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Technischer Bereich der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Tampondruckmaschine, insbesondere für Brillengläser, die
umfasst:
- – eine
Mehrzahl von Inkvorrichtungen, die jeweils ein Klischee umfassen,
das mit einer besonderen Rille geätzt ist, und einen mit Farbe
befüllten
Inkbehälter,
der in umgekehrter Position auf den oberen Teil des Klischees montiert
ist,
- – eine
Tampondruckvorrichtung mit einem Tampon zum Aufnehmen der Farbe,
die in der Ätzung des
Klischees der entsprechenden ausgewählten Inkvorrichtung gelagert
ist, und Auftragen auf die Gläser,
- – einen
Arbeitstisch, der mit Greifelementen für die zu bedruckenden Gläser versehen
ist,
- – Mittel
zur Steuerung der einzelnen Bedruckungszyklen für die Gläser,
- – und
einen zweiten Aktuator, der eine relative Bewegung des Klischees
der ausgewählten
Inkvorrichtung bezüglich
dem festen Inkbehälter
sicherstellt, um die Übertragung
der Farbe aus der Ätzung
des Klischees auf den entsprechenden Tampon zu gewährleisten,
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Stand der Technik
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Es
gibt immer mehr Arten von Gleitsichtgläsern mit unterschiedlichen
Designs oder Markierungen, die eine Vielzahl von Klischees erfordern.
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Eine
solche bekannte Tampondruckmaschine ist in dem Dokument
US-A-6123021 beschrieben. Sie
umfasst mehrere Inkeinheiten mit unterschiedlichen Farben, die sich
nebeneinander auf einer horizontalen Ebene erstrecken.
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Andere
bekannte Tampondruckmaschinen zur Markierung von Brillengläsern erfordern
einen manuellen Austausch der Klischees für jeden Gläsertyp. Dies erfordert eine
Vielzahl von Eingriffen, die die Vorbereitungszeiten verlängern und
bei der Auswahl der Klischees eine große visuelle Sorgfalt erfordern.
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Ebenso
gibt es Tampondruckmaschinen mit mehreren Klischees, die mittels
eines computergesteuerten Roboters automatisiert sind. Die Längenabmessungen
sind enorm und das gleichzeitige Bearbeiten der Gläser für das linke
und das rechte Auge ist unmöglich.
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Gegenstand der Erfindung
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Ziel
der Erfindung ist es, eine Tampondruckmaschine für Brillengläser zur Verfügung zu
stellen, die geringe Längsabmessungen
aufweist und die Klischees automatisch und zuverlässig auswählt, was das
ständige
manuelle Austauschen, das immer Fehler mit sich bringen kann, überflüssig macht.
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Die
Vorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass:
- – über dem
Arbeitstisch ein Sichtsystem zum Erkennen der verborgenen Markierung
und die korrekte Positionierung der Gläser vor dem Bedrucken angeordnet
ist,
- – die
Greifelemente mit Unterdruck arbeiten,
- – die
Inkvorrichtungen vertikal in gleichmäßigen Abständen entlang eines Vorratsbehälters verteilt und
gelagert sind, der vertikal gleitend an einen feststehenden Rahmen
montiert ist,
- – und
wobei ein erster Aktuator die Auf- und Abwärtsbewegung des Vorratsbehälters zur
Positionierung einer Inkvorrichtung in einer vorbestimmten Höhe zwischen
dem Arbeitstisch und dem Sichtsystem sicherstellt.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung sind die einzelnen Inkvorrichtungen
identisch und paarweise in gleicher Anzahl auf beiden Seiten des
doppelten Vorratsbehälters
verteilt, wobei die übereinander
angeordneten Inkvorrichtungen einer gleichen Seite für die Gläser des
rechten Auges und die der anderen Seite für die Gläser des linken Auges bestimmt
sind.
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Nach
einem Merkmal der Erfindung umfasst der erste Aktuator einen Getriebemotor,
der mit einer Vorrichtung zur Umwandlung der Bewegung mittels einer
Schraube und einer Mutter verbunden ist, die sich in vertikaler
Richtung erstreckt, wobei die bidirektionale Antriebsrichtung des
Vorratsbehälters
bei der Bewegung nach oben oder nach unten durch Umkehrung der Stromeinspeisung
des Motors gesteuert wird.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der zweite Aktuator
einen Befestigungszylinder zum Festhalten der beiden ausgewählten Klischees
sowie einen Betätigungszylinder,
der dazu bestimmt ist, die Klischees horizontal zwischen zwei horizontalen
Positionen zu schieben, die an das Aus- und Einfahren der Klischees
angepasst sind.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Arbeitstisch mit einem Schlitten zum Tragen eines Gläserpaars
für das
linke bzw. das rechte Auge versehen, wobei zwei Greifelemente mit
Saugnäpfen zum
Halten der Gläser
durch Unterdruck während des
Transfer- und Druckvorgangs vorgesehen sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und Merkmale gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung
einer Ausführungsform
der Erfindung hervor, die beispielhaft und nicht erschöpfend gegeben
und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
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1 eine
schematische Vorderansicht der Tampondruckmaschine nach der Erfindung
ist;
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2 eine
Seitenansicht der Maschine der 1 zeigt;
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3 eine
Draufsicht der 1 darstellt;
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4 eine
Draufsicht der 2 darstellt;
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5 eine
Seitenansicht des Maschinenrahmens darstellt;
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6 eine
Ansicht der 1 von hinten ist, wobei der
Vorratsbehälter
gestrichelt in der oberen Endposition dargestellt ist;
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7 zwei
Ansichten des Befestigungszylinders des zweiten Aktuators zeigt,
wobei die Backe der Zange in der oberen Halbansicht in entriegelter Position
und in der unteren Halbansicht der unteren Ansicht in eingeklinkter
Position dargestellt ist;
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die 8 bis 9A jeweils
eine Draufsicht, eine Seiten- und eine Vorderansicht der Tampondruckvorrichtung
auf dem Arbeitstisch sind;
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die 10 bis 18 die
einzelnen Schritte des Bedruckens der Gläser darstellen.
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Mit
Bezug zu den 1 bis 10 umfasst eine
Tampondruckmaschine 10 für Brillengläser einen feststehenden Rahmen 12,
an den vertikal gleitend ein beweglicher Rahmen 14 eines
Vorratsbehälters 16 montiert
ist, der für
die Lagerung mehrerer Inkeinheiten 18 bestimmt ist.
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Das
vertikale Bewegen des Vorratsbehälters 16 erfolgt
mittels eines ersten Aktuators 20, der einen Getriebemotor 22 umfasst,
der mit einem Mechanismus zur Umwandlung der Bewegung an Hand einer Schraube 24 und
einer Mutter 26 verbunden ist. Die Schraube 24 erstreckt
sich in einer vertikalen Richtung, wobei die bidirektionale Antriebsrichtung
des Vorratsbehälters 16 bei
der Bewegung nach oben oder unten durch Umkehrung der Stromeinspeisung des
Motors gesteuert wird.
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Die
einzelnen Inkeinheiten 18 sind identisch und in gleichmäßigen Abständen und
paarweise in gleicher Anzahl auf zwei Seiten des zweifachen Vorratsbehälters 16 verteilt.
Die einzelnen auf ein und derselben Seite übereinander angeordneten In keinheiten 18 sind
für die
Gläser
des rechten Auges bestimmt, und die der anderen Seite für die Gläser des linken
Auges.
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Jede
Inkeinheit 18 besteht aus einem geätzten Klischee 28,
einem beweglichen Klischeeträger 30,
der auf horizontale Führungsschienen
montiert ist, und einen feststehenden Inkbehälter 32, der auf einen
Inkbehälterträger 34 montiert
ist.
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Das
geätzte
Klischee 28 wird von einer Inoxstahlplatte gebildet, in
deren Oberfläche
die auf die Gläser
aufzubringenden Markierungen geätzt
wurden. Der Inkbehälter 32 wird
mit Farbe befüllt,
und die offene (Öffnung
wird in umgekehrter Stellung auf den oberen, geätzten Teil des Klischees 28 montiert.
Die offene Öffnung
des Farbenbehälters 32 wird
von einem ringförmigen
Kragen begrenzt, der mit einem (nicht dargestellten) Rakelsegment
versehen ist, das auf dem Klischee 28 aufliegen soll.
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Der
feststehende Rahmen 12 trägt ferner einen Arbeitstisch 36,
der horizontal vor dem Vorratsbehälter 16 angeordnet
und mittels zweier horizontaler Querträger 38 mit dem Rahmen 12 verbunden
ist. Der Arbeitstisch 36 ist mit einem Schlitten 39 zum Tragen
eines Gläserpaars
OG und OD für
das linke bzw. rechte Auge versehen. Mit einem Zylinder 40 kann
der Schlitten 39 zwischen einer Ruheposition (in 9 fett
gezeichnet), in der die geeigneten Gläser eingesetzt werden können, und
einer Arbeitsposition hin- und herbewegt werden, in der der Tampondruck
erfolgen kann (siehe Pfeil F in 8). Die
in 8 gestrichelt dargestellten Positionierungsbereiche
A und B auf dem Arbeitstisch 36 entsprechen dem Tampondruckvorgang.
Der Schlitten 39 umfasst ferner zwei Greifelemente 42 mit
Saugnäpfen
zum Halten der Gläser
OG und CD durch Unterdruck während
der Transfer- und
Druckvorgänge.
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Über dem
Arbeitstisch 36 befindet sich die Tampondruckvorrichtung 44,
die an ein Sichtsystem 46 mit zwei CDD-Kameras angeschlossen
ist. Die Tampondruckvorrichtung 44 ist mittels zweier Querträger 47 am
Rahmen 12 befestigt und umfasst ein Paar Silikontampons 48,
die dazu bestimmt sind, die Farbe des Klischees 28 aufzunehmen
und auf die Gläser
OG und CD zu übertragen.
Jeder Tampon 48 wird mittels eines Zylinders 50 in
Höhenrichtung
betätigt,
der zwischen einer unteren und einer oberen Position verfahrbar
ist (9 und 9A). Die CDD-Kamera des Sichtsystems 46 ist
mittels eines Arms 52 am Tampondrucker 44 befestigt,
um direkt über
den Greifelementen 42 mit Saugnäpfen positioniert zu werden,
wenn diese sich in Ruheposition befinden. Ein solches an sich bekanntes
System ermöglicht
eine Erkennung der verborgenen Markierung auf den Gläsern OG
und CD und eine manuelle Positionierung. Die Auswahl einer Inkeinheit
bzw. des Paars Inkeinheiten 18 einer vorbestimmten Höhe des Vorratsbehälters 16 erfolgt
vollkommen automatisch mittels einer (nicht dargestellten) Tastatur,
die mit einem in die Maschine 10 integrierten Automaten für die Eingabe
der Mess- und Steuerparameter zusammenarbeitet. Für die Funktion
dieses Aufzugsystems kann auch ein Barcodelesegerät oder eine äußere Steuereinheit
wie beispielsweise ein PC verwendet werden.
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Nach
der Auswahl einer oder des Paars Inkeinheit(en) 18 folgt
nach einer relativen horizontalen Translationsbewegung bezüglich der
entsprechenden Inkbehälter 32 die
Phase des Inkens der Klischees 28.
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Die
Translationsbewegung eines Paars Klischees 28 erfolgt mit
Hilfe eines zweiten Aktuators 54, der einen Befestigungszylinder 56 zum
Festhalten der beiden ausgewählten
Klischees 28 sowie einen Betätigungszylinder 58 umfasst,
der dazu bestimmt ist, die Klischees 28 horizontal zwischen
zwei Positionen C und D (9) hin- und herzuschieben.
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Der
Befestigungszylinder 56 (7) umfasst einen
gelenkig gelagerten Greifer 60, der mit einer beweglichen
Abdeckung 62 des Zylinders verbunden und an seinem entgegengesetzten
Ende mit einer Spannbacke 64 versehen ist, die dazu vorgesehen ist,
in den beweglichen Klischeeträger 30 zu
greifen.
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Der
Betätigungszylinder 58 ist über dem
Befestigungszylinder 56 angeordnet und schiebt das Paar
Klischees 28 beim Schließen der Spannbacke 64 so
weit, bis der geätzte
Teil der Klischees 28 nach außerhalb der beiden Inkbehälter 32 gleitet.
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Die Ätzungen
werden nun mit Farbe befüllt und
die Übertragung
der Farbe auf die zu bedruckenden Gläser OD, OG kann nun stattfinden.
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Die
einzelnen Bedruckungsschritte sind in den 10–18 dargestellt:
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In 10 befinden
sich die Klischees 28 in Position C und befindet sich die Öffnung des
Inkbehälters 32 gegenüber dem
geätzten
Abschnitt. Das rechte Glas OD wird durch Unterdruck auf dem linken Saugnapf
gehalten. Die richtige Positionierung des Glases auf dem Greifelement 42 wird
von der CDD-Kamera des Sichtsystems 46 gesteuert, das die
auf dem Glas verborgenen Markierungen auf einem LCD-Bildschirm darstellt.
Dann wird das linke Glas OG auf dem rechten Saugnapf positioniert, dann
durch Unterdruck blockiert, unter gleicher Positionierungsüberwachung
durch das Sichtsystem 46.
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In 11 drückt der
zweite Aktuator 54 in Richtung auf die Position D und ermöglicht das
Ausfahren der ausgewählten
Klischees 28 (nur eines ist sichtbar). Der geätzte Bereich
der Klischees 28 befindet sich an der freien Luft und nur
die Ätzungen
sind mit Farbe gefüllt.
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In 12 werden
die beiden Tampons 48 von den beiden Zylindern 50 in
Richtung auf die untere Position bewegt, um die in den Ätzungen
der beiden Klischees 28 befindliche Farbe aufzunehmen, wobei
sich diese immer noch in Position D befinden.
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In 13 werden
die beiden Tampons 48 mittels der beiden Zylinder 50 in
ihre abgehobene Position gefahren.
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In 14 bewirkt
der Befestigungszylinder 56 des zweiten Aktuators 54 die
Rückkehr
der Klischees in die Position C, wobei der geätzte Bereich unter den Farbbehältern 32 positioniert
wird.
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In 15 bewirkt
der Zylinder 40 die Bewegung des Schlittens 39 auf
dem Arbeitstisch 36, um die beiden Gläser OG, CD unter den beiden
Tampons 48 zu positionieren.
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In 16 werden
die beiden Tampons 48 mittels der beiden Zylinder 50 in
ihre untere Position gefahren und nehmen die Markierung auf den
beiden Gläsern
OG, CD vor.
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In 17 werden
die beiden Tampons 48 in ihre abgehobene Position gefahren.
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In 18 bewirkt
der Zylinder 40 die Rückkehr
des Schlittens 39 auf dem Arbeitstisch 36, um die
beiden Gläser
OG, CD in der Ursprungsposition zu positionieren. Der Unterdruck
in den Greifelementen 42 wird unterbrochen und die bedruckten
Gläser werden
aufgenommen.
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Die
vorstehend beschriebene Ausführungsform
betrifft einen zweifachen vertikalen Vorratsbehälter 16, der ein gleichzeitiges
Bearbeiten beider Gläser
CD, OG auf dem Arbeitstisch 36 erlaubt.
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Natürlich bezieht
sich die Erfindung ebenso auf einen einzelnen vertikalen Vorratsbehälter, mit nur
einer Säule übereinander
angeordneter Inkeinheiten, die das Bearbeiten jeweils nur eines
Glases erlauben.