DE3533185C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine NC-Glasplatten- Kantenschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schleifmaschine mit numerischer Steuerung, mit der eine Mehrzahl von Glasplatten parallel bearbeitet werden kann, ist aus DE 28 56 519 A1 bekannt. Nachteilig an der bekannten Schleifmaschine ist, daß bei Verminderung der Vorschubgeschwindigkeit einer Schleifscheibe an der Glasplattenkante, wie es beispielsweise an Ecken notwendig ist, eine erhöhte Abarbeitung und Schleiftiefe auftritt, da der Andruck der Schleifscheibe nicht steuerbar ist und daher auch nicht der numerischen Steuerung unterliegt.

Aus der DE 19 66 260 B2 ist ein Schleifkopf zum automatischen Schleifen der Kanten einer Glasscheibe unter Verwendung einer Vorlage-Schablone bekannt, bei der die Schleifscheibe durch einen pneumatisch bewegten Tisch an die zu schleifenden Kanten gedrückt wird. Der Anpreßdruck ist dabei verstellbar. Der Angriffspunkt der Schleifscheibe an der Glasplatte wird durch mechanische Anschläge begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine numerisch gesteuerte NC- Glasplatten-Kantenschleifmaschine dahingehend zu verbessern, daß eine übermäßige Abarbeitung und Schleiftiefe verhindert wird, wenn sich die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe reduziert, beispielsweise an einer Ecke, an der der Krümmungsradius äußerst klein ist und bei der die Schleifscheibe bei abgeschliffener Scheibe leicht nachgestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs.

Auf diese Weise wird eine Verschiebungsvorrichtung mit zwei übereinandersitzenden, parallel zueinander verschiebbaren Schlitten geschaffen. Dabei wird mit dem ersten Schlitten das darauf befindliche Stellelement und der darauf befindliche zweite Schlitten so verschoben, daß der Angriffspunkt der Schleifscheibe an der Glasplatte auf der Drehachse der Welle liegt und somit während der gesamten Umdrehung des Schleifkopfes um die Glasplatte ortsfest bezüglich der Drehachse bleibt. Die Einstellung der Schleifscheiben auf die Drehachse in Abhängigkeit von ihrem durch Abrieb unterschiedlichen Durchmesser kann vorab, vor dem eigentlichen Schleifvorgang erfolgen. Das auf dem ersten Schlitten befestigte Stellelement greift an dem zweiten Schlitten an, um dadurch die Schleifscheibe in steuerbarer Weise gegen die Glasplatte anzudrücken. Durch die überlagerte Anordnung zweier Schlitten werden die Funktionen von Einstellung der Schleifscheibe auf die Drehachse und numerisch gesteuerter Andruck der Schleifscheibe an die Glasplatte entkoppelt. Daher befinden sich die Stellelemente an allen Schleifköpfen in gleicher Ausgangsstellung und können alle in gleicher Weise bei der Bearbeitung identischer Glasplatten gesteuert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Schleifmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schleifmaschine;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Schleifmaschine;

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der Schleifmaschine;

Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht eines Teils der Schleifmaschine;

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Schleifmaschine; und

Fig. 7 ein elektrisches und pneumatisches Schaltbild eines Fluidbetätigers.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist die Vorrichtung in Form eines Schleifmaschinen-Hauptkörpers 1 zum Schleifen der Umfangsränder von Glasplatten 8 bei numerisch gesteuerter Bewegung der Schleifscheiben 7 dargestellt und es ist ferner eine Zuführvorrichtung 2 zum Zuführen der Glasplatten 8 zu dem Schleifmaschinen-Hauptkörper 1 und eine Ausgabevorrichtung 3 zum Ausgeben der geschliffenen Glasplatten gezeigt, die jeweils auf einem Maschinenbett 4 montiert sind.

Der Schleifmaschinen-Hauptkörper 1 ist zum Schleifen der Umfangsränder von Glasplatten 8 geeignet, indem jede Schleifstation 31 in Richtung einer Achse X in Fig. 2 von links nach rechts und umgekehrt und indem ein Tisch 6 in Richtung einer Achse Y vor- und zurückbewegt werden kann, wobei gleichzeitig jede der Schleifscheiben 7 entlang dem Umfangsrand der Glasplatte 8 bewegt wird, während jede Schleifscheibe 7 um eine Achse gedreht wird, die senkrecht zur Ebene der Glasplatte 8 angeordnet ist und durch den Schleifpunkt A der Schleifscheibe 7 verläuft.

Der auf dem Maschinenbett 4 montierte Tisch 6 kann sich in Richtung Y bewegen und trägt Ständer 9, von denen fünf in einer Reihe angeordnet sind, um die zu schleifenden Glasplatten 8 zu halten. Diese Ständer 9 können die Glasplatten 8 durch eine Vakuum-Spannvorrichtung halten. Zu diesem Zweck ist jeder der Ständer 9 über Rohre und Ventile an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen. Der Tisch 6 weist Gleitelemente 10 in der Mitte und an seinen beiden Enden auf, die zueinander parallel in Richtung Y verlaufen und liegt auf Gleitschienen 11, in die die Gleitelemente 10 eingreifen. Da diese Gleitschienen 11 in Richtung Y auf dem Maschinenbett 4 parallel zueinander angeordnet sind, kann der Tisch 6 in Richtung Y auf dem Maschinenbett 4 bewegt werden.

Ein Servomechanismus für die Bewegung in Richtung Y weist drei Gruppen von Stellspindeln 12, die entlang den Gleitelementen 10 angeordnet sind, Getriebe 13 und eine mit den Stellspindeln 12 verbundene Welle 14 sowie einen Y-Achsen Servomotor 16 auf, der die Welle 14 über einen Riementrieb 15 antreibt. Jede der Stellschrauben 12 weist Kugelgewindegänge 17 und eine Mutter 18 auf, und jedes Kugelgewinde 17 ist über ein Lager 19 am Maschinenbett 4 befestigt, während die Mutter 18 unter dem Tisch 6 befestigt ist. Die Kugelgewinde 17 sind mit den Getrieben 13 am Maschinenbett 4 verbunden und die Getriebe 13 sind wiederum untereinander durch die Welle 14 verbunden. Die Welle 14 ist an verschiedenen Stellen des Maschinenbettes 4 durch Lager 20 gelagert. Die Riementriebe 15 umfassen zweckmäßigerweise einen Keilriemen und Riemenscheiben.

Ein Traggerüst 22 wird von Stützen 21 über dem Tisch 6 gehalten, die an beiden Seiten des Maschinenbetts 4 angeordnet sind. Zwei Gruppen von Gleitschienen 23 sind parallel zur Achse X an der Vorderseite des Traggerüsts 22 angeordnet. Die Gleitschienen 23 weisen einen Schienenkörper 24, der auf dem Traggerüst 22 liegt, sowie eine Anzahl von Gleitelementen 25 auf, die sich auf dem Schienenkörper 24 bewegen und ferner ist ein Triebwerksblock 26 an den Gleitelementen 25 befestigt. Demgemäß kann der Triebwerksblock 26 durch die Gleitschienen 23 in Richtung X bewegt werden.

Der in Richtung X wirkende Servomechanismus weist Stellspindeln 27, die zwischen den zwei Gruppen von Gleitschienen 23 angeordnet sind, und einen X-Achsen Servomotor 28 auf, der üblicherweise durch einen Riemen o. ä. mit den Stellschrauben 28 gekoppelt ist. Die Stellspindel 27 weist ein Kugelgewinde 29 und eine Mutter 30 auf, wobei das Kugelgewinde 29 durch ein Lager 78 am Traggerüst 22 und die Mutter 30 am Triebwerksblock 26 befestigt ist.

Der in Fig. 4 dargestellte Triebwerksblock 26 ist mit fünf Schleifstationen 31 derart bestückt, daß diese über den jeweiligen Ständern 9 auf dem Tisch 6 angeordnet sind und daß jede der Schleifstationen 31 eine Halterungseinrichtung 32, einen an der Halterungseinrichtung 32 hängenden Schleifkopf 5 und einen mit der Halterungseinrichtung 32 verbundenen Drehantrieb 33 aufweist. Jede der Schleifstationen 31 ist über die Halterungseinrichtung an dem Triebwerksblock 26 befestigt.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 weist der Schleifkopf 5 einen Spindelmotor 34 und eine Verschiebungseinstellvorrichtung 35 mit einer ersten Schlittenführung 42, einem Querschlitten 43 und einem Vertikalschlitten 79 auf, um die Aufstellposition des Spindelmotors 34 in senkrechter Richtung und in zwei in der Horizontalebene zueinander senkrechte Richtungen einzustellen. Die Schleifscheibe 7 ist an der Welle des Spindelmotors 34 angebracht. Die Halterungseinrichtung 32 weist eine drehbare Welle 36, eine Anzahl von nicht dargestellten Lagern zum Lagern der Welle 36 und ein Gehäuse 37 zum Halten der Lager auf. Die Halterungseinrichtung 32 ist durch das Gehäuse 37 an dem Triebwerksblock 26 angebracht. Der gesamte Schleifkopf 5 ist aufgehängt, um die Verschiebungseinstellvorrichtung 35 am unteren Teil der Welle 36 zu halten und ein Kegelrad 38 ist am oberen Ende der Welle 36 angeordnet, um den Drehantrieb 33 zu bilden. Der Schleifkopf 5 ist um die Welle 36 der Halterungseinrichtung 32 als Drehachse drehbar.

In den Fig. 1 und 2 weist der Servomechanismus zur Übertragung der Drehbewegung den Drehantrieb 33 bestehend aus dem Kegelrad 38 am oberen Ende der Welle 36 der Halterungseinrichtung 32, eine den Drehantrieb 33 mit der jeweiligen Schleifstation 31 verbindende Antriebswelle 39 und einen mit der Antriebswelle 39 verbundenen Servomotor 40 zum Drehen auf. Die Antriebswelle 39 wird von dem drehenden Servomotor 40 angetrieben, wodurch der Schleifkopf 5 und damit die Schleifscheibe in jeder Schleifkopfeinrichtung 31 gleichzeitig durch den jeweiligen Drehantrieb gedreht werden.

Wenn das Drehzentrum für die Schleifscheibe 7 so eingestellt ist, daß es sich gemäß Fig. 4 mit dem Schleifpunkt A der Schleifscheibe 7 in bezug auf die Glasplatte 8 deckt, und zwar durch die Verschiebungseinstellvorrichtung 35 von jedem Schleifkopf 5, dann führt die Schleifscheibe 7 aufgrund einer numerischen Steuerung eine Drehbewegung durch und bewegt sich entlang des Umfangrandes der Glasplatte 8, die an jedem der Ständer 9 festgehalten wird, und zwar gemäß der numerisch gesteuerten Bewegung des Tisches 6 und des Triebwerksblocks 26 und schleift dabei so, daß der Schleifpunkt A immer an einer konstanten Position gehalten wird.

Im folgenden wird eine Erläuterung für das Prinzip gegeben, nach dem die Schleifscheibe 7 das Schleifen durchführt, während eine Drehbewegung gemäß numerischer Steuerung erfolgt, und es werden die dabei erzielten Vorteile anhand der Fig. 4 bis 6 erläutert.

Die Schleifscheibe 7 wird bei der Bewegung entlang dem Umfangsrand der Glasplatte 8 derart gehalten, daß der Schleifkopf 5 eine Drehbewegung um eine Achse durchführt, die durch den Schleifpunkt A der Schleifscheibe 7 und senkrecht zur Ebene der Glasplatte 8 erfolgt. Dabei unterliegt der Drehwinkel der Schleifscheibe 7 derart der numerischen Steuerung, daß die Normale auf das Profil des Umfangsrandes der Glasplatte 8 mit einer geraden Linie fluchtet, die den Schleifpunkt A mit dem Drehzentrum 41 der Schleifscheibe 7 verbindet. Bei einem solchen Aufbau kann bei aufgrund von Abrieb erfolgter Durchmesser-Reduktion der Schleifscheibe 7 die Halteposition für die Schleifscheibe 7 dadurch eingestellt werden, daß die Schleifscheibe 7 lediglich in einer Richtung bewegt wird, und zwar durch die erste Schlittenführung 42 derart, daß der Schleifpunkt A mit der Drehachse der Welle 36 fluchtet. Dies bedeutet einen wesentlichen Vorteil für die Glasplatten- Schleifmaschine, wenn eine Anzahl von Glasplatten 8 gleichzeitig durch eine Anzahl von Schleifscheiben 7 geschliffen wird. Da sich nämlich der Abrieb der Schleifscheiben 7 vorher bestimmen läßt, kann der Schleifpunkt A für die Schleifscheibe 7 leicht gegenüber dem Drehzentrum 36 der Schleifscheibe 7 durch einfaches Bewegen der ersten Schlittenführung 42 um das jeweils gewünschte Maß ausgerichtet werden. Die Bewegung jedes ersten Schlittens 42 wird zweckmäßigerweise durch einen Verschiebungsservomotor 44 gemäß der numerischen Steuerung von Fig. 6 gesteuert.

Im folgenden wird der Steuerungsmechanismus für die Schleifandruckkraft anhand der Fig. 4 bis 6 erläutert.

In den Fig. 4 bis 6 tragen gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 gleiche Bezugszeichen.

In diesen Figuren weist die Verschiebungseinstellvorrichtung 35 die erste Schlittenführung 42, den Querschlitten 43 und einen Vertikalschlitten 79 auf. Eine Verschiebevorrichtung mit einer zweiten Schlittenführung 45, die mit dem Spindelmotor 34 und einem Fluidbetätiger 46 verbunden ist, ist auf dem ersten Schlitten 42 angebracht. Die zweite Schlittenführung 45 ist derart angebracht, daß ihre Bewegungsrichtung parallel zur Bewegungsrichtung der ersten Schlittenführung 42 verläuft. Der Fluidbetätiger 46 kann den Spindelmotor 34 und damit die Schleifscheibe 7 in Bewegungsrichtung der zweiten Schlittenführung 45 hin- und herbewegen und damit die Anpreßkraft der Schleifscheibe 7 an die Glasplatte 8 verändern. Ein Kugel-Führungslager wird zweckmäßigerweise für die zweite Schlittenführung 45 so eingesetzt, daß der Fluidbetätiger 46 mit geringer Betätigungskraft bewegt werden kann. Ferner wird zweckmäßigerweise ein Luftzylinder als Fluidbetätiger 46 verwendet.

Für die Steuerung der Betätigungskraft für den Fluidbetätiger 46 wird ein primärer Luftdruck einem elektropneumatischen Wandler 47 zugeführt und ein von dem elektropneumatischen Wandler 47 gesteuerter sekundärer Luftdruck wird zum Fluidbetätiger 46 übertragen, um die Andrückkraft für den Fluidbetätiger gemäß Fig. 7 zu steuern. Der elektropneumatische Wandler 47 ist so konstruiert, daß der abgegebene pneumatische Druck im Verhältnis zu dem eingespeisten elektrischen Strom verändert wird.

Andererseits wird das dem elektropneumatischen Wandler 47 eingegebene Stromsignal von einem Stromwandler 48 erzeugt. Der Stromwandler 48 ist mit einem Hilfsfunktionsteil einer numerischen Steuerungseinrichtung 49 gekoppelt, die den Schleifmaschinen-Hauptkörper 1 steuert und die so gestaltet ist, daß sie eine Anzahl von Stromimpulsen erzeugt, während sie eine Anzahl von Hilfsfunktionssignalen von der numerischen Steuerungseinrichtung 49 aufnimmt. Der Stromwandler 48 ist üblicherweise als veränderlicher Widerstand oder als Digital/Analog-Wandlersystem gebaut. Ferner kann der elektropneumatische Wandler 47 an eine getrennte Steuerungseinrichtung, an ein Einstellinstrument oder an einen Funktionsverstärker angeschlossen sein, so daß er nicht über eine Schnittstelle mit der numerischen Steuerungseinrichtung 49 verbunden betrieben werden muß.

Während ein Luftzylinder üblicherweise als Fluidbetätiger 46 verwendet wird, kann der von dem elektropneumatischen Wandler 47 erzeugte sekundäre Luftdruck an einen hydraulischen Druckwandler angeschlossen und in einen Fluiddruck umgewandelt werden, der dem sekundären Luftdruck entspricht, und der Hydraulikdruck kann dem Fluidbetätiger 46 zugeleitet werden.

Auf diese Weise verändert der elektropneumatische Wandler 47 den zum Fluidbetätiger 46 durch das Signal von der numerischen Steuerungseinrichtung 49 zugeführten sekundären Luftdruck derart, daß die Schleifscheibe 7 hinsichtlich ihrer Anpreßkraft an die Glasplatte 8 in gesteuerter Weise schleift. Die Anpreßkraft wird zweckmäßigerweise so gesteuert, daß die Schleifscheibe 7 stärker an den Umfang der Glasplatte 8 im geraden Teil der Glasplatte andrückt und weniger stark an den Ecken. An einer Ecke, an der der Krümmungsradius extrem klein ist, ist die Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe 7 gegenüber der Glasplatte 8 üblicherweise verringert und gleichzeitig wird der oben erwähnte sekundäre Luftdruck reduziert. Der Schliff kann also gleichmäßig werden, da die Andruckkraft an Stellen reduziert werden kann, an denen die Schleifscheibe 7 an der Glasplatte 8 zu viel Material abschleift.

Die Änderung des sekundären Luftdruckes reicht von 0,3 bar bis 1,5 bar bei einem Fluidbetätiger 46 mit 40 mm Durchmesser.

Bei der numerisch gesteuerten Schleifmaschine, die zuvor beschrieben wurde, kann eine übermäßige Schnitt-Tiefe beim Schleifen der Glasplatte verhindert werden, und zwar selbst dann, wenn die Zuführgeschwindigkeit der Schleifscheibe an einer Ecke o. ä. abnimmt, an der der Krümmungsradius extrem klein ist, und die Position der Schleifscheibe läßt sich leicht nachstellen, wenn die Schleifscheibe abgeschliffen ist.

Claims (2)

1. NC-Glasplatten-Kantenschleifmaschine mit einem Maschinenbett (4) und einer Anzahl von Ständern (9), die von dem Maschinenbett (4) getragen werden und zum Halten der zu schleifenden Glasplatten (8) dienen, und für jede Glasplatte (8) mit:

   • - einem Schleifkopf (5) mit Schleifscheibe (7) an einem Ende, wobei der Schleifkopf (5) exzentrisch an einer Welle (36) aufgehängt ist, deren Drehachse senkrecht zur Ebene der Glasplatte (8) steht;
   • - einem Drehantrieb (33, 39, 40), der mit der Welle (36) gekoppelt ist und den Schleifkopf (5) um die Welle (36) dreht;
   • - Servomotoren (16, 28) zur Bewegung des Schleifkopfes (5) über horizontale Gleitschienen (11, 23) in zwei zueinander senkrechten Richtungen (X, Y); und
   • - einer Verschiebungseinstellvorrichtung (35) in der Aufhängung des Schleifkopfs (5) an der Welle (36) mit einem Vertikalschlitten (79) und mit horizontalen Schlittenführungen (42, 43), von denen die erste Schlittenführung (42), deren Bewegung durch einen Verschiebungsservomotor (44) unter numerischer Steuerung gesteuert ist, die Schleifscheibe (7) radial verschiebbar bezüglich der Welle (36) so hält, daß der Angriffspunkt (A) der Schleifscheibe (7) an der Glasplattenkante fluchtend mit der Drehachse der Welle (36) einstellbar ist;
2. sowie mit einer Steuerungseinrichtung zur numerischen Steuerung der Antriebsmotoren (16, 28) in der Weise, daß jede Schleifscheibe (7) über einen vorgegebenen Weg entlang der Glasplatte (8) bewegt wird und diese bearbeitet; dadurch gekennzeichnet,

   • - daß auf der ersten Schlittenführung (42) eine zweite Schlittenführung (45) parallel verschiebbar gelagert ist, die die zugehörige Schleifscheibe (5) trägt; und
   • - daß ein Fluidbetätiger (46) mit der zweiten Schlittenführung (45) verbunden ist und die Schleifscheibe (7) damit numerisch steuerbar gegen die Glasplatte (8) drückt.