CN101336366B - 刻画玻璃带特性的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种方法和装置，用于测量在向下拉制玻璃形成工艺中形成的玻璃带的温度和/或位移，并且在带的宽度上进行测量。通过不与玻璃带接触的一种测量装置可以有利地执行温度和位移测量，同时具有高度的空间分辨率。实质上可以在带的整个宽度上执行温度测量。可以在自动反馈环路中使用测量装置显示的数据以控制玻璃带形成条件。

Description

刻画玻璃带特性的方法和装置

技术领域

本发明针对形成玻璃的方法，特别是在熔化向下拉制玻璃制造工艺中形成的那些玻璃。尤其，根据本发明的装置和方法提供玻璃带的特性，其中用高的空间分辨率来获得带的属性。

背景技术

在多种应用中使用显示设备。例如，在笔记本计算机、平板台式监视器、LCD电视机以及因特网和通信设备中使用薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)，仅提出了几种应用。

直接在平玻璃板(玻璃基板)上制造诸如TFT-LCD板和有机发光二极管(OLED)板之类的许多显示设备。为了提高生产率和降低成本，典型的板制造工艺在单块基板上或基板的子板上同时制造多块板。在这种工艺的各个点上，沿切割线把基板分割成各个部分。

这种切割改变了玻璃中的应力分布，具体地，当在真空下使玻璃平坦时看到的同平面应力分布。尤其，切割解除了切割线处的应力以致切割边缘部分会显示出无应力。如此的应力解除一般导致玻璃子板在真空下的平坦形状改变，这是显示器制造者称之为“畸变”或“缠绕”的一种现象。虽然形状改变量一般是十分小的，但是考虑到现代显示器中使用的像素结构，从切割引起的畸变会大到足以引起相当大数量的有缺陷的(不合格的)显示。因此，显示器制造者给予畸变问题相当大的关注，并且关于切割导致的可允许畸变的规格要低至2微米或更小。为了符合如此小的容差以及将来可能的更小的容差，重要的是基板制造者要提供可能残留应力为最小的基板产品。

制造供显示应用的基板玻璃的一个方法是通过溢出向下拉制工艺。例如，美国专利3,338,696号和3,682,609号(审查中(Dockerty))揭示了一种熔化向下拉制工艺，该工艺包括使熔化的玻璃在通常称之为均匀管道(isopipe)的形成楔子的边缘或溢水孔(weir)上流动。熔化的玻璃在均匀管道的收敛形成表面上流动，并且分立的流在两个收敛形成表面相遇的顶点和根部再结合，以形成玻璃板或带。在均匀管道根部的下游设置拖曳或牵引滚筒，并且获得带的边缘部分以调节带离开均匀管道的速率，因此确定完工的板的厚度。随后从完工的玻璃板除去接触边缘部分。

当玻璃带从均匀管道的根部下降时，它冷却而形成固态的、有伸缩性的玻璃带，然后可以切割玻璃带而形成较小的玻璃板。例如，这可以通过对带进行划线和接着根据划痕线折断玻璃。

在向下拉制玻璃形成工艺的情况中，特别薄的流动玻璃板-0.7mm或更小的数量级-在板的宽度和长度上都可能经受大的温度变化。当板从粘滞的液体冷却成有伸缩性的固体时，这些温度变化会使板中产生应力。此外，划线工艺或其它下游处理会产生带中的运动，这种运动会向上传送到带的粘滞-有伸缩性区域，这种运动会在该区域中导致剩余应力或玻璃形状的冻结，使完工的产品变形。通常认为玻璃的粘滞-有伸缩性区域是温度大于玻璃的软化温度的一个区域。此外，由于可变热收缩或厚度可变性的影响，玻璃带冷却时还可以具有伸缩性形状或变弯曲。这可以是有伸缩性区域中带形状变化的源，这传播到粘滞-有伸缩性区域，因此导致应力或形状的冻结。一般认为有伸缩性区域是玻璃的温度小于可施加的软化温度的一个区域。

为了克服带中会导致应力或形状冻结的不受控制的温度变化，使用向下拉制方法的制造者一般把玻璃带中应力冻结的拉制区域包围在温度受控制的外壳内。消除沿外壳长度的开口到可以防止破坏外壳内温度分布的程度。不幸地，完全包围拉制机器的形成区域的需求造成极大的玻璃带测量困难。至今，通过使用位于沿外壳的宽度或长度的某些位置处的热电偶或光测高温计来执行玻璃带的温度测量。使进入外壳的穿过物的数量最小，以避免破坏外壳内的热环境。不幸地，使进入外壳的穿过物的数量最小的需求同样限制了为了属性测量而对带进行的访问：只能在一些点上进行属性测量，限制了获得沿带的宽度或长度的属性分布的完整图像。此外，热电偶和光测高温计具有相当大的检测现场(用任何单个测量测量到的区域)，在一些情况中是5cm的数量级，因此只提供了检测现场上的平均测量值。因此它们不能够正确地辨别相当短距离(毫米或厘米数量级)上的数百度的温度梯度。例如，在带的珠子区域(beadarea)中的温度可以作为距离的函数而急剧地改变，在小于数十厘米时改变多达150℃。同样，不同于其它玻璃形成工艺，特别地，所谓的浮法工艺，其中通过在熔化金属的容器上漂浮熔化的玻璃来形成玻璃板，在向下拉制玻璃形成工艺(诸如熔化工艺)中，使玻璃带悬挂在空气中，并且极容易变形。接触型属性测量也是不合适的，特别对于玻璃板的最终用途需要光学上高度透明度的应用(诸如显示应用)，与玻璃表面的接触会破坏玻璃原来的性质。

最终，显示应用的玻璃是异常地薄的，一般小于约1mm，更一般地，小于0.7mm，因此极容易发生机械和热诱发的变形。同样地，必须严格地控制玻璃板的热环境。因此，测量带的某些属性是极有利的，例如，特别是作为通过非接触方法的距离的虚拟连续的函数的、在向下拉制玻璃形成工艺中形成的玻璃带的温度和/或形状。

发明内容

本发明的一些实施例提供用于制造玻璃板的方法和装置。尤其，可以使用所述方法和装置通过测量玻璃带的某些属性来刻画出在向下拉制玻璃制造工艺中形成的玻璃带的特性。可以使用通过使用本发明显示的数据来控制玻璃制造工艺，从而通过减小带的剩余应力和/或形状来提高对带切割而产生的玻璃板的质量。

简单地说，其中，可以如这里所描述的那样实施所述方法的一个实施例。经由向下拉制工艺来形成玻璃带。较佳地，例如，向下拉制工艺是美国专利3,338,696号中所述的熔化向下拉制方法。玻璃带包括其间具有宽度的第一侧边缘和第二侧边缘。在带的多个点上测量带的至少一个属性，测量点最好具有小于约2mm的空间分辨率。温度测量最好包括能够检测热玻璃带辐射的电磁辐射的一个器件(传感器)。电磁辐射最好是在红外范围内；电磁辐射的波长最好在约4.8μm和约5.2μm之间或约5μm和14μm之间。

有利地，所述方法可以促进在玻璃带的实质上整个宽度上(从第一侧边缘到第二侧边缘)、或其一部分上，执行具有高度空间分辨率的属性测量。

根据一个实施例，在通过向下拉制工艺形成的玻璃带的粘滞的和粘弹性的区域周围设置外壳，在外壳的壁中存在一个裂缝。外壳上安装至少一个测量组件。至少一个测量组件包括外壳以及适用于通过裂缝测量玻璃带的至少一个属性的至少一个测量设备。最好在带和至少一个测量设备之间设置可以在打开位置和关闭位置之间操作的可移动的快门。最好可以调节快门的温度。

根据另一个实施例，在通过向下拉制工艺形成的玻璃带的至少一个粘滞的和粘弹性的区域周围设置外壳，外壳具有一个裂缝。外壳上安装至少一个测量组件，至少一个测量组件包括外壳、分别用于测量温度和带的位移的温度测量设备以及位移测量设备。适配所述测量组件以致可以同时测量带的温度和位移。

在另一个实施例中，提供刻画玻璃带特性的一种方法，该方法包括通过向下拉制方法形成流动玻璃带以及同时测量部分带的温度和相对于参考平面的位移。

位移的测量可以包括把有图案的光投射到玻璃带的表面上的光源，以及能够检测有图案的光的检测器。可以通过玻璃发光或从玻璃带表面散射或从玻璃镜子表面反射来引导检测到的表示玻璃变形的有图案的信号。有图案的光最好是有图案的激光器光。激光器光的波长在约0.24μm和约0.7μm之间的范围内。经测量的一部分带最好在带的至少一半宽度上延伸。

通过下面说明性描述的课程和参考附图，将更容易地理解本发明以及本发明的其它目标、特征、细节和优点将变得更显而易见，给出该说明性描述并不暗示任何限制。旨在使包括在本说明中的所有如此的附加系统、方法特征和优点都落在本发明的范围内，并且受到所附的权利要求书的保护。

附图说明

图1是用于拉制包括外壳的玻璃带的向下拉制熔化工艺的透视图。

图2是图1的一部分外壳的靠近的透视图，示出用于得到测量数据的一个裂缝。

图3是外壳的从上到下的视图，包括用于测量图1的玻璃带属性的测量组件。

图4a是附加到外壳上的图3的测量组件的侧视横截面图。

图4b是用于关闭裂缝的多片快门的靠近的侧视图。

图5是图4的测量组件的侧视横截面图，示出倾斜预定角度α的能力。

图6是外壳的从上到下的视图，示出有图案的光的使用以及其检测，用于确定玻璃带的位移。

图7是外壳的从上到下的视图，描绘以并排关系设置的两个测量组件的使用。

具体实施方式

在下面的详细说明中，为了说明的目的而非限制，阐述了揭示特定细节的示例实施例以提供对本发明的透彻的理解。然而，熟悉本领域普通技术的人员是会显而易见的，具有本揭示的益处，可以在与这里揭示的特定细节不同的其它实施例中实现本发明。此外，省略了众知的设备、方法和材料，为的是不会使本发明的说明模糊。最终，无论什么可应用的情况，相同的标号是指相同的元件。

本发明的一些实施例涉及一种方法和装置，用于测量通过向下拉制工艺形成的玻璃板或带的属性或特性。这些属性包括，但是不局限于，温度。其它期望的属性可以包括带离开垂直基准平面的位移以及双折射。尤其，这里揭示的方法和装置能够测量优良清晰度中所期望的属性。测量的空间分辨率最好小于约2mm，更好地，小于约1mm。空间分辨率的意义是在带的预定区域上的多个点处进行测量，并且各个测量点之间的距离-空间分辨率-最好小于最大值，并且仅受到仪器采样率的限制。使用光测高温计(对于这种光测高温计，在每个独立测量期间所测量的区域可以跨越数个毫米)的传统方法提供独立测量的区域上的平均温度。根据本发明进行的一些测量通过对带进行扫描而在所测量的距离上产生带属性的虚拟连续知识，因此能够提供显示实质上连续的空间属性分布(属性对距离)所需要的信息。例如，根据本发明的温度测量可以导致在所测量的距离上每隔1或2mm就确定带的实际温度，因此有助于作为距离的函数的温度的虚拟连续分布。可以按宽度方向方式或长度方向方式来进行这些测量。最好，按宽度方向方式进行这些测量。最好在带的实质上整个宽度上测量属性。实质上整个宽度的意义是当从近似于一侧边缘到相对侧边缘以及至少越过带的优质区域的宽度而拉制带时，测量沿带的长度的预定垂直位置处的所测量的带的属性，其中定义优质区域为越过用于拉制带向下的牵引滚筒(珠子)的接触区域内部的带宽度的区域，并且该区域最终成为可以用于显示应用的玻璃基板的一部分。当然，熟悉本领域的技术人员会理解，本发明的操作不需要温度的边缘-到-边缘测量，然而，对于优质玻璃的制造是如此期望的。例如，可以使用本发明的方法和装置来测量比带的总宽度小的宽度分段。例如，测量从带的一侧边缘到带的中心延伸的一个区域(即，带的一半)的温度也可提供有价值的工艺信息。也可以设想宽度较窄的分段，并且可以仅包括带的珠子区域。对于显示应用，在带的优质区域内时，玻璃带厚度的数量级一般小于约1mm，更一般地，小于约0.7mm。带的其它部分，特别在带边缘处的窄珠子可能较厚。此外，由于与牵引滚筒接触，珠子趋向于比其余的带要冷。因此而可能在带的宽度上相对短的距离内(在每侧边缘的数十厘米内)发生要求增加测量分辨率的大的温度变化。

图1示出包括形成楔子10的熔化向下拉制装置，形成楔子10包括通过壁部分14结合在其纵向侧上的向上打开通道12，壁部分14在其上部区域处以相对的纵向延伸溢出唇状物或溢水孔16的形式而终止。通常把形成楔子10称为均匀管道。溢水孔16与楔子件10的相对的外板形成表面互通。如所示，楔子件10配备有与溢水孔16互通的、一对实质上垂直的形成表面部分18，以及一对向下倾斜的会聚表面部分20，会聚表面部分20在形成直的玻璃牵引线的实质上水平的下顶点或根部22处终止。

通过与通道12互通的传送通路26使熔化的玻璃24馈入通道12。到通道12的馈入可以是单端的，或如果需要的话，可以是双端的。在与通道12的每一端相邻的溢出溢水孔16的上方提供一对限制障碍物28，以引导溢出溢水孔16上的熔化玻璃24的自由表面30的溢出作为独立的流，并且通过相对的形成表面部分18、20向下到根部22，以链状线示出的独立的流在根部22处会聚而形成表面洁白无瑕疵的玻璃带32。

在溢出向下拉制熔化工艺中，在楔子件10的根部22的下游处设置牵引滚筒34，并且接触带的侧边缘36(珠子)而不接触内部，带的优质区域38。使用牵引滚筒来拉制带，并且有助于设置玻璃离开会聚形成表面的速率，因此而确定了完工的板的额定厚度。例如，在公开的美国专利申请2003/0181302号中描述了合适的牵引滚筒。

在熔化向下拉制玻璃制造装置中，当玻璃带从形成楔子向下到装置的拉制部分时，带经历了不仅在物理尺寸方面而且还在分子级方面的复杂的结构性改变。通过仔细地选择专门平衡机械和化学要求以完成从液态或粘滞状态到固态或有伸缩性状态变形的温度场，得到例如，从形成楔子或均匀管道的根部处的柔软的但是厚液态形式到厚度约半个厘米的硬玻璃带的变化。因此，当形成玻璃带时，它通过包围带的外壳40，该外壳还可以包围形成楔子件10。外壳40可以配备有沿外壳40的至少一部分长度安排的、用于对玻璃带进行加热或冷却的加热和/或冷却设备(未示出)。通常，根据预定的规划来完成这种加热和冷却，以致按一个速率来冷却(或加热)玻璃带，并且冻结内部应力，这些内部应力会使从带上切割的玻璃板展现出弯曲(即，形状)。加热器和/或冷却器在空间上是隔离开的，以致当带通过外壳40下降时，对玻璃带的某些部分以与带的其它部分不同的速率进行加热或冷却。因此，带可以通过外壳中的不同区域，每个区域具有温度分布的预定的温度。

根据本发明的一个实施例，并且如图2所描绘，外壳40包括在外壳的宽度上延伸的至少一个开口或裂缝42。最好在外壳上安装测量组件44(图3)，以致测量组件44可以通过裂缝42以光学方法来访问由外壳40包围的玻璃带。通过光学方法访问的意义是：在执行测量的时间周期期间，在与测量组件相关联的每个测量设备和玻璃带整个宽度的至少一部分之间存在清楚的、光学上无障碍的视线，最好，在执行测量的时间周期期间，在与测量组件相关联的每个测量设备和玻璃带整个宽度之间存在清楚的、光学上无障碍的视线。如图3所示，测量组件44包括遮蔽物或外壳46以及用于测量玻璃带属性的至少一个测量设备。外壳46的内部部分可以受温度控制，诸如通过加热外壳46。例如，可以通过安装在外壳上或内的电阻加热器(未示出)对外壳46加热。可以通过使用自动温度调节装置来控制提供给加热器的电流，以致把外壳内的温度控制在预定范围内。另一方面，可以用合适的难熔绝缘材料来隔离外壳46。还可以在裂缝42处设置能从图4较佳地看到的可移动的快门50，使测量组件与外壳46的内部隔离。使用快门50来稳定外壳40内的玻璃带的温度，诸如使空气流动荡最小化。即，如前所述，当玻璃带从粘滞状态到有伸缩性状态变迁时，极度要求玻璃带经受外壳40内的稳定的、受控制的温度环境。因此，可以对快门50进行热控制以致可调节快门50的温度，并且快门关闭时外壳的热损失实质上与快门打开时外壳的热损失相同。可以设计快门，为的是提供装置的最小的存储空间要求。因此，快门可以具有任何适当的构成：例如，如通过图4a表明的一片；或如图4b所示的多片。

测量组件44通过裂缝42访问外壳40，该裂缝表示玻璃带相对稳定的热环境中的一个裂口。在与玻璃带相对的裂缝(外壳40)一侧出现测量组件表示相对于外壳内环境的一定的热获取能力-测量组件具有一定的热质量，并且对于外壳40中的热环境起到散热器的作用。还可以起中断外壳内的空气流的作用，进一步扰动热环境。

存在使外壳40中的热环境的中断最小化的数个方法。一个方法是使测量组件预热到外壳内的温度。当然，测量组件可能不能够长期暴露于如此的高温下，在某些情况中，高达900℃。在另一个方法中，当快门关闭时可以使用受热控制的快门50来模仿测量装置的温度以致可以在表示测量装置的条件下稳定带拉制工艺。因此，可以通过关闭位置的快门50(即，快门50覆盖裂缝42)来稳定带形成工艺，以使测量组件与外壳内的高温环境隔离。最好调节关闭位置的快门50的温度以仿效测量组件44的热获取特性(例如，热质量)。例如，可以在快门内或上包括水通路(未示出)以调节快门温度。然后通过位于离快门较远的和例如用合适的管道连接到快门通路的辅助设备对流过通路的水进行加热和/或冷却。当要求测量时，打开快门。因为在仿效通过裂缝42到测量组件的打开通路同时快门50处于关闭位置的一些条件下，带形成工艺是稳定的，所以可以使快门50打开时的热环境的变化最小化。

在某些情况中可能要求使测量组件44和外壳40内部之间的打开光路径保持到延长的时间周期。例如，可能要求在进行的、不中断的基础上执行玻璃带的测量，为的是提供连续反馈到玻璃形成工艺的数据源。为了促进这种延长的周期，可以使用跨越裂缝42或跨越遮蔽组件44的窗口。这些窗口对于所测量的辐射必须是光学透明的。一般，可以从氟化钙(CaF₂)、兰宝石(Al₂O₃)或硫化锌(ZnS)来制造这些窗口。使用光学透明的窗口减轻了热控制快门的需要，因为暴露于外壳40内环境的以及围绕玻璃带32的热质量实质上是恒定的。可以独立地使用透明窗口，或连同快门一起使用。最终，在某些实例中，如果发现打开的裂缝招致外壳40内的热环境的最小的改变，则可以保持裂缝42打开，无需使用窗口或快门使测量组件与外壳内的环境分开。

对于测量、监视特别重要的，和当可能控制时，玻璃属性是玻璃带的温度和玻璃带离开基准平面51的位移(带的形状)。理想地，玻璃带应该在通过形成楔子根部的平面中垂直地下降。实际上，如上所述，玻璃带的厚度在带的宽度上变化。例如，带的厚度可以从板的垂直边缘处的厚珠子变化成较薄的中心部分。厚度的变化可以导致带的不同部分的温度与带的其它部分的温度不同，并且具有不同的冷却速率。因此，在带的宽度上以及沿带的长度的带的空间上变化的温度可能导致带假设非平面的形状。有利地，在带的宽度(宽度分段或实质上整个宽度)上、或沿带的长度、或两者的温度分布的知识是用来控制这些温度分布的极有用的数据。可以应用于这里描述的温度度量衡学的最合适的技术是红外线扫描器，红外线阵列摄像机或2-维温度记录。这些技术与作为确定带温度的传统热电偶或光测高温计技术相比，提供了更重大的优点。尤其，可以有利地使用红外处理成像系统，即，线扫描器或线阵列摄像机。可以分析从这些测量得到的数据以产生带温度的总的横截面温度分布。

热玻璃带辐射的能量是分布在电磁谱中的波长带上的。辐射能量的强度和波长分布是所测量的物体的温度的函数。因此与诸如热电偶或光测高温计之类的其它点方式的设备相比，线扫描或线阵列红外系统表现出重大的优点，因为它们可以从仪器视场中的辐射温度产生表面温度的详细的、空间上分解的图。在传统上这些设备是众知的，并且可以大批量地得到。例如，合适的线扫描设备是Land Instruments International制造的LSP 50ZT7651型的红外(IR)线扫描器。

对于温度测量，重要的是玻璃带在执行测量的波长处是光学不透明的，以便排除带的相对侧上的物体辐射对温度测量的干扰(即，测量设备通过玻璃带没有“看到”带的其它侧上的物体的温度和没有结合该温度到带温度中)。最好，扫描器能够检测约4.8μm和约14μm之间波长范围内的辐射。例如，合适的检测波长范围是4.8μm到5.2μm。在图3所示的实施例中，IR线扫描器48位于端口52处，玻璃带的中部，并且检测带宽度上的温度，如链状线49所表示。

在某些其它实施例中，可相对于外壳40倾斜地安装遮蔽46。然后可以旋转或倾斜遮蔽46，垂直地，以致可以通过预定角度α(或其一部分)来移动测量平面54，如图5所描绘，不仅对于单个水平温度和/或位移分布产生数据，而且使用多个水平扫描来促进小的但是有用的垂直范围上的垂直温度和/或位移分布的显示。最好，遮蔽按直到和包括α的角度从法线到玻璃带表面向下倾斜。例如，可以使某些玻璃“冻结”的温度范围小于约70℃，而对于某些玻璃，可以小到约20-30℃。在向下拉制玻璃形成工艺中，会十分快速地发生少量的温度改变，即在短的垂直距离上。通过在测量组件中包括垂直倾斜或旋转的能力，可以用单个设备来获得这个范围而无需使用测量组件的数个垂直阵列组。测量组件获得一个垂直位置处的带宽度上的水平温度分布，倾斜预定量，然后获得第二个垂直位置处的水平温度分布。沿带长度的一系列垂直位置上的这些水平温度分布可以提供编辑带温度的二-维图的数据。

当然，还设想使用多个测量组件，这些测量组件位于沿带长度的各个位置处。例如，可以按预定间隔垂直地堆叠测量组件以致每个测量组件的垂直范围形成邻接的垂直范围。然后可以结合来自每个测量组件的测量值以确定所测量的属性在大距离上的总的垂直分布。另一方面，在其它情况中，个别的范围不需要形成邻接的总范围。

下列情况在本发明的范围内，即，在垂直配置中的外壳40上安装测量组件从而裂缝42也是垂直的。在该配置中，测量组件44沿跨越带的宽度的预定水平位置处的垂直路径收集测量数据(例如，温度和位移)。在垂直的定向中，在测量组件44中的测量仪器，例如，温度扫描设备48，在垂直扫描平面中进行扫描，并且能够水平地“倾斜”。

用于测量的玻璃带32的另一个有用的属性是带相对于预定基准平面的位移，一般选择通过形成楔子10的根部22的垂直平面51为预定基准平面。可以使用传统的成像方法来进行位移测量。例如，通过把一般为激光器光的、“结构化的”(即，有图案的)光引导到玻璃带的表面来执行测试。可以使用电荷耦合检测器(CCD)来检测图案。然后可以使用传统成像软件来计算玻璃带表面的宽度上的畸变。在图6所描绘的实施例中，从激光器源58投射结构化的激光器光56，并且通过CCD摄像机60进行检测。

例如，可以通过计算机(未示出)估计从温度和/或位移测量得到的测量数据，并且可以在反馈环路中使用，以控制安排在遮蔽中或周围的加热和/或冷却设备，从而使玻璃带经受的温度分布改变。

在本发明的另一个实施例中，可以在外壳宽度上并排布置如图7所示的数个测量组件44，从而减少任何一个测量组件的横向测量任务。在该实例中，使用两个IR扫描设备48，每个扫描设备适用于覆盖玻璃带的一半宽度。相似地，使用用于投射有图案的激光器光的两个激光器56以及两个检测设备58(例如，CCD摄像机)，每一半带使用一对(一个激光器和一个CCD摄像机)。本实施例的独立的测量组件可以具有以前各个实施例描述的任何的或所有的特征。

应该强调，本发明的上述实施例，尤其，任何“较佳的”实施例，只是实施的可能的例子，只为了清楚地理解本发明的原理而阐述。可以对本发明的上述实施例进行许多改变和修改而实质上不偏离本发明的精神和原理。例如，虽然是较佳的和有利的，但是布置测量组件为的是能够测量玻璃带的粘弹性区域中的温度或形状，其中使形状和/或应力冻结到带中，实质上可以沿牵引滚筒和切割位置之间的带的长度的各个位置上布置多个测量组件。这些位置包括带的粘滞区域、粘弹性区域以及有伸缩性区域。沿带的长度布置测量组件的阵列意味着可以显示大规模二-维温度和/或形状图，大大地提高了带的形状和温度的知识。这些数据可以导致带条件的详细知识，并且允许更有效地管理各种工艺控制(例如，形成楔子温度、拉制速率等)。这里揭示的测量组件并不需要局限于测量温度和形状(偏差)。可以使用其它通过光学方法确定的测量，诸如双折射的在线测量，导致玻璃带中直接的、在线的应力测量。此外，虽然已经根据熔化向下拉制工艺描述了本发明，但是本发明可以应用于其它向下拉制工艺，诸如狭缝拉制工艺(其中从坩锅或其它容器的底部的狭缝拉制玻璃带)，或再拉制工艺(其中在炉子中熔化固体玻璃粗加工成品，并且从其中拉制熔化的玻璃带)。旨在使所有如此的修改和变化都包括在本揭示和本发明的范围内，并且受到下述权利要求书的保护。

Claims (9)

1.一种用于刻画向下拉制工艺形成的玻璃带特性的装置，包括：

包括一对竖直形成表面部分和一对向下倾斜的会聚表面部分的形成本体，所述会聚表面部分在根部终止，其中熔融态玻璃流在所述竖直形成表面部分和所述会聚表面部分上为独立的流并且在所述根部汇合以形成玻璃带；

外壳，它被设置成至少围绕着所述玻璃带的粘滞性和粘弹性区域，所述外壳包括与所述玻璃带相对的开口；

测量组件，在所述开口将所述测量组件安装到所述外壳，所述测量组件包括遮蔽物和用于测量玻璃带的至少一个属性的至少一个测量设备，其中所述至少一个测量设备包括红外成像系统，所述红外成像系统适用于通过对穿过开口的玻璃带的宽度进行扫描以及对玻璃带经扫描宽度上的红外辐射进行检测来测量所述玻璃带的温度。

2.如权利要求1所述的装置，还包括用于测量带的位移的第二测量设备。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量组件适用于同时测量多个带属性。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量组件检测被投射到玻璃带表面上的有图案的光。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述玻璃带和所述测量组件之间的温度受控的快门。

6.一种刻画玻璃带特性的方法，包括：

通过向下拉制方法形成流动玻璃带，围绕所述带设置有外壳；

通过安装到所述外壳的测量组件对所述带的宽度的至少一部分进行扫描以至少测量所述带的温度，所述扫描包括检测来自所述带通过所述外壳内的开口的4.8μm到14μm的波长范围内的红外辐射，所述开口由能够在开启位置和关闭位置之间操作的快门保护；以及

调节所述快门的温度以在所述快门处于关闭位置时仿效测量组件的热质量并且在所述快门从所述关闭位置移至开启位置时保持所述外壳内的温度稳定。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还通过检测投射到所述带上的有图案的光来测量所述带的位移。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述快门包括通道并且所述快门的温度由流经所述通道的水来调节。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括倾斜所述测量组件以测量在多个竖直位置处的所述带宽度上的温度。

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