CN102066684B - 用于将玻璃板粘接到框架型材中的设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将平面元件粘接到由型材构成的框架中、上或侧旁的设施，它具有一个施加头，利用该设施可以保证一种尽可能顺利的加工方式，其中由粘接剂决定的静止时间不会妨碍这种平面元件的制造过程，该设备适用于广泛的使用范围或多种不同的待加工型材和轮廓并且同时在运行过程中可以灵活地对偏差和干扰做出反应，而并不对加工质量或生产成本产生负面影响。这将以这样的方式实现，即施加头(4)定位在一个支架(2)上，该支架搭接多个纵向导轨和横向导轨，用于各待粘接部分的运输台(7)在导轨上可移动到加工位置，其中每个运输台(7)都设有用于待粘接部分的固定元件并且在一个位置固定的底架(8)上可移动。

Description

用于将玻璃板粘接到框架型材中的设施

技术领域

本发明涉及一种用于将平面元件如玻璃板或类似物粘接到由型材构成的框架中、上或侧旁的设施，具有一个用于全自动供给粘接剂的施加头以及一个用于容纳和用于运输型材和平面元件的设备。

背景技术

例如由DE 2 309 419 A、DE 4 353 673 C1、DE 4 404 029 A或US 4820 365 A已知一些用于操控分配粘接剂的施加头的特别是计算机控制进行工作的设施。例如在车辆制造业中，车辆板也利用这种类型的设施进行操控。为了能经济地制造像例如玻璃隔墙那样的平面元件，人们努力争取使这些工作也能够尽可能全自动进行。

发明内容

本发明的任务是确保一种尽可能顺利的加工方式，其中由粘接剂决定的静止时间不会妨碍这种平面元件的制造过程，并且在此提供一种容纳设备，利用该容纳设备，可精确地固定和运输待粘接元件，其中该设备适用于广泛的使用范围或多种不同的待加工型材和轮廓，并且同时在运行过程中可以灵活地对偏差和干扰做出反应，而并不对加工质量或生产成本产生负面影响。

根据本发明，利用上述类型的设施这样解决这一问题，即施加头定位在一个支架上，该支架搭接多个纵向导轨和横向导轨，用于各待粘接部分的运输台在导轨上可移动到加工位置，其中每个运输台都设有用于待粘接部分的固定元件并且在一个位置固定的底架上可移动。

通过本发明将达到，在该设施中，下面也称为粘接室，各运输台经由纵向导轨和横向导轨可以按节拍移进和移出，各运输台装备有待连接的元件并且固定在那里。当然，原则上已知，将物体固定在可运动的表面上，以便仅出于安全原因，防止物体在可移动底座上移动和倾斜。(DE195 105 16 A1、DE 3 234 320 C1)。

本发明的各设计方案由从属权利要求给出。在此可以设定，每个用于装料和卸料的运输台在纵向导轨或横向导轨上完全从支架引导的施加头的工作区域可移出。

为了隔离施加头的工作区域并且借此实现上面已经提到的粘接室，按照本发明还设定，施加头的工作区域被防护元件包围，其中横向导轨或纵向导轨通过在防护元件中的缺口向外引导。

由于本发明的特殊的使用目的，在此合乎目的的是，固定元件的一部分构成为带有向上指向的梳形凸起的板条(梳形板条)，其中梳形板条的至少一部分沿至少其中一条台轴线可纵向或横向调节地定位，如本发明在设计方案中设定的那样。

为了就地保持这些元件，本发明设定，在梳形板条之间设置一些吸盘，其中至少几个吸盘可移动地设置在梳形板条之间。如果要将不同大小的物体定位在同一设备上，例如由框架和板形成不同大小的窗，一种这样的可移动性是合乎要求的。

按照本发明，这种类型的吸盘的一种简单而合乎要求的设计方案在于，相应的吸盘都装备有一个紧贴待抽吸物体下面的吸碟，该吸碟具有一个中心的、在不用位置突出于吸碟轮廓的压杆，该压杆在下降时通过一个放上的待抽吸物体或通过带有吸盘的气动缸的贴合释放道往一个真空泵的抽吸通。

这里例如按照DE 10 2005 033 540 A1、DE 196 09 975 A1或EP 1647 532 A的吸盘结构设计属于现有技术。

本发明在设计方案中的显著之处还在于，施加头装备有至少一个粘接剂供给装置、一个沿至少两条空间轴线弹性支承的旋转单元，该旋转单元具有一个旋转驱动装置和一个借助该旋转单元可旋转的施加喷嘴，并且具有至少一个用于测量旋转单元的所述或各弹簧行程的传感器装置，其中设置一个控制单元，借助该控制单元，所述设备和/或施加喷嘴在待设置粘接剂的型材旁边可进行引导并且构成为根据弹簧行程修正所述设备和/或施加喷嘴的位置。

这样构成的设备借助一个适宜的移动机构例如一个两维或三维可移动的支架系统或机器人臂在待设置剂料的轮廓旁边进行引导。如所述的那样，这可能例如是一个隔墙系统，其中一个由铝材制成的框架平坦地被夹在一个相应的保持架中，在保持架上平放一块如玻璃板那样的待粘接板材。铝型材在此这样设计，以致在玻璃板和型材之间构成一个边缘接缝，粘接剂或密封剂被置入该边缘接缝中。

按照本发明，这以这样的方式进行，即所述设备借助XYZ支架移近轮廓，直到可旋转的施加喷嘴贴靠在型材接缝的起点为止。接着，设备在该接缝旁边引导并且借助供给装置将密封剂通过施加喷嘴置入接缝中。通过用施加喷嘴弹性地支承旋转单元，能够平衡在型材位置方面的轻微变化，因为弹簧行程连续不断地被监视并且相应的变化被控制装置识别并且通过在移动机构上的控制信号得以补偿。在型材的角上或倒圆处和类似部位上，施加喷嘴在设备的移动行程变化的同时也相应地旋转，以致以通常方式侧向排出的密封剂缝环绕地由喷嘴置入轮廓接缝或轮廓中。

在现有技术中，仅作为施加设备的实例，请参阅DE 10 2004 039 684B、DE 203 08 142 U、DE 199 38 328 C、DE 101 37 195 C或EP 1 857 187A。

在设计方案中可以设定，在旋转单元上还附加设置一个与施加喷嘴侧向错位的带有可测量的活塞位置的气动缸，该气动缸平放在待设置剂料的轮廓上并且用于确定轮廓相对于设备的高度。

气动缸在到达轮廓或工件之后用压力被加载并且因此平贴在工件的表面。在此对其活塞位置进行测量。如果在沿轮廓移动时这一活塞位置发生变化，控制装置可以用于相应的补偿，以便平衡厚度差或高度差或平衡一个不完全平直夹紧的工件。

同样，气动缸可以用于识别轮廓或工件的角，因为该气动缸在到达一个角时离开工件表面并且直接以最大位置移出，这被控制装置用作为识别信号并且因此施加喷嘴可以绕工件引导。

另外，为了检查已经置入的粘接剂或密封剂，还附加设置一个摄像装置。该摄像装置同样在旋转单元上如此配置，以致它能识别置入的密封剂或粘接剂缝，该密封剂或粘接剂缝要么用光学可自动检查，要么通过一位使用者可直接检查。

这也可以用于在设计方案中使该设备的一个可变的进给速度成为可能。此外，例如减小施加喷嘴在轮廓旁边的经过速度，并且同时相应减小密封剂的喷出量，这样，尽管减小了进给速度，但仍产生一个相应于配额的密封剂缝。这具有的优点是，即使在密封或粘接剂快速硬化情况下，设施也能以减小的生产能力运行。在这些情况下，特别是在生产能力减小的情况下，若应用其他方法，在生产中可能出现等候时间情况下，已在混合器或按照本发明的设备中存在的粘接剂会硬化或至少质量会损失，以致在重新开始生产之前必需将其洗净，这在一定情况下可能导致可观的时间和成本后果。

附图说明

根据下面的说明以及借助附图给出本发明的其它特征、细节和优点。其中：

图1一种按照本发明的设施的立体图，

图2按照本发明的设施的俯视图，

图3按照图2中箭头III的侧视图，

图4一个运输台的立体俯视图的简化图，

图5可运动的梳形板条的俯视图，

图6按照图5中箭头VI的侧视图，

图7一个梳形板条的侧视图，

图8一个抽吸元件的简化的侧视图，

图9通过带有一块粘接上的玻璃板的型材的剖面的局部视图，

图10按照本发明的设备的第一三维视图，和

图11按照本发明的设备的第二三维视图。

具体实施方式

一个在图1中总体用1标记的例如用于粘接型材与玻璃板的设施由一个支架2构成，如下面还要详细说明的那样，在该支架上可移动地设置一个横梁3，该横梁具有一个在图1中未详细示出的用于涂覆粘接剂的施加头4。在支架下面纵向设置一些横向导轨5或6，总体用7标记的运输台在横向导轨上可横向和纵向移动。在这些运输台7上固定有例如由型材构成的框架及玻璃板，玻璃板通过下面还要详细说明的抽吸机构保持在其位置。

如由图1可以看出的那样，各运输台7均设置在一个位置固定的底架8上并且与设施的横向导轨或纵向导轨5和6按作用如此连接，以致运输台在这些横向导轨或纵向导轨5、6上可以移入到设施1内并且再从设施中移出。

为了固定待粘接元件，例如在图中未详细示出的型材与玻璃板，运输台7装备有下面还要详细说明的固定元件。

经由相应的驱动装置例如安置在导轨10中的驱动链，运输台7按节拍引入由支架2包围的区域的内部并在那里定位，以致施加头4可以将板粘接在型材框架上。可以看出，由支架2形成具有其横向导轨和纵向导轨5或6的区域被用9标记的防护元件如此包围，以致在内部产生一个室，其中，防护元件9在其通过横向导轨和纵向导轨产生的工作平面上方设计成透明的，例如借助板。

通过防护元件8限定的空间的各个角可以如在图中所示的那样对角设计并且例如设有一扇门11，以便使进入粘接室内部成为可能。

在设施的其中一个角中可以设置一个控制台，以便使设施启动、停止、运行，并且例如以便给出用于加工处理的变化指示，这样一个控制台在图2中用12标记。

像例如由图3给出的那样，在防护元件的各面，在运输台7的区域内设置一个空隙13，横向导轨或纵向导轨5和6以及驱动装置10穿过空隙这样向外引导，以致工作台7可以置于定位面14上，以便各个台装料和卸料或装载，以便固定框架型材并且以便经由吸盘或类似物完成玻璃板的固定。

如在图4中更详细地示意示出的那样，每个运输台7装备有多个设有梳形料仓的在下面称为梳形板条15的板条，该梳形板条位置固定地定位在该台7上。此外，还设置至少一个平行于位置固定的板条15横向于其纵向按双箭头16可移动的梳形板条15a。

除了梳形板条15或15a之外，运输台7还有一个与其横向按双箭头17可移动的梳形系统18。两个可移动的梳形系统或梳形板条15a(或12)装备有可折合的固定止挡19或20，像例如由图6可以看出的那样，这些止挡可以侧向向外摆动，特别是为了便于装上或取下要连接的或已经连接的元件。

可移动的梳形系统18具有一个位置固定的吸盘21，而在位置固定的梳形板条7之间设置可移动的带有吸盘22的气动缸。

如由图4可以看出的那样，除了可移动的台7之外，在位置固定的底架8上还设置一个操作终端23，还可以为每个移动方向各设置一个手柄24。

在图8中再次以简化图示出一个固定和抽吸元件，即一个气动缸，带有吸盘，其中气动缸用25标记，吸盘用26标记，而一个整个穿过这些元件的压杆则用27标记，压杆稳定地稍微突出于吸盘26。

如果例如装上一块板，该压杆被向下推移并且然后能够这样打开一个通往真空泵的阀，以致位于吸盘上的物体被抽吸。当然，也可以在运动学上相反地操纵压杆27，就是说，在位置固定的要固定的玻璃板情况下，具有吸盘26的气动缸25升高到板下面，致使压杆27下降并且释放通往真空泵的通路。过去一段时间并形成一个足够高的真空度之后，可以向下降低气动缸并且然后可以例如以410N的力固定玻璃板。

最后，在图4中还示出，每个可向外摆动的固定止挡都配有一个传感器28，利用该传感器，可以通过控制系统测定止挡19或20处在什么位置。

在图9放大视图中，仅作为本发明的一种应用实例示出一个在台上在梳形板条15中要夹紧的总体用30标记的型材，一块用31标记的玻璃板借助粘接填料32固定在该型材上，其中粘接填料由施加头4自动置入。在此各元件相互固定地固定在运输台7上，板31由上述吸盘26保持并经由气动缸25固定。

在图10和11中详细示出的施加头4以按照本发明设备的形式具有一个带有一个可旋转支承的旋转单元34的基体33和一个旋转驱动装置35，该旋转驱动装置经由一条齿带36可使旋转单元34旋转。

在旋转单元34内有一个中心管36，它在内部携带一个未详细标记的塑料混合器14，该塑料混合器通过一种卡口式连接在下部区域与可旋转支承的施加喷嘴38可更换地连接。施加喷嘴38在其削平的部分内具有一个用于密封剂或粘接剂的出口39并且与旋转单元34一起可被旋转驱动装置35扭转。同样未详细示出的剂料供给装置以一个可控阀的形式在上面设置在中心管36上并且同样经由一种可打开的连接与位于内部的塑料混合器37保持连接。所使用的粘接剂的两个或多个组分可以由阀控制地注入塑料混合器中，各组分在那里相互混合并且活化的粘接剂物质由施加喷嘴38通过侧向出口39注入待加工轮廓内。

旋转单元34携带一个内部旋转单元40，它经由一些弹簧41活动地支承着。在弹簧41的区域内设置一些接近传感器42，这些接近传感器可以测量弹性支承的内部旋转单元40与旋转单元34之间的距离。

沿进给方向在施加喷嘴38之前还有一个具有活塞测量装置的气动缸43。杆24在运行中在上面在待加工轮廓上在施加喷嘴38前运转，其中气动杆44在上面平放在工件上并且在工件高度变化时向上或向下压入气动缸43或从其伸出，这可以通过内含的传感机构进行测量。

另外，还设有一个摄像装置45，它用于光学控制注入的粘接剂或密封剂接缝。

中心管36这样构成，以致它密封地包围着装入的塑料混合器37并且因此可以补偿由于粘接剂混合物的温度升高可能出现的线膨胀。施加喷嘴38或未详细示出的阀部分的接口在上面如此配置，以致它们一方面能够实现混合器37快速可更换性，而另一方面能够平衡在混合器长度或其外形尺寸方面可能出现的公差并且尽管如此仍允许各个部分相互之间的密封连接。上部接口在此构成为卡口式快速连接，它用于产生混合器到配量阀上的一个可限定的压紧力。施加喷嘴38利用一个带有适配器的锁紧螺母与内管36连接，这样还形成了几个毫米的调节可能性，以便平衡公差和调节限定的压紧力。

在此设备的作用方式如下：

如在图9中以剖面方式侧向示出的那样，一个型材要与一块玻璃板31粘接。在此型材30保持在一个保持架中并且玻璃板经由吸盘26保持在其相对于型材30的位置。然后要将一种干净的粘接接缝置入到在型材30和玻璃板31之间构成的接缝中。

此外由型材30和玻璃板31构成的彼此相互固定的配置结构在支架1的内部被移动到一个可限定的保持位置，其中这些元件在移入时在线经由未示出的传感器进行测量，以致施加头4借助支架臂2和3在快速移动运行中可以进入型材接合的已知的开始区域。在那里，施加喷嘴38以慢速移动移近型材30，直到出口39位于要产生接缝的起点为止。然后，开始粘接剂供给并且施加头4沿着型材运动，其中在施加喷嘴38和型材30之间产生一个轻微压紧力。通过弹性支承，由配置结构倾斜夹紧或类似情况产生的微小公差可以通过在内部和外部的旋转部分之间的距离变化来识别并且可由控制装置通过行程的相应补偿进行跟踪。气动缸43在此在上面沿玻璃板运动并将杆44压到板上。这里在型材高度上的微小变化也再通过该杆44的位置变化来识别并且可以再次得到补偿。如果施加头到达型材的角，杆44在离开板之后立即下降到其最大位置，这作为角信号表示，并且在喷嘴38经由旋转单元34通过驱动装置35同时旋转情况下，头4被绕着角引导。于是在旋转时，气动杆44移入并在完成旋转之后再在上面放到待粘接板上。

这种运行被继续，直到各元件四周被粘住为止，紧接着通过控制阀终断粘接剂供给并且整个头从型材区域中移出，此后便可从设施1中取出型材，其中在一定情况下直到粘接剂硬化还有一定的时间在设施之外保持相互固定的状态。

此外，在设施1中还有一个清洗位置，用于将施加头移动到那里并且清除喷嘴或混合器上包含的粘接剂。这里也可以将整套塑料混合器37从内部的管36取出并且更换一个新的，这在一定情况下在规定的时间间隔内是必需的。

Claims (12)

1.用于将平面元件粘接到由型材构成的框架中、上或侧旁的设施（1），具有一个用于全自动供给粘接剂的施加头以及一个用于容纳和用于运输型材和平面元件的设备，其中所述设备包括运输台，其特征在于，施加头（4）定位在一个支架（2）上，该支架搭接许多纵向导轨和横向导轨，并且所述运输台与设施的所述纵向导轨和横向导轨按作用这样连接，以致所述运输台在这些用于各待粘接部分的纵向导轨和横向导轨上在支架引导的施加头的工作区域内可以移入和再次从中移出，其中每个运输台（7）都设有用于待粘接部分的固定元件并且在一个位置固定的底架（8）上可移动。

2.按照权利要求1所述的设施，其特征在于，每个用于装料和卸料的运输台（7）在纵向导轨和横向导轨（5、6）上完全从支架引导的施加头（4）的工作区域可移出。

3.按照权利要求1或2所述的设施，其特征在于，施加头（4）的工作区域被防护元件（8）包围，其中纵向导轨和横向导轨（5、6）通过在防护元件（8）中的缺口（13）向外引导。

4.按照权利要求1或2所述的设施，其特征在于，固定元件的一部分构成为带有向上指向的梳形凸起的梳形板条（15），其中梳形板条（15）的至少一部分沿至少一条运输台轴线可纵向或横向调节地定位。

5.按照权利要求4所述的设施，其特征在于，在梳形板条（15）之间设置一些吸盘（22），其中，至少几个吸盘（22）可移动地设置在梳形板条（15）之间。

6.按照权利要求5所述的设施，其特征在于，吸盘（22）分别装备有一个紧贴待抽吸物体下面的吸碟（26），该吸碟具有一个中心的、在不用位置突出于吸碟（26）轮廓的压杆（27），该压杆在下降时通过一个放上的待抽吸物体释放通往一个真空泵的抽吸通道（29）。

7.按照权利要求1所述的设施，其特征在于，施加头（4）装备有至少一个粘接剂供给装置、一个沿至少两条空间轴线弹性支承的旋转单元（34），该旋转单元具有一个旋转驱动装置（35）和一个借助旋转单元（34）可旋转的施加喷嘴（39），并且具有至少一个用于测量旋转单元（34）的弹簧行程的传感器装置，其中设置一个控制单元，借助该控制单元，所述设备和/或施加喷嘴（39）在待设置粘接剂的型材（30）旁边可进行引导并且构成为根据弹簧行程修正所述设备和/或施加喷嘴（39）的位置。

8.按照权利要求7所述的设施，其特征在于，还附加借助旋转单元（34）与施加喷嘴（39）一起侧向相对于该施加喷嘴错位地设置一个带有可测量的活塞位置的气动缸（43），该气动缸平放在待设置粘接剂的型材上并且用于确定型材相对于所述设备的高度。

9.按照权利要求8所述的设施，其特征在于，还设置一个摄像装置（45），用于光学检查置入的粘接剂。

10.按照权利要求9所述的设施，其特征在于，控制单元构成为在置入粘接剂时用于改变设备进给速度，其中，粘接剂的喷出量根据设备的进给速度进行设计，以产生恒定的粘接剂缝。

11.按照权利要求7至10之一所述的设施，其特征在于，施加喷嘴（39）构成为侧向置入粘接剂。

12.按照权利要求1所述的设施，其特征在于，平面元件是玻璃板。

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