DD268048B5 - Arrangement for monitoring the order of flowable substance - Google Patents

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Überwachung des Auftrages von fließfähigem Stoff, welcher aus einer zur Schichtträgeroberfläche etwa parallel beliebig bewegten Düse austritt. Die Erfindung betrifft die Sensortechnik und ist insbesondere für den Auftrag von Klebstoff geeignet.The invention relates to the monitoring of the order of flowable substance, which emerges from a nozzle for the support surface approximately parallel to any moving nozzle. The invention relates to the sensor technology and is particularly suitable for the application of adhesive.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Das automatische Auftragen von fließfähigem Stoff, wie z. B. Klebstoff, erfordert Sensoren, die diesen Vorgang kontrollieren. Es sind optoelektronische Lösungen bekannt, die das verschiedene Reflexionsverhalten von Schichtträger und aufgetragenem Stoff zur Auswertung heranziehen. So z.B. eine Lösung, bei der der Düse, ausweicher der Stoff austritt, ein einziger optischer Sender und ein Empfänger zugeordnet sind. Der Sender emittiert Strahlung und die vom aufgetragenen Stoff oder vom Schichtträger reflektierte Strahlung wird empfangen. Da der eine Sensor fest mit der Düse verbunden ist, ist keine beliebige Bewegung der Düse über dem Schichtträger möglich.The automatic application of flowable material, such. As adhesive, requires sensors that control this process. There are known optoelectronic solutions that use the different reflection behavior of the substrate and the applied material for evaluation. For example, a solution in which the nozzle escaping from the material, a single optical transmitter and a receiver are assigned. The transmitter emits radiation and the radiation reflected from the applied substance or from the substrate is received. Since one sensor is firmly connected to the nozzle, no movement of the nozzle over the substrate is possible.

Mit dem Sensor ist nur der Zustand „Stoff auf Schichtträger" erfaßbar. Weitere Zustände, wie „Stoff aus der Düse ausgetreten", sind nicht erfaßbar. Es ist keine Anordnung für Düse und Sensor bekannt, die eine beliebige Relativbewegung zwischen Düse und Schichtträger bei gleichzeitiger Überwachung des Stoffauftrages zuläßt. Bei den bekannten Lösungen erfolgt der Kontrollvorgang zeitlich getrennt vom Auftragsprozeß mittels einer separaten Einrichtung, die so gestaltet ist, daß die Relativbewegung zwischen Sensor und Schichtträger beim Kontrollvorgang die gleiche wie beim Auftragsprozeß ist. Durch die zeitliche Trennung von Auftrags- und Kontrollprozeß ist ein direktes Rückwirken auf den Stoffauftrag nicht möglich.Only the condition "substance on a substrate" can be detected with the sensor, other states, such as "substance escaping from the nozzle" are not detectable. There is no arrangement known for nozzle and sensor, which allows any relative movement between the nozzle and the substrate while monitoring the stock application. In the known solutions, the control process is carried out separately from the order process by means of a separate device which is designed so that the relative movement between the sensor and the substrate during the control process is the same as in the order process. Due to the temporal separation of the order and control process, a direct reaction to the material application is not possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Gebrauchswert des Sensorkopfes zu erhöhen und den Aufwand für die Kontrolfe des Stoffauftrages zu verringern.The aim of the invention is to increase the utility of the sensor head and to reduce the cost of the controls of the fabric order.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung anzugeben, die eine beliebige Relativbewegung zwischen Düse und Schichtträger ermöglicht und ohne separate Kontrolleinrichtung funktioniert.The object of the invention is to provide a solution that allows any relative movement between the nozzle and the substrate and works without a separate control device.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zentrisch angeordnete Düse von mindestens vier Sensoren umgeben ist, die Sensoren in einer Ebene in Form eines gleichseitigen Vielecks angeordnet sind, Strahlungsempfänger und -sender darstellen und mit einer an sich bekannten Ansteuer- und Auswerteschaltung verbunden sind. Sendendes und empfangendes Bauelement können separat oder in einem Bauelement integriert und an Lichtleitfasern gekoppelt sein. Sie sind so angeordnet, daß im Strahlengang zwischen Sendern und Empfängern sowohl der zwischen Düse und Schichtträger fließende als auch der in einem bestimmten Bereich in der Umgebung der Düse auf dem Schichtträger aufgetragene Stoff liegen. Besteht die Düse aus einem durchsichtigen Werkstoff, so kann sie sich zwischen den Sensoren befinden, ansonsten ist sie oberhalb der Sensoren angeordnet. Der aufgetragene Stoff wird von dem starr an der Düse angebrachten Sensorkopf gesucht. Hierzu werden die Sensoren nacheinander in bestimmter Reihenfolge aktiviert:According to the invention the object is achieved in that the centrally arranged nozzle is surrounded by at least four sensors, the sensors are arranged in a plane in the form of an equilateral polygon, radiation receiver and transmitter represent and connected to a known control and evaluation circuit. Transmitting and receiving components may be integrated separately or in a component and coupled to optical fibers. They are arranged so that in the beam path between transmitters and receivers both the nozzle flowing between the nozzle and the substrate and the substance deposited on the substrate in a certain area in the vicinity of the nozzle are located. If the nozzle is made of a transparent material, it can be located between the sensors, otherwise it is located above the sensors. The applied fabric is sought by the sensor head rigidly attached to the nozzle. For this purpose, the sensors are activated one after the other in a specific order:

Zunächst emittiert ein erster Sensor in Richtung eines ersten Meßfleckes Strahlung, und ein zweiter Sensor empfängt die vom aufgetragenen Stoff und/oder Schichtträger reflektierte und remittierte Strahlung (im weiteren die vom Stoff ausgehende Strahlung genannt).First, a first sensor emits radiation in the direction of a first measurement spot, and a second sensor receives the radiation reflected and remitted by the applied substance and / or substrate (hereinafter referred to as the radiation emanating from the substance).

Darauf emittiert ein (n-i)-ter Sensor (bei insgesamt vier Sensoren ein dritter Sensor) in Richtung eines (n-i)-ten MeßfleckesThen, an (n-i) -th sensor (with a total of four sensors, a third sensor) emits in the direction of a (n-i) -th measuring spot

(dritten Meßflecks) Strahlung, und ein n-ter Sensor (ein vierter Sensor) empfängt die vom Stoff ausgehende Strahlung. Danachemittiert der n-te (vierte) Sensor in Richtung eines η-ten (vierten) Meßfleckes Strahlung, und der erste Sensor empfängt die vom(third measuring spot) radiation, and an nth sensor (a fourth sensor) receives the radiation emitted by the substance. Thereafter, the nth (fourth) sensor emits radiation in the direction of an ηth (fourth) measurement spot, and the first sensor receives the from the

Stoff ausgehende Strahlung.Substance outgoing radiation. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der Anzahl der Vielecke, so daß die Strahlengänge aus der Richtung der Düse aufThis process is repeated according to the number of polygons, so that the beam paths from the direction of the nozzle

den Stoff betrachtet mindestens ein Vieleck (bei insgesamt vier Sensoren ein Viereck) bilden, und zuletzt emittiert mindestens einAt least one polygon (at a total of four sensors a square) form the substance considered, and at least one emits at least one

Sensor in Richtung des aus der Düse auftretenden Stoffes Strahlung, und ein bezüglich der Düse gegenüberliegender SensorSensor in the direction of the substance occurring from the nozzle radiation, and a relative to the nozzle opposite sensor

(dritter Sensor) empfängt die den Stoff transmittierende Strahlung.(third sensor) receives the radiation transmitting the substance.

Dadurch wird in der Umgebung der Düse ein konstruktiv festgelegter Bereich nach dem Vorhandensein von auf demAs a result, in the vicinity of the nozzle, a structurally determined area for the presence of on the Schichtträger aufgetragenen Stoff abgesucht. Der zwischen Düse und Schichtträger fließende Stoff wird mittels DurchstrahlungScrape applied to the substrate. The material flowing between the nozzle and the substrate is irradiated

erfaßt.detected.

Ausführungsbeispielembodiment In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1: eine dreidimensionale Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit Schichtträger und Klebstoffbahn, Fig. 2: die Anordnung der Sensoren im Sensorkopf (Schnittdarstellung zu Fig. 1) bei sechs Sensoren mit angedeuteten1: a three-dimensional overall view of the arrangement according to the invention with a substrate and adhesive web, FIG. 2: the arrangement of the sensors in the sensor head (sectional view to FIG. 1) with six sensors indicated

Strahlengängen und Meßflecken, Fig.3: die Meßflecke auf dem Schichtträger zu Fig. 2.Beam paths and measuring spots, Figure 3: the measuring spots on the substrate to Fig. 2nd

Die erfindungsgemäße Anordnung wird am Beispiel des Auftrages von Klebstoff erläutert. Der auf einen Schichtträger 2The arrangement according to the invention is explained using the example of the order of adhesive. The on a support 2

aufzutragende Klebstoff 3 tritt aus einer bewegten Düse 10 aus, wodurch sich eine Stoffbahn 3 bildet. Die Düse ist von einemapplied adhesive 3 exits from a moving nozzle 10, whereby a fabric 3 is formed. The nozzle is from one

Sensorkopf 1 umgeben, der mit sechs Sensoren 4 bis 9 bestückt ist, welche ein regelmäßiges Sechseck bilden, wobei sich dieSensor head 1 surrounded, which is equipped with six sensors 4 to 9, which form a regular hexagon, wherein the Mündung der Düse bei senkrechter Anordnung oberhalb der Ebene der Sensoren befindet. Die Sensoren sind an eine Ansteuer-Orifice of the nozzle is located vertically above the plane of the sensors. The sensors are connected to a control

und Auswerteeinheit angeschlossen. Jeder Sensor besteht aus Strahlungssender und -empfänger. Der aufgetragene Klebstoff 3wird von dem starr an der Düse angebrachten Sensorkopf gesucht. Hierzu werden die Sensoren nacheinander in bestimmterand evaluation unit connected. Each sensor consists of radiation transmitter and receiver. The applied adhesive 3 is sought by the sensor head rigidly attached to the nozzle. For this purpose, the sensors are successively in certain

Reihenfolge aktiviert:Sequence activated: Zunächst emittiert ein erster Sensor 4 in Richtung eines ersten Meßflecks 11 Strahlung, und ein zweiter Sensor 5 empfängt dieFirst, a first sensor 4 emits radiation in the direction of a first measuring spot 11, and a second sensor 5 receives the

vom aufgetragenen Klebstoff 3 oder Schichtträger 2 reflektierte und remittierte Strahlung.from the applied adhesive 3 or substrate 2 reflected and remitted radiation.

Danach emittiert der zweite Sensor 5 in Richtung eines zweiten Meßfleckes 13 Strahlung, und ein dritter Sensor 6 empfängt dieThereafter, the second sensor 5 emits radiation in the direction of a second measuring spot 13, and a third sensor 6 receives the

vom aufgetragenen Klebstoff 3 oder Schichtträger 2 reflektierte und remittierte Strahlung.from the applied adhesive 3 or substrate 2 reflected and remitted radiation.

Darauf emittiert der dritte Sensor 6 in Richtung eines dritten Meßflecks 15 Strahlung, und der erste Sensor 4 empfängt die vomThereupon, the third sensor 6 emits radiation in the direction of a third measuring spot 15, and the first sensor 4 receives the signal from the

aufgetragenen Klebstoff 3 oder Schichtträger 2 reflektierte und remittierte Strahlung, so daß die Strahlengänge aus der Richtungder Düse 10 auf den Schichtträger 2 betrachtet ein gleichseitiges Dreieck bilden.applied adhesive 3 or substrate 2 reflected and remitted radiation, so that the beam paths from the direction of the nozzle 10 on the substrate 2 considered form an equilateral triangle.

Im Anschluß wiederholt sich o.g. Vorgang mit drei weiteren Sensoren 7 bis 9, so daß dem gleichseitigen Dreieck ein um 60°Following this, o.g. Operation with three other sensors 7 to 9, so that the equilateral triangle by 60 °

gedrehtes gleichseitiges Dreieck überlagert wird.rotated equilateral triangle is superimposed.

In einem weiteren Schritt emittiert der Sensor 4 in Richtung des aus der Düse 10 austretenden Klebstoffes 3 Strahlung, und derIn a further step, the sensor 4 emits radiation in the direction of the adhesive 3 emerging from the nozzle 10, and the

bezüglich der Düse 10 gegenüberliegende Sensor 8 empfängt die den Klebstoff 3 transmittierende Strahlung. Das Gleicheerfolgt mit den Sensoren 5 und 9 sowie 6 und 7.relative to the nozzle 10 opposite sensor 8 receives the adhesive 3 transmitting radiation. The same thing happens with the sensors 5 and 9 as well as 6 and 7.

Dadurch wird in der Umgebung der Düse 10 ein konstruktiv festgelegter Bereich nach dem Vorhandensein von auf demAs a result, in the vicinity of the nozzle 10, a structurally determined area for the presence of on the Schichtträger 2 aufgetragenem Stoff 3 abgesucht. Der zwischen Düse 10 und Schichtträger 2 fließende Stoff 3 wird mittelsLayer carrier 2 applied substance 3 searched. The flowing between the nozzle 10 and substrate 2 fabric 3 is by means of Transmission erfaßt.Transmission detected. Vorteil der Erfindung ist die beliebige Relativbewegung zwischen Düse 10 und Schichtträger 2 einschließlich der beliebigenAdvantage of the invention is the arbitrary relative movement between the nozzle 10 and substrate 2 including any Stellung zwischen Düse 10 und Stoffbahn 3, wodurch auch die Möglichkeit des direkten Einwirkensauf den AuftragsprozeßPosition between nozzle 10 and web 3, whereby also the possibility of direct impact on the order process

besteht, da die Ergebnisse der Kontrolle nicht erst nach Beendigung des Beschichtungsvorganges des gesamten Bauteilesvorliegen.exists since the results of the control not only after completion of the coating process of the entire component present.

Mit dem erfindungsgemäßen Sensor sind folgende Zustände erfaßbar:The following states can be detected with the sensor according to the invention:

— „Stoffauf Schichtträger" und- "Stoffauf Schichtträger" and

— „Stoff aus der Düse ausgetreten".- "substance escaped from the nozzle".

Claims (3)

1. Anordnung zur Überwachung des Auftrages von fließfähigem Stoff, welcher aus einer zur Schichtträgeroberfläche etwa parallel beliebig bewegten Düse austritt, unter Verwendung von optoelektronischen Sensoren, gekennzeichnet dadurch, daß die Düse (10) in der Mitte von mindestens vier Sensoren (4-9) angeordnet ist, die Sensoren in einer Ebene liegend in Form eines etwa gleichseitigen Vielecks angeordnet und ihre Strahlengänge einerseits auf den Schichtträger und/oder auf den aufgetragenen Stoff, andererseits auf den aus der Düse austretenden Stoff gerichtet, mit einer an sich bekannten Ansteuer- und Auswerteschaltung verbunden sind und durch die Strahlengänge, die auf dem Schichtträger einen geschlossenen Polygonzug bilden, miteinander in Wechselwirkung stehen.1. Arrangement for monitoring the application of flowable substance, which emerges from a layer carrier surface approximately parallel to any moving nozzle, using optoelectronic sensors, characterized in that the nozzle (10) in the middle of at least four sensors (4-9) is arranged, the sensors lying in a plane in the form of an approximately equilateral polygon arranged and their beam paths on the one hand to the substrate and / or on the applied material, on the other hand directed to the material emerging from the nozzle, with a known control and evaluation circuit are connected and through the beam paths, which form a closed polygon on the substrate, interact with each other. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Düse (10) aus einem Werkstoff mit hohem Transmissionsgrad besteht.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the nozzle (10) consists of a material with a high transmittance. 3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sensoren (4-9) aus einem sendenden und einem empfangenden Bauelement bestehen oder diese Bauelemente in einem Bauelement integriert und/oder an Lichtleitfasern gekoppelt sind.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensors (4-9) consist of a transmitting and a receiving component or these components are integrated in a component and / or coupled to optical fibers.