production processes and an increase in the quality of the components produced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit ausgebildet, das Volumen des auf das Objekt dosierten Mediums auch anhand der Viskosität des Mediums und/oder eines Benetzungswinkels und/oder der Temperatur und/oder der von dem Medium bedeckten Fläche zu berechnen. Durch die zusätzliche Berücksichtigung dieser Parameter kann das dosierte Volumen noch genauer berechnet werden. Insbesondere kann eine geometrische Form des dosierten Mediums auf einem Bauteil bzw. auf dem Objekt genauer bestimmt werden.According to an advantageous embodiment, the arithmetic unit is designed to calculate the volume of the medium metered onto the object also on the basis of the viscosity of the medium and / or a wetting angle and / or the temperature and / or the area covered by the medium. By additionally taking these parameters into account, the dosed volume can be calculated even more precisely. In particular, a geometric shape of the metered medium can be more accurately determined on a component or on the object.
Beispielsweise können in Abhängigkeit des zu dosierenden Mediums die Viskosität und der Benetzungswinkel schwanken. Der Benetzungswinkel ist definiert als der Winkel zwischen einer Oberfläche des Objekts und einer Verlaufsrichtung der Begrenzung des Mediums am Rand des dosierten Mediums. Der Benetzungswinkel kann sich zusätzlich durch die Temperatur ändern, wobei der Benetzungswinkel bei sinkender Temperatur kleiner werden kann.For example, the viscosity and the wetting angle may vary depending on the medium to be metered. The wetting angle is defined as the angle between a surface of the object and a running direction of the boundary of the medium at the edge of the metered medium. The wetting angle can additionally change as a result of the temperature, whereby the wetting angle can become smaller as the temperature decreases.
Insbesondere kann in der Recheneinheit eine Nachschlagetabelle vorgesehen sein, in der die Viskosität, übliche Benetzungswinkel und dergleichen für verschiedene Medien hinterlegt sind. Zudem kann die Dosiervorrichtung einen Temperatursensor umfassen, der die Temperatur des Objekts bzw. der Bauteile erfasst. Die Temperatur kann berührungslos erfasst werden, beispielsweise mittels eines Infrarotsensors.In particular, a look-up table can be provided in the arithmetic unit, in which the viscosity, customary wetting angles and the like for various media are stored. In addition, the dosing device may comprise a temperature sensor which detects the temperature of the object or the components. The temperature can be detected without contact, for example by means of an infrared sensor.
Bevorzugt ist die Recheneinheit ausgebildet, ein Differenzbild aus einem Kamerabild mit dosiertem Medium und einem Kamerabild ohne dosiertes Medium zu erzeugen. Die zu dem Differenzbild verarbeiteten Kamerabilder können beispielsweise durch die erste und die zweite Kamera aufgenommen sein, wobei in jedem Kamerabild jeweils die gleiche Stelle des Objekts erfasst wird. Durch die Verwendung eines Differenzbildes können das auf das Objekt dosierte Medium und damit auch die Reflexion des Leuchtmittels besonders gut sichtbar gemacht werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von transparenten Medien von Vorteil.Preferably, the arithmetic unit is designed to generate a difference image from a camera image with metered medium and a camera image without metered medium. The camera images processed for the differential image can be recorded, for example, by the first and the second camera, with the same location of the object being detected in each camera image. By using a differential image, the metered on the object medium and thus the reflection of the light source can be made very visible. This is particularly advantageous when using transparent media.
Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Leuchtmitteln vorgesehen, wobei die Leuchtmittel insbesondere in einem Raster angeordnet sind. Die Leuchtmittel können einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sein und bevorzugt aus LEDs (Licht Emittierenden Dioden) gebildet sein. Durch die einzelne Ansteuerbarkeit können die Leuchtmittel derart aktiviert werden, dass die Reflexion des Mediums beispielsweise eine Kreislinie oder eine gerade Linie zeigt. Aufgrund der langen Kante der Kreislinie oder der geraden Linie ist eine besonders genaue und zuverlässige Bestimmung der Position der Reflexion möglich. In der Folge wird auch die Genauigkeit der Ermittlung der Höhe und damit der Berechnung des Volumens des dosierten Mediums verbessert. Bevorzugt wird eine Reflexion in Form einer Kreislinie für punktförmig dosiertes Medium und eine Reflexion in Form einer geraden Linie für linienförmig dosiertes Medium verwendet.Particularly preferably, a plurality of lighting means is provided, wherein the lighting means are arranged in particular in a grid. The lamps can be controlled individually or in groups and preferably be formed of LEDs (light emitting diodes). Due to the individual controllability, the lighting means can be activated such that the reflection of the medium shows, for example, a circular line or a straight line. Due to the long edge of the circular line or the straight line, a particularly accurate and reliable determination of the position of the reflection is possible. As a result, the accuracy of the determination of the height and thus the calculation of the volume of the metered medium is improved. Preferably, a reflection in the form of a circular line is used for punctiform metered medium and a reflection in the form of a straight line for linear metered medium.
Zur Erzeugung einer Kreislinie können die Leuchtmittel derart geschaltet werden, dass der Eindruck eines leuchtenden Kreises entsteht. In entsprechender Weise werden zur Erzeugung einer geraden Linie Leuchtmittel aktiviert, die entlang einer geraden Linie angeordnet sind.To generate a circular line, the bulbs can be switched such that the impression of a glowing circle arises. In a corresponding manner, lighting means are activated which are arranged along a straight line to produce a straight line.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Leuchtmittel symmetrisch um ein Objektiv der ersten Kamera herum angeordnet. Beispielsweise können die Leuchtmittel in einem quadratischen Bereich um das Objektiv der ersten Kamera herum angeordnet sein, wobei das Objektiv sich in dem Diagonalenschnittpunkt des quadratischen Bereichs befindet. Aufgrund der symmetrischen Anordnung kann eine Reflexion an dem dosierten Medium als symmetrische Reflexion in einem Kamerabild abgebildet werden. Die Leuchtmittel können derart angeordnet sein oder aktiviert werden, dass ein Leuchtfeld der Leuchtmittel mit einem Blickfeld der ersten Kamera übereinstimmt.According to a further advantageous embodiment, the lighting means are arranged symmetrically around an objective of the first camera. For example, the bulbs may be arranged in a square area around the lens of the first camera, the lens being in the diagonal intersection of the square area. Due to the symmetrical arrangement, a reflection on the metered medium can be imaged as symmetrical reflection in a camera image. The lighting means can be arranged or activated such that a lighting field of the lighting means coincides with a field of view of the first camera.
Die Leuchtmittel können so angesteuert werden, dass bei dosiertem Medium, welches eine geringe Höhe und eine große Benetzungsfläche auf einem Objekt aufweist, Leuchtmittel aktiviert werden, die nahe dem Objektiv der ersten Kamera angeordnet sind. In entsprechender Weise können bei einem Medium, das auf einem Objekt eine große Höhe und eine geringe Benetzungsfläche aufweist, Leuchtmittel aktiviert werden, die einen großen Abstand zu dem Objektiv besitzen.The bulbs can be controlled so that with metered medium, which has a low height and a large wetting surface on an object, bulbs are activated, which are arranged near the lens of the first camera. In a corresponding manner, in the case of a medium which has a large height and a small wetting area on an object, illuminants which are far away from the objective can be activated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform definieren die Leuchtmittel eine Ebene, für welche eine Blickrichtung der ersten Kamera ein Normalenvektor ist. In der durch die Leuchtmittel definierten Ebene kann auch eine Linse der ersten Kamera liegen.According to a further advantageous embodiment, the lighting means define a plane for which a viewing direction of the first camera is a normal vector. In the plane defined by the light source may also be a lens of the first camera.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, bei welchem
- – mit einem Ventilmodul ein Medium auf ein Objekt dosiert wird,
- – das dosierte Medium mit einem Leuchtmittel beleuchtet wird,
- – mit einer ersten Kamera ein Bild des beleuchteten dosierten Mediums erfasst wird, und
- – eine Höhe und/oder ein Volumen anhand einer Reflexion von Strahlung des Leuchtmittels an dem dosierten Medium berechnet wird.
- - With a valve module, a medium is metered onto an object,
- The dosed medium is illuminated with a light source,
- - With a first camera, an image of the illuminated metered medium is detected, and
- A height and / or a volume is calculated on the basis of a reflection of radiation of the luminous means on the metered medium.
Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gelten die bezüglich der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtungen getroffenen Aussagen entsprechend, insbesondere hinsichtlich Vorteilen und bevorzugten Ausführungsformen.With regard to the method according to the invention, the statements made with regard to the metering devices according to the invention apply correspondingly, in particular with regard to advantages and preferred embodiments.
Zudem ist zu verstehen, dass die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtungen beliebig miteinander kombiniert werden können. So kann beispielsweise auch mittels der zweiten, dritten und/oder vierten Kamera eine Ermittlung der Höhe und/oder des Volumens des dosierten Mediums durchgeführt werden. Dazu kann die Recheneinheit mit jeder der Kameras mittels einer Datenverbindung gekoppelt sein. Auch können Leuchtmittel vorgesehen sein, die jeweils einer der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Kamera zugeordnet sind.In addition, it should be understood that the embodiments of the metering devices according to the invention can be combined with one another as desired. Thus, for example, by means of the second, third and / or fourth camera, a determination of the height and / or the volume of the metered medium can be performed. For this purpose, the arithmetic unit can be coupled to each of the cameras by means of a data connection. Also, lighting means may be provided which are each associated with one of the first, second, third and / or fourth camera.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, the invention will be described purely by way of example with reference to the drawings. Show it:
An dem Ventilmodul
An einer Vorderseite des Ventilmoduls
Das Ventilmodul
Die Bauteile
Bei der Verwendung der Dosiervorrichtung
Soll eine Vielzahl von Bauteilen
Beispielsweise kann der Verfahrpfad
Umfasst die Dosiervorrichtung
Die LEDs
Eine Relativposition der aktivierten LEDs
Um eine besonders genaue Bestimmung der Position der Reflexion
Alternativ zu den in
Die in
Zur Bestimmung des Volumens von linienförmig dosiertem Klebstoff
Aufgrund der als Zylindersegment ausgebildeten Form des Klebstoffs
Die übrigen aktivierten LEDs
Zur Ermittlung der Höhe und des Volumens des in
Die Berechnung des Volumens von Medium wird nun unter Bezugnahme auf
Oberhalb des Klebstoffs
Der von dem Klebstoff
Das Volumen V des kreissegmentförmigen Klebstoffs
Mittels des in
Aufgrund des Reflexionsgesetzes ist eine Gerade
Zudem ergibt sich anhand eines weiteren rechtwinkligen Dreiecks
Der Kreisradius R berechnet sich damit als R = a/sin(α/2). Weiterhin ergibt sich für die Höhe h = a/sin(α/2) – ((a/sin(α/2))2 – r2 )1/2.The circle radius R is thus calculated as R = a / sin (α / 2). Furthermore, for the height h = a / sin (α / 2) - ((a / sin (α / 2)) 2 -r 2 ) 1/2 .
Die Höhe h und der Kreisradius R sind folglich bekannt. Das Volumen des Klebstoffs
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Dosiervorrichtungmetering
- 1212
- Ventilmodulvalve module
- 1414
- Medienspeichermedia storage
- 1616
- Klebstoffadhesive
- 1818
- Bauteilcomponent
- 2020
- erste Kamerafirst camera
- 2222
- zweite Kamerasecond camera
- 2424
- dritte Kamerathird camera
- 2626
- Versorgungsleitungsupply line
- 2828
- erster Sichtbereichfirst field of vision
- 3030
- zweiter Sichtbereichsecond field of vision
- 3232
- dritter Sichtbereichthird field of vision
- 3434
- vierter Sichtbereichfourth viewing area
- 3636
- VerfahrpfadVerfahrpfad
- 3737
- Zeilerow
- 3838
- alternativer Verfahrpfadalternative travel path
- 4040
- LEDLED
- 4242
- Objektivlens
- 4444
- quadratischer Flächenbereichsquare area
- 4646
- erster Lichtstrahlfirst light beam
- 4848
- zweiter Lichtstrahlsecond light beam
- 5050
- Linselens
- 5252
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- 2015-05-15 DE DE102015107667.5A patent/DE102015107667A1/en not_active Withdrawn
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