CN102046329B - 在无尘室条件下玻璃片自动边缘研磨方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在无尘室条件下自动研磨玻璃片边缘的装置与方法，包括以下：a)多轴机械装置(2)在其握爪手臂上承载具有多个抽吸单元(10)的抽吸座(9)，以接收玻璃片(11)，b)具有以静止方式支撑的至少一个可旋转研磨轮(13)的研磨单元(1)被设置在所述机械装置(2)的所述握爪手臂的可用枢转范围内，c)在研磨单元的操作期间发生的研磨产物被抽取系统抽取，e)所述研磨轮(13)的磨损程度以及状态受到联合探测装置(18)的校准装置的监控，以及用于执行所述方法的计算机程序。

Description

在无尘室条件下玻璃片自动边缘研磨方法及装置

技术领域

在许多例子中，现代的玻璃墙不仅仅是结构功能组件，而是实际上亦渐渐地用来产生太阳能。订做的太阳能模块可精准地整合进入建筑网格以及外观中。不仅半透明太阳能电池，具透明区域的不透明太阳能电池也一样可让光伏镶嵌玻璃看来似乎充满光。在此，太阳能电池通常承担抵抗太阳以及刺眼强光的所需保护效果。

生产这样的光伏系统需要如于生产半导体以及积体电子电路时的这些习知主要操作条件。在生产光伏系统时，这些所谓的无尘室条件亦额外地使得对于具有大面积的振动敏感玻璃片的掌控成为必须。

为了安全地掌控这样的玻璃片，必须移除在切割成所需形式时所产生的锐利边缘，以及研磨掉这些边缘。

背景技术

为了上述目的，DD 129751 PS已揭示一种用于处理玻璃片边缘机器的真空夹制装置。

所述夹制装置作为基础的目的是，利用相对应的真空控制而降低于夹制以及释放所述玻璃片期间的时间支出以及劳力。

为了达到上述目的，上述文献叙述了一个真空夹制装置来用于研磨以及抛光圆形以及椭圆形玻璃片上的边缘的机器，其特征在于，压缩空气供应装置被连接至所述真空夹制装置，并且，可藉由具有关闭阀的管线、经由真空管线而连接至夹制平台，以及经由包含仅暂时打开的关闭阀的管线而连接至会关闭所述真空管线的电磁阀。此外，接触式压力计被连接至所述真空管线，并在达到最小真空时起始一连串控制。

除了为了处理玻璃片边缘的目的而利用真空控制来夹制以及释放玻璃片的方法以外，上述文献并未提供有关自动研磨玻璃片边缘的表示。

再者，DE 85 03 914 U1揭示一种边缘研磨机，其目的在于将边缘研磨机设计为，可于使用外观为圆形的研磨轮时，在没有任何问题且可靠的情形下，快速设定圆形研磨轮单元间所需的操作距离。

大体上，这被实现所凭借的事实是，透过可在圆形研磨轮单元的移动路径中移动的末端档板而确定在圆形研磨轮单元之间的距离，以及每一个圆形研磨轮单元皆分配有多个末端档板，且其中之一在任何情况下都位在所述圆形研磨轮单元的所述移动路径中。

此设计具有的优点是，在所述圆形研磨轮单元间的距离需改变的情况下，任何技巧、或特殊的关照皆不需要，因为为了将相对应的圆形研磨轮单元移动至所需的位置，其仅需要移动预定的末端档板即可。

虽然此简化了操作，但其并未指示自动研磨玻璃片边缘的系统。

再者，DE 32 31 895 A1揭示一种机器，所述机器用于去角片状部件(特别是，玻璃面板)的边缘，其中，研磨轮配置被用来在该部件以及该研磨轮配置间相对移动的期间内，研磨该部件的至少一个边缘。

在此机器的例子中，应该要改善已去角边缘的质量，以达到减少习知机器例子中的清楚明显研磨轨迹的效果。

为了这个目的，DE 32 31 895 A1中提供的研磨轮配置具有至少一个圆形研磨轮，较佳地是，两个同时研磨两个相邻边缘的圆形研磨轮，并且，所述圆形研磨轮的心轴在研磨期间，被配置为大致上平行于待研磨边缘。

同样地，此机器不适合用于自动玻璃片边缘研磨。

再者，US 2003/0181145 A1揭示抛光一种玻璃面板边缘的装置，所述玻璃面板利用分离的传动装置而沿着抛光轮移动。在此文献中，压力次组件被用来确认在所述抛光轮以及移动中玻璃面板的边缘间，会维持有预定的固定接触压力。然而，在此抛光操作期间所产生的废弃物却需要处理。然而，此已知装置不适合于无尘室中所需要的纯净等级。

在一个用于移除安全玻璃面板中塑料积层的突出边缘的部分类似装置(得知自US6,099,385)的例子中，亦额外提供监控所述研磨轮的磨损的装置。此大体上被用来将待研磨产品以及该研磨轮之间的接触压力保持固定，以及通过增加转速而补偿由于磨损所引起的研磨轮半径减少。在此所提供的抽取装置用来粗略地移除来自所述塑料积层研磨下来的塑料碎片。所述装置并不适合在无尘室条件下研磨玻璃片边缘。

再一个类似的系统设计是得知自EP 1 491 288 A1。此文献叙述利用机器手臂而引导玻璃片沿着研磨轮的特定方法。如此的结果是，所获得去角的正确性应该会增加，以及程序时间应该会减少。此份文献并未提及研磨粉尘的移除，特别是在无尘室条件下。

因此，习知技术中并未考虑到用于在无尘室中研磨玻璃片边缘的系统的特殊需求。

发明内容

因此，本发明作为基础的目的在于具体指出可让低成本、快速、以及稳定地在无尘室条件下自动研磨玻璃片边缘成为可能的方法以及装置。

此目的可通过具有权利要求1特征的装置，以及通过根据权利要求7中所述的对应方法而达成。

附图说明

在接下来的文字中，本发明以图式为基础而进行更详细地叙述，其中：

图1为整体装置使用于生产线区域期间的透视图；

图2为抽吸座的透视图；

图3为整体装置使用于生产线外部期间的透视图；

图4为抽取系统的剖面图；以及

图5为所述抽取系统壳体的剖面图。

具体实施方式

图1举例说明了整体装置使用于生产线中时的俯视图。

在此，生产线是由左手边部分以及右手边部分的滚轮式输送器8作为代表。所述滚轮式输送器8的左手边部分上描绘有静止的玻璃片11，包括平放在彼此顶部的多个玻璃片11的接收器堆栈12也显示于所述滚轮式输送器8的左手边部分所在位置的区域中。这是要表示，作为供应媒介，是有可能同时选择滚轮式输送器形式的生产线以及自接收器堆栈移除待处理玻璃片11。

在图1所显示的实例中，在生产线的路径中，会插入用以承载根据本发明的所述研磨装置的必要部分的基座1。

多轴机械装置2的手臂显示在发明背景中会在其末端装配有矩形的抽吸座9，其在自己的两个横向侧边的末端以及自己的两个纵向侧边的中心处均具有正方形的抽吸单元10。

此型态的抽吸单元10可由于其形状而适配于玻璃片的三角形结构。其相当坚实且具有非常强的吸力。所显示的图中并未图例说明用于生产、控制、以及分配吸引通过抽吸而被接收的玻璃片时所需要的抽吸空气的系统。此操作所需要的抽吸管线会跟随所述机械手臂1的所有想得到的移动，并且，其设计为本领域普通技术人员所熟知。

所述研磨单元的传动装置3以及相连接的齿轮机构5可见于所述研磨单元的所述基座1之上。与生产线交叉且连接至所述齿轮机构的研磨轮心轴4穿入所述抽取装置的壳体6之中。

在图1中，位置传感器7安置在以具风格方式显示的圆锥体的顶端。所述传感器的高度等同于所述研磨轮13的上缘高度。在图1中，由于所述研磨轮13被容纳在所述抽取装置的所述壳体6之中，因此，无法在此看见。更多细节请参阅图4以及图5。

所述位置传感器7大体上决定玻璃片11的待处理边缘的高度，其是利用所述研磨轮13进行研磨以及通过所述机械装置2维持水平。在此，固定所述位置传感器7的方式并不重要，仅需要固定在待处理玻璃边缘的区域中即可。对于机械装置2的手臂的位置正确性以及移动速度的需求就相对而言较高。此特别适用于所述机械装置需要在不进行校正的情形下即到达其所需位置的例子。

在一个优选实施例中，通过更进一步地利用位置传感器7来决定玻璃片11的确切位置，可增加其位置的正确性、和/或增加定位的速度。这也可用于为了处理更大的玻璃片11而将比所显示的更大的抽吸座9固定至所述机械装置2的例子。

图2显示了抽吸座9，具有作为展示目的的公司标志以及设置在底侧上的六个抽吸单元10。抽吸座9的材料为坚硬且相对而言较轻量者。在一个优选实施例中，可使用克维拉Kevlar作为抽吸座9的材料。未显示的是操作抽吸单元10时所需的管线，其是用于供应以及分配真空，以及也用于经由机械装置2的手臂而将其生产与引导。

图3举例说明了当整体装置使用于生产线外部期间的标准透视图。在此图中，可特别看见位置传感器7的具风格设置。图中举例所显示的玻璃片11是位于其可受所述研磨轮处理的位置。

图4为抽取装置的剖面图。在中心位置，加号表示研磨心轴4以及受其驱动的研磨轮13的中心轴。它们是利用主要抽取导管14而共中心地相接，进而构成抽取装置未显示。

在主要抽取导管14的中心处，研磨乳化剂是透过导管15而在来自抽取空气上游的压力下被供应。所述导管的终点就在所述研磨轮13的区域中。所述研磨轮13未拾起的任何研磨乳化剂被所述抽取装置拾起，并被反馈至回路中。

在图4中所显示的密封唇17是作为抽取装置以及邻接元尘室之间的界线。所述密封唇是由非常具弹性且易延展的材料所构成，其确保玻璃片11可尽可能有效率地密封，以与所述研磨操作发生的区域中的周围无尘室隔离。在图4中，待研磨玻璃片11的边缘的前进方向显示为水平线。

在图4中可见，环形抽取16直接位在密封唇17前方，而作为密封唇17的共中心的一半圆。所述环形抽取可在显示为面向密封唇17的管线区域中经由穿孔、狭缝、或类似的结构而被形成。

在此，环形抽取16可直接经由在主要抽取导管14中的气流而发生，或者其可与气体抽取系统有专用的连接，并在强度上受到调控。在此，作为此调控的参考数值的是来自用于探测从密封唇17逃脱的粒子的传感器未更详细显示的输出信号。

研磨轮校准装置18探测以及监控研磨轮13的状态。研磨轮校准装置18所测量的一般磨损程度以及研磨轮13的接触模式中的不良会在适当的时间因此被探测，且会与已知的容差值进行比较。因而可以通过及时地更换已损坏的研磨轮13而避免所考虑的生产线的高代价损坏效果。

主要抽取导管14的末端区域的半圆形状如图4中所示仅是作为示范之用。抛物线、双曲线、或矩形形式也同样在此区域中为可能。

具有优势地是，在主要抽取导管14的所述末端区域中同样可额外设置清理系统，为了简化图例，故未于此显示，以在所述研磨操作后清理玻璃片11。所述清理系统可有利地由两个清理组件所构成，其每一个都类似于小的环形刷，且被配置为它们可以大致上平行于玻璃片11的研磨边缘而旋转，其中，这些清理组件的旋转轴假设45度的取角边缘彼此垂直且这些清理组件的旋转方向被决定为可使研磨颗粒被送进所述主要抽取导管14之中。同时，清理液体的供应强度、和/或所述环形刷的旋转速度可根据取决于程序参数的前进玻璃片11速度而进行调控。

图5举例说明以直角旋转图4的抽取装置。除了研磨轮心轴4，所述抽取装置的壳体6，以及所述研磨轮13以外，特别可见所述密封唇17。

玻璃片11的精准定位可进一步地利用激光、或利用标记未详细显示而受到监控，其位置是利用雷射、和/或传感器而监控。

因此，玻璃片11能够通过机械装置2的手臂而以最大可能的精准度移动，并被馈送，以在无尘室条件下通过根据本发明的边缘研磨装置而进行进一步的处理。

为了适应玻璃面板13的特殊尺寸，研磨轮心轴4可垂直地调整。探测所述移动的额外传感器将相对应的参数供至于机械装置2的控制程序。优选地，为了快速研磨非常大的玻璃片11，可同时操作多个连续配置的研磨单元。

由于在玻璃面板13的边缘已经处理过后必须立即针对该研磨轮13位置而建立新的边缘，以及此操作必须快速且精准地发生的事实，因此对于此控制程序有相当特别的需求。

对于每一个情况中所使用的移动组件以及传感器的反复控制需要特殊的控制程序。

关于此点，作为参考的特别事实是，相对于其它已知的玻璃研磨装置，在根据本发明装置、或相对应方法的例子中，如果抽吸座9并未精准地定位玻璃片11，也不会有研磨错误发生。这是因为，通过控制玻璃片11相对于研磨轮13的确切位置的技术，直接探测可一直确保可靠的操作结果。

附图标记列表：

(1)基座(研磨单元)

(2)机械装置

(3)研磨单元的传动装置

(4)研磨轮心轴

(5)研磨单元的齿轮机构

(6)抽取装置的壳体

(7)位置传感器

(8)滚轮式输送器

(9)抽吸座

(10)抽吸单元

(11)玻璃片

(12)接收器堆栈

(13)研磨轮

(14)主要抽取导管

(15)研磨乳化剂供应

(16)密封唇上环形抽取

(17)密封唇

(18)联合探测装置的研磨轮校准装置

Claims (9)

1.一种在无尘室条件下自动研磨玻璃片边缘的装置，包括下列特征：

a）多轴机械装置（2）的握爪手臂承载具有多个抽吸单元（10）的抽吸座（9），以接收玻璃片（11）；

b）具有以静止方式设置的至少一个可旋转研磨轮（13）的研磨单元（1）被设置在所述机械装置（2）的所述握爪手臂的可用枢转范围内；

c）要被处理的所述玻璃片（11）的边缘的位置是经由至少一个位置传感器（7）而被探测，其所测得的数据被用于控制所述机械装置（2）；

d）操作所述研磨单元（1）的期间所产生的研磨产物是由抽取系统进行抽取，其中，所述抽取系统具有主要抽取导管（14），在其区域中，研磨乳化剂经由导管（15）而被供应，其中，在所述研磨轮（13）的研磨区域中，所述玻璃片（11）经由二侧都依附至所述玻璃片（11）的弹性密封唇（17）而被覆盖；以及

e）所述研磨轮（13）的磨损程度以及状态受到联合探测装置（18）的校准装置的监控，

环形抽取（6）直接在所述密封唇（17）的前方形成为与所述密封唇（17）共中心的半圆形，其中，所述环形抽取（16）的强度受到调控，以及此调控的参考数值是由探测从所述密封唇（17）逃脱的粒子的传感器所供应。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

玻璃片（11）位置准确性的增加、和/或定位速度的增加是经由利用更进一步位置传感器（7）、激光、或标记来决定其确切位置而达成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，

所述密封唇（17）面向所述研磨轮（13）的侧边具有额外的穿孔管线，以抽取研磨产物。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

研磨轮心轴（4）为垂直可调，其中，探测可调的移动的传感器将相对应参数供应至所述机械装置（2）的控制程序。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

清理系统被提供在所述主要抽取导管（14）的末端区域，所述清理系统在所述研磨操作后清理所述玻璃片（11），其中，所述清理系统包括两个清理组件，其每一个类似小环形刷，且被配置为它们可大体上平行于玻璃片（11）的研磨边缘而旋转。

6.一种在无尘室条件下自动研磨玻璃片边缘的方法，包括下列特征：

a）多轴机械装置（2）被设计成其握爪手臂承载具有多个抽吸单元（10）的抽吸座（9），以接收玻璃片（11）；

b）具有以静止方式设置的至少一个可旋转研磨轮（13）的研磨单元（1）被设置在所述机械装置（2）的所述握爪手臂的可用枢转范围内；

c）要被处理的所述玻璃片（11）的边缘的位置是经由至少一个位置传感器（7）而被探测，且其所测得的数据被用于控制所述机械装置（2）；

d）抽取系统被设置在所述研磨单元（1）的区域中，以使得操作所述研磨单元（1）的期间所产生的研磨产物可被抽取，其中，所述抽取系统具有主要抽取导管（14），在其区域中，研磨乳化剂是经由导管（15）而被供应，其中，在所述研磨轮（13）的研磨区域中，所述玻璃片（11）经由两侧都依附至所述玻璃片（11）的弹性密封唇（17）而被覆盖；以及

e）所述研磨轮（13）的磨损程度以及状态受到联合探测装置（18）的校准装置的监控，

环形抽取（6）直接在所述密封唇（17）的前方形成为与所述密封唇（17）共中心的半圆形，其中，所述环形抽取（16）的强度受到调控，以及此调控的参考数值是由探测从所述密封唇（17）逃脱的粒子的传感器所供应。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

玻璃片（11）的位置准确性的增加、和/或定位速度的增加是经由利用更进一步位置传感器（7）、激光、或标记来决定其确切位置而达成。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

清理系统被提供在所述主要抽取导管（14）的末端区域，所述清理系统在所述研磨操作后清理所述玻璃片（11），其中，所述清理系统包括两个清理组件，其每一个类似小环形刷，且被配置为它们可大体上平行于玻璃片（11）的研磨边缘而旋转。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

执行所述方法的装置被设置在生产线的操作区域之内、或之外。

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