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    Heißschmelzklebstofferfassungssystem und -verfahren, die das Erfassen (310) mehrerer Flächen eines Ziels, zum Beispiel eines Heißschmelzklebstoffmaterials, durch Erfassen von Temperaturänderungen mit einer entsprechenden Anzahl von Thermosensoren, das Summieren (320) eines Ausganges der Thermosensoren und das Auswerten (330) des summierten Ausganges durch Vergleichen des summierten Ausganges mit einem variablen Referenzwert umfassen, wobei die Ergebnisse in Bezug auf einen bestimmten Toleranzwert bewertet werden können.
    公开号:DE102004005171A1
    申请号:DE200410005171
    申请日:2004-02-02
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Dieter B. Gallatin Heerdt；Paul M. Hendersonville Jenkins
    申请人:Illinois Tool Works Inc；
    IPC主号:G01J5-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Anmeldung geht zurück auf eineNachanmeldung der anhängigenUS Anmeldung Nr. 10/254,316, eingereicht am 25. September 2002 mitdem Titel "Hot MeltAdhesive Detection Methods And Systems", die hierin zum Zwecke der Bezugnahmezitiert wird.
    [0002] Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Heißschmelzklebstoftsystemeund insbesondere die Anwendung und Erfassung von heißen Materialien, zumBeispiel Heißschmelzklebstoffen,die auf Substraten aufgebracht wurden, Verfahren und Systeme dafür.
    [0003] Das kontaktlose Erfassen von Heißschmelzklebstoffwülsten aufsich bewegenden Förderbändern unterVerwendung von Infrarotsensoren, die Temperaturunterschiede zwischendem Klebstoff und dem Substrat erfassen, ist allgemein bekannt.
    [0004] US Patent Nr. 4,831,258, mit demTitel "Dual SensorRadiation Detector" offenbartzum Beispiel ein Klebstoffwulsterfassungssystem, das einen Doppelsensorumfasst, in dem zwei Thermopiles (Thermosäulen) aufgenommen sind, dieeine Klebstoffziel- beziehungsweise die Referenztemperatur des sich bewegendenFörderbandesdurch eine gemeinsame Linse erfassen. Die Thermopile-Ausgänge sindan eine LED-Balkengraphikanzeigegekoppelt, die sich entsprechend den Änderungen zwischen den Temperaturendes Klebstoffs und des sich bewegenden Förderbandes ändert. Eine dynamische Balkengraphikzeigt diskontinuierliche Klebstoffwülste an, und eine relativ konstanteBalkengraphik zeigt einen relativ kontinuierlichen Klebstoffwulstan.
    [0005] Zur präzisen Erfassung der Anfänge undEnden von Klebstoffwülstenund anderer Thermomaterialien muss der Sensor mit einer optischenFokussiervorrichtung, wie der gemeinsamen Linse in US Patent Nr.4,831,258, versehen sein, aber dies begrenzt die Fläche, dievon dem Sensor überwacht werdenkann.
    [0006] Eine Aufgabe der Erfindung ist dieBereitstellung von neuartigen Wärmeerfassungsmethoden und-systemen.
    [0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindungist die Bereitstellung von Wärmeerfassungsmethodenund -systemen, die eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellen.
    [0008] In einer Ausführungsform lehrt die Erfindung Verfahrenin Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystemen,die allgemein das Erfassen getrennter Flächen eines Ziels, zum Beispieleines Heißschmelzklebstoffesauf einem Substrat, umfassen, indem Änderungen in der Temperaturmit Thermosensoren erfasst werden, die nicht parallel zu einer Richtungeiner relativen Bewegung zwischen dem Detektor und dem Ziel angeordnetsind, und ein Ausgang der wenigstens zwei Thermosensoren summiertwird. In einigen Ausführungsformenkann der summierte Ausgang der Sensoren ausgewertet werden, indemzum Beispiel der summierte Ausgang der wenigstens zwei Thermosensorenmit einem Referenzwert verglichen wird.
    [0009] In einer anderen Ausführungsformlehrt die Erfindung Verfahren in Wärmeerfassungssystemen, zumBeispiel Klebstofferfassungssystemen, die allgemein das Erzeugeneines Ausgangssignals umfassen, das mit Wärme in Zusammenhang steht,zum Beispiel Wärme,die von einem Heißschmelzklebstoff abstrahlt,die mit einem Thermosensor erfasst wird, sowie das Auswerten desAusgangssignals durch einen Vergleich mit einem Schwellwert, deraus einem Referenzwärmeprofilermittelt wird. In einer Ausführungsformist der Schwellwert ein variabler Schwellwert.
    [0010] In einer anderen Ausführungsformlehrt die Erfindung Wärmeerfassungssysteme,zum Beispiel Heißschmelzklebstoff-Erfassungssysteme,die wenigstens zwei Thermosensoren umfassen, die in einem beabstandetenVerhältnismontiert sind, sowie einen Signalsummierer mit Eingängen, diean Ausgängeder wenigstens zwei Thermosensoren gekoppelt sind, eine Steuerungmit einem Eingang, der an einen Ausgang des Signalsummierers gekoppeltist, wobei die Steuerung zum Abtasten und Speichern des Ausgangsdes Summierers in einem Speicher programmiert ist.
    [0011] In einer weiteren Ausführungsformlehrt die Erfindung Wärmeerfassungssysteme,zum Beispiel Heißschmelzklebstoff-Erfassungssysteme,die das Erfassen eines Produktes, Erfassen eines Heißschmelzklebstoffes,der auf dem Produkt aufgebracht ist, während das Produkt erfasst wird,und Vergleichen eines Zeitraumes, in dem das Produkt erfasst wird,mit einem Zeitraum, in dem der Heißschmelzklebstoff erfasst wird,umfassen.
    [0012] Diese und andere Aufgaben, Aspekte,Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei sorgfältiger Betrachtungder folgenden ausführlichenBeschreibung der Erfindung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher,die des besseren Verständnisseswegen unproportional sein mögen, wobeigleiche Strukturen und gleiche Schritte im Allgemeinen mit entsprechendenZahlen und Zeichen bezeichnet sind.
    [0013] In den Figuren zeigen:
    [0014] 1 eineSchnittansicht eines beispielhaften Wärmeerfassungssystems zum Erfassenvon Zielartikeln,
    [0015] 2 einebeispielhafte Anordnung mehrerer einstellbarer Thermosensoren,
    [0016] 3 einbeispielhaftes Prozessflussdiagramm zum Erfassen von Artikeln mitWärmeerfassungssystemen,
    [0017] 4 einebeispielhafte Ziel- und Thermosensorkonfiguration,
    [0018] 5 einegraphische Darstellung eines summierten Sensorsignals, das in Bezugauf ein Referenzsignal eingezeichnet ist,
    [0019] 6 eineKurve eines Signals, das die Ergebnisse des Vergleichs des summiertenSignals mit dem Referenzsignal von 5 darstellt,
    [0020] 7 eineweitere beispielhafte Ziel- und Thermosensorkonfiguration,
    [0021] 8 einegraphische Darstellung eines summierten Sensorsignals, das in Bezugauf ein anderes Referenzsignal eingezeichnet ist,
    [0022] 9 eineKurve eines Signals, das die Ergebnisse des Vergleichs des summiertenSignals mit dem Referenzsignal von 8 darstellt,
    [0023] 10 eineweitere beispielhafte Ziel- und Thermosensorkonfiguration,
    [0024] 11 einegraphische Darstellung eines summierten Sensorsignals, das in Bezugauf ein anderes Referenzsignal eingezeichnet ist,
    [0025] 12 eineKurve eines Signals, das die Ergebnisse des Vergleichs des summiertenSignals mit dem Referenzsignal von 11 darstellt,
    [0026] 13 einbeispielhaftes Referenzwärmeprofil,
    [0027] 14 einbeispielhaftes verzerrtes Wärmeprofil,
    [0028] 15 einbeispielhafter Schwellwert, der durch Skalieren eines Referenzwärmeprofilserhalten wird, und
    [0029] 16 einweiterer beispielhafter Schwellwert, der durch Skalieren eines Referenzwärmeprofilserhalten wird.
    [0030] 1 istein beispielhaftes Wärmeerfassungssystem 100 zumErfassen von Zielartikeln oder Zielen bei Temperaturen, die sichvon der Umgebungstemperatur unterscheiden, zum Beispiel eines Heißschmelzklebstoffes 102,der auf einem sich bewegenden Substrat oder einer Verpackung 104 aufgebrachtist, wie in 1 dargestellt.In anderen Anwendungen sind die Wärmeerfassungssysteme der vorliegendenErfindungen zum Erfassen anderer Substanzen, die keine Heißschmelzklebstoffesind, nützlich.Diese und andere Anwendungen werden für den Durchschnittsfachmannbei Betrachtung der folgenden beispielhaften Ausführungsformenoffensichtlicher.
    [0031] In einer Ausführungsform der Erfindung umfasstdas Wärmeerfassungssystemallgemein eine Mehrzahl von wenigstens zwei Thermosensoren, die inoder auf einem Befestigungselement montiert sind, zum Beispiel einemBefestigungselement, das in Bezug auf das Ziel, das von den Detektorenerfasst werden soll, positionierbar ist. Die mehreren Sensoren sindvorzugsweise nicht parallel zu einer Richtung einer relativen Bewegungzwischen den Sensoren und dem Ziel ausgerichtet. Diese und andereAspekte der Erfindung sind in der Folge ausführlicher besprochen. Die Anzahlvon Sensoren hängtallgemein von der Breite des erfassten Ziels ab.
    [0032] In einer Ausführungsform, die zum Erfassen vonHeißschmelzklebstoffenund fürandere Erfassungsanwendungen geeignet ist, sind die ThermosensorenInfrarotwärme-Erfassungssensoren.Die TH-Serien von Infrarotwärmesensoren,zum Beispiel Teilenummer TH-11 von SUNX Sensors USA, West Des Moines,lowa 50265, sind besonders gut für Heißschmelzklebstoff-Erfassungsanwendungengeeignet. Der Heißschmelzklebstoffsensorder TH-11 Serie enthälteine Steuerung, die vordefinierte programmierte Einstellungen für verschiedeneAnwendungen speichert und einen roten Ausrichtungspunkt auf demZiel erzeugt, um die Ausrichtung und fokussierte Erfassung zu erleichtern.Andere Spezialsensoren, von welchen zahlreiche von SUNX Sensors USAund anderen Herstellern erhältlichsind, können für andereAnwendungen als die Heißschmelzklebstofferfassungbesser geeignet sein.
    [0033] Obwohl die beispielhafte Mehrzahlvon Thermosensoren einzelne Sensoren umfasst, können andere Ausführungsformeneinen einzigen Sensor verwenden, der mehr als eine Stelle erfassenund entsprechende Ausgängeerzeugen kann, die summiert werden können, wie in der Folge näher besprochen wird.Ein solcher Einheitssensor (Sensoreinheit) mit mehreren Sensoreingängen undentsprechenden -ausgängenwird, zumindest in der vorliegenden Erfindung, als Äquivalentfür mehrereeinzelne Sensoren der beispielhaften Art angesehen.
    [0034] In 1 sinddie beispielhaften Sensoren 110 und 112 Seitean Seite im Wesentlichen quer zu einer Richtung 106 derSubstratbewegung montiert, wodurch das Erfassen einer relativ breitenFläche desZiels möglichist. In anderen Ausführungsformen jedochkönnensich die Thermosensoren in Bezug auf ein feststehendes Wärmezielbewegen. In diesen letztgenannten Ausführungsformen sind die Thermosensorenauch nicht parallel zu der Richtung der relativen Bewegung angeordnet.
    [0035] 2 zeigterste und zweite Sensoren 210 und 220, die umentsprechende Achsen 212 beziehungsweise 222 schwenkbareinstellbar sind. Die Schwenkachsen sind im Wesentlichen parallelzu der Richtung der relativen Bewegung zwischen dem Sensor oderden Sensoren und dem Ziel, die durch einen Pfeil 106 in 1 dargestellt ist. Die Sensoren 210 und 220 sindin dieser Konfiguration einstellbar positionierbar, um dem AbstandD zwischen den Flächendes Ziels zu verändern,die von den Sensoren erfasst werden. In der beispielhaften Darstellungist der Brennpunkt jedes Sensors, 210 und 220,zu dem anderen hin und weg von diesem positionierbar, indem derAbstand D zwischen den Focuspunkten oder Brennpunkten 214 und 224 vergrößert oderverkleinert wird.
    [0036] In der beispielhaften Ausführungsformvon 2 werden die Thermosensoren 210 und 220 schwenkbarvon einem Trägerelementoder einem Befestigungsbügel,nicht dargestellt, durch entsprechende Zapfen 211, 221 gehalten,die sich entlang der entsprechenden Schwenkachse 212 beziehungsweise 222 erstrecken.In der beispielhaften Ausführungsformist ein Hebelarm 216, 226, der sich von jedemder Sensoren 210, 220 erstreckt, an ein gemeinsamesEinstellelement 230 gekoppelt, um die Thermosensoren 210 und 220 umdie entsprechenden Schwenkachsen in ihre Einstellung zu schwenken.
    [0037] In 2 enthält das beispielhaftegemeinsame Einstellelement 230 ein Verschiebungselement 232 miteinem Eingriffselement 234, das an die Hebelarme 216, 226 derThermosensoren gekoppelt ist. Das Eingriffselement 234 weistdie Form eines vorstehenden Abschnittes auf, der bewegbar an dieHebelarme gekoppelt ist. In anderen Ausführungsformen kann jeder Arm 216, 226 durchein entsprechendes Eingriffselement an das Verschiebungselement gekoppeltsein. Das beispielhafte Verschiebungselement 232 bewegtsich zum Beispiel durch Drehen einer mit ihm verschraubten Hebeschraube 236 vor undzurück.Die Hin- und Herbewegung des Verschiebungselements schwenkt dieThermosensoren um die Achsen 212 und 222, wodurchder Abstand D zwischen den Focus- oder Brennpunkten der Sensoreneingestellt wird. In anderen Ausführungsformen können dieThermosensoren unabhängigeinstellbar sein. Ebenso könnenandere Einstellvorrichtungen zur Ausrichtung des Thermosensors inbezug auf den Zielartikel verwendet werden.
    [0038] Gemäß 1 umfasst eine schematische Schaltskizzeeines beispielhaften Wärmeerfassungssystems 100 imAllgemeinen eine Mehrzahl von wenigstens zwei Sensoren 110 und 112,deren Ausgängean eine Summierschaltung 120 gekoppelt sind. In der beispielhaftenAusführungsformwerden die Analogausgängeder Sensoren 110 und 112 durch entsprechende Verstärker 114 beziehungsweise 116 verstärkt, bevorsie die Addierschaltung erreichen. In dem beispielhaften Systemist der Ausgang der Summierschaltung nach der Digitalisierung durcheinen Analog/Digital-Wandler 140 an einen Eingang einer Digitalsteuerung 130,zum Beispiel einer Mikrosteuerung, gekoppelt. In anderen AusführungsformenkönnenzusätzlicheThermosensoren enthalten sein und deren Ausgänge können bei demselben Summierer 120 oderbei einem anderen Summierer summiert und dann in die Steuerung 130 eingegebenwerden.
    [0039] Die Mikrosteuerung ist an einen Speicher 150 gekoppeltder einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und vielleicht einen programmierbarenROM (PROM) und einen RAM zum Speichern von Daten enthält. In einigenAusführungsformenist die Steuerung an eine Anzeigevorrichtung 160, zum Beispieleine Flüssigkristallanzeige(LCD – "liquid crystal display") oder eine Kathodenstrahlröhre (CRT – "cathode ray tube") gekoppelt. In dieserbeispielhaften Ausführungsform istdie Steuerung zum Beispiel durch ein Anwendungsprogramm programmiert,das im ROM oder in einem PROM gespeichert ist, um den digitalisierten Ausgangdes Summierers 120 abzutasten und die abgetasteten Ausgangsdatendes Summierers im Speicher zu speichern. Für den Durchschnittsfachmannist offensichtlich, dass die vorliegende beispielhafte digitaleAusführunganaloge Äquivalentehat.
    [0040] In einigen Ausführungsformen ist es wünschenswert,zu Beginn das Vorhandensein des Produktes oder Ziels, das von denThermosensoren zu erfassen ist, nachzuweisen. In 1 hat ein Photodetektor 170,der auf das Ziel gerichtet ist, einen Ausgang, der an die Steuerung 130 gekoppeltist. In Ausführungsformen,in welchen die Steuerung ein Digitalprozessor ist, wird der Ausgangdes Photodetektors 170 vor der Eingabe in die Steuerungdigitalisiert.
    [0041] Das beispielhafte System von 1 enthält auch einen Kodierer 180 miteinem Ausgang, der an einen Eingang der Steuerung gekoppelt ist.Der Kodierer 180 ist zum Beispiel ein rotierender mechanischerKodierer oder ein optischer Kodierer zum Messen der relativen Bewegungzwischen den Thermosensoren und dem Ziel. Diese Informationen können zumBeispiel zum Berechnen der Geschwindigkeit verwendet werden, mitder sich das Ziel in Bezug auf die Thermosensoren bewegt, wie inder Folge ausführlicherbesprochen wird.
    [0042] 3 istein beispielhaftes Prozessflussdiagramm 300, das allgemeindie Betriebsfunktion der Wärmeerfassungssystemeder vorliegenden Erfindung zeigt. In einigen Ausführungsformenist es wünschenswert,den Anfang und das Ende des Produktes zu erfassen, auf dem das Zielaufgebracht werden soll. In 3 kanndies in Block 310 durch Erfassen der Vorderkante des Produktesund anschließendesErfassen seiner Hinterkante ausgeführt werden. In 1 wird die Vorderkante 105 desbeispielhaften Produktes 104 mit dem Photosensor 170 erfasst,der auch dessen Hinterkante erfassen kann.
    [0043] In einigen Ausführungsformen kann das Erfassender Produktvorderkante zum Einleiten des Wärmeerfassungsvorganges verwendetwerden, der in der Folge näherbesprochen wird. Das Erfassen der Hinterkante des Produktes kannzum Beenden des Wärmeerfassungsvorgangesverwendet werden. In 3 wirdin Block 320 das Produkt mit den Thermosensoren abgetastet,bis die Hinterkante des Produktlaufs vollständig ist, zum Beispiel, bisdie Hinterkante des Produktes von dem Photosensor 170 in 1 erfasst wird.
    [0044] In einigen Ausführungsformen kann der Erfassungsvorgangder Produktvorderkante im Speicher zur Verwendung als Referenzwertzum Beispiel in Bezug auf den Erfassungsvorgang der Produkthinterkantegespeichert werden. Die Verwendung von Kodiererausgängen, welchedie Bewegung des Produktes verfolgen, kann bei dem Erfassungsvorgang sowohlder Vorder- als auch Hinterkante verwendet werden, um die Länge desProduktes zu berechnen. Die gemessene Produktlänge kann dann mit einer bekanntenProduktlängeverglichen werden. Die berechnete Produktlänge kann auch mit Ausgängen der Thermosensorenverglichen werden um festzustellen, ob das Produkt angemessen mitdem Zielmaterial bedeckt wurde.
    [0045] In einem Betriebsmodus werden wenigstens zweibenachbarte Flächendes Ziels von den mehreren Thermosensoren erfasst. Wie zuvor festgestellt wurde,könnenbreitere Flächenunter Verwendung zusätzlicherSensoren oder Sensorpaare erfasst werden. In der beispielhaftenAusführungsformwerden wenigstens zwei getrennte Flächen des Klebstoffmaterialsdurch Erfassen von Temperaturänderungenmit einer entsprechenden Anzahl von Thermosensoren erfasst, dienicht parallel zu einer Richtung der relativen Bewegung zwischendem Detektor und dem Klebstoffmaterial angeordnet sind. Die Thermosensorenerfassen allgemein das Zielmaterial, zum Beispiel den Heißschmelzklebstoffvon 1, indem das Zielbei einer Temperatur in Bezug auf die Fläche um das Ziel erfasst wird.Die Thermosensoren erzeugen somit elektrische Signale, die Temperaturänderungenan zwei getrennten Stellen entlang dem Ziel entsprechen.
    [0046] In 3 werdenin Block 330 die Ausgangssignale der wenigstens zwei Sensoren,die das sich bewegende Ziel abtasten, summiert oder addiert. In 1 wird der verstärkte Analogausgangder Sensoren beim Summierer 120 addiert. In 1 wird der digitalisierteAusgang der Summierschaltung von der Steuerung abgetastet und imSpeicher gespeichert. In der beispielhaften digitalen Ausführung wirddas Abtasten und Speichern des summierten Sensorsignals von einemAbtast-Anwendungsprogrammsegmentausgeführt,das im Speicher gespeichert ist.
    [0047] In einigen Ausführungsformen ist es wünschenswert,den summierten Ausgang bei einer Rate abzutasten, die von der relativenBewegung zwischen dem Detektor und dem Klebstoffmaterial abhängig ist,wodurch die Summe der Sensorausgänge inregelmäßigen Abstandsintervallenentlang dem Ziel abgetastet wird. In einer Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, misstder Kodierer 180 die relative Bewegung zwischen dem Sensorund dem Ziel zur Verwendung durch die Steuerung, um die Abtastungdes Summiererausganges in einem bestimmten gewünschten, festgelegten Abstandzu planen. Die abgetasteten Daten werden im RAM zum Beispiel in Tabellenformgespeichert.
    [0048] In 3 wirdin Block 340 der Ausgang der Summierschaltung zum Beispieldurch Vergleichen des summierten Ausgangs der wenigstens zwei Thermosensorenmit einem Referenzwert ausgewertet. In einer Ausführungsformwird ein Referenzwert empirisch festgelegt, indem Messungen ohneHeißschmelzklebstoffund in anderen Flächen,die mit Klebstoff bedeckt sind, vorgenommen werden. Der Referenzwertliegt irgendwo zwischen niederen und hohen Messungen, abhängig vonden Anforderungen der besonderen Anwendung, wie in der Folge näher besprochenwird.
    [0049] Beim Festlegen des Referenzwerteswerden die abgetasteten Summiererausgangsdaten in Bezug auf denReferenzwert durch Zählender Anzahl von Zählungen,die überoder unter dem Referenzwert liegen, verglichen, zum Beispiel aufeiner Basis pro Längeneinheit,und anschließendesBewerten der verglichenen Ergebnisse in Bezug auf einen Toleranzwert,der ebenso empirisch festgelegt werden kann. In der beispielhaftenAusführungsformwird der Vergleich von einem Vergleichsprogrammsegment gesteuert,im Speicher gespeichert, der die gespeicherten Abtastungen der Summierungvon wenigstens zwei Thermosensorsignalen mit einem gespeichertenReferenzwert vergleicht.
    [0050] 4 zeigtein beispielhaftes Heißschmelzklebstoffzieloder Objekt 400, das sich in eine Richtung 402 relativzu den Thermosensoren 404 und 406 bewegt, derenAusgängesummiert, abgetastet und gespeichert werden, wie zuvor besprochenwurde. Das Klebstoffziel enthältLeerräumeoder Lücken 408, 410 und 412,in denen kein Klebstoff aufgebracht wurde, zum Beispiel da eineKlebstoffdüse verstopftwar oder aus einem anderen Grund.
    [0051] 5 isteine graphische Darstellung eines summierten Sensorausgangssignals 500,das den summierten Ausgängender Sensoren 404 und 406 in 4 entspricht. Die Klebstoffleerräume 408, 410 und 412 in 4 verringern die Amplitudedes Summensignals 500 in 5. 5 zeigt auch eine Referenzwert-oder Schwellwerthöhe 510,mit der das Signal 500 verglichen wird. In 5 ist der Referenzwert so gewählt, dassdas Signal 500 den Referenzwert überschreitet, solange wenigstenseiner der zwei Thermosensoren Klebstoff zu einem bestimmten Zeitpunkterfasst. 6 zeigt einenVergleichsausgang 600, der hoch ist, wenn das Signal 500 in 5 den Referenzwert 510 überschreitet.Der Vergleichsausgang 600 in 6 istniedrig, wenn das Signal 600 den Referenzwert 510 in 5 nicht überschreitet.
    [0052] 7 zeigtein weiteres beispielhaftes Heißschmelzklebstoffziel 700,das sich in eine Richtung 702 relativ zu den Thermosensoren 704 und 706 bewegt,deren Ausgängesummiert, abgetastet und gespeichert werden, wie zuvor besprochenwurde. Das Klebstoffziel enthältauch Leerräume 708, 710 und 712,wo kein Klebstoff aufgebracht wurde.
    [0053] 8 isteine graphische Darstellung eines summierten Sensorausgangssignals 800,das den summierten Ausgängender Sensoren 704 und 706 in 7 entspricht. Die Klebstoffleerräume verringern dieAmplitude des Summensignals 800 in 8. 8 zeigtauch eine Referenzwert- oder Schwellwerthöhe 810, mit der dasSignal 800 verglichen wird. In 8 ist der Referenzwert so gewählt, dassdas Signal 800 den Referenzwert nur dann überschreitet, wennbeide Sensoren Klebstoff gleichzeitig erfassen. Wenn einer der beidenSensoren keinen Klebstoff erfasst, fällt das summierte Signal 800 unterden Referenzwert 810. 9 zeigteinen Vergleichsausgang 812, der hoch ist, wenn das Signal 800 in 8 den Referenzwert 810 überschreitet.Der Vergleichsausgang 812 in 9 istniedrig, wenn das summierte Signal 800 den Referenzwert 810 nicht überschreitet.
    [0054] 10 zeigtein weiteres beispielhaftes Heißschmelzklebstoffziel 813,das sich in eine Richtung 815 relativ zu den Thermosensoren 814 und 816 bewegt,deren Ausgängesummiert, abgetastet und gespeichert werden, wie zuvor besprochenwurde. Das Klebstoffziel enthälteine Diskontinuität 818,wo kein Klebstoff aufgebracht wurde, die sich über die Zielfläche im Pfadbeider Sensoren 814 und 816 erstreckt.
    [0055] 11 isteine graphische Darstellung eines summierten Sensorausgangssignals 820,das den summierten Ausgängender Sensoren 814 und 816 in 10 entspricht. Der Klebstoffleerraum 818 in 10 verringert die Amplitudedes Summensignals 820 in 11. 11 zeigt auch eine Referenzwert- oderSchwellwerthöhe 830,mit der das Signal 820 verglichen wird. In 11 ist der Referenzwert so gewählt, dassdas Signal 820 den Referenzwert überschreitet, wenn wenigstensein Sensor Klebstoff erfasst. Wenn jedoch beide Sensoren keinenKlebstoff erfassen, fälltder summierte Signalausgang 820 unter den Referenzwert 830. 12 zeigt einen Vergleichsausgang 840,der hoch ist, wenn das Signal 820 in 11 den Referenzwert 830 überschreitet. DerVergleichsausgang 840 in 12 istniedrig, wenn das summierte Signal 820 den Referenzwert 830 nicht überschreitet.
    [0056] In den beispielhaften Ausführungsformen werdennicht alle Amplitudendatenpunkte der summierten Thermosignalausgänge gespeichert.Statt dessen wird das summierte Signal abgetastet und für einenVergleich mit den entsprechenden Referenzwerten gespeichert. Ineiner Ausführungsformlegt ein Toleranzwert die annehmbare Anzahl von Signalabtastungen,die den Referenzwert nicht überschreitendürfen,auf einer Basis pro Längeneinheit fest.In Heißschmelzklebstoffanwendungenkönnen dieErgebnisse der Sensorsignalauswerten zur Bestimmung verwendet werden,ob eine angemessene Klebstoffmenge aufgebracht wurde. In der beispielhaftendigitalen Ausführungvergleicht ein Toleranzwertprogrammsegment, das im Speicher gespeichert ist,die Ergebnisse des Vergleichsprogrammsegments mit einem vom Benutzerspezifizierten Toleranzwert.
    [0057] In einer Ausführungsform wird ein Produkt, aufdem das Ziel aufgebracht ist, zum Beispiel mit einem Photodetektorerfasst, der dessen Vorder- und Hinterkante erfasst. Ein Heißschmelzklebstoffoder anderes Ziel, der/das auf dem Produkt aufgebracht ist, wirdebenso währenddem Erfassen des Produktes erfasst. Es kann bestimmt werden, obder Heißschmelzklebstoffdas Produkt vollständigbedeckt, indem ein Zeitraum, in dem das Produkt erfasst wird, miteinem Zeitraum, in dem der Heißschmelzklebstoff erfasstwird, verglichen wird. ZusätzlicheInformationen können über dasAuftragen des Klebstoffs auf das Produkt erhalten werden, indemauch der Kodierer verwendet wird, wobei zum Beispiel eine Bestimmungdurchgeführtwird, welche Abschnitte des Produkts mit Klebstoff bedeckt sindund welche nicht.
    [0058] In einer Ausführungsform wird der Referenzwertbestimmt, währenddas System in einem Lehrmodus betrieben wird. Im Lehrmodus stelltdie Steuerung nach der Erstellung stabiler Thermosensorablesungender Reihe nach die Verstärkungdes Summierersignalausganges oder eines anderen Detektorausgangesein, um die Spanne der Temperaturablesungen zu optimieren. Die Verstärkung desAusganges kann auch im Lehrmodus eingestellt werden, um eine Anpassungan verschiedene Zielzuständezu erreichen, zum Beispiel an verschiedene Temperaturausgangsbereicheoder die Klebstoffdicke usw.. Für dieseAnpassung erhöhtoder senkt die Steuerung die Verstärkung des Verstärkers aufder Basis der maximalen Temperaturablesungen, wodurch der Bereichvon Ablesungen in einen optimaleren Bereich verschoben wird, umzum Beispiel Temperaturablesungen besser von Geräuschen zu unterscheiden. In 1 wird ein Verstärker variablerVerstärkung 190, zumBeispiel ein spannungsgesteuerter Verstärker ("voltage controlled amplifier" – VCA), der an den Ausgangdes Summierers 120 gekoppelt ist, von der Steuerung 130 über einenDigital/Analog-Wandler (D/A) währenddes Lehrmodusbetriebs eingestellt.
    [0059] In einer Ausführungsform ist der Referenzwertein linearer Schwellwert. 13 zeigtein beispielhaftes Wärmeprofil 903,das abwärtsverläuft, aberallgemeiner kann das Wärmeprofileine positive oder andere variable Steigung haben. In 13 ist der beispielhaftelineare Schwellwert 904 konstant. Die Schwellwerthöhe kannim Allgemeinen erhöht odergesenkt werden, muss aber unter dem untersten Abschnitt des Wärmeprofilseingestellt sein, für denein Nachweis erbracht werden soll. In 13 wirddie Höhedes Schwellwerts 904 durch den unteren Abschnitt des Wärmeprofils 903 andessen rechter Seite erstellt. Der Referenzwert oder Schwellwert wirdvorzugsweise durch Erfassen eines bekannten guten Produkts erstellt,das ein annehmbares Wärmeprofilerzeugt, von dem der Schwellwert im Lehrmodus erstellt werden kann.Das Wärmeprofil 903 in 13 ist ein solches Profil,das hierin als Referenzwärmeprofilbezeichnet wird.
    [0060] 14 zeigtein verzerrtes Wärmeprofil 905, dasfür jenestypisches ist, das an einem Produkt erfasst wird. Die Verzerrungin dem Wärmeprofilvon 14 ist durch eineVertiefung 907 gekennzeichnet, die ein geringeres als angemessenesMaß an Klebstoffbedeckungoder einen anderen Defekt anzeigen kann, abhängig von dem erfassten Ziel.In 14 jedoch ist jedochdie Verzerrung 907, die einem unerwünschten Defekt entsprechenkönnte, nichtnachweisbar, da der konstante Schwellwert 904 relativ niedereingestellt ist.
    [0061] Füreinige Anwendungen ist ein konstanter linearer Schwellwert, wiezuvor besprochen, annehmbar. In anderen Anwendungen jedoch könnte eseher erwünschtsein, übereinen Schwellwert zu verfügen, dereinem gewünschtenWärmeprofileher entspricht, der nicht konstant oder variabel ist. 15 zeigt ein Referenzwärmeprofil 911 undeinen beispielhaften nicht linearen Schwellwert 912, derim Allgemeinen dem variablen Idealprofil folgt, aber mit einer geringerenGröße. AlsAlternative kann der Schwellwert, wie besprochen, eine Näherung sein,zum Beispiel eine mathematische Näherung.
    [0062] In 15 wirdder beispielhafte Schwellwert 912 durch Skalieren des Referenzwärmeprofils 911 ermittelt,das erfasst wird, wenn sich das System im Lehrmodus befindet, wiezuvor besprochen wurde. In 15 werdenzum Beispiel die abgetasteten Ablesungen des Wärmeprofils 911 um einen bestimmten Prozentsatzgesenkt, zum Beispiel um 10 Prozent. In einer Ausführungsformwird das Referenzprofil durch Abtasten eines bekannten guten Produkts,zum Beispiel eines idealen Klebstoffauftrags auf einem Substrat, über Zeit-oder Abstandsintervalle erzeugt. Die abgetasteten Daten werden ineinem Speicher gespeichert, zum Beispiel im Speicher 150 in 1. Der Schwellwert 192 wirddurch Subtrahieren eines Teils von jedem Datum der abgetastetenDaten erzeugt, woraus sich ein Schwellwert ergibt, der proportionalgeringer als das Referenzwärmeprofil 911 ist,wie in 15 dargestellt.
    [0063] In einigen Ausführungsformen ist die subtrahierteGröße von derNeigung des Referenzwärmeprofilsabhängig.In anderen Ausführungsformen hängt diesubtrahierte Größe von dererwarteten Variabilitätdes gemessenen Produkts ab. Daher könnte es in einigen Anwendungennicht notwendig sein, das Referenzprofil zu skalieren, während inanderen Anwendungen ein deutliches Skalieren des Referenzwärmeprofilserforderlich sein könnte.
    [0064] In einigen Ausführungsformen kann das Referenzprofilaus mehreren Profilen erzeugt werden, indem zum Beispiel der Durchschnittvon Datenabtastungen von mehreren Profilen ermittelt wird, die geringeVariationen aufweisen können. 16 zeigt ein gemitteltesReferenzwärmeprofil 921,das periodisch abgetastet werden kann. Der Schwellwert 923 wirdentsprechend durch Skalieren des Referenzprofils bestimmt, zum Beispieldurch Subtrahieren einer Größe von denAbtastungen des Referenzprofils 921.
    [0065] Die vorangehende schriftliche Beschreibung derErfindung ermöglichtzwar dem Durchschnittsfachmann die Ausführung und Verwendung ihrerModen, die gegenwärtigals die bestehen angesehen werden, aber für den Durchschnittsfachmannist verständlichund offensichtlich, dass Variationen, Kombinationen und Äquivalenteder vorliegenden, besonderen, beispielhaften Ausführungsformenbestehen. Die Erfindungen sind daher nicht durch die vorliegenden,beispielhaften Ausführungsformeneingeschränkt,sondern durch alle Ausführungsformenim Umfang und Wesen der beiliegenden Ansprüche.
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] Verfahren fürein Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystem,umfassend die Schritte: Erfassen eines Heißschmelzklebstoffmaterialsmit einem Thermosensor; Erzeugen eines Ausgangssignals, dasmit dem Heißschmelzklebstoffin Zusammenhang steht, der von dem Thermosensor erfasst wird; Auswertendes Ausgangssignals durch Vergleichen des Ausgangssignals mit einemSchwellwert, der aus einem Referenzwärmeprofil ermittelt ist.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleich desAusgangssignals mit dem Schwellwert, der aus dem Referenzwärmeprofilermittelt ist, den Vergleich des Ausgangssignals mit einem variablen Schwellwert,der aus einem variablen Referenzwärmeprofil ermittelt wird, umfasst.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vergleich desAusgangssignals mit dem Schwellwert, der aus dem Referenzwärmeprofilermittelt wird, den Vergleich des Ausgangssignals mit einem Schwellwertumfasst, der proportional kleiner als das Referenzwärmeprofilist.
    [4] Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte Erfassendes Heißschmelzklebstoffmaterialsmit dem Thermosensor durch Erfassen von Temperaturänderungenmit wenigstens zwei Thermosensoren, die nicht parallel zu einerRichtung der relativen Bewegung zwischen den Thermosensoren unddem Heißschmelzklebstoffmaterialangeordnet sind, Erzeugen eines Ausgangssignals, das mit demHeißschmelzklebstoffin Zusammenhang steht, der von jedem der Thermosensoren erfasstwird; Summieren eines Ausgangs der wenigstens zwei Thermosensoren.
    [5] Verfahren nach Anspruch 4, umfassend das Vergleichendes summierten Ausgangs der wenigstens zwei Thermosensoren mit demSchwellwert, der aus dem Referenzwärmeprofil ermittelt wird.
    [6] Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die Schritte Abtastendes summierten Ausgangs der wenigstens zwei Thermosensoren, Speichernder Abtastungen des summierten Ausgangs der wenigstens zwei Thermosensoren, Vergleichender Abtastungen mit dem Schwellwert, der aus dem Referenzwärmeprofilermittelt wird.
    [7] Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Auswertendes Ausgangssignals durch Vergleichen des Ausgangssignals mit einemSchwellwert, der zu einem gemittelten Referenzwärmeprofil proportional ist.
    [8] Verfahren fürein Wärmeerfassungssystem, umfassend: Erfassenvon Wärmevon einem Zielmaterial mit einem Thermosensor; Erzeugen einesAusgangssignals, das mit der erfassten Wärme in Zusammenhang steht; Auswertendes Ausgangssignals durch Vergleichen des Ausgangssignals mit einemvariablen Schwellwert.
    [9] Verfahren nach Anspruch 8, umfassend das Abtastendes Ausgangssignals und Vergleichen des abgetasteten Ausgangssignalsmit dem variablen Schwellwert.
    [10] Verfahren nach Anspruch 8, umfassend Erzeugenmehrerer Ausgangssignale, die mit der Wärme in Zusammenhang stehen,die an verschiedenen Stellen des Zielmaterials erfasst wird; Summierender mehreren Ausgangssignale; Abtasten der summierten Ausgangssignale; Vergleichender abgetasteten Ausgangssignale mit dem variablen Schwellwert.
    [11] Verfahren nach Anspruch 10, umfassend das Auswertendes Vergleichs der abgetasteten Ausgangssignale in Bezug auf einenvorbestimmten Toleranzwert.
    [12] Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Auswertendes Vergleichs das Bestimmen einer Anzahl von abgetasteten Ausgangssignalenenthält,die den variablen Schwellwert unterschreiten.
    [13] Verfahren nach Anspruch 8, umfassend, wenn das Zielmaterialauf einem Produkt aufgebracht ist, das Erfassen des Produktes undVergleichen eines Zeitraumes, in dem die Ausgangssignale erzeugtwerden, mit einem Zeitraum, in dem das Produkt erfasst wird.
    [14] Verfahren in einem Wärmeerfassungssystem, wobeidas Verfahren umfasst: Erfassen von Wärme von einem Referenzzielmaterial; Erzeugeneines Ausgangssignals, das mit der Wärme, die von dem Referenzzielmaterialerfasst wird, in Zusammenhang steht; Erzeugen eines Referenzwärmeschwellwertesauf der Basis des Ausgangssignals.
    [15] Verfahren nach Anspruch 14, umfassend Abtastendes Ausgangssignals; Erzeugen des Referenzwärmeschwellwertes durch proportionalesVerringern der Abtastungen des Ausgangssignals.
    [16] Verfahren nach Anspruch 14, umfassend Erfassenvon Wärmevon mehreren Referenzzielmaterialien; Erzeugen eines Ausgangssignals,das mit der Wärme,die von den mehreren Referenzzielmaterialien erfasst wird, in Zusammenhangsteht; Abtasten jedes der Ausgangssignale und Mitteln der entsprechendenAbtastungen; Ermitteln des Referenzwärmeschwellwertes durch proportionalesVerringern der gemittelten Abtastungen.
    [17] Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystem, umfassend: wenigstenszwei Thermosensoren, die in beabstandetem Verhältnis montiert sind, wobeijeder der wenigstens zwei Sensoren einen Signalausgang hat; einenSignalsummierer, wobei der Signalsummierer Signaleingänge hat,die an die Signalausgängeder wenigstens zwei Thermosensoren gekoppelt sind, wobei der Signalsummierereinen Signalausgang hat; eine Steuerung mit einem Signaleingang,der an den Signalausgang des Signalsummierers gekoppelt ist; einenSpeicher, der an die Steuerung gekoppelt ist; einen variablenSchwellwert, der im Speicher gespeichert ist; wobei die Steuerungso programmiert ist, dass sie Ausgangssignale des Signalsummierersmit dem variablen Schwellwert vergleicht.
    [18] Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystem nachAnspruch 17, wobei die Steuerung zum Abtasten von Ausgangssignalendes Signalsummierers und Speichern der abgetasteten Ausgangssignaleim Speicher programmiert ist, wobei die Steuerung zum Vergleichender abgetasteten Ausgangssignale des Signalsummierers mit dem variablenSchwellwert programmiert ist.
    [19] Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystem nachAnspruch 18, wobei die Steuerung zum Bestimmen der Anzahl abgetasteter Ausgangssignaldes Signalsummierers, die kleiner als der variable Schwellwert sind,programmiert ist.
    [20] Heißschmelzklebstoff-Erfassungssystem nachAnspruch 19, wobei die Steuerung zum Auswerten der Anzahl abgetasteterAusgangssignale des Signalsummierers in Bezug auf einen vorbestimmtenToleranzwert programmiert ist.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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