WO2015010806A1 - Application system and application method for a pasty composition - Google Patents

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WO2015010806A1
WO2015010806A1 PCT/EP2014/060528 EP2014060528W WO2015010806A1 WO 2015010806 A1 WO2015010806 A1 WO 2015010806A1 EP 2014060528 W EP2014060528 W EP 2014060528W WO 2015010806 A1 WO2015010806 A1 WO 2015010806A1
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light
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light beam
application
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PCT/EP2014/060528
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Olaf LEONHARDT
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Sca Schucker Gmbh & Co. Kg
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    • G05B2219/45—Nc applications
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Definitions

  • the invention relates to an application system for a pasty mass, in particular for an adhesive or a sealant, with an application device for producing a directed in a Massestrahlraum mass jet of pasty mass applicator and with an optical monitoring device for monitoring the Massestrahlraum.
  • Such application systems are used to apply pasty masses, such as adhesives or sealants, on workpieces.
  • application systems are widely used with robots in the automotive industry.
  • the application device is moved by means of the robot, for example along an adhesive seam to be applied, and the mass jet emerging from the application nozzle is directed onto the workpiece.
  • there is no monitoring of the order so that the workpieces must be subsequently subjected to a quality control. It is possible that job errors are detected late, if a large number of workpieces has already been processed incorrectly.
  • the invention is based on the idea of monitoring a deflection of the mass beam from the desired nominal mass beam direction and promptly indicating to the user that from two different spatial directions, which respectively deviate from the desired mass beam direction, one light beam is directed to the mass beam and observed becomes. If the mass beam is undesirably deflected to the side out of the desired mass beam direction, then the point of impact of at least one of the two light beams moves on the mass beam, which in turn can be observed and evaluated.
  • the application device and the monitoring device are fixedly connected to one another and jointly movable by means of a mechanical drive device, for example by means of a robot.
  • a monitoring of the mass beam can then take place continuously during the entire order process.
  • the monitoring device is mounted stationary, while only the application device is movable by means of a mechanical drive device.
  • the applicator device can be readjusted before continuing with the order.
  • the feeding of the application device to the monitoring device can, for example, always be carried out between the machining of two workpieces by the application device moving into a stationary station containing the monitoring device.
  • the inventive principle presupposes that the transmission directions of the light beams are arranged transversely to one another and in each case transversely to the mass beam. The highest accuracy is obtained when the two transmission directions are substantially perpendicular to each other and each aligned substantially perpendicular to the mass direction of rotation.
  • the first light receiver is designed to observe an impact point of the first light beam on the mass beam
  • the second light receiver is designed to observe an impact point of the second light beam on the mass beam.
  • the transmitting and receiving devices it is possible for the transmitting and receiving devices to each be designed to measure an angle between the respective light beam and a line running through its impact point on the mass beam and a defined measuring point in or on the associated light receiver. The observation of the mass beam then takes place according to the triangulation principle, according to which at least one of the measured angles changes when the mass beam is deflected out of its desired mass-beam direction.
  • the light emitter in each case transmit pulsed light, in particular pulsed laser light, to the respective impingement point on the mass beam and that the transmitting and receiving devices are respectively designed for measuring the propagation time of the pulsed light.
  • the transit time of the light from the light transmitter to the point of impact on the mass beam and from there to the respective light receiver is measured.
  • the light transit time is in linear dependence on the distance of the impingement of the light emitter and the light receiver, so that a deflection of the mass beam from the desired mass beam direction in the change of the light propagation time of at least one of the transmitting and receiving devices affects.
  • the transmitting and receiving devices each have a light barrier and are designed for the measurement of a light beam interruption by the mass beam.
  • the first and the second light beam can be designed so that they have a width at the mass beam in each spatial direction which is at most as large as the extent of the mass beam in this spatial direction.
  • the light barriers can then be positioned, similar to a crosshair, so that the mass beam always interrupts them when it runs in the desired mass beam direction. As soon as the light receiver of one of the light barriers detects light, this is a sign that the mass beam has been deflected out of its desired mass beam direction.
  • the first and the second light beam each have a width in at least one spatial direction, which is greater than the extent of the mass beam in this spatial direction, and that the associated light receiver for the reception of light over the entire width of the relevant Light beam is formed. This makes it possible not only to obtain the binary information "deflected / not deflected", but also to measure the degree of a possible deflection of the mass beam.
  • FIG. 1 a, b, c an application system according to a first embodiment in a side view and in two perspective views;
  • the application system 10 according to the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 a, b, c has an application device 12, which is equipped with an application nozzle 14.
  • the application nozzle 14 is used to apply a mass jet 16 of a pasty adhesive or sealant to a workpiece.
  • the mass beam 16 is shown extending in a vertical mass beam direction 18.
  • the application system 10 also has a monitoring device 20, which has a first and a second transmitting and receiving device 22,24.
  • the first transmitting and receiving device 22 has a first light transmitter 26 and a first light receiver 28.
  • the first light transmitter 26 transmits a first light beam 30 in a direction perpendicular to the mass beam direction 18 first transmission direction 32 in the direction of the mass beam 16.
  • the second transmitting and receiving device 24 has a second light transmitter 34 and a second light receiver 36.
  • Light emitter 34 transmits a second light beam 38 in a second transmission direction 14 onto the mass beam 16, which is oriented both substantially perpendicular to the mass radiation direction 18 and to the first transmission direction 32.
  • the two light transmitters 26, 34 are of identical construction, so that the two light beams 30, 38 correspond in their intensity and shape.
  • the two light receivers 28, 36 observe the points of impact 42a, 42b of the associated light beams 30 and 38 on the mass beam 16 and respectively measure an angle CM, C (2, which is enclosed by the respective light beam 30, 38 and a line 44, which passes through the respective point of impact 42a, 42b and a defined measuring point 46 on or in the associated light receiver 28, 36.
  • the mass beam 16 is shown in the drawing at least one of the angles CM, C (2, and an evaluation of the monitoring device 20 detects a deviation of the mass-beam direction of the setpoint is changed by perpendicular, downwardly extending Massestrahlraum 18 by unwanted external influences or an error in the application system 10 in another direction
  • the monitoring device 20 thus operates according to the triangulation principle, and its light transmitters 26, 34 are preferably lasers.
  • the application system 10 ' according to the second exemplary embodiment (FIGS. 2 a, b, c) has essentially the same structure as the application system 10 according to the first embodiment, so that identical components are provided with the same reference numerals. However, it does not work according to the triangulation principle, but measures the transit time of the light, which is present here as pulsed laser light. The transit time of the two light beams 30, 38 from the respective light transmitter 26, 34 to the respective impingement point 42 a, 42 b and back to the light receiver (not shown) is measured. If the mass beam 16 is deflected out of the direction of mass beam direction 18 shown in the drawing, which extends vertically downwards, this is reflected in a change in at least one of the transit times measured by one of the two transmitting and receiving devices 22, 24.
  • the application system 10 "according to the third exemplary embodiment (FIGS. 3 a, b, c) also makes use of essential principles of the first exemplary embodiments, so that the same components are provided with the same reference numerals here as in the first exemplary embodiments
  • the transmitting and receiving devices 22,24 each have a beam photoelectric sensor 48,50 the first light transmitter 26 and the first light receiver 28, while a second beam light barrier 50 has the second light emitter 34 and the second light receiver 36.
  • the two light beams 30,38 are again perpendicular to each other and perpendicular to the mass beam 16 aligned and focused on this and offset each other by a small height difference, so that they form a crosshair in plan view and in the illustrated in the drawing vertically downward direction of mass beam 18 both of the mass beam 16th to be interrupted.
  • Their cross section is in each case smaller than the cross section of the mass beam 16, so that at a sufficiently large deflection of the mass beam 16 from the shown in the drawing, vertically downwardly pointing mass beam direction 18 at least the interruption of one of the light beams 30,38 is canceled, so that the associated Light receiver 28,36 receives light and transmits this signal to the evaluation.
  • the application device 12 and the monitoring device 20 are each firmly connected to each other.
  • the orientation of the transmission directions 32, 40 in the exemplary embodiments shown is perpendicular to one another and not perpendicular to the mass-radiation direction 18.
  • the transmission directions 32, 40 may rather include different acute angles with one another and with the mass-radiation direction 18.
  • the invention relates to an application system 10,10 ', 10 "for a pasty mass, in particular for an adhesive or a sealant, with an application nozzle 14 for generating a directed in a mass beam direction 18 mass beam 16 of the pasty mass Having an application device 12 and with an optical monitoring device 20 for monitoring the Massestrahlraum 18th
  • the monitoring device 20 has at least two transmitting and receiving devices 22, 24 for light, of which a first 22 has a first light transmitter 26 emitting a first light beam 30 in a first transmission direction 32 oriented transversely to the mass beam direction 18 and a first light receiver 28 for observing the first light beam 30 and a second 24 has a second light beam 38 in a transversely to the mass direction of radiation 18 and transverse to the first transmission direction 32 aligned second transmission direction 40 emitting second light emitter 34 and a second light receiver 36 for observation of the second light beam 38.

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Abstract

The invention relates to an application system (10, 10', 10'') for a pasty composition, in particular for an adhesive or a sealant, comprising an application device (12) including an application nozzle (14) for producing a composition jet (16) of the pasty composition directed in a composition jet direction (18) and comprising an optical monitoring device (20) for monitoring the composition jet direction (18). According to the invention, provision is made for the monitoring device (20) to include at least two transmission and reception apparatuses (22, 24) for light, of which a first one (22) includes a first light transmitter (26) emitting a first light beam (30) in a first transmission direction (32) aligned perpendicular to the composition jet direction (18) and a first light receiver (28) for observing the first light beam (30) and a second one (24) includes a second light transmitter (34) emitting a second light beam (38) in a second transmission direction (40) aligned perpendicular to the composition jet direction (18) and perpendicular to the first transmission direction (32) and a second light receiver (36) for observing the second light beam (38).

Description

Auftragssystem und Auftragsverfahren für eine pastöse Masse Beschreibung  Application system and application method for a pasty mass Description
Die Erfindung betrifft ein Auftragssystem für eine pastöse Masse, insbesondere für einen Klebstoff oder einen Dichtstoff, mit einer eine Auftragsdüse zur Erzeugung eines in eine Massestrahlrichtung gerichteten Massestrahls der pastösen Masse aufweisenden Auftragsvorrichtung und mit einer optischen Überwachungsvorrichtung zur Überwachung der Massestrahlrichtung. The invention relates to an application system for a pasty mass, in particular for an adhesive or a sealant, with an application device for producing a directed in a Massestrahlrichtung mass jet of pasty mass applicator and with an optical monitoring device for monitoring the Massestrahlrichtung.
Solche Auftragssysteme dienen dem Auftrag pastöser Massen, wie beispielsweise Klebstoffen oder Dichtstoffen, auf Werkstücke. Insbesondere werden solche Auftragssysteme verbreitet mit Robotern in der Automobilindustrie eingesetzt. Die Auftragsvorrichtung wird mittels des Roboters beispielsweise entlang einer aufzubringenden Klebenaht bewegt, und der aus der Auftragsdüse austretende Massestrahl wird auf das Werkstück gerichtet. Bei den meisten bekannten Auftragssystemen findet aber keine Überwachung des Auftrags statt, so dass die Werkstücke im Nachhinein einer Qualitätskontrolle unterzogen werden müssen. Dabei ist es möglich, dass Auftragsfehler erst spät erkannt werden, wenn bereits eine Vielzahl von Werkstücken fehlerhaft bearbeitet wurde. Such application systems are used to apply pasty masses, such as adhesives or sealants, on workpieces. In particular, such application systems are widely used with robots in the automotive industry. The application device is moved by means of the robot, for example along an adhesive seam to be applied, and the mass jet emerging from the application nozzle is directed onto the workpiece. In most known application systems, however, there is no monitoring of the order, so that the workpieces must be subsequently subjected to a quality control. It is possible that job errors are detected late, if a large number of workpieces has already been processed incorrectly.
Aus der DE 100 48 749 A1 ist ein Auftragssystem der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der aus der Auftragsdüse austretende Massestrahl mittels einer Kameraanordnung aufgezeichnet und die erhaltenen Bilddaten mittels einer Bildauswerteeinheit ausgewertet werden. Mit diesem vorbekannten System ist eine lückenlose Überwachung und Dokumentation des Bearbeitungsvorgangs möglich. Die Anordnung einer oder mehrerer Kameras an der Auftragsdüse ist aber aufwendig und teuer. From DE 100 48 749 A1 an application system of the aforementioned type is known, in which the mass jet emerging from the application nozzle is recorded by means of a camera arrangement and the image data obtained are evaluated by means of an image evaluation unit. With this known system, a complete monitoring and documentation of the machining process is possible. However, the arrangement of one or more cameras on the application nozzle is complicated and expensive.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Auftragssystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine einfachere Überwachung des Massestrahls und insbesondere der Richtung, in der der Massestrahl aus der Auftragsdüse austritt, ermöglicht wird. It is therefore an object of the invention to provide an application system of the type mentioned in such a way that a simpler monitoring of Mass radiation and in particular the direction in which the mass jet emerges from the application nozzle, is made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Auftragssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by an application system with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Auslenkung des Massestrahls aus der gewünschten Soll-Massestrahlrichtung dadurch zu überwachen und dem Anwender zeitnah anzuzeigen, dass aus zwei unterschiedlichen Raumrichtungen, welche jeweils von der Soll-Massestrahlrichtung abweichen, jeweils ein Lichtstrahl auf den Massestrahl gerichtet und beobachtet wird. Wird der Massestrahl in unerwünschter Weise zur Seite aus der Soll- Massestrahlrichtung ausgelenkt, so bewegt sich die Auftreffstelle zumindest eines der beiden Lichtstrahlen auf dem Massestrahl, was wiederum beobachtet und ausgewertet werden kann. The invention is based on the idea of monitoring a deflection of the mass beam from the desired nominal mass beam direction and promptly indicating to the user that from two different spatial directions, which respectively deviate from the desired mass beam direction, one light beam is directed to the mass beam and observed becomes. If the mass beam is undesirably deflected to the side out of the desired mass beam direction, then the point of impact of at least one of the two light beams moves on the mass beam, which in turn can be observed and evaluated.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Auftragsvorrichtung und die Überwachungsvorrichtung fest miteinander verbunden und mittels einer maschinellen Antriebseinrichtung, beispielsweise mittels eines Roboters, gemeinsam beweglich. Eine Überwachung des Massestrahls kann dann kontinuierlich während des gesamten Auftragsprozesses erfolgen. In einigen Anwendungsfällen steht jedoch nicht genug Raum zur Verfügung, um die Überwachungsvorrichtung stets mit der Auftragsvorrichtung mitzuführen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist daher die Überwachungsvorrichtung ortsfest montiert, während nur die Auftragsvorrichtung mittels einer maschinellen Antriebseinrichtung beweglich ist. Zur Überwachung des Massestrahls ist es dann möglich, die Auftragsvorrichtung regelmäßig zur Überwachungsvorrichtung zu führen und einen Test-Massestrahl aus der Auftragsdüse entweichen zu lassen, dessen Massestrahlrichtung durch die Überwachungsvorrichtung beobachtet und überwacht wird. Weicht sie von der Soll-Massestrahlrichtung ab, so kann die Auftragsvorrichtung nachjustiert werden, bevor mit dem Masseauftrag fortgefahren wird. Das Zuführen der Auftragsvorrichtung zur Überwachungsvorrichtung kann beispielsweise immer zwischen dem Bearbeiten zweier Werkstücke erfolgen, indem die Auftragsvorrichtung in eine die Überwachungsvorrichtung enthaltende ortsfeste Station fährt. In an advantageous embodiment of the invention, the application device and the monitoring device are fixedly connected to one another and jointly movable by means of a mechanical drive device, for example by means of a robot. A monitoring of the mass beam can then take place continuously during the entire order process. In some applications, however, there is not enough space available to always carry the monitoring device with the applicator. According to an alternative embodiment, therefore, the monitoring device is mounted stationary, while only the application device is movable by means of a mechanical drive device. In order to monitor the mass beam, it is then possible to regularly guide the application device to the monitoring device and to allow a test mass jet to escape from the application nozzle whose mass beam direction is monitored and monitored by the monitoring device. If it deviates from the desired mass-jet direction, the applicator device can be readjusted before continuing with the order. The feeding of the application device to the monitoring device can, for example, always be carried out between the machining of two workpieces by the application device moving into a stationary station containing the monitoring device.
Das erfindungsgemäße Prinzip setzt voraus, dass die Senderichtungen der Lichtstrahlen quer zueinander und jeweils quer zum Massestrahl angeordnet sind. Die höchste Genauigkeit erhält man, wenn die beiden Senderichtungen im Wesentlichen senkrecht zueinander und jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Massestrahlrichtung ausgerichtet sind. The inventive principle presupposes that the transmission directions of the light beams are arranged transversely to one another and in each case transversely to the mass beam. The highest accuracy is obtained when the two transmission directions are substantially perpendicular to each other and each aligned substantially perpendicular to the mass direction of rotation.
Das erfindungsgemäße Prinzip kann durch mehrere unterschiedliche Ausführungsbeispiele verwirklicht werden. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Lichtempfänger für die Beobachtung einer Auftreffstelle des ersten Lichtstrahls auf dem Massestrahl ausgebildet, und der zweite Lichtempfänger ist für die Beobachtung einer Auftreffstelle des zweiten Lichtstrahls auf dem Massestrahl ausgebildet. Dabei ist es möglich, dass die Sende- und Empfangseinrichtungen jeweils für die Messung eines Winkels zwischen dem jeweiligen Lichtstrahl und einer durch dessen Auftreffstelle auf dem Massestrahl und einem definierten Messpunkt im oder am zugehörigen Lichtempfänger verlaufenden Linie ausgebildet sind. Die Beobachtung des Massestrahls erfolgt dann nach dem Triangulationsprinzip, wonach sich mindestens einer der gemessenen Winkel ändert, wenn der Massestrahl aus seiner Soll-Massestrahlrichtung ausgelenkt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass die Lichtsender jeweils gepulstes Licht, insbesondere gepulstes Laserlicht, zur jeweiligen Auftreffstelle auf dem Massestrahl senden und dass die Sende- und Empfangseinrichtungen jeweils für die Messung der Laufzeit des gepulsten Lichts ausgebildet sind. Gemessen wird die Laufzeit des Lichts vom Lichtsender zur Auftreffstelle auf dem Massestrahl und von dort zum jeweiligen Lichtempfänger. Die Lichtlaufzeit steht in linearer Abhängigkeit von der Entfernung der Auftreffstelle vom Lichtsender und vom Lichtempfänger, so dass sich eine Auslenkung des Massestrahls aus der Soll-Massestrahlrichtung in der Änderung der Lichtlaufzeit mindestens einer der Sende- und Empfangseinrichtungen auswirkt. The inventive principle can be realized by several different embodiments. According to a first exemplary embodiment, the first light receiver is designed to observe an impact point of the first light beam on the mass beam, and the second light receiver is designed to observe an impact point of the second light beam on the mass beam. In this case, it is possible for the transmitting and receiving devices to each be designed to measure an angle between the respective light beam and a line running through its impact point on the mass beam and a defined measuring point in or on the associated light receiver. The observation of the mass beam then takes place according to the triangulation principle, according to which at least one of the measured angles changes when the mass beam is deflected out of its desired mass-beam direction. However, it is also possible that the light emitter in each case transmit pulsed light, in particular pulsed laser light, to the respective impingement point on the mass beam and that the transmitting and receiving devices are respectively designed for measuring the propagation time of the pulsed light. The transit time of the light from the light transmitter to the point of impact on the mass beam and from there to the respective light receiver is measured. The light transit time is in linear dependence on the distance of the impingement of the light emitter and the light receiver, so that a deflection of the mass beam from the desired mass beam direction in the change of the light propagation time of at least one of the transmitting and receiving devices affects.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weisen die Sende- und Empfangseinrichtungen jeweils eine Lichtschranke auf und sind für die Messung einer Lichtstrahlunterbrechung durch den Massestrahl ausgebildet. Der erste und der zweite Lichtstrahl können dabei so ausgebildet sein, dass sie am Massestrahl jeweils in jeder Raumrichtung eine Breite aufweisen, die höchstens so groß ist wie die Erstreckung des Massestrahls in dieser Raumrichtung. Die Lichtschranken können dann, ähnlich einem Fadenkreuz, so positioniert werden, dass der Massestrahl sie stets unterbricht, wenn er in der Soll- Massestrahlrichtung verläuft. Sobald der Lichtempfänger einer der Lichtschranken Licht detektiert, ist dies ein Zeichen dafür, dass der Massestrahl aus seiner Soll-Massestrahlrichtung ausgelenkt worden ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der erste und der zweite Lichtstrahl jeweils in mindestens einer Raumrichtung eine Breite aufweisen, die größer ist als die Ausdehnung des Massestrahls in dieser Raumrichtung, und dass der zugehörige Lichtempfänger für den Empfang von Licht über die gesamte Breite des betreffenden Lichtstrahls ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, nicht nur die binäre Information„ausgelenkt / nicht ausgelenkt" zu erhalten, sondern zudem den Grad einer eventuellen Auslenkung des Massestrahls zu messen. According to an alternative embodiment, the transmitting and receiving devices each have a light barrier and are designed for the measurement of a light beam interruption by the mass beam. The first and the second light beam can be designed so that they have a width at the mass beam in each spatial direction which is at most as large as the extent of the mass beam in this spatial direction. The light barriers can then be positioned, similar to a crosshair, so that the mass beam always interrupts them when it runs in the desired mass beam direction. As soon as the light receiver of one of the light barriers detects light, this is a sign that the mass beam has been deflected out of its desired mass beam direction. However, it is also possible that the first and the second light beam each have a width in at least one spatial direction, which is greater than the extent of the mass beam in this spatial direction, and that the associated light receiver for the reception of light over the entire width of the relevant Light beam is formed. This makes it possible not only to obtain the binary information "deflected / not deflected", but also to measure the degree of a possible deflection of the mass beam.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawing. Show it
Fig. 1 a, b, c ein Auftragssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und in zwei perspektivischen Ansichten; Fig. 1 a, b, c, an application system according to a first embodiment in a side view and in two perspective views;
Fig. 2a, b, c ein Auftragssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und in zwei perspektivischen Ansichten und Fig. 3a, b, c ein Auftragssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und in zwei perspektivischen Ansichten. 2a, b, c, an application system according to a second embodiment in a side view and in two perspective views and 3a, b, c, an application system according to a third embodiment in a side view and in two perspective views.
Das in Fig. 1 a, b, c dargestellte Auftragssystem 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist eine Auftragsvorrichtung 12 auf, welche mit einer Auftragsdüse 14 ausgestattet ist. Die Auftragsdüse 14 dient dem Auftragen eines Massestrahls 16 eines pastösen Kleb- oder Dichtstoffs auf ein Werkstück. In der Zeichnung ist der Massestrahl 16 in einer vertikalen Massestrahlrichtung 18 verlaufend dargestellt. Das Auftragssystem 10 weist zudem eine Überwachungsvorrichtung 20 auf, welche eine erste und eine zweite Sende- und Empfangseinrichtung 22,24 aufweist. Die erste Sende- und Empfangseinrichtung 22 weist einen ersten Lichtsender 26 und einen ersten Lichtempfänger 28 auf. Der erste Lichtsender 26 sendet einen ersten Lichtstrahl 30 in einer senkrecht zur Massestrahlrichtung 18 ausgerichteten ersten Senderichtung 32 in Richtung des Massestrahls 16. Ausgehend vom ersten Lichtsender 26 spreizt sich der erste Lichtstrahl 30 zum Massestrahl 16 hin auf. Die zweite Sende- und Empfangseinrichtung 24 weist einen zweiten Lichtsender 34 und einen zweiten Lichtempfänger 36 auf. Der zweite The application system 10 according to the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 a, b, c has an application device 12, which is equipped with an application nozzle 14. The application nozzle 14 is used to apply a mass jet 16 of a pasty adhesive or sealant to a workpiece. In the drawing, the mass beam 16 is shown extending in a vertical mass beam direction 18. The application system 10 also has a monitoring device 20, which has a first and a second transmitting and receiving device 22,24. The first transmitting and receiving device 22 has a first light transmitter 26 and a first light receiver 28. The first light transmitter 26 transmits a first light beam 30 in a direction perpendicular to the mass beam direction 18 first transmission direction 32 in the direction of the mass beam 16. Starting from the first light emitter 26, the first light beam 30 spreads to the mass beam 16 towards. The second transmitting and receiving device 24 has a second light transmitter 34 and a second light receiver 36. The second
Lichtsender 34 sendet einen zweiten Lichtstrahl 38 in einer zweiten Senderichtung 14 auf den Massestrahl 16, welche sowohl im Wesentlichen senkrecht zur Massestrahlrichtung 18 als auch zur ersten Senderichtung 32 ausgerichtet ist. Die beiden Lichtsender 26,34 sind baugleich ausgeführt, so dass sich die beiden Lichtstrahlen 30,38 in ihrer Intensität und Form entsprechen. Light emitter 34 transmits a second light beam 38 in a second transmission direction 14 onto the mass beam 16, which is oriented both substantially perpendicular to the mass radiation direction 18 and to the first transmission direction 32. The two light transmitters 26, 34 are of identical construction, so that the two light beams 30, 38 correspond in their intensity and shape.
Die beiden Lichtempfänger 28,36 beobachten die Auftreffstellen 42a,42b der zugehörigen Lichtstrahlen 30 bzw. 38 auf dem Massestrahl 16 und messen jeweils einen Winkel CM , C(2, der durch den jeweiligen Lichtstrahl 30,38 und eine Linie 44 eingeschlossen wird, die durch die jeweilige Auftreffstelle 42a,42b und einen definierten Messpunkt 46 am oder im zugehörigen Lichtempfänger 28,36 verläuft. Wird der Massestrahl 16 aus der in der Zeichnung dargestelten, senkrecht nach unten verlaufenden Massestrahlrichtung 18 durch unerwünschte äußere Einflüsse oder einen Fehler im Auftragssystem 10 in eine andere Massestrahlrichtung abgelenkt, so ändert sich mindestens einer der Winkel CM , C(2, und eine Auswerteelektronik der Überwachungsvorrichtung 20 detektiert eine Abweichung der Massestrahlrichtung vom Sollwert. Die Überwachungsvorrichtung 20 arbeitet somit nach dem Triangulationsprinzip. Ihre Lichtsender 26,34 sind vorzugsweise Laser. The two light receivers 28, 36 observe the points of impact 42a, 42b of the associated light beams 30 and 38 on the mass beam 16 and respectively measure an angle CM, C (2, which is enclosed by the respective light beam 30, 38 and a line 44, which passes through the respective point of impact 42a, 42b and a defined measuring point 46 on or in the associated light receiver 28, 36. If the mass beam 16 is shown in the drawing at least one of the angles CM, C (2, and an evaluation of the monitoring device 20 detects a deviation of the mass-beam direction of the setpoint is changed by perpendicular, downwardly extending Massestrahlrichtung 18 by unwanted external influences or an error in the application system 10 in another direction The monitoring device 20 thus operates according to the triangulation principle, and its light transmitters 26, 34 are preferably lasers.
Das Auftragssystem 10' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2a, b, c) ist im Wesentlichen identisch aufgebaut wie das Auftragssystem 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es arbeitet jedoch nicht nach dem Triangulationsprinzip, sondern misst die Laufzeit des Lichts, das hier als gepulstes Laserlicht vorliegt. Gemessen wird die Laufzeit der beiden Lichtstrahlen 30,38 vom jeweiligen Lichtsender 26,34 zur jeweiligen Auftreffstelle 42a,42b und zurück zum nicht näher dargestellten Lichtempfänger. Wird der Massestrahl 16 aus der in der Zeichnung dargestellten, senkrecht nach unten verlaufenden Massestrahlrichtung 18 ausgelenkt, so macht sich dies in einer Änderung mindestens einer der von einer der beiden Sende- und Empfangseinrichtungen 22,24 gemessenen Laufzeit bemerkbar. The application system 10 'according to the second exemplary embodiment (FIGS. 2 a, b, c) has essentially the same structure as the application system 10 according to the first embodiment, so that identical components are provided with the same reference numerals. However, it does not work according to the triangulation principle, but measures the transit time of the light, which is present here as pulsed laser light. The transit time of the two light beams 30, 38 from the respective light transmitter 26, 34 to the respective impingement point 42 a, 42 b and back to the light receiver (not shown) is measured. If the mass beam 16 is deflected out of the direction of mass beam direction 18 shown in the drawing, which extends vertically downwards, this is reflected in a change in at least one of the transit times measured by one of the two transmitting and receiving devices 22, 24.
Auch das Auftragssystem 10" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3a, b, c) greift auf wesentliche Prinzipien der ersten Ausführungsbeispiele zurück, so dass auch hier gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Anders als bei den ersten Ausführungsbeispielen wird jedoch nicht der Abstand der jeweiligen Sende- und Empfangseinrichtung 22,24 zu den Auftreffstellen 42a,42b der Lichtstrahlen 30,38 auf dem Massestrahl 16 gemessen, sondern die Sende- und Empfangseinrichtungen 22,24 weisen jeweils eine Balkenlichtschranke 48,50 auf. Dabei weist eine erste Balkenlichtschranke 48 den ersten Lichtsender 26 und den ersten Lichtempfänger 28 auf, während eine zweite Balkenlichtschranke 50 den zweiten Lichtsender 34 und den zweiten Lichtempfänger 36 aufweist. Die beiden Lichtstrahlen 30,38 sind wiederum senkrecht zueinander und senkrecht zum Massestrahl 16 ausgerichtet und auf diesen fokussiert und zueinander um eine geringe Höhendifferenz versetzt, so dass sie in Draufsicht ein Fadenkreuz bilden und bei der in der Zeichnung dargestellten senkrecht nach unten weisenden Massestrahlrichtung 18 beide vom Massestrahl 16 unterbrochen werden. Ihr Querschnitt ist jeweils geringer als der Querschnitt des Massestrahls 16, so dass bei einer hinreichend großen Auslenkung des Massestrahls 16 aus der in der Zeichnung dargestellten senkrecht nach unten weisenden Massestrahlrichtung 18 zumindest die Unterbrechung eines der Lichtstrahlen 30,38 aufgehoben wird, so dass der zugehörige Lichtempfänger 28,36 Licht empfängt und dieses Signal an die Auswerteeinrichtung übermittelt. The application system 10 "according to the third exemplary embodiment (FIGS. 3 a, b, c) also makes use of essential principles of the first exemplary embodiments, so that the same components are provided with the same reference numerals here as in the first exemplary embodiments The transmitting and receiving devices 22,24 each have a beam photoelectric sensor 48,50 the first light transmitter 26 and the first light receiver 28, while a second beam light barrier 50 has the second light emitter 34 and the second light receiver 36. The two light beams 30,38 are again perpendicular to each other and perpendicular to the mass beam 16 aligned and focused on this and offset each other by a small height difference, so that they form a crosshair in plan view and in the illustrated in the drawing vertically downward direction of mass beam 18 both of the mass beam 16th to be interrupted. Their cross section is in each case smaller than the cross section of the mass beam 16, so that at a sufficiently large deflection of the mass beam 16 from the shown in the drawing, vertically downwardly pointing mass beam direction 18 at least the interruption of one of the light beams 30,38 is canceled, so that the associated Light receiver 28,36 receives light and transmits this signal to the evaluation.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die Auftragsvorrichtung 12 und die Überwachungsvorrichtung 20 jeweils fest miteinander verbunden. Es ist jedoch auch möglich, die Auftragsvorrichtung 12 losgelöst von der Überwachungsvorrichtung 20 während des Auftragsvorgangs zu bewegen und sie lediglich zur Überprüfung der Ausrichtung des Massestrahls 16 in die in der Zeichnung dargestellten Position bezüglich der Überwachungsvorrichtung 20 zu verfahren. Zudem ist es möglich, mehr als zwei Sende- und Empfangseinrichtungen vorzusehen, deren Senderichtungen jeweils quer zueinander und quer zur Massestrahlrichtung 18 ausgerichtet sind. Schließlich ist die Ausrichtung der Senderichtungen 32,40 in den gezeigten Ausführungsbeispielen senkrecht zueinander und senkrecht zur Massestrahlrichtung 18 nicht zwingend. Die Senderichtungen 32,40 können vielmehr miteinander und mit der Massestrahlrichtung 18 auch verschiedene spitze Winkel einschließen. In the present embodiments, the application device 12 and the monitoring device 20 are each firmly connected to each other. However, it is also possible to move the application device 12 detached from the monitoring device 20 during the application process and to move it only to check the alignment of the mass beam 16 in the position shown in the drawing with respect to the monitoring device 20. In addition, it is possible to provide more than two transmitting and receiving devices whose transmission directions are aligned transversely to one another and transversely to the mass-radiation direction 18. Finally, the orientation of the transmission directions 32, 40 in the exemplary embodiments shown is perpendicular to one another and not perpendicular to the mass-radiation direction 18. The transmission directions 32, 40 may rather include different acute angles with one another and with the mass-radiation direction 18.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Auftragssystem 10,10',10" für eine pastöse Masse, insbesondere für einen Klebstoff oder einen Dichtstoff, mit einer eine Auftragsdüse 14 zur Erzeugung eines in eine Massestrahlrichtung 18 gerichteten Massestrahls 16 der pastö- sen Masse aufweisenden Auftragsvorrichtung 12 und mit einer optischen Überwachungsvorrichtung 20 zur Überwachung der Massestrahlrichtung 18. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung 20 mindestens zwei Sende- und Empfangseinrichtungen 22,24 für Licht aufweist, von denen eine erste 22 einen einen ersten Lichtstrahl 30 in einer ersten, quer zur Massestrahlrichtung 18 ausgerichteten Senderichtung 32 aussendenden ersten Lichtsender 26 und einen ersten Lichtempfänger 28 zur Beobachtung des ersten Lichtstrahls 30 und eine zweite 24 einen einen zweiten Lichtstrahl 38 in einer quer zur Massestrahlrichtung 18 und quer zur ersten Senderichtung 32 ausgerichteten zweiten Senderichtung 40 aussendenden zweiten Lichtsender 34 und einen zweiten Lichtempfänger 36 zur Beobachtung des zweiten Lichtstrahls 38 aufweist. In summary, the following should be noted: The invention relates to an application system 10,10 ', 10 "for a pasty mass, in particular for an adhesive or a sealant, with an application nozzle 14 for generating a directed in a mass beam direction 18 mass beam 16 of the pasty mass Having an application device 12 and with an optical monitoring device 20 for monitoring the Massestrahlrichtung 18th According to the invention, it is provided that the monitoring device 20 has at least two transmitting and receiving devices 22, 24 for light, of which a first 22 has a first light transmitter 26 emitting a first light beam 30 in a first transmission direction 32 oriented transversely to the mass beam direction 18 and a first light receiver 28 for observing the first light beam 30 and a second 24 has a second light beam 38 in a transversely to the mass direction of radiation 18 and transverse to the first transmission direction 32 aligned second transmission direction 40 emitting second light emitter 34 and a second light receiver 36 for observation of the second light beam 38.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10.10M 0" Auftragssystem 10.10M 0 "order system
12 Auftragsvorrichtung  12 application device
14 Auftragsdüse  14 application nozzle
16 Massestrahl  16 mass jet
18 Massestrahlrichtung  18 mass direction of radiation
20 Überwachungsvorrichtung 20 monitoring device
22,24 Sende- und Empfangseinrichtung22,24 transmitting and receiving device
26,34 Lichtsender 26.34 light transmitter
28,36 Lichtempfänger  28.36 light receiver
30,38 Lichtstrahl  30.38 light beam
32,40 Senderichtung  32.40 transmission direction
42a,42b Auftreffstelle  42a, 42b Impact site
44 Linie  44 line
46 Messpunkt  46 measuring point
48,50 Lichtschranke  48.50 photocell

Claims

Patentansprüche claims
1 . Auftragssystem für eine pastöse Masse, insbesondere für einen Klebstoff oder einen Dichtstoff, mit einer eine Auftragsdüse (14) zur Erzeugung eines in eine Massestrahlrichtung (18) gerichteten Massestrahls (16) der pastösen Masse aufweisenden Auftragsvorrichtung (12) und mit einer optischen Überwachungsvorrichtung (20) zur Überwachung der Massestrahlrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (20) mindestens zwei Sende- und Empfangseinrichtungen (22,24) für Licht aufweist, von denen eine erste (22) einen einen ersten Lichtstrahl (30) in einer ersten, quer zur Massestrahlrichtung (18) ausgerichteten Senderichtung (32) aussendenden ersten Lichtsender (26) und einen ersten Lichtempfänger (28) zur Beobachtung des ersten Lichtstrahls (30) und eine zweite (24) einen einen zweiten Lichtstrahl (38) in einer quer zur Massestrahlrichtung (18) und quer zur ersten Senderichtung (32) ausgerichteten zweiten Senderichtung (40) aussendenden zweiten Lichtsender (34) und einen zweiten Lichtempfänger (36) zur Beobachtung des zweiten Lichtstrahls (38) aufweist. 1 . Application system for a pasty mass, in particular for an adhesive or a sealant, with an application device (12) having an application nozzle (14) for generating a mass jet (16) of the pasty mass directed into a mass radiation direction (18) and having an optical monitoring device (20 ) for monitoring the mass-beam direction (18), characterized in that the monitoring device (20) has at least two transmitting and receiving devices (22, 24) for light, of which a first one (22) has a first light beam (30) in a first light beam , transversely to the Massstrahlrichtung (18) aligned transmitting direction (32) emitting first light emitter (26) and a first light receiver (28) for observing the first light beam (30) and a second (24) one second light beam (38) in a transverse to Mass radiation direction (18) and transversely to the first transmission direction (32) aligned second transmission direction (40) emitting second light emitter (34 ) and a second light receiver (36) for observing the second light beam (38).
2. Auftragssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung (12) und die Überwachungsvorrichtung (20) fest miteinander verbunden und mittels einer maschinellen Antriebseinrichtung gemeinsam beweglich sind. 2. An application system according to claim 1, characterized in that the application device (12) and the monitoring device (20) fixedly connected to each other and are jointly movable by means of a mechanical drive device.
3. Auftragssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (20) ortsfest montiert ist und dass die Auftragsvorrichtung (12) mittels einer maschinellen Antriebseinrichtung beweglich ist. 3. An application system according to claim 1, characterized in that the monitoring device (20) is fixedly mounted and that the application device (12) by means of a mechanical drive device is movable.
4. Auftragssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Senderichtung (32,40) im Wesentlichen senkrecht zueinander und im Wesentlichen senkrecht zur Massestrahlrichtung (18) ausgerichtet sind. 4. application system according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second transmission direction (32,40) are aligned substantially perpendicular to each other and substantially perpendicular to the mass-beam direction (18).
5. Auftragssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtempfänger (28) für die Beobachtung einer Auftreffstelle (42a) des ersten Lichtstrahls (30) auf dem Massestrahl (16) ausgebildet ist und dass der zweite Lichtempfänger (36) für die Beobachtung einer Auftreffstelle (42b) des zweiten Lichtstrahls (38) auf dem Massestrahl (16) ausgebildet ist. 5. An application system according to one of the preceding claims, characterized in that the first light receiver (28) for the observation of an impact point (42a) of the first light beam (30) on the ground beam (16) is formed and that the second light receiver (36) for the observation of an impact point (42b) of the second light beam (38) is formed on the mass beam (16).
6. Auftragssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtungen (22,24) jeweils für die Messung eines Winkels (cii ,C(2) zwischen dem jeweiligen Lichtstrahl (30,38) und einer durch dessen Auftreffstelle (42a,42b) auf dem Massestrahl (16) und einem definierten Messpunkt (46) im oder am zugehörigen Lichtempfänger (28,36) verlaufenden Linie (44) ausgebildet sind. 6. An application system according to claim 5, characterized in that the transmitting and receiving means (22,24) respectively for the measurement of an angle (cii, C (2) between the respective light beam (30,38) and one by the point of impact (42a , 42b) on the mass beam (16) and a defined measuring point (46) in or on the associated light receiver (28,36) extending line (44) are formed.
7. Auftragssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtungen (22,24) jeweils für die Messung der Laufzeit von durch den jeweiligen Lichtsender (26,34) ausgesandtem, gepulstem Licht zur jeweiligen Auftreffstelle (42a,42b) auf dem Massestrahl (16) und von dort zum jeweiligen Lichtempfänger (28,36) ausgebildet sind. 7. An application system according to claim 5, characterized in that the transmitting and receiving means (22,24) each for the measurement of the transit time of the respective light emitter (26,34) emitted, pulsed light to the respective point of impact (42a, 42b) the mass beam (16) and from there to the respective light receiver (28,36) are formed.
8. Auftragssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtungen (22,24) jeweils eine Lichtschranke (48,50) aufweisen und für die Messung einer Lichtstrahlunterbrechung durch den Massestrahl (16) ausgebildet sind. 8. Application system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmitting and receiving means (22,24) each have a light barrier (48,50) and are designed for the measurement of a light beam interruption by the mass beam (16).
9. Auftragssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Lichtstrahl (30,38) am Massestrahl (16) jeweils in jeder Raumrichtung eine Breite aufweisen, die höchstens so groß ist wie die Ausdehnung des Massestrahls (16) in dieser Raumrichtung. 9. application system according to claim 8, characterized in that the first and the second light beam (30,38) on the mass beam (16) in each spatial direction have a width which is at most as large as the extent of the mass beam (16) in this spatial direction.
10. Auftragssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Lichtstrahl (30,38) jeweils in mindestens einer Raumrichtung eine Breite aufweisen, die größer ist als die Ausdehnung des Massestrahls (16) in dieser Raumrichtung, und dass der zugehörige Lichtempfänger (28,36) für den Empfang von Licht über die gesamte Breite des betreffenden Lichtstrahls (30,38) ausgebildet ist. 10. application system according to claim 8, characterized in that the first and the second light beam (30,38) respectively in at least one spatial direction have a width which is greater than the extent of the mass beam (16) in this spatial direction, and that the associated Light receiver (28,36) for the reception of light over the entire width of the respective light beam (30,38) is formed.
1 1 . Verfahren zum Auftragen einer pastösen Masse, insbesondere zum Auftragen eines Klebstoffs oder eines Dichtstoffs, wobei mittels einer Auftragsdüse (14) ein in eine Massestrahlrichtung (18) gerichteter Massestrahl (16) der pastösen Masse erzeugt wird und wobei die Massestrahlrichtung (18) optisch überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines ersten Lichtsenders (26) ein erster Lichtstrahl (30) in einer ersten, quer zur Massestrahlrichtung (18) ausgerichteten Senderichtung (32) auf den Massestrahl (16) gerichtet und mittels eines ersten Lichtempfängers (28) beobachtet wird und dass mittels eines zweiten Lichtsenders (34) ein zweiter Lichtstrahl (38) in einer quer zur Massestrahlrichtung (18) und quer zur ersten Senderichtung (32) ausgerichteten zweiten Senderichtung (40) auf den Massestrahl (16) gerichtet und mittels eines zweiten Lichtempfängers (36) beobachtet wird. 1 1. A method for applying a pasty mass, in particular for applying an adhesive or a sealant, wherein by means of a Auftragdüse (14) in a mass direction of radiation (18) directed mass beam (16) of the pasty mass is produced and wherein the Massestrahlrichtung (18) is optically monitored , characterized in that by means of a first light transmitter (26) a first light beam (30) in a first, transversely to the mass direction of radiation (18) aligned transmission direction (32) directed to the mass beam (16) and by means of a first light receiver (28) is observed and in that a second light beam (38) is directed onto the mass beam (16) by means of a second light emitter (34) in a second transmission direction (40) oriented transversely to the mass radiation direction (18) and transversely to the first transmission direction (32) and by means of a second light receiver ( 36) is observed.
12. Verwendung eines Auftragssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für die Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 1 . 12. Use of an application system according to one of claims 1 to 10 for carrying out the method according to claim 1 1.
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