(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ライン上で処理方向に予め決められた速度で移動するワーク、ワークに塗布されるように適合された接着剤、並びにリザーバ、ポンプおよびアプリケータバルブ付きのアプリケータを有する分配システムに関連して使用される遠隔接着剤監視システムであって、
監視制御部および関連するデータ処理プログラムと、
前記ポンプに隣接して取り付けられ、前記監視制御部に動作可能に電気的に接続された、ポンプサイクルを検知するようにされたポンプサイクルセンサと、
前記監視制御部に動作可能に電気的に接続された、前記接着剤を前記ワークに塗布することを検知するアプリケータ検知手段と、
前記ワークに隣接して取り付けられ、前記監視制御部に動作可能に電気的に接続された、前記ワークが移動するのを検知するようにされたワークセンサと、を有し、
前記監視制御部は、前記アプリケータ検知手段および前記ワークセンサからの入力を使用して、前記予め決められた速度での前記ワークごとのＯＮ時間を求め、
前記監視制御部は、前記ワークセンサおよび前記ポンプサイクルセンサからの入力を使用して、前記ポンプサイクル当たりのワーク数を求め、
前記監視制御部は、ＯＮ比として定義される、前記ＯＮ時間と
ＴＯＴＡＬ時間との比を前記ワークごとに計算し、
前記監視制御部は、前記ＯＮ比に使用される接着剤の量を計算する、遠隔接着剤監視システム。
【請求項２】
前記アプリケータ検知手段は、前記アプリケータバルブに隣接して取り付けられ、前記監視制御部に動作可能に電気的に接続されたアプリケータセンサをさらに有し、前記アプリケータセンサは、前記ワークに前記接着剤を塗布することを検知するように適合される、請求項１に記載の遠隔接着剤監視システム。
【請求項３】
前記アプリケータセンサが、
インダクタンスセンサ、
静電容量センサ、
磁気センサ、
光センサ、
および
音響センサ
からなる群から選択される、請求項２に記載の遠隔接着剤監視システム。
【請求項４】
前記ポンプサイクルセンサは、
インダクタンスセンサ、
静電容量センサ、
磁気センサ、
光センサ、および
音響センサ
からなる群から選択される、請求項１に記載の遠隔接着剤監視システム。
【請求項５】
前記ワークセンサは、
インダクタンスセンサ、
静電容量センサ、
磁気センサ、
光センサ、および
音響センサ
からなる群から選択される、請求項１に記載の遠隔接着剤監視システム。
【請求項６】
前記ポンプは、ピストンポンプをさらに有する、請求項１に記載の遠隔接着剤監視システム。
【請求項７】
リザーバ、ポンプおよびアプリケータを有する生産ライン上で処理方向に予め決められた速度で移動するワークに塗布された接着剤を遠隔監視する方法であって、
前記ワークに塗布された接着剤の重量を計ることと、
前記ワークに塗布された接着剤を検知するアプリケータセンサを準備することと、
移動する前記ワークを検知するワークセンサを準備することと、
監視制御部および関連するデータ処理プログラムを準備することと、
前記監視制御部によって、前記アプリケータセンサおよび前記ワークセンサからの入力を用いて、前記予め決められた速度で前記ワーク当たりに前記接着剤を塗布するためのＯＮ時間を計算することと、
ポンプサイクルを検知するポンプサイクルセンサを準備することと、
監視制御部によって、前記ワークセンサおよび前記ポンプサイクルセンサからの入力を用いて、ポンプサイクル当たりのワーク数を計算することと、
前記監視制御部によって、ＯＮ比として定義される時間当たりのＯＮ時間とＴＯＴＡＬ時間との比を計算することと、
前記監視制御部によって、前記ＯＮ比に使用される接着剤の量を計算することと、を含む方法。
【請求項８】
異なる速度値の範囲にわたってライン速度を変化させることと、
前記ワークセンサによって、前記異なる速度値の範囲にわたって各速度値での単位時間当たりのワーク数を測定することと、
ポンプサイクル当たりのワーク数を計算することと、
前記異なる速度値の範囲にわたって各速度値でワーク当たりに前記接着剤を塗布するＯＮ時間を計算することと、
前記異なる速度値の範囲にわたって各速度値でワーク当たりのＯＮ比を計算することと、
それぞれの前記速度値に対応する前記ＯＮ比ごとに、前記ポンプサイクル当たりに塗布される前記接着剤の重量を計算することと、
前記各ＯＮ比で前記ポンプサイクル当たりに塗布された前記接着剤の重量をプロットし、それによって前記各ＯＮ比に対してシステムを較正することと、
前記監視制御部によって、選択されたＯＮ比で塗布された前記接着剤の重量を監視することと、
をさらに含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記各ＯＮ比におけるポンプサイクル当たりの重量に対する前記ＯＮ比の対数をプロットすることと、
前記監視制御部によって、前記ＯＮ比の選択された対数において塗布された前記接着剤の重量を監視することと、
をさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記各ＯＮ比におけるポンプサイクル当たりの重量に対する前記ＯＮ比の対数をプロットすることは、
ｙがポンプサイクル当たりの重量であり、
ｘがＯＮ比であり、
ａおよびｂが校正定数である、
関係をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記監視制御部によって、塗布された前記接着剤の重量を遠隔監視することと、
前記監視制御部によって、単位時間当たりの前記ワークの数を遠隔監視することと、
遠隔測定を介してインターネット上で遠隔監視することと、
をさらに含む請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品組立ライン上のワークに供給される粘性流体の量を監視する装置および方法に関し、特に、接着剤を供給するポンプのストロークを監視することによって、ワークに供給される接着剤の量を監視するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品が詰められたダンボール箱を有する製品組立ラインでは、箱、ケースまたはワークは、自動化されたシステムを使用して閉じられ、接着される。ケースは、例えば穀類のような粒状製品で満たされてもよい。ケースは充填ラインに沿って移動し、接着剤がケースフラップに塗布される。フラップが閉じられ、接着剤が素早く硬化する。ケースに接着剤を塗布するために現在使用されている典型的な装置および方法を図１〜図３に示す。接着剤は、典型的にはホットメルトタイプの接着剤である。
【０００３】
図１は、例示的な製品分配システム１０を示す。接着剤はリザーバ１２内に貯蔵され、次にポンプ１４に供給される。ポンプ１４は、接着剤をアプリケータバルブおよびノズル３８に供給する。アプリケータ３８は、分配のタイミングおよび期間を支援する、電気的に制御されるアクチュエータ３６を含む。アクチュエータ３６は、ディスペンサ制御コンピュータ４２によって制御される。充填ライン上（上流または下流）の製品センサ４４は、処理方向４６に移動するワーク４０を検知し、その信号がディスペンサ制御コンピュータ４２に送られる。図１において、点線は電気制御信号を表す。実線は、流体導管および接続を表す。リザーバ１２、ポンプ１４、ノズル３８、および関連する配管は、ホットメルト接着剤がシステム内で凝固するのを防止するために、所定の温度に維持される。図１に示す生産システムは、リモート接着モニタリングシステムを利用することができる。
【０００４】
ポンプ１４は、典型的には、複動ピストン型である。シリンダの第１のチャンバ１８Ａおよび第２のチャンバ１８Ｂの各端部には、２つのチェックバルブが設けられている。第１のチャンバ１８Ａは、リザーバ１２からの１つの第１の入口チェックバルブ２４と、ノズル３８に接続された１つの第１の出口チェックバルブ２６とを有する。第２のチャンバ１８Ｂは、リザーバ１２からの１つの第２の入口チェックバルブ２８と、ノズル３８に接続された１つの第２の出口チェックバルブ３０とを有する。ポンプ１４から、接着剤がノズル３８に流れ、次いでワーク４０上に押し出される。通常、接着剤は、所定の長さおよび断面の一連のビードで押し出され、所定の生産工程で各ビードの均一な重量が得られる。
【０００５】
図２は、矢印２０のようにピストン１６が左に移動しているポンプ１４を示す。第１のチャンバ１８Ａは正のゲージ圧（大気圧より大きい）を有する。この圧力によって第１の入口チェックバルブ２４が閉じられる。第１の出口チェックバルブ２６が開き、接着剤がノズル３８に流れる。第２のチャンバ１８Ｂは負のゲージ圧（大気圧より低い）を有する。その圧力によって第２の出口チェックバルブ３０が閉じられる。第２の入口チェックバルブ２８が開き、接着剤がリザーバ１２から第２のチャンバ１８Ｂに流れる。製造公差のために、ピストン１６とシリンダボア１８Ｃとの間には大きな隙間がある。圧力差により、ピストン１６の周りで第１のチャンバ１８Ａから第２のチャンバ１８Ｂへの接着剤の流れまたは漏れが生じる。漏れは矢印３４で示されている。
【０００６】
図３は、矢印２２のようにピストン１６右に移動しているポンプ１４を示す。第２のチャンバ１８Ｂは正のゲージ圧を有する。その圧力によって第２の入口チェックバルブ２８が閉じられる。第２の出口チェックバルブ３０が開き、接着剤がノズル３８に流れる。第１のチャンバ１８Ａは負のゲージ圧を有する。その圧力によって第１の出口チェックバルブ２６が閉じられる。第１の入口チェックバルブ２４が開き、接着剤がリザーバ１２から第１のチャンバ１８Ａに流れる。ピストン１６とシリンダボア１８Ｃとの間の隙間によって、圧力差によりピストン１６の周りで第２のチャンバ１８Ｂから第１のチャンバ１８Ａへの接着剤の流れまたは漏れが生じる。漏れは矢印３２で示されている。
【０００７】
シリンダ１６の一端の下死点から他端の上死点まで一方向へのピストン１６の移動を１ストロークと呼ぶ。ピストン１６の任意の開始位置からシリンダの一方の端への移動、方向の反転および反対端への移動、および開始位置への逆戻りを、１サイクルと呼ぶ。
【０００８】
漏れはポンプの製造元によって異なる。したがって、各メーカーのポンプごとにシステムを較正する必要がある。接着剤が分配されていなくても、ピストンを通過した漏れは常に発生する。したがって、使用される接着剤の量は、１サイクルあたりの掃引されたシリンダの体積に、カウントされたサイクル数を単純に乗算することによっては求めることができない。
【０００９】
このシステムは、ピストンポンプ、ギアポンプ、滑りベーンポンプおよび遠心ポンプを含む様々なタイプのポンプで使用できる。しかし、このシステムは、かなりの漏れのあるポンプで使用されることが意図されている。
【００１０】
漏れのないポンプを使用すると、システムコストが上昇する。業界で一般的に使用されている上述のポンプは、ピストンとシリンダボアとの間に十分なクリアランスを有するように設計されている。ピストンシールは使用されていない。製造上の公差は大きいので、コストを低く抑えることができる。
【００１１】
容積式流量計で接着剤の流れを測定することは行われているが、非常に高価である。さらに、このタイプの流量計は、故障の影響を受けやすく、修理によって充填ラインがかなりの時間の間停止させられる。加えて、供給業者の設備を分解し、第三者の追加装置を設置する必要があるという点で、設置および修理は侵襲的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、接着剤を供給するポンプのストロークを監視することによって、ワークに供給される接着剤の量を監視することができるシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一態様では、遠隔接着剤監視システムが、生産ライン上の処理方向に予め決められた速度で移動するワークに関連して使用される。ライン上のワークに接着剤が塗布される。生産分配システムは、接着剤を収容するリザーバを含む。リザーバと作動的に連通するポンプは、接着剤をポンピングするためのものである。アプリケータがワークに接着剤を塗布する。アプリケータは、ポンプと作動的に連通するアプリケータバルブを有する。
【００１４】
監視制御部には、関連するデータ処理プログラムが提供される。ポンプサイクルセンサは、ポンプに隣接して取り付けられ、監視制御部に動作可能に電気的に接続される。ポンプサイクルセンサは、ポンプサイクルを検知するようになっている。
【００１５】
接着剤がワークに塗布されたときを検知するアプリケータ検知手段が設けられている。アプリケータ検知手段は、監視制御部に動作可能に電気的に接続されている。
【００１６】
ワークに隣接してワークセンサが取り付けられ、監視制御部に動作可能に電気的に接続されている。ワークセンサは、ラインに沿って移動するワークを検知するようになっている。
【００１７】
動作中、監視制御部は、アプリケータ検知手段およびワークセンサからの入力を使用して、予め決められた速度でのワーク当たりのＯＮ時間を求める。監視制御部は、ワークセンサおよびポンプサイクルセンサからの入力を使用して、ポンプサイクル当たりのワークの数を求める。監視制御部は、ワーク当たりのＯＮ時間とＴＯＴＡＬ時間との比を計算する。監視制御部は、次いで、所定のＯＮ時間とＴＯＴＡＬ時間との比の間に使用される接着剤の量を計算する。
【００１８】
別の態様では、生産ライン上で処理方向に所定の速度で移動するワークに塗布される接着剤を遠隔監視する方法が開示される。ラインには、リザーバ、ポンプおよびアプリケータを有する。この方法は、ワークに塗布された接着剤の重量を測定することを含む。アプリケータセンサが、ワークに塗布された接着剤を検知するために設けられている。移動するワークを検知するワークセンサが設けられている。監視制御部および関連するデータ処理プログラムが提供される。
【００１９】
予め決められた速度で１ワーク当たりに接着剤を塗布するためのＯＮ時間が計算される。監視制御部は、アプリケータセンサおよびワークセンサからの入力を用いてこれを計算する。
【００２０】
ポンプサイクルセンサが、ポンプサイクルを検知するために設けられている。ポンプサイクル当たりのワーク数は、ワークセンサおよびポンプサイクルセンサからの入力を使用して監視制御部で計算される。ＯＮ時間とＴＯＴＡＬ時間との比は、ＯＮ比として定義される。ＯＮ比は、監視制御部でワークごとに計算される。ＯＮ比で使用される接着剤の量は、監視制御部によって計算される。
【００２１】
開示された技術のこれらおよび他の態様、目的、特徴および利点は、添付の図面と関連して読まれるべきその例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による例示的な製品接着剤分配システムの概略ブロック図である。
【図２】図１の接着剤分配システムに使用されるポンプの概略側断面図である。
【図３】図１の接着剤分配システムに使用されるポンプの他の概略側断面図である。
【図４】本発明に従って構成され、図１の製品接着剤分配システムに設置された遠隔接着剤監視システムの概略ブロック図である。
【図５】充填およびシールライン上の加工物の概略平面図であり、接着剤のビードを示す。
【図６】経験的に導かれたパーセントＯＮ時間の関数としての、ポンプサイクル当たりの接着剤のグラムのグラフである。
【図７】式によって導かれたパーセントＯＮ時間の対数の関数としての、ポンプサイクル当たりの接着剤のフラムのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、自動化ライン上のワークに供給される接着剤の量を連続的かつ非侵襲的に監視し測定することができるシステムを提供する。以下に説明するように、システムは、接着剤を供給するポンプのストロークを監視することによってこれを達成する。
【００２４】
このシステムは、接着剤に接触するかまたは分配装置を分解する必要なしに、非侵襲的に設置され、使用される。システムは、遠隔監視され、分配装置とは独立して機能するので、分配装置の動作に影響を及ぼすことなく、システムを設置および取り外すことができる。
【００２５】
本明細書に開示される遠隔接着監視システムは、箱と一緒または接着剤と一緒の使用に限定されないことを理解されたい。遠隔接着剤監視システムは、特許請求の範囲の精神および範囲内で、任意のワークに適用される任意の粘性流体と共に使用することができる。例えば、システムは、製造組立ライン上の窓やドアに塗布されるコーキング剤と共に使用することができる。
【００２６】
本発明のシステムは、供給される接着剤の量を計算するためにバルブのオンおよびオフ時間およびピストンのサイクルをパラメータとして使用する。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「ＯＮ」時間は、アプリケータバルブが開いており、ノズルがワークごとに接着剤を分配している経過時間として定義される。「ＯＮ」時間の間に、接着剤の１つの連続したビード、またはいくつかのビードを順に、ワーク上に堆積させることができる。すべえのビードが１つのワーク上に一緒に加えられる時間は、「ＯＮ」時間を与える。
【００２８】
本明細書で使用される場合、「ＯＦＦ」時間は、連続的な「ＯＮ」期間の間の経過時間として定義され、その間、アプリケータバルブは閉じられ、ノズルは接着剤を塗布していない。「ＯＦＦ」時間の期間は、隣接する２つのワーク間の時間に追加された１つのワーク上の接着剤のすべての隣接するビード間の時間を表す。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「ＴＯＴＡＬ」時間は、１つのワークから隣接するワークに生じる「ＯＮ」期間および「ＯＦＦ」期間の合計として定義される。「ＴＯＴＡＬ」時間の期間は、２つの隣接するワーク上の類似の基準点の間である。
【００３０】
本明細書で使用される場合、１サイクルは、ピストン１６の任意の開始位置からシリンダの一端への移動、方向の反転およびシリンダの反対端への移動、および開始位置への逆戻りとして定義される。
【００３１】
ここで、上記の図を参照してこれらの例示的な実施形態をさらに詳細に説明すると、遠隔接着剤監視システムが図４に符号４８で示されている。監視システム４８は、製品分配システム１０に接続されている。監視システム４８は、関連するデータ処理プログラムを持つ監視制御部（コンピュータ）５０を含む。また、ピストンの運動を検知するためにポンプに隣接して取り付けられたポンプサイクルセンサ５２が含まれ、それによってポンプサイクルがカウントされる。アプリケータアクチュエータ３６に隣接してアプリケータセンサ５４が取り付けられ、バルブが駆動されて接着剤の流れがオン状態にあるときを検知する。あるいは、アクチュエータ３６の配線（図示せず）を監視制御部５０に直接接続することができる。これらの構成要素については、以下でさらに詳細に説明する。
【００３２】
製造業者の分配システムは製造業者ごとに異なる動作パラメータを有するので、監視システム４８は特定の分配システム１０ごとに較正されなければならない。示されている例は、粒状の製品で満たされた段ボール箱である。監視システム４８は、特許請求の範囲の精神および範囲内で、様々な分配システムおよびワークに適用することができることを理解されたい。
【００３３】
本発明を実施するための第１のステップは、ワーク４０ごとに塗布される接着剤の重量を求めることである。これは、分配システム１０によって塗布された接着剤の重量を計ることによって実験的に行われる。
【００３４】
次のステップは、ＯＮ時間およびＴＯＴＡＬ時間を求めることである。ＯＮ時間を見つけるための第１の方法は、隣接するワーク４０上の同じ点と各ワーク上の接着剤ビーズ５６の長さとの間の距離を測定することによって実験的に求められる。このことは図５に例示的に示される。距離ｄ２およびｄ４は、線に沿って移動するワークの速度で除算することによって、ｔ２およびｔ４を与える。合計は、ＯＮ＝ｔ２＋ｔ４である。ＯＮ時間は、ワーク当たりの接着剤の押し出し時間である。同様に、ＴＯＴＡＬ時間はすべての線分ｄ０からｄ５の和をワークの速度で割ったものである。ＴＯＴＡＬ＝ｔ０＋ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５である。
【００３５】
ＯＮ時間を見つける他の方法は、アプリケータバルブ３６が開いている時間を電気的に追跡することである。これは、アクチュエータ３６の配線に直接接続することによって行うことができる。代替手段は、アクチュエータ３６に隣接してアプリケータセンサ５４を取り付けて、バルブが駆動されたときを検知することである。典型的には、磁気リードスイッチセンサまたは類似の装置が使用される。ライン上にはパッケージ速度センサ５８が設置され、単位時間当たりのワーク数をカウントする。
【００３６】
所定数のポンプサイクルの間、処理されたワークの数がカウントされ、サイクル数で除算される。その結果、１サイクル当たりのワーク数が得られる。所定のサイクル数の間のオン時間区分は合計され、１サイクル当たりのワーク数で除算される。その結果、ワーク当たりのＯＮ時間が得られる。
【００３７】
【数１】
0006768793.tif 000002
【００３８】
ＯＮ比は、ＯＮ時間をＯＴＡＬ時間で除算したものであり、通常、パーセントで表す。ＯＮ比は、１ワーク当たりのＯＮ時間×１ポンプサイクル当たりのワーク数×ＴＯＴＡＬ時間当たりのポンプサイクルに等しい。
【００３９】
【数２】
0006768793.tif 000003
【００４０】
ＯＮ比は、梱包ラインの速度によって変化する。１ポンプサイクル当たりのワークの数は、低くて約１〜５％から高くて約７５〜１００％のＯＮ比の範囲に対して求められなければならない。較正曲線を描くためには、例えば１０〜２０といったテストポイントを取らなければならない。これらは、ライン速度を様々な値で変化させて測定することによって実験的に見出される。
【００４１】
ＯＮ比ごとのデータポイントに使用される接着剤の量は、１ポンプサイクル当たりのワーク×１ワーク当たりに塗布される接着剤の重量である。上記のように、ポンプサイクル当たりのワークの数は、梱包ラインの速度によって変化する。
【００４２】
【数３】
0006768793.tif 000004
【００４３】
ＯＮ比ごとのデータポイントは、ポンプサイクル当たりの重量の対応する値とともにプロットされる。サンプル曲線を図６に示す。この方法は、上記のポンプ漏れを相殺する。
ポンプサイクル当たりの重量に対してプロットされたＯＮ比の対数は直線関係であることが分かった。この関係の線形回帰によって、それぞれ直線関係の傾きおよびｙ切片である定数ａおよびｂが得られる。
ｙ＝ａ×ｌｎ（ｘ）＋ｂ
【００４４】
図７に、図６の曲線の同じデータポイントに対応するサンプル曲線を示す。
【００４５】
例：ワーク当たりの接着剤の重量は、ワーク当たり３グラムと測定される。連続した３回のポンプサイクルの間に、１０個のワークが製造ライン上で処理される。３サイクルで割った１０個のワークは、１サイクル当たり３．３３個のワークになる。ワーク当たりのＯＮ時間は０．５秒である。３つの連続するポンプサイクルの期間の合計時間は２５秒と測定される。この期間のＯＮ比は次のとおりである。
【００４６】
【数４】
0006768793.tif 000005
【００４７】
１サイクル当たりの接着剤の重量は次のとおりである。
【００４８】
【数５】
0006768793.tif 000006
【００４９】
この方法は、３サイクルにつき５個のワークと、３サイクルにつき２０個のワークのワーク速度に対して繰り返される。従属変数としてＯＮ比を用い、かつ、独立変数として１サイクル当たりの重量を用いて、ＯＮ比と１サイクル当たりの重量との関係が線形回帰によって定められる。定数ａおよびｂはそれぞれ線形回帰の傾きおよびｙ切片を表す。
【００５０】
ポンプ１４に隣接して設置されたポンプサイクル速度センサ５２は、単位時間当たりのポンプサイクルを測定する。単位時間当たりのワークを単位時間当たりのポンプサイクルで除算することによって、ポンプサイクル当たりのワークの数が求められる。
【００５１】
【数６】
0006768793.tif 000007
【００５２】
ポンプサイクル速度センサ、アプリケータ検知手段およびワークセンサからの入力に加えて、較正定数ａおよびｂが、監視制御部のデータ処理プログラムに入力され、サイクル当たりの重量の連続的かつ自動的な計算に使用される。
【００５３】
例：１時間に３０２４個の箱を供給するようにライン速度が調整される。センサは、１時間当たり１２６０サイクルをカウントする。
【００５４】
【数７】
0006768793.tif 000008
【００５５】
単位時間当たりのＯＮ時間区分および単位時間当たりのワーク数がセンサによって測定される。
【００５６】
【数８】
0006768793.tif 000009
【００５７】
１ワーク当たりの接着剤の重量が、実験的に１．４６ｇと測定される。ポンプサイクル当たりの接着剤のグラムが次のように計算される。
【００５８】
【数９】
0006768793.tif 000010
【００５９】
ポンプサイクルセンサ５２は、時間当たり１２６０サイクルを測定する。これは、２．８５７秒当たり１サイクル、すなわち１秒当たり０．３５サイクルに等しい。ＯＮ比は次のように計算される。
【００６０】
【数１０】
0006768793.tif 000011
【００６１】
４２％のＯＮ比で１サイクル当たり３．５ｇのこのデータポイントが図６にプロットされる。較正曲線を与えるために他のデータポイントが示されている。この較正曲線は、一旦導き出されると、任意のＯＮ比でのポンプサイクルあたりの接着剤のグラムを決定するのに用いられる。ピストンを通過した漏れは相殺され、正確な重量計算が行われる。
【００６２】
ここで、ＯＮ比の対数を使用して、ポンプサイクルあたりの接着剤のグラムは、
ｙ＝０．９２５５×ｌｎ（．４２）＋４．３１８３＝３．５ｇ
である。
【００６３】
この例では、ポンプサイクルが６００回である場合、分配される接着剤の重量は、６００×３．５ｇ＝２１００ｇである。
【００６４】
この簡単な関係は、ライン上に分配された接着剤の連続的な監視のために、監視制御コンピュータ５０にプログラムすることができる。結果は、インターネット上の遠隔測定を介して、ラインで、または遠隔で見ることができる。
【００６５】
接着剤のタイプは、最終用途および所望の性能特性に依存する。遠隔接着剤監視システムは、任意のワークに適用される任意の接着剤で使用することができる。ワークへの分配に有用な典型的な接着剤には、熱可塑性接着剤が含まれるが、熱硬化性接着剤であってもよい。ホットメルト接着剤は、溶融状態で塗布され、室温に冷却すると固化する。
【００６６】
ホットメルト接着剤は、任意の数のベースポリマーから製造することができる。本明細書で使用される場合、ポリマーは、エチレン−酢酸ビニル；エチレン−アクリレート；ポリオレフィン；ポリアミド；ポリエステル；熱可塑性ポリウレタン；反応性ポリウレタン；スチレンブロックコポリマー；ポリカプロラクトン；ポリカーボネート；フルオロポリマー；シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー；ポリピロールが挙げられる。ホットメルト接着剤中のポリマー含有量は、約１０〜約７０重量％、好ましくは約２０〜約６０重量％の範囲である。
【００６７】
好ましい実施形態では、ホットメルト接着剤は、エチレン−酢酸ビニルコポリマー；エチレン−アクリレートコポリマーおよびポリオレフィンから選ばれるポリマーが挙げられる。
【００６８】
エチレン−酢酸ビニルコポリマーは、好ましくは、４０％未満の酢酸ビニル含有量、およびＡＳＴＭに従って測定して約５〜約２５００ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス範囲を有する。
【００６９】
エチレン−アクリレートコポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って測定して４０％未満のアクリレート含有量、およびＡＳＴＭ１２３９に従って測定して約５〜約２５００ｇ／１０分の範囲のメルトインデックスを有する。エチレン−アクリレートコポリマーの例としては、エチレンｎ−ブチルアクリレート、エチレン−アクリル酸およびエチレン−エチルアセテートが挙げられる。
【００７０】
ポリオレフィンポリマーとしては、Ｃ２−Ｃ２０ホモポリマー、コポリマーおよびターポリマーが挙げられる。モノマーおよびコモノマーの選択、および重合における触媒に依存して、ポリオレフィンは、実質的に非晶質、半結晶質または結晶質であってよい。所望の結晶化度および分子量に依存して、ホットメルト接着剤のためのポリマーとしてモノマーの種々の組み合わせを選択することができる。狭い分子量分布を有するメタロセン触媒ポリオレフィンおよび非メタロセン触媒（チーグラー・ナッタ触媒）ポリオレフィンの両方を接着剤のベースポリマーとして選択することができる。好ましいポリオレフィンの例としては、例えばＣ２とＣ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１および／またはＣ１２の組み合わせで、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って１９０℃で測定されるメルトインデックスが約５を超え〜約２５００ｇ／１０分であり、総結晶化度がポリマーの約１０％〜約２５％の範囲であるエチレン−アルファオレフィンが挙げられる。他の好ましいオレフィンは、例えばＣ３とＣ２、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１および／またはＣ１２の組み合わせで、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って１９０℃で測定されるメルトインデックスが約５を超え〜約２５００ｇ／１０分であり、総結晶化度がポリマーの約１０％〜約２５％の範囲であるプロピレンコポリマーである。
【００７１】
粘着付与剤が、ホットメルト接着剤のポリマーに基づいて選択される。粘着付与剤とポリマーとの間の混和性は、ホットメルト接着剤組成物のための特定の粘着付与剤を選択する際の主な要因であるが、接着剤中に混和しにくい粘着付与剤を使用することができる。粘着付与剤成分は、典型的には、接着剤の総重量を基準にして、約２０〜約８０重量％、好ましくは約３０〜約６０重量％で存在することができる。
【００７２】
ホットメルト接着剤は、必要に応じて、ワックス、可塑剤、油、安定剤、および添加剤を含んでいてもよい。
【００７３】
使用される場合、ワックス成分は、典型的にはホットメルト接着剤に対して約４０重量％までの量で存在する。ワックス成分を含む配合物は、より典型的には約４０重量％までを構成する。
【００７４】
接着剤は、必要に応じて、油を含む可塑剤を含有してもよい。適切な可塑剤としては、ポリブテン、ポリイソブチレン、フタレート、ベンゾエート、アジピン酸エステルなどが挙げられる。特に好ましい可塑剤としては、ポリブテンおよびポリイソブチレン、ジイソウンデシルフタレート（ＤＩＵＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのフタレート、鉱油、脂肪油、オレフィンオリゴマーおよび低分子量ポリマー、植物油、動物油、パラフィン系オイル、ナフテン油、芳香族油、長鎖部分エーテルエステル、アルキルモノエステル、エポキシ化油、ジアルキルジエステル、芳香族ジエステル、アルキルエーテルモノエステルおよびそれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、可塑剤は１０００ｇ／ｍｏｌより大きい数平均分子量を有する。他の実施形態では、可塑剤は、典型的には、接着剤の総重量を基準にして、約３５重量％まで、より好ましくは３０重量％まで存在する。
【００７５】
ホットメルト接着剤は、望ましくは、少なくとも１つの安定剤および／または少なくとも１つの酸化防止剤も含むことができる。これらの化合物は、粘着付与樹脂などの原料からの熱、光、または残留触媒などによって誘発された酸素との反応によって接着剤が劣化するのを防止するために添加される。
【００７６】
意図された接着剤の最終用途に応じて、接着剤に従来添加されている顔料、染料および充填剤のような他の添加剤を、少量、すなわち最大約１０重量％で配合することができる。
【００７７】
接着剤は、当技術分野で公知の技術を用いて調製することができる。典型的には、接着剤組成物は、均質な混合物が得られるまで、約１００℃〜２００℃の温度で溶融物中の成分を混合することによって調製される。様々な混合方法が知られており、均一な混合物を生成する任意の方法が満足できる。
【００７８】
接着剤組成物に応じて、接着剤は、約４０℃〜約３００℃、好ましくは約７０℃〜約２００℃、より好ましくは約１００℃〜約１６５℃の範囲の異なる温度で塗布することができる。一実施形態では、接着剤は約１５０℃以下の温度で塗布される。
【００７９】
上記に開示されたおよび他の特徴および機能の代替物、またはそれらの代替物は、望ましくは他の多くの異なるシステムまたはアプリケーションに組み合わされることが理解されよう。当業者であれば、現在予期していない、または予想していない種々の代替、改変、変形、または改良が、後の請求項に包含されることも意図されている。
【符号の説明】
【００８０】
１０    分配システム
１２    リザーバ
１４    ポンプ
３８    アプリケータバルブおよびノズル
４０    ワーク
４８    監視システム
５０    監視制御部
５２    ポンプサイクルセンサ
５４    アプリケータセンサ
５８    パッケージ速度センサ
【図１】
0006768793.tif 000012
【図２】
0006768793.tif 000013
【図３】
0006768793.tif 000014
【図４】
0006768793.tif 000015
【図５】
0006768793.tif 000016
【図６】
0006768793.tif 000017
【図７】
0006768793.tif 000018