EP2303507A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen kanten-schleifen von glasplatten unter reinraumbedingungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum automatischen kanten-schleifen von glasplatten unter reinraumbedingungen

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EP2303507A1
EP2303507A1 EP09757119A EP09757119A EP2303507A1 EP 2303507 A1 EP2303507 A1 EP 2303507A1 EP 09757119 A EP09757119 A EP 09757119A EP 09757119 A EP09757119 A EP 09757119A EP 2303507 A1 EP2303507 A1 EP 2303507A1
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EP
European Patent Office
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grinding
grinding wheel
glass
suction
sealing lip
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Egbert Wenninger
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Grenzebach Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Grenzebach Maschinenbau GmbH
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Publication date
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/10—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of plate glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines

Definitions

  • Tailor-made solar modules enable tailor-made integration into
  • Solar cells with transparent areas make photovoltaic glazing appear flooded with light.
  • the solar cells often take on the desired effect of sun and glare protection.
  • This clamping device is based on the task, the time and effort when clamping and releasing the glass plates by a corresponding
  • Vacuum clamping device is connected to a compressed air supply device, which is connectable by a provided with a shut-off line via a vacuum line with a clamping plate and a, a short-opening shut-off valve containing line with a vacuum line blocking solenoid valve.
  • a contact pressure gauge is connected to the vacuum line, which triggers a sequence control when a minimum negative pressure is reached.
  • an edge grinding machine is also known, which is based on the design of an edge grinding machine so that in the use of profiled peripheral grinding wheels setting the necessary working distance of peripheral grinding - aggregates to each other quickly, easily and safely adjustable.
  • This design offers the advantage that with a necessary change in the distance of the peripheral grinding wheel assemblies to each other no skill or special care is required because only a predetermined end stop must be moved to bring the corresponding peripheral grinding wheels - units in the desired position.
  • DE 32 31 895 A1 discloses a machine for chamfering edges of plate-shaped workpieces, in particular glass panes, in which at least one edge of the workpiece is ground during a relative movement between the workpiece and the grinding wheel arrangement by means of a grinding wheel arrangement.
  • the quality of the chamfered edges is to be improved so as to reduce the grinding marks which are very prominent in state-of-the-art machines.
  • Grinding wheel assembly at least one, for simultaneously grinding two adjacent edges preferably has two peripheral grinding wheels, the axes of rotation are arranged during grinding substantially parallel to the edges to be ground.
  • This machine is also not suitable for automatic edge grinding of glass plates.
  • US 2003/0181145 A1 discloses a device for polishing the edge of a glass pane which is moved along a polishing disk by means of a separate drive. In this case, it is ensured by means of a partial device which exerts a pressure that a previously determined constant contact pressure prevails between the polishing disk and the edge of the moving glass pane. The overburden resulting from the polishing process is disposed of.
  • this known device is not suitable for the purity levels required in cleanrooms.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method or a device which enables the automatic edge grinding of glass plates under clean-room conditions cost-effectively, quickly and safely.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the overall apparatus when used in the region of a production line
  • FIG. 2 shows a perspective view of the suction frame
  • FIG. 3 shows a perspective view of the overall apparatus when used outside a production line
  • FIG. 4 shows a sectional drawing through the extraction system
  • FIG. 1 shows a representation of the overall device from the bird perspective when used in a production line.
  • the production line is represented here by the left and the right part of a roller conveyor (8).
  • a receiving stack (12) consisting of several superimposed glass plates (11) is shown.
  • both a production line in the form of a roller conveyor can be selected as a supply medium and the possibility of removing the glass plates (11) to be processed from a receiving stack is given.
  • the base frame (1) which carries the essential parts of the grinding device according to the invention, inserted in the course of a production line.
  • the arm of the multi-axis robot (2) shown in the background is equipped at its end with a rectangular shaped suction frame (9), each provided at the ends of its two transverse sides and in the middle of the two longitudinal sides with a square shaped suction unit (10) is.
  • a suction unit (10) is adapted by its shape of the angular structure of a glass plate. It is compact and very absorbent.
  • the system for generating, controlling and distributing the suction air necessary for sucking in a glass plate (11) to be picked up is not shown in the figures shown.
  • the suction lines required for this process follow all conceivable movements of the arm of the robot (2), their execution is familiar to the expert.
  • the drive (3) of the grinding unit with the connected gear (5) can be seen on the base frame (1) of the grinding unit.
  • the transverse to the production line, connected to the transmission, grinding wheel spindle (4) opens into the housing (6) of the suction device.
  • the position sensor (7) is attached in Fig.1 at the top of the stylized drawn cone. Its altitude is identical to the upper edge of the grinding wheel (13).
  • the grinding wheel (13) is accommodated in FIG. 1 in the housing (6) for the suction device and therefore can not be seen here.
  • the position sensor (7) essentially detects the altitude of a grinding of the grinding wheel (13) to be ground by the robot (2) horizontally held edge of a glass plate (11) to be processed.
  • the manner of attachment of the position sensor (7) is not essential here, it only has to be fixed in the region of a glass edge to be machined. The positioning accuracy and the speed of the arm movements of the robot (2) are relatively high.
  • suction frame (9) provided for exhibition purposes with the company emblem, and six installed on the bottom suction units (10).
  • the material of the suction frame (9) is rigid and relatively lightweight.
  • Kevlar can be used as the material for the suction frame (9).
  • FIG. 3 shows a representation of the overall device from a normal perspective when used outside a production line.
  • the stylized mounting of a position sensor (7) can be seen here.
  • the illustrated glass plate (11) is shown in the position of machining by the grinding wheel.
  • FIG. 4 shows a sectional drawing through the suction device. In the middle are marked with a plus the central axes of the grinding spindle (4) and driven by this grinding wheel (13). These are framed concentrically by the Hauptabsaugkanal (14) which leads to a, not shown, suction device.
  • the sealing lip (17) shown in Figure 4 is used as a limitation of the suction device against the adjacent clean room. It consists of a very flexible and stretchable material, which ensures that the glass plate (11) is sealed in the area of the grinding process as well as possible against the surrounding clean room.
  • the course of the edge to be ground of a glass plate (11) is shown in FIG. 4 as a horizontal line.
  • annular exhaust (16) can be seen as a concentric semicircle to the sealing lip (17).
  • This ring suction can be carried out via holes, slots or similar structures in the region of the pipeline shown facing the sealing lip (17).
  • the ring extraction (16) can take place here directly via the air flow of the Hauptabsaugkanals (14), or it can have its own connection to the Lucasabsaugstrom and regulated in intensity.
  • the reference value for this regulation is the output signal of a sensor (not shown separately) for detecting particles emerging from the sealing lip (17).
  • a grinding wheel calibration device (18) detects and monitors the condition of the grinding wheel (13).
  • the general degree of wear measured by the device (18) and irregularities in the contact pattern of the surface of the grinding wheel (13) are thereby detected in good time and compared with known tolerance values.
  • cleaning system in this end region of the Hauptabsaugkanals (14) is provided which cleans the glass sheet (11) after the grinding process.
  • This cleaning system advantageously consists of two, each of a small ring brush resembling cleaning elements which are arranged substantially parallel to the grinding edges of a glass sheet (11) rotating, the axes of rotation, at a Abschaskante of 45 degrees, perpendicular to each other and the direction of rotation is determined so that abrasive particles are conveyed into the main suction channel (14).
  • the intensity of the supply of cleaning fluid and / or the rotational speed of the described ring brushes can be regulated in accordance with the advance speed of a glass pane (11) as a function of relevant process parameters.
  • FIG. 5 the suction device of Fig. 4 is shown rotated by a right angle.
  • the housing (6) for the Suction and the grinding wheel (13), the sealing lip (17) is particularly easy to recognize.
  • a control of the exact positioning of the glass plate (11) can be effected via further, not separately shown, line lasers or via markings whose position is monitored by laser and / or sensors.
  • a glass plate (11) can be implemented with the greatest possible accuracy by the arm of the robot (2) and fed under clean room conditions for further processing by the edge grinding device according to the invention.
  • Glass plates (11) is the simultaneous operation of several successively arranged

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Kanten - Schleifen von Glasplatten unter Reinraumbedinqunqen
Moderne Glasfassaden sind vielfach nicht nur ein Funktionselement eines
Baukörpers sondern dienen zunehmend auch zur solaren Stromerzeugung.
Maßgeschneiderte Solarmodule ermöglichen die passgenaue Integration in
Bauwerksraster und Profile. Semitransparente Solarzellen aber auch opake
Solarzellen mit transparenten Bereichen lassen Photovoltaik - Verglasungen lichtdurchflutet erscheinen. Die Solarzellen übernehmen dabei häufig den gewünschten Effekt des Sonnen - und Blendschutzes.
Die Herstellung von solchen Photovoltaik - Anlagen erfordert Arbeitsbedingungen wie sie vor allem bei der Herstellung von Halbleitern und integrierten elektronischen
Schaltungen üblich sind. Diese so genannten Reinraum - Bedingungen machen bei der Herstellung von Photovoltaik - Anlagen auch zusätzlich die Handhabung flächenmäßig großer stoßempfindlicher Glasplatten erforderlich.
Zur sicheren Handhabung solcher Glasplatten ist es erforderlich die beim Abbrechen der benötigten Formate entstehenden scharfen Kanten zu beseitigen und diese
Kanten abzuschleifen.
Zu diesem Zweck ist aus der DD 129751 PS eine Vakuumspannvorrichtung für
Maschinen zur Randbearbeitung von Glasplatten bekannt geworden.
Dieser Spannvorrichtung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zeit - und Arbeitsaufwand beim Spannen und Lösen der Glasplatten durch eine entsprechende
Vakuumsteuerung zu reduzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in dieser Druckschrift eine Vakuumspannvorrichtung für Maschinen zum Schleifen und Polieren der Kanten an runden und ovalen
Glasplatten beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mit der
Vakuumspanneinrichtung eine Pressluftversorgungsvorrichtung verbunden ist, die durch eine mit einem Absperrventil versehene Leitung über eine Vakuumleitung mit einem Spannteller und über eine, ein nur kurzzeitig öffnendes Absperrventil enthaltende, Leitung mit einem die Vakuumleitung sperrenden Magnetventil verbindbar ist. Zudem ist an die Vakuumleitung ein Kontaktmanometer angeschlossen, das bei Erreichen eines Mindestunterdrucks eine Folgesteuerung auslöst. Außer der Maßnahme zum Zweck der Randbearbeitung von Glasplatten eine Vakuumsteuerung zum Spannen und Lösen einer Glasplatte zu verwenden, ist dieser Druckschrift keine Anregung zum automatischen Kanten - Schleifen von Glasplatten zu entnehmen.
Aus der DE 85 03 914 U1 ist ferner eine Kantenschleifmaschine bekannt, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Kantenschleifmaschine so zu gestalten, dass bei dem Einsatz von profilierten Umfangsschleifscheiben die Einstellung des notwendigen Arbeitsabstandes der Umfangsschleifscheiben - Aggregate zueinander schnell, problemlos und sicher einstellbar ist.
Dies wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass der Abstand der Umfangsschleifscheiben - Aggregate zueinander durch in den Verschiebeweg der Umfangsschleifscheiben - Aggregate bewegbare Endanschläge fixiert ist, und dass jedem Umfangsschleifscheiben - Aggregat mehrere Endanschläge zugeordnet sind, von denen jeweils einer im Verschiebeweg des Umfangsschleifscheiben - Aggregates liegt.
Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass bei einer notwendigen Abstandsveränderung der Umfangsschleifscheiben - Aggregate zueinander keinerlei Geschick oder besondere Sorgfalt erforderlich sind, da lediglich ein vorgegebener Endanschlag bewegt werden muss um die entsprechenden Umfangsschleifscheiben - Aggregate in die gewünschte Stellung zu bringen.
Dies bedeutet zwar eine Arbeitserleichterung, aber gibt keinen Hinweis auf eine Anlage zum automatischen Kantenschleifen von Glasplatten.
Des Weiteren ist aus der DE 32 31 895 A1 eine Maschine zum Abfasen von Kanten plattenförmiger Werkstücke, insbesondere Glasscheiben, bekannt, bei der mittels einer Schleifscheibenanordnung wenigstens eine Kante des Werkstücks während einer Relativbewegung zwischen Werkstück und Schleifscheibenanordnung abgeschliffen wird.
Bei dieser Maschine soll die Qualität der abgefasten Kanten dahingehend verbessert werden, dass die bei Maschinen des Standes der Technik stark in Erscheinung tretenden Schleifspuren verringert werden.
Zu diesem Zweck ist in der DE 32 31 895 A1 vorgesehen, dass die
Schleifscheibenanordnung wenigstens eine, zum gleichzeitigen Schleifen zweier benachbarter Kanten vorzugsweise zwei Umfangsschleifscheiben aufweist, deren Drehachsen beim Schleifen im Wesentlichen parallel zu den zu schleifenden Kanten angeordnet sind.
Auch diese Maschine eignet sich nicht zum automatischen Kantenschleifen von Glasplatten.
Ferner ist aus der US 2003/0181145 A1 eine Vorrichtung zum Polieren der Kante einer Glasscheibe bekannt die mittels eines separaten Antriebs an einer Polierscheibe entlang bewegt wird. Hierbei wird mittels einer, einen Druck ausübenden Teilvorrichtung sichergestellt, dass ein vorher bestimmter konstanter Anpressdruck zwischen der Polierscheibe und der Kante der bewegten Glasscheibe herrscht. Der bei dem Vorgang des Polierens anfallende Abraum wird entsorgt. Für die in Reinräumen erforderlichen Reinheitsgrade ist diese bekannte Vorrichtung jedoch nicht geeignet.
Bei einer, aus der US 6,099,385 bekannten, teilweise vergleichbaren, Vorrichtung zum Entfernen eines vorstehenden Randes aus einer Plastik - Laminierung in einer Sicherheitsglas - Scheibe ist zusätzlich noch eine Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung der Schleifscheibe vorgesehen. Dies dient im Wesentlichen dazu, den Anpressdruck zwischen dem Schleifgut und der Schleifscheibe konstant zu halten und die durch Abnutzung hervorgerufene Reduzierung des Durchmessers der Schleifscheibe durch eine erhöhte Drehzahl zu kompensieren. Die hier vorgesehen Absaugvorrichtung dient der groben Entfernung von Plastik - Staub der abgeschliffenen Plastik - Laminierung. Zum Kanten Schleifen von Glasplatten unter Reinraumbedingungen ist diese Vorrichtung nicht geeignet.
Ein weiterer vergleichbarer Anlagenaufbau ist aus der EP 1 491 288 A1 bekannt geworden. Hier werden spezielle Arten und Weisen beschrieben eine Glasplatte mittels einer Roboterhand an einer Schleifscheibe entlang zu führen. Hierdurch soll die Genauigkeit der erzielten Abschrägung erhöht und die Prozess - Zeit reduziert werden. Die Beseitigung des Schleifstaubs, insbesondere unter Reinraumbedingungen ist in dieser Druckschrift nicht angesprochen.
Somit sind die speziellen Anforderungen für Anlagen zum Kantenschleifen von Glasplatten in Reinräumen im Stand der Technik nicht berücksichtigt. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung anzugeben, die das automatische Kantenschleifen von Glasplatten unter Reinraumbedingungen kostengünstig, schnell und sicher ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , bzw. einem entsprechenden Verfahren nach Anspruch 7 gelöst.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
Fig.1 : eine perspektivische Darstellung der Gesamtvorrichtung beim Einsatz im Bereich einer Fertigungslinie Fig.2: eine perspektivische Darstellung des Saugrahmens Fig.3: eine perspektivische Darstellung der Gesamtvorrichtung beim Einsatz außerhalb einer Fertigungslinie Fig.4: eine Schnittzeichnung durch die Absauganlage Fig.5: eine Schnittzeichnung durch das Gehäuse der Absauganlage
In der Fig.1 wird eine Darstellung der Gesamtvorrichtung aus der Vogel - Perspektive beim Einsatz in einer Fertigungslinie gezeigt. Die Fertigungslinie wird hierbei durch den linken und den rechten Teil eines Rollenförderers ( 8 ) dargestellt. Auf dem linken Teil des Rollenförderers ( 8 ) ist eine aufliegende Glasplatte ( 11 ) skizziert. Desgleichen ist in diesem Bereich anstelle des linken Teils des Rollenförderers ( 8 ) ein Aufnahmestapel ( 12 ), bestehend aus mehreren aufeinander liegenden Glasplatten ( 11 ) gezeigt. Auf diese Weise soll demonstriert werden, dass als Zulieferungs-Medium sowohl eine Fertigungslinie in der Form eines Rollenförderers gewählt werden kann als auch die Möglichkeit der Entnahme der zu bearbeitenden Glasplatten ( 11 ) von einem Aufnahmestapel gegeben ist.
Am Beispiel der Fig.1 ist der Grundrahmen ( 1 ), der die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung trägt, in den Verlauf einer Fertigungslinie eingefügt. Der Arm des im Hintergrund dargestellten Mehrachs - Roboters ( 2 ) ist an seinem Ende mit einem rechteckig gestalteten Saugrahmen ( 9 ) bestückt, der jeweils an den Enden seiner beiden Querseiten und in der Mitte der beiden Längsseiten mit einer quadratisch geformten Saugeinheit ( 10 ) versehen ist. Eine derartige Saugeinheit ( 10 ) ist durch ihre Form der eckigen Struktur einer Glasplatte angepasst. Sie ist kompakt und sehr saugstark. Die zum Ansaugen einer aufzunehmenden Glasplatte ( 11 ) notwendige Anlage zur Erzeugung, Steuerung und Verteilung der Saugluft ist in den gezeigten Figuren nicht dargestellt. Die für diesen Vorgang benötigten Saugleitungen folgen allen denkbaren Bewegungen des Arms des Roboters ( 2 ), ihre Ausführung ist dem Fachmann geläufig.
Auf dem Grundrahmen ( 1 ) der Schleifeinheit ist der Antrieb ( 3 ) der Schleifeinheit mit dem angeschlossenen Getriebe ( 5 ) zu erkennen. Die quer zur Fertigungslinie verlaufende, an das Getriebe angeschlossene, Schleifscheibenspindel ( 4 ) mündet in das Gehäuse ( 6 ) der Absaugeinrichtung.
Der Positionssensor ( 7 ) ist in der Fig.1 an der Spitze des stilisiert gezeichneten Kegels angebracht. Seine Höhenlage ist identisch mit der Oberkante der Schleifscheibe ( 13 ). Die Schleifscheibe ( 13 ) ist in der Fig.1 in dem Gehäuse ( 6 ) für die Absaugvorrichtung untergebracht und deshalb hier nicht zu erkennen. Für nähere Einzelheiten wird auf die Fig.4 und die Fig.5 verwiesen. Der Positionssensor ( 7 ) ermittelt im Wesentlichen die Höhenlage einer von der Schleifscheibe ( 13 ) zu schleifenden, von dem Roboter ( 2 ) horizontal gehaltenen, Kante einer zu bearbeitenden Glasplatte ( 11 ). Die Befestigungsweise des Positionssensors ( 7 ) ist hierbei nicht wesentlich, er muss lediglich im Bereich einer zu bearbeitenden Glaskante fixiert sein. Die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und Schnelligkeit der Armbewegungen des Roboters ( 2 ) sind relativ hoch. Dies gilt besonders für den Fall, dass der Roboter seine Sollposition mit der Glasplatte ( 11 ) ohne eine Korrektur anfahren muss. Zur Erhöhung der Positioniergenauigkeit einer Glasplatte ( 11 ) und / oder zur Erhöhung der Schnelligkeit der Positionierung werden in einer bevorzugten Ausbauform weitere Positionssensoren ( 7 ) zur Ermittlung ihrer exakten Lage eingesetzt. Dies kann auch für den Fall vorgesehen sein, dass zur Bearbeitung größerer Glasplatten ( 11 ) am Roboter ( 2 ) größere Saugrahmen ( 9 ) angebracht werden, als der dargestellte. In der Fig.2 ist ein Saugrahmen ( 9 ), zu Ausstellungszwecken mit dem Firmenemblem versehen, und sechs an der Unterseite installierten Saugeinheiten ( 10 ) gezeigt. Das Material des Saugrahmens ( 9 ) ist biegesteif und relativ leicht gestaltet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann als Material für den Saugrahmen ( 9 ) Kevlar verwendet werden. Die für den Betrieb der Saugeinheiten ( 10 ) benötigten Leitungen zur Zuführung und Verteilung des Unterdrucks, sowie dessen Erzeugung und Leitung über den Arm des Roboters ( 2 ) sind nicht dargestellt.
In der Fig.3 wird eine Darstellung der Gesamtvorrichtung aus einer normalen Perspektive beim Einsatz außerhalb einer Fertigungslinie gezeigt. Besonders ist hierbei die stilisierte Halterung eines Positionssensors ( 7 ) zu erkennen. Die gezeigte Glasplatte ( 11 ) ist in der Position der Bearbeitung durch die Schleifscheibe dargestellt.
In der Fig.4 ist eine Schnittzeichnung durch die Absaugeinrichtung zu sehen. In der Mitte sind mit einem Plus die Zentralachsen der Schleifspindel ( 4 ) und der von dieser angetriebenen Schleifscheibe ( 13 ) gekennzeichnet. Diese werden konzentrisch von dem Hauptabsaugkanal ( 14 ) umrahmt der zu einer, nicht dargestellten, Absaugeinrichtung führt.
In der Mitte des Hauptabsaugkanals ( 14 ) verläuft die unter Druck stehende Zuführung einer Schleifemulsion, stromauf gegenüber der abgesaugten Abluft, durch den Kanal ( 15 ). Dieser endet direkt im Bereich der Schleifscheibe ( 13 ). Eventuell von der Schleifscheibe ( 13 ) nicht erfasste Schleifemulsion wird von der Absaugeinrichtung erfasst und dem Kreislauf wieder zugeführt. Als Begrenzung der Absaugeinrichtung gegenüber dem angrenzenden Reinraum dient die in der Fig.4 dargestellte Dichtlippe ( 17 ). Sie besteht aus einem sehr flexiblen und dehnbaren Material, das gewährleistet, dass die Glasplatte ( 11 ) im Bereich des Schleifvorgangs möglichst gut gegenüber dem umgebenden Reinraum abgedichtet ist. Der Verlauf der zu schleifenden Kante einer Glasplatte ( 11 ) ist in der Fig. 4 als eine horizontale Linie dargestellt.
Direkt vor der Dichtlippe ( 17 ) ist in der Fig. 4 eine Ringabsaugung ( 16 ) als konzentrischer Halbkreis zur Dichtlippe ( 17 ) zu erkennen. Diese Ringabsaugung kann über Löcher, Schlitze oder vergleichbare Strukturen in dem, der Dichtlippe ( 17 ) zugewandten, Bereich der gezeigten Rohrleitung ausgeführt sein. Die Ringabsaugung ( 16 ) kann hierbei direkt über den Luftstrom des Hauptabsaugkanals ( 14 ) erfolgen, oder sie kann über einen eigenen Anschluss an die Luftabsauganlage verfügen und in Intensität geregelt werden. Als Bezugswert für diese Regelung dient dabei das Ausgangssignal eines, nicht extra dargestellten, Sensors zur Erfassung von Partikel die aus der Dichtlippe ( 17 ) austreten.
Eine Schleifscheiben - Kalibriereinrichtung ( 18 ) detektiert und überwacht den Zustand der Schleifscheibe ( 13 ). Der allgemeine, durch die Einrichtung ( 18 ) gemessene, Abnutzungsgrad sowie Unregelmäßigkeiten im Tragbild der Oberfläche der Schleifscheibe ( 13 ) werden hierdurch rechtzeitig detektiert und mit bekannten Toleranzwerten verglichen. So kann durch rechtzeitiges Auswechseln einer beschädigten Schleifscheibe ( 13 ) ein kostenintensiver schädigender Einfluss auf die betreffende Fertigungslinie vermieden werden.
Die halbkreisförmige Gestalt des Endbereichs des Hauptabsaugkanals ( 14 ), wie er in der Fig.4 dargestellt ist, ist nur beispielhaft. Es ist in diesem Bereich ebenso eine parabelförmige, hyperbelförmige oder auch rechteckige Ausformung möglich.
Desgleichen ist vorteilhaft eine zusätzlich zu installierende, hier aus Gründen der übersichtlichen Darstellung nicht gezeigte, Reinigungsanlage in diesem Endbereich des Hauptabsaugkanals ( 14 ) vorgesehen, die die Glasscheibe ( 11 ) nach dem Schleifvorgang reinigt. Diese Reinigungsanlage besteht vorteilhaft aus zwei, jeweils einer kleinen Ringbürste ähnelnden Reinigungselementen die im Wesentlichen parallel zu den Schleifkanten einer Glasscheibe ( 11 ) rotierend angeordnet sind, wobei deren Drehachsen, bei einer Abfaskante von 45 Grad, senkrecht aufeinander stehen und deren Drehrichtung so bestimmt ist, dass Schleifpartikel in den Hauptabsaugkanal ( 14 ) befördert werden. Gleichzeitig ist die Intensität der Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit und / oder die Drehgeschwindigkeit der beschriebenen Ringbürsten entsprechend der Vorlaufgeschwindigkeit einer Glasscheibe ( 11 ) in Abhängigkeit von relevanten Prozessparametern regelbar.
In der Fig. 5 ist die Absaugeinrichtung der Fig. 4 um einen rechten Winkel gedreht dargestellt. Neben der Schleifscheibenspindel ( 4 ), dem Gehäuse ( 6 ) für die Absaugeinrichtung und der Schleifscheibe ( 13 ) ist die Dichtlippe ( 17 ) besonders gut zu erkennen.
Eine Kontrolle der genauen Positionierung der Glasplatte ( 11 ) kann über weitere, nicht gesondert dargestellte, Linien - Laser oder über Markierungen, deren Position über Laser und / oder Sensoren überwacht wird, erfolgen.
Somit lässt sich eine Glasplatte ( 11 ) mit einer größtmöglichen Genauigkeit durch den Arm des Roboters ( 2 ) umsetzen und unter Reinraum - Bedingungen der weiteren Bearbeitung durch die erfindungsgemäße Kanten - Schleifvorrichtung zuführen.
Zur Anpassung an besondere Größen der Glasscheiben ( 13 ) ist die
Schleifscheibenspindel ( 4 ) in der Höhe verstellbar. Ein diese Bewegung detektierender zusätzlicher Sensor liefert entsprechende Parameter an das
Steuerungsprogramm des Roboters ( 2 ). Zum schnellen Schleifen von sehr großen
Glasplatten ( 11 ) ist der gleichzeitige Betrieb mehrerer hintereinander angeordneter
Schleifeinheiten bevorzugt.
Ganz besondere Anforderungen an dieses Steuerungsprogramm werden dadurch gestellt, dass nach der Bearbeitung einer Kante einer Glasplatte ( 13 ) sofort eine neue Kante in Bezug zur Position der Schleifscheibe ( 13 ) eingerichtet werden muss und dieser Vorgang schnell und präzise erfolgen muss.
Die interaktive Steuerung der jeweils verwendeten Bewegungselemente und
Sensoren erfordert ein spezielles Steuerungsprogramm.
Es wird an dieser Stelle besonders darauf hingewiesen, dass, im Gegensatz zu anderen bekannten Glasschleifvorrichtungen, es bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bzw. dem entsprechenden Verfahren, nicht zu Schleiffehlern führen kann wenn der Saugrahmen ( 9 ) eine Glasplatte ( 11 ) nicht exakt positioniert. Denn durch die direkte Erfassung der steuerungstechnisch exakten Position einer
Glasplatte ( 11 ) in Relation zur Schleifscheibe ( 13 ) ist immer ein sicheres
Arbeitsergebnis gewährleistet. Bezugszeichenliste
( 1 ) Grundrahmen ( Schleifeinheit )
( 2 ) Roboter
( 3 ) Antrieb der Schleifeinheit
( 4 ) Schleifscheibenspindel
( 5 ) Getriebe für die Schleifeinheit
( 6 ) Gehäuse für die Absaugeinrichtung
( 7 ) Positionssensor
( 8 ) Rollenförderer
( 9 ) Saugrahmen
( 10 ) Saugeinheit
( 11 ) Glasplatte
( 12 ) Aufnahmestapel
( 13 ) Schleifscheibe
( 14 ) Hauptabsaugkanal
( 15 ) Zuführung der Schleifemulsion
( 16 ) Ringabsaugung an der Dichtlippe
( 17 ) Dichtlippe
( 18 ) Schleifscheiben - Kalibriereinrichtung in
Verbindung mit einer Detektiereinrichtung

Claims

Patentansprüche
Anspruch 1:
Vorrichtung zum automatischen Kanten - Schleifen von Glasplatten unter Reinraumbedingungen, mit den folgenden Merkmalen: a) ein Mehrachs - Roboter ( 2 ) trägt an seinem Greifarm einen Saugrahmen ( 9 ) mit einer Mehrzahl von Saugeinheiten ( 10 ) zur Aufnahme einer Glasplatte ( 11 ), b) im nutzbaren Schwenkbereich des Greifarms des Roboters ( 2 ) ist eine Schleifeinheit ( 1 ) mit mindestens einer ortsfest gelagerten drehbaren Schleifscheibe ( 13 ) installiert, c) die Position der zu bearbeitenden Kante der Glasplatte ( 11 ) wird von mindestens einem Positionssensor ( 7 ) detektiert, dessen Messdaten zur Steuerung des Roboters ( 2 ) verwendet werden, d) das beim Betrieb der Schleifeinheit ( 1 ) anfallende Schleifgut wird von einer Absauganlage abgesaugt, wobei die Absauganlage einen Hauptabsaugkanal ( 14 ) aufweist in dessen Bereich über einen Kanal ( 15 ) die Zuführung von Schleifemulsion erfolgt, wobei im Schleifbereich der Schleifscheibe ( 13 ) die Glasscheibe ( 11 ) über eine beidseitig an die Glasscheibe ( 11 ) sich anschmiegende flexible Dichtlippe ( 17 ) abgedeckt wird, e) der Abnutzungsgrad und der Zustand der Schleifscheibe ( 13 ) werden von einer Kalibriereinrichtung in Verbindung mit einer Detektiereinrichtung ( 18 ) überwacht.
Anspruch 2:
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Positioniergenauigkeit einer Glasplatte ( 11 ) und / oder zur Erhöhung der Schnelligkeit der Positionierung weitere Positionssensoren ( 7 ), Linien - Laser oder Markierungen, zur Ermittlung ihrer exakten Lage eingesetzt werden, wobei dies insbesondere bei der Bearbeitung größerer Glasplatten ( 11 ) angebracht ist. Anspruch 3:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe ( 17 ) auf ihrer, der Schleifscheibe ( 13 ) zugewandten, Seite eine zusätzliche perforierte Leitung zur Absaugung von Schleifgut aufweist.
Anspruch 4:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass direkt vor der Dichtlippe ( 17 ) eine Ringabsaugung ( 16 ) als konzentrischer Halbkreis zur Dichtlippe ( 17 ) ausgebildet ist, wobei die
Ringabsaugung ( 16 ) in der Intensität geregelt und der Bezugswert für diese Regelung von einem Sensor geliefert wird der die Partikel, die aus der Dichtlippe ( 17 ) austreten, erfasst.
Anspruch 5:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibenspindel ( 4 ) in der Höhe verstellbar ist, wobei ein diese Bewegung detektierender Sensor entsprechende Parameter an das Steuerungsprogramm des Roboters ( 2 ) liefert.
Anspruch 6:
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Endbereich des Hauptsaugkanals ( 14 ) eine Reinigungsanlage vorgesehen ist, die die Glasscheibe ( 11 ) nach dem Schleifvorgang reinigt, wobei die Reinigungsanlage aus zwei, jeweils einer kleinen Ringbürste ähnelnden, Reinigungselementen besteht, die im Wesentlichen parallel zu den Schleifkanten einer Glasscheibe ( 11 ) rotierend angeordnet sind. Anspruch 7:
Verfahren zum automatischen Kanten - Schleifen von Glasplatten unter Reinraumbedingungen, mit den folgenden Merkmalen: a) ein Mehrachs - Roboter ( 2 ) wird so ausgebildet, dass er an seinem Greifarm einen Saugrahmen ( 9 ) mit einer Mehrzahl von Saugeinheiten ( 10 ) zur Aufnahme einer Glasplatte ( 11 ) trägt, b) im nutzbaren Schwenkbereich des Greifarms des Roboters ( 2 ) wird eine Schleifeinheit ( 1 ) mit mindestens einer ortsfest gelagerten drehbaren Schleifscheibe ( 13 ) installiert, c) die Position der zu bearbeitenden Kante der Glasplatte ( 11 ) wird von mindestens einem Positionssensor ( 7 ) detektiert und deren Messdaten werden zur Steuerung des Roboters ( 2 ) verwendet , d) im Bereich der Schleifeinheit ( 1 ) wird eine Absauganlage so installiert, dass das beim Betrieb der Schleifeinheit ( 1 ) anfallende Schleifgut abgesaugt werden kann, wobei die Absauganlage einen Hauptabsaugkanal ( 14 ) aufweist in dessen Bereich über einen Kanal ( 15 ) die Zuführung von Schleifemulsion erfolgt, wobei im Schleifbereich der Schleifscheibe ( 13 ) die Glasscheibe ( 11 ) über eine beidseitig an die Glasscheibe ( 11 ) sich anschmiegende flexible Dichtlippe ( 17 ) abgedeckt wird, e) mittels einer Kalibriereinrichtung in Verbindung mit einer Detektiereinrichtung ( 18 ) wird der Abnutzungsgrad und der Zustand der Schleifscheibe ( 13 ) überwacht.
Anspruch 8:
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Positioniergenauigkeit einer Glasplatte ( 11 ) und / oder zur Erhöhung der Schnelligkeit der Positionierung weitere Positionssensoren ( 7 ), Linien - Laser oder Markierungen, zur Ermittlung ihrer exakten Lage eingesetzt werden, wobei dies insbesondere bei der Bearbeitung größerer Glasplatten ( 11 ) angebracht ist. Anspruch 9:
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass direkt vor der Dichtlippe ( 17 ) eine Ringabsaugung ( 16 ) als konzentrischer Halbkreis zur Dichtlippe ausgebildet ist, wobei die
Ringabsaugung ( 16 ) in der Intensität geregelt und der Bezugswert für diese Regelung von einem Sensor geliefert wird der die Partikel, die aus der Dichtlippe austreten, erfasst.
Anspruch 10:
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Endbereich des Hauptsaugkanals ( 14 ) eine Reinigungsanlage vorgesehen ist, die die Glasscheibe ( 11 ) nach dem Schleifvorgang reinigt, wobei die Reinigungsanlage aus zwei, jeweils einer kleinen Ringbürste ähnelnden, Reinigungselementen besteht, die im Wesentlichen parallel zu den Schleifkanten einer Glasscheibe ( 11 ) rotierend angeordnet sind.
Anspruch 11 :
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entweder im
Arbeitsbereich der Fertigungslinie oder außerhalb installiert wird.
Anspruch 12:
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Anspruch 13
Maschinenlesbarer Träger mit dem Programmcode eines Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
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