Способ для обработки поверхности предметов

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при удалении слоя с поверхности стеклянных пластин. Используют шлифовальный инструмент со шлифовальным телом, имеющим округлую рабочую поверхность и выполненное концентрично своей оси вращения отверстие, которое оканчивается на рабочей поверхности. Шлифовальный инструмент устанавливают на стеклянную пластину в точке, расположенной на расстоянии от концов обрабатываемой области, и перемещают его к одному концу пластины, а затем в противоположном направлении движения относительно стеклянной пластины до другого ее конца. В результате повышается качество обрабатываемой поверхности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение касается способа для обработки поверхности предметов с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Часто встает проблема обработки плоского (плитообразного) предмета на его поверхности, чтобы снять с него поверхностный слой или покрытие, преимущественно посредством шлифования.

Например, при обработке снабженных покрытием стеклянных пластин (плит) для изоляционного стекла необходимо, чтобы края стеклянной заготовки были очищены от покрытия (был удален слой), тем самым делая возможным надежную сборку изоляционного стекла. Удаление слоя может происходить уже перед делением стеклянных пластин на стеклянные заготовки (раскрой стекла).

Для удаления слоя, т.е. обработки по снятию слоя со стеклянных пластин, чтобы удалить эти покрытия на отдельных областях, известны различные устройства. Например, можно обратить внимание на АТ 405724 В, АТ 403690 В, WO 2008/107087 А и ЕР 0603152 А.

Столы для нарезки стекла, на которых может также производиться удаление слоя, известны в различных вариантах выполнения, в связи с которым можно обратить внимание на АТ 386595 В, ЕР 0192920 В или ЕР 1654200 В.

Известные устройства для удаления слоя, которые также могут комбинироваться с рабочим инструментом (отрезное колесико) для надрезания стеклянной пластины, действуют шлифовальными дисками («периферийные диски»), которые воздействуют своей периферией на покрытие стеклянной пластины, чтобы его удалить.

Способ и устройство для удаления слоя также известны из US 7273406 В (= US 2006/236840 А), CN 697240 В и ЕР 2386602 В (= US 2012/270475 А).

Из US 2006/236840 А известен рабочий инструмент для удаления слоя, который на расстоянии идет следом за рабочим инструментом для надрезания стеклянных пластин, причем происходит одновременное перемещение обоих рабочих инструментов, как только достигнуто минимальное расстояние между обоими рабочими инструментами.

CN 697240 В касается настройки определенной силы прижатия шлифовального инструмента к стеклянному листу.

ЕР 2486602 В показывает удаление слоя с солнечных модулей с помощью корончатой шлифовальной машины.

Однако работа с известными устройствами для обработки поверхности стеклянных пластин, в частности, с устройствами для удаления слоя, оказывается проблематичной в различных случаях, например в начале процесса обработки, вследствие чего существует необходимость в улучшенном способе и улучшенном устройстве для обработки, в частности, для осуществления удаления слоя со снабженных покрытием стеклянных пластин.

В основе изобретения лежит задача предоставить в распоряжение способ и подходящее для осуществления этого способа устройство названного вначале типа, в частности, для удаления слоя со стеклянных пластин.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью способа, который имеет признаки независимого, относящегося к способу пункта формулы изобретения.

Предпочтительные возможности осуществления соответствующего изобретению способа являются объектами зависимых пунктов формулы изобретения.

Поскольку в случае изобретения рабочий инструмент, например рабочий инструмент для удаления слоя, установлен не в конце (полосообразной) области, которая должна обрабатываться (должен удаляться слой), а на расстоянии от ее конца и там начинается обработка (удаления слоя), то больше не имеется вышеупомянутой проблемы. В случае изобретения предотвращается то, что в начале процесса обработки, в частности процесса удаления слоя, возникают дефектные места, в частности нежелательные удаления слоя, и, соответственно, остаются загрязнения. Тем самым получается более чистое начало (удаление слоя) в области, в которой предмет был обработан, например, был удален слой со стеклянной пластины.

Если согласно одному предпочтительному варианту осуществления соответствующего изобретению способа наклонная («плавающая»), т.е. неперпендикулярно ориентированная относительно предмета (относительно стеклянного листа), установка рабочего инструмента (шлифовального инструмента, инструмента для снятия слоя) совершается по прямой или криволинейной траектории движения, то получается преимущество, состоящее в том, что рабочий инструмент мягко накладывается на предмет (стеклянную пластину), поскольку он подается к предмету (стеклянной пластине) только наклонно, т.е. под (острым) углом, и на него мягко «приземляется шлифуя».

Соответствующий изобретению образ действий дает чистое начало, в частности удаление слоя, поскольку рабочий инструмент для удаления слоя установлен не в конце области удаления слоя. Рабочий инструмент для удаления слоя сначала движется по направлению к концу области удаления слоя. Затем, на этом конце области удаления слоя направление его движения меняется, и рабочий инструмент для удаления слоя движется по направлению к другому концу области удаления слоя. Таким образом, начальная область области удаления слоя охватывается дважды. Кроме того, получается преимущество, состоящее в том, что место, в котором накладывается инструмент для удаления слоя, не должно быть точно определено.

Посредством соответствующего изобретению, предпочтительного применения рабочего инструмента для удаления слоя в виде цилиндрического шлифовального тела («прямошлифовальная машина») с, в частности, округлой рабочей поверхностью в качестве поверхности шлифовального тела, которая воздействует на стеклянную пластину, для удаления покрытия стеклянной пластины в полосообразной области удаления слоя, предотвращается концентрическое относительно оси вращения шлифовального инструмента отверстие, которое при износе шлифовального инструмента в области оси и вокруг нее дает выпуклую выступающую область, например конусообразный выступ, который мог бы оказывать отрицательное воздействие на воздействия для удаления слоя.

Дальнейшими преимуществами предпочтительно использующейся согласно изобретению прямошлифовальной машины являются:

а) Отсутствуют обычно необходимые для шлифовальных дисков (периферийных дисков) правки (заточки).

b) Эксплуатация периферийных дисков связана с большими, параллельно или непараллельно действующими относительно направления шлифования силами (шлифовальный диск приводится в движение или останавливается), которые должны восприниматься конструкцией машины. Они отсутствуют в случае прямошлифовальной машины.

с) Очень простая замена рабочего инструмента.

Кроме того, в рамках изобретения может быть предусмотрено, что на рабочей поверхности рабочего инструмента для удаления слоя предусмотрена, по меньшей мере, одна, направленная (радиально) наружу от оканчивающегося там отверстия канавки. Эта канавка имеет преимущество, состоящее в том, что шлифовальный инструмент охлаждается и через канавку может удаляться снятый материал покрытия.

У изобретения также может быть предусмотрено, что со шлифовальным инструментом согласовано сопло, из которого выходит газовый поток (воздушный поток) и сдувает снятый материал покрытия.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что рабочий инструмент эксцентрически относительно подлежащей обработке, в частности, подлежащей удалению слоя области, т.е. с незначительным расстоянием от конца подлежащей обработки области, накладывается на предмет, причем рабочий инструмент предпочтительно сначала передвигается к концу подлежащей обработке области, от которого при своей накладке на предмет имеет меньшее расстояние, чем до другого конца.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено то, что рабочий инструмент при накладывании на предмет передвигается в направлении (стрелка 13), которое с плоскостью предмета составляет острый угол, причем траектория движения рабочего инструмента является прямой или криволинейной.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что шлифовальное тело рабочего инструмента без предварительной установки толщины предмета и/или износа шлифовального тела приближается к предмету и что сближение прерывается, как только шлифовальное тело соприкасается с предметом.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что в качестве рабочего инструмента используется шлифовальный инструмент со шлифовальным телом, рабочая поверхность которого является по существу округлой и концентрично оси вращения имеет отверстие, которое оканчивается на рабочей поверхности.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что в качестве рабочего инструмента используется шлифовальный инструмент со шлифовальным телом, рабочая поверхность которого имеет, по меньшей мере, одну канавку.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что упомянутая по меньшей мере одна канавка относительно оси вращения шлифовального тела является радиально ориентированной или имеет расстояние от оси вращения.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что канавка повторно обрабатывается или создается новая канавка, когда шлифовальное тело изношено по существу до дна канавки.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что на рабочий инструмент, в частности инструмент для удаления слоя, в частности его рабочую поверхность, направляется газовый поток, в частности, воздушный поток, чтобы сдувать получаемый при снятии материал, в частности, получаемый при удалении слоя материал покрытия.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что газовый поток направляется под острым углом на стеклянную пластину и/или на периферийную поверхность шлифовального инструмента.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что стеклянная пластина надрезается в, по меньшей мере, одной подлежащей удалению слоя области, чтобы подготовить части стеклянной пластины.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что надрезание выполняется во время удаления слоя стеклянной пластины.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что надрезание выполняется после того, как все подлежащие удалению слоя области были подвергнуты удалению слоя.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что стеклянная пластина надрезается в центре упомянутой, по меньшей мере, одной подлежащей удалению слоя области.

В одном примерном варианте осуществления соответствующего изобретению способа может быть предусмотрено, что стеклянная пластина надрезается эксцентрически упомянутой, по меньшей мере, одной подлежащей удалению слоя области.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, рабочий инструмент включает в себя шлифовальное тело, в выполненной в качестве рабочей поверхности поверхности которого по центру оканчивается отверстие.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, шлифовальное тело может быть по существу (круго-) цилиндрическим, а рабочая поверхность - торцевой поверхностью шлифовального тела.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, в рабочей поверхности шлифовального тела может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна открытая к рабочей поверхности канавка.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, канавка относительно оси вращения шлифовального тела может быть радиально ориентированной или иметь расстояние от оси вращения.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, может быть предусмотрено нагруженное давлением газа сопло, которое оканчивается рядом с рабочим инструментом для удаления слоя.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, рабочий инструмент, в частности инструмент для удаления слоя, и рабочий инструмент для надрезания стеклянной пластины могут быть расположены на независимых друг от друга обрабатывающих головках.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, рабочий инструмент, в частности инструмент для удаления слоя, и рабочий инструмент для надрезания стеклянной пластины могут быть расположены на общей обрабатывающей головке и приводиться в действие независимо друг от друга.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, в периферийной поверхности шлифовального тела может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна открытая к периферийной поверхности и заканчивающаяся в торцевой поверхности канавка.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, канавка может быть ориентирована осепараллельно или изогнута по типу винтовой линии.

В одном примерном варианте осуществления устройства, которое может использоваться для осуществления соответствующего изобретению способа, для образования и/или последующей (т.е. повторной) обработки канавки может быть предусмотрен снимающий материал рабочий инструмент, в частности пильное полотно, причем между снимающим материал рабочим инструментом и шлифовальным телом создается относительное движение.

Другие детали и признаки, а также преимущества соответствующего изобретению способа выявляются из последующего описания осуществления удаления слоя в качестве предпочтительного примера осуществления на основании чертежей, которые показывают:

фиг. 1 - перспективный вид устройства для удаления слоя и надрезания стеклянной пластины,

фиг. 2 - перспективный вид инструмента для удаления слоя,

фиг. 3 - схематично изображенное накладывание инструмента для удаления слоя, и

фиг. 4 - схематично изображенный ход процесса удаления слоя.

Показанное на фиг. 1 устройство 1 выполнено по типу стола для резки стекла и имеет выполненную в качестве основания воздушной подушки опорную поверхность 2 (стол) для подлежащей обработки стеклянной пластины 3. Опорная поверхность 2 согласована с мостом 4, который направляется с возможностью перемещения на боковых краях опорной поверхности 2. На мосту 4 предусмотрена каретка 5, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль моста 4.

Как для движения моста 4 вдоль опорной поверхности 2, так и для движения каретки 5 вдоль моста 4 предусмотрены приводы.

Посредством движения моста 4, с одной стороны, и/или каретки 5 с обрабатывающей головкой, включающей в себя инструмент 6 для удаления слоя, с другой стороны, могут использоваться любые (прямые/криволинейные) траектории, например, соответственно предусмотренному шаблону деления стеклянной пластины 3.

Для обслуживания и управления устройством 1 предусмотрен управляющий и обслуживающий пульт 7.

Предусмотренная на каретке 5 обрабатывающая головка имеет в качестве основной составной части инструмент 6 для удаления слоя, который посредством привода выполнен с возможностью подъема и опускания поперек плоскости опорной поверхности 2. С инструментом 6 для удаления слоя, который выполнен, например, в виде шлифовального инструмента, согласован поворотный привод, чтобы приводить во вращение шлифовальное тело 8 вокруг своей оси, когда шлифовальный инструмент используется для снятия/удаления покрытия со стеклянной пластины 3.

В одном предпочтительном варианте осуществления обрабатывающая головка имеет также рабочий инструмент для надрезания стеклянной пластины 3, так что после удаления слоя соответственно желаемому шаблону деления стеклянной пластины 3 эта стеклянная пластина 3 надрезается в области полосы, в которой было снято покрытие («области удаления слоя»), так что затем стеклянная пластина 3 может разрезаться (ломаться) на заготовки.

Рабочий инструмент для надрезания стеклянной пластины 3 может быть предусмотрен также на обрабатывающей головке, которая расположена на каретке, которая отделена от упомянутой каретки 5.

Используемый предпочтительно в рамках изобретения, шлифовальный инструмент в одном варианте осуществления схематично изображен на фиг.2. Он имеет (круго-)цилиндрическое шлифовальное тело 8 с рабочей поверхностью 9, которая накладывается на стеклянную пластину 3 для осуществления удаления слоя.

В середине рабочей поверхности 9 шлифовального тела 8, то есть концентрично ее оси вращения, оканчивается отверстие 10 (глухое отверстие). Это отверстие 10 предотвращает то, что при изнашивании шлифовального тела 8 (изнашивание его служащей в качестве рабочей поверхности 9 торцевой поверхности) в области вокруг оси вращения образуется выпуклая (конусообразная) область.

Дополнительно, в рабочей поверхности 9 шлифовального тела 8 в показанном примере осуществления предусмотрены четыре канавки 11, которые проходят от центрального отверстия 10 к периферийной поверхности шлифовального тела 8. Число канавок 11 является несущественным, может быть предусмотрена одна, две, три, как показано, четыре или даже более канавок 11. Канавки 11 могут быть выполнены также разными по глубине.

Средняя плоскость канавок 11 предпочтительно, но необязательно, проходит через ось шлифовального тела 8.

Канавки 11 также могут быть образованы осепараллельными канавками, которые открыты к торцевой поверхности шлифовального тела 8 и оканчиваются на его рабочей поверхности.

Шлифовальное тело 8 может состоять из упругого материала (полимера), в который заделан абразивный материал (SiC, Al₂O₃).

На фиг. 2 показано, что со шлифовальным телом 8 шлифовального инструмента согласовано сопло 12, которое нагружается сжатым газом (сжатым воздухом), чтобы сдувать снятый материал покрытия.

Воздушный поток имеет дальнейшее преимущество, состоящее в том, что предусмотренный обычно между стеклянными пластинами разделительный порошок, который после укладки на стол для резки может еще находиться на поверхности диска, сдувается с рабочей области шлифовального тела 8. Разделительный порошок мог бы обугливаться в результате нагрева при шлифовании и таким образом образовывать нежелательные отходы. Также удаляются другие частицы загрязнения. Другой эффект воздушного потока состоит в том, что он осуществляет охлаждение при удалении слоя.

При осуществлении соответствующего изобретению способа при использовании описанного устройства работа выполняется, например, следующим образом:

после того как стеклянная пластина 3 была уложена на опорную поверхность 2 устройства 1 и - при помощи активируемых упоров - выровнена, шлифовальный инструмент инструмента 6 для удаления слоя своим шлифовальным телом 8 в прямолинейном или криволинейном движении, которое ориентировано относительно плоскости стеклянной пластины под острым углом (стрелка 13 на фиг. 3), «плавающе» накладывается/прикладывается и таким образом мягко шлифующе опускается на покрытие стеклянной пластины 3.

При этом подвод шлифовального тела 8 осуществляется «до упора», так что не является необходимым регистрировать толщину стеклянной пластины 3 и/или износ шлифовального тела 8, и регулировать подвод шлифовального тела 8 соответственно зарегистрированной толщине стекла и/или износу шлифовального тела 8. Под термином «до упора» следует понимать: подвод торцевой поверхности шлифовального тела 8 к поверхности, которая должна обрабатываться (шлифоваться), и нагружение шлифовального тела 8 относительно поверхности с предварительно определенным усилием.

Далее предусмотрено (см. фиг. 4), что точка А, в которой шлифовальное тело 8 встречается со стеклянной пластиной 3, соответственно, ее покрытием, лежит не в конце области 14 (на фиг. 4 обозначена штриховой линией), которая подлежит удалению слоя, а на расстоянии от концов В и С области 14. Затем шлифовальный инструмент своим шлифовальным телом 8 в результате движения моста 4 и/или каретки 5, которая несет обрабатывающую головку с инструментом 6 для удаления слоя, перемещается к упомянутому одному концу В области 14, в которой должен удаляться слой (стрелка 15), а затем после реверсирования направления движения (стрелка 16) передвигается от конца В к упомянутому другому концу С полосообразной области 14, в то время как покрытие снимается. Снятый материал покрытия сдувается выходящим из сопла 12 воздушным потоком. Как только достигается конец С области 14, шлифовальный инструмент поднимается от стеклянной пластины 3 (стрелка 17). После этого другая область 14, как описывалось ранее, может подвергаться осуществлению удаления слоя. Движения обрабатывающей головки с инструментом 6 для удаления слоя соответствуют желаемому шаблону деления (который, например, на фиг. 4 обозначен штриховой линией), по которому стеклянная пластина 3 после того, как области 14 были подвергнуты удалению слоя соответственно шаблону деления, должна надрезаться и разделяться на заготовки. Линии надреза могут находиться в середине подлежащей удалению слоя области или с эксцентриситетом относительно нее.

Если канавки 11 в рабочей поверхности 9 шлифовального тела 8 вследствие износа шлифовального тела 8 стали слишком плоскими, то они могут повторно обрабатываться (углубляться). Для этого, например, в области опорной поверхности 2 устройства 1 может быть предусмотрено, например, устройство для повторной обработки, которое, например, оборудовано рабочим инструментом по типу диска циркулярной пилы. Вместо повторной обработки канавки 11 существует возможность изготовления новой канавки 11 в рабочей поверхности 9 шлифовального тела 8.

Резюмируя изложенное, пример осуществления изобретения может описываться следующим образом:

при осуществлении удаления слоя со стеклянной пластины 3 используется инструмент 6 для удаления слоя с круглоцилиндрическим шлифовальным телом 8, которое вращается вокруг своей оси. В служащей при удалении слоя рабочей поверхностью 9 торцевой поверхности шлифовального тела 8 предусмотрены отверстие 10 и по меньшей мере одна радиальная канавка 11. Инструмент 6 для удаления слоя в направленном к плоскости стеклянной пластины 3 под острым углом движении (стрелка 13) накладывается на стеклянную пластину 3 в точке А, которая лежит между концами В и С полосообразной области 14 удаления слоя, и сначала перемещается к упомянутому одному концу В (стрелка 15), а затем к упомянутому другому концу С (стрелка 16) для того, чтобы снять покрытие со стеклянной пластины 3 в области 14 удаления слоя.

1. Способ удаления слоя со стеклянных пластин (3), при котором используют шлифовальный инструмент (6) со шлифовальным телом (8), рабочая поверхность (9) которого является по существу округлой и имеет концентрично своей оси вращения отверстие (10), которое оканчивается на рабочей поверхности (9), причем шлифовальный инструмент (6) для удаления покрытия со стеклянной пластины (3) перемещают относительно стеклянной пластины (3), отличающийся тем, что шлифовальный инструмент устанавливают на стеклянную пластину в точке (А), расположенной на расстоянии от концов (В, С) области (14), в которой стеклянная пластина (3) подвергается удалению слоя, причем шлифовальный инструмент (6) перемещают к одному концу (В) стеклянной пластины, а затем перемещают в противоположном направленнии движения относительно стеклянной пластины (3) до другого ее конца (С).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлифовальный инструмент (6) при установке на стеклянную пластину (3) перемещают в направлении (стрелка 13), которое с плоскостью стеклянной пластины (3) составляет острый угол, причем траектория движения шлифовального инструмента (6) является прямолинейной или криволинейной.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют шлифовальный инструмент (6) со шлифовальным телом (8), рабочая поверхность (9) которого имеет по меньшей мере одну канавку (11).

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на шлифовальный инструмент (6), в частности на его рабочую поверхность (9), направляют газовый поток, в частности воздушный поток, чтобы сдувать возникающий при удалении слоя материал покрытия.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стеклянную пластину (3) надрезают в по меньшей мере одной подлежащей удалению слоя области для подготовки части стеклянной пластины (3).

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что стеклянную пластину (3) надрезают в центре упомянутой по меньшей мере одной подлежащей удалению слоя области.