FI89140B - Anordning foer avskaerning av plastskivor - Google Patents

Description

i 89140

Laite muovikalvojen leikkaamiseen

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen laite, jonka avulla voidaan leikata yksi- tai useampikerroksista muovikalvoa, erityisesti läpinäkyvää ja läpikuultavaa kalvoa, jota käytetään laminoitujen lasien valmistuksessa. Tarkemmin sanoen keksinnön kohteena on laite, jolla leikataan kiertämällä tällaisia kalvoja, jotka on tilapäisesti tai lopullisesti asetettu yhteen kerroslasin muiden osien kanssa.

Valmistettaessa laminoituja laseja, erityisesti varmuus-laseja, jotka koostuvat kahdesta lasilevystä ja niiden välisestä muovi-, esimerkiksi polyvinyylibutyraali- tai polyuretaanikalvosta, lasin osat asetetaan päällekkäin ja sen jälkeen yleensä kalanteroidaan, osat kulkevat puristavien telojen välistä ja käyvät autoklaavissa.

Asetettaessa osia päällekkäin muovikalvo on yleensä epä-muotoinen aihio, kooltaan hieman suurempi kuin lasi.

Päällekkäin asettamisen jälkeen, ennen kalanterointia, la-; * : sin ulkopuolelle jäävät välikalvon osat leikataan kiertäen käsin metalliterää käyttäen siten, että leikkaava henkilö pitää terää painettuna lasin reunaa vasten. Työvaihe on hidas ja kallis. Se ei myöskään aina toteudu tarkasti ja tällöin täytyy, yleensä autoklaavikäsittelyn jälkeen, ta- 2 89140 soittaa välikalvon osat, jotka vielä ulottuvat lasin reunan ylitse. Eräs toinen käsin suoritettavan leikkuun haitoista on se, että työkalu saattaa paikoitellen vahingoittaa lasin reunoja, mikä heikentää lasia. Poistettava kalvon osa ei yleensä myöskään saa olla tiettyä mittaa kapeampaa. Käsin suoritettavien vaiheitten aikana saattaa lisäksi tapahtua likaantumista tai epätoivottujen kappaleitten kulkeutumista osien väliin, jolloin tuloksena on kelvottomia tai huonolaatuisia laseja. Lisäksi käytetyt terät kuluvat hyvin nopeasti ja niitä joudutaan vaihtamaan usein.

Automaattisia leikkaus laitteita on kuvattu aikaisemmin esimerkiksi FR-patenttijulkaisussa 2 510 029 ja GB-patent-tijulkaisussa 2 144 363, mutta nämä laitteet eivät ole täysin tyydyttäviä.

Eräs automaattisessa leikkaamisessa esille tulevia ongelmia on leikkuuvälineen lämpötilan säätely. On huomattu, että jotta toisaalta leikkaus olisi tarkkaa ja oikein suoritettua ja toisaalta leikkuuvälineen käyttöikä entistä pitempi, leikkuuvälineen lämpötilan tulisi pysyä lähes vakiona koko leikkausvaiheen ajan. Yllä mainituissa automaattisissa laitteissa ei lämpötilan säätö ole riittävä.

Eräs toinen automaattisessa leikkaamisessa esiin tuleva ongelma on muovikalvon pehmeys ja ennen kaikkea sen jäykkyyden puute, joka saa lasin ulkopuolelle ulottuvat osat 3 89140 taipumaan huonoon asentoon leikkuuvälineen suhteen.

Keksinnön kohteena on parannettu automaattinen tasaava leikkuulaite, jota käyttämällä edellä mainitut haitat voidaan voittaa ja jonka leikkuujälki on niin tasaista, että lasin reunalle ei yleensä tarvitse tehdä mitään lopullisen kokoamisvaiheen jälkeen.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osassa.

Erään keksinnön mukaisen toteutusmuodon mukaan leikkuu-pään suhteellinen siirtyminen tapahtuu 6-akselisen teollisuusrobotin avulla. Lasi, jonka ympäri laite kiertää, pysyy paikallaan ja teollisuusrobotin käsivarren liikuttama leikkuupää kulkee pitkin lasin reunaa.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää niin, että lasi tulee kierretyksi kokonaisuudessaan. Lienee kuitenkin edullisempaa käyttää sitä yhdessä toisen tai useamman samanlaisen laitteen kanssa, jolloin jokainen niistä toimii 4 39140 riittävällä osalla leikattavaa reunaa.

Eräässä keksinnön mukaisessa laitteen toteutusmuodossa osa, jonka avulla muovikalvon leikattavat osat pysyvät selvästi kohtisuorassa terän suhteen, muodostuu sylinte-rimäisestä varresta, joka on asennettu ennen leikkavaa terää terän liikkumissuuntaan nähden.

Terän poikkileikkaus voi olla monenlainen. Suositeltavinta on kuitenkin, että terä on litteä ja kolmikulmainen ja siinä on kaksi leikkavaa reunaa kolmion alakärjen molemmilla sivuilla. Terän kärjen avulla terä tunkeutuu muovikalvoon leikkaamisen aloitusvaiheessa. Kahden leikkaavan reunan ansiosta voidaan leikkaaminen suorittaa kahteen suuntaan.

Kun keksinnön mukainen laite on ohjelmoitu leikkaamaan ensin yhteen suuntaan ja sitten toiseen, esimerkiksi leikkaamisen ensimmäisessä vaiheessa kuten myöhemmin kuvataan, on suositeltavaa, että laitteessa on osa, joka pitää leikattavan muovin osan selvästi kohtisuoraan suhteessa tasoon, jossa sijaitsevat toisaalta terän toinen leikkaava reuna, ja samanlainen osa terän toisella puolella. Kumpikin osa voi muodostua sylinterimäisestä varresta, jotka sijaitsevat leikkaavan terän molemmin puolin.

Paitsi että parantaa leikkuuvälineen tehoa leikattavaan muovin osaan, sylinterimäiset varret voivat osallistua 5 39140 leikatun osan poistamiseen silloin kun leikkaaminen tapah tuu päinvastaiseen suuntaan.

Sylinterimäiseen varteen voidaan yhdistää levy, joka parantaa ylimääräisen muovin pysymistä leikkavaa terää vasten varsinkin paikoissa, jossa muovia on enemmän eli yleensä lasin kulmissa.

Osa, joka pitää lasin reunojen ylitse ulottuvaa välimuovin osaa paikoillaan, saisi mieluiten olla pois taitettava, niin että osan käyttövaihtoehtoja leikkaamissuunnan suhteen on useita.

Leikkaava terä, johon johtuu lämpöä terän rungosta, pidetään yleensä 200-250 °C:ssa leikkauskohdassa, mieluiten induktion avulla kuumennettavan terän rungon lämpötila on puolestaan noin 750 °C.

Muita keksinnön etuja ja ominaisuuksia ilmenee seuraavasta leikkuulaitteen toteutusesimerkistä.

Kuviossa 1 nähdään kaavamaisesti keksinnön mukaisen laitteen leikkuupää leikkausasennossa kiertämässä laminoitua lasia, kuviossa 2 on leikkuupää poikkileikkauksessa, kuviossa 3 on kuvion 2 mukainen leikkuupää nähtynä sivulta ja kuviossa 4 nähdään laminoidun lasin kiertävän leikkaamisen alkaminen.

6 89140

Kuviossa 1 leikkuupää 1 nähdään toiminnassa kiertämässä laminoitua lasia 2, joka on asetettu etukäteen paikoilleen horisontaaliseen leikkausasentoon kannattimien 3 päälle.

Lasi, joka muodostuu kahdesta lasilevystä 4 ja 5 ja niiden välisestä kalvosta G joka on mitoiltaan hieman suurempi kuin lasilevyt, on valmis kierrettäväksi kun sitä pitää leikkuuasennossa sylinterimäinen osa 7, joka on asennettu kohtisuoran väkivivun varren 8 päähän ja joka tulee suunnilleen lasin keskelle. Lasi on etukäteen asetettu täsmällisesti määriteltyyn asentoon käyttäen laitetta jota tässä ei ole esitetty. Leikkuupää 1 on asennettu 6-akse-lisen teollisuusrobotin (ei näy kuvassa) varren 9 päähän.

Leikkamiseen suorittaa litteä kolmion muotoinen terä 10, johon johtuu lämpöä terän kannattimesta joka puolestaan kuumenee induktion avulla. Terä 10 painuu leikkaamisen aikana lasin reunaa vasten väkivivun avulla, jota kuvataan myöhemmin. Terässä 10 on kaksi leikkavaa reunaa jotka sijaitsevat terän muodostaman kolmion alakärjen molemmin puolin. Terän leikkuuasento on, kuten kuviosta la nähdään, hieman ulospäin lasista, jotta se ei vahingoittaisi lasin reunoja.

Terää ennen on sylinterimäinen varsi 11 akselin 13 ympäri niveltyvässä varressa 12, akseli on tukilevyssä 14. Varsi pitelee leikattavaa muovikalvon osaa 15 asennossa, joka on li 7 39140 selvästi kohtisuoraan suhteessa terään ja siten myös lasiin, näin terän työskentely helpottuu. Sylinterimäinen varsi 11 painautuu kerroslasin alemman lasilevyn 5 alapintaa vasten. Toinen sylinterimäinen varsi 16, joka on akselin 18 ympäri niveltyvässä varressa 17 kuten ensimmäinenkin varsi, sijaitsee terän toisella puolella. Kuvassa se on esitetty ulospäin taipuneena, irrallaan lasista, lepoasennossa.

Robotti on ohjelmoitu niin, että se saa leikkuupään kiertämään vähän yli puolet lasista, toisen puolen leikkaa toinen leikkupää, samanlainen kuin tässä esitetty, kiinnitettynä toisen 6-akselisen teollisuusrobotin (ei kuvassa) varteen. Kun käytetään kahta robottia, lasin kiertämiseen kuluu vähemmän aikaa ja näin saadaan parannettua kokoonpanolinjän, johon keksinnön mukainen laite voidaan asentaa, tuottoa.

Kuvioissa 2 ja 3 nähdään automaattisen kiertävän leikkuu-laitteen leikkupää 1 yksityiskohtaisemmin. Päässä on tu-kilevy 14, sen päällä sylinterimäinen levy 19, joka kiinnittää pään teollisuusrobotin käsivarteen 9. Tukilevyn 14 alle on asennettu liuku 20, jota pitkin liukuu osa 21, jonka alapuolelle kiinnittyy terän kannattimen 23 tuki 22. Kolmiomainen terä 10 kiinnittyy terän kannattimeen 23 mutterin 24 avustuksella. Kannatintä 23 kiertää induktioläm-mityselementti 25, joka muodostuu spiraalin muotoon taivutetusta kupariputkesta, joka yhdistyy tässä esittämättömän laitteen avulla sähkövirtapairiin, joka sijaitsee rasiassa 8 39140 43 samoin kuin jäähdytyspiiri .

Terän kannattimen 23 sivuun tulee väkivivun 27 varsi 26, se kiinnittyy ruuvin 28 avulla tukilevyyn 14 kiinteästi tulevaan osaan 29. Väkivipu, jonka toimintasuunta on samansuuntainen liu'un kanssa, painaa leikkaamisen aikana määrätyllä voimalla ja ohjelmoitua reittiä pitkin terää 10 lasin reunaa vasten terän kannattimen 23 tuen 22 välityksellä.

Tuki levyn 14 vastakkaisessa päässä kuin robotin käsivar teen kiinnittyvä pää, on levyn molemmin puolin ja siihen kiinteästi kiinnittyvinä U-laakerit 30 ja 31, ja niissä akselit 13 ja 18, joiden ympäri niveltyvät taivutettujen varsien 12 ja 17 päät. Kummassakin varressa on toisessa päässä sylinterimäinen varsi 11, 16, joka työasennossa, kuten varsi 16 kuviossa 3, on hieman taipuneena lasilevyjen reunaosiin nähden, niin että se kannattelee leikattavaa muoviaihion osaa asennossa, joka selvästi kohtisuora lasin reunan ja leikkaavan terän leikkaavan kohdan suhteen. Kumpikin varsi liittyy akselin 32, 33 välityksellä väkivivun 36, 37 varren 34, 35 päähän vivun runko niveltyy toiseen akseliin 38, 39, jota kannattelee korvake 40, 41, joka kiinnittyy tukilevyyn 14.

Varteen 11, joka sijaitsee leikkaavan terän etupuolella kiertävän leikkaamisen pääsuuntaa ajatellen, kiinnittyy myös lisälevy 42, jonka tarkoituksena on parantaa leikat- 9 89140 tavan välikalvon 6 paikoillaan pysymistä siellä, missä reunan yli ulottuva kalvo on leveimmillään, erityisesti lasin kulmissa.

Laite toimii seuraavalla tavalla: laminoitu lasi 2, Joka muodostuu kahdesta lasilevystä ja niiden välisestä epäk-kään muotoisesta polyvinyylibutyraalikalvon aihiosta, pannaan laitteeseen liittyvän kuvioissa esittämättömän laitteen avulla kiertämällä tapahtuvaa leikkaamista varten tarkoitetulle paikalle ja asetetaan täsmällisesti määriteltyyn asentoon. Lasi pysyy liikkumattomana kannattamien päällä sylinterimäisen osan 7 avulla. 6-akseliset robotit on ohjelmoitu siten, että ne leikkaavat samanaikaisesti vähän yli puolet lasin ympäryksestä. Kumpikin leikkuupää asettuu kuviossa 4 näkyvään alkuasentoon robottinsa käsivarren ohjaamana. Leikkaava terä tunkeutuu leikattavaan välimuoviin selvästi keskelle leikattavaa nauhaa sen jälkeen kun väkivivut ovat siirtäneet sylinterimäi-set varret 11 ja 16 työasentoon eli asentoon, jossa ne pitelevät välikalvon leikattavaa, lasin reunan ylitse ulottuvaa osaa. Leikkaaminen tapahtuu ensin nuolen A suuntaisesti kohti lasin reunaa, pitkin kaartuvaa rataa asentoon, joka on selvästi tangentiaalinen reunan suhteen, sitten terä palaa nuolen B suuntaisesti samaa rataa aina aihion ulkoreunaan asti. Ratoja kuvaa katkoviiva t. Terä palaa tangentiaaliseen asentoonsa nuolen A suuntaisesti ja painautuu tasaisesti lasin reunaa vasten robotin käsivarren ja väkivivun 27 yhteisvaikutuksesta ja alkaa sitten kiertää lasia. Eteen asennettu sylinterimäinen terä 11 ίο 89140 painautuu alemman lasilevyn reunaa vasten ja nostaa väli-kalvon leikattavaa reunaa, joka tulee näin selvästi kohtisuoraan asentoon terän tason suhteen. Levy 42, joka on kiinni etummaisessa varressa 11, sijaitsee vielä edempänä ja tukee leikattavaa nauhaa paria senttimetriä aiemmin, varsinkin lasin kulmissa eli aihion kulmissa.

Taaempi sylinterimäinen varsi 16 voidaan tarvittaessa laskea työasentoonsa vasten lasin alalaitaa, jolloin varsi ohjaa leikattavaa nauhaa 15. Kun kumpikin leikkaava pää on kiertänyt hieman yli puolet lasin ympäryksestä niin että toinen pää tulee toisen pään tekemään alkuun, kiertäminen lakkaa ja molemmat päät irtoavat lasin reunasta robottien käsivarsien liikkeellä. Lasi siirtyy seuraavaan käsittelyvaiheeseen.

Eräs keksinnön mukaisen laitteen lisäeduista on se, että sitä voidaan käyttää hyvin kapeitten muovinauhojen leikkaamiseen samoin kuin leikkaamaan sellaisia nauhoja, joiden leveys vaihtelee.

li

Claims (7)

11 89140

1. Laite, jonka avulla automaattisesti leikataan tasaamalla laminoitujen lasien valmistuksessa lasin (2) reunojen yli ulottuvan muovivälikalvon (6) osat (15), käsittäen leikkuu-pään (1) ja välineet (9), jotka mahdollistavat leikkuupään suhteellisen siirtymisen pitkin lasin reunaa, tunnettu siitä, että leikkuupää (1) on varustettu terällä (10), jota kannattelee terän runko (23), joka on induktiivisesti lämmitetty määrättyyn lähes vakiolämpötilaan, ja että laite käsittää osat (11, 16), jotka pitävät leikattavan muovikalvon osat asennossa, joka on selvästi kohtisuorassa terän leik-kaavan reunan suhteen, näiden osien muodostuessa sylinteri-mäisestä varresta (11, 16), joka on asennettu ennen leikkaa-vaa terää terän liikkeen suuntaisesti, ja että terä (10) on litteä ja kolmikulmainen ja siinä on kaksi leikkaavaa reunaa kolmion alakärjen molemmilla puolilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että leikkuupään suhteellinen siirtyminen tapahtuu 6-akseli-sen teollisuusrobotin avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterimäinen varsi (11, 16) painuu lasin alareunaa vasten.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterimäinen varsi (11, 16) on kiinnitetty niveltyvään varteen (12, 17), jolloin se voidaan vetää : . ulommas.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on osat, jotka pitävät leikattavia osia paikoillaan terän molemmin puolin.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on väkivipu (27), joka pitää terää painettuna lasin reunaa vasten. 12 391 40

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on levy (42), joka on asennettu ennen sylinterimäistä vartta (11), joka puolestaan sijaitsee ennen terää (10) ja parantaa leikattavan muovivälikalvon (6) osien paikallaan pysymistä.