(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を用いて、流体小出し弁の流体チャンバを予備処理する自動化システムであって、  流体は、流体材料供給源から流体チャンバに、前記流体材料供給源と前記流体チャンバの間の供給通路を通して供給され、
真空源と、
弁予備処理ステーションと、を有し、前記弁予備処理ステーションは、ブーツと、真空チャンバと、前記ブーツ内に位置する真空チャネルと、を含み、前記真空チャネルは、前記真空チャンバを介して前記真空源に接続され、前記ブーツは、前記流体小出し弁の弁ノズルにシール係合するように構成され、それにより、前記真空チャネル及び前記真空チャンバにより、前記真空源を前記流体小出し弁の流体チャンバと流体連通可能に接続し、
更に、前記真空チャンバを介して前記真空チャネルと流体連通可能に結合される真空スイッチを有し、前記真空スイッチは、前記真空チャンバ内の真空レベルに基づく開位置及び閉位置を有し、
更に、前記真空源に電気的に接続された制御装置を有し、前記制御装置は、前記真空源の動力を作動させたり停止させたりするように構成され、前記真空スイッチに電気的に接続され、前記真空スイッチが開位置にあるか閉位置にあるかに応じて、前記流体小出し弁の予備処理を制御するように構成され、
前記真空スイッチは、真空レベルが望ましいレベルにあるとき又はそれよりも高いときに閉位置にあるように構成され、
前記真空スイッチは、真空レベルが望ましいレベルよりも低いときに開位置にあるように構成され、
前記真空スイッチが閉位置にあるとき、前記制御装置は、流体を前記流体材料供給源から前記供給通路を通して前記流体チャンバに第１の所定の時間にわたって流し、前記流体小出し弁を予備処理し、
前記流体材料供給源は、加圧シリンジであり、
前記制御装置は、前記第１の所定の時間の開始後に、前記加圧シリンジ内の空気圧を第２の所定の時間にわたって増大させるように構成され、流体を前記流体チャンバに押し入れ、
前記流体小出し弁は、ロボットに取付けられ、
前記制御装置は、前記第２の所定の時間の後に、前記真空源をパワーオフし、前記ロボットにより前記流体小出し弁を秤の上を移動させ、前記流体小出し弁により流体を前記秤の上に第３の所定の時間にわたって小出しするように構成され、
前記制御装置は、前記秤の上に小出しされた流体の重さと基準値とを比較して、前記流体小出し弁が適正に予備処理されたかどうかを確認するように構成される、システム。
【請求項２】
更に、前記真空源を前記真空チャンバを介して前記ブーツの真空チャネルに接続する真空ラインを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記流体小出し弁に電気的に接続され、
前記制御装置は、前記流体小出し弁の予備処理の間、流体の小出しを制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記流体小出し弁の予備処理を制御するアルゴリズムを実行することができる１つ又は２つ以上のソフトウェアプログラムを含むコンピュータである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
更に、前記制御装置と結合されたユーザインターフェイスを有し、前記ユーザインターフェイスは、前記流体小出し弁の予備処理と関連したエラーをオペレータに知らせるように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ユーザインターフェイスは、特定の時間の経過後に、真空レベルが望ましい真空レベルに達していないかどうか、及び／又は、望ましい真空レベルを維持していないかどうかをオペレータに知らせるように構成される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
更に、前記流体小出し弁が適正に予備処理されたかどうかを判定するために、予備処理された前記流体小出し弁から前記秤の上に小出しされた流体の重量を検出するように構成された秤を有し、前記秤は、前記制御装置に電気的に接続され、
前記制御装置は、前記ユーザインターフェイスを用いて、前記流体小出し弁の予備処理の完了をオペレータに伝えるように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ブーツは、環状の突起と、その中を貫いて延びる中央開口とを有し、前記中央開口は、前記真空チャネルと連通し、前記環状の突起は、前記流体小出し弁の弁ノズルにシール係合するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
流体小出し弁を予備処理する方法であって、
前記流体小出し弁は、流体チャンバ、小出しオリフィス、及び前記小出しオリフィスと前記流体チャンバを接続する送出通路を有し、
ａ）真空を、前記小出しオリフィスを通して前記送出通路及び前記流体チャンバに適用するステップと、
ｂ）望ましい真空レベルであるかどうかを、真空スイッチの作動に基づいて自動的に判定するステップと、
ｃ）前記望ましい真空レベルに到達し且つ前記望ましい真空レベルを特定の時間にわたって維持したことに応答して、流体を、流体供給通路を通して前記流体チャンバ内に、そして前記送出通路を通して前記小出しオリフィスに向かって自動的に流し、前記流体小出し弁を予備処理するステップと、
ｄ）流体を前記流体供給通路の中に流した後であり、且つ前記流体小出し弁を予備処理するのに十分な時間が経過した後、真空の適用を停止するステップと、
ｅ）真空の適用を停止した後、予備処理された前記流体小出し弁から流体を小出しすることによって、予備処理された流体小出し弁内の流体の存在を検出するステップと、
ｆ）予備処理された前記流体小出し弁から小出しされた流体の検出された重量に基づいて、予備処理が完了したとみなせるかどうかを、ユーザインターフェイスを介してオペレータに知らせるステップと、を有する、方法。
【請求項１０】
更に、前記真空を適用する前に、開口を有する弾性ブーツを用いて、真空密シールを前記小出しオリフィスの周りに形成するステップを有し、真空は前記開口に適用される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
更に、前記望ましい真空レベルに到達していないこと又は前記望ましい真空レベルから低下していることに応答して、真空の適用を停止するステップを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
更に、前記望ましい真空レベルに達していないこと又は前記望ましい真空レベルから低下していることをユーザインターフェイスを介してオペレータに知らせるステップを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
流体小出し弁を予備処理する方法であって、
ａ）流体小出し弁の弁ノズルを、弁予備処理ステーションのブーツ内の真空チャネルにシール係合させるステップと、
ｂ）真空を、真空チャンバを介して前記ブーツの真空チャネルに適用するステップと、  ｃ）前記真空チャンバ内の真空レベルを真空スイッチで検出するステップと、
ｄ）前記真空チャンバ内の望ましい真空レベルを前記真空スイッチで検出したことに応答して、前記流体小出し弁の予備処理を自動的に開始させるステップと、
ｅ）前記真空チャンバ内の望ましい真空レベルを検出した後、前記流体小出し弁の弁ノズルを開放するステップと、
ｆ）前記弁ノズルの開放によって、真空を、前記真空チャンバを通して適用するステップと、
ｇ）前記真空チャンバ内の真空レベルを前記真空スイッチで検出するステップと、
ｈ）前記真空チャンバ内の望ましい真空レベルを維持したことに応答して、前記真空スイッチを用いて、流体を、流体供給源から流体供給通路を通して前記流体チャンバ内に、そして送出通路を通して前記流体小出し弁の小出しオリフィスに向かって、自動的に第１の所定の時間にわたって流し、前記流体小出し弁を予備処理するステップと、
ｉ）前記流体小出し弁の弁ノズルを閉鎖するステップと、
ｊ）真空の適用を停止するステップと、
ｋ）真空の適用の停止後、流体を前記流体小出し弁から秤の上に第２の所定の時間にわたって小出しするステップと、
ｌ）前記秤の上に小出しされた流体の検出重量と、基準値とを比較して、流体小出し弁が適正に予備処理されたかどうかを確認するステップと、
ｍ）小出しされた流体の前記検出重量と前記基準値との比較に基づいて、予備処理が完了したとみなせるかどうかをユーザインターフェイスを介してオペレータに知らせるステップと、を有する方法。
【請求項１４】
更に、前記真空チャンバ内の望ましい真空レベルよりも低い真空レベルを前記真空スイッチで検出したことに応答して、真空の適用を停止するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００８年９月１８日に出願された米国特許仮出願第６１／０９８，０４８号の利益を主張する出願であり、この米国特許仮出願を本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、弁予備処理システム及び方法に関し、特に、流体小出し弁の流体チャンバを予備処理する自動化システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
表面取付け構成要素を含む電子回路基板組立体の製造において、液体接着剤を迅速且つ確実に小出しすることは、困難な作業である。従来の流体小出しシステムに使用される回転容量形ポンプ、空気圧作動式シリンジ、及び運動量輸送形ジェット弁は、堆積精度について固有の制約がある。例えば、流体小出し弁から小出しされる流体の堆積速度は、弁の流体供給チャンバ内の接着剤中に取込まれた空気の領域によって影響を受ける場合があり、その結果、小出しされる流体の重量の不一致が生じる場合がある。確かに、小出しされる流体の容量と形状は両方とも、気泡の存在によって影響を受ける場合、及び、検査及び再加工の必要が生じる場合があり、それにより、流体消費量が増大すると共に運転費が嵩む場合がある。その結果、流体小出しプロセスは、自動化電子組立てラインの能力及び生産量に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００４】
流体小出し業界における供給業者は、弁予備処理ステーションによって気泡の存在を軽減するうえで着実な漸進的技術改良を行うことができているが、粘性材料中の気泡の存在は依然として、生じ続けている。上述したように、現象は、流体小出し弁の作動及び流体小出しのコストに悪影響を及ぼす場合がある。加えて、プロセス自動化及びシステム検証が行われないと、その結果として、望ましくないオペレータの影響が生じると共に予備処理及びセットアップ定型業務が非効率的になる場合がある。
【０００５】
かくして、上述の欠点を解決し、流体小出し弁の一貫した予備処理品質を保証するのを助けるレベルのプロセス自動化及びシステム検証を提供する改良型弁予備処理システム及び方法を提供することが有益である。
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態では、流体を用いて、流体小出し弁の流体チャンバを予備処理する自動化システムであって、流体は、流体材料供給源から流体チャンバに、流体供給源と流体チャンバの間の供給通路を通して供給されるシステムが提供される。システムは、真空源と、弁予備処理ステーションと、真空スイッチと、制御装置を含む。弁予備処理ステーションは、ブーツと、真空チャンバと、ブーツ内に位置する真空チャネルを含む。真空チャネルは、真空チャンバを介して真空源に接続される。ブーツは、流体小出し弁の弁ノズルにシール係合するように構成され、それにより、真空チャネル及び真空チャンバにより、真空源を流体小出し弁の流体チャンバと流体連通可能に接続する。真空スイッチは、真空チャンバを介して真空チャネルと流体連通可能に結合され、真空チャンバ内の真空レベルに基づく開位置及び閉位置を有する。制御装置は、真空源に電気的に接続され、真空源の動力を作動させたり停止させたりするように構成される。制御装置はまた、真空スイッチに電気的に接続され、真空スイッチが開位置にあるか閉位置にあるかに応じて、流体小出し弁の予備処理を制御するように構成される。
【０００７】
別の実施形態では、流体小出し弁を予備処理する方法であって、流体小出し弁は、流体チャンバ、小出しオリフィス、及び小出しオリフィスと流体チャンバを接続する送出通路を有する方法が提供される。方法は、真空を、小出しオリフィスを通して送出通路及び流体チャンバに適用するステップと、望ましい真空レベルであるかどうかを、真空スイッチの作動に基づいて自動的に判定するステップを有する。方法はまた、望ましい真空レベルに到達し且つ望ましい真空レベルを特定の時間にわたって維持したことに応答して、流体を、流体供給通路を通して流体チャンバ内に、そして送出通路を通して小出しオリフィスに向かって自動的に流し、流体小出し弁を予備処理するステップを有する。
【０００８】
さらに別の実施形態では、流体小出し弁を予備処理する方法が提供され、流体小出し弁の弁ノズルを、弁予備処理ステーションのブーツ内の真空チャネルにシール係合させるステップと、真空を、真空チャンバを介してブーツの真空チャネルに適用するステップを有する。方法は、更に、真空チャンバ内の真空レベルを真空スイッチで検出するステップと、真空チャンバ内の望ましい真空レベルを真空スイッチで検出したことに応答して、流体小出し弁の予備処理を自動的に開始させるステップと、を有する。
【０００９】
本明細書に組み込まれたその一部をなす添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、上記において与えられた本発明の概要説明及び以下に与えられる実施形態の詳細な説明と一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による弁予備処理システムの斜視図である。
【図２】図１の弁予備処理システムの断面図である。
【図３】図１の弁予備処理システムに用いられる流体小出し弁の断面図である。
【図４】流体小出し弁の遠位先端部にシール係合した図１の弁予備処理システムのブーツの一部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施形態による流体小出し弁の流体チャンバを予備処理する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図５は、流体小出し弁１４の流体チャンバ１２を予備処理するための自動化システム１０及び方法１１の実施形態を示している。流体小出し弁１４は、当該技術分野においてよく知られている。本発明において利用できる適当な流体小出し弁１４の１つの例は、米国カリフォルニア州カールスバッド所在のアシムテック（Asymtek）社から入手できるＤｉｓｐｅｎｓｅＪｅｔ（登録商標）ＤＪ−９０００又はＤＪ−９５００流体ジェット弁である。１つの例を挙げると、特に図３を参照すれば、流体小出し弁１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿う自動的な移動のためのロボット（図示せず）に支持され、例えば、取付けられ、かかる流体小出し弁１４は、流体材料供給源から流体１６、例えば、接着剤を利用することができ、流体材料供給源は、例えば、使い捨て流体充填バレル、カートリッジ又はシリンジ１８である。
【００１２】
流体充填シリンジ１８から供給された流体１６は、流体供給源１８と流体チャンバ１２の間の供給通路２０を通して流体チャンバ１２に供給される。流体小出し弁１４の流体チャンバ１２内に存在する流体の容量を迅速に減少させるために、流体小出し弁１４の弁座２２に、空気作動式ハンマ、すなわち、弁ニードル２４が衝突する。代表的な実施形態では、空気圧アクチュエータ２５によって弁ニードル２４を弁座２２に打付ける。この作用により、弁ノズル２８の送出通路２６から供給された粘性材料のジェットを小出しオリフィス３０から放出し、かかる粘性材料は、それ自体の前進運動量によって引きちぎれ、ドット（粒）を生じさせ、ドットは、当該技術分野において知られているように、構成要素を回路基板や、回路基板上の充填不足表面取付け構成要素等に接着固定するのに有用である。当業者が理解するように、自動化システム１０と関連して他形式の流体小出し弁１４を用いることができる。
【００１３】
図１〜図４に示すように、本発明の実施形態による流体小出し弁１４を予備処理する自動化システム１０は、中空シリンダ３４を備えた弁予備処理ステーション３２を有し、弁予備処理ステーション３２に、蓋３８が被せられ、真空チャンバ３６が定められる。蓋３８は、中央に配置されたブーツ４０を有し、真空チャネル４２がブーツ４０を貫通し、真空チャンバ３６の内部を外部雰囲気に通じさせる。ブーツ４０は、環状突起４３と、それを貫いて延びる中央開口４４を有し、中央開口４４は、真空チャネル４２と連通している。環状突起４３は、流体小出し弁１４の弁ノズル２８にシール係合するように構成され、真空チャネル４２及び真空チャンバ３６は、真空源４６を流体小出し弁１４の流体チャンバ１２に流体連通可能に接続する。
【００１４】
真空源４６、例えばベンチュリ型真空発生器は、真空ライン４８を介して真空チャンバ３６に連結され、真空ライン４８は、真空コネクタ５０と協働し、真空コネクタ５０は、それを貫通するチャネル５２を有し、チャネル５２は、真空チャンバ３６と流体連通している。真空源は、大気圧未満の圧力の真空を、真空チャンバ３６を介してブーツ４０の真空チャネル４２に適用するように構成されている。
【００１５】
真空スイッチ５４が真空スイッチライン５６を介して真空チャンバ３６に連結されている。真空スイッチライン５６は、真空スイッチコネクタ５８に連結され、この真空スイッチコネクタ５８は、それを貫通するチャネル６０を有し、このチャネル６０は、真空チャンバ３６を介して真空チャネル４２と流体連通状態にある。真空スイッチ５４は、真空チャンバ３６内が望ましい真空レベル又は圧力であるかどうかを検出するように構成されている。特に、真空スイッチ５４は、真空源４６によって形成された真空チャンバ３６内の真空レベルに基づいて、開位置又は閉位置にあるように構成されるのがよい。
【００１６】
１つの例では、真空スイッチ５４は、真空レベルが望ましい真空レベルにあり又はこれを上回っている場合に閉じるように構成され、真空レベルが望ましい真空レベルを下回っている場合に開くように構成されている。本発明において利用できる適当な真空スイッチ５４の１つの例は、SMC ZSE４０であり、これは、米国インディアナ州ノーブルズヴィル所在のエスエムシー・コーポレイション・オブ・アメリカ（SMC Corporation of America）から市販されている高精度ディジタル圧力スイッチである。当業者であれば理解されるように、真空スイッチ５４は、真空チャンバ３６内の真空圧力に応答し、かくしてこれを検出するように構成された真空検出装置（図示せず）、例えばダイヤフラムを有している。真空圧力が望ましいレベルにあるか又はこれを上回っているかどうかに応じて、真空スイッチ５４は、開位置又は閉位置をとる。以下に説明するように、真空スイッチ５４の位置は、制御装置６２によって検出可能であり、予備処理方法１１における種々のステップを決定する。
【００１７】
システム１０は、制御装置６２と結合し、例えばこれに電気的に接続されたユーザインターフェイス６４を更に有し、ユーザインターフェイス６４は、流体小出し弁１４の予備処理と関連したエラーをオペレータ（図示せず）に知らせるように構成されている。例えば、ユーザインターフェイス６４は、指定された特定の時間の後に真空レベルが望ましい真空レベルに達しておらず且つ／または望ましい真空レベルを維持していないかどうかをオペレータに知らせるように構成されている。ユーザインターフェイス６４は又、予備処理が完了した時をオペレータに知らせるように構成されるのがよい。ユーザインターフェイス６４は、コンピュータモニタ（図示せず）及びキーボード（図示せず）を有するのがよい。
【００１８】
引続き図１〜図４を参照すると、制御装置６２は、真空スイッチ５４が開位置にあるか閉位置にあるかに応じて、即ち、予備処理中の真空レベルが望ましいか望ましくないかに応じて、流体小出し弁１４の予備処理を制御するように構成されている。制御装置６２は、真空源４６と連絡状態、例えばこれに電気的に接続され、真空源を必要に応じてターンオンしたりターンオフしたりするように構成されている。制御装置６２は又、真空スイッチ５４と連絡状態、例えばこれに電気的に接続され、且つ、真空スイッチ５４が開位置にあるか閉位置にあるかを判定するように構成されている。
【００１９】
制御装置６２は、流体小出し弁１４に電気的に接続され、且つ、流体小出し弁１４の予備処理中の流体の小出しを制御するように構成されている。例えば、制御装置６２は、流体小出し弁１４に、弁ニードル２４を引込める指令を出し、流体チャンバ１２への接近を可能にするように構成されているのがよい。流体チャンバ１２内への流体１６の移送を生じさせるのに役立つようにするため、制御装置６２は又、真空スイッチ５４が閉位置にあるとき、流体１６が、第１の所定の時間にわたって、流体供給源１８から流体供給通路２０を通って流体チャンバ１２内に、例えば空気圧によって流れるようにするように構成されている。
【００２０】
制御装置６２は、予備処理プロセス中に生じたエラーをユーザインターフェイス６４に知らせるように構成されるのがよい。制御装置６２は又、真空スイッチ５４を流体小出し弁１４に接続すると共にユーザインターフェイス６４に接続しており、その結果、情報をこれらの間で交換し又はこれらの間で中継することができ、それにより流体小出し弁１４の予備処理を制御することができるようになっている。１つの例では、制御装置６２は、真空スイッチ５４が開位置にあるか閉位置にあるかに基づいて、流体小出し弁１４の予備処理を制御するアルゴリズムを実行することができる１つ又は２つ以上のソフトウェアプログラムを含むコンピュータであるのがよい。制御装置６２を介する適当な接続は、公知の技術を用いて種々の装置１４，５４，６４をネットワーク化することによって達成できる。
【００２１】
秤６６が、制御装置６２に電気的に接続され、且つ、この秤は、流体小出し弁１４が正しく予備処理されたかどうかを判定するよう流体小出し弁１４から秤６６上に小出しされた流体１６の重量を検出するように構成されている。制御装置６２は、流体小出し弁１４を秤６６上で動かすと共に流体小出し弁１４が第２の所定の時間の間、流体１６を秤６６上に小出しするように構成されている。制御装置６２は、更に、秤６６上に小出しされた流体１６の重さを基準値と比較して、流体小出し弁１４が正しく予備処理されたかどうかを確認するように構成されている。制御装置６２は又、ユーザインターフェイス６４を用いて流体小出し弁１４の予備処理の完了をオペレータに伝えるように構成されているのがよい。
【００２２】
次に図５を参照すると、本発明の実施形態による流体小出し弁１４の流体チャンバ１２を予備処理する方法１１が示されている。この方法１１は、エラーが生じた場合に介在するかどうかをオペレータに知らせる以外、予備処理作業が人の最小の介在で且つ外部制御装置とは独立して行われるという点で自動的である。
【００２３】
この方法１１、即ち真空支援予備処理ルーチン（ＶＡＰＲ）は、一般に、ブロック７２に示すように、流体小出し弁１４及び使い捨て流体充填シリンジ１８の取付けから始まる。使い捨てシリンジ１８の取付け後、ブロック７４に示すように、流体小出し弁１４をロボットによって弁予備処理ステーション３２に移動させ、この弁予備処理ステーションにおいて、弁ノズル２８を、真空が適用される真空チャネル４２を有する弾性予備処理ブーツ４０に結合させ又はシール係合させる。特に説明すると、弾性ブーツ４０が、真空が適用される真空チャネル４２を収容する状態で、気密シールが、弁ノズル２８内の小出しオリフィス３０周りに形成されている。弁ノズル２８の位置決めは、教えられたＸ−Ｙ方向パージ箇所及び弁ノズル２８とブーツ４０との間の０．０４インチ〜０．０６インチ（１．０１６ｍｍ〜１．５２４ｍｍ）の範囲のＺ方向締め代に基づくのがよい。
【００２４】
次に、ブロック７６に示すように、真空源４６を制御装置６２によって作動させ、真空を真空チャネル４２に適用する。弁ノズル２８が予備処理ブーツ４０に対して適正な箇所に位置決めされると、即ち、ブーツ４０が弁ノズル２８の周囲に沿って気密シールを形成すると、真空が形成される。真空スイッチ５４が、望ましい真空レベルであるかどうかを検出し、即ち、真空スイッチ５４が開いているか閉じているかによって、望ましい真空レベルであるかどうかが判定され、真空スイッチ５４は、望ましい真空レベルであることの指示を制御装置６２に伝える。例えば、閉位置の真空スイッチ５４は、望ましい真空レベルであることを表し、開位置の真空スイッチ５４は、望ましくない真空レベルを表す。１つの実施形態では、望ましい真空レベルは、少なくとも２２インチＨｇ（約５６０トル）である。別の実施形態では、望ましい真空レベルは、約２２インチＨｇ〜約２６インチＨｇ（約６６０トル）である。別の実施形態では、望ましい真空レベルは、約２２インチＨｇ〜約２５インチＨｇ（約６３５トル）の範囲内にある。望ましい真空レベルの値は、オペレータが指定可能であるが、流体小出し弁１４を満足のいくように予備処理する準大気圧の真空を生じさせるのに十分低い。
【００２５】
ブロック７８に示すように、特定の時間の後に、例えば約２秒後に、望ましい真空レベルに達していないことに応答して、制御装置６２は、表示のためのエラーメッセージをユーザインターフェイス６４に伝え、その状態をオペレータに知らせ、エラーメッセージは、例えば「真空を生じさせることができない」又は「真空発生不能」である。開位置から閉位置への、又は変形例として、閉位置から開位置への真空スイッチ５４の状態の変化がないことに基づいて、制御装置６２は、望ましい真空レベルにないことを判定する。望ましい真空レベルが達成されない場合、真空の適用を停止させるのがよく、オペレータは、ルーチンを再開する前、問題の解決に注意を払う。特定の時間をオペレータが指定可能であるが、かかる時間は、通常の作動条件下において望ましい真空レベルを達成するのに十分に長い。１つの例では、オペレータは、予備処理ルーチンをユーザインターフェイス６４を介して無視してもよい。
【００２６】
変形例として、ブロック８０に示すように、望ましい真空レベルの達成に応答して且つ特定の時間の経過後、制御装置６２は、流体小出し弁１４と情報を伝達しあい、弁ニードル２４を引込め、それにより流体チャンバと弁ノズル２８との間の障害を取除き、流体チャンバ１２への接近を可能にする。流体チャンバ１２と真空チャンバ３６の圧力差のため、引込められた弁ニードル２４により、流体小出し弁１４の流体チャンバ１２を弁予備処理ステーション３２によって排気することができる。特に、真空は、弁ノズル２８の小出しオリフィス３０から真空チャンバ３６及び真空チャネル４２を介して送出通路２６及び流体チャンバ１２に適用され、それにより、空気を流体チャンバ１２から除去し、流体チャンバ１２に流体１６を充填する。１つの例では、真空は、約１０秒間にわたって適用する。真空を適用する特定の時間をオペレータが依然として指定可能であるけれども、かかる時間は、流体小出し弁１４を満足のいくように排気するのに十分に長い。
【００２７】
ブロック８２に示すように、弁予備処理ステーション３２によって流体小出し弁１４内の流体チャンバ１２の排気する間、真空スイッチ５４の作動に基づいて、真空レベルが望ましいレベルかどうかを監視し、判定する。この場合も、真空スイッチ５４は、望ましい真空レベルであるかどうかを検出し、即ち、望ましい真空レベルは、真空スイッチ５４が開いているか閉じているかによって決定される。この段階において、ブロック８４に示すように、望ましい真空レベルを特定の時間にわたって維持しないことに応答して、制御装置６２は、表示のためにエラーメッセージをユーザインターフェイス６４に伝えて、オペレータに知らせ、エラーメッセージは、例えば「真空を維持することができない」又は「真空の維持不可能」である。その時点において、真空の適用を停止させるのがよく、オペレータは、プロセスを再び開始させる前に問題の解決に注意を払うのがよい。
【００２８】
変形例として、ブロック８６に示すように、望ましい真空レベルの維持していることに応答して、制御装置６２は、特定の時間の経過後、流体小出し弁１４と情報のやり取りを行い、流体を、空気圧、例えば空気駆動式ピストン（図示せず）によって、シリンジ１８から流体供給通路２０を通して流体チャンバ１２に、そして送出通路２６を通して小出しオリフィス３０に向かって第１の所定の時間にわたって流し、流体小出し弁１４を予備処理する。制御装置６２は、シリンジ１８内の空気圧を制御して、流体１６、例えば液体接着剤を流体チャンバ１２内に輸送することを助ける。流体１６を、流体供給通路２０を通して第１の特定の時間にわたって、即ち、流体小出し弁１４を流体１６で予備処理するのに十分であると見積もった時間にわたって、流体チャンバ１２に流した後、弁ニードル２４を閉鎖して、流体チャンバ１２から弁ノズル１８に通じる経路を閉じ、真空の適用を停止させる。１つの例では、流体小出し弁１４を流体１６で予備処理するのに十分であると見積った時間は、約５秒である。特定の時間をオペレータが指定することが可能であるが、弁予備処理ステーション３２を用いて流体小出し弁１４を満足のいくように予備処理するのに十分に長い。
【００２９】
ブロック８８に示すように、真空の適用を停止した後、流体１６を流体小出し弁１４から望ましい時間、例えば２秒間にわたって秤６６の上に小出しして、流体１６を測定し、即ち秤量することによって、今や予備処理された流体小出し弁１４に流体１６があるかどうかを試験する。１つの例では、予備処理された弁１４を予備処理ステーション３２から秤６６に移動させ、例えば、流体１６の３０〜６０個のドットを０．５秒の範囲内で秤６６上に小出しし、秤量する。秤６６の上に小出しされた流体１６の検出重量としきい値又は基準値と比較し、流体小出し弁１４が流体１６で適正に予備処理されたかどうかを確認する。
【００３０】
秤６６によって測定された流体１６の重量が重量のしきい値、例えば５ｍｇを超えている場合、予備処理は完了したとみなされる。重量のしきい値は、一般に、流体１６を小出しするために選択された時間内で流体小出し弁１４を適正に予備処理するのに知られている重量以上である。この時点において、ブロック９０に示すように、秤６６と連絡状態にある制御装置６２は、ユーザインターフェイス６４と連絡し合い、をコンピュータスクリーン上に表示することによって、予備処理が完了したことをオペレータに知らせるのがよく、かかるメッセージは、例えば「ジェット予備処理完了」又は「予備処理が完了した」である。今、流体小出し弁１４は、組立てライン作業のための準備が整い、追加の設定ステップを行う状態にあり、かかる設定テップは、例えば、小出しされたドット配置精度を測定することを含む。完了後、予備処理プロセスを所望に応じて繰返すことができる。
【００３１】
ブロック９２に示すように、予備処理が不完全である場合、制御装置６２は、ユーザインターフェイス６４と連絡し合い、メッセージをコンピュータスクリーン上に表示し、かかるメッセージは、例えば「ジェット予備処理未完了」又は「弁の予備処理不能」である。この時点で、予備処理方法１１を停止させ、オペレータは、この方法を再開する前に問題の解決に注意を払うことができる。
【００３２】
本発明の実施形態としての自動化システム１０及び方法１１は、小出し重量の一貫性を向上させ、オペレータによる影響をなくし、更に迅速な予備処理及び迅速なセットアップを提供する。加えて、流体消費量が減少し、その結果運転費が削減される。また、かかるシステム１０は、流体小出し弁の一貫した予備処理品質を保証することができるレベルのプロセス自動化及びシステム検証を提供する。
【００３３】
本発明を種々の実施形態の説明によって説明すると共にこれら実施形態をかなり詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲をかかる細部に限定し又は何らかの仕方で制限することは、本出願人の意図ではない。追加の利点及び改造例は、当業者には容易に明らかであろう。かくして、本発明は、その広義の観点において、特定の細部、例示の装置及び方法並びに図示すると共に説明した実施例には限定されない。したがって、本出願人の一般的な本発明の技術的思想の精神及び範囲から逸脱することなく、かかる細部の変形を行うことができる。
【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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