【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于監(jiān)測焊劑施加的方法，以及一種計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序包括用于控制所述的方法的數(shù)字孿生，本專利技術(shù)還涉及一種具有所述計算機(jī)程序的計算機(jī)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在焊接過程中、例如在波峰焊設(shè)備或選擇性焊接設(shè)備中，在焊接過程前選擇性地給焊接位置配設(shè)焊劑。該過程高自動化地進(jìn)行，在此以短時間有針對性地通過焊劑射束噴射印刷電路板的待潤濕的各個單獨(dú)的表面，從而在所需的焊接位置存在相應(yīng)的焊劑量。然而為了保證焊接工藝的質(zhì)量重要的是，精確地計量正確的位置上的焊劑的所存在的量。這既涉及焊劑施加的位置，也涉及在相應(yīng)的位置施用到印刷電路板上的所施加的焊劑的量。目前還無法在工藝過程中以令人滿意的方式檢查產(chǎn)品上的焊劑施加的情況，從而焊劑施加中的波動可能導(dǎo)致焊接問題和質(zhì)量損失。
2、目前，焊劑施加的檢查方法是使用特殊的產(chǎn)品假模進(jìn)行抽樣檢查，該假模在此是在上側(cè)具有孔的載板，并且在上側(cè)施用有指示紙。備選地，光束中斷的探測器也可以例如借助激光光柵檢查焊劑施加射束。由于焊劑的外觀是透明的，因此很難通過目視方法檢測待制造的產(chǎn)品、即印刷電路板表面上的焊劑。因此，目前還不能令人滿意地確保在產(chǎn)品層面上對傳輸質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)的自動化的和伴隨在制造過程中的檢查。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于在焊接過程中監(jiān)測焊劑施加的方法，通過該方法能夠在實(shí)際的焊接過程之前識別焊劑施加中的缺陷。
2、所述技術(shù)問題的解決方案在于一種用于監(jiān)測焊劑施加的方法以及一種計算機(jī)程序，所述
3、根據(jù)本專利技術(shù)的用于在焊接過程中監(jiān)測焊劑施加的方法包括以下步驟：
4、-參照施用表面的成像確定焊劑潤濕面，
5、-產(chǎn)生選擇性地配設(shè)有液態(tài)焊劑的施用表面的熱成像記錄，
6、-在施用表面上確定能夠在所述成像和熱成像記錄上識別的調(diào)整點(diǎn)，
7、-根據(jù)調(diào)整點(diǎn)疊加所述成像和熱成像記錄，
8、-將施用表面上的借助熱成像記錄識別的溫度異常部的位置與成像上的焊劑潤濕面的位置進(jìn)行比較。
9、所述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，在施加焊劑后對施用表面、通常即待配設(shè)焊點(diǎn)的印刷電路板的表面進(jìn)行熱成像檢查。業(yè)已證實(shí)，在施加之后的確定的時間之后，與周圍表面相比，在焊劑潤濕面處出現(xiàn)溫度異常部。這些在下文中仍將詳細(xì)說明的溫度異常部，是由于焊劑成分、尤其是焊劑的溶劑在部分地蒸發(fā)的過程中產(chǎn)生并且從潤濕的表面吸收熱量的汽化焓而造成的。因此，施用表面的潤濕的表面比未潤濕的表面溫度低。如果將熱成像記錄與在潤濕前進(jìn)行的成像(攝影成像或cad系統(tǒng)中的成像的數(shù)字孿生)進(jìn)行比較，則能夠借助在此被稱為調(diào)整點(diǎn)的固定點(diǎn)來確認(rèn)所確定的固定的焊劑潤濕面是否確實(shí)被配設(shè)了焊劑，以及在那里的溫度低于施用表面的其余面的情況下是否充分地配設(shè)了焊劑。
10、以此方式能夠有針對性地影響焊接過程，并且由此相對于現(xiàn)有技術(shù)提高焊接過程的質(zhì)量保證。
11、針對在本申請中使用的術(shù)語給出以下定義：
12、定義：
13、焊接過程：焊接過程理解為借助添加劑(焊料)通過熱處理在兩個金屬部件之間建立連接的所有接合工藝。金屬成分在此通常不在深處熔化，而是在其表面區(qū)域中發(fā)生合金化過程，從而形成材料接合的連接。為此輔助地使用焊劑，焊劑尤其還原性地作用在待焊接的金屬部件的表面上并且由此使得這些表面不具有氧化層。焊劑還可以作為活化劑輔助所述合金化過程。因此，焊劑還可以包括多種化學(xué)成分、如酸和氯化物。確定的焊接工藝也屬于該定義的范圍，例如除了使用添加劑(焊料)之外也使用焊劑。
14、施用表面、即通常印刷電路板表面的成像可以是例如來自cad程序的設(shè)計圖，然而也可以是實(shí)際的印刷電路板或其表面的照片成像。成像存儲在計算機(jī)系統(tǒng)、例如設(shè)備控制裝置、例如西門子s71500和/或其外圍設(shè)備中，或者在記錄之后直接存儲在那里。成像通常以像素的形式傳輸至計算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備控制裝置中。這同樣適用于熱成像記錄，其優(yōu)選以紅外記錄的形式進(jìn)行。如果能夠相對于成像對所考察的點(diǎn)進(jìn)行定位，則例如通過熱電偶進(jìn)行的各個單獨(dú)的點(diǎn)狀的溫度測量也是熱成像記錄。
15、調(diào)整點(diǎn)是施用表面上的幾何形狀(不僅僅是數(shù)學(xué)意義上的點(diǎn))，其特征足以確保成像的視圖和熱成像記錄的視圖明確地對應(yīng)。在此優(yōu)選設(shè)置有至少兩個調(diào)整點(diǎn)，以便進(jìn)行明確的調(diào)節(jié)。焊劑潤濕面在此例如已經(jīng)可以作為調(diào)整點(diǎn)。根據(jù)確定的調(diào)整點(diǎn)可以使印刷電路板表面的成像和熱成像記錄重疊、即疊加。術(shù)語“疊加”以轉(zhuǎn)義方式使用，類似于圖像和透明膜。對于純數(shù)字圖像的情況，疊加在于例如通過圖像分析程序進(jìn)行電子對比，其中，借助各個單獨(dú)的像素或像素簇根據(jù)確定的調(diào)整點(diǎn)對記錄和成像進(jìn)行分析。
16、溫度異常部是在熱成像記錄上可見的點(diǎn)或面，其相對于周圍面具有溫度差。在此通常并非一定在溫度異常部中出現(xiàn)恒定的溫度，而是在那里存在溫度區(qū)間，該溫度區(qū)間與周圍面的溫度區(qū)間不相交。因此適宜的是，確定閾值溫度、即溫度閾值，以確定溫度異常部與周圍面之間的邊界。
17、術(shù)語“時間區(qū)間”被理解為從將焊劑施加到焊劑潤濕面到最終的熱成像記錄的定義時間點(diǎn)的時間段。然而由于可以在該時間區(qū)間中進(jìn)行多次熱成像記錄(例如通過紅外視頻記錄)，因此也可能適宜的是，將溫度作為時間的函數(shù)進(jìn)行考察(觀察)并且與根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的溫度時間曲線(參考分布曲線)進(jìn)行比較。在這種情況下，術(shù)語“溫度”被理解為溫度-時間曲線上的點(diǎn)、例如也為曲線的端點(diǎn)。為此有利的是，定義參考分布曲線的公差范圍。這例如可以是一條或兩條與參考分布曲線平行地延伸的曲線，所考察的溫度-時間曲線應(yīng)當(dāng)處于其范圍內(nèi)。溫度-時間觀察的所考慮的時間分布曲線與時間區(qū)間相對應(yīng)。在時間區(qū)間內(nèi)分析多個熱成像記錄在此不是一定必要的。
18、數(shù)字孿生是數(shù)字世界中來自真實(shí)世界的物質(zhì)對象或非物質(zhì)對象或過程的數(shù)字表示。數(shù)字孿生使全面的數(shù)據(jù)交換成為可能。在這種情況下，數(shù)字孿生不僅僅是純數(shù)據(jù)，而是由所表示的對象或者過程的模型組成，并且此外可以包含模擬、算法和服務(wù)，這些模擬、算法和服務(wù)描述、影響所表示的對象或者過程的特性或者行為或者提供關(guān)于所表示的對象或者過程的特性或者行為的服務(wù)。
19、在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，針對溫度異常部確定溫度閾值。這使得在分析溫度異常部時更容易地使溫度異常部相對于施用表面的周圍面劃界。
20、在本專利技術(shù)的另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，如果在施加焊劑后的時間區(qū)間內(nèi)焊劑潤濕面的借助熱成像記錄確定的溫度超過了溫度閾值，則采取影響焊接過程的措施。以此方式能夠通過對焊接過程和上游的焊劑施加過程的直接的干預(yù)來改善完成的焊接位置的質(zhì)量。
21、在此，一種措施可以是在所探測的焊劑潤濕面上重新施加焊劑。另一個有利的措施可以是對焊劑施加噴嘴進(jìn)行清潔過程。
22、可以在噴灑焊劑之后的確定的時間點(diǎn)測量溫度異常部內(nèi)的溫度。然而也適宜的是將溫度視為時間的函數(shù)。以此方式能夠更準(zhǔn)確地觀察所施加的焊劑或焊本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于在焊接過程(4)中監(jiān)測焊劑施加(2)的方法，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，針對溫度異常部(18)確定溫度閾值(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果在施加焊劑(14)后的時間區(qū)間(23)內(nèi)焊劑潤濕面(6)上的借助熱成像記錄(12)確定的溫度(T)超過了溫度閾值(20)，則采取影響焊接過程(4)的措施(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述溫度(T)作為時間(t)的函數(shù)進(jìn)行考察。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對定義的焊劑潤濕面(Z)上的溫度時間曲線的參考分布曲線(24)進(jìn)行記錄，并且將其與所考察的溫度時間分布曲線(26)進(jìn)行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，定義所述參考分布曲線(24)的公差范圍(28)，并且在所考察的溫度時間分布曲線(26')超出公差范圍(28)時采取所述措施(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6之一所述的方法，其特征在于，當(dāng)焊劑潤濕面(6)處的溫度(T)超出溫度閾值(20)時執(zhí)行所
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，熱成像記錄(12)在時間段內(nèi)包括多個這種記錄。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8之一所述的方法，其特征在于，作為所述措施(22)，重新在所探測的焊劑潤濕面上施加焊劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9之一所述的方法，其特征在于，作為所述措施(22)，對焊劑施加噴嘴進(jìn)行清潔。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述成像是待觀察的施用表面的光學(xué)攝影記錄。
12.一種計算機(jī)程序，其包括用于控制根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的用于在焊接過程中監(jiān)測焊劑施加的方法的數(shù)字孿生，成像(8)作為數(shù)字成像(8)存在于所述計算機(jī)程序中，并且焊劑潤濕面(6)以及調(diào)整點(diǎn)(16)作為數(shù)字成像(8)的組成部分存儲在所述計算機(jī)程序中。
13.一種計算機(jī)系統(tǒng)，其具有根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機(jī)程序。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于在焊接過程(4)中監(jiān)測焊劑施加(2)的方法，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，針對溫度異常部(18)確定溫度閾值(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果在施加焊劑(14)后的時間區(qū)間(23)內(nèi)焊劑潤濕面(6)上的借助熱成像記錄(12)確定的溫度(t)超過了溫度閾值(20)，則采取影響焊接過程(4)的措施(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述溫度(t)作為時間(t)的函數(shù)進(jìn)行考察。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對定義的焊劑潤濕面(z)上的溫度時間曲線的參考分布曲線(24)進(jìn)行記錄，并且將其與所考察的溫度時間分布曲線(26)進(jìn)行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，定義所述參考分布曲線(24)的公差范圍(28)，并且在所考察的溫度時間分布曲線(26')超出公差范圍(28)時采取所述措施(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：U·維特賴希，R·布蘭克，M·漢尼施，M·馬蒂維，D·索默費(fèi)爾德，K·賈喬夫，B·米勒，
申請(專利權(quán))人：西門子股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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