EP0547095A1 - Vorrichtung zum steuern der bewegung eines werkzeugs langs des randes von glasscheiben. - Google Patents

Vorrichtung zum steuern der bewegung eines werkzeugs langs des randes von glasscheiben.

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EP0547095A1
EP0547095A1 EP91915476A EP91915476A EP0547095A1 EP 0547095 A1 EP0547095 A1 EP 0547095A1 EP 91915476 A EP91915476 A EP 91915476A EP 91915476 A EP91915476 A EP 91915476A EP 0547095 A1 EP0547095 A1 EP 0547095A1
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EP
European Patent Office
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tool
line
glass panes
pane
horizontal conveyor
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EP91915476A
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Karl Lenhardt
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Bystronic Lenhardt GmbH
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Bystronic Lenhardt GmbH
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    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/673—Assembling the units
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    • E06B3/67326—Assembling spacer elements with the panes
    • E06B3/6733—Assembling spacer elements with the panes by applying, e.g. extruding, a ribbon of hardenable material on or between the panes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/673—Assembling the units
    • E06B3/67339—Working the edges of already assembled units

Definitions

  • the invention is based on a device for controlling the movement of a tool along the edge of glass panes, in particular insulating glass panes, with a horizontal conveyor, on which the glass panes are supported by a support device, which defines a pane running plane with its front, which provides the support. are supported with one or more optical sensors which scan the glass panes and with a drive motor for displacing the tool parallel to the plane of the pan transverse to the conveying direction of the horizontal conveyor (1).
  • Such a device is known from DE-C-28 16 437.
  • a nozzle for sealing the edge joint of insulating glass panes is controlled by a light barrier which is moved along with the sealing nozzle and indicates when the nozzle reaches a corner of the insulating glass pane.
  • the light barrier then controls the drive of the nozzle so that the nozzle on the corner of the insulating glass pane is pivoted by 90 ° and then moves along the subsequent section of the edge of the insulating glass pane.
  • This type of control is good for rectangular insulating glass panes, but is less suitable for controlling the movement of a Stuff along the edge of individual glass panes or insulating glass panes, which have a shape deviating from the rectangular shape - so-called model panes.
  • a numerically controlled drive for the movement of the tool and to store selected shapes of model panes in a data memory and each time a glass pane with a stored one Shape is to be processed, the characteristic data of the shape is read out by a computer and the tool is controlled accordingly.
  • the disadvantage here is that glass panes, the shape of which is not saved, cannot be processed automatically, but must be processed by hand.
  • Another disadvantage is that the numerical control of the tool has to be communicated in some way when a model pane is to be processed and what shape it has, for example by first detecting the glass panes in terms of shape and size and by attaching one machine-readable data carrier can be coded, which is read in the processing device by a reading device which is connected to the computer which controls the movement of the tool (EP-A-0 252 066), or by a detailed, computer-aided production planning from the beginning for an entire production cycle, the dimensions of those to be processed
  • the present invention has for its object to provide a device for controlling the movement of a tool along the edge of glass panes, with which both rectangular glass panes and arbitrarily designed model panes as they come, ie in any order, without a detailed Production planning and can be processed automatically without attaching machine-readable data carriers.
  • the invention is based on the fact that the glass panes, preferably standing upright, are conveyed on a horizontal conveyor which is, for example, a conveyor belt or a roller conveyor or horizontally moving supports which support the glass panes. In principle, the glass panes can also be conveyed horizontally.
  • the support device can be, for example, an air cushion wall, the front of which defines the disc running plane, or a height-adjustable horizontal line of support rollers (DE-C-30 38 425) which holds the glass discs standing on a horizontal conveyor support near its upper edge, or around a field of support rollers or support rollers, which define the disc running plane with their common front tangential plane, or also one or more conveyor belts or suction conveyor belts driven synchronously with the horizontal conveyor (EP-A-0 222 349), which can also form the horizontal conveyor.
  • a height-adjustable horizontal line of support rollers DE-C-30 38 425) which holds the glass discs standing on a horizontal conveyor support near its upper edge, or around a field of support rollers or support rollers, which define the disc running plane with their common front tangential plane, or also one or more conveyor belts or suction conveyor belts driven synchronously with the horizontal conveyor (EP-A-0 222 349), which can also form the horizontal conveyor.
  • a drive motor is provided for displacing the tool parallel to the plane of the disk running transversely (in particular at a right angle) to the conveying direction of the horizontal conveyor, which can be, for example, an electric stepping motor.
  • one or more electronic line cameras are provided according to the invention, which have an image field made up of one or more lines and are directed against the plane of the pane so that the scanning line (s) of the respective line camera, which is projected onto the pane running plane or onto the glass pane located in the pane running plane, extends or extend at right angles to the conveying direction of the horizontal conveyor.
  • the line camera thus sees the extent of the glass pane at right angles to the conveying direction where a scanning line sweeps over the respective glass pane. Since the glass pane is moved transversely to the scanning line by the horizontal conveyor, the respective line camera sees, for example, the height of the glass plate as a function of its length in the course of the conveying movement. In order to determine the shape of the respective glass pane, only the slip-free movement of the glass pane on the horizontal conveyor therefore needs to be recorded in addition to the height supplied by the respective line camera.
  • a displacement sensor synchronized with the horizontal conveyor is additionally provided, which permits measurement of the conveying path.
  • the encoder can be an incremental rotary encoder, for example, which sits on a shaft which is driven synchronously with the horizontal conveyor and which, in proportion to its movement increments, transmits electrical pulses to an evaluation computer, which also transmits the output signals of the line cameras be fed.
  • the evaluation computer thus has full information about the extension of the glass panes in two dimensions, namely in the conveying direction and transversely to the conveying direction, and thus has all the information necessary for the movement of a tool along the edge to control the glass panes.
  • the shape of the glass panes is not subject to any restrictions. Both rectangular and arbitrarily controlled model disks can be machined automatically without the sequence in which they are fed to the machining tool having to be determined beforehand.
  • the type of processing tool is not important; it can be a nozzle with which the edge joint of an insulating glass pane is sealed, it can be a grinding tool with which a coating is removed along the edge of a glass pane, it can also be a tool with which a prefabricated, plastic spacer in the form of a strand on a Glass pane is applied along its edge.
  • the respective line camera is preferably at an angle different from 90 ° to the conveying direction against the
  • Disc running plane directed or perpendicular to the conveying direction, but at an angle different from 90 ° to the disc running plane.
  • This makes it possible to provide a light source directed against the pane running plane on the same side of the pane running plane as the line camera, and in such an arrangement that the glass panes reflect a substantial part of the light emanating from the light source to the line camera, so that the line camera clearly recognizes the glass pane can.
  • a blackened surface is preferably provided on the side of the pane running plane facing away from the light source, which swallows light that has passed through the glass pane, but does not reflect it to the line scan camera.
  • a single line scan camera is sufficient to determine the shape of the glass panes.
  • the lens of the line scan camera has a predetermined opening angle, and in this opening angle, the size of the pane, namely the extent of the glass panes across the conveying direction must fit.
  • the evaluation computer can determine the shape of the glass panes from the combination of the signals from the line scan cameras in a manner corresponding to the output signal of an individual line scan camera.
  • Direction of conveyance slidably arranged parallel to the disc running plane and additionally provides a displacement sensor synchronized with the stepper motor, the output of which is also connected to the evaluation computer.
  • a line scan camera can proceed transversely to the conveying direction starting from a position in which an edge, in particular the lower edge of a glass sheet standing on a horizontal conveyor, lies in the field of view of the line scan camera be adjusted until the opposite edge of the glass pane appears in the field of view of the line scan camera.
  • the evaluation computer then only has to add the measurement number obtained from the output signal of the line camera to the measurement number which is obtained in accordance with the position of the stepping motor from the output signal of the displacement sensor coupled to it. In this way, a second line camera can be saved.
  • the line camas are preferably arranged behind the support device and observe the glass panels through a recess in the support device. Behind the support device, they can be better protected against environmental influences and the glass panes remain freely accessible for controls and handling.
  • the tool may be displaceable only transversely, preferably at right angles, to the conveying direction of the horizontal conveyor.
  • a rotary drive is required - as disclosed in DE-C-28 16 437 - to rotate or pivot the tool an axis perpendicular to the disc running plane; in this case, the evaluation computer is expediently also connected to the rotary drive on the output side and controls the rotary movement of the Tool, such as the rotation of a nozzle when it has reached a corner of an insulating glass pane.
  • the evaluation computer preferably transmits not only a control signal to the drive motor which moves the tool transversely to the conveying direction of the horizontal conveyor, but also to the rotary drive of the tool a further signal which indicates the inclination or inclination of the glass pane in relation to the conveying direction .
  • This signal can be obtained by differentiating the signal obtained with the aid of the line camera, which contains the dimension of the glass pane measured transversely to the conveying direction, according to the conveying path, which is represented by the output signal of the displacement sensor synchronized with the horizontal conveyor.
  • the signal transmitted to the rotary drive is therefore mathematically the first derivative of the signal which is transmitted to the drive motor which shifts the tool transversely to the conveying direction.
  • the arrangement of the line scan cameras in relation to the tool can be selected so that the tool is controlled on-line.
  • the evaluation computer is preferably equipped with a memory for temporarily storing the observed dimensions of the glass panes, from which the data for the control of the tool are called up with a time delay. It is a major advantage of this measure that the stored data for controlling different tools, which are used one after the other to carry out different processing operations on glass panels, for example grinding and coating, can be called up repeatedly from the memory. Another advantage of this measure is that it allows the measurement resolution to be increased.
  • Such a multi-cell line scan camera can differ from a single line Distinguish line scan cameras, for example, in that they contain a multi-cell CCD (CCD array) instead of a single-line CCD as a light-sensitive receiver.
  • the image signals recorded in the lines of such a multi-cell charge-coupled receiver can be successively buffered and evaluated, for example in such a way that if the signals of one line are buffered and the signals that have already been buffered on another line are evaluated, those originating from a third line and already evaluated signals are used to control the tool. In this way, the resolving power can be increased in proportion to the number of lines of the line scan cameras.
  • FIG. 1 shows the device in a horizontal section
  • FIG. 2 shows the device in a front view
  • Figure 3 shows the device in a rear view
  • FIG. 4 shows a modification of the device shown in FIG. 3 with only one line camera, which is adjustable in height.
  • the device has a row of synchronously driven rollers, which are attached to a frame (not shown).
  • a wall extends as support device 2, which is carried by the same frame as the horizontal conveyor and is arranged inclined a little to the rear.
  • the wall can be designed as an air cushion wall, which has bores from which air is blown out.
  • the front side of the wall, over which the horizontal conveyor 1 protrudes, defines a disc running plane for glass panes 4, which are conveyed standing on the horizontal conveyor 1 and leaning against the wall 2 in the direction of arrow 5.
  • a black plate 11 is provided, which swallows light passing through the glass pane 4 and at the same time prevents stray light from the front of the wall 2 through the slot 6 back through on the cameras 8 and 9 falls.
  • the two cameras have overlapping fields of view 12 and 13, characterized by an opening angle o. They are used to scan the glass pane 4 line by line and are aligned for this purpose in such a way that the scanning line of the upper line camera 8 projected onto the pane running plane 3 or onto the glass plate 4 is aligned with that of the lower line camera 9.
  • the distance between the line cameras 8 and 9 from one another and from the horizontal conveyor 1 is predetermined.
  • An incremental rotary encoder 15 is attached to a driven shaft 14 of the horizontal conveyor 1, the output signals of which, like the output signals of the two cameras 8 and 9, are fed to an evaluation computer 16.
  • the output of the computer is connected to the drive motor 17 of a tool 18, which is movable up and down on essentially vertical guide rods 19 which are parallel to the plane of the disk running and which are arranged behind a further slot 20 in wall 2, which is located at View in the conveying direction 5 is located at some distance behind the slot 6.
  • the tool 18 reaches through the slot 20 in order to machine the glass pane 4 along its edge as soon as it reaches the area of action of the tool 18.
  • the device works as follows: As soon as a glass pane 4 comes into the field of view 12, 13 of the two line cameras, the two line cameras record the height h of the glass plate, which in the example shown is a model plate, which differs from the rectangular shape in that its upper edge runs obliquely.
  • the output signals from the cameras containing the height of the glass pane 4 are fed to the evaluation computer 16, which assigns the successively determined measured values of the height to the simultaneously transmitted measured values of the incremental rotary encoder 15, so that the evaluation computer has information as to the height h of the glass pane 4 changes depending on the feed 1 of the glass pane.
  • the data that reflect this dependency are temporarily stored in a memory 21 of the evaluation computer 16 and used with a time delay to control the drive motor 17 of the tool 18.
  • the time delay depends on the distance between the tool 18 and the position of the scanning line in the middle of the slot 6; this distance corresponds to a fixed number of up-counts from encoder 15. Instead of starting with a time delay, the delayed response of the
  • Control of the drive motor 17 can therefore also be triggered by waiting for the predetermined number of counting pulses from the rotary encoder, which corresponds to the distance of the tool 18 from the position of the scanning lines; this procedure has the advantage that it allows the conveyor to stand still in the meantime.
  • its drive motor can also be connected to an incrementally operating rotary encoder 22, the output signals of which are fed to a further input of the evaluation computer 16 for checking.
  • the modified exemplary embodiment shown in FIG. 4 differs from the first exemplary embodiment only in that instead of two line cameras, only one line camera 8 is provided.
  • the same and corresponding parts are designated in both exemplary embodiments with the same reference numerals.
  • the camera provided alone can be moved up and down by a motor 31 on a guide rail 30 running at right angles to the conveying direction 5 and parallel to the wall 2.
  • the drive shaft of the motor 31 is connected to an incrementally operating rotary encoder 32, the output signals of which are also fed to the computer 16.
  • This modified device works as follows: In the starting position, the camera 8 is positioned so deep that its field of vision definitely captures the lower edge of a glass pane 4. The position of the lower edge is determined by the upper edge of the horizontal conveyor.
  • the camera can remain in its predetermined position.
  • the upper edge of the glass pane 4 approaches the upper edge of the field of view 12 up to a predetermined one while passing the slot 6
  • the camera 8 is automatically moved upward a little, the path being measured by the rotary encoder 32, transmitted to the evaluation computer 16 and taken into account there in the formation of the measurement result. If the upper edge of the glass pane is already outside the court field 12 at the beginning, the camera is raised at the beginning so that the upper edge of the glass pane 4 lies in the field of view 12.
  • the invention can be used to control processing operations on the edges of glass sheets, in particular in insulating glass production lines.

Landscapes

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Description

Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines Werkzeugs längs des Sandes von Glasscheiben
Technisches Gebiet:
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines Werkzeugs längs des Randes von Glasscheiben, insbesondere von Isolierglasscheiben, mit einem Waagerecht¬ förderer, auf dem die Glasscheiben durch eine Stützeinrich¬ tung, welche mit ihrer die Abstützung bewirkenden Vorderseite eine Scheibenlaufebene definiert, gestützt gefördert werden, mit einem oder mehreren optischen Sensoren, welche die Glas- Scheiben abtasten und mit einem Antriebsmotor zum Verschie¬ ben des Werkzeugs parallel zur Scheibenlaufebene quer zur Förderrichtung des Waagerechtförderers (1) .
Stand der Technik:
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-C-28 16 437 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine Düse zum Versiegeln der Randfuge von Isolierglasscheiben durch eine Lichtschranke gesteuert, welche mit der Versiegelungsdüse mitbewegt wird und anzeigt, wenn die Düse eine Ecke der Isolierglasscheibe erreicht. Die Lichtschranke steuert den Antrieb der Düse dann so, dass die Düse an der Ecke der Isolirglasscheibe um 90° verschwenkt wird und sich danach am anschließenden Abschnitt des Randes der Isolierglasscheibe entlangbewegt. Diese Art der Steuerung ist gut für rechteckige Isolierglasscheiben, ist jedoch weniger geeignet zum Steuern der Bewegung eines Werk- zeuges längs des Randes von einzelnen Glasscheiben oder von Isolierglasscheiben, welche eine von der Rechteckgestalt ab¬ weichende Gestalt haben - sogenannte Modellscheiben. Um die Bewegung eines Werkzeuges längs des Randes von Modellschei- ben zu steuern, ist es bekannt, einen numerisch gesteuerten Antrieb für die Bewegung des Werkzeuges zu verwenden und in einem Datenspeicher ausgewählte Gestalten von Modellscheiben zu speichern und jedesmal dann, wenn eine Glasscheibe mit einer gespeicherten Gestalt zur Bearbeitung ansteht, die charakterischen Daten der Gestalt -durch einen Rechner auszu¬ lesen und das Werkzeug entsprechend zu steuern. Nachteilig dabei ist, dass Glasscheiben, deren Gestalt nicht gespeichert ist, nicht automatisch bearbeitet werden können, sondern von Hand bearbeitet werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass man der numerischen Steuerung des Werkzeuges auf irgend eine Weise mitteilen muss, wann eine Modellscheibe zur Bearbeitung kommt und welche Gestalt sie hat, z.B. da¬ durch, dass die Glasscheiben zunächst hinsichtlich Gestalt und Größe erfaßt und durch Anbringen eines maschinenlesbaren Datenträgers codiert werden, der in der Bearbeitungsvorrich¬ tung durch ein Lesegerät gelesen wird, welches mit dem Rechner verbunden ist, der die Bewegung des Werkzeugs steuert (EP- A-0 252 066), oder dadurch, dass durch eine detaillierte, rechnergestützte Fertigungsplanung von Beginn an für einen gesamten Produktionszyklus die Maße der zu bearbeitenden
Glasscheiben und die Reihenfolge, in der sie der Bearbeitung zugeführt werden, festgelegt und vorgegeben ist. Auf eine solche detaillierte Fertigungsplanung sind die meisten Be¬ triebe, welche Glasscheiben verarbeiten, jedoch nicht einge- richtet; sie wäre angesichts des ständigen Formatwechsels bei den zu bearbeitenden Glasscheiben auch nicht flexibel genug. Darstellung der Erfindung:
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines Werkzeugs längs des Randes von Glasscheiben zu schaffen, mit welcher sowohl rechteckige Glasscheiben als auch beliebig gestaltete Modell¬ scheiben so, wie sie kommen, also in beliebiger Reihenfolge, ohne eine detaillierte Fertigungsplanung und ohne Anbringen von maschinenlesbaren Datenträgern automatisch bearbeitet wer- den können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines Werkzeugs längs des Randes von Glasscheiben, insbesondere von Isolierglasscheiben, mit einem Waagerecht- förderer, auf dem die Glasscheiben durch eine Stützeinrichtung, welche mit ihrer die Abstützung bewirkenden Vorderseite eine Scheibenlaufebene definiert, gestützt gefördert werden, mit einem oder mehreren optischen Sensoren, welche die Glasscheiben abtasten, und mit einem Antriebsmotor zum Verschieben des Werk- zeugs parallel zur Scheibenlaufebene quer zur Förderrichtung des Waagerechtförderers, in welcher als optische Sensoren eine oder mehrere elektronische Zeilenkameras vorgesehen sind, wel¬ che so gegen die Scheibenlaufebene gerichtet angeordnet sind, dass sich die in oder parallel zu der Scheibenlaufebene liegen- den Abtastzeilen jeweils rechtwinklig zur Förderrichtung er¬ strecken, dass ein mit dem Waagerechtförderer synchronisierter Weggeber zum Messen des Förderweges vorgesehen ist, und dass ein Auswerterechner vorgesehen ist, der eingangsseitig mit dem Ausgang der Zeilenkamera (s) sowie mit dem Ausgang des Weggebers und ausgangsseitig mit dem Antriebsmotor des Werkzeugs verbunden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung geht in Übereinstimmung mit der DE-C 28 16 437 davon aus, dass die Glasscheiben, vorzugsweise hochkant stehend, auf einem Waagerechtförderer gefördert werden, bei dem es sich z.B. um ein Förderband oder um einen Rollengang oder um waage- recht bewegte Auflager handeln kann, welche die Glasscheiben unterstützen. Grundsätzlich können die Glasscheiben aber auch liegend gefördert werden. Bei der Stützeinrichtung kann es sich z.B. um eine Luftkissenwand handeln, deren Vorderseite die Scheibenlaufebene definiert, oder um eine in der Höhe ver- stellbare waagerechte Zeile von Stützrollen (DE-C-30 38 425) , welche die auf einem Waagerechtförderer stehenden Glasschei¬ ben nahe ihrem oberen Rand stützen, oder um ein Feld von Stützrollen oder Stützwalzen, welche mit ihrer gemeinsamen vorderen Tangentialebene die Scheibenlaufebene definieren, oder auch ein oder mehrere synchron mit dem Waagerecht¬ förderer angetriebene Förderbänder oder Saugförderbänder (EP-A-0 222 349) , welche auch zugleich den Waagerecht- förderer bilden können.
Zum Verschieben des Werkzeugs parallel zur Scheibenlaufebene quer (insbesondere im rechten Winkel) zur Förderrichtung des Waagerechtförderers ist ein Antriebsmotor vorgesehen, bei dem es sich z.B. um einen elektrischen Schrittmotor han¬ deln kann. Zum Abtasten der Glasscheiben und Steuern des An- triebsmotors des Werkzeugs sind erfindungsgemäß eine oder mehrere elektronische Zeilenkameras vorgesehen, welche ein aus einer oder mehreren Zeilen aufgebautes Bildfeld haben und so gegen die Scheibenlaufebene gerichtet sind, dass sich die Abtastzeile(n) der jeweiligen Zeilenkamera, die auf die Scheibenlaufebene bzw. auf die in der Scheibenlaufebene befind¬ liche Glasscheibe projiziert wird bzw. werden, rechtwinklig zur Förderrichtung des Waagerechtförderers erstreckt bzw. erstrecken. Die Zeilenkamera sieht also dort, wo eine Abtastzeile die je¬ weilige Glasscheibe überstreicht, die Erstreckung der Glas¬ scheibe rechtwinklig zur Förderrichtung. Da die Glasscheibe durch den Waagerechtförderer quer zur Abtastzeile bewegt wird, sieht die jeweilige Zeilenkamera im Verlauf der Förderbewegung z.B. die Höhe der Glasscheibe in Abhängigkeit von ihrer Län¬ ge. Um die Gestalt der jeweiligen Glasscheibe zu ermitteln, muss deshalb ausser der von der jeweiligen Zeilenkamera ge¬ lieferten Höhe nur noch die schlupffreie Bewegung der Glas- scheibe auf dem Waagerechtförderer erfaßt werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß zusätzlich ein mit dem Waagerecht¬ förderer synchronisierter Weggeber vorgesehen, welcher eine Messung des Förderweges gestattet. Es kann sich bei dem Weg¬ geber z.B. um einen inkremental arbeitenden Drehgeber handeln, welcher auf einer synchron mit dem Waagerechtförderer ange¬ triebenen Welle sitzt und proportional zu seinen Bewegungs¬ inkrementen elektrische Impulse an einen Auswerterechner übermittelt, welchem auch die Ausgangssignale der Zeilen¬ kameras zugeführt werden. Dem Auswerterechner steht damit die volle Information über die Erstreckung der Glasscheiben in zwei Dimensionen, nämlich in Fqrderrichtung und quer zur Förderrichtung, zur Verfügung, und damit hat er alle In¬ formationen, die nötig sind, um die Bewegung eines Werk¬ zeugs längs des Randes der Glasscheiben zu steuern. Dabei unterliegt die ümrißgestalt der Glasscheiben grundsätzlich keinen Einschränkungen. Es können sowohl rechteckige als auch beliebig gesteuerte Modellscheiben automatisch be¬ arbeitet werden, ohne dass die Reihenfolge, in welcher sie dem Bearbeitungswerkzeug zugeführt werden, vorher festge- legt werden müsste.
Auf die Art des Bearbeitungswerkzeuges kommt es dabei nicht an; es kann sich um eine Düse handeln, mit welcher die Rand- fuge einer Isolierglasscheibe versiegelt wird, es kann sich um ein Schleifwerkzeug handeln, mit dem eine Beschichtung längs des Randes einer Glasscheibe entfernt wird, es kann sich auch um ein Werkzeug handeln, mit welchem ein vorge- fertigter, plastischer Abstandhalter in Gestalt eines Stranges auf eine Glasscheibe längs ihres Randes aufge¬ tragen wird.
Die jeweilige Zeilenkamera wird vorzugsweise unter einem von 90° verschiedenen Winkel zur Förderrichtung gegen die
Scheibenlaufebene gerichtet oder zwar senkrecht zur Förder¬ richtung, aber unter einem von 90° verschiedenen Winkel zur Scheibenlaufebene. Das ermöglicht es, auf derselben Seite der Scheibenlaufebene wie die Zeilenkamera eine gegen die Scheibenlaufebene gerichtete Lichtquelle vorzusehen, und zwar in solcher Anordnung, dass die Glasscheiben einen wesentlichen Teil des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes zur Zeilenkamera reflektieren, so dass die Zeilenkamera die Glasscheibe deutlich erkennen kann. Zur Verstärkung des Kontrastes ist auf der der Lichtquelle abgewandten Seite der Scheibenlaufebene vorzugsweise eine geschwärzte Fläche vorgesehen, welche durch die Glasscheibe hindurchgegangenes Licht schluckt, aber nicht zur Zeilenkamera reflektiert.
Grundsätzlich genügt eine einzige Zeilenkamera zur Ermittlung der Gestalt der Glasscheiben. Das Objektiv der Zeilenkamera hat einen vorgegebenen Öffnungswinkel, und in diesen öffnungs- winkel muss das Scheibenformat, und zwar die Erstreckung der Glasscheiben quer zu ihrer Förderrichtung hineinpassen. Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit kann es insbesondere bei größeren Glasscheiben vorteilhaft sein, nicht nur eine, sondern zwei oder noch mehr Zeilenkameras vorzusehen und so anzuordnen, dass ihre objektseitigen Abtastzeilen miteinander fluchten, wobei die Abtastzeilen einander benachbarter Zeilenkameras sich vorzugsweise teilweise überlappen. Bei bekannter Posi¬ tion der Zeilenkameras kann der Auswerterechner aus der Kom- bination der Signale der Zeilenkameras in entsprechender Weise wie aus dem Ausgangssignal einer einzelnen Zeilenkamera die Gestalt der Glasscheiben ermitteln.
Eine Verschiebung der Zeilenkameras zur Anpassung an unter- schiedliche Scheibenformate ist nicht erforderlich. Sie sind deshalb zweckmässigerweise ortsfest angeordnet und lediglich justierbar. Es ist aber auch durchaus möglich, mit nur einer Zeilenkamera auch bei großen Glasscheiben eine hohe Meßauflösung zu erhalten, indem man diese eine Zeilenkamera durch einen Schrittmotor rechtwinklig zur
Förderrichtung parallel zur Scheibenlaufebene verschiebbar anordnet und zusätzlich einen mit dem Schrittmotor synchroni¬ sierten Weggeber vorsieht, dessen Ausgang ebenfalls mit dem Auswerterechner verbunden ist. Durch den Schrittmotor kann eine solche Zeilenkamera ausgehend von einer Lage, in der ein Rand, insbesondere der auf einem Waagerechtförderer stehende untere Rand einer Glastafel im Gesichtsfeld der Zeilenkamera liegt, fortschreitend quer zur Förderrichtung nachgeführt werden, bis der gegenüberliegende Rand der Glas¬ scheibe im Gesichtsfeld der Zeilenkamera erscheint. Der Aus¬ werterechner muss dann lediglich die aus dem Ausgangssignal der Zeilenkamera gewonnene Maßzahl zu jener Maßzahl addieren, die entsprechend der Stellung des Schrittmotors aus dem Aus¬ gangssignal des damit gekoppelten Weggebers gewonnen wird. Auf diese Weise kann eine zweite Zeilenkamera eingespart wer¬ den.
Die Zeilenkamaras sind vorzugsweise hinter der Stützeinrich¬ tung angeordnet und beobachten die Glastafeln durch eine Ausnehmung in der Stützeinrichtung hindurch. Hinter der Stütz- einrichtung können sie vor Umgebungseinflüssen besser ge¬ schützt werden und die Glasscheiben bleiben für Kontrollen und Handhabungen frei zugänglich.
Je nach der Art der durchzuführenden Bearbeitung kann es ge¬ nügen, dass das Werkzeug lediglich quer, vorzugsweise im rechten Winkel, zur Förderrichtung des Waagerechtförderers verschiebbar ist. In anderen Fällen, insbesondere dann, wenn das Werkzeug eine Düse ist, mit welcher die Randfuge einer Isolierglasscheibe gefüllt werden soll, benötigt man - wie in der DE-C-28 16 437 offenbart - einen Drehantrieb zum Ver¬ drehen oder Verschwenken des Werkzeugs um eine senkrecht zur Scheibenlaufebene verlaufende Achse; in diesem Fall ist der Auswerterechner ausgangsseitig zweckmässigerweise auch mit dem Drehantrieb verbunden und steuert die Drehbewegung des Werkzeugs, beispielsweise die Drehung einer Düse, wenn diese eine Ecke einer Isolierglasscheibe erreicht hat. Vorzugsweise übermittelt der Auswerterechner in diesem Fall nicht nur ein Steuersignal an den Antriebsmotor, welcher das Werkzeug quer zur Förderrichtung des Waagerechtförderers verschiebt, sondern darüberhinaus an den Drehantrieb des Werkzeugs ein weiteres Signal, welches die Neigung oder Steigung der Glasscheibe be¬ zogen auf die Förderrichtung angibt. Dieses Signal kann dadurch gewonnen werden, dass man das mit Hilfe der Zeilenkamera ge- wonnene Signal, welches das quer zur Förderrichtung gemessene Maß der Glasscheibe enthält, nach dem Förderweg differenziert, welcher durch das Ausgangssignal des mit dem Waagerecht¬ förderer synchronisierten Weggebers dargestellt wird. Das an den Drehantrieb übermittelte Signal ist also mathematisch die erste Ableitung des Signals, welches an den Antriebsmotor übermittelt wird, welcher das Werkzeug quer zur Förderrich¬ tung verschiebt. Auf diese Weise ist eine automatische An¬ passung der Werkzeuglage an die Kontur des Scheibenrandes möglich, auch wenn der Rand der Glasscheibe beliebig gekrümmt ist. Auf diese Weise kann z.B. gewährleistet werden, dass ein Werkzeug, beispielsweise eine Versiegelungsdüse, in gleich¬ bleibendem Winkel zur jeweiligen Tangente am Rand der Glas¬ scheibe orientiert ist.
Grundsätzlich kann die Anordnung der Zeilenkameras in Bezug auf das Werkzeug so gewählt werden, dass das Werkzeug on-line gesteuert wird. Abhängig von der Art des Werkzeugs und der durchzuführenden Bearbeitung kann es jedoch vorteilhafter sein, die Gestalt einer Glasscheibe zu ermitteln, bevor sie das Werkzeug erreicht. In diesem Fall ist der Auswerte¬ rechner vorzugsweise mit einem Speicher zum Zwischenspeichern der beobachteten Maße der Glasscheiben ausgerüstet, aus dem die Daten für die Steuerung des Werkzeuges zeitverzögert abge¬ rufen werden. Es ist ein wesentlicher Vorteil dieser Maßnahme, dass die gespeicherten Daten zur Steuerung unterschiedlicher Werkzeuge, welche nacheinander zum Einsatz kommen, um unter- schiedliche Bearbeitungen an Glastafeln auszuführen, z.B. Schlei¬ fen und Beschichten, wiederholt aus dem Speicher abgerufen wer¬ den können. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, dass sie es erlaubt, die Meßauflösung zu erhöhen. Da für das Aufnehmen, Zwischenspeichern und Auswerten der Bildsignale einer jeden Zeile eine endliche Zeit benötigt wird, die Glasscheibe in in dieser Zeit aufgrund ihrer Vorschubbewegung aber einen gewisse Weg zurücklegt, kann das Maß der Scheibe in Richtung der Abtast¬ zeilen nicht kontinuierlich, sondern nur in vorgegebenen zeit¬ lichen und damit räumlichen Abständen bestimmt werden. Je kleiner der räumliche Abstand (Auflösungsvermögen) zweier Abtastzeilen ist, um so vollkommener läßt sich ein Werkzeug am Rand einer Glas scheibe entlangführen. Am einfachsten kann das Auflösungsvermöge dadurch erhöht werden, dass man die Fördergeschwindigkeit der Gl scheibe verringert. Das ist jedoch ungünstig für die Wirtschaft- lichkeit der Vorrichtung. Besser ist es, Zeilenkameras zu ver¬ wenden, deren Bildfeld nicht nur aus einer einzigen Zeile, son¬ dern aus mehreren zueinander parallelen Zeilen besteht. Eine solche mehrzellige Zeilenkamera kann sich von einer einzeiligen Zeilenkamera z.B. dadurch unterscheiden, dass sie als licht¬ empfindlichen Empfänger anstelle eines einzeiligen CCD ein mehrzelliges CCD (CCD-Array) enthält. Die in den Zeilen eines solchen mehrzelligen ladungsgekoppelten Empfängers aufgenommenen Bildsignale können aufeinanderfolgend zwischengespeichert und ausgewertet werden, beispielsweise in der Weise, dass, wenn die Signale einer Zeile zwischengespeichert und die bereits zwischengespeicherten Signale einer anderen Zeile ausgewertet werden, die aus einer dritten Zeile stammenden und bereits aus- gewerteten Signale zur Steuerung des Werkzeugs herangezogen wer¬ den. Auf diese Weise läßt sich das Auflösungsvermögen propor¬ tional zur Anzahl der Zeilen der Zeilenkameras erhöhen.
Wege zur Ausführung der Erfindung:
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Figur 1 zeigt die Vorrichtung in einem Horizontalschnitt,
Figur 2 zeigt die Vorrichtung in einer Vorderansicht,
Figur 3 zeigt die Vorrichtung in einer Rückansicht, und
Figur 4 zeigt eine Abwandlung der in Figur 3 gezeichneten Vorrichtung mit nur einer Zeilenkamera, welche höhenverstellbar ist. Die Vorrichtung hat als Waagerechtförderer 1 eine Zeile von synchron angetriebenen Rollen, welche an einem nicht darge¬ stellten Gestell angebracht sind. Oberhalb des Waagerecht¬ förderers erstreckt sich als Stützeinrichtung 2 eine Wand, welche von demselben Gestell wie der Waagerechtförderer ge¬ tragen wird und ein wenig nach hinten geneigt angeordnet ist. Die Wand kann als Luftkissenwand ausgebildet sein, welche Bohrungen hat, aus denen Luft herausgeblasen wird. Die Vorder¬ seite der Wand, über welche der Waagerechtförderer 1 vorsteht, definiert eine Scheibenlaufebene für Glasscheiben 4, welche auf dem Waagerechtförderer 1 stehend und gegen die Wand 2 ge¬ lehnt in Richtung des Pfeils 5 gefördert werden.
In der Wand 2 befindet sich ein vertikaler Schlitz 6 und da- hinter sind in einem Schutzgehäuse 7 in einigem Abstand von der Wand zwei elektronische Zeilenkameras 8 und 9 auf der einen Seite des Schlitzes und eine Anzahl von im wesentlichen vertikal verlaufenden, stabförmigen Lampen 10 auf der anderen Seite des Schlitzes 6 angeordnet; die Anordnung ist so getroffen, dass von den Lampen 10 auf eine jenseits des Schlitzes 6 befindliche Glasscheibe 4 auftreffendes Licht zu einem erheblichen Teil von der Glasscheibe in Richtung auf die Kameras 8 und 9 reflektiert wird. Auf der Vorderseite der Wand 2 ist in einigem Abstand vor der Wand den Schlitz 6 überdeckend eine schwarze Platte 11 vorgesehen, welche durch die Glasscheibe 4 hindurch¬ gehendes Licht schluckt und zugleich verhindert, dass Streu¬ licht von der Vorderseite der Wand 2 durch den Schlitz 6 hin- durch auf die Kameras 8 und 9 fällt. Die beiden Kameras haben einander überlappende Gesichtsfelder 12 und 13, gekennzeichnet durch einen Öffnungswinkel o . Sie dienen dazu, die Glasscheibe 4 zeilenweise abzutasten und sind zu diesem Zweck so ausge¬ richtet, dass die auf die Scheibenlaufebene 3 bzw. auf die Glas¬ scheibe 4 projizierte Abtastzeile der oberen Zeilenkamera 8 mit jener der unteren Zeilenkamera 9 fluchtet. Der Abstand der Zeilenkameras 8 und 9 voneinander und vom Waagerechtförderer 1 ist vorgegeben.
Auf einer angetriebenen Welle 14 des Waagerechtförderers 1 ist ein inkremental arbeitender Drehgeber 15 angebracht, dessen AusgangsSignale ebenso wie die Ausgangssignale der beiden Kameras 8 und 9 einem Auswerterechner 16 zugeleitet werden. Der Ausgang des Rechners ist mit dem Antriebsmotor 17 eines Werk¬ zeugs 18 verbunden, welches an im wesentlichen vertikalen, zur Scheibenlaufebene parallelen Führungsstangen 19 auf und ab be¬ weglich ist, die hinter einem weiteren Schlitz 20 der Wand 2 angeordnet sind, welcher sich bei Blick in Förderrichtung 5 in einigem Abstand hinter dem Schlitz 6 befindet. Das Werkzeug 18 greift durch den Schlitz 20 hindurch, um die Glasscheibe 4 längs ihres Randes zu bearbeiten, sobald sie in den Einwirkungs- bereich des Werkzeuges 18 gelangt.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Sobald eine Glasscheibe 4 in das Gesichtsfeld 12, 13 der beiden Zeilenkameras gelangt, erfassen die beiden Zeilen¬ kameras die Höhe h der Glasscheibe, bei der es sich im gezeichneten Beispiel um eine Modellscheibe handelt, welche dadurch von der Rechteckform abweicht, dass ihr oberer Rand schräg verläuft. Die die Höhe der Glasscheibe 4 beinhaltenden Ausgangssignale der Kameras werden dem Auswerterechner 16 zugeführt, welcher die sukzessive ermittelten Meßwerte der Höhe den gleichzeitig übermittelten Meßwerten des inkrementalen Drehgebers 15 zuordnet, so dass der Auswerterechner die In¬ formation hat, wie sich die Höhe h der Glasscheibe 4 in Ab¬ hängigkeit vom Vorschub 1 der Glasscheibe ändert. Die Daten die diese Abhängigkeit wiederspiegeln, werden in einem Speicher 21 des Auswerterechners 16 zwischengespeichert und zeitverzögert zur Steuerung des Antriebsmotors 17 des Werkzeugs 18 ver¬ wendet. Die Zeitverzögerung hängt ab vom Abstand des Werkzeugs 18 von der Lage der Abtastzeile in der Mitte des Schlitzes 6; dieser Entfernung entspricht eine feste Anzahl von Vorwärts- zählimpulsen des Drehgebers 15. Anstatt von einer Zeitver- zögerung auszugehen, kann das verzögerte Ansprechen der
Steuerung des Antriebsmotors 17 deshalb auch durch das Ab¬ warten der vorgegebenen Anzahl der Zählimpulse des Dreh¬ gebers ausgelöst werden, welche der Entfernung des Werkzeugs 18 von der Lage der Abtastzeilen entspricht; diese Vorgehens- weise hat den Vorteil, dass sie zwischenzeitliche Stillstands¬ zeiten des Waaagerechtförderers erlaubt. Zur Kontrolle der aktuellen Lage des Werkzeugs kann dessen Antriebsmotor ebenfalls mit einem inkremental arbeitenden Drehgeber 22 verbunden sein, dessen Ausgangssignale zur Kontrolle einem weiteren Eingang des Auswerterechners 16 zugeführt werden.
Das in Figur 4 dargestellte abgewandelte Ausführungsbei- spiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur darin, dass statt zwei Zeilenkameras nur eine Zeilenkamera 8 vorgesehen ist. Gleiche und einander entsprechende Teile sind in beiden Ausführungsbeispielen mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet. Die allein vorgesehene Kamera ist an einer rechtwinklig zur Förderrichtung 5 und parallel zur Wand 2 verlaufenden Führungsschiene 30 durch einen Motor 31 auf und ab verfahrbar. Die Antriebswelle des Motors 31 ist mit einem inkremental arbeitenden Drehgeber 32 verbunden, dessen Ausgangssignale ebenfalls dem Rechner 16 zugeführt werden. Diese abgewandelte Vorrichtung arbeitet wie folgt: In der Ausgangslage wird die Kamera 8 so tief positioniert, dass ihr Gesichtsfeld den unteren Rand einer Glasscheibe 4 auf jeden Fall erfaßt. Die Lage des unteren Randes ist durch die Oberkante des Waagerechtförderers bestimmt. Solange der obere Rand der Glasscheibe ebenfalls im Gesichtsfeld 12 der Kamera 8 liegt, kann die Kamera in ihrer vorgegebenen Position verbleiben. Nähert sich jedoch der obere Rand der Glasscheibe 4 während des Vorbeilaufs beim Schlitz 6 dem oberen Rand des Gesichtsfeldes 12 bis auf einen vorgegebenen Abstand ankomme wird die Kamera 8 automatisch ein Stück auf¬ wärts verfahren, wobei der Weg durch den Drehgeber 32 gemessen, an den Auswerterechner 16 übermittelt und dort bei der Bildung des Meßergebnisses berücksichtigt wird. Liegt der obere Rand der Glasscheibe bereits zu Anfang ausserhalb des Gerichtsfeldes 12, wird die Kamera bereits zu Anfang soweit hochgefahren, dass der obere Rand der Glasscheibe 4 im Gesichtsfeld 12 liegt.
Gewerbliche Anwendbarkeit:
Die Erfindung ist anwendbar zum Steuern von Bearbeitungsvor¬ gängen an den Rändern von Glastafeln, insbesondere in Isolier¬ glasfertigungslinien.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines Werkzeugs
(18) längs des Randes von Glasscheiben (4) , insbesondere von Isolierglasscheiben,
mit einem Waagerechtförderer (1) , auf dem die Glasscheiben (4) durch eine Stützeinrichtung (2) , welche mit ihrer die Abstützung bewirkenden Vorderseite eine Scheibenlaufebene (3) definiert, gestützt gefördert werden,
mit einem oder mehreren optischen Sensoren (8, 9), welche die Glasscheiben (4) abtasten,
und mit einem Antriebsmotor (17) zum Verschieben des Werk¬ zeugs (18) parallel zur Scheibenlaufebene (3) quer zur Förder¬ richtung (5) des Waagerechtförderers (1) ,
dadurch gekennzeichnet, dass als optische Sensoren eine oder mehrere elektronische Zeilenkameras (8, 9) vorgesehen sind, wel¬ che so gegen die Scheibenlaufebene (3) gerichtet angeordnet sind, dass sich die in oder parallel zu der Scheibenlaufebene (3) liegen¬ den Abtastzeilen jeweils rechtwinklig zur Förderrichtung (5) er¬ strecken,
dass ein mit dem Waagerechtförderer (1) synchronisierter Weg¬ geber (15) zum Messen des Förderweges vorgesehen ist, und dass ein Auswerterechner (16) vorgesehen ist, der eingangsseitig mit dem Ausgang der Zeilenkamera(s) (8,9) sowie mit dem Ausgang des Weggebers (15) und ausgangs¬ seitig mit dem Antriebsmotor (17) des Werkzeugs (18) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera(s) (8, 9) unter einem von 90° verschiedenen Winkel ( f* ) zur Förderrichtung (5) gegen die Scheibenlaufebene (3) gerichtet ist bzw. sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera(s) (8, 9) senkrecht zur Förder¬ richtung (5) , aber unter einem von 90° verschiedenen Winkel zur Scheibenlaufebene (3) gegen diese gerichtet ist bzw. sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Zeilen- kameras (8, 9) vorgesehen sind, deren objektseitige Abtast¬ zeilen miteinander fluchten, wobei die Abtastzeilen einander benachbarter Zeilenkameras (8, 9) sich teilweise überlappen.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera(s) (8, 9) justierbar, aber im übrigen ortsfest angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Zeilenkamera (8) vorgesehen ist,
dass diese eine Zeilenkamera (8) durch einen Schritt¬ motor (31) rechtwinklig zur Förderrichtung (5) parallel zur Scheibenlaufebene (3) verschiebbar ist,
und dass ein mit dem Schrittmotor (31) synchronisierter Weggeber (32) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang des Auswerterechners (16) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf derselben Seite der Scheibenlaufebene (3) wie die Zeilenkamera(s) (8, 9) eine gegen die Scheibenlaufebne (3) gerichtete Lichtquelle (10) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Lichtquelle (10) abgewandten Seite der Scheibenlaufebene (3) eine geschwärzte Fläche (11) vor¬ gesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilenkamera(s)
(8, 9) hinter der Stützeinrichtung (2) angeordnet sind und durch eine in der Stützeinrichtung (2) vorgesehene Aus¬ nehmung (6) hindurch die Glastafeln (4) beobachten.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (18) einen Drehantrieb zum Verdrehen oder Verschwenken des Werkzeugs (18) um eine senkrecht zur Scheibenlaufebene verlaufende Achse hat und dass der Auswerterechner
(16) ausgangsseitig auch mit dem Drehantrieb verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerterechner (16) an den Antriebsmotor
(17) des Werkzeugs (18) ein Steuersignal übermittelt, welches das quer zur Förderrichtung des Waagerechtförderers
(1) ermittelte Maß h der Glasscheibe (4) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal 1 des mit dem Waagerechtförderer (1) synchronierten Weggebers (15) enthält, und an den Dreh¬ antrieb des Werkzeugs (18) ein Signal, welches die erste Ableitung dh/dl des Maßes h enthält, übermittelt.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerterechner
(16) einen Speicher (21) zum Zwischenspeichern der be¬ obachteten Maße der Glasscheiben (4) hat.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Zeilenkameras (8, 9) ein aus mehreren Zeilen aufgebautes Bildfeld haben.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Zeilenkameras (8, 9) als lichtempfindlichen Empfänger ein ein- bzw. mehrzelliges CCD-Array haben.
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