旋转极限特大尺寸大面积面板方法及装置 |
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| 申请号 | CN201380052921.6 | 申请日 | 2013-09-26 | 公开(公告)号 | CN104755397B | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 格林策巴赫机械制造有限公司; | 发明人 | 克里斯帝安·赫伯特; | ||||
| 摘要 | 本 发明 关于旋转大面积和极大尺寸的面板(特别是玻璃面板)的方法和装置，所述极大尺寸具有长度大于40米且宽度大于6米的等级，其中从浴侧或从空气侧抓起玻璃面板是有可能的，所述方法包括以下特征：a)通过多个堆栈 机器人 (1)在浴侧上或空气侧上通过多个可枢转吸引装置架(6)和多个吸引罩(5)抓取在输送装置(3)的多个运送机辊子上运送的玻璃面板(2)，所述多个堆栈机器人(1)沿着所述玻璃面板(2)的整个长度延伸并设置在相应的机器人基本 框架 (19)上，所述多个吸引罩(5)被固定至所述可枢转吸引装置架(6)，b)以这种方式抓取的玻璃面板(2)被所述多个堆栈机器人共同地枢转并放置于堆栈架(4)上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于重新置放具有大表面积和极大尺寸的面板的装置，所述极大尺寸为长度大于40米且宽度大于6米的等级，其中所述面板可被从浴侧或空气侧固持，所述装置包括以下特征： |
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| 说明书全文 | 旋转极限特大尺寸大面积面板方法及装置技术领域[0001] 本发明关于具有大表面积和极大尺寸的面板(特别是玻璃面板)的重新置放。在本文中，“极大尺寸”可被理解为意指长度大于40米且宽度大于6米的尺寸。所述面板优选是玻璃面板。 背景技术[0002] 大表面积的玻璃面板是通过不断地将熔融玻璃倾倒在细长槽中加热的锡浴上而以浮法玻璃的形式制造，且最终为玻璃带状物。此玻璃带状物具有置于该锡浴上的一侧，即所谓的浴侧。玻璃带状物在空气中被冷却的另一侧被指称为空气侧。浴侧以及空气侧具有不同的性质。因为空气侧具有例如较少的不均匀区域，其较适于被涂布。浮法玻璃接着通过纵向切割和横向切割以预定的进料速率在浮法玻璃制程中制成的玻璃带状物而结束。于此，纵向切割是由纵向切割轮完成以及横向切割是在横向切割轮以及切割桥的帮助下完成，纵向切割轮是以固定的方式安装在玻璃带状物上方的适当位置，横向切割轮是在玻璃带状物上方于所述切割桥上横向移动。具有相当尺寸的玻璃面板可用此方式制造。6米乘上3.21米的大小被指定为此处所谓的带状大小或大型。3.21米乘上2米(可达2.5米)的面板尺寸被指定为所谓的分离带状大小或中型。 [0003] 为了在不使玻璃面板破碎的情况下将具有这样尺寸的玻璃面板从一个位置传送至另一个位置，通常具有坚固的框架形式的固持机构为此目的被移向相关的玻璃面板，由吸盘装置与其相连，然后将通过吸力吸附玻璃面板的固持机构进一步运送。 [0004] 先前技术文件DE 197 12 368 A1揭露一种用于使用固持机构将目标物从第一位置移动至第二位置的方法，所述固持机构在移动的过程中将目标物结合至所述固持机构，所述方法所欲达成的目的是以如下方式发展所述方法：目标物能在所有情况下以简单的方式稳固移动。将被移动的目标物在此例中为玻璃面板。 [0005] 根据本发明中的说明而达成所述目的，所述特征部分的说明为考虑到将被移动到第一或第二位置的目标物的实际位置和/或方位，提升机构移向所述目标物，其中通过使用所述固持机构能随意转动和/或绕着一个或更多轴随意旋转的能力，所述固持机构依需求被定向。 [0006] 本发明更详尽地阐述将被移动的目标物是玻璃面板、所述第一位置是内部装载架、以及所述第二位置是传送带以及所述固持机构是吸盘架。 [0007] DE 101 48 038 A1描述一种用于将面板从面板输送机传送到堆栈框架或类似者的装置，所述装置具有带有机器手臂的机器人，所述机器手臂在其自由端具有吸盘架或类似者，以用于从面板输送机接收面板，且所述机器手臂具备足够用于其移动功能的若干自由度。 发明内容[0008] 发展这种装置的目的在于形成一种用于将面板从面板输送机传送到堆栈框架的装置，使得在玻璃面板的例子中，玻璃的空气侧尽可能少地受到不利影响。 [0009] 所述目的是在于实现面板输送机被提供为具有机器手臂能够进入的一个切口，以及也能让吸盘架或类似者进入的多个切口。再者，吸盘架或类似者是意欲于被设置在机器手臂的自由端，使得它可以被旋转到一个向上指向位置，以便从进入面板输送机中的多个切口的位置由面板面向面板输送机的那一侧抓住面板。 [0010] 此处所使用的堆栈框架被固定到地板，使得其无法移动，且因而其仅可由面对机器手臂那侧被装载。此外，因为机器手臂的距离具有固定的值，每次装载一片额外的玻璃面板至堆栈框架，所述堆栈框架必须从机器手臂移开玻璃面板厚度的小距离。为此目的，所谓的托架在当前的现有技术的情况下实际上是必要的，在每种情况下，在所述堆栈框架被装载一片新的玻璃面板之前，所述托架将堆栈框架从机器手臂移开一片玻璃面板厚度的距离，以为另一片玻璃面板安排空间。再者，为了从另一侧装载堆栈框架的目的而须要转盘。为了将大且重的玻璃面板装载至堆栈框架，所需要的托架以及需用以承受所导致负荷的转盘具有复杂的结构且其生产非常昂贵。 [0011] 先前技术更揭露，但没有提供书面证据，长度达16米以及宽度4米的玻璃面板已由具有极端尺寸的部件搬运。然而，在这些尺寸达到一般技术的限制。 [0012] 根据本发明的装置以及相应的方法因此是基于如下目的：在正常状态下从生产线在极短时间期间抓住具有极大尺寸(也就是说长度大于40米且宽度大于6米的尺寸)的超大玻璃面板、拾起所述玻璃面板使得它们不振动以及以稳固的方式堆栈所述玻璃面板。因为这种面板也必须被涂布，且这种涂布通常施加在光滑的一侧(具体为空气侧)，其也须要能从相对侧(具体为浴侧)抓住所述面板。 [0014] 本发明将参考附图详细描述于下文，具体而言，其中： [0015] 图1：示出整个装置的一个部分的透视图， [0016] 图2：示出通过整个装置的截面图， [0017] 图3：示出通过整个装置的另一截面图， [0018] 图4：示出整个装置的详细图式， [0019] 图5：示出通过一个功率吸引装置26的截面， [0020] 图6：示出通过一个精密吸引装置27的截面，以及 [0021] 图7：示出夹持组件的分布图。 [0022] 组件符号： [0023] 1 堆栈机器人 [0024] 2 玻璃面板 [0025] 3 输送装置 [0026] 4 堆栈架 [0027] 5 吸引装置 [0028] 6 吸引装置架 [0029] 7 枢转接头 [0030] 8 机器手臂 [0032] 10 机器人基本框架 [0033] 11 主要驱动器 [0034] 12 主臂 [0036] 14 光场传感器 [0037] 15 引导保持管 [0038] 16 吸引装置柄 [0039] 17 补偿弹簧 [0040] 18 可变形的吸引装置板固持器 [0041] 19 吸引装置板 [0042] 20 过滤器组件 [0043] 21 吸引装置套 [0044] 22 固持板 [0046] 24 密封环 [0047] 25 吸引装置头 [0048] 26 功率吸引装置 [0049] 27 精密吸引装置 [0050] 28 静电夹持器 具体实施方式[0051] 图1示出根据本发明的整个装置的一个部分的透视图。因为根据本发明的装置涉及运送具有极大尺寸的玻璃面板，具体为具有长度大于40米且宽度大于6米的等级的玻璃面板，显然整个运送系统不能以其完整长度被示出在图1中。这似乎也不需要，因为运送装置的结构并没有随着系统的整个长度而改变。 [0052] 用于运送具有这样尺寸的玻璃面板的系统似乎是其中的一种。因此，显然也没有用于解决此处所呈现目的的模式。 [0053] 图1示出彼此相邻设置的一群堆栈机器人1如何从输送装置3举起玻璃面板2。图中只有以示例的方式示出七个堆栈机器人1。在此例中，以示例的方式，输送装置3可以被视为习惯上使用但是经修改的辊子输送机，如用于进一步从熔融炉运送玻璃带状物。 [0054] 无需特别说明，当将被运送的玻璃面板2的长度增加时，所需的堆栈机器人1的数目亦增加，其中玻璃面板2的总重量分散在可用的堆栈机器人1之间。无须特别说明，当将被运送的玻璃面板2的宽度增加时，所述玻璃面板2的重量也额外地增加。这当然也对被设置为彼此相邻的堆栈机器人1的密度造成影响，也就是说，同样对所述堆栈机器人的数量造成影响。 [0055] 在图1的透视图的前面部分示出堆栈架4的一部分，堆栈架4延着玻璃面板2的整个长度延伸，并作为玻璃面板2已重新置放之后的临时固持支座。 [0056] 图2示出通过整个装置的截面图。 [0057] 配有机器手臂8的机器人基本框架10的一部分被示为图2中间的一个中央转动轴承。机器手臂8是以关节接合方式连接至基本框架10，使得机器手臂8可由同步驱动通过转动接头9和在一端的主臂12而转动，以及机器手臂8在另一端安装有枢转接头7。 [0058] 枢转接头7装有吸引装置架6，吸引装置架6按顺序配备了多个吸引装置5。参考图4以更详细地说明吸引装置5的配置。五个吸引装置5(其以示例的方式示出且在这个图中以意象形式说明)连接至玻璃面板2，玻璃面板2本身位于输送装置3上。输送装置3包括两个以一距离并行运行的辊子输送机。 [0059] 图2中使用虚线所绘制的部分示出携带玻璃面板2的机器手臂8的两个移动顺序的静止状态。在机器手臂8的上部位置，玻璃面板2从空气侧被输送装置3举起“在上头”，以及玻璃面板2被直接放下至堆栈架4上作为在右手侧位置的第四片玻璃面板。 [0060] 堆栈机器人1在这个位置的使用更具有关键的优点，即当另一片玻璃面板2放下时，堆栈架4无需移置一个玻璃面板2的厚度，因为机器手臂8的控制系统已经将此距离变化纳入考虑。如果在每一例中堆栈架都必须移置一个玻璃面板2的厚度的距离，这将需要非常昂贵的测量，因为首先在这种情况下有必要使用具有非常稳定设计的组件，其次是能够以高精确度进行移动。 [0061] 图3示出通过整个装置的另一截面图。 [0062] 图3绘示一个堆栈机器人如何从底侧(也就是说浴侧)抓住一片玻璃面板，并经由输送装置中的相应间隔将所述玻璃面板放下至堆栈架上，这次空气侧在顶部。理所当然应当注意到，在此例中，在将被重新置放的玻璃面板加入之前，堆栈机器人1先枢转至输送装置3的下面。图2以及图4也示出输送装置3包括以彼此相邻一距离并行运行的多个辊子输送机。为了确保堆栈机器人1安全地通过输送装置3且为了能够使堆栈机器人的位置与玻璃面板2的特定格式相配，个别的辊子被设计为使得所述个别的辊子的位置可以通过特定的致动电动机水平地位移，而所述致动电动机没有单独标识出来。这种改变输送装置3的个别辊子的位置的能力对于在下文中描述的特例也是有利的。 [0063] 因为可能须要压缩一群需要的堆栈机器人，也就是说把相对高数目的堆栈机器人1放置为彼此相邻，为了重新置放特别重的玻璃面板1的目的，在特定实施例中规定能够改变所使用的堆栈机器人1之间的距离以及能够中断吸引装置架6彼此之间的连接，以及在每一例中将一个吸盘架6分配给左手和右手侧的每一个堆栈机器人。多个绘示于图4中的激光传感器13在此例中特别重要。这是因为在所述激光传感器13的帮助下，吸盘架6也能彼此调节，使得它们实际上可以以刚性连接方式运作。 [0064] 在另一个特别实施例中，在每一例中于左手侧和右手侧与一个堆栈机器人相关联的吸引装置架6被设计为使得其末端件具有可变长度。也参考关于图4在这方面的描述，相应的横向网络可以延长。因此，吸引装置架6可以和机器人基本框架10的可变距离相配。 [0065] 图4示出整个装置的详细图式。 [0066] 所述图式从上面示出玻璃面板2，所述玻璃面板2位于输送装置3的多个辊子上，其是以其长度划分为矩形，所述矩形在其两横向侧截断。于此从上面示出描述于图2中的基本框架10以及所述基本框架的两个主要驱动器11的成对设计。所述基本框架在其两侧的每一侧装设有机器手臂8，其中，在所绘示的例子中，4个机器手臂8于相应的枢转接头7处通过吸引装置架6彼此机械连接，所述4个机器手臂8是由两个示出的机器人基本框架10通过相应的主臂12和相关的转动接头9移动。这些吸引装置架6装设有横向网络，其是以梳状方式配置且依序装设有吸引装置5。四个所述横向网络(以示例的方式在其末端区域)各具有激光传感器13，为了清楚的因素，只有图4的上部区域中的那些激光传感器具有组件符号。 [0067] 这些激光传感器13不但能够发射激光束以用于与分别相邻的吸盘架6进行通信的目的，也能接收这种激光束作为通信信号。因此，所述激光传感器可以调节机器人基本框架10的驱动器11的控制。中央控制是可能以这种方式用于水平和垂直地对准所需用于运送相应玻璃面板2的所有吸引装置架6在一条直线上。由于这种相邻的激光传感器13也可以进行斜向通信，也能够以这种方式来检测个别吸引装置架6的扭曲并使用控制装置来矫正。 [0068] 所有分别使用的吸引装置架6的平面(使用控制装置以此方式定义)形成了用于决定个别的吸引装置(在此位置叫做黏附组件或静电夹持器)和玻璃面板2之间的距离的输出基础。由于每个所涉及的黏附组件在粘着过程期间具有不同的压力作用或阻尼作用，相对恒定的接触压力可被以通过一个个别的吸入压力或粘附压力的累积的这种方式来实现于玻璃面板2的整个表面。被成群定向的其他距离传感器被提供用于此目的，为了清楚起见，所述距离传感器没有另外描绘出来，也没有提供组件符号。不用特别说明，这种类型的传感器原则上可以与每个个别的黏附组件相关联，但当处理具有这样尺寸的玻璃面板2时，由于所得到的数据的量，也有比经济限制少的技术限制。 [0069] 就所用的光场传感器14(每个所述光场传感器描绘于两个机器手臂8之间)方面，参考所谓的微型透镜的最近发展，数百个微型透镜的形式的微型透镜根据光电场原理收集光信息，然后针对之后要被组合的光学信息可能使用数据技术，以形成具有所期望分辨率和/或所期望视角的图像。这种微型镜头与3-D图像兼容，且可便宜地生产并遵照虫眼原则。所述微型透镜也能够提供涉及玻璃面板2的整个区域上的黏附组件的与上位数据相关的调节。 [0070] 图5描绘通过一个功率吸引装置26的截面。 [0071] 这种类型的吸引装置基本上包括吸引装置柄16和吸板19，吸引装置柄16插入到一个引导保持管15，吸板19被固定到所述引导保持管。被安装在引导保持管15与吸板19之间的补偿弹簧17首先确保吸板19轻轻地放置在玻璃面板2上，以及其次在倾斜置放的情况下支撑可变形的吸板固持器18。此吸板固持器18是由一种柔软但高度吸震的材料制成，并形成吸引装置柄16与吸板19之间的协调连接。圆形吸引装置套21以其特别黏附边缘唇的方式建立与玻璃面板2的实际连接。吸板19在其中心具有圆形过滤器组件20。所述过滤器组件可用于使细玻璃颗粒远离真空泵的目的，其对于操作是需要的，但其未详细标识于此。所述过滤器组件可以手动清洁或以一定的时间间隔替换。可以在发展的特定阶段由传感器(未另外示出)检测每个吸引装置26的过滤器组件20的流动阻力，并显示在监视器上。 [0072] 可另外规定个别的吸引装置能够个别地关闭和/或能够进行可调真空的动作。 [0073] 图6示出通过一个精密吸引装置27的截面。 [0074] 此吸引装置的特殊效果示于此图中。因为对于要被拾起来的窗玻璃片来说，在一个绝对平坦位置进行运输和装配是重要的，在每个吸引装置头的例子中，对于与相应窗玻璃片接触的相应吸引装置头的表面，它也必须是绝对平坦的。这是在由密封环24所示出的图式中实现，密封环24在由固体材料组成的吸引装置头25中被导引。在此例中，吸引装置头25连同橡胶波纹管23在固持板22中滑动。在此例中可预防固持的窗玻璃片在相应吸引装置的接触点的位置的起伏弯曲，如在现有技术的其他实施例中担心的可变形密封唇。于此，举例而言，吸引装置头25也可以是大致正方形或具有任何所需的平坦形状，其对分别固持的窗玻璃片导致尽可能少的机械应力。因此，对于此关联，例如，有可能椭圆表面有助于减少当相应窗玻璃片被拾取和输送时对相应窗玻璃片的应力。 [0075] 图7概述夹持组件5的分布图。 [0076] 直到目前为止，吸盘架6的结构和功能已被讨论过，吸引装置5仅在一定程度上作为唯一功能支持而被提及。图7更详细说明为了运送和保护具有如此巨大尺寸的玻璃面板2的目的，必须以不同类型的吸引装置5以适应于所使用的梳形夹持器。 [0077] 因此，以示例的方式，所述图式说明的是在边缘区域中，除了所谓的精密吸引装置27(其更多是用在于准确固定)，优选地所谓的功率吸引装置26被用在一个格式化的玻璃面板2。 [0078] 因为对玻璃面板2在空气侧的后续涂布的目的而言，在中间没有吸引装置环的印痕是重要的，优选在此区域中使用所谓的静电夹持器28或超声波夹持器。从先前技术可知2 这种静电夹持器是已知的，且其可以横向传输高达20N/cm 的力于工件表面(参考编号： 1981RWTH Aachen)。从先前技术也可知超声波夹持器是已知的。 [0079] 堆栈机器人也可以个别地使用，特别是通过直接枢转经过空气模式的操作的快速模式。 [0080] 复杂的移动过程和所使用的传感器的信号处理的控制需要一个特殊的控制程序。 |
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