DE60101290T2 - Schleifvorrichtung zum gleichzeitigen Schleifen der vier Kanten einer Glasscheibe - Google Patents

Schleifvorrichtung zum gleichzeitigen Schleifen der vier Kanten einer Glasscheibe Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine für die Bearbeitung von Glasscheiben allgemein und insbesondere auf den Schliff von viereckigen Glasscheiben, auf die sich die nachstehende Abhandlung bezieht, ohne jedoch an Allgemeinheit zu verlieren.
  • Bekanntlich erhält man durch Einschnitt- und Abschlag halbbearbeitete Glasscheiben, deren umfängliche Kanten in vielen Fällen durch eine Schleifanlage auf die gewünschte Endform gebracht werden (Unterlagen US-A-5094282 und JP-A-08 197402). Die Unterlage US-A-5094282 wird als die entsprechendste, frühere Technik betrachtet.
  • Im Allgemeinen werden die Glasscheiben in den benutzten Schleifanlagen mit L-förmigem, horizontalen Vorschub bewegt, einschließlich einem ersten und zweiten Bereich, die rechtwinklig zueinander liegen, auf denen jeweils eine Bearbeitungsstation vorhanden ist. Jede zu bearbeitende Platte wird durch die erste Station vorgeschoben, längs beiden Kanten geschliffen, die sich auf den gegenüberliegenden Seiten des Vorschubsweg befinden, und gehen dann aus der ersten Station aus, kommen in die zweite Bearbeitungsstation, wo die Scheibe schließlich längs der beiden Seiten geschliffen wird, die quer zu den bereits geschliffenen liegen.
  • Die mit den soeben beschriebenen, herkömmlichen Schleifsystemen erhaltenen Endprodukte haben den Nachteil, dass sie keinen beständigen Qualitätsindex untereinander haben.
  • Diese soeben gemachte Aussage beruht auf der Tatsache, dass für das Schleifen von quer zu einander liegenden Kanten die Bearbeitung der Scheibe in jeder der beiden Bearbeitungsstationen notwendig ist und dass die Scheiben zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen verschoben werden müssen. Die Verlagerung aus der ersten in die zweite Bearbeitungsstation und die darauffolgende Bearbeitung in der zweiten Station verursacht unvermeidliche Positionierungsfehler, welche die perfekte Ausführung der Schleifung beeinträchtigen.
  • Weiterhin gibt es in diesem Schleifzyklus relativ lange tote Zeiten, die größtenteils durch die Verlagerung der Glasscheiben in den zwei Arbeitsstationen verursacht werden.
  • Zufolge der Positionierungsfehler in den beiden Arbeitsstationen erreichen die Schleifwerkzeuge ihre Verschleißgrenze in nicht vorhersehbaren Zeiten, die zuweilen recht kurz sind, wodurch die Wartung und Ersatz recht schwierig einzuplanen sind.
  • Weiterhin beanspruchen die oben beschriebenen, herkömmlichen, Schleifanlagentypen ziemlich viel Raum, vor allem auf Grund der beiden, L-förmig angeordneten Bearbeitungsstationen, und sind vor allem wenig flexibel und nur geeignet, Glasscheiben mit gleicher Abmessung zu bearbeiten, da die Arbeitsposition der Schleifscheiben nicht oder nur mit sehr hohen Einstellzeiten der Abmessung einer jeden zu bearbeitenden Scheibe angepasst werden kann.
  • Der japanische Patentanspruch JP 08 197 402 beschreibt eine Schleifmaschine, bei der die Kante der Glasscheibe durch eine einzige Bearbeitungsstation geschliffen wird. Für diesen Maschinentyp besteht bekanntlich für den Schliff von Glasscheiben verschiedener Form und Abmessung die Notwendigkeit so vorzugehen, dass die Kollision zwischen Schleifscheibe, Halterung, Positionierungs- und Rückhalteelementen der Scheiben vermieden wird.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Schleifmaschine für die Bearbeitung von Glasscheiben, die in einfacher und wirtschaftlicher Weise die obigen Probleme löst.
  • Diese Erfindung sieht eine Schleifmaschine für die Bearbeitung von Glasscheiben vor, bei denen die umfänglichen Kanten zumindest zum Teil zu schleifen sind. Die Maschine umfasst eine Halterungsstruktur, eine einzige Bearbeitungsstation, die Vorrichtungen für die Positionierung der Scheibe auf der waagrechten Ebene in einer Lage mit unmissverständlichem Bezug gegenüber der besagten Halterungsstruktur aufweist, und Rückhaltemittel für die Blockierung der Glasscheibe in der besagten Bezugsposition während dem Schliff und motorisierte Schleifelemente für das Schleifen der besagten, umfänglichen Kanten in der besagten Bearbeitungsstation. Sie umfasst weiterhin auch Antriebsmittel für die vertikale Verlagerung der genannten Rückhaltemittel aus einer Hochstellung der besagten Glasscheibe in eine niedrige Ruhestellung.
  • Die Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt, die eine nicht einschränkende Ausführungsform beschreiben, wo:
  • – die 1 in Perspektive und als Schema eine bevorzugte Ausführungsform der Schleifmaschine für die Bearbeitung von Glasscheiben enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert wurde und
  • – die 2 eine Ansicht im Grundriss eines Teils der Schleifmaschine der 1 ist, wobei jedoch wegen des besseren Verständnisses Teile weggelassen wurden.
  • In der 1, wird mit 1 die Schleifmaschine für Bearbeitung der Glasscheiben 2 (zum Teil eingezeichnet) bezeichnet, einschließlich der betreffenden, rechteckigen, umfänglichen Kanten 5, die geschliffen werden müssen, mit eventuell voneinander unterschiedlichen Abmessungen.
  • Die Maschine 1 umfasst ein Untergestell 8 mit einer Fördergruppe 9, die im einzelnen eine Vielzahl von Förderbändern 10 enthält, um die Scheiben 2, eine nach der anderen, auf einer horizontalen Ebene 11, in einer geraden Längsrichtung A mitzunehmen, ausgehend von einer Beladestation 12 an eine Entladestation 13, nach Durchgang durch die Bearbeitungsstation 14.
  • Mit Bezug auf 2 sind in der Station 14 zwei geradlinige Längsführungen 15 vorgesehen, die aus seitlichen, der Richtung A entgegengesetzten Bändern bestehen, die an dem Untergestell 8 befestigt sind, und vier Trägern 20, 21, 22, 23, die in einer horizontalen Richtung B rechtwinklig zur Richtung A nebeneinander liegen. Der Träger 20 ist fest mit dem Untergestell 8 in Position nahe der Station 13 befestigt, während die Träger 21, 22, 23 mit den Führungen 15 verbunden sind und sich in Richtung A zwischen dem Träger 20 und der Station 12 bewegen, und durch eine Bewegungsgruppe 24 betätigt werden, die durch eine elektronische Steuer- und Kontrolleinheit 25 (schematisch eingezeichnet) gesteuert wird.
  • Die Gruppe 24 umfasst eine motorisierte Welle 26 und eine Loswelle 27, die jeweils um ihre eigene Achse parallel zur Richtung B drehen und jeweils auf ihren Endteilen eine Dreiergruppe von Rädern 30, 31, 32 haben, die in fester Lage koaxial zueinander auf die betreffende Welle 26, 27 aufgekeilt sind. Sie haben unterschiedlich größer werdende Speichen von Rad 30 bis Rad 32 zur Festlegung der unterschiedlichen Übertragungsverhältnissen zueinander. Die Gruppe 24 umfasst weiterhin zwei Gruppen von je drei Riemen 34, 35, 36, die sich auf die seitlichen Portionen 37 des Untergestells 8 ausweiten, und jeweils auf ein Räderpaar 30, 31, 32 aufwickelt sind und die betreffenden, fest miteinander verbundenen Bereiche 38, 39, 40 der betreffenden Träger 21, 22, 23 einschließen.
  • Auf jedem der Träger 20, 21, 22, 23 befindet sich eine Reihe von Saugnäpfen 45, welche die Oberfläche 46 für die Auflage der zu schleifenden Glasscheibe 2 bilden, und die zu einer Rückhaltegruppe 44 gehören, die durch die Einheit 25 gesteuert wird, um die Scheibe 2 selbst während des Schliffs auf der Fläche 46 zu blockieren, und durch (nicht eingezeichnete) pneumatische Kontrollventile mit einer (nicht eingezeichneten) Vakuumpumpe verbunden ist Jeder Saugnapf 45 ist am unteren Schaft mit einem Pneumatikzylinder an dem betreffenden Träger 20, 21, 22, 23 befestigt, der durch den betreffenden Schaft einen Antrieb 47 (schematisch eingezeichnet) definiert, der durch die Einheit 25 gesteuert wird, um die Saugnäpfe 45 aus einer Hochstellung, in der sich die Scheibe in distanzierter Lage von den Bändern 10 für den Schliff befindet, vertikal in eine niedrige Ruhestellung zu bewegen, in der die Scheibe 2 auf den Bändern 10 angeordnet ist, um auf der Ebene 11 aus und in die Station 14 verlagert zu werden.
  • Die Station 14 enthält eine Positionierungsgruppe 50, die von der Einheit 25 gesteuert wird, damit jede zu bearbeitende Scheibe 2 in eine Referenzposition auf der Ebene 11 gegenüber dem Untergestell 8 gebracht wird, und die weiterhin einen einziehbaren Bezugsanschlag (nicht eingezeichnet) des bekannten Typs auf dem Untergestell 8, und eine Ausrichtungsvorrichtung 51 auf der seitlichen Portion 37 beinhaltet. Im einzelnen umfasst die Vorrichtung 51 ein Andrückelement 52, das durch eine Fläche 53 parallel zur Richtung A begrenzt und durch einen Antrieb 54 mittels einem quaderförmig gegliederten Hebelwerk 55 betätigt wird, wodurch die Fläche 53 sich parallel zu sich selbst in Richtung B gegen eine Seite 5b der Scheibe 2 bewegt, und die Seite 5b selbst in Richtung A angleicht.
  • Laut 1 umfasst die Station 14 ein festes Gestell 56 gegenüber dem Untergestell 8 mit einem Portal 57, das sich längs einer idealen Trennungslinie der Stationen 14 und 13 erstreckt, und einer Querstrebe 58, die auf das Untergestell 8 sieht und parallel zur Richtung B ist. Das Gestell 56 enthält weiterhin zwei Holme 59, 60 die ausgehend von dem Endstück des Querträgers 58 die Station 14 erreichen und zum Teil die betreffenden, seitlichen Portale 59a, 60a darstellen und die Führungen 61, 62 parallel zur Richtung A einschließen.
  • Das Gestell 56 stützt die beiden Brücken 63, 64 (wobei die Brücke 63 sich zwischen dem Querträger 58 und der Brücke 64 befindet) die parallel zum Querträger 58 sind und die betreffenden Endportionen 65 enthalten, die unter Zwischenlage der Führungen 61, 62 gegen die Holme 59, 60 gesetzt sind und von den betreffenden, unabhängigen (nicht dargestellten) Motoren betätigt werden, die sich im Gestell 56 befinden und von der Einheit 25 gesteuert werden, um die Brücken 63, 64 selbst längs den Führungen 61, 62 zu bewegen.
  • Der Querträger 58 und die Brücken 63, 64 schließen die betreffenden Führungen 70, 71, 72 parallel zur Richtung B ein, während der Holm 59 eine Führung 73 parallel zur Richtung A einschließt. Mit den Führungen 70, 71, 72, 73 sind die Schleifköpfe 74, 75, 76, 77 verschiebbar befestigt, die von den betreffenden (nicht eingezeichneten) Motoren unabhängig voneinander bewegt werden, die ihren Sitz im Gestell 56 haben und von der Einheit 25 für die gleichzeitige Bewegung der Köpfe 74, 75, 76, 77 selbst längs ihren überschneidenden, von den Führungen bestimmten Querverläufen gesteuert werden, so dass der transversale und konsekutive Schnitt der betreffenden Seiten 5a, 5b, 5c, 5d der Kante 5 erfolgt.
  • In der Praxis werden die Scheiben 2 nacheinander in die Station 12 geladen, wobei in der Einheit 25 die Umfangsparameter für jede der zu bearbeitenden Scheiben 2 eingestellt werden können. Die Parameter können manuell für jede der Scheiben 2 oder gleich für die ganze Anzahl der Scheiben 2, die gleiche Abmessungen haben und aufeinander folgen, eingestellt werden, oder aus einer in der Einheit 25 gespeicherten und residenten Datenbase oder aus einem remoten Computer (nicht dargestellt) entnommen werden, der mit der Einheit 25 selbst verbunden ist. Es versteht sich, dass die Maschine 1 (nicht dargestellte) Sensoren enthält, die der Einheit 25 die Erfassung des Typs der Scheibe 2, die sich in Station 14 befindet, gestatten und die Genauigkeit der konfigurierten Parameter kontrollieren.
  • Während der Verlagerung der zu bearbeitenden Scheibe 2 in Station 14, steuert die Einheit 25 die Betätigung der Welle 25, damit die Riemen 34, 35, 36 mit untereinander unterschiedlicher, linearer Geschwindigkeit gleiten und sich die Querträger 21, 22, 23 progressiv voneinander auf Grund der Abmessungen der Scheibe 2 entfernen, aber die Träger 20, 21, 22, 23 im gleichen Abstand bleiben.
  • Bei Ankunft der Scheibe 2 in der Station 14 steuert die Einheit 25 zuerst die Gruppe 50, um die Scheibe 2 in eine unmissverständliche Bezugsposition nahe dem Querträger 56 und dem Holm 59 zu bringen, und dann die Gruppe 44, um nur die Saugnäpfe 45 zu aktivieren, die von der Scheibe 2 bedeckt sind. Daraufhin aktiviert die Einheit 25 die mit den Saugnäpfen 45, welche die Scheibe 2 halten, verbundenen Triebe 47, um die Scheibe 2 selbst in die angehobene Bearbeitungsposition zu bringen.
  • Während diese Vorgänge auf die Scheibe 2 erfolgen, steuert die Einheit 25 auf einer Seite die Bewegung der Brücke 64 und des Kopfes 75 längs den betreffenden Führungen 62 und 71 und auf der anderen die Bewegung der Köpfe 74, 76, 77 und der Brücke 63 längs der betreffenden Führungen 70, 72, 73 und 61, um den Schleifzyklus den Abmessungen der Scheibe 2 anzupassen und die Köpfe 74, 76, 77 und 75 auf die betreffenden Beaxbeitungsanfangspunkte zu bringen, die jeweils einem Ende der Kante 5 entsprechen. Gleichzeitig wird die Konfiguration der Schleifscheiben für jeden Kopf 74, 75, 76, 77 von der Einheit 25 auf Grund der Dicke der zu schleifenden Glasscheibe 2 eingestellt.
  • Während der Schleifvorgänge werden die Köpfe 74, 76, 77 und die Brücke 63 von der Einheit 25 gleichzeitig längs ihrer Führungen 70, 72, 73 und 61 so bewegt, dass sich die Köpfe 74, 75, 76, 77 in der unmissverständlicher Richtung des Verlaufs oder Vorschubs der Kante 5 nacheinander und ohne Kollisionen bewegen. Der Punkt des Endes der Bearbeitung für jeden Kopf 74, 75, 76, 77 fällt mit dem Punkt des Anfanges der Bearbeitung auf der folgenden Seite 5a, 5b, 5c, 5d überein. Nach Beendigung des Schleifens werden die Triebe 47 so gesteuert, dass die Saugnäpfe 45 in ihre Niedrigstellung zurückkehren, die Saugnäpfe 45 für Freigabe der Scheibe 2 deaktiviert werden, die dann an die Station 13 weitergeleitet wird. Die darauffolgende Scheibe 2 befindet sich bereits in Station 14, insbesondere dann, wenn die bearbeitete Scheibe 2 kleiner als die Station 14 selbst ist, und wird verlagert, um einen neuen Zyklus auf Grund der in der Einheit 25 eingegebenen Parameter zu starten.
  • Aus den obigen Ausführungen geht klar hervor, dass das Schleifen der Seiten 5a, 5b, 5c, 5d der Kante 5 quer und/oder untereinander einfallend in einer einzigen Station 14 die Anordnung jeder Scheibe 2 in einer Bezugs- oder "Null"-Position für alle Schleifvorgänge erlaubt und Verlagerungen der Scheibe 2 verhindert, wie dies dagegen in den bekannten Lösungen vorkommt, bei denen die Scheibe 2 zuerst in einer Richtung geschliffen, dann verlagert und dann in einer zweiten Richtung, quer zur ersten, geschliffen wird. Die Maschine 1 ermöglicht daher die Einschränkung der Positionierungsfehler gegenüber den bekannten Lösungen und die Erreichung einer sich praktisch nicht verändernden Qualität zwischen einer fertigen Scheibe 2 und der anderen.
  • Auf Grund der Reduzierung der Positionierungsfehler ist der Verschleiß der Schleifscheibe progressiv, so dass die Einplanung der Wartung der Schleifscheibe selbst in recht zuverlässiger Weise vorgenommen werden kann.
  • Gegenüber den bekannten Lösungen hat der von der Maschine 1 ausgeführte Zyklus ziemlich wenig tote Zeiten, da auf der einen Seite die Scheibe 2 nicht für den Schliff auf den verschiedenen Seiten 5a, 5b, 5c, 5d verlagert werden muss und auf der anderen Seite sich die Köpfe 74, 75, 76, 77 gleichzeitig verlagern und in die betreffenden Bearbeitungsanfangspunkte während der Verlagerung der Scheibe 2 von und in die Station 14 gehen. Die Tatsache, dass die Anfangsposition der Köpfe 74, 75, 76, 77 schnell eingestellt werden kann, macht die Maschine 1 äußerst flexibel, bzw. erlaubt der Maschine 1 selbst, die darauffolgenden Scheiben 2 mit unterschiedlichen Abmessungen zu schleifen.
  • Im Vergleich zu den bekannten Lösungen benötigt die Maschine 1 auch weniger Raum, da sie nur eine Arbeitsstation 14 in der geradlinigen Richtung A umfasst.
  • Die Tatsache, dass die zu schleifende Scheibe 2 mit Saugnäpfen 45 angehoben wird, vermeidet den Köpfen 74, 75, 76, 77 eine eventuelle Kollision mit dem Untergestell 8 und den zusätzlichen Saugnäpfen 45 oder mit anderen Vorrichtungen für die Positionierung der Scheibe 2, die über die Kante 5 auf der Ebene 11 hinaus gehen. Weiterhin ermöglicht die Gruppe 24 eine Anpassung der Position der Saugnäpfe 45 und die Stabilität der Positionierung und Blockierung der Scheiben 2 mit unterschiedlichen Abmessungen untereinander.
  • Zum Schluss ist die Struktur, die das Untergestell 8, das Gestell 56 und die Brücken 63, 64 beinhaltet, sehr steif und schränkt so eventuelle Fehlervorkommnisse ein.
  • Aus den obigen Ausführungen geht klar hervor, dass auf die beschriebene Maschine 1 Veränderungen und Varianten vorgenommen werden können, die jedoch nicht über den Schutzbereich hinaus gehen, wie dies von den beiliegenden Beanspruchungen definiert ist.

Claims (4)

  1. Schleifmaschine (1) für die Bearbeitung von Glasscheiben (2) mit umfänglichen Kanten (5), die zumindest zum Teil geschliffen werden müssen. Die Maschine umfasst: eine Stützstruktur (8, 56, 63, 64); eine einzige Bearbeitungsstation (14) mit Positionierungsmitteln (50) für die Anordnung der besagten Glasscheibe (2) in einer unmissverständlichen Bezugsposition auf einer horizontalen Ebene (11) gegenüber der besagten Stützstruktur (8, 56, 63, 64); Rückhaltemittel (45) für das Festhalten der Glasscheibe (2) in der besagten Bezugsposition während des Schliffs; Antriebsmittel (47) zur vertikalen Verlagerung der Rückhaltemittel (45) aus einer Hochstellung für die Bearbeitung der besagten Glasscheibe (2) in eine niedrige Ruhestellung. Diese Rückhaltemittel (45) umfassen eine Vielzahl von auf der besagten Ebene (11) verteilte Rückhalteelemente (45) und motorisierte Schleifmittel (74, 75, 76, 77) für den Schliff der besagten, umlaufenden Kante (5) in der besagten Arbeitsstation (14). Die besagten Schleifmittel (74, 75, 76, 77) umfassen eine Vielzahl von motorisierten, unabhängigen Schleifköpfen (74, 75, 76, 77), wobei jeder dieser Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) während dem Einsatz in der Lage ist, einen entsprechenden Abschnitt der besagten umlaufenden Kante (5) zu bearbeiten. Die besagte Schleifmaschine (1) umfasst weiterhin Transportmittel (9) für den Vorschub der Glasscheibe (2) auf der besagten Ebene (11) längs einer Vorschubrichtung (A) durch die Arbeitsstation (14), die dadurch gekennzeichnet sind, dass jeder der Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) durch Mittel (61, 62, 70, 71, 72, 73) geführt wird, welche die Hauptführungen (61, 62) (73) beinhalten, die zueinander parallel sind, und die Nebenführungen (70) (72) (71), die zueinander parallel, aber quer zu den besagten Hauptführungen (61, 62) (73) sind. Einige der besagten Nebenführungen (71) (72) bewegen sich in Richtung (A) parallel zu den besagten Hauptführungen (61, 62) (73); der erste (74) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) wird durch eine feste Querstrebe (58) gehalten und gleitet längs einer (70) der besagten Nebenführungen (70) (72) (71), die fest und quer zur Richtung (A) angebracht ist. Ein zweiter (75) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) wird durch eine Brücke (63) abgestützt, die längs zweier (61, 62) der besagten Hauptführungen (61, 62) (73) gleitet. Der besagte zweite (75) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) gleitet längs einer (71) der besagten Nebenführungen (70) (72) (71), die sich in Richtung (A) bewegt. Der dritte (76) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) wird durch eine Brücke (64) abgestützt, die längs zweier (61, 62) der besagten Hauptführungen (61, 62) (73) verläuft. Dieser besagte dritte (76) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) gleitet längs einer (72) der besagten Nebenführungen (70) (72) (71), die sich in Richtung (A) bewegt. Der Vierte (77) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) wird durch den Holm (59) abgestützt, der fest und parallel zur Richtung (A) ist. Der besagte vierte (77) der besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) gleitet längs einer (73) der besagten Hauptführungen (61, 62) (73), die parallel zur Richtung (A) ist. Die besagte Querstrebe (58) umfasst die besagte Nebenführung (70), die mit dem besagten Holm (59) verbunden ist, der die besagte Hauptführung (61) und die besagte Hauptführung (73) umfasst. Die besagte Querstrebe (58) ist weiterhin mit einem anderen Holm verbunden (60), der die besagte Hauptführung (62) einschließt.
  2. Maschine gemäß der Beanspruchung 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin die Steuerungs- und Kontrollvorrichtungen (25) einschließt, mit dem Ziel, dass die besagten Schleifköpfe (74, 75, 76, 77) in einer einzigen Vorschubrichtung längs der umfänglichen Kante (5) bewegt werden.
  3. Maschine laut der Beanspruchung 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Steuer- und Kontrollmittel (25) gleichzeitig die besagten Schleüköpfe (74, 75, 76, 77) längs der besagten, umlaufenden Kante (5) bewegen können.
  4. Maschine laut der Beanspruchung 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin die Elemente (25, 61, 62, 70, 71, 72, 73) für die Einstellung umfasst, um wenigstens über einige der besagten Schleüköpfe (74, 75, 76, 77) in einer derartigen Stellung zu verfügen, dass die Bearbeitung starten kann, wobei sich diese Stellungen je nach Abmessung der betreffenden, zu bearbeitenden Glasscheiben (2) unterscheiden.
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