EP4713646A1

EP4713646A1 - Vorrichtung zur erfassung einer temperatur sowie verfahren zur schätzung einer temperatur und zur erfassung einer gleichmässigkeit einer aufgetragenen klebstoffschicht

Info

Publication number: EP4713646A1
Application number: EP24725823.9A
Authority: EP
Inventors: Jonathan Würz; Ludwig Albrecht
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2023-05-15
Filing date: 2024-05-10
Publication date: 2026-03-25
Also published as: DE102023112712A1; WO2024235845A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf einer Oberfläche (2) aufgetragenen Klebstoffschicht (3), umfassend eine erste Temperaturmesseinheit (7, 7a) zur berührungslosen Erfassung einer ersten Temperatur (Ta) oder Temperaturverteilung (T), ein erstes Umlenkmittel (6, 6a), das eingerichtet ist Wärmestrahlung von der aufgetragenen Klebstoffschicht (3) zur ersten Temperaturmesseinheit (7, 7a) umzulenken und eineSteuereinheit (8), die eingerichtet ist die erfasste erste Temperatur (Ta) oder Temperaturverteilung (T) zu verarbeiten. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Schätzung einer Temperatur (Tf) einer auf einer Oberfläche (2) aufgetragenen Klebstoffschicht (3) in einem Fügepunkt, umfassend die Schritte: Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit (v) in eine Vorschubrichtung (X) zwischen der Oberfläche (2) und einer Auftragseinheit (12), die die Klebstoffschicht (3) mit einer Auftragstemperatur (T0) auf die Oberfläche (2) aufträgt, sowie einer Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b), die in Vorschubrichtung hinter der Auftragseinheit (12) und vor dem Fügepunkt angeordnet ist, Ermittlung einer ersten Temperatur (Ta) eines Punktes auf der Klebstoffschicht (3) zu einem ersten Messzeitpunkt (ta) und einer zweiten Temperatur (Tb) desselben Punktes auf der Klebstoffschicht (3) zu einem zweiten Messzeitpunkt (tb), Berechnung einer Temperaturdifferenz (ΔT) auf Basis der ersten Temperatur (Ta) und der zweiten Temperatur (Tb), Berechnung einer geschätzten Abkühlfunktion auf Basis der Temperaturdifferenz (ΔT) und einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen dem ersten Messzeitpunkt (ta) und dem zweiten Messzeitpunkt (tb), und Extrapolation einer geschätzten Temperatur (Tf) im Fügepunkt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erfassung der Gleichmäßigkeit einer auf einer Oberfläche (2) aufgetragenen Klebstoffschicht (3), umfassend die Schritte: Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit (v) in eine Vorschubrichtung (X) zwischen der Oberfläche (2) und einer Auftragseinheit (12), die die Klebstoffschicht (3) mit einer Auftragstemperatur (T0) auf die Oberfläche (2) aufträgt, sowie einer Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b), die in Vorschubrichtung (X) hinter der Auftragseinheit (12) angeordnet ist und eine Messfrequenz sowie einen flächigen Messbereich aufweist, Ermittlung einer ersten Temperaturverteilung in einem Abschnitt (A1-A6) der Klebstoffschicht (3) zu einem ersten Messzeitpunkt, und Erkennung von Fehlstellen in der Klebstoffschicht (3) auf Basis von Abweichungen in der Temperaturverteilung.

Description

HOMAG GmbH

Homagstraße 3 - 5

72296 Schopfloch

Vorrichtung zur Erfassung einer Temperatur sowie Verfahren zur Schätzung einer Temperatur und zur Erfassung einer Gleichmäßigkeit einer aufgetragenen Klebstoff schicht

Technisches Gebiet

Die Erfindung betri f ft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Temperatur sowie Verfahren zur Schätzung einer Temperatur in einem Fügepunkt und zur Erfassung einer Gleichmäßigkeit einer auf getragenen Klebstof f schicht , insbesondere um auf einer Schmal fläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Hol z , Hol zwerkstof f , Kunststof f oder dergleichen bestehenden Werkstücks ein Kantenband zu befestigen .

Stand der Technik

Plattenförmige Werkstücke aus Hol z oder hol zähnlichen Werkstof fen werden üblicherweise mit einem Kantenband versehen, das mithil fe eines Klebstof fs mit der Schmal fläche des Werkstücks verbunden wird . Hierzu werden überwiegend thermoplastische Schmel zklebstof fe wie EVA und PO aber auch PUR Hotmelt eingesetzt . Signi fikante Einflussgrößen auf die Qualität einer Klebverbindung sind neben Dicke der auf getragenen Klebstof f schicht und der Anpresskraft im Kontaktpunkt vor allem die Temperatur und Gleichmäßigkeit der auf getragenen Klebstof f schicht im Kontaktpunkt .

Die Ermittlung der Temperatur einer Klebstof f schicht im Kontaktpunkt gestaltet sich in der Praxis schwierig, da die Temperatur aufgrund der Unzugänglichkeit der Klebstof f schicht im Kontaktpunkt weder direkt erfasst noch mit ausreichender Genauigkeit berechnet werden kann, da es kaum möglich ist alle Einfluss faktoren ( z . B . Art und Auf tragstemperatur des Klebstof fs , Art und Oberflächentemperatur der Substrate , Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft etc . ) zu ermitteln und bei der Berechnung zu berücksichtigen . Um eine qualitativ hochwertige Klebverbindung sicherzustellen, besteht somit Bedarf nach einer Lösung die Temperatur einer auf getragenen Klebstof f schicht im Kontaktpunkt auf einfache Weise und mit ausreichender Genauigkeit zu ermitteln .

Zur Ermittlung der Dicke einer Klebstof f schicht wird aktuell durch händisches Wiegen eines mit Klebstof f beschichteten Prüfwerkstücks das Di f ferenzgewicht zu einem unbeschichteten Werkstück gemessen und anschließend die resultierende Schichtdicke berechnet . Da kein Kantenband auf geklebt wird, ist das Prüfwerkstück Ausschuss . Ferner ist dadurch keine kontinuierliche Überwachung des Produktionsprozesses möglich .

Die Ermittlung der Schichtdicke durch Wiegen erweist sich in der Praxis zudem als sehr aufwendig und ungenau, da die aufgetragene Klebstof fmasse im Vergleich zur Werkstückmasse relativ klein ist und die benötigte Mechanik die konstruktive Umsetzung erschwert . Aufgrund einer diskontinuierlichen Klebstof f abnahme und einer hohen Viskosität des Klebstof fs ist auch eine Volumenstromüberwachung nicht praktikabel .

Hol z und hol zähnliche Werkstof fe sind zudem inhomogen und lassen in der metallverarbeitenden Industrie etablierte Messverfahren aufgrund der geringen Klebstof f-Schichtdicken nicht zu . Andere Messmethoden wie z . B . Terahertz-Messtechnik, Optische-Kohärenz-Tomographie oder Radartechnik sind dagegen zur Ermittlung der Klebstof f-Schichtdicke zu unwirtschaftlich und/oder zu ungenau .

Ferner reicht die ( stichprobenartige oder durchschnittliche ) Ermittlung der Schichtdicke allein nicht aus , um zuverlässige Aussagen über die Qualität einer Klebverbindung tref fen zu können . So kann die Schichtdicke über die Auftrags fläche stark variieren, wobei an Orten mit lokal geringerem Klebstof f auf trag keine ausreichende Klebkraft erreicht werden kann, während an Orten mit lokal höherem Klebstof f auf trag überschüssiger Klebstof f das Werkstück verunreinigen kann . Um eine qualitativ hochwertige Klebverbindung sicherzustellen, besteht somit ferner Bedarf nach einer Lösung zur Ermittlung der Gleichmäßigkeit einer auf getragenen Klebstof f schicht .

Zur Lösung der oben genannten Aufgaben können erfindungsgemäß Temperaturmesseinheiten verwendet werden, die senkrecht zur Oberfläche der Klebstof f schicht ausgerichtet und beabstandet sein müssen, um aussagekräftige Messergebnisse liefern bzw . einen möglichst großen Messbereich abdecken zu können . Um die Temperatur einer auf einer Seitenfläche eines Werkstücks auf getragenen Klebstof f schicht erfassen zu können, müssen herkömmliche Vorrichtungen zur Temperaturerfassung daher hori zontal ausgerichtet sein, was die Installation in einer Maschine erschweren oder sogar unmöglich machen kann . Um eine qualitativ hochwertige Klebverbindung sicherzustellen, besteht somit ferner Bedarf nach einer Vorrichtung zur Temperaturerfassung, die diesen Nachteil überwinden und gleichzeitig die oben genannten Aufgaben erfüllen kann .

Die DE 10 2016 213216 Al beschreibt ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur einer Auftragswal ze , wobei die Temperatur des auf getragenen Schmel zklebstof fs mithil fe einer Messeinrichtung erfasst wird .

Die DE 10 2017 122701 Al of fenbart eine Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten einer Schmalseite eines Werkstücks , die eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Oberflächeneigenschaft an der zu beschichtenden Oberfläche des Werkstücks und darauf basierend eine Einrichtung zum Einwirken auf das Haftmittel ansteuert .

Die DE 10 2020 129553 Al of fenbart ferner eine Vorrichtung zum Aufträgen von Haftmittel auf die Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks aus Hol z- oder Hol zersatzstof fen oder auf Kantenbänder mit einer Vorrichtung zur Erfassung der in der Auftragsvorrichtung vorhandenen oder verbrauchten Haftmittelmenge oder deren zeitlicher Veränderung .

Die EP 3 042743 Al beschreibt ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Kantenband das mit einer Funktionsschicht versehen ist , welches durch eine Wärmequelle erwärmt und die Wärmerückstrahlung mittels bildgebender Verfahren erfasst wird . Ausgehend von einer Auswertung der erfassten Daten erfolgt eine Änderung der von der Wärmequelle ausgegebenen Energie zur Steuerung oder Regelung auf einen vorgegebenen Sollwert .

Die EP 3 771537 Al beschreibt ein Kameraverarbeitungsverfahren, welches den Kantenstoß bei Frei formteilen mithil fe einer nach der Andruckrolle nachgeführten Kamera erfasst .

Es besteht Bedarf nach einer einfachen und wirtschaftlichen Lösung zur In-Process-Überwachung des Klebstof fauftrags , zur Ermittlung der Klebstof ftemperatur im Fügepunkt , zur Ermittlung der Gleichmäßigkeit des Klebstof fauftrags , zum Erkennen einer Verschmutzung der Auftragseinheit , sowie zur Dokumentation und Zuordnung zu einem individuellen Werkstück .

Darstellung der Erfindung

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperaturerfassung ist in Anspruch 1 definiert . Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Schätzung einer Temperatur in einem Fügepunkt ist in Anspruch 4 definiert . Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung einer Gleichmäßigkeit einer auf getragenen Klebstof f schicht ist in Anspruch 9 definiert . Unteransprüche beziehen sich auf bestimmte Aus führungs formen . Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie die erfindungsgemäßen Verfahren tragen wie oben beschrieben allesamt dazu bei das technische Problem zu lösen eine qualitativ hochwertige Klebverbindung sicherzustellen . Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur einer auf einer Oberfläche auf getragenen Klebstof f schicht , insbesondere um auf einer Schmal fläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Hol z , Hol zwerkstof f , Kunststof f oder dergleichen bestehenden Werkstücks ein Kantenband zu befestigen, umfasst eine erste Temperaturmesseinheit zur berührungslosen Erfassung einer ersten Temperatur oder Temperaturverteilung, ein erstes Umlenkmittel , das eingerichtet ist Wärmestrahlung von der auf getragenen Klebstof f schicht zur ersten Temperaturmesseinheit umzulenken und eine Steuereinheit , die eingerichtet ist die erfasste erste Temperatur oder Temperaturverteilung zu verarbeiten .

Vorrichtungen zur Temperaturerfassung müssen möglichst senkrecht zur Messoberfläche ausgereichtet sein und einen Abstand dazu aufweisen, um aussagekräftige Messergebnisse liefern bzw . einen möglichst großen Messbereich abdecken zu können . Um die Temperatur einer auf einer Seitenfläche eines Werkstücks auf getragenen Klebstof f schicht erfassen zu können und somit eine qualitativ hochwertige Klebverbindung sicherstellen zu können, sind herkömmliche Vorrichtungen zur Temperaturerfassung ungeeignet , weil sie viel Platz senkrecht zur Messoberfläche , d . h . in hori zontaler Richtung, einnehmen, was ihre Installation in einer kompakten Maschine zum Aufträgen einer Klebstof f schicht auf einer Seitenfläche eines Werkstücks erschwert oder gar unmöglich macht . Aufgrund ihrer geringen Ausdehnung senkrecht zur Messoberfläche sowie aufgrund ihres geringen Mindestabstandes zur Messoberfläche kann die erfindungsgemäße Vorrichtung selbst bei beengten Platzverhältnissen wie im vorliegenden Anwendungs fall leicht eingebaut bzw . nachgerüstete werden . Der Umlenkwinkel beträgt dabei bevorzugt zwischen 85 ° und 95 ° . Durch eine Anpassung des Umlenkwinkels kann die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus individuell an die j eweiligen Bedingungen angepasst werden . Je nach Anwendungs fall können die Umlenkwinkel beispielsweise zwischen 45 ° und 135 ° oder bevorzugt zwischen 60 ° und 120 ° liegen . Als Umlenkmittel können beispielsweise Spiegel , Prismen oder Lichtwellenleiter verwendet werden, die in der Lage sind Wärmestrahlung, insbesondere Infrarotlicht mit Wellenlängen zwischen 8pm und 14pm, zu leiten und die aus Glas oder Kunststof f bestehen können .

In einer Aus führungs form umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine zweite Temperaturmesseinheit zur berührungslosen Erfassung einer zweiten Temperatur oder Temperaturverteilung und ein zweites Umlenkmittel , das eingerichtet ist Wärmestrahlung von der auf getragenen Klebstof f schicht zur zweiten Temperaturmesseinheit umzulenken, wobei die Steuereinheit ferner eingerichtet ist die erfasste zweite Temperatur oder Temperaturverteilung zu verarbeiten .

Die Bereitstellung einer zweiten Temperaturmesseinheit ermöglicht die Erfassung von Temperaturunterschieden selbst mit einfachen Punktsensoren ( Pyrometern) . Dadurch kann auf einfache und günstige Weise die Abkühlgeschwindigkeit einer Klebstof f schicht ermittelt werden, womit die Temperatur der Klebstof f schicht im Fügepunkt geschätzt werden kann .

In einer Aus führungs form umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Anzeigeeinheit , die eingerichtet ist mit der Steuereinheit zu kommuni zieren und die erfasste erste und/oder zweite Temperatur oder Temperaturverteilung insbesondere grafisch darzustellen und die bevorzugt in der Nähe des Auftragsortes der Klebstof f schicht bereitgestellt ist .

Die Bereitstellung einer Anzeigeeinheit zur grafischen Darstellung der erfassten Temperaturen hat den Vorteil , das s ein Bediener auf einfache Weise erkennen kann, wenn eine Temperatur von einem vorgegebenen Sollwert abweicht oder wenn Bereiche der Klebstof f schicht aufgrund eines ungleichmäßigen Klebstof f auf trags unterschiedliche Temperaturen aufweisen .

Zusätzlich oder alternativ zu einer Anzeigeeinheit kann auch eine Ausgabeeinheit bereitgestellt sein, die eingerichtet ist ein optisches , akustisches , haptisches oder elektronisches Signal aus zugeben und/oder einen automatisierten Prozess zu unterbrechen, insbesondere wenn eine unzulässige Abweichung erkannt wird . Die Ausgabeeinheit kann dabei als Warnleuchte , Sirene , und/oder Vibrationseinheit ausgeführt sein und/oder eine elektronische Nachricht ( z . B . an ein Mobiltelef on) versenden und/oder die Energieversorgung einer Maschine unterbrechen . Dadurch kann ein Bediener auf einfache Weise informiert werden, wenn beispielsweise eine Temperatur von einem vorgegebenen Sollwert abweicht oder wenn Bereiche einer auf getragenen Klebstof f schicht aufgrund eines ungleichmäßigen Klebstof f auf trags große Temperaturunterschiede aufweisen .

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Schätzung einer Temperatur einer auf einer Oberfläche auf getragenen Klebstof f schicht in einem Fügepunkt , insbesondere um auf einer Schmal fläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Hol z , Hol zwerkstof f , Kunststof f oder dergleichen bestehenden Werkstücks ein Kantenband zu befestigen, insbesondere unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfasst die Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit in eine Vorschubrichtung zwischen der Oberfläche und einer Auftragseinheit , die die Klebstof f schicht mit einer Auf tragstemperatur auf die Oberfläche aufträgt , sowie einer Temperaturmesseinheit , die in Vorschubrichtung hinter der Auftragseinheit und vor dem Fügepunkt angeordnet ist , die Ermittlung einer ersten Temperatur eines Punktes auf der Klebstof f schicht zu einem ersten Mess zeitpunkt und einer zweiten Temperatur desselben Punktes auf der Klebstof f schicht zu einem zweiten Mess zeitpunkt , die Berechnung einer Temperaturdi f ferenz auf Basis der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur, die Berechnung einer geschätzten Abkühlfunktion auf Basis der Temperaturdifferenz und einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Messzeitpunkt und dem zweiten Messzeitpunkt, und die Extrapolation einer geschätzten Temperatur im Fügepunkt.

Ein Punkt, der in Vorschubrichtung weiter entfernt vom Auftragsort der Klebstoff schicht liegt, hat bereits eine längere Abkühlzeit erfahren als ein Punkt, der in Vorschubrichtung näher am Auftragsort liegt, wenn nach dem Klebstoff auf trag auf das Werkstück keine weitere Wärmezufuhr z.B. zum Warmhalten bzw. Wiedererwärmen erfolgt. Bei der Auswertung einer imaginären Messlinie in Vorschubrichtung (auf Basis von mindestens zwei Messpunkten) ergibt sich ein Temperaturgradient, der u.a. von der Klebstoff art , der Klebstoff temperatur zum Auftragszeitpunkt, der Klebstoffmenge, der Werkstoff art, der Werkstücktemperatur, und der Umgebungstemperatur abhängig ist. Alle Parameter werden dabei als konstant angenommen, da der Prozess nur von kurzer Zeitdauer ist. Eine mathematische Funktion wird an den ermittelten Temperaturgradienten angenähert und extrapoliert, sodass die Temperatur zum Fügepunkt geschätzt werden kann. Ausgehend von dieser Temperatur kann die Auf tragstemperatur der Auftragseinheit oder die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinheit auf einen Sollwert geregelt werden.

In einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste Temperatur und die zweite Temperatur über einen Bereich senkrecht zur Vorschubrichtung gemittelt.

Je nachdem auf welcher Höhe der Klebstoff schicht senkrecht zur Vorschubrichtung die einzelnen Messungen erfolgen, können die gemessenen Temperaturen oder die Temperaturunterschiede stark variieren, da z.B. ein Punkt im Randbereich der Klebstoff schicht schneller abkühlt als ein Punkt in der Mitte der Klebstoff schicht . Durch die Verwendung von Durchschnitts- werten können diese Unterschiede kompensiert und somit die Temperaturschätzung im Fügepunkt verbessert werden .

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Regelung der Auf tragstemperatur und/oder der Relativgeschwindigkeit auf Basis der geschätzten Temperatur und einer vorgegebenen Temperatur im Fügepunkt .

Durch eine entsprechende Regelung der Auf tragstemperatur und/oder der Relativgeschwindigkeit kann die Temperatur im Fügepunkt so eingestellt werden, dass sie einen vorgegebenen Sollwert annimmt , welcher erforderlich ist , um eine optimale Klebverbindung zu gewährleisten .

In einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Temperaturmesseinheit eine Mess frequenz und einen linearen oder flächigen Messbereich auf , wobei ein Punkt auf der Klebstof f schicht von der Temperaturmesseinheit mindestens zweimal erfasst wird, während er sich entlang der Temperaturmesseinheit bewegt .

Eine Temperaturmesseinheit mit einem räumlichen Messbereich ( z . B . eine Thermokamera ) hat den Vorteil , dass mit derselben Messeinheit nahezu beliebig viele Messungen an verschiedenen Stellen der Klebeschicht gleichzeitig durchgeführt werden können . Dadurch kann das Abkühlverhalten der Klebstof f schicht ohne zusätzliche Hardware genauer ermittelt und somit die Temperaturschätzung im Fügepunkt verbessert werden .

In einer Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Temperaturmesseinheit mindestens zwei in Vorschubrichtung hintereinander angeordnete Sensoren auf , wobei ein Punkt auf der Klebstof f schicht von beiden Sensoren nacheinander erfasst wird, während er sich entlang der Temperaturmesseinheit bewegt . Zwei in Vorschubrichtung hintereinander angeordnete Temperatursensoren (z.B. Pyrometer) haben gegenüber einer Temperaturmesseinheit mit einem räumlichen Messbereich (z.B. eine Thermokamera) den Vorteil, dass sie deutlich günstiger sind und das zur Ermittlung der Temperaturdifferenz keine aufwändige Softwarelösung erforderlich ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung der Gleichmäßigkeit einer auf einer Oberfläche auf getragenen Klebstoff schicht , insbesondere um auf einer Schmalfläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehenden Werkstücks ein Kantenband zu befestigen, insbesondere unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfasst die Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit in eine Vorschubrichtung zwischen der Oberfläche und einer Auftragseinheit, die die Klebstoff schicht mit einer Auf tragstemperatur auf die Oberfläche aufträgt, sowie einer Temperaturmesseinheit, die in Vorschubrichtung hinter der Auftragseinheit angeordnet ist und eine Messfrequenz sowie einen flächigen Messbereich aufweist, die Ermittlung einer ersten Temperaturverteilung in einem Abschnitt der Klebstoff schicht zu einem ersten Messzeitpunkt, die Erkennung von Fehlstellen in der Klebstoff schicht auf Basis von Abweichungen in der Temperaturverteilung, und bevorzugt die grafische Darstellung der Temperaturverteilung und/oder der Fehlstellen in der Klebstoff schicht durch eine Anzeigeeinheit.

Bei der Auswertung des Thermobildes werden die Randbereiche eines Werkstücks auf eine geschlossene Klebstoff fuge hin untersucht. Die Abmessungen des Werkstücks sind bekannt bzw. werden über eine Erfassungseinrichtung erfasst und an die Bildverarbeitungseinheit weitergeleitet. Anhand der zeitgesteuerten Bildaufnahme ist bekannt, in welchem Bildbereich sich das Werkstück befindet. Ist in diesem Schmalflächenbereich Klebstoff auf die Schmalfläche appli ziert , ist dies durch einen erhöhten Temperaturwert mit der Thermokamera erfassbar . I st im Randbereich keine Temperaturerhöhung fest zustellen, so ist kein oder nicht ausreichend Klebstof f aufgetragen . Besteht im Randbereich ein lückenhafter Klebstof f auf trag, so ist die Verklebung von unzureichender Qualität . Ähnlich wie im Randbereich kann auch die Klebstof fverteilung im Innenbereich der Schmal fläche detektiert werden . Dies ist vor allem bei der Verwendung von Pressspan- oder hohen MDE Platten bei der Verwendung von konvexen Fügefräsern interessant , wenn es um eine Aussage bzgl . der ausreichenden Benetzung mit Klebstof f geht . Durch die lose Schüttung im Mittenbereich der Spanplatte kommt es hier nur teilweise zur Benetzung mit Klebstof f . Durch die Auswertung der Temperaturwerte nach dem Auftrag können diese Bereiche identi fi ziert werden . Wird eine Fehlstelle erkannt , wird das entsprechende Werkstück als Ausschuss ausgeschleust .

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Berechnung einer Durchschnittstemperatur der Klebstof f schicht auf Basis der ersten Temperaturverteilung, die Berechnung einer Temperaturabweichung eines Punktes auf der Klebstof f schicht von der Durchschnittstemperatur, und die Erkennung einer Fehlstelle , wenn die Temperaturabweichung eine vorgegebene Temperaturabweichung übersteigt .

Durch die Ermittlung der Abweichungen von der Durchschnittstemperatur einer Messung kann die Gleichmäßigkeit einer Klebstof f schicht bei variierenden Durchschnittstemperaturen auf einfache Weise anhand der Abweichungen davon ermittelt werden, ohne dass dafür weitere Parameter (wie z . B . die Auf tragstemperatur oder die Schichtdicke des Klebstof fs ) bekannt sein oder berücksichtigt werden müssen . Dies ist insbesondere dann von Vorteil , wenn Fehlstellen automatisiert erkannt werden . In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Ermittlung einer zweiten Temperaturverteilung in dem Abschnitt der Klebstoff schicht zu einem zweiten Messzeitpunkt, die Berechnung einer Temperaturdifferenz-Verteilung in dem Abschnitt der Klebstoff schicht auf Basis der ersten Temperaturverteilung und der zweiten Temperaturverteilung, und die Erkennung einer Fehlstelle, wenn die Temperaturdifferenz in einem Punkt auf der Klebstoff schicht eine vorgegebene maximale Temperaturdifferenz übersteigt oder eine vorgegebene minimale Temperaturdifferenz unterschreitet .

Da die aufgetragene Klebstoff schicht kontinuierlich abkühlt, während die Umgebung eine im Wesentlichen gleichbleibende Temperatur aufweist, kann dadurch auf einfache Weise die Umgebung aus den Aufnahmen herausgefiltert werden. Ferner können Artefakte, die durch die Relativbewegung entstehen und bei zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen nahezu identisch sind, dadurch ebenfalls herausgefiltert werden, wodurch die Schärfe der Aufnahmen wesentlich verbessert werden kann. Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz eine vorgegebene maximale Temperaturdifferenz übersteigt, kühlt der Klebstoff zu schnell ab, was auf eine zu dünne Schicht hinweist. Wenn die ermittelte Temperaturdifferenz eine vorgegebene minimale Temperaturdifferenz unterschreitet, kühlt der Klebstoff zu langsam ab, was auf eine zu dicke Schicht hinweist.

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Ermittlung einer zweiten Temperaturverteilung in dem Abschnitt der Klebstoff schicht zu einem zweiten Messzeitpunkt, die Berechnung einer Temperaturdifferenz-Verteilung in dem Abschnitt der Klebstoff schicht auf Basis der ersten Temperaturverteilung und der zweiten Temperaturverteilung, die Berechnung einer durchschnittlichen Temperaturdifferenz der Klebstoff schicht auf Basis der Temperaturdifferenz-Verteilung, die Berechnung einer Temperaturdifferenz-Abweichung eines Punktes auf der Klebstoff schicht von der durchschnittlichen Temperaturdifferenz, und die Erkennung einer Fehlstelle, wenn die Temperaturdifferenz-Abweichung eine vorgegebene Temperaturdifferenz-Abweichung übersteigt .

Durch die Ermittlung der Abweichungen von der durchschnittlichen Temperaturdifferenz zweier Messungen (d.h. von der durchschnittlichen Abkühlgeschwindigkeit) kann die Gleichmäßigkeit einer Klebstoff schicht bei variierenden Abkühlgeschwindigkeiten auf einfache Weise anhand der Abweichungen davon ermittelt werden, ohne dass dafür weitere Parameter (wie z.B. die Schichtdicke des Klebstoffs) bekannt sein oder berücksichtigt werden müssen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Fehlstellen automatisiert erkannt werden .

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Erkennung einer Verschmutzung der Auftragseinheit, wenn die Fehlstellen horizontal ausgeprägt sind und/oder periodisch wiederkehrende Muster aufweisen.

Aus der Temperaturverteilung oder der Temperaturdifferenz- Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht kann auch der Zustand der Auftragswalze ermittelt werden. Wird z.B. eine horizontal ausgeprägte Fläche erkannt, so handelt es sich vermutlich um einen Span zwischen der Dosiereinheit und der Auftragswalze, der den Klebstoff auf trag an den entsprechenden Stellen verhindert. Wird ein Span erkannt, wird ein Hinweis ausgegeben oder eine automatische Reinigung durchgeführt.

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die manuelle oder automatisierte Reinigung und/oder den manuellen oder automatisierten Wechsel der Auftragseinheit, wenn eine Verschmutzung erkannt wurde.

Die automatisierte Reinigung der Auftragseinheit hat den Vorteil, dass der Bediener entlastet wird und Fehlstellen in der Klebstof f schicht durch eine verschmutzte Auftragseinheit vermieden werden, um stets eine optimale Klebverbindung zu gewährleisten . Eine automatisierte Reinigung kann z . B . dadurch erfolgen, dass die Dosiereinheit den Klebstof f ström zwischen der Bearbeitung von zwei Werkstücken kurz zeitig erhöht , um Verschmutzungen wie anhaftende Späne von der Auftragseinheit zu spülen . Ein automatisierter Wechsel kann z . B . dadurch erfolgen, dass eine verschmutzte Auftragseinheit automatisch durch eine saubere Auftragseinheit ersetzt wird, wenn eine Verschmutzung erkannt wird . Somit muss die Bearbeitung mehrerer Werkstücke im Durchlaufverfahren nicht unterbrochen werden .

In einer Aus führungs form umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Erstellung eines Fehlerprotokolls auf Basis der erkannten Fehlstellen, die Erstellung eines Datensatzes auf Basis des Fehlerprotokolls und einer Identi fikationsnummer des Werkstücks , und die Speicherung des Datensatzes in einer Datenbank .

Die Speicherung der erkannten Fehler und der Zuordnung zu einer Werkstücks- ID ermöglicht es , die betrof fene Werkstücke aus zuschleusen und zur weiteren Verarbeitung einzulagern . Ferner kann dadurch die Qualität des Klebstof f auf trags auf einem Werkstück dokumentiert werden, um ggf . spätere Reklamationen besser nachverfolgen zu können .

Bevorzugt erfolgen einzelne oder alle Schritte der erfindungsgemäßen Verfahren automatisiert oder computergestützt .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung, einer Verwendung und/oder eines Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungs formen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen . Von diesen Zeichnungen zeigt :

Fig . la eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Aus führungs form der erfindungsgemäßen

Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstof f schicht ;

Fig . 1b eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstof f schicht ;

Fig . 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer

Anpresseinheit im Fügepunkt eines Kantenbandes

Fig . 3a eine schematische perspektivische Ansicht einer

Maschine zum Aufträgen einer Klebstof f schicht und einer ersten Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur der auf getragenen Klebstof f schicht ;

Fig . 3b eine schematische Draufsicht der Maschine zum Aufträgen einer Klebstof f schicht und der ersten Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur der auf getragenen Klebstof f schicht ;

Fig . 4a eine schematische perspektivische Ansicht einer Maschine zum Aufträgen einer Klebstof f schicht und einer zweiten Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur der auf getragenen Klebstof f schicht ;

Fig . 4b eine schematische Draufsicht der Maschine zum Aufträgen einer Klebstof f schicht und der zweiten Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur der auf getragenen Klebstof f schicht ; Fig . 5 eine Abkühlfunktion einer auf getragenen

Klebstoff schicht ;

Fig. 6a einen Messbereich einer Thermokamera zu einem ersten Messzeitpunkt;

Fig. 6b einen Messbereich einer Thermokamera zu einem zweiten Messzeitpunkt;

Fig. 7a Temperaturverteilungen einer auf getragenen

Klebstoff schicht zu neun aufeinanderfolgenden Mess zeitpunk ten

Fig. 7b eine Temperaturdifferenz-Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht

Fig. 8a eine Temperatur- oder Temperaturdifferenz-

Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht mit hervorgehobenen Fehlstellen

Fig. 8b eine Temperatur- oder Temperaturdifferenz- Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht mit einem charakteristischen Muster

Fig. 9 einen Prozess zur Erfassung, Verarbeitung und

Auswertung von Wärmebildern einer auf getragenen Klebstoff schicht

Beschreibung von Aus führungs formen

Gleiche Bezugszeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische, einander entsprechende, oder funktionell ähnliche Elemente.

Fig. la zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstoff schicht . In dieser Aus führungs form umfasst die Vorrichtung (1) eine Temperaturmesseinheit (7) , die mit einer Steuereinheit (8) kommuniziert, sowie ein Umlenkmittel (6) , das Wärmestrahlung in Richtung der Temperaturmesseinheit (7) umlenkt. Im gezeigten Beispiel emittiert eine seitlich auf einem Werkstück aufgetragene Klebstoff schicht Wärmestrahlung in horizontaler Richtung. Die Wärmestrahlung trifft auf einen Umlenkspiegel (6) und wird von diesem vertikal in Richtung einer oberhalb davon angeordneten Temperaturmesseinheit (7) reflektiert. Das von der Temperaturmesseinheit (7) erfasste Signal wird an eine Steuereinheit (8) weitergeleitet, die das Signal erfasst und verarbeitet. Durch diesen Aufbau kann die Ausdehnung der Vorrichtung (1) senkrecht zur Messoberfläche, d.h. in horizontaler Richtung, wesentlich reduziert werden.

Fig. 1b zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstoff schicht . In dieser Aus führungs form umfasst die Vorrichtung (1) zwei Temperaturmesseinheiten (7a, 7b) , die mit einer gemeinsamen Steuereinheit (8) kommunizieren, sowie zwei Umlenkmittel (6a, 6b) , die Wärmestrahlung in Richtung der jeweiligen Temperaturmesseinheiten (7a, 7b) umlenken. Die Funktionsweise der zweiten Aus führungs form entspricht im Wesentlichen der oben beschriebenen Funktionsweise der ersten Aus führungs form. Durch die Bereitstellung von je zwei Temperaturmesseinheiten (7a, 7b) und Umlenkmitteln (6a, 6b) kann ferner die Temperatur an zwei Messpunkten oder in zwei Messbereichen gleichzeitig erfasst werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Anpresseinheit (14) im Fügepunkt eines Kantenbandes (5) . Das Werkstück (4) , auf dessen seitlicher Schmalfläche (2) eine Klebstoff schicht (3) aufgetragen ist, bewegt sich mit einer Relativgeschwindigkeit (v) entlang der Anpresseinheit (14) , die das Kantenband (5) mit einer definierten Anpresskraft an die aufgetragene Klebstoff schicht (3) drückt und somit eine

Klebverbindung herstellt.

Fig. 3a bis 4b zeigen jeweils schematisch eine Maschine (10) zum Aufträgen einer Klebstoff schicht (3) auf eine Schmalfläche (2) eines plattenförmigen Werkstücks (4) sowie eine Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur der auf getragenen Klebstoff schicht (3) mit einer Anzeigeeinheit (9) , die nahe der Auftragseinheit (12) bereitgestellt ist.

Die Maschine (10) umfasst eine Dosiereinheit (11) zur Dosierung eines aufzutragenden Klebstoff Stroms und eine Auftragseinheit (12) zur Auftragung des Klebstoffs auf die Schmalfläche (2) des Werkstücks (4) . Die Maschine (10) umfasst ferner eine Bewegungseinheit (nicht dargestellt) zur Bewegung des Werkstücks (4) mit einer Relativgeschwindigkeit (v) in eine horizontale Vorschubrichtung (X) sowie eine Anpresseinheit (nicht dargestellt) zum Anpressen eines Kantenbandes (5) an die aufgetragene Klebstoff schicht (3) .

Die Dosiereinheit (11) entnimmt eine definierte Menge an Klebstoff pro Zeiteinheit aus einem Reservoir und leitet sie an die Auftragseinheit (12) weiter, die den Klebstoff auf die Schmalfläche (2) des Werkstücks (4) aufträgt. Vor dem Auftrag auf das Werkstück (4) wird der Klebstoff von der Dosiereinheit (11) oder von der Auftragseinheit (12) auf eine definierte Auf tragstemperatur (TO) erhitzt. Die Dosiereinheit (11) kann als Ventil, Pumpe oder Abstreifeinheit ausgeprägt sein und kann ferner in der Auftragseinheit (12) integriert sein. Die Auftragseinheit (12) kann einen schlitzförmigen Auslass aufweisen, dessen Breite einstellbar sein kann und dessen Höhe sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe der Schmalfläche (2) des Werkstücks (4) erstreckt.

Während das Werkstück (4) entlang der Auftragseinheit (12) bewegt wird, wird der Klebstoff von der Auftragseinheit (12) kontinuierlich auf die Schmalfläche (2) des Werkstücks (4) aufgetragen, so dass darauf eine möglichst gleichmäßige Klebstoff schicht (3) entsteht. Die Dicke der Klebstoff schicht (3) kann dabei durch Variation des von der Dosiereinheit (11) bereitgestellten Klebstoff Stroms und/oder durch Variation der von der Bewegungseinheit erzeugten Relativgeschwindigkeit (v) eingestellt werden.

Fig. 3a und 3b zeigen jeweils eine Maschine (10) mit einer ersten Aus führungs form einer Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstoff schicht (3) . Diese Aus führungs form umfasst eine Temperaturmesseinheit (7) mit einem linearen oder flächigen Messbereich, die die Temperaturverteilung (T) in einem zumindest in Vorschubrichtung (X) ausgedehnten Bereich der auf getragenen Klebstoff schicht (3) berührungslos erfasst (z.B. mithilfe einer Thermokamera) , so dass die Temperaturen (Ta, Tb) an zwei Punkten der Klebstoff schicht (3) mit einem definierten Abstand (x) in Vorschubrichtung (X) ermittelt werden können.

Fig. 4a und 4b zeigen jeweils eine Maschine (10) mit einer zweiten Aus führungs form einer Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf getragenen Klebstoff schicht (3) . Diese Aus führungs form umfasst zwei Temperaturmesseinheiten (7a, 7b) , die in einem definierten Abstand (x) in Vorschubrichtung (X) angeordnet sind und jeweils die Temperatur (Ta, Tb) in einem Punkt oder in einem Bereich der auf getragenen Klebstoff schicht (3) berührungslos erfassen (z.B. mithilfe eines Pyrometers) , so dass die Temperaturen (Ta, Tb) an zwei Punkten der Klebstoff schicht (3) mit einem definierten Abstand (x) in Vorschubrichtung (X) ermittelt werden können.

Die ermittelten Temperaturen (Ta, Tb) können entweder an zwei in Vorschubrichtung (X) beabstandeten Messpunkten direkt erfasst oder über zwei in Vorschubrichtung (X) beabstandete Messbereiche, die sich in eine Richtung (Z) senkrecht zur Vorschubrichtung (X) ausdehnen, gemittelt werden. Fig. 5 zeigt eine Abkühlfunktion einer auf getragenen Klebstoff schicht (3) . Wie oben beschrieben werden zunächst die Temperaturen (Ta, Tb) an zwei in Vorschubrichtung (X) beabstandeten Punkten der Klebstoff schicht (3) ermittelt. Aus der Relativgeschwindigkeit (v) des Werkstücks (4) und dem Abstand (x) der Messpunkte bzw. Messbereiche ergibt sich eine Zeitdifferenz (tb-ta) , die ein Punkt auf der Klebstoff schicht (3) benötigt, um vom ersten zum zweiten Messpunkt bzw. Messbereich zu gelangen. Zusammen mit den ermittelten Temperaturen (Ta, Tb) kann daraus die Abkühlgeschwindigkeit der Klebstoff schicht (3) ermittelt und eine Abkühlfunktion geschätzt werden. Die Schätzung der Abkühlfunktion kann durch die zusätzliche Berücksichtigung der Auf tragstemperatur (TO) verbessert werden. Durch Extrapolation kann schließlich die Temperatur (Tf) der Klebstoff schicht (3) zum Fügezeitpunkt (tf ) , d.h. im Fügepunkt, geschätzt werden.

Der Einsatz einer Thermokamera mit Linien- oder Flächensensor hat den Vorteil, dass jeder Pixelwert die Temperatur an einem Punkt der Klebstoff schicht (3) wiedergibt, d.h. zu mehreren Zeitpunkten nach dem Klebstoff auf trag unter Berücksichtigung der Relativgeschwindigkeit (v) . Somit kann eine Vielzahl von Temperaturwerten erfasst werden, um die Abkühlfunktion anhand mehrerer Stützwerte genauer zu ermitteln und die Schätzung der Temperatur (Tf) der Klebstoff schicht (3) im Fügepunkt weiter zu verbessern.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Ermittlung und Berücksichtigung aller Einflussfaktoren auf die Temperatur (Tf) der Klebstoff schicht (3) im Fügepunkt, wie z.B. die Art und Auf tragstemperatur (TO) des Klebstoffs, die Art und Oberflächentemperatur der Substrate, oder die Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft, dafür nicht erforderlich ist, was eine wesentlich einfachere und genauere Temperaturschätzung ermöglicht. Fig. 6a und 6b zeigen den Messbereich einer Thermokamera (7) zu unterschiedlichen Messzeitpunkten. Der Messbereich ist in Vorschubrichtung (X) in eine Vielzahl von Sektionen (Sl-Sn) unterteilt. Die Klebstoff schicht (3) , die sich mit einer Relativgeschwindigkeit (v) an der Thermokamera (7) vorbei bewegt, ist in Vorschubrichtung (X) in eine Vielzahl von Abschnitten (A1-A6) unterteilt.

Fig. 6a zeigt den Messbereich zu einem ersten Messzeitpunkt, in dem sich in der ersten Sektion (Sl) ein erster Abschnitt (Al) , in der zweiten Sektion (S2) ein zweiter Abschnitt (A2) , in der dritten Sektion (S3) ein dritter Abschnitt (A3) usw. befindet .

Fig. 6b zeigt den Messbereich zu einem zweiten Messzeitpunkt, nachdem sich die Klebstoff schicht (3) ein Stück weit an der Thermokamera (7) vorbei bewegt hat. Der erste Abschnitt (Al) befindet sich nun nicht mehr im Messbereich. In der ersten Sektion (Sl) befindet sich nun der zweite Abschnitt (A2) , in der zweiten Sektion (S2) der dritte Abschnitt (A3) usw.

Fig. 7a zeigt Temperaturverteilungen einer auf getragenen Klebstoff schicht zu mehreren Messzeitpunkten, während sie die die einzelnen Sektionen einer Thermokamera passiert. Die Sektionen und die Messfrequenz der Thermokamera sowie die Relativgeschwindigkeit des Werkstücks sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich das Werkstück bei jeder Messung um die Breite einer Sektion weiterbewegt.

Die ermittelte Temperaturverteilung wird beispielsweise auf einer elektronischen Anzeigeeinheit angezeigt, so dass ein Bediener den Klebstoff auf trag kontinuierlich überwachen kann. Anhand von lokalen Temperaturunterschieden kann dieser dann Unregelmäßigkeiten, insbesondere im Randbereich oder in der Mitte der Klebstoff schicht , erkennen und ggf. entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten, wie z.B. die Anpassung des Volumenstroms oder der Relativgeschwindigkeit oder die Reinigung der Auftragseinheit . Mithil fe automatischer Bilderkennung können die entsprechenden Gegenmaßnahmen auch automatisiert eingeleitet werden .

Aufgrund der absoluten Temperaturmessung ist die Umgebung der Klebstof f schicht , die ebenfalls Wärmestrahlung emittiert , in der gemessenen Temperaturverteilung ebenfalls sichtbar . Zudem weist die gemessene Temperaturverteilung aufgrund der kontinuierlichen Relativgeschwindigkeit der Klebstof f schicht gegenüber der Thermokamera eine relativ hohe Unschärfe auf .

Fig . 7b zeigt eine Temperaturdi f ferenz-Verteilung einer auf getragenen Klebstof f schicht , die die genannten Probleme überwindet . Auf Basis von zwei Aufnahmen eines Abschnitts der Klebstof f schicht zu unterschiedlichen Zeitpunkten (vgl . Fig 6a/b ) wird für j eden Punkt eines Abschnitts der Klebstof f schicht eine Temperaturdi f ferenz zwischen der ersten und der zweiten Messung ermittelt, so dass sich daraus eine Temperaturdi f ferenz-Verteilung ergibt .

Da die aufgetragene Klebstof f schicht kontinuierlich abkühlt , während die Umgebung eine im Wesentlichen gleichbleibende Temperatur aufweist , kann auf einfache Weise die Umgebung der Klebstof f schicht aus den Aufnahmen herausgefiltert werden . Ferner können Artefakte , die durch die Relativbewegung entstehen und bei zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen nahezu identisch sind, ebenfalls herausgefiltert werden, wodurch die Schärfe der Aufnahmen wesentlich verbessert werden kann .

Fig . 8a zeigt eine Temperatur- oder Temperaturdi f ferenz- Verteilung einer auf getragenen Klebstof f schicht mit hervorgehobenen Fehlstellen . Auf Basis der oben beschriebenen ( absoluten) Temperaturverteilung oder Temperaturdi f ferenz- Verteilung können Fehlstellen automatisiert erkannt und kenntlich gemacht werden, wenn die gemessene Temperatur oder die gemessene Temperaturdi f ferenz an einem Punkt der Klebstof f schicht eine vorgegebene Temperatur oder Temperaturdifferenz über- oder unterschreitet. Durch eine entsprechende Hervorhebung der betroffenen Bereiche (in Fig. 8a weiß dargestellt) oder einen entsprechenden Hinweis auf einer elektronischen Anzeige kann der Bediener darauf aufmerksam gemacht werden, um entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Alternativ können die Gegenmaßnahmen auch automatisiert eingeleitet werden.

Fig. 8b zeigt eine Temperatur- oder Temperaturdifferenz- Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht mit einem charakteristischen Muster. Die in Fig. 8a gezeigte und oben beschriebene Temperatur- oder Temperaturdifferenz-Verteilung einer auf getragenen Klebstoff schicht kann charakteristische Muster aufweisen, die auf einen Verschleiß oder eine Verschmutzung der Auftragseinheit hindeuten können, wie insbesondere horizontal ausgeprägte oder periodisch wiederkehrende Fehlstellen, welche in Fig. 8b gestrichelt umrahmt sind. Durch eine entsprechende Hervorhebung der betroffenen Bereiche oder einen entsprechenden Hinweis auf einer elektronischen Anzeige kann der Bediener darauf aufmerksam gemacht werden, um entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Alternativ können die Gegenmaßnahmen auch automatisiert eingeleitet werden.

Im Folgenden wird der Prozess des Klebstoff auf trags auf eine Werkstückschmalseite im Durchlaufverfahren und der Erfassung der Gleichmäßigkeit der auf getragenen Klebstoff schicht anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels näher erläutert und spezifiziert (vgl. Fig. 10) . Das Verfahren kann gleichermaßen für den Klebstoff auf trag auf bandförmiges Kantenverschluss- Material und auf CNC gesteuerten Maschinen eingesetzt werden.

Auf geschmolzener Schmelzklebstoff (Temperatur ca. 130-220 °C) wird über eine Walze auf die Schmalseite eines Werkstücks aufgetragen, indem das Werkstück mittels einer Transportvorrichtung an der Auftragswalze vorbeigeführt wird. In Vorschubrichtung unmittelbar nach dem Auftrag wird ein bestimmter Bereich des Werkstücks von einer IR-Kamera zur Erfassung von Wärmestrahlung (Wellenlängenbereich 8- 14 pm) erfasst . Innerhalb des Bildbereichs findet kein zusätzlicher Wärmeeintrag in den Klebstof f statt , sodass dieser aufgrund der Temperaturdi f ferenz zur Umgebung abkühlt .

Die Bildfrequenz der Kamera ist derart gewählt , dass j eder Punkt auf der Klebstof f schicht während des Durchfahrens des Bildbereichs der Kamera, der in mehrere Sektionen unterteilt ist , von der Kamera mehrfach erfasst wird . Während die Bildfrequenz der Kamera konstant bleiben kann, kann die Vorschubgeschwindigkeit variabel gewählt werden, wobei die Anzahl sowie die räumliche Breite der Sektion variiert . Insgesamt hat der Bildbereich eine räumliche Ausprägung in Vorschubrichtung von ca . 100 mm, kann j edoch auch höher oder geringer sein . Für die weitere Verarbeitung der Daten ist es ist von Vorteil , wenn die Sektionen j eweils eine gleiche räumliche Breite aufweisen .

Während die Abkühlung der Klebstof f schicht kontinuierlich erfolgt , erfolgt die Bildaufnahme diskret . Durch Anwendung eines sogenannten Image Stitching Algorithmus werden für j ede Sektion Bilder der gesamten Klebstof f schicht erzeugt . Jedes Bild repräsentiert dabei die Klebstof f schicht zu Zeitpunkten, die sich durch den Kehrwert der Bildfrequenz unterscheiden .

Durch die hohe Vorschubgeschwindigkeit und die Dauer der Bildaufnahme weisen die von der Kamera erfassten Bilder technisch bedingte Verwischungen auf . Indem zwei Bilder voneinander subtrahiert werden, kann eine Art Unscharf- Maskierung voll zogen werden, wodurch das resultierende Bild einen höheren Kontrast aufweist und schärfer wirkt , was sich vorteilhaft auf nachfolgende Bildverarbeitung auswirkt .

I st ein Klebstof f auf trag erfolgt , muss in diesem Bereich eine positive Temperaturdi f ferenz vorliegen, da der aufgetragene Klebstoff kontinuierlich abkühlt. Ist kein Klebstoff auf trag erfolgt, ist die Temperaturdifferenz null oder negativ, wenn Werkstückbereiche ohne Klebstoff durch benachbarte Bereiche mit Klebstoff erwärmt wurden. Zur sicheren Fehlererkennung muss die positive Temperaturdifferenz in einem Bildbereich über einem Schwellwert (z. B. >10 K) liegen. Ein Bildbereich kann hierbei z. B. ein einzelner Pixel sein. Die Bilddaten werden erfasst, solange sich das Werkstück im Bildbereich befindet. Die Auswertung der Bilddaten und Reaktion darauf erfolgt, nachdem das Werkstück den Bildbereich verlassen hat.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Aus führungs formen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Aus führungs form umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Aus führungs form beschrieben sind, auch in mehreren Aus führungs formen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.

Be zugs Zeichen

1 Vorrichtung zur Temperaturerfassung

2 Oberfläche (Schmalfläche eines Werkstücks)

3 Klebstoff schicht

4 Werkstück

5 Kantenband

6(a/b) Umlenkmittel

7 (a/b) Temperturmesseinheit

8 Steuereinheit

9 Anzeigeeinheit

10 Maschine

11 Dosiereinheit

12 Auftragseinheit

14 Anpresseinheit

X Vorschubrichtung x Abstand in Vorschubrichtung V Relativgeschwindigkeit

T (a/b) erfasste Temperatur ( -Verteilung)

TO Auf tragstemperatur des Klebstoffs

Tf geschätzte Temperatur im Fügepunkt t(a/b) Mess Zeitpunkt to Auf t rags Zeitpunkt tf Füge Zeitpunkt

A1-A6 Abschnitte der Klebstoff schicht

Sl-Sn Sektionen des Messbereichs

Claims

ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1) zur Ermittlung der Temperatur einer auf einer Oberfläche (2) auf getragenen Klebstoff schicht (3) , insbesondere um auf einer Schmalfläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehenden Werkstücks (4) ein Kantenband (5) zu befestigen, umfassend eine erste Temperaturmesseinheit (7, 7a) zur berührungslosen Erfassung einer ersten Temperatur (Ta) oder Temperaturverteilung (T) , ein erstes Umlenkmittel (6 6a) , das eingerichtet ist Wärmestrahlung von der auf getragenen Klebstoff schicht (3) zur ersten Temperaturmesseinheit (7, 7a) umzulenken und eine Steuereinheit (8) , die eingerichtet ist die erfasste erste Temperatur (Ta) oder Temperaturverteilung (T) zu verarbeiten .

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine zweite Temperaturmesseinheit (7b) zur berührungslosen Erfassung einer zweiten Temperatur (Tb) oder Temperaturverteilung und ein zweites Umlenkmittel (6b) , das eingerichtet ist Wärmestrahlung von der auf getragenen Klebstoff schicht (3) zur zweiten Temperaturmesseinheit (7b) umzulenken, wobei die Steuereinheit (8) ferner eingerichtet ist die erfasste zweite Temperatur (Tb) oder Temperaturverteilung zu verarbeiten .

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Anzeigeeinheit (9) , die eingerichtet ist mit der Steuereinheit (8) zu kommunizieren und die erfasste erste und/oder zweite Temperatur (Ta, Tb) oder Temperaturverteilung (T) insbesondere grafisch darzustellen und die bevorzugt in der Nähe des Auftragsortes der Klebstoff schicht (3) bereitgestellt ist.

4. Verfahren zur Schätzung einer Temperatur (Tf) einer auf einer Oberfläche (2) auf getragenen Klebstoff schicht (3) in einem Fügepunkt, insbesondere um auf einer Schmalfläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehenden Werkstücks (4) ein Kantenband (5) zu befestigen, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die Schritte:

Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit (v) in eine Vorschubrichtung (X) zwischen der Oberfläche (2) und einer Auftragseinheit (12) , die die Klebstoff schicht (3) mit einer Auf tragstemperatur (TO) auf die Oberfläche (2) aufträgt, sowie einer Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) , die in Vorschubrichtung hinter der Auftragseinheit (12) und vor dem Fügepunkt angeordnet ist,

Ermittlung einer ersten Temperatur (Ta) eines Punktes auf der Klebstoff schicht (3) zu einem ersten Messzeitpunkt (ta) und einer zweiten Temperatur (Tb) desselben Punktes auf der Klebstoff schicht (3) zu einem zweiten Messzeitpunkt (tb) ,

Berechnung einer Temperaturdifferenz (AT) auf Basis der ersten Temperatur (Ta) und der zweiten Temperatur (Tb) ,

Berechnung einer geschätzten Abkühlfunktion auf Basis der Temperaturdifferenz (AT) und einer Zeitdifferenz (At) zwischen dem ersten Messzeitpunkt (ta) und dem zweiten Messzeitpunkt (tb) und

Extrapolation einer geschätzten Temperatur (Tf) im Fügepunkt .

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Temperatur (ta) und die zweite Temperatur (tb) über einen Bereich senkrecht zur Vorschubrichtung (X) gemittelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, ferner umfassend den Schritt:

Regelung der Auf tragstemperatur (TO) und/oder der Relativgeschwindigkeit (v) auf Basis der geschätzten Temperatur (Tf) und einer vorgegebenen Temperatur im Fügepunkt .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) eine Messfrequenz und einen linearen oder flächigen Messbereich aufweist, wobei ein Punkt auf der Klebstoff schicht (3) von der Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) mindestens zweimal erfasst wird, während er sich entlang der Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) bewegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) mindestens zwei in Vorschubrichtung (X) hintereinander angeordnete Sensoren (7a, 7b) aufweist, wobei ein Punkt auf der Klebstoff schicht (3) von beiden Sensoren (7a, 7b) nacheinander erfasst wird, während er sich entlang der Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) bewegt.

9. Verfahren zur Erfassung der Gleichmäßigkeit einer auf einer Oberfläche (2) auf getragenen Klebstoff schicht (3) , insbesondere um auf einer Schmalfläche eines plattenförmigen und zumindest teilweise aus einem Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen bestehenden Werkstücks (4) ein Kantenband (5) zu befestigen, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die Schritte:

Herstellung einer Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit (v) in eine Vorschubrichtung (X) zwischen der Oberfläche (2) und einer Auftragseinheit (12) , die die Klebstoff schicht (3) mit einer Auf tragstemperatur (T0) auf die Oberfläche (2) aufträgt, sowie einer Temperaturmesseinheit (7, 7a, 7b) , die in Vorschubrichtung (X) hinter der Auftragseinheit (12) angeordnet ist und eine Messfrequenz sowie einen flächigen Messbereich aufweist,

Ermittlung einer ersten Temperaturverteilung in einem Abschnitt (A1-A6) der Klebstoff schicht (3) zu einem ersten Messzeitpunkt und

Erkennung von Fehlstellen in der Klebstoff schicht (3) auf Basis von Abweichungen in der Temperaturverteilung und bevorzugt eine grafische Darstellung der Temperaturverteilung und/oder der Fehlstellen in der Klebstoff schicht (3) durch eine Anzeigeeinheit (9) .

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend die Schritte:

Berechnung einer Durchschnittstemperatur der Klebstoff schicht (3) auf Basis der ersten

Temperaturverteilung,

Berechnung einer Temperaturabweichung eines Punktes auf der Klebstoff schicht (3) von der Durchschnittstemperatur ,

Erkennung einer Fehlstelle, wenn die Temperaturabweichung eine vorgegebene Temperaturabweichung übersteigt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend die Schritte:

Ermittlung einer zweiten Temperaturverteilung in dem Abschnitt (A1-A6) der Klebstoff schicht (3) zu einem zweiten Mess Zeitpunkt,

Berechnung einer Temperaturdifferenz-Verteilung in dem Abschnitt (A1-A6) der Klebstoff schicht (3) auf Basis der ersten Temperaturverteilung und der zweiten Temperaturverteilung,

Erkennung einer Fehlstelle, wenn die Temperaturdifferenz in einem Punkt auf der Klebstoff schicht (3) eine vorgegebene maximale Temperaturdifferenz übersteigt oder eine vorgegebene minimale Temperaturdifferenz unterschreitet.

12. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend die Schritte:

Berechnung einer durchschnittlichen Temperaturdifferenz der Klebstoff schicht (3) auf Basis der Temperaturdifferenz- Verteilung,

Berechnung einer Temperaturdifferenz-Abweichung eines Punktes auf der Klebstoff schicht (3) von der durchschnittlichen Temperaturdifferenz ,

Erkennung einer Fehlstelle, wenn die Temperaturdifferenz-Abweichung eine vorgegebene Temperaturdifferenz-Abweichung übersteigt .

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend den Schritt:

Erkennung einer Verschmutzung der Auftragseinheit (12) , wenn die Fehlstellen horizontal ausgeprägt sind und/oder periodisch wiederkehrende Muster aufweisen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend den Schritt: manuelle oder automatisierte Reinigung und/oder Wechsel der Auftragseinheit (12) , wenn eine Verschmutzung erkannt wurde .

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, ferner umfassend die Schritte:

Erstellung eines Fehlerprotokolls auf Basis der erkannten Fehlstellen,

Erstellung eines Datensatzes auf Basis des Fehlerprotokolls und einer Identifikationsnummer des Werkstücks ( 4 ) ,

Speicherung des Datensatzes in einer Datenbank.