DE3312898A1

DE3312898A1 - Verfahren und vorrichtung zur positionssteuerung des werkzeugs einer kantenbearbeitungsmaschine fuer glasscheiben

Info

Publication number: DE3312898A1
Application number: DE19833312898
Authority: DE
Inventors: Josef 5100 Aachen Audi; Friedrich Dipl.-Ing. 5120 Herzogenrath Halberschmidt; Heinz-Josef Ing. Reinmold (grad.)
Original assignee: Vereinigte Glaswerke 5100 Aachen GmbH; Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Current assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1984-10-11

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wegsteuerung eines Werkzeugs für die Bearbeitung der Kanten einer auf einem sich drohenden llalteteller angeordneten Glasscheibe, bei dem das in Richtung auf die Drehachse des Haltetellers verstellbare Bearbeitungswerkzeug entsprechend der Kontur der zu bearbeitenden Glasscheibe zwangsgeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner geeignete Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einer bekannten Kantenschleifmaschine dieser Art wird die Zwangsführung der Schleifeinheit dadurch erreicht, daß parallel zu der Glasscheibe eine sich mit der Glasscheibe drehende, der Form der Glasscheibe entsprechende Schablone vorgesehen ist, und daß die Schleifeinheit mit einer Führungsrolle versehen ist, die an der Schablone abrollt (DE-OS 19 28 162).
Mit Hilfe dieser oder anderer bekannter Vorrichtungen mit Zwangsführung des Werkzeugs können jeweils nur Glasscheiben derselben Form und Größe bearbeitet werden, und bei Wechsel der Scheibenform oder der Scheibengröße muß entweder die Schablone gegen eine andere ausgewechselt, oder das den Weg des Werkzeugs bestimmende Programm gegen ein anderes Programm ausgetauscht wellen. Ferner ist bei den hekannten Vorrichtungen Voraussetzung, daß die zu bearbeitende Glasscheibe in der Vorrichtung sehr genau positioniert wird Diese erforderlacl1cn Maßnihrnen stellen einen erheblichen Nachteil bei den bekannten Vorrichtungen dar, so daß der Einsatz solcher Maschinen begrenzt ist.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wegsteuerung einer Rundum-Kantenbearbeitungsmaschine für Glasscheiben, insbesondere einer Kantenschleifmaschine, zu schaffen, bei dem keine Schablone erforderlich istJund das sich deshalb für Glasscheiben unterschiedlichster Form eignet, ohne daß besondere Maßnahmen zur ankerung des Wegprogramms oder zur genauen Positionietung der Glasscheibe in der Bearbeitungsstation erforderlich wären.
Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß durch ein ebenfalls in Richtung auf die Drehachse des Halte tellers verschiebbares Tastorgan, das um einen gegebenen Winkel (, ß) zum Bearbeitungswerkzeug versetzt angeordnet ist und die Kante der Glasscheibe abtastet, das Wegsteuerungsprogramm für das Bearbeitungswerkzeug ermittelt wird, die ermittelten Werte in einem Schieberegister gespeichert und nach Durchlaufen des Schieberegisters nach einem dem Drehwinkel ( X , ß) zwischen dem Berüllrungspunkt des Tastorgans und dem Berührungspunkt des BearbeitungsweYkzeugs entsprechenden Zeitintervall für die Steuerung des die Position des Bearbeitungswerkzcugs bestimmenden Stellmotors verwendet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Positionssteuerung wird also im Gegensatz zu den bekannten Verfahren der genannten Art keine die Stellung des Bearbeitungswerkzeugs vorgebende Schailone benötigt, viclmcllr wil das Positionsprograrnin für jede einzelne Glasscheibe individuell ermittelt, indem innerhalb der Bearbeittngsmaschine selbst die Kontur der zu bearbeitenden Glasscheibenkante abgetastet wird. Dabei werden die Weg- bzw. Positionsinformationen jeweils nur für eine Teilstrecke des Scheibenumfangs einem Speicher zugeführt, aus dem sie nach einer dem Durchlaufen dieser Teilstrecke entsprechenden Zeitspanne entnommen und für die Positionssteuerung des Bearbeitungswerkzeugs verwendet werden Der Speicher enthält also lediglich vorübergehend immer nur die der Länge der genannten Wegstrecke entsprechenden Steuerungssignale.
Die Erfindung ermöglicht es, daß nicht nur Glassscheiben beliebiger Form in beliebiger Reihenfolge nacheinander geschliffen werden können, sondern daß auch besondere Maßnahmen zur Justierung der Glasscheibe entfallen. Damit erhöht sich der Anwendungsbereich der Schleifmaschine beträchtlich, und es entfallen Umrüstungszeiten, die bei den bekannten Schleifmaschinen dieser Art für das Umstellen von einem Programm auf ein anderes zwangsläufig in Kauf genommen werden müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren findet hauptsächlich Anwendung für die Werkzeugsteuerung einer Rundum-Kantenschleifmaschine. Es kann jedoch in gleicher Weise Anwendung finden bei anderen Vorrichtungen, durch die Glasscheiben auf ihrer Kante oder auf den Flächen parallel zu den Kanten der Glasscheibe in anderer Weise bearbeitet werden. In bestimmten Fällen werden beispielsweise Glasscheiben auf dem Kantenbe- reich oder im Randbereich der Flächen mit einem umlaufenden elektrischen Leitstreifen oder mit einem Dckorstreifen versehen. Auch hierfür geeignete Maschinen lassen sich mit der erfindungsgemäßen Wegsteuerung versehen.
Andererseits kann es auch interessant sein, lediglich das Wegprogramm aufzunehmen oder die Kontur der Glasscheibe zu vermessen. So kann man das erfindungsgemäße Verfahren auch anwenden beispielsweise zur Kontrolle der Scheibenform, indem die von der Steuerungseinrichtung ermittelten Werte mit gespeicherten Sollwerten verglichen werden.
Für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen können in verschiedener Weise aufgebaut sein.
So kann zum Beispiel gemäß einer ersten Ausführungsform das Bearbeitungswerkzeug und ein Tastorgan jeweils auf einem radial zur Drehachse des angetriebenen Haltetellers linear verfahrbaren Schlitten um einen Winkel α versetzt zueinander angeordnet und der das Tastorgan tragende Schlitten mit einem elektrischen Wegmelder, und der das Bearbeitungswerkzeug tragende Schlitten mit einem Stellmotorantrieb versehen sein, wobei zwischen dem Wegmelder und dem Regelverstärker für den Stellmotorantrieb ein Schieberegisterspeicher für die dem Durchlaufen des Drehwinkels Z entsprechende zeitlich verzögerte Abgabe der Steuersignale zwischengeschaltet ist.
Gem:i ß ciller alltlercll Aus ftihruiigs form, bei der das BearEzeitullgswerkzcug an einer Schwinge angeordnet ist und sich auf einer Kreisbahn bewegt, ist an einer zweiten, in Bezug auf die Achse des Drehtellers und im Verhältnis zur Drehachse der das Werkzeug tragenden Schwinge um einen Winkel ß versetzt angeordnete Schwinge ein Tastorgan angeordnet, utid die das Tastorgan tragende Schwinge ist mit einem die Winkelstellung der Schwinge bestimmenden Zustellmotor versehen, wobei zwischen dem elektrischen Winkelgeber der das Tastorgan tragenden Schwinge und dem Regelverstärker für den Zustellmotor der das Bearbeitungswerkzeug tragenden Schwinge ein Schieberegisterspeicher für die dem Durchlaufen des Drehwinkels ß entsprechende zeitlich verzögerte Abgabe der Steuersignale zwischengeschaltet ist.
Für einen gleichbleibenden Andruck des Tastorgans sorgt im Fall des linear verschiebbaren Tastorgans ein über eine Spindel auf den das Tastorgan tragenden Schlitten einwirkender Drehmomentmotor, der gleichzeitig die Zustellung der Tastrolle von einer Ruhestellung in die Arbeitsstellung und von der Arbeitsstellung zurück in die Ruhestellung übernimmt.
Im Fall des an einer Schwinge angeordneten Tastorgans ist auf der Drehachse der Schwinge ebenfalls ein Drehmomentmotor angeordnet, der für einen gleichmäßigen Andruck des Tastorgans und für die Zustellung des Tastorgans sorgt.
Des weiteren ist es zweckmäßig, daß auch das Bearbeitungswerkzeug über einen Drehmomentmotor mit einer gleichbleibenden oder geregelten Kraft gegen die Glaskante angedrückt wird. In bestimmten Fällen kann mit Hilfe dieses Drehmomentmotors die Andruck- kraft im Laufe eines Schleifvorgangs auch in gezielter Weise verändert werden, vorzugsweise beim Umfahren von spitzen Ecken.
Zur Messung der Geschwindigkeit der Positionsänderung, beispielsweise wenn eine spitze Ecke der Glasscheibe an dem Schleifwerkzeug vorbeifährt, kann in Weiterbildung der Erfindung mit der Welle des die Position des Bearbeitungswerkzeugs einstellenden Stellmotors eine Tachomaschine verbunden sein, deren Signale zusammen mit den von einem die Position des Bearbeitungswerkzeugs anzeigenden Wegmelder kommenden Signalen einer Auswerteeinheit zugeführt werden, deren Ausgangssignal für die Geschwindigkeitsregelung des Drehantriebsmotors für den llalteteller dient.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Von den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit ihren wesentlichen Teilen in schematischer Darstellung; Fig. 2 ein Schleifaggregat für die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung mit einem zus.itzlicl1cn Drehinomcntmotor zur Regelung des Schlcifdrucks; lig. 3 das Schaltbild einer vorprogrammier aren Regelung des Schleifdrucks beim Umfahren von Ecken der Glasscheibe, und Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer errindungsgemäßen Sch3 ei £rnt-ischiine, eben i?ai is in schematischer l)arstc1lullg ihrer wesentlichen Teile.
In den Zeichnungen ist die Erfindung jeweils als Kantenschleifmaschine für Glasscheiben dargestellt. Die zu schleifende Glasscheibe 1 ist auf einem Drehteller 2, der beispielsweise als Saugteller ausgebildet ist, gelagert. Der Drehteller 2 wird von dem Antriebsmotor 3 in eine langsame Drehbewegung versetzt, während der der Schleifvorgang durchgeführt wird.
Das Schleifwerkzeug 6 ist auf einem Schlitten 7 angeordnet. Der Schlitten 7 bewegt sich radial zur Achse des Drehtellers 2 und ist auf in Fig. 1 nicht dargestellten Schienen 8 verfahrbar gelagert. Um einen Winkel z zur Bewegungsrichtung des Schleifwerkzeugs 6 entgegen der Drehrichtung des Drehtellers 2 versetzt ist eine Tastrolle 11 ebenfalls auf einem radial zur Achse des Drehtellers 2 verfahrbaren Schlitten 12 angeordnet. Auch dieser Schlitten 12 ist auf nicht dargestellten Schienen verschiebbar gelagert. Der Schlitten 12 mit der Tastrolle 11 kann über eine Spindel 14 durch einen Motor 16 am Ende des Schleifvorgangs in eine äußere Ruhestellung, und vor Beginn des nächsten Schleifvorgangs in seine Arbeitsstellung verfahren werden.
Der Motor 16 ist als Drehmomentmotor ausgebildet und sorgt dafür, daß die Tastrolle 11 stets mit gleichbleibendem Andruck gegen die Kallte der (;lasscheibe 1 gedrückt wird. Ebenfalls mit der Spindel 14 bzw. dem Antriebsmotor 16 gekoppelt ist eine Tachomaschine 13, die, wie später noch beschrieben wird, die Geschwindigkeit der Positionsänderung der Tastrolle 11 mißt. Die von der Tachomaschine 13 kommenden Signale werden für die Regelung des Andrucks des Schleifwerkzeugs 6 verwendet und dem Meßtrigger 95 zugeführt. Die Tastrolle 11 selbst wird durch einen Motor 15 in Drehung versetzt, um eventuelle Reibungsverluste gering zu halten.
Die Position des die Tastrolle 11 tragenden Schlittens 12 wird von dem Wegmelder 18 festgestellt. Der Wegmelder 18 ist als Schleifkontakt ausgebildet, der sich entlang eines Schiebewiderstandes 19 bewogt und dort eine der position der Tastrolle entsprechend elektrische Spannung abgreift. Die abgegriffene Spannung wird über die Leitung 20 zu dem Analog-Digital-Wandler 21 geführt, wo ein der Spannung entsprechender Digitalwert gebildet wird, der in das Schieberegister 22 eingegeben wird.
Das Schieberegister 22 kann Teil eines Mikrocomputers sein. Das Schieberegister 22 wird durch den Taktgeber 23 getaktet. Der Taktgeber 23 ist mit der Antriebswelle 24 des Drehtellers 2 gekoppelt, so daß die raktgescllwindigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Drclutcllers 2 abhängt. Der Ausgang des Schieberegisters 22 ist mit dem Eingang eines Digital-Analog-Wandlers 25 verbunden, dessen Ausgang eine Spannung liefert, die für die Positionssteuerung des Schleifwerkzeugs 6 verwendet wird.
Das Schieberegister 22 ist so ausgelegt, daß die Sollwertspannung für die Positionssteuerung des Werk- zeugs am Ausgang des Schieberegisters nach einer Zeitspanne erscheint, während der sich der Drehteller 2 um den Winkel c gedreht hat, den die radial verlaufenden Linien einschließen, entlang derer sich die Tastrolle 11 einerseits und das Schleifwerkzeug 6 andererseits bewegen. Nach Durchlaufen des Drehwinkels #, nimmt das Schleifwerkzeug 6 in Bezug auf den Mittelpunkt des Drehtellers 2 eine Stellung ein, die zuvor die Tastrolle 11 eingenommen hat.
Zur Positionseinstellung des Schleifwerkzeugs 6 dient der ortsfest am Rahmen der Maschine angeordnete Stellmotor 28, der über die Spindel 29 auf den das Schleifwerkzeug 6 tragenden Schlitten 7 wirkt. Der Stellmotor 28 wird über die Leitung 30 von dem Regelverstärker 31 angesteuert.
Der das Schleifwerkzeug 6 tragende Schlitten 7 ist ebenfalls mit einem Wegmelder 34 versehen, der in Form eines Schleifkontaktes sich entlang dem Schiebewiderstand 35 bewegt. Die von dem Wegmelder 34 abgegriffene elektrische Spannung wird als der der Wegrückmeldung dienende Istwert der Schleifwerkzeugposition über die Leitung 36 dem Regelverstärker 31 zugeführt.
Der Wegmelder 34 hat noch eine andere Funktion. Er steuert nämlich in Verbindung mit einer Tachomaschine 38, die mit der Welle des Stellmotors 28 gekoppelt ist, die Drehzahl des den Drehteller 2 antreibenden Motors 3. Der Zweck dieser Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers besteht darin, die effektive Schleifgeschwindigkeit konstant zu halten. Bei einer Positionsänderung des Schleifwerkzeugs 6 überlagert sich nämlich die in Richtung der Glasscheibenkante verlaufende Bewegungskomponente des Schleifkopfes der Drehbewegung der Glasscheibe 1, was zu einer unerwünschten Erhöhung bzw. Verminderung der Schleifwirkung führt. Zur Kompensation dieser systembedingten Einflüsse erfolgt also in Abhängigkeit von der Position des Werkzeugschlittens und von der Geschwindigkeit der Positionsänderung des Werkzeugschlittens 7 eine Anderung der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 2, indem die von der Tachomaschine 38 einerseits und die von dem Wegmelder 34 andererseits kommenden Spannungen UT und Uw der Elektronikeinheit 39 zugeleitet werden. Die Ausgangsspannung US der Elektronikeinheit 39 wird als Sollwertspannung dem Regelverstärker 40 zugeleitet, der über die Leitung 41 die Drehzahl des Antriebsmotors 3 steuert. Mit der Welle 24 des Antriebsmotors 3 ist ferner eine Tachomaschine 42 gekoppelt, deren Ausgangsspannung dem Istwert entspricht und dem Regelverstärker 40 über die Leitung 43 zugeführt wird.
Wie in Fig. 2 im einzelnen dargestellt ist, kann zwischen dem Stellmotor 28 für den Schlitten 7 und dem Schlitten 7 ein Drehmomentmotor 45 zwischengeschaltet sein, der den Schleifdruck des Schleifwerkzeugs 6 konstant hält bzw. nach einem vorgegebenen Programm regelt.
Die Einstellung des gewünschten Sollwertes für den Schleifdruck erfolgt mit Hilfe des Potentiometers 46.
Der von dem Schleifwerkzeug 6 auf die Kante der Glasscheibe ausgeübte Schleifdruck wird in Form der beiden Druckkomponenten mit 11hilfe von zwei Kraftmeßdosen 47 und 48 gemessen. Zu diesem Zweck ist das Schleifwerkzeug 6 einschließlich dem Antriebsmotor der Schleifscheibe auf einer Montageplatte 49 gelagert, die ihrerseits mit dem Schlitten 7 über die Kraftmeßdosen 47 und 48 mechanisch verbunden ist. Die durch die Kraftmeßdose 47 gemessene Kraftkomponente resultiert aus der jeweiligen räumlichen Lage der Glaskante und kann sowohl positive wie negative Werte annehmen, da die Lage der Glasscheibenkanten zur Schleifscheibe sich ständig ändern kann. Da der effektive Schleifdruck der geometrischen Summe der beiden Kraftkomponenten entspricht, werden für die Regelung des Drehmomentmotors 45 die von den beiden Kraftmeßdosen 47 und 48 kommenden Werte, die von den Kraftmeßdosen in elektrische Spannungswerte umgeformt werden, in den Rechner So eingegeben. Der Rechner So bildet die geometrische Summe der beiden Werte U1 und U2, und die daraus resultierende Spannung Uist bildet den Istwert des Regelkreises. Dieser Istwert wird ebenso wie der am Potentiometer 46 eingestellte Sollwert dem Regelverstärker 51 zugeführt, der seinerseits den Drehmomentmotor 45 ansteuert.
Wie bereits erwähnt, kann auch eine Regelung des Schleifdrucks gemäß einem Rundumprogramm erfolgen, indem der Schleifdruck an jeder Ecke der Glasscheibe 1 herabgesetzt, und nach der Bearbeitung der Ecke wieder erhöht wird. In diesem Fall sind an Stelle des Potentiometers 46 mehrere Potentiometer vorgesehen, die entsprechend dem Programm nacheinander zu- oder abgeschaltet werden. Eine Schaltung für eine solche Rundum-Schleifdruck-Programmierung ist in der Fig. 3 dargestellt.
Die dargestellte Rundumprogrammierung ist für den Fall einer mehreckigen Glasscheibe vorgesehen. Sie umfaßt im wesentlichen einen handelsüblichen Vorwahl-Digitalzähler 9o mit 1o Vorwahlmöglichkeiten, wodurch der Schleifdruck an maximal 5 Ecken verändert, insbesondere verringert, und nach Umfahren der Ecke wieder der Normaldruck eingestellt werden kann. Zum Einstellen des Normaldrucks dient das Potentiometer R1, während die Höhe des Schleifdrucks an den einzelnen Ecken der Glasscheibe der Reihe nach an den Potentiometern R2 bis R6 eingestellt wird. Die Steuerspannung für den Regelverstärker 51 wird über die Leitung 91 und über den Kontakt P1 dem Regelverstärker 51 zugeführt. Das Potentiometer R7 dient dazu, nach dem Umfahren der Scheibe, das heißt am Ende des Schleifvorgangs den Schleifdruck aufzuheben und den Schleifkopf in seine Ausgangsposition zurückzuziehen. Die mit dem Potentiometer R7 eingestellte Steuerspannung wird über den Kontakt P2 dem Regelverstärker 51 zugeleitet.
Die Steuersignale für die Veränderung des Schleifdruckes an den Ecken werden von der Tachomaschine 13 geliefert. Wenn nämlich die Tastrolle 11 eine Ecke der Glasscheibe ertastet, dann äußert sich das in einem bestimmten Spannungswert und einem Polwechsel der Spannung. Dieses Signal aus einem bestimmen Spannungswert und der Richtungsumkehr der Spannung wird als Steuersignal für die Ansteuerung des Vorwahlzählers 9o benutzt. Da der Schleifdruck aber nur bei relativ spitzen Winkeln geändert werden muß, wird das von der Tachomaschine 13 komtende Signal zunäcllst auf einen Meßtrigger 95 gegeben. An diesem Meßtrigger 95 wird mit Hilfe des Potentiometers 96 der gewünschte Schaltpunkt eingestellt, das heißt, hierdurch wird festgelegt, von welchem Eckenwinkel ab eine Änderung des Schleifdrucks vorgenommen werden soll. Signalisiert nun die Tachomaschine 13 eine Ecke, die den Trigger 95 zum Ansprechen bringt, dann wird das Relais dl kurzzeitig betätigt.
Im Bereich des Vorwahlzählers 9o wird durch das Relais dl das Relais d2 erregt, das sich dann selbst hält. Das Relais d2 versorgt gleichzeitig den Vorwahl-Digitalzähler 9o, der zu diesem Zeitpunkt noch auf Null steht, mit dem Zählertakt, der dem das Schieberegister 22 ansteuernden Taktgenerator 23 entnommen wird.Der Vorwahlzähler 9o ist so programmiert, daß nach der Drehung der Glasscheibe um den Drehwinkel 4 das Zählerrelais Z1 anspricht.
Das Zählerrelais Z1 bewirkt, daß nun das Potentiometer R2 den Sollwert vorgibt, während vorher das Potentiometer R1 den Sollwert vorgab. Durch die nächste Vorwahl wird bestimmt, für welchen Drehwinkel des Haltetellers 2 das-Potentiometer R2 eingeschaltet bleibt. Das heißt, daß bei Ansprechen des Zählerrelais Z2 die Steuerspannung zurückgeschaltet wird auf das Potentiometer R1, wobei gleichzeitig die Kette zu dem Ausschaltwischer d3 unterbrochen wird. Dadurch fällt das Relais d2 ab; der Zählertakt wird infolgedessen unterbrochen und der Vorwahlzähler damit angehalten.
Stellt die Tachomaschine 13 anschließend die zweite kritische Ecke fest, so wird das Relais d2 wieder geschlossen, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich, dieses Mal jedoch über die Vorwahlrelais Z3 und Z4. Bei den folgenden Ecken wiederholt sich wiederum der beschriebene Vorgang, und zwar bei der dritten Ecke über die Vorwahlrelais Z5 und Z6, und, falls die Glasscheibe eine vierte und eine fünfte Ecke aufweist, anschleießend über die Vorwahlrelais Z7 und Z8 und über Z9 und Zio. Auf diese Weise läßt sich der Schleifdruck mit dieser Anordnung bei bis zu 5 Ecken unabhängig -voneinander auf einen gewünschten Wert einstellen, d.h. jede Ecke kann mit einem anderen Schleifdruck bearbeitet werden. Nach Beendigung des Schleifvorgangs wird der Vorwalil-Digitalzähler 9o über den Löscheingang 98 auf Null gesetzt.
Die Wirkungsweise der dargestellten Schleifmaschine ist wie folgt: Zunächst befinden sich die Tastrolle 11 und das Schleifwerkzeug 6 in einer zurückgezogenen Ruhestellung. Bei dieser Ruhestellung von Tastrolle und Schleifwerkzeug wird die Glasscheibe 1 auf den als Vakuumteller ausgebildeten Halteteller 2 aufgelegt.
Sobald der Halteteller an Unterdruck angeschlossen ist, ist die Glasscheibe auf dem Halteteller fixiert, und die Maschine kann eingeschaltet werden. Beim Einschalton setzt sich der Drehteller in Bewegung, wobei die i)rehgesciiwindigkeit des Antriebsmotors 3 von dem Wegmelder 34 bestimmt wird, d.h. der Position des Schleifkopfes 6 in der Ruhestellung entspricht. Sodann schaltet sich der Strom für den Motor 16 ein, wodurch der Schlitten 12 mit der Tastrolle 11 in Richtung auf die Glasscheibe läuft, bis die Tastrolle 11 sich mit dem durch den als Drehmomentmotor wirkenden Motor 16 bestimmten Druck gegen die Kante der Glasscheibe 1 anlegt. Sobald die Bewegung des Schlittens 12 zum Stillstand gekommen ist, schaltet sich die elektronische Cccleinrichtung ein, womit der eigentliche Schleifvorgang beginnt. Der Schlitten 7 mit dem Schleifwerkzeug 6 wird durch die Tastrolle und die beschriebene Regeleinrichtung um den Drehwinkel s phasenverschoben zugestellt und bearbeitet die Kante der sich mit dem Drehteller drehenden Glasscheibe, während gleichzeitig der Schleifdruck in der anhand der Fig. 3 beschriebenen Weise geregelt wird.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich von der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß der Tastkopf und das Schleifwerkzeug nicht auf linear verschiebbaren Schlitten, sondern jeweils auf einer drehbaren Schwinge gelagert sind, so daß sie jeweils auf einer Kreisbahn geführt werden. Aufbau und Wirkungsweise dieser Ausführung sind wie folgt: Die zu schleifende Glasscheibe 1 ist wiederum auf einem Vakuum-Drehteller 2 gelagert, der vom Antriebsmotor 53 in Drehung versetzt wird. Das Schleifwerkzeug 56 ist am Ende eines Schwingarmes 57 angeordnet, der um die Drehachse 58 schwenkbar ist. Die Schwenkung des Schwingarmes 57 wird durchgeführt durch den Zustellmotor 59, der die Winkelstellungw des Schwingarmes 57, und damit die Position des Schleifwerkzeugs 56 bestimmt. Auf den Schwingarm 57 wirkt ferner der konzentrisch zur Drehachse 58 angeordnete Drehmomentmotor 60, der unabhängig von der Winkelstellung des Schwingarms 57 für einen gleichbleibenden oder, wie anhand der Fig. 3 be- schrieben wurde, für einen gegebenenfalls nach einem Programm geregelten Schleifdruck sorgt.
In Drehrichtung des Drehtellers 2 um den Winkel ß versetzt, d.h. im dargestellten Fall um 180 Grad versetzt, ist ein zweiter Schwingarm 63 auf der Drehachse 64 angeordnet. Der Schwingarm 63 weist die gleiche Länge auf wie der Schwingarm 57, und trägt an seinem äußeren Ende die Tastrolle 65. Der Motor 66 treibt die Tastrolle 65 an, um die Reibungsverluste so gering wie möglich zu halten. Der auf den Schwingarm 63 wirkende Drehmomentmotor 67 sorgt einerseits dafür, daß die Tastrolle 65 stets mit einer gleichbleibenden Kraft an die Glasscheibenkante angedrückt wird, und dient andererseits dazu, nach Durchführung des Abtastvorgangs den Schwingarm 63 in seine Ruhestellung zurückzubringen, bzw. vor Beginn des Schleifvorgangs, d.h. nach dem Auflegen der Glasscheibe 1 auf den Vakuum-Teller 2, die Tastrolle 65 an die Kante der Glasscheibe 1 heranzuführen.
Die Position der Tastrolle 65, das heißt die Größe des Schwenkinkels wird von dem ebenfalls mit der Drehachse 64 des Schwingarms 63 gekoppelten Winkelgeber 68 festgestellt. Der Winkelgeber 68 liefert ein dem Winkel g entsprechendes Signal in Form einer Gleichspannung, die in dem Analog-Digitalwandler 71 in einen entsprechenden Digitalwert umgeformt wird. Das digitalisierte Signal wird sodann dem Schieberegister 72 zugeführt, das von dem mit der Antriebswelle 73 des Drehtellers 2 gekoppelten Taktgeber 74 getaktet wird, und das so ausgelegt ist, daß die in das Schieberegister 72 eingegebenen Werte am Ausgang des Schieberegisters nach einer Zeitspanne erscheinen, innerhalb derer der Drehteller 2 sich um den Winkel ß, d.h. um 180 Grad, gedreht hat.
Vom Schieberegister 72, das auch Teil eines Mikrocomputers sein kann, werden die Signale dem Digital-Analog-Wandler 75 zugeführt, und der am Ausgang dieses Wandlers 75 erscheinende analoge Spannungswert dient als Sollwertspannung für den Regelverstärker 76, der über die Leitung 77 den Zustellmotor 59 für den Schwingarm 57 steuert. Der mit der Achse 58 des Schwingarmes 57 gekoppelte Winkelgeber 82 liefert den Istwert der Winkelstellung F des Schwingarms 57 und dient der Rückmeldung des Istwerts über die Leitung 79 an den Regelverstärker 76.
Zur Kompensation des Einflusses, der durch die räumliche Lage des jeweils bearbeiteten Teils der Glaskante auf die effektive Schleifgeschwindigkeit ausgeübt wird, wird wiederum die Drehzahl des Drehtellermotors 53 in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Schwingarms 57 und von seiner Schwenkgeschwindigkeit geregelt. Zu diesem Zweck wird zum einen die Spannung UW des Winkelgebers 82, und zum anderen die Spannung UT der mit der Welle 58 des Schwingarms 57 gekoppelten Tachomaschine 80 in dem Elektronikbaustein 84 so kombiniert, daß die Ausgangsspannung US dieses Elektronikbausteins 84 als Sollwertspannung für die Drehzahl des Motors 53 dem Regelverstärker 85 zugeführt wird. Der von der Tachomaschine 78 kommende Drehzalil-Istwert wird über die Leitung 86 zum Regelverstärker 85 85 }1eiEi t('l .
Auch bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen werden, den effektiven Schleifdruck, der wiederum von der räumlichen Lage der Glaskante abhängig ist, auf einen konstanten Wert bzw. nach einem vorgegebenen Programm zu regeln. Zu diesem Zweck wird der Sollwert des Schleifdrucks an dem Potentiometer 81 eingestellt, bzw. gemäß einem gegebenen Programm vorgegeben, wie es anhand der Fig. 3 beschrieben wurde, und dem Regelverstärker 87 für den Drehmomentmotor 60 zugeleitet. Das Schleifwerkzeug 56 selbst ist an der Schwinge 57 über zwei Kraftmeßdosen 88, 89 gelagert, die die Größe der beiden Kraftkomponenten des effektiven Schleifdrucks als positive oder negative elektrische Spannungen an den Rechner 92 geben. Der Rechner 92 bildet die geometrische Summe aus den beiden Spannungswerten, und die resultierende Summenspannung wird dem Regelverstärker 87 zugeleitet als Istwert des Regelkreises.
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Claims

Verfahren und Vorrichtung ur Positionssteuerung des Werkzeugs einer Kantenbearbeitungsmaschine für Glasscheiben Patentansprüche 1. Verfahren zur Positionssteuerung eines Werkzeugs für die Bearbeitung der Kanten einer auf einem sich drehenden Halteteller angeordneten Glasscheibe, bei dem das in Richtung auf die Drehachse des Haltetellers verstellbare Bearbeitungswerkzeug entsprechend den Kanten der zu bearbeitenden Glasscheibe zwangsgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein ebenfalls in Richtung auf die Drehachse des Haltetellers verschiebbares Tastorgan, das um einen gegebenen Winkel (jc, ß) zum Bearbeitungswerkzeug versetzt angeordnet ist und die Kante der Glasscheibe abtastet, das Wegsteuerungsprogramm für das Bearbeitungswerkzeug ermittelt wird, die ermittelten Werte in einem Schieberegister gespeichert und nach Durchlaufen des Schieberegisters nach einem dem Drehwinkel ( X, ß) zwischen dem Berührungspunkt des Tastorgans und dem Berührungspunkt des Bearbeitungswerkzeugs entsprechenden Zeitintervall für die Steuerung des die Position des Be<arbeitungs- werkzeugs bestimmenden Stellmotors verwendet werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem einen Drehantrieb aufweisenden Halteteller (2) für die zu bearbeitende Glasscheibe (1) und einem in Richtung auf die Drehachse des Haltetellers linear verstellbaren Bearbeitungswerkzeug, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Bearbeitungswerkzeug (6) und ein Tastorgan ( jeweils auf einem radial zur Drehachse des Haltetellers (2) linear verfahrbaren Schlitten (12 bzw. 7) um einen Winkel Z versetzt zueinander angeordnet sind, daß der das Tastorgan (11) tragende Schlitten (12) mit einem elektrischen Wegmelder (18, 19), und der das Bearbeitungswerkzeug (6) tragendc Schlitten (7) mit einem Stellmotorantrieb (28) versehen sind, und daß zwischen dem Wegmelder (18, 19) und dem Regelverstärker (31) für den Stellmotorantrieb (28) ein Schieberegisterspeicher (22) für die dem Durchlaufen des Drehwinkels X entsprechende zeitlich verzögerte Abgabe der Steuersignale zwischengeschaltet ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem mit einem Drehantrieb (53) versehenen Halteteller (2) für die zu bearbeitende Glasscheibe (1) und einem an einer Schwinge (57) angeordneten, sich auf einer Kreisbahn bewegenden Bearbeitungswerkzeug (56), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an einer zweitell in 1eiig auf die Drehachse des Drehtellers (2) und im Verhältnis zur Drehachse (58) der ersten Schwinge (57) um einen Winkel ß versetzt angeordneten Schwinge (63) ein Tastorgan (65) angeordnet ist, und daß die das Tastorgan (65) tragende Schwinge (63) mit einem elektrischen Winkelgeber (68) und die das Bearbeitungswerkzeug (56) tragende Schwinge (57) mit einem die Winkelstellung der Schwinge (57) bestimmenden Zustellmotor (59) versehen ist, und daß zwischen dem elektrischen Winkelgeber (68) der das Tastorgan (65) tragenden Schwinge (63) und dem Regelverstärker (76) für den Zustellmotor (59) der das Bearbeitungswerkzeug (56) tragenden Schwinge (57) ein Schieberegisterspeicher (72) für die dem Durchlaufen des Drehwinkels ß entsprechende zeitlich verzögerte Abgabe der Steuersignale zwischengeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der von dem Tastorgan (11; 65) betätigte Wegmelder (18, 19) bzw. Winkelgeber (68) ein digitaler Signalgeber ist.
SO Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der von dem Tastorgan (11; 65) betätigte Wegmelder (18, 19) bzw. Winkelgeber (68) einen analogen Signalgeber umfaßt, der den Standort des Tastorgans (11; 65) durch eine elektrische Spannung angibt, die über einen Analog-Digital-Wandler in digitalisierter Form dem Schieberegister (22; 72) zugeleitet wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der das Bearbeitungswerkzeug (6) tragende Schlitten (7) bzw. die das Bearbeitungswerkzeug (56) tragende Schwinge (57) mit einem den Istwert der Werkzeugposition angebenden Wegmelder (34, 35) bzw. Winkelgeber (68) versehen ist, dessen Signale dem Regelverstärker (31; 76) zugeleitet werden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines gleichbleibenden Andrucks des Tastorgans (11; 65) ein auf den das Tastorgan (11) tragenden Schlitten (7) bzw. ein auf die das Tastorgan (65) tragende Schwinge (63) wirkender Drehmomentmotor (16; 67) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Zustellmotor (28; 59) für das Bearbeitungswerkzeug (6; 56) und dem Werkzeugschlitten (7) bzw. der Schwinge (57) ein den Andruck des Bearbeitungswerkzeugs (6; 56) regelnder Drehmomentmotor (45; 60) zwischengeschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t , daß der Istwert des Andrucks des Bearbeitungswerkzeugs durch wenigsteins eilue zwischen dem Bearbeitingswerkzeug und dem Werkzeugträger (49) bzw. der Schwinge (57) zwischengeschaltete Kraftmeßdose (47, 48; 88, 89) gemessen wird, deren Ausgangssignale dem den Drehmomcntmotor (45; 60) ansteuernden Regelverstärker (51; 87) zugeleitet werden.
1o.- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stellmotor (28) des Werkzeugschlittens (7) bzw. mit der Drehachse (58) der das Werkzeug (56) tragenden Schwinge (57) eine Tachomaschine (38 bzw. 80) verbunden ist, deren Signale zusammen mit den von dem Wegmelder (34, 35) bzw. von dem Winkelgeber (82) kommenden Signalen einer Auswerteeinheit (39; 84) zugeführt werden, von deren Ausgangssignal ein Regelverstärker (40; 85) für den Drehantriebsmotor (3; 53) des l-laltetel.lers (2) angesteuert wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis lo, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Tastorgan (11; 65) als eine an der Glasscheibenkante ablaufende Tastrolle ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Tastrolle (65) angetrieben ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 h-is 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n c t daß das Bearbeitungswerkzeug (6; 56) ein Schleifkopf zum Kantenschleifen der Glasscheibe (1) ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Bearbeitungswerkzeug (6; 56) ein Werkzeug zum Auftragen einer Farbe bzw. einer elektrisch leitenden Paste in Streifenform auf die Kante bzw. auf den an die Kante angrenzenden Randbereich der Glasscheibe (1) ist.