CN115315415A - 用于定位玻璃片材的装置、包括这种装置的玻璃窗制造设备以及用于在这种设备中自动控制玻璃片材的定位的方法 - Google Patents

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CN115315415A CN202280002726.1A CN202280002726A CN115315415A CN 115315415 A CN115315415 A CN 115315415A CN 202280002726 A CN202280002726 A CN 202280002726A CN 115315415 A CN115315415 A CN 115315415A
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Abstract

本发明涉及一种用于定位玻璃片材(所谓的玻璃(10))的装置(200),该装置旨在装备尤其用于机动车辆的玻璃窗制造设备(100),所述装置(200)包括具有旋转环(22)的侧向抵接部(20),该旋转环占据固定位置,并且在玻璃通过弯曲和热回火机(140)成形之前,与该旋转环接触的每个玻璃(10)以进入角度(βE)重定位。本发明还涉及包括这种定位装置(200)的玻璃窗制造设备(100)以及在这种设备(100)中自动控制玻璃(10)的定位的方法。

Description

用于定位玻璃片材的装置、包括这种装置的玻璃窗制造设备 以及用于在这种设备中自动控制玻璃片材的定位的方法
技术领域
本发明涉及一种用于定位玻璃片材(所谓的玻璃)的装置,该装置旨在装备尤其用于机动车辆的玻璃窗制造设备,并且还涉及一种包括这种定位装置的玻璃窗制造设备,以及一种在这种设备中自动控制玻璃片材的定位的方法。
背景技术
在现有技术中,用于制造用于机动车辆的玻璃窗的各种方法是已知的。
用于制造玻璃窗的方法的选择特别地基于玻璃窗的类型(例如,挡风玻璃、车顶、后窗或甚至侧窗)来确定的。
因此,玻璃窗(单片或层压型)的特征决定了对弯曲工具的选择,这些弯曲工具在制造方法期间被提供,以使玻璃成形,特别是获得所期望的弯曲。
在用于机动车辆的侧窗的情况下,玻璃的弯曲特别是在我们的设备中根据制造方法(通常被称为“BT”)来进行的,BT是“Bombage Transverse”(横向弯曲)的首字母缩略词。
因此,进一步以高生产率为特征的这种制造方法更特别地被实施以制造机动车辆的侧窗。
因此,侧窗是根据这种“逐片材”方法制造的,即,玻璃片材一片接一片地被单独弯曲,而不是同时以叠加状态弯曲。
图1示意性地示出了玻璃窗制造设备100的示例性实施例,其中实施了这种“BT”制造方法,以说明现有技术。
设备100进一步包括输送系统110,以确保玻璃片材10连续移动通过炉120,在炉120中,所述玻璃片材10被加热超过软化温度(即,取决于玻璃的组成,该软化温度通常约为650℃)。
用于平坦地输送玻璃片材10的系统110包括柱形辊112构成的至少一个床,这些柱形辊布置在炉120内、一起确定用于输送玻璃片材10的水平面。
例如,这种炉120的长度在18 m和30 m之间,这就是为什么在图1中没有按比例示出炉120的原因。此外,在图1中,在入口和出口处对炉120的部分外壳进行剥离,以便使由输送系统110的辊112沿着轴系(X,Y,Z)的纵向取向Y输送到炉120内的玻璃片材10可见。
在设备100的操作期间,由数量为N的玻璃片材10组成的一排因此由辊床112连续地输送到炉120内,在炉120的入口和出口之间输送的玻璃的数量N尤其根据其长度和两块连续玻璃片材10之间的距离而变化。
玻璃片材10例如借助于布置在炉120入口上游的装载台130被引入到设备100中,然后在已穿过炉120之后,这些玻璃片材被引入弯曲和热回火机140中。
为了简化的目的,将在以下描述中将弯曲和热回火机140称为“弯曲机140”,然而,这绝对不应被限制性地解释为特别是指不存在对玻璃片材10的热回火。
在弯曲机140中,来自炉120的玻璃片材10然后通过弯曲工具142成形,该弯曲工具142包括与下辊146相关联的上辊144,下辊和上辊在形状上互补,并且玻璃片材10被夹在它们之间(所述上辊和下辊之间的间隙对应于要成形的玻璃片材的厚度)。
如图1中所示,弯曲机140的弯曲工具142作为一个整体沿玻璃的行进方向具有弯曲轮廓以及面向上的凹面,换言之,具有大致上升的斜坡形状。
在该“BT”制造方法中,与使玻璃片材10成形同时进行的是:有利地使用热回火装置148来进行对玻璃的热回火,这就是为什么所述机140在本文中被称为弯曲和热回火机的原因。
热回火由鼓风装置148进行,鼓风装置148诸如为包括例如一组喷嘴(上喷嘴147和下喷嘴149)的回火箱,上喷嘴147和下喷嘴149分别布置在上辊144和下辊146的任一侧上。
上喷嘴147或下喷嘴149包括空气出口开口,该空气出口开口例如被构造成容纳在弯曲工具142的上辊144或下辊146之间,以便在弯曲期间在两个连续辊之间将处于室温的大量空气吹送到每个玻璃片材10的主要上表面和下表面上,以便在其中产生应力。
针对关于“BT”制造方法以及关于设备的更多信息,可参考例如以下文献FR2204992;FR2642419、FR2549465和FR2862056,其中已描述了这种制造方法,且更具体地描述了用于弯曲玻璃片材的工具,尤其是形成这种工具的辊。
然而,特别有利于其高生产率的是,“BT”制造方法使得可以仅使具有环面形状(即,通过沿着另一个圆旋转一段圆弧所产生的轴对称形状)的玻璃窗成形。
图2示意性地示出了机动车辆的侧窗,该侧窗根据这种“BT”方法自初始为平坦的玻璃片材10获得,该侧窗具有以大半径R1和小半径R2为特征的简单的环面形状,半径R1和R2的圆弧包含在彼此垂直的平面内。
侧窗10包括:前边缘12和后边缘13,它们沿着轴系(X,Y,Z)的纵向取向Y彼此相对;左侧边缘14和右侧边缘15,它们沿着所述轴系的横向取向X彼此相对;以及下表面16(或内表面)和上表面18(或外表面)。
在说明书的其余部分中,只要玻璃与玻璃窗(此处为侧窗)没有不同,理由是玻璃窗在制造后明显具有环面形状而不再是平面形状,则刚刚给出的附图标记将用于玻璃片材10的边缘。
图1中所示的大半径R1对应于弯曲机140的弯曲轮廓,对应于由上辊144和下辊146形成的弯曲工具142的平均半径。因此,不能改变大半径R1,其在1 m和无穷大(理论上:在平坦轮廓的情况下)之间、更一般地在1 m和5 m之间,因此大半径R1由每个弯曲和热回火机140的构造来确定。
相比之下,小半径R2能够在同一弯曲和热回火机140上被改变,所述小半径R2本身由弯曲工具142、由互补的上辊144和下辊146(上辊和下辊的两种类型可以特别加以区分)的特性来确定。
根据第一种类型,所述辊144和146具有呈圆弧形状的母线,下辊床146由“空竹”辊(其回转表面为马鞍形)组成,而上辊床144由“筒”辊(其回转表面为凸面)组成。
因此,成对地关联的“空竹/筒”辊具有平行且相隔要成形的玻璃的厚度的母线。文献FR2204992的图2图示了根据该第一种类型的这种“空竹/筒”辊对的示例。
根据第二种类型,所述辊144和146是柱形辊,它们凭借位于其端部处的机械装置在其整个长度上保持为具有均匀弯曲度。一对中的相关联的上辊和下辊具有平行的母线,这些母线相隔要成形的玻璃的厚度。文献FR2204992的图3图示了根据该第二种类型的柱形辊的示例。
小半径R2例如对于第一种类型的“空竹/筒”辊而言在9 m和无穷大之间且对于第二种类型的柱形辊而言在13 m和无穷大之间(即,小半径R2更通常地在10 m和25 m之间)。
如先前所指示的,“BT”制造方法仅使得可能自平坦的玻璃片材10(先前已切割成期望的形状)生产具有环面形状的玻璃窗,该玻璃片材在炉120中被加热到其软化温度、然后在工具142的上辊144和下辊146的两个床之间弯曲,而同时经历热回火。
在弯曲和热回火机140之后,所获得的弯曲和回火后的玻璃10也通常具有大约450℃的温度,该玻璃10然后也优先地在冷却隧道150中经历受控冷却,直到达到小于100°C、优选地接近室温的温度为止。
玻璃窗(例如根据图2的侧窗)的几何一致性能够通过检查模板离线测量。
在该模板(由客户期望的玻璃窗的标称形状的标准)上,根据特定的检查点(例如分布在边缘周围的15个点和分布在表面上的4个点),使用探针围绕玻璃窗的整个边缘和表面进行检查。为此,借助于机械抵接部将玻璃窗定位在模板上的参考位置中,此机械抵接部通常一方面包括侧向抵接部,且另一方面包括抵靠玻璃窗的内表面的抵接部。
当使用模板的检查导致发现玻璃窗的几何形状与标称形状和公差不一致时,除了将所制造的(多个)玻璃窗报废之外,还进行分析,以便由至少一个操作员对设备100进行干预,从而校正制造参数。
能够被校正的制造参数例如是炉120中玻璃的加热温度或上下回火箱中的压力,或者甚至(尤其是)玻璃进入弯曲机140的进入角度。
实际上,玻璃进入弯曲机140的进入角度是获得一致的玻璃窗的重要参数,即,特别是具有进一步由大半径R1和小半径R2表征的期望几何形状。
因此,例如在装载台130处由操作者手动进行校正,以便改变玻璃片材10的横向位置和/或其进入炉120的进入角度,所述进入角度则确定进入弯曲机140的进入角度,并因此最终确定玻璃窗的环面形状。
然而,“BT”制造方法的敏感点之一是漂移现象(也被称为“反向旋转”),对应于由输送系统110在炉120中输送玻璃期间发生的玻璃漂移,且该玻璃漂移恰好影响玻璃10进入弯曲机140的进入角度。
当玻璃在炉120中被加热时,由于输送系统110的辊112所呈现的几何缺陷以及热不均匀性的影响,玻璃的反向旋转尤其会发生。
图3显示了玻璃片材10在通过炉120的期间所发生的位置变化,以说明这种反向旋转现象,该现象可以表示为旋转和平移运动的组合。
图3以虚线更具体地示出了处于参考位置中的玻璃10,该参考位置对应于在进入炉120时初始占据的位置,且以实线示出了该玻璃在离开炉120时可能占据的实际位置(随机)。
由于玻璃的质心被表示为G,显然玻璃10已经经历了围绕所述质心G的角度旋转α和矢量平移(ΔXT,ΔYT)。
在图3中所示的坐标系(X,Y)中,由于反向旋转,因此初始具有坐标(Xk,Yk)的点Mk(例如在此位于在炉的入口处的玻璃的纵向轴线上)将在炉的出口处被发现位于具有坐标(Xk',Yk')的位置中。
约束点Mk的相应初始坐标(Xk,Yk)和最终坐标(Xk',Yk')的关系是:
[数学式1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
如先前所解释的,在“BT”制造方法中,弯曲机140生产具有环面形状的玻璃窗,该环面形状特别通过由上辊144和下辊146形成的工具142来确定。
因此,自玻璃10制造的玻璃窗的最终几何形状不取决于其在弯曲机140入口处的横向位置,因为由辊144、146确定的小半径R2是恒定的;由玻璃10生产的玻璃窗的最终几何形状也不取决于其纵向位置,因为弯曲机140具有沿横向轴线的轴对称几何形状,并且玻璃10在生产线上成形。
因此,所获得的玻璃窗的几何形状(以及因此其与标称的期望形状的一致性)主要取决于玻璃10进入弯曲机140的进入角度,通常称为(βE)。
这就是为什么玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)是用于制造玻璃窗的“BT”型方法的重要参数之一。
因此,已开发了定位装置,以试图校正反向旋转效应,并且特别是保证玻璃进入根据图1的实施所谓的“BT”制造方法的设备100的弯曲和热回火机140的进入角度(βE)。
文献FR2244777公开了一种用于定位在输送机上行进的玻璃片材的装置和方法,其包括在玻璃片材的路径上插入止挡件(玻璃片材的前边缘的一端与该止挡件抵触),且该止挡件与玻璃保持接触足够长的时间,使得玻璃在继续驱动玻璃片材的输送机的作用下重定位(或重新定向)。
根据该文献,实际上,贯穿整个定位时间,止挡件是由平行于玻璃行进的平移运动驱动的,该平移运动沿与玻璃行进相同的方向,但速度小于输送机的速度。
定位装置主要包括止挡件,该止挡件包括两个前抵接部,这两个抵接部借助于能够被驱动的滑车可移动地安装以便纵向地执行往复运动,以便将它自身相继定位在离开炉的每个玻璃片材的前面,以便保证其定位。
图4详细示出了根据该文献的教导的定位装置160,以说明其主要操作阶段,在此期间,每个玻璃片材从未被停下,而只是被减速。
尽管在图1中未示出,但是这种装置160旨在结合到与中间输送机114相关联的设备100中,该组件设置在炉120的出口和弯曲机140的入口之间,如图4所示。
该定位装置160被用在根据图1的我们的设备中,以校正每个玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE),所述进入角度(βE)特别受“BT”制造方法期间的反向旋转现象的影响。
如先前所解释的,在其制造后在检验模板上所测量的玻璃窗的一致性主要取决于玻璃10进入弯曲机140的进入角度,而不取决于玻璃的横向位置,尽管两者分别受到反向旋转的影响(见图2)。
因此,该定位装置160的原理是使用两个前抵接部162,这两个前抵接部162由滑车164承载,沿与玻璃相同的方向移动,但速度比玻璃低,这就是为什么该装置160仍被称为“可移动的重定位装置”。
因此,装置160的操作连续事件(operating sequence)开始于将承载两个抵接部162的滑车164定位在炉120的出口处(见图4中的“4”),在上游位置(Pos.1)中等待,其中处于低位中的两个抵接部162(在此只有一个可见)能够拦截输送机114上的玻璃10的前边缘12。
下游的滑车164的启动被预先控制(例如通过由布置在炉中的光学传感器传递的电同步信号),以便预期来自炉120的玻璃10到达输送机114上。
由于它们的速度差,玻璃10赶上了滑车164(见图4中的“1”),玻璃10的前边缘12与第一可移动抵接部162接触,从而导致玻璃10的下表面和输送机114的辊之间的滑动,直到前边缘12与第二可移动抵接部162接触,滑车164因此占据下游位置(Pos.2),其中玻璃10被正确定向(见图4中的“2”)。
实际上,玻璃10的最终位置由穿过两个前抵接部162并对应于前边缘12的期望位置的直线确定,对于该期望位置而言,玻璃10相对于弯曲和热回火机140具有期望的进入角度(βE)。
然后,两个可移动抵接部162向上缩回(图4中的“2”),离开它们的低位,以允许玻璃10继续前进并进入弯曲机140,通过滑车164的返回(见图4中的“3”)而完成该连续事件,滑车164以高速(由双箭头表示)向上游驱动,以再次占据所述上游位置(Pos.1),则抵接部162返回到低位(图4中的“4”),以便能够开始新的连续事件并使下一个玻璃10重定位(或重新定向)。
刚刚所描述的定位装置160(或可移动的重定位装置)的主要优点是便于高速制造,因为玻璃10在其输送期间从不停止(零速度)而只是被减速,该装置能够处理间隔500mm或更小的距离并以高达200 mm/s的速度输送的玻璃(例如未来的侧窗)
然而,人们仍然并且一直在寻求提高玻璃窗的制造速度,当然,不牺牲它们的几何形状的一致性,所有这些都符合由客户所要求的公差,而且,由客户所要求的公差是不断降低的,从而要求玻璃窗制造商实现更高的能力。
在这种工业背景下,定位装置(或可移动的重定位装置)不再能够实现所有的目标,特别是提高制造速度。
实际上,一方面,通过提高玻璃的输送速度(即通过提高辊式输送机114的旋转驱动速度),且另一方面,通过使两个连续的玻璃片材10之间的距离最小化,能够提高定位装置160的制造速度。
然而,这两个动作对于可移动的重定位装置的滑车164来说是完全矛盾的,该滑车164不断地在上游位置(Pos.1)和下游位置(Pos.2)之间进行往复运动,以允许它连续地使每个玻璃10重定位,而无需使输送机114上的玻璃停止。
因此,滑车164的位移速度的增加导致振动现象的出现,特别是由于承载抵接部162的滑车164随后经受剧烈的加速和减速,所产生的振动影响抵接部162本身的运动,特别是在连续事件开始时它们位于低位的过程中,或者甚至在它们向上缩回的过程中。
定位装置160中的振动被转化为抵接部162的不一致且快速的运动,抵接部162可能无意中与玻璃10的前边缘12抵触,且然后自相矛盾地导致其间隙相对于确定的参考位置变宽,该参考位置对应于进入弯曲机140的期望的进入角度。
此外,滑车164的位移速度的增加也导致玻璃和第一抵接部之间的接触时间减少,使得超过一定的速度,可移动的重定位装置简单地不再设法在允许的时间内对玻璃进行正确地重定位。
试验已经证明,从大于200 mm/s(例如250 mm/s)的输送速度开始,由于反向旋转,可移动的重定位装置最终会在玻璃进入弯曲机时对玻璃的定位造成比玻璃离开炉时更大的干扰。
此外,应该注意的是,一旦机械结构的形状和所使用的材料的密度被优化,包括对装置160进行硬化以限制振动的解决方案快速达到其自身的极限。实际上,有必要增加滑车164的重量,这进一步转化为以更高的加速度运行。
因此,本发明的目的之一是提出一种具有玻璃片材定位装置的新的解决方案,其使得可以在炉之后并且在玻璃进入弯曲机之前,尤其校正处于较高的速度(尤其是在玻璃输送速度超过200 mm/s的情况下)的该玻璃的反向旋转,同时有利地具有简单、可靠并且经济的有效的定位装置。
此外,汽车客户的当前需求是制造玻璃窗,特别是侧窗,在其几何形状和高能力方面具有更小的公差(C > 1.33),根据限定,通常表示为“C”的能力是公差和测量不确定度之间的比率。
因此,这些需求使得有必要进一步、甚至更精确地管理制造参数,例如“BT”制造方法的制造参数。
事实上,本领域技术人员还知道,热的玻璃制品会缓慢漂移,这会对稳定性和玻璃窗的制造能力产生负面影响,因此反向旋转现象只是制造过程中必须解决的问题之一。
作为可能影响玻璃窗制造的变化条件的示例,可以特别地提及:
- 生产的开始和炉的预热;
- 弯曲机的加速,随着热玻璃连续地成形,会导致膨胀和功能游隙改变,以及与热玻璃接触的各种部件的温度升高;
- 室内温度的升高,这反过来会改变传热系数,且从而改变回火程度和所生产的玻璃窗的最终几何形状。
因此,已知对所制造的玻璃窗定期进行一致性检查(例如使用检查模板),特别是检测制造方法中缓慢漂移的存在。
然而,取决于这种检查的结果,对制造参数进行的校正是由操作者完成的,且因此主要依赖于他们的专业知识。
这是我们寻求解决方案的原因之一,这些解决方案更特别地旨在获得这种玻璃窗制造设备的操作的自动调节,特别是在漂移的情况下至少自动校正某些参数,以便提高稳定性和玻璃窗制造能力。
本发明的另一个目的是将定位装置结合到制造设备中,该制造设备根据综合的自动调节解决方案起作用,还旨在借助于伺服系统以及通过结合用于玻璃窗的自动控制装置来自动校正玻璃的定位,从而显著地能够获得所生产的玻璃窗的更好的几何稳定性并提高性能。
发明内容
本发明提出了一种用于定位玻璃片材的装置,玻璃片材即所谓的玻璃,该装置旨在装备用于制造尤其用于机动车辆的玻璃窗的设备,其特征在于,所述定位装置包括抵接部,该抵接部包括环,该环安装成能够绕竖直轴自由旋转,以便当占据固定位置时能够自由旋转,在该固定位置中,抵接部相对于由设备的辊式输送机输送的玻璃侧向设置,该玻璃通过侧边缘与所述环以滚动接触的方式协作,以便使所述玻璃以确定的角度重定位,该角度例如为进入设备的弯曲机的进入角度。
根据本发明,定位装置包括侧向抵接部,该侧向抵接部包括旋转环,该旋转环被构造成在固定位置中与正在被输送的玻璃的侧边缘协作,以便使所述玻璃以确定的角度(特别是以玻璃进入玻璃窗制造设备的弯曲机的确定的进入角度)重定位。
根据本发明的玻璃片材定位装置(即所谓的固定的重定位装置)被设计成布置在玻璃窗制造设备的炉的出口处。
根据第一特征,根据本发明的定位装置仅包括单个抵接部,特别是与根据现有技术的包括两个可移动的前抵接部的可移动的重定位装置相比。
根据第二特征,抵接部相对于玻璃侧向布置(而不是前向地布置),因此抵接部和玻璃之间的接触是侧面接触,抵接部的旋转环与玻璃的一个侧边缘(而不是前边缘)接触。
根据第三特征,该装置的侧向抵接部相对于在辊式输送机上连续行进的玻璃占据固定位置,这就是为什么根据本发明的定位装置也被称为“固定的重定位装置”(与其中两个前抵接部是可移动的可移动的重定位装置相比而言)。
然而,术语“固定的”在本申请中不应该被解释为意味着抵接部只能占据一个相同的位置。事实上,所述侧向抵接部的固定位置能够至少横向和纵向地被选择性地改变,特别是基于待制造的玻璃窗的应用。
有利地,通过控制抵接部的致动装置来改变抵接部的固定位置,这使得可以快速地和远程地改变抵接部的固定位置,而无论这是在起始阶段的初始调节,还是在制造阶段自动执行的固定位置的调节。
根据本发明,抵接部包括旋转环,借助于该旋转环获得动态的重定位,而不会使(以由输送辊的驱动速度所确定的输送速度)被纵向输送的玻璃发生任何停止,从而进一步确定制造速率。
有利地,在重定位期间,只有玻璃的与抵接部的旋转环接触的侧边缘稍微减速,事实上,以所述输送速度被输送的玻璃将导致玻璃围绕质心的旋转。
与根据现有技术的可移动的重定位装置相比,根据本发明的具有旋转环的侧向抵接部使得可以实现更高的玻璃窗制造速率,特别是超过200 mm/s的玻璃输送速度,有利地为250 mm/s或更高。
根据本发明,玻璃的侧边缘与环的接触表面的协作是以滚动接触的方式进行的。根据本发明的抵接部的固定位置被确定为使得玻璃的边缘与旋转环“齐平”,具有足够的接触以使玻璃重定位。
有利地,玻璃的侧边缘和旋转环之间的接触是在不与旋转环碰撞的情况下进行的,从而不会在玻璃上留下痕迹,可以想到,当玻璃离开设备的炉时在其被抵接部重定位时是热的,玻璃通常具有高于软化温度(例如大约650℃)的温度。
优选地,在玻璃被抵接部重定位之后由玻璃所呈现的所述确定的角度对应于玻璃进入玻璃窗制造设备的弯曲和热回火机的进入角度,该进入角度的值尤其基于待制造的玻璃窗的几何形状来确定。
根据本发明的关于定位装置的其他特征:
- 定位装置包括检测装置,该检测装置能够确定在重定位期间玻璃和侧向抵接部的旋转环之间的接触时间;
- 检测装置包括至少一个传感器,该传感器与侧向抵接部相关联,该传感器至少能够检测:
*初始时刻,即所谓的接触时刻,其对应于玻璃的侧边缘与抵接部的旋转环开始接触的时刻,以及
*最终时刻,即所谓的释放时刻,其对应于玻璃的侧边缘与抵接部的旋转环停止接触的时刻,
以确定在重定位期间玻璃和侧向抵接部的旋转环之间的所述接触时间;
- 传感器是加速度计,例如压电加速度计,其能够进一步检测由玻璃的侧边缘分别与抵接部的旋转环开始接触和与所述抵接部的环停止接触所引起的振动;
- 传感器是压力传感器,例如气压传感器,其能够检测由玻璃的侧边缘分别与抵接部的旋转环开始接触和与所述抵接部的环停止接触所引起的压力变化;
- 定位装置包括抵接部的致动装置,该致动装置能够被选择性地控制,以便根据至少横向取向和/或纵向取向来改变抵接部的固定位置;
- 抵接部安装在一个臂的自由端处,该臂的另一端通过连接装置可移动地连接到所述致动装置;
- 抵接部的致动装置能够由控制单元控制,该控制单元旨在在在玻璃窗制造设备中自动操纵玻璃片材的定位;
- 抵接部的致动装置包括使抵接部横向移动的至少一个第一伺服马达和使抵接部纵向移动的第二伺服马达;
- 抵接部的致动装置包括至少一个第三伺服马达,以将抵接部从固定位置移动到至少一个缩回位置,即所谓的非服务位置,特别是为了使得能够进行调节,而不需要在设备的制造启动阶段就有定位装置的介入;
- 抵接部通过所述连接装置可移动地连接到第一伺服马达和第二伺服马达,所述连接装置被构造成使得可以根据横向取向和/或纵向取向选择性地改变(即彼此独立地改变)抵接部的固定位置;
- 所述连接装置包括至少一个第一板和第二板,第一板可移动地安装成沿横向取向平移,第二板可移动地安装成沿纵向取向平移,所述板例如分别通过滑动机构可滑动地安装;
- 抵接部周向地包括位于环和轴之间的间隙,该间隙被构造成使得旋转环相对于所述轴自由地径向移动;
- 旋转环能够相对于轴在至少一个无效位置和有效位置之间径向移动,该无效位置在玻璃与侧向抵接部的环之间不存在接触时被占据,该有效位置在玻璃与侧向抵接部的环接触时被占据。
根据所谓的“气敏抵接部”的示例性实施例,抵接部周向地包括位于旋转环和轴之间的间隙,该间隙被构造成形成环形腔室,空气流通过空气供应回路注入到该环形腔室中,该空气供应回路包括至少一个导管,该导管穿过所述轴,通过所述空气流的至少一个注入孔通向所述环形腔室。
当玻璃的侧边缘与环的接触表面接触时,环从无效位置到有效位置的径向运动引起空气供应回路中的压力变化,该压力变化被设计成由空气压力传感器检测。
本发明还提出了一种用于自玻璃片材制造玻璃窗的设备,玻璃片材即所谓的玻璃,其中,玻璃在进入弯曲和热回火机之前在炉内在输送系统的辊上行进,以被加热到软化温度以上,其特征在于,所述设备包括布置在炉和弯曲机之间的至少一个用于定位玻璃的装置,该装置包括具有旋转环的抵接部,该抵接部相对于辊式输送机侧向布置,以便使被输送的每个玻璃以一角度重定位,该角度对应于玻璃进入弯曲和热回火机的进入角度。
根据本发明的定位装置或“固定的重定位装置”在这种玻璃窗制造设备中有利地执行两种不同的功能。
根据本发明的定位装置的第一功能是校正玻璃的反向旋转现象,玻璃的反向旋转现象随机地影响离开炉的玻璃的定位,从而影响玻璃进入弯曲和热回火机的进入角度,并因此影响所制造的玻璃窗的几何形状的一致性。
换言之,通过有效地校正由于反向旋转所引起的随机的且短期的变化,固定的重定位装置使得可以使制造稳定,有利地相对于没有任何重定位装置的设备而言使标准差减半,尤其如同旨在被替换的根据现有技术的可移动的重定位装置一样,但是是以甚至更高的生产率,特别是大于200 mm/s、优选250 mm/s或更高的玻璃输送速度。
有利地,根据本发明的定位装置不仅使得可以超出迄今为止利用可移动的重定位装置所达到的速率限制,而且还构成了一种实施起来也更简单的更便宜的解决方案。
事实上,特别是相比之下,固定的重定位装置不需要相关的驱动装置来持续地执行承载两个前抵接部的滑车的往复运动,而这导致了特别是由于某些部件的磨损所致的维护成本。
根据本发明的定位装置的第二功能是:基于综合性解决方案,通过在该设备处将定位装置结合到伺服回路中,使得可以特别地改进对在制造期间的缓慢且可再现的玻璃间漂移的校正,从而使得可以基于用于所制造的玻璃窗的控制措施(在控制装置上自动执行),借助于控制单元自动控制玻璃的定位。
对缓慢漂移的该第二校正功能是借助于三个元件的协调操作来获得的,这三个元件即:用于玻璃窗的自动控制装置、固定的重定位装置(该固定的重定位装置包括具有旋转环的侧向抵接部,其位置是可调的),以及在进入炉之前与装载台相关联的玻璃定位系统。
根据与根据本发明的玻璃窗制造设备相关的其他特征:
- 抵接部占据固定位置,该固定位置被确定为使得由所述辊式输送机输送的玻璃在给定的接触时间内与所述旋转环侧向协作,以便使所述玻璃以对应于进入弯曲机的所述进入角度的角度重定位;
- 该设备包括中央控制单元,该中央控制单元能够自动控制玻璃在该设备中的定位;
- 所述中央控制单元能够控制抵接部的致动装置,特别是调节抵接部的固定位置;
- 该设备包括用于所制造的玻璃窗的自动控制装置,该自动控制装置能够提供与被检查的玻璃窗的几何形状相关的测量值,特别是能够确定在通过该设备进行的用于制造玻璃窗的方法中是否存在漂移;
- 控制装置是自动模板或光学控制装置;
- 控制装置通过至少一个计算机与中央控制单元连接,该计算机包括数据库,该数据库包含测量记录,以便能够比较性地分析由所述控制装置提供的测量值;
- 该设备包括玻璃定位系统,与布置在炉前方的装载台相关联的该玻璃定位系统包括前止挡抵接部和引导装置,该引导装置至少包括左侧向引导件和右侧向引导件,它们一起限定了玻璃的具有进入炉的进入角度的参考位置,其中所述前止挡抵接部连接到致动装置,并且所述左侧向引导件和右侧向引导件连接到致动装置,所述致动装置分别被构造成能够至少沿着横向取向改变其位置;
- 前止挡抵接部的致动装置和用于定位系统的引导装置的致动装置能够由中央控制单元选择性地控制,以便校正玻璃的位置,特别是进入炉的进入角度,这特别是基于由与抵接部相关联的检测装置确定的玻璃和抵接部之间的接触时间;
- 定位系统的引导装置的致动装置和前止挡抵接部的致动装置是伺服马达,其尤其能够由中央控制单元选择性地控制。
本发明最后涉及一种自动控制玻璃片材在尤其用于机动车辆的玻璃窗制造设备中的定位的方法,玻璃片材即所谓的玻璃,其中装载台与定位系统相关联以便使每个玻璃以进入炉的进入角度定位,在输送系统的辊上被输送的玻璃在炉内被加热到软化温度以上,并且在炉的出口处布置有定位装置,该定位装置包括侧向抵接部,该侧向抵接部被构造成使由辊式输送机输送的每个玻璃以进入弯曲和热回火机的进入角度重定位,所述设备还包括至少一个中央控制单元以实施所述自动控制方法,该方法至少包括:
- 控制由所述设备自玻璃制造的玻璃窗的几何形状的第一控制步骤;
- 分析由第一控制步骤提供的测量值的第二分析步骤,以确定在制造过程中是否存在漂移;
- 第三调节步骤,该第三调节步骤在于,在存在漂移的情况下,选择性地控制定位装置,以便校正进入弯曲和热回火机的所述进入角度;
- 第四验证步骤,该第四验证步骤在于,检查后续的玻璃和侧向抵接部之间的接触时间是否在目标值附近的给定值的范围内,该目标值对应于基于所述进入角度的所述玻璃的位置;
- 第五校正步骤,该第五校正步骤在于,如果接触时间在目标值附近的值的范围之外,则通过控制所述定位系统来改变玻璃进入炉的进入角度。
有利地,根据本发明的用于自动控制包括定位装置或固定的重定位装置的玻璃窗制造设备的玻璃片材定位的方法使得可以提高稳定性并获得更好的性能。
根据本发明的方法构成了用于在这种允许自动调节的设备中定位玻璃的综合性伺服解决方案。
有利地,根据本发明的定位装置能够由中央控制单元进行伺服控制、选择性地操纵,并且定位装置被结合到这样的解决方案中,使得其尤其通过提供用于校正离开炉的玻璃的定位的选项而进一步有助于进行改进,该选项在根据现有技术的可移动的重定位装置中是根本不存在的。
实际上,当操纵方法引起用于调节抵接部的固定位置的步骤的实施时(尤其与迄今为止仅在进入炉之前在装载台处进行过的位置校正相比),存在对离开炉的玻璃的直接影响,从而有利于更大的反应性和更短的等待时间。
有利地,在校正时,在被加热过程中避免了玻璃的报废,即,取决于炉的长度,玻璃的数量N增加,例如在20和30之间。
以这种方式,关于校正输送到设备中的玻璃的角度定位,响应性得以提高。
借助于与抵接部相关联的检测装置,有利地测量玻璃的侧边缘和抵接部的旋转环之间的接触时间,以便将所测量的时间与目标值进行比较。
有利地,当检测到缓慢漂移时(即在一批玻璃中从一个玻璃到下一个玻璃出现显著且可再现的偏差),则对定位装置的侧向邻接的固定位置进行调节,以便校正玻璃进入弯曲机的进入角度。
当无法使用定位装置(或固定的重定位装置)进行校正时,就对装载台处的玻璃的位置进行校正,以便改变玻璃进入炉的进入角度,这仍然是通过借助于中央控制单元选择性地控制定位系统来自动进行的,有利地,中央控制单元操纵所有装置。
如果主要的校正是由例如炉中(在加热装置上,在输送系统上等等)的问题或者任何其他问题引起的突然偏离导致的,则将尤其是这种情况。
在对玻璃进入炉的进入角度进行这种校正之后,还对定位装置进行了改变,以便保证固定的重定位装置的抵接部能够继续完全执行其主要功能,即校正反向旋转。
因此,除了突然偏离的情况之外,例如在对定位装置(或固定的重定位装置)的侧向抵接部的固定位置连续进行不同的调节之后,通过定位系统对玻璃进入炉的进入角度进行校正也被证明是必要的,以便重置组件。
实际上,对玻璃进入炉的进入角度的校正则必须使得可以获得这样的与固定的重定位装置的侧向抵接部的接触时间:即,该接触时间一方面得是足够长的,以确保所有的玻璃将被有效地校正(即使在一个玻璃比其它玻璃离抵接部更远的情况下),且另一方面,该接触时间得是足够短的,以便限制在热的玻璃的下表面上留下痕迹的风险,这种风险是由于在玻璃重定位期间在输送机的辊和玻璃之间的过度相对位移造成的。
有利地,玻璃与抵接部的接触时间的突然改变构成了与制造期间出现的问题(特别是回到前面的示例,在炉中的问题)相对应的警告,因此根据本发明的定位装置另外能够参与设备中的玻璃窗制造的自动监控。
根据本发明方法的其他特征:
- 第一控制步骤在控制装置上进行,控制装置例如为分别能够提供所述玻璃窗的几何测量值的自动检查模板或光学控制系统;
- 第二分析步骤还在于,将由控制装置提供的测量值与包含测量记录的数据库进行比较,以便确定是否存在漂移,即,与一次性且不重复的漂移相反的缓慢且重复的漂移;
- 第三调节步骤在于,选择性地控制定位装置的致动装置,以调节侧向抵接部的固定位置;
- 第三调节步骤由中央控制单元自动控制,通过该中央控制单元控制侧向抵接部的所述致动装置;
- 玻璃的侧边缘和抵接部之间的接触时间的目标值是通过学习来确定的,该目标值对应于期望的玻璃进入弯曲机的进入角度;
- 第五校正步骤在于,至少改变定位系统的引导装置的位置,该引导装置包括左侧向引导件和右侧向引导件,使得:
*如果接触时间小于该范围的下限值,则左侧引导件和右侧引导件横向地彼此分开,以便通过增加接触时间来趋向目标值,
*如果接触时间高于该范围的上限值,则左侧引导件和右侧引导件横向地朝向彼此聚拢,以便通过减少接触时间而趋向于目标值;
- 所述范围的下限值和上限值分别以等于正负20%、优选地正负15%、甚至更优选地正负10%的裕度对应于目标值;
- 第五校正步骤在于,基于为改变玻璃定位系统的所述引导装置的位置而进行的校正,选择性地改变前止挡抵接部的位置;
- 第五校正步骤由中央控制单元自动执行,通过该中央控制单元分别控制引导装置的致动装置和前止挡抵接部的致动装置。
附图说明
在阅读以下详细描述时,本发明的进一步特性和优点将变得显而易见,为了理解该详细描述,参考附图,其中:
- 图1是侧视图,其示意性地示出了根据实施“BT”型方法的现有技术的玻璃窗制造设备,并且更具体地示出了布置在加热炉下游的弯曲和热回火机,该加热炉通过装载台被供应玻璃;
- 图2是透视图,其示出了由根据图1的设备制造的具有环面形状的侧窗,并且进一步示出了这种玻璃窗示例的大半径R1和小半径R2;
- 图3是俯视图,其示出了玻璃片材,该玻璃片材旨在被成形以便在此获得例如根据图2的侧窗,并且示出了玻璃片材在输送到炉中的过程中所经历的反向旋转的结果,该反向旋转影响了玻璃片材进入弯曲机的进入角度;
- 图4是侧视图,其部分示出了与图1类似的设备,在设备中设置了根据现有技术的定位装置(所谓的可移动的重定位装置),以便校正炉中发生的反向旋转,并且示出了连续的操作阶段,这些操作阶段对应于通过由所述装置的可移动滑车承载的两个前抵接部对玻璃进行的定位连续事件;
- 图5是示意性俯视图,其示出了与图1的设备类似的设备,在设备中布置了根据本发明的定位装置以及中央控制单元,并且示出了玻璃的重定位,该玻璃的侧边缘与抵接部的旋转环协作,抵接部的固定位置能够通过控制致动装置来选择性地进行调节;
- 图6是剖视图,其示出了根据本发明的定位装置的抵接部的示例性实施例,该抵接部包括气压传感器以确定玻璃与抵接部的接触时间,并且示出了在没有玻璃的情况下处于被动占据位置的抵接部;
- 图7是示出了根据图6的抵接部的剖视图,并且示出了当玻璃与抵接部横向接触时占据有效位置的抵接部,更具体地说是旋转环;
- 图8是透视图,其示出了抵接部的致动装置的示例性实施例,该致动装置被构造成调节其固定位置;并且还示出了臂,抵接部安装在该臂的自由端处,致动装置连接到该臂的另一端,该致动装置在此由伺服马达形成,以便根据纵向和横向取向选择性地改变抵接部的固定位置;
- 图9是俯视图,其详细示出了玻璃在从炉的出口到设备的弯曲和热回火机的入口之间连续占据的位置,并且示出了在重定位期间由于玻璃和处于固定位置中的侧向抵接部之间的接触而发生的玻璃旋转;
- 图10是示意图,其进一步示出了点和几何坐标系,所述点和几何坐标系分别用于对由根据本发明的定位装置进行的玻璃重定位进行数学研究;
- 图11是根据图10的元件的几何示意图,其示出了处于所谓的接触位置的玻璃,该接触位置对应于当玻璃与抵接部的旋转环接触时所占据的位置;
- 图12是根据图10的元件的几何示意图,其示出了处于所谓的释放位置的玻璃,该释放位置对应于当玻璃停止与抵接部的旋转环接触时所占据的位置。
具体实施方式
在本说明书中,横向、纵向和竖直取向将不受限制地参照图中所示的轴系(X,Y,Z)来使用。
按照惯例,纵向取向对应于玻璃片材在制造设备中从上游到下游的移动方向。
在提及纵向取向时,还将不受限制地使用术语“前”和“后”或“上游”和“下游”,以及在提及竖直取向时使用“上”和“下”或“顶部”和“底部”,及最后在提及横向取向时使用“左”和“右”。
因此,在下面的描述中,相同的附图标记表示相同或相似的装置。
图5示意性地示出了从上方观察的玻璃窗制造设备100,该设备100部分类似于之前参照图1所述的设备,但是还包括根据本发明的定位装置200,即所谓的固定的重定位装置。
根据图5,自玻璃片材10(所谓的玻璃)制造玻璃窗的设备100因此是这样的设备100:在该设备中,玻璃10在炉120内在输送系统110的辊112上行进,以便被加热到软化温度以上,之后一个接一个地进入弯曲和热回火机140。
该设备100包括至少一个用于定位玻璃片材10的装置200,该装置200布置在炉120和弯曲和热回火机140之间。
定位装置200被设计成有利地替代根据先前特别参照图4所描述的现有技术的可移动的重定位装置,并且同样地,该定位装置200被设计成与中间输送机114相关联,在此优选地与辊相关联。
与可移动的重定位装置相比,根据本发明的定位装置200包括单个抵接部20,该抵接部相对于由辊式输送机114输送的玻璃10侧向布置,并且相对于被输送的玻璃10占据固定位置。
类似于根据现有技术的可移动的重定位装置,根据本发明的定位装置200还具有如下功能:校正反向旋转现象对玻璃10的位置的影响,以便使每个玻璃10以相应的角度(如图5所示,以进入弯曲和热回火机140的进入角度(βE))重定位。
如前文中特别参考图1和2所解释的,玻璃10的进入角度(βE)的值首先基于要制造的玻璃窗来确定,玻璃窗的几何形状随后基于大半径R1来确定弯曲和热回火机140的选择,以及基于小半径R2来确定弯曲工具142的选择。
根据图5的设备100将在下文中通过沿着轴系(X,Y,Z)的纵向取向(Y)从上游到下游输送玻璃10穿过设备100来描述,并且根据本发明的定位装置200将在下文中更详细地描述。
为了防止图5过载,炉120中的玻璃10的输送系统110的辊或者甚至中间输送机114的辊(如装载台130的辊)没有分别示出,这种辊式输送装置是众所周知的,并且与已经描述的图1或图4中所示的辊式输送装置相同。
首先,将描述玻璃的定位系统170,其布置在装载台130处,旨在在每个玻璃10进入到炉120中之前初始定位每个玻璃10,即,一方面,沿轴系(X,Y,Z)的X取向横向地定位每个玻璃10,且另一方面,使每个玻璃10以进入角度β0成角度地定位。
定位系统170布置在炉120的上游,使得由炉120定位的玻璃10处于室温。应该注意的是,玻璃10于是对由于与输送辊摩擦所致的划痕风险不太敏感,特别是与离开炉120的热玻璃10相比。
定位系统170包括至少两个侧向引导件,分别为左侧向引导件172和右侧向引导件174,在它们之间界定了玻璃10(这里是未来的侧窗)的通道。
优选地,定位系统170包括布置在所述侧向引导件172和174上游的其它侧向引导件(未示出),有利地,它们之间具有较大的间隙,以便逐渐将每个玻璃10带入如图5所示的确定的参考位置中。
两个侧向引导件172和174布置在辊(未示出)的上方并横向位于辊的任一侧上,辊旋转以将玻璃10一个接一个地输送到炉120的入口,然后在炉120中借助于输送系统110的辊112继续进行输送。
定位系统170包括至少一个止挡抵接部(或止挡件)176,该止挡抵接部在每个玻璃10上与两个侧向引导件172和174共同作用。
前止挡抵接部176被布置成在前面与玻璃10协作,在此与玻璃10的前边缘12协作。根据图5,前止挡抵接部176例如布置在右侧向引导件174附近。
通过定位系统170定位玻璃10的操作如下,由辊输送的玻璃10被插入两个侧向引导件172和174之间,直到被占据主动阻挡位置的前止挡抵接部176阻挡、使其固定不动。
主动阻挡位置对应于如下位置:其中,在辊上方延伸的所述前止挡抵接部176阻挡玻璃10,以防止其继续向下游移动。
然后,玻璃10被前止挡抵接部176阻挡,但是仍然被辊驱动,从而玻璃10将滑动,直到它也与两个侧向引导件172和174协作,并且在这样做时,被固定在图5所示的所述参考位置中不动。玻璃10的参考位置尤其决定了玻璃10进入设备的炉120中的进入角度β0
有利地,在制造过程中,玻璃10被前止挡抵接部176固定的时间小于一秒(1s)。
然后,例如通过控制致动器(例如与抵接部相关联的气缸),使前止挡抵接部176缩回到辊下方的无效位置中,使得被释放且由辊驱动的玻璃10继续向下游输送以进入炉120,以便在其中被加热超过其软化温度。
两个侧向引导件172和174以及前止挡抵接部176一起以组合的方式使得可以将玻璃10定位在参考位置中,该参考位置特别地相对于炉120和位于下游的弯曲机140沿着X横向地限定,并且由玻璃10进入炉120的进入角度β0限定(在图5上、在玻璃10的左侧边缘14处示出)。
有利地,尤其为了校正制造过程中出现的缓慢且重复的反向旋转,由玻璃10所占据的参考位置可以被自动改变以对其进行校正。
定位装置170特别提供了两种调节选择,其使得能够在玻璃10进入炉120之前,借助于伺服机构来初始调节以及自动校正玻璃10的位置。
第一种调节包括沿着轴系(X,Y,Z)的取向X一起移动两个侧向引导件172、174和前止挡抵接部176,以便横向地改变玻璃10的位置,特别是相对于炉120的位置。
第二种调节包括使两个侧向引导件172和174以及止挡抵接部176的组件同时地分开或聚拢,以便改变玻璃10进入炉120的进入角度β0。两个侧向引导件172和174之间的距离减小得越多,玻璃10的进入角度β0就越尖锐。
有利地,定位系统170包括致动装置177和178,它们分别连接到侧向引导件172和174;以及抵接部176的致动装置179,以便选择性地控制其运动,从而自动校正玻璃10的位置。
侧向引导件172和174的致动装置177和178以及抵接部176的致动装置179有利地是伺服马达。
设备100包括中央控制单元(ECU),以自动控制玻璃10在设备100中的定位,从而实现根据本发明的方法,该方法将在后面描述。
因此,与装载台130相关联的定位系统170有利地由中央控制单元(ECU)控制。
中央控制单元(ECU)尤其能够选择性地控制侧向引导件172和174的所述致动装置177和178以及抵接部176的致动装置179,例如当检测到缓慢漂移时,选择性地改变玻璃10进入炉120的进入角度β0
中央控制单元(ECU)基于发送到定位系统170的数据以及由控制装置180对由设备100制造的玻璃窗进行测量的结果来操纵定位系统170。
用于制造的玻璃窗的控制装置180还能够提供与被检查的玻璃窗的几何形状相关的测量,特别是为了能够确定玻璃窗制造方法中是否存在漂移。
控制装置180能够直接或间接地与中央控制单元(ECU)通信,该中央控制单元旨在自动操纵玻璃10在设备100中的定位。
优选地,控制装置180通过至少一台计算机185与中央控制单元(ECU)连接,该计算机185旨在包括具有测量记录的数据库,以便能够比较地分析由所述控制装置180提供的测量值。
作为变型,计算机185被删除,并且由控制装置180执行的测量被直接发送并由中央控制单元(ECU)处理。
优选地,控制装置180是自动模板(未示出),其能够根据给定的取样来控制所制造的至少部分玻璃窗。
因此,与计算机185连接的控制装置180能够向中央控制单元(ECU)提供数据。该数据与被应用于定位系统170的任何校正有关,以便改变由玻璃10初始占据的参考位置。
控制装置180是综合性自动调节解决方案的第一元件,其旨在使得能够尤其借助于伺服回路来自动校正玻璃10在制造设备100中的定位。
自动模板只是可被使用的控制装置180的一个可能的示例。
作为变型,控制装置180是能够控制自玻璃10获得的玻璃窗的几何形状的光学型控制装置。
玻璃窗的这种光学控制装置有利地使得可以执行无接触检查,特别是借助于测量装置,例如至少一个彩色共焦传感器。
作为非限制性示例,可以参考文献WO-2020/120294和WO-2020/178776,它们进一步描述了这种玻璃窗的光学控制装置。
有利地,计算机185使用算法来处理由控制装置180发出的测量值,以便为中央控制单元(ECU)提供操纵各种伺服辅助驱动装置所需的数据,对于某些伺服辅助驱动装置来说,这些伺服辅助驱动装置将连接到稍后详述的定位装置200。
事实上,在进入弯曲机140的玻璃10所呈现的进入角度和由玻璃窗控制装置180(例如自动模板)测量的玻璃窗的几何值之间已经建立了直接关系。
代表本申请人的专利申请PCT/CN2020/117404(未公开)要求2019年9月22日提交的申请CN201910918569.9的优先权,该专利申请还涉及一种用于弯曲玻璃的方法和系统,该方法和系统建立在基于这种直接关系的算法上,使得可以参考其更多细节,特别是这种关系的数学论证。
然而,在下文中将给出本申请的概述,其能够使用控制装置180(更具体地说是自动检查模板)来有利地执行用于自动校正(尤其是在没有人为干预的情况下)多个制造参数中的一个(且更具体地说是玻璃10在设备100中的定位)的综合性解决方案。
如前面参考图3所解释的(特别参见数学式1的关系),玻璃10的点Mk'相对于点Mk的偏移是由炉120中发生的反向旋转效应引起的,并且其对应于围绕玻璃质心G的角度旋转(α)和矢量平移运动(ΔXT,ΔYT)的组合。
此外,要回顾的是,只有玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)(而不是其横向位置)是获得的玻璃窗相对于标称形状的一致性的相关参数。
由于点Mk不在其理论位置,而是在实际位置Mk',当自玻璃10获得的玻璃窗被定位在自动模板180上时,玻璃窗则被侧向地重新定位,并且点Mk'在模板的控制表面上的投影实际上被精确地定位在理论点Mk的位置中。
因此,由于玻璃10在弯曲和热回火机140中的位置偏差所致,实际上是点Mk'(在模板上重新定位为Mk)的尺寸测量值相对于其理论位置(最佳位置)发生变化。
通过计算上述直接关系而进行的论证是基于以下假设:
- 弯曲工具142的辊144、146施加由表面限定的环面形状,即
Figure 161729DEST_PATH_IMAGE002
,玻璃在该点处的Z高度仅等于由弯曲和热回火机140在已经历反向旋转的玻璃10处施加的高度;
- 对于自动模板180上的测量,整个玻璃窗被重新定位在其参考位置上;
- 如果玻璃10进入弯曲机140中而没有在炉120中经历任何反向旋转,即如果玻璃10已经在最佳位置中成形,则将实际表面
Figure DEST_PATH_IMAGE003
的维度上的运动与对应于玻璃窗的理论表面的表面
Figure 113504DEST_PATH_IMAGE004
进行比较。因此,该计算量化了在各种测量点处的偏差
Figure DEST_PATH_IMAGE005
,所述偏差小到足以用一阶展式来描述。
因此,玻璃窗的点Mk的测量值可根据以下方程来限定:
[数学式2]
Figure 117232DEST_PATH_IMAGE006
。然而,这个方程的所有项都是已知的或能够被计算的:
- 坐标(Xk和Yk)的X和Y位置是已知的,并且对应于由机动车辆玻璃窗制造商限定的玻璃窗的几何形状控制点的坐标;
- 已知该表面
Figure DEST_PATH_IMAGE007
由所述弯曲机140的几何形状限定,主要取决于大半径R1和小半径R2
- 系数a、b和c限定了参考平面,该表面
Figure 230682DEST_PATH_IMAGE007
相对于该参考平面定位。例如当玻璃窗位于自动检查模板180上时,这些系数取决于玻璃窗的内表面上的支撑点。在先前的方程中称为“studs, position”的这些点对于玻璃窗而言是已知的,通常由车辆制造商限定;
- 位置(Xk'和Yk')是未知的,但可以基于坐标(Xk,Yk)和角度取向差(α)来计算,该角度取向差(α)是在经历反向旋转(以及任选地诸如可移动的重定位装置的定位装置的校正作用)后进入弯曲和热回火机140的玻璃10和以其理论位置(即没有反向旋转)重新进入的玻璃之间存在的角度取向差。
因此,可以使用以下公式将角度(α)和测量值Mk直接联系起来:
[数学式3]
Figure 155912DEST_PATH_IMAGE008
所有系数仅取决于玻璃窗(这里是侧窗)在自动模板180上的支撑点的坐标,以及由弯曲机140限定的大半径R1和小半径R2。因此,他们的计算假设知晓所制造的玻璃窗的二维几何信息和关于弯曲和热回火机140的几何信息。
因此,将会同意的是,因此可以颠倒前面的推理,即以下面三个要素作为起点:弯曲和热回火机140的几何形状;待生产的玻璃窗的标称形状或目标几何形状的知识;检查条件的知识,即控制点的位置和玻璃在自动模板180上的支撑点的位置。
在制造过程中,在自动控制模板180上测量所生产的玻璃窗(即所谓的“玻璃窗N”)的几何形状,以便量化玻璃窗N相对于期望玻璃窗的标称形状的几何偏差。因此,对玻璃窗进行弯曲时需要进行的几何校正得到确定,使得生产的下一个玻璃窗(“玻璃窗N+1”)最接近标称形状。
基于玻璃窗N和“目标玻璃窗”之间的几何偏差,可以限定必须给予进入弯曲机140的“玻璃窗N+1”的角度变化∆α,使得其在出口处的实际几何形状最接近标称形状。
有利地,并且根据前述专利申请的教导,在玻璃10进入炉120中之前(即在装载台130上),对玻璃10进行这种角度校正,反向旋转保持基本相同。
为此,中央控制单元(ECU)选择性地控制与装载台130相关联的定位系统170的致动装置177、178和179(例如伺服马达),以便校正侧向引导件172和174和/或止挡抵接部176上的位置,从而改变玻璃的进入角度。
借助刚刚描述的这种伺服回路,尤其可以自动校正制造过程中的缓慢漂移,并且有利地改善制造方法的稳定性和玻璃窗的公差,并因此改善性能。
因此,玻璃10以由装载台130上的定位系统170所赋予的进入角度(β0)(如图5所示,在玻璃的左侧边缘14处)进入炉120,所述定位系统170从属于中央控制单元(ECU),以便有利地自动校正进入角度β0的值,特别是在漂移的情况下。
如先前所解释的并且如图3所示,在玻璃10通过辊112输送到炉120内的过程中,玻璃10经历反向旋转现象,该现象导致由定位系统170所确定的初始位置发生变化,特别是进入炉120的进入角度(β0)发生变化。
这是为什么设备100包括根据本发明的定位装置200的原因之一,该定位装置200包括在重定位期间占据固定位置的侧向抵接部20。
如先前所解释的,用于限定抵接部20(或者甚至更一般地称为“固定的重定位装置”的定位装置200)的位置的术语“固定的”仅意味着抵接部20相对于在辊式输送机114上朝着弯曲机140移动的玻璃10是不可移动的,该玻璃10沿着轴系的纵向取向Y(X,Y,Z)移动。
因此,与可移动的重定位装置(可移动的重定位装置的两个前抵接部与玻璃一起移动)相比,术语“固定的”被进一步使用,且因此不能被解读为意味着抵接部20只能占据一个位置。
实际上,抵接部20的固定位置可能基于待制造的玻璃窗来调节,并且尤其有利地可能由中央控制单元(ECU)自动调节。
在炉120的出口处(其在图5中未按比例示出),定位装置200或包括抵接部20的“固定的重定位装置”使得可以校正关于玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)的反向旋转效应。
定位装置200的抵接部20包括安装成可自由旋转的、松动的至少一个环22,即所谓的旋转环。
实际上,环22被构造成能够在占据固定位置时自由旋转,在该固定位置中,抵接部20相对于由设备100的辊式输送机114输送的玻璃10侧向布置,所述玻璃10经由侧边缘14与所述环22以滚动接触的方式协作,以便使所述玻璃10以确定的角度重定位。
为了说明抵接部20的操作,图5示出了玻璃10的轮廓,玻璃10与抵接部20的旋转环22接触并与炉120的纵向轴线形成一个角度,该角度对应于进入炉120的进入角度β0(这是为了简化玻璃的理论情况,即玻璃在炉中没有经历任何反向旋转、平移运动或旋转)。
在与抵接部20的旋转环22及其侧边缘14接触期间,玻璃10围绕其质心G进行旋转,同时该点G以由输送机114的辊所确定的输送速度VC继续其向下游的移动。
当玻璃10从侧向抵接部20的旋转环22释放时(即,其侧边缘14停止与环22接触时),玻璃10的角度位置则对应于进入弯曲机140的进入角度βE,该角度βE在这里比玻璃10初始进入炉120的进入角度β0更尖锐。
有利地,定位装置200包括与抵接部20相关联的检测装置24,该检测装置能够检测初始时刻(tc),即所谓的接触时刻,其对应于玻璃10的侧边缘14与抵接部20的旋转环22开始接触的时刻;以及最终时刻(te),即所谓的释放时刻,其对应于玻璃10的侧边缘14与抵接部20的所述旋转环22停止接触的时刻。
借助于检测装置24,从受反向旋转影响在炉120出口处实际占据的位置,直到达到对应于进入弯曲机140的进入角度βE的玻璃10的位置,计算玻璃10在其定位或重定位期间与抵接部20的接触时间。
下文将更具体地描述如图6和图7所示的与抵接部20相关联的检测装置24的示例性实施例。
有利地,检测装置24包括至少一个传感器26,该传感器能够检测玻璃10和抵接部20之间接触的所述初始时刻(tc)和玻璃10释放的所述最终时刻(te)。
优选地,传感器26是能够检测由玻璃10的侧边缘14与抵接部20的旋转环22开始接触或停止接触所引起的压力变化的压力传感器。
抵接部20的环22安装成能够绕竖直轴28自由旋转,以便当玻璃10的侧边缘14在定位过程中以滚动接触的方式与所述环22的侧表面30协作时,环22能够相对于所述轴28自由旋转。
环22的侧表面30有利地形成条带,玻璃10的侧边缘14将在接触期间抵靠该条带行进,环22从接触玻璃10的时刻和释放玻璃10的时刻开始绕其竖直轴28逆时针旋转。
有利地,根据本发明的抵接部20周向地包括位于旋转环22和轴28之间的径向间隙32,使得所述环22相对于所述轴28自由地径向移动。
有利地,径向间隙32使得可以减少环22和轴28之间的摩擦。此外,径向间隙32被确定,以便将材料的热膨胀考虑在内,该热膨胀在操作过程中发生,并且特别是由离开炉120、与抵接部20的环22开始接触的玻璃10的高温以及设备中大约100℃至120℃的空气温度的高温所引起。
有利地,环22由金属材料制成,例如不锈钢或陶瓷。
选择环22的材料以保证与离开炉120的热玻璃10“温和”接触。优选地,抵接部20的环22由氧化钇-氧化锆类型的陶瓷制成。
根据图6和图7所示的实施例,抵接部20是空气流敏感抵接部。根据该示例,检测装置24的传感器是气压传感器。
抵接部20包括位于环22和轴28之间的径向间隙32,该径向间隙32被构造成形成环形空间,空气流注入该环形空间中,空气流的循环由图6和图7中的箭头示出。
空气是借助于空气供应回路34供应的,该空气供应回路34包括至少一个与所述环形空间32连通的导管36。更具体地,空气供应回路34的导管36包括例如至少一个第一部分和第二部分,该第一部分在此从其上端竖直穿过所述轴28,该第二部分通过弯头连接到第一部分,然后通过至少一个空气流注入开口38径向向外通向环形空间32。
空气供应回路34的导管36的第二部分沿着轴系(X,Y,Z)的X取向横向延伸,使得所述至少一个开口38通向位于旨在与玻璃10接触的抵接部20的内侧上的环形空间32。
图6和图7中由箭头所示的气流从旋转环22上端和下端处的空间32中自由逸出。
有利地,包含在空间32中的空气有助于减少环22和轴28之间的摩擦,并且有助于抑制玻璃10与抵接部20的环22的接触。
在操作期间,抵接部20的环22相对于轴28至少在图6所示的无效位置和图7所示的有效位置之间径向移动。
无效位置对应于在玻璃10和抵接部20之间没有接触时由环22占据的位置。
在无效位置中,环22和竖直轴28是同轴的,通过环形空间32在周向上彼此分开,由导管36供应的空气流在环形空间32内流通。
有效位置对应于当玻璃10与抵接部20的环22的表面30接触时由环22占据的位置。在有效位置中,环22不再与竖直轴28同轴,并且环22完全或部分地阻挡开口38。
因此,由玻璃10与抵接部20的接触导致的环22从无效位置到有效位置的径向运动引起空气供应回路34的导管36中的压力变化,该压力变化然后被检测装置24的压力传感器26检测到。
如图6和图7所示,气压传感器26例如连接到抵接部20外部的导管36。此外,在玻璃10存在的情况下出现的突然的压力变化已经在图6和图7中用箭头以压力计的方式示意性地示出。
然而,参照图6和图7公开的压力传感器26仅构成检测装置24的一个可能的实施例。
作为变型,传感器26是加速度计,例如压电加速度计,其能够检测由玻璃10的侧边缘14与抵接部20的环22开始接触或停止接触所引起的振动。
如果抵接部20相对于在中间输送机114的辊上移动的玻璃10占据固定位置,并且其侧边缘14旨在与环22开始接触,则抵接部20的固定位置能够至少沿着轴系(X,Y,Z)的纵向取向Y和横向取向X来自动调节。
有利地,定位装置200(所谓的固定的重定位装置)包括连接到抵接部20的致动装置40,该致动装置40能够至少沿着所述纵向取向Y和横向取向X改变抵接部20的位置。
图8示出了致动装置40的示例性实施例,该实施例使得可以选择性地改变抵接部20的至少纵向和/或横向位置。
优选地,抵接部20与刚性臂42的自由端成一体,刚性臂42的另一端连接到所述致动装置40。
优选地,致动装置40包括至少第一伺服马达44和第二伺服马达46,使得可以分别沿着图8所示的轴系(X,Y,Z)的横向取向X和纵向取向Y选择性地调节抵接部20的固定位置。
臂42与板47可移动地连接,板47可移动地安装成沿Y纵向平移,所述板47与另一个板45可移动地安装,另一个板45可移动地安装成沿X横向平移。板45和47例如各自借助于一对滑动机构可滑动地安装。
控制第一伺服马达44以选择性地驱动板45沿X移动,而控制第二伺服马达46以选择性地驱动板47沿Y移动。
优选地,抵接部20的环22的高度被构造成在高度上覆盖玻璃10的大厚度范围,使得不需要致动装置来改变抵接部20沿着竖直取向Z的位置。
作为变型,致动装置40还能够改变抵接部20相对于由输送机114的辊限定的玻璃10的水平输送平面的高度。
有利地,抵接部20能够借助于第三伺服马达48相对于输送表面缩回,尤其(特别是在生产开始时)以便在对装载台130的定位系统170进行调节时使抵接部20缩回。
优选地,作为竖直旋转的变型,抵接部20通过第三伺服马达48水平地缩回。
有利地,为了安全操作,定位装置200还包括应急系统,该应急系统例如能够在输送玻璃10出现问题的情况下竖直缩回承载抵接部20的臂42。该安全功能有利地通过第三伺服马达48得到。
下面描述玻璃10的定位阶段,该玻璃10由定位装置200的如图9所示的具有旋转环22的抵接部20重定位,图9示出了由玻璃10连续占据的位置。
在炉120的出口处,玻璃10在输送机114的辊上(图9中未示出)占据初始位置(Pos.0),其中玻璃10具有在侧边缘14处表示的角度,该角度对应于在玻璃10进入炉120之前由装备装载台130的定位系统170给予玻璃10的进入角度β0以及对应于随机的反向旋转效应。
在分别对应于时刻t0和t1的这两个位置(Pos.0)和(Pos.1)之间,被纵向输送的玻璃10的移动是直线的且均匀的。玻璃10以输送速度VC移动,该输送速度VC由输送机的辊确定。
玻璃10的位置(Pos.1)是从位置(Pos.0)推断的并且对应于矢量平移,即:
[数学式4]
Figure DEST_PATH_IMAGE009
在玻璃10的左手侧边缘14和由移动的玻璃10所遵循的纵向取向Y之间的角度(在图9上由虚线所示)保持恒定值。
位置(Pos.1)对应于时刻t=t1,此时玻璃10与占据固定位置的抵接部20接触,与根据图6和图7的示例性实施例的旋转环22的表面30接触。
在分别对应于时刻t1和t3的位置(Pos.1)和(Pos.3)之间,玻璃10的左侧边缘14一直与抵接部20接触,这导致玻璃10的位置发生角度变化,即玻璃10重定位。
在与抵接部20接触的阶段期间,玻璃10的质心G沿Y纵向地继续进行从开始时刻t0开始的直线的且均匀的移动。然而,与抵接部20接触的玻璃10的左侧边缘14的移动减慢,且相反,玻璃10的右侧边缘15加速。
如图9所示,玻璃10随后相对于输送机114的辊进行滑动,该滑动对应于围绕G的一系列旋转以及纵向运动,其在任何时刻满足以下条件:即一方面,G的运动从初始时刻t0开始是直线的且均匀的,且另一方面,玻璃10的左侧边缘14保持与抵接部20接触。
因此,位置(Pos.2)对应于玻璃10的在分别对应于玻璃10和抵接部20之间的第一次和最后一次接触的极限位置(Pos.1)和(Pos.3)之间的中间位置。
位置(Pos.3)因此对应于时刻t3,此时玻璃10释放抵接部20,即停止接触。
在时刻t1(或甚至tc)和t3(或甚至te)之间的玻璃10与抵接部20的环22的接触时间有利地通过与抵接部20相关联的检测装置24来测量,该检测装置24例如是根据前面参照图6和图7描述的示例性实施例的气压传感器26。
在位置(Pos.3)和(Pos.4)之间,情况类似于前面描述且发生在位置(Pos.0)和(Pos.1)之间的情况。
因此,玻璃10的移动是直线且均匀的,再次以输送速度VC进行该移动。
玻璃10的位置(Pos.4)是从位置(Pos.3)推断的并且对应于矢量平移,即:
[数学式5]
Figure 409914DEST_PATH_IMAGE010
在玻璃10的左侧边缘14和由移动的玻璃10所遵循的纵向取向Y之间的角度(如在图9上由虚线所示)保持恒定值,其对应于进入角度βE
下面将参照图10至12更准确地描述极限位置(Pos.1)和(Pos.3)(它们分别对应于玻璃10的侧边缘14和抵接部20的旋转环22之间的第一次和最后一次接触)之间的运动学研究,目的是解释玻璃10和抵接部20之间的接触时间与玻璃10在通过根据本发明的定位装置200重定位之后呈现的位置(即进入弯曲机140的进入角度βE)之间存在的关系。
在图10中,坐标系以玻璃10的质心G为中心。点H是通过构造获得的,并且对应于在重定位期间将与抵接部20的环22接触的玻璃侧边缘14的线段和与该线段合并的直线的经过质心G的垂线之间的交点。长度ℓ1、ℓ2和ℓ3取决于玻璃的几何形状,并且连接质心G、与抵接部20接触的尖端(点A)和先前构造的点H。
坐标系用
Figure DEST_PATH_IMAGE011
表示。点Ω是固定的,并且对应于抵接部20的固定位置。如上文参考图9所描述的,在t≥t0的任何时刻,玻璃10的质心G进行直线的且均匀的运动。
长度ℓ0被限定为沿着
Figure 2569DEST_PATH_IMAGE012
使G和抵接部20分开的长度。长度Δ是对应于玻璃尖端的点A相对于位于Ω处的抵接部20的位置沿着
Figure 286920DEST_PATH_IMAGE012
所超出的长度。
有利地,实际上是长度Δ在定位装置200(即所谓的固定的重定位装置)处(特别是借助于致动装置40)被调节,以便具有足够长的与抵接部20接触的接触时间,从而可靠地实现玻璃10的重定位。
作为时间的函数的矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 230605DEST_PATH_IMAGE014
的计算
如图9所示,所有数据都是取决于时间(t)的,因此例如参数在初始时刻t0被标有下标或标有上标“0”。
在坐标系
Figure DEST_PATH_IMAGE015
中,单位矢量
Figure 258604DEST_PATH_IMAGE016
具有坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE017
,且因此通过角度
Figure 971345DEST_PATH_IMAGE018
的矢量旋转
Figure DEST_PATH_IMAGE019
而从
Figure 692177DEST_PATH_IMAGE020
来推导出
Figure 592000DEST_PATH_IMAGE016
在矩阵形式中,
Figure 158110DEST_PATH_IMAGE016
因此写成:
[数学式6]
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为了表达
Figure 990937DEST_PATH_IMAGE022
,使用了图10中对应于玻璃10的参考位置的符号。因此,图11中所示的矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE023
是通过角度
Figure 351511DEST_PATH_IMAGE024
的旋转从图10中所示的矢量
Figure 269789DEST_PATH_IMAGE022
推导出来的,即:
[数学式7]
Figure DEST_PATH_IMAGE025
。同样地,对于
Figure 639590DEST_PATH_IMAGE026
而言则如下:
[数学式8]
Figure DEST_PATH_IMAGE027
同样地,对于任何时间,
Figure 61344DEST_PATH_IMAGE016
Figure 858399DEST_PATH_IMAGE028
都由以下第一方程(1)来限定:
[数学式9]
Figure 467235DEST_PATH_IMAGE029
在图9中所示的各个连续时间计算图10中所示的线性方程(AH
该线(AH)平行于矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE030
,因此(AH)在任何时间都由第二方程(2)限定:
[数学式10]
Figure 673350DEST_PATH_IMAGE031
为了设置截距
Figure DEST_PATH_IMAGE032
,我们使用了
Figure 215190DEST_PATH_IMAGE033
这一事实。并且,通过矢量合成,我们有
Figure DEST_PATH_IMAGE034
即:
[数学式11]
Figure 183146DEST_PATH_IMAGE035
设玻璃10在输送机的辊上的输送速度为VC,通过替换第二方程(2)中的H坐标,并通过单独考虑
Figure DEST_PATH_IMAGE036
,获得以下结果:
[数学式12]
Figure 810437DEST_PATH_IMAGE037
因此,对于线性方程(AH):
[数学式13]
Figure DEST_PATH_IMAGE038
其根据第三方程(3)被简化,该方程适用于任何t≥t0,即:
[数学式14]
Figure 53199DEST_PATH_IMAGE039
对于t∈[t0, t1]的线性方程(AH
在如图9所示的位置(Pos.0)和(Pos.1)之间,玻璃10的角度
Figure 918387DEST_PATH_IMAGE018
是β0,该角度由装载台130的定位系统170确定。
因此,对于任何t∈[t0, t1](或者甚至t∈[t0, tC],其中tC对应于接触时刻),获得下面的第四方程n°4:
[数学式15]
Figure DEST_PATH_IMAGE040
对于t∈[t1, t3]的线性方程(AH
(或者t∈[tC, tE],其中tC对应于接触时刻,tE对应于释放时刻)
在分别对应于玻璃10的侧边缘14和抵接部20的旋转环22之间的第一次和最后一次接触的位置(Pos.1)和(Pos.3)之间,角度
Figure 588403DEST_PATH_IMAGE018
作为时间的函数而变化,并且直线(AH)的方程由第三方程(3)控制。
在时刻tC和tE之间的
Figure 171831DEST_PATH_IMAGE018
的计算首先需要将
Figure 421546DEST_PATH_IMAGE018
表示为玻璃质心G的已知位置的函数,然后从中提取数量
Figure 406820DEST_PATH_IMAGE041
Figure 247737DEST_PATH_IMAGE018
和G的纵坐标之间的关系
对于任何t∈[tC, tE],第三方程(3)适用,且其截距为零,因为玻璃10始终与抵接部20接触。
因此,我们有
Figure 318461DEST_PATH_IMAGE042
,也就是说,下文中的第五方程(5)对任何t∈[tC, tE]都有效:
[数学式16]
Figure DEST_PATH_IMAGE043
作为G的纵坐标的函数而计算
Figure 903026DEST_PATH_IMAGE018
因此,第五方程(5)使得可以通过质心G的纵坐标
Figure 742806DEST_PATH_IMAGE044
提取
Figure DEST_PATH_IMAGE045
,然后提取作为时间的函数的角度
Figure 754625DEST_PATH_IMAGE018
通过将第五方程(5)的左右两端乘以
Figure 47066DEST_PATH_IMAGE046
,我们获得:
[数学式17]
Figure DEST_PATH_IMAGE047
然而,对于t∈[tC; tE],我们有:
Figure 904163DEST_PATH_IMAGE048
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE049
通过替换然后使每端成平方,获得了可以传统方式求解的二次方程。那就是:
[数学式18]
Figure 628143DEST_PATH_IMAGE050
因此有下面的第六方程(6):
[数学式19]
Figure DEST_PATH_IMAGE051
经过消除
Figure 810863DEST_PATH_IMAGE052
项的简化后,判别式∆写成:
[数学式20]
Figure DEST_PATH_IMAGE053
因此有下面的第七方程(7):
[数学式21]
Figure 856180DEST_PATH_IMAGE054
Arccos前面的“-”(负号)源于这样一个事实:对于t∈[tC; tE],我们有
Figure DEST_PATH_IMAGE055
。因此,就
Figure 782547DEST_PATH_IMAGE056
而言的两种解决方案是可能的,我们使用了下面的
Figure 331340DEST_PATH_IMAGE057
解决方案,该解决方案在Arccos函数的自变量中给出了作为(t)的函数的增加值。
计算与固定的重定位装置的抵接部20的接触时刻tC和释放时刻tE
接触时刻tC的计算
通过假设在时刻tC时点Ω(0,0)验证第四方程(4),获得了下面的方程:
[数学式22]
Figure DEST_PATH_IMAGE058
可以看出,与抵接部20接触的接触时刻tC自然取决于玻璃10的左侧边缘14的线段在接触抵接部20的旋转环22之前的角度β0。此外,
Figure 950540DEST_PATH_IMAGE059
越小(可选为负值),tC就越大。
释放时刻tE的计算
通过利用在时刻tE时点A与原点Ω(0,0)合并的事实,勾股定理在(A,G,H)直角三角形(以H为直角)中的应用给出:
[数学式23]
Figure DEST_PATH_IMAGE060
因此,最终获得以下结果:
[数学式24]
Figure 748732DEST_PATH_IMAGE061
下面将参照图12描述在定位装置200出口处的玻璃角度的计算,该玻璃角度即玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)。
图12示出了在释放时刻的玻璃10的位置,即当玻璃10停止与对应于点Ω的抵接部20的旋转环22接触时。
在对应于图9上的位置(Pos.3)的该时刻t=t3(或者甚至t=tE),对应于抵接部20的点Ω则与玻璃10的点A合并。
在图12上,并且与先前所使用的符号相比,已经显示了由
Figure DEST_PATH_IMAGE062
限定的角度θ,且该角度θ仅取决于玻璃10的几何形状。
根据图12,可获得以下方程:
[数学式25]
Figure 947632DEST_PATH_IMAGE063
对于角度(βE)而言
[数学式26]
Figure DEST_PATH_IMAGE064
从上面可以明显看出,在玻璃窗制造过程中,使自动控制玻璃10的定位成为可能的主要参数都已经确定或者能够被确定。
玻璃10进入玻璃窗制造设备100的弯曲机140的进入角度(βE)的值通过基于待制造的玻璃窗的标称形状以及弯曲机140(大半径R1)和弯曲工具142(小半径R2)的特征的计算来确定。
有利地,根据前述申请PCT/CN2020/117404的教导,可以基于在至少一个制造的玻璃窗上进行的测量(特别是使用算法)来校正进入角度(βE)的值。
根据先前的方程,释放时刻tE可以通过使用对应于玻璃窗的标称形状的数据进行计算来确定,其方式与接触时刻tC相同,然而,接触时刻tC取决于玻璃10进入炉120的进入角度(β0)。
因此,对于玻璃10进入炉120的进入角度(β0)的给定值和对应于目标值的在重定位期间与抵接部20接触的接触时间,已知如何获得玻璃10进入弯曲机140的所述进入角度(βE)。
有利地,玻璃10进入炉120的进入角度(β0)的值特别是相对于进入角度(βE)确定的,使得接触时间在0.1 s和0.5 s之间,例如大约0.3 s。
事实上,尽管由于反向旋转所致,随机的变化会影响玻璃10进入炉120的进入角度(β0),但是,将与抵接部20的特定接触时间值(所谓的目标值)作为目标的行为使得可以保证玻璃10以期望的进入角度(βE)有效地重定位。
如果根据本发明的定位装置200(或固定的重定位装置)能够实现非常高的速率,且有利地大于根据现有技术的可移动的重定位装置的速率,在操作期间仍然有一个重要的特征将它们区分开来。
实际上,在玻璃与装置的抵接部20开始接触之前,定位装置200不能独立于玻璃10在炉120出口处的横向定位而使玻璃以一角度重定位。
与确定一条线的可移动的重定位装置的两个前抵接部相比,使用侧向布置的单个抵接部20使得定位装置200对玻璃10的横向定位敏感。
例如,这可以通过考虑玻璃10的极端情况来说明,即:横向移位(在此在抵接部20的对面朝向右侧)的玻璃10将纵向地继续其输送而不与抵接部20进入接触,并且在这样做时,玻璃10将因此不呈现所期望的进入弯曲机140的进入角度(βE)。
这就是为什么当利用定位系统170在装载台130处(即在进入炉120之前)执行横向改变玻璃10的位置的校正时,抵接部20的固定位置必须被相应地改变,以便保证接触时间,该接触时间对应于根据期望的进入弯曲机140的进入角度对玻璃10进行的重定位。
现在将在玻璃窗制造设备100中描述根据本发明的定位装置200(所谓的固定的重定位装置)的使用。
根据本发明的目的之一,定位装置200布置在设备100中,代替根据上述现有技术的可移动的重定位装置。有利地,定位装置200还使得可以提高生产速度并且降低成本。
然而,关于将在下文进行描述的优选实施例,必须理解的是,这些优点可以在根据如图1中所示的现有技术的玻璃窗制造设备100中获得(也就是说,在设备100中,如同过去那样,校正是由操作者进行的),而没有将在下文进行描述的综合性解决方案。
根据本发明所追求的另一个目的,该定位装置200能够被结合到综合性解决方案中,该综合性解决方案旨在在这种玻璃窗制造设备100中获得玻璃10的定位的自动调节或自动致动(特别地但不排他地借助于伺服控制)。
有利地,定位装置200或固定的重定位装置不仅可以结合到这种解决方案中,而且可以对其进行改进(特别是通过允许对校正玻璃10的位置的更大响应性,减少等待时间)。
实际上,固定的重定位装置使得可以直接作用在离开炉120的玻璃10上,由此,此外减少了报废并提高了生产能力。
关于玻璃窗制造设备100,在制造中主要可以区分两个操作阶段,分别是所谓的启动阶段和所谓的生产阶段。
启动阶段包括:在起动、批量生产或生产阶段之前,首先对各种生产参数进行调节。因此,启动阶段先于生产阶段。
在用于在设备100中制造玻璃窗的启动阶段,不有意使用定位装置200。
有利地,抵接部20从固定位置移动到缩回位置(即所谓的非服务状态),其中,根据限定,抵接部20不能与由辊式输送机114输送的任何玻璃10接触。
根据图8中所示的且先前所描述的示例性实施例,抵接部20例如由致动装置40的第三伺服马达48从固定位置驱动到所述缩回位置。
在先前参照图8所描述的抵接部20的致动装置40中,更具体地,第二伺服马达46使得可以相对于弯曲机140的入口并根据玻璃10的尺寸来调节抵接部20沿Y的纵向位置,玻璃10的尺寸因制造商而异。
首先,调节布置在装载台130处的定位系统170,以便以玻璃10进入炉120的进入角度(β0)对玻璃10定位,该进入角度(β0)对应于通过计算获得的理论值。
特别地,进入角度(β0)的理论值基于例如在此由车辆制造商给出的玻璃窗的标称形状或期望的几何形状以及基于弯曲机140来确定,或者甚至对应于由先前制造周期得出的值。
特别是在炉120中不存在反向旋转现象的情况下,玻璃10进入炉120的进入角度(β0)理论上等于玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)。
由于现实情况与影响生产的众多不可控条件是非常不同的,因此这种启动阶段是尤其必要的,以便基于当前的条件调节进入角度(β0),当前的条件通常不同于先前生产的条件。
有利地,通过借助于中央控制单元(ECU)选择性地控制引导装置172和174的致动装置177和178,并且在适用的情况下控制前止挡抵接部176的致动装置179来调节定位系统170。
有利地,与现有技术相比,启动阶段的执行节省了时间,这是由于为了在设备100中、特别是在具有致动装置177、178和179的定位系统170和具有致动装置40的定位装置200中实现全面的自动调节解决方案而执行的自动化。
在启动阶段期间,至少一批少量玻璃10在装载台130处以由定位系统170的设置所确定的进入角度(β0)被引入到设备100中。
玻璃10通过由输送系统110输送而在炉120中一个接一个地被加热,然后由输送机114从它们自炉的出口输送(与处于缩回位置的抵接部20没有任何接触),并且这样一直到进入弯曲和热回火机140,在弯曲和热回火机140中,每个玻璃10然后被成形,以便在冷却之后获得玻璃窗(例如侧窗)。
在经过冷却隧道150之后,在控制装置180(在此是自动模板)上检查该批中的至少一个玻璃窗,以识别与所制造的玻璃窗相关的相对于玻璃窗的标称形状或期望几何形状的任何偏差。
基于由控制装置180提供的对(多个)第一玻璃窗的测量,通过借助于定位系统170改变玻璃10进入炉120的进入角度(β0)来在装载台130上进行校正,定位系统170的左侧引导件172和右侧引导件174特别地相对于彼此横向聚拢或分开。
为了使用控制装置180来验证对进入炉120的进入角度(β0)所做的校正是否已经对玻璃窗的几何形状产生了预期的结果,可以对一批或多批重复或不重复前面的操作。
优选地,一旦进入炉120的进入角度(β0)已经被设定,则定位装置200的抵接部20就直接放置在有效位置中,而不需要对一批以上的玻璃10重复所述操作。
有利地,控制第三伺服马达48以将抵接部20从先前占据的缩回位置移动到固定位置,在固定位置中,抵接部20的旋转环22旨在与每个玻璃10侧向地接触,以便以进入弯曲机140的所述进入角度(βE)对玻璃10重定位。
如先前所解释的,在接触期间,抵接部20使玻璃10在辊的表面上旋转(如图9所示),并且这同时在玻璃10以由输送机114所确定的速度VC输送的过程中进行。
由于玻璃10的旋转所致,抵接部20和玻璃10之间的接触因此导致玻璃进入弯曲机140的进入角度(βE)发生改变。为了对此进行补偿,算法重新计算进入炉120的进入角度(β0)的值,使得在与抵接部20接触之后,能够获得期望的玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE)。
要回顾的是,接触时间对应于玻璃10与抵接部20之间的接触时刻tC和该接触停止时的释放时刻tE之间经过的时间。
因此,接触时间目标值的选择使得可以计算玻璃10的接触时刻tC的值,只要所述时刻tC的值等于释放时刻tE的值减去所述接触时间目标值。
实际上,释放时刻tE可以有利地使用先前给出的关系[数学式24]来计算,因为所有的参数都是已知的,与由关系[数学式22]所限定的接触时刻tC相反,该接触时刻tC特别取决于进入角度(β0)。
如上文所安排的,已经通过计算确定了接触时刻tC的值,然后可以通过计算从对应于接触时刻tC的所述关系[数学式22]确定进入炉120的进入角度(β0)的新值。
因此,玻璃10进入炉120的进入角度(β0)可以被校正,以使用在将定位装置200投入使用之后通过计算而获得的新值,并且有利地以与最初为了开始启动阶段而采用的方式相同的方式来进行,即通过借助于中央控制单元(ECU)选择性地控制位于炉120上游的定位系统170的致动装置177、178和179。
在调节玻璃10进入炉120的进入角度(β0)之后,然后测量每个玻璃10与处于固定位置的抵接部20的接触时间,以便确定该接触时间是否与目标值匹配。
有利地,确实寻求获得0.1 s和0.5 s之间的接触时间,例如等于0.3 s的目标值。如先前所解释的,玻璃10与抵接部20的接触时间太短将不可能获得玻璃10的可靠的重定位。
同样,玻璃10和抵接部20之间的太长的接触时间也不再被期望,特别是为了限制由玻璃10作出的相对于辊的旋转幅度,因为离开炉120的玻璃10是热的,且因此对刮划敏感。
有利地,值的范围因此围绕所述目标值来限定,例如目标值的正或负20%,优选正或负15%,甚至更优选正或负10%。
因此,使用一批或多批玻璃,所获得的接触时间的值有利地在抵接部20处得到验证。
然后,如果需要的话,抵接部20的固定位置被调节,直到获得对应于玻璃10的目标值的接触时间,例如在此为0.3 s。
当在抵接部20处获得接触时间的目标值时,然后有利地在控制装置180上执行对获得的一个或多个玻璃窗的检查,以便检查它们的几何形状相对于期望的标称形状的一致性。
当获得第一一致的玻璃窗(也称为“第一正确的玻璃窗”)时,启动阶段结束,然后制造设备100的生产阶段可以开始玻璃窗的大规模生产。
有利地,本发明还提出了一种方法,该方法在生产阶段期间(即在刚刚描述的启动阶段之后)在玻璃窗制造设备100中自动操纵玻璃片材10(所谓的玻璃)的定位。
在生产阶段期间,根据本发明的方法有利地使得可以当检测到漂移(即缓慢且重复的漂移)时,通过优先作用于定位装置200、或者通过作用于定位系统170来自动执行必要的校正,定位装置200的抵接部的固定位置然后被调节,以便选择性地改变玻璃进入设备100的弯曲和热回火机140的进入角度(βE)。
下面将描述用于自动控制玻璃片材10(所谓的玻璃)在如上文所描述的特别用于机动车辆的玻璃窗的制造设备100中的定位的方法。
因此,制造设备100包括装载台130,该装载台130与定位系统170相关联,以便以进入炉120的进入角度(β0)对每个玻璃10定位。
实际上,制造设备100包括炉120,在炉120内,在输送系统110的辊112上被连续输送的玻璃10被加热超过软化温度。
在炉120的出口处,布置至少一个定位装置200,该定位装置200包括侧向抵接部20,该侧向抵接部20被构造成以进入弯曲和热回火机140的进入角度(βE)对由辊式输送机114输送的每个玻璃10重定位。
如先前所解释的,定位装置200(即所谓的固定的重定位装置)包括具有旋转环22的侧向抵接部20,该旋转环22被构造成使离开炉120并由辊式输送机114输送的每个玻璃10以特别基于待制造的玻璃窗而确定的进入角度(βE)定位。
设备100包括至少一个中央控制单元(ECU),其用于实施自动操纵玻璃10的定位的方法。
玻璃10在玻璃窗制造设备100中的定位的自动操纵主要由中央控制单元(ECU)来执行,所述方法的实施中所涉及的各种装置连接到该中央控制单元,特别是由该中央控制单元控制。
该操纵方法至少包括控制由设备100自玻璃10制造的至少一个玻璃窗的几何形状的第一控制步骤(E1)。
该控制步骤(E1)通过至少一个控制装置180来执行,该控制装置能够自动提供玻璃窗的几何测量值。由设备100制造的玻璃窗的控制装置180能够直接或间接地与中央控制单元(ECU)通信,以利用所述测量值。
有利地,所述控制步骤(E1)在自动模板180上执行,作为在光学控制装置上执行的变型。
该操纵方法包括分析由控制步骤(E1)提供的测量值的第二分析步骤(E2),该测量值或者由所述控制装置180提供,以进一步确定在由设备100制造玻璃窗的方法中是否存在漂移。
为此,第二分析步骤(E2)在于将由控制装置180提供的所述测量值与包括测量记录的数据库进行比较,以便特别地确定是否存在漂移,即与一次性的且不重复的漂移相反的缓慢且重复的漂移。
优选地,控制装置180与计算机185连接,计算机185包括具有测量记录的这种数据库,以便能够比较性地分析由所述控制装置180提供的测量值,且然后将数据发送到中央控制单元(ECU)。
如果没有检测到漂移,则该方法在该第二分析步骤(E2)处停止,被检查的玻璃窗是一致的,并且该方法在下一次检查期间从第一步骤(E1)再次执行。
如果在第二分析步骤(E2)期间检测到漂移,则自动执行的校正动作将取决于待对玻璃10的定位进行的角度校正的大小。
如果待进行的对玻璃10的定位的校正超过某个值,则该校正优选地直接在位于炉120上游的定位系统170处进行,以改变玻璃10进入炉120的进入角度(β0)。
当用定位系统170进行校正时,由于上文所给出的原因,定位装置200的侧向抵接部20的固定位置则被横向改变。实际上,它的操作取决于玻璃10的横向位置,以保证在固定的时间里与抵接部20接触(与根据现有技术的具有两个前抵接部的可移动的重定位装置相反)。
因此,重大校正被理解为是指这样的值的角度校正:该值对应于与抵接部20的接触时间,该值将在接触时间的目标值附近的值的范围之外。
在重大校正的情况下,也可以用定位装置200进行校正,但是应该理解的是,由于定位系统170和定位系统170之间存在的相互作用,因此需要对定位系统170进行改变。这也是当在定位系统170处进行校正时,也对定位装置200的抵接部20的固定位置进行改变的原因。
通常,玻璃10的定位的校正可以在位于炉120下游的定位装置200上进行。实际上,根据本发明的方法使得可以自动检测漂移的存在,并且在这样做时快速做出反应。
因此,操纵方法包括第三调节步骤(E3),该第三调节步骤包括调节定位装置200的侧向抵接部20的固定位置,以便改变玻璃10进入弯曲和热回火机140的进入角度(βE)。
第三调节步骤(E3)在于选择性地控制抵接部20的致动装置40,以沿着横向取向调节侧向抵接部20的固定位置。
有利地,第三调节步骤(E3)由中央控制单元(ECU)自动控制,通过该中央控制单元来控制侧向抵接部20的所述致动装置40。
由于在炉120的出口处通过定位装置200的抵接部20直接调节玻璃10的位置的这种调节步骤(E3),校正进行得更快,特别是与在装载台130处布置的定位系统170仅在进入时进行的校正相比而言。
因此,与在装载台130处实施的校正相比,定位装置200的使用使得能够以更低的等待时间来校正玻璃10的位置,这意味着玻璃的数量N(例如20至30个玻璃)取决于设备100的炉120的长度,有利地,这些玻璃将不会被报废。
然后,操纵方法包括第四验证步骤(E4),该第四验证步骤包括在调节侧向抵接部20的固定位置之后,检查后续的玻璃10和侧向抵接部20之间的接触时间是否仍然在目标值附近的给定值的范围内,该目标值对应于玻璃10的一位置,其中该玻璃10具有进入弯曲机140的所述进入角度(βE)。
实际上,通过进一步校正反向旋转的影响,根据本发明的固定的重定位装置的抵接部20的功能依然确保以进入弯曲机140的所述进入角度(βE)对每个玻璃10定位。
有利地,接触时间在0.1 s和0.5 s之间,例如目标值等于0.3 s。
优选地,玻璃10的侧边缘14和抵接部20之间的接触时间的目标值(其对应于期望的玻璃10进入弯曲机140的进入角度(βE))通过对每种类型的玻璃窗的学习来确定。
该操纵方法包括第五校正步骤(E5),如果接触时间在目标值附近的值的范围之外,则该第五校正步骤包括选择性地改变引导装置172、174的位置,并且如果必要的话,选择性地改变玻璃10的定位系统170的前止挡抵接部176的位置。
如先前所解释的且图5所示,与装载台130相关联的定位系统170布置在设备100的炉120的上游。
因此,校正步骤(E5)在于,以下列方式进一步改变所述引导装置172、174(包括左侧向引导件172和右侧向引导件174)的位置:
- 如果接触时间小于该范围的下限值,则左侧向引导件172和右侧向引导件174横向地彼此分开,以便通过增加接触时间而趋向于目标值,
- 如果接触时间大于该范围的上限值,则左侧向引导件172和右侧向引导件174横向地朝向彼此聚拢,以便通过减少接触时间而趋向于目标值。
该范围的下限值和上限值分别以等于正负20%、优选地正负15%、甚至更优选地正负10%的裕度对应于目标值。
第五校正步骤(E5)还在于:基于为改变用于定位玻璃10的定位系统170的所述引导装置172、174的位置而进行的校正,选择性地改变前止挡抵接部176的位置。
第五校正步骤(E5)由中央控制单元(ECU)自动执行,通过该中央控制单元分别控制引导装置172、174的致动装置178、179和前止挡抵接部176的致动装置179。

Claims (30)

1.一种用于定位玻璃片材的装置(200),所述玻璃片材即所谓的玻璃(10),该装置旨在装备用于制造尤其用于机动车辆的玻璃窗的设备(100),其特征在于,所述定位装置(200)包括抵接部(20),所述抵接部包括环(22),所述环安装成能够绕竖直轴(28)自由旋转,以便当占据固定位置时能够自由旋转,在所述固定位置中,所述抵接部(20)相对于由设备(100)的辊式输送机(114)输送的玻璃(10)侧向布置,所述玻璃(10)通过侧边缘(14)与所述环(22)以滚动接触的方式协作,以便使所述玻璃(10)以确定的角度重定位,该角度例如为进入所述设备(100)的弯曲机(140)的进入角度(βE)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述定位装置(200)包括检测装置(24),所述检测装置(24)能够确定在重定位期间玻璃(10)和侧向抵接部(20)的旋转环(22)之间的接触时间。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述检测装置(24)包括至少一个传感器(26),所述传感器与所述侧向抵接部(20)相关联,所述传感器至少能够检测:
- 初始时刻(tC),即所谓的接触时刻,其对应于玻璃(10)的所述侧边缘(14)与所述抵接部(20)的所述旋转环(22)开始接触的时刻,以及
- 最终时刻(tE),即所谓的释放时刻,其对应于玻璃(10)的所述侧边缘(14)与所述抵接部(20)的所述旋转环(22)停止接触的时刻,
以确定在重定位期间玻璃(10)和侧向抵接部(20)的旋转环(22)之间的所述接触时间。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述传感器(26)是加速度计,例如压电加速度计,其能够检测由玻璃(10)的侧边缘(14)分别与所述抵接部(20)的所述旋转环(22)开始接触和与所述抵接部(20)的所述环(22)停止接触所引起的振动。
5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述传感器(26)是压力传感器,例如为空气压力传感器,其能够检测由玻璃(10)的侧边缘(14)分别与所述抵接部(20)的旋转环(22)开始接触和与所述抵接部(20)的所述环(22)停止接触所引起的压力变化。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述定位装置(200)包括所述抵接部(20)的致动装置(40),所述致动装置(40)能够被选择性地控制,以便至少沿着横向取向(X)和/或纵向取向(Y)改变所述抵接部(20)的固定位置。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述抵接部(20)安装在臂(42)的自由端处,所述臂(42)的另一端通过连接装置(45,47)可移动地连接到所述致动装置(40)。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述抵接部(20)的致动装置(40)能够由控制单元(ECU)控制,所述控制单元旨在在玻璃窗制造设备(100)中自动操纵所述玻璃片材(10)的定位。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置,其特征在于,所述抵接部(20)的所述致动装置(40)包括至少一个第一伺服马达(44)以沿(X)横向移动所述抵接部(20),以及第二伺服马达(46)以沿(Y)纵向移动所述抵接部(20)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置,其特征在于,所述抵接部(20)的所述致动装置(40)包括至少一个第三伺服马达(48),以将所述抵接部(20)从所述固定位置移动到至少一个缩回位置,即所谓的非服务位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述抵接部(20)周向地包括位于所述环(22)和所述轴(28)之间的间隙(32),所述间隙被构造成使得所述旋转环(22)能够相对于所述轴(28)自由地径向移动。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述旋转环(22)能够相对于所述轴(28)在至少一个无效位置和有效位置之间径向移动,所述无效位置在玻璃(10)与所述侧向抵接部(20)的所述环(22)之间不存在接触时被占据,所述有效位置在玻璃(10)与所述侧向抵接部(20)的所述环(22)接触时被占据。
13.一种用于自玻璃片材制造玻璃窗的设备(100),所述玻璃片材即所谓的玻璃(10),其中,所述玻璃(10)在进入弯曲和热回火机(140)之前在炉(120)内在输送系统(110)的辊(112)上行进,以被加热到软化温度以上,其特征在于,所述设备(100)包括至少一个用于定位玻璃(10)的装置(200),该装置(200)布置在所述炉(120)和弯曲机(140)之间,该装置(200)包括具有旋转环(22)的抵接部(20),该抵接部(20)相对于辊式输送机(114)侧向布置,以便使被输送的每个玻璃(10)以一角度重定位,该角度对应于玻璃(10)进入弯曲和热回火机(140)的进入角度(βE)。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述抵接部(20)占据固定位置,所述固定位置被确定为使得由所述辊式输送机(114)输送的玻璃(10)在给定的接触时间内与所述旋转环(22)侧向协作,以便使玻璃(10)以一角度重定位,该角度对应于进入弯曲机(140)的所述进入角度(βE)。
15.根据权利要求13或14所述的设备,其特征在于,所述设备(100)包括中央控制单元(ECU),所述中央控制单元能够自动操纵所述玻璃(10)在所述设备(100)中的定位。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述中央控制单元(ECU)能够控制抵接部(20)的致动装置(40),特别是调节所述抵接部(20)的所述固定位置。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(100)包括用于所制造的玻璃窗的自动控制装置(180),所述自动控制装置能够提供与被检查的玻璃窗的几何形状相关的测量值,特别是能够确定在通过所述设备进行的用于制造玻璃窗的方法中是否存在漂移。
18.根据结合权利要求15的权利要求17所述的设备,其特征在于,所述控制装置(180)通过至少一个计算机(185)与中央控制单元(ECU)连接,所述计算机包括数据库,该数据库包含测量记录,以便能够比较性地分析由所述控制装置(180)提供的测量值。
19.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(100)包括用于玻璃(10)的定位系统(170),与布置在所述炉(120)上游的装载台(130)相关联的所述定位系统(170)包括前止挡抵接部(176)和引导装置,所述引导装置至少包括左侧向引导件(172)和右侧向引导件(174),所述左侧向引导件和右侧向引导件一起限定了玻璃(10)的具有进入所述炉(120)的进入角度(β0)的参考位置,其中所述前止挡抵接部(176)连接到致动装置(179),并且所述左侧向引导件(172)和右侧向引导件(174)连接到致动装置(177,178),致动装置(177,178)分别被构造成能够至少沿着横向取向改变其位置。
20.根据权利要求19所述的设备,其特征在于,所述引导装置(172,174)的致动装置(177,178)和所述定位系统(170)的前止挡抵接部(176)的致动装置(179)是伺服马达,其尤其能够由所述中央控制单元(ECU)选择性地控制。
21.一种自动控制玻璃片材在尤其用于机动车辆的玻璃窗制造设备(100)中的定位的方法,所述玻璃片材即所谓的玻璃(10),其中装载台(130)与定位系统(170)相关联以使每个玻璃(10)以进入炉(120)的进入角度(β0)定位,在输送系统(110)的辊(112)上被输送的玻璃(10)在所述炉(120)内被加热到软化温度以上,并且在所述炉(120)的出口处布置有定位装置(200),所述定位装置(200)包括侧向抵接部(20),所述侧向抵接部被构造成使由辊式输送机(114)输送的每个玻璃(10)以进入弯曲和热回火机(140)的进入角度(βE)重定位,所述设备(100)还包括至少一个中央控制单元(ECU)以实施所述自动控制方法,该方法至少包括:
- 控制由所述设备(100)自玻璃(10)制造的玻璃窗的几何形状的第一控制步骤(E1);
- 分析由第一控制步骤(E1)提供的测量值的第二分析步骤(E2),以确定在制造过程中是否存在漂移;
- 第三调节步骤(E3),该第三调节步骤在于,在存在漂移的情况下,选择性地控制定位装置(200),以便校正进入弯曲和热回火机(140)的所述进入角度(βE);
- 第四验证步骤(E4),该第四验证步骤在于,检查后续的玻璃(10)和所述侧向抵接部(20)之间的接触时间是否在目标值附近的给定值的范围内,该目标值对应于基于所述进入角度(βE)的所述玻璃(10)的位置;
- 第五校正步骤(E5),该第五校正步骤在于,如果所述接触时间在所述目标值附近的值的范围之外,则通过控制所述定位系统(170)来改变所述玻璃(10)进入炉(120)的进入角度(β0)。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述第一控制步骤(E1)在控制装置(180)上进行,所述控制装置(180)例如为自动检查模板(180)或光学控制系统,其分别能够提供所述玻璃窗的几何测量值。
23.根据权利要求21或22中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二分析步骤(E2)还在于,将由所述控制装置(180)提供的所述测量值与包含测量记录的数据库进行比较,以确定是否存在漂移。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,其特征在于,所述第三调节步骤(E3)在于,选择性地控制所述定位装置(200)的致动装置(40),以调节所述侧向抵接部(20)的固定位置。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述第三调节步骤(E3)由中央控制单元(ECU)自动控制,所述侧向抵接部(20)的所述致动装置(40)由所述中央控制单元控制。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法,其特征在于,玻璃(10)的侧边缘(14)和抵接部(20)之间的接触时间的目标值是通过学习来确定的,该目标值对应于期望的玻璃(10)进入弯曲机(140)的进入角度(βE)。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的方法,其特征在于,所述第五校正步骤(E5)在于,至少改变定位系统(170)的引导装置(172,174)的位置,所述引导装置(172,174)包括左侧引导件(172)和右侧引导件(174),使得:
- 如果所述接触时间小于该范围的下限值,则所述左侧向引导件(172)和所述右侧向引导件(174)横向地彼此分开,以便通过增加所述接触时间而趋向于所述目标值,
- 如果所述接触时间大于该范围的上限值,则所述左侧引导件(172)和所述右侧引导件(174)横向地朝向彼此聚拢,以便通过减少所述接触时间而趋向于所述目标值。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述范围的所述下限值和所述上限值分别以等于正负20%、优选地正负15%、甚至更优选地正负10%的裕度对应于目标值。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法,其特征在于,所述第五校正步骤(E5)在于,基于为改变所述玻璃(10)的定位系统(170)的所述引导装置(172,174)的位置而进行的校正,选择性地改变所述前止挡抵接部(176)的位置。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的方法,其特征在于,所述第五校正步骤(E5)由中央控制单元(ECU)自动执行,通过所述中央控制单元(ECU)分别控制所述引导装置(172,174)的所述致动装置(178,179)和所述前止挡抵接部(176)的所述致动装置(179)。
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