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DE102015107667A1 - metering - Google Patents

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Publication number
DE102015107667A1
DE102015107667A1 DE102015107667.5A DE102015107667A DE102015107667A1 DE 102015107667 A1 DE102015107667 A1 DE 102015107667A1 DE 102015107667 A DE102015107667 A DE 102015107667A DE 102015107667 A1 DE102015107667 A1 DE 102015107667A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camera
medium
valve module
dosing device
metered
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015107667.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Reuter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Original Assignee
Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
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 Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH filed Critical Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority to DE102015107667.5A priority Critical patent/DE102015107667A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F22/00Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/0092Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume for metering by volume

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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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.
The invention also relates to a method in which
  • - 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:

1 eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in einer perspektivischen Ansicht; 1 a metering device according to the invention in a perspective view;

2 die Dosiervorrichtung von 1 in einer schematischen Ansicht von oben; 2 the metering device of 1 in a schematic view from above;

3 einen Verfahrweg einer Dosiervorrichtung; 3 a travel path of a metering device;

4 eine Vielzahl von Leuchtmitteln, welche um eine Kamera herum angeordnet sind; 4 a plurality of bulbs arranged around a camera;

5 eine seitliche schematische Schnittansicht einer Kamera während der Ablichtung von dosiertem Medium; 5 a side schematic sectional view of a camera during the illumination of metered medium;

6A aktivierte Leuchtmittel zur Erzeugung einer kreisförmigen Reflexion; 6A activated bulbs for generating a circular reflection;

6B aktivierte Leuchtmittel zur Erzeugung einer streifenförmigen Reflexion; 6B activated bulbs for generating a strip-shaped reflection;

7A kreisförmig dosiertes Medium mit einer Reflexion der in 6A gezeigten aktivierten Leuchtmittel; 7A circular dosed medium with a reflection of in 6A shown activated bulbs;

7B linienförmig dosiertes Medium mit einer Reflexion der in 6B aktivierten Leuchtmittel; und 7B linear dosed medium with a reflection of in 6B activated bulbs; and

8 eine seitliche schematische Schnittansicht einer Kamera und eines dosierten Mediums für die Berechnung des Volumens des Mediums. 8th a side schematic sectional view of a camera and a metered medium for the calculation of the volume of the medium.

1 zeigt eine Dosiervorrichtung 10 mit einem Ventilmodul 12. An das Ventilmodul 12 ist ein Medienspeicher 14 angeschlossen, in dem sich ein Medium, nämlich ein Klebstoff 16, befindet. Der Klebstoff 16 kann mittels einer (nicht gezeigten) Ventilöffnung auf Bauteile 18 dosiert werden. Die Bauteile 18 sind unterhalb des Ventilmoduls 12 auf einem (nicht gezeigten) Objektträger angeordnet. 1 shows a metering device 10 with a valve module 12 , To the valve module 12 is a media store 14 connected, in which there is a medium, namely an adhesive 16 , is located. The adhesive 16 can by means of a (not shown) valve opening on components 18 be dosed. The components 18 are below the valve module 12 arranged on a (not shown) slide.

An dem Ventilmodul 12 ist an einer ersten Seitenwand eine erste Kamera 20 und an einer der ersten Seitenwand gegenüberliegenden zweiten Seitenwand eine zweite Kamera 22 angeordnet.At the valve module 12 is on a first side wall a first camera 20 and a second camera on a second side wall opposite the first side wall 22 arranged.

An einer Vorderseite des Ventilmoduls 12 ist eine dritte Kamera 24 angeordnet. In das Ventilmodul 12 ist zudem eine (nicht gezeigte) vierte Kamera integriert, die bezüglich der Ventilöffnung symmetrisch zu der dritten Kamera 24 angeordnet ist. Eine Blickrichtung aller Kameras 20, 22, 24 ist senkrecht zu dem Objektträger.At a front of the valve module 12 is a third camera 24 arranged. In the valve module 12 In addition, a fourth camera (not shown) is integrated with respect to the valve opening symmetrical to the third camera 24 is arranged. A viewing direction of all cameras 20 . 22 . 24 is perpendicular to the slide.

Das Ventilmodul 12 und die Kameras 20, 22, 24 sind über Versorgungsleitungen 26 elektrisch mit einer (ebenfalls nicht gezeigten) Recheneinheit verbunden.The valve module 12 and the cameras 20 . 22 . 24 are via supply lines 26 electrically connected to a (also not shown) computing unit.

2 zeigt die Dosiervorrichtung 10 von 1 in einer schematischen Draufsicht. In 2 ist ein quadratischer erster Sichtbereich 28 markiert, der den Bereich des Objektträgers angibt, den die erste Kamera 20 erfassen kann. In entsprechender Weise können die zweite, dritte und vierte Kamera 22, 24 einen zweiten Sichtbereich 30, einen dritten Sichtbereich 32 und einen vierten Sichtbereich 34 erfassen. 2 shows the metering device 10 from 1 in a schematic plan view. In 2 is a square first viewing area 28 which indicates the area of the slide that the first camera 20 can capture. In a similar way, the second, third and fourth camera 22 . 24 a second field of vision 30 , a third field of vision 32 and a fourth viewing area 34 to capture.

Die Bauteile 18 sind entlang einer geraden Linie angeordnet. Bei dem Betrieb der Dosiervorrichtung 10 kann die zweite Kamera 22 ein Bild eines in dem zweiten Sichtbereich 30 befindlichen Bauteils 18 aufnehmen. Gleichzeitig kann über die Ventilöffnung Klebstoff 16 auf ein unter dem Ventilmodul 12 befindliches Bauteil 18 dosiert werden. Ebenfalls gleichzeitig kann mittels der ersten Kamera 20 das in dem ersten Sichtbereich 28 befindliche Bauteil 16 erfasst werden. Das in dem ersten Sichtbereich 28 befindliche Bauteil 18 ist bereichsweise mit Klebstoff 16 bedeckt, was durch die erste Kamera 20 erfasst wird. Aus dem mit der ersten Kamera 20 erfassten Bild des Bauteils 18 kann ein Differenzbild erzeugt werden, indem ein von der zweiten Kamera 22 vorher aufgenommenes Bild desselben Bauteils 18 von dem Bild der ersten Kamera 20 subtrahiert wird.The components 18 are arranged along a straight line. In the operation of the metering 10 can the second camera 22 an image of one in the second field of view 30 located component 18 take up. At the same time, adhesive can be applied via the valve opening 16 on one under the valve module 12 located component 18 be dosed. Also at the same time can by means of the first camera 20 that in the first field of vision 28 located component 16 be recorded. That in the first field of vision 28 located component 18 is partially with adhesive 16 covered, something by the first camera 20 is detected. Out of the one with the first camera 20 captured image of the component 18 a difference image can be generated by one of the second camera 22 previously captured image of the same component 18 from the picture of the first camera 20 is subtracted.

Bei der Verwendung der Dosiervorrichtung 10 kann die Dosiervorrichtung 10 so bewegt werden, dass nacheinander sämtliche Bauteile 18 mit Klebstoff 16 bedeckt werden. In dem in 2 gezeigten Beispiel kann sich die Dosiervorrichtung 10 dazu nach links und damit in negativer X-Richtung bewegen.When using the dosing device 10 can the metering device 10 be moved so that in succession all components 18 with glue 16 to be covered. In the in 2 As shown, the metering device can 10 move to the left and thus in negative X-direction.

Soll eine Vielzahl von Bauteilen 18 mit Klebstoff 16 versehen werden, so können die Bauteile 18, wie in 3 gezeigt, matrixartig in einem gleichförmigen Raster angeordnet sein. Die Dosiervorrichtung 10 kann dann entlang eines Verfahrpfades 36 bewegt werden, um nacheinander die Bauteile 18 mit Klebstoff 16 zu versehen.Should a variety of components 18 with glue 16 be provided, so the components 18 , as in 3 shown to be arranged in a matrix-like manner in a uniform grid. The dosing device 10 can then along a travel path 36 be moved to successively the components 18 with glue 16 to provide.

Beispielsweise kann der Verfahrpfad 36 gewählt werden, wenn die Dosiervorrichtung nur die erste Kamera 20 und die zweite Kamera 22 umfasst. Der Verfahrpfad 36 ist mäanderförmig ausgebildet, wobei die Dosiervorrichtung 10 nach jeder Zeile 37 von Bauteilen 18 über ein Ende der Zeile 37 hinausfährt, um ein Bild des jeweils letzten Bauteils 18 in einer Zeile 37 (mit Klebstoff 16) und ein Bild des jeweils ersten Bauteils 18 in einer Zeile 37 (ohne Klebstoff) aufnehmen zu können. Eine Richtungsänderung in dem Verfahrpfad 36 erfolgt also nur, wenn sich das Ventilmodul über keinem Bauteil 18 befindet.For example, the travel path 36 be selected when the dosing device only the first camera 20 and the second camera 22 includes. The travel path 36 is meander-shaped, wherein the metering device 10 after every line 37 of components 18 over one end of the line 37 moves out to an image of the last component 18 in a row 37 (with glue 16 ) and an image of the respective first component 18 in a row 37 to be able to absorb (without glue). A change of direction in the travel path 36 So only occurs when the valve module on any component 18 located.

Umfasst die Dosiervorrichtung 10, wie in den 1 und 2 gezeigt, vier Kameras 20, 22, 24 so kann auch ein alternativer Verfahrpfad 38 gewählt werden, bei welchem die dritte Kamera 24 und die vierte Kamera jeweils ein Bild des ersten Bauteils der nächsten Zeile 37 und des letzten Bauteils 18 der vorangegangenen Zeile 37 aufnehmen können. Bei dem alternativen Verfahrpfad 38 wird die Dosiervorrichtung 10 nicht aus dem Bereich herausbewegt, in welchem die Bauteile 18 angeordnet sind. Stattdessen erfolgt eine Bewegung nach dem Dosieren von Klebstoff 16 auf das letzte Bauteil 18 einer Zeile 37 direkt zu dem nächstliegenden Bauteil 18 der nächsten Zeile 37.Includes the dosing device 10 as in the 1 and 2 shown four cameras 20 . 22 . 24 so can also an alternative path 38 be selected, at which the third camera 24 and the fourth camera each have an image of the first component of the next line 37 and the last component 18 the previous line 37 be able to record. In the alternative travel path 38 becomes the metering device 10 not moved out of the area in which the components 18 are arranged. Instead, a movement occurs after the metering of adhesive 16 on the last component 18 a line 37 directly to the nearest component 18 the next line 37 ,

4 zeigt eine Vielzahl von Leuchtmitteln, welche um eine Kamera 20, 22, 24 herum angeordnet ist. Jede der Kameras 20, 22, 24 kann mit den in 4 gezeigten Leuchtmitteln versehen sein, die als LEDs 40 ausgebildet sind. Beispielhaft wird im Folgenden davon ausgegangen, dass die LEDs 40 an der ersten Kamera 20 angebracht sind. 4 shows a variety of bulbs, which is a camera 20 . 22 . 24 is arranged around. Each of the cameras 20 . 22 . 24 can with the in 4 be shown, which are called LEDs 40 are formed. By way of example, it is assumed below that the LEDs 40 at the first camera 20 are attached.

Die LEDs 40 sind symmetrisch um ein Objektiv 42 der ersten Kamera 20 herum angeordnet. Die LEDs 40 sind in einem quadratischen Flächenbereich 44 angeordnet und bilden ein Raster aus geraden senkrecht zueinander stehenden Linien. Die LEDs 40 sind mittels der Recheneinheit einzeln aktivierbar.The LEDs 40 are symmetrical about a lens 42 the first camera 20 arranged around. The LEDs 40 are in a square area 44 arranged and form a grid of straight lines perpendicular to each other. The LEDs 40 can be activated individually by means of the arithmetic unit.

5 zeigt die erste Kamera 20 in einer seitlichen Schnittansicht. Bei der Aufnahme eines Bildes eines Bauteils 18 mit darauf befindlichem Klebstoff 16 wird ein Teil der LEDs 40 aktiviert, wodurch erste Lichtstrahlen 46 in Richtung des Klebstoffs 16 emittiert werden. Der Klebstoff 16 reflektiert die ersten Lichtstrahlen 26, wodurch zweite Lichtstrahlen 48 erzeugt werden. Die zweiten Lichtstrahlen 48 werden von einer Linse 50 in dem Objektiv 42 abgelenkt und auf einen CCD-Chip 52 der ersten Kamera 20 projiziert. Mittels des Signals des CCD-Chips 52 erzeugt die Recheneinheit ein Bild des Bauteils 18 mit darauf befindlichem Klebstoff, wobei auf einer Oberfläche des Klebstoffs 16 eine Reflexion 56 (7A und 7B) der LEDs 40 zu erkennen ist. 5 shows the first camera 20 in a side sectional view. When taking a picture of a component 18 with adhesive thereon 16 becomes a part of the LEDs 40 activated, causing first rays of light 46 in the direction of the adhesive 16 be emitted. The adhesive 16 reflects the first rays of light 26 , creating second rays of light 48 be generated. The second rays of light 48 be from a lens 50 in the lens 42 distracted and onto a CCD chip 52 the first camera 20 projected. By means of the signal of the CCD chip 52 the arithmetic unit generates an image of the component 18 with adhesive thereon, being on a surface of the adhesive 16 a reflection 56 ( 7A and 7B ) of the LEDs 40 can be seen.

Eine Relativposition der aktivierten LEDs 40 zu dem Objektiv 42 ist bekannt. Zudem ist der Abstand der aktivierten LEDs 40 zu dem Bauteil 18 bekannt. Aus diesen bekannten Abmessungen kann ermittelt werden, wo die Reflexion 56 des Lichts der aktivierten LEDs von der Kamera wahrgenommen werden müsste, wenn sich kein Klebstoff 16 auf dem Bauteil 18 befindet. Anhand der tatsächlichen Position der Reflexion 56 in dem erfassten Bild, bei dem die Reflexion 56 an dem Klebstoff 16 erfolgte, kann die Höhe des Orts der Reflexion 56 über dem Bauteil 18 und damit die Höhe und das Volumen des Klebstoffs 16 ermittelt werden. Insbesondere kann auch eine Krümmung des von dem Klebstoff 16 gebildeten Tropfens an dem Ort der Reflexion 56 ermittelt werden.A relative position of the activated LEDs 40 to the lens 42 is known. In addition, the distance between the activated LEDs 40 to the component 18 known. From these known dimensions can be determined where the reflection 56 The light of the activated LEDs would have to be perceived by the camera when there is no glue 16 on the component 18 located. Based on the actual position of the reflection 56 in the captured image where the reflection 56 on the glue 16 can be done, the height of the location of the reflection 56 above the component 18 and thus the height and volume of the adhesive 16 be determined. In particular, a curvature of that of the adhesive 16 formed drop at the place of reflection 56 be determined.

Um eine besonders genaue Bestimmung der Position der Reflexion 56 zu ermöglichen, können die LEDs 40 derart aktiviert werden, dass beispielsweise ein rundes oder linienförmiges Reflexionsmuster auf dem Klebstoff 16 entsteht. 6A zeigt aktivierte LEDs 54, die gemeinsam einen Kreis definieren. Durch die aktivierten LEDs 54 von 6A können auf einer kreisförmig dosierten Menge Klebstoff 16 die in 7A gezeigten Reflexionen 56 entstehen. Durch die Mehrzahl der Reflexionen 56 kann eine Höhe und damit ein Volumen des Klebstoffs 16 mit mehreren Messwerten berechnet werden, wodurch eine Genauigkeit der Ermittlung des Volumens bzw. der Höhe stark verbessert werden kann.To a particularly accurate determination of the position of the reflection 56 to allow the LEDs 40 be activated such that, for example, a round or line-shaped reflection pattern on the adhesive 16 arises. 6A shows activated LEDs 54 that together define a circle. Through the activated LEDs 54 from 6A can glue on a circularly dosed amount 16 in the 7A reflections shown 56 arise. By the majority of the reflections 56 can be a height and therefore a volume of the glue 16 be calculated with multiple readings, creating a Accuracy of the determination of the volume or the height can be greatly improved.

Alternativ zu den in 6A gezeigten aktivierten LEDs 54 können z. B. bei kleineren Mengen von Klebstoff 16 LEDs 40 aktiviert werden, die näher an dem Objektiv 42 liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine Reflexion 56 nicht außerhalb des Klebstoffs 16 erfolgt, beispielsweise durch das Bauteil 18 selbst.Alternatively to the in 6A shown activated LEDs 54 can z. B. for smaller amounts of adhesive 16 LEDs 40 to be activated, the closer to the lens 42 lie. This will ensure that a reflection 56 not outside the glue 16 takes place, for example, by the component 18 even.

Die in 6A gezeigten aktivierten LEDs 54 sind in Randbereichen des Flächenbereichs 44 angeordnet. Eine Aktivierung dieser LEDs 40 erfolgt insbesondere auch dann, wenn der Klebstoff 16 (oder ein anderes Medium) sich besonders flach auf dem Bauteil 18 verteilt. Die Reflexionen 56 der LEDs 40 im Randbereich erscheinen dann mit ausreichendem Abstand zueinander und ermöglichen eine Unterscheidung der einzelnen Reflexionen.In the 6A shown activated LEDs 54 are in edge areas of the surface area 44 arranged. An activation of these LEDs 40 especially occurs when the adhesive 16 (or another medium) is particularly flat on the component 18 distributed. The reflections 56 the LEDs 40 in the edge area then appear with sufficient distance to each other and allow a distinction of the individual reflections.

Zur Bestimmung des Volumens von linienförmig dosiertem Klebstoff 16 können jeweils LEDs 40 aktiviert werden, die entlang einer geraden Linie angeordnet sind. Derart aktivierte LEDs 54 sind in 6B gezeigt, wobei zugehörige Reflexionen 56 an einem linienförmig dosierten Klebstoff 16 in 7B dargestellt sind.To determine the volume of linear metered adhesive 16 can each have LEDs 40 activated, which are arranged along a straight line. Such activated LEDs 54 are in 6B shown, with associated reflections 56 on a linear metered adhesive 16 in 7B are shown.

Aufgrund der als Zylindersegment ausgebildeten Form des Klebstoffs 16 in 7B werden die Reflexionen 56 in 7B von vier aktivierten LEDs 54a erzeugt, die zu dem Objektiv 42 den geringsten Abstand aufweisen.Due to the form of a cylinder segment form of the adhesive 16 in 7B become the reflections 56 in 7B of four activated LEDs 54a generated, leading to the lens 42 have the smallest distance.

Die übrigen aktivierten LEDs 54 dienen der Erzeugung von Streulicht, um den Klebstoff 16 genügend hell auszuleuchten, um z. B. die von dem Klebstoff 16 bedeckte Fläche zu ermitteln.The remaining activated LEDs 54 are used to generate stray light to the adhesive 16 illuminate enough bright to z. B. that of the adhesive 16 to determine the covered area.

Zur Ermittlung der Höhe und des Volumens des in 7B dargestellten Klebstoffs kann die Höhe und damit das Volumen des Klebstoffs 16 abschnittsweise anhand der Form eines Zylindersegments ermittelt werden.To determine the height and volume of the in 7B The adhesive shown may increase the height and thus the volume of the adhesive 16 sections are determined based on the shape of a cylinder segment.

Die Berechnung des Volumens von Medium wird nun unter Bezugnahme auf 8 erläutert. 8 zeigt Klebstoff 16, welcher im Querschnitt die Form eines Kreissegments aufweist. Eine solche Form des Klebstoffs 16 ist auch in 6A (in Draufsicht) gezeigt. Der Durchmesser des dem Kreissegment zugrunde liegenden Kreises wird als Kreisradius R bezeichnet. Das Kreissegment besitzt auf der Oberfläche des Bauteils 18 einen Durchmesser von 2·r (in 6A als Durchmesser D bezeichnet) und eine Höhe h. Der Durchmesser wird aus der Größe des Klebstoffs 16 in einem Bild der ersten Kamera 20 ermittelt und ist folglich bekannt.The calculation of the volume of medium will now be made with reference to 8th explained. 8th shows glue 16 which has the shape of a circle segment in cross section. Such a form of adhesive 16 is also in 6A (in plan view) shown. The diameter of the circle underlying the circle segment is referred to as circle radius R. The circle segment has on the surface of the component 18 a diameter of 2 · r (in 6A denoted as diameter D) and a height h. The diameter is made from the size of the adhesive 16 in a picture of the first camera 20 determined and is therefore known.

Oberhalb des Klebstoffs 16 sind das Objektiv 42 der ersten Kamera 20 und eine aktivierte LED 54 angeordnet. Der erste Lichtstrahl 46 der LED 54 wird zu einer Blickrichtung des Objektivs 42 unter einem Winkel α von der LED 54 emittiert. Der Winkel α wird aus der bekannten Relativposition der LED 54 zu dem Objektiv 42 ermittelt und ist damit ebenfalls bekannt.Above the glue 16 are the lens 42 the first camera 20 and an activated LED 54 arranged. The first ray of light 46 the LED 54 becomes a viewing direction of the lens 42 at an angle α from the LED 54 emitted. The angle α is from the known relative position of the LED 54 to the lens 42 determined and is therefore also known.

Der von dem Klebstoff 16 reflektierte zweite Lichtstrahl 48 wird zu dem Objektiv 42 hin reflektiert, wobei der zweite Lichtstrahl 48 mit einem Abstand a von einer Mitte bzw. einer Symmetrieachse 58 des Objektivs 42 parallel zu der Symmetrieachse 58 verläuft. Der Abstand a kann ebenfalls aus einem Bild der ersten Kamera 20 ermittelt werden, wie in 6A zu sehen ist, und ist damit bekannt.The one from the glue 16 reflected second light beam 48 becomes the lens 42 reflected, wherein the second light beam 48 with a distance a from a center or an axis of symmetry 58 of the lens 42 parallel to the axis of symmetry 58 runs. The distance a may also be from an image of the first camera 20 be determined as in 6A can be seen, and is well known.

Das Volumen V des kreissegmentförmigen Klebstoffs 16 von 8 kann nach der Formel V = 1/3·π·h2·(3·R – h) berechnet werden, wobei die Höhe h und der Kreisradius R zunächst nicht bekannt sind.The volume V of the circular segment-shaped adhesive 16 from 8th can be calculated according to the formula V = 1/3 · π · h 2 · (3 · R - h), wherein the height h and the circle radius R are initially unknown.

Mittels des in 8 gezeigten rechtwinkligen Dreiecks 60 kann der Kreisradius R über die Formel R2 = r2 + (R – h)2 berechnet werden. Aus dieser Formel ergibt sich für die Höhe h: h = R – (R2 – r2))½.By means of in 8th shown right-angled triangle 60 the circle radius R can be calculated using the formula R 2 = r 2 + (R - h) 2 . From this formula we obtain for the height h: h = R - (R 2 - r 2 )) ½ .

Aufgrund des Reflexionsgesetzes ist eine Gerade 62, die mit der Symmetrieachse 58 den Winkel β einschließt, eine Winkelhalbierende für den Winkel α. Es ergibt sich also β = α/2. Die Gerade 62 verläuft durch den Ort der Reflexion 56 und durch den Mittelpunkt des dem Kreissegment zugrunde liegenden Kreises. Die Gerade 62 hat die Länge R.Due to the law of reflection is a straight line 62 with the axis of symmetry 58 includes the angle β, an angle bisector for the angle α. This results in β = α / 2. Straight 62 passes through the place of reflection 56 and through the center of the circle underlying the circle segment. Straight 62 has the length R.

Zudem ergibt sich anhand eines weiteren rechtwinkligen Dreiecks 64, welches von der Symmetrieachse 58, dem Abstand a und der Gerade 62 gebildet wird, der Zusammenhang sin(β) = a/R.In addition, results from another right triangle 64 , which is from the axis of symmetry 58 , the distance a and the straight line 62 is formed, the relationship sin (β) = a / R.

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 16 kann somit anhand der Formel V = 1/3·π·h2·(3·R – h) berechnet werden.The height h and the circle radius R are therefore known. The volume of the adhesive 16 can thus be calculated from the formula V = 1/3 * π * h 2 * (3 * R-h).

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
CCD-ChipCCD chip
54, 54a54, 54a
aktivierte LEDactivated LED
5656
Reflexionreflection
5858
Symmetrieachseaxis of symmetry
6060
rechtwinkliges Dreieckright triangle
6262
GeradeJust
6464
weiteres rechtwinkliges Dreieckanother right triangle

Claims (11)

Dosiervorrichtung (10) zum automatisierten Dosieren eines fluiden Mediums (16), umfassend ein Ventilmodul (12) mit einem Anschluss für einen Medienspeicher (14) und einer Ventilöffnung und eine erste Kamera (20), die an dem Ventilmodul (12) angebracht ist, gekennzeichnet durch eine zweite Kamera (22), die an dem Ventilmodul (12) angebracht ist.Dosing device ( 10 ) for automated dosing of a fluid medium ( 16 ), comprising a valve module ( 12 ) with a connection for a media storage ( 14 ) and a valve opening and a first camera ( 20 ) connected to the valve module ( 12 ), characterized by a second camera ( 22 ) connected to the valve module ( 12 ) is attached. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kamera (20, 22) an zwei, insbesondere gegenüberliegenden, Seiten des Ventilmoduls (12) an dem Ventilmodul (12) angebracht sind.Dosing device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the first and the second camera ( 20 . 22 ) on two, in particular opposite, sides of the valve module ( 12 ) on the valve module ( 12 ) are mounted. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera (20), die zweite Kamera (22) und die Ventilöffnung entlang einer geraden Linie angeordnet sind.Dosing device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first camera ( 20 ), the second camera ( 22 ) and the valve opening are arranged along a straight line. Dosiervorrichtung (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dritte Kamera (24), die insbesondere an dem Ventilmodul (12) angebracht ist.Dosing device ( 10 ) according to at least one of the preceding claims, characterized by a third camera ( 24 ), in particular on the valve module ( 12 ) is attached. Dosiervorrichtung (10) zum automatisierten Dosieren eines fluiden Mediums (16) auf ein Objekt (18), umfassend ein Ventilmodul (12) mit einem Anschluss für einen Medienspeicher (14) und einer Ventilöffnung, zumindest eine erste Kamera (20), die an dem Ventilmodul (12) angebracht ist, und zumindest ein mit der ersten Kamera (20) gekoppeltes und bezüglich der ersten Kamera (20) ortsfest angeordnetes Leuchtmittel (40), welches ausgebildet ist, das Objekt (18) zu beleuchten, gekennzeichnet, durch eine Recheneinheit, die ausgebildet ist, anhand einer Reflexion von Strahlung des zumindest einen Leuchtmittels (40), eine Höhe des auf das Objekt (18) dosierten Mediums (16) zu ermitteln.Dosing device ( 10 ) for automated dosing of a fluid medium ( 16 ) on an object ( 18 ), comprising a valve module ( 12 ) with a connection for a media storage ( 14 ) and a valve opening, at least a first camera ( 20 ) connected to the valve module ( 12 ) and at least one with the first camera ( 20 ) and with respect to the first camera ( 20 ) fixedly arranged light source ( 40 ), which is designed to be the object ( 18 ), characterized by a computing unit which is formed on the basis of a reflection of radiation of the at least one light source ( 40 ), a height of the object ( 18 ) metered medium ( 16 ) to investigate. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ausgebildet ist, ein Volumen des auf das Objekt (18) dosierten Mediums (16) anhand der ermittelten Höhe zu berechnen.Dosing device ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the arithmetic unit is formed, a volume of the object ( 18 ) metered medium ( 16 ) calculated on the basis of the determined height. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ausgebildet ist, das Volumen des auf das Objekt (18) dosierten Mediums (16) auch anhand der Viskosität des Mediums (16) und/oder eines Benetzungswinkels und/oder der Temperatur und/oder der von dem Medium (16) bedeckten Fläche zu berechnen.Dosing device ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the arithmetic unit is formed, the volume of the object ( 18 ) metered medium ( 16 ) also based on the viscosity of the medium ( 16 ) and / or a wetting angle and / or the temperature and / or of the medium ( 16 ) covered area. Dosiervorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ausgebildet ist, ein Differenzbild aus einem Kamerabild mit dosiertem Medium (16) und einem Kamerabild ohne dosiertes Medium (16) zu erzeugen.Dosing device ( 10 ) according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the arithmetic unit is formed, a difference image from a camera image with metered medium ( 16 ) and a camera image without metered medium ( 16 ) to create. Dosiervorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Leuchtmitteln (40) vorgesehen ist, wobei die Leuchtmittel (40) insbesondere in einem Raster angeordnet sind.Dosing device ( 10 ) according to at least one of claims 5 to 8, characterized in that a plurality of lighting means ( 40 ) is provided, wherein the bulbs ( 40 ) are arranged in particular in a grid. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (40) symmetrisch um ein Objektiv (42) der ersten Kamera (20) herum angeordnet sind.Dosing device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the lighting means ( 40 ) symmetrically about a lens ( 42 ) of the first camera ( 20 ) are arranged around. Dosiervorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (40) eine Ebene definieren, für welche eine Blickrichtung der ersten Kamera (20) ein Normalenvektor ist.Dosing device ( 10 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the lighting means ( 40 ) define a plane for which a viewing direction of the first camera ( 20 ) is a normal vector.
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