DE3890059C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs mit den Schritten Hinzufügen einer optisch erfaßbaren Substanz zum Klebstoff, Bestrahlen des die optisch erfaßbare Substanz enthaltenden Klebstoffs, Erfassen der Intensität der von der optisch erfaßbaren Substanz beeinflußten Strahlung, Berücksichtigen der Intensität von randbedingten Einflußgrößen, Bestimmen der Menge des auf den Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs aufgrund der Intensität der beeinflußten Strahlung und der Intensität der randbedingten Einflußgrößen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens mit einer Strahlungsquelle zum Bestrahlen des Klebstoffs, mit Fotosensoren zum Erfassen der Intensität der beeinflußten Strahlung und der Intensität von randbedingten Einflußgrößen, und mit einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Klebstoffmenge aufgrund der gemessenen Intensitäten.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vor­ richtung ist aus DE 31 12 128 A1 bekannt.

Ein Verfahren zur Ermittlung der Anwesenheit oder Abwesenheit von zu ermittelnden Gegenständen von deren Mengen und Positionen besteht darin, Ultraviolettstrahlen auf den zu ermittelnden Gegenstand zu richten, auf den eine fluoreszierende Substanz aufgeheftet ist oder der ein fluoreszierendes Mittel hinzu­ gefügt ist, wobei die Strahlungsemission von der fluoreszieren­ den Substanz oder dem fluoreszierenden Zusatz durch einen Photo­ sensor gemessen wird. Jedoch ist die Intensität einer Strahlungs­ emission von einer fluoreszierenden Substanz grundsätzlich sehr schwach, so daß es zur Verbesserung der Meßgenauigkeit erforderlich ist, einen Sensor, eine Ultraviolettstrahlungs­ quelle und ein Werkstück mit strahlungsabschirmenden bzw. lichtabschirmenden Platten oder Kästen zu umgeben, um nach­ teilige Wirkungen aufgrund äußerer Strahlen, wie Lichtstrah­ len oder dergleichen, auszuschalten. Infolgedessen besteht der Nachteil, daß besondere Kästen oder dergleichen vorge­ sehen werden müssen, wodurch der Anwendungsbereich beträcht­ lich beschränkt wird. Um das vorgenannte Verfahren zu ver­ bessern, hat man ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem vor einem Photosensor ein optisches Filter mit einem engen Über­ tragungswellenlängenband angeordnet ist, um so selektiv nur die Strahlungsemission bzw. Lichtemission von einer fluores­ zierenden Substanz zu messen. Bei diesem Verfahren wird aber die Strahlungsemission von der fluoreszierenden Substanz, deren Intensität grundsätzlich sehr schwach ist, durch ein Filter mit geringem Durchlässigkeitsgrad erhalten, so daß das Ausgangssignal vom Photosensor in seiner Größe weiter verringert wird, so daß der Nachteil auftritt, daß nicht nur die Verstärkerschaltung in der folgenden Stufe in der Kon­ struktion komplex wird, sondern daß sich auch eine Verringerung des Rauschabstandes ergibt. Außerdem ist zur Verarbeitung des obengenannten Signals eine kostspielige Einrichtung komplexer Konstruktion erforderlich. Wie oben ausgeführt, steht kein Verfahren zur Verfügung, das in der Lage ist, eine fluores­ zierende Substanz in einfacher und kostensparender Weise zu ermitteln, weshalb in der Praxis eine visuelle Inspektion angewendet wird. Jedoch muß hierbei eine Bedienungsperson eine einfache Aufgabe während einer langen Zeitdauer ausführen, und sie muß ständig das schwache Licht an einem dunklen Platz beobachten, so daß Probleme bezüglich des Herstellungswirkungs­ grades auftreten, der sehr niedrig ist. Außerdem ergeben sich individuelle Differenzen, und es ist das Verfahren nicht gegen Gesundheitsgefahren geschützt.

Es ist auch schon zur Ermittlung der Abwesenheit und des Zu­ standes der Klebstoffaufbringung in einem Klebstoffaufbringungs­ verfahren für Collatoren, Schachtelherstellungsmaschinen und Buchbindemaschinen oder dergleichen ein Photosensor so ver­ wendet worden, daß Licht auf einen aufgebrachten Kleister projiziert worden ist, und es ist das davon reflektierte Licht oder das durchsetzende Licht durch einen Photosensor aufgefangen worden, wodurch die Menge an aufgebrachtem Kleister oder ob aufgebrachter Kleister überhaupt vorhanden ist oder nicht, in Abhängigkeit von Änderungen der Lichtempfangs­ ausgangssignale des Photosensors gemessen worden. Jedoch wird bei diesem Verfahren die Tatsache, ob Kleister vorhan­ den ist oder nicht, in Abhängigkeit von der Intensität des reflektierten oder übertragenen Lichtes gemessen, weshalb es erforderlich ist, daß ein Lichtstrahl mit vorbestimmter Intensität auf den ermittelnden Gegenstand projiziert werden muß, während ein vorbestimmter Abstand und ein vorbestimmtes Winkelverhältnis zwischen dem Gegenstand und dem Photosensor aufrechterhalten werden müssen. Außerdem müssen zu ermittelnde Gegenstände oder die Farbe und die Zusammensetzung eines zu vergleichenden Gegenstandes gleichförmig gehalten werden. Im Falle eines Collators beispielsweise wird in den meisten Fällen ein Klebstoff mit einer Breite von einem Millimeter aufgetragen, und es muß der Lichtstrahl mit einer vorbestimm­ ten Intensität auf den aufgebrachten Leim oder Kleister pro­ jiziert werden, der eine feine Form besitzt und eine geringe Menge aufweist, so daß extrem schwierige Einstellbedingungen erforderlich sind. Infolgedessen hat das obengenannte Ermitt­ lungsverfahren insofern einen Nachteil, daß der Bedienbar­ keitsgrad sehr schlecht ist. Außerdem besteht ein weiteres Problem insofern, daß Papierblätter oder ein Film, die mit Klebstoff beschichtet werden sollen, bereits bedruckt sind, so daß unvermeidlich eine Entfärbung auftritt.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches den Wassergehalt eines Leimes oder eines Klebstoffes berücksichtigt, so daß die Ermittlung der Menge an aufgebrachtem Klebstoff oder die Feststellung, ob Klebstoff aufgebracht worden ist oder nicht, in Abhängig­ keit von der Differenz der elektrostatischen Kapazität zwi­ schen Papierblättern oder einem Film aufgrund der Differenz des enthaltenen Wassers erfolgt. Wenn aber ein Metallstück in der Nähe des Fühlers für die elektrostatische Kapazität vorhanden ist, wird die Messung unmöglich. Ferner muß zur Messung der Differenz einer extrem niedrigen elektrostati­ schen Kapazität eine sehr feine Positionsanordnung einer Sonde vorgenommen werden. Außerdem hat dieses Verfahren einen Nachteil insofern, als die Messung durch Vibrationen eines zu messenden Gegenstandes leicht und nachteilig be­ einträchtigt wird. Somit hat dieses Verfahren den Nachteil, daß seine Anwendbarkeit gering ist und daß die Herstellung in beträchtlichem Maße nachteilig beeinträchtigt wird.

Wie oben dargelegt, sind die bekannten Ermittlungsverfahren in der Praxis nicht zufriedenstellend, so daß zur Zeit ein Inspektor eine visuelle oder Stichprobenprüfung vornimmt, oder er macht eine vollständige oder hundertprozentige Prü­ fung in einer anderen Herstellungsstufe, in der er das Fehlen von aufgebrachtem Klebstoff feststellt. Jedoch ist es physika­ lisch unmöglich, die Gegenstände vollständig auszuschalten, die durch visuelle Inspektion oder Stichprobeninspektion zu­ rückgewiesen werden, und es treten in den Ergebnissen der Prüfung zwischen individuellen Inspektoren Differenzen auf. Obwohl die Leistung einer Vorrichtung sehr verbessert worden ist, sind die Arbeiter nicht vollständig von den Inspektions­ vorgängen befreit worden. Auch wenn durch einen Arbeiter in einer anderen Stufe eine totale oder hundertprozentige In­ spektion durchgeführt wird, muß er eine einfache Aufgabe über einen langen Zeitraum durchführen, so daß der Herstellungswir­ kungsgrad beträchtlich verringert wird.

Außerdem muß zur Verbesserung der Qualität der Produkte die Menge an aufgebrachtem Klebstoff und die Tatsache, ob auf­ gebrachter Klebstoff vorhanden ist oder nicht, genau und richtig gemessen werden, so daß die Menge an aufgebrachtem Klebstoff auf einem vorbestimmten Wert gesteuert wird, wo­ durch die zurückzuweisenden Produkte weitgehend ausgeschaltet werden können.

Es ist ein Verfahren zur Identifizierung eines Leuchtmaterial enthaltenden oder tragenden Gegenstandes bekannt (CH-PS 6 17 769), bei welchem ein eine fluoreszierende Substanz enthaltender Gegenstand mit UV-Strahlung bestrahlt wird, das von diesem Gegenstand emittierte Fluoreszenzlicht mit mehr als zwei Detektoren erfaßt wird und in elektrische Signale umgewandelt wird, und die elektrischen Signale miteinander verglichen werden.

Es ist auch ein Verfahren zum Messen der Dicke durchsichtiger dünner Schichten, insbesondere Schmierstoff-Filme, bekannt (DE-29 07 620 A1), bei welchem der den Film bildenden Flüssigkeit ein eine Fluoreszenz bewirkender Stoff zugesetzt, der Film durch eine die Fluoreszenz anregende Strahlung beleuchtet und die Intensität der von dem Film erzeugten Fluoreszenzstrahlung als Maß für die Filmdicke ermittelt wird. Dabei enthält die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine auf die zu messende Schicht gerichtete Strahlungsquelle mit einem nur die Anregungsstrahlung für die Fluoreszenz durchlassenden Primärfilter und ein die Fluoreszenzstrahlung erfassendes Lichtstärken erfassendes Lichtstärkenmeßgerät mit vorgeschaltetem, Fremdlicht und den reflektierten Anteil der Anregungsstrahlung aussiebenden Sekundärfilter.

Ferner ist ein Verfahren zum Bestimmen der Schichtdicke von Deckschichten auf beiden Seiten von Papier, Karton oder dgl. Material bekannt (DE 32 19 962 A1), wobei die Deckschichten ein und dieselbe, eine charakteristische fluoreszierende Strahlung abgebende Komponente enthalten und die fluoreszierende Strahlung durch eine von einer Strahlungsquelle ausgehende Primärstrahlung erregt wird und die Strahlungsintensität mit einem Detektor gemessen wird. Dazu wird das beschichtete Material zwischen zwei Strahlenquelle/Detektor-Paare gebracht, die wechselweise und unabhängig voneinander arbeiten, und es wird separat mit jedem dieser Strahlenquelle/Detektor-Paare die fluoreszierende Strahlung in den Deckschichten auf beiden Seiten des Materials erregt und die zusätzliche Intensität der erregten Strahlung gemessen, und es werden aus den Meßergebnissen und aus dem bekannten oder gesondert bestimmten Gewicht des Materials die Schichtdicken berechnet.

Es ist auch ein Prüfsystem für den Betrieb in umgebendem Licht bekannt (DE-OS 21 05 914), mit dem mit fluoreszierendem Material markierte Gegenstände geprüft und sortiert werden. Dazu werden durch eine pulsierende ultraviolette Lichtquelle die Gegenstände mit ultraviolettem Licht, das eine vorbestimmte Impulsfrequenz hat, beleuchtet, ferner erzeugt eine Kombination aus Strahlendetektor und Verstärker, die relativ zu der ultravioletten Lichtquelle und den Gegenständen so angeordnet sind, daß die Strahlen, die von dem lumineszierenden Material emittiert werden, nur ein Steuersignal in Abhängigkeit von den Prüfstrahlen, die die vorbestimmte Impulsfrequenz haben, und es werden durch einen Sortiermechanismus, der mit dem Strahlendetektor gekoppelt ist und der auf ein Steuersignal anspricht, das von dem Steuerdetektor erzeugt wird, die Gegenstände sortiert, wodurch die Gegenstände in umgebendem Licht auf der Basis von Markierungen auf denselben sortiert werden können.

Es ist schließlich aus der eingangs genannten DE 31 12 128 A1 ein Verfahren zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einem Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs bekannt, bei welchem folgende Schritte angewendet werden: Einfügen einer optisch erfaßbaren Substanz zum Klebstoff, Bestrahlen des die optisch erfaßbare Substanz enthaltenden Klebstoffs, Erfassen der Intensität der von der optisch erfaßbaren Substanz beeinflußten Strahlung, Berücksichtigung der Intensität von randbedingten Einflußgrößen, Bestimmen der Menge des auf den Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs aufgrund der Intensität der Einflußgrößen. Ferner ist eine entsprechende Vorrichtung daraus bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem ein auf einen Gegenstand aufgebrachter Klebstoffstreifen unabhängig von der Farbe und der Zusammensetzung des Gegenstandes und von vorhandener äußerer Störstrahlung festgestellt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die optisch erfaßbare Substanz eine fluoreszierende Substanz ist, daß die randbedingten Einflußgrößen äußere Störstrahlungen sind und daß zur Bestimmung der Menge des auf den Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs die Differenz der Intensität der von der fluoreszierenden Substanz abgegebenen Fluoreszenzstrahlung und der Intensität der äußeren Störstrahlungen gebildet wird.

Eine Vorrichtung zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einem Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens mit einer Strahlungsquelle zum Bestrahlen des Klebstoffs, mit Fotosensoren zum Erfassen der Intensität der beeinflußten Strahlung und der Intensität von randbedingten Einflußgrößen, und mit einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Klebstoffmenge aufgrund der gemessenen Intensitäten ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fotosensor zur Erfassung der Intensität der beeinflußten Strahlung zur Erfassung von Fluoreszenzstrahlung ausgelegt ist, daß der Fotosensor zur Erfassung der Intensität von randbedingten Einflußgrößen zur Erfassung der äußeren Störstrahlung ausgelegt ist und daß die Auswerteeinrichtung Mittel zur Bildung der Differenz der Intensität der Fluoreszenzstrahlung und der äußeren Störstrahlungen aufweist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Ermitteln des Fehlens einer Klebstoffaufbringung, welche für einen Collator verwendet wird,

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Positionsver­ hältnisses zwischen einer Ultraviolettstrahlungs­ quelle und deren Meßeinheit,

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches die Konstruktion der Schaltungsanordnung der Vorrichtung zum Messen des Fehlens einer Klebstoffaufbringung darstellt,

Fig. 4 zeigt die Konstruktion der Meßeinheit,

Fig. 5 ist eine Schaltungsanordnung der Meßeinheit nach Fig. 4,

Fig. 6 ist eine Ansicht der Vorrichtung zum Feststellen des Fehlers der Klebstoffaufbringung, welche in einer Klebstoffaufbringvorrichtung oder einer Klebstoffbe­ schichtungsvorrichtung einer Schachtelherstellungs­ maschine verwendet wird,

Fig. 7 zeigt eine Ultraviolettstrahlungsquelle der Vorrich­ tung nach Fig. 6,

Fig. 8 ist eine Ansicht, welche die Vorrichtung zum Messen des Fehlers der Klebstoffaufbringung darstellt, die in einer Klebstoffaufbringungsvorrichtung oder einer Klebstoffbeschichtungsvorrichtung einer Buchbindema­ schine verwendet wird,

Fig. 9 ist eine Ansicht, welche das Positionsverhältnis zwi­ schen einer Ultraviolettstrahlungsquelle und deren Meßeinheit darstellt,

Fig. 10 ist eine Ansicht, welche eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, die eine Vorrichtung zum Steuern der aufgebrachten Klebstoffmenge darstellt, und die in einer Klebstoffaufbringungs- oder -beschich­ tungsmaschine verwendet wird,

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches die Konstruktion des Schaltungssystems der Ausführung nach Fig. 10 zeigt, und

Fig. 12 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführung nach Fig. 10.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Ermittlung des Fehlens einer Klebstoffaufbringung, wobei die Ermittlung durch Ver­ wendung einer fluoreszierenden Substanz bestimmt ist und die in einem Collator verwendet wird. Eine Vorrichtung zur Ermitt­ lung des Fehlers einer Klebstoffaufbringung (die im folgenden als "Klebstoffaufbringungs-Fehlermeßvorrichtung" bezeichnet wird), enthält eine Ultraviolettstrahlungsquelle 1, eine Meßeinheit 2 und einen Analog-Signalverstärker 3, die alle auf einem Trag­ element 25 eines Collators montiert sind, und einen Vorrich­ tungshauptkörper 10. Alle Komponenteneinheiten der Vorrichtung sind miteinander durch Signalleitungen 4 und 5 und durch eine Netzleitung 6 verbunden, so daß das Fehlen und die Menge eines auf endlose transportierte Bahnen 21A und 21B gebrachten Kleb­ stoffes ermittelt werden kann. Die Frontplatte des Vorrichtungs­ hauptkörpers 10 ist mit einem Netzschalter 16, einem Rückstell­ schalter 17, einer Lampe 18, die im Falle der zufriedenstellen­ den Klebstoffaufbringung eingeschaltet ist, einer Lampe 19, die im Falle des Fehlens einer Klebstoffaufbringung eingeschal­ tet wird, und mit einer Anzeige 100 zur Anzeige der Klebstoff­ menge versehen. Eine Seitenplatte des Vorrichtungshauptkörpers 10 ist mit einem Alarmsummer 15 für die Erzeugung eines Alarm­ tones im Falle des Fehlens der Klebstoffaufbringung versehen.

Fig. 2 zeigt die Positionsverhältnisse der Ultraviolett­ strahlungsquelle 1 und der Meßeinheit 2 im Hinblick auf den Collator. Rollen 20A und 20B zum Wickeln der endlosen Bahnen 21A bzw. 21B sind unter dem Collator so angeordnet, daß die endlosen Bahnen 21A und 21B, die in Richtung der Pfeile von den Rollen 20A und 20B abgewickelt werden, in die Rich­ tung transportiert werden, die durch die Pfeile E angezeigt werden, wobei der Transport durch die Stifträder 24A und 24B erfolgt, die oberhalb der Rollen 20A und 20B angeordnet sind. Die Kleb­ stoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung 22 ist in der Nähe des Stiftrades 24A angeordnet, um den Klebstoff auf die endlose Bahn 21A aufzubringen, die transportiert wird, und es ist oberhalb des Stiftrades 24A ein Federrad 23 angeordnet, welches die transportierten endlosen Bahnen 21A und 21B gegen­ einander preßt, um diese miteinander zu verbinden. Die Meß­ einheit 2 ist oberhalb der Klebstoffaufbringungs- und -beschich­ tungsvorrichtung 22 angeordnet, und es projiziert die Ultraviolett­ strahlungsquelle 1, die oberhalb der Meßeinheit 2 angeordnet ist, den Ultraviolettstrahl BL auf den Klebstoff, und zwar in der Stufe der Aufbringung des Klebstoffes auf die endlose Bahn 21A, die in Richtung der Pfeile E durch das Stiftrad 24A transportiert wird. Die Meßeinheit 2 ist so ausgebildet, daß sie wirksam nur die Strahlenemission von dem Klebstoff und die äußeren Stör­ lichtstrahlen KL1, KL2 mißt.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Konstruktion des Schaltungs­ systems der Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungs-Meßvorrich­ tung, die unten im einzelnen beschrieben wird.

1) Ultraviolettstrahlungsquelle 1

Eine Fluoreszenzlampe in Form eines Schwarzlichtes oder der­ gleichen wird als Ultraviolettstrahlungsquelle 1 verwendet, welche den Ultraviolettstrahl BL auf den Klebstoff 30 richtet (vorher mit einer fluoreszierenden Substanz versehen) der auf die transportierte endlose Bahn 21A aufgebracht wird. Um nicht nur die Intensität der Ultraviolettstrahlung zeitlich auf einer vorbestimmten Höhe zu halten, sondern um auch die Strah­ lungsemission von dem Klebstoff 30 zu stabilisieren, wird die Fluoreszenzlampe (Schwarzlicht-Lampe) mit hoher Frequenz betrieben, und zwar unter Verwendung einer Hochfrequenzstromquelle (in der Größenordnung von 20 kHz). Die Ultraviolettstrahlungs­ quelle 1 und die Meßeinheit 2 sind so angeordnet, daß die Licht­ aufnahmefläche der Meßeinheit 2 unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Ultraviolettstrahlungsquelle 1 liegt, wodurch der Einfallwirkungsgrad des von der Ultraviolettstrahlungsquelle 1 ausgesandten, unmittelbar auf die Lichtaufnahmefläche der Meß­ einheit 2 auftreffenden Ultraviolettstrahles BL verringert wird, wodurch der Rauschabstand verbessert wird. Die folgende Gegen­ maßnahme wird gegen die Änderung der Lichtmenge von der Ultraviolettstrahlungsquelle angewendet. Wenn nämlich die Klebstoffmenge nach der Übung der Bedienungsperson vorein­ gestellt wird, tritt das Problem der Änderung in der Lichtmenge ein. Um die nachteilige Wirkung aufgrund der Änderung in der Lichtmenge der Ultraviolettstrahlungsquelle auszuschalten, wird ein Mechanismus zur Messung der Intensität der Ultraviolettstrah­ lung unabhängig angeordnet, und zwar an einer Fühlerkopfeinheit, so daß das für die Klebstoffmenge repräsentative Lichtemissions­ signal durch die Intensität des Ultraviolettstrahles geteilt wird, wodurch das Signal normiert wird. Dieser Wert wird mit Bezugsdaten entsprechend den Änderungen in der Lichtmenge ver­ glichen.

2) Meßeinheit 2

Die Meßeinheit 2 ist so aufgebaut, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Strahlungsemission und die äußeren Störlichtstrahlen KL1 und KL2, die durch Lichtempfangszuführungen 43 und 44 erhalten werden, werden in elektrische Signale umgewandelt, die wiederum so ver­ arbeitet werden, daß sie als Meßsignal KS1 durch die Signal­ leitung 4 dem Vorrichtungshauptkörper 10 zugeführt werden. Im Inneren der Meßeinheit 2 sind Photodioden 41 und 42 vorgesehen, die je einen Meßwellenlängenbereich aufweisen, der dem sicht­ baren Licht entspricht, welche die Strahlungsemission vom Kleb­ stoff erhält, der durch die Ultraviolettstrahlungsquelle 1 und auch durch äußere Störlichtstrahlen KL1 und KL2 erregt ist, und welche Strahlung die photoelektrische Umwandlung bewirkt. Zu diesem Zweck sind die Ausgangspolaritäten der Photodioden 41 und 42 umgekehrt. Die Photodioden haben die Charakteristik eines weiten Meßblickfeldes, und es kann das Meßblickfeld in einfacher Weise eingestellt werden durch Auswahl der Form und der Lichtempfangseinheit oder des Linsensystems.

Die Ausgangssignale von den Photodioden 41 und 42 werden durch Leitungen in ein Substrat 55 eingegeben. Auf dem Substrat 55 sind drei Operationsverstärker 51, 52 und 53 montiert, die je aus einem IC und einem Verstärker 54 bestehen. Die Meßein­ heit 2 der oben beschriebenen Art hat den Schaltungsaufbau nach Fig. 5. Sie enthält Photodioden 41 und 42, welche eine Licht­ empfangseinheit 40 darstellen, Operationsverstärker 51 bis 53 und eine arithmetische Schaltungseinheit 50. Lichtempfangssignale DS1 und DS2, die in bezug aufeinander umgekehrte Polari­ tät aufweisen und die von den Photodioden 41 und 42 in der Lichtempfangseinheit 40 herkommen, werden in die Operations­ verstärker 51 und 52 in der arithmetischen Schaltungseinheit 50 eingegeben, und es werden die arithmetischen Signale DS3 und DS4 von den Operationsverstärkern 51 und 52 in den Opera­ tionsverstärker 53 eingegeben, so daß die Fluoreszenzsignale DS5, die für die Differenz zwischen den beiden empfangenen Lichtempfangssignalen DS1 und DS2 oder für den Grad der Strah­ lungsemission von dem Klebstoff kennzeichnend sind, in den Ver­ stärker 54 eingegeben werden, welcher wiederum das Meßsignal KS1 ausgibt. D.h., in der Meßeinheit 2 werden die Signalpegel der arithmetischen Signale DS3 und DS4 von den beiden Photo­ dioden 41 und 42 subtrahiert, um das Fluoreszenzsignal DS5 zu erzeugen, wodurch die nachteiligen Wirkungen aufgrund der äußeren Störlichtstrahlen eliminiert werden können und der Rauschabstand verbessert werden kann, ohne eine Abnahme in der Intensität der von der fluoreszierenden Substanz empfangenen Strahlungsemission zu bewirken.

3) Analog-Signal-Verstärker 3

Der Analog-Signal-Verstärker 3 enthält zwei Operationsverstärker, wie MOS-Operationsverstärker, und er ist so ausgebildet, daß er das von dem Lichtempfang und der photoelektrischen Umwandlung in der Meßeinheit 2 erhaltene Meßsignal KS1 an die folgende Schaltungsstufe ausgibt, nachdem das Meßsignal KS1 leicht meß­ bar gemacht worden ist und das Rauschverhältnis verbessert worden ist.

4) Vorrichtungs-Hauptkörper 10 a) Entscheidungseinheit 1) Analog-Digital-Umwandlungseinheit 11

Die Analog-Digital-Umwandlungseinheit 11 enthält eine Takt­ impulssteuerschaltung, eine Taktgeneratorschaltung, einen Abtast-und Haltekreis, eine Analog-Digital-Wandlerschaltung und dergleichen, und sie ist so ausgebildet, daß sie das Meßsignal KS2 vom Analog-Signalverstärker 3 abtastet und es in ein Digitalsignal umwandelt, das wiederum in einen Steuercomputer 12 eingegeben wird. Die Taktimpuls- Steuerschaltung bestimmt die für die Analog-Digital-Umwandlung erforderliche Zeit derart, daß die Taktimpulse, die zu einer vorbestimmten Periode durch den Taktgenerator erzeugt werden und die Operations-Taktgebung des Abtast- und Haltekreises und der Analog-Digital-Umwandlungsschaltung in Abhängigkeit von dem von dem Steuercomputer 12 übertragenen Impuls steuern, taktmäßig in die Analog-Digital-Umwandlungsschaltung eingegeben werden. Um den von der Analog-Digital-Umwandlung herrührenden Umwandlungsfehler auszuschalten, tastet der Abtast- und Halte­ kreis die analoge Spannung während der Analog-Digital-Umwandlung ab und hält sie zu dieser Zeit auf einem Datenwert. In diesem Falle wird die Abtastung ausgeführt bei einer Frequenz in der Größenordnung von 1 bis 10 kHz. Ein kommerziell erhältlicher Acht- oder Zehn-Bit sequentieller Analog-Digital-Umwandlungs- IC oder dergleichen wird als Analog-Digital-Umwandlungsschal­ tung verwendet. Die Eingangsseite ist von bipolarer Eingangs­ art, und es ist der Bereich des Eingangssignales erweitert, so daß die gesamte Schaltung in der Konstruktion vereinfacht werden kann. Außerdem sind in die Ausgangsseite Puffer für individuelle Bits eingearbeitet, um so einem Rauschen ent­ gegenzuwirken.

2) Steuercomputer 12

Der Steuercomputer 12 ist ein Eintafel-Computer mit einer Zentraleinheit (CPU), Speichereinheiten (RAM, EPROM), einer Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle (PPI), einem Decodierer, einem Zeitgeber und dergleichen. Die für das zurückzuweisende Produkt bezeichnende Signalintensität wird bestimmt in Ab­ hängigkeit von den beiden Intensitätswerten des Signaleinganges von der vorhergehenden Stufe durch die Eingangs-Ausgangs-Schnitt­ stelle, wenn die Klebstoffaufbringung vollständig zufriedenstel­ lend ist, und der Intensität des Signals, das ebenfalls durch die Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle von der vorhergehenden Stufe eingegeben wird, wenn überhaupt kein Klebstoff aufgebracht wird, und es wird der so erhaltene Wert in einer Speichervor­ richtung als Vergleichswert gespeichert. Um insbesondere die Differenzen zwischen den einzelnen Arbeitern auszuschalten, werden die Daten für die Steuerung der Klebstoffmenge für jede Produktart auf Experimentierbasis vorbereitet, wodurch ein System für die Voreinstellung einer optimalen Klebstoffmenge erreicht wird. In diesem Falle werden für die Werte der Signale, welche eine überschüssige und eine unzureichende Klebstoffaufbringung darstellen, Gut-Werte und Alarm-Werte bestimmt, wodurch die Klebstoffauftragungsbedingung gesteuert wird. Darauf werden die aus der Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle sequentiell ausge­ lesenen Werte der Eingangssignale mit dem in der Speicher­ vorrichtung in der Zentraleinheit gespeicherten Entscheidungs­ wert verglichen, wodurch bestimmt wird, ob ein Fehler in der Klebstoffaufbringung oder in dem Grad der Klebstoffaufbringung existiert oder nicht. Wenn ein Fehler der Klebstoffaufbringung festgestellt wird, errechnet die Zentraleinheit das Vergleichs­ signal HS, das wiederum durch die Eingangs-Ausgangs-Schnitt­ stelle in eine Alarmvorrichtung 13 eingegeben wird. Ferner wird der (digitale) Wert entsprechend einer vorbestimmten Kleb­ stoffmenge vorher in einer Speichereinheit gespeichert, und es wird das in der oben beschriebenen Weise ausgelesene Ein­ gangssignal ermittelt und auf der Anzeige 100 angezeigt.

3) Alarmvorrichtung 13

Die Alarmvorrichtung 13 enthält eine Folge von Relais, erzeugt das Steuersignal PS1 zur Betätigung des Alarmsummers 15 in Ab­ hängigkeit von dem Entscheidungssignal HS vom Steuercomputer 12 und gibt in eine Operationseinheit 14 das Steuersignal PS2 zum Einschalten der Lampe 19 ein.

b) Operationseinheit 14

Die Operationseinheit 14 enthält einen Netzschalter 16, einen Rückstellschalter 17 sowie Lampen 18 und 19. Eine Bedienungs­ person betätigt die Klebstoffaufbringungs-Fehlermeßvorrichtung und bestätigt ferner die Klebstoffaufbringungsbedingung, und wenn ein Fehler bei der Klebstoffaufbringung auftritt, wird der Vorrichtungshauptkörper 10 zurückgestellt und zu der Be­ triebsart zurückgeführt, die für eine weitere Ermittlung in der Lage ist. Wenn die Meßvorrichtung verwendet wird, schal­ tet die Bedienungsperson den Netzschalter 16 ein und betätigt dann den Rückstellschalter 17, nachdem Gegenmaßnahmen gegen den Fehler der Klebstoffaufbringung in Abhängigkeit von der Messung des Fehlers der Klebstoffaufbringung ausgeführt worden sind. Die Art der Operation der Klebstoffaufbringungs-Fehler­ meßvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau, wie sie in einem Collator verwendet wird, wird nunmehr beschrieben.

Zuerst wird die Klebstoffaufbringungs-Fehlermeßvorrichtung in den Collator eingesetzt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und es wird der Klebstoff 30, dem eine fluoreszierende Substanz vorher zugesetzt worden ist, in die Klebstoffaufbringungs- oder -be­ schichtungsvorrichtung 22 eingeführt. Darauf schaltet die Bedienungsperson den Netzschalter 16 auf dem Vorrichtungs­ hauptkörper 10 ein, wenn der Collator aktiviert wird, wodurch die Klebstoffaufbringungs-Fehlermeßvorrichtung aktiviert wird. Der Klebstoff 30 wird durch die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung 22 der endlosen Bahn 21A zugeführt, die von der Rolle 20A abgewickelt wird, und es wird die Strah­ lungsemission von der fluoreszierenden Substanz in dem Kleb­ stoff 30, die durch die Ultraviolettstrahlungsquelle 1 und die äußeren Störlichtstrahlen KL1 und KL2 erregt wird, durch die Meßeinheit 2 gemessen. Das Ausgangssignal wird über den Analog-Signalverstärker 3 in den Vorrichtungshauptkörper 10 eingegeben, und es wird durch die Digital-Analog-Umwandlungs­ einheit 11, den Steuercomputer 12 und die Alarmvorrichtung 13 verarbeitet, so daß, wenn die Klebstoffaufbringung zufrieden­ stellend ist, die Lampe 18 der Operationseinheit 14 eingeschal­ tet ist. Wenn ein Fehler der Aufbringung des Klebstoffes auf die kontinuierliche Bahn 21A durch die Meßeinheit 2 gemessen wird, wird nicht nur durch den Alarmsummer 15 des Vorrichtungs­ hauptkörpers ein Ton erzeugt, sondern es wird auch die Lampe 19 in der Operationseinheit 14 eingeschaltet, wodurch die Bedie­ nungsperson alarmiert wird. Dann wird der Collator von der Bedienungsperson stillgesetzt, und nachdem die Bedienungsperson den Fehler der Aufbringung des Klebstoffes auf die kontinuier­ lichen Bahnen 21A und 21B geprüft hat, drückt sie den Rück­ stellschalter 17 in der Operationseinheit nieder, wodurch der Vorrichtungshauptkörper 10 zurückgestellt wird und der Collator erneut aktiviert wird. Die Klebstoffaufbringungs-Fehlermeß­ vorrichtung bewirkt eine Anzeige der Klebstoffmenge durch die Anzeigevorrichtung 100, so daß die Bedienungsperson die Kleb­ stoffmenge prüfen und die Qualität der Klebstoffaufbringung steuern kann.

In diesem Falle ist die Menge der in dem Klebstoff enthaltenen fluoreszierenden Substanz derart, daß eine ein- bis fünfpro­ zentige wäßrige Lösung zugesetzt wird bei einem Verhältnis von 0,3 bis 10%, und es ist in dieser Ausführung eine vier­ prozentige wäßrige Lösung zugesetzt bei einem Verhältnis von 1%. Eine automatische Wiege- und Zuführvorrichtung, die in der Lage ist, eine vorbestimmte Menge an Klebstoff in einem Strahl zuzuführen, kann in dem Fall des Zusatzes der fluores­ zierenden Substanz zum Klebstoff verwendet werden. Um den Klebstoff gleichförmig mit der fluoreszierenden Substanz zu mischen, sind die Innenwände einer Mischkammer mit Teflon (Tetrafluoräthylen) beschichtet, um ein Anhaften des Kleb­ stoffes zu verhindern. Nach der oben beschriebenen Ausführung wird als Steuercomputer 12 in dem Vorrichtungshauptkörper 10 ein Eintafel-Computer verwendet, jedoch ist es selbstverständ­ lich, daß auch ein Personalcomputer verwendet werden kann. Der Alarmsummer 15 und die Lampen 18 und 19 sind verwendet, um den Alarm für die Bedienungsperson zu erzeugen, jedoch ist es selbstverständlich, daß die Maschine so ausgebildet und an­ geordnet werden kann, daß sie unmittelbar in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Alarmvorrichtung 13 stillgesetzt werden kann. Wenn mehrere Meßeinheiten 10 einer einzigen Entscheidungs­ einheit zugeordnet sind, kann die letztere mit einer Multiplex­ schaltung versehen sein, so daß die Meßsignale nacheinander verglichen werden können. Ferner ist es möglich, mehrere Kleb­ stoffaufbringungs-Fehlermeßvorrichtungen in On-Line-Art so anzuordnen, daß die Steuerung der Klebstoffmenge vereinheit­ licht oder zentralisiert werden kann.

Fig. 6 zeigt die Klebstoffaufbringungs-Meßvorrichtung, die in der Klebstoffaufbringung oder Beschich­ tungsvorrichtung einer Schachtelherstellungsmaschine verwen­ det wird. In der Vorrichtung zur Ermittlung von Aufbringungsfehlern sind eine Ultraviolettstrahlungsquelle 101, eine Meßeinheit 102 und ein Analogsignalverstärker 103 auf einem Tragelement 145 montiert, und sie sind mit einem Vorrichtungshauptkörper 110 durch Signalleitungen 104 und 105 und einer Netzleitung 106 verbunden, wodurch der Fehler oder die Menge der Klebstoffaufbringung auf ein entwickeltes Blatt 150, das von der Schachtelherstellungsmaschine trans­ portiert wird, festgestellt werden kann.

Fig. 7 zeigt die Positionsverhältnisse der Ultraviolettstrah­ lungsquelle 101 und der Meßeinheit 102 in bezug auf die Kleb­ stoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung, die unten in bezug auf Fig. 6 beschrieben wird. Die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung ist mit Zuführungsbändern 143A und 143B für den Transport des entwickelten Blattes 150 in Richtung des Pfeils F auf den Rollen 146 vorgesehen. Oberhalb der Rollen 146 ist ein Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungs­ rad 142 angeordnet, das in Richtung des Pfeiles G gedreht wird, und zwar durch ein Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungs­ rad-Antriebsrad 143, so daß es den Klebstoff auf das entwickelte Blatt 150 auf den Rollen 146 aufbringt, während sich diese drehen. Ein Klebstoffbehälter 141 für die Zuführung des Klebstoffes zum Klebstoffrad 142 und ein Klebstofftank 140 für die Zuführung des Klebstoffes zum Klebstoffbehälter 141 sind auf der rechten Seite des Klebstoffrades 142 angeordnet. Die Ultraviolettstrahlungs­ quelle 101 und die Meßeinheit 102 sind auf der linken Seite des Klebstoffrades angeordnet, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, und der Ultraviolettstrahl BL wird von der Ultraviolettstrahlungsquelle 101 auf das entwickelte Blatt 150 projiziert, das mit dem Kleb­ stoff versehen ist, und es ermittelt die Meßeinheit 102 die Strahlungsemission KL von dem Klebstoff. Anders als bei dem oben beschriebenen Collator ist ein zu ermittelnder Gegenstand nicht eine kontinuierliche Bahn, sondern das entwickelte Blatt 150, so daß festgestellt werden muß, ob sich das Werkstück des ent­ wickelten Blattes 150, das zu ermitteln ist, sich innerhalb des Sichtfeldes der Meßeinheit 102 befindet oder nicht. Zu die­ sem Zweck erfolgt die Echtzeitmessung der Geschwindigkeit durch Anordnung eines photoelektrischen Schalters in einer vorbestimm­ ten Position vor der Meßeinheit 102 und durch Einbringung eines rotierenden Codierers in eine Antriebseinheit für den An­ trieb der Zuführbänder 143A und 143B. Nachdem der photoelektri­ sche Schalter in Abhängigkeit von den Daten ein­ geschaltet ist, wird die Ein-Aus-Operation der Meßeinheit 102 nach einer Verzögerungszeit wiederholt.

Die Operationsart der Klebstoffaufbringungs-Meßvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion wird nunmehr beschrieben.

Zuerst wird die Klebstoffaufbringungs-Meßvorrichtung in die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung der Schachtelherstellungsmaschine eingestellt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, und es wird ein vorher mit einer fluoreszierenden Substanz versehener Klebstoff in dem Klebstofftank 140 gelagert. Darauf schaltet die Bedienungsperson einen Netzschalter 116 in dem Vorrichtungshauptkörper 110 ein, um die Schachtelherstel­ lungsmaschine zu aktivieren, so daß das bedruckte und entwickel­ te Blatt 150 auf den Rollen 146 durch die Förderbänder 143A und 143B transportiert wird. Dann wird die Meßeinheit 102 in der oben beschriebenen Art ein- und ausgeschaltet, und es wird das in dem Klebstoff enthaltene fluoreszierende Mittel erregt, so daß die Strahlungsemission KL in der oben beschriebenen Weise gemessen wird und dann eine Lampe 118 der Operationseinheit 14 eingeschaltet wird, was die zufriedenstellende Klebstoffaufbringung anzeigt. Wenn ein Fehler der Aufbringung des Klebstoffes auf das entwickelte Blatt 150 auftritt, wird nicht nur ein Alarmsummer 115 eingeschaltet, sondern es wird auch eine Lampe 119 einge­ schaltet, welche der Bedienungsperson den Alarm meldet, welcher den Fehler der Klebstoffaufbringung anzeigt. Die Bedienungsperson hält daraufhin die Schachtelherstellungsmaschine an, oder sie prüft das entwickelte Blatt. Darauf betätigt die Bedienungs­ person einen Rückstellschalter 117, um den Vorrichtungshaupt­ körper 110 zurückzustellen und dadurch die Operation neu zu starten. Wie oben beschrieben, kann die Qualitätskontrolle der Klebstoffaufbringung mit Hilfe einer Anzeige 100 erfolgen.

Im folgenden soll ein Beispiel der Verwendung der Klebstoff­ aufbringungs-Meßvorrichtung der oben beschriebenen Art in der Klebstoffaufbringung oder Beschichtungsvorrichtung einer Buchbindemaschine beschrieben werden.

Fig. 8 zeigt die Klebstoffaufbringungs-Meßvorrichtung, die für die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung einer Buchbindemaschine verwendet wird. In der Klebstoffaufbringungs- Meßvorrichtung sind eine Ultraviolettstrahlungsquelle 201, eine Meßeinheit 202 und ein Analogsignalverstärker 203 auf einem Tragelement 264 der Klebstoffaufbringungs- oder -beschich­ tungsvorrichtung montiert, und sie sind mit einem Vorrichtungs­ hauptkörper 210 durch Signalleitungen 204 und 205 und eine Stromleitung 206 verbunden, so daß der Fehler oder der Grad der Klebstoffaufbringung auf ein Buch 270, das von der Buch­ bindemaschine transportiert und gebunden wird, festgestellt werden kann.

Fig. 9 zeigt die Positionsverhältnisse der Ultraviolettstrahlen­ quelle 201 und dem Meßeinheit 202 in bezug auf die Buchbinde­ maschine, die in bezug auf Fig. 8 beschrieben wird. Die Buch­ bindemaschine ist mit einer Klebstoffaufbringungs- oder -be­ schichtungsvorrichtung 261 versehen, die einen Klebstoff erhält und speichert, der durch eine Klebstoffzuführungsleitung 263 von einem Klebstofftank 265 zugeführt wird, der unterhalb der Kleb­ stoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung angeordnet ist. Wenn ein Buch 270, das in dem Buchbindeprozeß in der durch den Pfeil K angezeigten Richtung transportiert wird, und zwar durch eine Transportschiene 260, drehen sich Klebstoffaufbringungs- oder Beschichtungsrollen 262A und 262B, die in der Klebstoff­ aufbringungs- oder -beschichtungsvorrichtung 261 angeordnet sind, um den Klebstoff auf den Rücken des Buches 270 aufzubringen. Die Ultraviolettstrahlungsquelle 201 und die Meßeinheit 202 sind auf der linken Seite der Klebstoffaufbringungs- oder -be­ schichtungsvorrichtung 261 angeordnet, wie es in Fig. 8 oder 9 gezeigt ist, und es projiziert die Ultraviolettstrahlungsquelle 201 den Ultraviolettstrahl BL zur Endfläche des Buches 270, das mit dem Klebstoff versehen wird, während die Strahlungsemission KL von dem Klebstoff von der Meßeinheit 202 ermittelt wird. Wie im Falle der oben beschriebenen Schachtelherstellungsma­ schine wird die Meßeinheit 202 durch einen photoelektrischen Schalter und einen Dreh-Codierer ein- und abschaltet.

Als nächstes soll die Arbeitsweise der Klebstoffaufbringungs- Meßvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion be­ schrieben werden. Zuerst wird die Klebstoffaufbringungs-Meß­ vorrichtung in die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungs­ vorrichtung in der Buchbindemaschine eingesetzt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, und es wird Klebstoff, dem ein fluoreszieren­ des Mittel vorher zugesetzt worden ist, von einem Klebstoff­ tank 265 in die Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsvorrich­ tung 261 zugeführt. Darauf schaltet die Bedienungsperson einen Netzschalter 216 des Vorrichtungshauptkörpers 201 ein, wenn die Buchbindemaschine aktiviert wird. Das Buch 270 wird entlang der Transportschiene 260 transportiert, und es wird dessen Rücken durch Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsrollen 262A und 262B mit Klebstoff versehen. Das in dem Klebstoff enthaltene fluoreszierende Mittel wird durch die Ultraviolettstrahlungsquelle 201 erregt, so daß die Strahlenemission KL durch die Meßeinheit 202 in der oben beschriebenen Weise gemessen wird, und es wird eine Lampe 218 der Operationseinheit 14 eingeschaltet, was die zufriedenstellende Klebstoffaufbringung anzeigt. Wenn der Fehler der Aufbringung des Klebstoffes auf das Buch 270 auftritt, werden ein Alarmsummer und eine Lampe 219 eingeschaltet, wodurch ein Alarm an die Bedienungsperson gegeben wird, so daß diese die Buchbindemaschine anhalten oder das Buch 270 prüfen kann. Ferner kann, wie in dem obigen Falle, eine Qualitätskontrolle der Klebstoffaufbringung- oder -beschichtung durch die Anzeige 100 des Vorrichtungshauptkörpers ausgeführt werden. Darauf drückt die Bedienungsperson einen Rückstellschalter 217, um den Vor­ richtungshauptkörper 210 zurückzustellen, um die Operation von neuem zu beginnen.

Fig. 10 zeigt eine Klebstoffaufbringungs-Qualitätssteuervorrich­ tung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und die in einer Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsmaschine verwendet wird. Die Klebstoffaufbringungs-Mengensteuerungsvor­ richtung enthält eine Lichtquelle 301, eine Meßeinheit 320, einen Analog-Signal-Verstärker 303, eine Einheit zum Messen der aufge­ brachten Klebstoffmenge, welche einen Vorrichtungshauptkörper 310 und eine Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungseinheit mit einem Klebstofftank 305, mit einer photoelektrischen Um­ wandlungsvorrichtung 304 und einer Klebstoffauslaßdüse 307 enthält. Diese Einheiten sind miteinander verbunden über Signal­ leitungen 302A bis 302D und Rohre 306A und 306B und eine Rolle 331, welche in die durch den Pfeil M gezeigte Richtung rotiert, und bringen eine vorbestimmte Klebstoffmenge auf eine vorbestimmte Position eines Blattes 330, wie eine kontinuierliche Bahn oder eine kontinuierliche Filmbahn oder dergleichen auf. Die Front­ platte des Vorrichtungshauptkörpers 310 besitzt einen Netzschal­ ter 316, einen Rückstellschalter 317, einen Kontroll-Start­ schalter 314, einen Schalter 315 für den Eingang des Bezugs­ wertes, einen Pegelmesser 318 und einen digitalen Eingangs­ schalter 319.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches ein Schaltungssystem einer Klebstoffaufbringungs-Mengensteuervorrichtung, die unten im einzelnen beschrieben werden soll.

1) Lichtquelle 301

Eine fluoreszierende Lampe des Typs Schwarzlicht oder dergleichen wird als Lichtquelle 301 verwendet, welche den Ultra­ violettstrahl BL auf einen Klebstoff 340 projiziert, dem zuvor ein fluoreszierendes Mittel zugesetzt worden ist, wobei der Kleb­ stoff auf eine Bahn 330 oder dergleichen aufgebracht worden ist, die transportiert wird. Um über die Zeit eine gleichmäßige Inten­ sität des projizierten Ultraviolettstrahles aufrechtzuerhalten und die Strahlungsemission vom Klebstoff 340 zu stabilisieren, wird die Hochfrequenzleistung KD (in der Größenordnung von 20 kHz) von einem Vorrichtungshauptkörper 310 zugeführt, um die Fluores­ zenzlampe in Form einer Schwarzlichtlampe mit hoher Frequenz zu erregen. Die Lichtaufnahmefläche der Meßeinheit 320 ist so angeordnet, daß sie in bezug auf die Lichtquelle 301 einen Winkel von 45° aufweist, so daß der Einfallswirkungs­ grad des Ultraviolettstrahles BL, der von der Lichtquelle 301 ausgestrahlt wird, und der direkt auf die Licht­ empfangsfläche der Meßeinheit auftrifft, herabgesetzt werden kann und der Rauschabstand verbessert werden kann.

2) Meßeinheit 320

Die Meßeinheit 320 enthält eine Lichtempfangseinheit 322 mit einem optischen System, wie eine Linse, um die Strahlungsemis­ sion KL von dem Klebstoff 340 wirksam aufzunehmen und sie einer photoelektrischen Umwandlungseinheit 321 mit einer Photodiode zuzuführen, die einen Meßwellenlängenbereich entsprechend dem sichtbaren Licht hat, so daß die Strahlungsemission KL von dem Klebstoff, die durch die Lichtempfangseinheit 322 gesammelt wird, empfangen wird und dann einer photoelektrischen Umwandlung unterworfen wird. Es wird eine Photodiode mit einem weiten Meß­ blickfeld verwendet, und es kann dieses Meßblickfeld durch die Form oder das Linsensystem der Lichtempfangseinheit 322 in ein­ facher Weise bestimmt werden. Ferner wird nur die Lichtemission KL von dem Klebstoff 340 selektiv empfangen. Um in diesem Falle die nachteilige Wirkung der äußeren Lichtstrahlen auf dem Signal auf ein Minimum zu reduzieren, kann ein Filter FL vor der Lichtempfangseinheit 322 angeordnet werden. Um zwischen Papier und einem Klebstoff zu unterscheiden, können zwei Meßeinheiten 320 verwendet werden.

3) Analogsignalverstärker 303

Der Analogsignalverstärker 303 enthält zwei Operationsverstär­ ker, wie z. B. MOS-Operationsverstärker, und er ist so ausgebil­ det, daß er das in Abhängigkeit von dem Empfang von Licht und der photoelektrischen Umwandlung des empfangenen Lichts durch die Meßeinheit 320 erhaltene Meßsignal KS1 in die folgende Schaltungsstufe eingibt, nachdem das Signal so modifiziert oder in anderer Weise verarbeitet worden ist, daß es leicht gemes­ sen werden kann und der Rauschabstand verbessert wird.

4) Vorrichtungshauptkörper 310 a) Entscheidungseinheit 1) Analog-Digital-Umwandlungseinheit 311

Die Analog-Digital-Umwandlungseinheit 311 enthält eine Takt­ impuls-Steuerschaltung, einen Taktgenerator, einen Abtast- und Haltekreis, einen Analog-Digital-Wandler. Das Meßsignal KS2 vom Analogsignalverstärker 303 wird abgetastet und in das Digitalsignal umgewandelt, das wiederum in eine Zentraleinheit CPU 312 eingegeben wird, die einen Ein-Tafel­ steuercomputer enthält. Die oben beschriebene Taktimpuls- Steuerschaltung bestimmt die Zeit, die für die Analog-Digital- Umwandlung erforderlich ist, durch Eingabe eines Taktimpulses in die Analog-Digital-Umwandlungsschaltung, wobei der Takt­ impuls eine vorbestimmte Frequenz besitzt und durch den Takt­ impulsgenerator erzeugt wird, um die Taktgebung der Operation des Abtast- und Haltekreises und der Analog-Digital-Umwandlungs­ schaltung in Abhängigkeit von dem Steuerimpuls von der Zentral­ einheit CPU 312 zu steuern. Um den Umwandlungsfehler während der Analog-Digital-Umwandlung auszuschalten, tastet der Abtast- und Haltekreis die analoge Spannung während der Analog-Digital- Umwandlung ab und hält sie während dieses Augenblickes auf einem Datenwert. Die Abtastung wird ausgeführt mit einer Frequenz von 1 bis 10 kHz. Es wird ein kommerziell zur Verfügung stehender Acht- oder Zehn-Bit-sequentieller-Analog-Digital-Umwandlungs- IC oder dergleichen als Analog-Digital-Umwandlungsschaltung verwendet, und es ist dessen Eingangsseite so an den bipolaren Eingang angepaßt, daß der Bereich des Eingangssignals erweitert werden kann und infolgedessen der Aufbau der gesamten Schaltung vereinfacht werden kann, während die Ausgangsseite Puffer für individuelle Bits enthält, wodurch einem Rauschen entgegenge­ wirkt wird.

2) CPU 312

Die Zentraleinheit CPU 312 enthält eine zentrale Verarbeitungs­ einheit (CPU), die einen nicht-gezeigten Ein-Tafel-Computer, Speichervorrichtungen (RAM, EPROM), eine Eingangs-Ausgangs- Schnittstelle (PPI), einen Decodierer, einen Zeitgeber enthält. Die Intensität des für ein zurückzuweisendes Produkt repräsentativen Signals wird bestimmt aus zwei Intensitäten des für die Klebstoffaufbringung in vorbestimmter Menge reprä­ sentativen Signals und der Intensität des für die Aufbringung von Klebstoff in einer nicht-vorbestimmten Menge repräsentati­ ven Signals, und es wird der so bestimmte Wert in einer Spei­ chervorrichtung als Entscheidungswert gespeichert. Darauf wer­ den die sequentiell aus der Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle ausgelesenen Signalwerte mit dem in der Speichervorrichtung gespeicherten Entscheidungswert durch die Zentraleinheit CPU verglichen, wodurch die aufgebrachte Klebstoffmenge bestimmt wird. Wenn die Klebstoffmenge als unzureichend ermittelt wird, errechnet die Zentraleinheit CPU das Digitalsignal HS für die Steuerung der aufgebrachten Klebstoffmenge, und sie gibt dieses Signal durch die Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle in eine Digi­ tal-Analog-Umwandlungseinheit 313 ein. Ferner wird ein (digitaler) Wert entsprechend einer aufgebrachten Klebstoffmenge vorher durch einen Bezugswerteingangsschalter 315 und einen Digital­ schalter 319 in einer Speichervorrichtung gespeichert, und es wird das ausgelesene Eingangssignal in der oben beschrie­ benen Weise gemessen, und es wird das Steuersignal HS für die Steuerung der aufgebrachten Klebstoffmenge ausgegeben, während es sequentiell durch einen Pegelmesser 318 angezeigt wird. Ein Rückstellschalter 317 und ein Steuer-Start-Schalter 314 sind außerdem vorgesehen, und wenn die Bedienungsperson die Vor­ richtung für die Steuerung der aufgebrachten Klebstoffmenge verwendet, schaltet sie den Netzschalter 316 ein und stellt die aufzubringende Klebstoffmenge durch den digitalen Eingangs­ schalter 319 ein und gibt die Klebstoffmenge ein durch den Bezugswert-Eingabeschalter 315. Darauf drückt die Bedienungs­ person den Steuer-Start-Schalter 314, wodurch die Vorrich­ tung aktiviert wird. Wenn der eingestellte Wert der aufzubringenden Klebstoffmenge geändert werden soll, drückt die Bedienungsper­ son den Rückstellschalter 317, um die oben beschriebene Operation zu wiederholen, wodurch die Eingabe neuer Daten ausgeführt wird.

b) Digital-Analog-Umwandlungseinheit 313

Die Digital-Analog-Umwandlungseinheit 313 wandelt das Steuer­ signal für die Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge, das durch die Zentraleinheit CPU 312 eingegeben worden ist, in das analoge Steuersignal AS um, das wiederum in die pneumo­ elektrische Umwandlungsvorrichtung 304 eingegeben wird.

5) Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungseinheit a) Pneumoelektrische Umwandlungseinheit 304

In Abhängigkeit von dem Steuersignal AS von dem Vorrichtungs­ hauptkörper 310 bringt die pneumoelektrische Umwandlungsvor­ richtung 304 den Luftdruck auf den durch die Leitung 306A vom Klebstofftank 305 geförderten Klebstoff auf, wodurch eine vorbestimmte Klebstoffmenge durch die Düse 307 auf die Bahn 330 aufgebracht wird.

In folgenden wird anhand des Ablaufplanes nach Fig. 12 die Operationsart der Vorrichtung für die Steuerung der Klebstoff­ aufbringungsmenge, die in der Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungsmaschine verwendet wird, beschrieben.

Zuerst wird die Vorrichtung für die Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge in der Klebstoffaufbringungs- oder -beschichtungs­ maschine, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, eingestellt, und es wird der Klebstoff 340, dem zuvor ein fluoreszierendes Mittel beigefügt worden ist, in den Klebstofftank 305 eingefüllt. Darauf betätigt die Bedienungsperson den Netzschalter 316 des Vorrich­ tungshauptkörpers 310, um die Klebstoffaufbringungs- oder Beschich­ tungsmaschine zu aktivieren, wodurch die aufzubringende Klebstoff­ menge durch den digitalen Eingangsschalter 319 auf einen vorbe­ stimmten Wert eingestellt wird, und dann wird der Bezugswert- Eingangsschalter 315 betätigt. Wenn dann die Bedienungsperson den Steuer-Start-Schalter 314 einschaltet, wird die Schwarz­ lichtlampe in der Lichtquelle 301 eingeschaltet (Schritt: S1), und es wird die Vorrichtung zur Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge aktiviert. Der Klebstoff 340 wird durch die Düse 307 ausgetragen, und wird auf eine vorbestimmte Position auf der Bahn 330 aufgebracht. Die Lichtemission KL vom Klebstoff 340, der durch den Ultraviolettstrahl von der Lichtquelle 301 erregt wird, wird durch die Meßeinheit 320 gemessen (Schritt: S2), und sie wird durch die photoelektrische Um­ wandlungseinheit 321 in der Meßeinheit 320 einer photoelektri­ schen Umwandlung unterworfen (Schritt: S3). Das Meßsignal KS wird durch den Analog-Signalverstärker 303 verstärkt (Schritt: S4), und wird als Meßsignal KS2 in den Vorrichtungshaupt­ körper 310 eingegeben, wo es durch die Analog-Digital-Umwandlungs­ einheit 311 einer Analog-Digital-Umwandlung unterworfen wird (Schritt: S5), und es wird dann in die Zentraleinheit CPU 312 eingegeben. Die Zentraleinheit CPU 312 vergleicht den eingestellten Eingangs­ wert durch den oben beschriebenen digitalen Eingangsschalter 319 mit dem von der oben beschriebenen Analog-Digital-Umwand­ lungseinheit eingegebenen digitalen Signal, um eine optimale Menge für den aufzubringenden Klebstoff zu errechnen. Wenn das eingegebene Digitalsignal von dem eingestellten Wert verschie­ den ist (Schritt: S6) wird ein neues Signal HS für die Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge ausgegeben und zur Ausführung der Digital-Analog-Umwandlung in die Digital- Analog-Umwandlungseinheit 313 eingegeben (Schritt: S7). Das Steuersignal HS wird eingegeben in die pneumoelektrische Um­ wandlungsvorrichtung 304, und es wird die von der Düse 307 abgegebene Menge des Klebstoffs 340 gesteuert (Schritt: S8). Wenn die aufgebrachte Klebstoffmenge zufriedenstellend ist, verbleibt das Signal HS für die Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge auf dem ursprünglich eingestellten Wert, so daß die aufzubringende Klebstoffmenge auf dem vorbestimmten Wert gehalten wird (Schritte: S6, S9 und S2).

Wenn es erwünscht ist, die aufzubringende Klebstoffmenge zu ändern, betätigt die Bedienungsperson den Rückstellschalter 317 einmal, um den Vorrichtungshauptkörper 310 zurückzustellen, stellt die aufzubringende Klebstoffmenge zurück und betätigt dann den Steuer-Start-Schalter 314, wodurch die Vorrichtung aktiviert wird. In der Vorrichtung für die Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge wird die Klebstoffmenge durch den Pegelmesser 318 angezeigt, so daß die Qualitätskontrolle in dem Klebstoffaufbringungsprozeß leicht in Abhängigkeit von der Prüfung der Menge des aufzubringenden Klebstoffes durch die Bedienungsperson erfolgen kann.

Die in einem Klebstoff enthaltene Menge an fluoreszierendem Mittel ist so bestimmt, daß eine ein- bis fünfprozentige wäßrige Lösung des fluoreszierenden Mittels in einem Verhältnis von 0,3 bis 10% enthalten ist, und in dieser vorliegenden Ausführung ist eine vierprozentige wäßrige Lösung bei einem Verhältnis von 1% enthalten. In der oben beschriebenen Ausführung wird ein Eintafel-Computer als Steuer­ computer in der Zentraleinheit CPU 312 des Vorrichtungshaupt­ körpers 310 verwendet, jedoch ist es selbstverständlich, daß auch ein Personalcomputer verwendet werden kann. Die arith­ metische Steuerschaltung oder dergleichen wird in der Aus­ führung verwendet, um das Verfahren zur Ausführung des Sub­ traktionsprozesses des eingegebenen Signals auszuführen, je­ doch ist es selbstverständlich, daß eine Ausgangsdifferenz errechnet werden kann nach einem vorher eingegebenen Computer­ programm. Wenn mehrere Meßeinheiten einer Entscheidungseinheit zugeordnet werden, kann in die Entscheidungseinheit eine Mul­ tiplexschaltung eingebracht werden, so daß die Meßsignale sequentiell verglichen werden. Das Düsensystem ist eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebstoffes oder eine Beschichtungsvorrichtung, jedoch kann statt dessen irgendeine andere Klebstoffaufbringung oder eine andere Beschichtungsvor­ richtung, wie ein Kugelschreibersystem oder dergleichen ver­ wendet werden. Ferner ist die photoelektrische Umwandlungs­ vorrichtung als Vorrichtung zur Steuerung der aufzubringenden Klebstoffmenge verwendet, jedoch ist es auch möglich, daß die Klebstoffmenge gesteuert werden kann durch Veränderung der Öffnungsgröße einer Düse.

Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung können verwendet werden, um einen Fehler in der Klebstoffaufbringung zu ermitteln oder um den Grad der Klebstoffaufbringung bei einer Klebstoffaufbringung oder bei einem Beschichtungsschritt in einem Collator, einer Schachtelherstellungsmaschine oder einer Buchbindemaschine oder dergleichen zu ermitteln.

Claims (5)

1. Verfahren zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs mit den Schritten:
Hinzufügen einer optisch erfaßbaren Substanz zum Klebstoff,
Bestrahlen des die optisch erfaßbare Substanz enthaltenden Klebstoffs,
Erfassen der Intensität der von der optisch erfaßbaren Substanz beeinflußten Strahlung,
Berücksichtigen der Intensität von randbedingten Einflußgrößen,
Bestimmen der Menge des auf den Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs aufgrund der Intensität der beeinflußten Strahlung und der Intensität der randbedingten Einflußgrößen, dadurch gekennzeichnet,
daß die optisch erfaßbare Substanz eine fluoreszierende Substanz ist,
daß die randbedingten Einflußgrößen äußere Störstrahlungen sind und
daß zur Bestimmung der Menge des auf den Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs die Differenz der Intensität der von der fluoreszierenden Substanz abgegebenen Fluoreszenzstrahlung und der Intensität der äußeren Störstrahlungen gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Intensität der die Fluoreszenz anregenden Strahlung normiert wird.

3. Vorrichtung zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffs zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Strahlungsquelle zum Bestrahlen des Klebstoffs, mit Fotosensoren zum Erfassen der Intensität der beeinflußten Strahlung und der Intensität von randbedingten Einflußgrößen, und mit einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Klebstoffmenge aufgrund der gemessenen Intensitäten, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fotosensor zur Erfassung der Intensität der beeinflußten Strahlung zur Erfassung von Fluoreszenzstrahlung ausgelegt ist,
daß der Fotosensor zur Erfassung der Intensität von randbedingten Einflußgrößen zur Erfassung der äußeren Störstrahlung ausgelegt ist und
daß die Auswerteeinrichtung Mittel zur Bildung der Differenz der Intensitäten der Fluoreszenzstrahlung und der äußeren Störstrahlungen aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taktimpuls-Steuerschaltung, ein Taktgebergenerator, ein Abtast- und Haltekreis, ein Analog/Digital-Wandler, ein Steuercomputer und eine Alarmvorrichtung vorgesehen sind, wobei zur Aktivierung der Alarmvorrichtung das Meßsignal mit einem in einer Speichervorrichtung im Computer gespeicherten Entscheidungswert verglichen wird.

5. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Steuerung einer Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf einen transportierten Gegenstand.