DE29706921U1

DE29706921U1 - Tool and system for film cutting

Info

Publication number: DE29706921U1
Application number: DE29706921U
Authority: DE
Original assignee: Innomess Gesellschaft fuer Messtechnik mbH
Current assignee: Isra Glass Vision GmbH
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2007-04-18

Description

Werkzeug und Anlage zum FolienschneidenTools and equipment for film cutting

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a tool according to the preamble of claim 1. It also relates to a system according to the preamble of claim 8.

Aus der Praxis ist die Herstellung von Verbundgläsern bekannt. Hierbei werden wenigstens zwei Glasscheiben mit einer Polyvinyibutural-(PVB)-Folie miteinander verbunden, indem die Glasscheiben zunächst vereinzelt werden, die Folie zwischen die Scheiben eingelegt wird und die drei vorbezeichneten Teile zur Herstellung eines Verbundes zunächst laminiert oder durch Kalandrierwalzen geführt werden und anschließend autoklaviert werden. Da die zwischen die vereinzelten Scheiben eingelegte Folie über die Ränder der Glasscheiben vorsteht, muß vor dem Autoklavieren das Abtrennen des Folienüberstandes erfolgen, damit nur noch ein solcher Überstand verbleibt, der nicht auf das Glas fallen kann. Denn während des Autoklavierprozesses würde die PVB-Folie schmelzen und Rückstände auf dem Glas hinterlassen, die beim Entfernen die Gefahr mit sich bringen würden, unerwünschte Kratzer in der Verbundglasscheibe zu hinterlassen.The production of laminated glass is known from practice. Here, at least two panes of glass are bonded together with a polyvinylbutural (PVB) film by first separating the panes of glass, placing the film between the panes and first laminating the three parts mentioned above to form a composite or passing them through calendering rollers and then autoclaving them. Since the film placed between the separated panes protrudes over the edges of the panes of glass, the excess film must be cut off before autoclaving so that only such excess remains that it cannot fall onto the glass. During the autoclaving process, the PVB film would melt and leave residues on the glass, which, when removed, would pose the risk of leaving unwanted scratches in the laminated glass pane.

Daher wird in der Praxis der Folienüberstand direkt nach dem Wiederzusammenführen der beiden Glasscheiben nach Einlegen der Folie entfernt. In der Praxis geschieht dies dadurch, daß mit Klingen ausgerüstete Arbeiter den Folienüberstand greifen und spannen, um anschließend mit der Klinge Schnitte nahe der Kante und entlang der Kontur des Glases auszuführen. Diese bekannte Technik weist eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf. Zunächst bewirkt das Ziehen an der PVB-Folie eine leichte Reckung des Materials, die sich in den Bereich zwischen den Gläsern fortsetzt und die Qualität des künftigen Verbunds beeinträchtigt. Weiterhin läßt sich der Schnitt nur langsam ausführen, da innerhalb eines Schnitthubs nur in etwa eine Armlänge abgearbeitet werden kann. Die Schnittkraft variiert mit zunehmender Entfernung von dem Punkt, an dem die Folie gespannt wird. Hierdurch werden Scherkräfte induziert, die Spannungsverteilungen innerhalb der Folie im Bereich zwischen den Gläsern bewirken, die unerwünscht sind. Schließlich führt die manuelle Bearbeitung innerhalb einer Fertigungslinie oft zu einer zeitkritischen Station, da in dem Arbeitstakt auch die Vereinzelung und das Wiederzusammenführen der Gläser sichergestellt werden muß, nach Möglichkeit unter Reinstraumbedingungen, wobei darüberhinaus dafür Sorge zu tragen ist, daß keine Verunreinigungen zwischen die Gläser gelangen.In practice, the excess film is therefore removed immediately after the two panes of glass have been rejoined after the film has been inserted. In practice, this is done by workers equipped with blades gripping and stretching the excess film and then using the blade to make cuts close to the edge and along the contour of the glass. This known technique has a number of shortcomings. Firstly, pulling on the PVB film causes the material to stretch slightly, which continues into the area between the panes and impairs the quality of the future composite. Furthermore, the cut can only be made slowly, since only about an arm's length can be processed within one cutting stroke. The cutting force varies with increasing distance from the point at which the film is stretched. This induces shear forces that cause undesirable stress distributions within the film in the area between the panes. Finally, manual processing within a production line often leads to a time-critical station, since the separation and reassembly of the glasses must also be ensured in the work cycle, if possible under clean room conditions, whereby it must also be ensured that no contamination gets between the glasses.

Eine besondere Bedeutung haben diese Verfahren zur Herstellung von Verbundglas in der Automobilindustrie gefunden, wo Windschutzscheiben aber auch Heckscheiben, Panzerglasscheiben, und in einigen Ausführungen auch sonstige Fahrzeugglasscheiben aus gebogenem Glas mittels PVB-Folie als Verbundglas hergestellt werden. Hierbei entstehen zusätzliche Probleme, denn durch die Sphäre (räumliche Längs- und Querbiegung) der Windschutzscheibe, die darüberhinaus oft eingezogene Ecken aufweist, verläuft der Umfang der Glasscheibe dreidimensional im Raum, so daß die Folie nicht über längere Bereiche gespannt werden kann, was zu kürzeren Schnitthüben führt. Darüberhinaus führen die knappen Taktzeiten bei der Herstellung von Verbundsicherheitsglaswindschutzscheiben dazu, daß das Scheibenpaar aufgrund der hierfür notwendigen Zeit nicht fest eingespannt wird, sondern lediglich auf einer Art Bock aufliegt. Ein unkontrolliertes Ziehen an der Folie kann zu einem Verrutschen der Komponenten des Verbunds führen, der dann kritisch ist, wenn ein bereits zurückgeschnittener Folienrand in die Scheibe hineingezogen wird und damit einen vollständigen Verbund im Randbereich des Glases nicht mehr zuläßt. Ferner besteht aucff hier die Gefahr, daß Bewegungen von Glas oder FolieThese processes for producing laminated glass have become particularly important in the automotive industry, where windshields, rear windows, bulletproof glass panes and, in some versions, other vehicle glass panes are made from curved glass using PVB film as laminated glass. This creates additional problems because the sphere (spatial longitudinal and transverse bending) of the windshield, which also often has recessed corners, means that the circumference of the glass pane runs three-dimensionally in space, so that the film cannot be stretched over longer areas, which leads to shorter cutting strokes. In addition, the short cycle times in the production of laminated safety glass windshields mean that the pair of panes is not clamped firmly due to the time required for this, but simply rests on a type of trestle. An uncontrolled pulling of the film can lead to the components of the composite slipping, which is critical if an already cut-back film edge is pulled into the pane and thus no longer allows a complete bond in the edge area of the glass. Furthermore, there is also the risk that movements of the glass or film

zu Kratzern führen. Schließlich führen die kurzen Schnitte zu einer Vielzahl von kleinen Folienresten, die ein Sammeln für das Reextrudieren der Folienreste erschweren und die Wahrscheinlichkeit einer Verunreinigung erhöhen.lead to scratches. Finally, the short cuts lead to a large number of small film residues, which make collection for re-extrusion of the film residues difficult and increase the likelihood of contamination.

Aus der Praxis sind eine Mehrzahl von sechs-achsigen Robotern zur Ausführung der verschiedensten Handhabungen bekannt. Beispielsweise sind Roboter bekannt, die Polyurethanraupen auf die Oberfläche von Einscheibensicherheitsglas oder Verbundsicherheitsglas für Kraftfahrzeuge auftragen, um anschließend das Raupenmaterial für die Verklebung der Scheibe mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu nutzen.In practice, a number of six-axis robots are known for carrying out a wide variety of handling tasks. For example, robots are known that apply polyurethane beads to the surface of single-pane safety glass or laminated safety glass for motor vehicles in order to then use the bead material to bond the pane to the body of a motor vehicle.

Aus der Praxis sind Schweißwerkzeuge mit Sonotroden bekannt, die das Ultraschallschweißen ermöglichen und, ausgehend von einem Ultraschallgenerator, eine mechanische Resonanzeinheit zur Schwingung anregen, welche Resonanzeinheit aus einem Konverter, einem Booster und einer Sonotrode besteht, wobei die Sonotrode mit einer vorschiebbaren Anpreßfläche insbesondere das Verschweißen von Kunststoffolien zuläßt. Hierbei wird die Bewegungsenergie des Systems Sonotrode reibend auf die zu bearbeitende Fläche übertragen, wodurch ein durch das Aufschmelzen des Materials bedingter Versiegelungseffekt eintritt.Welding tools with sonotrodes are known in practice, which enable ultrasonic welding and, starting from an ultrasonic generator, stimulate a mechanical resonance unit to oscillate, which resonance unit consists of a converter, a booster and a sonotrode, whereby the sonotrode with a push-forward contact surface allows the welding of plastic films in particular. The kinetic energy of the sonotrode system is transferred to the surface to be processed by friction, which creates a sealing effect caused by the melting of the material.

i Si begriff des Anspruchs 1 bzw. eine Anlage nach dem Oberbegriff/des Anspruchs 8 zu schaffen, die einen sauberen und spannungsarm^* Folienrückschnitt zulassen.i The concept of claim 1 or a system according to the generic term/of claim 8 to create which allows a clean and low-stress^* film cut.

Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8 gelöst.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1 or claim 8.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug ^St zu Schwingungen erregbar und kann dadurch unter leicrvt^r Erwärmung der Folie Mikroschnitte ausführen, die bei ausredend hoher Frequenz hohe Vorschubgeschwindigkeiten ermöglichet Die hierbei auf die Folie übertragenen Kräfte sind extrem gering/Ein örtliches Anschmelzen der Folie erleichtert darüberhinaus den Sefinitt. Die mechanische Beanspruchung des Schneidelements ist minimafund gewährleistet somit hohe Standzeiten und geringen Nachschliffbed^rf.The cutting tool according to the invention can be excited to vibrate and can therefore carry out micro-cuts by slightly heating the film, which enables high feed rates at a very high frequency. The forces transferred to the film are extremely low. Local melting of the film also facilitates cutting. The mechanical stress on the cutting element is minimal and thus ensures a long service life and low need for regrinding.

Das erfinduaefsgemäße Schneidwerkzeug weist gemäß einer bevorzugten Variante'eine Klinge auf, die für den Schnitt piezoelektrisch nach Art einer Sofiotrode in Schwingungen versetzbar ist. Das Schneidwerkzeug umfaßt/dann eine mechanische Resonanzeinheit, die von einem Ultraschallgenerator zum Schwingen anregbar ist und eine Konvertereinheit mit einem ii BiiiAccording to a preferred variant, the cutting tool according to the invention has a blade which can be set into oscillation piezoelectrically in the manner of a sofiotrode for the cut. The cutting tool then comprises a mechanical resonance unit which can be excited to oscillate by an ultrasonic generator and a converter unit with a ii Biii

Das Schneiden mit Ultraschall ist aus der Lebensmittelverarbeitungsoder Textilbranche für andere Aufgabenstellungen bekannt. WO-A-96 09 919 zeigt eine Schneide mit einer sehr speziellen Schneidengeometrie, die mit Ultraschall angeregt wird und im wesentlichen zum Schneiden von gefrorenem Fisch dient. EP-A-O 584 670 zeigt eine ultraschallerregte Sonotrode, die mehrere Klingen tragen kann, wobei die Ansatzpunkte der Klingen auf die Erregerfrequenz abgestimmt sind. DE-A-34 37 908 zeigt eine Vorrichtung zum Schneiden insbesondere von schlaffen Stoffbahnen mittels ultraschallerregtem Werkzeug, das von einem x-y-Koordinatentisch gemäß abgespeicherten Programmbahnen sowie auf und ab verlagert wird. Darüberhinaus ist ein Niederhalter vorgesehen, der im Bereich des Schnitts die Materialbahnen preßt. DE-C-195 37 826 zeigt ein ultraschallerregtes Schneidsystem mit einer langen Schneidklinge für dicke Materialien, bei dem der Schneidklinge zusätzlich eine mechanische Oszillationsbewegung auferlegt wird. Insbesondere ist hier die Einstellung der Erregerfrequenz erläutert.Cutting with ultrasound is known from the food processing or textile industry for other tasks. WO-A-96 09 919 shows a cutting edge with a very special cutting geometry that is excited with ultrasound and is used primarily for cutting frozen fish. EP-A-0 584 670 shows an ultrasonically excited sonotrode that can carry several blades, with the starting points of the blades being matched to the excitation frequency. DE-A-34 37 908 shows a device for cutting in particular slack material strips using an ultrasonically excited tool that is moved up and down by an x-y coordinate table according to stored program paths. In addition, a hold-down device is provided that presses the material strips in the area of the cut. DE-C-195 37 826 shows an ultrasonically excited cutting system with a long cutting blade for thick materials, in which the cutting blade is additionally subjected to a mechanical oscillation movement. In particular, the setting of the excitation frequency is explained here.

Auch zum Oberflächenbearbeiten von Kunststoffen sind ultraschallerregte Werkzeuge bekannt. DE-A-195 13 246 zeigt eine Anlage zum Bearbeiten einer Materialbahn z.B. aus Kunststoff zwischen einer Sonotrode und einem Gegen werkzeug, wobei der Spalt zwischen diesen beiden Teilen temperaturabhängig regelbar ist. DE-A-42 03 827 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden einer Kunststoffolie, die als Kaschierbahn auf ein Trägermaterial auflaminiert ist, wobei ein Roboter eine Klingensonotrode so führt, daß sie beim Schnitt nur minimal ins Trägermaterial eindringt.Ultrasound-energized tools are also known for surface processing of plastics. DE-A-195 13 246 shows a system for processing a material web, e.g. made of plastic, between a sonotrode and a counter tool, whereby the gap between these two parts can be regulated depending on the temperature. DE-A-42 03 827 shows a device and a method for cutting a plastic film that is laminated onto a carrier material as a lamination web, whereby a robot guides a blade sonotrode in such a way that it only penetrates the carrier material minimally during cutting.

DE-A-39 20 671 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschneiden eines überstehenden Randabschnitts in einer laminierten flachen Glasplatte. Der Schnitt erfolgt mit einer ultraschallerregten (40 kHz) Klinge. Die Klinge wird von einem x-y-Koordinatentisch mit z-Komponente entlang einer festliegenden Bahn in einem Abstand von ca. 5 mm zur Glaskante mittels Elektromotoren verlagert. Die Schneide der Klinge liegt in der z-Achse. Die Glasplatte wird auf üblichen Abstützmitteln gehalten. Zum Abführen des abgeschnittenen Folienstreifens wird mit der Klinge ein Streifenhalter mitgeführt, wodurch komplizierte Schnitte an räumlich gebogenen Formen nicht mehr möglich sind. Zugleich werden durch die Reibung des Folienüberstands auf dem Streifenhalter innerhalb des Verbunds zu vermeidende Zugkräfte übertragen, die zu einem Verrutschen des Verbunds führen können, wenn er nur lose auf einem Bock oder dergl. aufliegt, und anderenfalls Spannungen mit entsprechend hieraus resultierenden Qualitätsminderungen verursachen. Die Abstützung der Folie durchDE-A-39 20 671 shows a device and a method for cutting off a protruding edge section in a laminated flat glass plate. The cut is made with an ultrasonically excited (40 kHz) blade. The blade is moved by an x-y coordinate table with a z component along a fixed path at a distance of approx. 5 mm from the glass edge using electric motors. The cutting edge of the blade is in the z axis. The glass plate is held on conventional support means. To remove the cut-off film strip, a strip holder is carried along with the blade, which means that complicated cuts on spatially curved shapes are no longer possible. At the same time, the friction of the film overhang on the strip holder within the composite transfers tensile forces that should be avoided, which can lead to the composite slipping if it is only loosely resting on a trestle or the like, and otherwise cause tensions with correspondingly resulting reductions in quality. Supporting the film by

den Streifenhalter einerseits durch den Vorverbund andererseits und das dadurch beiderseits der Schnittbahn bewirkte Halten der Folie korrigiert kleiner Positionierfehler und Toleranzen in der Lage der Komponenten somit auf Kosten der Qualität.The strip holder on the one hand through the pre-bond on the other hand and the resulting holding of the film on both sides of the cutting path corrects small positioning errors and tolerances in the position of the components at the expense of quality.

DE-U-295 07 068 zeigt eine Einrichtung für den Randbeschnitt überstehender Kaschierbahnen bei verkleideten Fahrzeuginnenteilen. Hierbei wird eine ultraschallerregte (40 kHz) Schneidsonotrode ohne Gegenwerkzeug bahngesteuert frei durch die Kaschierbahn zur Ausführung des Schnitts verlagert. Die Schneidsonotrode ist sich verjüngend abgestuft und ist an einem Handlinggerät angeordnet. Hierbei wird das Werkstück auf einer Teilaufnahme abgelegt und die abzutrennende, bereits fest mit dem Trägerteil verbundene Kaschierbahn dort fixiert, wo sie sonst frei überstehen würde. Da die Kaschierbahn bereits fest mit dem Trägerteil verbunden ist, ist die Gefahr eines Verrutschens nicht mehr gegeben. Dennoch wird empfohlen, die vorstehende Trägerfolie auf der anderen Seite des Schnitts mit einem Spanner einzuspannen.DE-U-295 07 068 shows a device for trimming the edges of protruding lamination strips on covered vehicle interior parts. Here, an ultrasonically excited (40 kHz) cutting sonotrode is moved freely through the lamination strip without a counter tool in a path-controlled manner to make the cut. The cutting sonotrode is tapered and is arranged on a handling device. Here, the workpiece is placed on a part holder and the lamination strip to be cut off, which is already firmly connected to the carrier part, is fixed where it would otherwise protrude freely. Since the lamination strip is already firmly connected to the carrier part, there is no longer any risk of slipping. Nevertheless, it is recommended to clamp the protruding carrier film on the other side of the cut with a clamp.

liiii von kleinen Folienresten, die ein Sammeln für das Reextrudieren der R reste erschweren und die Wahrscheinlichkeit einer Verunreiniguno^rtiöhen.liiii of small film residues, which make collection for re-extrusion of the residues difficult and increase the likelihood of contamination.

Aus der Praxis sind eine Mehrzahl von sechs-achsigen^fobotern zur Ausführung der verschiedensten Handhabungen bekamrf Beispielsweise sind Roboter bekannt, die Polyurethanraupen auf die^Oberfläche von Einscheibensicherheitsglas oder Verbundsicherhej*£glas für Kraftfahrzeuge auftragen, um anschließend das Raupenmaferial für die Verklebung der Scheibe mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu nutzen.In practice, a number of six-axis robots have been used to carry out a wide variety of handling tasks. For example, robots are known that apply polyurethane beads to the surface of single-pane safety glass or laminated safety glass for motor vehicles in order to then use the bead material to bond the pane to the body of a motor vehicle.

Aus der Praxis sind SchweißWerkzeuge mit Sonotroden bekannt, die das Ultraschallschweißen ermöglichen und, ausgehend von einem Ultraschallgenerator, eine mechanische Resonanzeinheit zur Schwingung anregen, welche Resonaprzeinheit aus einem Konverter, einem Booster und einer Sonotrode^kiesteht, wobei die Sonotrode mit einer vorschiebbaren Anpreßfläche^insbesondere das Verschweißen von Kunststoffolien zuläßt. Hierbeiwffd die Bewegungsenergie des Systems Sonotrode reibend auf die zu bearbeitende Fläche übertragen, wodurch ein durch das AufschmelzenWelding tools with sonotrodes are known from practice, which enable ultrasonic welding and, starting from an ultrasonic generator, excite a mechanical resonance unit to oscillate, which resonance unit consists of a converter, a booster and a sonotrode, whereby the sonotrode with a push-forward contact surface allows the welding of plastic films in particular. The kinetic energy of the sonotrode system is transferred to the surface to be processed by friction, whereby a

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 zu schaffen, die einen sauberen und spannungsarmen Folienrückschnitt zulassen.The object of the invention is to create a cutting tool according to the preamble of claim 1 or a system according to the preamble of claim 8, which allow a clean and low-stress film cut.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug ist zu Schwingungen erregbar und kann dadurch unter leichter Erwärmung der Folie Mikroschnitte ausführen, die bei ausreichend hoher Frequenz hohe Vorschubgeschwindigkeiten ermöglichen. Die hierbei auf die Folie übertragenen Kräfte sind extrem gering. Ein örtliches Anschmelzen der Folie erleichtert darüberhinaus den Schnitt. Die mechanische Beanspruchung des Schneidelements ist minimal und gewährleistet somit hohe Standzeiten und geringen Nachschliffbedarf.The cutting tool according to the invention can be excited to vibrate and can thus carry out micro-cuts while slightly heating the film, which enable high feed rates at a sufficiently high frequency. The forces transferred to the film are extremely low. Local melting of the film also makes cutting easier. The mechanical stress on the cutting element is minimal, thus ensuring a long service life and low need for regrinding.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug weist gemäß einer bevorzugten Variante eine Klinge auf, die für den Schnitt piezoelektrisch nach Art einer Sonotrode in Schwingungen versetzbar ist. Das Schneidwerkzeug umfaßt dann eine mechanische Resonanzeinheit, die von einem Ultraschallgenerator zum Schwingen anregbar ist und eine Konvertereinheit mit einem Piezokristall, eine Boostereinheit und eine Schneidsonotrode umfaßt. DieAccording to a preferred variant, the cutting tool according to the invention has a blade that can be set into oscillation piezoelectrically in the manner of a sonotrode for the cut. The cutting tool then comprises a mechanical resonance unit that can be excited to oscillate by an ultrasonic generator and comprises a converter unit with a piezo crystal, a booster unit and a cutting sonotrode. The

Schneidsonotrode hat vorzugsweise eine im wesentlichen, keilförmige Gestalt mit einer angeschliffenen oder spitzen Vorderkante, die den Schnitt, ausführt.Cutting sonotrode preferably has a substantially wedge-shaped configuration with a ground or pointed front edge which performs the cut.

Alternativ ist es möglich, das in dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug eingesetzte, zu Schwingungen erregbare Schneidelement auch von einer Klinge verschieden auszubilden, beispielsweise als zur Schwingung erregbarer Schneiddraht oder aber in jeder anderen Weise, die das spannungsarme und kraftsparende Schneiden von Folie, vorzugsweise PVB-Folie, ermöglicht.Alternatively, it is possible to design the cutting element that can be excited to vibrate and is used in the cutting tool according to the invention differently from a blade, for example as a cutting wire that can be excited to vibrate or in any other way that enables the low-stress and energy-saving cutting of film, preferably PVB film.

Eine erfindungsgemäße Anlage zum Abtrennen eines Folienüberstandes an einem zu laminierenden Verbund weist ein Mittel zum Positionieren des Verbunds auf, auf dem die untere Scheibe des Verbunds abgelegt werden kann, auf deren dem Positioniermittel abgewandten Fläche dann die PVB-Folie ausgelegt ist, auf welche Folie wiederum die zweite Scheibe abgelegt wird. Dieses Positioniermittel besteht im einfachsten Fall aus einer Dreipunktauflage, kann, aber auch langgestreckte Böcke oder an die Form des Verbundmaterials angepaßte Widerlager umfassen. Es ist aber auch möglich, hierfür speziell ausgebildete Lehren oder Endanschläge vorzusehen, es ist ferner möglich, diese mit Meßmitteln für die Kontur auszustatten. A system according to the invention for cutting off a film overhang on a composite to be laminated has a means for positioning the composite, on which the lower pane of the composite can be placed, on the surface of which facing away from the positioning means the PVB film is then laid out, on which film the second pane is in turn placed. In the simplest case, this positioning means consists of a three-point support, but can also comprise elongated blocks or abutments adapted to the shape of the composite material. However, it is also possible to provide specially designed gauges or end stops for this purpose, and it is also possible to equip these with measuring devices for the contour.

Die erfindungsgemäße Anlage umfaßt ferner ein erfindungsgemäßes zu Schwingungen erregbares Schneidwerkzeug, das durch ein Führungsmittel entlang der Kontur des Verbunds verfahrbar ist. Bei dem Führungsmittel handelt es sich vorzugsweise um einen sechs-achsigen Industrieroboter, der einer beliebigen Kontur im Raum folgen kann und eine ausreichende Spannweite aufweist, um auch eingezogene Ecken des Verbundes von außen zu umfahren. Alternativ ist es aber möglich, das Mittel zum Positionieren des Verbundes drehbar auszustatten und das Führungsmittel entsprechend in seiner Verlagerbarkeit beschränkt auszuführen.The system according to the invention further comprises a cutting tool according to the invention that can be excited to vibrate and that can be moved along the contour of the assembly by a guide means. The guide means is preferably a six-axis industrial robot that can follow any contour in space and has a sufficient span to also travel around recessed corners of the assembly from the outside. Alternatively, however, it is possible to equip the means for positioning the assembly so that it can rotate and to design the guide means so that its mobility is restricted accordingly.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs läßt sich der Folienbeschnitt unter minimaler Kraftübertragung auf die Folie erreichen, so daß die Qualität des Verbunds spürbar verbessert wird. Die Schwingungsamplitude des Schneidwerkzeugs ist gering, aber aufgrund der hohen Frequenz sind hohe Schnittgeschwindigkeiten möglich.By using the cutting tool according to the invention, the film can be trimmed with minimal force transfer to the film, so that the quality of the composite is noticeably improved. The vibration amplitude of the cutting tool is low, but due to the high frequency, high cutting speeds are possible.

Durch Ausgestalten der Positioniermittel als dem Führungsmittel zuführbare Einheit ist es möglich, vorbereitende Schritte für den Folienrückschnitt außerhalb der Anlage auszuführen und, nach Zuführen einerBy designing the positioning means as a unit that can be fed to the guide means, it is possible to carry out preparatory steps for the film cutting outside the system and, after feeding a

Positioniereinheit an eine vorgebbare Position in der Anlage den Folienrückschnitt auszuführen.Positioning unit to a predefined position in the system to carry out the film cut.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anlage optische Meßmittel auf, die den Abstand zwischen Schneidwerkzeug und Kontur des Verbunds ermitteln und vorzugsweise an eine Steuerung des Führungsmittels weiterleiten. Diese Meßmittel sind beispielsweise als Kamera ausgebildet, die den Abstand zum Rand des Verbundes exakt mißt und Abweichungen von einer vorgebbaren Toleranz ermittelt und für eine Korrektur der Steuerung des Führungsmittels zuführt. Es kommen aber als Meßmittel auch Laser oder andere, berührende Meßmittel in Betracht.The system according to the invention preferably has optical measuring means that determine the distance between the cutting tool and the contour of the composite and preferably forward it to a control of the guide means. These measuring means are designed, for example, as a camera that precisely measures the distance to the edge of the composite and determines deviations from a predeterminable tolerance and feeds them to the control of the guide means for correction. However, lasers or other contact measuring means can also be considered as measuring means.

Zweckmäßigerweise umfaßt die erfindungsgemäße Anlage Abstreifmittel für die abgeschnittene Folie sowie einen Folienauffangbehälter unterhalb des Positioniermittels.The system according to the invention expediently comprises stripping means for the cut-off film and a film collecting container below the positioning means.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs bzw. der erfindungsgemäßen Anlage ist sehr einfach: Zum Auftrennen einer flächigen Folie entlang einer vorgebbaren Kontur im Raum, vorzugsweise in einem vorgebbaren Abstand zur Kontur, wird zunächst das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug in einem Anfangspunkt der Kontur positioniert, z.B. mittels eines Roboters, und anschließend unter Abtrennung des Folienüberstandes entlang der Kontur verlagert. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kontur um eine geschlossene Kontur, wie der einer sphärisch gebogenen Windschutzscheibe. Es ist aber auch möglich, diese Kontur nur entlang einer Kante eines eckigen Verbundes vorzusehen. Im Falle von spitzen Ecken sind zusätzliche Verfahrwege zweckmäßig, um durch Fahren von Schleifen zu spitze Ecken zu umgehen. Alternativ ist es möglich, den Verbund zu verlagern und das Werkzeug im wesentlichen an einem Ort zu belassen oder nur hinsichtlich einer Richtung zu verlagern.The use of the cutting tool according to the invention or the system according to the invention is very simple: To cut a flat film along a predeterminable contour in space, preferably at a predeterminable distance from the contour, the cutting tool according to the invention is first positioned at a starting point of the contour, e.g. by means of a robot, and then moved along the contour while cutting off the excess film. The contour is preferably a closed contour, such as that of a spherically curved windshield. However, it is also possible to provide this contour only along one edge of an angular composite. In the case of sharp corners, additional travel paths are useful in order to avoid sharp corners by moving around loops. Alternatively, it is possible to move the composite and leave the tool essentially in one place or only move it in one direction.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug durch das Führungsmittel jeweils so gedreht, daß es eine zur Kontur des Verbundes im wesentlichen normale Lage einnimmt und somit senkrecht zur Folie (die tangential aus dem Verbund austritt) angeordnet ist.Preferably, the cutting tool according to the invention is rotated by the guide means in such a way that it assumes a position that is essentially normal to the contour of the composite and is thus arranged perpendicular to the film (which emerges tangentially from the composite).

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist weiterhin ein Schritt des Erfassens des Abstands des Schneidwerkzeugs zur Kontur, an den sich ein Auswerteschritt anschließt, bei dem bei Übertreten einer vorgegebenen Toleranz eine Korrektur ausgelöst wird, vorgesehen. Diese Abstandsmessung erfolgt vorzugsweise mit einer Kamera oder auf anderem optischen Wege. Es ist möglich, diese Abstandsmessung auch aktiv einzusetzen, um eine neue Kontur zu erlernen. Hierbei reicht es aus, dasAccording to an advantageous further development, a step of detecting the distance of the cutting tool to the contour is also provided, followed by an evaluation step in which a correction is triggered if a specified tolerance is exceeded. This distance measurement is preferably carried out with a camera or other optical means. It is also possible to actively use this distance measurement to learn a new contour. In this case, it is sufficient to

Schneidwerkzeug mit der Kamera entlang der Kontur einmal manuell zu verfahren und diesen Verfahrweg anschließend um die gemessenen. Abstände korrigieren zu lassen und den so ermittelten optimalen Schnittweg zu speichern. Sobald ein Werkstück mit denselben Abmessungen bzw. mit derselben Kontur zu bearbeiten ist, kann das Verfahrprogramm hierfür abgerufen werden.To move the cutting tool manually along the contour once with the camera and then correct this path by the measured distances and save the optimal cutting path determined in this way. As soon as a workpiece with the same dimensions or the same contour is to be machined, the travel program for this can be called up.

Das beschriebene Verfahren findet einen bevorzugten Einsatz bei einem Vefahren zur Herstellung von Verbundsicherheitsglaswindschutzscheiben, bei denen das Innen- und das Außenglas zunächst paarweise gebogen werden, anschließend von der Biegestation abgenommen werden und vereinzelt werden, die Folie, die vorzugsweise aus Polyvinylbutural besteht, dazwischen angeordnet wird, zur Schaffung des Verbundes, und anschließend vor einem Autoklavierschritt der zu bildende Verbund laminiert und/oder kalandriert wird, vorzugsweise unter Vakuum, wobei der Folienrückschnitt vor dem Kalandrieren und/oder Laminieren vorgesehen ist.The method described is preferably used in a method for producing laminated safety glass windshields, in which the inner and outer glass are first bent in pairs, then removed from the bending station and separated, the film, which preferably consists of polyvinyl butyral, is placed between them to create the composite, and then, before an autoclaving step, the composite to be formed is laminated and/or calendered, preferably under vacuum, with the film being cut back before calendering and/or lamination.

Hierdurch ist es in ökonomischer Weise möglich, die PVB-Folie bei der Herstellung von Verbundsicherheitsglaswindschutzscheiben oder anderen Verbundsicherheitsglasprodukten aus gebogenem oder nicht gebogenem Glas kontinuierlich zuzuführen. Da keine Griffflächen (zum manuellen Spannen) mehr für die Bearbeitung vorgesehen werden müssen, kann die Folie, ohne vorher von einer Rolle, auf der sie aufgewickelt ist, abgeschnitten zu werden, zwischen die Scheibenpaare gelegt werden und anschließend mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug in einem den eigentlichen Folienrückschnitt vorangehenden Schritt zunächst abgetrennt werden (gerader Schnitt). Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeiten werden die Taktzeiten hierdurch kaum beeinträchtigt. Anschließend erfolgt in demselben Schnitt das Abtrennen des Folienüberstandes, wobei ein aus einem Stück bestehender Folienabfallstreifen entsteht, der leicht entsorgt werden kann, beispielsweise für die Reextrusion. Da es nicht notwending ist, daß Arbeiter den Folienrückschnitt ausführen, ist es vorzugsweise möglich, die PVB-Folie, beispielsweise durch Antriebswalzen im Randbereich, automatisch zuzuführen. Die PVB-Folie unterliegt keinen Verwerfungen, so daß auch ein direkter Schnitt von der Folienrolle die Qualität der anschließend von der Rolle gewonnen PVB-Folie nicht beeinträchtigt. Es versteht sich, daß das Folienmaterial vorgereckt sein kann. Durch das direkte Verarbeiten von der Folie ist es möglich, daß Vorhalten einer großen Menge von bereitsThis makes it possible to feed the PVB film continuously in an economical manner during the manufacture of laminated safety glass windshields or other laminated safety glass products made of curved or non-curved glass. Since no gripping surfaces (for manual tensioning) have to be provided for processing, the film can be placed between the pairs of panes without first being cut off from a roll on which it is wound and then separated using the tool according to the invention in a step preceding the actual film cutting (straight cut). Due to the high cutting speeds, the cycle times are hardly affected by this. The excess film is then separated off in the same cut, creating a one-piece film waste strip that can be easily disposed of, for example for re-extrusion. Since it is not necessary for workers to carry out the film cutting, it is preferably possible to feed the PVB film automatically, for example by drive rollers in the edge area. The PVB film is not subject to warping, so that even a direct cut from the film roll does not affect the quality of the PVB film subsequently obtained from the roll. It goes without saying that the film material can be pre-stretched. By processing directly from the film, it is possible to keep a large amount of already

auf die Maße der Windschutzscheibe vorab zurechtgeschnittenen Folienabschnitten zu vermeiden.to avoid film sections pre-cut to the dimensions of the windshield.

Die vorstehend erläuterten Schritte für den Folienschnitt allgemein und für den Rückschnitt von aus einem Verbund vorstehenden Folien lassen sich schnell und kraftarm mit dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug ausführen. Vorzugsweise werden sie auf einer automatisierten Anlage, insbesondere mit einem gesteuerten Roboter ausgeführt. Es ist aber auch möglich, das erfindungsgemäße Werkzeug zur Durchführung der beschriebenen Schritte von Hand geführt zu verlagern oder einzusetzen.The steps explained above for cutting foil in general and for cutting back foils protruding from a composite can be carried out quickly and with little effort using the cutting tool according to the invention. They are preferably carried out on an automated system, in particular with a controlled robot. However, it is also possible to move or use the tool according to the invention to carry out the steps described by hand.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the following description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug mit einer ersten Variante einer Schneidsonotrode.Fig. 1 is a plan view of a cutting tool according to the invention with a first variant of a cutting sonotrode.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Werkzeugs aus Fig. 1.Fig. 2 is a side view of the tool of Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Draufsicht eines anderes Ausführungsbeispiel einer Schneidsonotrode für das Schneidwerkzeug aus den Fig. 1 und 2.Fig. 3 is a plan view of another embodiment of a cutting sonotrode for the cutting tool of Figs. 1 and 2.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Schneidsonotrode aus Fig. 3.Fig. 4 is a side view of the cutting sonotrode of Fig. 3.

Fig. 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anlage mit einer Schneidsonotrode gemäß Fig. 3 und 4 im Einsatz.Fig. 5 is a schematic perspective view of a system according to the invention with a cutting sonotrode according to Figs. 3 and 4 in use.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anlage für den Folienrückschnitt.Fig. 6 is a schematic representation of an embodiment of a system according to the invention for film cutting.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der Verfahrensschritte bei der Herstellung von gebogenem Verbundsicherheitsglas.Fig. 7 is a flow chart of the process steps in the manufacture of curved laminated safety glass.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm der Verfahrensschritte bei dem Folienrückschnitt auf einer Anlage gemäß Fig. 5.Fig. 8 is a flow chart of the process steps for film cutting on a system according to Fig. 5.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines zu Schwingungen erregbaren Schneidwerkzeugs in Draufsicht und in teilweise geschnittener Seitenansicht. Das zu Schwingungen erregbare Schneidwerkzeug 1 besteht aus einem Konverter 2, einem starren Booster 3 sowie einer Schneidsonotrode 4. Die Bestandteile Konverter 2 und Booster 3 sind aus der Schweißtechnologie bekannt und unverändert übernommen, so daß sie hier keiner weiteren Erläuterung bedürfen. Der Konverter 2 umfaßt einen erregbaren Piezokristall. Das Werkzeug 1 wird durch einen Ultraschallgenerator bekannter Bauart mit einer Arbeitsfrequenz von 40 KHzFig. 1 and 2 show an embodiment of a cutting tool that can be excited to vibrate in a top view and in a partially sectioned side view. The cutting tool that can be excited to vibrate 1 consists of a converter 2, a rigid booster 3 and a cutting sonotrode 4. The components converter 2 and booster 3 are known from welding technology and have been adopted unchanged, so that they do not require any further explanation here. The converter 2 comprises an excitable piezo crystal. The tool 1 is driven by an ultrasonic generator of a known type with an operating frequency of 40 KHz.

(Ausgangsleistung 700 VA) zur Schwingung erregt. Der Anschluß ist in Fig. 2 mit 2a bezeichnet.(output power 700 VA) is excited to oscillate. The connection is marked 2a in Fig. 2.

Durch den angeschlossenen Ultraschallgenerator wird das gesamte Werkzeug 1 zur Schwingung angeregt, wodurch mit sehr hoher Frequenz kleinste Bewegungen ausgeführt werden. Beim Ultraschallschweißen wird diese Bewegungsenergie durch Reibung einer Reibfläche der Schweißsonotrode auf einem zu schmelzenden Substrat in Wärme umgesetzt. Die Schneidsonotrode 4 des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs 1 ist im Gegensatz zu einer Schweißsonotrode mit einer angeschärften Klinge, deren Kante das Bezugszeichen 5 trägt, versehen. Die Schneidsonotrode 4 ist nach Art einer Schaufel ausgebildet und verjüngt sich zur Klinge 5 hin keilförmig. Zwei Durchbrechungen 6 sind in der Schneidsonotrode 4 vorgesehen. Die Schneidsonotrode 4 ist mittels Verschraubung 7 an dem Booster 3 befestigbar. Wird das gesamte System 1 in Schwingungen versetzt, schwingt insbesondere die schaufelartige Schneide 5, so daß bei einer Schwingungsfrequenz von, ca. 40 KHz rund 80000 Schnittbewegungen pro Sekunde durch die Klinge 5 ausgeführt werden.The connected ultrasonic generator causes the entire tool 1 to vibrate, whereby very small movements are carried out at a very high frequency. During ultrasonic welding, this kinetic energy is converted into heat by the friction of a friction surface of the welding sonotrode on a substrate to be melted. In contrast to a welding sonotrode, the cutting sonotrode 4 of the cutting tool 1 according to the invention is provided with a sharpened blade, the edge of which bears the reference number 5. The cutting sonotrode 4 is designed like a shovel and tapers in a wedge shape towards the blade 5. Two openings 6 are provided in the cutting sonotrode 4. The cutting sonotrode 4 can be attached to the booster 3 by means of a screw connection 7. If the entire system 1 is set into vibration, the shovel-like cutting edge 5 in particular vibrates, so that at a vibration frequency of approx. 40 KHz, around 80,000 cutting movements per second are carried out by the blade 5.

In Fig. 3 und 4 ist eine alternative Ausführungsform 4' einer Schneidsonotrode dargestellt, die im übrigen zur Bildung eines Schneidwerkzeugs 1' ebenso wie die Schneidsonotrode 4 mit dem Booster 3 und dem Konverter 2 verbunden werden kann. Die Schneidsonotrode 4' weist eine V-förmige Klinge, die einen 90° Winkel einschließt, auf, wobei die Klinge 5 unter 30° angeschliffen ist. Der Körper der Schneidsonotrode 4' ist in seiner Dicke mehrfach verjüngt (Fig. 2), ausgehend von einer Dicke von etwa 25 mm auf zunächst 15 mm und dann 5 mm. Die Breite der Schneidsonotrode beträgt 30 mm, ihre Länge ca. 78 mm (Fig. 1), der vordere dünne Bereich nimmt davon etwa 25mm ein. Die genauen Abmessungen sind von dem Resonanzverhalten abhängig. Die Schneidsonotrode besteht aus einer Titanbasislegierung, nämlich TiAI6V4.Fig. 3 and 4 show an alternative embodiment 4' of a cutting sonotrode, which can also be connected to the booster 3 and the converter 2 to form a cutting tool 1', just like the cutting sonotrode 4. The cutting sonotrode 4' has a V-shaped blade that encloses a 90° angle, with the blade 5 being ground at 30°. The body of the cutting sonotrode 4' is tapered several times in thickness (Fig. 2), starting from a thickness of about 25 mm to first 15 mm and then 5 mm. The width of the cutting sonotrode is 30 mm, its length is about 78 mm (Fig. 1), the thin front area takes up about 25 mm of this. The exact dimensions depend on the resonance behavior. The cutting sonotrode is made of a titanium-based alloy, namely TiAI6V4.

Ebenso wie bei einem Schweißwerkzeug wird das Schneidwerkzeug 1 bzw. 1' so ausgebildet und im Betrieb angesteuert, daß eine Resonanzschwingung entsteht oder zumindest eine Schwingung nahe dem Resonanzbereich erfolgt. Hierdurch ist die Energieausbeute besonders günstig.Just as with a welding tool, the cutting tool 1 or 1' is designed and controlled during operation in such a way that a resonance oscillation occurs or at least an oscillation close to the resonance range occurs. This makes the energy yield particularly favorable.

Bezugnehmend nunmehr auf die Fig. 5 und 6 wird der Einsatz des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs 1' in einer erfindungsgemäßen Anlage für den Folienrückschnitt an einer noch nicht verbundenen Verbundglaswindschutzscheibe dargestellt.Referring now to Figs. 5 and 6, the use of the cutting tool 1' according to the invention in a system according to the invention for cutting back film on a not yet bonded laminated glass windshield is shown.

Mit 1' ist weiterhin ein Schneidwerkzeug bezeichnet, das sich aus Konverter 2, Booster 3 und Schneidsonotrode 4' wie vorstehend unter, Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 erläutert zusammensetzt. Ein Kabel 8 verbindet den nicht dargestellten Kontakt 2a mit einem, ebenfalls nicht dargestellten, Ultraschallgenerator. Der Konverter 2 ist an einer Tragplatte 9 befestigt, die das Endstück eines in der Verlängerung mit 10 bezeichneten Roboterarms bildet. Ebenfalls an der Platte 9 ist eine Videokamera 11 befestigt, deren Funktion später noch beschrieben wird.1' also designates a cutting tool, which is made up of converter 2, booster 3 and cutting sonotrode 4' as explained above with reference to Figs. 1 to 4. A cable 8 connects the contact 2a (not shown) to an ultrasonic generator (also not shown). The converter 2 is attached to a support plate 9, which forms the end piece of a robot arm designated 10 in the extension. A video camera 11 is also attached to the plate 9, the function of which will be described later.

Der Roboter 10, dessen Arm das Schneidwerkzeug 1' trägt, ist Bestandteil einer Anlage zum Abtrennen eines Folienüberstandes von einem zu laminierenden Verbund, welche Anlage darüberhinaus Mittel zum Positionieren des Verbunds umfaßt. Anstelle des Roboters 10 kann auch jedes andere Mittel zum Führen des Schneidwerkzeugs 1' vorgesehen werden, beispielsweise ein schienen-, laser-, oder programmgesteuertes System. Es wird jedoch der Einsatz von Robotern bevorzugt, da diese ohne aufwendige Umrüstung aufgrund gespeicherter Informationen zahlreiche, sehr verschiedene Verfahrwege ausführen können. Die Mittel zum Positionieren des Verbunds sind in Fig. 5 als Auflagepunkte 12 gestrichelt dargestellt. Es ist aber auch möglich, anstelle der Auflagepunkte 12 an die Kontur des Verbundes, angepaßte Auflageböcke vorzusehen oder aber an den Auflagepunkten belüftbare Saugnäpfe oder andere Mittel vorzusehen, die den Verbund halten können. In aller Regel ist aber damit zu rechnen, daß die Positionierung auf den Positioniermitteln mit einer Toleranz behaftet ist, zu der sich noch die Fertigungstoleranzen der Gläser für den Verbund sowie die Biegungstoleranzen aufgrund Durchbiegung infolge des Gewichts des Materials addieren.The robot 10, whose arm carries the cutting tool 1', is part of a system for cutting off excess film from a composite to be laminated, which system also includes means for positioning the composite. Instead of the robot 10, any other means for guiding the cutting tool 1' can be provided, for example a rail, laser or program-controlled system. However, the use of robots is preferred, since they can carry out numerous, very different travel paths without complex conversion based on stored information. The means for positioning the composite are shown in dashed lines in Fig. 5 as support points 12. However, it is also possible to provide support blocks adapted to the contour of the composite instead of the support points 12, or to provide ventilated suction cups or other means at the support points that can hold the composite. As a rule, however, it is to be expected that the positioning on the positioning devices is subject to a tolerance, to which the manufacturing tolerances of the glass for the composite and the bending tolerances due to deflection as a result of the weight of the material are added.

Der in Fig. 5 dargestellte Verbund besteht aus einer ersten (inneren) Glasscheibe 13a und einer zweiten (äußeren) Glasscheibe 13b, zwischen die eine dünne Folie 14 von ca. 0,76 cm Dicke aus Polyvinylbutural (PVB) eingelegt ist. Die Glasscheiben 13a und 13b sind sphärisch gekrümmt, d.h., ihre Ränder definieren eine dreidimensionale Kontur im Raum. Es ist selbstverständlich auch möglich, Verbünde mit Scheiben 13 vorzusehen, die beide flach sind. Es ist ferner möglich, Verbünde vorzusehen, bei denen eine Scheibe oder beide Scheiben aus vorgespanntem Glas bestehen. Es sind aber auch Scheiben aus andere Werkstoffen möglich, insbesondere brauchen die Werkstoffe nicht transparent zu sein, und insbesondere kann eine der Scheiben selbst wieder einen Verbund bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Verbund zu einer Windschutzscheibe für einThe composite shown in Fig. 5 consists of a first (inner) glass pane 13a and a second (outer) glass pane 13b, between which a thin film 14 of approximately 0.76 cm thickness made of polyvinyl butyral (PVB) is inserted. The glass panes 13a and 13b are spherically curved, i.e. their edges define a three-dimensional contour in space. It is of course also possible to provide composites with panes 13 that are both flat. It is also possible to provide composites in which one pane or both panes are made of tempered glass. However, panes made of other materials are also possible, in particular the materials do not need to be transparent, and in particular one of the panes can itself form a composite. In the present embodiment, the composite is used to form a windshield for a

Kraftfahrzeug weiterverarbeitet. Typische Scheibendicken liegen dabei zwischen 1,5 und 2,5 mm. Die PVB-Folie 14 steht über alle Ränder der. Scheiben 13a, 13b mit einem Flächenbereich hervor, wie in Fig. 5 angedeutet. Wird der Verbund nunmehr unverändert weiterverarbeitet, besteht die Gefahr, daß die relativ dünne und flexible Folie umgeschlagen wird und auf eine der Außenflächen des Verbunds festklebt, wo sie nur nach aufwendiger Inspektion mit Handarbeit unter Einsatz von Klingen oder dergleichen gelöst werden kann, was eine unerwünschte Gefahr des Verursachens von Kratzern nach sich zieht. Es ist daher noch vor dem eigentlichen Verbinden des Verbunds ein Folienrückschnitt notwendig, bei dem der Folienüberstand auf eine Überstandslänge zwischen 0,3 bis 3 cm gekürzt wird. Hierbei liegen die Bestandteile 13a, 13b und 14 des Verbunds noch lose aneinander.Motor vehicle. Typical pane thicknesses are between 1.5 and 2.5 mm. The PVB film 14 protrudes over all edges of the panes 13a, 13b with a surface area, as indicated in Fig. 5. If the composite is now processed unchanged, there is a risk that the relatively thin and flexible film will be folded over and stick to one of the outer surfaces of the composite, where it can only be removed after extensive manual inspection using blades or the like, which entails an undesirable risk of causing scratches. Before the composite is actually connected, it is therefore necessary to cut back the film, in which the excess film is shortened to an excess length of between 0.3 and 3 cm. In this case, the components 13a, 13b and 14 of the composite are still loosely attached to one another.

Für den gewünschten Folienrückschnitt wird die Schneidsonotrode 4' und insbesondere deren Klinge 5 eng an den Kanten der Glasscheiben 13a, 13b entlang geführt. Durch die vorstehend bereits erläuterten Vibrationen der Schneidsonotrode 4' wird im Kontaktbereich mit der Klinge 5 die PVB-Folie 14 geschnitten, wobei im Bereich des Schnitts aufgrund der hohen Schwingungsfrequenz auch eine Erwärmung erfolgt, die das PVB-Folienmaterial anschmilzt und einen schnellen und kraftarmen Schnitt ermöglicht. Der Schnitt erfolgt in einer Vielzahl von sehr kurzen Hüben mit sehr hoher Frequenz, z.B. 40 kHz. Auch andere Frequenzen sind möglich. Nahezu keine Schwingungskräfte werden dabei auf den Bereich der PVB-Folie 14 übertragen, der sich zwischen den Glasscheiben 13a und 13b befindet. Es kommt somit nicht zu einer negativen Beeinflussung der nachfolgenden Schritte bei der Herstellung des Verbunds durch unerwünschte Verspannungen des Verbunds in dessen Randbereich. Der von dem Verbund abgeschnittene PVB-Streifen 14 läuft über die Oberseite der Schneidsonotrode 4' und fällt dann als Streifen, gegebenenfalls unter Führung entlang der angedeuteten Stufen, zu Boden. Im Idealfall erfolgt der Schnitt der überstehenden PVB-Folie 14 in einem durchgehenden Schnitt, so daß ein einziger "Abfair'-Streifen entsteht, der leicht der Reextrusion zugeführt werden kann. Alternativ erfolgt der Schnitt vorzugsweise so, daß für jede Kante ein Streifen entsteht, so daß insgesamt nur vier Streifen entstehen, die anschließend der Reextrusion zugeführt werden. Vorzugsweise sind an dem Roboterarm 10 noch Abstreifmittel vorgesehen, die ein definiertes Abführen des abgetrennten Folienstreifens sicherstellen.For the desired film cut, the cutting sonotrode 4' and in particular its blade 5 are guided closely along the edges of the glass panes 13a, 13b. The vibrations of the cutting sonotrode 4' already explained above cut the PVB film 14 in the contact area with the blade 5, whereby the high vibration frequency also causes heating in the area of the cut, which melts the PVB film material and enables a quick and low-force cut. The cut is made in a large number of very short strokes at a very high frequency, e.g. 40 kHz. Other frequencies are also possible. Almost no vibration forces are transferred to the area of the PVB film 14 that is located between the glass panes 13a and 13b. This means that the subsequent steps in the production of the composite are not negatively influenced by undesirable tensions in the composite in its edge area. The PVB strip 14 cut from the composite runs over the top of the cutting sonotrode 4' and then falls to the ground as a strip, possibly guided along the steps indicated. Ideally, the protruding PVB film 14 is cut in one continuous cut, so that a single "strip" strip is created, which can easily be fed to the re-extrusion. Alternatively, the cut is preferably made in such a way that one strip is created for each edge, so that only four strips are created in total, which are then fed to the re-extrusion. Stripping means are preferably provided on the robot arm 10, which ensure that the severed film strip is removed in a defined manner.

Die an der Platte 9 angeordnete Videokamera 11 ist für die Beobachtung der Kanten der Scheiben 13a, 13b bestimmt. An die Kamera 11 sind. Auswertemittel angeschlossen, die aufgrund des von der Kamera 11 aufgenommenen Bildes den Abstand von Kamera 11 und den Kanten der Scheiben 13a, 13b bestimmen können, und damit auch den Abstand der Schneidsonotrode 4¹ von dem Rand des Verbundes (die Bewegungen des Schneidwerkzeugs 1' aufgrund der Schwingungen sind vernachlässigbar). Die Auswertung des Bildes der Kamera 11 ermöglicht also in besonders vorteilhafter Weise eine Korrektur aller auftretenden Abweichungen (Abstand, Lage) in der Maßhaltigkeit der Positionierung des Verbundes durch die Meßwerte der Kamera 11. Zweckmäßigerweise erfolgt diese Korrektur durch eine on-line Verknüpfung der Meßwerte mit der Steuerung des Roboters 10. Einzelheiten des Verfahrens werden weiter unten erläutert werden.The video camera 11 arranged on the plate 9 is intended for observing the edges of the disks 13a, 13b. Evaluation means are connected to the camera 11, which can determine the distance between the camera 11 and the edges of the disks 13a, 13b based on the image recorded by the camera 11, and thus also the distance between the cutting sonotrode ⁴¹ and the edge of the composite (the movements of the cutting tool 1' due to the vibrations are negligible). The evaluation of the image from the camera 11 therefore enables, in a particularly advantageous manner, a correction of all occurring deviations (distance, position) in the dimensional accuracy of the positioning of the composite using the measured values from the camera 11. This correction is expediently carried out by an online linking of the measured values with the control of the robot 10. Details of the method will be explained further below.

Es ist für den Folienrückschnitt möglich, sowohl den Verbund aus den Glasscheiben 13a, 13b und, der PVB-Folie 14 an einer Schneidsonotrode 5 vorbeizuführen, als auch die am Roboterarm 10 angeordnete Schneidsonotrode 5 entlang der Kontur der Teile 13a, 13b zu verfahren. Die letztgenannte Möglichkeit wird in dem beschriebenen Ausführungs-' beispiel bevorzugt, da ein z.B. 6-achsiger Roboterarm extrem gelenkig ist und damit hervorragend an eine Kontur im Raum anpaßbar ist. Die Steuerung des Roboters läßt ein schnelles Verfahren des Werkzeugs 1' zu, wodurch hohe Schnittgeschwindigkeiten der Folie 14 ermöglicht werden (max. 2 m/s, über den gesamten Weg ca. 0,6 m/s, bei großen Scheiben mehr). Weiterhin läßt sich z.B. eine Koordinaten-Steuerung des Roboters 10 einfach durch die Meßwerte der Kamera 11 korrigieren, so daß die erwähnten Toleranzen bei der Positionierung des Verbunds nicht zu Lasten der Genauigkeit des Folienrückschnitts gehen. Die erfindungsgemäße Anlage stellt damit auch sicher, daß ein Mindestabstand von der Kante der Glasscheiben 13a, 13b zum Werkzeug 1' eingehalten ist, so daß das Schneidwerkzeug 1' den Verbund nicht berührt und damit die Scheiben bzw. die Folie in ihrer relativen Lage zueinander nicht beeinträchtigt. Andererseits wird auch das Einhalten eines maximalen Folienüberstandes gewährleistet. Die Differenz zwischen maximalem und minimalem Folienüberstand kann auf Werte unter 1 mm und sogar unter 0,1 mm eingestellt werden, und übersteigt damit die Fertigungstoleranzen vieler Verbundglasscheiben. For the film cutting, it is possible to guide the composite of the glass panes 13a, 13b and the PVB film 14 past a cutting sonotrode 5, as well as to move the cutting sonotrode 5 arranged on the robot arm 10 along the contour of the parts 13a, 13b. The latter option is preferred in the described embodiment, since a 6-axis robot arm, for example, is extremely flexible and can therefore be adapted excellently to a contour in space. The control of the robot allows the tool 1' to be moved quickly, which enables high cutting speeds of the film 14 (max. 2 m/s, over the entire path approx. 0.6 m/s, more for large panes). Furthermore, for example, a coordinate control of the robot 10 can be easily corrected using the measured values of the camera 11, so that the mentioned tolerances in positioning the composite do not affect the accuracy of the film cut. The system according to the invention thus also ensures that a minimum distance is maintained from the edge of the glass panes 13a, 13b to the tool 1', so that the cutting tool 1' does not touch the composite and thus does not affect the panes or the film in their relative position to one another. On the other hand, compliance with a maximum film overhang is also guaranteed. The difference between the maximum and minimum film overhang can be set to values below 1 mm and even below 0.1 mm, and thus exceeds the manufacturing tolerances of many laminated glass panes.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Anlage so auszubilden, daß ein Roboter 10 im Takt den Folienrückschnitt bei mehreren Verbunden auf einer entsprechenden Anzahl von Positioniermitteln ausführt. Beispielsweise könnte man den Roboter 10 mit seinen Aufbauten zwischen zwei Verbünden oder sogar zwischen vier Verbünden vorsehen, und jeweils abwechselnd bzw. in einer bestimmten Reihenfolge das Schneiden des Folienüberstands im Takt mit dem Einlegen von PVB-Folie zwischen vereinzelte Glasscheiben vorsehen. Die hohe Schnittgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 1' ermöglicht also einen Folienrückschnitt mit niedrigen Kosten. Alternativ wäre es möglich, die Beschickung der erfindungsgemäßen Anlage in einer gemeinsamen Baueinheit mit einem Glasscheibenvereinzelgerät und einer Folieneinlegemaschine vorzusehen. Weiterhin ist es möglich, die Folie unmittelbar von einer Rolle herunterzuziehen, z.B. durch eine den Rand der Folie 14 fassende Walzenanordnung, und durch weitere zusätzliche Schnitte des Werkzeugs 1' eine saubere Abtrennung der Folie von der PVB-Folienrolle vorzusehen.It is possible to design the system according to the invention in such a way that a robot 10 carries out the film cutting in cycles for several composites on a corresponding number of positioning means. For example, the robot 10 with its structures could be provided between two composites or even between four composites, and the cutting of the excess film in cycles with the insertion of PVB film between individual glass panes could be provided alternately or in a specific order. The high cutting speed of the cutting tool 1' thus enables film cutting at low cost. Alternatively, it would be possible to provide the feeding of the system according to the invention in a common unit with a glass pane separating device and a film insertion machine. It is also possible to pull the film directly off a roll, e.g. by means of a roller arrangement that grips the edge of the film 14, and to provide a clean separation of the film from the PVB film roll by means of further additional cuts by the tool 1'.

In der in Fig. 6 dargestellten stark automatisierten Anlage 15 sind dieselben Teile wie in Fig. 5 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Der Roboter 10 ist in etwa mittig längs der längeren der beiden parallelen Kanten angeordnet, die das strichpunktierte Trapez 13 begrenzen, welches die gebogenen Gläser einer KFZ-Windschutzscheibe andeutet. Die Gläser 13 schließen eine gepunktet angedeutete PVB-Folie 14 ein, deren Überstand über das Glas 13 mit dem Schneidwerkzeug 1' zurückgeschnitten werden soll. Eine Positioniereinheit 16 trägt vier Auflagepunkte 12, die zur Anpassung an die Größe und Biegung des Glases verschiedene Positionen einnehmen können. Gestrichelt sind weitere Positioniereinheiten 16', 16" angedeutet, die das vereinzelte Glas 13a, 13b zum Roboter 10 hinfördern bzw. den Verbund 13 nach Abschneiden des Folienüberstands 14 abfördern. Die Positioniereinheiten können durch eine Steuerung 17 gesteuerte, führerlose Transportsysteme sein, oder konventionelle Übergabestationen. Alternativ ist es möglich, wie mit 12' bzw. 16' bezeichnet, Positioniereinheiten über Drehtische oder dergl. zuzuführen.In the highly automated system 15 shown in Fig. 6, the same parts as in Fig. 5 are designated with the same reference numerals. The robot 10 is arranged approximately in the middle along the longer of the two parallel edges that delimit the dot-dash trapezoid 13, which indicates the curved glass of a motor vehicle windshield. The glass 13 encloses a dotted PVB film 14, the excess of which over the glass 13 is to be cut back with the cutting tool 1'. A positioning unit 16 carries four support points 12, which can assume different positions to adapt to the size and curvature of the glass. Further positioning units 16', 16" are indicated by dashed lines, which convey the separated glass 13a, 13b to the robot 10 or convey the composite 13 away after cutting off the excess film 14. The positioning units can be driverless transport systems controlled by a controller 17 or conventional transfer stations. Alternatively, it is possible to supply positioning units via turntables or the like, as indicated by 12' or 16'.

Sobald die Positioniereinheit 16 eine festgelegte Lage eingenommen hat, veranlaßt die Steuerung 17 über eine Verbindung 17a zum Roboter 10 diesen zum Folienrückschnitt, der weiter unten noch genauer erläutert wird. Hierfür erregt zunächst der Ultraschallgenerator 8a über das Kabel 8 das Werkzeug 1' zum Schwingen. Die Kamera 11 liefert über die Leitung 11b das beobachtete Bild an die Auswerteeinheit 11a, die ermittelteAs soon as the positioning unit 16 has assumed a fixed position, the control unit 17 causes the robot 10 to cut the film back via a connection 17a, which is explained in more detail below. To do this, the ultrasound generator 8a first causes the tool 1' to vibrate via the cable 8. The camera 11 supplies the observed image to the evaluation unit 11a via the cable 11b, which determines

Abstandswerte an die Steuerung 17 abgibt. Eine Datenbusvesbindung 18 erlaubt der Steuerung ferner, externe Daten zu laden bzw. eine mit einer. Linie zur Herstellung von Verbundglas integrierte Prozeßsteuerung. Bei der dargestellten Anlage 15 ist der Roboter 10 derart gesteuert, daß er abwechselnd den Folienrückschnitt für die Positioniereinheit 16 und 16' ausführt.Distance values are sent to the control 17. A data bus connection 18 also allows the control to load external data or a process control integrated with a. line for producing laminated glass. In the system 15 shown, the robot 10 is controlled in such a way that it alternately carries out the film cutting for the positioning unit 16 and 16'.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anlage mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug wird nun anhand eines typischen Verfahrenablaufs näher beschrieben.The operation of the system according to the invention with the tool according to the invention is now described in more detail using a typical process sequence.

Die Glasscheiben 13a und 13b sind gebogene Innen- bzw. Außenscheiben aus Glas für eine Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug, die mit Hilfe der PVB-Folie 14 miteinander verbunden werden sollen. Hierzu wurde das Glas zunächst zu einer abgewickelten Form geschnitten und die Kanten geschliffen, gegebenenfalls ein Siebdruck auf eine der Seiten der Glasscheiben 13a bzw. 13b aufgebracht. Anschließend werden beide Scheiben gemeinsam, möglicherweise unter Beigabe eines Trennmittels, auf einen Skelettdurchgangsofen gebogen (Schritt S71). Es ist natürlich möglich, daß die beiden Glasscheiben während der Biegebearbeitung einem Preßschritt unterzogen wurden. Nach dem Verlassen des Ofens und der Überprüfung der Formübereinstimmung werden die beiden Glasscheiben 13a, 13b vereinzelt, und die PVB-Folie zwischen die beiden Glasscheiben 13a, 13b eingelegt (Schritt S72). Dieser Verfahrensschritt wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 näher erläutert.The glass panes 13a and 13b are curved inner and outer panes made of glass for a windshield for a motor vehicle, which are to be connected to one another using the PVB film 14. For this purpose, the glass was first cut into a developed shape and the edges ground, and if necessary a screen print was applied to one of the sides of the glass panes 13a and 13b. Then both panes are bent together, possibly with the addition of a release agent, in a skeleton continuous furnace (step S71). It is of course possible that the two glass panes were subjected to a pressing step during the bending process. After leaving the furnace and checking that the shape matches, the two glass panes 13a, 13b are separated and the PVB film is inserted between the two glass panes 13a, 13b (step S72). This process step is explained in more detail below with reference to Fig. 8.

Für das Einlegen der Folie wird die nach innen gebogene Glasscheibe 13a auf den Positionierstiften 12 aus Fig. 5 bzw. 6 abgelegt (Schritt S81), und während die obere Glasscheibe 13b beispielsweise von belüftbaren Saugnäpfen hochgehalten wird (Schritt S82) wird eine bereits annähernd mit der Kontur übereinstimmende Folie 14 auf die Außenseite der inneren Glasscheibe 13a ausgebreitet (Schritt S83). Dieser Vorgang findet in einem Reinstraum statt, um sicherzustellen, daß keinerlei Partikel in den Verbund hineingelangen, aus dem sie nicht mehr herausgeholt werden könnten.To insert the film, the inwardly bent glass pane 13a is placed on the positioning pins 12 from Fig. 5 or 6 (step S81), and while the upper glass pane 13b is held up by ventilated suction cups, for example (step S82), a film 14 that already approximately matches the contour is spread out on the outside of the inner glass pane 13a (step S83). This process takes place in a clean room to ensure that no particles get into the composite from which they could no longer be removed.

Die obere Glasscheibe 13b wird anschließend wieder auf die mit PVB belegte untere Glasscheibe 13a abgesenkt (Schritt S84) und beispielsweise gegen Endanschläge werden die Scheiben miteinander ausgefluchtet und, falls noch nicht geschehen, auf Positioniermitteln 12 der Anlage 15 nahe dem Roboter 10 angeordnet (Schritt S85).The upper glass pane 13b is then lowered again onto the lower glass pane 13a covered with PVB (step S84) and, for example, the panes are aligned with one another against end stops and, if this has not already happened, arranged on positioning means 12 of the system 15 near the robot 10 (step S85).

Nun verfährt der Roboter 10 das Werkzeug 1' und insbesondere dessen Schneide 5 an einen ersten Punkt nahe der Kontur der ScheibenNow the robot 10 moves the tool 1' and in particular its cutting edge 5 to a first point near the contour of the disks

13a, 13b (Schritt S86). Hierbei ist das Werkzeug T bereitß in Betrieb gesetzt, so daß sich das Werkzeug ggfs. seinen Weg durch die PVB-Folie, freischneiden kann. Mit Hilfe z.B. der Kamera 11 wird vorzugsweise ein genauer Startpunkt, z. B. in einer Ecke des Verbunds, an den das Werkzeug T anschließend genau verlagert wird, angesteuert (Schritt S87). Sodann wird das Werkzeug 1' von dem Roboterarm 10 entlang des Randes der Glasscheiben 13a, 13b in raschem Vorschub verfahren, wobei das Werkzeug weiterhin in hoher Frequenz schwingt (Schritt S88). Um eine möglichst gute Annäherung an die Kontur zu erhalten, wird die abgeflachte Spitze der Schneidsonotrode 4' nahe am Glas verfahren. Hierbei kontrolliert die Kamera 11, daß es nicht zu einer Berührung zwischen schwingender Schneidsonotrode 4' und Glas 13a, 13b kommt, da sich das Material (TiAI6V4) innerhalb kürzester Zeit aufgrund der Reibung beim Schwingen zu Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius erhitzen würde. Kleine Toleranzen in der Positionierung des Glases oder aber in den Dimensionierungen des Glases werden ,ebenfalls durch Korrektur um die gemessenen Ist-Werte ausgeglichen, indem die Kamera jeweils den Abstand von den Kanten der Glasscheiben 13a, 13b mißt und immer dann ein Korrektursignal an die Steuerung des Roboterarms abgibt, wenn ein Toleranzbereich verlassen wird, vorzugsweise in der Art einer Regelschleife.13a, 13b (step S86). Here, the tool T is already in operation so that the tool can, if necessary, cut its way through the PVB film. With the help of, for example, the camera 11, a precise starting point is preferably controlled, e.g. in a corner of the composite, to which the tool T is then precisely moved (step S87). The tool 1' is then moved rapidly by the robot arm 10 along the edge of the glass panes 13a, 13b, with the tool continuing to oscillate at a high frequency (step S88). In order to obtain the best possible approximation to the contour, the flattened tip of the cutting sonotrode 4' is moved close to the glass. The camera 11 checks that there is no contact between the oscillating cutting sonotrode 4' and the glass 13a, 13b, since the material (TiAI6V4) would heat up to temperatures of several hundred degrees Celsius within a very short time due to the friction during oscillation. Small tolerances in the positioning of the glass or in the dimensions of the glass are also compensated for by correcting the measured actual values, with the camera measuring the distance from the edges of the glass panes 13a, 13b and always sending a correction signal to the control of the robot arm when a tolerance range is exceeded, preferably in the form of a control loop.

Der Roboterarm 10 bewegt das Schneidwerkzeug 1' mit hohem Vorschub entlang der Kanten und mit geringem Vorschub entlang der Ecken. Hierbei bestehen, wie in Fig. 5 zu erkennen, zum Teil spitze Winkel, die auch als eingezogene Ecken bezeichnet werden, die nicht in einem kontinuierlichen Schnitt bei gegebenem Abstand zum Glas bearbeitet werden können. In solchen Fällen kann der Roboterarm 10 zunächst die erste Kante schneiden und die Schnittbahn tangential fortsetzen (Schritt S88) und nach Ausführen einer Wendeschleife zur erneuten Positionierung (Schritt S86) mit dem Schnitt der quer dazu verlaufenden Glaskante fortsetzen (Schritt S88).The robot arm 10 moves the cutting tool 1' with a high feed rate along the edges and with a low feed rate along the corners. As can be seen in Fig. 5, there are sometimes acute angles, which are also referred to as recessed corners, which cannot be processed in a continuous cut at a given distance from the glass. In such cases, the robot arm 10 can first cut the first edge and continue the cutting path tangentially (step S88) and, after executing a turning loop for repositioning (step S86), continue with the cutting of the glass edge running transversely to it (step S88).

Nach Beendigung des vollständigen Folienrückschnitts wird das Werkzeug 1' zurück in eine Ruheposition verlagert (Schritt S89), und der Verbund kann nachfolgenden Stationen zugeführt werden, wie nachstehend wieder unter Bezugnahme auf Fig. 7 noch genauer beschrieben wird.After the complete film cut-back has been completed, the tool 1' is moved back to a rest position (step S89), and the assembly can be fed to subsequent stations, as will be described in more detail below with reference to Fig. 7.

Das erfindungsgemäße Werkzeug bzw. die erfindungsgemäße Anlage erlauben Bearbeitungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 bis 12m pro Minute, die bei komplizierten Geometrien entsprechend herabgesetzt werden und bei rein linearen Schnitten noch erhöhbar sind. HierdurchThe tool or system according to the invention allows processing speeds in the order of 10 to 12 m per minute, which are reduced accordingly for complicated geometries and can be increased for purely linear cuts. This

ergibt sich einschließlich des Positionierens des Werkzeugs und des Zurückführens des Werkzeugs an seine Ruheposition eine Bearbeitungszeit von unter einer Minute, bei günstigen Geometrien sogar unter einer halben Minute. Somit läßt sich die erfindungsgemäße Anlage 15 günstigerweise in üblichen Taktzeiten bei der Herstellung von Windschutzscheiben leicht integrieren. Da die Vorbereitung des Verbundes (Vereinzeln, Einlegen der PVB-Folie, Zusammenführen der Gläser) etwa in derselben Größenordnung liegt, bietet sich insbesondere an, eine Roboteranlage 10 mit zwei Aufnahmen 12 für je einen Verbund für den Folienrückschnitt vorzusehen, wobei die Folien abwechselnd durch denselben Roboter 10 zurückgeschnitten werden. Durch die erfindungsgemäße Anlage wird ein personalarmer Folienrückschnitt ermöglicht, bei dem die einzelnen Schritte weitestgehend automatisiert sind, so daß nur geringe Quellen von Verunreinigungen im Reinstraum bestehen bleiben.including positioning the tool and returning the tool to its rest position, the processing time is less than one minute, and with favorable geometries even less than half a minute. The system 15 according to the invention can thus be easily integrated into the usual cycle times in the manufacture of windshields. Since the preparation of the composite (separating, inserting the PVB film, bringing the panes together) is of approximately the same order of magnitude, it is particularly advisable to provide a robot system 10 with two holders 12 for each composite for the film cutting, with the films being cut back alternately by the same robot 10. The system according to the invention enables film cutting back with minimal personnel, in which the individual steps are largely automated, so that only small sources of contamination remain in the clean room.

Nach dem erfolgten Folienrückschnitt (Schritt S72) stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, gemäß derer die weitere Bearbeitung erfolgen kann. Eine erste Variante besteht darin, daß auf den Rand des Verbunds ein Schlauch zum Erzeugen eines Vorvakuums im Verbund von Hand aufgebracht wird, alternativ ist es möglich, den Verbund in eine Sacktasche einzuführen und diese auszupumpen (Schritt S73). Anschließend wird der Verbund, der bereits durch die abgesaugte Luft aneinanderhaftet, laminiert und/oder kalandriert (Schritt S74), bevor er bei Drücken von ca. 12 bis 15 bar und Temperaturen um 100° Celsius autoklaviert wird (Schritt S75), und untrennbar zu einer Einheit, im vorliegenden Falle einer Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug, zusammengefügt wird. Während des Autoklavierens schmilzt der verbliebene Folienüberstand von ca. 0,3 bis 3 cm zu einer Wulst zusammen, verbleibt aber, da der Wulst nicht über die Dicke des Glases hinausreicht, im Kantenbereich, und wird z.B. mit einer Rasierklinge oder dergleichen nunmehr ohne Gefahr, den Verbund zu beeinträchtigen, abgelöst (Schritt S76).After the film has been cut back (step S72), various options are available for further processing. A first variant consists in manually applying a hose to the edge of the composite to create a pre-vacuum in the composite; alternatively, it is possible to insert the composite into a sack and pump it out (step S73). The composite, which already adheres to one another due to the air that has been sucked out, is then laminated and/or calendered (step S74) before it is autoclaved at pressures of approx. 12 to 15 bar and temperatures of around 100° Celsius (step S75), and inseparably assembled into a unit, in this case a windshield for a motor vehicle. During autoclaving, the remaining film overhang of approximately 0.3 to 3 cm melts together to form a bead, but since the bead does not extend beyond the thickness of the glass, it remains in the edge area and can now be removed, for example with a razor blade or the like, without any risk of impairing the bond (step S76).

Vorzugsweise wird die Kontur, entlang derer das Werkzeug 1' bzw. der Roboterarm 10 verfahren soll, zunächst durch einen Lernschritt gespeichert. Hierbei wird beispielsweise eine fertige Windschutzscheibe bzw. ein Modell in der erfindungsgemäßen Anlage positioniert, und das erfindungsgemäße Werkzeug 1' entlang dessen Kontur verfahren. Die Koordinatensteuerung des Roboters merkt sich den Verfahrweg, beispielsweise in einem geeigneten Speicher. Während des Lernschrittes wird die Kante der Windschutzscheibe durch die Kamera 1 beobachtet und der Abstand konti-Preferably, the contour along which the tool 1' or the robot arm 10 is to move is first saved by a learning step. For example, a finished windshield or a model is positioned in the system according to the invention and the tool 1' according to the invention is moved along its contour. The coordinate control of the robot remembers the travel path, for example in a suitable memory. During the learning step, the edge of the windshield is observed by the camera 1 and the distance is continuously

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nuierlich festgehalten. Auch diese Daten werden in dem Speicher abgelegt. Mit einer einfachen Routine wird nunmehr aus dem gefahrenen Verfahrweg, der beispielsweise durch Joysticksteuerung vorgegeben wurde, durch den durch die Karhera 11 ermittelten Abstand zu den Kanten und durch einen vorgebbaren verbleibenden Überstand der Folie die Idealkontur ermittelt, entlang derer das Werkzeug 1' zu verfahren wäre, wenn es zu einem Einsatz kommt. Dieser Verfahrweg wird für künftige Folienrückschnitte gespeichert. Die Kamera 11 kann also zu zweierlei Zwecken eingesetzt werden: zunächst als Korrekturmeßglied beim Schnitt und ebenfalls, wie vorstehend beschrieben, als Korrektureinheit beim Lernschritt.recorded. This data is also stored in the memory. With a simple routine, the ideal contour is determined from the travel path, which was specified, for example, by joystick control, the distance to the edges determined by the camera 11 and a predeterminable remaining overhang of the film, along which the tool 1' would be moved if it were to be used. This travel path is saved for future film cuts. The camera 11 can therefore be used for two purposes: firstly as a correction measuring element during cutting and also, as described above, as a correction unit during the learning step.

Es ist aber auch möglich, die Kamera 11 an einer anderen als der beschriebenen Stelle des Roboterarms 10 vorzusehen oder aber mehrere Kameras an festen Punkten vorzusehen, die insgesamt in ihren Beobachtungsbereichen die komplette Kontur des Verbundes beobachten. Zu Eichungszwecken kann ferner vorgesehen werden, daß an der Ruheposition des Werkzeugs darüberhinaus eine für die Kamera 11 erfaßbare Markierung als Nullstellung für die Robotersteuerung vorgesehen ist.However, it is also possible to provide the camera 11 at a location on the robot arm 10 other than that described, or to provide several cameras at fixed points, which together observe the complete contour of the assembly in their observation areas. For calibration purposes, it can also be provided that a marking that can be detected by the camera 11 is provided at the rest position of the tool as a zero position for the robot control.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel ist anhand einer gewöhnlichen PVB-Folie 14 dargestellt worden. Es ist aber auch möglich, das erfindungsgemäße Werkzeug bzw. die erfindungsgemäße Anlage und die im Zusammenhang damit beschriebenen Verfahrensschritte bei anderen Folienmaterialien zu verwenden und insbesondere auch in solchen Verbünden, wo neben den Glasscheiben 13a, 13b und der Folie 14 weitere Bestandteile in dem Verbund integrierbar sind, beispielsweise Heizleiter für beheizbare Windschutzscheiben, Beschichtungen für Heizungszwecke, gefärbte Farbstreifen, usw. Dadurch, daß der Schnitt mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug praktisch ohne Übertragung von Kräften auf die Folie bzw. auf den Verbund erfolgt, ist es möglich, auch weitere Bestandteile in dem Verbund vorzusehen, die sehr empfindlich sind, beispielsweise Folien für Hologramme, spiegelnde Beschichtungen für in die Windschutzscheibe integrierte Rückspiegel, Antennen, sowie zukünftig auch aktivierbare, ohne Zerstörung der Windschutzscheibe nicht zugängliche Diebstahsicherungen.The above embodiment has been illustrated using a conventional PVB film 14. However, it is also possible to use the tool according to the invention or the system according to the invention and the process steps described in connection with it with other film materials and in particular also in such composites where, in addition to the glass panes 13a, 13b and the film 14, other components can be integrated into the composite, for example heating conductors for heated windshields, coatings for heating purposes, colored strips of paint, etc. Because the cut with the tool according to the invention takes place practically without transferring forces to the film or to the composite, it is also possible to provide other components in the composite that are very sensitive, for example films for holograms, reflective coatings for rear-view mirrors integrated into the windshield, antennas, and in the future also activatable anti-theft devices that are inaccessible without destroying the windshield.

Der Folienrückschnitt wurde vorstehend an einem Verbund aus zwei transparenten Scheiben insbesondere aus Glas erläutert. Es versteht sich, daß die Erfindung aber auch für andere Materialien und mit einer verschiedenen Anzahl von Komponenten möglich ist. So könnte beispielsweise auch eine Folie zu- oder zurückgeschnitten werden, die z.B. durch Adhäsion gehalten oder lose auf einer Fläche aufliegt. Insbesondere wäre es alsoThe film cutting was explained above using a composite of two transparent panes, in particular made of glass. It goes without saying that the invention is also possible for other materials and with a different number of components. For example, a film could also be cut or cut back, which is held by adhesion or rests loosely on a surface. In particular, it would be

möglich, in dem vorstehenden Beispiel die Folie zurückzuschneiden, ohne daß die Scheibe 13b abgelegt wurde.In the above example, it is possible to cut back the film without removing the pane 13b.

Es versteht sich, daß zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens auch solche Schneidwerkzeuge 1 bzw. 1' in Betracht kommen, die von Hand verlagert werden und die sich z.B. mittels einer beweglichen Vorrichtung an der Kante der Gläser 13a, 13b abstützen, z.B. mit Hilfe von Rollen.It is understood that for carrying out the described method, cutting tools 1 or 1' can also be considered which are moved by hand and which are supported on the edge of the glasses 13a, 13b by means of a movable device, e.g. with the help of rollers.

Claims

557 GM 04 Protection claims

1. Cutting tool for separating a piece of a film (14) which is held only on one side of the cut, comprising a cutting element (4; 4') which can be set into high frequency vibrations.

2. Cutting tool according to claim 1, wherein the cutting element is a cutting sonotrode (4; 4') which can be set into oscillation piezoelectrically.

3. Cutting tool according to claim 2, further comprising a booster (3) and a converter (2), wherein the cutting tool (1; 1') can be set into vibration by an ultrasonic generator.

4. Cutting tool according to claim 2 or 3, characterized in that the cutting sonotrode (4') has a V-shaped front edge (5).

5. Cutting tool according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cutting sonotrode (4 ¹ ) has a uniform width and tapers in two steps towards its front edge (5).

6. Cutting tool according to one of claims 2 to 5, characterized in that the cutting sonotrode (4; 4') consists of TiAI6V4.

7. Cutting tool according to one of claims 1 to 6, characterized by a control unit by which the cutting tool (1; ¹¹ ) can be controlled to a resonance frequency.

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8. System for separating a film overhang (14) from a composite to be laminated, comprising

a means for positioning the composite (12);

a cutting tool with a cutting element (4; 4 ¹ ) which can be set into high frequency vibrations for cutting; and

a guide means (10) which is displaceable along the contour of the composite which carries the cutting tool.

9. Installation according to claim 8, characterized by measuring means (11) which determine the distance between the cutting tool (1; ¹¹ ) and the contour of the composite.

10. System according to claim 9, characterized in that the measuring means (11) determines the distance optically.

11. System according to claim 10, characterized in that the guide means (10) corrects the position of the cutting tool (1; 1') based on the distance from the contour determined by the measuring means (11).

12. Installation according to one of claims 8 to 11, characterized in that the cutting tool (1; &Ggr;) can be excited to oscillate at a frequency of 40 KHz.

1.3. System according to one of claims 8 to 12, characterized in that the guide means comprises a 6-axis robot (10) which is freely programmable in space.

14. System according to one of claims 8 to 13, characterized by stripping means which prevent the leaving of cut-off film overhang (14) on the composite.

15. System according to one of claims 8 to 14, characterized in that the film overhang (14) to be separated consists of polyvinyl butyral.

16. System according to one of claims 8 to 15, characterized in that the composite comprises an outer and an inner glass plate (13b, 13a), between which the film projection (14) protrudes.

17. Installation according to one of claims 8 to 16, characterized in that the composite consists of three parts, of which the two outer spherical components are composite windshields which are to be connected by the film (14).

18. System according to one of claims 8 to 17, characterized in that the positioning means (12) can be adjusted relative to the guide means (10).

19. Installation according to one of claims 8 to 18, characterized in that the cutting element (4; 4 ¹ ) is arranged pivotably on the guide means (10) in such a way that three-dimensional contours can be circumvented in space, while the cutting element assumes a substantially unchanged position relative to the edge of the composite.

20. System according to one of claims 8 to 19, characterized in that the cutting element is a cutting sonotrode (4; 4') which can be set into oscillation piezoelectrically.

21. Installation according to claim 20, characterized in that the cutting element further comprises a booster (3) and a converter (2), wherein the cutting tool (1; 1 ¹ ) can be set into vibration by an ultrasonic generator

22. Installation according to claim 20, characterized in that the cutting sonotrode (4 ¹ ) has a V-shaped front edge (5).

23. System according to one of claims 20 to 22, characterized in that the cutting sonotrode (4') has a uniform width and tapers in two steps towards its front edge (5).

24. System according to one of claims 20 to 23, characterized in that the cutting sonotrode (4; 4') consists of TiAI6V4.

25. System according to one of claims 20 to 24, characterized by a control unit by means of which the cutting tool (1; 1') can be controlled to a resonance frequency.