DE69208606T2

DE69208606T2 - Verfahren und Vorrichtung zur optischen Überwachung und Steuerung eines Werkstoffadens

Info

Publication number: DE69208606T2
Application number: DE69208606T
Authority: DE
Inventors: Kevin Christopher Becker; Eddie William Dixson; Patrick John O'keefe
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1991-11-04
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: ES2083648T3; AU648233B2; EP0546294B1; TW287965B; BR9204254A; US5380366A; KR930010278A; CA2081538A1; EP0546294A1; AU2748492A; US5208064A; JPH05322798A; AU5909494A; DE69208606D1; MX9206334A; JP3213083B2; AU668639B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Überwachen und/oder Regeln einer Faser aus Material, wie z. B. ein Strom, eine Raupe, eine Faser, ein Strang, eine Sehne usw. Insbesondere betrifft die Erfindung das Überwachen und/oder Regeln der obigen Materialien, wenn sich das Material im Raum in einem Bewegungspfad oder -muster, wie z.B. einem rotierenden Wirbelmuster, bewegt oder wandert. Das Material kann entweder ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein, wie z. B. Metalldraht, Glasfaser, Endlosfaser, Kleber, Dichtungsmittel, Abdichtungen usw.
Obwohl sie nicht darauf beschränkt sein muß, ist die vorliegende Erfindung besonders nützlich für die Anwendung in einem geregelten Defibrierungssystem. Die geregelte Defibrierung ist ein Verfahren zum Auftrag von Beschichtungsmaterialien auf Substrate.
Mit der geregelten Defibrierung wird ein hochviskoses Material, wie z.B. Kleber, in einem kontinuierlichen fließfähigen Strom oder Faser, normalerweise in der Form eines wirbelnden Spiralmusters, das sich von einer Verteilerdüse auf ein Substrat erstreckt, verteilt. Die Wirbelbewegung des Musters kann durch Ausstoßen des hochviskosen Materials unter Druck gebildet werden, um eine kontinuierliche Kleberfaser zu bilden, die dann durch Luftströme vorwärtsgetrieben wird, um in einem rotierenden Muster zu wirbeln, das sich zum Substrat bewegt. Es wird angenommen, daß die Luftströme zusammen mit dem Vorwärtsimpuls und der Zentrifugalkraft des ausgestoßenen Materials das Material in ein rotierendes, nach außen gerichtetes Spiralschraubenmuster treiben, bei dem seine eigenen kohäsiven und elastischen Eigenschaften es in einem fadenartigen oder raupenartigen Strang halten.
Geregelte Defibrierungsverfahren zum Auftrag von Selbstklebern und die jene Verfahren anwendenden Vorrichtungen sind z. B. in dem US-Patent 4,785,996 mit dem Titel ADHESIVE SPRAY GUN AND NOZZLE ATTACHMENT beschrieben, das an die Nordson Corporation, Amherst, Ohio, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, abgetreten wurde und hierdurch ausdrücklich durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Folglich besteht eine Notwendigkeit, Beschichtungsmaterialverteilersysteme und - verfahren mit Überwachungsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen, die die Arbeitsweise der Systemkomponenten und des Kleberauftragsprozesses genau, schnell und wirtschaftlich bestimmen können.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und Überwachen der Bewegung einer Faser eines Materials in einem sich bewegenden Muster zur Verfügung zu stellen, wie es z. B. auftritt beim Verteilen von: Beschichtungsmaterialien in einem geregelten Defibrierungsverteilersystem, dem Verteilen von Glasfaserstoff, der Herstellung von Kabeln, Drähten oder andere Vorgänge, in denen eine Faser, ein Strang, ein Strom usw. in einer vorgegebenen Art und Weise oder Muster gedreht oder bewegt wird.
Aus den gewonnenen Informationen können die Wirkungen von Veränderungen in Parametern, wie z. B. Drücken und Temperaturen, bestimmt werden, und Fehler des Systems, wie z. B. verstopfte Schlitzdüsen oder Düsen, können unmittelbar bestimmt werden. In einer Anwendung der Erfindung werden Signale zum Zweck des Bestimmens der Arbeitsweise der Verteilereinrichtungskomponenten analysiert, so daß Schäden bei der Herstellung der Systemkomponenten schnell identifiziert werden können. In einer anderen Anwendung der Erfindung werden Signale zum Zweck des Feststellens von Abweichungen von der optimalen Systemarbeitsweise analysiert und Einstellungen entweder durch manuelles Bedienen der Anlage oder durch Regelung mit Rückführung vorgenommen. In einer weiteren Anwendung der Erfindung hält die Regelung der Systemparameter, wie z. B. der Klebstoffdüse oder des Luftstrahldruckes, eine gewünschte Beschichtungsverteilung auf dem Substrat wie auch andere Parameter, wie z. B. die Fertigungsstraßengeschwindigkeitsänderung, aufrecht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden von Sensoren nahe des sich bewegenden Musters empfangene Signale analysiert, um Informationen zu gewinnen, wie z. B. die Frequenz oder Periode und die Symmetrie des Wirbels, aus denen Eigenschaften des auf dem Substrat aufgetragenen Musters bestimmt werden können. Z. B. können sowohl relative Änderungen im Radius des aufgetragenen Musters als auch die relative Musteranordnung bestimmt werden. Im Fall des Verteilens einer Flüssigkeit kann auch die Menge des aus einem Verteiler verteilten Materials bestimmt werden. Die überwachten Eigenschaften des Musters können mit vorgegebenen Kriterien, wie z.B. Signalen von ähnlichen Messungen, die unter Sollbedingungen durchgeführt wurden, zur Bezugnahme und zum Vergleich korreliert werden. Festgestellte Abweichungen bei den überwachten Daten werden während des Arbeitsvorganges verwendet, um Veränderungen in den Kenndaten zur Bestimmung der Gründe für die Veränderungen festzustellen. Dieses kann die Fehlerdiagnose umfassen, wo bestimmt werden kann, ob eine Faser vorhanden ist oder ob die Faser tatsächlich wirbelt.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können durch ein Verfahren zum Überwachen der Ausbreitung einer Faser aus Material ausgeführt werden, das umfaßt: Aussenden eines Lichtstrahles; Bewirken des wiederholten Hindurchtretens der Faser durch den Lichtstrahl; Erzeugen, eines Signals in Reaktion auf die Anwesenheit oder Abwesenheit der Faser innerhalb des Lichtstrahles; Bestimmen eines Intervalls zwischen der Anwesenheit der Faser in dem Lichtstrahl und einer darauffolgenden Anwesenheit der Faser in dem Lichtstrahl; und Vergleichen des Intervalls mit einer Bezugsgröße.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können auch durch ein Verfahren ausgeführt werden, das die Schritte des unabhängigen Anspruches 2 umfaßt.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile können außerdem durch ein Verteilersystem ausgeführt werden, das die Merkmale des unabhängigen Anspruches 10 umfaßt.
Das Nachfolgende ist eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, in denen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen tragen können und in denen:
Fig. 1. eine schematische Ansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist, die ein Klebstoffverteilersystem zeigt;
Fig. 2 eine Reihe von Diagrammen mit Signalwellenformen zeigt, die Abschnitte der Arbeitsweise der Ausführungsform der Fig. 1 zeigen;
Fig. 3 ein Blockdiagramm des Demodulationsschaltungsanordnungsteiles der Ausführungsform der Fig. 1 ist;
Fig. 4 ein Blockdiagramm des wellenbildenden Teiles der Fig. 3 ist; und
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Teiles der Prozeßregelung ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 ist ein Teil eines Klebstoffverteilersystems allgemein als Bezugszeichen Nr.10 gezeigt. Das Klebstoffverteilersystem 10 umfaßt einen Verteiler 1 2, der eine Pistole 14 und eine Düse 16 umfaßt. Der Verteiler 1 2 kann z. B. ein Nordson -Modell H200-J oder das Controlled Fiberization Gun and Nozzle-Modell CF-200 sein, das von der Nordson Corporation, Amherst, Ohio, hergestellt und verkauft wird. Der Verteiler 1 2 kann z. B. über einem sich bewegenden Zubringer 18 angeordnet sein, der ein Substrat 20 transportiert, das der Gegenstand ist, auf den der Klebstoff aufgetragen werden soll.
In einem geregelten Defibrierungssystem (manchmal als ein Wirbelsprühsystem bezeichnet) wird Klebstoff in der Form eines kontinuierlichen Stromes oder einer kontinuierlichen Faser 22 aus der Düse 16 ausgestoßen und durch Luft aus einer Anordnung von Schlitzdüsen 24 vorwärtsgetrieben. Eine Druckluftquelle 26, wie z. B. Arbeitsplatzluft, führt dem Verteiler 12 Luft zu. Der Klebstoff, der ein Schmelzkleber sein kann, kann dem Verteiler 12 aus einer Klebstoffquelle 28 beispielsweise durch eine zahnradpumpengetriebene Schmelzkleberzuführungseinrichtung zugeführt werden.
Die aus den Schlitzdüsen 24 abgegebenen Luftstrahlen bewirken, daß die Faser 22 zu wirbeln beginnt und eine kontinuierliche Spiral- oder Schraubenform annimmt, die konisch sein kann, wobei sie ihre Spitze in der Nähe der Düse 16 hat. Obwohl sich der Klebstoff gleichbleibend von der Düse 16 weg und zum Substrat 20 hin bewegt, wird angenommen, daß sich der Schnittpunkt der Kleberfaser mit einer stationären horizontalen Ebene, die zwischen der Düse und dem Substrat liegt, im wesentlichen mit ungefähr konstanter Geschwindigkeit in ungefähr einem runden oder elliptischen Weg bewegen wird, wenn das System den Klebstoff richtig verteilt. Sofern hierin einschließlich der Ansprüche verwendet, ist eine "horizontale Ebene" eine Ebene, die senkrecht zu der Mittellinie CL des konischen Wirbelmusters der Faser unter normalen Arbeitsbedingungen ist.
Ein Sender 30 und ein Empfänger 32 sind außerhalb der Umhüllung des Wirbels und vorzugsweise in der Nähe der Düsenöffnung angeordnet. Die Positionierung des Senders und Empfängers ist nicht nur bei der Überwachung des Wirbels wichtig, sondern auch für das Minimieren des Absetzens von Klebstoff auf ihnen aufgrund vorübergehender Wirbelzustände. Falls sie dennoch mit Klebstoff überzogen werden, sollten sie unmittelbar gereinigt werden. Große Leimablagerungen können mit frischem Kleber und dann unter Verwendung von Alkohol entfernt werden. Der Sender 30 sendet einen kontinuierlichen Lichtstrahl, der vorzugsweise in einer horizontalen Ebene liegt, der wiederum durch den Empfänger 32 empfangen wird. Es wird bevorzugt, daß der vom Sender zum Empfänger 32 gesendete Lichtstrahl in einer horizontalen Ebene liegt.
Es ist wichtig, daß die rotierende Faser fähig ist, den Lichtstrahl zum Empfänger beim Hindurchgehen durch den Lichtstrahl zu brechen oder zu sperren. Deshalb sollte der Lichtstrahl eng gebündelt sein, wie er z. B. durch ein Laser erzeugt wird. Allerdings wurde ein eng gebündelter Lichtstrahl auch unter Verwendung einer Lichtemitterdiode (LED) als die Lichtquelle und in Verbindung mit einem Sender, der einen Kollimator und eine Brennlinse umfaßt, erzeugt. Obwohl der Lichtstrahl parallel gerichtet sein kann, muß er es nicht sein. Im allgemeinen bedeutet ein eng gebündelter Lichtstrahl, daß der Durchmesser des Lichtstrahles ungefähr der gleiche ist wie der Durchmesser der Faser. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Lichtstrahles kleiner als der Durchmesser der Faser, so daß der Lichtstrahl vollständig gesperrt werden kann, wenn die Faser sich durch den Lichtstrahl bewegt.
Der Sender 30 kann durch ein faseroptisches Kabel 36 an eine Lichtquelle 34 angeschlossen sein. Der Empfänger erfordert nicht notwendigerweise eine Fokussierlinse. Der Empfänger 32 kann z.B. das offene Ende eines faseroptischen Kabels 32A sein, wobei das offene Ende 32 zum Empfangen des Lichtstrahles mit dem Sender abgeglichen ist. Vorzugsweise ist der Durchmesser des als Empfänger 32 verwendeten faseroptischen Kabels ungefähr ½ des Durchmessers des kleinsten zu überwachenden Faserdurchmessers. Der Ausgang des faseroptischen Kabels kann durch eine Demodulationsschaltungsanordnung 36 an einen Computer 40 angeschlossen sein. Der Computer 40 kann Ausgänge besitzen, die an eine Signalgeberschaltung 42 und durch eine Steuerschnittstelle 44 an die Systemsteuerungen 46 angeschlossen sind. Die Systemsteuerungen 46 können Ausgänge haben, die mit dem Verteiler 12 zum Regeln der Verteilung des Fluides, der Luftquelle 26 zur Regelung beispielsweise des Druckes der durch die Schlitzdüsen 24 der Düse 16 abgegebenen Luft, der Klebstoffquelle 28 zur Regelung beispielsweise des Stromes oder des Druckes des Klebstoffes an der Öffnung der Düse 16 und anderen Steuereingängen des Systems 10 verbunden sind. Die Systemsteuerungen 46 können auch mit dem Computer 40 durch die Steuerschnittstelle 44 gekoppelte Ausgänge haben.
In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung wird die Regelung mit Rückführung oder die programmierte Regelung, die auf die überwachten, durch den Sender/Empfänger 30, 32 gemessenen Kenndaten des Wirbelmusters ansprechend ist, durch den Computer 40 mit gespeicherten Sollkenndaten der gemessenen Musterkenndaten verglichen oder entsprechend einer programmierten Übergangsfunktion verarbeitet. In Reaktion auf die Verarbeitung des Signals vom Empfänger 32 durch den Computer 40 regeln dann Steuersignale in den Ausgangsleitungen von den Systemsteuerungen 46 solche Parameter wie den durch die Quelle 26 an den Düsen 24 aufgebrachten Luftdruck an den Schlitzdüsen 24, den Druck des Klebstoffes von der Quelle 28, die An/Aus-Bedingung oder andere Arbeitsparameter des Verteilers 12, die Geschwindigkeit des Zubringers 18, die Temperatur des Klebstoffes an verschiedenen Punkten des Systems 10 oder andere Parameter oder Regelvorrichtungen des Systems. Solche Rückführregelung kann zusätzliche Sensoren 48 umfassen, die zusätzliche Informationen von dem System 10 überwachen können und die Informationen z. B. durch die Leitung 50 an die Systemsteuerungen 46 oder durch die Leitung 52 an den Computer 40 übertragen.
In einer besonderen Anwendung waren der Sender und Empfänger in einer horizontalen Ebene angeordnet, die radial außerhalb von der Düsenöffnung mit einem Abstand A in dem Bereich von ungefähr 3,175 mm (1/8") bis ungefähr 6,35 mm (1/4"), mit einem bevorzugten Abstand von ungefähr 4,75 mm (3/16"), liegt. Der Sender und Empfänger waren durch einen Abstand B von ungefähr 31,75 mm (1 - 1/4") getrennt, wobei der Empfänger 32 in einem Abstand C von der Mittellinie des Wirbels von ungefähr 12,7 mm (1/2") beabstandet war. Der Sender 30 umfaßte einen Kollimator und eine 25-Millimeter-Brennlinse. Das faseroptische Kabel 36 war ein 200-µ-Lichtleitkabel, während das faseroptische Kabel 32A des Empfängers 32 ein 100-µ-Lichtleitkabel war. Die obige Konfiguration wurde für eine Faser 22 verwendet, die im Durchmesser im Bereiöh von ungefähr 0,203 mm (0,008") bis ungefähr 1,143 mm (0,045") liegt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 ist das ideale Ausgangssignal des Empfängers 32 in Fig. 2 (A) gezeigt. Wenn die Kleberfaser 22 rotiert, wird sie den durch den Empfänger 32 empfangenen Lichtstrahl brechen, um ein Ausgangssignal einer Wellenlinienform zu erzeugen, das durch eine Demodulationsschaltungsanordnung 38 empfangen wird. Theoretisch wird die Wellenlinienform trapezförmig sein, wobei die Täler 54 die Sperrung des Lichtstrahles zum Empfänger 32 darstellen. Ein entsprechendes elektrisches Signal kann durch die wellenformende Schaltung 56 erzeugt werden, in der die Täler 54 in Berge 55 umgekehrt wurden, wie es z.B. in Fig. 2 (B) dargestellt ist. Die wellenformende Schaltungsanordnung 56 kann dann weiter gestaltet werden, um eine Rechteckwelle zu erzeugen, die an jeder ansteigenden Flanke 58 beginnt und an jeder abfallenden Flanke 60 endet. Jeder Impuls 62a, b, c der Rechteckwelle zeigt deshalb eine Sperrung des Lichtstrahles durch den Klebstoffstrom 22 an.
Dadurch, daß der Klebstoffstrom 22 in einer im wesentlichen kreisrunden Bahn rotiert, wird der Lichtstrahl bei jeder Umdrehung zweimal gebrochen. Somit entsprechen zwei aufeinanderfolgende Impulse 62a, b einer vollständigen Umdrehung des Klebstoffstromes oder der Kleberfaser 22. Deshalb kann die Periode T der Umdrehung des Wirbels als das Intervall zwischen einer ersten ansteigenden Flanke 64 eines Impulses 62a und der ansteigenden Flanke 66 eines zweiten, aufeinanderfolgenden Impulses 62c definiert werden. Die erste halbe Umdrehung des Wirbels 22 kann als das Intervall T1 von der ansteigenden Flanke 64 des Impulses 62a bis zur ansteigenden Flanke 68 des nächsten aufeinanderfolgenden Impulses 62b definiert werden. Die nächste halbe Umdrehung T2 würde das Intervall von der ansteigenden Flanke 68 zur ansteigenden Flanke 66 sein. Die Periode T ist dann gleich T1 plus T2. Wenn der Klebstoff 22 unter idealen Bedingungen symmetrisch um die Mittellinie CL rotiert, wird T1 gleich T2 sein. Praktisch gesehen wird jedoch entweder T1 oder T2 etwas größer als das andere sein. Durch Vergleichen der Periode und der halben Umdrehungsintervalle T1 und T2 mit einer Bezugsgröße können jedoch Schwankungen oder Änderungen in dem Wirbelmuster bestimmt werden, wie es ausführlicher weiter unten erläutert wird.
Während die Periode in bezug auf eine ansteigende oder positive Flanke eines Impulses angegeben ist, die der vorderen Flanke der Faser entspricht, wenn sie in den Lichtstrahl eintritt, hätte sie auch in bezug auf eine fallende oder negative Flanke des Impulses dargestellt werden können, die der hinteren Flanke der Faser entspricht, wenn sie aus dem Lichtstrahl austritt. Deshalb könnte die weiter unten zu beschreibende Bestimmung und Signalverarbeitung genauso einfach verwendet werden, um die abfallende Flanke des Impulses zu steuern. Wenn hierin verwendet, bezieht sich "vordere Flanke" auf einen Teil der Faser, der zuerst in den Lichtstrahl eintritt, während sich Tmhintere Flanke" auf einen Teil der Faser bezieht, der aus dem Lichtstrahl zuletzt austritt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 ist die wellenformende Schaltungsanordnung allgemein als Bezugszeichen 56 dargestellt. Ein Wandler 70 empfängt das Ausgangssignal 2A, die Wellenlinienform des Lichtes, vom Empfänger 32 und erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, das durch ein Verstärkerglied 72 empfangen wird. Das Verstärkerglied 72 verstärkt das Signal und kehrt es um, um eine elektrische Wellenlinienform zu erzeugen, wie z. B. jene, die in Fig. 2B gezeigt ist. Der Verstärker 72 kann einen dreistufigen Verstärker und Inverter zum Verstärken des von dem Lichtempfänger 70 empfangenen Signals umfassen. Jeder Verstärkerschritt des Verstärkers 72 kann mit einer Gleichstromsperre verbunden sein, so daß die Gleichstromkomponente des verstärkten Signals gesperrt oder eliminiert ist.
Der Ausgang des Verstärkers 72 ist an ein Tiefpaßfilter 74 angeschlossen, das die Hochfrequenzstörung herausfiltert, die während der Verstärkung erzeugt wird oder aus anderen Störsignalen resultieren kann. In einer besonderen Anwendung hatte das Tiefpaßfilter eine Grenzfrequenz von ungefähr 3 KHZ.
Der Ausgang des Tiefpaßfilters 74 ist an einen Komparator 76 angeschlossen. Wenn die ansteigende Flanke 58 einer elektrischen Wellenform 2B einen vorgegebenen Grenzwert erreicht, wechselt der Ausgang des Komparators 76 von einem niedrigen oder Null-Zustand in einen hohen oder 1-Zustand und bleibt auf einem feststehenden Pegel, bis eine abfallende Flanke oder negative Flanke 60 der Wellenform 2B unter diesen Grenzwert fällt. An diesem Punkt kehrt der Ausgangswert des Komparators zum niedrigen oder Null-Zustand zurück. Der Komparator 76 erzeugt deshalb eine Reihe von Impulsen, die zu einer Rechteckwelle führen, wie es z. B. in Fig. 2C dargestellt ist. Der Ausgang des Komparators 76 ist an einen Diskriminator 78 angeschlossen, dessen Funktion es ist, jegliche Störimpulse aus dem Rechteckwellensignal herauszufiltern. Dieses kann z. B. durch Herausfiltern solcher Impulse ausgeführt werden, die keine längere Dauer als ein bestimmtes Zeitintervall haben. In einer besonderen Anwendung wurden z. B. Impulse herausgefiltert, die eine Dauer von weniger als 80 µs haben. Die Störimpulse, die der Diskriminator 78 herausfiltert, können aus einer Reihe von Quellen resultieren. So z. B. das Zittern des Wirbels, Vibrationen und andere Hochfrequenzstörungsquellen. Der Diskriminator 78 ist an einen Taktgeber 86 zum Vorsehen einer Zeitsteuerung angeschlossen, während der Ausgang an einen Leitungstreiber 80 angeschlossen ist. Der Ausgang des Leitungstreibers ist über eine Leitung 82 an die Gatesteuerung 84 der Fig. 3 angeschlossen.
Der richtige Abgleich des Senders und Empfängers ist offensichtlich sehr wichtig. Deshalb kann es wünschenswert sein, ein Mittel zur Kontrolle des Abgleiches und des Kabels bei Abwesenheit des sich bewegenden Klebstoffes zu haben. Dieses kann durch den Zusatz eines Schalters S1 ausgeführt werden, der mit der Lichtquelle 34 verbunden, dargestellt in Phantomlinie, und in der Lage ist, zwischen der Leitung 88, die an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, und einer Leitung 90, die an einen Verstärker 92 angeschlossen ist, zu schalten. In dem normalen oder Betriebsmodus würde der Schalter S1 so positioniert sein, daß er mit der Leitung 88 verbindet, um für die Lichtquelle 34 eine konstante Spannungsquelle zur Verfügung zu stellen. In dieser Position erzeugt die Lichtquelle 34 einen konstanten Lichtstrahl, der vom Sender zum Empfänger übertragen wird.
In dem Abgleich- und Kabelkontrollmodus würde der Schalter S1 zur Leitung 90 überführt werden. In dieser Position wird der Verstärker durch den Taktgeber 86 angesteuert, um eine Wellenlinienform zu erzeugen, die die Lichtquelle 34 ansteuert, um einen wellenförmigen oder pulsierenden Lichtstrahl zu erzeugen, der wiederum durch den Sender gesendet und durch den Empfänger empfangen wird. Der Ausgangswert des Verstärkergliedes 72 kann dann mit dem Ausgangswert des Verstärkers 92 verglichen werden, wie z. B. durch die Verwendung eines Oszilloskops. Dann können Einstellungen im Abgleich zwischen dem Sender 30 und dem Empfänger 32 ausgeführt werden, bis eine akzeptable Wellenform am Ausgang des Verstärkergliedes beobachtet wird. Dieses Verfahren stellt auch Informationen in bezug auf die Ganzheit der Lichtleitkabel zur Verfügung.
Anstelle der Verwendung des Oszilloskops zum Beobachten des Signals 28, um den Abgleich des Wandlers zu kontrollieren, kann alternativ ein Wechselstrom- Gleichstrom-Umsetzer 117 über eine Leitung 118 an den Ausgang des Verstärkergliedes 72 angeschlossen sein. Der Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzer 97 richtet das Signal vom Verstärkerglied 72 gleich und ist an einen Eingang eines Komparators 120 angeschlossen. Ein äquivalenter, gleichgerichteter Wert der skalierten Ausgangsamplitude der Wechselstromwellenform des Verstärkers 92 kann in eine einstellbare Spannungsreferenz 122 programmiert werden. Der Ausgang der einstellbaren Spannungsreferenz ist dann an den anderen Eingang des Komparators 120 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators ist an eine Lumineszenzdiode 124 angeschlossen, die durch einen Widerstand 126 an eine Spannungsquelle angeschlossen ist. Der Komparator wird durch einen Schalter S2 freigegeben oder blockiert. Im Abgleichmodus wird der Schalter S2 aus der Position 128 in die Position 129 geschaltet, um den Komparator 120 freizugeben. Der Ausgang des gleichgerichteten Signals von dem Wechselstrom-Gleichstrom- Umsetzer 117 wird bei Überschreiten des Signals von der einstellbaren Spannungsreferenzdiode 122 das Aktivieren der Lumineszenzdiode 124 bewirken. Deshalb wird die Lumineszenzdiode 124 bei richtigem Abgleich aktiviert. Sobald abgeglichen ist, kann der Komparator 120 durch Verschieben des Schalters S2 zurück in die Aus-Position 128 deaktiviert werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 wird über die Leitung 94 ein Pistolensignal empfangen, um die Betätigung der Pistole 14 anzuzeigen. Das Pistolensignal 94 ist an die Gatesteuerung 84 über eine Verzögerungsschaltungsanordnung 95 angeschlossen, die das Pistolensignal zur Gatesteuerung 84 für eine vorgegebene Zeit verzögert. Diese Verzögerung läßt den Beginn des Verteilens des Klebers aus der Pistole zu, um einen im wesentlichen stabilen Zustand zu erreichen, bevor die Wirbelkenndaten analysiert werden. Diese Verzögerung ist notwendig, um die Abtastung von Übergangswirbeln zu vermeiden, die bei der Betätigung der Pistole gebildet werden können. Der Verzögerungszeitraum sollte so eingestellt sein, daß die Abtastung beginnen kann, sobald das Zeitintervall zum Antreffen von Übergangswirbeln vergangen ist. Wenn der Verzögerungszeitraum zu kurz ist, beginnt das System Wirbel zu beabtastungn, die nicht vollständig ausgebildet sind. Dieses kann ein unbeabsichtigtes Fehlersignal bewirken oder die Genauigkeit der Abtastungdaten anderweitig beeinflussen. Ein Verzögerungszeitraum, der zu lang ist, kann faktisch schlechte Wirbel verfehlen oder das Beabtastungn jeglicher Wirbel verfehlen, wenn die Pistoleneinschaltzeiten kurzzeitig sind. In einer Ausführungsform konnte die Verzögerungszeit von 5,6 mS bis 105 mS eingestellt werden und war in mindestens einer besonderen Anwendung auf 40 mS eingestellt.
Die Gatesteuerung 84 ist über Leitungen 100 bzw. 102 an einen Symmetrieimpulszähler 96 und einen Periodenimpulszähler 98 angeschlossen. Der Symmetrieimpulszähler 96 wird zum Bestimmen des halben Umdrehungsintervalls T1 verwendet. Der Periodenimpulszähler 98 wird zum Bestimmen des Intervalls der Periode T verwendet (d. h. die Länge und Dauer für eine Umdrehung des Wirbels).
Beim Empfang des Signals von dem Verzögerungsimpulszähler 95 und einer ansteigenden Flanke 64 eines Impulses 62a des von der wellenformenden Schaltungsanordnung 56 empfangenen Signals wird über die Leitungen 100 bzw. 102 ein Signal sowohl an den Symmetrie- als auch an den Periodenimpulszähler gesendet. Sowohl der Symmetrieimpulszähler 96 als auch der Periodenimpulszähler 98 beginnen die von einem Taktgeber 104 erhaltenen Taktgeberimpulse zu zählen. Beim Empfang der nächsten ansteigenden oder positiven Impulsflanke 68 wird das Gatesteuersignal über die Leitung 100 blockiert werden, was bewirkt, daß der Symmetrieimpulszähler 96 das Zählen stoppt, während er die gespeicherte Zählung in seinem Register behält. Auf der anderen Seite zählt der Periodenimpulszähler weiter, bis die zweite darauffolgende, ansteigende oder positive Flanke 66 durch die Gatesteuerung 84 empfangen wird. Die Gatesteuerung wird dann den Ausgang zu dem Periodenzähler 98 über die Leitung 102 sperren, dadurch den Impulszähler stoppen und die gespeicherte Zählung in seinem Register halten. Die Gatesteuerung sendet dann über die Leitung 106 ein Lese-Interrupt-Signal an den Computer 40. Beim Empfang des Lese-Interrupt-Signales liest der Computer 40 über die Leitungen 108 bzw. 110 die Gesamtzählung in dem Symmetrieimpulszähler 96 und dem Periodenimpulszähler 98. Nachdem die Zählung aus dem Symmetrie- und Periodenimpulszähler in den entsprechenden Registern des Computers 40 gespeichert wurde, wird vom Computer über die Leitungen 112 und 114 ein Signal zum Zurückstellen des Symmetrieimpulszählers 96 und des Periodenimpulszählers 98 gesendet. Der Computer sendet auch über die Leitung 116 ein Signal an die Gatesteuerung, um die Gatesteuerung zurückzusetzen. Die Gatesteuerung wird dann die obige Prozedur beim Empfang der nächsten ansteigenden Flanke eines Impulses 62 wiederholen, vorausgesetzt, daß noch ein Signal von dem Verzögerungsimpulszähler 95 einschließlich der andauernden Anwesenheit eines Pistolensignals empfangen wird.
Die Gatesteuerung kann z. B. ein Schieberegister umfassen. Ein solches verwendetes Schieberegister ist ein 74HC164, wie es durch Motorola hergestellt wird.
In Bezug auf Fig. 2 entspricht der Ausgangswert des Periodenimpulszählers 98 der Periode T der Umdrehung des Wirbels, die wiederum gleich dem Zeitintervall von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen 62a, 62b ist. Durch Vergleichen der Periode der Umdrehung des Wirbels mit einer Bezugsgröße können Veränderungen im Wirbel verzeichnet werden. Wenn das Zeitintervall der Periode T z. B. anzuwachsen beginnt, würde dieses anzeigen, daß sich entweder die Winkelgeschwindigkeit des Wirbels verringert oder sich der Durchmesser der Umhüllung des Wirbels vergrößert hat oder eine Kombination von beiden vorliegt. Indem T1 mit einer Bezugsgröße verglichen wird, kann in gleicher Art und Weise bestimmt werden, ob sich die Mittellinie des Wirbels von ihrer Sollausrichtung verschoben hat.
Dadurch, daß der Wirbel mit einer ziemlich schnellen Winkelgeschwindigkeit rotiert und daß einige vorübergehende Abweichungen in dieser Rotation bestehen können, wird es bevorzugt, daß eine Reihe von Abtastungen der Periode erfaßt wird und der Durchschnitt oder Mittelwert dieser Abtastungen bestimmt wird. Das Fehlerprüfteil vergleicht dann einen laufenden Durchschnittswert des Mittelwertes mit einer Bezugsgröße. Wenn diese Bezugsgröße überschritten wird, wird eine Fehlerbedingung verzeichnet.
Der Grad der Abweichung zwischen dem Mittelwert der gesammelten Daten hängt von der Anzahl der genommenen Abtastungen ab. Je kleiner die Anzahl der Abtastungen ist, umso größer wird die Abweichung sein, während die Abweichung umso kleiner sein wird, je größer die Anzahl der Abtastungen ist. Deshalb wird das Sammeln vieler Abtastungen kleinere Abweichungen ergeben. Der Kompromiß ist jedoch, daß, je mehr Abtastungen gesammelt werden, die zum Bestimmen des Durchschnittes erforderliche Zeit umsomehr anwächst, was zu einer langsameren Ansprechzeit auf einen Fehler führen kann. Es wurde in mindestens einer Ausführungsform oder einer Anwendung gefunden, daß das Nehmen des Durchschnittes von 256 Abtastungen gute Ergebnisse liefert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist nun ein Flußdiagramm dargestellt, das in Verbindung mit dem Computer 40 verwendet werden kann, um die von dem Symmetrieimpulszähler 96 und dem Periodenimpulszähler 98 empfangenen Signale zu verarbeiten. In das Computerprogramm wird am Startpunkt 130 eingestiegen. Die Register Pt und SRt werden zuerst zurückgestellt, um jegliche vorhergehenden oder falschen, in ihnen gespeicherten Daten zu eliminieren oder zu entfernen. Das Register Pt ist das Register, das die Summierung aller während einer Abtastungsperiode genommenen, von dem Periodenimpulszähler 98 empfangenen Zählungen enthält. Gleichermaßen ist das Register SRt das Register, das die Summierung aller während der gleichen Abtastungsperiode genommenen, von dem Symmetrieimpulszähler 96 empfangenen Zählungen enthält. Der Computer 40 liest dann die Daten, die in dem Periodenzähler 98 und dem Symmetriezähler 96 bei Block 134 von einer Abtastung gespeichert wurden.
Wie zuvor erwähnt wurde, müssen die halben Umdrehungsintervalle T1 und T2 nicht immer einander gleich sein. Für einen gegebenen Wirbel, der jedoch richtig funktioniert, sollte diese Beziehung ziemlich konstant bleiben. Wenn z.B. T1 kleiner ist als T2, sollte diese Beziehung konstant bleiben, außer daß es eine Veränderung in dem Wirbelmuster gibt. Wenn jedoch die Abtastungsperiode zu Beginn an der ersten ansteigenden Flanke 68 der Rechteckwelle 62b der Fig. 2 anstelle der ansteigenden Flanke 64 von 62a war, würde das Ergebnis sein, daß T2, das nun das erste Intervall sein würde, größer sein würde, als das zweite Intervall, das nun T1 sein würde. Mit anderen Worten, die Beziehung würde um eine halbe Umdrehung verschoben sein. Deshalb wird bei Block 136 die kleinste halbe Umdrehung SHR bestimmt. Dieses kann folgendermaßen ausgeführt werden: X = P(n) - S(n); und SHR ist gleich dem kleineren Wert von entweder X oder S(n); wobei SHR die kleinste halbe Umdrehung, P(n) die von dem Periodenimpulszähler 98 empfangene Zählung und S(n) die vom Symmetrieimpulszähler 96 empfangene Zählung ist. Mit anderen Worten, SHR ist gleich dem kleineren der Intervalle T1 oder T2. Deshalb wird hiermit ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um zu bestimmen, ob die von dem Symmetrieimpulszähler empfangenen Daten T1 oder T2 entsprechen.
Sobald die kleinste halbe Umdrehung SHR bestimmt wurde, kann bei Block 138 das Symmetrieverhältnis SR(n) bestimmt werden. Dieses wird durch Dividieren der kleinsten halben Umdrehung SHR durch die Periode der Abtastung P(n) ausgeführt. Bei Block 140 wird die Periode der Abtastung P(n), der von dem Periodenimpulszähler 98 erhaltene Wert, zu dem Register hinzugefügt, das die Summe der Periodenzählungen für diese Abtastung, Pt, enthält. In der gleichen Art und Weise wird das Symmetrieverhältnis SR(n) der Abtastung dem Summenregister der Symmetrie SRt bei Block 140 hinzugefügt.
Wenn die gewünschte Anzahl von Abtastungen von den Symmetrie- und Periodenimpulszählern nicht empfangen wurden, wie z.B. 256 Abtastungen, 512 Abtastungen usw., wird das obige über die Leitung 144 wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Abtastungen genommen und summiert wurde. Wenn die gewünschte Anzahl von Abtastungen erreicht wurde, z. B. 256, würde das Register Pt die Summierung der vorhergehenden 256 Anzeigewerte des Periodenimpulszählers 98 umfassen. In der gleichen Art und Weise würde das Symmetrieregister SRT die Summierung der vorhergehenden 256 Berechnungen des Symmetrieverhältnisses SR(n) umfassen. Sobald für eine Abtastungsperiode die gewünschte Anzahl von Abtastungen erreicht ist, wird die durchschnittliche Periode P und das Durchschnittssymmetrieverhältnis SR durch Dividieren von Pt und SRt jeweils durch die Anzahl der genommenen Abtastungen ermittelt, so wie z.B. in diesem Fall 256 bei Block 146.
Wenn keine vorhergehenden Referenzwerte aufgestellt wurden, wie es beispielsweise während der Inbetriebnahme zu erleben ist, müssen die Bezugsgrenzwerte bestimmt werden. Somit wird bei Block 148, wenn zuvor keine Bezugsgrenzwerte festgelegt wurden, dann über die Leitung 150 der Periodenbezugswert PR gleich der berechneten durchschnittlichen Periode P gesetzt, während der Symmetriebezugswert SRr gleich der berechneten durchschnittlichen Symmetrie SR bei Block 152 ist. Sobald die Perioden- und Symmetriebezugswerte bestimmt wurden, können die Abweichungen von diesen Bezugswerten bei Block 154 bestimmt werden. Wenn z. B. der Periodenbezugswert Pr gleich 1000 Zählungen ist, kann bestimmt werden, daß Wirbel mit einer durchschnittlichen Periode von zwischen 900 und 1100 (plus oder minus 5 %) akzeptabel sein würden. Nachdem diese Grenzwerte oder Bereiche bestimmt wurden, wird dann die obige Prozedur durch Beginnen mit dem Zurückstellen der Pt- und SRt-Register am Block 132 über die Leitung 156 wiederholt.
Wenn jedoch bei Block 148 die Bezugsgrenzwerte bereits aufgestellt sind, wird der Durchschnitt der Periode mit dem Periodenbezugswert gemittelt, um einen Durchschnitt des Mittelwertes der Periode AP bei Block 158 zu erzeugen. Gleichermaßen wird der Durchschnitt des Symmetrieverhältnisses mit dem Durchschnittsverhältnisbezugswert gemittelt, um einen Durchschnitt des Mittelwertes des Symmetrieverhältnisses ASR zu erzeugen. Die Ergebnisse der Berechnung des Blockes 158 werden dann bei Block 160 mit den vorher aufgestellten Bezugsgrenzwerten verglichen. Wenn sowohl AP als auch ASR, der Dufchschnitt des Mittelwertes für die Periode und die Symmetrie, in ihren entsprechenden Bezugsgrenzwerten (obere und untere) liegen, werden dann die Perioden- und Symmetriebezugswerte verändert, so daß sie bei Block 162 gleich dem Durchschnitt der Mittelwerte AP bzw. ASR sind. Wenn jedoch entweder AP oder ASR außerhalb der entsprechenden Bezugsgrenzwerte liegt, wird bei Block 164 ein Fehlersignal erzeugt. Nachdem dieses ausgeführt ist, wird die Prozedur über die Leitung 166 wiederholt.
Wenn z. B. die Periode des Bezugswertes 1000 ist, während die oberen und unteren Bezugswerte 1100 bzw 900 sind, und dann der Durchschnitt der Periode P für das nächste Abtastungsintervall mit 1012 gefunden wurde, würde der Durchschnitt des Mittelwertes AP 1006 sein [(1000 + 1012) ÷ 2]. Dieses fällt in den Bereich zwischen 900 und 1000, und angenommen, daß der Durchschnitt des Mittelwertes der Symmetrie ASR auch in seinem Bereich ist, besteht dann kein Fehler. Der Periodenbezugswert Pr würde dann gleich 1006 gesetzt werden. Beim nächsten Durchlauf, wenn der Durchschnitt der Periode P mit 1054 ermittelt wurde, wird dann der Durchschnitt des Mittelwertes AP 1030 [(1006 + 1054) ÷ 2], der ebenfalls in dem Bereich von 900 bis 1100 Zählungen liegt. Deshalb würde in bezug auf die Periode kein Fehle bestehen, und der Periodenbezugswert Pr würde dann auf gleich 1030 gesetzt erden.
Wenn der Durchschnitt der Periode P für die nächste Abtastungsperiode mit 1160 ermittelt wird, würde der Durchschnitt des Mittelwertes AP dann 1085 sein, der noch in dem Periodenbereich liegt, und es würde kein Fehler angezeigt werden.
Selbst wenn der Durchschnitt der Periode P deutlich außerhalb des oberen Grenzwertes lag, würde deshalb kein Fehler angezeigt werden.
Obwohl eine Warnung oder ein Fehler angezeigt werden könnte, weil der Durchschnitt der Periode P den oberen Bezugsgrenzwert überschritten hat, wird angenommen, daß das obige mehr bevorzugt wird, weil es ein Mittel zur Verfügung stellt, um Störfehler reduzieren zu helfen. Mit anderen Worten, es ist möglich, daß der Durchschnitt der Periode P den Bezugsgrenzwert aufgrund irgendeiner Erscheinung, die nicht notwendigerweise ein Ergebnis eines Problems mit dem Wirbel ist, oder weil es ein Übergangsproblem mit dem Wirbel gegeben haben könnte und das Problem selbst korrigiert wurde, übersteigen könnte. Deshalb läßt diese Methode im allgemeinen zu, daß der Bezugsgrenzwert für ein paar der Abtastungsperioden überschritten werden kann, um zu sichern, daß eine unverfälschte Fehlerbedingung existiert. Es sollte beachtet werden, daß in einigen Fällen, wenn z. B. der Durchschnitt der Periode P viel größer als die Periodenbezugswerte sind, das System beim ersten Mal, wenn der Bezugsgrenzwert überschritten wird, sehr wohl eine Fehlerbedingung anzeigen kann, weil der Durchschnitt der Mittelwerte AP außerhalb des Bezugsgrenzwertes liegen kann. Wenn z. B. Pr = 1050 und P = 1200 ist, würde AP dann gleich 1125 sein, was das Anzeigen eines Fehlers bewirken würde. Deshalb stellt das obige Verfahren ein Mittel zum Reduzieren der Ansprechempfindlichkeit der Fehlerbestimmung dar.
Unter Bezugnahme auf die Bestimmung der Bezugsgrenzwerte des Blockes 154 wurden diese Grenzwerte in einer Anwendung auf ein Plus oder Minus von 15 % für die Periode und plus oder minus 20 % für die Symmetrie gesetzt. Es sollte berücksichtigt werden, daß diese Grenzwerte so ausgewählt werden, daß für eine gegebene Einstellung von Bedingungen der laufende Durchschnitt der Periode und der Symmetrie diese Grenzwerte nicht überschreiten wird, außer daß ein Fehler auftritt. Für eine besondere Anwendung können die Fehlergrenzwerte aus einer Verweistabelle ausgewählt oder automatisch gesetzt werden, die aus aktuellen, mit dieser Art der Anlage oder ähnlichen verbundenen Daten erzeugt wurde. Diese Verweistabelle kann z.B. durch Überwachen der Periode des Wirbels bei verschiedenen Luftdrücken erzeugt werden. Dann kann eine Durchschnittsperiode für diesen gegebenen Luftdruck bestimmt werden. Diese Durchschnittsperiode kann dann mit einer Anzahl anderer Durchschnittsperioden verglichen werden, um den Durchschnitt von all den anderen Durchschnittswerten zu bestimmen. Dann kann der niedrigste und höchste Durchschnittswert dieser Abtastungen verwendet werden, um die oberen und unteren Bezugsgrenzwerte zu bestimmen.
Bei Anwendung der oberen und unteren Bezugsgrenzwerte kann die prozentuale Abweichung des Gesamtdurchschnittes bestimmt werden. Die größte Abweichung von diesem kann dann nach Wunsch als die Gesamtsystemabweichung verwendet werden. Da der ausgewählte Fehlergrenzwert unter den Mittelwerten für einen gegebenen Luftdruck den statistischen Bereich für das ungünstigste Zusammentreffen repräsentiert, folgt daraus, daß auf diese Weise unter normaler Arbeitsweise der laufende Durchschnitt des Abtastmittelwertes nicht überschritten werden sollte. Dieses kann für verschiedene Düsen und für verschiedene Bereiche von Fluidarbeitsdrücken wiederholt werden. Gleichermaßen kann das obige für die Symmetriefehlergrenzwerte wiederholt werden.
Diese Erfindung stellt eine Regelung mit Rückführung zum Prüfen von Änderungen in der Funktionsweise des Wirbels zur Verfügung. Wenn z. B. das Klebstoffverteilersystem den Arbeitsdruck des Fluides erhöht oder verringert, sollte es eine entsprechende Änderung in der Periode und/oder der Symmetrie des Wirbels geben. Durch Überwachen der Änderung in der Wirbelperiode oder -symmetrie und Vergleichen von dieser mit einem Bezugswert bei einem gegebenen Druck, kann die Veränderung in den Wirbelkenndaten kontrolliert werden. Gleichermaßen würde dieses System ein Mittel zur Kontrolle solcher Änderung vorsehen, wenn der Luftdruck zu den Schlitzdüsen verändert wurde.
Veränderungen im Wirbel können aufgrund von Veränderungen in der Fertigungsstraßengeschwindigkeit des Substrates erforderlich sein, wie i. B. beim Anpassen von Fertigungsstraßenanlagen. Ein empfangenes Signal, das anzeigt, daß die Fertigungsstraßengeschwindigkeit des Substrates erhöht/verringert wurde, kann z. B. ein Erhöhen/Verringern in der Periode des Wirbels erfordern, um den gleichen Auftragsbereich zu erhalten. Veränderungen in dem Muster können auch erforderlich sein, wenn die Art des Klebstoffes verändert wird oder wenn sich das zu beschichtende Substrat verändert.
Diese Erfindung stellt auch ein Verfahren zur automatischen Korrektur des sich bewegenden Musters zur Verfügung. In den obigen Ausführungsformen war das sich bewegende Muster ein Wirbel, und ein Fehler- oder Alarmzustand würde angezeigt werden, wenn die Rotation der Faser entweder eine Periode oder ein Symmetrieverhältnis, das außerhalb der entsprechenden Bezugsgrenzwerte läge, erzeugt hätte. Während eine sich bewegende Faser aus Material, die eine Periode oder ein Symmetrieverhältnis in den entsprechenden Perioden- und Symmetriegrenzwerten erzeugt, einem akzeptablen Muster entspricht, muß es jedoch nicht notwendigerweise einem optimalen Muster entsprechen. Deshalb kann diese Erfindung auch zum Überwachen des Musters und Regeln des Verteilersystems dienen, um Veränderungen im Muster auszugleichen, um ein optimales Muster zu erhalten. Der Vorteil davon ist, daß die Menge des aufgetragenen Klebstoffes und/oder seine Plazierung optimiert werden kann.
Unter Verwendung des Beispieles, daß die unteren und oberen Bezugswerte für die Periode 900 bzw. 1100 sind, kann festgestellt werden, daß sich ein bevorzugteres Muster ergibt, wenn die Periode zwischen 950 und 1050 liegt. Deshalb könnte, wenn sich nach dem Bestimmen, daß eine Fehlerbedingung nicht besteht, weil sowohl der Durchschnitt der Periode AP als auch der Durchschnitt des Symmetrieverhältnisses innerhalb ihrer akzeptablen Grenzwerte liegt, anstelle des Rückkehrens über die Leitung 166 zum Beginn des Blockdiagramms der Durchschnitt der Periode AP mit einer bevorzugten Einstellung von Bezugsgrenzwerten verglichen werden.
Wenn die Periode den bevorzugten Bezugsgrenzwert überschreitet, jedoch nicht die Fehlerbezugsgrenzwerte überschreitet, kann dann ein Signal erzeugt werden, um die Periode des Musters einzustellen oder zu verändern. Wenn der Durchschnitt der Periode AP z. B. als 1075 ermittelt wurde, würde dieses anzeigen, daß die Faser für ein optimales Muster nicht schnell genug rotiert oder wirbelt, aber keinen Fehlerzustand anzeigen. Der Computer kann dann über die Steuerschnittstelle 44 und die Systemsteuerungen 46 der Fig. 1 ein Signal senden, um die Luftquelle 26 zu veranlassen, den Luftdruck der aus den Schlitzdüsen 24 austretenden Luft zu erhöhen. Dieses würde wiederum bewirken, daß der Wirbel schneller rotiert.
Alternativ könnte der Computer 40 ein Signal an die Klebstoffquelle 28 senden, um die Druckintensität zu erhöhen, mit der das Material verteilt wird. Weniger verteiltes Material kann leichter gewirbelt werden, was dann die Periode verringern würde. Eine andere Alternative würde sein, sowohl die Menge des verteilten Materials als auch die Kraft (wie z. B. den Luftdruck) zu verändern, die verwendet wird, um das Rotieren der Faser zu bewirken. Die Prozedur würde dann durch Zurückkehren über die Leitung 166 zum Beginn des Blockdiagramms der Fig. 5 wiederholt werden.
Wenn die Periode auf der anderen Seite kürzer als erwünscht ist, was anzeigt, daß sich das Muster zu schnell bewegt, kann die Menge des verteilten Materials und/oder die Größe der Kraft, die das Bewegen der Faser im Muster bewirkt, reduziert werden.
Eine Ausführungsform dieser Erfindung kann auch Informationen in bezug auf Veränderungen oder Verschleiß in der Düse und/oder den Schlitzdüsen liefern. Z. B. kann sich mit der Zeit die Periode oder Symmetrie von einer Meßbasis des Verfahrens zur anderen zu verändern beginnen. Dieses kann aufgrund von Abnutzung der Düse und/oder der Schlitzdüsen sein. Es wird angenommen, daß in der Ausführungsform mit automatischen Ausgleich alternativ die Abnutzung der Düse und/oder der Schlitzdüsen auch durch die Veränderungen angezeigt werden kann, die erforderlich sind, um die Periode in den bevorzugten Grenzwerten zu halten.
Obwohl bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Einzelheiten zum Zweck der Illustration der Erfindung dargestellt sind, wird es für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können.

Claims

1. Verfahren zum Überwachen der Ausbreitung einer Faser aus Material, gekennzeichnet durch:

a) Senden eines Lichtstrahles;

b) Bewirken des wiederholten Hindurchgehens der Faser durch den Lichtstrahl;

c) Erzeugen eines Signals in Reaktion auf die Anwesenheit oder Abwesenheit der Faser in dem Lichtstrahl;

d) Bestimmen eines Intervalls zwischen der Anwesenheit der Faser in dem Lichtstrahl und einer darauffolgenden Anwesenheit der Faser in dem Lichtstrahl; und

e) Vergleichen des Intervalls mit einem Bezugswert.

2. Verfahren, umfassend die Schritte:

a) Verteilen einer Klebstoffraupe aus einer Austragsöffnung eines Verteilermittels mit einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit;

b) Bewirken des Ausbreitens der verteilten Klebstoffraupe in einem rotierenden Muster durch einen Raum zwischen der Austragsöffnung und einem Substrat, gekennzeichnet durch;

c) Senden eines Lichtstrahles, so daß die Klebstoffraupe unter normalen Verfahrensbedingungen den Lichtstrahl wiederholt passiert, wenn sie sich in dem Muster bewegt;

d) Demodulieren des Lichtstrahles und Erzeugen eines Signals in Reaktion auf die Anwesenheit oder Abwesenheit des Lichtstrahles;

e) Vergleichen des Signales mit einem Bezugswert; und Ausführen von mindestens einem der folgenden Schritte in Reaktion auf den Vergleich:

i) Verändern der Geschwindigkeit, mit der die Matenalraupe aus der Austragsöffnung verteilt wird;

ii) Verändern der Geschwindigkeit, mit der die Matenalraupe in dem Muster rotiert; und

iii) Anzeigen des Status des Musters.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Vergleich umfaßt: Vergleichen eines Intervalls zwischen der Anwesenheit der Raupe in dem Lichtstrahl bis zu einer darauffolgenden Anwesenheit der Raupe in dem Lichtstrahl.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Schritt des Vergleichens die Schritte des Bestimmens einer Periode des Musters; Bestimmen der Symmetrie des Musters; und Vergleichen der Periode und der Symmetrie des Musters mit einem entsprechenden Bezugswert umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Vergleichens die Schritte umfaßt:

Erzeugen eines Flankensignals in Reaktion auf das Signal, wenn eine Flanke der Matenalraupe in einer vorbestimmten Beziehung zum Lichtstrahl steht;

Erzeugen eines Symmetriesignals, das kennzeichnend für das oder proportional zu entweder einem Zeitintervall zwischen einem ersten Flankensignal und einem zweiten Flankensignal oder einem Zeitintervall zwischen dem zweiten Flankensignal und einem dritten Flankensignal ist.

Erzeugen eines Periodensignals, das kennzeichnend für das oder proportional zu dem Zeitintervall zwischen dem ersten Flankensignal und dem dritten Flankensignal ist; und

Bestimmen des Status der Bewegung des Musters in Reaktion auf die Periodenund Symmetriesignale.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Bestimmens des Status der Bewegung des Musters das Bestimmen einer Durchschnittsperiode für eine Vielzahl von Periodensignalen und Vergleichen des Status des Musters in Reaktion auf den Vergleich umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Schritt des Bestimmens des Status der Bewegung des Musters umfaßt:

Bestimmen einer Durchschnittssymmetrie für eine Vielzahl von Symmetriesignalen;

Bestimmen eines Durchschnittssymmetrieverhältnisses, bei dem das Symmetrieverhältnis das Verhältnis der Durchschnittssymmetrie dividiert durch die Durchschnittsperiode ist; und Vergleichen des Durchschnittssymmetrieverhältnisses mit einem Bezugswert und Anzeigen des Status der Bewegung des Musters in Reaktion auf den Vergleich.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 5, 6 oder 7, das außerdem den Schritt des Regelns des Verteilermittels in Reaktion auf Veränderungen in dem Status der Bewegung des Musters umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 5, das außerdem die Schritte umfaßt: Regeln oder Einstellen des Verteilermittels in Reaktion auf ein externes Steuersignal zum Ausführen von mindestens einem der folgenden Schritte:

a) Verändern des Austrages der Faser aus Material aus der Austragsöffnung des Verteilermittels, und

b) Verändern des Musters der Faser.

10. Verteilersystem, umfassend:

ein Verteilermittel (12) mit einer Austragsöffnung (16) zum Verteilen einer Faser (22) aus Material und ein Mittel (24, 26) zum Bewirken des Ausbreitens der verteilten Faser aus Material in einem sich bewegenden Muster durch einen Raum zwischen der Austragsöffnung und einem Substrat (20), gekennzeichnet durch:

ein Sendermittel (30) zum Aussenden eines Lichtstrahles;

ein Empfängermittel (32), das mit dem Lichtstrahl abgeglichen ist, um in Reaktion darauf ein Signal zu erzeugen, wobei das Sender- und Empfängermittel so positioniert ist, daß die Faser aus Material den Lichtstrahl unter normalen Verfahrensbedingungen wiederholt passiert, wenn sie sich in dem sich bewegenden Muster ausbreitet;

ein Mittel (40), das auf das durch das Empfängermittel erzeugte Signal ansprechend ist, zum Erzeugen eines Signals, wenn die Faser in einer vorbestimmten Beziehung zu dem Lichtstrahl steht.

11. Verteilersystem nach Anspruch 10, das außerdem umfaßt:

ein Mittel (96) zum Erzeugen eines Symmetriesignals, das kennzeichnend für das oder proportional zu entweder einem Zeitintervall zwischen einem ersten und einem zweiten Signal oder einem Zeitintervall zwischen dem zweiten Signal und einem dritten Signal ist, das erzeugt wird, wenn die Faser in einer vorbestimmten Beziehung zum Lichtstrahl steht;

ein Mittel (98), das ein Periodensignal erzeugt, das kennzeichnend für das oder proportional zu dem Zeitintervall zwischen dem ersten Signal und dem dritten Signal ist; und

ein Mittel (40), das auf die Perioden- und Symmetriesignale ansprechend ist, zum Bestimmen des Status der Bewegung des Musters.

12. Verteilersystem nach Anspruch 10 oder 11, das außerdem mindestens eines der folgenden umfaßt:

ein Mittel (46), das auf Veränderungen im Status der Bewegung des Musters ansprechend ist, zum Regeln des Verteilermittels (12), um diese Änderungen auszugleichen; und

ein Mittel, das auf ein externes Steuersignal ansprechend ist, zum Regeln des Verteilermittels (12), so daß entweder der Austrag der Faser aus Material aus der Austragsöffnung des Verteilermittels eingestellt, oder das Mittel (24, 26) zum Bewirken des Ausbreitens der verteilten Faser aus Material eingestellt oder sowohl der Austrag des Materials als auch das Mittel zum Bewirken des Ausbreitens der verteilten Faser aus Material eingestellt wird.