CN107107296A - 用于处理玻璃物品边缘的研磨加工设备 - Google Patents

Abstract

本文中公开了研磨加工设备和通过研磨加工设备精加工玻璃物品的方法。在一个实施例中，研磨加工设备包括支承基座、边缘精加工单元和边缘精加工单元位置传感器。边缘精加工单元包括研磨加工主轴和枢转机构，研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮，枢转机构联接至支承基座。枢转机构具有轴线，研磨加工主轴绕该轴线枢转。研磨加工主轴可在伸出位置与缩回位置之间枢转。致动器联接至边缘精加工单元和支承基座，并且选择性地绕轴线定位研磨加工主轴。边缘精加工单元位置传感器联接至支承基座并定向成检测研磨加工主轴的位置。

Description

用于处理玻璃物品边缘的研磨加工设备

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119，本申请要求2014年9月22日提交的美国临时申请序列号第62/053390号的优先权，本文依赖于该申请的内容，且该申请的全部内容以参考的方式全部纳入本文。

背景技术

技术领域

本发明总地涉及总地用于处理玻璃物品边缘的设备。

技术背景

玻璃物品用于各种工业应用中。当为了特定的终端使用者应用而生产玻璃物品时，大玻璃物品可从更大块的玻璃分离，包括从连续形成的玻璃段分离。由于该分离过程，玻璃物品的边缘可能包括表面不规则。通常已知的是要处理这些玻璃物品的边缘，以减小表面不规则，从而改善玻璃物品的强度，并减小当引入下游工业应用中时玻璃物品的断裂的可能性。

由此，可能存在对于研磨加工设备的需要，这些研磨加工设备处理玻璃物品以去除可能在玻璃物品的制造操作期间产生的表面不规则。

发明内容

根据一个实施例，研磨加工设备包括支承基座、边缘精加工单元和边缘精加工单元位置传感器。边缘精加工单元包括研磨加工主轴和枢转机构，研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮，枢转机构联接至支承基座。枢转机构具有轴线，研磨加工主轴绕该轴线枢转。研磨加工主轴可在伸出位置与缩回位置之间枢转。致动器联接至边缘精加工单元和支承基座，并且选择性地将研磨加工主轴绕轴线定位在伸出位置与缩回位置之间。边缘精加工单元位置传感器联接至支承基座并定向成检测研磨加工主轴在伸出位置与缩回位置之间的位置。

在另一实施例中，精加工玻璃物品的方法包括：通过进给机构沿进给方向平移玻璃物品；将具有研磨轮的研磨加工主轴定位在初始位置中，在初始位置中，研磨轮定位成与玻璃物品的总体上平行于进给方向的边缘相交；以及检测研磨轮何时在接近玻璃物品的前角的位置处接触玻璃物品的边缘。该方法还包括：在检测到研磨轮接触玻璃物品的边缘之后，通过致动器沿倾向于使研磨加工主轴沿横向于进给方向的横向进给方向枢转至玻璃物品的方向施加力至研磨加工主轴。该方法还包括通过研磨加工处理玻璃物品的边缘。

在又一实施例中，用于精加工玻璃的研磨加工设备包括进给机构、支承基座、边缘精加工单元，进给机构沿进给方向平移玻璃物品，边缘精加工单元包括研磨加工主轴和枢转机构，研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮，枢转机构联接至支承基座并具有轴线，研磨加工主轴绕该轴线枢转。研磨加工主轴可在伸出位置与缩回位置之间枢转。该设备还包括联接至边缘精加工单元和支承基座的致动器。致动器选择性地在伸出位置与缩回位置之间绕轴线定位研磨加工主轴。该设备还包括边缘精加工单元位置传感器，边缘精加工单元位置传感器联接至支承基座并定向成检测研磨加工主轴在伸出位置与缩回位置之间的位置。该设备还包括具有控制器，该控制器具有处理器和储存计算机可读逻辑的非易失性存储器。当计算机可读逻辑被处理器执行时，控制器命令致动器将研磨加工主轴保持在伸出位置与缩回位置之间的初始位置中，通过边缘精加工单元位置传感器检测研磨加工主轴从初始位置起的运动以确定研磨轮与玻璃物品之间何时发生接触，并在研磨轮与玻璃物品之间已发生接触之后命令致动器改变施加的力以将研磨加工主轴枢转至初始位置与伸出位置之间的接合位置。

附加的特征和优势将在随后的详细描述中提出，并在某种程度上从该描述中变得对本领域技术人员显而易见或通过实践包括随后的详细描述、权利要求以及附图中描述的实施例而被认识。

要理解到，前述概述和后续详细描述描述了各种实施例，且意在提供用于理解所要保护的主题的本质和特征的概览或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解，且附图包含在本说明书中而构成本说明书的一部分。附图示出了本文中描述的各种实施例，并与说明书一起用于阐述所要保护的主题的原理和运行。

附图说明

附图中提出的实施例本质上是示意性和示例性的，而不意在限制权利要求所限定的主题。当与以下附图一起阅读时，可理解以下对示意性实施例的详细描述，附图中相同的结构用相同的附图标记来标示，附图中：

图1原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的立体图；

图2原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的边缘精加工单元的立体图；

图3原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨轮的立体图；

图4原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的立体图；

图5原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的俯视图；

图6原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的俯视图；

图7原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的俯视图；

图8原理性地示出了根据所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的俯视图；以及

图9在此原理性地示出了根据本文所描述的一个或多个实施例的研磨加工设备的立体图。

具体实施方式

根据本发明的研磨加工设备包括边缘精加工单元，边缘精加工单元的操作由控制系统基于玻璃物品相对于边缘精加工单元的位置动态地控制。边缘精加工单元包括研磨加工主轴，研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮。研磨加工主轴通过枢转机构在伸出位置与缩回位置之间枢转。玻璃物品可被依次引入边缘精加工单元。控制系统确定到来的玻璃物品前边界的位置并改变研磨加工主轴的位置，以执行指定的加工操作。随着玻璃物品穿过边缘精加工单元，控制系统确定玻璃物品后边界的位置。控制系统可改变研磨加工主轴的位置，以阻止当玻璃物品的后边界经过研磨轮时研磨加工主轴朝向玻璃物品枢转，从而可能阻止研磨轮弄圆玻璃物品的后角。

通常已知的玻璃片分离过程将更大的玻璃片分离成用于特定终端使用者应用的玻璃物品。这种玻璃片分离过程可包括划线弯折或激光分离技术。使用这些分离技术中任一项可能导致玻璃物品的分离边缘中的表面缺陷。这些表面缺陷可能是玻璃物品中的应力集中点，从而可能减小玻璃物品的强度。表面缺陷可能增大玻璃物品在后续处置或处理期间断裂的可能性。在制造操作期间玻璃物品的断裂可能不利地影响制造成本，且可能导致由移除断裂玻璃所引起的减小的系统正常运行时间。

根据本发明的研磨加工设备可处理玻璃物品的边缘，以减小玻璃物品的边缘中的表面缺陷。研磨加工设备还可保持沿玻璃物品的边缘的研磨加工操作的平均度，使得玻璃物品的边缘总体上均匀。研磨加工设备还可在延长的持续时间内保持与玻璃物品边缘的接触，使得研磨加工操作可施加至边缘的许多部分。

如上所述，玻璃物品断裂的可能性可归因于玻璃和玻璃物品的精加工边缘的质量。常规的边缘精加工技术可包括多步骤研磨加工过程，该过程包括磨削玻璃物品的边缘以去除由将玻璃段分离成玻璃物品所引入的缺陷，以及抛光玻璃物品的边缘以去除由磨削过程所引入的表面缺陷。磨削过程可改变玻璃物品的边缘形状，以将期望用于加工过程中的后续处理和加工操作的形状引入玻璃物品的边缘，包括在玻璃物品的顶表面与玻璃物品的底表面之间具有斜角或圆角的边缘形状。

根据在磨削过程中引入边缘的形状，抛光过程从玻璃物品的边缘去除材料。通常已知的边缘抛光器典型地不在玻璃物品的前角或后角处接合玻璃物品，以避免非有意地对角部倒圆。避免在前角和后角处接合边缘可能留有玻璃物品的一显著部分的边缘未被精加工，从而可能导致增加的残品率。

本发明涉及一种可用于磨削操作或抛光操作的研磨加工设备。根据本发明的研磨加工设备在接近玻璃物品的前角和后角的位置处接合玻璃物品的边缘，以研磨地加工玻璃物品的边缘的最大长度。根据本发明的研磨加工设备包含致动器，通过使用控制器，致动器将边缘精加工单元的研磨加工主轴在伸出位置与缩回位置之间枢转。基于与玻璃物品的接触，控制器命令致动器将研磨加工主轴在不同位置之间枢转，从而减小玻璃物品进入研磨加工工位的时间与研磨轮接合玻璃物品的时间之间的间隔。由此，不由研磨加工设备处理的玻璃物品边缘的量被最小化。随着玻璃物品的处理速度增大，对玻璃物品边缘处理的缺少可能变得更严重。

此外，本发明的研磨加工设备还主动监测研磨轮的磨损，并由此调整研磨轮的位置，以补偿该磨损。

本文将参考附图更详细地描述用于处理玻璃物品边缘的研磨加工设备的各种实施例。

现参考图1，研磨加工设备100包括支承基座114、边缘精加工单元102和致动器106。研磨加工设备100还可包括进给机构108，进给机构108沿进给方向90引导玻璃物品138。研磨加工设备100还可包括控制器140，控制器140控制致动器106的运行。

边缘精加工单元102可包括研磨加工主轴112，马达122和研磨轮120联接至研磨加工主轴112。研磨加工主轴112通过枢转机构116可旋转地联接至支承基座114。枢转机构116允许研磨加工主轴112绕轴线118枢转。在一个实施例中，枢转机构116可包括支承构件(未示出)，该支承构件为研磨加工主轴112提供沿轴线118的纵向支承，同时允许研磨加工主轴112绕轴线118枢转。

在图1中示出的实施例中，边缘精加工单元102联接至平衡组件104和致动器106。平衡组件104联接至研磨加工设备100的研磨加工主轴112和支承基座114。在示出的实施例中，平衡组件104包括配重，配重通过连结件施加力至研磨加工主轴112。在其他实施例中，平衡组件可包括扭转弹簧(未示出)，扭转弹簧施加力至研磨加工主轴112。平衡组件104构造为施加偏置力至研磨加工主轴112。当用于本文中时，“偏置力”指沿倾向于使研磨加工主轴112向缩回位置枢转的方向施加至研磨加工主轴112的连续且定向的力。如以下将论述的，偏置力的大小可被其他施加的力所克服，以改变研磨加工主轴112的位置。

致动器106联接至边缘精加工单元102的支承基座114和研磨加工主轴112。致动器106选择性地施加力至边缘精加工单元102，以使研磨加工主轴112在缩回位置与伸出位置之间枢转。致动器106可从各种通常已知的致动器中选择，致动器包括伺服马达、气压致动器、液压致动器或机电致动器。在某些实施例中，致动器106可沿使研磨加工主轴112朝伸出位置枢转的方向施加力。在这种实施例中，致动器106依赖于由平衡组件104提供的偏置力来选择性地重新定位研磨加工主轴112。

在图1中示出的实施例中，研磨加工设备100包括枢转臂130，枢转臂130联接至研磨加工主轴112并从研磨加工主轴112伸出。致动器106联接至枢转臂130。枢转臂可通过改善的杠杆作用增大致动器106可施加至研磨加工主轴112的力。如图1中进一步示出的，研磨加工设备100包括多个机械止挡件134、136。机械止挡件134、136可接触研磨加工主轴112的一部分(例如，如图1中示出的枢转臂130)。机械止挡件134、136可限制研磨加工主轴112的最大旋转范围。在某些实施例中，机械止挡件134、136可限定伸出位置和缩回位置，研磨加工主轴112在伸出位置与缩回位置之间枢转。

研磨加工设备100还包括边缘精加工单元位置传感器132。在图1中示出的实施例中，边缘精加工单元位置传感器132联接至支承基座114并估计枢转臂130的位置，枢转臂130的位置对应于研磨加工主轴112的位置。以下将更详细地论述致动器106和边缘精加工单元位置传感器132的操作。

如图1中示出的，研磨加工设备100还包括进给机构108。根据本发明的进给机构108可包括任何通常已知的稳定并平移玻璃物品用于处理的机器。这种进给机构的示例包括传送带系统、机械夹持系统、真空夹持系统等。在图1中示出的实施例中，进给机构108稳定玻璃物品138并沿进给方向90平移玻璃物品138。边缘精加工单元102定位在进给机构108近侧，使得当玻璃物品138朝向并沿着边缘精加工单元102平移时，边缘精加工单元102定位成处理玻璃物品138的边缘。

仍参考图1，研磨加工设备100包括控制器140，控制器140电子地联接至致动器106和边缘精加工单元位置传感器132。在某些实施例中，控制器140电子地联接至边缘精加工单元102的马达122。控制器140包括处理器146和电子地联接至处理器146并储存计算机可读指令集的非易失性存储器148。如图1中示出的，控制器140还包括电子地联接至处理器的显示器142和用户界面144。在某些实施例中，控制器140可为可编程逻辑控制器。在其他实施例中，控制器可为通用型计算机，其包括输入和输出连接件，以至少从边缘精加工单元位置传感器132接受输入，并将输出传递至致动器106。

控制器140通过提供至致动器106的指令而改变枢转臂130相对于支承基座114的位置。控制器140检测玻璃物品138何时位于接近研磨轮120的位置中。当控制器140确定玻璃物品138在可对玻璃物品138的边缘进行处理的位置中时，控制器140命令致动器106改变施加至研磨加工主轴112的力，使得研磨加工主轴112绕枢转机构116枢转至伸出位置，在伸出位置中，研磨轮120处理玻璃物品138。随着进给机构108使玻璃物品138沿进给方向90横向移动，玻璃物品138被处理。当控制器140检测到玻璃物品138被平移远离可处理玻璃物品138边缘的位置时，控制器140命令致动器106改变施加至研磨加工主轴112的力，使得研磨加工主轴112绕枢转机构116枢转至缩回位置，在缩回位置中，研磨轮120沿横向进给方向92与玻璃物品138间隔开而不接触。

现参考图2中示出的实施例，边缘精加工单元102包括研磨加工主轴112、支承基座114和枢转机构116。研磨加工主轴112包括联接至马达122的研磨轮120。马达122旋转地联接至研磨轮120。马达122将转矩施加至研磨轮120，使得研磨轮120可研磨地加工玻璃物品138。根据本发明的研磨轮120可用于执行归类为磨削或抛光的制造操作，在这些操作中，研磨轮120包括通过砂轮粘合剂聚集的嵌入的磨削介质。随着研磨轮120的嵌入的磨削介质与工件接触，嵌入的磨削介质从工件移除材料。根据本发明的研磨轮120可为适合于磨削加工设备100的任何尺寸或材料。在图2中示出的实施例中，研磨轮120是成形砂轮124，成形砂轮124包括总体上对应于期望的工件的已完成形状的内轮廓。可能适用于研磨加工设备100的研磨轮的其他示例例如但非限制地包括平形砂轮、圆柱砂轮、锥形砂轮、杯形砂轮、碟型砂轮等。根据本发明的研磨轮120可包括各种嵌入的研磨介质，研磨介质包括但不限于氧化铝、碳化硅、金刚石、立方氮化硼等。

现参考图3，研磨轮120包括成形砂轮124，其内轮廓126与玻璃物品138接合而加工玻璃物品138。成形砂轮124的内轮廓126具有特征直径128。在图3中示出的实施例中，特征直径128在成形砂轮124的最窄位置处测得。随着研磨加工系统的进展，成形砂轮124的内轮廓126可由于磨损而在轮廓和/或直径上变化。磨损可能减小成形砂轮124的特征直径128。如果成形砂轮124的磨损未被补偿，该磨损可能导致制造操作中的变化，包括被引入完成的部件中的尺寸不精确度。由此，研磨加工设备100可补偿成形砂轮124的这种磨损，这将在以下更详细地论述。

现参考图4，枢转机构116允许研磨加工主轴112绕轴线枢转，使得研磨加工主轴112的研磨轮可沿横向于进给方向的横向进给方向平移通过各种估计位置。研磨加工设备包括枢转臂130、边缘精加工单元位置传感器132和多个机械止挡件134、136。在示出的实施例中，边缘精加工单元位置传感器132联接至支承基座114并定位成感测枢转臂130相对于支承基座114的运动。

现将参考图5－8阐述处理玻璃物品138的过程。如上所述，研磨加工主轴112绕轴线118在多个位置之间枢转，多个位置包括完全缩回位置150、接合位置154以及定位在完全缩回位置150与接合位置154之间的初始位置152。

参考由研磨加工设备100处理的玻璃物品138来论述研磨加工主轴112枢转经过的各位置。玻璃物品138通过进给机构108被引入研磨加工设备100，进给机构108将玻璃物品138沿进给方向90朝向边缘精加工单元102平移。在图5－9中示出的实施例中，玻璃物品138沿近侧边缘162被处理，近侧边缘162沿总体平行于进给方向90的方向延伸。玻璃物品138的近侧边缘162总体上定位在用于处理的研磨轮120的近侧。玻璃物品138具有前角158，前角158定位在沿进给方向90定向的玻璃物品138的近侧边缘162与前缘161的交点处。玻璃物品138还具有后角160，后角160定位在反向于进给方向90定向的玻璃物品138的近侧边缘162与后缘163的交点处。

现参考图5，研磨加工主轴112被示出在完全缩回位置150中。当沿横向进给方向92估计出研磨轮120不与玻璃物品138接合时，研磨加工主轴112被保持在完全缩回位置150中。

现参考图6，研磨加工主轴112被示出从完全缩回位置150枢转至初始位置152。研磨加工主轴112在控制器140确定与研磨轮120之间发生接触之前被枢转至初始位置152。在研磨加工设备100的实施例中，控制器140可将研磨加工主轴112的位置保持在初始位置152中，使得研磨轮120的一部分定位成随着玻璃物品138通过进给机构108横向移动而接触玻璃物品138。例如，研磨轮120的特征直径可定位成接触玻璃物品138的近侧边缘162。研磨轮120的特征直径可定位成与玻璃物品138的未加工的近侧边缘162具有一定重叠距离。在某些实施例中，研磨轮120的特征直径128与玻璃物品138的近侧边缘162之间的重叠距离约为0.05mm，该距离代表了研磨轮120与玻璃物品138之间的接触深度。

当玻璃物品138被平移至与研磨轮120接触时，玻璃物品138可能将力引入至研磨轮120，该力倾向于推动研磨轮120远离玻璃物品138的近侧边缘162。因而，该力的引入可倾向于使研磨加工主轴112枢转远离玻璃物品138的近侧边缘162。

控制器140通过由边缘精加工单元位置传感器132提供的信号可确定研磨加工主轴112已枢转远离初始位置152。通过衡量研磨加工主轴112的枢转运动，控制器140可确定研磨轮120已与玻璃物品138的近侧边缘162接触。

现参考图7，一旦确认研磨轮120与玻璃物品138的近侧边缘162之间的接触，遵循计算机可读逻辑的控制器140就命令致动器106改变施加至研磨加工主轴112的力，以将研磨加工主轴112枢转至接合位置154中。控制器140命令边缘精加工单元位置传感器132，以改变直接施加至枢转臂130的力并使研磨加工主轴112位移角度α。研磨加工主轴112旋转角度α引起研磨加工主轴112从初始位置152枢转至接合位置154。研磨加工主轴112绕轴线118沿横向于进给方向90的横向进给方向92朝向进给机构108枢转(并因而朝向玻璃物品138枢转)。当研磨加工主轴112定位在接合位置154中时，研磨轮120定位成以研磨加工操作来处理玻璃物品138的近侧边缘162。

在图7中示出的实施例中，研磨轮120的特征直径128定位成接触玻璃物品138的近侧边缘162。研磨轮120的特征直径可定位成与玻璃物品138的未加工的近侧边缘162具有一定重叠距离。研磨轮120的特征直径与玻璃物品138的近侧边缘162之间的重叠距离可能体现在研磨加工过程期间从玻璃物品138移除的材料。在某些实施例中，研磨轮120的特征直径与玻璃物品138的近侧边缘162之间的重叠距离约为0.70mm，该距离代表了研磨轮120与玻璃物品138之间的接触深度。

现参考图8，由控制器140执行的计算机可读逻辑还可估计研磨加工主轴112的位置，以当研磨轮120接近玻璃物品138的后角时，将研磨轮120从玻璃物品138的近侧边缘162缩回。从玻璃物品138的后角缩回研磨轮120可减小研磨轮120在玻璃物品138本身的后角上执行研磨加工操作的趋势，该趋势可能导致玻璃物品138的失效。

当研磨加工主轴112定位在接合位置154中时，控制器140可估计研磨加工主轴112的位置并确定研磨加工主轴112是否正枢转远离接合位置154并朝向完全伸出位置156。研磨加工主轴112从接合位置154朝向完全伸出位置156的旋转可表示研磨轮120与玻璃物品138的近侧边缘162之间的减小的接触。研磨轮120与玻璃物品138的近侧边缘162之间的减小的接触可发生在玻璃物品138的后角接近研磨轮120时。研磨轮120与玻璃物品138之间的减小的接触对应于研磨轮120与玻璃物品138之间的接触深度的增大，随着能抵抗由致动器106施加的力以保持研磨加工主轴112位置的材料量的减小，该增大可发生在后角附近。

当控制器140从边缘精加工单元位置传感器132检测到枢转臂130(因而和研磨加工主轴112)正从接合位置154朝向完全伸出位置156枢转时，控制器140控制致动器106，以改变施加至研磨加工主轴112的力，使得研磨加工主轴112可朝向缩回位置枢转，从而将研磨轮120从玻璃物品138的近侧边缘162分离。在某些实施例中，致动器106可对研磨加工主轴112施加力，该力使研磨加工主轴112朝向缩回位置枢转。在其他实施例中，致动器106可减小施加至研磨加工主轴112的力，使得平衡组件可对研磨加工主轴112施加力，且该力大于由致动器106施加的力，从而平衡组件使研磨加工主轴112朝向缩回位置枢转。

如上所述，本发明的研磨加工设备100包括计算机可读指令集内的逻辑，该逻辑能够补偿随着研磨轮120在一段时间内加工多个玻璃物品138而导致的研磨轮120的磨损。控制器140的处理器146处理计算机可读逻辑，以评估来自边缘精加工单元位置传感器132的读数，从而估计当研磨轮120与玻璃物品138接合时研磨加工主轴112的位置。通过估计研磨加工主轴112在各种玻璃物品138上的位置，控制器140可确定研磨轮120的特征直径128是否已在处理多个玻璃物品138后发生变化。

在一个实施例中，当研磨加工主轴112在接合位置154中时，处理器146将研磨加工主轴112的位置作为与研磨加工主轴112的基线坐标相关联的数据变量储存。当研磨轮120接合后续玻璃物品(未示出)时，边缘精加工单元位置传感器132再次将后续的接合数据传至控制器140。控制器140的处理器146评估与基线坐标相关联的数据变量和后续接合数据，以确定研磨加工主轴112的接合位置是否对于多个玻璃物品有所变化。如果研磨加工主轴112相对于后续玻璃物品的位置不同于与储存在非易失性存储器148中的与第一玻璃物品相关联的数据变量，则控制器可重置研磨加工主轴112的基线坐标，从而重置研磨加工主轴112枢转至的位置。因而，控制器140根据研磨轮120的直径差命令致动器106枢转研磨加工主轴112，以补偿研磨轮120的磨损。通过该过程，研磨加工主轴112的接合位置154可改变为保持预定的接合深度并补偿研磨轮120的磨损。

现参考图9，根据另一实施例的研磨加工设备200包括边缘精加工单元202、平衡组件204、致动器206、进给机构208、物品位置传感器250和控制器240。边缘精加工单元202包括研磨加工主轴212，支承基座214和绕轴线218枢转的枢转机构216。边缘精加工单元202的研磨加工主轴212具有联接至马达222的研磨轮220。研磨轮220包括成形砂轮224，其内轮廓226与玻璃物品238接合并加工玻璃物品238。成形砂轮224也具有特征直径228，特征直径228在成形砂轮224的最窄位置处测得。

边缘精加工单元202联接至平衡组件204和致动器206。平衡组件204联接至研磨加工设备200的研磨加工主轴212和支承基座214。平衡组件204构造成对研磨加工主轴212沿倾向于使研磨加工主轴212朝向缩回位置枢转的方向施加偏置力。

致动器206联接至边缘精加工单元202的支承基座214和研磨加工主轴212。致动器206选择性地施加力至边缘精加工单元202，以使研磨加工主轴212在缩回位置与伸出位置之间枢转。在某些实施例中，致动器206可沿使研磨加工主轴212朝伸出位置枢转的方向施加力。在这种实施例中，致动器206依赖于由平衡组件204提供的偏置力来选择性地重新定位研磨加工主轴212。

在图9中示出的实施例中，研磨加工设备200包括枢转臂230，枢转臂230联接至研磨加工主轴212并从研磨加工主轴212伸出。致动器206联接至枢转臂230。枢转臂230可通过改善的杠杆作用增大致动器206可施加至研磨加工主轴212的力。研磨加工设备200还可包括多个机械止挡件234、236，这些机械止挡件限制研磨加工主轴212的旋转。

研磨加工设备200还包括边缘精加工单元位置传感器232。在图9中示出的实施例中，边缘精加工单元位置传感器232联接至支承基座214并估计枢转臂230的位置，枢转臂230的位置对应于研磨加工主轴212的位置。

仍参考图9，研磨加工设备200包括控制器240，控制器240电子地联接至致动器206和边缘精加工单元位置传感器232。在某些实施例中，控制器240电子地联接至边缘精加工单元202的马达222。控制器240包括处理器246和电子地联接至处理器246并储存计算机可读指令集的非易失性存储器248。如图8中示出的，控制器240还包括电子地联接至处理器的显示器242和用户界面244。在某些实施例中，控制器240可为可编程逻辑控制器。在其他实施例中，控制器可为通用型计算机，其包括输入和输出连接件，以至少从边缘精加工单元位置传感器232接受输入，并将输出传递至致动器206。

控制器240通过提供至致动器206的指令而改变枢转臂230相对于支承基座214的位置。控制器240检测玻璃物品238何时位于接近研磨轮220的位置中。当控制器240确定玻璃物品238在可对玻璃物品238的边缘进行处理的位置中时，控制器240命令致动器206改变施加至研磨加工主轴212的力，使得研磨加工主轴212绕枢转机构216枢转至伸出位置，在伸出位置中，研磨轮220处理玻璃物品238。随着进给机构208使玻璃物品238沿进给方向90横向移动，玻璃物品238被处理。当控制器240检测到玻璃物品238被平移远离可处理玻璃物品238边缘的位置时，控制器240命令致动器206改变施加至研磨加工主轴212的力，使得研磨加工主轴212绕枢转机构216枢转至缩回位置，在缩回位置中，研磨轮220沿横向进给方向92与玻璃物品238间隔开而不接触。

在又一实施例(未示出)中，研磨加工设备还可包括物品位置传感器。物品位置传感器定位在进给机构上并检测玻璃物品何时位于与研磨轮接合的位置中。物品位置传感器检测玻璃物品相对于研磨轮的位置并将玻璃物品的位置传至控制器。在某些实施例中，控制器使用由物品位置传感器提供的数据来确认玻璃物品相对于研磨轮的位置，从而确认研磨轮与玻璃物品之间的接合，该信息同时通过边缘精加工单元位置传感器传至控制器。在另一实施例中，研磨加工设备不包括边缘精加工单元位置传感器。在这种实施例中，当物品位置传感器检测到玻璃物品的前角位置并将其传至控制器时，控制器命令致动器改变施加至枢转臂的力，以使研磨加工主轴运动至接合位置中。这些来自控制器的命令可仅基于由物品位置传感器提供的数据。

应理解到，本发明的研磨加工设备包括研磨加工主轴、致动器、控制器和边缘精加工单元位置传感器。致动器选择性地施加力至研磨加工主轴，以使研磨加工主轴在完全伸出位置与完全缩回位置之间枢转。在处理玻璃物品的边缘之前，致动器可将研磨加工主轴定位在完全伸出位置与完全缩回位置之间的初始位置中。一旦边缘精加工单元位置传感器检测到了玻璃物品与研磨加工主轴的部件之间的接触，控制器就命令致动器将研磨加工主轴枢转至初始位置与完全伸出位置之间的接合位置中。检测玻璃物品与研磨加工主轴的部件之间的接触可最小化玻璃物品进入研磨加工设备至开始处理玻璃物品的边缘之间的任意时间，从而增加了由研磨加工设备处理的玻璃物品的部分。

应注意到，术语“基本上”和“约”可在本文中用于代表可归因于任何定量比较、值、测量值或其他表示法的固有不确定度。这些术语还在本文中用于代表定量表示法可从所述的参考值改变的程度，而不导致所述主题的基本功能的改变。

尽管本文中已图示和描述了特定实施例，但应理解到，可作出各种其他变化和修改而不偏离所要保护的主题的精神和范围。此外，虽然本文中已描述了所要保护的主题的各方面，但这些方面无需组合使用。因而，所附权利要求意在覆盖所要保护的主题的范围内的所有这种变化和修改。

根据第一方面，提供有一种研磨加工设备，包括支承基座、边缘精加工单元、致动器以及边缘精加工单元位置传感器，所述边缘精加工单元包括研磨加工主轴以及枢转机构，所述研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮，所述枢转机构联接至所述支承基座且具有轴线，所述研磨加工主轴绕所述轴线枢转，所述研磨加工主轴能在伸出位置与缩回位置之间枢转，所述致动器联接至所述边缘精加工单元和所述支承基座，其中，所述致动器选择性地将所述研磨加工主轴绕所述轴线定位在所述伸出位置与所述缩回位置之间，所述边缘精加工单元位置传感器联接至所述支承基座并定向成检测所述研磨加工主轴在所述伸出位置与所述缩回位置之间的位置。

根据第二方面，提供有一种精加工玻璃物品的方法，包括：通过进给机构沿进给方向平移玻璃物品；将具有研磨轮的研磨加工主轴定位在初始位置中，在所述初始位置中，所述研磨轮定位成与所述玻璃物品的总体上平行于所述进给方向的边缘相交；检测所述研磨轮何时在接近所述玻璃物品的前角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘；在检测到所述研磨轮接触所述玻璃物品的所述边缘之后，通过致动器沿倾向于使所述研磨加工主轴沿横向于所述进给方向的横向进给方向枢转至所述玻璃物品的方向施加力至所述研磨加工主轴；以及通过研磨加工处理所述玻璃物品的所述边缘。

根据第三方面，提供有一种用于精加工玻璃的研磨加工设备，包括：进给机构、支承基座、边缘精加工单元、致动器、边缘精加工单元位置传感器以及控制器，所述进给机构沿进给方向平移玻璃物品，所述边缘精加工单元包括研磨加工主轴以及枢转机构，所述研磨加工主轴包括联接至马达的研磨轮，所述枢转机构联接至所述支承基座且具有轴线，所述研磨加工主轴绕所述轴线枢转，所述研磨加工主轴能在伸出位置与缩回位置之间枢转，所述致动器联接至所述边缘精加工单元和所述支承基座，其中，所述致动器选择性地将所述研磨加工主轴绕所述轴线定位在所述伸出位置与所述缩回位置之间，所述边缘精加工单元位置传感器联接至所述支承基座并定向成检测所述研磨加工主轴在所述伸出位置与所述缩回位置之间的位置，所述控制器包括处理器和储存计算机可读逻辑的非易失性存储器，当所述计算机可读逻辑由所述处理器执行时，所述控制器：命令所述致动器将所述研磨加工主轴保持在所述伸出位置与所述缩回位置之间的初始位置中；通过所述边缘精加工单元位置传感器来检测所述研磨加工主轴从所述初始位置起的运动，以确定所述研磨轮与所述玻璃物品之间何时发生接触；以及在所述研磨轮和所述玻璃物品已发生接触之后，命令所述致动器改变施加的力，以将所述研磨加工主轴枢转至所述初始位置与所述伸出位置之间的接合位置。

根据第四方面，对于方面1或3中任一项，还包括平衡组件，所述平衡组件联接至所述边缘精加工单元并构造成沿使所述研磨加工主轴朝向所述伸出位置枢转的方向施加力至所述边缘精加工单元。

根据第五方面，对于方面1至3中任一项，其中，所述边缘精加工单元位置传感器包括感应式接近传感器。

根据第六方面，对于方面1至2以及4和5中任一项，还包括进给机构，所述进给机构沿进给方向平移玻璃物品。

根据第七方面，对于方面1至6中任一项，其中，所述研磨加工主轴能绕所述轴线在沿横向于所述进给方向的横向进给方向衡量的所述伸出位置与所述缩回位置之间枢转。

根据第八方面，对于方面1至7中任一项，还包括沿所述进给方向定位在所述研磨轮上游的玻璃物品位置传感器，所述玻璃物品传感器定位成检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置。

根据第九方面，对于方面1至8中任一项，其中，当所述研磨加工主轴的所述研磨轮枢转远离所述玻璃物品的所述边缘时，边缘精加工单元位置传感器通过所述研磨轮与所述玻璃物品的所述边缘之间在所述玻璃物品的所述前角附近位置的接触来检测所述研磨轮接触所述玻璃物品的所述边缘。

根据第十方面，对于方面1至9中任一项，还包括：在开始处理所述玻璃物品的所述边缘之后，检测所述研磨轮在接近所述玻璃物品的后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘；以及移除通过所述致动器施加至所述研磨加工主轴的力。

根据第十一方面，对于方面1至10中任一项，还包括：在检测到所述研磨轮在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘之后，使所述研磨加工主轴沿所述横向进给方向枢转远离所述玻璃物品。

根据第十二方面，对于方面1至11中任一项，其中，当所述研磨轮沿横向进给方向朝向所述玻璃物品枢转时，边缘精加工单元位置传感器通过与所述玻璃物品的所述边缘之间在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处的减小的接触来检测所述研磨轮在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘。

根据第十三方面，对于方面1至12中任一项，还包括：通过物品位置传感器检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置。

根据第十四方面，对于方面3，其中，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：检测所述研磨加工主轴从所述伸出位置远离所述缩回位置和朝向所述伸出位置的运动；以及命令所述致动器改变力的施加，以将所述研磨加工主轴朝向所述缩回位置枢转。

根据第十五方面，对于方面3或14中任一项，其中，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：当所述研磨轮与所述玻璃物品接触时，通过所述边缘精加工单元位置传感器估计所述研磨加工主轴的位置；在存储器中储存与位于所述伸出位置中的所述研磨加工主轴的基线坐标相关联的数据变量；当所述研磨轮与第二玻璃物品接触时，通过所述边缘精加工单元位置传感器估计所述研磨加工主轴的位置；将所述研磨加工主轴相对于所述第二玻璃物品的位置与储存在所述存储器中的所述数据变量比较；以及如果所述研磨加工主轴相对于所述第二玻璃物品的位置不同于储存在所述存储器中的所述数据变量，则所述处理器改变所述研磨加工主轴的所述伸出位置的所述基线坐标，以补偿所述研磨轮的磨损。

根据第十六方面，对于方面3、14或15中任一项，其中，所述研磨轮包括具有内轮廓和特征直径的成形砂轮；以及所述控制器基于所述成形砂轮的所述特征直径来改变所述边缘精加工单元的所述伸出位置。

根据第十七方面，对于方面3或14至16中任一项，还包括物品位置传感器，所述物品位置传感器检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置，其中，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置，以确定所述玻璃物品何时接近所述研磨轮定位；以及命令所述致动器改变施加的力，以在所述玻璃物品接近所述研磨轮定位之后，将所述研磨加工主轴枢转至所述伸出位置。

Claims (19)

1.一种研磨加工设备，包括：

支承基座；

边缘精加工单元，包括

研磨加工主轴，所述研磨加工主轴具有联接至马达的研磨轮；以及

枢转机构，所述枢转机构联接至所述支承基座且具有轴线，所述研磨加工主轴绕所述轴线枢转，所述研磨加工主轴能在伸出位置与缩回位置之间枢转；

致动器，所述致动器联接至所述边缘精加工单元和所述支承基座，其中，所述致动器选择性地将所述研磨加工主轴绕所述轴线定位在所述伸出位置与所述缩回位置之间；以及

边缘精加工单元位置传感器，所述边缘精加工单元位置传感器联接至所述支承基座，并定向成检测所述研磨加工主轴在所述伸出位置与所述缩回位置之间的位置。

2.根据权利要求1所述的研磨加工设备，其特征在于，还包括平衡组件，所述平衡组件联接至所述边缘精加工单元并构造成沿使所述研磨加工主轴朝向所述伸出位置枢转的方向施加力至所述边缘精加工单元。

3.根据权利要求1所述的研磨加工设备，其特征在于，所述边缘精加工单元位置传感器包括感应式接近传感器。

4.根据权利要求1所述的研磨加工设备，其特征在于，还包括进给机构，所述进给机构沿进给方向平移玻璃物品。

5.根据权利要求4所述的研磨加工设备，其特征在于，所述研磨加工主轴能绕所述轴线在沿横向于所述进给方向的横向进给方向衡量的所述伸出位置与所述缩回位置之间枢转。

6.根据权利要求4所述的研磨加工设备，其特征在于，还包括沿所述进给方向定位在所述研磨轮上游的玻璃物品位置传感器，所述玻璃物品传感器定位成检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置。

7.一种精加工玻璃物品的方法，包括：

通过进给机构沿进给方向平移玻璃物品；

将具有研磨轮的研磨加工主轴定位在初始位置中，在所述初始位置中，所述研磨轮定位成与所述玻璃物品的总体上平行于所述进给方向的边缘相交；

检测所述研磨轮何时在接近所述玻璃物品的前角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘；

在检测到所述研磨轮接触所述玻璃物品的所述边缘之后，通过致动器沿倾向于使所述研磨加工主轴沿横向于所述进给方向的横向进给方向枢转至所述玻璃物品的方向施加力至所述研磨加工主轴；以及

通过研磨加工处理所述玻璃物品的所述边缘。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述研磨加工主轴的所述研磨轮枢转远离所述玻璃物品的所述边缘时，边缘精加工单元位置传感器通过所述研磨轮与所述玻璃物品的所述边缘之间在接近所述玻璃物品的所述前角的位置处的接触来检测所述研磨轮接触所述玻璃物品的所述边缘。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述边缘精加工单元位置传感器包括感应式接近传感器。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

在开始处理所述玻璃物品的所述边缘之后，检测所述研磨轮在接近所述玻璃物品的后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘；以及

移除通过所述致动器施加至所述研磨加工主轴的力。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：在检测到所述研磨轮在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘之后，使所述研磨加工主轴沿所述横向进给方向枢转远离所述玻璃物品。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述研磨轮沿横向进给方向朝向所述玻璃物品枢转时，边缘精加工单元位置传感器通过与所述玻璃物品的所述边缘之间在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处的减小的接触来检测所述研磨轮在接近所述玻璃物品的所述后角的位置处接触所述玻璃物品的所述边缘。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：通过物品位置传感器检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置。

14.一种用于精加工玻璃的研磨加工设备，包括：

进给机构，所述进给机构沿进给方向平移玻璃物品；

支承基座；

边缘精加工单元，包括

研磨加工主轴，所述研磨加工主轴包括联接至马达的研磨轮；以及

枢转机构，所述枢转机构联接至所述支承基座且具有轴线，所述研磨加工主轴绕所述轴线枢转，所述研磨加工主轴能在伸出位置与缩回位置之间枢转；

致动器，所述致动器联接至所述边缘精加工单元和所述支承基座，其中，所述致动器选择性地将所述研磨加工主轴绕所述轴线定位在所述伸出位置与所述缩回位置之间；

边缘精加工单元位置传感器，所述边缘精加工单元位置传感器联接至所述支承基座，并定向成检测所述研磨加工主轴在所述伸出位置与所述缩回位置之间的位置；以及

控制器，所述控制器包括处理器和储存计算机可读逻辑的非易失性存储器，当所述计算机可读逻辑由所述处理器执行时，所述控制器：

命令所述致动器将所述研磨加工主轴保持在所述伸出位置与所述缩回位置之间的初始位置中；

通过所述边缘精加工单元位置传感器来检测所述研磨加工主轴从所述初始位置起的运动，以确定所述研磨轮与所述玻璃物品之间何时发生接触；以及

在所述研磨轮和所述玻璃物品已发生接触之后，命令所述致动器改变施加的力，以将所述研磨加工主轴枢转至所述初始位置与所述伸出位置之间的接合位置。

15.根据权利要求14所述的研磨加工设备，其特征在于，所述边缘精加工单元还包括平衡组件，所述平衡组件联接至所述边缘精加工单元并构造成沿使所述研磨加工主轴朝向所述伸出位置枢转的方向施加力至所述边缘精加工单元。

16.根据权利要求14所述的研磨加工设备，其特征在于，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：

检测所述研磨加工主轴从所述伸出位置远离所述缩回位置和朝向所述伸出位置的运动；以及

命令所述致动器改变力的施加，以将所述研磨加工主轴朝向所述缩回位置枢转。

17.根据权利要求14所述的研磨加工设备，其特征在于，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：

当所述研磨轮与所述玻璃物品接触时，通过所述边缘精加工单元位置传感器估计所述研磨加工主轴的位置；

在存储器中储存与位于所述伸出位置中的所述研磨加工主轴的基线坐标相关联的数据变量；

当所述研磨轮与第二玻璃物品接触时，通过所述边缘精加工单元位置传感器估计所述研磨加工主轴的位置；

将所述研磨加工主轴相对于所述第二玻璃物品的位置与储存在所述存储器中的所述数据变量比较；以及

如果所述研磨加工主轴相对于所述第二玻璃物品的位置不同于储存在所述存储器中的所述数据变量，则所述处理器改变所述研磨加工主轴的所述伸出位置的所述基线坐标，以补偿所述研磨轮的磨损。

18.根据权利要求14所述的研磨加工设备，其特征在于：

所述研磨轮包括具有内轮廓和特征直径的成形砂轮；以及

所述控制器基于所述成形砂轮的所述特征直径来改变所述边缘精加工单元的所述伸出位置。

19.根据权利要求14所述的研磨加工设备，其特征在于，还包括物品位置传感器，所述物品位置传感器检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置，其中，所述计算机可读逻辑还包括指令，当所述指令被所述处理器执行时，所述控制器：

检测所述玻璃物品沿所述进给方向的位置，以确定所述玻璃物品何时接近所述研磨轮定位；以及

命令所述致动器改变施加的力，以在所述玻璃物品接近所述研磨轮定位之后，将所述研磨加工主轴枢转至所述伸出位置。