專利名稱：在制造印刷產(chǎn)品時控制和調(diào)節(jié)待施加的粘合劑層的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的在制造印刷產(chǎn)品時控
制和調(diào)節(jié)待施加的粘合劑層的裝置和一種按權(quán)利要求9和11的用于控制和 調(diào)節(jié)待施加的粘合劑層的方法。
背景技術(shù)：
在制造印刷產(chǎn)品、尤其是書時基本上區(qū)別兩種書結(jié)構(gòu)，即精裝本(硬 皮)和多層平裝本(紙面本)。
對于精裝本，首先將折頁和/或單頁組合成一個所謂的書芯。書背用一 個或者多個粘合劑層覆蓋并且緊接著設(shè)置一個折條(Faizelstreifen)，該折 條一直伸入到前襯頁和后襯頁的靠近書背的部分中。由多個部分構(gòu)成的封 皮緊接著圍繞書芯放置并且固定且全面地在前襯頁和后襯頁上與書芯連 接。書背保持自由。在此，視裝訂的方式而定，例如當(dāng)它涉及線裝的書芯、 線封或者穿孔裝訂時，不進(jìn)行書背處理。
對于多層平裝本，同樣首先將折頁和/或單頁組合成一個書芯。該書芯 緊接著通過銑背被處理、涂膠并且然后設(shè)置封面。在此，封面與書芯背固 定地粘合。
在裝訂工業(yè)中，無線膠訂機(jī)(Klebebinder)是常用的，它們?nèi)伎梢?執(zhí)行這些工作步驟?？赡艿难b訂方法和產(chǎn)品變型方案在此取決于機(jī)器配置。 常用的無線膠訂機(jī)基本上包括如下的功能單元書芯輸送系統(tǒng)、書背處理 裝置、書背粘合裝置、中間干燥裝置、側(cè)面粘合裝置、書背加強(qiáng)裝置、續(xù) 封面裝置、封面壓緊和干燥。這種裝訂機(jī)由DE20 2005 007 012U1已知。
用于將粘合劑施加在書上的粘合劑施加系統(tǒng)是已知的。典型的粘合劑 施加系統(tǒng)包括至少一個可繞一軸線旋轉(zhuǎn)的輥，其中，其圓周的至少一部分 設(shè)置在一個包含粘合劑儲倉的容器中。在輥滾動時，輥在其外表面上接收 粘合劑。來自裝訂裝置的書這樣運(yùn)動，使得它們與位于旋轉(zhuǎn)的輥的外表面 上的粘合劑接觸。當(dāng)書與粘合劑接觸時，位于旋轉(zhuǎn)的輥的外表面上的粘合 劑從輥傳遞到運(yùn)動的書上。這樣的系統(tǒng)例如由US 2,605,739已知。在施加粘合劑時特別臨界的情況是，將正確量的粘合劑施加到書背上， 以便達(dá)到滿意的裝訂質(zhì)量。在此，不僅粘合劑厚度是決定性的，而且粘合 劑軌跡在書背上的長度和均勻性也是決定性的，尤其是粘合劑施加在書背 上的地方以及粘合劑又從書背上脫落的地方。
粘合劑施加的控制通常這樣實(shí)現(xiàn)，即單個書芯被剪切并且通過人眼來 控制。這個過程是相對耗費(fèi)的并且較小的層厚度差或者錯誤不能被確定。 由此，粘合劑施加的校正也是不可能的。在粘合劑施加中的錯誤例如通過 在刮刀與輥之間的碎紙、通過再填充系統(tǒng)的故障或者通過其它技術(shù)故障產(chǎn) 生。故障的確定可以帶來一整套的書或平裝本的耗費(fèi)的檢驗(yàn)，必要時甚至 該系統(tǒng)的收回。所以，為了更好地控制粘合劑施加，拓展了不同的方法和 裝置。
DE 101 08 588 Al描述了一種用于控制在裝訂機(jī)中的粘合劑施加的方 法和裝置。在此，根據(jù)該發(fā)明，緊接著粘合劑施加用紫外線照射需要設(shè)置 粘合劑的區(qū)域。在此，被照射的區(qū)域用一個照相機(jī)測量。通過照相機(jī)檢測 的粘合劑區(qū)域被與一個基準(zhǔn)圖像比較并且粘合劑施加的程度借助于一個分 析處理單元確定。這種方法和這種裝置的缺點(diǎn)在于，粘合劑通過使用紫外 線硬化，這對于緊接著的封面的粘合是不利的。
另外，缺點(diǎn)還在于，粘合劑必須具有熒光特性或者必須將昂貴的附加 材料加入到粘合劑中。
DE 37 36 725 Al公開了一種用于控制粘接點(diǎn)的施加的方法和裝置。根 據(jù)該發(fā)明，光源的光線偏轉(zhuǎn)到一個表面上并且反射的光線的強(qiáng)度在設(shè)置粘 合劑點(diǎn)之前和之后被相互比較。由強(qiáng)度的偏差得出是否已設(shè)置了粘合劑點(diǎn)。 在此缺點(diǎn)在于，僅可以確定存在性但是不能確定粘合劑點(diǎn)的錯誤位置的厚 度或形狀。
DE 31 12 128 Al描述了一種用于確定書芯背上的粘合劑層厚度的方 法。在此，粘合劑層厚度的平均值在一個放大器、計(jì)算和顯示單元中由特 征參數(shù)構(gòu)成，它們通過測量值檢測在兩個固定的測量位置中獲得。至少在 基準(zhǔn)面上在施加粘合劑層之前在粘合劑層表面上進(jìn)行測量，必要時在基準(zhǔn) 面上在施加粘合劑層之后進(jìn)行。對于測量值檢測使用成束的光線，它在一 定的入射角下遇到相應(yīng)的測量位置并且反射到一個光電的接收裝置上。該 方法的缺點(diǎn)在于，粘合劑厚度通過兩個點(diǎn)式測量的平均來實(shí)現(xiàn)，這不允許 對于粘合劑的面狀分布的表述。EP 0 847 874 Bl描述了一種用于監(jiān)控在裝訂機(jī)中處理并通過粘合裝訂 的書芯的書背上的粘合劑施加的方法并且示出一種用于執(zhí)行該方法的裝 置。該裝置具有一個發(fā)送器和一個對應(yīng)的接收器，它們作為測量值傳感器 相互作用。它們構(gòu)成一個橫向于書芯通過裝訂機(jī)的輸送路徑設(shè)置的測量區(qū) 域，使得施加在書芯背上的粘合劑層至少部分穿過該測量區(qū)域。該方法和 裝置的缺點(diǎn)在于，它僅有條件地允許面狀的粘合劑層厚度的確定并且不允 許錯誤位置分析。
由DE 195 32 767 Al公開的是，借助于三角測量法確定一個物體的表 面輪廓。通過這種方法不能確定和分析錯誤位置。
由DE 44 23 288 B4公開了一種用于測量印刷品上的透明層厚度的裝 置。通過這種方法也不能確定和分析錯誤位置。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，描述一種方法和實(shí)現(xiàn)一種裝置，通過它們能夠 以高的精度控制和調(diào)節(jié)在產(chǎn)品上待施加的粘合劑層。
在本發(fā)明裝置的一個有利的構(gòu)型中，用于控制粘合劑施加裝置的調(diào)節(jié) 裝置與一個分析處理單元連接。在該分析處理單元中，已被施加的粘合劑 層的通過三角測量法讀入的3D光截面輪廓被與存儲在一個存儲器中的基 準(zhǔn)粘合劑層的額定3D光截面輪廓比較。根據(jù)分析處理結(jié)果，相應(yīng)地再調(diào)節(jié) 用于另外的產(chǎn)品的待施加的粘合劑量。優(yōu)選在已被施加的粘合劑層的整個 面上讀入其層厚。這樣的裝置具有優(yōu)點(diǎn)，即可以識別微米范圍內(nèi)的錯誤位 置。另外，由于在整個粘合劑施加面上的精確的層厚度測量實(shí)現(xiàn)粘合劑施 加裝置的反饋。在測量時在粘合劑特性方面沒有任何限制。粘合劑的顏色、 反射特性和熒光特性是不重要的，因?yàn)榕c對比度無關(guān)地測量。
在一個特別優(yōu)選的構(gòu)型中，該裝置是一個高速照相機(jī)(Camera)、例 如CCD行掃描照相機(jī)或者帶有CMOS傳感器的照相機(jī)以及一個光源例如激 光線條投影機(jī)(Laser-Linienprojektor)。
在另一有利的構(gòu)型中，照相機(jī)與光源總是以一個確定的、不同于零的 角度設(shè)置。
在另一優(yōu)選的構(gòu)型中，具有對應(yīng)的公差值的額定3D光截面輪廓被存儲 在一個存儲器中。
本發(fā)明的裝置優(yōu)選在一個無線膠訂機(jī)中使用并且由此允許以如下步驟執(zhí)行一個用于控制和調(diào)節(jié)待施加的粘合劑層的方法
a) 借助于粘合劑施加裝置將粘合劑施加到產(chǎn)品上；
b) 將該產(chǎn)品輸送到一個用于控制粘合劑層的裝置上、尤其是一個如本 發(fā)明所述的裝置上；
c) 通過照明單元發(fā)出一光線(Lichtstrahl);
d) 通過一個高速照相機(jī)觀察粘合劑層上的該光線并且通過三角計(jì)算測 量角度；
e) 增加地繼續(xù)輸送該產(chǎn)品；
f) 重復(fù)步驟c)、 d)和e)，直到粘合劑層的整個面被測量；
g) 將各個測量的測量結(jié)果組合成一個3D光截面輪廓，隨后通過一個 分析處理裝置分析處理；
h) 將分析處理結(jié)果顯示在光學(xué)的顯示單元上；
i) 當(dāng)所述3D光截面輪廓與存儲在分析處理單元中的預(yù)定值不相符時， 發(fā)出一些控制信號，用于校正粘合劑施加單元的設(shè)置(Einstellung)。
j)當(dāng)所述3D光截面輪廓與存儲在分析處理單元中的預(yù)定值不相符時，
甩出或者標(biāo)記該產(chǎn)品。
本發(fā)明還涉及一種無線膠訂機(jī)，其包括一個如本發(fā)明所述的裝置。 有利的是，該無線膠訂機(jī)具有一個甩出岔道，用于甩出具有錯誤的粘
合劑層的產(chǎn)品。
關(guān)于本發(fā)明的其它有利的構(gòu)型參考其它描述以及參照附圖對實(shí)施例的 說明。


下面借助于實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中，分別以示意圖的形式 圖1示出一個用于控制書芯上的粘合劑層厚度的裝置的側(cè)視圖， 圖2示出在圖1中示出的裝置在無線膠訂機(jī)中的使用。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一個用于借助于三角測量來控制粘合劑層厚度d的裝置1和 一個設(shè)有粘合劑層的書芯100。該書芯IOO沿輸送方向T運(yùn)動經(jīng)過所述用于 控制粘合劑層厚度d的裝置的測量區(qū)域。該用于控制粘合劑層厚度d的裝 置1包括一個照明單元11、 一個帶有物鏡10的照相機(jī)、 一個分析處理裝置13和一個顯示裝置12。照明單元11、例如激光器將一個光點(diǎn)投影到書芯 100的粘合劑層上，用一個CCD或CMOS照相機(jī)10觀察該光點(diǎn)。如果現(xiàn) 在傳感器和粘合劑層表面之間的距離改變，那么角度(在該角度下照相機(jī) IO拍攝光點(diǎn))也改變。在此，照相機(jī)10-光源11的連接以及來自物鏡和向 著物鏡的兩個射線構(gòu)成一個三角形，因此稱為三角測量。在此，在獲悉射 線方向和照相機(jī)10與光源11之間的距離的情況下，可以確定從粘合劑層 到照相機(jī)的距離。由此，通過簡單的三角計(jì)算可以非常精確地確定距離改 變。在此，可能的分辨率一直達(dá)到亞微米的范圍內(nèi)。如果取代單個的光點(diǎn) 使用由多個連續(xù)的點(diǎn)構(gòu)成的線，所述方法可以擴(kuò)展到二維(2D)。由激光 輻射線在所述表面上的通過照相機(jī)拍攝到的圖像可以計(jì)算沿著該激光輻射 線的高度輪廓。書芯100在裝置1下面沿著輸送方向T被繼續(xù)輸送。照相 機(jī)圖像中的線的由此產(chǎn)生的移動通過攝影測量學(xué)的方法換算為3D坐標(biāo)。由 此產(chǎn)生粘合劑層的精確的3D光截面輪廓，該3D光截面輪廓在分析處理單 元13中被與一個存儲的3D額定輪廓比較。該分析處理的結(jié)果可以在顯示 單元12上顯示。
相應(yīng)地也可以控制書封面101的粘合劑層。
圖2示出無線膠訂機(jī)1000的示意圖。書芯100沿著輸送方向T輸送給 無線膠訂機(jī)1000、在一個第一書背處理站2和至少一個第二書背處理站3 中被處理。書芯100的書芯背在粘合劑施加站4中被設(shè)置粘合劑層并且使 書芯的各個印張相互連接。隨后可以在一個本發(fā)明的用于控制粘合劑層厚 度d的裝置中控制粘合劑層。用于控制粘合劑層厚度d的裝置和粘合劑施 加站4通過一個數(shù)據(jù)線15相互連接，這允許，粘合劑施加系統(tǒng)4的調(diào)節(jié)基 于裝置1的測量結(jié)果被校正。在裝置1后可以設(shè)置一個未示出的甩出岔道， 用于甩出涂膠不良的書芯。緊接著是一個可選擇的保溫段5。 一個封面101 從一個未示出的續(xù)封面器的盒子中沿著輸送方向T！輸送給一個封面供給裝 置7并且在那兒通過一個粘合劑施加系統(tǒng)6、例如噴嘴、設(shè)置粘合劑。緊接 著借助于裝置1控制封面101上的粘合劑層厚度。粘合劑施加系統(tǒng)6和裝 置1借助于數(shù)據(jù)線16相互連接。由此可以基于裝置1的測量結(jié)果調(diào)節(jié)粘合 劑施加系統(tǒng)6。緊接著不僅涂膠的書芯100而且涂膠的封面101被輸送給一 個加壓站8。在用于控制封面101上的粘合劑層厚度的裝置1與加壓站8之 間可以設(shè)置一個未示出的封面甩出岔道。由此可以甩出涂膠不良的封面。
在加壓站8中，首先在一個工作節(jié)奏8a中將粘合的書芯100和設(shè)有粘合劑的封面101相對彼此定位并且相互連接。緊接著在另一個工作節(jié)奏8b 中在加壓站8中實(shí)現(xiàn)書背的成型。制成的書102在無線膠訂機(jī)1000的端部 沿著輸送方向T2被放置在一個收書站9中。
參考標(biāo)號號
1用于控制粘合劑層厚度的裝置
2書背處理站1
3書背處理站2
4書芯背的粘合劑施加站
5保溫段
6封面的粘合劑施加系統(tǒng)
7封面供給裝置
8加壓站
8a工作節(jié)奏
8b 工作節(jié)奏
9推出站
10帶有物鏡的照相機(jī)
11照明單元
12顯示單元
13分析處理裝置
15數(shù)據(jù)線
16數(shù)據(jù)線
100書芯
101封面
102書
1000無線膠訂機(jī)
T 輸送方向 T,輸送方向 T2輸送方向
d 粘合劑層厚度
權(quán)利要求
1. 一種用于借助于三角測量法控制和調(diào)節(jié)待被施加在產(chǎn)品、尤其是書芯、封皮和封面上的粘合劑層的裝置，包括一個粘合劑施加裝置和一個用于控制粘合劑施加裝置的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于該調(diào)節(jié)裝置與一個分析處理單元連接并且該調(diào)節(jié)裝置根據(jù)分析處理單元的、已被施加的粘合劑層的通過三角測量讀入的3D光截面輪廓與一個基準(zhǔn)粘合劑層的存儲在一存儲器中的額定3D光截面輪廓的分析處理結(jié)果調(diào)節(jié)待施加的粘合劑量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在該粘合劑層的整個面上，該粘合劑層的層厚被讀入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于該裝置是一高速照相機(jī)、例如CCD行掃描照相機(jī)或者帶有CMOS傳感器的照相機(jī)和一個光源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于該光源被構(gòu)造 為激光線條投影機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于該照相機(jī)與光源總是以一個確定的、不同于零的角度相對彼此設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，其特征在于所述具有對應(yīng) 的公差值的額定3D光截面輪廓被存儲。
7. —種無線膠訂機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線膠訂機(jī)，其特征在于該無線膠訂機(jī)具 有一個甩出岔道，用于甩出具有錯誤的粘合劑層的產(chǎn)品。
9. 一種用于尤其是在裝訂機(jī)中借助于三角測量法在粘合劑層的整個面 上控制施加在一個產(chǎn)品、例如書芯、封皮或封面上的粘合劑層的方法，其特征在于以下步驟a) 借助于粘合劑施加裝置將粘合劑施加到一個產(chǎn)品上；b) 將該產(chǎn)品輸送到一個用于控制粘合劑層的裝置、尤其是按權(quán)利要求 1所述的裝置；C)通過一個照明單元發(fā)出一光線；d) 通過高速照相機(jī)觀察粘合劑層上的光線并且通過三角計(jì)算測量角度；e) 增加地繼續(xù)輸送該產(chǎn)品；f) 重復(fù)所述步驟c)、 d)和e)，直到粘合劑層的整個面己被測量；g) 將各個測量的測量結(jié)果組合成一個3D光截面輪廓，隨后通過一個 分析處理裝置分析處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括一個附加的步驟h) 在一個光學(xué)的顯示單元上顯示分析處理結(jié)果。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，包括一個附加的、用于控制待 被施加在產(chǎn)品上的粘合劑層的步驟i) 當(dāng)所述3D光截面輪廓與存儲在分析處理單元中的預(yù)定值不相符時， 發(fā)出控制信號，用于校正粘合劑施加單元的設(shè)置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或11所述的方法，包括一個附加的步驟j)當(dāng)所述3D光截面輪廓與存儲在分析處理單元中的預(yù)定值不相符時， 甩出或者標(biāo)記該產(chǎn)品。
全文摘要
書芯上的用于粘接各個印張的粘合劑層對于無線膠訂的質(zhì)量具有決定性的意義。本發(fā)明涉及一種用于控制一個產(chǎn)品、尤其是書芯、封皮和封面上的粘合劑層的裝置，其中，該裝置包括一個用于借助于激光三角測量法讀入粘合劑層的3D光截面輪廓的、包括一個高速照相機(jī)和一個激光投影機(jī)的裝置以及一個用于通過分析處理程序來分析處理該3D光截面輪廓的分析處理裝置。如果該輪廓與預(yù)定值不相符，那么就標(biāo)記或甩出該產(chǎn)品。
文檔編號B42C9/00GK101412333SQ20081017003
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者F·佐梅雷爾, H·D·羅森, M·阿德勒, T·舍費(fèi)爾 申請人:海德堡印刷機(jī)械股份公司