CN1861269A - 具有受冷却的监测光学器件的粘合剂喷嘴 - Google Patents

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Abstract

一种用于热熔粘合剂的喷嘴组件，其具有喷嘴(11)，该喷嘴设置有测量头(41)，所述测量头具有用于监测由所述喷嘴产生的粘合剂滴珠的相机，所述喷嘴组件包括设置在测量头(41)处的冷却设备(45)。

Description

具有受冷却的监测光学器件的粘合剂喷嘴
技术领域
本发明涉及一种用于热熔粘合剂的喷嘴组件，其具有用于在所述喷嘴移过基体时产生粘合剂滴珠的喷嘴。热熔粘合剂用于很多领域，而在这些领域原来通常的做法是使用不同类别的诸如螺钉、大头钉、夹盘(sowing)等的连接技术。对于某些应用场合，有必要产生边缘或线连接，为此，有必要将单个粘合剂滴珠施加到基体上，不允许上述单个粘合剂滴珠的整体或者预定部分包括任何中断(interruption)。
背景技术
产生这样的粘合剂滴珠的喷嘴组件可以连接到机器人臂上，并以完全自动化的方式沿着空间中的两维曲线或三维运动进行控制。为了监测以这种方式产生的粘合剂滴珠的质量，公知的是，提供具有测量头的喷嘴，所述测量头更具体得包括包括三个沿周边分布的摄像机(camera)，在所述粘合剂出现的任何时刻，所述摄像机会记录在三个不同观察角度上产生的所述粘合剂滴珠的图像。通过合适的图像比较程序，可以完全自动地对所述图像进行检测，其中如果所述粘合剂滴珠在高度、宽度或者延长度上偏离了包含在存储器中的预定图像值，那么就产生误差信息。
热熔粘合剂应用在180°或者更高的较高温度下。所述粘合剂在设置在远离单个喷嘴的储罐中进行加热，由输送机泵引导、优选地通过加热管道到达接近所述喷嘴的区域，并在到达所述喷嘴之前，由控制方式可驱动的齿轮泵输送到所述喷嘴。然后，优选地通过气动控制的喷嘴针阀(nozzle needle)在喷嘴孔处进行精确定时。在运行中，在一段很短时间内，整个喷嘴和齿轮泵以及连接前面两者的管道段(如果可以应用的话)就确定了粘合剂的温度。经验表明，在喷嘴周围产生的温度对所述测量头产生不利影响，更具体地讲，对具有温度敏感性的摄像机产生不利影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种上述类型的喷嘴组件，其以可靠的方式监测分配的粘合剂滴珠。所述目的通过一种用于冷却具有摄像机的测量头的冷却设备得到实现，其中所述冷却设备设置在所述测量头上。通常，所述测量头本身设计为环形元件，所述环形元件与所述喷嘴以同心的方式进行定位，并设置在齿轮泵的管道段上。所述冷却设备也优选地具有环形元件的形状，所述环形元件设置为与所述粘合剂喷嘴同心，所述环形元件围绕所述喷嘴并相对于所述齿轮泵的管道段遮蔽所述喷嘴。其意味着，如果喷嘴向下打开，所述冷却环设置为类似在所述环形测量头上方的环形盘。所述喷嘴穿过所述测量头，并通过其喷嘴尖，向下突出几厘米。在一个优选实施例中，所述冷却环包括一单个环形腔室，所述环形腔室通过供应套管(muff)提供有冷却介质，更具体地讲是冷却空气或冷却水，所述冷却介质通过与所述供应套管邻接的释放套管从所述环形腔室释放出来。在所述环形元件内，在所述供应套管和所述释放套管之间必须设置分隔壁。然而，也可以在所述冷却环内提供更为复杂的类型的冷却介质传导装置。
根据另外一个改型，所述冷却环也能够围住所述测量头的外面，以便为放热的目的而增大用于传热的表面积。所述喷嘴通常包括加热元件，以便保持所述粘合剂的温度直到所述喷嘴尖处于要求的水平上。为了减少从所述喷嘴到所述环形测量头的热传递，可以在喷嘴外壳内部设置围绕加热元件的绝热覆层。同样，为了减少热传递，此外还建议用于所述喷嘴外壳的固定元件由具有较低热导率的复合碳纤维材料构成，所述固定元件优选的固定到齿轮泵的管段上。
为了保护所述摄像机，所述测量头通常在下面被玻璃板盖住，同样任选地，单个玻璃板提供给单个光学器件。为了确保防止至少在所述冷却测量头的这个部分上必定产生的粘合剂蒸气沉积(deposit)，提出了另外一种设备，其用于在所述测量头下面产生额外压力区域或空气流动，以便保护所述测量头的下面，使其避免喷涂的粘合剂蒸气的淀积。在一个简易实施例中，所述设备可以包括用于所述气态冷却介质的至少一部分的出口，所述气态冷却介质在被供应到所述冷却设备之前，优选地能够分支出来。替代地或者另外地，所述设备可以包括通气孔和合适设置的喷嘴出口，其将粘合剂蒸气吹离开所述测量头的下面。对于使用术语“上面”和“下面”的范围，这适用于将所述粘合剂滴珠从上面施加到平放的基体上的最经常使用的喷嘴位置。应该认识到，机器人臂能够转动粘合剂喷嘴和沿任意方向与其连接的所有零件。用于热熔粘合剂和冷却介质的所述供应管线以及所述控制管线都必须设计成柔性的。
附图说明
本发明的优选实施例在附图中进行了描绘，并在下面将对其进行说明。
图1是所述粘合剂喷嘴的纵向轴线的径向视图，显示了本发明的喷嘴组件。
图2是处于旋转90°位置里的粘合剂喷嘴的纵向剖视图，显示根据图1的本发明喷嘴组件。
图3是本发明喷嘴组件的三维视图。
具体实施方式
下面将一起说明上述三个附图。图示出的所述组件优选固定到机器人臂上。用于热熔粘合剂的针形喷嘴(needle nozzle)11大致包括喷嘴外壳12、具有出口孔14的喷嘴尖13以及阀针15，阀针15以纵向可移动的方式设置在所述喷嘴内部，并以气动方式启动。为了启动，活塞16固定到阀针15，活塞16在气动腔室17内沿轴向可进行控制。在所述外壳12处，可以识别出第一通气套管18和第二通气套管19。另外，可以看到空气压力套管20。所述阀针15由活塞16提升或下降，活塞16可沿着轴向在所述气动腔室17内移动，使得出口孔14打开或闭合。在喷嘴外壳12的一个侧面上，提供了具有粘合剂供应套管的管道段21，所述粘合剂供应套管通过连接套管22连接到喷嘴外壳12。预热过的热熔粘合剂通过齿轮泵23被供应到针形喷嘴11，所述齿轮泵23通过可控制的联接装置24连接到马达25。在喷嘴外壳12里，设置了两个加热元件27、28和绝热覆层29，其将供应的热熔粘合剂保持在要求的处理温度上，并同时通过喷嘴外壳12在很大程度上抑制了热量释放。
在管道段21处，测量头41通过两个固定元件31、32连接到光学监测系统，两个控制和信号线连接到所述光学监测系统，所述测量头41相对于所述喷嘴以环形方式设置。更具体的讲，测量头41包括三个沿着周向设置的摄像机，所述摄像机向着喷嘴尖13对齐，所述摄像机用于监测所述粘合剂滴珠，并在所述喷嘴运行中总是将图像传送到电子图像评估系统。所述摄像机没有详细绘出。在所述测量头41上方，设置有盘形冷却环45，所述冷却环45可以固定到测量头41上，或者固定到固定元件31、32上，并与所述测量头41以平面方式接触。所述冷却环45包括两个连接套管46、47，用于供应和释放冷却介质；所述冷却介质可以为空气或水的形式。所述冷却环45保持着对于测量头41里的摄像机可以容许的运行温度，所述粘合剂的温度明显地超过所述冷却环的冷却温度。在那种情况下，本发明确保了测量头41相对于所述加热的热熔粘合剂绝热，并且被冷却环冷却。所述冷却环45也可以设计为这样的方式，使得它以不同于本实施例所描绘的情况的方式在测量头41的外面上延伸，使得除了圆柱形测量头41的上端表面外，所述外部表面积也以平面的方式被直接冷却。在它的下端，测量头41用于玻璃板44覆盖，以便保护摄像机的光学器件。为了防止粘合剂蒸气淀积到玻璃板上，气态冷却介质可以从冷却环45通过测量头引导，例如在中心露出，并以环形形式从喷嘴外壳12出来，使得产生了沿着玻璃板从内部到外部的径向气流，所述气流吹走了粘合剂蒸气。
附图标记列表
11  针形喷嘴
12  喷嘴外壳
13  喷嘴尖
14  喷嘴孔
15  阀针
16  活塞
17  气动腔室
18  通气管
19  通气管
20  空气压力供应
21  粘合剂引导外壳
22  连接套管
23  泵
24  联接装置
25  马达
26  粘合剂供应系统
31  固定元件
32  固定元件
41  测量头
42  控制线
43  信号线
44  玻璃板
45  冷却环
46 47  套管

Claims (12)

1.一种用于热熔粘合剂的喷嘴组件，其具有喷嘴(11)，该喷嘴设置有测量头(41)，所述测量头具有用于监测由所述喷嘴产生的粘合剂滴珠的相机，
其特征在于，
冷却设备(45)设置在所述测量头(41)处。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，
所述冷却设备包括相对于所述喷嘴(11)以同心的方式设置的至少一个冷却环。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，
所述至少一个冷却环(45)包括具有用于冷却介质的供应和释放套管(46，47)的环形腔室。
4.如权利要求2或3中任一项所述的组件，其特征在于，
所述冷却环(45)通过至少一个端表面与所述测量头(41)处于热传导接触状态。
5.如权利要求2-4中任一项所述的组件，其特征在于，
所述冷却环(45)围住所述测量头(41)的外表面。
6.如权利要求1-5中任一项所述的组件，其特征在于，
所述喷嘴(11)是针形喷嘴。
7.如权利要求1-6中任一项所述的组件，其特征在于，
在所述喷嘴(11)的外壳(12)内，设置有被绝缘覆层(29)围住的至少一个加热元件(27、28)。
8.如权利要求1-7中任一项所述的组件，其特征在于，
所述绝热覆层(29)由蜜胺泡沫构成。
9.如权利要求1-8中任一项所述的组件，其特征在于，
用于测量头(41)和/或冷却环(45)的固定元件由复合碳纤维材料构成。
10.如权利要求1-9中任一项所述的组件，其特征在于，
用于产生气流的设备设置在所述测量头(41)的下面，用于保护所述测量头的下侧，使其不受到粘合剂蒸气的沉积。
11.如权利要求10所述的组件，其特征在于，
所述设备包括用于至少部分气态冷却介质的出口。
12.如权利要求10-11中任一项所述的组件，其特征在于，
所述设备包括通气管。
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