CN107107378A - 用于自动钻削和铣削竖直布置的玻璃板的自动机床和方法 - Google Patents

用于自动钻削和铣削竖直布置的玻璃板的自动机床和方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于钻削和铣削竖直或几乎竖直布置的、具有矩形或除矩形以外的形状的大致平坦的玻璃板(1)的自动机床，该自动机床包括：机床本体；输入输送器(100)，设置有机动辊式输送器(101)或辊式带，通过该玻璃板的下边缘(1a)输送所述玻璃板(1)；输入输送表面(103)，设置有空转滑动轮(104)；输出输送器(200)，设置有机动辊式输送器(201)或机动带，通过该玻璃板的下边缘(1a)输送所述玻璃板(1)；输出输送表面(203)，设置有空转滑动轮(204)；至少一个托架(206)，设置成沿纵向轴线X2而同步水平运动；至少一对加工床头(300、400)，独立地设置成用于沿轴线Y1和Y2的调整和进给而同步竖直运动，每个床头支承刀具(303、403)，所述刀具设置有沿垂直于所述玻璃板(1)的表面的轴线Z1和Z2的旋转运动(切削)和进给运动，每个刀具适于与所述玻璃板(1)的表面接触并因此与所述玻璃板(1)的本体接触，并可相对于所述玻璃板1)的表面布置在任何位置处，其中，两个床头(300、400)中的至少一个还设置有沿纵向轴线X1执行进给运动的托架(316)，而相对的床头设置有至少一个吸盘(416)，所述吸盘在由一个床头(300)或另一个床头(400)或由所述两个床头(300、400)同时执行的加工期间与所述玻璃板(1)的表面接合。

Description

用于自动钻削和铣削竖直布置的玻璃板的自动机床和方法
本发明涉及一种用于钻削和铣削具有矩形或除矩形以外的形状的竖直布置的玻璃板的自动机床和方法。
目前已知用于钻削和铣削在从原始生产规格切削到目标规格之后、并且在大多数情况下在磨削周边边缘之后获得的玻璃板的方法。原则上，磨削、钻削和铣削操作可以应用于玻璃板在切削后的任何加工步骤，例如在玻璃板使用之前，组成绝缘玻璃窗单元或者在回火之前的强制性操作或者制备玻璃板以获得规则的表面光洁度和几何形状或者用于特定用途，例如结构性绝缘玻璃窗单元的组成。
周边边缘的磨削出于这里不按重要性的顺序列出的几个原因来执行：第一个原因涉及处理板材的安全性，其中边缘如果不被磨削则将变得危险的锋利；第二个原因涉及消除板材的边缘缺陷，典型地是所谓的“微裂纹”，其可能在后续加工步骤(特别是回火)中以及在后续运输或使用状态下触发板材的破裂；第三个原因可以简单地是为了限定具有比可以使用留下粗糙边缘的第一加工步骤(即切削)获得的更好的尺寸、几何形状和表面光洁度的玻璃板的规格，并且这样做是为了建筑用途，用于室内装饰，并且特别是用于结构性绝缘玻璃窗单元(用作建筑物外壳)的组成中，鉴于与这些构造相关联的光学效应，其几何形状需要在其尺寸和形状上精确，并且其边缘光洁度需要均匀；采取周边边缘磨削的其它原因可能大不相同。
在建筑或室内装饰用途的情况下，需要经常提供具有大致倒斜角圆柱形几何形状的孔或具有影响或不影响周边边缘的矩形或轮廓形状的开口的玻璃板。一个典型例子是玻璃门，其中与铰链的接口需要存在孔或开口，并且与手柄或锁的接口也需要存在孔或开口。分别地，通过钻削操作获得具有圆柱形、通常为倒斜角的几何形状的孔，并且通过铣削操作获得开口。通常已经通过称为第一种情况的钻床、第二种情况的铣床或者组合情况的钻床/铣床进行操作，但是在手动或半自动条件(由于板材和固定约束的设置引起手动介入)或自动条件下(但是玻璃板的靠近刀具的部分的振动问题未解决或得到部分解决)。
玻璃板可以根据用途而具有不同形状：例如，它们可以设置有提供抵抗光学辐射(热和发光)的屏障能力的涂层(反射、低辐射率、选择性类型)；它们可以由两个或更多个塑料材料(PVB＝聚乙烯醇缩丁醛类型或EVA＝乙烯乙酸乙烯酯类型)的一种或多种膜分离的玻璃板组成，其提供防止侵入、防止破坏、防弹、安全特征；它们可以进行回火处理(在磨削/钻削/铣削操作之后)，其为了安全目的而提供断裂成微量元素的特征，例如不能损伤的微量元素。这三类形状可以甚至通过各种可能性彼此组合。
关于用于钻削和铣削玻璃板的操作，鉴于玻璃板在与建筑物外壳、楼梯和栏杆相关的、和与室内装饰相关的建筑领域中的用途的开发，以及近几年来也由于专门用于这些操作的机床的东方制造商的推广，在工业产权水平的保护尤其大量涌现。
针对下文要描述的本发明，与最相关背景技术有关的专利标题的选择如下所述：
-对于解决方案：板材竖直布置并且可以相对于设置有加工床头(或床头)的加工桥(或桥)横向移动，加工床头可相对于玻璃板横向移动：CN203187555(U)，由格拉斯曼机床(北京)有限公司(Glassman Machinery Beijing Co.Ltd.)于2013年5月8日提交并于2013年9月11日授权；
-对于解决方案：板材水平固定布置并且加工桥可以相对于玻璃板纵向移动，设置有加工床头，加工床头可相对于玻璃板横向移动(纵向被理解为沿平行于玻璃板的长边的方向，横向被理解为沿平行于玻璃板的短边的方向)：EP1270142A2，由Bimatech S.r.l.(必漫科技)于2002年5月18日提交，优先权为2001年5月19日。
这些发明中没有一个导致本申请的发明构思，本申请概括在于，使用具有矩形或除了矩形以外的形状的玻璃板的大致竖直布置，在单个机床中自动执行在玻璃板的任何部分处的钻削和铣削加工，保持玻璃板在加工期间相对于加工桥固定并保持受加工影响的部分通过机构有效地稳定抵抗振动，这些机构与板材成直角纵向和横向相互作用并属于两个加工床头中不用于铣削的床头，并且使玻璃板相对于加工桥为整体。
事实上：
CN203187555(U)在具有纵向定向的加工期间相对于加工桥移动玻璃板，并且在该加工期间和也在其它加工中，相对于靠近受加工影响的板材的部分并因此受到应力和振动的玻璃板的耦接仅与所述板材成直角进行作用而不是沿纵向方向(即，在玻璃板的平面上并且平行于其长边)和横向方向(即在玻璃板的平面上并且平行于其短边)进行作用。
EP1270147A2除了作用于具有水平布置的板材之外，还使用由n行构成的吸盘阵列，每行可以手动调整并且在每行中m个吸盘可调整并可以自动致动，使得从1到n×m个吸盘可以与玻璃板的下表面相互作用，以便保持这种板材靠近其被加工的所有区域。因此，在加工期间固定板材被委托给大量多个吸盘(其不能总是布置或者难以布置在理想位置上，以对比由加工刀具产生的振动和剪切应力)和相关联的机构，另外，这并不是全自动的，并且这引起在投资、操作和维护方面的过高成本。另外，该机床通过使用玻璃板的水平布置进行加工，引起复杂的操作，这些操作在时间方面是麻烦的并且在安全性方面是危险的，由于这些操作是手动的，尽管通过提升装置来控制，用于装载和卸载玻璃板。此外，由于该机床没有尾座，因而它不能执行所有类型的钻削。
背景技术还提供了针对用于钻削和铣削玻璃板的操作采取通过以极高压力与研磨颗粒混合的水射流执行该加工的一个或多个喷嘴的解决方案；然而，这种类型除了超出IPC B24B9/10分类的范围之外，对于执行影响玻璃板厚度的倒斜角或轮廓还具有巨大的成本且技术复杂的方面。
因此，本申请的主题的目标是解决所述的技术问题，消除背景技术的所有缺点，并因此提供一种自动机器和自动方法，其允许安全、精确和廉价地钻削和磨削玻璃板，获得相对于背景技术优越的定性结果，或者通过使用一种虽然是全自动但方便得多的机床和方法，获得相同的定性结果。
在此目标内，本发明的特定和主要目的是在有效地固定加工区域以抵抗刀具和振动的应力的条件下自动执行钻削和铣削操作，而不管执行这些操作所在的位置如何。
另一个目的是在时间方面不干扰用于磨削玻璃板的周边边缘的处理，使得整个磨削+钻削+铣削处理的生产率高。
另一个目的是消除用于装载和卸载玻璃板的手动操作或者在与专用于磨削、钻削和铣削处理的加工站不同的加工站中执行这些操作。
该目标和其它目的将从以下描述中变得更加显而易见，它们是通过一种用于钻削和铣削竖直布置的大致平坦的玻璃板的自动机床和自动方法来实现的，自动机床包括：机床本体和适于与具有任何形状的玻璃板的表面在任何位置处接触的至少两个相互相对的加工床头，所述加工床头各自设置成其自身沿伪竖直轴线Y1和Y2的同步运动(彼此独立)，并且所述床头中的至少一个设置成沿轴线X1的同步水平运动并且各自设置成相对于玻璃板的表面沿轴线Z1和Z2的横向运动，每个加工床头设置有主轴，以便将旋转运动施加给各自刀具；这些刀具可从刀具座中移除并可通过使用伪竖直轴线(pseudo-vertical axes)Y1和Y2返回到刀具座，在这种情况下，设置有简单的定位功能，用于返回供先前加工(无论是钻削还是铣削)使用的刀具并拾取要在后续加工中使用的刀具(无论是钻削还是铣削)。
有利地，玻璃板具有竖直布置、或者相对于竖直平面稍微倾斜的布置，搁置在滑动表面上，并且可以在输送器上水平移动，直到其布置在加工床头的有效区域为止，通过沿同步轴线X2移动的参照元件的布置将自身布置在期望高度处。
在机床术语中，通常使用以下术语：切削运动，通过旋转刀具(前面提到)获得的运动；进给或送进运动，使加工中部件(在本情况下是玻璃板)相对于刀具移动的运动，不管该部件(在本情况下是玻璃板)是否是静止并且刀具是否移动，或者反之亦然，对于本发明的情况，情况只是第一类型，并且如下文更详细地描述的，该运动通过致动轴线Y1、X1、Z1、Z2获得；调整运动，在开始加工(或开始每个加工)的情况下相互定位部件(在本情况下是玻璃板)和刀具的运动，并且如下所述，该运动通过致动轴线X2来获得，其提供由一个或多个输送器移动的部件(在本情况下是玻璃板)的停止位置，用于水平调整并用于致动轴线Y1、Y2用于竖直调整，并用于致动轴线Z1、Z2用于相对于部件(在本情况下是玻璃板)的横向调整。这个前提的目的是介绍要后续使用的术语。
被称为竖直的玻璃板的布置实际上被理解为相对于竖直平面稍微倾斜(通常为6°)，以便赋予玻璃板静态稳定性，即当玻璃板是静止时以及更多是当它被水平运输时防止其倾翻。
从以下通过附图中的非限制性示例示出的本发明的特定实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见，附图中：
图1是成品的示例的视图：玻璃板通过本发明的主题的布置在上游的方法和机床在其周边边缘处进行磨削，并通过根据本发明的方法和机器进行钻削和铣削；该示例表示玻璃门的情况，该玻璃门设置有用于固定铰链的两个加两个孔，并且设置有用于与特定手柄/锁对接的特定铣削；通过本发明容易且自动执行甚至复杂类型的孔和铣削；孔和铣削的表示在放大比例的详图中更明显示出。
图1a是图1的局部细节图。
图2概括了本发明的全部内容，因为该图示出所有轴线Y1、Y2、Z1、Z2、X1、X2(这里给出的顺序容易用于本发明实施方式的后续描述)，其致动如在Y1与Y2和Z1与Z2(用于孔)和Y1与Y2和与X1(用于铣削)的情况一样交错，允许处理，例如图1中的处理或者甚至更复杂的处理，以及更简单的处理。该相同的图还用数字表示机床被分成的主要组件。本发明核心概括为图3和图8所示的核心。
图3包含本发明的发明核心，即，用于定位用于将玻璃板固定成靠近用于加工(钻削和铣削两者)的部分的装置的后加工床头的互补功能；所述固定装置由吸盘构成，图中示出四个吸盘，但数量可以更多或更少。
图4是用于致动同步轴Y1的机构的视图，所述机构大致由以下构成：同步电机、减速单元、小齿轮、轨道、滑动器和导向器以及相应的支撑结构。
图5是用于致动同步轴线Y2的机构的视图，所述机构大致由以下构成：同步电机、减速单元、小齿轮、轨道、滑动器和导向器以及相应的支撑结构。
图6是用于致动同步轴线Z2的机构的视图，所述机构大致由以下构成：同步电机、滚珠丝杠、滑动器和导向器以及相应的支撑结构；此外，用于致动同步轴线X1的机构存在于其中并且大致由以下构成：同步电机、可选的减速单元、带传动装置、滚珠丝杠、滑动器和导向器以及相应的支撑结构，然而编号在后续的图8中。
图7是用于致动同步轴线Z2的机构的视图，所述机构大致由以下构成：同步电机、滚珠丝杠、滑动器和导向器以及相应的支撑结构。
图8以与图6不同的立体图更完整地示出用于致动同步轴线X1的机构，所述机构大致由以下构成：同步电机、可选的减速单元、带传动装置、滚珠丝杠、滑动器和导向器和相应的支撑结构；这些机构与玻璃板的固定装置的在进给功能(前面定义的术语)中控制轴线Y1的机构和在调整功能(前面定义的术语)中控制轴线Y2的机构一起构成相对于背景技术的新颖性和创造性。
图9示出用于致动同步轴线X2的机构，所述机构大致由以下构成：同步电机、减速单元、小齿轮、轨道、滑动器和导向器以及相应的支撑结构；该轴线在用于加工玻璃板的处理中不起作用，但是预先被致动用于沿玻璃板的水平方向精确定位，由输入和输出输送器执行，使得相对于执行切削运动的刀具以精确的定时调整待钻削或铣削的部分(前面定义的术语)。
图10a和图10b示出属于轴线X2的托架的机构的组件，其通过干涉玻璃板的前部，无论是竖直的还是倾斜的，都产生玻璃板的精确停止。
分别地，图10a示出臂不干涉玻璃板以便允许其运输的情况；图10b示出臂、特别是其垫的对比的情况，以确定玻璃板的减速和停止。
图11示出刀具座，前后加工床头通过使用轴线Y1和Y2朝所述刀具座对接，以便存放在前一加工中使用的刀具，以便拾取用于后续加工的刀具。示出后刀具支撑架的延伸和在后加工床头的部分上拾取刀具的情况。
图12以俯视图同时示出：致动沿轴线Y1、Y2、Z1、Z2、X1的运动的机构；加工床头；属于后加工床头的用于固定玻璃板的装置；将旋转(切削)运动施加给刀具的电主轴；刀具座的一部分。
图13示出用于冷却和润滑前后刀具的装置(喷嘴)。除了由这些喷嘴执行的功能之外，在设置有纵向中心孔的刀具的情况下，冷却/润滑剂流体也可以通过所述刀具的中空部分到达加工区域。
图14是收纳前面描述的所有机构的机床的整体结构的正视图，此外还有一些在其余图中是不可见的细节的指示。
图15是具有以下指示的机床整体的示意性平面图：电气/电子控制面板、操作者界面柱、安全装置、用于循环冷却和润滑流体的控制单元，此外还有一些在其余图中是不可见的细节。
图16a和图16b分别以正视图(图16a)和平面图(图16b)示出将根据本发明的机床1000插入在更完整的作业线中的示例，该作业线在上游包括用于磨削周边边缘的机床2000并在下游包括用于清洗玻璃板的机床3000，因为玻璃板既被先前沉积其上的杂质污染，又被由磨削、钻削和铣削产生的玻璃颗粒污染。
图17a至图17c以非穷举示例的方式示出可以使用根据本发明的机床和方法加工的玻璃板(矩形、直线轮廓和曲线轮廓)的形状以及所述加工的可能形状。
图18、图19、图19a、图19b和图20示出玻璃板在定位步骤中的布置(图18)、加工(图19，突出示出被致动以保持玻璃板的装置，图19a和19b)和排出(图20)，示出还影响玻璃板的边缘的铣削的示例和倾斜铣削加孔的示例，但当然可以外推到任何其它铣削或钻削加工或其组合，可以在玻璃板的任何位置执行的加工。
图21是在与玻璃板的平面平行的平面上的(至少一个)吸盘的可调整性的可能型式的视图，该可调整性通过滑动器和致动器获得。
图1和在引言中预先提出的内容首先清楚示出三种类型的加工：周边磨削、钻削和铣削，组合方式有周边磨削+钻削或周边磨削+铣削或周边磨削+钻削+铣削，它们对于玻璃板的各种使用要求是必不可少的。本发明采用的解决方案，即，在第一机床中进行周边磨削，其在此不作描述，因为它是众所周知的背景技术，并且在第二机床中进行钻削+铣削，以便构成在灵活性(FMS＝灵活制造系统)和生产率方面有利的传递系统，不排除在组合机床中执行所有加工的解决方案，其同样在本文中不描述为另一个实施例，因为它不被认为是创造性的，而是简单地将两台机床(已知机床和发明机床)组合成一个并因此不值得保护。
参照附图，具有单个位数(可选地与重复元件的字母或索引配对)的数字表示与玻璃板相关的部件，而细节和结构性机构用三位数数字表示，其第一位数当与两个零配对时，是其所属的主组的位数，并且四位数数字表示构成用于加工玻璃板的完整自动作业线的机床(1000是根据本发明的机床，2000是磨削单元，3000是清洗单元)。
使用大写(UPPERCASE)字母和数字的标识与加工步骤(进给或调整)发生所沿的轴线相关。
特别地，数字1表示玻璃板，玻璃板的侧面分别表示为(在矩形形状的情况下)：前侧1a，下纵向侧1b和上纵向侧1d以及后侧1c(参照机床中的玻璃板1的布置)。形容词“前”和“后”在该情况下是指玻璃板在机床中的运动方向(在图示中从右到左)。玻璃板1的表面分别由a1和p1表示，a1表示指向操作者的表面，p1表示相对的表面。
参照图2，根据优选实施例的机床包括所有机电机构，所述机构单独属于已知方法但以组合方式提供创新的机床和加工方法，适于分别产生以下运动：Y1和Y2，前后加工床头的竖直同步运动(用于进给或调整)；Z1和Z2，相对于前后加工床头的玻璃板1的横向同步运动(用于进给或调整)；X1，前加工床头的纵向水平同步运动(用于进给)；X2，用于定位(调整)玻璃板1的参照装置的同步纵向水平移动，即，用于设定前后工具的一部分上的每个加工的初始位置。
专用于钻削和铣削加工的机床大致由输入输送器、主体和输出输送器构成。
输入输送器100包括用于支撑玻璃板的下边缘1b的机动辊式输送器101，其上有一系列机动支撑和输送辊102。输送器还包括搁置表面103，在搁置表面上沿前面描述的方向大致竖直地搁置有玻璃板1，设置有空转轮104。该输送器包括已知类型的厚度检测器105，用于测量待加工的玻璃板在其进入钻削和铣削部段之前的厚度，需要该信息以便提供用于沿轴线Z1相对于玻璃板1的操作者侧上的表面调整前加工床头300的研磨工具的信号，或者替代地能够作为布置在上游的机床的输出信号到达，并且还包括用于检测玻璃板在装载区域中的存在的传感器106。
输送器与布置在上游的任何机床对接，例如执行周边磨削加工的机床2000。
输出输送器200同样由设置有辊202的机动辊式输送器201、设置有空转轮204的搁置表面203构成，而输出输送器200与布置在下游的任何机床对接，例如执行清洗处理的机床3000。相同的输送器包括托架，该托架致动同步轴线X2，该同步轴线沿纵向方向相对于桥和加工床头300、400移动用于玻璃板1的定位的参照装置。
此外，输出输送器200包括传感器205，用于在机床端部使玻璃板1停止或者用于与必须执行后续加工的下游机床3000对接间隙。
两个输送器以及中央机床本体将玻璃板相对于竖直保持在大约6°的倾斜度，以便提供玻璃板在运输、停车和加工期间已经描述的稳定性条件。
输送器和相关的致动装置是广泛已知的，因此这里不再详细讨论。
在两个输送器之间存在机床的主体，机床的主体包括：前加工床头300、后加工和板材固定床头400，其沿分别为Y1和Y2的竖直方向沿已知类型的竖直桥移动；刀具座500；伸缩式吸盘系统600，其相对于机床的结构固定。
分别地，前加工床头300和后加工床头400构成概括如下。关于具有共同形状和工艺的部件：电主轴301、401，具有相对于玻璃板的表面横向的轴线，设置有刀架302、402，而刀架又与可以从n个刀架+刀具中选择的刀具303、403相关联，这种电主轴通过滑动器305、405、导向器306、406和由轨道307、407和小齿轮308、408构成的机械传动装置而与沿竖直轴线Y1、Y2行进的滑动器304、404成一体，机械传动装置通过减速单元309、409由同步电机310、410致动(参见图4、图5和图12)。此外，在对两个加工床头300、400共用的程度上，在电主轴301、401和滑动器304、404之间插设有附加滑动器311、411，附加滑动器通过滑动器312、412、导向器313、413以及螺杆和滚珠轴承螺母类型的机械传动装置314、414而沿与玻璃板的表面横向的轴线Z1、Z2行进，由同步电机315、415致动(参见图6、图7)。关于具有不同形状和工艺的部件，其组合在任何情况下是要求保护的本发明的发明部分，前床头300包含通过合适的滑动器316(插设在相似的滑动器304和311之间)执行的沿纵向水平轴线X1的附加专门运动，滑动器316通过滑动器317、导向器318和由螺钉和滚珠轴承螺母、滑轮和带以及可选的减速单元构成的机械传动装置319而沿所述轴线X1行进，由同步电机320致动(参见图8)。
移动到后加工床头400，相应的专用部分(参见图3)由排列成阵列并与滑动器404成一体的一组吸盘416(可选地从1到m的数量)组成，滑动器404因此受益于后加工床头400沿竖直轴线Y2的运动，以使其自身在用于钻削和铣削玻璃板1的加工期间相对于刀具403周向地(对称地)布置并且相对于刀具303周向地(对称地)或横向地(竖直偏移，因此不对称地)布置。这种吸盘与玻璃板1的后表面p1相互作用或者通过例如由单独的气动致动器417致动的运动而远离玻璃板移动，这取决于机床的操作循环的条件，这在下文中描述。
要求保护的一个重要选项(参见图21)由吸盘416(总是被理解为是至少一个吸盘)在其自身与玻璃板平行的布置平面(其在调整步骤期间与靠近其后表面p1的平面重合)中的位置可调整性构成。该调整可以通过滑动器418和致动器419执行，例如如图21所示径向布置。该可调整性可以有效地用于在固定玻璃板的功能中优化吸盘的作用区域并用于将一个或多个玻璃板可能定位在加工废料处，以便保持玻璃板并且后续将其通过根据图5的同步轴线Y2导向到适于释放的下部位置，例如在滑槽或传送带处。图21是吸盘的可定位性的可能简单配置的视图，但是可以构成不同配置以便根据加工类型与废料相互作用。作为INPUT接收玻璃板1的规格和加工类型(例如图19a或图19b的那些)的软件向PLC(可编程逻辑控制器)提供信息，PLC处理OUTPUT，用于将吸盘416通过致动器419定位在平面p1中，以及将吸盘416相对于平面p1耦接或分离在将被转化为作为加工结果的废料的部分处。
刀具座500也属于中央本体并分为轨道型的前排501和后排502，刀具座的操作属于背景技术并且简单地包括例如通过气动致动器503、504在床头的加工区域中布置每个轨道，以便或是在缩回结束了加工的刀架的步骤中或是在传送后续加工所需的刀架的步骤中与电主轴的轴线对接(参见图11)。
关于可伸缩吸盘的系统的系列600，附图示出具有两种类型601、603的吸盘的解决方案，其通过已知的滑动器类型的气动致动器602、604耦接到玻璃板1的后表面p1或者远离玻璃板移动，这取决于下文描述的机床的操作循环的条件。具有大表面的这种吸盘与布置在具有较小表面的可移动后床头400上的吸盘416一起在加工期间保持玻璃板1，充分对比由刀具的切削和进给(或送进)运动产生的应力，玻璃板1固定在多个位置处并因此锁定以防平移和旋转。
为了完成对输出输送器200的描述，这里最后描述了对致动同步轴线X2的托架的运动进行致动的机构，以便突出显示相对于背景技术CN203187555(U)的创造性，后者引用托架(由该中国专利的图1中的数字1表示)，其功能是通过一组夹具固定玻璃板1的后边缘1d，以便不仅在定位(调整)步骤中而且在加工步骤中使其同步移动，甚至提供进给(或送进)运动用于具有水平定向或具有水平部件的铣削加工。而本发明的轴线X2布置了一种装置，该装置与玻璃板1的前边缘1a相互作用以用于玻璃板的参照装置停止，定位精确，因为该装置由同步电机210致动，执行这种定位以便调整具有相对于作业刀具的精确相位的玻璃板的区域，但是水平或具有水平部件的进给运动专门由刀具301致动，而玻璃板1通过吸盘416(数量为1至m)并通过吸盘601、603(数量通常为1至2或更大)而相对于滑动器404保持锁定。用于执行上述的机电部件由托架206构成，托架设置有臂207，臂207在轴线208上枢转并通过致动器209的作用而摆动。这种托架通过减速单元211由同步电机210沿轴线X2移动，小齿轮212(不可见，但在图9中示出)耦接到轨道213(部分可见，但在图9中示出)并通过滑动器214沿导向器215被导向。
臂207被定向在激活状态中，使得传感器216和217致动辊式输送器201的速度变化(或还有停止)，并且块218构成玻璃板1的侧面1a的机械止动器，并且可选地通过微动开关致动辊式输送器201的停止。相同的臂定向在未激活状态中，以便允许加工床头300和400通过以及玻璃板1在加工结束时沿输出输送器200运输。这种定向在图10a和图10b中示出。
由于是已知的而在图15中仅示意性示出的部段700包括从再循环罐抽取水的液压泵以及附件例如过滤器、阀等，以便将水流引向喷嘴701、702，用于冷却和润滑刀具303、403。该电路显然设置有过滤器、阀和其它已知附件。
现在，我们将移到通过前面描述的各种机电部件的相互作用在玻璃板1上执行的加工循环的描述，以便通过前加工床头300的刀具303，例如在玻璃板1的竖直前侧1a上获得具有开口形状的铣削。
从2000型的前一加工机床(或手动装载或通过机床1000的输入输送器100上的刀具座装载)到达的玻璃板1被推进，由输送器101的支撑和输送辊102输送并且搁置在一系列轮104上，直到它在由传感器216、217激活的减速后停止在止动脚(垫)218处为止，这种脚通过托架206而预定位，托架206通过致动器209根据要在玻璃板1上执行的且在激活位置处定向的加工沿输出输送器200的纵向轴线X2行进，作为从生产管理系统传送到机床的处理PLC(通过键盘、USB、网络、扫描仪等)的信息的结果。这是图18所示的状况，其中玻璃板1处于可以如前所述在前侧1a铣削的状况。
此时，支承臂207的托架206执行间隔行程，以便释放前后加工床头的作用区域；后加工床头400通过沿轴线Y2的调整运动将自身布置在高度处(也可以与托架206的循环协同地更早执行的操作)，以便将一组吸盘416移动到适于将玻璃板1的挡板保持尽可能靠近前刀具303的加工区域的位置；与玻璃板1的后表面p1完全配合的吸盘416通过致动器417耦接到这种表面并且真空被激活以便相互保持吸盘和玻璃板1；对于具有较大保持能力并且也通过致动器602耦接到玻璃板1的后表面p1并且真空也被激活的吸盘601来说，这也会发生。在该状况下，如图19所示，可以通过前加工床头300沿轴线Y1(且可选沿轴线X1)的第一调整运动来直观地显示，刀具303自身布置在加工起始位置处(也可以与托架206的循环配合地预先执行的操作)。同样地，也能够直观地显示，通过因此作用于轴线Z1使得刀具303干扰玻璃板1的整个厚度，Y1和X1配合，能够提供如图19a所示的加工。
如果该加工不包括周边，例如如图19b所示，则由前加工床头300和后加工床头400构成的钻削单元的介入在由前加工床头300构成的铣削单元的介入之前，以便提供通孔，前加工床头300的铣削单元将在该通孔中进行后续加工。为了提供这种孔，两个刀具必须加工：后刀具403，以沿轴线Z2的进给运动被致动，以便部分地影响厚度，例如1/3厚度；前刀具303，后续以沿轴线Z1的进给运动被致动，以便部分地影响厚度，例如对于2/3的互补值或稍微更多，以避免两个刀具的行程之间的边界处的不连续的效应。
这会发生，因为如果玻璃板的钻削发生在单个表面上，则显然引起通过相对表面的离开。
一旦提供了这种孔，以便执行期望形状的铣削，就针对影响玻璃板的边缘的铣削情况按上述执行。
一旦进行加工，该加工即可以是在相同的玻璃板1中的多次加工，已经显然通过上述循环的多次重复而结束，其中包括托架206的定位用于渐进调整玻璃板1的前挡板1a，通过输送器100和200的作用排出所述玻璃板。如图20所示。
省略与用于拾取和回收刀具的循环相关的描述细节；它涉及在刀具座500的轨道501和502存在/不存在的情况下通过致动器503和504对轴线Y1和Y2的操作，并且从观察图1和图12是直观的并在背景技术中已经确立。
关于切削运动，分别将前刀具303和后刀具403收纳在快速耦接的刀架302和402中，而刀架又被收纳在电主轴301和401的轴中，由逆变器驱动的异步电机供电，以便获得可以根据以下而变化的切削速度：在PVB或EVA制成的膜的存在、材料、厚度方面的玻璃板的类型；在混合物材料、研磨材料、形状和直径方面的刀具类型；冷却和润滑流体的类型；进给(或送进)率。
玻璃板1可以具有矩形或除矩形以外的形状(例如，观察图17b，1’的所有轮廓具有直线部分，而图17c，1”的轮廓具有部分曲线部)。与用户期望的形状库对接的软件交错操作由传感器216、217、218或者根据玻璃板1的形状布置的等效装置产生的信号，以便向适于在精确阶段中相对于加工床头停止玻璃板1的PLC(可编程逻辑控制器)提供输入，因为它可以基于托架206的位置来控制。
方便地，如在各图中可以看出，刀具303和403通过多个喷嘴(分别为701和702)利用冷却/润滑剂流充分被喷射。
以上给出的描述涉及一种机床，在该机床中待加工材料(玻璃板1)流动从右向左发生，特别是使用从布置在所述机床的上游(右侧)的另一机床(磨削机2000)到达的板材以及使用指定给布置在所述机床的下游(左侧)的另一机床(清洗单元3000)的板材。在镜像对称布置的情况下，或者与其它类型的机床相关的原点和位置或者两种情况，容易设想该说明书和相关联的图形。
显然，与循环步骤相关联的所有运动都通过借助并行和永久激活的逻辑系统相互联锁，以便在处理中避免致动元件、刀具和加工材料(玻璃板1)之间的干扰条件，该干扰条件与为需要用于引起操作处理干扰的钻削和铣削加工的干扰条件不同。这样做是为了处理的有效性、保持机床的完整性以及为了操作者、维护技术人员和访客的安全。
因此已经表明，根据本发明的机床实现了预期的目标和目的。本发明能够进行大量修改和变型，所有修改和变型都在相同的发明构思的范围内。因此，例如可以提供用于进给、调整和切削刀具、支撑和运输玻璃板的运动以及致动装置的机械解决方案，这些致动装置可以是电气、电气-电子、气动、液压和/或组合，而控制装置可以是电子或流体和/或组合。
此外，刀具303可以具有仿形形状(profiled shape，仿轮廓形状)(与希望通过玻璃板1的厚度获得的轮廓互补，例如在表面a1和p1处倒斜角)。
显然，主轴302和402可以为此目的容纳可互换刀具303和403，这些刀具交替地使用，不仅用于使用具有不同轮廓的砂轮执行加工，而且还可以使用不同的磨具和混合物来执行加工，以获得不同的表面光洁度或逐渐变细的表面光洁度。
显然，该机床通过在潮湿环境中加工，由于冷却和润滑剂流被导向到刀具上而设置有诸如舱壁、护套、手风琴状部分等的保护，以避免流体的逸出和不适合与液体接触的部件的污染。
此外，由于钻削和铣削加工引起废料的产生；这些废料不仅由通过刀具303、403执行的磨削动作而产生的传统玻璃粉尘构成，而且大部分由玻璃板的实际扁平片构成，该扁平片对应于去除的部分(所提供的开口的补充减去由刀具转化成灰尘的部分)；该机床设置有适配的滑槽或机械化装置(例如格栅式的输送带)，以便去除所述废料。这与第26页和第27页所述的关于吸盘416的可调整性以及使用轴线Y2的可能性相结合或不与其相结合，以便将加工废料导向到较低高度。
此外，从所谓的芯型钻削产生的加工废料可以通过被导向通过前刀具303的中空部分的冷却/润滑水流的动作而被移走，或者作为替代，通过还被导向通过前刀具303的中空部分的空气流的动作而被移走。
结构性细节可以用其它技术上等同的细节替代。材料和尺寸可以根据要求而变化，特别是由玻璃板1的尺寸(基数、高度、厚度)引起。
特别地，用于支撑和移动玻璃板1的装置除了描述的以外，还包括所有等同物，例如带而不是辊。
特别地，用于定位玻璃板1的装置可以通过吸盘或夹具与玻璃板耦接。
显然，工业应用确实是成功的，因为在许多应用中，不仅必须加工玻璃板的周边边缘，如根据迄今广泛已知的多种方法已经进行的，而且玻璃板1的表面的一部分需要附加加工，例如根据说明书的钻削和铣削，该加工也是迄今普遍的，但是通过采用已知方法，在质量方面是平庸的，因为受钻削和/或铣削影响的区域不能充分保留，并且可选在生产率方面甚至不足，因为它们与磨削加工相结合。这种钻削和/或铣削加工的要求示例有几个，特别是针对至少以下产品：扶手、栏杆、台阶、遮蔽棚、分隔壁和可步行区域(对此，标准的演变引起了特别的关注：关于在表面上加工发生的并影响板材厚度的固定模式，都用于钻削和铣削；关于这种加工的类型，这些标准是UNI 7697/2014，其取代了UNI 7697/2007“玻璃制造应用中的安全标准”)。此外，用于建筑物外壳的玻璃和在连续表面和结构表面中使用的绝缘玻璃的玻璃市场正在不断扩大，并且在过去十年中，由于需要使用固定到结构上的特殊玻璃的所有配置方案而增大，这些配置方案不再通过在周边处简单保持，而是通过借助孔和/或多次铣削在表面上局部作用的耦接。
在所有这些描述的情况中，玻璃板受到由人们(并因此具有保护优先例如以防落入排空空间)或者由诸如风、雪、热应力、地震应力等大气负荷构成的操作负载(玻璃制造设施必须承受这些操作负载，否则将出现危及人身安全的情况)。显然，孔和铣削的提供在不能引起触发裂纹的可能性的处理方面、在必须与有时复杂的耦接结构对接的几何形状方面、以及在被加工的区域仍然可见的同时具有建筑或室内装饰功能的美学方面都是非常重要的。
此外，一个日益增长的领域还要求，除了周边边缘的磨削之外，玻璃板1的钻削和铣削由所有采取使用强化玻璃板(例如室内装饰或家用电器)的应用构成。
此外，相关和不断扩大的使用领域是航海和海军领域，玻璃板在外壳结构(窗户和舷窗)中以及在保护结构和室内装饰结构中占重要比例。
玻璃板的钻削和铣削构成了使产品合格的非常重要的附加价值，尤其是如果使用比目前可商购便宜的机床和方法执行加工，则更是如此。
此外，除了矩形以外的形状的扩展(由于它们是多边形或曲线形或混合形状)与许多普通机床只能加工矩形形状的限制相比，增加了本发明的价值。
在本申请中要求保护的意大利发明专利申请号TV2014A000144(102014902299939)的公开内容通过引用并入本文。
在任何权利要求中提到的技术特征跟随有附图标记的情况下，已经包括了这些附图标记，其唯一目的是增加权利要求的可理解性，因此，这样的附图标记对通过这样的附图标记示例性地识别的每个要素的解释没有任何限制的影响。

Claims (14)

1.一种用于钻削和铣削基本平坦的玻璃板(1)的自动机床，所述玻璃板竖直或几乎竖直地布置、具有矩形或除矩形以外的形状，所述自动机床包括：机床本体；输入输送器(100)，设置有机动辊式输送器(101)或辊式带，通过所述玻璃板的下边缘(1a)输送所述玻璃板(1)；输入输送表面(103)，设置有空转滑动轮(104)；输出输送器(200)，设置有机动辊式输送器(201)或机动带，通过所述玻璃板的下边缘(1a)输送所述玻璃板(1)；输出输送表面(203)，设置有空转滑动轮(204)；至少一个托架(206)，设置成沿纵向轴线X2同步水平运动；至少一对加工床头(300、400)，独立地设置成同步竖直运动以用于沿轴线Y1和Y2的调整和进给，每个所述床头均支承刀具(303、403)，所述刀具设置成沿与所述玻璃板(1)的表面垂直的轴线Z1和Z2进行旋转运动(切削)和进给运动，每个所述刀具适于与所述玻璃板(1)的表面接触并因此与所述玻璃板的本体接触，并且所述刀具相对于所述玻璃板(1)的表面能布置在任何位置处，其特征在于，两个所述床头(300、400)中的至少一个所述床头也设置有沿纵向轴线X1执行进给运动的托架(316)，而相对的所述床头设置有至少一个吸盘(416)，所述至少一个吸盘在由该一个所述床头(300)或该另一个所述床头(400)或由该两个所述床头(300、400)同时执行的处理期间与所述玻璃板(1)的表面接合。
2.根据权利要求1所述的自动机床，其特征在于，所述托架(206)根据所述玻璃板(1)的一部分的位置而沿所述轴线X2预先定位，其中，所述加工床头(300、400)必须在所述玻璃板的该部分上面加工，所述托架设置有参照装置，所述参照装置例如为传感器(216、217)和设置有或未设置有微动开关的垫(218)，以便致动在所述输送器(100、200)上运输并由所述输送器沿所述轴线X2移动的所述玻璃板(1)的减速和停止。
3.根据权利要求1所述的自动机床，其特征在于，所述托架(206)或多个所述托架(206)设置有例如为吸盘或夹具的装置，以用于耦接到所述玻璃板(1)并用于使所述托架沿所述轴线X2同步运动，以便将待加工部分布置在所述加工床头(300、400)处。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的自动机床，其特征在于，对于具有比所述托架(316)沿所述轴线X1的行程长的或者比与所述吸盘(416)的空间占用相一致的区域长的纵向部件的铣削操作，所述托架(206)也介入以便重新定位由所述输送器(101、201)且可选地也由所述托架(206)的装置沿所述轴线X2移动的所述玻璃板(1)，使得所述托架(316)在所述吸盘(416)的释放和后续的重新接合之后沿所述轴线X1执行多次且渐进的进给运动。
5.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的自动机床，其特征在于，对于具有比与所述吸盘(416)的空间占用相一致的区域长的沿轴线Y1的竖直部件的铣削操作，两个所述加工床头，即前加工床头(300)和后加工床头(400)，沿各自轴线Y1和Y2各自重新定位，使得所述前加工床头(300)在脱离并后续重新接合所述吸盘(416)之后执行多次且渐进的进给运动。
6.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的自动机床，其特征在于，一个或多个所述吸盘(416)能通过致动器(419)沿与所述玻璃板(1)的平面平行的平面调整就位，以便根据所述刀具(303、403)的加工区域优化所述吸盘的定位。
7.根据权利要求6所述的自动机床，其特征在于，由所述致动器(417、419)与致动轴线Z2的电机(415)和致动轴线Y2的电机(410)相结合而致动的所述吸盘(416)中的至少一个本身布置在所述玻璃板(1)的在由所述刀具(303、403)执行加工之后变成废料的部分中，并且所述吸盘中的该至少一个与该部分配合并然后将所述废料引导至所述机床的预设成收集废料的下部区域，废料被释放在所述下部区域中。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的自动机床，其特征在于，沿所述轴线X1移动的所述托架(316)与沿所述轴线Y1移动的所述托架(304)以顺序方式和/或插补方式被协同地致动，以便给予所述刀具(303)提供所需铣削形状的复合进给路径。
9.根据上述权利要求中的一项或多项所述的自动机床，其特征在于，所述刀具(303、403)由具有回转实心体的仿形形状或圆柱形状的金刚石砂轮构成。
10.一种用于钻削和铣削基本平坦的玻璃板的自动方法，所述玻璃板竖直或几乎竖直地布置、具有矩形或除矩形以外的形状，所述玻璃板能够沿纵向方向X2布置在两个相互相对的加工床头之间的间隙中，所述加工床头能沿各自的竖直轴线Y1和Y2和横向轴线Z1和Z2独立地移动，并且每个所述加工床头设置有用于使用磨削处理来加工所述玻璃板(1)的研磨工具，其特征在于，在铣削操作中，在前加工床头(300)的刀具(302)与所述玻璃板(1)干涉的条件下，仅在所述玻璃板通过属于后加工床头(400)的装置(416)而耦接在所述前加工床头(300)的所述刀具(303)的加工区域的边界处的条件下，才致动通过沿所述横向轴线Z1进给而获得的所述前加工床头(300)的所述刀具(303)沿纵向轴线X1的进给运动或者所述前加工床头(300)的所述刀具(303)沿所述竖直轴线Y1的进给运动或者这两个运动的组合。
11.根据权利要求10所述的用于钻削和铣削玻璃板的自动方法，其特征在于，在钻削操作中，仅在所述玻璃板通过属于所述后加工床头(400)且作用在所述刀具(303、403)的加工区域的边界处的所述装置(416)而被约束的条件下，才执行所述前加工床头(300)的所述刀具(303)沿所述横向轴线Z1的进给运动或者所述后加工床头(400)的刀具(403)沿所述横向轴线Z2的进给运动或者这两个运动的组合。
12.根据权利要求10所述的用于钻削和铣削玻璃板的自动方法，其特征在于，对于具有比所述刀具(303)沿所述轴线X1的行程长或者比由所述玻璃板(1)的固定装置限制的区域长的纵向部件的铣削操作，轴线X2也作为调整动作介入，以便重新定位所述玻璃板(1)，使得在去除致动/重新致动所述玻璃板(1)的所述固定装置之后，所述刀具(303)沿所述轴线X1执行多次且渐进的进给运动。
13.根据权利要求10所述的用于钻削和铣削玻璃板的自动方法，其特征在于，对于具有比由所述玻璃板(1)的固定装置限制的区域长的竖直部件的铣削操作，所述轴线Y1不作为进给动作介入，而作为调整动作介入，以便重新定位所述前加工床头(300)，使得在去除致动/重新致动用于固定所述玻璃板(1)的所述固定装置之后，所述刀具(303)沿所述轴线Y1执行多次且渐进的进给运动。
14.根据权利要求10、12和13中的一项或多项所述的用于钻削和铣削玻璃板的自动方法，其特征在于，以顺序模式和/或插补模式致动同步的轴线X1和Y1，以便获得所述刀具(303)沿提供所需铣削形状的复合进给路径的进给运动。
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