DE3851637T2

DE3851637T2 - Vorrichtung zum Schneiden und Schleifen von Glasscheiben.

Info

Publication number: DE3851637T2
Application number: DE3851637T
Authority: DE
Inventors: Aaron Shafir
Original assignee: Tamglass Engineering Oy
Current assignee: Tamglass Oy
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2008-11-05
Also published as: US5005318A; AU611963B2; EP0437288A3; AU627991B2; ATE111876T1; FI885048A; IL84383A; EP0437288B1; DE3883156D1; AU7415091A; DE3883156T2; EP0315202A2; ATE92900T1; FI89039B; DE3851637D1; FI89039C; JPH01160837A; EP0437288A2; EP0315202B1; IL84383A0

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden eines Glasrohlings entsprechend einer speziellen Kontur, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Ritzmaschine zum Ritzen der Kontur in den Glasrohling; eine Ausbrechmaschine zum Abtrennen der geritzten Kontur aus dem Glasrohling; eine Schleifmaschine zum Glätten der Kanten des abgetrennten Rohlings; und ein Fördergerät zum Fördern des Glasrohlings zu jeder der obengenannten Maschinen zum Ausführen ihrer jeweiligen Ritz-, Abtrenn- und Schleifarbeitsgänge daran; wobei die Schleifmaschine einen Maschinentisch zum Stützen des Glasrohlings aufweist.
Die Erfindung ist besonders nutzbringend zum Schneiden von Glasrohlingen bei der Herstellung von Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge und wird deshalb nachstehend unter Bezug auf diese Anwendung beschrieben.
Die Herstellung von Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge umfaßt zuerst das Ritzen der Kontur der Windschutzscheibe aus einem Glasrohling, Abtrennen der geritzten Kontur aus dem Glasrohling und Schleifen der Kanten des abgetrennten Glasrohlings. Der Glasrohling wird dann in die erforderliche Form gebogen und wird einer Wärmebehandlung unterzogen. Wenn eine geschichtete Windschutzscheibe hergestellt wird, werden zwei solcher Glasrohlinge mit einem transparenten Klebemittel miteinander verbunden.
Gegenwärtig werden die Ritz-, Trenn- und Schleif-Arbeitsgänge üblicherweise manuell mit Hilfe von Schablonen ausgeführt, die durch ein Nachformrad abgetastet werden. Unlängst wurden Ritzmaschinen mit rechnerintegrierter numerischer Steuerung entwickelt zum Steuern des Ritzarbeitsgangs mittels Digitaldaten, die manuell unter Verwendung einer Digitalisiertafel vorbereitet wurden. Sogar unter Verwendung solcher CNC-Ritzmaschinen wird das Schleifen jedoch noch unter Verwendung eines Nachformrades ausgeführt.
In der EP-A-217 658 ist eine Vorrichtung offenbart, bei der das Ritzen der Kontur und das Schleifen der geschnittenen Kante durch Maschinen ausgeführt werden, deren Antriebe mechanisch solcherart gekoppelt sind, daß beide Maschinen durch eine gemeinsame numerische Steuereinrichtung gesteuert werden können, um sich im Einklang miteinander entlang einer gewünschten Kontur zu bewegen, die numerisch definiert ist. Diese Anordnung verringert wesentlich die Produktionskapazität der Vorrichtung, die auf der Basis der Schleifkapazität bestimmt ist. Das Ritzen der Kontur kann typischerweise in der Hälfte der Zeit ausgeführt werden, die zum Schleifen der Kante erforderlich ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine automatische Vorrichtung zum Schneiden von Glasrohlingen zu schaffen, wobei die Vorrichtung und speziell ihre Schleifmaschine einen verbesserten Aufbau und eine Antriebssteuerung aufweist, um den Produktionsertrag der Vorrichtung zu vergrößern.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Um das obige Ziel zu erlangen, ist die vorliegende Erfindung entsprechend des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmaschine zwei Schleifköpfe auf gegenüberliegenden Seiten des Maschinentisches und einen Motor zum Antreiben jeder der Schleifköpfe aufweist, wobei die Vorrichtung außerdem ein Steuersystem umfaßt, das eine digitale Schleifdatei zum gleichzeitigen Steuern der zwei Schleifköpfe für das Glätten der Kanten des abgeschnittenen Glasrohlings entsprechend der digitalen Schleifdatei aufweist.
Für das optimierte Ritzen und Schleifen ist es vorteilhaft, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Schleifköpfe unabhängig von der eines Ritzkopfes ausgewählt werden kann. Um diesen Aspekt der Erfindung zu erzielen, weist die Ritzmaschine einen separaten Antrieb zum Ritzen der Kontur des Glasrohlings auf, wobei das Steuersystem eine digitale Ritzdatei und eine getrennte Antriebssteuereinrichtung zum Steuern des separaten Antriebs entsprechend der digitalen Ritzdatei aufweist.
In der Vorrichtung entsprechend des Anspruchs 1 sind separate Antriebe sowie separate Antriebssteuerungen für die Ritzmaschine und die Schleifmaschine vorhanden. Dieses Merkmal der Erfindung kann ferner durch Vorsehen der Ritzmaschine mit einem Kantensensor zum Abtasten der Kontur eines Modells oder einer Zeichnung eines zu schneidenden Glasrohlings ausgenutzt werden. Bei der Steuerung des Kantensensors kann eine digitale Konturendatei hergestellt werden, die die zu schneidende Kontur repräsentiert. Das Steuersystem kann ferner einen Computer aufweisen, der dazu programmiert ist, die digitale Konturdatei zum Herstellen der digitalen Ritz- und Schleifdatei zu verwenden.
Die Erfindung gestattet die Herstellung der Glasrohlinge in einer vollautomatisierten Herstellungslinie, die einen schnellen Durchlauf und eine kurze Rüstzeit hat. Diese kurze Rüstzeit (d. h. in der Größenordnung von 5 bis 15 Minuten in einem typischen System) gestattet, daß die Vorrichtung wirksam bei der Herstellung von Glasrohlingen sowohl in kleinen Chargen als auch in großen Chargen verwendet werden kann. Die Erfindung gestattet außerdem eine automatische Digitalisierung neuer Modelle und eine maximale Verwendung der Rohmaterialien.
Die Erfindung ist besonders zweckdienlich, wenn sie in einer kompletten Herstellungslinie ausgeführt wird einschließlich auch einer Ausbrechmaschine zwischen der zuvor beschriebenen Ritz- und Schleifmaschine, wobei jede Maschine individuell computergesteuert ist. Jedoch gestattet die Erfindung auch einen modularen Aufbau, bei dem die einzelnen Maschinen wirksam als separate modulare Einheiten mit anderen Einheiten in der Herstellungslinie verwendet werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen nur auf dem Beispielswege beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht ist, die eine Form einer Vorrichtung darstellt, die in Verbindung mit der Erfindung zum Schneiden eines Glasrohlings entsprechend einer speziellen Kontur aufgebaut ist;
Fig. 2 schematisch die Gesamtsteuerung der Vorrichtung von Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 einen Brückenlaufkran in der Vorrichtung von Fig. 1 zum Transportieren der Werkstücke von einer Maschine zur nächsten Maschine darstellt;
Fig. 4 schematisch die Steuerung des Brückenlaufkrans von Fig. 3 darstellt;
Fig. 5 eine dreidimensionale Ansicht ist, die im besonderen die Ritzmaschine bei der Vorrichtung von Fig. 1 zum Ritzen des Glasrohlings entsprechend der speziellen Kontur und auch zum Digitalisieren der Kontur und auch zum Digitalisieren eines neuen Modells darstellt;
Fig. 6 schematisch die Steuerung der Ritzmaschine von Fig. 5 darstellt;
Fig. 7 den Aufbau der Ausbrechmaschine in der Vorrichtung von Fig. 1 zum Abtrennen der geritzten Kontur aus dem Glasrohling darstellt;
Fig. 8 im einzelnen die Art des Steuerns der Positionen der Brenner in der Ausbrechmaschine von Fig. 7 darstellt;
Fig. 9 schematisch die Steuerung der Ausbrechmaschine von Fig. 7 darstellt;
Fig. 10 im besonderen den Aufbau der Schleifmaschine bei der Vorrichtung von Fig. 1 zum Glätten der Kanten des abgetrennten Rohlings darstellt;
Fig. 11 schematisch die Steuerung der Schleifmaschine von Fig. 9 darstellt;
Fig. 12a-12e verschiedene Betriebsarten der Arbeitsweise der Gesamtvorrichtung von Fig. 1 darstellen;
Fig. 13 das Koordinatensystem darstellt, das beim Steuern der Maschinenoperationen verwendet wird;
Fig. 14 ein Flußdiagramm ist, das die Arbeitsweise des zentralen Rechners bei der Digitalisierungsbetriebsart (bzw. Studierbetriebsart) der Arbeitsweise von Fig. 12a darstellt;
Fig. 15 ein Flußdiagramm ist, das die Arbeitsweise des CNC- Computers bei der Digitalisierungsbetriebsart (bzw. Studierbetriebsart) der Arbeitsweise darstellt, die in den Fig. 12a dargestellt ist, wobei Fig. 15a ein hilfreiches Schaubild zum Verständnis dieser Betriebsart ist;
Fig. 16a-16c zusammen ein Flußdiagramm bilden, das die Arbeitsweise des zentralen Rechners bei der Prozeßbetriebsart der Arbeitsweise von Fig. 12b darstellt; und
Fig. 17 eine Darstellung ist, die zum Erläutern des Schleifarbeitsganges hilfreich ist.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Gesamtvorrichtung

Die in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Vorrichtung ist im besonderen zum Schneiden von Glasrohlingen GB entsprechend einer speziellen Kontur bestimmt, die bei der Herstellung von Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Vorrichtung umfaßt eine Ritzmaschine, die im allgemeinen mit 2 bezeichnet ist, zum Ritzen der Kontur in den Glasrohling GB entsprechend eines zuvor digitalisierten Modells oder zum Digitalisieren eines neuen Modells; umfaßt eine Ausbrechmaschine, die im allgemeinen mit 4 bezeichnet ist, zum Abtrennen der geritzten Kontur aus dem Glasrohling GB; und umfaßt eine Schleifmaschine, die im allgemeinen mit 6 bezeichnet ist, zum Glätten der Kanten des abgetrennten Rohlings.
Die dargestellte Vorrichtung umfaßt außerdem einen Brückenlaufkran, der im allgemeinen mit 8 bezeichnet ist, zum Fördern der Glasrohlinge GB von einer Maschine zur nächsten Maschine; umfaßt ein Werkstückzuführungs-Untersystem (nicht gezeigt) an dem Eingangsende der Fertigungslinie zum Zuführen der Glasrohlinge von einem Stapel oder von zwei unterschiedlichen Stapeln auf ein Fördergerät zum Fördern der Glasrohlinge zur Ritzmaschine; und umfaßt einen Seitenkran, der im allgemeinen mit 12 bezeichnet ist, an dem Ausgangsende der Fertigungslinie.
Der Seitenkran 12 wird auf einer Trägerverlängerung 14 des Brückenlaufkranes 8 gestützt, die ein Paar Schienen 16 trägt. Der Seitenkran 12 weist eine senkrechte Trägerkonstruktion 18 auf, die mit Schiebern 20 ausgebildet ist, die entlang der Schienen 16 beweglich sind, und weist eine horizontale Trägerkonstruktion 22 auf, die einen Manipulator 24 trägt, der Vakuum-Handhabegeräte 26 zum Fördern der Glasrohlinge von der Schleifmaschine 6 zu den nachfolgenden Stationen der Herstellungslinie (nicht gezeigt) aufweist, die die Biege-, Wärmebehandlungs- und Schichtungs-Arbeitsgänge ausführen, um die fertigen Windschutzscheiben herzustellen.
Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist hauptsächlich auf den Aufbau und die Arbeitsweise der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6 sowie des Brückenlaufkranes 8 gerichtet, der die Glasrohlinge von einer Maschine zur nächsten Maschine fördert. Der Rest der Beschreibung ist deshalb auf diese Aspekte der Vorrichtung von Fig. 1 gerichtet, wie im besonderen in den übrigen Figuren der Zeichnungen dargestellt ist.
Der Gesamtarbeitsablauf der Maschine wird von einem zentralen Rechner 28 gesteuert, der eine Tastatureingabe 30 und eine Anzeige 32 aufweist. Die Ritzmaschine, die Ausbrechmaschine 4 und die Schleifmaschine 6 sind jeweils mit ihrem eigenen CNC (rechnerintegrierte numerische Steuerung) Computer (in Fig. 1 nicht gezeigt) versehen, zum Steuern des Arbeitsablaufs der jeweiligen Maschine, die insgesamt von dem zentralen Rechner 28 gesteuert werden. Zusätzlich ist jede dieser Maschinen sowie der Brückenlaufkran 8 mit einem PLC (programmierbares Logiksteuergerät) versehen, wie nachstehend im besonderen beschrieben wird.
Fig. 2 stellt schematisch die Gesamtsteuerung der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine durch den zentralen Rechner 28 dar. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist jede der obengenannten Maschinen mit dem zentralen Rechner über eine Signalübertragungsverbindung jeweils in Form eines herkömmlichen RS 232 Busses 34, 36, 38 verbunden.
Der Brückenlaufkran 18 weist eine PLC-Einheit 40 auf, die von dem zentralen Rechner 28 gesteuert wird, und die wiederum den Kran steuert, um die Glasrohlinge zu ihren richtigen Positionen in der Ritzmaschine 2, Ausbrechmaschine 4 und Schleifmaschine 6 zu fördern, um die letztgenannten Maschinen zu befähigen, ihre jeweiligen Arbeitsgänge an den Glasrohlingen auszuführen. Die PLC-Einheit 40 ist außerdem mit den CNC-Rechnern der Ritz-, Ausbrech- und Schleifmaschinen 2, 4, 6 verbunden, um so deren Arbeitsabläufe zu synchronisieren.

Brückenlaufkran 8

Der Brückenlaufkran, wie im besonderen in den Fig. 1 und 3 dargestellt, umfaßt ein Paar Schienen 42, die von einer Mehrzahl senkrechter Säulen 44 gestützt werden, um sich über die Ritzmaschine 2, die Ausbrechmaschine 4 und die Schleifmaschine 6 zu erstrecken, die in einer geraden Linie angeordnet sind. Der Kran 8 weist einen Schieber 46 auf, der entlang der Schienen 42 beweglich ist, und eine Brücke 48 trägt einen Vakuum-Manipulator 50, der mit einer Mehrzahl von Saugnäpfen 52 (Fig. 4) ausgestattet ist zum Fördern der Glasplatten von einer zur anderen Maschine. Die Brücke 48 ist quer zum Schieber 46 beweglich, und der Manipulator 50 ist vertikal bezüglich des Schiebers beweglich.
Fig. 4 stellt schematisch die Gesamtsteuerung des Brückenlaufkranes 8 dar. Seine PLC-Einheit 40 ist mit dem zentralen Rechner 28 (Fig. 2) über eine Bedientafel 54 verbunden, was eine manuelle oder eine automatische Arbeitsweise des Krans ermöglicht. Wie zuvor angegeben wurde, ist die PLC-Einheit 40 des Brückenlaufkrans 18 außerdem mit den Rechnern der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6 verbunden, um deren Arbeitsabläufe mit denen des Krans zu synchronisieren.
Die PLC-Einheit 40 des Brückenlaufkranes weist eine Verbindung über einen Steuerschrank 56 zu dem Antrieb 58 für den Schieber 46 auf, um dessen Position in Längsrichtung entlang der Laufbahnen 42 zu steuern, weist eine Verbindung mit dem Antrieb 60 für die Brücke 48 auf, um dessen Position quer zum Schieber zu steuern, und weist eine Verbindung zum Antrieb 62 für den Manipulator 50 auf, um dessen senkrechte Position bezüglich des Schiebers und der Brücke zu steuern. Die PLC-Einheit 40 ist außerdem über einen elektrischen Steuerschrank 56 mit dem pneumatischen Steuersystem 64 zum Steuern der Saugwirkung verbunden, mit denen die Saugnäpfe 52 des Manipulators 50 beaufschlagt werden.
Die Antriebssysteme 58, 60, 62 für den Schieber 46, die Brücke 48 und den Manipulator 50 und das pneumatische System 64 werden jeweils durch den zentralen Rechner 28 über die PLC-Einheit 40 gesteuert, die eine bekannte Art zum Steuern der Arbeitsweise des Krans sein kann, um den Glasrohling GB nacheinander zur Ritzmaschine 2, zur Ausbrechmaschine 4 und zur Schleifmaschine 6 zu transportieren, um diesen Maschinen zu gestatten, ihre jeweiligen Arbeitsgänge an dem Glasrohling auszuführen, bevor der Glasrohling von der Fertigungslinie über den Seitenkran 12 austritt.

Ritzmaschine 2

Fig. 5 stellt im besonderen den Aufbau der Ritzmaschine dar, und Fig. 6 stellt schematisch das Steuersystem für jene Maschine dar.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist die Ritzmaschine 2 ein Paar Schienen 66 auf, die das Förderband 67, das den Glasrohling von dem Zuführungs-Untersystem (Fig. 1) erhält, überbrückt. Ein erster Schlitten 68 ist entlang der X-Achse auf den Schienen 66 beweglich; und ein zweiter Schlitten 70, der auf Führungsbahnen 72 des Schlittens 68 verschiebbar ist, ist entlang der Y-Achse beweglich.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird der Schlitten 68 entlang der X-Achse (entlang der Schiene 66) mittels eines Motors MX angetrieben, der ein Paar Kugelumlaufspindeln 73, die durch Kugelumlaufmuttern an den gegenüberliegenden Enden des Schlittens hindurchtreten, antreibt; und der Schlitten 70 wird entlang der Y-Achse (quer zum Schlitten 68) durch einen Motor MY und eine Kugelumlaufspindel 74, die durch den Schlitten 68 getragen wird und durch eine Kugelumlaufmutter auf dem Schlitten 70 hindurchtritt, angetrieben. Jede dieser Antriebe weist außerdem eine Kodiereinrichtung EX und EY auf, die jeweils die Position des jeweiligen Schlittens kodieren. Der Schlitten 68 weist außerdem zwei Endschalter LS&sub1;, LS&sub2; auf, die die Endpositionen des Schlittens 70 auf dem Schlitten 68 bestimmen.
Der Schlitten 70 trägt einen Ritzkopf 76, wie z. B. eine Diamantscheibe, die wirksam die Kontur der Glasrohlinge ritzt, die während der normalen Herstellung bzw. der Prozeß-Betriebsart des Arbeitsablaufs der Vorrichtung durch die Steuerung eines CNC-Rechners 78, die in der Ritzmaschine 2 enthalten ist, hergestellt werden. Der Schlitten 70 trägt außerdem einen Sensor 80, der zum Digitalisieren einer neuen Kontur verwendet wird, z. B. von einem Modell oder einer Zeichnung während der Digitalisierungs-Betriebsart (bzw. der Studier-Betriebsart) des Arbeitsablaufes der Vorrichtung, wenn eine neue Form einer Windschutzscheibe in die Vorrichtung eingeführt wird.
Die Position des Schlittens 70 und damit die Positionen des Ritzkopfes 76 und des Sensors 80 werden durch den CNC-Rechner 78 über die
Antriebssteuerungs-Schaltungsanordnung DCX, die mit dem Motor MX verbunden ist, und einer
Antriebssteuerungs-Schaltungsanordnung DCY, die mit dem Motor MY verbunden ist, gesteuert. Der CNC-Rechner 78 empfängt außerdem die Positionierdaten des Schlittens 70 von den Kodiereinrichtungen EX, EY, die Rückführungsdaten an den Rechner hinsichtlich der tatsächlichen Position des Schlittens 70 und damit des Ritzkopfes 76 und des Sensors 80 erzeugen.
Der CNC-Rechner 78 weist außerdem einen ersten Anschluß zur Verbindung mit einer äußeren Signalübertragungsverbindung 82, z. B. einem RS 232 Bus auf, um unterschiedliche Programme und/oder Steuerungen einzugeben; weist einen zweiten Anschluß zur Verbindung mit einer Bedientafel 84 auf, um eine Mensch-Maschine-Kommunikation (MMI)-Information, (z. B. wie über eine Tastatur, einen Joystick oder eine Anzeige eingegeben) zu empfangen, und weist einen dritten Anschluß auf, der mit einer PLC (programmierbares Logiksteuergerät)-Einheit 90 verbunden ist, was die Steuerung des Brückenlaufkranes 8 der Bewegungen der zwei Schlitten 68, 70 sowie anderer Arbeitsgänge an der Maschine gestattet.

Ausbrechmaschine 4

Das Ausbrechen oder Trennen des Glasrohlings GB entlang der Linien, die durch die Ritzmaschine 2 angeritzt wurden, wird durch Wärmeschocks bewirkt, die durch Heizvorrichtungen, nämlich Gasbrennern, die präzise bezüglich der vier Ecken des geritzten Glasrohlings GB positioniert wurden, aufgebracht werden. Die Ausbrechmaschine 4 in der Vorrichtung von Fig. 1 zum Ausführen dieses Arbeitsganges ist im besonderen in den Fig. 7 bis 9 dargestellt.
Wie somit in den Fig. 7 bis 9 gezeigt ist, umfaßt die Ausbrechmaschine 4 vier Brenner 91-94, von denen jeder von einer senkrechten Säule 95 über zwei waagerechte Gelenke 96, 97 getragen wird. Das Gelenk 96 ist waagerecht bezüglich des oberen Endes der senkrechten Säule 95 mittels eines Motors Ma verschwenkbar, und das Gelenk 97 ist waagerecht bezüglich des äußeren Endes des Gelenkes 96 mittels eines zweiten Motors Mb verschwenkbar. Jeder Brenner 91-94 wird an dem äußeren Ende des jeweiligen Gelenks 97 getragen.
Während des Ausbrecharbeitsganges wird der Glasrohling GB, dessen gewünschte Kontur mittels der Ritzmaschine 2 eingeritzt wurde, durch die Saugnäpfe 52 des Brückenlaufkranes 8 über einem Bottich bzw. einer Wanne 98 in der Ausbrechmaschine getragen. Die Saugnäpfe greifen den Glasrohling innerhalb der geritzten Linie auf eine solche Weise an, daß, wenn die Brenner 91-94 nach präziser Positionierung bezüglich der Ecken des geritzten Musters gespeist werden, um Wärmeschocks auf den Glasrohling GB aufzubringen, dieser entlang des geritzten Musters abbricht. Der Abschnitt des Glasrohling innerhalb des geritzten Musters wird somit durch die Saugnäpfe gehalten, wogegen die abgetrennten Reststücke (äußerer Kantenabschnitt) des Glasrohlings in den Bottich 98 als Abfall hineinfällt.
Fig. 9 stellt schematisch die Steuerung für den Ausbrecharbeitsgang dar. Die Ausbrechmaschine weist einen CNC-Rechner 100 auf, der über einen Bus 101 (z. B. einen RS 232 Bus) mit dem zentralen Rechner (28, Fig. 2) verbunden ist. Der CNC-Rechner 100 steuert die Antriebsschaltungen 102 für die acht Motoren Ma, Mb der vier Brenner 91-94 (zwei für jeden Brenner), um die Brenner bezüglich der geritzten Linien in dem Glasrohling präzise zu positionieren. Die elektrische Schaltung für die Ausbrechmaschine 4, die in Fig. 9 dargestellt ist, weist außerdem eine Bedientafel 104 auf, die eine manuelle oder automatische Arbeitsweise der Maschine ermöglicht.
Wie im besonderen nachstehend beschrieben ist, ist jeder der vier Brenner 91-94 bezüglich einer der vier Ecken auf dem geritzten Glasrohling positioniert, um die Wärme präzise an dem Punkt auf der jeweiligen Ecke aufzubringen, die den kleinsten Krümmungsradius hat. Dieses Positionieren der vier Brenner 91-94 wird automatisch durch die Steuerung des CNC-Rechners 100 und des zentralen Rechners 28 bewirkt. Wenn die vier Brenner präzise positioniert wurden, werden sie unter der Steuerung des CNC-Rechners 100 und der PLC-Einheit 106 gezündet. Die Wärme, die durch die vier Brenner auf diese präzisen Punkte in den vier Ecken des geritzten Glasrohlings GB aufgebracht werden, erzeugt einen Wärmeschock auf den Glasrohling, was sauber das geritzte Muster aus dem übrigen äußeren Abschnitt des Rohlings abtrennt, wobei der äußere Abschnitt als Abfall in den Behälter 98 fällt, während der geritzte Abschnitt durch die Saugnäpfe 52 des Brükkenlaufkrans 8 gehalten wird, der diesen zur Schleifmaschine 6 fördert.

Schleifmaschine 6

Die Schleifmaschine 6, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist deutlicher in Fig. 10 zu sehen, und deren Gesamtsteuerung ist schematisch in Fig. 11 dargestellt.
Die Schleifmaschine 6 weist einen Maschinentisch 110 zum Aufnehmen des Glasrohlings GB auf, der zu ihr von der Ausbrechmaschine 4 mittels des Brückenlaufkrans 8 gefördert wird. Die Schleifmaschine weist außerdem ein Paar Schleifköpfe 111, 112 (Fig. 11) auf, die auf gegenüberliegenden Seiten des Maschinentischs 110 angeordnet sind, um mit den gegenüberliegenden Kanten des Glasrohlings im Eingriff befindlich zu sein, wenn dieser auf dem Maschinentisch aufgenommen ist. Der Maschinentisch 110 ist um die Vertikalachse der Maschine durch den Motor MGR drehbar, wogegen die beiden Schleifköpfe 111, 112 in Längsrichtung bezüglich des Maschinentisches 112 beweglich sind, d. h. senkrecht zur Drehachse des Maschinentisches durch zwei Motoren MG&sub1;, MG&sub2;, um die äußeren Kanten des Glasrohlings zu schleifen und zu glätten, wenn sich dieser auf dem Maschinentisch 110 dreht. Das Vorsehen von zwei Schleifköpfen 111, 112 (Fig. 11) auf den gegenüberliegenden Seiten des Glasrohlings ermöglicht, daß ein Schleifarbeitsgang gleichzeitig auf jeder der zwei gegenüberliegenden Kanten des Glasrohlings ausgeführt wird, wodurch wesentlich die Gesamtzeit verringert wird, die zum Schleifen der gesamten äußeren Kante des Rohlings erforderlich ist.
Wie im besonderen in Fig. 11 gezeigt ist, weist die Schleifmaschine 6 einen CNC-Rechner 114 auf, der den Drehmotor MGR über eine Antriebsschaltung 116a steuert und die beiden Schleifkopfmotoren MG1, MG2 und MG2 über zwei weitere Antriebsschaltungen 116b, 116c steuert. Der Maschinentisch 110, der den Glasrohling aufnimmt, ist mit Vakuumanschlüssen 118 ausgebildet, um fest den Glasrohling auf dem Maschinentisch während des Schleifarbeitsganges zu halten. Jeder der Schleifköpfe 111, 112 ist in der Form einer Schleifscheibe ausgebildet, die durch einen Schlitten 121, 122 getragen wird, die über eine Kugelumlaufspindel 123, 124 über ihren jeweiligen Motor MG1, MG2 beweglich ist.
Die Schleifmaschine 6, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, weist außerdem eine PLC-Einheit 126 zum Steuern-der Arbeitsweise der drei Motoren MGR, MG1 und MG2 auf, und weist Kodiereinrichtungen EG1, EG2 zum Erzeugen einer Rückführungsinformation entsprechend der tatsächlichen Positionen der Schleifscheiben 111 und 112 an den CNC-Rechner auf.
Der CNC-Rechner 114 weist außerdem einen Anschluß zur Verbindung über einen RS 232C-Bus 128 an den zentralen Rechner 28 (Fig. 2) zum Empfangen der Arbeitsprogramme und außerdem zum Vorsehen einer Signalübertragungsverbindung zu zusätzlichen Systemen auf. Eine Bedientafel 130, die mit dem CNC-Rechner 114 verbunden ist, ermöglicht einen manuellen oder automatischen Arbeitsablauf der Maschine.

Betriebsarten des Arbeitsablaufes (allgemein)

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung ist in der Lage, in irgendeiner der folgenden Betriebsarten zu arbeiten:
(a) Digitalisierungs-Betriebsart in Fig. 12a dargestellt. Diese Betriebsart, die manchmal Studier-Betriebsart genannt wird, ermöglicht der Vorrichtung, eine neue Kontur, wie z. B. von einem Modell oder einer Zeichnung zu digitalisieren, um eine Digitalisierungs-Datei 140 anzufertigen, die die zu fertigende Kontur durch die Vorrichtung darstellt. Diese Digitalierungs-Datei wird unter Verwendung des optischen Sensors 80 der Ritzmaschine 2 zum Digitalisieren der äußeren Kontur mittels der Steuerung des zentralen Rechners 28 und ebenfalls des CNC-Rechners 78 (Fig. 6) der Ritzmaschine hergestellt. Sowohl der zentrale Rechner 28 als auch der CNC-Rechner 78 für die Ritzmaschine 2 weist Handeingabevorrichtungen auf, wie sie durch die Tastatur 30 und die Anzeige 32 für den zentralen Rechner 28 dargestellt sind, und weisen eine Tastatur 78a und eine Anzeige 78b für den CNC-Rechner 78 auf, um die Handeingabe der zu verwendenden Information beim Herstellen der Digitalisierungs-Datei zu 140 ermöglichen. Die Arbeitsweise des zentralen Rechners 28 während dieser Digitalisierungs-Betriebsart wird nachstehend im besonderen bezüglich des Flußdiagramms von Fig. 14 beschrieben, und die Arbeitsweise des CNC-Rechners 78 der Ritzmaschine 2 wird nachstehend im besonderen bezüglich des Flußdiagramms von Fig. 15 beschrieben.
(b) Prozeß-Betriebsart dargestellt in Fig. 12b. Während dieser Betriebsart empfängt der zentrale Rechner 28 die Digitalisierungs-Datei 140, die während der Digitalisierungs-Betriebsart von Fig. 12a hergestellt wurde, und empfängt außerdem Daten von zwei anderen Quellen, nämlich: relativ konstantbleibende Daten 142 bezüglich der herzustellenden spezifischen Prozeßdatei, und Handeingabedaten 144, die z. B. die besondere Datei identifizieren. Die Daten von den drei Quellen 140, 142, 144 werden in dem zentralen Rechner 28 entsprechend einem Prozeßprogramm weiterverarbeitet, um drei Dateien herzustellen, nämlich: eine Ritzdatei CN1, die zum Steuern der Ritzmaschine 2 verwendet wird; eine Ausbrechdatei CN2, die zum Steuern der Ausbrechmaschine 4 verwendet wird; und eine Schleifdatei CN3, die zum Steuern der Schleifmaschine 6 verwendet wird.
Beim Herstellen der drei Dateien CN1, CN2, CN3 werden die Informationen bezüglich der zu schneidenden und zu schleifenden spezifischen Kontur durch die Digitalisierungs-Datei 140 zugeführt, wogegen die relativ konstanten Parameter des jeweiligen Prozesses von der Datendatei 142 zugeführt werden. Die Handeingabe 144 wird hauptsächlich zum Spezifizieren der Dateiennamen verwendet.
Die Arbeitsweise des zentralen Rechners 28 während der Prozeß-Betriebsart des Arbeitsablaufes zum Anfertigen der drei Dateien CN1, CN2 und CN3 wird nachstehend im besonderen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 16a, 16b und 16c beschrieben.
(c) DNC-Betriebsart, dargestellt in Fig. 12c. Die DNC- (Rechnerdirektsteuerung) -Betriebsart ist die tatsächliche Herstellungsoperation, bei der der zentrale Rechner 28 die Information der Ritzdatei CN1, der Ausbrechdatei CN2 und der Schleifdatei CN3, die allesamt in der Prozeß-Betriebsart, die in Fig. 12b dargestellt ist, angefertigt wurden, zusammen mit einer Mensch-Maschine-Kommunikation (MMI)-Information 146, die manuell über die Tastatur 30 und die Anzeige 32 des zentralen Rechners 28 eingegeben wurden, empfängt und steuert über die drei Busse RS 232 die Busse 148, 150, 152 der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6, wenn der Glasrohling GB von einer Maschine zur nächsten mittels des Brückenlaufkranes 8 vorgerückt wird. Die drei Dateien CN1, CN2 und CN3, die während der Prozeß-Betriebsart angefertigt wurden, weisen die notwendigen Daten und das Format auf, die von den CNC-Rechnern in jeder der drei Maschinen 2, 4 und 6 verwendbar sind, um den Arbeitsablauf der jeweiligen Maschine in der herkömmlichen Weise zu steuern, wie es bei CNC-arbeitenden Systemen bekannt ist.
(d) Vorprozeß-Betriebsart, dargestellt in Fig. 12d. Diese Betriebsart wird verwendet, um eine Digitalisierungs-Datei, entsprechend der Digitalisierungs-Datei 140 in Fig. 12a, von extern abgeleiteten Daten zu erarbeiten, d. h. von Daten, die nicht während der zuvor beschriebenen Digitalisierungs-Betriebsart des Arbeitsablaufs von Fig. 12a erarbeitet wurden. Zum Beispiel können diese extern abgeleiteten Daten aus einem manuellen Digitalisierungsprozeß, zuvor bestehenden digitalisierten Daten oder Daten, die von einem CAD (computer-aided design-rechnergestütztes Konstruieren) oder CAM (computer-aided manufacture-rechnergestütztes Fertigen)-System herrühren, erhalten werden. In solchen Fällen empfängt der zentrale Rechner 28 diese extern abgeleiteten Daten 154 sowie auch MMI-Daten 156, die manuell über die Tastatur 30 und die Anzeige 32 des zentralen Rechners 28 eingegeben wurden, und erzeugt eine Digitalisierungs-Datei, die in Fig. 12d mit 140' bezeichnet ist, entsprechend der Digitalisierungs-Datei 140 in Fig. 12a. Die Datei 140' kann somit in der Prozeß-Betriebsart von Fig. 12b zum Erzeugen der drei CNC-Dateien CN1, CN2 und CN3 verwendet werden zum Steuern der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6 jeweils während einer DNC-Betriebsart des Arbeitsablaufes in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben wurde, außer in jenem Fall, wenn die drei Dateien von extern abgeleiteten Daten hergestellt wurden und außer von denen, die in der zuvor beschriebenen Digitalisierungs-Betriebsart von Fig. 12a stammen.
(e) Datenmodifikations-Betriebsart, dargestellt in Fig. 12e. Diese Betriebsart wird verwendet, um Änderungen in den Basisdaten irgendeiner der vorstehenden Dateien zu machen, d. h. um die Dateien zu aktualisieren. Während dieser Betriebsart empfängt der zentrale Rechner 28 eine der zuvor beschriebenen Daten CN1, CN2, CN3, 140 oder 140' aber mit einem Datenmodifikationsprogramm, sowie auch MMI-Informationen, die die Modifikationsdaten zum Aktualisieren der jeweiligen Datei enthalten, wobei die MMI-Informationen manuell über die Tastatur 30 und die Anzeige 32 des zentralen Rechners 28 eingegeben werden.
Die vorstehend genannten Betriebsarten werden durch Bereitstellen des zentralen Rechners 28 oder des CNC-Rechners in der jeweiligen Ritzmaschine 2, Ausbrechmaschine 4 und Schleifmaschine 6 mit dem geeigneten Programm abgearbeitet, wie nachstehend im besonderen beschrieben wird.

Koordinatensystem

Fig. 13 stellt das Koordinatensystem dar, auf dem alle Maschinenarbeitsgänge basieren.
So weist die Ritzmaschine 2 einen Bezugsmittelpunkt auf, der als "01" in Fig. 13 angegeben ist, der der Bezugsmittelpunkt der Maschine ist. Das heißt, alle Abmessungen bezüglich der Arbeitsgänge, die durch die Ritzmaschine ausgeführt werden, werden in X-Richtung und Y-Richtung bezüglich dieses Bezugsmittelpunktes "01" festgelegt.
Andererseits weist jeweils die Ritzmaschine 2 sowie die Ausbrechmaschine 4 und die Schleifmaschine 6 einen theoretischen Mittelpunkt auf, der mit "MC" (Maschinenmittelpunkt) in Fig. 13 bezeichnet ist. Der Glasrohling GB weist einen entsprechenden Bezugsmittelpunkt MC auf. Wenn der Brückenlaufkran 8 den Glasrohling GB von einer Maschine zur nächsten fördert, plaziert dieser den Mittelpunkt MC des Glasrohlings GB auf dem Mittelpunkt MC der jeweiligen Maschine. Alle Befehlsinstruktionen werden dann unter Bezugnahme auf den Abstand zwischen dem Glasrohlings-Mittelpunkt MC und dem Maschinenmittelpunkt "01" entlang der X-Achse (Abmessung "XC" in Fig. 13) und entlang der Y-Achse (Abmessung "YC") gegeben.
In Fig. 13 werden die Abmessungen des rohen Glasrohlings GB als "X-Glas" entlang der X-Achse und als "Y-Glas" entlang der Y-Achse festgelegt, während die Maximalabmessungen der zu schneidenden Kontur in den Glasrohling als "XL" entlang der X-Achse und als "YL" entlang der Y-Achse festgelegt werden.

Abarbeitung der Digitalisierungs-Betriebsart

Wie kurz oben beschrieben wurde, verwendet die Digitalisierungs-Betriebsart (auch Studier-Betriebsart genannt), wie in Fig. 12a dargestellt ist, die Ritzmaschine 2 und im besonderen dessen optischen Sensor 80, um eine neue Kontur, wie z. B. von einem Modell oder einer Zeichnung zu digitalisieren, um eine Digitalisierungsdatei 140 anzufertigen, die die durch die Vorrichtung herzustellende Kontur repräsentiert; diese Digitalisierungsdatei wird während der nachfolgenden Prozeß-Betriebsart (Fig. 12b) zum Herstellen der drei CNC-Dateien CN1, CN2, CN3 verwendet, die in der DNC-Betriebsart (bzw. Produktions-Betriebsart) verwendet werden, um die Ritzmaschine 2, die Ausbrechmaschine 4 und die Schleifmaschine 6 jeweils zu steuern. Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das die programmierten Operationen des zentralen Rechners 28 während der Digitalisierungs-Betriebsart darstellt, wo hingegen Fig. 15 ein Flußdiagramm ist, das die programmierten Operationen des CNC-Rechners 78 (Fig. 6) zum Steuern der Ritzmaschine während der Digitalisierungs-Betriebsart darstellt.
Somit fragt in dem Flußdiagramm von Fig. 14 der zentrale Rechner 28 die Daten von dem CNC-Rechner 78 einschließlich des Namens der Datei und die Daten der Koordinatenpunkte ab, wobei diese Daten zum zentralen Rechner 28 aus dem CNC-Rechner 78 über den Bus 82 (Fig. 6) übertragen werden. Der zentrale Rechner 28 führt einen Test auf die Inhalte dieser Information mittels Standardprüfsummen-Verfahren aus und fragt auch beim Empfangen jedes Datenbits ab, ob dieses das Endzeichen ist. Wenn nicht, führt er fort, die Daten aufzunehmen und sie in der Digitalisierungsdatei DF zu speichern. Wenn das Endzeichen empfangen wurde, wird das Digitalisierungsverfahren abgeschlossen.
Das Programm des CNC-Rechners 78 (Fig. 6) während der Digitalisierungs-Betriebsart ist etwas komplizierter, als in Fig. 15 dargestellt ist. Dieses Programm beinhaltet einen Parameter, der "LD" benannt ist, der den maximalen Abstand von einem Musterpunkt zum nächsten während des Digitalisierungsverfahrens darstellt. Das Programm schließt zwei sich beziehende Parameter, nämlich DLD, ein, die einen Abstand repräsentieren, der von einem Abstand LD während der Operation des Programms zu subtrahieren ist und LDMIN, ein, der einen minimalen Abstand LD repräsentiert. Als ein Beispiel kann LD 30 mm, DLD kann 5 mm und LDMIN kann 1 mm sein.
Das in Fig. 15 dargestellte Flußdiagramm zum Steuern des CNC-Rechners 78 während der Digitalisierungs-Betriebsart schließt einen anderen Parameter ein, der "α" benannt ist und schließt seinen sich darauf beziehenden Parameter "αMAX" ein. Die Bedeutung dieses Parameters und seine Beziehung zum Abstand "LD" ist im besonderen in dem Schaubild von Fig. 15a gezeigt, das die Digitalisierungs-Betriebsart darstellt, wie sie auf die drei nachfolgenden Punkte, nämlich dem Punkt "n-1", den Punkt "n" und den Punkt "n+1" der zu digitalisierenden Kontur angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf das in Fig. 15 dargestellte Flußdiagramm tastet der CNC-Rechner 78 (Fig. 6) der Ritzmaschine 2 während der Digitalisierungs-Betriebsart den ersten Punkt (n-1, Fig. 15a) ab und überträgt den Wert dieses Punktes zum zentralen Rechner 28. Der CNC-Rechner 78 führt dann mittels einer Standardsprungfunktion eine Stufe mit dem Abstand LD entlang der Y-Achse aus und tastet dann den nächsten Punkt (n, Fig. 15a) ab und überträgt diesen Wert in den zentralen Rechner 28. Der CNC-Rechner 78 tastet dann den dritten Punkt (n+1, Fig. 15a) ab und berechnet den Winkel "α" zwischen der Linie der Punkte "n" und "n+1" und der Verlängerung der Linie der Punkte "n-1" und "n". Wenn dieser Winkel "α" kleiner als ein vorgegebener Winkel "αMAX" ist, überträgt der Rechner die Daten des Punktes "n+1" in den CNC-Rechner 78 und schreitet zu dem nächsten Musterpunkt fort, gleich dem Abstand "LD" vom Punkt "n+1". Wenn jedoch "α" größer als ein vorgegebener Winkel "αMAX" ist, geht der Rechner zurück zu dem vorhergehenden Punkt "n", prüft, um zu sehen, ob. "LD" größer als ein vorgegebener Wert LDMIN ist, und wenn das der Fall ist, subtrahiert er den Abstand "DLD" von LD und kehrt dann zum neuen Punkt LD zurück, der von dem ursprünglichen Abstand LD um den Abstand DLD vermindert wurde. Wenn andererseits der Abstand "LD" kleiner als der vorgegebene Wert LDMIN ist, nimmt das Programm jene Daten auf und überträgt diesen Punkt in den zentralen Rechner 28 zur Einbeziehung in die Digitalisierungsdatei, addiert dann den Abstand DLD zum Abstand LD und prüft, um zu bestimmen, ob dieses der letzte Punkt ist. Wenn nicht, schreitet das Programm zum nächsten Punkt fort, wobei das obige Verfahren bezüglich zu jenem Punkt wiederholt wird. Wenn der letzte Punkt nachgewiesen wurde, wird das Programm abgeschlossen.
Somit ist zu ersehen, daß das durch das Flußdiagramm in Fig.
15 dargestellte Programm zum Bedienen des CNC-Rechners 78 der Ritzmaschine 2 während der Digitalisierungs-Betriebsart den Sensor 80 (Fig. 6) veranlaßt, die Kontur des Modells oder der Zeichnung mit relativ großen Abständen LD (z. B. 30 mm) abzutasten, wo die Kontur einen relativ großen Krümmungsradius hat, wie mit dem Winkel "α", der relativ klein ist, angegeben ist. Wo jedoch der Krümmungsradius relativ klein ist, was mit einem Winkel "α" angegeben ist, der größer als "αMAX" ist, wird der Maximalabstand LD (z. B. 30 mm) um einen vorgegebenen Abstand DLD (z. B. 5 mm) in einer oder mehreren aufeinanderfolgenden Operationen vermindert, bis der gemessene Winkel "α" kleiner als "αMAX" ist, um so näher beabstandete Musterpunkte an den Abschnitten der Kontur zu schaffen, die einen relativ kleinen Krümmungsradius haben. Wenn jedoch dieser Musterabstand LD um einen vorgegebenen Minimalwert LDMIN (z. B. 1 mm) vermindert wird, wird keine weitere Reduzierung bei dem Musterabstand vorgenommen, und die Messung wird an dem Punkt abgenommen und zum zentralen Rechner 28 zur Einbeziehung in die Digitalisierungsdatei übertragen.
Die Parameter LD, DLD und LDMIN sowie αMAX (z. B. 4º) sind in der Konstantparameterdatei 79 beinhaltet, die während der Digitalisierungs-Betriebsart in den CNC-Rechner 78 (Fig. 12a) eingegeben wurde. Diese Parameter sind relativ konstant für jedes herzustellende Windschutzscheibenmodell, kann jedoch geändert werden, wenn es erforderlich ist.

Abarbeitung der Prozeß-Betriebsart

Wie zuvor beschrieben wurde, empfängt während der Prozeß-Betriebsart, die in Fig. 12b dargestellt ist, der zentrale Rechner 28 die bei der Digitalisierungs-Betriebsart von Fig. 12a hergestellte Digitalisierungsdatei 140 sowie andere Daten von der Datei 142 und manuell eingegebene Daten 144 und stellt drei CNC-Dateien CNC1, CNC2 und CNC3 her, die zum Steuern der CNC-Rechner in der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6 während der DNC-(Herstellungs)-Betriebsart des Systems verwendet werden. Die Fig. 16a, 16b, 16c stellen zusammengenommen ein Flußdiagramm des Programms im zentralen Rechner 28 zum Abarbeiten dieser Prozeß-Betriebsart der Arbeitsweise dar.
Wie in Fig. 16a gezeigt ist, liest das System zuerst den Dateinamen aus der manuell eingegebenen Information 144 und liest dann die Prozeßdaten aus der Datendatei 142 und die Digitalisierungsdaten aus der Digitalisierungsdatei 140. Die Prozeßdaten der Datendatei 142 enthalten alle relativ konstanten Werte für den jeweiligen Prozeß, z. B. die Abstände XC, YC (Fig. 13) jeder Maschine bezüglich des Maschinenmittelpunktes MC des Glasrohlings GB; die Startpunkte des Schlittens 70 der Ritzmaschine 2, der Brenner 91-94 der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifscheiben 111, 112 der Schleifmaschine 6; die Startwinkel für jeden der Gelenke 96, 97 der Ausbrechmaschine 4; die Speisungszeit der Brenner 91-94 in der Ausbrechmaschine 4; die Durchmesser der Schleifscheiben 111, 112; die Maximalbeschleunigungen und -geschwindigkeiten, die zum Bewegen der verschiedenen Elemente bei den drei Maschinen gestattet sind usw . . Wie zuvor angegeben wurde, sind die Daten der Datei 142 relativ konstant, können aber geändert oder aktualisiert werden, wenn das erforderlich ist unter Verwendung der Datenmodifikations-Betriebsart, die in Fig. 12e dargestellt ist.
Wie in dem Flußdiagramm von Fig. 16a gezeigt ist, startet zuerst der Rechner, um die Verarbeitung für die Ritzmaschine auszuführen, um die Ritzmaschinendatei CN1 zu erarbeiten.
Der Rechner führt anfänglich die notwendigen kinematischen Berechnungen aus, um zu bestimmen, ob diese innerhalb gewisser zulässiger Beschränkungen liegen, wie in der Datendatei 142 vorgegeben ist. Eine Beschränkung ist die maximale Geschwindigkeit, die für jede Achse erlaubt ist, z. B. kann diese 40 m pro Minute sein. Der Rechner berechnet auch die maximale Beschleunigung (oder Verzögerung) beim Verändern der Geschwindigkeiten, um zu bestimmen, ob diese auch innerhalb zulässiger Beschränkungen liegen, da eine übermäßige Beschleunigung (oder Verzögerung) den Antrieb überlasten kann oder eine mechanische Schädigung des Systems verursachen kann. Wenn die maximale Geschwindigkeit oder Beschleunigung überschritten wurde, streicht das System jenen Punkt, vermindert die Geschwindigkeit und führt dann neue kinematische Berechnungen aus, bis die zulässigen Beschränkungen der Geschwindigkeit und Beschleunigung sowie der Verarbeitungszeit nicht überschritten werden.
Die vorstehend genannten kinematischen Berechnungen sind bei CNC-Maschinen allgemein bekannt und deshalb werden weitere Einzelheiten eines solchen Verfahrens nicht hierin festgelegt.
Wenn alle Punkte innerhalb der zugelassenen Beschränkungen bestimmt wurden, wird die Information als CN1-Datei zur nachfolgenden Verwendung beim Steuern der Ritzmaschine 2 abgegeben. Der Rechner schreitet dann fort, um die Daten zum Erarbeiten der CNC-Datei CN1 zum Steuern der Ausbrechmaschine 4 zu verarbeiten.
Wie in dem Flußdiagramm von Fig. 16b gezeigt ist, findet der Rechner zuerst zum Erarbeiten der Ausbrechmaschinendatei CN2 die vier Ecken der Kontur heraus, die in der Digitalisierungsdatei festgelegt werden, durch Plazieren des Punktes mit dem minimalen Krümmungsradius jeder der vier Quadranten der Kontur, die in dem Glasrohling GB eingeritzt wurde. Diese Information, die die Punkte mit dem kleinsten Krümmungsradius an jeder der vier Ecken des geritzten Glasrohlings identifiziert, wird in die Winkel A11 (Fig. 8) des Gelenkes 96 bezüglich dessen Säule 95 umgesetzt und in den Winkel A12 des Gelenkes 97 bezüglich des Gelenkes 96 für jeden der vier Brenner 91-94 umgesetzt; dieses plaziert die jeweiligen Brenner präzise an dem Punkt des minimalen Krümmungsradiusses der jeweiligen Ecke der in den Glasrohling GB eingeritzten Kontur.
Da die Längen der Gelenke 96 und 97 für jeden der vier Brenner 91-94 bekannt sind, und da der Punkt des minimalen Krümmungsradiusses jedes Brenners bestimmt wurde, ist es eine Sache einfacher mathematischer Berechnungen, um die Winkel A11 und A12 zu bestimmen und um die jeweiligen Brenner an diesem präzisen Punkt des minimalen Krümmungsradiusses zu positionieren. Die Steuerungen der zwei Motoren Ma und Mb für jeden Brenner 91-94, um präzise den jeweiligen Brenner entsprechend dieser berechneten Winkel zu positionieren, werden in die CNC-Datei CN2 übertragen, um diese zum Steuern der Ausbrechmaschine während der Ausbrechoperation zu verwenden. Der Rechner schreitet dann fort, um die CNC-Datei CN3 zu erarbeiten zur Steuerung der Schleifmaschine 6.
Die erste Stufe beim Erarbeiten der Schleifdatei CN3 besteht darin, die Stelle des Mittelpunktes jeder Schleifscheibe 111, 112 (Fig. 11) für jeden Punkt auf der Außenfläche der fertiggestellten Kontur des Glasrohlings GB zu finden. In Fig. 17 sind die Punkte auf der Außenkontur des fertigen Glasrohlings GB durch Punkte P&sub1;----Pn angegeben, und die entsprechenden Mittelpunkte der Schleifscheiben 111, 112 entsprechend dieser Punkte sind mit G&sub1;----Gn angegeben.
Beim Bestimmen der Schleifmittelpunkte G&sub1;----Gn wird eine Linie "R" von dessen entsprechenden Glasrohlingspunkt P&sub1; senkrecht zur Linie zwischen jenem Punkt und dem vorhergehenden Punkt über den Abstand (R) gezogen, was dem Radius der jeweiligen Schleifscheibe 111, 112 entspricht.
Jeder der Schleifmittelpunkte G&sub1;----Gn wird durch Polarkoordinaten definiert. Zu diesem Zweck wird eine Linie (X&sub1; für Punkt G&sub1;) von dem Maschinenmittelpunkt MC des Glasrohlings GB zum jeweiligen Punkt G&sub1; gezogen, so daß Punkt G&sub1; bezüglich des Maschinenmittelpunktes MC um die Länge der Linie (X&sub1;) definiert wird und der Winkel (R&sub1;) zwischen der Linie und einer waagerechten Linie durch den Maschinenmittelpunkt MC definiert wird.
Als nächstes wird eine Tabelle angefertigt, die die Positionen der zwei Schleifscheiben 111, 112 für jeden der Winkel (R) um den Umfang der Kontur an dem fertigen Glasrohling definieren. Da der Glasrohling während des Schleifarbeitsganges gleichzeitig von zwei Schleifscheiben 111, 112 auf gegenüberliegenden Seiten des Glasrohlings geschliffen wird, wird eine solche Tabelle nur für eine 180º-Drehung des Glasrohlings in der folgenden Weise angefertigt. Zuerst wird eine Tabelle der Winkel R und der Abstände X für die vollständigen 360º entsprechend der folgenden Tabelle A angefertigt:

TABELLE A

Rº X --- --10 100
100 150
150 140
200 120
250 110
300 150
360 170
Dann wird Tabelle B&sub1; angefertigt durch Festlegen der Werte von X für den Winkel (R) von 0-180º, und Tabelle B&sub2; wird angefertigt durch Festlegen der Werte von Y für die Winkel 181-360º nach Subtrahieren von 180º, wobei beide untenstehend festgelegt werden: TABELLE B TABELLE B
Eine neue Tabelle C wird dann angefertigt durch Mischen der Tabellen B&sub1; und B&sub2;, wie untenstehend gezeigt ist: TABELLE C X Y
Während jede der obigen Tabellen nur einige wenige Informationseinheiten beinhaltet, ist es ersichtlich, daß diese nur aus veranschaulichenden Zwecken verdeutlicht wurden, und daß jede Tabelle eine beträchtlich größere Anzahl von Informationseinheiten beinhaltet. Zum Beispiel kann jede Tabelle A und C ungefähr 400 Informationseinheiten beinhalten, die den Umfang des Glasrohlings in 400 Punkte einteilen, von denen jeder von dem nächsten Punkt um weniger als 1º beabstandet ist. Die Abstände zwischen den Punkten können durch Interpolation ausgefüllt werden.
Somit ist zu ersehen, daß die Tabelle C die Positionen der zwei Schleifscheiben 111, 112 während des Schleifarbeitsganges bestimmt, bei der der vollständige 360º-Umfang des Glasrohlings mit den Schleifscheiben in Eingriff befindlich ist, auch wenn der Glasrohling nur um 180º gedreht wird.
Nachdem die Positionen der Schleifscheiben somit bestimmt wurden, werden die kinematischen Berechnungen, die zuvor unter Bezugnahme auf die Erarbeitung der Datei CN1 beschrieben wurden, ebenfalls ausgeführt, um abzusichern, daß die Maximalbeschleunigungs- und Geschwindigkeits-Beschränkungen nicht überschritten werden. Wenn irgendein Punkt eine dieser Beschränkungen überschreitet, wird eine Veränderung bei dem Punkt ausgeführt, bis die Beschränkung nicht überschritten wird.
Wenn alle Punkte zum Steuern der Schleifscheiben 111, 112 somit bestimmt wurden, werden diese Punkte an die CN3-Datei abgegeben, die verwendet wird, um die Schleifmaschine 6 während des Schleifarbeitsganges zu steuern.
Wenn dieses Verfahren abgeschlossen wurde, ist die Prozeßbetriebsart des Arbeitsganges, der in den Fig. 16a-16c dargestellt ist, beendet.
Die drei Dateien CN1, CN2, CN3, die während der Prozeß-Betriebsart des in den Fig. 16a-16c dargestellten Arbeitsganges erarbeitet wurden, können dann verwendet werden, während die DNC über den zentralen Rechner 28 die Arbeitsweise der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6 steuert. Während dieser DNC-Betriebsart des Arbeitsablaufes wird der zentrale Rechner 28 außerdem mit MMI-Informationen versorgt, wie mit 146 in Fig. 12c gezeigt ist, die manuell über die Tastatur 30 und die Anzeige 32 des zentralen Rechners eingegeben werden.
Die Vorprozeß-Betriebsart, die in Fig. 12d dargestellt ist, und die verwendet wird, um eine digitale Datei entsprechend der Digitalisierungsdatei 140 in Fig. 12a aus extern abgeleiteten Daten eher als von Daten, die durch die Ritzmaschine 2 während der Digitalisierungs-Betriebsart des Arbeitsablaufes zu erarbeiten, kann in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, unter Bezugnahme auf die Digitalisierungs-Betriebsart des Arbeitsablaufes verwendet werden, wie in Fig. 12a zum Anfertigen der Digitalisierungsdatei 140 entsprechend der extern abgeleiteten Daten beschrieben wurde. Zusätzlich wird die Datenmodifikationsbetriebsart des Arbeitsablaufes, der in Fig. 12e dargestellt ist, und der zum Anfertigen von Änderungen in der Basisdatei einer der vorstehend genannten Datei (z. B., um die Datei zu aktualisieren) verwendet wird, durch den zentralen Rechner in einer herkömmlichen Weise, wie in Fig. 12e dargestellt ist, gesteuert, um die alten Daten, wie sie in Datei 160 in Fig. 12e erscheinen, mit den modifizierten Daten 162, die manuell in den zentralen Rechner 28 eingegeben wurden, zu aktualisieren, um die modifizierte Datendatei 160' herzustellen.
Der zentrale Rechner 28 kann einer von den vielen erhältlichen Personalcomputern, z. B. IBM PC sein und jeder der CNC-Rechner, der in den drei Maschinen 2, 4, 6 verwendet wird (z. B. der CNC-Rechner 78, der bei der Ritzmaschine 2, wie in Fig. 6 dargestellt ist, verwendet wird) kann ein FANUC 11 sein.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß viele andere Änderungen, Modifikationen und Anwendungen der Erfindung ausgeführt werden können.
Zum Beispiel kann der Brückenlaufkran, wie er in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, zwei oder vorzugsweise drei beabstandete Schieber 46 aufweisen, die insgesamt mechanisch miteinander verbunden sind, um sich im Gleichklang zu bewegen. Der Abstand zwischen den Schiebern ist der gleiche, wie der Abstand zwischen den Mittelpunkten jeweils der Ritzmaschine 2, der Ausbrechmaschine 4 und der Schleifmaschine 6. In dieser Ausführungsform können die Schienen 42 so verlängert werden, daß ein oder zwei oder drei Schieber 46 den Seitenkran 12 ersetzen. Die Ritzmaschine 2, die Ausbrechmaschine 4 und die Schleifmaschine 6 sind in diesem Fall mit gleichen Abständen voneinander beabstandet.

Claims

1. Vorrichtung zum Schneiden von Glasrohlingen entsprechend einer speziellen Kontur, mit:

einer Ritzmaschine (2) zum Ritzen der Kontur in den Glasrohling;

einer Ausbrechmaschine (4) zum Abtrennen der geritzten Kontur aus dem Glasrohling;

einer Schleifmaschine (6) zum Glätten der Kanten des abgetrennten Rohlings; und

einem Fördergerät (8) zum Fördern des Glasrohlings zu jeder der obengenannten Maschinen zum Ausführen ihrer jeweiligen Ritz-, Abtrenn- und Schleifarbeitsgänge daran; wobei die Schleifmaschine (6) einen Maschinentisch (110) zum Stützen des Glasrohlings aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Ritzmaschine (2) einen separaten Antrieb (Mx, My) daran aufweist, und daß die Schleifmaschine (6) zwei Schleifköpfe (111, 112) auf gegenüberliegenden Seiten des Maschinentischs (110) und einen Motor (MG1, MG2) zum Antreiben jeder der Schleifköpfe aufweist, wobei die Vorrichtung ferner ein Steuersystem (28, 78, 114) umfaßt zum Erzeugen einer digitalen Ritzdatei (CN1) zum Steuern des separaten Antriebs (Mx, My) entsprechend der digitalen Ritzdatei (CN1) und eine digitale Schleifdatei (CN3) umfaßt zum gleichzeitigen Steuern der zwei Schleifköpfe (111, 112) für das Glätten der Kanten des abgetrennten Glasrohlings entsprechend der digitalen Schleifdatei (CN3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem (28; 78, 100, 114) ferner eine digitale Ausbrechdatei (CN2) zum Steuern der Ausbrechmaschine (4) erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuersystem einen separaten Computer (78, 100, 114) für jede der Maschinen (2, 4, 6) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ritzmaschine (2) ferner einen Kantensensor (80) aufweist zum Abtasten der Kontur eines Modells oder einer Zeichnung eines zu schneidenden Glasrohlings und eine Einrichtung aufweist, die durch den Kantensensor gesteuert wird zum Herstellen einer digitalen Konturdatei (140), die die Kontur repräsentiert; wobei das Steuersystem ferner einen Computer (28) aufweist, der so programmiert ist, daß er die digitale Konturdatei (140) zum Herstellen der digitalen Ritz- und Schleifdateien (CN1, CN2, CN3) verwendet.