DE19500073C1 - Method and device for determining the amount of an adhesive present on a unit area and method and device for controlling the amount of an adhesive to be applied on a unit area - Google Patents
Method and device for determining the amount of an adhesive present on a unit area and method and device for controlling the amount of an adhesive to be applied on a unit areaInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der auf einer Flächeneinheit vorliegenden Menge eines Klebstoffes mit flüchtigem Anteil oder eines Heißschmelz-Klebstoffes sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Steuern der auf eine Flächeneinheit auf zutragenden Menge eines Klebstof fes mit flüchtigem Anteil oder eines Heißschmelz-Klebstoffes und eine entsprechende Steuervorrichtung.The invention relates to a method for determining the an amount of adhesive present per unit area with a volatile component or a hot melt adhesive and an apparatus for performing the method. The The invention further relates to a method for controlling the on a unit area on the amount of adhesive to be applied fes with volatile content or a hot melt adhesive and a corresponding control device.
Um sicherzustellen, daß sich eine bestimmte Menge an Klebstoff auf einer Unterlage befindet, mit der ein weiteres Werkstück verklebt werden soll, genügt es oftmals nicht, vorab eine bestimmte Klebstoffmenge bereitzustellen und diese dann auf die Fläche auf zutragen. Poröse oder kapillare Unterlagematerialien nehmen beispielsweise einen Teil des aufgetragenen Klebstoffes in sich auf, so daß er für den eigentlichen Klebeprozeß nicht mehr in der ausreichenden Menge zur Verfügung steht. Dieses Problem stellt sich insbesondere dann, wenn auf Träger aus Vliesmaterialien, wie sie beispielsweise als Auskleidungsteile für Kraftfahrzeuge verwendet werden, Folien oder Dekormaterialien aufkaschiert werden sollen.To ensure that there is a certain amount Glue is on a pad with which another Workpiece to be glued, it is often not sufficient to provide a certain amount of adhesive in advance and then apply it to the surface. Porous or capillary Underlay materials, for example, take part of the applied adhesive in itself, so that it for the actual gluing process is no longer sufficient Amount is available. This is a problem especially when on supports made of nonwoven materials, such as for example as lining parts for motor vehicles used, foils or decorative materials are laminated on should be.
Bisher hat man sich damit beholfen, den Klebstoffauftrag visuell zu beurteilen. Um die Abschätzung möglichst genau vornehmen zu können, wird dabei der Klebstoff mit einem Farbzusatz versehen, so daß dann aus der Intensität der Färbung auf die Dicke der Klebstoffschicht geschlossen werden kann. Abgesehen davon, daß sich eine solche Einfär bung bei dem fertigen Produkt als äußerst störend erweisen kann, erfordert diese Vorgehensweise eine große Erfahrung der Person, die die Beurteilung durchführt. Bei neutraler Einfärbung, insbesondere für helle Teile, ist eine Beurtei lung des Klebstoffauftrags trotzdem so gut wie ausgeschlos sen.So far, the adhesive application has been managed to judge visually. To make the estimate as accurate as possible to be able to make the adhesive with a Color addition provided so that then from the intensity of the Coloring based on the thickness of the adhesive layer can be. Apart from the fact that such a Einfär Exercise with the finished product to be extremely disruptive this procedure requires a lot of experience the person performing the assessment. With neutral Coloring, especially for light parts, is an assessment Nevertheless, the application of adhesive is practically impossible sen.
Zudem steht diese Vorgehensweise auch einer Automatisierung des Klebstoffauftrages entgegen.This approach also stands for automation of the adhesive application.
Es offenbart die DE-C 25 08 119 ein Verfahren zum Dosieren eines Leimauftrages auf eine laufende Bahn, bei dem eine Ist- Leimauftragsmenge mit einer voreingestellten Soll-Leimauf tragsmenge verglichen wird. Ein entsprechender Regler für die gewünschte Auftragsmenge ist von Hand bedienbar, an eine automatische Überwachung und Feststellung der Leimmenge ist nicht gedacht.DE-C 25 08 119 discloses a method for dosing a glue application on a running web in which an actual Glue application quantity with a preset target glue application is compared. A corresponding controller for the desired order quantity can be operated by hand to one automatic monitoring and determination of the amount of glue is did not think.
Aus der DE-C 38 90 059 ist ein Verfahren zur optischen Bestimmung der Menge eines auf einen Gegenstand aufgebrachten Klebstoffes bekannt, bei dem eine optisch erfaßbare Substanz, nämlich eine fluoreszierende Substanz, dem Klebstoff hin zugesetzt wird. Der so behandelte Klebstoff wird dann bestrahlt, wobei aus der Intensität der abgegebenen Fluores zenzstrahlung und der Intensität der äußeren Steuerstrahlung auf die Menge des aufgetragenen Klebstoffes geschlossen wird.DE-C 38 90 059 describes a method for optical Determining the amount of one applied to an object Known adhesive in which an optically detectable substance, namely a fluorescent substance, the adhesive is added. The adhesive treated in this way is then irradiated, being from the intensity of the fluorescence emitted radiation and the intensity of the external control radiation the amount of adhesive applied is concluded.
Ein Verfahren mit dem das Anhaften eines Überzuges an einer Oberfläche gemessen werden kann bzw. mit dem Ablösungen eines thermischen Oberflächenüberzugs abgetastet werden können, ist aus der DE-A 35 31 215 bekannt. Auf ein solcher Art laminier tes Material wird Wärme übertragen, und an gewählten Stellen auf dem Material werden Temperaturunterschiede gemessen. Ein Fehler in der Lamination bzw. Schichtstruktur wird durch einen Temperaturunterschied an der Fehlerstelle im Vergleich zu Temperaturen angezeigt, die an anderen Stellen auftreten.A method by which a coating adheres to a Surface can be measured or with the detachment of a thermal surface coating can be scanned known from DE-A 35 31 215. Laminated in such a way Material is transferred to heat and at selected locations Temperature differences are measured on the material. On An error in the lamination or layer structure is caused by a Temperature difference at the fault location compared to Temperatures displayed that occur in other places.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren so wie eine Vorrichtung zum Bestimmen der auf einer Flächeneinheit vorliegenden Menge eines Klebstoffes zur Verfügung zu stellen, das automatisch durchgeführt werden kann und auch die Möglichkeit eröffnet, den Kleb stoffauftrag auf ein Werkstück zu automatisieren.It is the object of the present invention Method such as an apparatus for determining the an amount of adhesive present per unit area to make that available automatically can also be opened and the possibility of the adhesive Automate material application to a workpiece.
Die heute in großem Umfang verwendeten Klebstoffe weisen oftmals einen flüchtigen Anteil auf, der beispielsweise aus leichtflüssigen organischen Lösungsmitteln besteht.The adhesives used on a large scale today often a volatile portion, which for example consists of liquid organic solvents.
Für solche Klebstoffe wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 so wie eine Vorrichtung nach Patentanspruch 4 gelöst. Ein Verfahren zum Steuern des Klebstoffauftrags ist in Anspruch 6 angegeben, eine Steuer vorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 9.For such adhesives, the above task is accomplished by a Method according to claim 1 as well as a device according to Claim 4 solved. A method of controlling the Adhesive application is specified in claim 6, a tax device is the subject of claim 9.
Eine andere Klasse von Klebstoffen sind die Heißschmelz- Klebstoffe, die heiß auf die zu verklebenden Bereiche aufge tragen werden und nach dem Abkühlen ihre Klebkraft entfal ten.Another class of adhesives are hot melt Adhesives that are hot on the areas to be bonded will wear and lose their adhesive power after cooling ten.
Für diese Klebstoffe wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 2 so wie eine Vorrichtung nach Patentanspruch 5 gelöst. Ein Verfahren zum Steuern des Klebstoffauftrags ist in Anspruch 7 angegeben, eine Steuer vorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 10.For these adhesives, the above task is accomplished by a Method according to claim 2 as well as a device according to Claim 5 solved. A method of controlling the Adhesive application is specified in claim 7, a tax device is the subject of claim 10.
Erfindungsgemäß ist einerseits vorgesehen, daß die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Klebstoffes ergebende Temperatur oder die Temperaturdifferenz zur Umgebung auf der Flächeneinheit erfaßt und mittels einer zuvor für den Klebstoff erstellten Eichkurve die Menge an auf der Flächeneinheit vorliegendem Klebstoff ermittelt wird.According to the invention it is provided on the one hand that the the evaporative cold of the volatile portion of the adhesive resulting temperature or the temperature difference to Environment recorded on the surface unit and by means of a the calibration curve previously created for the adhesive adhesive present on the unit area becomes.
Für Heißschmelz-Klebstoffe wird die sich aus der Abstrah lungswärme des heiß aufgetragenen Klebstoffes ergebende Temperatur oder Temperaturdifferenz zur Umgebung erfaßt und ansonsten wie zuvor verfahren.For hot melt adhesives, this is derived from the abstra heat of the hot applied adhesive Temperature or temperature difference to the environment detected and otherwise proceed as before.
Dabei ist sowohl eine flächenartige Erfassung als auch eine punktartige Erfassung der Meßgrößen möglich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Temperaturen oder Temperatur punktartige Erfassung der Meßgrößen möglich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Temperaturen oder Temperatur differenzen auf mehreren punktartigen Bereichen der Flächen einheit gemessen werden. Für die Auswertung kann dann entweder die Einzelinformation herangezogen werden oder aber, beispielsweise durch eine Mittelwertbildung, eine Abschätzung für die gesamte Flächeneinheit getroffen werden.There is both an area-like acquisition and one point-by-point acquisition of the measured variables possible. For example can be provided that the temperatures or temperature point-by-point acquisition of the measured variables possible. For example can be provided that the temperatures or temperature differences on several point-like areas of the surfaces unit can be measured. Then for the evaluation either the individual information is used or but, for example by averaging, a Estimation can be made for the entire unit area.
Eine entsprechende Vorrichtung zum Bestimmen der Klebstoff menge besteht aus einer Wärmebildkamera, einem Pyrometer, einer Temperatursensoranordnung oder dergleichen, mit der die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils des Klebstoffs bzw. der Abstrahlungswärme des Heißschmelz- Klebstoffes ergebende Temperatur oder Temperaturdifferenz zur Umgebung erfaßt wird. Sie weist weiter eine Auswerteein richtung auf, mit der aus der ermittelten Temperatur oder Temperaturdifferenz auf die Menge an aufgetragenem Klebstoff geschlossen wird.A corresponding device for determining the adhesive quantity consists of a thermal imager, a pyrometer, a temperature sensor arrangement or the like with which resulting from the evaporative cold of the volatile component of the adhesive or the radiant heat of the hot melt Adhesive resulting temperature or temperature difference to the environment. It also provides an evaluation direction, with the temperature determined from or Temperature difference on the amount of adhesive applied is closed.
Bei einem Verfahren zum Steuern der auf eine Flächeneinheit aufzutragenden Menge eines Klebstoffes mit flüchtigem Anteil oder eines Heißschmelz-Klebstoffes kann nun so vorgegangen werden, daß eine vorgebbare minimale Menge des Klebstoffes auf die Flächeneinheit aufgetragen wird, daß die sich aus der Verdunstungskälte des flüchtigen Anteils bzw. der Abstrahlungswärme des Heißschmelz-Klebstoffes ergebende Temperatur oder Temperaturdifferenz zur Umgebung auf der Flächeneinheit erfaßt und mittels einer zuvor für den Klebstoff erstellten Eichkurve die Ist-Menge an auf der Flächeneinheit vorliegendem Klebstoff ermittelt wird, daß die Ist-Menge mit einer zuvor festgelegten Soll-Menge verglichen wird und daß die sich aus dem Vergleich ergebende Differenzmenge an Klebstoff auf die Flächeneinheit aufgetra gen wird.In a method for controlling the area unit Amount of volatile adhesive to be applied or a hot melt adhesive can now do so that a predetermined minimum amount of the adhesive is applied to the unit area that the resulting the evaporative cold of the volatile component or Radiant heat of the hot melt adhesive Temperature or temperature difference to the environment on the Area unit recorded and by means of a previously for the The calibration curve created the actual quantity on the Area unit present adhesive is determined that the actual quantity with a predetermined target quantity is compared and that the result of the comparison Apply the difference in amount of adhesive to the unit area will.
Bei kritischen Materialien kann dieses Verfahren wiederholt angewendet werden, bis die erforderliche Menge an Klebstoff aufgetragen ist. Im allgemeinen wird es aber ausreichend sein, das Verfahren pro Flächeneinheit nur einmal ablaufen zu lassen.This procedure can be repeated for critical materials be applied until the required amount of glue is applied. In general, however, it will be sufficient be, the procedure only runs once per unit area allow.
Das eben beschriebene Steuerungsverfahren bietet die Möglichkeit, ein Temperaturprofil der gesamten Unterlage, auf die Klebstoff aufgetragen worden ist, zu erstellen und dann gezielt in einem automatisierten Verfahren Klebstoff nachträglich aufzubringen.The control method just described offers the Possibility of a temperature profile of the entire underlay, to which adhesive has been applied, and then targeted adhesive in an automated process to apply later.
Dabei muß die Unterlage nicht eben sein, auch bei dreidimen sionaler Ausbildung der Unterlage, wie sie beispielsweise bei Kraftfahrzeughimmeln oder Türinnenverkleidungen anzu treffen ist, liefern sowohl das Bestimmungsverfahren als auch das darauf basierende Steuerungsverfahren gute Ergeb nisse.The underlay does not have to be level, even with three dimensions sional training of the document, as for example with motor vehicle headliners or door panels is to deliver both the determination method and the control process based on this also gives good results nits.
In vielen Anwendungsfällen wird es auch möglich sein, Toleranzen für die Soll-Menge zuzulassen, wobei nur dann zusätzlich Klebstoff aufgetragen wird, wenn die ermittelte Ist-Menge an Klebstoff außerhalb des Toleranzbereiches liegt.In many applications it will also be possible Allow tolerances for the target quantity, only then additional adhesive is applied when the determined Actual amount of adhesive outside the tolerance range lies.
Die beigefügte Abbildung zeigt eine in Grautöne umgesetzte Farbdarstellung eines Temperaturprofils einer mit einem Heißschmelz-Klebstoff versehenen Unterlage, das mittels einer in der Bauindustrie üblichen Wärmebildkamera aufgenom men worden ist. Die hellen Bereiche sind die Bereiche hoher Abstrahlungswärme, also solche, auf die eine relativ große Menge an Klebstoff aufgetragen ist bzw. auf denen die Schichtdicke des Klebstoffes groß ist. Die hohe Abstrah lungswärme geht mit einer hohen Temperatur einher, wie sie am rechten Bildrand der Abbildung skaliert ist. Aus dem Profil ergeben sich deutlich die verschiedenen Schichtdicken an den unterschiedlichen Stellen der Unterlage bzw. die dort aufgetragenen Klebstoffmengen.The attached figure shows one converted into shades of gray Color representation of a temperature profile with one Hot melt adhesive-provided underlay, which means a thermal imaging camera common in the construction industry men has been. The light areas are the areas higher Radiant heat, that is to say a relatively large one Amount of adhesive is applied or on which the Layer thickness of the adhesive is large. The high abstrah heat goes hand in hand with a high temperature like it is scaled on the right edge of the picture. From the The different layer thicknesses clearly result in the profile at the different places on the document or there applied amounts of adhesive.
Es hat sich dabei gezeigt, daß die Verdunstungskälte bzw. die Abstrahlungswärme bei den üblicherweise aufgetragenen Schichtdicken in etwa proportional zur Verdunstungskälte bzw. Abstrahlungswärme und damit zur ermittelten Temperatur bzw. der Temperaturdifferenz zur Umgebung ist. Dies be schleunigt die Auswertung, so daß ein schnelles und effi zient arbeitendes Steuerverfahren zur Verfügung steht.It has been shown that the evaporative cooling or the radiant heat of those usually applied Layer thicknesses roughly proportional to the evaporative cold or radiation heat and thus to the determined temperature or the temperature difference to the environment. This be accelerates the evaluation, so that a quick and effi tax procedure that works ciently is available.
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HU220114B (en) | 2001-11-28 |
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Legal Events
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R071 | Expiry of right |