CN101412333A - 在制造印刷产品时控制和调节待施加的粘合剂层的装置 - Google Patents

Abstract

书芯上的用于粘接各个印张的粘合剂层对于无线胶订的质量具有决定性的意义。本发明涉及一种用于控制一个产品、尤其是书芯、封皮和封面上的粘合剂层的装置，其中，该装置包括一个用于借助于激光三角测量法读入粘合剂层的3D光截面轮廓的、包括一个高速照相机和一个激光投影机的装置以及一个用于通过分析处理程序来分析处理该3D光截面轮廓的分析处理装置。如果该轮廓与预定值不相符，那么就标记或甩出该产品。

Description

在制造印刷产品时控制和调节待施加的粘合剂层的装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的在制造印刷产品时控制和调节待施加的粘合剂层的装置和一种按权利要求9和11的用于控制和调节待施加的粘合剂层的方法。

背景技术

在制造印刷产品、尤其是书时基本上区别两种书结构，即精装本(硬皮)和多层平装本(纸面本)。

对于精装本，首先将折页和/或单页组合成一个所谓的书芯。书背用一个或者多个粘合剂层覆盖并且紧接着设置一个折条(

)，该折条一直伸入到前衬页和后衬页的靠近书背的部分中。由多个部分构成的封皮紧接着围绕书芯放置并且固定且全面地在前衬页和后衬页上与书芯连接。书背保持自由。在此，视装订的方式而定，例如当它涉及线装的书芯、线封或者穿孔装订时，不进行书背处理。

对于多层平装本，同样首先将折页和/或单页组合成一个书芯。该书芯紧接着通过铣背被处理、涂胶并且然后设置封面。在此，封面与书芯背固定地粘合。

在装订工业中，无线胶订机(Klebebinder)是常用的，它们全都可以执行这些工作步骤。可能的装订方法和产品变型方案在此取决于机器配置。常用的无线胶订机基本上包括如下的功能单元：书芯输送系统、书背处理装置、书背粘合装置、中间干燥装置、侧面粘合装置、书背加强装置、续封面装置、封面压紧和干燥。这种装订机由DE 20 2005 007 012 U1已知。

用于将粘合剂施加在书上的粘合剂施加系统是已知的。典型的粘合剂施加系统包括至少一个可绕一轴线旋转的辊，其中，其圆周的至少一部分设置在一个包含粘合剂储仓的容器中。在辊滚动时，辊在其外表面上接收粘合剂。来自装订装置的书这样运动，使得它们与位于旋转的辊的外表面上的粘合剂接触。当书与粘合剂接触时，位于旋转的辊的外表面上的粘合剂从辊传递到运动的书上。这样的系统例如由US 2,605,739已知。

在施加粘合剂时特别临界的情况是，将正确量的粘合剂施加到书背上，以便达到满意的装订质量。在此，不仅粘合剂厚度是决定性的，而且粘合剂轨迹在书背上的长度和均匀性也是决定性的，尤其是粘合剂施加在书背上的地方以及粘合剂又从书背上脱落的地方。

粘合剂施加的控制通常这样实现，即单个书芯被剪切并且通过人眼来控制。这个过程是相对耗费的并且较小的层厚度差或者错误不能被确定。由此，粘合剂施加的校正也是不可能的。在粘合剂施加中的错误例如通过在刮刀与辊之间的碎纸、通过再填充系统的故障或者通过其它技术故障产生。故障的确定可以带来一整套的书或平装本的耗费的检验，必要时甚至该系统的收回。所以，为了更好地控制粘合剂施加，拓展了不同的方法和装置。

DE 101 08 588 A1描述了一种用于控制在装订机中的粘合剂施加的方法和装置。在此，根据该发明，紧接着粘合剂施加用紫外线照射需要设置粘合剂的区域。在此，被照射的区域用一个照相机测量。通过照相机检测的粘合剂区域被与一个基准图像比较并且粘合剂施加的程度借助于一个分析处理单元确定。这种方法和这种装置的缺点在于，粘合剂通过使用紫外线硬化，这对于紧接着的封面的粘合是不利的。

另外，缺点还在于，粘合剂必须具有荧光特性或者必须将昂贵的附加材料加入到粘合剂中。

DE 37 36 725 A1公开了一种用于控制粘接点的施加的方法和装置。根据该发明，光源的光线偏转到一个表面上并且反射的光线的强度在设置粘合剂点之前和之后被相互比较。由强度的偏差得出是否已设置了粘合剂点。在此缺点在于，仅可以确定存在性但是不能确定粘合剂点的错误位置的厚度或形状。

DE 31 12 128 A1描述了一种用于确定书芯背上的粘合剂层厚度的方法。在此，粘合剂层厚度的平均值在一个放大器、计算和显示单元中由特征参数构成，它们通过测量值检测在两个固定的测量位置中获得。至少在基准面上在施加粘合剂层之前在粘合剂层表面上进行测量，必要时在基准面上在施加粘合剂层之后进行。对于测量值检测使用成束的光线，它在一定的入射角下遇到相应的测量位置并且反射到一个光电的接收装置上。该方法的缺点在于，粘合剂厚度通过两个点式测量的平均来实现，这不允许对于粘合剂的面状分布的表述。

EP 0 847 874 B1描述了一种用于监控在装订机中处理并通过粘合装订的书芯的书背上的粘合剂施加的方法并且示出一种用于执行该方法的装置。该装置具有一个发送器和一个对应的接收器，它们作为测量值传感器相互作用。它们构成一个横向于书芯通过装订机的输送路径设置的测量区域，使得施加在书芯背上的粘合剂层至少部分穿过该测量区域。该方法和装置的缺点在于，它仅有条件地允许面状的粘合剂层厚度的确定并且不允许错误位置分析。

由DE 195 32 767 A1公开的是，借助于三角测量法确定一个物体的表面轮廓。通过这种方法不能确定和分析错误位置。

由DE 44 23 288 B4公开了一种用于测量印刷品上的透明层厚度的装置。通过这种方法也不能确定和分析错误位置。

发明内容

因此本发明的目的是，描述一种方法和实现一种装置，通过它们能够以高的精度控制和调节在产品上待施加的粘合剂层。

在本发明装置的一个有利的构型中，用于控制粘合剂施加装置的调节装置与一个分析处理单元连接。在该分析处理单元中，已被施加的粘合剂层的通过三角测量法读入的3D光截面轮廓被与存储在一个存储器中的基准粘合剂层的额定3D光截面轮廓比较。根据分析处理结果，相应地再调节用于另外的产品的待施加的粘合剂量。优选在已被施加的粘合剂层的整个面上读入其层厚。这样的装置具有优点，即可以识别微米范围内的错误位置。另外，由于在整个粘合剂施加面上的精确的层厚度测量实现粘合剂施加装置的反馈。在测量时在粘合剂特性方面没有任何限制。粘合剂的颜色、反射特性和荧光特性是不重要的，因为与对比度无关地测量。

在一个特别优选的构型中，该装置是一个高速照相机(Camera)、例如CCD行扫描照相机或者带有CMOS传感器的照相机以及一个光源例如激光线条投影机(Laser-Linienprojektor)。

在另一有利的构型中，照相机与光源总是以一个确定的、不同于零的角度设置。

在另一优选的构型中，具有对应的公差值的额定3D光截面轮廓被存储在一个存储器中。

本发明的装置优选在一个无线胶订机中使用并且由此允许以如下步骤执行一个用于控制和调节待施加的粘合剂层的方法：

a)借助于粘合剂施加装置将粘合剂施加到产品上；

b)将该产品输送到一个用于控制粘合剂层的装置上、尤其是一个如本发明所述的装置上；

c)通过照明单元发出一光线(Lichtstrahl)；

d)通过一个高速照相机观察粘合剂层上的该光线并且通过三角计算测量角度；

e)增加地继续输送该产品；

f)重复步骤c)、d)和e)，直到粘合剂层的整个面被测量；

g)将各个测量的测量结果组合成一个3D光截面轮廓，随后通过一个分析处理装置分析处理；

h)将分析处理结果显示在光学的显示单元上；

i)当所述3D光截面轮廓与存储在分析处理单元中的预定值不相符时，发出一些控制信号，用于校正粘合剂施加单元的设置(Einstellung)。

j)当所述3D光截面轮廓与存储在分析处理单元中的预定值不相符时，甩出或者标记该产品。

本发明还涉及一种无线胶订机，其包括一个如本发明所述的装置。

有利的是，该无线胶订机具有一个甩出岔道，用于甩出具有错误的粘合剂层的产品。

关于本发明的其它有利的构型参考其它描述以及参照附图对实施例的说明。

附图说明

下面借助于实施例详细解释本发明。其中，分别以示意图的形式：

图1示出一个用于控制书芯上的粘合剂层厚度的装置的侧视图，

图2示出在图1中示出的装置在无线胶订机中的使用。

具体实施方式

图1示出一个用于借助于三角测量来控制粘合剂层厚度d的装置1和一个设有粘合剂层的书芯100。该书芯100沿输送方向T运动经过所述用于控制粘合剂层厚度d的装置的测量区域。该用于控制粘合剂层厚度d的装置1包括一个照明单元11、一个带有物镜10的照相机、一个分析处理装置13和一个显示装置12。照明单元11、例如激光器将一个光点投影到书芯100的粘合剂层上，用一个CCD或CMOS照相机10观察该光点。如果现在传感器和粘合剂层表面之间的距离改变，那么角度(在该角度下照相机10拍摄光点)也改变。在此，照相机10-光源11的连接以及来自物镜和向着物镜的两个射线构成一个三角形，因此称为三角测量。在此，在获悉射线方向和照相机10与光源11之间的距离的情况下，可以确定从粘合剂层到照相机的距离。由此，通过简单的三角计算可以非常精确地确定距离改变。在此，可能的分辨率一直达到亚微米的范围内。如果取代单个的光点使用由多个连续的点构成的线，所述方法可以扩展到二维(2D)。由激光辐射线在所述表面上的通过照相机拍摄到的图像可以计算沿着该激光辐射线的高度轮廓。书芯100在装置1下面沿着输送方向T被继续输送。照相机图像中的线的由此产生的移动通过摄影测量学的方法换算为3D坐标。由此产生粘合剂层的精确的3D光截面轮廓，该3D光截面轮廓在分析处理单元13中被与一个存储的3D额定轮廓比较。该分析处理的结果可以在显示单元12上显示。

相应地也可以控制书封面101的粘合剂层。

图2示出无线胶订机1000的示意图。书芯100沿着输送方向T输送给无线胶订机1000、在一个第一书背处理站2和至少一个第二书背处理站3中被处理。书芯100的书芯背在粘合剂施加站4中被设置粘合剂层并且使书芯的各个印张相互连接。随后可以在一个本发明的用于控制粘合剂层厚度d的装置中控制粘合剂层。用于控制粘合剂层厚度d的装置和粘合剂施加站4通过一个数据线15相互连接，这允许，粘合剂施加系统4的调节基于装置1的测量结果被校正。在装置1后可以设置一个未示出的甩出岔道，用于甩出涂胶不良的书芯。紧接着是一个可选择的保温段5。一个封面101从一个未示出的续封面器的盒子中沿着输送方向T₁输送给一个封面供给装置7并且在那儿通过一个粘合剂施加系统6、例如喷嘴、设置粘合剂。紧接着借助于装置1控制封面101上的粘合剂层厚度。粘合剂施加系统6和装置1借助于数据线16相互连接。由此可以基于装置1的测量结果调节粘合剂施加系统6。紧接着不仅涂胶的书芯100而且涂胶的封面101被输送给一个加压站8。在用于控制封面101上的粘合剂层厚度的装置1与加压站8之间可以设置一个未示出的封面甩出岔道。由此可以甩出涂胶不良的封面。

在加压站8中，首先在一个工作节奏8a中将粘合的书芯100和设有粘合剂的封面101相对彼此定位并且相互连接。紧接着在另一个工作节奏8b中在加压站8中实现书背的成型。制成的书102在无线胶订机1000的端部沿着输送方向T₂被放置在一个收书站9中。

参考标号号

1  用于控制粘合剂层厚度的装置

2  书背处理站1

3  书背处理站2

4  书芯背的粘合剂施加站

5  保温段

6  封面的粘合剂施加系统

7  封面供给装置

8  加压站

8a 工作节奏

8b 工作节奏

9  推出站

10 带有物镜的照相机

11 照明单元

12 显示单元

13 分析处理装置

15 数据线

16 数据线

100  书芯

101  封面

102  书

1000 无线胶订机

T   输送方向

T₁  输送方向

T₂  输送方向

d  粘合剂层厚度

Claims (12)

1.一种用于借助于三角测量法控制和调节待被施加在产品、尤其是书芯、封皮和封面上的粘合剂层的装置，包括一个粘合剂施加装置和一个用于控制粘合剂施加装置的调节装置，其特征在于：该调节装置与一个分析处理单元连接并且该调节装置根据分析处理单元的、已被施加的粘合剂层的通过三角测量读入的3D光截面轮廓与一个基准粘合剂层的存储在一存储器中的额定3D光截面轮廓的分析处理结果调节待施加的粘合剂量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在该粘合剂层的整个面上，该粘合剂层的层厚被读入。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该装置是一高速照相机、例如CCD行扫描照相机或者带有CMOS传感器的照相机和一个光源。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于：该光源被构造为激光线条投影机。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于：该照相机与光源总是以一个确定的、不同于零的角度相对彼此设置。

6.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征在于：所述具有对应的公差值的额定3D光截面轮廓被存储。

7.一种无线胶订机，其包括根据权利要求1至6之一所述的装置。

8.根据权利要求7所述的无线胶订机，其特征在于：该无线胶订机具有一个甩出岔道，用于甩出具有错误的粘合剂层的产品。

9.一种用于尤其是在装订机中借助于三角测量法在粘合剂层的整个面上控制施加在一个产品、例如书芯、封皮或封面上的粘合剂层的方法，其特征在于以下步骤：

a)借助于粘合剂施加装置将粘合剂施加到一个产品上；

b)将该产品输送到一个用于控制粘合剂层的装置、尤其是按权利要求1所述的装置；

c)通过一个照明单元发出一光线；

d)通过高速照相机观察粘合剂层上的光线并且通过三角计算测量角度；

e)增加地继续输送该产品；

f)重复所述步骤c)、d)和e)，直到粘合剂层的整个面已被测量；

g)将各个测量的测量结果组合成一个3D光截面轮廓，随后通过一个分析处理装置分析处理。

10.根据权利要求9所述的方法，包括一个附加的步骤：

h)在一个光学的显示单元上显示分析处理结果。

11.根据权利要求9或10所述的方法，包括一个附加的、用于控制待被施加在产品上的粘合剂层的步骤：

i)当所述3D光截面轮廓与存储在分析处理单元中的预定值不相符时，发出控制信号，用于校正粘合剂施加单元的设置。

12.根据权利要求9、10或11所述的方法，包括一个附加的步骤：

j)当所述3D光截面轮廓与存储在分析处理单元中的预定值不相符时，甩出或者标记该产品。

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