CN103747916A - 精加工玻璃板的边缘的方法 - Google Patents

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Abstract

精加工玻璃板的方法，包括将玻璃板的边缘加工成沿横向于玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓的步骤，该玻璃板的边缘具有初始平均边缘强度ESi。该方法还包括用诸如环形带的至少一个精加工件来精加工该边缘而不显著改变该预定横截面轮廓的形状的步骤。一个示例中，包含磨料的湿浆液可被施加至精加工件和玻璃板的边缘中至少一个处。在精加工边缘之后，示例精加工后的平均边缘强度ESf可以是至少约250MPa。附加地或替代地，另一示例中，比率ESf/ESi可以在从约1.6至约5.6的范围内。

Description

精加工玻璃板的边缘的方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§120要求2011年5月26日提及的美国申请系列号第13/116,738号的优先权权益，其内容以引用的方式纳入本文。
领域
本发明总体涉及精加工玻璃板的边缘的方法，且更具体地涉及包含加工边缘并然后精加工该边缘的精加工玻璃板的边缘的方法。
背景技术
已知生产显示器和其它应用的玻璃板。为了解决不理想的边缘特征，已知加工玻璃板的边缘，以例如重新成形玻璃边缘或通过降低通常与玻璃板的边缘相关的缺陷来提高玻璃板的强度。
发明内容
以下给出本公开的简化概述以提供对具体实施方式中描述的一些示例方面的基本理解。
一个示例方面中，一种精加工玻璃板的边缘的方法包括将玻璃板的边缘加工成沿横向于玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓的步骤。该方法然后还包括用至少一个环形带来精加工该边缘而不显著改变该预定横截面轮廓的形状的步骤。精加工该边缘为玻璃板提供至少约250MPa的平均边缘强度。
另一示例方面中，精加工玻璃板的方法包括将玻璃板的边缘加工成沿横向于玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓的步骤。该方法然后包括将包含磨料的湿浆液施加至精加工件和玻璃板的边缘中至少一个处的步骤。该磨料包括选自由氧化铝和铈土构成的组的材料。该方法还包括用精加工件和湿浆液来精加工边缘的步骤。
另一示例方面中，精加工玻璃板的方法包括将玻璃板的边缘加工成沿横向于玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓的步骤该玻璃板的边缘具有初始平均边缘强度ESi。该方法然后包括用至少一个精加工件来精加工该边缘而不显著改变该预定横截面轮廓的形状的步骤，其中精加工该边缘为该玻璃板提供精加工后平均边缘强度ESf，其中，比率ESf/ESi在约1.6至约5.6范围内。
附图说明
当参考附图阅读下面的详细说明时，将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，附图中：
图1示出第一加工设备的示例；
图2是沿图1的线2-2的玻璃板的剖视图；
图3是沿图1的线3-3的玻璃板和第一加工设备的剖视图；
图4是沿图1的线4-4的玻璃板的剖视图；
图5是第二加工设备的示例；
图6示出沿图5的线6-6的玻璃板的代表性剖视图，还示出具有U形槽的环形带；
图7示出取自图6的观察点7的示意性放大图；
图8示出类似于图7的具有不同表面特征的示意性放大图；
图9示出呈四棱锥形式的微复制表面示例的放大剖视图；
图10示出呈截头棱锥形式的微复制表面的另一示例；
图11示出具有V形槽的另一环形带；
图12示出具有另一U形槽的另一环形带，该U形槽具有C形槽部分；
图13示出滚轮示例；
图14示出另一滚轮示例；
图15是第二加工设备的另一示例；
图16示出图15的第二加工设备靠近玻璃板的边缘的预定横截面轮廓的圆角；
图17示出图15的第二加工设备精加工玻璃板的边缘的预定横截面轮廓的圆角；
图18示出沿图15的线18-18的剖视图，展示第二加工设备精加工玻璃板的边缘的预定横截面轮廓的平坦边缘；
图19示出图15的第二加工设备精加工玻璃板的边缘的预定横截面轮廓的另一圆角；
图20示出沿图15的线20-20的剖视图，展示沿大致平行于玻璃板的边缘的方向行进的环形带；
图21示出类似于图20的视图，但展示沿相对于玻璃板的边缘大致倾斜的方向行进的环形带；以及
图22示出精加工玻璃板的边缘的方法示例的流程图。
具体实施方式
此后将参照示出本发明各示例实施例的附图更完整地描述生产方法。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。然而，本发明可实施成许多不同形式，而不应理解成对这里所述的实施例进行限制。
各种设备可用于玻璃板的边缘的加工方法以提高玻璃边缘的强度。为进一步讨论起见，下文采用并描述玻璃板，具体是适用于液晶显示器制造的玻璃板。然而，应当注意的是，本发明可应用于精加工其它类型玻璃板的边缘。
例如，图1是可用于精加工玻璃板106的边缘104的示例方法的第一加工设备102示例。图2是沿图1的线2-2的玻璃板106的剖视图。如图2所示，玻璃可具有厚度“T”，其可包括大范围值。例如，玻璃板106的厚度“T”可小于或等于3mm，诸如小于或等于2mm或1.5mm或0.7mm。
如所示，线2-2沿横向于玻璃板106的边缘104截取的平面延伸并展示未精加工的示例边缘轮廓104a。未精加工边缘轮廓104a例如可以由玻璃分离工艺形成，该玻璃分离工艺用于将玻璃件（例如玻璃带）的一部分从玻璃件的另一部分分离。例如，玻璃带的相反边缘可以被移除以形成可具有图2所示形状的未精加工边缘轮廓104a。另一示例中，当将一个玻璃板从另一个玻璃板分离时，可形成未精加工边缘轮廓104a。各种分离技术可用于将玻璃件的一部分从玻璃件的另一部分分离。例如，在一个示例中，可通过激光和流体冷却组合来传播裂痕。其它示例中，可通过刻痕断裂工艺或其它技术来实现分离。
如图2所示，分离工艺可产生平坦边缘108，该平坦边缘108可在与第一和第二玻璃表面110、112的大致尖角114处突然终止。由分离工艺形成的尖角114和/或损伤区118可包含于未精加工边缘轮廓104a的深度116内。尖角114和/或损伤区118会降低玻璃板106的平均边缘强度，因为尖角114和/或损伤区118可提供应力集中和/或可能形成破裂的位置。
如此，精加工玻璃板的边缘104的方法可包括加工边缘104以提供预定横截面轮廓104b的工艺步骤。图4是沿图1的线4-4的玻璃板106的剖视图。如所示，线4-4也沿横向于玻璃板106的边缘104截取的平面延伸并展示预定横截面轮廓104b的示例，该预定横截面轮廓104b可通过用第一加工设备102加工玻璃板106的边缘104来产生。一个示例中，第一加工设备102可设计成移除尖角114。实际上，如图4所示，尖角被圆角120替代，圆角120过渡平坦边缘122与第一和第二玻璃表面110、112。如此，如所示，预定横截面轮廓104b可包括具有所示的圆角120和平坦边缘122的大致U形。其它示例中可设置其它预定轮廓。例如，一些示例中，平坦边缘122可倒圆角成具有凸或凹表面。一个示例中，预定边缘轮廓可具有大致U形轮廓，其中平坦边缘122包括在圆角120之间延伸的凸边缘。预定边缘轮廓可包括V形轮廓，但是在其它示例中可设置其它轮廓形状。其它示例中，预定轮廓可包括在第一与第二玻璃表面110、112之间延伸的C形轮廓。
如上所讨论的，加工边缘104的示例工艺步骤可提供其中尖角114可被移除的预定横截面轮廓104b。附加地或替代地，未精加工边缘轮廓104a的深度116可以被移除从而从边缘104附近减少或消除损伤区118。例如，深度116可被移除，其中在位于深度116内的损伤区118可加工去掉的同时突兀拐角（类似于尖角114）仍存在。或者，如所示，边缘104可被加工以移除深度116同时还移走尖角114。如此，损伤区118可被移除以及通常与相对尖角、诸如图2所示的尖角114相关的高应力集中区域可被移除。移除的深度116可包括从约3/8mm值约1/2mm，但是深度116可以更大或更小，取决于具体的加工过程。
可通过各种加工技术来执行加工玻璃板106的边缘104的步骤。如图1和3所示，在一个示例中，加工步骤可包括示出的含有旋转研磨工具的第一加工设备102，但根据其它示例，也可提供其它加工设备。图3是沿图1的线3-3的玻璃板106的剖视图。如图所示，线3-3也沿横向于玻璃板106的边缘104截取的平面延伸，并示意性展示含有研磨轮124和马达126的旋转研磨工具示例。马达126构造成驱动轴128并由此使轮沿旋转轴线132顺时针（参见箭头130）或逆时针旋转。此外，虽然未示出，该设备还可包括平移装置，该平移装置构造成提供玻璃板106相对于研磨轮124沿方向136的运动。一个示例中，研磨轮124可相对于静止的玻璃板106移动。其它示例中，玻璃板106可相对于静止的研磨轮124移动。其它示例中，研磨轮124和玻璃板106可都沿相同方向或相反方向移动，以实现研磨轮124相对于玻璃板106沿方向136的相对运动。
研磨轮124（如果设置的话）可包括沿横向于玻璃板105的边缘104截取的平面的预定研磨轮廓134。该预定研磨轮廓134设计成具有对应于加工成玻璃板106的边缘104的预定横截面轮廓104b的至少一部分。
研磨轮124可包括构造成加工玻璃板的边缘的各种各样的材料。一个示例中，可使用400目金属结合金刚石砂轮，但在其它示例中也可使用其它材料和/或粒度。
将玻璃板的边缘加工成预定横截面轮廓104b可大致提供具有初始平均边缘强度ESi的玻璃板。在初始边缘不是通过激光刻划来提供的应用中，相比于包含不是通过激光刻划技术形成的未精加工边缘轮廓104a的玻璃板的平均边缘强度，初始平均边缘强度ESi可以显著提高。例如，将边缘104加工成预定横截面轮廓104b可为玻璃板106提供通过四点H弯曲测试配置测量的范围在约90MPa值约150MPa的初始平均边缘强度ESi。
如图5所示，精加工玻璃板106的边缘104的方法还可包括用含有至少一个环形带的第二加工设备140精加工边缘104的步骤。第二加工设备140配置成精加工玻璃板106的边缘104而不显著改变预定横截面轮廓104b的形状。实际上，图4还可大致代表沿图5中线4-4的横截面。如此，预定横截面轮廓104b、104c、104d的横截面可具有实质上相同的形状且如所示还可具有大致相同的尺寸。其它示例中，虽然形状大致不变，但从表面少量移走玻璃可导致微小的尺寸变化。一些示例中，微小尺寸变化可形成几何形状彼此类似的形状。其它示例中，各形状可以相同或实质相同，而不是几何形状不类似。如此，图5所示的预定横截面轮廓104b、104c、104d尺寸和形状上可以大致彼此相同。其它实施例中，在加工过程中移除少量玻璃部分，预定横截面轮廓104b、104c、104d中的至少一个可具有微小尺寸变化和/或形状变化。
如图5所示，第二加工设备140可包括精加工件，诸如至少一个环形带，但在其它示例中可提供往复垫、旋转盘或其它精加工件。例如，第二加工设备140可包括第一精加工设备150，该第一精加工设备150包括至少一条环形带152。第一环形带152（如果设置的话）可围绕至少两个滚轮154、156被驱动，但在其它示例中可使用三个或更多个滚轮。
第一精加工设备150可位于各种各样的位置来实施精加工过程。一个示例中，第一精加工设备150可具有各种自由度。例如，第一精加工设备150可沿x轴线、y轴线和/或z轴线平移。附加地或替代地，第一精加工设备150可围绕x轴线、y轴线和/或z轴线旋转。如此，第一精加工设备150可以无限种定向布置以在玻璃板106的边缘104上实施精加工技术。一个示例中，第一精加工设备150可包括从纽约安大略的优选系统（OptiPro Systems）获得的UltraForm精加工机器。
图5仅示出第一精加工设备150的一个定向，其中第一精加工设备150的轴线158相对于玻璃板106的边缘104成角度“A1”定位。如图所示，角度“A1”展示为约45°，但在其它示例中，可设置其它角度。例如，如图所示，角度“A1”设置为第一精加工设备150的行进方向160后面的锐角。如第一精加工设备150的替代轴线162所展示的，角度“A2”可以包括引导行进方向160的锐角。其它示例中，角度“A1或A2”可以包括约90°的角度。如此，将理解，第一精加工设备150可相对于沿横向于玻璃板106的边缘104的方向延伸的Z轴线以多种定向枢转。
图6是沿图5的线6-6的玻璃板106的代表性剖视图。如图所示，线6-6也沿横向于玻璃板106的边缘104截取的平面延伸（例如沿所示的Z轴线）并示意性地仅展示第一精加工设备150相对于所示的X轴线的一个示例枢转位置。实际上，第一精加工设备150的轴线158可以沿玻璃板106的中心平面107延伸。其它示例中，第一精加工设备150还可围绕X轴线枢转各种替代角度。例如，如替代轴线164所展示的，第一精加工设备150可枢转锐角“B1”，但是，其它示例中，第一精加工设备150也可如图6另一替代轴线166所示相对于Z轴线枢转钝角“B2”。
返回到图5，环形带152可沿顺时针方向（如图5所示）行进，但是其它示例中也可沿逆时针方向执行。该带也可以各种各样的转速旋转，取决于特定应用、特定带特征、执行的步骤和/或其它特征。例如，该带可以约50rpm值约600rpm的速率旋转，但其它示例中可设置其它旋转速度。这种旋转速度可根据环形带的周长转换成带相对于玻璃边缘104的从约50厘米/秒至约1220厘米/秒的速度。另外，第一精加工设备150可沿相对于玻璃边缘104的行进方向160以从约25毫米/分钟至约800毫米/分钟的速度行进。
环形带152可由各种各样的材料制成，诸如聚氨酯带或其它带材料。此外，该带可设有和/或包括各种各样的研磨材料来适当地精加工边缘104或间歇精加工边缘104。一个示例中，研磨材料可粘结到带，但在其它示例中，可独立于带设置磨料或磨料浆液。例如，图7示出取自图6的视点7的示意性放大图，展示任何带可包括嵌在带中的金刚石，包括各种尺寸的金刚石颗粒168。一个示例中，金刚石颗粒168可包括从约1微米至约8微米、诸如从约1微米至约5微米、诸如从约2微米至约4微米、诸如约3微米的平均或中值大小，但在其它示例中，可使用其它大小的金刚石颗粒。此外，根据本发明的各方面，可使用其它颗粒类型。
而且，图8示出类似于图7的视图，其中，附加或替代于颗粒磨料（例如金刚石颗粒），任何带可包括加工在带表面上的微复制表面170。这种微复制表面可提供均匀深度的亚表面损伤并潜在地允许更精密地控制边缘疲劳强度，具有更高的强度水平。图9示出呈四棱锥形式的微复制表面170的一个示例放大剖视图，其它示例中可设置其它三维表面。图10示出包含截头棱锥的微复制表面180的另一示例。截头棱锥设计可允许机加工而棱锥末梢不会不一致或过早破裂。
如图6所示，环形带152可包括槽172，槽172构造成接纳玻璃板106的边缘104。如图所示，槽（如果提供的话）几何形状可类似于玻璃板106的边缘104的预定横截面轮廓104b的形状。图6中的槽172包括大致U形，其它示例中，也可设置其它形状。例如，图11和12示出类似于环形带152的带252、352，具有替代槽形状。图11示出具有包含大致V形的槽272的带，而图12示出具有另一大致U形的槽372，该U形具有在下面的大致C形部分。
槽172、272、373（如果设置的话）可如图6所示构造成配合整个预定横截面边缘轮廓104b，但在其它示例中，槽也可设计成仅配合该轮廓的某个部分或多个部分。例如，V形槽272可构造成配合几何形状类似于V形的边缘轮廓的整个边缘轮廓。替代的示例中，V形槽272可加工截头V形边缘轮廓的边缘。这种示例中，V形边缘轮廓的倒角边缘可通过V形槽来同时精加工。
槽172、272、373（如果设置的话}可以各种各样方式形成。例如，参考图13，滚轮可包括足够刚性的芯部182，该芯部182具有轮廓184，该轮廓184可包括槽172围绕滚轮154的旋转轴线186旋转的形状。如此，芯部182可具有围绕旋转轴线186对称布置的外圆柱形表面。这种示例中，当环形带152围绕滚轮154时，环形带152可符合于轮廓184的形状。如图13所示，滚轮还可包括设计成防止环形带152侧向移出滚轮154的外升高凸缘188。
其它示例中，滚轮的芯部可以足够柔性以在滚轮154将环形带152压靠玻璃板106的预定横截面轮廓104b时允许芯部的至少部分变形。例如，图13所示的滚轮154可包括芯部182，该芯部182足够有顺应性以允许芯部182至少部分地转变成图13所示的形状。一个示例中，芯部包括轻微轮廓，该轻微轮廓设计成当带在滚轮154上方行进时产生轻微槽。这种示例中，在精加工过程中，滚轮154可以压靠预定横截面轮廓104b（环形带152定位在其间）以允许芯部实现图13所示的轮廓184。
如将理解的，滚轮154的芯部182可具有各种硬度，取决于具体的构造。例如，芯部182的肖氏硬度可以在从0至约60范围内，但在其它示例中可使用具有其它硬度的滚轮。其它示例中，硬度可以从约10至约50，诸如从约20至约40，诸如约30。
其它示例中，带可以至少部分地形成有槽。例如，如图14所示，带452可以设计有形成在其中的槽472。这种示例中，滚轮454可包括芯部482，芯部482具有圆柱形形状或可能不必相对应于带452的槽472的形状的其它形状。这种示例中，滚轮的芯部482可以是大致刚性的，其中带452提供允许槽472接纳玻璃板106的预定横截面轮廓104b的柔性。
图15示出第二加工设备540的替代示例，第二加工设备540可包括另一示例的第一精加工设备550，该第一精加工设备550可与上述第一精加工设备150类似或相同。如图5所示，第一精加工设备150可设计成在单次通过中加工边缘104的整个预定横截面轮廓104b。相反，如图15所示，第一精加工设备550可设计成在单次通过中仅加工预定横截面轮廓的一部分。这种示例中，可提供多次通过来精加工整个边缘轮廓。
如图16所示，一个示例中，滚轮454可具有图14所示的构造，其中带具有无槽的大致圆柱形段553，但在其它示例中，可设置轻微槽。例如，如果滚轮454设有图14所示的构造，带可以设计成变形以符合该边缘轮廓段的形状。其它示例中，滚轮可类似于滚轮154，其中，在非压缩状态下的初始芯部轮廓是大致圆柱形的，具有沿滚轮的轴线大致相同的圆柱半径。在压缩之后，具有如上所述的足够肖氏硬度的滚轮芯部，可形状符合所加工轮廓的相对应部分的形状。
回到图5，第二加工设备140还可包括选配第二精加工设备190，该第二精加工设备190可与第一精加工设备150类似或相同。附加地或替代地，第二精加工设备190（如果提供的话）可包括喷嘴192，喷嘴192构造成递送湿浆液194以施加磨料196，磨料196可包括各种磨料类型。如此，带可以包括或不包括直接粘结至带的研磨材料。而是可使用包含悬浮在浆液中的磨料196的液体浆液，其中环形带198和湿浆液194一起工作以精加工玻璃板106的边缘104。一个示例中，磨料196可以包括铈土，但在其它示例中，可提供氧化铝或其它磨料类型。
第二精加工设备190（如果设置的话）可以与第一精加工设备150一起安装以沿行进方向160一起移动。其它示例中，其中第一和第二精加工设备150、190不一定联接在一起，而是可使用第一精加工设备并随后在单独过程中使用第二精加工设备。
第一精加工设备140可显著地改善玻璃板106的平均边缘强度。在其中第二加工设备140仅包括第一精加工设备150的应用中，或者在其中第二加工设备140同时包括第一和第二精加工设备150、190的应用中，可实现平均边缘强度的显著改善。一个示例中，在用第一加工设备102加工预定轮廓之后用第二加工设备140精加工边缘104可为玻璃板106提供至少约250MPa、诸如300MPa至约450MPa的最终平均边缘强度ESf，但在其它示例中，可实现其它平均边缘强度。
回到图15，第二加工设备540还可包括可选的第二精加工设备590，该第二精加工设备590可与第一精加工设备550类似或相同。附加地或替代地，第二精加工设备590（如果提供的话）可包括喷嘴592，喷嘴592构造成递送湿浆液594以施加磨料596，磨料596可包括各种磨料类型。如此，带可以或可以不包括直接粘结至带的研磨材料。而是可使用包含悬浮在浆液中的磨料596的液体浆液，其中环形带598和湿浆液594一起工作以精加工玻璃板106的边缘104。一个示例中，磨料596可以包括铈土，但在其它示例中，可提供氧化铝或其它磨料类型。
第二精加工设备590（如果设置的话）可以与第一精加工设备550一起安装以沿行进方向160一起移动。其它示例中，其中第一和第二设备550、560不一定联接在一起，而是可使用第一精加工设备并随后在单独过程中使用第二精加工设备。
第一精加工设备540可显著地改善玻璃板106的平均边缘强度。在其中第二加工设备540仅包括第一精加工设备550的应用中，或者在其中第二加工设备540同时包括第一和第二精加工设备550、590的应用中，可实现平均边缘强度的显著改善。一个示例中，在用第一加工设备102加工预定轮廓之后用第二加工设备540精加工边缘104可为玻璃板106提供至少约250MPa、诸如300MPa至约450MPa的最终平均边缘强度ESf，但在其它示例中，可实现其它平均边缘强度。
现将首先参考图22所示的流程图600描述精加工玻璃板106的边缘104的方法。该过程在602处开始，例如，开始于准备和安装玻璃板106以相对于第一精加工设备102行进的步骤604。该方法然后可包括用第一加工设备102加工玻璃板106的边缘104的步骤606，第一加工设备102可包括所示的旋转研磨工具。在加工过程中，第一加工设备102可相对于玻璃板106移动以实现图1所示的预定横截面轮廓104b。一旦完成，玻璃板106的深度116可与相对应的损伤区118一起移除。一旦移除，该损伤区和尖角可被移除以实现所需的预定横截面轮廓104b。如图4所示，例如，预定横截面轮廓104b可以是大致U形，但是在其它示例中，可实现C形、V形或其它预定横截面轮廓。在步骤606期间完成加工技术之后，该预定横截面轮廓104b可为玻璃板106提供范围在从约90MPa至约150MPa的初始平均边缘强度ESi，但在其它示例中可提供其它平均强度范围。
该方法还可包括在步骤608期间用精加工件精加工边缘的步骤。一个示例中，精加工件可包括图5所示的第一精加工设备150和/或第二精加工设备190。例如，步骤608可涉及加工被接纳在对应于第一和第二精加工设备150、190的环形带152、198中至少一个的相对应槽内的整个预定横截面轮廓104b。
其它示例中，步骤608可涉及在一次或多次通过中加工预定横截面轮廓104b的一部分，例如用第一和第二精加工设备550、590的环形带552、598中的至少一个。参考图16-19，将描述用第一精加工设备550进行的精加工，同时理解可以类似方式用第二精加工设备590来进行的精加工。此外，从图16-19逐步示出加工的顺序，同时理解在其它示例中可以不同顺序执行各步骤。参考图16，第一精加工设备550可以定向成使得第一精加工设备550的轴线558以相对于玻璃板106的中心平面107成一角度来设置。如图17所示，第一精加工设备550然后可沿轴线558在方向551上平移以将带压靠第一圆角120a。由于滚轮454和/或环形带552的适形性（conformity），带的外部可以围绕预定横截面轮廓104b的第一圆角顺应形状。由此，如图15所示，当第一精加工设备550沿行进方向160相对于玻璃板106移动时，在圆角120a上进行精加工过程。
接下来，如图18所示，第一精加工设备550可重新定向成使得轴线558与玻璃板106的中心平面107对齐。第一精加工设备550然后可沿轴线558在方向555上平移以将带压靠平坦边缘122。由于滚轮454和/或环形带552的适形性，带的外部可适形于（conform）平坦边缘122。由此，如图15所示，当第一精加工设备550沿行进方向160相对于玻璃板106移动时，在平坦边缘122上进行精加工过程。
另外，如图19所示，第一精加工设备550可重新定向成使得轴线558以相对于玻璃板106的中心平面107成一角度来设置。第一精加工设备550然后可沿轴线558在方向557上平移以将带压靠第二圆角120b。由于滚轮454和/或环形带552的顺应性，带的外部可顺应于该第二圆角120b。由此，如图15所示，当第一精加工设备550沿行进方向160相对于玻璃板106移动时，在圆角120b上进行精加工过程。
图20和21示出精加工设备550、590围绕Y轴线的替代定向。例如，图20是第一精加工设备550沿图15的线20-20的剖视图。如图所示，环形带552可沿大致平行于玻璃板106的边缘104的方向570行进。这种构造中，滚轮454的旋转轴线572可以大致垂直于玻璃板106的边缘104。图21示出其中环形带552的方向570以相对于玻璃板106的边缘104成倾斜角度定向的替代定向。图20中环形带552与边缘104之间的接触面积574小于图21中环形带552与边缘104之间的接触面积576。如此，当相比于图20所示的平行定向时，图21所示定向中的加工过程可以更快地执行。但是，通过在平行定向（例如图20）加工可比在倾斜角度（例如图21）加工实现更大的平均边缘强度。如此，在需要更高平均边缘强度的应用中可设置平行定向，而在缩短加工时间同时仍提供足够强的边缘的应用中可选择倾斜定向。
在执行第一精加工步骤608之后，可由过程的结束610所指示地完成精加工过程。或者，可执行第二精加工步骤612。例如，可通过可具有类似或不同研磨带特征的第一精加工设备150、550之一来执行第二精加工步骤。其它示例中，可通过可以类似于第一精加工设备的方式沿行进方向160平移的第二精加工设备190、590来执行第二精加工步骤。在完成第一精加工步骤608和/或第二精加工步骤612之后，预定横截面轮廓104c、104d可为玻璃板106提供范围在至少约250MPa、诸如约300MPa至约450MPa的最终平均边缘强度ESf，但在其它示例中，可实现其它平均边缘强度。
在执行第二精加工步骤612之后，可由过程的结束610所指示地完成该过程。或者，在完成过程的结束610之前在步骤614期间可执行一个或多个其它精加工技术。一个示例中，最终精加工过程614可包括磁流变精加工技术（MRF），其可提供范围从约250MPa至约900GPa或更大的最终平均边缘强度，但在其它示例中可提供其它强度范围。
精加工玻璃板106的边缘104的一个具体示例性方法可包括将玻璃板的边缘104加工成沿横向于玻璃板106的边缘104的平面截取的预定横截面轮廓104b。例如，第一加工设备102，诸如所示的具有研磨轮124的设备可用于形成该预定横截面轮廓104b。然后，包含磨料的湿浆液可被施加至精加工件和玻璃板的边缘104中至少一个处。例如，该磨料可包括氧化铝和/或铈土。此外，精加工件可包括环形带，旋转盘、往复垫或其它精加工件。该方法然后可包括用精加工件和湿浆液来精加工边缘104。
另一示例中，该方法包括，通过沿横向于玻璃板106的边缘104截取的平面将玻璃板106的边缘加工成预定横截面轮廓104b的步骤来精加工玻璃板105的边缘104，玻璃板106的边缘104具有初始平均边缘强度ESi。可例如通过具有研磨轮124的第一加工设备102来执行该过程。然后，该方法可包括用至少一个精加工件来精加工边缘104而不显著改变该预定横截面轮廓的形状。可用如上所述的第一或第二精加工设备来进行这种精加工，但是其它示例中可提供其它技术。一旦完成该过程，则玻璃板106的边缘104可包括最终平均边缘强度ESf，其中比率ESf/ESi在从约1.6至约5.6的范围内。例如，初始平均边缘强度ESi可以在约90MPa至约150MPa范围内，而最终平均边缘强度ESf c可以在至少约250MPa范围内，诸如约300MPa至约450MPa。
现将通过下面描述的试验来描述非限制性示例。使用通过400目金属结合的金刚石加工技术来制备预定横截面轮廓104b的各种带构造来进行试验。然后在下面三种方式（条件）中完成整个加工的横截面轮廓104b并实现下表所列的相对应平均边缘强度：
条件1 条件2 条件3
过程A 过程A 过程A
过程B 过程C
时间/2边缘 2分18秒 3分48秒 6分48秒
平均强度（MPa） 244 255 414
过程A使用压靠预定横截面轮廓104b1毫米的3微米金刚石带。即，一旦滚轮接触预定横截面轮廓104b的表面，滚轮就进入边缘内1.0mm以压缩滚轮。该带以500rpm的速度运行并以200毫米/分钟的速度前进。
过程B使用压靠预定横截面轮廓104b1毫米的0.5微米金刚石带。该带以500rpm的速度运行并以400毫米/分钟的速度前进。
过程C使用聚氨酯带GR-25，该带上有CeO2浆液。带被压靠预定横截面轮廓104b1毫米。该带以150rpm的速度旋转并以100毫米/分钟的速度前进。
如图所示，条件2花费比条件1长的时间，同时仅对玻璃板增加相对少量的平均边缘强度。另一方面，相比于提供244MPa的平均强度的条件1，条件3将平均边缘强度显著增加至414MPa。
还通过400目金属结合的金刚石加工技术对预定横截面轮廓104b进行其它测试。然后在下面六种方式（下面各＃）中加工整个横截面轮廓104b并实现下表所列的相对应平均边缘强度：
Figure BDA0000420103890000141
步骤A使用3微米金刚石带，步骤B使用粘结CeO2的带，而步骤C使用在带上的CeO2浆液。该定向定位成平行于或垂直于玻璃板的边缘。明显地，通过步骤A与步骤C组合使用来实现至少300MPa的显著平均边缘强度。
本发明的方法可用作磁流变精加工技术（MRF）的潜地较不昂贵的替代方式，同时提供足够高的平均边缘强度。其它示例中，本发明的方法步骤可与MRF结合使用来缩短循环时间。如此，本发明的精加工技术可提供比使用常规旋转研磨工具高得多的平均边缘强度，并允许相比于常规加工方法更快的生产更高强度的边缘。此外，该精加工技术可提供在通常通过常规研磨方法实现的平均边缘强度与MRF技术实现的边缘强度之间的中间范围平均边缘强度，同时用更少的加工时间实现足够的平均边缘强度。此外，可通过将带相对于玻璃板的边缘成一角度定向来进一步增加加工时间。
对本领域的技术人员来说很明显，可对本发明进行各种更改和改变而不背离本发明的精神和范围。这样，本发明应涵盖对本发明的各种修改和变型，只要它们在所附权利要求及其等效内容的范围内即可。

Claims (23)

1.一种精加工玻璃板的边缘的方法，包括以下步骤：
（I）将玻璃板的边缘加工成沿横向于所述玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓；以及然后
（II）用至少一个环形带精加工所述边缘而不显著改变所述预定横截面轮廓的形状，其中，精加工所述边缘为玻璃板提供至少250MPa的平均边缘强度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的平均边缘强度为至少300MPa。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的平均边缘强度范围从300MPa至450MPa。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（I）之后，所述边缘的横截面轮廓的形状几何形状上类似于在步骤（II）之后所述边缘的横截面轮廓的形状。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，环形带的一部分沿大致平行于所述玻璃板的所述边缘的方向行进。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，环形带的一部分沿相对于所述玻璃板的所述边缘成倾斜角度的方向行进。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，所述至少一个环形带包括在第一精加工步骤期间使用的第一带和在所述第一精加工步骤之后第二精加工步骤期间使用的第二带。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，湿浆液用于施加磨料，所述磨料用于通过所述环形带精加工所述边缘。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述湿浆液的磨料包括选自由氧化铝和铈土构成的组的材料。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，磨料粘结至所述带环。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述磨料包括金刚石颗粒。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）期间，滚轮用于将所述环形带压靠所述边缘。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述滚轮具有范围在0至60的肖氏硬度。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述滚轮是能适形的。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环形带包括构造成接纳所述玻璃板的所述边缘的槽。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述槽几何形状上类似于所述玻璃板的所述边缘的所述预定横截面轮廓的形状。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（I）期间，旋转研磨工具用于实现所述预定横截面轮廓。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（I）期间形成的所述预定横截面轮廓包括大致U形轮廓。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（I）期间加工所述边缘为所述玻璃板提供90MPa至150MPa范围内的平均边缘强度。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板具有小于或等于3mm的厚度。
21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（II）之后，用磁流变精加工技术进一步精加工所述边缘。
22.一种精加工玻璃板的边缘的方法，包括以下步骤：
（I）将玻璃板的边缘加工成沿横向于所述玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓；
（II）将包含磨料的湿浆液施加至精加工件和玻璃板的边缘中至少一个处，其中所述磨料包括选自由氧化铝和铈土构成的组的材料；以及
（III）用所述精加工件和所述湿浆液精加工所述边缘。
23.一种精加工玻璃板的边缘的方法，其特征在于，
（I）将所述玻璃板的所述边缘加工成沿横向于所述玻璃板的边缘截取的平面呈预定横截面轮廓，所述玻璃板的所述边缘具有初始平均强度ESi；以及然后
（II）用至少一个精加工件来精加工所述边缘而不显著改变所述预定横截面轮廓的形状，其中精加工所述边缘为所述玻璃板提供精加工后平均边缘强度ESf，其中，比率ESf/ESi在1.6至5.6范围内。
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