DE69106335T2

DE69106335T2 - Gerät zum Schleifen des Randes einer Glasscheibe.

Info

Publication number: DE69106335T2
Application number: DE1991606335
Authority: DE
Inventors: Shigeru Bando
Original assignee: Bando Kiko Co Ltd
Current assignee: Bando Kiko Co Ltd
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1991-01-15
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2011-01-16
Also published as: DE69106335D1; EP0495271B1; EP0495271A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für beispielsweise Schleifen, Abreiben, Bleistiftkantenbildung, Glätten oder Besäumen einer Umfangskante einer Glasplatte durch Bewegung und Winkelsteuerung eines Schleifrades mittels eines numerischen Steuersystems.
Eine solche Vorrichtung ist aus der FR-A-2 587 260 bekannt.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Schleifvorrichtung, die geeignet ist zum Durchführen einer Bleistiftkantenbehandlung, Glättung oder Besäumung der Kante der Glasbahn bzw. der Glasplatte, die verwendet wird als Kraftfahrzeugglas, wie beispielsweise eine Windschutzscheibe, eine Glasscheibe für das Rückfenster und eine Glasscheibe für ein Seitenfenster.
Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Verbesserung einer Vorrichtung zum Schleifen einer Glasscheibe, wobei die Vorrichtung einen Schleifkopf aufweist, der mit einem Schleifrad ausgerüstet ist und in der nachstehend beschriebenen Weise arbeitet. Der Schleifkopf wird entlang einem zuvor Programmierten Außenprofil einer Glasscheibe, die an einer X- Y-Koordinatenebene angeordnet ist, mittels eines numerischen Steuersystems bewegt und im Winkel rund um eine Achse bzw. eine vertikale Achse rechtwinklig zu der X-Y-Koordinatenebene während der Bewegung entlang des Außenprofils umlaufen gelassen, so daß eine Drehachse des Schleifrades in der Richtung normal zu der Profillinie der Glasscheibe bewegt und positioniert wird, und die Umfangskante des Schleifrades wird mit der Umfangskante der Glasscheibe in Berührung gebracht. Die Vorrichtung ist ein Luftschwebungstyp, in welchem das Schleifrad mittels eines Luftzylinders gegen die Umfangskante der Glasscheibe gedrückt wird, der an dem Schleifkopf angeordnet ist.
Insbesondere wird das Besäumen allgemein ausgeführt mit der Vorrichtung des Luftschwebungstyp derart, daß das Schleifrad unter Druckluftkraft, die von einem Luftzylinder entwickelt wird, elastisch abgestützt wird, und es berührt die Umfangskante der Glasscheibe sanft bzw. weich, so daß ein empfindliches und feines Schleifen, beispielsweise ein Besäumen, erzielt werden kann. Wenn der auf den Luftzylinder ausgeübte Luftdruck erhöht wird, wird das Schleifrad stark gegen einen Umfangsteil der Glasscheibe gedrückt, so daß sie vollständig geschliffen werden kann. Da das Schleifrad unter der Luftdruckkraft die Glasscheibe elastisch berührt, ist wirksam verhindert, ein unrichtiges oder unvollständiges Schleifen der Glasscheibe hervorzurufen.
Jedoch hat die Schleifvorrichtung des Luftschwebungstyps, die numerisch gesteuert werden kann, wie es oben erwähnt ist, die nachstehend angegebenen Nachteile.
Es ist nämlich der Schleifkopf der Vorrichtung, der aus dem Schleifrad, welches das Schleifen der Glasscheibe direkt ausführt, der Spindel für das Schleifrad und anderen Teilen, die an ihm angebracht sind, zusammengesetzt ist, durch eine schwache elastische Kraft bewegbar abgestützt auf der Basis des Luftdrucks. Wenn daher der Schleifkopf einer übermäßigen Winkelsteuerung an dem runden Eckenteil der Glasscheibe unterworfen wird, wird der Schleifkopf mit dem Schleifrad durch eine Zentrifugalkraft nach außen abgelenkt oder vibriert unter dieser Kraft, so daß die Glasscheibe unerwünscht geschliffen wird, so daß eine Verformung oder Verzerrung ihrer Gestalt und Abmessung erzeugt wird. Die Verzerrung oder Verformung, die an dem Eckenteil der Glasscheibe erzeugt wird, wird vergrößert durch eine Erhöhung der Arbeits- bzw. Bearbeitungsgeschwindigkeit und eine drastische Winkelsteuerung des Schleifrades, war zu einer Verringerung der Ausbeute an Produkten führt.
Die FR-A-2 587 260 offenbart eine Schleifvorrichtung, in welcher das Schleifwerkzeug in verschiedenen Versionen an einem elastischen luftgefüllten Zylinder oder an einem starren flüssigkeitsgefüllten Zylinder abgestützt ist.
In Übereinstimmung mit dem Vorstehenden ist es ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schleifen einer Glasscheibe zu schaffen, bei welcher die vorgenannten Nachteile verringert sind, die sich als Folge der Zentrifugalkraft ergeben, welche erzeugt wird, wenn ein Bearbeitungs- oder Schleifkopf der Schleifvorrichtung einer starken bzw. übermäßigen Winkelsteuerung unterworfen wird, während ein wissentlicher Vorteil beibehalten wird, der bei der Schleifvorrichtung des Luftschwebungstyps vorhanden ist, daß nämlich der Besäumungs- oder Glättungsvorgang genau erzielt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schleifen eines Glasteils geschaffen, wobei die Vorrichtung umfaßt:
eine erste Einrichtung zum Abstützen eines zu schleifenden Glasteiles,
eine zweite Einrichtung zum Schleifen des von der ersten Einrichtung abgestützten Glasteiles,
eine dritte Einrichtung zum Bewegen der ersten und der zweiten Einrichtung relativ zueinander in einer ersten und einer zweiten Richtung, die zueinander rechtwinklig verlaufen, und
eine vierte Einrichtung, die mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um die zweite Einrichtung um eine Achse (A) rechtwinklig zu der von der ersten und der zweiten Richtung definierten Ebene umlaufen zu lassen, wobei die Achse sich durch einen Bearbeitungspunkt erstreckt, wo die zweite Einrichtung mit dem Glasteil in Berührung tritt, um den Glasteil zu schleifen, gekennzeichnet durch:
eine fünfte Einrichtung, die mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um in ausgewählter Weise die zweite Einrichtung elastisch oder starr gegen den Glasteil zu drükken in einer dritten Richtung normal zu einem Profil des Glasteils an dem Bearbeitungspunkt, und
eine Steuereinrichtung, die mit der fünften Einrichtung verbunden ist, um die fünfte Einrichtung zu steuern, um die zweite Einrichtung starr gegen den Glasteil zu drükken, wenn ein Schleifvorgang sich in einem ersten Zustand befindet, und um die zweite Einrichtung elastisch gegen den Clasteil in der genannten dritten Richtung zu drücken, wenn der Schleifvorgang sich in einem zweiten Zustand befindet.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen hervor, welche die Merkmale der Erfindung beispielsweise erläutern.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Schleifen einer Glasscheibe gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ist eine vordere Teilansicht in vergrößertem Maßstab, in welcher ein Schleifkopf der Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist;
Fig. 4 ist eine Teilseitenansicht in vergrößertem Maßstab, welche den Schleifkopf der Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 5 ist eine Teildraufsicht in vergrößertem Maßstab, welche den Schleifkopf der Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung bei einem Schleifvorgang darstellt;
Fig. 6 ist eine Teilquerschnittsansicht in vergrössertem Maßstab, welche eine Bremseinrichtung der Schleifvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Gemäß den Figuren 1 bis 6 hat eine Schleifvorrichtung 1 ein Bearbeitungs- bzw. Schleifrad 2, welches durch eine numerische Steuereinrichtung (nicht dargestellt) gesteuert wird auf der Basis eines numerischen Befehls von ihr, um eine Kante 3 einer Glasscheibe oder Glasplatte 4 zu schleifen.
In der Schleifvorrichtung 1 ist ein Tisch 5, auf welchem die Glasscheibe 4 horizontal angeordnet und mittels einer Luftsaugeinrichtung 6 fixiert ist, in der Richtung der Achse X durch eine X-Achse-Gleiteinrichtung 7 gleitbar abgestützt die an einem Bett 8 angebracht und mit einer X-Achse- Vorschubschnecke 9 verbunden ist, die mit einem X-Achse-Servomotor 10 verbunden ist, wodurch der Tisch 5 an der Gleiteinrichtung 7 in Richtung der Achse X geradlinig bewegt wird, so daß die Glasscheibe 4 ebenfalls in Richtung der Achse X geradlinig bewegt wird, wenn der Motor 10 von der numerischen Steuereinrichtung angetrieben wird, wonach die Schnecke 9 bei dem Schleifvorgang gedreht wird.
Ein Kopfschlitten 11, an welchem ein Bearbeitungs- oder Schleifkopf 12 über eine Lagereinrichtung 13 aufgehängt ist, ist in Richtung der Achse Y an einem Rahmen 14 gleitbar angebracht mittels einer Y-Achse-Gleiteinrichtung 15 getrennt von dem Tisch 5 in einem oberen Teil der Vorrichtung 1, wobei die Achse Y sich rechtwinklig zu der Richtung X erstreckt und der Rahmen 14 an Seitenrahmen 16a angebracht ist, die an dem Seitenende des Bettes 8 vorgesehen sind. Der Schlitten 11 ist mit einer Y-Achse-Vorschubschnecke 16 verbunden, die mit einer Ausgangswelle eines Y-Achse-Servomotors 17 mittels eines Riemens 18 verbunden ist, wodurch der Schlitten 11 an der Gleiteinrichtung 15 in Richtung der Achse Y geradlinig bewegt wird, so daß auch der Kopf in Richtung der Achse Y geradlinig bewegt wird, wenn der Motor 17 mittels der numerischen Steuereinrichtung angetrieben wird, wonach die Schnecke mittels des Riemens 18 beim Schleifvorgang gedreht wird.
Die Lagereinrichtung 13, die an dem Kopfschlitten 11 angebracht ist, trägt eine Umlaufwelle 19 drehbar, die sich in vertikaler Richtung entlang einer Achse Z erstreckt, die zu den Richtungen der Achse X und der Achse Y rechtwinklig verläuft. Der Schleifkopf 12 hängt von dem unteren Teil der Welle 19 nach unten, die an einem oberen Teil von ihr mit einem Kegelzahnrad 20 versehen ist. Das Zahnrad 20 steht mit einem Kegelzahnrad 21 im Eingriff, welches eine Welle 22 hat, die durch an dem Schlitten 11 befestigte Lager 23 drehbar abgestützt ist. Die Welle 22 ist über einen Riemen 25 und ein Untersetzungszahnrad 26 mit einer Ausgangswelle eines Servomotors 24 verbunden. Die Umlaufwelle 19 ist rechtwinklig zu einer ebenen Fläche der Glasscheibe 4 angeordnet, die an dem Tisch 5 angeordnet ist und die X-Y-Koordinatenebene definiert.
Der Schleifkopf 12 umfaßt einen Basisteil 27, der an seinem oberen Teil mit der Welle 19 fest verbunden ist, eine erste Gleiteinrichtung 28, die mit dem Basisteil 27 gleitbar verbunden ist, zum Einstellen der anfänglichen Position des Rades 2 in einer Richtung P parallel zu der Ebene X- Y mittels Drehung eines Knopfes 29 mit einer Schraube, eine zweite Gleiteinrichtung 30, die mit der Einrichtung 28 gleitbar verbunden ist, zum Einstellen der anfänglichen Position des Rades 2 in einer Richtung Q rechtwinklig zu der Richtung P und parallel zu der Ebene X-Y mittels der Drehung eines Knopfes 31 mit einer Schraube, und eine dritte Gleiteinrichtung 32, die mit der Einrichtung 30 gleitbar verbunden ist, zum Einstellen der anfänglichen Position des Rades 2 in der Richtung Z mittels der Drehung eines Knopfes 33 mit einer Schraube.
Der Schleifkopf 12 umfaßt weiterhin eine Spindelmotoreinrichtung 34, die an der Einrichtung 32 in eine Richtung Q über ein Gleitstück 35 gleitbar angebracht ist, wobei die Motoreinrichtung 34 an dem unteren Ende ihrer Spindel mit dem Rad 2, welches eine Nut an seiner Umfangskante hat, und einem Luftzylinder 36 versehen ist, der an der Einrichtung 32 mittels eines Tragteiles 37 angebracht ist.
Die Motoreinrichtung 34 hat die Funktion einer Spindel und eines Motors zum Antreiben der Spindel.
Das Gleitstück 35 weist eine Basisplatte 35a, an welcher die Motoreinrichtung 34 fest angebracht ist, ein Paar von Wellen 38 und 39, die sich parallel zueinander und entlang der Richtung Q erstrecken und an der Einrichtung 32 über Tragteile 40 an ihren Enden fest getragen sind, und Gleitlager 40a auf, die an der Platte 35a befestigt und mit den Wellen 38 und 39 gleitbar verbunden sind. Ein Kugelgleitlager kann allgemein als das Lager 40a verwendet werden derart, daß die Motoreinrichtung 34 in der Richtung Q durch eine lediglich kleine Luftdruckkraft bewegt werden kann, die mittels des Luftzylinders 36 entwickelt wird.
Der Luftzylinder 36 hat eine Verbindungs- bzw. Kolbenstange 41, die an ihrem Ende mit der Platte 35a verbunden ist, an welcher die Motoreinrichtung 34 angebracht ist, wodurch die Motoreinrichtung 34 in der Richtung Q mit Bezug auf die Gleiteinrichtung 32 und daher auf den Basisteil 27 mit Luftschwebung abgestützt ist. Ein Luftzylinder, speziell ein Luftzylinder mit geringer Reibung, vorzugsweise ein Zylinder des Balgen-Membran-Typs, hergestellt durch Fujikura Rubber Limited, kann als der Luftzylinder 36 verwendet werden.
Wenn der Motor 24 mittels der numerischen Steuereinrichtung angetrieben und dann das Zahnrad 21 über das Zahnrad 26, den Riemen 25 und die Welle 22 gedreht wird, so daß auch das Zahnrad 20 um die Mittelachse A gedreht wird, die sich entlang der Richtung Z und durch eine Bearbeitungsstelle B erstreckt, wo die Umfangskante des Rades 2 die Umfangskante 3 der Glasscheibe 4 berührt, um die Kante 3 der Scheibe 4 zu schleifen, wird der Kopf 12 und daher die Motoreinrichtung 34 rund um die Mittelachse A in der Richtung R umlaufen gelassen, wodurch auch das Rad 2 um die Mittelachse A umläuft. Wenn weiterhin die Motoreinrichtung 34 mittels der numerischen Steuereinrichtung angetrieben wird, wird das Rad 2 um seine mittlere Drehachse C gedreht, um die Umfangskante 3 der Glasscheibe 4 an der Bearbeitungsstelle B während des Schleifvorganges zu schleifen. Die Motoreinrichtung 34 und daher das Schleifrad 2 ist durch den Luftzylinder 36 bewegbar abgestützt und wird während des Schleifvorganges gegen die Umfangskante 3 der Scheibe 4 in der Richtung Q normal zu dem Umfangsprofil der Glasscheibe 4 an der Bearbeitungsstelle B gedrückt.
Eine Bremseinrichtung 42 ist an dem Gleitstück 32 über einen Tragarm 43 in der Position zwischen der Spindelmotoreinrichtung 34 und dem Luftzylinder 36 fest angebracht, der die Einrichtung 34 mit Bezug auf die Richtung Q mit Luftschwebung abstützt. Die Bremseinrichtung 42 umfaßt Spannklauen 44 zum Einspannen der Stange 41 in ihrer geschlossenen Position, um zu verhindern, daß die Stange 41 sich in der Richtung Q bewegt, und um dann die Motoreinrichtung 34 an dem Gleitstück 32 festzulegen, und eine Fluidbetätigungseinrichtung, beispielsweise einen Luftzylinder 45 zum Betätigen der Klauen 44 mittels eines Luftdrucks, um die Klauen 44 in die offene und geschlossene Position zu bringen, und ein Luftventil (nicht dargestellt) zum Steuern der Zufuhr der Luft 46 zu dem Zylinder 45 mittels der numerischen Steuereinrichtung.
Wenn die Spannklauen 44 in die offene Stellung gebracht sind und die Stange 41 aus dem eingespannten Zustand freigegeben ist, sind das Gleitstück 35 und die Spindelmotoreinrichtung 34, mit der das Schleifrad 2 verbunden ist, mittels Luftschwebung abgestützt über die Kupplungsstange 41 durch den Luftzylinder 36 in der Richtung Q. Wenn die Spannklauen 44 in die geschlossene Position gebracht sind und die Stange 41 einspannen, sind das Gleitstück 35 und die Spindelmotoreinrichtung 34 in dem Gleitstück 32 verriegelt und daher an der Einrichtung 32 starr abgestützt, so daß das Schleifrad 2, welches starr gegen die Kante 3 der Scheibe 4 gedrückt ist, an der Stelle B den Schleif- oder Besäumungsvorgang ausführt, ohne Einfluß der Luftschwebebewegung.
Die Vorrichtung 1 der Erfindung führt den Besäumungsvorgang der Glasscheibe 4 wie folgt aus. Das Schleifrad 2 wird entlang des Programmierten Profils der Glasscheibe 4 bewegt, die an dem Tisch 5 angeordnet ist. Das Schleifrad 2 wird um die Achse A winkelgesteuert, um das Drehzentrum C des Rades 2 an der Bearbeitungsstelle B in der Richtung normal zu dem Profil der Umfangskante 3 der Scheibe 4 anzuordnen, während es mittels des Luftzylinders 36 mittels Luftschwebung abgestützt ist. Wenn eine große Zentrifugalkraft auf die Motoreinrichtung 34 ausgeübt wird als Folge einer übermäßigen Winkelsteuerung, die an dem runden Eckenteil der zu schleifenden Glasscheibe 4 durchgeführt wird, steuert die numerische Steuereinrichtung derart, daß die Bremseinrichtung 42 die Luftschwebungsbewegung der Motoreinrichtung 34 mit dem Rad 2 verriegelt. Andererseits wird in anderen Umfangsteilen oder Umfangsabschnitten, wo die übermäßige Winkelsteuerung nicht ausgeführt wird und die große Zentrifugalkraft nicht auf die Motoreinrichtung 34 ausgeübt wird, der Verrieglungsvorgang der Bremseinrichtung 42 aufgehoben, so daß das Schleifrad 2 die Kante 3 der Glasscheibe 4 unter einer weichen luftelastischen Kraft schleift.
Die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden bei einer Schleifvorrichtung, in welcher die Motoreinrichtung 34 an dem unteren Ende ihrer Spindel vorgesehen ist mit einem Glättungsrad als Bearbeitungsrad, um die Umfangskante 3 der geschliffenen Glasscheibe 4 zu glätten.
Aus der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform ist ersichtlich, daß die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung es ermöglicht, die Umfangskante 3 der Glasscheibe 4 einschließlich einer runden Ecke genau zu schleifen oder zu glätten, was dazu führt, daß ein Besäumungsvorgang sowohl an der runden Ecke als auch an anderen geradlinigen Umfangsteilen ohne irgendeine Krümmung erzielt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Schleifen eines Glasteiles, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine erste Einrichtung (5, 6) zum Abstützen eines zu schleifenden Glasteiles (4),

eine zweite Einrichtung (2) zum Schleifen des von der ersten Einrichtung abgestützten Glasteiles (4),

eine dritte Einrichtung (2, 15) zum Bewegen der ersten und der zweiten Einrichtung relativ zueinander in einer ersten (X) und einer zweiten (Y) Richtung, die zueinander rechtwinklig verlaufen, und

eine vierte Einrichtung (19, 24), die mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um die zweite Einrichtung um eine Achse (A) rechtwinklig zu der von der ersten und der zweiten Richtung definierten Ebene umlaufen zu lassen, wobei die Achse sich durch einen Bearbeitungspunkt erstreckt, wo die zweite Einrichtung mit dem Glasteil in Berührung tritt, um den Glasteil zu schleifen,

gekennzeichnet durch:

eine fünfte Einrichtung (36, 42, 44), die mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um in ausgewählter Weise die zweite Einrichtung elastisch oder starr gegen den Glasteil zu drücken in einer dritten Richtung (7) normal zu einem Profil des Glasteils an dem Bearbeitungspunkt, und

eine Steuereinrichtung, die mit der fünften Einrichtung verbunden ist, um die fünfte Einrichtung zu steuern, um die zweite Einrichtung starr gegen den Glasteil zu drükken, wenn ein Schleifvorgang sich in einem ersten Zustand befindet, und um die zweite Einrichtung elastisch gegen den Glasteil in der genannten dritten Richtung zu drücken, wenn der Schleifvorgang sich in einem zweiten Zustand befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die fünfte Einrichtung Abstützmittel (36) zum elastischen Abstützen der zweiten Einrichtung (2) aufweist, um die zweite Einrichtung elastisch gegen den Glasteil (4) zu drücken, und Klemmittel (44) aufweist, um die Abstützmittel festzuklemmen, um die zweite Einrichtung starr gegen den Glasteil zu drükken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Abstützmittel eine Luftzylindereinrichtung (36), die mit der zweiten Einrichtung verbunden ist, um die zweite Einrichtung nach Art einer Luftschwebung abzustützen, und Gleitmittel (41) aufweist, die mit der zweiten Einrichtung verbunden sind, um die zweite Einrichtung gleitbar abzustützen, und die Klemmittel eine Einspanneinrichtung (44), die mit der Zylindereinrichtung verbindbar ist, um die Zylindereinrichtung einzuspannen, wenn der Schleifvorgang sich in dem ersten Zustand befindet, und Betätigungsmittel (45) zum Betätigen der Einspanneinrichtung aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste Zustand dann besteht, wenn eine übermäßige Zentrifugalkraft auf die zweite Einrichtung zufolge von Winkelsteuerung ausgeübt wird.