CN113286765A - 用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法和制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中玻璃板(2)可借助可移动的设备部件(7、8、9)来加工，其中可移动的设备部件(7、8、9)可基于可手动输入的参数值通过可存储编程的控制装置(SPS)来控制，其中可存储编程的控制装置可以将控制信号输出到可移动的设备部件(7、8、9)的执行器上并且接收传感器的传感器信号以用于检测执行器的实际状态，其中‑至少一个第一可移动的设备部件(8、9)和至少一个第二可移动的设备部件(7)分别从起始位置移动到目标位置，其中第一可移动的设备部件(8、9)从起始位置到目标位置的移动会导致与位于起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞，‑限定起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞区(13)，以使得在第二可移动的设备部件(7)位于碰撞区(13)之外时避免可移动的设备部件(7、8、9)的碰撞，其中第二可移动的设备部件(7)的目标位置位于碰撞区(13)之外，‑其中在所述第二可移动的设备部件(7)位于所述碰撞区(13)中时，所述第一可移动的设备部件(7、8)开始移动，其中所述第二可移动的设备部件(7)从所述碰撞区(13)中移动出来，并且所述第一可移动的设备部件(8、9)的移动这样进行，以使得在所述第一可移动的设备部件(8、9)进入所述碰撞区(13)的时刻，所述第二可移动的设备部件(7)已离开所述碰撞区(13)。

Description

用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法和制造设备

本发明涉及制造玻璃板的技术领域，并涉及用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法。本发明还涉及用于进行根据本发明的用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法的自动化制造设备。

在汽车玻璃板的制造中，切割扁平玻璃，进行预处理，然后在500至750℃的高温下进行玻璃弯曲过程，以形成汽车典型的弯曲几何形状。

尤其在载人轿车玻璃的领域中，乘客的安全性具有重要意义。由于未处理的玻璃在破裂的情况下存在严重的受伤风险，因此通常对玻璃进行热预加应力过程，其由加热和随后快速冷却构成。这样引入的内应力增加了玻璃的断裂强度。同时，它们确保玻璃在破裂时分裂成具有钝边缘的小块。玻璃板的弯曲和热预加应力通常在组合制造方法中进行，其中利用玻璃板加热到弯曲温度以进行热预加应力。

在WO 2004/087590和WO 2006/072721中描述了如下方法，其中首先将玻璃板在弯曲框架上通过重力预弯曲，随后借助上部弯曲模具或下部弯曲模具进行挤压弯曲。EP255422和US 5906668描述了通过抵靠着上部弯曲模具的抽吸来使玻璃板弯曲。从EP1550639 A1、US 2009/084138 A1和EP 2233444 A1中可以获知这样的装置，其中在可移动地安置在静止式载体上的滑板上的挤压框架可以在弯曲站之间运输。

在玻璃板的工业批量生产中，使用具有多个可移动的设备部件的自动化制造设备。设备部件的移动调节器是借助主动进行移动的执行器(通常是电动机)和检测执行器或移动的设备部件的瞬时位置的传感器来进行的。传感器(编码器)，例如旋转编码器检测执行器的实际状态，并将其转换为数字信号，以使得它们可以通过编程技术来处理。

执行器通常具有单独的控制器(例如发动机控制器)。但执行器的移动调节器典型地由至少一个上级的可存储编程的控制装置(SPS)来控制。该控制装置包含用于整个制造方法流程的控制逻辑，并且在中央点合并所有过程数据。SPS通过在正确的时刻将目标值传输至下级移动调节器并通过该过程中的传感器值的反馈来监控方法流程来协调该制造方法。因此，SPS是自动化制造方法的中央控制主管机构。

典型地，人类操作者可以通过人机接口(MMS)通过输入用于控制制造方法的特定调节参量(参数值)来影响自动化的方法流程。制造方法为此目的而被参数化。通过改变过程参数，SPS的编程不会改变，而是仅与特定的过程条件相匹配。在此，对于操作者来说出现重要的任务，因为当过程条件已经改变时，通常在自动化制造方法中需要改变参数值。例如，当进行工具更换时或者一般地应该实施具有降低的周期时间的例如时间上优化的其它方法时，必须不同地操控执行器。这需要熟练的操作者并且是具有挑战性的，特别是由于附加功能，用于自动化玻璃弯曲的现代设备变得越来越复杂。

DE 10 2005 043 022 A1涉及用于控制工业机器的方法，其中由在机器中移动的自由体，例如生产制品来确定物理参数，例如重量、密度、摩擦参数、几何形状和/或重心。然后，利用这些参数模拟自由体在机器中的移动。

典型地，通过分别由电动机和传感器组成的伺服电动机与发动机控制器的组合来移动到设备部件的固定限定的位置。设备部件的移动通常是逐步进行的，其中可移动的设备部件从各自的起始位置移动到各自的目标位置。目标位置则用作另一个起始位置，以便移动到另一个目标位置，等等。在起始位置和目标位置中，设备部件可以分别至少在短的时间段内不移动。尤其在设备部件进行往复平移移动(往复移动)时，设备部件在“往”移动时从起始位置移动到目标位置，其中在“复”移动时，目标位置变为起始位置并且之前的起始位置变为目标位置。因此，起始位置和目标位置交换了它们的角色。

在改变过程参数时，特别重要的是保持机器安全性，其中在所有情况下都要避免设备部件的碰撞。碰撞可能导致设备部件的损坏并且可能带来制造设备的更长的停工时间。然而，由于自动化制造设备的不断增加的复杂度，有时难以调节参数以使得总是得到机器安全性。此外困难的是，玻璃板的弯曲发生在具有有限的空间可接近性的热环境中，从而使得制造方法的视觉监控是困难的并且从一定的观察位置或视角看完全不可能的。对于操作者来说，有时很难或者不能识别设备部件是否危险地靠近。

在实践中经常出现这样的情况，即第一可移动的设备部件要移动到还存在第二可移动的设备部件的位置上。因此，当第一可移动的设备部件被带到其目标位置并且第二可移动的设备部件还处于其位置时，这两个设备部件会发生碰撞。为了避免碰撞，第二可移动的设备部件从其起始位置移动到其中不发生与第一可移动的设备部件的碰撞的目标位置。

为了避免两个设备部件发生碰撞，通常的实践是，只有当第二可移动的设备部件从起始位置移动到了目标位置时，即第二可移动的设备部件到其目标位置的移动已经结束时，才开始第一可移动的设备部件的移动。换句话说，只有当第二可移动的设备部件的移动已经完成时，才开始第一可移动的设备部件的移动。当然，为此前提条件是，当第二设备部件处于其目标位置时，这两个可移动的设备部件不会发生碰撞。

这种方法的缺点在于，在玻璃板制造时随之而来的相对长的周期时间，因为第一可移动的设备部件的移动只有当第二可移动的设备部件移动到其目标位置中时才开始，并且因此必须等待，直到其移动结束。这导致不期望的延迟。

通常，对于工业批量生产的实践来说，期望尽可能短的周期时间。操作者的困难任务在于，通过输入合适的参数值来减小可移动的设备部件的路径，任选地提高该可移动的设备部件的速度和加速度，以及负责在时间上快速地依次接近待加工的玻璃板，以便一般而言实现制造方法的时间压缩。然而，这增加了可移动的设备部件碰撞的风险。然而，由于控制的复杂性通常仅难以一目了然并且可移动的设备部件的移动流程是多样化的，当应可靠且安全地避免设备部件的碰撞时，通常使得操作者不会做出与通过相应的参数化进行设备控制的上述安全路径不同的选择，即在第二可移动的设备部件的移动已经结束时，才开始第一可移动的设备部件的移动。

相比之下，本发明的目的是提供用于使玻璃板弯曲的改进的自动化制造方法以及自动化制造设备，利用它们能够避免相对长周期时间的缺点，同时不存在与可移动的设备部件碰撞的风险。

根据本发明的建议，该目的和其它目的通过用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法以及根据并列权利要求的用于进行该方法的自动化制造设备来实现。本发明的有利的实施方式由从属权利要求得出。

根据本发明，示出了用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法，其中玻璃板可以借助可移动的设备部件来加工，其中可移动的设备部件可以基于可手动输入的参数值通过可存储编程的控制装置(SPS)来控制。该可存储编程的控制装置可以将控制信号输出到可移动的设备部件的执行器(主动移动器)上并且接收传感器的传感器信号以检测执行器的实际状态。

在根据本发明的自动化制造方法中，至少一个第一可移动的设备部件和至少一个第二可移动的设备部件分别从初始位置移动到目标位置，其中第一可移动的设备部件从初始位置到目标位置的移动会导致与位于初始位置中的第二可移动的设备部件的碰撞。这种情况通常发生在一个设备部件要移动到另一个设备部件的位置上时，从而必须将所述另一个设备部件从该位置上移开。例如，第一可移动的设备部件的目标位置对应于第二可移动的设备部件的起始位置。第一和第二可移动的设备部件也能够被理解为有碰撞危险的移动对，其中该自动化制造方法具有至少一个这样的有碰撞危险的移动对。

根据本发明，在自动化制造方法中限定位于起始位置处的第二可移动的设备部件的空间区。该区在此和在下文中被称为“碰撞区”。碰撞区是用于控制目的的(逻辑)空间区域，但不是物理性包围或划界的。

碰撞区被限定为使得当第二可移动的设备部件位于碰撞区之外并且第一可移动的设备部件移动到碰撞区中时，两个可移动的设备部件不发生碰撞。这意味着，当两个设备部件同时位于碰撞区之内时，在碰撞区内可发生这两个设备部件的碰撞。

碰撞区静止地(不移动地)布置在第二可移动的设备部件的起始位置上。第二可移动的设备部件的起始位置位于碰撞区之内，第二可移动的设备部件的目标位置位于碰撞区之外。

优选地，碰撞区被限定为围绕第二可移动的设备部件，即当第二可移动的设备部件处于起始位置时，第二可移动的设备部件完全位于碰撞区之内。例如碰撞区对应于第二可移动的设备部件的几何形状，但通常是大于第二可移动的设备部件，由此可以在避免碰撞时实现额外的安全性。

在根据本发明的自动化制造方法中，当第二可移动的设备部件还位于碰撞区中时，开始第一可移动的设备部件从起始位置到目标位置的移动。第二可移动的设备部件从碰撞区移动出来，其中第一可移动的设备部件的移动这样进行，以使得在第一可移动的设备部件进入碰撞区的时刻，第二可移动的设备部件已离开碰撞区。

因此，当第一可移动的设备部件开始移动时，第二可移动的设备部件还位于碰撞区中。第一可移动设备部件移动(即以这样的速度和移动方向)，以使得在其进入碰撞区的时刻，第二可移动设备部件已离开碰撞区。因此在根据本发明的方法中，可以说预测了第二可移动的设备部件的移动，其中第一可移动的设备部件的移动与第二可移动的设备部件的移动相协调。

因此，与传统方法(其中直至第二可移动的设备部件在其目标位置上，才预期使第一可移动的设备部件移动)不同，可以有利地显著缩短周期时间。可以避免两个有碰撞危险的设备部件的碰撞，因为当第一可移动的设备部件进入碰撞区时，第二可移动的设备部件位于碰撞区之外。

根据本发明的自动化制造方法的一个有利实施方式，在第一可移动的设备部件进入碰撞区之前，进行至少一次询问，即第二可移动的设备部件是否位于碰撞区之内，其中在第二可移动的设备部件位于碰撞区之内时，第一可移动的设备部件的移动被中断，并且在第二可移动的设备部件位于碰撞区之外时，第一可移动的设备部件的移动继续进行。通过这种措施，可以进一步改进在避免两个可移动的设备部件碰撞时的安全性，因为可设想，在对第二可移动的设备部件进行移动控制时出现错误，并且第二可移动的设备部件还位于碰撞区之内，尽管根据控制它应该已经位于碰撞区之外。因此，可以避免由于第二可移动的设备部件的错误移动控制而引起的碰撞。

根据本发明的自动化制造方法的另一个有利的实施方式，第二可移动的设备部件在碰撞区之内比至少暂时在碰撞区之外时更快地移动。以这种方式可以实现，第二可移动的设备部件快速地从碰撞区移动出来，尤其是以最大可能的速度。由此还可以进一步缩短周期时间，因为由于更快地使碰撞区空闲，所以能够使第一可移动的设备部件可以更快地移动到其目标位置。

特别有利的是，第二可移动的设备部件在碰撞区之内在不降低速度的情况下移动。这具有的优点是，避免了碰撞区内第二移动的设备部件的特别耗时的制动过程，由此可以进一步改进周期时间。

在根据本发明的自动化制造方法中，限定第二可移动的设备部件的碰撞区。这可以根据本发明的一个实施方式自动化地基于第二可移动的设备部件的几何形状来进行，其中为此可以自由选择地预定合适的方式。作为对此的替代或补充，碰撞区可以通过由操作者手动输入的参数值来限定。

碰撞区的形状原则上可任意选择，其中几何简单的形状对于设备控制可能是有利的。例如，碰撞区对应于第二可移动的设备部件的外部尺寸，其中优选地将简化的几何形状用于碰撞区，例如长方体，其包含第二可移动的设备部件。这种长方体例如可以容纳第二可移动的设备部件，以使得该长方体与该第二可移动的设备部件的尺寸相协调，其中至少一个长方体壁对于设备而言理论上实现贴靠到第二可移动的设备部件上。然而，碰撞区，尤其是长方体形状的碰撞区，也可以大于所包含的第二可移动的设备部件。有利地，碰撞区在第二可移动的设备部件的移动方向上比第二可移动的设备部件在该方向上的最大尺寸大至少10%，尤其10%至100%，优选10%至50%。通过包含在碰撞区中的这种额外的“安全空间”，可以进一步提高在避免碰撞时的安全性。

另一方面，希望碰撞区不太大，因为否则这会延迟第一可移动的设备部件进入碰撞区，结果是延长了周期时间。有利地，在玻璃板加工的周期时间方面对碰撞区的尺寸进行优化。上面的尺寸规则(其中碰撞区在第二可移动的设备部件的移动方向上比第二可移动的设备部件在该方向上的最大尺寸大10%至100%，优选10%至50%)实现了在足够大的安全空间与相对短的周期时间之间令人满意的折衷。

有利地根据第二可移动的设备部件的几何形状来限定碰撞区，其中特别优选地考虑第一和/或第二可移动的设备部件的(物理)状态。例如，可移动的设备部件的几何形状可以根据其温度而改变，其中随着温度的升高而出现尺寸增大。特别优选地，根据第一和/或第二可移动的设备部件的温度来限定碰撞区。由此可以进一步改进在避免碰撞时的安全性，但是也可以进一步改进周期时间的缩短。

在根据本发明的用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法中，当第二可移动的设备部件还位于碰撞区中时，第一可移动的设备部件从其起始位置开始移动到其目标位置。第二可移动的设备部件从碰撞区移动出来，其中它从其起始位置移动到其目标位置。原则上，当第一可移动的设备部件的移动开始时，第二可移动的设备部件可以处于静止或移动中。在周期时间方面可能有利的是，第二可移动的设备部件的移动在第一可移动的设备部件移动之后才开始，因为第一可移动的设备部件经常不得不经过附加的路径。

根据用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法的另一有利的实施方式，第二可移动的设备部件的碰撞区在至少一个监视器上以图形方式示出。这使得操作员能够通过输入用于过程控制的相应参数值而在避免碰撞和缩短周期时间方面对碰撞区进行调整，尤其是优化。

本发明还涉及用于使玻璃板弯曲的自动化制造设备，其被设置为适合于进行根据本发明的方法。

所述制造设备包括用于加工玻璃板的可移动的设备部件，其可基于可手动输入的参数值由可存储编程的控制装置来控制。该可存储编程的控制装置可以将控制信号输出到可移动的设备部件的执行器上并且接收传感器的传感器信号以检测执行器的实际状态。该制造设备任选地具有至少一个监视器，其用于显示涉及方法流程的内容，特别是用于以图形方式显示碰撞区。

所述制造设备在编程技术方面这样设置，以使得至少一个第一可移动的设备部件和至少一个第二可移动的设备部件分别从起始位置移动到目标位置，其中第一可移动的设备部件从起始位置到目标位置的移动会导致与位于起始位置的第二可移动的设备部件的碰撞。

此外，所述制造设备在编程技术方面这样设置，即如此限定起始位置处的第二可移动的设备部件的碰撞区，以使得当第二可移动的设备部件位于碰撞区之外时，两个可移动的设备部件不会发生碰撞，其中第二可移动的设备部件的目标位置位于碰撞区之外。在此，当第二可移动的设备部件还处于碰撞区中时，第一可移动的设备部件开始移动，其中第二可移动的设备部件从碰撞区移动出来，并且第一可移动的设备部件的移动这样进行，以使得在第一可移动的设备部件进入碰撞区的时刻，第二可移动的设备部件已经离开了碰撞区。

对于自动化制造设备的进一步的编程技术的实施方式，参考自动化制造方法的上述实施方式，其同样适用于自动化制造设备。

在本发明的说明书的范围内，术语“玻璃板”一般是指玻璃质地的玻璃板，例如钠钙玻璃。

用于使玻璃板弯曲的自动化制造设备有利地包括多个结构上和功能上彼此可区分的区。重要的组成部分是用于使热玻璃板弯曲的弯曲区，其有利地配备有用于加热玻璃板的加热装置。特别地，弯曲区可以为此目的被加热到使得玻璃板能够塑性变形的温度，并且例如为500℃至750℃。弯曲区优选地被设计为相对于外部环境而言封闭或可封闭的可加热的腔室。

为了使玻璃板弯曲，弯曲区包括至少一个模具和至少一个框架(例如环形框架或环)，其中所述模具可以配备有用于固定玻璃板的工具，玻璃板可以放置在所述框架上。典型地，玻璃板仅以玻璃板边缘贴靠在框架上。所述工具具有用于接触玻璃板的接触面。接触面被设计为适合于玻璃板的所希望的弯曲。所述框架用于支承玻璃板并且任选地用于利用模具来挤压玻璃板的边缘区域。以挤压框架的形式，该框架具有挤压面，该挤压面被设计为与模具的工具的接触面互补。有利地，框架被设计为适合于在玻璃板的内部区域中通过重力进行表面预弯曲，其中玻璃板的内部区域的向下下垂能够通过重力实现。为此目的，框架可以是开放的，即设有中心通孔，但也可以被设计为整面的，只要能实现玻璃板的内部区域的下垂。在更简单地加工玻璃板方面，优选是开放的设计。

在一个实施方式中，弯曲区具有至少一个模具和分配给该至少一个模具的挤压框架，其中模具和挤压框架可沿竖直方向彼此相对位移，从而使得玻璃板能够在边缘区域中在模具和挤压框架之间被挤压。优选地，模具仅可在竖直方向上平移移动。优选地，模具仅可在竖直方向上平移(一维或单轴)移动。优选的是，挤压框架仅可在水平平面上平移移动。这使得能够简单地控制模具和挤压框架。例如，弯曲区仅具有单一的形状和所分配的挤压框架。对于更复杂的玻璃板几何形状，弯曲区例如也可以具有两个或更多个模具和至少一个所分配的挤压框架，其中玻璃板的弯曲在多个阶段中进行。

优选地，所述至少一个模具具有用于将玻璃板固定到其接触面的装置，例如用于抽吸气态流体(特别是空气)的气动抽吸装置，玻璃板能够通过该抽吸装置借助负压被拉着抵靠接触面。接触面可以为此目的例如设有至少一个抽吸孔，有利地设有多个例如均匀分布在接触面上的抽吸孔，为了在接触面上的抽吸作用可以在所述抽吸孔上分别施加负压。该抽吸装置产生通常指向上方的气态流体(特别是空气)流，其足以将玻璃板固定在接触面上。这尤其使得能够将用于容纳固定在接触面上的玻璃板的框架安置在玻璃板下方。替代地或补充地，用于将玻璃板固定到接触面上的装置包括用于产生气态流体流(特别是空气流)的气动喷吹装置，所述气动喷吹装置被设计成使得玻璃板可以被气态流体流从下方喷吹、由此升高并压靠在模具的接触面上。将玻璃板固定到模具的接触面上不一定与弯曲操作相关联，但是可能导致玻璃板的弯曲。

有利地，所述自动化制造设备具有包括用于将玻璃板加热到弯曲温度的加热装置的预热区，以及用于将玻璃板从预热区输送到弯曲区，特别是输送到(例如直接在)模具下方的取出位置的输送机构，特别是辊床类型的输送机构。辊床有利地被设计成使得各个玻璃板能够依次地输送到取出位置。取出位置尤其可以对应于辊床的端部区段。

有利地，所述自动化制造设备还具有包括用于对玻璃板进行热预加应力的冷却装置的热预加应力区，其中可设置用于将玻璃板从弯曲区输送到预加应力区中的预加应力框架(例如预加应力环)。通过热预加应力(退火)，有针对性地在玻璃板的表面区和核心区之间产生温度差，以便提高玻璃板的断裂强度。玻璃板的预加应力有利地借助用于用气态流体，优选空气喷吹玻璃板的装置来产生。优选地，对玻璃板的两个表面同时施加冷却空气流。

例如，所述制造设备包括至少一个模具、挤压框架(例如挤压环)和预加应力框架(例如预加应力环)，其中模具能够通过在竖直方向上的往复平移移动而降低和升高，并且挤压框架和预加应力框架都能够各自通过在水平方向上的往复平移移动而位移，特别地位移到直接在所述至少一个模具下方的位置。因此，玻璃板可以被模具容纳，与挤压框架共同作用地被挤压，并且随后被放置在预加应力框架上。在此有利的是，挤压框架和预加应力框架依次移动到直接在模具下方的位置。

在本发明的说明书中，第一可移动的设备部件例如可以是特别地仅可在水平方向上，优选可双向平移的可移动的挤压框架或预加应力框架，其中第二可移动的设备部件例如是特别地仅可在竖直方向上，优选可双向平移的可移动的模具。

本发明的不同的实施方式可以单独地或以任意组合的方式实现。尤其是，前面提到的和后面要阐述的特征不仅可以以所示组合、而且可以以其它组合或者单独地使用，而不偏离本发明的范围。

下面借助实施例进一步阐述本发明，其中参考附图。以简化的、不按比例的图示：

图1示出了用于使玻璃板弯曲的示例性自动化制造方法的示意图；

图2以图1的制造方法的俯视图示出了用于使玻璃板弯曲的制造设备的示意图；

图3示出了限定碰撞区和设备部件移动的示意图；

图4示出了用于说明自动化制造方法的图解。

首先观察图1和2。图1借助示意图说明了用于使汽车玻璃中的玻璃板弯曲的示例性自动化制造方法。在该制造方法中，加工扁平的二维玻璃，其事先被切割和预加工。所得到的产品是所谓的单层安全玻璃，其具有在一定的边界条件范围内可自由设计的几何形状。为此，在制造设备中以两个步骤加工玻璃板。首先，在加热作用下使玻璃板成型地通过挤压而弯曲，然后通过受控冷却使其预加应力。图2借助示意图以从上方的俯视图说明了用于图1的自动化制造方法的示例性制造设备。在图1的示意图中，制造方法在时间上从左向右进行。

在此，首先通过加热段加热玻璃板2，因为不能在冷的状态下进行玻璃的变形。在预热区12中通过热辐射3加热玻璃板2，该热辐射从辊床4的上方和下方供入，玻璃板2安置在该辊床上以便其输送。在辊床4上将玻璃板2输送给弯曲区5。在弯曲区5内，从下方用热空气6喷吹玻璃板2，并且将其容纳在可竖直移动的模具7中。为了在该模具的表面上产生负压，模具7设有用于玻璃板1的抽吸装置。模具7的表面被特别设计以实现要生产的玻璃板2的所需几何形状。通过使热玻璃适应于模具7的表面，已经实现了玻璃板2的变形。作为模具7的对应部分，水平可移动的热挤压环8现在被移动到模具7下方。与模具7相比，挤压环8不塑造玻璃板1的完整几何结构，而是仅提供用于玻璃板2的边缘的接触面。随后，模具7下降并且将玻璃板2在模具7和挤压环8之间成型地挤压。在挤压过程之后，借助模具7的表面上产生的负压，玻璃板2保持在模具7上，直至挤压环8返回，并且预先位于弯曲炉5旁的预加应力区10中的可水平移动的冷预加应力环9占据在其位置。现在，释放负压并且将玻璃板2放置在预加应力环9上。在预加应力环9上，玻璃板2从弯曲炉5被输送到预加应力区10中并且利用冷空气流11预加应力并冷却。在预加应力之后，该过程结束并且可以取出玻璃板1。

在图2中，示意性地借助双箭头说明三个中央元件模具7、挤压环8和预加应力环9的线性往复移动。特别地，挤压环8和预加应力环9分别在水平线(水平方向)上往复移动(往复移动)。模具7沿垂线(竖直方向)往复移动(往复移动)。

在制造设备1中，自动化地供应玻璃板2以及取出完成的玻璃板，并且将其交给后续的制造步骤。制造设备1内的制造方法的流程以完全自动化的方式进行，其中模具7、挤压环8和预加应力环9能够分别单轴地通过执行器(例如伺服电动机)移动。模具7、挤压环8和预加应力环9的通过执行器控制的移动状况对于玻璃板2的输送和所得到的几何形状是决定性的。除了用于使制造设备1的这些中央元件移动的执行器之外，还使用其它执行器，以便有针对性地影响该方法。例如，热空气和冷空气的输送通过由执行器移动的活门来控制，以及通过可移动的门实现不同炉区域的分离。这在图中没有详细示出。

与该方法相符地，对制造设备1的模具7、挤压环8和预加应力环9的轴进行控制，因为它们的移动彼此制约并且它们在相同的工作区域中运行。因此特别地，在挤压环8能够移动到模具7下方的位置之前，模具7必须首先升高。否则发生挤压环8和模具7的碰撞。以相应的方式，在预加应力环9能够移动到模具7下方的位置之前，模具7必须首先升高。否则发生预加应力环9和模具7的碰撞。另一方面，例如，模具7必须下降到挤压环8中，以便能够执行挤压步骤。因此，移动的位置或时间顺序的小偏差可能导致不希望的碰撞，这导致制造方法的昂贵停工，此外，由于伺服电动机的高速度和力，也导致工具和制造设备1本身的严重损坏。其它轴的控制对于制造方法的成功进行是重要的，然而其控制针对制造设备1的中央元件的移动。

借助图1和2说明的用于使玻璃板弯曲的自动化制造方法包括单个模具7以及挤压环8和预加应力环9。这仅理解为示例性的，其中应理解的是，原则上例如也可使用多个形状，以便制造非常复杂的玻璃板几何形状。此外，对玻璃板的热预加应力是任选的。

过程控制通过中央SPS来进行，该中央SPS与制造设备1的所有传感器相连并且基于该传感器确定用于不同的待控制的轴的预定目标值。因此，SPS基于所接收的传感器数据来预定用于各自执行器的移动调节器。下属的发动机调节器借助SPS的目标值来承担执行器的调节。另外，SPS控制非运行学的过程影响，例如炉温和流入压力。操作员可以通过MMS来访问SPS并且控制方法流程，其中为此目的在MMS中输入特定的参数。人类操作者的角色一般是制造方法的监控和参数化。为此，操作员可使用MMS，通过所述MMS可以开始或停止制造方法，以及可以输入用于控制制造方法的参数。这在图2中示意性地说明。

操作者尤其在设备故障，例如在设备内的玻璃板损失方面监控该制造，所述设备故障可能由于有缺陷的热空气流入或负压的中断而引起。过程参数化对于制造方法的符合规定的流程是重要的。特别是在用新的工具改装模具之后，必须将参数与经改变的过程和新的工具几何形状相匹配。SPS的编程预定了轴的当前移动位置及其基础的流程结构。编程的改变仅在深远的过程改变的情况下发生，例如当引入完全新的移动步骤时。特定移动步骤的具体轴位置值以及所属的速度和加速度是通过操作者参数化的主题。虽然对于每个模具类型都存在参数预定值，但是这些参数预定值任选地必须手动地与玻璃板的特性或与存在的条件相匹配。操作者将所有的参数值手动地输入到MMS中并且在操作启动按钮之后覆盖SPS的当前参数化。然后，以新的参数进行该方法。

制造设备1包括多个设备部件，这些设备部件在玻璃板2的处理中有碰撞危险。例如，挤压环8和模具7形成第一对有碰撞危险的设备部件，并且预加应力环9和模具7形成第二对有碰撞危险的设备部件。在制造玻璃板2时，例如挤压环8从不在模具7下方的起始位置移动到在模具7下方的目标位置。在挤压环8反向移动时，模具7下方的目标位置变为新的起始位置，并且前一起始位置变为新的目标位置。同样地，使预加应力环9从不在模具7下方的起始位置移动到在模具7下方的目标位置。相应地，在预加应力环9反向移动时，模具7下方的目标位置变为新的起始位置，并且前一起始位置变为新的目标位置。在挤压环8或预加应力环9能够移动到模具7下方的位置之前，模具7从起始位置向上移动到目标位置。在模具7的反向移动中，目标位置变为起始位置，例如前一起始位置变为新的目标位置。

用于使玻璃板弯曲的自动化制造设备1的SPS在编程技术方面这样设置，以使得至少一个有碰撞危险的移动对的第一可移动的设备部件和第二可移动的设备部件分别从起始位置移动到目标位置。在此，第一可移动的设备部件从起始位置到目标位置的移动会导致与位于起始位置的第二可移动的设备部件的碰撞。

为了避免有碰撞危险的移动对的设备部件的碰撞，在根据本发明的自动化制造方法的范围内限定起始位置处的第二可移动的设备部件的碰撞区。这根据图3A和3B详细阐述，这些图是示意性的截面图。在此，例如挤压环8是第一可移动的设备部件并且模具7是第二可移动的设备部件，其中同样地，在挤压环8的位置能够观察预加应力环9。

在图3A中，挤压环8位于第一位置或起始位置，该位置不在模具7下方。模具7位于第一位置或下降的位置。挤压环8的第二位置或目标位置位于模具7下方，其中只要模具7位于其起始位置时，如果应该避免两者之间的碰撞，则挤压环8不能移动到目标位置。

围绕模具7限定空间中的碰撞区13，其包括模具7并且在此大于模具7。碰撞区13例如被设计为长方体形，其中同样也可以考虑碰撞区13的其它几何形状。碰撞区13在此例如在模具7的移动方向上比模具7在该方向上的最大尺寸大至少10%，尤其10%至100%，优选10%至50%，由此可实现附加的安全性以避免碰撞。模具7的目标位置是升高的位置并且位于碰撞区13之外。碰撞区13是围绕模具7的空间区域，其在控制技术上(逻辑上)被限定和利用。不进行碰撞区13的物理性包围或划界。

当模具7还完全位于碰撞区13之内时，挤压环8开始从起始位置到目标位置的移动。在此之后不久，开始模具7从起始位置到目标位置的移动。因此，在模具7开始移动之前，就开始挤压环8的移动。然而，也可以在模具7移动之后开始挤压环8的移动，或者与模具7的移动同时开始挤压环的移动。这在图3A中通过箭头示出。在此，这样设计挤压环8的移动，即这样选择挤压环的移动速度，以使得当模具7已离开碰撞区13时，挤压环8此时才进入碰撞区13中。任选地，在挤压环8进入碰撞区13之前进行至少一次询问，即模具7是否已离开碰撞区13。如果不是这种情况，则停止挤压环8的移动。替代地，当模具7已离开碰撞区13时，继续进行挤压环8的移动。通过将挤压环8和模具7的移动“相互嵌套”而不是相继移动，可以以相对短的周期时间进行玻璃板2的加工。

优选地，模具7在碰撞区13之内比至少暂时在碰撞区13之外时以更大的速度移动，尤其是在碰撞区13之内没有延迟(速度降低)，这进一步降低了周期时间。

基于模具7的已知几何形状自动化地限定碰撞区13，或由操作者手动地通过将相应参数值输入到MMS上。

替代挤压环8，预加应力环9同样能够被视为第一可移动的设备部件。因为预加应力环9明显比用于挤压玻璃板2的挤压环8更冷，这也带来更小的热膨胀，所以在周期时间方面有利的是，在与预加应力环9碰撞的风险中不同地限定碰撞区13。在相同的温度下挤压环8和预加应力环9的尺寸相同的情况下，在预加应力环9的情况下的碰撞区13可以小于在挤压环8的情况下。

通常，如果碰撞区9的尺寸被选择为尽可能小，则对于降低周期时间是有利的。然而，超出模具7的尺寸的安全空间应当遵循为模具7在模具7的移动方向上的最大尺寸的至少10%，以便可靠地且安全地避免与模具7的碰撞。

例如可能有利的是，自动化地或基于参数值的输入而限定的碰撞区13在监视器上以图形方式显示，从而操作者可以通过将经改变的参数值输入到MMS上来自由选择地调整碰撞区13的尺寸。

在图4中，借助流程图示出了制造设备1的自动化制造方法的流程。据此，这样限定起始位置处的第二可移动的设备部件(在此为模具7)的碰撞区13，以使得当第二可移动的设备部件位于碰撞区13之外时，避免第一可移动的设备部件(在此为挤压环8或预加应力环9)与第二可移动的设备部件的碰撞(步骤I)。随后开始第一可移动的设备部件的移动，其中第二可移动的设备部件还位于碰撞区13中(步骤II)。此外，第二可移动的设备部件从碰撞区13中移动出来(步骤III)。第一可移动的设备部件的移动这样进行，以使得在第一可移动的设备部件进入碰撞区13的时刻，第二可移动的设备部件已离开碰撞区13。步骤III也可以在步骤II之前进行。也可以同时进行步骤II和步骤III。任选地，在第一可移动的设备部件进入碰撞区13之前进行至少一次询问，即第二可移动的设备部件是否仍位于碰撞区13中。如果是，则第一可移动的设备部件的移动被中断。如果不是，则第一可移动的设备部件的移动继续进行。

从上述说明中得出，本发明提供了用于玻璃弯曲的新型自动化制造方法以及用于进行自动化制造方法的制造设备，用其能够以有利的方式缩短周期时间，而不会出现设备部件碰撞的风险。可以有利地避免在碰撞情况下由于替换受损部件而引起的不希望的停工时间以及增加的生产成本。通过降低周期时间可以增加每单位时间生产的玻璃板数量。

附图标记列表

1 制造设备

2 玻璃板

3 热辐射

4 辊床

5 弯曲区

6 热空气

7 模具

8 挤压环

9 预加应力环

10 预加应力区

11 冷却空气流

12 预热区

13 碰撞区。

Claims (12)

1.用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中玻璃板(2)可借助可移动的设备部件(7、8、9)来加工，其中可移动的设备部件(7、8、9)可基于可手动输入的参数值通过可存储编程的控制装置(SPS)来控制，其中可存储编程的控制装置可以将控制信号输出到可移动的设备部件(7、8、9)的执行器上并且接收传感器的传感器信号以用于检测执行器的实际状态，其中

- 至少一个第一可移动的设备部件(8、9)和至少一个第二可移动的设备部件(7)分别从起始位置移动到目标位置，其中第一可移动的设备部件(8、9)从起始位置到目标位置的移动会导致与位于起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞，

- 限定起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞区(13)，以使得在第二可移动的设备部件(7)位于碰撞区(13)之外时避免可移动的设备部件(7、8、9)的碰撞，其中第二可移动的设备部件(7)的目标位置位于碰撞区(13)之外，

- 其中在所述第二可移动的设备部件(7)位于所述碰撞区(13)中时，所述第一可移动的设备部件(7、8)开始移动，其中所述第二可移动的设备部件(7)从所述碰撞区(13)中移动出来，并且所述第一可移动的设备部件(8、9)的移动这样进行，以使得在所述第一可移动的设备部件(8、9)进入所述碰撞区(13)的时刻，所述第二可移动的设备部件(7)已离开所述碰撞区(13)。

2.根据权利要求1所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中在第一可移动的设备部件(8、9)进入碰撞区(13)之前，进行至少一次询问，即第二可移动的设备部件(7)是否位于碰撞区(13)之内，其中在第二可移动的设备部件(7)位于碰撞区(13)之内时，第一可移动的设备部件(8、9)的移动被中断，并且在第二可移动的设备部件(7)位于碰撞区(13)之外时，第一可移动的设备部件(8、9)的移动继续进行。

3.根据权利要求1或2所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中第二可移动的设备部件(7)在碰撞区(13)之内比至少暂时在碰撞区(13)之外时更快地移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中第二可移动的设备部件(7)在碰撞区(13)之内在不降低速度的情况下移动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中基于所述第二可移动的设备部件(7)的几何形状而自动化地限定所述碰撞区(13)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中所述碰撞区(13)通过由操作者手动输入的参数值来限定。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中根据所述第一和/或第二可移动的设备部件(7、8、9)的状态，尤其是其温度来限定所述碰撞区(13)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中在所述第一可移动的设备部件(8、9)移动之后，开始所述第二可移动的设备部件(7)的移动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中所述碰撞区(13)以图形方式显示在至少一个监视器上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中为了降低玻璃板加工过程中的周期时间，减小碰撞区(13)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于使玻璃板(2)弯曲的自动化制造方法，其中所述碰撞区(13)在所述第二可移动的设备部件(7)的移动方向上比所述第二可移动的设备部件(7)在该方向上的最大尺寸大至少10%，尤其10%至100%，尤其10%至50%。

12.用于进行根据权利要求1至11任一项所述的方法的用于使玻璃板弯曲的自动化制造设备，其具有用于加工玻璃板(2)的可移动的设备部件(7、8、9)，其中可移动的设备部件(7、8、9)可基于可手动输入的参数值通过可存储编程的控制装置来控制，其中可存储编程的控制装置可以将控制信号输出到可移动的设备部件(7、8、9)的执行器上并且接收传感器的传感器信号以用于检测执行器的实际状态，其中第一可移动的设备部件(8、9)和第二可移动的设备部件(7)可以分别从起始位置移动到目标位置，其中第一可移动的设备部件(8、9)从起始位置到目标位置的移动会导致与位于起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞，

所述制造设备在编程技术方面这样设置，以使得

- 限定起始位置处的第二可移动的设备部件(7)的碰撞区(13)，以使得在第二可移动的设备部件(7)位于碰撞区(13)之外时避免可移动的设备部件(7、8、9)的碰撞，其中第二可移动的设备部件(7)的目标位置位于碰撞区(13)之外，

- 其中在所述第二可移动的设备部件(7)位于所述碰撞区(13)中时，所述第一可移动的设备部件(8、9)开始移动，其中所述第二可移动的设备部件(7)从所述碰撞区(13)中移动出来，并且所述第一可移动的设备部件(8、9)的移动这样进行，以使得在所述第一可移动的设备部件(8、9)进入所述碰撞区(13)的时刻，所述第二可移动的设备部件(7)已离开所述碰撞区(13)。

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