УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕКОЛ Российский патент 1997 года по МПК C03B23/02 

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, к изготовлению оконных стекол, при котором листы стекла, постепенно направляемые от одного рабочего места к другому, устанавливаются в заданном положении на каждом из мест перед осуществлением требуемой стадии изготовления.

При изготовлении многослойных стекол другие производственные линии служат для сборки элементарных объемов или оборудования уже законченных стекол такими приспособлениями, как рамы, основания под установку зеркал, установочные зажимы или другие детали.

Известно устройство для размещения на горизонтальном конвейере различных листов, подлежащих сборке, при изготовлении многослойного стекла [1]
Известна установка, включающая несколько станков с закреплением деталей на поддонах, сменяемых на самоходные тележки между различными станками и на местах перемещения поддонов [2]
В этом случае две пары удлиняющихся в наружном направлении салазок располагаются на самоходной тележке поперек к ее направлению движения. На одну из них поступает поддон с изготовляемой деталью со станка после осуществления его рабочего этапа, в то время как сразу другая подает на него новый поддон с деталью, подлежащей обработке.

Известные устройства не приспособлены для линий изготовления стекол.

Предложенное изобретение исключает всякое буксование между листами стекла и несущей опорой конвейера. Опора, осуществляющая поступательное движение, берет на себя перенос листа, удерживая его, будь он плоский или выпуклый, в раз и навсегда закрепленном положении, и в таком виде размещается по отношению к каждому рабочему инструменту, блокируя лист в его положении в ходе соответствующей стадии изготовления.

Таким образом, при переносе через поточную линию лист приходит в контакт лишь с единственным органом переноса, в данном случае опорой, на котором он останется без относительного перемещения, что значительно снижает опасность повреждения.

Изобретение позволяет значительно сократить продолжительность операций позиционирования на различных рабочих местах, т.к. центровка опоры может осуществляться на значительно более короткое время, чем центровка самих стеклянных листов в известных решениях.

Ускорению процесса способствует также тот факт, что закрепленные на опорах листы могут подвергаться на каждой стадии их перемещения, при пуске и торможении, значительно более высоким ускорению и замедлению и что возможно сократить или полностью устранить обычную стадию подвода в известных решениях, незадолго до достижения конечного положения, что значительно увеличивает рентабельность такой установки.

На фиг.1 показан общий вид производственной линии;
на фиг.2 в большом масштабе структура места разрезки;
на фиг. 3 опора, включающая плоский стол для крепления и устройства для отсоса с механическим приводом;
на фиг.4 самоходная опора, включающая плоский стол для крепления и устройства для отсоса с пневматическим приводом;
на фиг. 5 самоходная опора, включающая раму для выпуклого стеклянного листа;
на фиг.6 форма осуществления для механической центровки опоры на рабочем месте.

Устройство для обработки стекол включает место загрузки А, место разрезки по фасонному контуру В, место отламывания кромок, место для шлифования кромок Д и место выгрузки Е. На этом производственном потоке прямоугольные шаблоны 1 разрезаются на листы стекла 2 определенного контура 3 и шлифуются вдоль этого контура. На месте разгрузки Е разрезанные таким образом листы 2 забираются с производственного потока и, например, штабелируются в промежуточном складе или передаются на поточную линию, на которой при необходимости будет выполнена дополнительная рабочая стадия.

В представленном случае различные рабочие места размещаются в одном пространстве, причем на каждом одновременно выполняется своя собственная операция, что означает, что на всех рабочих местах процессы загрузки, выгрузки или производственная стадия закончены, все объемы перемещаются одновременно к следующему месту. Именно таким образом поточная линия в совокупности используется оптимально.

Возможно использовать для серийного производства обычные станки. В представленном случае станок для фасонной разрезки 6, например, разрезной станок с крестообразным суппортом с ЧПУ, разрезная головка которого 7 перемещается на кране 8, а этот кран на раме 9 вдоль салазок 10, и тот, и другой по программе разрезки. Приводимый в действие станком 6 вырубной штамп наносит таким образом на шаблон 1 контур 3, соответствующий этой программе разрезки.

Станок для удаления кромок 11 включает четыре газовых горелки 12, расположенные в углах над шаблоном 1 на поддерживающей балке 13, направляющие свое пламя 14 к удаляемым кромкам, нагревая их местами там, где они находятся, и вызывая сильные тепловые напряжения, так что эти кромки разбиваются и отделяются от листа 2 вне контура 3. Осколки удаляются соответствующим образом.

На месте шлифования ребер Д представлен автомат для шлифования 15 с ЧПУ, имеющий также структуру станка с крестообразным суппортом, шлифовальный круг 16 устанавливается на тележке 17, которая перемещается поперек оси производственного потока в соответствии с программой шлифования. Тележка 17 опирается на продольные салазки 18, которые со своей стороны также перемещаются по полозьям 19 вдоль производственного потока. Для транспортирования стекол внутри производственного потока, установки их на месте и поддержания их в определенном положении на различных рабочих местах используют суппорты 20, перемещающиеся по рельсам 21 через рабочие места, на которых они устанавливаются. Для приведения в движение этих суппортов 20 в представленном случае существует приводная цепь 22, которая скользит по дорожке 23 и на которой входят в зацепление приводные захваты 24, принадлежащие каждому из них. Все они таким образом постепенно переносятся к каждому рабочему месту.

Каждый суппорт 20 имеет одну или несколько опорных сторон, предназначенных для приема листов и располагает кроме того устройством для отсоса, с помощью которого эти листы прочно удерживаются в контакте с этими опорными поверхностями. Различные возможности осуществления несущей поверхности и устройств для отсоса описываются ниже со ссылкой на фиг.3 и 4.

На производственном потоке, представленном на фиг.1, в месте погрузки А, где прямоугольные шаблоны в принципе укладываются на суппорты 20, в точном позиционировании листов стекла на этих суппортах нет необходимости, т.к. крайняя зона стекол будет удалена на двух последующих местах.

Однако в том случае, когда, например, на линии сборки при изготовлении многослойных стекол различные листы стекла, имеющие каждый свою собственную конечную форму, должны налагаться друг на друга, необходимо точно устанавливать стекло по отношению к суппорту 20 на месте погрузки A перед закреплением его на нем посредством применения устройств для отсоса. Для этого подходят обычные детали, обеспечивающие заданное положение, которые в настоящем случае описаны не будут.

На различных рабочих местах B, C и D рекомендуется точное расположение листов по отношению к каждому из их рабочих инструментов или даже, например в случае станка для шлифования Д кромок, это абсолютно необходимо. С этой целью суппорты 20 центрируются или устанавливаются по отношению к каждому из рабочих мест.

На фиг. 2 и 1 схематически представлены соответствующие центровочные устройства 25, оборудованные центровочными калибрами 26, входящими в соответствующие центровочные расточенные отверстия 27 суппортов 20.

После прохождения через рабочие места листы извлекаются с суппортов 20 на конце потока в месте разгрузки E. С этой целью предусмотрено в этом месте разгрузки E автоматическое управление для устранения разрежения в устройствах для отсоса суппортов, стекла таким образом могут быть отделены от опорных поверхностей этих последних, которые тут же возвращаются в замкнутом цикле в их исходное положение, где они готовы для транспортирования нового листа стекла через поточную линию.

Для того чтобы иметь возможность обрабатывать края объемов стекла, несущая поверхность суппортов 20, предназначенная для поддержания названных объемов меньше, чем поверхность этих последних, так что краевая зона, подлежащая обработке, выходит наружу. Как и в месте разрезки B, режущий инструмент оказывает на эту краевую зону вертикальное усилие, она должна иметь здесь опору.

Приспособленное для этой цели устройство показано фиг.2. Оно включает подъемный стол, образованный двумя частями, опирающимися независимо друг от друга, а именно внутренняя часть 28 и внешняя часть 29. Внутренняя часть 28 стола для разрезки располагает несущей поверхностью 30, на которую опираются стекла в зонах, близких к оси места разрезки, в частности в области, которая соответствует ширине рамы 31 суппорта 20. Эта внутренняя часть 28 стола для разрезки направляется на направляющих вертикальных колоннах 32 и приводится в движение подъемным устройством 42. В верхнем положении при работе край листа опирается на опорную поверхность 30. В нижнем положении, в нерабочем, внутренняя часть 28 со своею несущей поверхностью 30 достаточно отклоняется от того, чтобы рама 31 суппорта 20 могла пройти через место разрезки.

Внешняя часть 29 для разрезки имеет две опорные поверхности 33 и также может подниматься с помощью эксцентриковой детали 34 в верхнее рабочее положение или опускаться в нижнее нерабочее положение. Амплитуда пробега этой внешней части 29 стола для разрезки намного ниже, чем амплитуда пробега внутренней части 28. Т. к. внешняя часть 29 находится точно вне габаритов перемещения рамы 31 суппорта 20, она требует лишь незначительного вертикального перемещения для того, чтобы зоны объема, выходящие сбоку над суппортом, могли бы пройти при перемещении этого последнего.

На внутренней части 28 стола для разрезки располагается центровочная деталь 35, центровочный калибр которой входит в соответствующее центровочое расточенное отверстие рамы 31 суппорта 20 при подъеме этой внутренней части 28 и обеспечивает точную центровку суппорта 20, а, следовательно, точное размещение листа.

Суппорты 20, как это видно на фиг.3 и 4, могут иметь различные структуры. На каждой самоходной раме 31 имеется подкладочная пластина большой площади 37, которая успешно поддерживает листы и препятствует таким образом их нежелательному изгибу.

Это особенно эффективно при обработке относительно тонких листов; для объемов сравнительно большой толщины при некоторых обстоятельствах может оказаться достаточным укладывать листы лишь на толстые вантузы, с помощью которых они будут одновременно поддерживаться. Подкладочная плита 37 большой площадью поверхности имеет во всяком случае размеры ниже размеров объема стекла, переносимого через производственный поток.

Подкладочная пластина 37 включает металлическую пластину 38, покрытую упругим слоем 39, например из эластомерного материала. В этих обеих пластинах предусмотрены ряд отверстий 40 и 41, связанных с камерой 42, в которой возможно создавать разрежение. Эластичный слой 39 делает отверстия 40 герметичными по отношению к листам стекла, которые лежат на опорной поверхности 39. Если упругость материала слоя 39 недостаточна для гарантирования высокой герметичности, возможно разместить внутри отверстий 41 уплотняющие кольца 43 из более мягкого упругого материала.

В способе осуществления суппорта, изображенного на фиг.3, разрежение, необходимое для крепления объемов, достигается в месте загрузки механическим способом. Каждый суппорт 20 снабжается для этого закрытой камерой 42, расположенной под металлической пластиной 38. В представленном случае сила тяги на герметичных мехах 44 может увеличить заполненный воздухом внутренний объем этих камер 42 так, что там создается разрежение, поддерживающее листы стекла. Каждый из мехов 44 снабжается верхней жесткой плитой 45, на которую действует тяга 46. Шатун 47 действует на тяги 46 посредство связи 48. На место загрузки А после укладки листа орган управления с неподвижным рабочим местом воздействует на рычаг 49 для приведения шатуна 47 в положение, создающее разрежение. На месте разгрузки Е толкатели управления, расположенные в данном месте для прекращения разряжения, смещают также рычаги управления 43 в их конечное противоположное положение.

На суппортах, представленных на фиг.4, подкладочная пластина также образована металлической пластиной 38, снабженной отверстиями 40 и покрытый слоем 39 из эластомерного материала. Отверстия 41 в слое 39 наполнены упругим веществом с пенообразной структурой из резины, гарантирующим, что объемы стекла будут здесь также удерживаться.

В этом случае создание разрежения для крепления стекол осуществляется пневматически. Суппорт 20 вновь снабжен камерой для создания вакуума в резервуаре 50, в которой разрежение может контролироваться с помощью манометра 51. Трубопровод 52 соединяет камеру 50 посредством антивозвратного задерживающего клапана давления с быстродействующей связью 53, который в месте загрузки А подсоединяется к центральному вакуумному насосу через соответствующую деталь 54, размещенную неподвижно. В резервуаре 50 создается таким образом вакуум после укладки стеклянного листа, тогда в месте разгрузки Е воздуховпускной клапан 55, управляемый толкателем 56, позволяет снимать лист пучком воздуха в резервуар 50 через трубопровод 57.

На фиг. 5 изображен способ осуществления суппорта, приспособленного, например, к производственному потоку, в который выпуклый лист 58 снабжен по краям фасонным шнуром 59, получаемым с помощью экструзионного сопла из твердеющей липкой массы. Такая поточная линия включает, как правило, три рабочих места, а именно первое, где очищается краевая зона покрываемого объема, второе, где на край наносится липкий слой, и третье, где профиль 59 укладывается на стеклянный лист с помощью экструзионного сопла 60.

Стеклянный лист 58 укладывается при этом не на опорную плиту всей поверхностью, а напротив, по своему контуру посредством несущей рамы 61. Поверхность несущей рамы 61, находящаяся в контакте с объемом 58, регулируется по форме ее и снабжается упругим слоем 62. Несущая рама 61 опирается на суппорт 62, где она может быть заменена на другие несущие рамы другой формы. Суппорт 63 снабжается роликами, которые катятся по соответствующим рельсам.

На суппортах 63 размещаются устройства для отсоса, с помощью которых стекло 58 притягивается в раме 61. Существенно, устройства для отсоса могут иметь любую структуру. Так, речь может идти, например, о вантузах, которые отводят пневматический домкрат сразу, как только они входят во взаимодействие с листом 58. В представленном на чертеже устройстве для отсоса образованы механизмами 65 с упругими складками, открытыми кверху, расположенными упругой гибкой резиновой режущей кромкой 66 и связанными для создания вакуума. Когда рама 61 находится в свободном состоянии, концы мехов 65 выходят их режущей кромкой 66 за несущую поверхность несущей рамы 61.

Как только стекло 58 опирается на раму 61, оно устанавливается соответствующим образом в нужное положение. Затем в камере 67 создается разрежение посредством клапана 68. Таким образом, меха 65 прижимаются в результате отсоса к объему 58, затем, расплющиваясь под действием разрежения, притягивают его к несущей раме 61. Подача воздуха в камеру 67 на месте разгрузки осуществляется посредством воздуховпускного клапана 55, как описано со ссылкой на фиг.4.

Как уже было указано, точное позиционирование суппорта в рабочем месте чрезвычайно важно, когда там нужно выполнить высокоточную операцию.

С этой целью важная характеристика суппортов заключается в оборудовании центровочных поверхностей и/или точек, которые позволяют помещать каждый из них на различных рабочих местах с такой же точностью. Регулирование суппорта может достигаться в зависимости от способа осуществления поверхностями или точками контакта, или даже без контакта.

Пример регулирования посредством поверхностей контакта представлен на фиг. 6. На внутренней поверхности суппорта 20 располагаются с одной стороны элементы упора 69, взаимодействующие на рабочем месте с соответствующими поверхностями упора 71, принадлежащими центровочному органу 72, который после прибытия суппорта поднимается на требуемую высоту. Центровочные калибры 73 зацепляются снаружи в соответствующих расточенных центровочных отверстиях 74 так, что установка осуществляется в трех измерениях с требуемой точностью.

Поточная линия изготовления стекол, включающая несколько рабочих мест, имеет систему транспортирования, переносящую листы через рабочие места. Эта система транспортирования состоит из самоходных опор, имеющих подкладочную пластину и устройства для отсоса, закрепляющие на ней листы. Она имеет также центровочные устройства, взаимодействующие с центровочными калибрами, расположенными на рабочих местах. В отличие от известных систем транспортирования на поточных линиях изготовления стекол не происходит никакого буксования между листом стекла и опорой внутри поточной линии, регулирование опоры устанавливает листы с высокой точностью на рабочих местах. 7 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для обработки стекол, содержащее поточную линию, включающую загрузку, фасонную разрезку, отламывание кромок, шлифование кромок и выгрузку листов стекла и систему транспортирования, снабженную опорами, каждая из которых установлена на несущей раме с возможностью передвижения через поточную линию и оснащена средствами для закрепления листа стекла и позиционирования опоры внутри рабочих мест, отличающееся тем, что на позиции фасонной разрезки оно снабжено подъемным столом, выполненным из наружной и внутренней частей с несущими поверхностями, установленными с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая опора выполнена с плоской перфорированной подкладной плитой меньшего размера, чем лист стекла, а средства для закрепления листа на подкладной плите включают вакуумную камеру. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что каждая опора включает металлическую пластину, расположенную под подкладной плитой, а вакуумная камера выполнена с вантузами отсоса. 4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что несущая рама опоры снабжена упругим слоем, повторяющим форму листа стекла, а средства крепления листа содержат устройства для отсоса, выполненные в виде мехов с упругими складками, размещенными внутри рамы. 5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что подкладная плита или несущая рама закреплены на опоре с возможностью съема и взаимозаменяемости. 6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что каждая вакуумная камера снабжена регулятором вакуума, содержащим отсечной клапан давления, взаимодействующий на позиции загрузки с соответствующей противодействующей деталью и с воздуховпускным клапаном, взаимодействующим с толкателем на позиции разгрузки. 7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что средства позиционирования опоры снабжены размещенным под ней подъемным центровочным механизмом с калибрами, входящими в расточенные центровочные отверстия, и взаимодействующими с соответствующими расточенными отверстиями и калибрами опоры. 8. Устройство по пп.1 7, отличающееся тем, что подъемный центровочный механизм и опора снабжены упорной горизонтальной поверхностью для регулирования опоры в вертикальном направлении.