(57)【要約】      （修正有）【課題】接着接合の改善されたプロセスを実現する絞り弁を提供する。【解決手段】絞り弁が、媒質供給部からノズル開口部３１へと通じる閉鎖可能媒質流路を備え、媒質が、ノズル開口部を通して計量された状態でワークに適用される。絞り弁は、プラズマジェットＰによりワークに作用を及ぼすプラズマ発生器１４を備える。ワークの表面の画像を転送するカメラ４２を備え、ワークの表面に入射するプラズマジェットの画像がカメラによって取り込まれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒質供給部からノズル開口部（３１）へと通じる閉鎖可能媒質流路を備えた液体媒質用の絞り弁であって、
前記媒質は、前記ノズル開口部（３１）を通して計量された状態でワーク（Ｗ）に適用され、
前記絞り弁は、前記ワークの表面の画像を転送するカメラ（４２）を備え、
前記絞り弁（１０）は、プラズマジェット（Ｐ）により前記ワーク（Ｗ）に作用を及ぼすプラズマ発生器（１４）を備え、
前記カメラ（４２）の検出領域が前記プラズマジェットと交差し、それにより前記ワークの表面に入射する前記プラズマジェット（Ｐ）の画像が前記カメラによって取り込まれる、絞り弁。
【請求項２】
前記プラズマジェット（Ｐ）が、前記ノズル開口部（３１）に隣接して放射されることを特徴とする請求項１に記載の絞り弁。
【請求項３】
前記プラズマ発生器（１４）が、ピエゾ変圧器およびガス供給部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の絞り弁。
【請求項４】
ガス流路（２８）が設けられるとともに、その出口開口部（３０）が前記ノズル開口部（３１）に隣接して配置されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の絞り弁。
【請求項５】
前記プラズマジェット（Ｐ）の軸、前記計量された媒質の軌道、および前記カメラ（４２）の光軸（Ｏ）が、互いに平行に延在するとともに共通の平面に配置されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の絞り弁。
【請求項６】
前記ピエゾ変圧器（３２）の長手方向軸（Ｌ）は前記プラズマジェット（Ｐ）の軸に対して斜角に延在することを特徴とする請求項３に記載の絞り弁。
【請求項７】
前記プラズマ発生器（１４）および前記カメラ（４２）がそれぞれモジュールとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の絞り弁。
【請求項８】
前記プラズマ発生器（１４）がガス流路（２８）を有し、その流路には、前記絞り弁（１０）に設けられた処理装置（２０）によって制御される圧力調整器（１８）が設けられることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の絞り弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の液体媒質用の絞り弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着接合プロセスは、スマートフォンやタブレットなどの電子部品や電子装置の製造における多くの製造ステップに要求される。接着接合の耐久性を向上し、接着接合のプロセスの安定性を改善かつ保証するように、接着接合されるワークの表面は頻繁にプラズマで活性化される。それによりワーク表面の接着剤の湿潤性が著しく改善し、延いては接着接合プロセスも改善される。これは長いポリマ鎖を備えたプラスチックなどの非極性材料でとりわけ重要である。非極性表面は被覆がより難しく、接着接合がより困難である。一方、被着物の表面張力は導入されるプラズマエネルギーによって直接修正され、それにより接着接合プロセスにおいて新たな材料結合が生成される。
【０００３】
プラズマ活性化は、現在まで、一般に接着剤の適用前の独立したプロセスで行われている。一方、ワーク表面の活性化は永続的ではないため、接着剤の適用はプラズマ活性化の後できるだけ早く行う必要があることが認識されている。したがって、活性化の一部は、早くも接着剤が適用される前に、独立したプロセスにおいて再び失われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、請求項１のプリアンブルに記載の絞り弁に対し、改善された接着接合を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、特に、絞り弁がプラズマ発生器を備え、それによりワークがプラズマジェットの作用を受ける請求項１の特徴によって実現される。したがって本発明の絞り弁を用いることによりプラズマの活性化と接着剤の適用とが一つの同じ処理ステップで行われる。それにより一方では接着接合が改善され、他方ではサイクル時間も短縮されるが、それはプラズマ処理が一つの同じ処理ステーションで行われるからである。
【０００６】
本発明の有利な実施形態を明細書、図面、および従属項に記載する。
【０００７】
第１の有利な実施形態によれば、プラズマジェットはノズル開口部に隣接して放射される。これにより絞り弁は、プラズマ処理後、そのプラズマジェットによって先に処理された位置に媒質を適用するまで、ワークに関して僅かな距離しか移動する必要がない。
【０００８】
更なる有利な実施形態によれば、プラズマ発生器はガス供給部およびピエゾ変圧器を備える。このようなピエゾ変圧器は構成が非常に小さく軽量であり、供給ガスのイオン化に必要な高電圧を発生させることができる。
【０００９】
更なる有利な実施形態によれば、ガス流路が絞り弁に設けられるとともに、その出口開口部がノズル開口部に隣接して配置される。それにより小型寸法のコンパクトな設計が実現される。
【００１０】
更なる有利な実施形態によれば、絞り弁は、ワーク表面の画像を転送するカメラを備えうる。こうしたカメラは、例えばプラズマ発生の監視などのプロセス監視に用いられる。さらに、カメラはロボットの動作や計量位置の設定や監視に用いられうる。さらにカメラの補助による計量のプロセス制御も可能である。このため、本発明の絞り弁が取り付けられたロボットは、媒質または接着剤の適用が行われた後でワーク上の定義された位置に移動することができるとともに、カメラを用いることにより適用する媒質の粒径やラインの幅、およびその位置を決めることができる。
【００１１】
更なる有利な実施形態によれば、カメラの検出領域はプラズマジェットと交差し、それによりワーク表面に入射するプラズマジェットの画像がカメラにより転送される。プラズマジェットは視覚または色による側面から容易に認識できるため、それによりプラズマ発生の現場でのプロセス監視を行うことができる。
【００１２】
更なる有利な実施形態によれば、プラズマジェットの軸、計量媒質の軌道、およびカメラの光軸は互いに平行に延在するとともに、特に共通の平面に配置される。これにより、ロボットは、まずワークの一点にプラズマジェットを適用し、次いでプラズマジェットによって先に処理された箇所に媒質を適用し、そしてその行われる処理ステップをカメラで監視するように、単一の軸に沿って僅かに移動する必要があるだけである。
【００１３】
更なる有利な実施形態によれば、ピエゾ変圧器の使用では、その長手方向軸はプラズマジェットの軸に対して斜角に延在する。それによりピエゾ変圧器は、小型の全体配置が得られるように絞り弁において場所をとらないように（斜めに）配置される。
【００１４】
プラズマ発生器およびカメラがそれぞれモジュールとして構成されるとき、簡単な組立と高サービスの使いやすさを実現する。
【００１５】
更なる有利な実施形態によれば、プラズマ発生器のガス流路に設けられた圧力調整器を制御する処理装置が、絞り弁に設けられる。それによりプラズマの生成のために供給されるガスの圧力の精密な設定、および測定または監視を行うことができる。
【００１６】
単なる例示として有利な実施形態および添付の図面を参照しながら、本発明を以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】絞り弁の斜視図。
【図２】図１の絞り弁の端面の平面図。
【図３】図２の説明の部分断面図。
【図４】図１の絞り弁のプラズマ発生器を通した部分断面図。
【図５】図１の絞り弁の略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に概略的に示す絞り弁１０はモジュール設計であり、互いに隣接して配置されるとともに互いに連結された、バルブモジュール１２と、プラズマ発生器モジュール１４と、カメラモジュール１６と、を備える。圧力調整器１８および計量プロセスを制御するための処理装置２０がさらに絞り弁１０に配置される。
【００１９】
バルブモジュール１２は、図示しない媒質供給部からノズル開口部３１へと通じる閉鎖可能媒質流路と、概して周知のバルブドライブ２２と、交換可能バルブコア２４と、を有する。バルブドライブおよびバルブコアは、ここでは計量用途に一般的に使用される絞り弁に相当し、従来周知である。
【００２０】
プラズマ発生器モジュール１４は概して平行六面体形状のバルブモジュール１２の主要面に直接固定されるとともに、同じく平行六面体形状であり、ガスコネクタ２６と、プラズマ発生器モジュール１４を通して延在するガス流路２８と、を有し、また、図示の絞り弁１０の位置において垂直に下方に案内されるとともに、ノズル開口部３１のすぐ隣に配置された出口開口部３０を有する。ガス流路２８を通して案内され、放出前にイオン化されるガスは、プラズマジェットＰとしてワーク表面Ｗに垂直に適用される。
【００２１】
図４のプラズマ発生器モジュール１４を通る断面図が示すように、ピエゾ変圧器３２を有し、この変圧器は、細長い棒として形成されるとともに、概ね平行六面体形状のプラズマ発生器モジュール１４に斜めに配置されて、その下端（図４の右端）で高電圧を発生させる。ここで図４では、プラズマジェットＰの軸がピエゾ変圧器３２の長手方向軸Ｌに対して斜角で延在し、実際に図示の実施例では約１２０°の鈍角で延在するのが示される。ガス流路２８を通流するガスは、例えばヘリウムまたは窒素が充填された圧力容器３４（図５）から機械式圧力調整器３６を通してガスコネクタ２６へと供給される。ガス流路２８の出口開口部３０を通る放出の直前に、ガスが、ピエゾ変圧器３２によって生成される高電圧によりイオン化され、次いでコールドプラズマＰとして放出される。プロセスガスの圧力は好ましくは機械的圧力調整器３６を介して適用に適した値に設定される。次いで処理装置２０によって調節される圧力調整器１８により、圧力の精密な設定、および測定または監視が行われる。ガスの体積流量を設定するダイヤフラム３８が、ガス流路２８の流れ方向における圧力調整器の後に設けられる。
【００２２】
図１はさらに、同様に略平行六面体形状のカメラモジュール１６がプラズマ発生器モジュール１４の主要面に配置、固定されるのを示す。ワーク表面Ｗの画像を転送するカメラ４２がそのカメラモジュール１６に搭載されるとともに、ＵＳＢ接続４０（図５）を備える。図２，３は、垂直に下方に指向されたカメラ４２の検出領域Ｅを示し、ワーク表面Ｗに入射するプラズマジェットＰの画像がカメラ４２で撮影できるように、その画像検出領域がプラズマジェットＰと交差するのが容易に認識できる。
【００２３】
さらに図２からは、カメラ４２の光軸Ｏ、プラズマジェットＰの軸、および計量媒質の軌道Ｍが互いに平行に延在するのが明らかになっている。それらはさらに図２の平面に配列された直線として配置される。
【００２４】
マイクロコントローラを備えた処理装置２０はプラズマ発生器１４と圧力調整器１８の両方を制御する。処理装置２０は、カメラ４２とバルブモジュール２２の制御電子回路とに接続された高次の処理装置にさらに接続される。計量やロボットの動作だけでなくプロセス監視、プラズマ生成の同期化および制御が、その高次の処理装置を介して行われる。
【００２５】
図示しない更なる実施形態によれば、バルブモジュール２２およびプラズマ発生器モジュール１４がノズル流路の延長部を備えうる。カメラ４２の設置高さはそれに応じて適用されうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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