DE202016103570U1

DE202016103570U1 - lnspektionsvorrichtung zum Inspizieren von Klebstoffmustern auf einem Substrat

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Publication number: DE202016103570U1
Application number: DE202016103570.8U
Authority: DE
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2026-07-05
Also published as: ES2802404T3; BR102017014424A2; JP7242163B2; CN107576276A; US20230084543A1; JP2018001157A; US11801672B2; MX2017008845A; CN107576276B; US20180001611A1; US11511531B2

Abstract

Eine Inspektionseinrichtung (30) zur Ausführung eines Prozesses zur Inspektion eines Klebstoffmusters (37) auf einem Substrat (34), welches enthält: – zumindest eine Sensoranordnung (43), die über einen Wärmesensorkopf (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) zur Detektion eines Musters (37) auf einem Klebstoffstrang (38, 39, 40) auf einem Substrat (34) verfügt, wenn sich das Substrat entlang des Wärmesensorkopfes (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) bewegt; – ein Gehäuse (31) zur Aufnahme des gesagten Wärmesensorkopfes (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78); und – einen Controller (102), der mit der Sensoreinrichtung (43) verbunden ist, wobei der Controller (102) enthält: – Referenzdaten, die einen gewünschtes Klebstoffmuster repräsentieren; und – ein gespeicherter und vorab bestimmter Toleranzbereich für das gewünschte Klebstoffmuster; – worin der Controller (102) dazu eingerichtet ist, Signale zu empfangen, die das Muster (37) repräsentieren, das von der Sensoreinrichtung (43) detektiert worden ist, und diese Signale, die das detektiere Klebstoffmuster (37) repräsentieren, mit dem Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters zu vergleichen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Inspektionseinrichtung zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Applikationskopf, der aus einem Grundkörper, einer Düse zur Abgabe eines Klebstoffs und aus einer Inspektionseinrichtung in der beschriebenen Art besteht.
Klebstoffmuster werden von Applikationsköpfen abgegeben und auf Substrate aus verschiedenen Gründen aufgetragen. Insbesondere in der Verpackungsindustrie werden Klebstoffmuster zur Produktion von Verpackungsmaterial auf Substrate aufgetragen. Spezifische Beispiele für solches Verpackungsmaterial sind Kunststoffplatten oder Faserkartons. Die Verpackungsmaterialien werden einer Maschine typischerweise in Form von im Wesentlichen flachen Elementen (nachfolgend als Substrat bezeichnet) zugeführt. Anschließend wird das Fluid, in den meisten Fällen ein Heißschmelzklebstoff, mit Hilfe eines Applikationskopfes entlang einer oder mehrerer Bahnen auf verschiedene Bereiche des Substrates mittels eines Abgabeprozesses aufgetragen. Nach dem Auftragen des Klebstoffs wird das Verpackungsmaterial entweder mit einem Produkt gefüllt, oder es verbleibt in einem leeren Zustand. Die Bereiche, auf die ein Klebstoff in einem vorherigen Bearbeitungsschritt aufgetragen wurde, werden entlang definierter Kanten gefaltet und auf korrespondierende Bereiche gedrückt. Der aufgetragene Klebstoff bewirkt eine Verbindung der Flächen miteinander.
Die oben beschriebene Anwendung verfolgt das Ziel der Massenproduktion, sodass zusätzlich zu einer zunehmenden Zeiteffizienz darüber hinaus dahingehend Verbesserungen vorgenommen werden, dass sich die Materialmenge, welche für die Produktion verwendet wird, reduziert.
Hierzu ist es bereits bekannt, ein Muster aus unterbrochenen und kurz gepulsten Segmenten eines Klebstoffs auf ein Substrat aufzutragen, im Gegensatz zur kontinuierlichen Auftragung von Klebstoffen in Form von Strängen, um einen adäquaten adhäsiven Effekt zu generieren und gleichzeitig die Menge des verwendeten Fluides oder Klebstoffes zu reduzieren.
Aus EP 2 638 978 A1 ist eine Verfahren zur Transformation eines primären Abgabesignals zur Kontrolle eines Applikationskopfes in ein sekundäres Abgabesignal bekannt, wobei das sekundäre Abgabesignal über eine Mehrzahl von sukzessiven, beabstandeten Signalabschnitten verfügt, die jeweils als Teil der Länge des Primärsignals bestimmt werden und deren Gesamtlänge kleiner ist als die Länge des primären Signals. Durch Verwendung eines solchen Verfahrens kann ein primäres Abgabesignal, welches zum Beispiel einen kontinuierlichen Klebstoffstrang anzeigt, in ein sogenanntes „Nähsignal” zum sinnbildlichen Vernähen eines Klebstoffmusters, welches aus einer Mehrzahl von sukzessiven, beabstandeten Strangabschnitten besteht, umgewandelt werden.
Bei Durchführung eines solchen Verfahrens gerät der gesamte Betrieb näher an die Betriebsgrenze, sodass die Verifizierung dahingehend, dass die korrekte Menge eines Klebstoffs aufgetragen wird, mehr und mehr an Bedeutung zunimmt. Das Inverkehrbringen von Produkten, welche durch ein inkorrektes Auftragen eines Klebstoffs fehlerhaft sind, ist zu verhindern, um teure Rücksendungen und Reputationseinbußen zu verhindern. Heute kann eine Verifikation des Klebstoffauftrages nur unter Verwendung komplexer und teurer Systeme durchgeführt werden, die nicht einfach integriert werden können und nicht gut geeignet sind für die Anforderungen des Verpackungsmarktes, im Besonderen in Bezug auf den erforderlichen Bauraum, eine kurze Zeit zur Integration in existierende Systeme und bezüglich der Benutzerfreundlichkeit. Die Systeme müssen für jede Anwendung neu eingerichtet werden, und sie müssen für jedes neue Muster programmiert werden, wobei Änderungen der Maschinengeschwindigkeit bereits fehlerhafte Detektionen und Inspektionen der Klebstoffmuster bedingen können.
Es ist daher ein wesentliches Ziel der Erfindung, eine Inspektionsverfahren bereitzustellen und eine Einrichtung zur Ausführung einer solchen Verfahren, welches zumindest einige der oben genannten Probleme löst und dabei simpel, weniger komplex, und einfach zu verwenden ist und mit existierenden Maschinen verwendet werden kann.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird dieses Ziel erreicht mit einer Verfahren der eingangs spezifizierten Art, welche aus folgenden Schritten besteht: Bereitstellung von Referenzdaten, welche ein gewünschtes Klebstoffmuster repräsentieren, in einen Controller; Bereitstellung eines gespeicherten und vorbestimmten Toleranzbereiches für das gewünschte Klebstoffmuster in dem Controller; Abgabe eines Klebstoffstranges auf ein Substrat von einer Düse; Detektion eines Musters auf dem abgegebenen Klebstoffstrang auf dem Substrat, wenn sich das Substrat bewegt, mit Hilfe einer Sensoranordnung; Empfangen von Signalen, welche das detektierte Muster repräsentieren, von der Sensoranordnung an dem Controller; und Vergleich der Signale, die das detektierte Klebstoffmuster repräsentieren, mit dem Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters.
Die Erfindung basiert auf der Idee, dass, wenn weniger und weniger Klebstoff verwendet wird, um ein Substrat auf ein anderes Substrat zu kleben, es nicht ausreichend ist, ausschließlich die Abgabedüse mittels eines Feed-Forward-Signals zu kontrollieren, sondern dass es vielmehr erforderlich ist, das Klebstoffmuster, welches auf das Substrat abgegeben wurde, zu inspizieren. Die Erfindung macht sich die Idee zu eigen, dass es vorteilhaft ist, das abgegebene Muster direkt nach der Abgabe zu inspizieren und nicht am Ende des Prozesses, wenn beispielsweise die Verpackung bereits gefaltet ist und die Kanten miteinander verbunden sind.
Die Kernidee der Erfindung liegt darin, dass das Detektionsverfahren für sich allein stehend verwendet werden kann und dass kein Lern-Knopf erforderlich ist zum Erlernen eines gewünschten Klebstoffmusters. Das Verfahren wird bevorzugt mittels einer Inspektionseinrichtung des zweiten Aspektes der Erfindung ausgeführt. Das Verfahren basiert auf der Idee, dass das gewünschte Klebstoffmuster genau das Muster ist, welches auf das Substrat in dem Zielzustand unter nominalen Bedingungen abgegeben wird. Das gewünschte Klebstoffmuster, welches die Sensoranordnung in dem Zielzustand detektieren soll, ist in dem Controller gespeichert. Weiterhin ist ein vorgegebener Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters in dem Controller gespeichert. Wenn das Muster des abgegebenen Klebstoffstranges detektiert ist, werden Signale, die von der Sensoranordnung abgegeben werden und das detektierte Muster repräsentieren, verglichen mit dem Toleranzbereich des entsprechenden gewünschten Klebstoffmusters mittels eines Controllers. Wenn ermittelt wird, dass das detektierte Klebstoffmuster innerhalb des Toleranzbereiches liegt, wird das detektierte Klebstoffmuster als kongruent mit dem gewünschten Klebstoffmuster identifiziert.
Kongruent bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Muster innerhalb vorgegebener Toleranzen liegt, welche entweder manuell definiert werden können oder welche mittels eines Controllers basierend auf Prozessparametern ermittelt werden können. Bevorzugt wird die Verfahren unter Verwendung einer Inspektionseinrichtung gemäß mindestens einer der nachfolgend erläuterten bevorzugten Ausführungsformen einer Inspektionseinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass die Inspektionseinrichtung des zweiten Aspektes der Erfindung und die Verfahren des ersten Aspektes der Erfindung identische und ähnliche Merkmale enthalten, welche im Besonderen in den abhängigen Ansprüchen definiert sind. Insoweit wird auf die im weiteren Verlauf präsentierte Beschreibung des zweiten Aspektes der Erfindung bezüglich der Inspektionseinrichtung verwiesen.
Im Speziellen werden die Länge des Klebstoffmusters und/oder die Länge eines einzelnen Klebstoffstranges des Klebstoffmusters bestimmt und mit einer gewünschten Länge des Musters und/oder einer gewünschten Länge eines einzelnen Klebstoffstranges verglichen. Die Länge des Klebstoffmusters wird in Maschinenrichtung und damit in der Bewegungsrichtung des Substrates gemessen. Im Allgemeinen bestehen drei verschiedene Möglichkeiten zur Bestimmung der Länge. Einerseits wird bevorzugt, eine kumulative Länge des abgegebenen Klebstoffmusters mittels Messung und/oder Berechnung zu bestimmen, welche der kumulativen Länge aller Klebstoffstränge des abgegebenen Klebstoffmusters entspricht. Andererseits ist es ebenfalls möglich, die Gesamtlänge, im Besonderen die Länge von der Vorderkante des ersten Stranges des Musters bis zur Hinterkante des letzten Stranges des Musters zu messen. Weiterhin ist es durch Messungen und/oder Berechnungen ebenfalls möglich, Vor- oder Nachmuster zu bestimmen, welche durch die Länge eines Stranges, der sich über die gewünschte Vorderkante eines gewünschten Klebstoffmusters erstreckt und/oder der sich über die Abschlusskante eines gewünschten Klebstoffmusters erstreckt, gegeben sind. All diese Messungen und/oder Bestimmungen werden bevorzugt und mit der gegebenen Erfindung ausgeführt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, wird der vorgegebene Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters unter Verwendung von vorgespeicherten typischen Werten für einen spezifischen Anwendungsfall berechnet. Im Allgemeinen werden Dispensierungsapparate für einen spezifischen Anwendungsfall eines Kunden designt und ausgelegt, und für diesen typischen Anwendungsfall sind typische Werte bekannt, welche typische und akzeptable Abweichungen von einem gewünschten Klebstoffmuster repräsentieren. Es ist beispielsweise bekannt, welches Wärmestrahlungslevel ein Strang emittiert, wenn dieser mit einer Temperatur von 140°, 150° oder 160°C abgegeben wird und über eine Breite von 3 mm verfügt. Solche Werte können zur Berechnung der vorgegebenen Toleranzbereiche für eine Wärmestrahlung eines gewünschten Klebstoffstranges verwendet werden. Beispielsweise sind weiterhin Düsenöffnungs- und Schließreaktionszeiten innerhalb typischer Anwendungsbedingungen für spezifische Dispenser, wie beispielsweise den MiniBlue SP solenoid der Nordson Corporation, experimentell bestimmt und sind daher bekannt. Ein solcher Bereich von Reaktionszeiten kann darüber hinaus zur Berechnung der Toleranzbereiche verwendet werden. Eine Beispielrechnung könnte die Berechnung eines Toleranzbereiches von +/–2 mm bezüglich der Stranglänge bei einer Applikationsgeschwindigkeit von 60 m/min bei einer bekannten Reaktionszeit hinsichtlich des Öffnens und Schließens von 2 ms sein.
Weiterhin ist es optional, den vorbestimmten Toleranzbereich unter Verwendung von bereits ermittelten Werten eines beispielhaften Anwendungsfalles zu berechnen. Diese vorbestimmten Werte sind nicht notwendigerweise von dem Hersteller der Dispensierungsapparatur oder der Inspektionseinrichtung vorbestimmt, sondern können ebenfalls von einem Operator vorbestimmt sein, wenn dieser die Einrichtung für einen Anwendungsfall justiert. Beispielsweise werden unter bekannten Bedingungen spezifische Muster abgebeben, welche manuell als akzeptabel und damit kongruent mit einem gewünschten Klebstoffmuster eingeschätzt werden. Die in diesen Fällen ermittelten Werte können zur Berechnung der vorab bestimmten Toleranzbereiche herangezogen werden. Beispielsweise werden Mittelwerte, die in drei Beispielen ermittelt werden, zur Berechnung des Durchschnittes der drei Abgabemuster verwendet. Dieser Durchschnittswert kann dazu verwendet werden, ein neues gewünschtes Klebstoffmuster und die vorgegebenen Toleranzbereiche zu setzen, zum Beispiel auf 4,9 ms +/–5%.
Es wird bevorzugt, dass der Schritt des Detektierens eines Musters des Klebstoffstranges durch Detektieren der abgegebenen Wärme eines Klebstoffstranges durchgeführt wird. Damit wird das Muster in einer kontaktlosen Art ermittelt und nicht basierend auf visuellen Inspektionsverfahren, jedoch vielmehr unter Verwendung von Strahlungswellenlängen im nicht-sichtbaren Bereich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die vorgespeicherten und/oder vorbestimmten Werte mindestens einen Signalstärkenwert, der einen Grenzwert für zu erwartende Signale, welche von der Sensoranordnung detektiert werden, wenn diese das Muster des abgegebenen Klebstoffstranges detektiert, repräsentiert. Insbesondere wenn Infrarotsensoren für die Sensoreinrichtung verwendet werden, detektieren diese Sensoren eine spezifische Infrarotstrahlung über die ganze Zeit entlang. Wenn ein Strang detektiert wird, steigt die Strahlung schnell an, da der Strang typischerweise mit einer Temperatur von etwa 150°C abgegeben wird und dadurch die Signalstärke schnell ansteigt, wenn ein Abgabestrang detektiert wird.
Es soll hier angemerkt werden, dass der Begriff „Signal” sich darüber hinaus auf Ableitungen von Signalen oder Ableitungen höherer Ordnung beziehen kann und nicht auf die alleinige Originalquelle selbst limitiert ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Detektieren der Muster des abgegebenen Klebstoffstranges aus folgenden Schritten: Ermittlung einer Intensität oder einer Änderungsrate bezüglich der Intensität eines Wertes, der von einer Sensoranordnung ermittelt wird; Mit Hilfe eines Controllers, Vergleich der Intensität oder der Veränderungsrate der Intensität mit dem Signalstärkenänderungsratenwert oder der Intensität oder eines entsprechenden Grenzwertes, welcher in dem Controller gespeichert ist; und Ermittlung mittels des Controllers, dass eine Strangkante vorliegt, wenn das Intensitätssignal oder das Intensitätsveränderungsratensignal den Grenzwert, welcher in dem Controller gespeichert ist, überschreitet. Wenn ein Substrat, auf welchem ein abgegebenes Klebstoffmuster aufgetragen ist, sich der Sensoreinrichtung annähert, erhöht sich die Signalstärke, welche von der Sensoreinrichtung gemessen wird. Bevorzugt wird die Änderungsrate dieser veränderlichen Signalintensität ermittelt und mit einer vorab gespeicherten Rate der Wertveränderung verglichen. Die vorab gespeicherte Rate der Veränderung des Wertes wird bereitgestellt mit einem Toleranzbereich. Wenn die Veränderungsrate, ermittelt von dem Controller, basierend auf dem detektierten veränderlichen Intensitätswert, sich innerhalb dieses Toleranzbereiches befindet, wird eine Strangkante detektiert. Wenn dieser Wert zunimmt, ist dies ein Anzeichen für eine Vorderkante eines Stranges und wenn der Wert abnimmt, ist dies ein Anzeichen für eine Hinterkante eines Stranges.
Bevorzugt wird der Signalstärkenveränderungsratenwert oder der entsprechende Grenzwert von dem Controller in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Substrates und/oder in Abhängigkeit von einem Abkühlungsratenfaktor skaliert. Die Abkühlungsrate des abgegebenen Klebstoffs ist abhängig von der Umgebungstemperatur, dem Luftfluss und der Wärmekapazität des abgegebenen Klebstoffs. Wenn der Klebstoff mit einer geringen Temperatur abgegeben wird oder die Umgebungstemperatur hoch ist, ist die Veränderungsrate der erfassten Infrarotstrahlung, wenn das Substrat sich der Sensoreinrichtung nähert, geringer, als in Fällen, in denen der Klebstoff mit einer hohen Temperatur abgegeben wird. Aus diesem Grund wird der Veränderungsratenwert bevorzugt skaliert. Dasselbe gilt für die Geschwindigkeit des Substrates. Wenn die Geschwindigkeit des Substrates hoch ist, ist die Veränderungsrate der Intensität, welche von der Sensoreinrichtung gemessen wird, ebenfalls hoch. Es wird daher bevorzugt, den vorab gespeicherten Veränderungsratenwert oder den vorgegebenen Toleranzbereich für diesen Wert zu skalieren. Dieses kann automatisch basierend auf bekannten Beziehungen zwischen diesen Werten erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Veränderungsratenintensitätssignal durch einen Tief-, Hoch- und/oder Bandpassfilter geführt, zur Vermeidung von Intensitätsänderungen, ausgelöst durch Sensorrauschen oder Umweltbedingungen, welche mit Häufigkeiten atypisch für den Start bzw. das Ende eines Klebstoffstranges auftreten und zu falschen positiven Kantenerkennungen führen. Dieses erhöht die Robustheit des Verfahrens.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Verfahren die Schritte: Ermittlung einer Bewegungsgeschwindigkeit und Kantenposition des Substrats mittels eines Controllers, wobei die Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit und Kantenposition des Substrates mittels eines Geschwindigkeitssensors der Sensoranordnung durchgeführt wird, bestehend aus den Schritten: Bestimmung einer Veränderungsrate hinsichtlich der Intensität eines Wertes, erfasst von einem Geschwindigkeitssensor mittels eines Controllers; Vergleich der Veränderungsrate hinsichtlich der Intensität mit einem vorab in dem Regler gespeicherten Grenzwert durch den Regler; und Erkennung mittels eines Controllers, dass eine Substratkante vorliegt, wenn die Veränderungsrate hinsichtlich der Intensität den Grenzwert überschreitet. Dieses kann umgesetzt werden mittels zweier Infrarotsensoren, welche denselben Strang detektieren und welche in Maschinenrichtung relativ zueinander versetzt sind. Wenn der Versatz dieser zwei Infrarotsensoren in Maschinenrichtung bekannt ist, kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates bestimmt werden. Alternativ enthält der Geschwindigkeitssensor zwei Fotozellen, welche die Substratkanten durch Auswertung der empfangenen Lichtstrahlung detektieren. Bevorzugt wird der Zeitversatz zwischen der Detektion der Kante an der ersten Fotozelle und der zweiten Fotozelle bestimmt, und wenn die Entfernung zwischen den Fotozellen in Maschinenrichtung bekannt ist, hieraus die Geschwindigkeit berechnet. Das Substrat wird als vorliegend bezeichnet, bis die folgende Kante detektiert ist, und eine zusätzliche Geschwindigkeitsmessungen kann an dieser Kante vorgenommen zusammen mit der ersten Messung verwendet werden, um eine genauere durchschnittliche Geschwindigkeit über den Verlauf der Substratlänge bestimmen zu können.
Alternativ oder zusätzlich enthält das Verfahren den Schritt: Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates, enthaltend die Detektion eines Stranges, im Speziellen eine Vorderkante eines Stranges, an einer ersten Position mit einem ersten Sensorkopf, Detektieren des Stranges, insbesondere die Vorderkante des Stranges an einer zweiten Position mit einem zweiten Sensorkopf, Bestimmung der Zeitdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Detektion, Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit basierend auf der Zeitdifferenz und auf dem Versatz der zwei Sensorköpfe in Bewegungsrichtung.
Alternativ oder zusätzlich wird die Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt unter Verwendung eines optischen Detektors, bevorzugt mindestens zweier voneinander entfernt platzierter Empfänger, beispielsweise Fotozellen, welche zur Detektierung einer Vorderkante und/oder Hinterkante eines Substrates angeordnet sind. Bevorzugt wird die Detektion der Vorder- und/oder Hinterkante des Substrates mittels einer Detektion der Veränderungsrate der Intensität, welche beispielsweise von der Fotozelle detektiert wird, ausgeführt. Wenn diese Intensität einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet, wird dieses als Substratkante angesehen. Durch Vergleich der Zeit zwischen der Detektion an dem ersten und an dem zweiten Empfänger kann die Geschwindigkeit dieser Kante berechnet werden. Das Substrat wird so lang als vorliegend angesehen, bis die folgende Kante detektiert ist. Der vorgegebene Mindestwert kann in dem Speicher eines Controllers vorab gespeichert sein oder kann auf experimenteller Basis, unter Verwendung eines vorliegenden Fertigungsleitungnaufbaus und aktueller Umweltbedingungen, ermittelt werden. Durch ein solches Verfahren ist eine Substratgeschwindigkeitsmessung durch einen rotierenden Encoder, wie im Stand der Technik bekannt, nicht länger erforderlich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Verfahren die Schritte: Empfang eines Abgabesignals von einer Steuerungseinrichtung einer Düse zur Abgabe des Klebstoffs; Ermittlung des gewünschten Musters basierend auf dem empfangenen Abgabesignal mittels eines Controllers. Wenn das Muster des Abgabesignals der Düse bekannt ist, liegt damit ein einfacher Weg vor, ein gewünschtes Muster zu definieren. Wenn die Entfernung zwischen dem Sensor und der Düse sowie die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates bekannt ist, kann abgeschätzt werden, zu welchen Zeiten und an welchen Positionen ein Klebstoffstrang detektiert werden sollte. Auf das empfangene Abgabesignal, welches von einem Controller abgefangen werden kann, werden vorgegebene Toleranzen angewendet, die sich bevorzugt zumindest auf Breiten und Längenrichtung beziehen, um das gewünschte Muster zu bestimmen. Durch Verwendung eines solchen Verfahrens ist die Verwendung eines Lern-Knopfes, wie bekannt im Stand der Technik bezüglich des Lernens eines gewünschten Musters durch eine Maschine, nicht länger erforderlich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der Schritt der Bestimmung des gewünschten Musters die Schritte: Berechnung einer gewünschten Strangstartzeit und Strangendzeit unter Verwendung von zumindest einem vorgegebenen Verzögerungswert, der in dem Controller vorab gespeichert ist. Wenn das Abgabesignal bekannt ist und/oder abgefangen wird und darüber hinaus die geometrische Beziehung zwischen der Düse, dem Substrat und der Inspektionseinrichtung, im Besonderen der Wärmesensor oder Wärmesensorköpfe bekannt sind, kann das gewünschte Klebstoffmuster berechnet werden, und im Speziellen können die gewünschten Strangstartzeit und Strangendzeit berechnet werden. Die Verspätungswerte in diesem Zusammenhang sind beispielsweise eine Verzögerung für die Magnetspulenenergetisierung, Verzögerung für den Luftfluss in ein Klebstoff-Ventilmodul, Verzögerung für den Klebstofffluss aus dem Modul an der Düsenspitze, Verzögerung für den Klebstoffübergang von der Düsenspitze zum Substrat, Verzögerung für das Substrat, welches sich zum Sensorkopf bewegt. All diese Verzögerungswerte sollten in die Berechnung mit einbezogen werden, wenn das Abgabesignal abgefangen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Verfahren ferner die Schritte: Bestimmung einer Hintergrundwärme, wenn kein Substrat vorhanden ist, Vergleich der detektierten Hintergrundwärme mit einer Wärme, die detektiert wird, wenn ein Substrat und/oder Strang vorhanden ist mittels eines Controllers. Bevorzugt wird die vorliegende Hintergrundwärme in einem Speicher gespeichert, der in dem Controller angeordnet ist, und die gespeicherte Hintergrundwärme wird verwendet, wenn das Klebstoffmuster detektiert wird. Dieses ermöglicht, dass nicht erforderlich ist, dass die Sensoreinrichtung absolute Wärmewerte misst, vielmehr ist es erforderlich, die Veränderungsrate zu messen oder eine Grenze zwischen der Hintergrundwärme und der aktuell gemessenen Wärme. Ferner kann eine Grenzwärme ermittelt werden unter Verwendung der Hintergrundwärme, und wenn eine Wärme über der Grenzwärme gemessen wird, wird angenommen, dass ein Klebstoffstrang vorhanden ist. Wenn der Grenzwert erreicht wird, wird diese Position als Start oder Ende eines Stranges detektiert, in Abhängigkeit davon, ob ein steigendes oder fallendes Ende, wie oben diskutiert, vorliegend ist.
Bevorzugt enthält der Schritt der Detektion des Musters des Klebstoffstranges die Detektion einer Breite des Stranges. Solch eine Breite kann detektiert werden durch Verwendung von zwei oder mehr Infrarotsensoren, die gegenüber voneinander, rechtwinklig zur Maschinenrichtung angeordnet sind. Bevorzugt enthält der Toleranzbereich eine Breitentoleranz, worin die Toleranzbreite von der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates abhängt. Wenn sich das Substrat schneller bewegt, hat der Strang normalerweise eine kleinere Breite, wenn die Abgabegeschwindigkeit konstant bleibt. Damit wird zusätzlich die Toleranz der Geschwindigkeit bevorzugt skaliert und gespeichert. Dieser Geschwindigkeitsfaktor kann experimentell bestimmt werden.
Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform enthält das Verfahren die Schritte: Bereitstellung eines Mittelleitungntoleranzbereiches für das gewünschte Klebstoffmuster; Berechnung einer Mittelleitung des detektierten Musters und Vergleich der berechneten Mittelleitung mit dem Mittelleitungntoleranzbereich. Die Mittelleitung kann berechnet werden, wenn die Breite des aufgetragenen Klebstoffmusters bekannt ist. Die Mittelleitung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit einem Mittelleitungntoleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters verglichen. Durch diese spezifischen Verfahrensschritte kann ermittelt werden, inwieweit ein Versatz in einer Richtung rechtwinklig zur Maschinenrichtung des abgegebenen Klebstoffmusters innerhalb der Toleranz liegt oder nicht.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt enthält: Berechnung einer Fläche des Substrates, welche von dem Strang bedeckt ist. Diese Fläche wird als Strangfläche bezeichnet. Ist die Länge und die Breite eines Stranges bekannt, kann ebenfalls die Strangfläche berechnet werden, und es kann bestimmt werden, inwieweit diese Strangfläche innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches hinsichtlich der Strangfläche des Substrates liegt. Dieses hilft zu ermitteln, ob genug Klebstoff abgegeben wurde, um spezifische Abgabeanforderungen zu erfüllen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Verfahren die Schritte: Bereitstellung einer Toleranz für eine maximale Lücke zwischen zwei Strängen des gewünschten Klebstoffmusters; Berechnung einer Lücke zwischen zwei Strängen des detektierten Musters; und Vergleich der berechneten Lücke mit der Toleranz für die maximale Lücke. Bevorzugt wird für den Fall, dass die berechnete Lücke größer ist als die Toleranz für die maximale Lücke, ein Fehlersignal ausgegeben. Eine solche Messung könnte Max Gap-Messung genannt werden. Die Idee ist, dass eine Maximaldistanz oder eine zulässige Lücke innerhalb der Klebstoffmuster besteht, die immer noch die Anforderungen an den Prozess erfüllen. Diese maximale Entfernung unterscheidet sich für jede Anwendung und auch für jeden Typ eines Klebstoffmusters, welches verwendet wird. Bevorzugt enthält das Verfahren darüber hinaus ein Auswählen zwischen einer hohen Toleranz für eine maximale Lücke zwischen zwei Strängen des gewünschten Klebstoffmusters und einer geringen Toleranz für eine maximale Lücke zwischen zwei Strängen des gewünschten Klebstoffmusters. Die hohe Toleranz wird bevorzugt dann gewählt, wenn es akzeptabel ist, dass bis zu ein innerer Strang des Klebstoffmusters vollständig fehlen kann und ein Teil eines anderen internen Stranges des Musters fehlen kann von dem Muster und dieses immer noch die Max Gap-Verifizierung erfüllt. Die geringe Toleranz für die maximale Lücke zwischen zwei Strängen des gewünschten Klebstoffmusters wird bevorzugt dann ausgewählt, wenn es akzeptabel ist, dass nur ein Teil eines Stranges fehlen darf und trotzdem die Max Gap-Verifikation erfüllt wird. Diese Messung ist bevorzugt nicht kumulativ, sodass jeder Strang, der detektiert ist, den Beginn der Max Gap-Messung neu startet, bis der Strang entweder endet oder ein Max Gap-Fehler auftaucht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird weiterhin die thermische Intensität der Strangfläche als Verifikationskriterium verwendet. Dementsprechend enthält das Verfahren bevorzugt die Schritte: Bereitstellung einer Toleranz für einen thermischen Intensitätswert einer bevorzugten Fläche; Messung oder Berechnung eines thermischen Intensitätswertes der berechneten Fläche des Substrates, welche von dem Strang bedeckt ist, und Vergleich des thermischen Intensitätswertes der berechneten Fläche mit der Toleranz für den thermischen Intensitätswert. Ein solcher Wert kann auch als Intensität über Fläche bezeichnet werden. Diese thermische Intensität zeigt an, inwieweit die Klebstofftemperatur und/oder die Menge des abgegebenen Klebstoffs für die gewünschte Klebstoffverbindungsanwendung korrekt ist. In dem Fall, dass der thermische Intensitätswert zu hoch ist, ist dieses ein Anzeichen dafür, dass die Temperatur des Klebstoffs zu hoch ist und/oder zu viel Klebstoff auf das Substrat abgegeben worden ist. Da dieser Wert von der gewünschten Substratfläche, welche von dem Klebstoff bedeckt ist, abhängig ist, wird bevorzugt, dass diese Fläche im Voraus gemessen und/oder berechnet wird. In einem weiteren Aspekt der Erfindung oder in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird obiges Problem mittels eines Verfahrens zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat gelöst, bestehend aus folgenden Schritten: Bereitstellung eines gespeicherten und vorgegebenen Toleranzbereiches für ein gewünschtes Klebstoffmuster in einem Controller; Empfang eines Abgabesignals von einer Kontrolleinheit einer Düse zur Abgabe des Klebstoffs in einem Controller; Bestimmung des gewünschten Musters basierend auf dem empfangenen Abgabesignal durch den Controller; Empfang einer Veränderung in dem Abgabesignal durch den Controller und/oder Empfang eines erstmaligen Abgabesignals von dem Controller und Setzen des Toleranzbereiches für das gewünschte Muster auf einen vorgegebenen Lernbereich. Bevorzugt enthalten die Verfahren die Schritte der Erkennung einer Veränderung in dem Abgabesignal und/oder Erkennung eines erstmaligen Abgabesignals und darauf folgend eine Umschaltung in einen Lernmodus. In einem solchen Lernmodus wird bevorzugt der Schritt des Setzens eines Toleranzwertes für das gewünschte Muster zu einem vorgegebenen Lernwert ausgeführt. Wenn ermittelt wird, dass ein Abgabesignal nicht länger mit dem vorherigen Abgabesignalmuster korrespondiert, oder ein Abgabesignal erstmalig detektiert wird, zum Beispiel wenn die Verfahren das erste Mal ausgeführt wird oder die Maschine gestartet wird, wird der Lernmodus ativiert. Der Lernmodus wird bevorzugt für eine vorgegebene Zahl von Mustern und/oder für eine vorgegebene Zeitperiode aktiviert. Der Lernmodus wird dazu verwendet, das Verfahren zu adaptieren oder anzupassen und/oder die Inspektionseinrichtung des zweiten Aspektes, der unten beschrieben ist, im Besonderen den Controller der Inspektionseinrichtung, gemäß eines veränderten Abgabesignals automatisch anzupassen. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass kein Lern-Knopf erforderlich ist. Basierend auf einer Veränderung in dem Abgabesignal und/oder durch die erstmalige Erkennung eines Abgabesignals wird der Lernmodus aktiviert und nicht durch einen Operator, welcher den Lern-Knopf drückt.
Die Größe des Toleranzwertes im Lernmodus basiert bevorzugt auf vorab gespeicherten Werten, die mit vorgegebenen Klebstoffmustern korrespondieren, welche im Besonderen auf experimentellen Daten von typischen Klebstoffmustern basieren. Der Lerntoleranzwert sollte so gewählt werden, dass die Mehrheit der abgegebenen Klebstoffmuster während des Lernmodus innerhalb des Toleranzbereiches liegt.
Das Verfahren enthält bevorzugt weiterhin die Schritte: Vergleich eines detektierten Klebstoffmusters mit dem vorhergehend detektierten Klebstoffmuster und Bestimmung, inwieweit die Abweichung und/oder die Abweichungsrate zwischen dem detektierten Muster, seit die Veränderung in dem Abgabesignal und/oder das Abgabesignal ermittelt wurde, innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt. Gemäß dieser Ausführungsform, welche insbesondere dann von Nutzen ist, wenn der Lernmodus aktiviert wird, wird das momentan detektierte Klebstoffmuster verglichen mit dem vorausgehend detektierten Klebstoffmuster. Bevorzugt wird das momentan detektierte Klebstoffmuster verglichen mit zwei oder mehr vorausgehend detektierten Klebstoffmustern, sobald eine Veränderung im Muster detektiert wurde und/oder der Lernmodus betreten wurde. Die Abweichung zwischen dem momentanen und dem vorausgehenden Muster wird bestimmt. Zusätzlich oder alternativ wird eine Abweichungsrate zwischen dem momentanen Muster und dem vorausgehenden detektierten Muster bestimmt. Nachdem die Abweichung und/oder die Abweichungsrate bestimmt wurden, wird ferner bestimmt, inwieweit diese Abweichung und/oder Abweichungsrate innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegen. Dieses ermöglicht zu überprüfen, inwieweit das detektierte Klebstoffmuster zyklisch ist oder konvergiert, sodass ein stabiler Ausgang erzielt werden kann. In dem Fall, in dem ermittelt wird, dass die Abweichung und/oder die Abweichungsrate nicht innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegen, kann ein Musterfehlersignal ausgegeben werden. Bevorzugt liegt die Zahl der vorausgehend analysierten Abgabemuster in einem Bereich von 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 5, insbesondere bevorzugt 3. Bevorzugt wird der Mittelwert dieser letzten drei Abgabemuster verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Verfahren die Schritte: Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von N – 1 detektierten Klebstoffmustern seit der Veränderung des Abgabesignals und/oder das Abgabesignal bestimmt wurde, unter Verwendung der N detektierten Muster als gewünschtes Muster und/oder einer Auswertung der Klebstoffmuster, bis eine vorgegebene Nummer N + x erreicht ist und Berechnung eines gewünschten Musters basierend auf zumindest einigen der N bis N + x detektierten Klebstoffmuster. Bevorzugt entspricht N einer Nummer in dem Bereich 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 5, besonders bevorzugt gleich 3. Bevorzugt entspricht x einer Zahl in dem Bereich von 2 bis 10, bevorzugt 2 bis 5, insbesondere bevorzugt gleich 3. Diese Verfahrensschritte werden bevorzugt ausgeführt im Lernmodus. Wenn detektiert wird, dass das abgegebene Klebstoffmuster ein stabiles Muster ist und dieses innerhalb vorgegebener Toleranzen für die vorgegebene Anzahl von N – 1 Malen, liegt, dann kann das N detektierte Muster als das gewünschte Muster verwendet werden. Alternativ kann das gewünschte Muster berechnet werden durch Verwendung einer Mehrzahl von zumindest zwei detektierten Klebstoffmustern innerhalb des Lernmodus, welche stabil sind, das heißt, dass deren Abweichung und/oder deren Abweichungsrate innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt.
Wenn das neue gewünschte Muster basierend auf den Schritten der vorausgehenden Verfahren definiert wurde, wird bevorzugt, dass der Toleranzbereich, der vorausgehend verändert wurde, hin zur vorgegebenen Lerntoleranz zurückgesetzt wird auf einen vorgegebenen Toleranzbereich. Dieser Toleranzbereich wird bevorzugt um das berechnete gewünschte Muster zentriert. Dieser vorgegebene Toleranzbereich kann identisch sein mit dem Toleranzbereich, der vor dem Betreten des Lernmodus verwendet wurde oder kann ein abweichender Toleranzbereich sein, der auf Prozessparametern, wie vorausgehend beschrieben, basiert. Nachdem der Toleranzbereich von dem vorgegebenen Lerntoleranzbereich zurückgesetzt wurde, wird der Lernmodus bevorzugt verlassen. Nachfolgend wird das Verfahren weiter in einem normalen Arbeitsmodus ausgeführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens enthält das Verfahren den Schritt: Ausgabe eines Musterfehlersignals, wenn das detektierte Klebstoffmuster nicht innerhalb des Toleranzbereiches des gewünschten Klebstoffmusters liegt. Das Musterfehlersignal wird abgegeben, wenn das detektierte Klebstoffmuster nicht kongruent mit dem gewünschten Klebstoffmuster ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Verfahren die Schritte: Empfang des Musterfehlersignals an einer Alarmeinrichtung; und Ausgabe eines Alarmsignals mittels der Alarmeinrichtung. Solch eine Alarmeinrichtung könnte eine Alarmglocke oder ein Alarmlicht enthalten, sodass ein auditiver Alarm oder ein visueller Alarm einem Bediener bereitgestellt wird.
Weiterhin wird bevorzugt, dass alternativ oder zusätzlich das Musterfehlersignal an einer Ablagevorrichtung empfangen wird und die Ablagevorrichtung das Substrat mit dem fehlerhaften Klebstoffmuster ablegt. Die Ablagevorrichtung kann einen Arm oder Drücker oder ein gleichartiges mechanisches Bauteil beinhalten, welches das Substrat mit dem fehlerhaften Muster kontaktiert, um das fehlerhafte Substrat abzulegen. Mittels dieser Schritte kann sichergestellt werden, dass nur solche Substrate, die über ein fehlerfreies Klebstoffmuster verfügen, am Ende des Produktionsprozesses bereitgestellt werden.
Die Erfindung löst die Aufgabe in einem zweiten Aspekt mit einer Inspektionseinrichtung der eingangs spezifizierten Art, welche zumindest eine Sensoranordnung enthält, die über einen Wärmesensorkopf zur Detektion eines Musters eines Klebstoffstranges auf einem Substrat verfügt, wenn das Substrat entlang des Wärmesensorkopfes bewegt wird; ein Gehäuse zur Aufnahme des Wärmesensorkopfes und einen Controller, der mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, wobei der Controller enthält: Referenzdaten, die das gewünschte Klebstoffmuster repräsentieren; und einen gespeicherten und vorgegebenen Toleranzbereich für das gewünschte Klebstoffmuster; worin der Controller zum Empfang von Signalen eingerichtet ist, die das Muster, welches von der Sensoreinrichtung detektiert wird, repräsentieren und um die Signale, welche das detektierte Klebstoffmuster repräsentieren, mit dem Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters zu vergleichen.
Der Controller enthält bevorzugt Speichereinrichtungen für die gespeicherten und vorgegebenen Toleranzbereiche für das gewünschte Klebstoffmuster und/oder die Referenzdaten, die das gewünschte Klebstoffmuster repräsentieren. Die Speichereinrichtung kann als RAM- oder ROM-Speicher oder als Flash-Speicher ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere bevorzugt, wenn keine anderen Referenzwerte verfügbar sind oder wenn sich die Maschine im Startprozess oder kurz danach befindet. Die gespeicherten Werte basieren bevorzugt auf bekannten typischen Klebstoffmustern und können vom Hersteller und/oder Operator vorab gesetzt sein. Sowohl die Referenzdaten, die das gewünschte Klebstoffmuster repräsentieren, als auch die Toleranzbereiche, können gemäß des oben beschrieben Verfahrens von einem Operator verändert und angepasst werden.
Der Wärmesensorkopf ist bevorzugt in einem Gehäuse untergebracht, und das Gehäuse ist zur Anordnung des Wärmesensorkopfes in unmittelbarer Nähe zu einer Düse, von welcher der Klebstoff abgegeben wird, eingerichtet. Das Gehäuse kann eine Befestigungssektion oder eine Befestigungseinrichtung, wie eine Klemmeinrichtung oder Schrauben oder korrespondierende Schraubengewindebohrungen zur Anbringung des Gehäuses an einem Applikationskopf enthalten, wie beispielsweise ein Applikatorgehäuse, welches eine Düse enthält oder andere Teile des Applikators, wie das Gehäuse eines pneumatischen Magnetspulenventils. Das Gehäuse kann darüber hinaus direkt in das Hauptgehäuse eines Klebstoffapplikators integriert sein. Der Begriff unmittelbare Nähe in diesem Zusammenhang bezieht sich auf eine Entfernung zwischen der Düsenöffnung und dem Wärmesensorkopf, die bevorzugt entlang der Bewegungsrichtung des Substrates gemessen wird. Diese Entfernung liegt bevorzugt in dem Bereich bis zu 5 cm, bevorzugt in einem Bereich von 0,5 cm bis 5 cm, besonders bevorzugt 0,5 cm bis 2,5 cm. Eine kleinere Entfernung spart Bauraum ein und führt zu besseren Ergebnissen.
Die erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung enthält weiterhin einen Controller, der mit der Sensoranordnung verbunden ist. Der Controller enthält bevorzugt Softwarecode, um die Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.
Der Begriff „Muster” in diesem Zusammenhang bezieht sich auf einen einzelnen Strang, mehrfache Strangabschnitte und spezifische Anordnungen von Strängen und Strangabschnitten auf einem einzelnen Substrat und enthält die Position, Form und Menge des Klebstoffstranges. Trotz dieser Ausführung bedeutet „Mustererkennung” in diesem Zusammenhang nicht notwendigerweise, dass alle gerade genannten Parameter detektiert werden. Es kann, in Abhängigkeit von der Ausführungsform, ausreichend sein, nur einen dieser Parameter zu detektieren oder andere Parameter, die für einen Strang bezeichnend sind. Normalerweise wird auf jedes Substrat, welches einem anderen nachfolgt, das gleiche Klebstoffmuster aufgetragen. Es sollte verstanden werden, dass sich das Wort „Klebstoff” in diesem Zusammenhang auf Heißschmelzklebstoff, Klebstoff oder jede andere Flüssigkeit erstreckt, welche in erhitzter Weise auf Substrate zum Zweck der Verklebung aufgetragen werden, zum Beispiel Dichtstoffe, Fette oder geschäumte Materialien.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmesensor ein nicht berührender Sensor. Dieses erlaubt dem Wärmesensorkopf in einiger Entfernung von dem Substrat angeordnet zu sein, und es besteht keine Notwendigkeit, das Substrat und/oder das Klebstoffmuster zu berühren. Der Wärmesensorkopf befindet sich bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 45 mm, bevorzugt 5 bis 15 mm, insbesondere bevorzugt 10 mm entfernt von dem Substrat, bevorzugt in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Substratoberfläche.
Der Wärmesensorkopf ist bevorzugt ein Infrarotsensor. Mit einem solchen Infrarotsensor ist die nicht berührende Messung von Wärme emittierenden Elementen möglich. Das Substrat befindet sich typischerweise in Umgebungstemperatur, und der Klebstoff wird in einer erhöhten Temperatur aufgetragen, insbesondere wenn ein Heißschmelzklebstoff verwendet wird. Heißschmelzklebstoffe werden typischerweise bei Temperaturen von etwa 100°C bis mehr als 200°C appliziert und weichen dadurch signifikant von der Umgebungstemperatur ab. Gemäß der Erfindung können sowohl digitale als auch analoge Thermopiles oder Thermocouples verwendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoranordnung in einem Gehäuse angeordnet, welches bevorzugt eine thermische Isolierung zur Isolierung elektronischer Bauteile des Wärmesensorkopfes und der Sensoranordnung von der Düsenwärme enthält. Dieses kann den erforderlichen Bauraum zur Montage der Inspektionseinrichtungen reduzieren, und darüber hinaus können schnellere Messungen ausgeführt werden.
Gemäß einer alternativen weniger bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmesensorkopf mit einem Infrarotglasfaser verbunden, und der Wärmesensorkopf ist distal von der Düse angeordnet. Der Wärmesensorkopf in einer solchen Ausführungsform kann eine Linse oder eine ähnliche Einrichtung zur Bündelung der Infrarotstrahlung des Klebstoffmusters auf dem Substrat in eine Infrarotfiber enthalten. Die Infrarotstrahlung wird dann mittels der Infrarotfiber zu dem Kopf des Wärmesensors transferiert, welcher in einer sicheren Entfernung von der Düse angeordnet werden kann, sodass der Wärmesensorkopf gegenüber der Wärmestrahlung der Düse abgeschirmt ist, um nicht die Detektion des Klebstoffmusters auf dem Substrat negativ zu beeinflussen. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Gehäuse mit begrenzten Abmessungen ausgestaltet sein, und es kann leicht in enger Beziehung mit der Düse verbunden werden, wenn es lediglich das distale freie Ende der Fiber enthält. Dennoch erfordert diese Ausführungsform die Führung von Infrarotfibern zu dem Sensor, welches in einigen Ausführungsformen und Anwendungen gegebenenfalls nicht gewünscht ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Inspektionseinrichtung zwei oder mehr Wärmesensorköpfe, welche versetzt voneinander in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Substrates angeordnet sind, zur Detektion einer Breite und/oder Position einer Mittelleitung in einer Richtung rechtwinklig zur Bewegung des Klebstoffstranges auf dem Substrat. Diese Richtung wird typischerweise bezeichnet als die Breitenrichtung des Substrates, rechtwinklig zur Bewegungsrichtung (Maschinenrichtung). Bevorzugt werden vier oder mehr Wärmesensorköpfe versetzt einander gegenüber angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform kann nicht nur die Breite detektiert werden, sondern auch die Abweichung des Stranges von der gewünschten Mittelleitung, rechtwinklig zur Maschinenrichtung und/oder mehrfache Stränge, welche parallel zueinander verlaufen und auf dem Substrat angeordnet sind, können detektiert werden. Weiterhin kann mittels Messung und/oder Vergleich der Intensität des Signals an jedem Wärmesensorkopf das Verfahren der Interpolation verwendet werden, um eine präzisere Schätzung der Strangbreite und/oder Position zu erzielen, da Wärmesensorköpfe, welche nur einen Teil des Stranges abdecken, geringere Signale abgeben, als solche, deren Sichtfeld vollständig mit dem Strang gefüllt sind. Wenn Wärmesensorköpfe zu den Kanten der Anordnung von Wärmesensorköpfen ausgerichtet sind, detektieren diese ein stärkeres Signal als solche, die an dem Mittelpunkt ausgerichtet sind, und der Controller kann dazu eingesetzt werden zu detektieren, dass die Mitte des Stranges außerhalb eines Detektionsfensters liegt. Die Wärmesensorköpfe können in einer Reihe ausgerichtet sein, im Wesentlichen rechtwinklig zur Maschinenrichtung des Substrates, oder versetzt gegenüber einander in der Bewegungsrichtung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Inspektionseinrichtung zwei oder mehr Wärmesensorköpfe, welche versetzt zueinander in einer Richtung parallel zur Maschinenrichtung des Substrates angeordnet sind, zur Detektion der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates und/oder einer Abkühlungsrate des Klebstoffstranges. Diese Richtung wird typischerweise als die Längsrichtung des Substrates bezeichnet. Wenn zwei der Wärmesensorköpfe versetzt in der Längsrichtung angeordnet sind, kann die Bewegungsgeschwindigkeit ermittelt werden dadurch, dass wenn die Versetzung der zwei Wärmesensoren bekannt ist, und der erste Wärmesensor den Klebstoffstrang zu einem ersten Zeitpunkt detektiert und der zweite Wärmesensor den Klebstoffstrang zu einem zweiten Zeitpunkt sieht, kann die Bewegungsgeschwindigkeit mittels der Zeitdifferenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten berechnet werden. Damit ist kein Encoder zur Berechnung der Geschwindigkeit basierend auf weiteren Parametern nötig. Zusätzlich oder alternativ kann eine Abkühlungsrate des Klebstoffstranges in derselben Art und Weise bestimmt werden. Gemäß dieser Weiterbildung kann die Inspektionseinrichtung die Geschwindigkeit des Substrates und/oder die Abkühlungsrate des Klebstoffstranges selbst bestimmen, ohne auf ein externes Encodersignal zurückgreifen zu müssen, ebenso wie die Position des Musters relativ zu den Kanten des Substrates. Dieses erlaubt eine einfachere Integration der Inspektionseinrichtung in bestehende Systeme, ohne zusätzliche Aufwände bezüglich Programmierung und Verdrahtung. Es ist wichtig, die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates zu kennen, da der Strang bei geringeren Geschwindigkeiten breiter wird als bei schnelleren Geschwindigkeiten, wenn das Abgabevolumen des Klebstoffs bezogen auf eine Zeiteinheit konstant bleibt. Darüber hinaus bestimmt die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates die Verzögerung zwischen der Applikation des Klebstoffs am Punkt unterhalb der Düse und dem Erreichen des Sensors, welches jene Zeit zwischen dem Abgabesignal der Düse und dem Sensorsignal beeinflusst, welche zum Vergleich des detektierten Klebstoffmusters mit dem gewünschten Klebstoffmuster eingesetzt wird. Darüber hinaus beeinflusst die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates die Zeit, in der der Klebstoff abkühlt, wenn Heißschmelzklebstoff verwendet wird, welches die Sensoranzeige und damit die Signalqualität beeinflusst. Wenn darüber hinaus die Abkühlungsrate des Klebstoffstranges bestimmt wird, kann dieser Wert zur Anpassung der Sensitivität des Wärmesensors verwendet werden. Die Abkühlungsrate kann darüber hinaus ein Teil der Verifikationsdaten werden und kann darüber hinaus zur Abschätzung der Verbindungsstärke herangezogen werden. Die Temperatur des Klebstoffs spielt eine starke Rolle dahingehend, wie gut der Klebstoff die zu verbindenden Materialien verbindet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Inspektionseinrichtung eine Maske für zumindest einen der Wärmesensorköpfe zur Beschränkung des Erfassungsgebietes des Wärmesensorkopfes. Die Maske ist bevorzugt in einer Art ausgeführt, dass eine Sichtleitung von dem Wärmesensorkopf nur zwischen einem spezifischen vorgegebenen Breitenabschnitt des Substrates und dem Wärmesensorkopf vorliegt. Durch Verwendung der Maske wird es möglich, den Wärmesensor schärfer auf ein spezifisches Erfassungsgebiet zu beschränken oder zu fokussieren, sodass es einfach ist, herauszufinden, welcher Wärmesensorkopf welchen Strang oder welches Stranggebiet detektiert. Dieses ist besonders bevorzugt, wenn zwei oder mehr oder vier oder mehr oder noch mehr Wärmesensorköpfe verwendet werden. Die Maske schirmt darüber hinaus bevorzugt einen Teil des Wärmesensorkopfes gegenüber Wärmestrahlung der Düse oder anderer Maschinenteile, welche die Operation des Sensors negativ beeinflussen könnten, ab.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Maske einen oder mehrere Schlitze enthält, welche Sensoröffnungen formen. Die Schlitze können in Längs- oder Breitenrichtung und damit rechtwinklig oder parallel zur Maschinenrichtung des Substrates angeordnet sein. Bevorzugt werden Schlitze, welche parallel zur Maschinenrichtung des Substrates angeordnet sind, bereitgestellt für Wärmesensorköpfe, welche für eine Breitenmessung eines Stranges oder eines Strangabschnittes verwendet werden und Schlitze rechtwinklig zur Maschinenrichtung des Substrates bereitgestellt werden, für Wärmesensorköpfe, welche zur Bestimmung einer Länge eines Stranges oder eines Strangabschnittes verwendet werden. Die Schlitze, welche die Sensoröffnungen formen, können so klein wie möglich ausgelegt werden, sodass die Messtoleranz so klein wie möglich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Gehäuse eine im Wesentlichen flache untere Form, welche, wenn an den Applikatorkopf angebracht, in Richtung des Substrates gerichtet ist, wobei der untere Abschnitt mindestens eine Aussparung enthält, in der zumindest ein Wärmesensorkopf innerhalb der Aussparung eingesetzt ist und damit die Maske formt. Die Öffnung der Aussparung ist bevorzugt als Schlitz ausgestaltet, welche damit eine Sensoröffnung formt. Solche Aussparungsabschnitte, welche in einem flachen unteren Bereich des Gehäuses ausgeformt sind, stellen eine einfache Art dar, eine Maske zur Maskierung der Wärmesensoren zur Beschränkung der Erfassungsfläche des Wärmesensorkopfes bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Controller mit einer Kontrolleinheit der Düse verbunden, zum Empfang eines Abgabesignals von der Düse zur Bestimmung des gewünschten Klebstoffmusters. Das Abgabesignal der Düse ist bezeichnend für das gewünschte Klebstoffmuster, und damit kann das gewünschte Klebstoffmuster basierend auf dem Abgabesignal der Düse bestimmt werden. Ist die Entfernung zwischen dem Wärmesensorkopf und der Düse bekannt und die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates, ist damit auch der gewünschte Zeitpunkt, an dem ein spezifischer Wärmesensor einen Klebstoffstrang oder einen Abschnitt eines Klebstoffstranges detektieren sollte, bekannt. Für den Fall, dass der spezifische Wärmesensorkopf den Strang oder den Strangabschnitt früher oder später als am vorbestimmten Zeitpunkt bestimmt, ist dieses ein Anzeichen für ein fehlerhaftes oder schlechtes Klebstoffmuster, und das detektierte Klebstoffmuster liegt nicht innerhalb der Toleranzen des gewünschten Klebstoffmusters, und ein Musterfehlersignal kann abgegeben werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Inspektionseinrichtung einen Geschwindigkeitsdetektor zur Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates, insbesondere der Kanten des Substrates. Solch ein Geschwindigkeitsdetektor besteht bevorzugt aus einem optischen Detektor, wie zum Beispiel einer Fotozelle. Der optische Detektor ist bevorzugt dazu eingerichtet, die Substratgeschwindigkeit optisch zu detektieren. Solch ein optischer Detektor kann zwei optische Sensoren enthalten, welche in Bewegungsrichtung des Substrates mit einer bekannten Beabstandung vorgegeben sind. Mittels solcher optischer Sensoren kann die Geschwindigkeit des Substrates einfach ermittelt werden, und die Entfernung zwischen Kante und Klebstoffmuster kann berechnet werden.
Bevorzugt ist der Geschwindigkeitsdetektor in unmittelbarer Nähe zur Sensoranordnung und/oder zu dem Wärmesensorkopf angeordnet. Unmittelbare Nähe in diesem Zusammenhang bedeutet, dass sie bevorzugt nebeneinander befestigt sind, bevorzugt innerhalb einer Entfernung von 0,5 bis 5 cm, insbesondere 2,5 cm. Bevorzugt ist der Geschwindigkeitsdetektor in demselben Gehäuse angebracht wie das Gehäuse des Wärmesensorkopfes.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Inspektionseinrichtung eine Befestigungsklammer zur Befestigung des Gehäuses in einer definierten Beziehung bezüglich des Applikatorkopfes enthält. Die Befestigungsklammer ist bevorzugt so ausgeformt, dass das Gehäuse über eine definierte Beziehung zu der Düse in Richtung der Bewegungsrichtung des Substrates verfügt. Bevorzugt ermöglicht die Befestigungsklammer die Beeinflussung der Beziehung zwischen dem Gehäuse und der Düse rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Substrates.
Bevorzugt enthält die Befestigungsklammer eine erste Eingriffssektion zum Eingreifen mit einem Applikatorkopf und eine zweite Eingriffssektion für ein Eingreifen mit dem Gehäuse. Die Befestigungsklammer verfügt über eine bekannte Geometrie, und es ist daher möglich, das Gehäuse, welches zumindest den Wärmesensor enthält, in einer bekannten und vorgegebenen Beziehung zu dem Applikatorkopf und/oder zu der Düse zu befestigen, während eine Möglichkeit zur Anpassung der Entfernung zwischen Sensorkopf und Substrat eingeräumt wird. Bevorzugt werden die Eingriffssektion und/oder die Befestigungsklammer aus einem isolierenden Material gefertigt, sodass das Gehäuse, welches von der Befestigungsklammer getragen wird, von dem Applikator isoliert wird.
In einer bevorzugten Entwicklung ist die erste Eingriffssektion so angepasst, dass sie um den Düsenkörper einer Düse geklemmt werden kann. Für einen solchen Eingriff kann die Eingriffssektion erste und zweite Arme enthalten, welche mit Klemmeinrichtungen bereitgestellt werden, wie eine Schraube und eine Nut, sodass die Befestigungsklammer über eine Sektion des Düsenkörpers, bevorzugt über eine im Wesentlichen zylindrische Sektion, befestigt werden kann.
Alternativ wird bevorzugt, dass die erste Eingriffssektion dazu eingerichtet ist, über einen Teil des Grundgehäuses des Applikatorkopfes geklemmt zu werden. Sie kann darüber hinaus dazu eingerichtet sein, über andere vorgegebene und spezifische Teile oder Abschnitte des Applikatorkopfes geklemmt zu werden, wie beispielsweise Verbindungen, Riegel, Befestigungselemente, isolierende Elemente, wie beispielsweise Abdeckung, oder dergleichen. Es ist vorteilhaft, wenn eine spezifischer vorgegebener Abschnitt des Applikatorkopfes dazu verwendet wird, die Befestigungsklammer zu fixieren, sodass das Gehäuse in einer vorgegebenen und definierten Ausrichtung relativ zur Düse oder zur Austrittsöffnung der Düse unterstützt ist.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, dass die zweite Eingriffssektion der Befestigungsklammer formschlüssige Einrichtungen zum Eingriff in das Gehäuse enthält und das Gehäuse entsprechende formschlüssige Elemente enthält. Solche formschlüssigen Elemente im Besonderen können Schwalbenschwanz-förmige Vorsprünge und Aussparungen oder krawattenförmige Vorsprünge und Aussparungen sein oder andere Elemente, welche in formschließender Weise miteinander korrespondieren.
Weiterhin ist der Controller bevorzugt dazu eingerichtet, das detektierte Klebstoffmuster im Hinblick auf wiederkehrende Muster zu analysieren und das wiederkehrende Muster als das gewünschte Muster zu setzen. In einer weiteren Ausführungsform wird das detektierte Klebstoffmuster mit vorgespeicherten Werten von Sensorleveln verglichen, um sicherzustellen, dass sich dieses innerhalb eines plausiblen Bereiches befindet, bevor es als gewünschtes Muster definiert wird. Wenn vorgespeicherte Werte in dem Speicher eines Controllers verfügbar sind, werden diese ebenfalls bevorzugt dazu verwendet, zu ermitteln, inwieweit das detektierte Klebstoffmuster kongruent mit dem gewünschten Muster ist, also innerhalb definierter Toleranzen des gewünschten Musters, welches anhand vorgespeicherter Werte bestimmt oder berechnet werden kann, liegt.
In einem dritten Aspekt der Erfindung wird das oben genannte Ziel durch einen Applikatorkopf zur Dispensierung von Heißschmelzklebstoff erreicht, welcher einen Grundkörper und eine Düse zur Abgabe von Klebstoff enthält, worin der Applikatorkopf eine Inspektionseinrichtung gemäß zumindest einer der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen einer Inspektionseinrichtung, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, enthält, welcher bevorzugt an dem Applikatorkopf angeordnet ist, im Besonderen an dem Basiskörper, in unmittelbarer Nähe zur Düse. Für die bevorzugten Ausführungsformen eines Applikatorkopfes gemäß des zweiten Aspektes der Erfindung, wird auf die bevorzugten Ausführungsformen der Inspektionseinrichtung gemäß des zweiten Aspektes der Erfindung verwiesen, da der Applikatorkopf eine Inspektionseinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung enthält.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Referenz zu den bevorzugten Ausführungsformen und den angehängten Figuren detaillierter beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht eines Applikationskopfes, eingerichtet zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine erhöhte Ansicht des Applikationskopfes, welcher das Fluid auf ein Substrat abgibt, zusammen mit einer Inspektionseinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Ausführungsbeispiel einer Inspektionseinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine schematische Ansicht von vier Wärmesensorköpfen zusammen mit einer Maske zeigt;
5 ein zweites Ausführungsbeispiel von neun Wärmesensorköpfen mit einer Maske zeigt;
6 eine Inspektionseinrichtung, angeordnet an einem Applikatorkopf mittels einer Befestigungsklammer, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels in einer erhöhten Ansicht zeigt;
7 die Inspektionseinrichtung angebracht an einem Applikatorkopf mittels der Befestigungsklammern aus 6 in einer Seitenansicht zeigt;
8 eine Inspektionseinrichtung, mittels einer Befestigungsklammer angebracht an einem Applikatorkopf, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer erhöhten Ansicht zeigt;
9 die Inspektionseinrichtung angebracht an den Applikatorkopf mittels der Befestigungsklammer aus 8 in einer Seitenansicht zeigt;
10 ein Blockdiagramm zeigt, welches einen Applikatorkopf mit einer Inspektionseinrichtung zeigt;
11 ein Signallogikdiagramm zeigt, welches ein Verfahren zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat illustriert;
12 ein Signallogikdiagramm eines Lernmodus des Verfahrens zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat zeigt;
13 ein erstes Diagramm zeigt, welches Maximum-Toleranzkurven für den Lernmodus zeigt;
14 ein zweites Diagramm zeigt, welches eine Lerntoleranzkurve darstellt;
15 ein drittes Diagramm zeigt, welches eine gesetzte enge Toleranz darstellt;
16 einen Signalausgang der Einrichtung gemäß der Verfahren zur Inspektion eines Klebstoffmusters auf einem Substrat illustriert;
17a bis 17c schematische Ansichten von drei Substraten mit Klebstoffmustern zeigen; und
18a bis 18b eine Max Gap-Messung zeigen.
1 zeigt einen Applikatorkopf 1 zur Abgabe eines Fluides, insbesondere eines flüssigen Klebstoffmaterials, im Speziellen Heißschmelzklebstoff. Obwohl ein Heißschmelzklebstoff bevorzugt wird, können andere Fluide, wie Klebstoff, Versiegelung, Fett oder andere verwendet werden. Der Applikatorkopf 1 enthält einen Grundkörper 4 und ein Ventil 2, bevorzugt ein Solenoidventil 2, welches am Grundkörper 4 befestigt ist. Grundkörper 4 beherbergt inter alia innenliegende Fluidkanäle, um das Fluid durch den Grundkörper zu führen, und einen Erhitzer zur Aufheizung des Fluides. Applikatorkopf 1 ist ausgelegt als ein pneumatischer Applikatorkopf, der über ein Ventil 2 verfügt, welches mittels unter Druck stehenden Gases betrieben wird. Ventil 2 ist besonders bevorzugt ein Solenoidventil.
Ein Modul 6, ausgestattet mit einer Düse 8, ist an dem Grundkörper 4 angebracht. Ein ersetzbarer Filter 10 wird an der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 4 von Modul 6 bereitgestellt. Ein Schlauchverbinder 12 zur Bereitstellung des Fluides, im Besonderen des Heißschmelzklebstoffes, ist gleichfalls an dem Grundkörper 4 angeordnet. Schlauchverbinder 12 ist daher als Fluideinlassanschluss verwendet und ist in Fluidverbindung mit Modul 6 (in einer nicht dargestellten Art) mittels Führungen innerhalb des Grundkörpers 4 verbunden.
Eine Halteeinrichtung 14 zur Sicherung des Applikatorkopfes 1 an einer Montagestange oder an ähnlichen Elementen ist ebenfalls an dem Grundkörper 4 angeordnet.
Das Solenoidventil 2 des Applikatorkopfes 1 verfügt über einen oder mehrere Schalldämpfer 16, von denen einer mit einem Referenzzeichen markiert ist. Solenoidventil 2 ist dazu eingerichtet, selektiv eine Druckleitung zur Förderung pneumatischer komprimierter Luft zu öffnen und zu schließen, in welcher komprimierte Luft in den Applikatorkopf 1 mittels eines Einlasses für komprimierte Luft 18 eingelassen wird. Das Ventil 2 wird mittels eines Kontrollsignales betätigt, welches über den Port 20 gesendet werden kann. Der Applikatorkopf 1 verfügt darüber hinaus über einen elektrischen Anschluss 22 zur Verbindung mit einem Verbindungskabel, welches dazu verwendet wird, elektrische Energie dem Heizer, welcher innerhalb des Grundkörpers 4 angeordnet ist, zuzuführen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Controllermodul mit dem Signalport 20 des Solenoidventils 2 des Applikatorkopfes 1 verbunden wird. Das Controllermodul verfügt über einen Signalinputport und einen Signaloutputport. Für weitere Details bezüglich dieses Controllermoduls wird auf die veröffentlichte Patentanmeldung EP 2 638 978 A1 verwiesen, welche von der Nordson Corporation, Westlake, Ohio eingereicht worden ist. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl bevorzugt wird, dass das Controllermodul gemäß der publizierten Patentschrift EP 2 638 978 A1 ausgeführt wird, dieses nicht erforderlich ist. Andere Ausführungsbeispiele ohne eine Stichfunktion werden ebenfalls bevorzugt.
2 zeigt einen Applikatorkopf 1, der über eine Düse 8 verfügt. Auch wenn Applikatorkopf 1 gemäß 2 nur schematisch dargestellt ist, sollte verstanden werden, dass Applikatorkopf 1 die essentiellen Eigenschaften des Applikatorkopfes 1, welcher in 1 dargestellt ist, enthält. Applikatorkopf 1 wird mittels eines Signalports 20 zu einer Signalleitung 24 verbunden, welche mit einer Kontrollbox 26 verbunden ist. Die Kontrollbox enthält eine Kontrolleinheit für die Düse 8, welche Kontrollsignale zu dem Solenoidventil 2 zum Öffnen und Schließen des Ventils 2 zur Kontrolle des Fluidstromes in der Düse 8 sendet. Die Kontrolleinrichtung, welche in der Kontrollbox 26 bereitgestellt wird, könnte darüber hinaus Einrichtungen zur Transformation eines primären Abgabesignals in ein sekundäres („stechendes”) Abgabesignal enthalten, wie beschrieben in EP 2 638 978 A1 .
Gemäß 2 wird eine Inspektionseinrichtung 30 bevorzugt in enger Verbindung mit der Düse 8 des Moduls 6 des Applikatorkopfes 1 oder als Teil des Applikatorkopfes 1 bereitgestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Inspektionseinrichtung 30 an dem Grundkörper 4 des Applikatorkopfes 1 angebracht. Die Inspektionseinrichtung 30 ist mittels einer Signalleitung 32 mit der Kontrollbox 26 verbunden. Die Kontrollbox 26 enthält darüber hinaus einen Controller zur Kontrolle der Inspektionseinrichtung 30 (siehe ebenfalls 11).
Beide, sowohl der Applikationskopf 1, als auch die Inspektionseinrichtung 30, sind relativ zu einem Substrat 34 gezeigt, in der illustrierten beispielhaften Ausführungsform über einem Substrat 34. Das Substrat 34 ist in diesem Fall ein kontinuierlicher Strang aus Pappe, welcher vor und nach dem Auftrag des Klebstoffs in Teile geschnitten wird. Das Substrat 34 bewegt sich in Bewegungs- oder Maschinenrichtung 36, welche mittels eines Pfeiles dargestellt ist. Wenn sich das Substrat 34 relativ zum Applikatorkopf 1 bewegt, gibt die Düse 8 den Klebstoff ab und generiert ein Klebstoffmuster 37, welches die Stränge 38, 39, 40 oder andere Formen (zum Beispiel Punkte oder Filme) eines Klebstoffs auf der Oberfläche des Substrates 34 enthält. In diesem Fall ist der Klebstoff ein Heißschmelzklebstoff, welcher in der Hauptsache Infrarotstrahlung emittiert.
Die Inspektionseinrichtung 30 gemäß dieses Ausführungsbeispiels (vgl. 2) enthält ein Gehäuse 31 und eine Sensoranordnung 43, die über einen Sensorkopf 42 (vgl. 3) die ausgestrahlte Infrarotstrahlung 44 des Klebstoffstranges 38 detektiert. Gemäß 2 sind sowohl die Sensoranordnung 43 als auch der Wärmesensor 42 (nicht gezeigt in 2) in einem Gehäuse 31 der Inspektionseinrichtung 30 beinhaltet.
Der Controller, der in der Kontrollbox 26 bereitgestellt wird, empfängt die Signale, welche vom Wärmesensorkopf 42 detektiert werden und mittels einer Signalleitung 32 übertragen werden und vergleicht das detektierte Klebstoffmuster mit einem gewünschten Klebstoffmuster und gibt ein Musterfehlersignal ab, wenn das detektierte Klebstoffmuster 37 nicht mit dem gewünschten Klebstoffmuster kongruent ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel, welches in 2 gezeigt ist, empfängt der Controller, der in der Kontrollbox 26 bereitgestellt wird, Informationen bezüglich des gewünschten Klebstoffmusters von der Kontrolleinrichtung, welche ebenfalls in der Kontrollbox 26 bereitgestellt wird, welches gleichzeitig das Abgabesignalmuster zur Beeinflussung des Solenoidventils 2 darstellt. Da die Entfernung zwischen dem Wärmesensorkopf 42 und der Düse 8 in Maschinenrichtung 36 bekannt sind, ist weiterhin bekannt, wenn der Wärmesensor 42 die Stränge 38, 39, 40 detektieren oder „sehen” sollte.
Die Kontrollbox 26 ist weiterhin verbunden mit einer Inputsignalleitung 46, welche die Kontrollbox 26 mit einer Kontrolleinrichtung für die gesamte Maschine verbindet. Weiterhin ist die Kontrollbox 26 mit einer Signalleitung 48 verbunden, die ein Musterfehlersignal als Ausgang von dem Controller generiert, in dem Fall, in dem das detektierte Klebstoffmuster 37 nicht kongruent mit dem gewünschten Klebstoffmuster ist. Die Signalleitung 48 kann mit einer Alarmierungseinrichtung verbunden werden, welche ein Audiosignal oder ein visuelles Signal ausgibt, in dem Fall, dass das Musterfehlersignal empfangen wird (vgl. 13).
Während in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Sensoranordnung 43 und der Wärmesensorkopf 42 in das Gehäuse 31 der Inspektionseinrichtung 30 integriert sind, ist in dem Ausführungsbeispiel, welches in 3 gezeigt wird, der Wärmesensor 43 distal zu dem Wärmesensorkopf 42 angeordnet. In 3 beinhaltet das Gehäuse 31 zur Behausung des Wärmesensorkopfes 42 darüber hinaus die Sensoranordnung 43, welche aus Gründen der Einfachheit nicht separat gezeigt ist. In bekannter Weise enthält der Applikatorkopf 1 ein Solenoidventil 2, einen Grundkörper 4 und eine Düse 8. Klebstoffstränge 38, 39 werden auf ein Substrat 34 mittels einer Düse 8 abgegeben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält die Sensoranordnung 43 einen Infrarotsensor. Der Wärmesensorkopf ist mit einer Fiberoptik 52 verbunden, welche eine Linse 50 zur Bündelung der Infrarotstrahlung in die Fiberoptik enthält. Die Linse 50 wird in einer Bündeleinrichtung 49 bereitgestellt, welche über einen Gewindeabschnitt verfügt, sodass die Linse 50 an einem Träger befestigt werden kann. Der Wärmesensorkopf ist in dem Gehäuse 31 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 31 ist die Sensoranordnung 43 mit der Signalleitung 48 und der Kontrollleitung 46 verbunden, um die Sensoranordnung 43 mit elektrischer Energie und Kontrollsignalen zu versorgen. Darüber hinaus ist die Sensoreinrichtung 43 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Signalleitung 53 verbunden, die zur Kontrolleinrichtung (nicht gezeigt) des Applikatorkopfes 1 führt, um Kontrollsignale für das Solenoidventil 2 zu empfangen. Wie leicht in 3 gesehen werden kann, ist die Sensoranordnung 43 mit einem Abstand zur Linse 50 angeordnet und kann damit in einer Distanz zur beheizten Düse 8 und den Heißschmelzsträngen 38 und 39 so angeordnet werden, dass die Sensoranordnung 43 kein Übermaß an Wärme empfängt.
4 zeigt eine spezifische Sensoranordnung 43 mit vier Wärmesensorköpfen 42, 52, 54, 56, welche über eine Maske 60 verfügen. Die Maske 60 ist in diesem Ausführungsbeispiel als im Wesentlichen flache Gehäuseposition des Gehäuses 31 ausgeführt und enthält vier Aussparungen 62, 64, 66, 68, in welchen der entsprechende Wärmesensorkopf 42, 52, 54, 56 angeordnet ist. Zu diesem Zweck werden die Wärmesensorköpfe 42, 52, 54, 56 hinter einer Fläche 61 des Gehäuses 31 in zylindrischen Vertiefungen 62, 64, 66, 68 vertieft, welche sich in 4 in die Zeichnungsebene erstrecken. Öffnungen für die Aussparungen 62, 64, 66, 68 bilden in diesem Fall die Sensoröffnungen. Daher wird die Sichtleitung zwischen dem betreffenden Wärmesensorkopf 42, 52, 54, 56 und dem Klebstoffstrang 38, 39, 40 auf dem Substrat 34 mittels der Aussparung 62, 64, 66, 68 beschränkt.
Es kann 4 entnommen werden, dass die Wärmesensorköpfe 42, 52 und 54 im Wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung 36 des Substrates 34 angeordnet sind und der Wärmesensorkopf 56 rechtwinklig zur Maschinenrichtung 36 des Substrates 34 angeordnet ist. Wärmesensorkopf 56 wird zur Messung der Länge eines Stranges 38, 39 40 in Maschinenrichtung 36 verwendet, und die Wärmesensorköpfe 42, 52 und 54 werden zur Detektion der Breite der Auftragung eines Klebstoffs in Maschinenrichtung 36 verwendet. Die einzelnen Wärmesensorköpfe 42, 52, 54, 56 werden gegenüber einander in Maschinenrichtung 36 und rechtwinklig zur Maschinenrichtung versetzt. Exemplarisch für die Wärmesensorköpfe 42 und 52 werden die Versätze O₁, O₂ in 4 dargestellt. Wenn beispielsweise der korrespondierende Wärmesensor des Wärmesensorkopfes 56 anzeigt, dass ein Strang vorliegt und ein Signal ausgibt, dann gibt ebenfalls der korrespondierende Wärmesensor für den Wärmesensorkopf 52 ein Signal aus, welches anzeigt, dass ein Klebstoffstrang gemessen wurde. Wenngleich der Wärmesensor korrespondierend zu dem Wärmesensorkopf 42 dieses nicht tut, dann ist bekannt, dass die Kante des Stranges parallel zur Maschinenrichtung 36 zwischen dem Wärmesensorkopf 52 und 42 und damit innerhalb des Bereiches des Versatzes O₁ liegt.
Der Versatz O₂, welcher dem Offset in Maschinenrichtung 36 entspricht, kann dazu verwendet werden, die Bewegungsrichtung des Substrates 34 zu bestimmen. In diesem Fall ist es erforderlich, dass sowohl die Sensorköpfe 42 und 52 den Klebstoffstrang sehen und dass die korrespondierenden Wärmesensoren für die Wärmesensorköpfe 42 und 52 ein Ausgabesignal generieren, welches anzeigt, dass ein Strang detektiert ist. Wenn beispielsweise der Wärmesensor, welcher mit dem Wärmesensorkopf 52 korrespondiert, zuerst ein Signal anzeigt und anschließend der Wärmesensor, der mit dem Wärmesensorkopf 42 korrespondiert, ein Signal anzeigt, kann der Zeitversatz zwischen diesen beiden Signalen gemessen werden und mit dem Abstand zwischen den beiden Wärmesensorköpfen verglichen werden und damit kann der Versatz O₂ und daraus folgend die Bewegungsgeschwindigkeit ermittelt werden.
Obwohl die Wärmesensoren dazu verwendet werden können, eine Bewegungsgeschwindigkeit zu bestimmen, ist es besonders bevorzugt, dass die Inspektionseinrichtung 30 einen separaten Geschwindigkeitsdetektor enthält. In diesem Ausführungsbeispiel kann ein optischer Geschwindigkeitssensor, wie beispielsweise zwei Fotozellen (vgl. 11), welche voneinander mit einer Distanz O₂ beabstandet sind, verwendet werden.
5 zeigt eine andere Alternative einer Maske 60, welche für die Inspektionseinrichtung 30 bereitgestellt werden kann, die bereits oben beschrieben wurde. In 5 werden ähnliche und gleiche Teile, die bereits im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurden, mit identischen Bezugszeichen versehen, womit insoweit auf die obige Beschreibung der 4 verwiesen wird. Gemäß 5 werden insgesamt neun Wärmesensorköpfe 42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78 bereitgestellt und jeweils verbunden mit einem korrespondierenden Wärmesensor. Jeder Wärmesensorkopf 42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78 wird in einer betreffenden Aussparung 62, 64, 66, 68, 80, 82, 84, 86, 88 bereitgestellt, sodass die Sichtleitung zwischen dem entsprechenden Wärmesensorkopf 42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78 und dem Substrat 34 dahingehend beschränkt ist, um den Wärmesensorkopf 42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78 auf eine spezifische Fläche des Substrates 34 zu beschränken.
Erneut ist die Maske 60 der 5 im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Maske 60, wie in 4 dargestellt, so ausgebildet, dass ein Wärmesensorkopf 56 im Wesentlichen rechtwinklig bezogen auf die Maschinenrichtung 36 des Substrates 34 ausgerichtet ist und die weiteren 8 Wärmesensorköpfe 42, 52, 54, 70, 72, 74, 76, 78 sind im Wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung 36 des Substrates 34 angeordnet. Dieser Anordnung geschuldet, ist die Ausdehnung des Wärmesensorkopfes 56 rechtwinklig zur Richtung 36 weiter ausgeprägt als die Ausdehnung des Wärmesensorkopfes 56 in der Richtung 36. Demgemäß ist Wärmesensorkopf 56 im Wesentlichen relativ tolerant bezüglich der Breite eines Adhäsionsstranges und auch der lateralen Positionierung des Stranges gegenüber dem Substrat 34, wobei die Verwendung des Wärmesensorkopfes 56 die Ermittlung der Länge eines Stranges innerhalb relativ kleiner Toleranzen erlaubt.
Die weiteren acht Wärmesensorköpfe 42, 52, 54, 70, 72, 74, 76, 78 sind versetzt zueinander rechtwinklig zur Maschinenrichtung 36 angeordnet. All diese Wärmesensorköpfe sind mit einem Versatz O₁ angeordnet und sie sind damit gleichmäßig über die Breite der Maske 60 verteilt. Mittels dieser Anordnung sind eine detaillierte Detektion der Breite des Klebstoffstranges und ein Vorhandensein derselben in der Breitenrichtung des Substrates möglich. Zusätzlich sind die Wärmesensorköpfe in Richtung 36 gegenüber einander versetzt angeordnet, welches exemplarisch bezüglich der Wärmesensorköpfe 56 und 42 dargestellt ist. Mittels dieses Offsets O₂ kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates ermittelt werden.
Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich nun auf die 6 bis 9, welche jeweils einen Applikatorkopf 1 zeigen, welcher im Wesentlichen mit dem Applikatorkopf 1, wie in 1 dargestellt, korrespondiert. Insoweit sei auf die oben dargelegte Beschreibung verwiesen. Ähnliche Elemente in den 6 bis 9 werden mit identischen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel, welches in dargestellt ist, enthält der Applikatorkopf der 6 bis 9 eine Schale 100, die den Grundkörper 4 und das Modul 6 (in den 6 bis 9 nicht beschrieben) zeigt.
Die Applikatorköpfe 1 der 6 bis 9 werden mit einer Inspektionseinrichtung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die Inspektionseinrichtung 30 enthält ein Gehäuse 31, welches sowohl den Wärmesensorkopf als auch den Wärmesensor (in den 6 bis 9 nicht dargestellt im Detail) enthält. Weiterhin wird ein Controller 102 bereitgestellt, der mittels einer Signalleitung 104 mit den Wärmesensoren, welche in dem Gehäuse 31 bereitgestellt werden, verbunden ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Controller 102 als eine separate Einheit bereitgestellt, während in dem Ausführungsbeispiel, welches in 2 gezeigt ist, und oben beschrieben worden ist, der Controller innerhalb der Kontrollbox 26, welche sowohl mit dem Gehäuse 31 und auch mit dem Applikatorkopf 1 verbunden ist, bereitgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 9 ist die Kontrollbox des Applikatorkopfes 1 nicht dargestellt, würde jedoch mit dem Verbinder 22 verbunden werden. Weiterhin ist eine der Signalleitungen 105, 106 mit der Kontrollbox 26 (nicht dargestellt in den 6 bis 9) verbunden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel, welches in den 6 bis 9 dargestellt ist, ist das Gehäuse 31 mit dem Applikatorkopf mittels einer Befestigungsklammer 110 verbunden. Die Befestigungsklammer 110 enthält eine erste Befestigungssektion 112 zur Befestigung des Applikatorkopfes 1 und eine zweite Befestigungssektion 114 zum Eingreifen in das Gehäuse 31. Beide Sektionen sind im Wesentlichen als Arme ausgeformt, welche rechtwinklig zueinander bereitgestellt werden. Die Befestigungsklammer 110 ist aus einem thermisch isolierenden Material ausgebildet, wie beispielsweise Kunststoff, sodass das Gehäuse 31 gegenüber der Düse 8 isoliert ist. Die erste Eingriffssektion 112 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 und 7 ist ausgebildet, um in einen Teil der Düse einzugreifen, insbesondere eine umlaufende äußere Fläche der Düse 8. Daher enthält die erste Eingriffssektion 112 eine Klemmeinrichtung 116 zum Klemmen der Befestigungsklammer 110 gegenüber der Düse 8. Die zweite Eingriffssektion 114 enthält eine Schwalbenschwanz-förmige Aussparung 118 und das Gehäuse 31 enthält einen korrespondierenden Schwalbenschwanz-förmigen Vorsprung. Mittels dieser zueinanderpassenden Formen, kann das Gehäuse 31 gegenüber den Verbindungsklammern 110 leicht und ohne die Verwendung zusätzlicher Werkstoffe fixiert werden. Die geometrischen Eigenschaften zwischen dem Gehäuse 31 und der Düse 8 sind in einem vorgegebenen Bereich bekannt, wenn die Bauteile verbunden sind.
Die 8 und 9 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel der Befestigungsklammer 110. Die Elemente des Applikatorkopfes 1 der Inspektionseinrichtung 30 sind im Wesentlichen identisch zu denen, welche in den 6 und 7 dargestellt sind und insofern wird auf die oben angeführte Beschreibung verwiesen und nachfolgend im Speziellen die Differenz zwischen den Befestigungsklammern 110 der 6, 7, 8 und 9 beschrieben.
Die Befestigungsklammer 110 enthält erneut eine erste Eingriffssektion 112 und eine zweite Eingriffssektion 114. Die erste Eingriffssektion 112 greift in den Applikatorkopf 1 und die zweite Eingriffssektion 114 greift in das Gehäuse 31 der Inspektionseinrichtung 30. Im Gegensatz zum obigen Ausführungsbeispiel, welches in 6 und 7 gezeigt ist, ist die erste Eingriffssektion 112 an einem Abschnitt 122 des pneumatischen Solenoid-Ventils 2 befestigt, im Speziellen an zwei Röhren, welche den Grundkörper 4 mit dem Ventil 2 verbinden. Die Fixierung der ersten Eingriffssektion 112 gegenüber einem solchen Abschnitt 122 kann für die Auftragung von Heißschmelzklebstoff vorteilhaft sein, da keine direkte Wärmebrücke von der Düse 8 zum Gehäuse 31 besteht. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass die Befestigungsklammer 110 an ihrer Position verbleiben kann, wenn zum Beispiel die Düsenmodule 6 (siehe 1) ausgetauscht werden müssen.
Die erste Eingriffssektion 112 ist im Wesentlichen U-förmig und verfügt über zwei Beine 124, 126, welche von dem Bereich 122 an den beiden Seiten des Grundkörpers 4 abwärts verlaufen. An den untersten Abschnitten sind die Beine 124 und 126 mit einer zweiten Eingriffssektion 114 verbunden. Auch die zweite Eingriffssektion 114 ist im Wesentlichen U-förmig und verfügt über die beiden Beine 128 und 130. Die Beine 128 und 130 sind mittels einer Schraubverbindung mit den Beinen 124 und 126 verbunden.
Erneut verfügt die zweite Eingriffssektion 114 über eine Schwalbenschwanz-förmige Aussparung 118 und das Gehäuse 31 verfügt über einen korrespondierenden Schwalbenschwanz-förmigen Vorsprung 120, wie in den 6 und 7 gezeigt. Mittels der Aussparung 118 und dem Vorsprung 120, kann das Gehäuse 31 formschlüssig mit der zweiten Eingriffssektion 114 verbunden werden. Wegen der Befestigungsklammern 110, welche in den 8 und 9 gezeigt sind, befindet sich das Gehäuse 31 in einer bekannten und vorgegebenen Beziehung zu der Düse 8, wenn die Bauteile verbunden sind.
10 zeigt ein Blockschaltbild der prinzipiellen Anordnung der Inspektionsanordnung gemäß der Erfindung. Erneut werden für identische Teile identische Bezugszeichen verwendet und insoweit sei auf die obige Beschreibung verwiesen.
Auf der linken Seite von 10 ist der Applikatorkopf 1 dargestellt, der über das Ventil 2, den Grundkörper 4 und die Düse 8 verfügt. Ein Abgabesignal 200 wird bei 202 von einem Controller 102 abgefangen, bevor dieses bei 204 zu dem Solenoid-Ventil 2 weitergegeben wird. Das Solenoid-Ventil 2 empfängt eine Luftmenge 206 und stellt einen Luftfluss zu dem Klebstoff-Ventilmodul 4 bereit. Das Klebstoff-Ventilmodul 4 empfängt einen Klebstofffluss 208. Die Düse 8 gibt Klebstoff 210 an ein Substrat 34a, welches sich in Maschinenrichtung bewegt, ab. In 10 sind zwei weitere Substrate 34b, 34c gezeigt, auf welche bereits ein Klebstoffmuster 37 aufgetragen wurde.
Der Controller 102 fängt das Abgabesignal 200 ab und bestimmt, basierend auf dem Abgabesignal 200, das gewünschte Klebstoffmuster unter Verwendung vorgegebener Toleranzen, welche mittels einer Toleranzscheibe 212 vorgegeben werden. Die Toleranzscheibe ermöglicht einem Operator die gewünschte Toleranz zu definieren, innerhalb welcher sich das abgegebene Klebstoffmuster befinden soll. Der Controller 102 ist mit einer Sensoranordnung 43 verbunden, welcher in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt als Wärmesensorenfeld, wie in 5 gezeigt, ausgebildet ist. Die Sensoreinrichtung 43 stellt ein Wärmeintensitätsdatenfeldsignal 214 für den Controller 102 bereit. Die Inspektionseinrichtung 30 enthält darüber hinaus einen Geschwindigkeitsdetektor 216, der diesem Ausführungsbeispiel mittels zweier Fotozellen 218, 219 ausgebildet ist, welche die Vorderkante 220 des Substrates 34 detektieren. Der Geschwindigkeitsdetektor 216 stellt ein Substratvorhandenseins- und Kantengeschwindigkeitssignal für den Controller 102 zur Verfügung. Der Geschwindigkeitsdetektor 216 und die Sensoranordnung 43 sind in unmittelbarer Nähe zueinander innerhalb desselben Gehäuses (nicht in 10 gezeigt), angeordnet.
Die Entfernung d_GSO zwischen Düse 8 und Sensoreinheit, die den Geschwindigkeitsdetektor 216 und die Sensoranordnung 43 enthält, ist bekannt. Weiterhin sind Prozessparameter, insbesondere Verzögerungszeiten, bekannt. Wenn das Abgabesignal 200 zum Zeitpunkt t₀ generiert wird, wird es dem Solenoid-Ventil 2 bereitgestellt. Bis das Solenoid des Solenoid-Ventils 2 energetisiert ist, vergeht eine Zeit t_s für die Reaktionszeit des Ventils ist eine zusätzliche Zeit t_v zu berücksichtigen, die der aktuellen Verzögerung für den Luftfluss in das Klebstoff-Ventilmodul entspricht. Abhängig von dem Typ des verwendeten Klebstoffs, besteht eine zusätzliche Verzögerungszeit t_a für den Fluss des Klebstoffs aus der Düsenspitze. Diese Verzögerung hängt von dem Ventiltyp, dem Klebstoff-Druck und der Viskosität sowie der Abnutzung des Ventils über dessen Lebensdauer ab. Eine hohe Viskosität, geringer Druck und kleine Düsenöffnungen führen im Allgemeinen zu einem höheren t_a-Wert. Nachdem der Klebstoff abgegeben worden ist, bewegt er sich solange durch die Luft, bis er das Substrat 34 berührt. Die Zeit t_f ist die aktuelle Verzögerung für den Weg des Klebstoffs von der Düsenspitze bis zum Substrat. Die Parameter t_s, t_v, t_a, können experimentell bestimmt werden von den Parametern t_o, t_s, t_v, t_a, t_f, d_GSO und von der detektierten Substratgeschwindigkeit v_s ist bekannt, wenn der entsprechende Wärmesensorkopf das Muster 37 „sehen” sollte, wenn das abgegebene Muster 37 mit dem gewünschten Muster kongruent ist. Wenn sich das detektierte Muster 37 innerhalb einer definierten Toleranz befindet, wird das Klebstoffmuster 37 als kongruent angenommen. Andernfalls wird es als fehlerhaftes Muster detektiert und ein Muster-Fehler-Signal 224 wird von dem Controller 102 abgegeben.
11 illustriert die Signallogik der Inspektionseinrichtung 30. Der Controller 102 fängt das Abgabesignal, wie oben beschrieben, ab.
Wenn der Controller in dem Schritt „Signal aktiv?” bestimmt, dass kein Abgabesignal empfangen wurde, und zur selben Zeit der Geschwindigkeitsdetektor 216 bestimmt, dass kein Substrat vorhanden ist, ist bekannt, dass kein Substrat in dem Sensorfeld der Sensoreinrichtung 43 vorhanden ist. Das detektierte Wärmeintensitätsdatenfeld ist bis zu diesem Zeitpunkt lediglich ein „Hintergrund-Wärmeintensitätswert”, welcher abgespeichert wird und später zur Bestimmung des Vorhandenseins eines Musters verwendet wird. Wenn der Controller 102 feststellt, dass ein Abgabesignal vorhanden ist, überprüft er weiterhin, inwieweit sich das Muster in dem Schritt „Hat sich das Muster verändert?” verändert hat. Wenn sich das Muster nicht verändert hat, wird der normale Durchlaufmodus durchgeführt. Andernfalls, wenn sich das Muster verändert hat, schaltet der Controller 102 in den Lernmodus (welcher im weiteren Verlauf mit Referenz auf 12 beschrieben werden wird). Es sollte an dieser Stelle angemerkt werden, dass der Lernmodus nicht durch einen Operator, welcher einen Lernknopf drückt, betreten wird, sondern vielmehr basierend auf einer Veränderung in dem Muster selbst.
Mittels der Toleranzscheibe 212 können vier verschiedene Toleranzwerte definiert und/oder beeinflusst werden. Zu Beginn wird ein „Start/Ende-Längentoleranz”-Wert definiert, anschließend ein „Breitentoleranz”-, ein „Mengentoleranz”-, und ein „Mittentoleranz”-Wert. Der „Start/Ende-Längentoleranz”-Wert wird zusammen mit der ermittelten Geschwindigkeit, welche in dem Schritt „Berechne v_s von Kante” ermittelt wurde, und wird in einen Zeitwert umgewandelt.
Zur Detektion des Klebstoffmusters 37 gemäß diesem Ausführungsbeispiel (11), wird ein Grenzwert verwendet. Ausgehend von dem bestimmten Hintergrund-Wärmeintensitätswert, wenn eine Wärme über einem vorgegebenen Grenzwert bei dem Schritt „Start eines Stranges detektiert?” ermittelt wird, welcher basierend auf dem Hintergrund-Wärmeintensitätswert ermittelt wird, wird angenommen, dass der Beginn eines Stranges detektiert ist, bis der Wert erneut unter den Grenzwert sinkt. Der Grenzwert kann experimentell bestimmt werden. Ausgehend von der detektierten Substratgeschwindigkeit kann der Grenzwert hinsichtlich der Geschwindigkeit, unter Verwendung eines bekannten Abkühlungsratenfaktors, welcher von der Umgebungstemperatur abhängt, der Substratgeschwindigkeit, dem Klebstofftyp, und potenziell anderen Parametern, angepasst werden. Weiterhin wird ermittelt, ob die Zeit des Startpunktes innerhalb der insgesamt geschätzten Zeit und innerhalb der Toleranz der erwarteten Zeit in dem Schritt „Innerhalb der Toleranz der erwarteten Zeit?” liegt, und wenn diese nicht innerhalb der Toleranz liegt, ein Musterfehlersignal ausgegeben.
Wenn der Beginn eines Stranges am „Start eines Stranges detektiert?” basierend auf dem Wärmeintensitätsdatenfeld vom Wärmesensor 43 detektiert wird, wird der „Start/Ende-Längentoleranz”-Wert dazu verwendet, zu überprüfen, inwieweit die Startzeit des Stranges innerhalb der erwarteten Toleranzzeit liegt. Dieses wird mit dem Schritt „Innerhalb der Toleranz der erwarteten Zeit?” bestimmt. Ist diese fehlerhaft, wird ein Musterfehlersignal ausgegeben.
Der Breitentoleranzwert kann zusammen mit einem „Weiten-Geschwindigkeitsfaktor” verwendet werden, um eine Geschwindigkeitsanpassung-Breitentoleranz zu bestimmen. Wenn der Benutzer eine Breitentoleranz mit Geschwindigkeitsabhängigkeit auswählt, welche normalerweise dann verwendet wird, wenn der Klebstoff-Druck nicht in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit angepasst wird und daher ein weiterer Strang bei niedrigen Geschwindigkeiten erwartet wird, wird die Breitentoleranz von der Geschwindigkeit skaliert und als „Breiten-/Geschwindigkeitsfaktor” gespeichert, welcher experimentell bestimmt wird. Damit ist es möglich, die Breitentoleranz basierend auf der detektierten Geschwindigkeit anzupassen, wenn die Geschwindigkeit des Substrates bekannt ist. Von dieser ausgehend, kann die Breite des Musters berechnet werden und es kann überprüft werden, ob diese innerhalb der definierten Toleranzen liegt. Der letzte Schritt wird ausgeführt bei „Breite innerhalb der Toleranz?”. Wenn dieser fehlerhaft ist, wird ein Musterfehlersignal ausgegeben.
Basierend auf der berechneten Breite, der Stranglänge und basierend auf einer bekannten Beabstandung des Feldes des Wärmesensorenfeldes, kann eine Strangfläche berechnet werden. Wenn die Strangfläche berechnet wird, kann ermittelt werden, inwieweit die Klebstoffmenge innerhalb der gesetzten Toleranz liegt. Dieses wird in dem Schritt „Menge innerhalb der Toleranz?” überprüft. Wenn die bestimmte Klebstoffmenge auf dem Substrat nicht innerhalb einer definierten Mengentoleranz liegt, wird ein Musterfehlersignal ausgegeben.
Weiterhin wird der Mittelpunkt des Musters bestimmt. Hierfür wird der „Mittentoleranz”-Wert verwendet. Wenn die linken und rechten Kanten des Musters bestimmt werden, kann der Strangmittelpunkt berechnet werden. Durch Verwendung des Mittentoleranzwertes ist bestimmt, inwieweit der Strang innerhalb der Toleranz liegt. Dieses wird in dem Schritt „Strang der Mitte?” überprüft. Wenn die Strangmitte nicht innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt, wird ein Musterfehlersignal ausgegeben.
Mit Referenz zu 12 wird nun der Lernmodus erklärt. Wenn der Controller 102 detektiert, dass sich ein Abgabesignal (siehe 11) verändert hat, oder wenn ein Abgabesignal zum allerersten Mal detektiert wird, zum Beispiel nach dem Start der Inspektionseinrichtung, wird der Lernmodus betreten. In dem Lernmodus wird die Status-LED 211 auf gelb geschaltet, was anzeigt, dass sich der Controller 102 im Lernmodus befindet. Wenn der Lernmodus betreten wird, werden die definierten Toleranzwerte mit dem höchsten Toleranzlevel 220 überschrieben, bis N-Zyklen verstrichen sind. Der Wert N steht für die Lerndauer, welches der Nummer der Substrate, welche im Lernmodus verwendet werden, entspricht. Zum Beispiel werden 10 Substrate für den Lernmodus verwendet. Abhängig von der Applikationszeit, kann auch eine größere oder kleinere Nummer verwendet werden. Der Controller überwacht die durchschnittlichen Datenfeldwerte jedes der N-Muster, wenn er sich im Lernmodus befindet. Wenn bestimmt wird, dass diese Werte stabil sind, das heißt wenn die absoluten Änderungen und die Änderungsrate zwischen den detektierten Mustern innerhalb vorgegebener Toleranzen liegen, welches keinen zunehmenden oder abnehmenden Trend kennzeichnet, wird der Durchschnitt aller Muster oder eine Subgruppe der N-detektierten Muster oder eine folgende Gruppe von N + x-Mustern dazu verwendet, die Grenzwerte zu verändern und dadurch ein neues, angepasstes gewünschtes Muster zu bestimmen. Nachdem das neue gewünschte Muster definiert wurde, wird der Lernmodus beendet und der Controller kehrt zum normalen Operationsmodus, wie in 11 gezeigt, zurück.
Wie bereits ausgeführt, werden die Toleranzen (Position, Breite, Menge, Mittelpunkt), welche mittels der Toleranzscheibe 212 definiert wurden, überschrieben, wenn sich das System im Lernmodus befindet, mit einem gespeicherten höchsten Toleranzwert, welcher bevorzugt von Experten definiert wird, um einen Bereich abzudecken, sodass eine große Mehrheit möglicher Sensorwerte eingeschlossen sind, sowohl in Bezug auf die Zeit (Position) und die Intensität der Wärme/Infrarotstrahlung (Menge). Bezüglich der Zeit, wird in einem Extrem ein Klebstoff mit einer geringen Viskosität mit einem hohen Druck durch eine kleine Düse auf ein nahes Substrat aufgebracht, weiterhin liegen schnelle Ventilbewegungen, ein schneller Fluss durch das Ventil und die Düse und eine kurze Zeit, in der sich das Substrat über eine kurze Distanz in der Luft befindet, vor und eine geringe Gesamtverzögerung. Im anderen Extrem, wird ein hochgradig viskoser Klebstoff mit einem geringen Druck durch eine große Düse auf ein Substrat aufgetragen, welches weit entfernt ist, und verfügt über eine große Gesamtverzögerung. Bezüglich der Wärme/Infrarotintensität wird in einem Extrem ein sehr hochtemperiertes Klebstoff in großen Mengen auf ein sich schnell bewegendes Substrat aufgetragen und erreicht den Sensor sehr schnell mit geringer Abkühlung und generiert damit eine breite Anzeige von dem Wärmesensorenfeld. In dem anderen Extrem wird ein Klebstoff mit geringer Temperatur in kleinen Mengen mit geringen Geschwindigkeiten aufgetragen, welches zu einem engen und geringen Output des Feldes führt. Dennoch bleibt die Verifikation während des Lernprozesses mit diesen erweiterten Toleranzen 220 aktiv, um einen Fehler auszugeben, wenn keine oder sehr atypische Wärmeintensitätsdaten empfangen werden.
Ein Beispiel, wie ein Grenzwertintensitätslevel aussehen kann, wenn sich das System im Lernmodus befindet, ist in 13 dargestellt. Um als vorhanden erkannt zu werden, generiert der Mittelpunkt des Stranges bevorzugt eine Anzeige von mindestens 100 (vgl. 13, „Sensor-Wärmenintensitätswert” auf der Ordinate), und benachbarte Sensoren des Feldes generieren bevorzugt eine Anzeige von mindestens 65. Dieses würde mit einem typischen, schmalen kalten Streifen korrespondieren. Der Mittelpunkt des Streifens (ermittelt durch Auswahl eines Maximalwertes in der Kurve der Feldwerte), kann sich ebenfalls nahezu über die gesamte Breite des Sensors erstrecken. Obere Werte können darüber hinaus insbesondere für die äußeren Sensorelemente bestehen, um sicherzustellen, dass der Sensor immer noch beide Kanten des Stranges erkennt.
In 13 zeigt die Abszisse die Sensorposition über der Breite auf dem Substrat. Die Ordinate zeigt die Sensorintensität normalisiert mittels eines Indexwertes. Die gestrichelte vertikale Linie 230 zeigt eine erwartete Mittellinie eines Musters und/oder eines Stranges. Diese kann von einem Operateur definiert werden, oder basierend auf vorgespeicherten Werten bestimmt werden. Die untere Kurve 232 zeigt ein unteres Limit des Toleranzbereiches und die obere Kurve 234 zeigt das obere Limit des Toleranzbereiches. Jede gemessene Kurve, die innerhalb der Fläche definiert zwischen den Kurven 232 und 234 liegt, würde innerhalb des Lernmodus innerhalb der Toleranz liegen.
Wenn der Controller in den normalen Operationsmodus, wie in 11 gezeigt, zurückschaltet, wird die Toleranz auf den normalen Modus zurückgesetzt. Dieses ist in 14 gezeigt. Wiederum zeigt die Ordinate die Sensorintensität normalisiert mit einem Indexwert und die Abszisse zeigt die Sensorposition über die Breite des Substrates, wie bereits in 13 dargestellt. In diesem Diagramm ist die gelernte Kurve 236 des gewünschten Klebstoffmusters dargestellt. Zwei Grenzwertkurven sind dargestellt, ein erster Grenzwertlevel 238 für einen engen Sensitivitätsversatz und ein zweiter, geringerer Wert 240, welcher für geringere Geschwindigkeiten des Substrats und/oder Abkühlraten justiert und angepasst ist, sodass der Sensor-Wärmeintensitätswert geringer ist.
Zur Förderung einer akkurateren Verifikation während der Lernphase, kann eine angepasste Programmierinterface verwendet werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, seine Anwendungsdaten (Strangbreite, gesetzte Punkttemperatur) zu definieren, welches dazu führen würde, dass gespeicherte Daten aus Experimenten, die diese Benutzerbedingungen treffen (oder bezüglich einer möglichst hohen Deckungskraft interpoliert werden) verwendet werden, um einen engeren Lernbereich für diesen Grenzwert zu definieren. Dieses wird in 15 gezeigt, welche eine niedrigere Kurve 242 zeigt, die ein unteres Limit des definierten Toleranzbereiches anzeigt, und eine obere Kurve 244, die ein oberes Limit des Toleranzbereiches anzeigt. Jedes ermittelte Muster, dessen Kurve zwischen diesen Kurven 242 und 244 passt, würde als kongruent mit dem gewünschten Klebstoffmuster angesehen werden.
16 illustriert eine Ausgabelogik des Controllers 102. Wie in 10 gezeigt, enthält der Controller zwei Status-LEDs 211 und 213. Die Status-LEDs 211, gemäß diesem Ausführungsbeispiel, können zwischen grün und gelb geschaltet werden und die Status-LED 213 kann zwischen weiß, blau und grün geschaltet werden. Während die Status-LED 211 dazu verwendet wird, anzuzeigen, ob sich der Controller 102 im Lernmodus befindet (gelb) oder im Arbeitsmodus (grün), wird die Status-LED 213 dazu verwendet, anzuzeigen, inwieweit das letzte Produkt fehlerhaft ist oder nicht. Wie oben mit Referenz auf 11 beschrieben wurde, wird überprüft, ob der detektierte Strang innerhalb der Längentoleranz, der Breitentoleranz, der Mengentoleranz und der Mittelpunktstoleranz liegt. Zu diesem Zweck werden eine Verifikation der Strang Start- und Endposition relativ zur Substratkante, eine Verifikation der Strangbreite, eine Verifikation der Strangposition rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Substrates und eine Verifikation der Klebstoffmenge (Strangfläche) durchgeführt. Wird eine dieser Toleranzen nicht erfüllt, wird ein Fehlerzähler inkrementiert. Zur selben Zeit wird die Status-LED 213 auf blau umgeschaltet. Im Gegensatz dazu verbleibt die Status-LED 213 im grünen Betriebszustand, wenn alle Toleranzen erfüllt werden. Zur selben Zeit ist es darüber hinaus möglich, dass die Status-LED 213 weiß blinkt, wenn ein fehlerhaftes Muster detektiert wurde. Alternativ kann am Ende eines Musterdurchlaufes die Status-LED 213 im Zusammenhang mit einem Hochvoltsignal, in dem Fall, in dem der Wert im Fehlerzähler eine vorgegebene Grenze erreicht hat, auf weiß geschaltet werden.
Die 17a bis 17c zeigen verschiedene Beispiele von Klebstoffmustern 37a, 37b, 37c. Zu Beginn wird auf 17a verwiesen. In 17a wird eine Reihe von drei Substraten 34a, 34b, 34c dargestellt, wobei die Maschinenrichtung auf der linken Seite in Bezug auf 17a liegt. Auf dem Substrat 34a ist ein Klebstoffmuster 37 aufgetragen, welches einen Klebstoffstrang 38a und einen Klebstoffstrang 39a enthält. Zwischen diesen beiden Strängen 38a, 39a, wird eine Lücke 90 bereitgestellt. Auf das nächste Substrat 34b wird erneut ein Klebstoffstrang 38b und ein Klebstoffstrang 39b abgegeben. Zwischen diesen beiden Strängen 39 und 38b, wird eine Lücke 91 bereitgestellt. Eine Lücke 92 wird zwischen den Klebstoffsträngen 38b und 39b bereitgestellt, welche identisch ist, mit der Länge in der Lücke 90. Analog dazu wird eine Lücke 93 bereitgestellt, welche auf ein drittes Substrat 34c abgegeben sind. Die Lücke 93 ist identisch hinsichtlich der Länge mit der Lücke 91. Wenn sich das Substrat 34a entlang der Inspektionseinrichtung 31 (siehe 2 und 11) beweg, wird zunächst der Strang 38 mittels des Wärmesensorkopfes detektiert. Nach der Lücke 90, wird der Klebstoffstrang 39a detektiert und nach der Lücke 91 der Klebstoffstrang 38b. Gemäß dem Fall dass der Controller, welcher in der Kontrollbox 26 des Wärmesensors 43 bereitgestellt wird, das Abgabesignal von der Kontrolleinheit des Applikatorkopfes 1 empfängt, kann die Detektion des Klebstoffmusters 37a und darüber hinaus der Vergleich des detektierten Klebstoffmusters 37a mit dem gewünschten Klebstoffmuster direkt basierend auf dem Abgabesignal begonnen werden.
Im Lernmodus analysiert der Controller das detektierte Klebstoffmuster 37a hinsichtlich eines wiederkehrenden Musters und definiert das wiederkehrende Muster als das gewünschte Muster. In einem solchen Fall handelt der Controller wie folgt: Nachdem der Strang 39a detektiert wurde, wird er mit dem Strang 38a verglichen und der Controller analysiert, dass Strang 39a nicht identisch ist mit Strang 38a. Nach der Detektion von Strang 39a, wird die Lücke 91 detektiert und danach erneut der Strang 38b. Nach der Detektion von Strang 38b, analysiert der Controller, dass der Strang 38b kongruent ist mit dem Strang 38a. Nach Strang 38b, wird die Lücke 92 detektiert und der Controller analysiert, dass die Lücke 92 mit der Lücke 90 kongruent ist. Der Controller erwartet nun, dass nach dieser Lücke 92 ein Strang folgen würde, der im Wesentlichen identisch zu dem Strang 39a sein würde. Nach der Detektion des Stranges 39b kann diese Annahme verifiziert werden. Strang 39b ist erneut von Lücke 93 gefolgt, welche zur Lücke 91 kongruent ist, womit ein wiederkehrendes Muster identifiziert worden ist. Nach der Detektion von Lücke 93 mit dem Start des Stranges 38c, definiert der Controller das detektierte Klebstoffmuster 37a als das gewünschte Klebstoffmuster und ausgehend vom Substrat 34c wird eine automatische Detektion und ein Vergleich des detektierten Klebstoffmusters mit dem gewünschten Klebstoffmuster vorgenommen, welches in diesem Fall das wiederkehrende Muster ist. Es kann definiert werden, dass, bevor ein detektiertes wiederkehrendes Muster als gewünschtes Muster definiert wird, eine oder mehrere Wiederholungen dieses Musters detektiert werden müssen. Es kann beispielsweise definiert werden, dass eine Wiederholung eines detektierten wiederkehrenden Musters notwendig ist. In diesem Fall kann der automatische Vergleich zwischen dem detektierten Muster und dem gewünschten Klebstoffmuster nach dem Substrat 34c begonnen werden und damit mit einem Substrat 34d, welche dem Substrat 34c (welches jedoch nicht in 17a gezeigt ist) nachfolgt.
In den 17b und 17c werden verschieden Alternativen der Klebstoffmuster 37b, 37c dargestellt. Bezüglich dieser zwei Muster 37b, 37c gelten die bereits durchgeführten obigen Ausführungen bezüglich des Musters 37a analog. Das Muster 37b besteht aus drei Klebstoffsträngen 38a, 39a, 40a, welche durch Lücken beabstandet sind, welche nicht mit Bezugszeichen in den 17b und 17c dargestellt sind. Dennoch sind die Klebstoffmuster 37b und 37c in den 17b und 17c dargestellt und sie sind komplexer als die Klebstoffmuster 37a der 17a und dennoch können die gleichen Detektions- und Analyseverfahren zur Analyse der Klebstoffmuster 37b und 37c angewendet werden.
In den 18a und 18b werden zwei Klebstoffmuster, die die Klebstoffstränge 38, 39, 40, 41 enthalten, schematisch gezeigt. Während 18a eine hohe Toleranz für die maximale Lücke G₁ zeigt, zeigt 18b eine geringe Toleranz für die maximale Lücke G₂. Wenn die hohe Toleranz, wie in 18a dargestellt, angewendet wird, wird die Entfernung zwischen der Hinterkante 338 des ersten Stranges 38 und der Hinterkante 340 des dritten Stranges 40 gemessen. Damit liegt ein Muster innerhalb der Toleranz, wenn der Strang 39 fehlt und darüber hinaus der vordere Abschnitt des Stranges 40 fehlt. Solange, wie die Hinterkanten 338 und 340 detektiert werden, wird dieses Muster als innerhalb der Toleranz G₁ liegend detektiert.
Im Gegensatz hierzu zeigt 18b eine geringe Toleranz für die maximale Lücke G₂ In dieser geringen Toleranz, werden die Hinterkanten 338 des ersten Stranges 38 und die Hinterkante 339 des zweiten Stranges 39 verglichen. Wenn der zweite Strang 39 vollständig fehlt, wird dieses Muster nicht als kongruent mit dem gewünschten Klebstoffmuster bewertet. Dennoch ist es immer noch möglich, dass die Vorderkante des Stranges 39 fehlt und das Muster, wie in 18b gezeigt, als innerhalb der Toleranz liegend angesehen wird, wenn die Hinterkanten 338 und 339 angemessen detektiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2638978 A1 [0005, 0086, 0087]

Claims

Eine Inspektionseinrichtung (30) zur Ausführung eines Prozesses zur Inspektion eines Klebstoffmusters (37) auf einem Substrat (34), welches enthält: – zumindest eine Sensoranordnung (43), die über einen Wärmesensorkopf (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) zur Detektion eines Musters (37) auf einem Klebstoffstrang (38, 39, 40) auf einem Substrat (34) verfügt, wenn sich das Substrat entlang des Wärmesensorkopfes (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) bewegt; – ein Gehäuse (31) zur Aufnahme des gesagten Wärmesensorkopfes (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78); und – einen Controller (102), der mit der Sensoreinrichtung (43) verbunden ist, wobei der Controller (102) enthält: – Referenzdaten, die einen gewünschtes Klebstoffmuster repräsentieren; und – ein gespeicherter und vorab bestimmter Toleranzbereich für das gewünschte Klebstoffmuster; – worin der Controller (102) dazu eingerichtet ist, Signale zu empfangen, die das Muster (37) repräsentieren, das von der Sensoreinrichtung (43) detektiert worden ist, und diese Signale, die das detektiere Klebstoffmuster (37) repräsentieren, mit dem Toleranzbereich des gewünschten Klebstoffmusters zu vergleichen.
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 1, worin das Gehäuse (31) an den Applikatorkopf (1) anbringbar ist und in unmittelbarer Nähe zu einer Düse (8) des Applikatorkopfes (1).
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Wärmesensorkopf (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) ein Infrarotsensor ist.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Sensoranordnung (43) in dem Gehäuse (31) angeordnet ist.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche zwei oder mehr Wärmesensorköpfe (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) enthält, welche mittels eines Versatzes (O₁) in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Richtung (36) der Bewegung des Substrates (34), zur Detektion einer Breite und/oder Mittellinienposition in der Richtung rechtwinklig zur Bewegung des Klebstoffstranges (38, 39, 40) auf dem Substrat (34), angeordnet sind.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche zwei oder Sensorköpfe (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) enthält, oder Fotozellen, die mittels eines Versatzes (O₂) in Richtung im Wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung (36) des Substrates (34), zur Detektion der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrates (34), ausgerichtet sind.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche zwei oder mehr Wärmesensorköpfe (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) enthält, die zur Detektion einer Abkühlungsrate des Klebstoffstrange (38, 39, 40) mittels eines Versatzes (O₂) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung (36) des Substrates (34) angeordnet sind.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche eine Maske (60) für zumindest einen der Wärmesensorköpfe (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) zur Beschränkung der Erfassungsfläche der Wärmesensorköpfe (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) enthält.
Die Inspektionseinrichtung nach Anspruch 8, worin die Maske (60) Öffnungen enthält, wobei bevorzugt ein oder mehrere Schlitze Sensoröffnungen bilden.
Die Inspektionseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, worin das Gehäuse (31) einen im Wesentlichen flachen unteren Abschnitt (61) enthält, welcher, wenn das Gehäuse an dem Applikatorkopf (1) angebracht ist, auf das Substrat (34) gerichtet ist, wobei der untere Abschnitt (61) mindestens eine Aussparung (62, 64, 66, 68, 80, 82, 84, 86, 88) enthält, worin zumindest ein Wärmesensorenkopf (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) innerhalb der Aussparung (62, 64, 66, 68, 80, 82, 84, 86, 88) platziert ist, um die Maske (61) auszuformen.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Controller (102) zum Empfang eines Abgabesignals von der Düse (8) zur Bestimmung des gewünschten Klebstoffmusters mit einer Kontrolleinheit (26) der Düse (8) verbunden ist.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche einen Geschwindigkeitsdetektor (216) zur Detektion der Substratkanten und/oder einer Geschwindigkeit des Substrates (34) enthält.
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 13, worin der Geschwindigkeitsdetektor (216) in unmittelbarer Nähe zur Wärmesensoranordnung (43) und/oder zum Wärmesensorkopf (42, 52, 54, 56, 70, 72, 74, 76, 78) befestigt ist.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche eine Befestigungsklammer (110) zur Befestigung des Gehäuses (31) in einer definierten Beziehung zu der Düse (8) des Applikatorkopfes (1) enthält.
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 14, worin die Befestigungsklammer (110) eine erste Eingriffssektion (112) zum Eingreifen in einen Applikatorkopf (1) aufweist, und eine zweite Eingriffssektion (114) zum Eingreifen in das Gehäuse (31).
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 15, worin die erste Eingriffssektion (112) dazu eingerichtet ist, um über einen Düsenkörper der Düse (8) geklemmt zu werden.
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 16, worin die erste Eingriffssektion (112) dazu eingerichtet ist, um einen Teil des Basisgehäuses (4) geklemmt zu werden oder um die Körperisolation des Applikatorkopfes (1).
Die Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, worin die zweite Eingriffssektion (114) formschlüssige Elemente zum Eingriff in das Gehäuse (31) aufweist und das Gehäuse (31) entsprechende korrespondierende formschlüssige Elemente aufweist.
Die Inspektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Controller dazu eingerichtet ist, das detektierte Klebstoffmuster (37) im Hinblick auf ein wiederkehrendes Muster zu analysieren und das wiederkehrende Muster als gewünschtes Muster zu definieren.
Die Inspektionseinrichtung gemäß Anspruch 19, worin das detektierte Klebstoffmuster (37) mit vorab gespeicherten Werten von Sensorleveln verglichen wird, um sicherzustellen, dass sich dieses innerhalb eines plausiblen Bereiches befindet, bevor dieses als gewünschtes Muster definiert wird.
Ein Applikatorkopf (1) zur Abgabe eines Heißschmelzklebstoffes, enthaltend einen Grundkörper (4) und eine Düse (8) zur Abgabe des Klebstoffes, gekennzeichnet durch eine Inspektionseinrichtung (30) nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, welche an dem Applikatorkopf (1) angebracht ist.
Den Applikatorkopf gemäß Anspruch 21, worin die Inspektionseinrichtung (30) in unmittelbarer Nähe zur Düse (8) angeordnet ist.