EP4209304A1 - Glaskantenbearbeitungsanlage - Google Patents

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Publication number
EP4209304A1
EP4209304A1 EP22215404.9A EP22215404A EP4209304A1 EP 4209304 A1 EP4209304 A1 EP 4209304A1 EP 22215404 A EP22215404 A EP 22215404A EP 4209304 A1 EP4209304 A1 EP 4209304A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing
glass edge
glass
tool
linear drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22215404.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Lüdtke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benteler Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Benteler Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benteler Maschinenbau GmbH filed Critical Benteler Maschinenbau GmbH
Publication of EP4209304A1 publication Critical patent/EP4209304A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • B24B9/102—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 for travelling sheets
    • 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
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0076—Other grinding machines or devices grinding machines comprising two or more grinding tools
    • 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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • 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
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/02—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables
    • B24B47/04—Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables by mechanical gearing only
    • 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
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/20—Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement

Definitions

  • the invention relates to a glass edge processing system according to the features in the preamble of claim 1.
  • the glass edges After the glass panes or glass plates have been cut to size, they have glass edges that can have the finest micro-cracks. These are not only unfavorable in terms of appearance and safety, but under unfavorable circumstances, as a result of stress conditions and/or mechanical forces acting on them, they can also lead to the breakage of a glass pane. Therefore, the glass cutting is regularly followed by a glass edge processing. The type of processing depends largely on the later use of the glass plates. When hemming a glass edge, it is broken and softened with a grinding tool. Grinding is used to make the glass edges smoother and more visually appealing. Edge grinding is carried out especially to increase the safety of use of the glass panels. It is also possible that To bring the edges of the glass plates to the required installation dimensions by grinding them to size. In order to achieve a higher aesthetic effect, the glass edges can be additionally polished after grinding.
  • a glass edge processing system or a device for the production of edges with variable bevels on glass plates and similar plate-shaped objects counts through the EP 1 649 975 B1 to the state of the art.
  • each edge of the glass plate is usually processed by at least three grinding tools arranged one behind the other. Depending on the material, it is necessary for the grinding tools to be cooled by a fluid during the grinding process. Overall, the technical and structural effort in such glass edge processing systems is relatively high. This also applies in particular to the adjustment arrangements in the processing units, via which the position and the contact pressure of the processing tool are set relative to a glass edge.
  • Known systems have a spindle mounted on a carriage that can be mechanically adjusted.
  • a pneumatic cylinder is provided, which generates the necessary contact pressure for grinding and/or polishing.
  • the known processing units and their adjustment arrangements also require various control and regulation components such as valves and the like.
  • the adjustment arrangements for adjusting the position and the contact pressure of a processing tool relative to a glass edge appear to be in need of improvement, also with regard to an adjustment in the event of wear occurring during operation of the processing body or the grinding and polishing coatings.
  • the invention is based on the object of creating a glass edge processing system that is improved in terms of system and function.
  • this object is achieved in a glass edging system according to the features of claim 1.
  • a glass edge processing system has a transport device for a glass plate to be processed.
  • the glass plate can be transported along at least one processing unit by the transport device.
  • the processing unit has a rotating, drivable processing tool for processing a glass edge of the glass plate. Furthermore, an adjustment arrangement is provided for adjusting the position and the contact pressure of the processing tool relative to the edge of the glass.
  • the positioning arrangement has a linear drive and a stepper motor, which are set up and intended to set the position and the contact pressure of the machining tool.
  • the machining tool is in particular a cup wheel with a machining body for polishing and/or grinding glass edges.
  • the linear drive is a mechanical linear unit with a piston rod.
  • the drive element for the piston rod consists of an electrically driven spindle, which can be driven by the stepping motor and converts its rotary movement into a linear movement of the piston rod.
  • the spindle is particularly advantageously a ball screw drive.
  • the processing unit has an electric motor with a rotor and a stator.
  • the electric motor is also called a spindle motor.
  • the linear drive is connected to the rotor via an axial coupling.
  • the linear drive is rotationally decoupled from the rotor by the axial coupling.
  • the linear drive transfers the axial movement of the piston rod in and out to the rotor and the machining tool. This can be done during operation with the machining tool rotating.
  • the rotor can be displaced axially to a limited extent in the stator.
  • the rotor In order to transmit the linear movement of the linear drive for setting the position or location and the contact pressure of the machining tool, the rotor is displaced axially to a limited extent by the linear drive in the stator. With the relocation follows the adjustment of the processing tool.
  • the stepper motor is coupled to a servo amplifier, which is used to set the speed and torque of the stepper motor.
  • the servo amplifier forms the link between the controller and the stepping motor.
  • the stepping motor is connected to the linear drive via a coupling.
  • the coupling between the stepping motor and the linear drive is also an axial coupling.
  • the actuating arrangement according to the invention is designed for use in a wet environment and is therefore particularly suitable for use in a water-cooled environment in which glass is machined.
  • the adjustment arrangement is integrated into an encapsulated guide. The position or location of the machining tool and the pressing force of the machining tool takes place via the actuating arrangement and an associated data processing unit.
  • the adjustment arrangement enables both the positioning and the readjustment of the processing tool and the setting or regulation of the contact pressure for grinding and/or polishing a glass edge.
  • Automated tool measurement during glass edge processing is possible via torque control.
  • the processing tool is pressed onto the glass edge to be ground/polished with an adapted, preset pressure via the positioning arrangement with the linear drive.
  • Control and regulation operations can be carried out remotely.
  • the glass edge processing system and its system components are equipped with a system management system which is set up and intended to record operating moments and to derive information about the wear of the processing tools or the grinding and polishing bodies, i.e. the processing bodies of the processing tool.
  • the machining tools or the machining bodies can also be measured.
  • a stop is provided for this purpose, against which the machining tool can be displaced with reduced torque in order to determine the coating thickness of a machining body of the machining tool.
  • the measurement is carried out with the "Travel to fixed stop" function.
  • the editing tool can be driven onto the stop, with a defined contact pressure being exerted on the stop.
  • the processing tool can be provided with a reference point with which it moves against the stop. The approach movement to the stop takes place with reduced torque.
  • the torque increases. From the data determined, conclusions can be drawn about the wear of the machining body and the coating thickness of the machining body.
  • the system enables a simple measurement process to determine the coating thickness of a machining body.
  • Any other downstream processing units move to their last stored processing position and wait for the front edge of a glass plate to arrive, in order to then switch to torque control and generate the necessary processing pressure.
  • the wear can be determined via the machining positions learned in each case and the data entered for the machining body, in particular the thickness of the lining.
  • the wear can be determined by means of a regular measurement run and recorded and/or input data of the processing body.
  • the processing tool and/or the glass edge to be processed can be at least partially acted upon by a fluid.
  • the application of fluid is used for cooling and supports the grinding and polishing process.
  • the processing unit and its positioning arrangement is designed for use in wet environments.
  • the glass edge processing system preferably has a fluid collector and/or a fluid conditioner.
  • the invention also relates to a processing line with a glass edge processing system, in which several processing units are arranged in a line one after the other.
  • the processing tool in a targeted manner in accordance with predetermined tool data.
  • the machining tools or the machining body can be measured by moving to the fixed stop with a reduced torque.
  • the contact pressure during grinding and polishing is generated by torque generation of the axis in torque control mode. It is also possible to specify moments related to the glass thickness. Furthermore, the wear of the processing tools or the processing bodies can be tracked.
  • a targeted switchover from torque control to position control can also take place at the beginning or end of the processing of a glass edge. In this way, so-called tail-on/tail-off effects can be avoided. Furthermore, it is possible to monitor the maximum stroke in the event of glass breakage during ongoing operation.
  • the glass edge processing system has been improved in terms of system and function.
  • Various otherwise common components such as proportional valves, feed cylinders or clamping cylinders and similar components are omitted.
  • the glass edge processing system according to the invention can be operated in a fully automated manner. Regular maintenance intervals can be planned efficiently.
  • the glass edge processing system is characterized by a low susceptibility to failure.
  • the figure 1 shows a glass edge processing system 1 with the representation of the machine bed for processing a glass edge.
  • the glass edge processing system 1 has several processing units 2, 3 and 4 arranged one after the other in a line.
  • a glass plate 5 is transported along the processing units 2, 3, 4 by a transport device 6 with the aid of a belt.
  • Each processing unit 2 , 3 , 4 has a rotating, drivable processing tool 7 for processing a glass edge 8 of the glass plate 5 .
  • an adjustment arrangement 9 for adjusting the position and the contact pressure of the processing tool 7 relative to the glass edge 8 is provided.
  • the glass edge 8 During transport through the glass edge processing system 1 along the processing units 2, 3, 4, the glass edge 8 successively comes into contact with the individual processing tools 7 of the processing units 2, 3, 4.
  • the processing units 2 (a, b, c) take over grinding the glass edge 8.
  • the processing unit 3 (a) that follows as the glass plate 5 continues to pass through has the task of grinding the hem of the glass edge 8 at the bottom.
  • the following processing unit 3 (b) takes over the polishing of the hem on the glass edge 8 below.
  • the next processing unit 3 (c) grinds the hem of the glass edge 8 above.
  • the further processing unit 3 (d) takes over the polishing of the hem of the glass edge 8 below.
  • the processing units 4 (a, b and c) further down the line carry out a polishing of the glass edge 8 .
  • Each positioning arrangement 9 of the processing units 2, 3, 4 has a linear drive 10 and a stepping motor 11.
  • a linear drive 10 and a stepping motor 11.
  • the linear drive 10 and the stepping motor 11 are connected via a coupling 12 .
  • the linear drive 10 comprises a spindle 13 which can be driven by the stepper motor 11 and a piston rod 14 which can be extended and retracted linearly in the cylinder 15 of the linear drive 10 .
  • the spindle 13 is a ball screw drive.
  • the stepping motor 11 is coupled to a servo amplifier.
  • the processing tools 7 are each set up for the grinding or polishing function.
  • a processing body 17 is accommodated in a bell-shaped or disk-like supporting body 16 . Depending on the function, the processing body 17 is a grinding wheel or a polishing wheel.
  • Each processing tool 7 is coupled to a rotor 18 of an electric motor 19 .
  • the machining tools 7 of the machining units 2 are driven in rotation by means of the electric motor 19 .
  • the rotor 18 is arranged in a stator 20 of the electric motor 19 and can be displaced axially there to a limited extent. With 21, the housing of the electric motor 19 is marked.
  • Each processing unit 2, 3, 4 is equipped with a fluid supply system 22, via which a processing tool 7 and/or a glass edge 8 to be processed can be supplied with a fluid. This is done in particular for cooling purposes of the processing surfaces.
  • the linear drive 10 is connected to the rotor 18 in a rotationally decoupled manner via an axial coupling 23 .
  • the axial linear movement exerted by the piston rod 14 can be transmitted to the rotating components of a processing unit 2 , 3 , 4 via the axial coupling 23 .
  • the position and the contact pressure of a processing tool 7 relative to a glass edge 8 is adjusted by means of the adjusting arrangement 9.
  • the linear drive 10 and the stepper motor 11 interact and are set up and intended for this purpose, the position and the contact pressure of a processing tool 7 relative to a glass edge 8 set. In this way, a targeted positioning of the machining tools 7 is possible.
  • the contact pressure can be regulated both during grinding and, in particular, during polishing by generating torque as a result of adjusting the contact pressure by means of the adjusting arrangement 9 .
  • Targeted switching from torque control (contact force when polishing) to position control (direct approach and freezing of a position) at the beginning and end of a glass edge is possible to avoid tail-on/tail-off effects.
  • the movement of the maximum stroke is also monitored during processing in order to avoid faults or failures.
  • a stop 24 is provided for this purpose (see figure 2 ).
  • the stop 24 forms a fixed obstacle against which a machining tool 7 can be moved with its machining body 17 .
  • a torque limitation is active in the drive.
  • parameters are set by determining actual data and comparing them with target data for the coating thickness of a processing body 17.
  • the current coating thickness of a processing body 17 is determined and processed and evaluated accordingly within the data processing of a facility management system.
  • the processing operations during ongoing operation when processing glass edges 8 of a glass plate 5 are each set using the determined data.
  • the processing units 2, 3 and 4 are positioned and adjusted accordingly and operated.
  • the position and the contact pressure of the machining tools 7 are sequentially controlled as a function of the determined parameters.

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)

Abstract

Eine Glaskantenbearbeitungsanlage weist eine Transporteinrichtung 6 für eine zu bearbeitende Glasplatte 5 auf. Die Glasplatte 5 ist durch die Transporteinrichtung 6 an zumindest einem Bearbeitungsaggregat 2, 3, 4 entlang transportierbar. Das Bearbeitungsaggregat 2, 3, 4 besitzt ein rotierend antreibbares Bearbeitungswerkzeug 7 zur Bearbeitung einer Glaskante 8 der Glasplatte 5 sowie eine Stellanordnung 9 zur Einstellung der Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs 7 relativ zur Glaskante 8. Die Stellanordnung 9 umfasst einen mechanischen Linearantrieb 10 mit einem Schrittmotor 11, die dafür eingerichtet und bestimmt sind, die Position und die Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs 7 einzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Glaskantenbearbeitungsanlage gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Nach dem Zuschneiden von Glasscheiben bzw. Glasplatten besitzen diese Glaskanten, die feinste Mikrorisse aufweisen können. Diese sind nicht nur optisch und sicherheitstechnisch unvorteilhaft, sondern können unter ungünstigen Umständen infolge von Spannungszuständen und/oder einwirkenden mechanischen Kräften auch zum Bruch einer Glasplatte führen. An den Glaszuschnitt schließt sich daher regelmäßig eine Glaskantenbearbeitung an. Die Art der Bearbeitung hängt maßgeblich vom späteren Verwendungszweck der Glasplatten ab. Beim Säumen einer Glaskante wird diese mit einem Schleifwerkzeug gebrochen und entschärft. Damit die Glaskanten glatter und optisch ansprechender werden, wird ein Schleifen durchgeführt. Das Kantenschleifen wird insbesondere zwecks Erhöhung der Nutzungssicherheit der Glasplatten durchgeführt. Dabei ist es auch möglich, die Ränder der Glasplatten durch Maßschliff genau auf das benötigte Einbaumaß zu bringen. Um einen höheren ästhetischen Effekt zu erzielen, kann man die Glaskanten nach dem Schleifen noch zusätzlich polieren.
  • Eine Glaskantenbearbeitungsanlage bzw. eine Vorrichtung für das Herstellen von Kanten mit veränderbaren Schrägen an Glasplatten und ähnliche plattenförmigen Gegenständen zählt durch die EP 1 649 975 B1 zum Stand der Technik.
  • Bei Glaskantenbearbeitungsanlagen wird jede Kante der Glasplatte üblicherweise durch mindestens drei hintereinander angeordnete Schleifwerkzeuge bearbeitet. Materialbedingt ist es erforderlich, dass die Schleifwerkzeuge durch ein Fluid während des Schleifvorganges gekühlt werden. Insgesamt ist der anlagentechnische und konstruktive Aufwand bei solchen Glaskantenbearbeitungsanlagen relativ hoch. Dies gilt insbesondere auch für die Stellanordnungen in den Bearbeitungsaggregaten, über welche die Einstellung der Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs relativ zu einer Glaskante erfolgt. Bekannte Systeme weisen eine Spindel auf, die auf einem Schlitten montiert ist, der mechanisch verstellt werden kann. Zusätzlich ist ein Pneumatikzylinder vorgesehen, der den nötigen Anpressdruck für das Schleifen und/oder Polieren erzeugt. Auch benötigen die bekannten Bearbeitungsaggregate und deren Stellanordnungen diverse steuer- und regeltechnische Bauteilkomponenten wie Ventile und Ähnliches. Insbesondere die Stellanordnungen zur Einstellung der Lage und der Anpresskraft eines Bearbeitungswerkzeugs relativ zu einer Glaskante erscheint verbesserungswürdig, auch im Hinblick auf eine Nachstellung bei im Betrieb auftretendem Verschleiß der Bearbeitungskörper bzw. der Schleif- und Polierbeläge.
  • Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine anlagen- und funktionstechnisch verbesserte Glaskantenbearbeitungsanlage zu schaffen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Glaskantenbearbeitungsanlage gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Glaskantenbearbeitungsanlage sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Eine Glaskantenbearbeitungsanlage weist eine Transporteinrichtung für eine zu bearbeitende Glasplatte auf. Die Glasplatte ist durch die Transporteinrichtung an zumindest einem Bearbeitungsaggregat entlang transportierbar. Das Bearbeitungsaggregat weist ein rotierend antreibbares Bearbeitungswerkzeug auf zur Bearbeitung einer Glaskante der Glasplatte. Weiterhin ist eine Stellanordnung zur Einstellung der Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs relativ zur Glaskante vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß weist die Stellanordnung einen Linearantrieb und einen Schrittmotor auf, die dafür eingerichtet und bestimmt sind, die Position und die Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs einzustellen.
  • Bei dem Bearbeitungswerkzeug handelt sich insbesondere um eine Topfscheibe mit einem Bearbeitungskörper zum Polieren und/oder Schleifen von Glaskanten.
  • Bei dem Linearantrieb handelt es sich um eine mechanische Lineareinheit mit einer Kolbenstange. Das Antriebselement für die Kolbenstange besteht aus einer elektrisch angetriebenen Spindel, welche durch den Schrittmotor antreibbar ist und dessen Drehbewegung in eine Linearbewegung der Kolbenstange umsetzt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Spindel ein Kugelgewindetrieb.
  • Das Bearbeitungsaggregat weist einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator auf. Fachterminologisch wird der Elektromotor auch Spindelmotor genannt. Der Linearantrieb ist über eine Axialkupplung mit dem Rotor verbunden. Durch die Axialkupplung ist der Linearantrieb vom Rotor rotatorisch entkoppelt. Der Linearantrieb überträgt die axiale Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange auf den Rotor und das Bearbeitungswerkzeug. Dies kann im laufenden Betrieb bei rotierendem Bearbeitungswerkzeug erfolgen.
  • Der Rotor ist im Stator axial begrenzt verlagerbar. Zur Übertragung der Linearbewegung des Linearantriebs zur Einstellung der Position bzw. Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs wird der Rotor durch den Linearantrieb im Stator axial begrenzt verlagert. Mit der Verlagerung folgt die Verstellung des Bearbeitungswerkzeugs.
  • Der Schrittmotor ist mit einem Servoverstärker gekoppelt, über welchen die Drehzahl- und Drehmomenteinstellung des Schrittmotors erfolgt. Der Servoverstärker bildet das Bindeglied zwischen der Steuerung und dem Schrittmotor.
  • Der Schrittmotor ist über eine Kupplung mit dem Linearantrieb verbunden. Insbesondere handelt es sich auch bei der Kupplung zwischen Schrittmotor und Linearantrieb um eine Axialkupplung.
  • Die erfindungsgemäße Stellanordnung ist ausgelegt für den Einsatz in einer nassen Umgebung und daher besonders geeignet für den Einsatz in einer wassergekühlten Umgebung, in der Glas zerspant wird. Die Stellanordnung ist eingegliedert in eine gekapselte Führung. Die Position bzw. die Lage des Bearbeitungswerkzeugs und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs erfolgt über die Stellanordnung und einer zugeordneten Datenverarbeitungseinheit.
  • Die Stellanordnung ermöglicht sowohl die Positionierung als auch die Nachstellung des Bearbeitungswerkzeugs und die Einstellung bzw. Regulierung des Anpressdrucks zum Schleifen und/oder Polieren einer Glaskante.
  • Über eine Drehmomentenregelung ist eine automatisierte Werkzeugvermessung während der Glaskantenbearbeitung möglich. Über die Stellanordnung mit dem Linearantrieb wird das Bearbeitungswerkzeug mit angepasstem voreingestellten Druck auf die zu schleifende/polierende Glaskante gedrückt. Steuer- und Regeloperationen können ferngesteuert ausgeführt werden.
  • Die Glaskantenbearbeitungsanlage und deren Anlagenkomponenten sind mit einem Anlagenmanagementsystem ausgerüstet, welches dazu eingerichtet und bestimmt ist, Betriebsmomente zu erfassen und Informationen über den Verschleiß der Bearbeitungswerkzeuge bzw. der Schleif- und Polierkörper, also der Bearbeitungskörper des Bearbeitungswerkzeugs abzuleiten. Auch kann ein Vermessen der Bearbeitungswerkzeuge bzw. der Bearbeitungskörper erfolgen. Hierfür ist ein Anschlag vorgesehen, gegen welche das Bearbeitungswerkzeug bei reduziertem Drehmoment verlagerbar ist, um eine Ermittlung der Belagstärke eines Bearbeitungskörpers des Bearbeitungswerkzeugs durchzuführen. Die Vermessung erfolgt mit der Funktion "Fahren auf Festanschlag". Das Bearbeitungswerkzeug kann auf den Anschlag gefahren werden, wobei eine definierte Anpresskraft auf den Anschlag ausgeübt wird. Das Bearbeitungswerkzeug kann für diese Funktion mit einem Referenzpunkt versehen sein, mit welchem es gegen den Anschlag fährt. Die Anfahrbewegung an den Anschlag erfolgt mit reduziertem Drehmoment. Wenn das Bearbeitungswerkzeug bzw. der Bearbeitungskörper des Bearbeitungswerkzeugs den Anschlag erreicht, steigt das Drehmoment. Aus den ermittelten Daten kann Rückschluss auf den Verschleiß des Bearbeitungskörpers und die Belagstärke des Bearbeitungskörpers ermittelt werden. Das System ermöglicht einen einfachen Messvorgang für die Ermittlung der Belagstärke eines Bearbeitungskörpers.
  • Dies erfolgt durch eine Messfahrt auf den Anschlag, bei dem ein automatisches Abtasten der Belagstärke der Bearbeitungskörper erfolgt. Die ermittelten Messwerte werden ausgewertet und zur Einstellung der Positionierung und/oder Drehmomentregelung genutzt. Die Bearbeitungsaggregate fahren auf ihre berechnete Position und werden in Position gehalten.
  • Etwaige nachgeschaltete weitere Bearbeitungsaggregate fahren auf ihre zuletzt gespeicherte Bearbeitungsposition und warten jeweils auf den Einlauf der Vorderkante einer Glasplatte, um dann auf Momentenregelung umzuschalten und den notwendigen Bearbeitungsdruck zu erzeugen. Sobald die Glaskante an den Bearbeitungsaggregaten bzw. den Bearbeitungswerkzeugen entlang bewegt ist, erfolgt eine Umschaltung auf die Lageregelung und die letzte Bearbeitungsposition wird abgespeichert. Über die jeweils gelernten Bearbeitungspositionen und die eingegebenen Daten des Bearbeitungskörpers, insbesondere der Belagstärke, kann der Verschleiß ermittelt werden.
  • Insbesondere bei Bearbeitungsaggregaten, über welche ein Schleifen der Glaskanten erfolgt, also Schleifaggregaten, kann über eine turnusmäßige Messfahrt und aufgenommene und/oder eingegebene Daten des Bearbeitungskörpers der Verschleiß ermittelt werden.
  • Das Bearbeitungswerkzeug und/oder die zu bearbeitende Glaskante ist zumindest partiell mit einem Fluid beaufschlagbar. Die Fluidbeaufschlagung dient der Kühlung und unterstützt den Schleif- bzw. Poliervorgang. Das Bearbeitungsaggregat und dessen Stellanordnung sind für den Einsatz in der nassen Umgebung ausgelegt. Vorzugsweise weist die Glaskantenbearbeitungsanlage einen Fluidsammler und/oder einen Fluidaufbereiter auf.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere auch eine Bearbeitungslinie mit einer Glaskantenbearbeitungsanlage, bei welcher mehrere Bearbeitungsaggregate in einer Linie aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Glaskantenbearbeitungsanlage ist ein gezieltes Positionieren des Bearbeitungswerkzeugs gemäß vorgegebener Werkzeugdaten möglich. Ein Vermessen der Bearbeitungswerkzeuge bzw. der Bearbeitungskörper kann durch Fahren auf Festanschlag mit reduziertem Drehmoment durchgeführt werden. Die Anpresskraft beim Schleifen und Polieren erfolgt durch Momentenerzeugung der Achse in der Betriebsart Drehmomentregelung. Auch sind Vorgaben von glasdickenbezogenen Momenten möglich. Weiterhin ist eine Verfolgung des Verschleißes der Bearbeitungswerkzeuge bzw. der Bearbeitungskörper gegeben.
  • Auch kann ein gezieltes Umschalten der Drehmomentregelung auf Lageregelung am Anfang oder Ende der Bearbeitung einer Glaskante erfolgen. Hierdurch können sogenannte Tail-on/Tail-off-Effekte vermieden werden. Weiterhin ist eine Überwachung des maximalen Hubs bei Glasbruch während des laufenden Betriebs möglich.
  • Insbesondere ist die Glaskantenbearbeitungsanlage anlagen- und funktionstechnisch verbessert. Diverse sonst übliche Komponenten wie Proportionalventile, Vorschubzylinder oder auch Klemmzylinder und ähnliche Bauteilkomponenten entfallen. Besonders hervorzuheben ist, dass die erfindungsgemäße Glaskantenbearbeitungsanlage vollautomatisiert betrieben werden kann. Turnusmäßige Wartungsintervalle lassen sich effizient planen.
  • Die Glaskantenbearbeitungsanlage zeichnet sich durch eine geringe Störanfälligkeit aus.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Glaskantenbearbeitungsanlage mit der Darstellung von mehreren in einer Bearbeitungslinie angeordneten Bearbeitungsaggregaten,
    Figur 2
    den Ausschnitt A der Figur 1 in vergrößerter Darstellung;
    Figur 3
    eine Ansicht auf ein Bearbeitungsaggregat der Glaskantenbearbeitungsanlage;
    Figur 4
    einen Schnitt durch die Darstellung der Figur 3 entlang der Linie A-A und
    Figur 5
    Bauteile des Bearbeitungsaggregats und deren Stellanordnung in explosionsartig auseinandergezogener Darstellungsweise.
  • Die Figur 1 zeigt eine Glaskantenbearbeitungsanlage 1 mit der Darstellung des Maschinenbetts für die Bearbeitung einer Glaskante. Die Glaskantenbearbeitungsanlage 1 weist mehrere in einer Linie aufeinanderfolgende Bearbeitungsaggregate 2, 3 und 4 auf.
  • Zur Bearbeitung wird eine Glasplatte 5 durch eine Transporteinrichtung 6 mit Hilfe eines Riemens entlang der Bearbeitungsaggregate 2, 3, 4 transportiert. Jedes Bearbeitungsaggregat 2, 3, 4 weist ein rotierend antreibbares Bearbeitungswerkzeug 7 zur Bearbeitung einer Glaskante 8 der Glasplatte 5 auf. Des Weiteren ist eine Stellanordnung 9 zur Einstellung der Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs 7 relativ zur Glaskante 8 vorgesehen.
  • Beim Transport durch die Glaskantenbearbeitungsanlage 1 entlang der Bearbeitungsaggregate 2, 3, 4 gelangt die Glaskante 8 nacheinander in Kontakt mit den einzelnen Bearbeitungswerkzeugen 7 der Bearbeitungsaggregate 2, 3, 4.
  • Die Bearbeitungsaggregate 2 (a, b, c) übernehmen ein Schleifen der Glaskante 8.
  • Das im weiteren Durchlauf der Glasplatte 5 folgende Bearbeitungsaggregat 3 (a) hat die Aufgabe, den Saum der Glaskante 8 unten zu schleifen.
  • Das folgende Bearbeitungsaggregat 3 (b) übernimmt das Polieren des Saums an der Glaskante 8 unten.
  • Das nächste Bearbeitungsaggregat 3 (c) schleift den Saum der Glaskante 8 oben.
  • Das weitere Bearbeitungsaggregat 3 (d) übernimmt das Polieren des Saums der Glaskante 8 unten.
  • Die in der Linie weiter folgenden Bearbeitungsaggregate 4 (a, b und c) führen ein Polieren der Glaskante 8 aus.
  • Jede Stellanordnung 9 der Bearbeitungsaggregate 2, 3, 4 weist einen Linearantrieb 10 und einen Schrittmotor 11 auf. Diesbezüglich ist insbesondere auf die Figuren 3 bis 5 zu verweisen.
  • Der Linearantrieb 10 und der Schrittmotor 11 sind über eine Kupplung 12 verbunden. Der Linearantrieb 10 umfasst eine durch den Schrittmotor 11 antreibbare Spindel 13 und eine Kolbenstange 14, die im Zylinder 15 des Linearantriebs 10 linear aus- und einfahrbar ist. Bei der Spindel 13 handelt es sich um einen Kugelgewindetrieb. Der Schrittmotor 11 ist mit einem Servoverstärker gekoppelt.
  • Die Bearbeitungswerkzeuge 7 sind jeweils eingerichtet für die Funktion Schleifen oder Polieren. In einem glocken- oder scheibenartigen Tragkörper 16 ist ein Bearbeitungskörper 17 aufgenommen. Je nach Funktion handelt es sich bei dem Bearbeitungskörper 17 um eine Schleifscheibe oder eine Polierscheibe.
  • Jedes Bearbeitungswerkzeug 7 ist mit einem Rotor 18 eines Elektromotors 19 gekoppelt. Mittels des Elektromotors 19 werden die Bearbeitungswerkzeuge 7 der Bearbeitungsaggregate 2 rotatorisch angetrieben. Der Rotor 18 ist in einem Stator 20 des Elektromotors 19 angeordnet und dort axial begrenzt verlagerbar. Mit 21 ist das Gehäuse des Elektromotors 19 gekennzeichnet.
  • Jedes Bearbeitungsaggregat 2, 3, 4 ist mit einem Fluidzufuhrsystem 22 ausgerüstet, über welches ein Bearbeitungswerkzeug 7 und/oder eine zu bearbeitende Glaskante 8 mit einem Fluid beaufschlagbar ist. Dies erfolgt insbesondere zu Kühlzwecken der Bearbeitungsflächen.
  • Der Linearantrieb 10 ist über eine Axialkupplung 23 mit dem Rotor 18 rotatorisch entkoppelt verbunden. Über die Axialkupplung 23 kann die von der Kolbenstange 14 ausgeübte axiale Linearbewegung auf die rotierenden Bauteile eines Bearbeitungsaggregates 2, 3, 4 übertragen werden.
  • Mittels der Stellanordnung 9 erfolgt die Einstellung der Lage und der Anpresskraft eines Bearbeitungswerkzeugs 7 relativ zu einer Glaskante 8. Der Linearantrieb 10 und der Schrittmotor 11 wirken zusammen und sind dafür eingerichtet und bestimmt, die Position und die Anpresskraft eines Bearbeitungswerkzeugs 7 relativ zu einer Glaskante 8 einzustellen. Auf diese Weise ist ein gezieltes Positionieren der Bearbeitungswerkzeuge 7 möglich. Weiterhin kann die Anpresskraft sowohl beim Schleifen und insbesondere beim Polieren durch Momentenerzeugung infolge der Einstellung der Anpresskraft mittels der Stellanordnung 9 reguliert werden. Auch ist ein gezieltes Umschalten von Drehmomentregelung (Anpresskraft beim Polieren) auf Lageregelung (direktes Anfahren und Einfrieren einer Position) beim Anfang und Ende einer Glaskante zur Vermeidung von Tail-on/Tail-off-Effekten möglich. Auch erfolgt eine Bewegungsüberwachung des maximalen Hubs bei der Bearbeitung, um Störungen oder Ausfälle zu vermeiden.
  • Des Weiteren ist eine Ermittlung und Verfolgung des Verschleißes bzw. von Verschleißzuständen der Bearbeitungskörper 17 möglich. Dies erfolgt mit der Funktion "Fahren auf Festanschlag". Hierzu ist ein Anschlag 24 vorgesehen (siehe hierzu Figur 2). Der Anschlag 24 bildet ein festes Hindernis, gegen welchen ein Bearbeitungswerkzeug 7 mit seinem Bearbeitungskörper 17 gefahren werden kann. Bei diesem Anfahren bzw. Verlagern auf den Anschlag 24 ist im Antrieb eine Drehmomentbegrenzung aktiv. Bei einer solchen Messfahrt erfolgt eine Parametrisierung durch Ermittlung von Ist-Daten und Vergleich mit Soll-Daten der Belagstärke eines Bearbeitungskörpers 17. Die jeweils aktuelle Belagstärke eines Bearbeitungskörpers 17 wird ermittelt und entsprechend innerhalb der Datenverarbeitung eines Anlagenmanagementsystems verarbeitet und ausgewertet. Die Bearbeitungsvorgänge im laufenden Betrieb bei der Bearbeitung von Glaskanten 8 einer Glasplatte 5 werden jeweils anhand der ermittelten Daten eingestellt. Entsprechend werden die Bearbeitungsaggregat 2, 3 und 4 positioniert, eingestellt und betrieben. Die Position und die Anpresskraft der Bearbeitungswerkzeuge 7 erfolgt in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern folgegesteuert.
    • Bezugszeichen:
    • 1 -
    Glaskantenbearbeitungsanlage
    2 -
    Bearbeitungsaggregate
    3 -
    Bearbeitungsaggregate
    4 -
    Bearbeitungsaggregate
    5 -
    Glasplatte
    6 -
    Transporteinrichtung
    7 -
    Bearbeitungswerkzeug
    8 -
    Glaskante
    9 -
    Stellanordnung
    10 -
    Linearantrieb
    11 -
    Schrittmotor
    12 -
    Kupplung
    13 -
    Spindel
    14 -
    Kolbenstange
    15 -
    Zylinder
    16 -
    Tragkörper
    17 -
    Bearbeitungskörper
    18 -
    Rotor
    19 -
    Elektromotor
    20 -
    Stator
    21 -
    Gehäuse v. 19
    22 -
    Fluidzufuhrsystem
    23 -
    Axialkupplung
    24 -
    Anschlag

Claims (9)

  1. Glaskantenbearbeitungsanlage, welche eine Transporteinrichtung (6) für eine zu bearbeitende Glasplatte (5) aufweist, wobei die Glasplatte (5) durch die Transporteinrichtung (6) an zumindest einem Bearbeitungsaggregat (2, 3, 4) entlang transportierbar ist, wobei das Bearbeitungsaggregat (2, 3, 4) ein rotierend antreibbares Bearbeitungswerkzeug (7) zur Bearbeitung einer Glaskante (8) der Glasplatte (5) und eine Stellanordnung (9) zur Einstellung der Lage und der Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs (7) relativ zur Glaskante (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellanordnung (9) einen Linearantrieb (10) und einen Schrittmotor (11) aufweist, die dafür eingerichtet und bestimmt sind die Position und die Anpresskraft des Bearbeitungswerkzeugs (7) einzustellen.
  2. Glaskantenbearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (10) eine durch den Schrittmotor (11) antreibbare Spindel (13) und eine Kolbenstange (14) aufweist.
  3. Glaskantenbearbeitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (13) ein Kugelgewindetrieb ist.
  4. Glaskantenbearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsaggregat (2, 3, 4) einen Elektromotor (19) mit einem Rotor (18) und einem Stator (20) aufweist und der Linearantrieb (10) über eine Axialkupplung (23) mit dem Rotor (18) rotatorisch entkoppelt verbunden ist.
  5. Glaskantenbearbeitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (18) im Stator (20) axial begrenzt verlagerbar ist.
  6. Glaskantenbearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (11) mit einem Servoverstärker gekoppelt ist.
  7. Glaskantenbearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (24) vorgesehen ist, gegen welchen das Bearbeitungswerkzeug (7) verlagerbar ist, um eine Ermittlung der Belagstärke des Bearbeitungskörpers (17) des Bearbeitungswerkzeugs (7) durchzuführen.
  8. Glaskantenbearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (7) und/oder die zu bearbeitende Glaskante (8) zumindest partiell mit einem Fluid beaufschlagbar ist.
  9. Glaskantenbearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in einer Linie aufeinander folgende Bearbeitungsaggregate (2, 3, 4) vorgesehen sind.
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