CN104903261A - 用于支承和固定玻璃板的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支承和固定玻璃板的装置，用于在沿切割边缘(34)切割玻璃板(12)的切割处理期间，支承和固定诸如玻璃板(12)，特别是玻璃薄板(12)的由易碎材料制成的板。该装置包括：主体部分(14)，可以流通气体；导气装置(18)，用于向主体部分(14)提供气体并且引导气体通过主体部分，可以在排出主体部分(14)的气体上支承所述玻璃板(12)。所述装置具有固定单元(20)，用于相对于装置(101)固定玻璃板(12)，所述固定单元与玻璃板(12)相互作用，使得在切割处理期间玻璃板(12)在接触区域(24)中与主体部分(14)接触，并且在接触区域(24)外部切割边缘(34)被排出气体提升且位置距主体部分(14)有一距离。此外，本发明涉及对应的方法。

Description

用于支承和固定玻璃板的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于支承和固定例如玻璃板，特别是玻璃薄板等由易碎材料制成的板的装置，在沿切割边缘切割玻璃板的切割处理期间支承和固定该板。该装置包括：可以流通气体的主体部分，以及用于将气体提供到主体部分并引导气体穿过该主体部分的导气装置，所述玻璃板可以被支承在主体部分排出气体的位置处。此外，本发明涉及相对应的方法。
背景技术
切割玻璃板的方法基本上可以分为两类。一方面，可以在一个加工步骤中沿切割边缘完全切断玻璃板，或者，另一方面，沿一条线部分地切割或刻划并且随后断开玻璃板，其中，上述线限定了断开边缘。结果是，通过第一种方法产生了切割边缘，而通过后一种方法产生了刻划和断开线。在下文中，术语切割边缘(cutting edge，切割边缘)应当代表由切割玻璃板而产生的所有边缘。通过工件的材料和厚度来决定采用上述两种方法中的哪一种。在两种情况下，可以采用激光来完全切割或者部分切割玻璃板。还可以通过例如由金刚石制成的划痕器或者切割轮来执行部分切割。在本申请的上下文中，玻璃板应当代表后续讨论的问题适用的由易碎材料制成的所有板。
在上述两种方法中，都必须将玻璃板装载到玻璃板需要固定至的支承板上。可以通过负压或真空使得玻璃板被拉至支承板从而固定到支承板，来完成固定。由于生产的局限性，支承板绝不会是理想平面，使得无法避免存在某些凹凸。特别是由于玻璃薄板(即，玻璃厚度<200μm的玻璃板)中的凹凸，张力和张力峰值以不可控的方式引入了玻璃板，在最坏的情况下，这可能会导致玻璃板破裂，但是如果张力延伸到切割边缘，则在任何情况下，都会导致次品的切割边缘。此外，在该情况下，难以在不损坏支承板的情况下完全切断玻璃板，因此这种固定方法主要适用于刻划且随后断开，断开在支承板外部执行。
在现有技术中已知的是，通过在气垫(特别是空气垫，其中通过压缩空气来提供空气垫)上支承玻璃板来解决支承板凹凸的问题，其中，所使用的气体可以根据给定的应用自由选择。因此减小了张力，然而，需要采取另外的措施来固定玻璃板，这是因为气垫不能确定地限定玻璃板关于高度或者边的位置，但该位置是沿着明确限定的切割边缘切割玻璃板的必要条件。因此，需要采用与玻璃板接触的固定装置。然而，由于需要将切割边缘的行进调整到固定装置的位置，因此，降低了切割处理期间的灵活性。
在EP 1 044 930 A2中，公开了一种用于在切割处理期间支承和固定玻璃板的装置，其中，玻璃板沿刻划线断开。该装置包括可以流通气体的两个梁，气体经由对应的管线提供。可以在梁的支承表面上提供正压和负压。通过施加正压，可以将玻璃板3容易地移动到期望位置，通过施加负压，将玻璃板固定到期望位置。通过施加负压，玻璃板与梁接触。两个梁被设置为彼此隔开并形成间隙。为了将切割边缘布置为远离主体部分，玻璃板必须被放置为使得切割边缘位于间隙的区域中。
在EP 0 457 751中，示出了一种用于在切割处理期间支承和固定玻璃板的装置，其中，沿切割边缘切割玻璃板。主体部分设置为可以流通气体的抽吸箱的形式。玻璃板由于负压而被拉至抽吸箱。通过可移动凸缘沿切割边缘将玻璃板断开。切割边缘需要放置在抽吸箱的间隙内部，其中，可移动凸缘也位于抽吸箱的间隙内部。在该情况下，同样需要间隙，以将切割边缘放置为与主体部分隔开。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种用于支承和固定玻璃板的装置和方法，其能够在不限于给定的切割方法的情况下，以得到的高质量切割边缘实现玻璃板的柔性切割。
该目标是通过包括权利要求1的特征部分的最初描述的装置以及通过根据权利要求10的方法来实现的。从属权利要求给出了该装置和方法的有利实施例。
本发明的装置包括用于相对于装置固定玻璃板的固定单元，在切割过程中所述固定单元与玻璃板相互作用，使得玻璃板在接触区域与主体部分接触，并且在接触区域外部切割边缘被排出的气体提升并且定位为距主体部分有一距离，由于如上的构成可以实现如下的技术效果和优点：由于玻璃板与主体部分在接触区域内接触，玻璃板被固定在其位置，使得在切割过程中不会移位。排出的气体使得玻璃板在接触区域外部被提升并且离开主体部分，从而切割边缘被露出。因此，可以完全地切断或划开玻璃板，防止了主体部分的损坏。对于任何切割方法都没有限制。虽然排出主体部分的气体向玻璃板引入了张力，但是通过使用本发明的装置，该张力平均分散到玻璃板中，这与开始描述的已知支承板的凹凸相反。特别避免了切割边缘的区域中的应力峰值。可以提高切割边缘的质量。此外，利用排出主体部分的气体的体积流量，可以考虑待处理的玻璃板的机械性能，使得可以切割不同厚度、延展性、和硬度的玻璃板，而不会引入可能会对待切割的玻璃板造成损坏的高张力。优选地，使用空气作为气体。
优选地，导气装置包括用于引导气体通过主体部分的多个通道。通道易于制造，并且可以放置为最方便给定的应用。可以选择性地引导气体流，特别是空气流，此外，一旦通道在装置操作期间被堵塞，可以以容易的方式清洁通道，例如，通过粉碎粉尘。
本发明装置的优选实施例的特征在于：应用于主体部分上的层，特别是烧结层，气体可以流动通过该层，并且该层被应用于主体部分上，使得烧结层包括接触区域。将可以流通气体的层应用于主体部分上的优点在于，设置多个通道以用于引导气体通过主体部分是多余的。因此，主体部分可能会更加更少负载。除此之外，层可以以特别适合在切割过程中新出现的情况的方式设计，从而保护主体部分。特别地，实施为可以流通气体的烧结层的层可以以非常耐热的方式设计，使得该实施例特别适合激光切割，这是因为，无意中聚焦在烧结层上的激光束不会损坏或者仅在可以忽略不计的程度上损坏烧结层。还可以在提供大硬度的同时，进一步以非常平坦和均匀的方式提供烧结层，使得没有或者只有很少的张力经由接触区域引入到玻璃板。由于可以实现的均匀度，一旦气体或空气供给不管因为什么原因而停止，仍可能继续刻划玻璃板。从而提高了装置的可靠性。
在优选实施例中，固定单元包括负压装置，用于提供负压或真空以用以相对于装置固定玻璃板。利用负压或真空的吸入作用的益处在于，使得玻璃板可以固定到支撑板而不需借助于其他部件。可以实现玻璃板的快速固定，其中，可以灵活地调整该固定。如果要改变玻璃板的位置，可以即刻关闭负压装置，并且根据需要重新放置玻璃板。一旦再次打开负压装置，则再次固定玻璃板。
特别优选的实施例的特征在于，负压装置包括：穿过主体部分的一个或多个出气通道；以及烧结层和/或真空泵，与出气通道相互作用以抽出排出主体部分和烧结层的气体的一部分。由于出气通道穿过主体部分和烧结层这一事实，可以以紧凑的方式设计本发明的装置，从而节省了空间。真空泵可以直接固定在主体下面，从而进一步节省了可用空间。可以采用市售真空泵，使得可以以节省成本的方式提供该装置。如果主体部分包括烧结层，则出气通道不必完全穿过烧结层。出气通道延伸至烧结层中或者与烧结层相互作用，使得可以将排出气体的一部分抽空以在期望位置提供负压就足以。
在优选实施例中，切断装置布置在出气通道中，用于选择性地关闭和释放流经出气通道的空气流。因此可以选择性地提供或关闭负压的区域。切割边缘被定位为距气流出气通道越近，断开或切割边缘区域中的张力越高，导致断开或切割边缘的质量下降。如果由于断开或切割边缘靠近气流出气通道而导致张力超过临界值，则可以仅仅通过关闭相应的出气通道来减小切割边缘区域中的张力，而不需要重新放置玻璃板。因此，可以在不重新放置玻璃板的情况下成条状切割玻璃板。考虑到切割边缘的当前位置，可以选择性地增加真空和负压的区域。
优选地，负压装置进一步包括引导装置，用于引导排出主体部分和烧结层的气流。该引导装置可以被实施为套管或放置有玻璃板的橡胶体。引导装置将主要方向标记为排出烧结层的气流。当玻璃板放置在引导装置上时，在引导装置的面向出气通道的一侧，从烧结层排出的气体主要被引导到出气通道并被抽空，从而产生负压。在与出气通道相对的一侧排出的气体产生正压，从而在气体从装置边侧排出之前提升玻璃板。引导装置使得能够选择性地划分和定位正压和负压的区域。
在进一步的实施例中，固定单元包括磁性、可磁化、或磁化装置。磁性装置是本身是磁的装置，诸如铁、镍、或钴。它们被永磁体吸引或排斥。如果装置是磁化的，则其具有永磁体的属性。可磁化装置可以通过与永磁体的相互作用被磁化。由于磁性装置的吸引力，玻璃板相对于装置被固定。其中通过施加电场而生成磁力的实施例是可能的。因此，可以通过关闭电场来消除磁力。可以选择性地固定或释放玻璃板。可以进一步想象，玻璃板本身包括由该装置的相应设计吸引的磁性元件，从而固定玻璃板。
已经证明，当烧结层包括与涂布于玻璃板的磁性、可磁化、或磁化体相互作用以固定玻璃板的磁性、可磁化、或磁化颗粒时，是有益的。在该实施例中，磁性、可磁化、或磁化体设置在玻璃板的与烧结层相对侧，这使得能够容易地例如手动或者通过夹具机构来限定和改变接触区域。根据玻璃板的厚度，可以将磁性、可磁化、或磁化体的自身重量用于玻璃板的固定。对于需要非常大的磁场来实现充分固定的较厚玻璃板而言，这特别有利。由于烧结层包括磁性、可磁化、或磁化颗粒的事实，不需要额外的步骤来产生磁吸引效应。因此可以以易管理的复杂度保持装置的紧凑。
本发明的基本目标还通过如下方法实现：该方法用于在其中在装置上沿切割边缘切割玻璃板的切割处理中，支承和固定由诸如玻璃板特别是玻璃薄板的易碎材料制成的板，上述装置包括气体可以通过气流动的主体部分，该方法包括以下步骤：
-向主体部分提供气体，并且通过导气装置引导气体通过主体部分，
-在从主体部分排出的气体上支承玻璃板，以及
-通过固定单元相对于装置固定玻璃板，固定单元与玻璃板相互作用，使得玻璃板在切割处理期间在接触区域内与主体部分接触，在接触区域外部切割边缘被排出气体提升并且位置距主体部分一段距离。
通过本发明的方法实现的优点和技术效果与所描述的本发明装置的优点和技术效果相同。
一个优选实施例的特征在于，相对于装置固定玻璃板的步骤包括通过负压装置提供负压或真空。同样在该实施例中，可以实现与所描述的装置各实施例相同的优点和技术效果。特别是，支承板的凹凸不会导致将可能会引起破裂的不可控的张力引入玻璃板中。此外，由于切割边缘是暴露的，因此对于具体切割方法没有限制，并且在切割处理中主体部分不会受损。
本发明方法的另一实施例的特征在于，相对于装置固定玻璃板的步骤包括应用于主体部分上的烧结层的磁性、可磁化、或磁化颗粒与可应用于玻璃板上的磁性、可磁化、或磁化体的相互作用。同样在该实施例中，可以实现与所描述的装置各实施例相同的优点和技术效果。
附图说明
通过借助于参照附图的优选实施例详细举例说明本发明。
图1a)是穿过本发明装置的第一实施例的横截面；
图1b)是图1a)中示出的本发明装置的实施例的示意顶视图；
图2a)是穿过本发明装置的第二实施例的横截面；
图2b)是图2a)中示出的本发明装置的实施例的示意顶视图；
图3a)是穿过本发明装置的第三实施例的横截面；
图3b)是图3a)中示出的本发明装置的实施例的示意顶视图；
图4a)是穿过本发明装置的第四实施例的横截面；
图4b)是图4a)中示出的本发明装置的实施例的示意顶视图。
具体实施方式
在图1a)中，以原理表示的形式示出了本发明装置101的第一实施例，本发明装置101用于在切割处理期间支承和固定玻璃板12，特别是玻璃薄板12。然而，本发明装置101还可以用于切割由任何易碎材料制成的板。装置101包括可以流通气体的主体部分14。为此，主体部分14包括导气装置18，其包括多个通道15。为了向通道15提供气体(优选地，压缩空气)，导气装置18包括未示出的其他元件，例如，软管、阀、减压器、压缩机、和压力管。压缩空气沿着箭头P1指示的方向流过通道15。通道15以如下方式设计：流经通道15的气体提供了可以放置玻璃板12的气体垫或空气垫。
此外，本发明装置101包括固定单元20，玻璃板12可以通过固定单元20而相对于装置101固定。在所示出的实施例中，固定单元20包括负压装置22，其被设计为使得在装置101的操作过程中，玻璃板12在接触区域24中与主体部分14接触，从而相对于装置101固定玻璃板12。在所示出的实例中，负压装置22包括穿过主体部分14的三个出气通道26，可以任意选择出气通道26的数量。进一步地，负压装置22包括真空泵28，通过该真空泵28可以将在出气通道26的自由端附近排出主体部分14的气体的一部分抽真空，如箭头P2所示。结果，产生了负压，玻璃板12被拉向主体部分14，从而被固定在其位置。为了更确定地限定接触区域24，引导装置30位于布置有玻璃板12的烧结层16上。引导装置30可以是由金属或弹性橡胶制成的衬垫。因此，能够限定将哪部分气体抽空来固定玻璃板12，以及哪部分气体用于提供气体垫或空气垫以支承玻璃板12。
此外，在出气通道26设置了切断装置32，其使得能够选择性地打开和关闭出气通道26，从而释放或中断空气流。从而，可以增大或减小接触区域24，并且可以选择性地改变接触区域的位置。切断装置32可以具体实施为阀或闸阀。
除此之外，示出了切割边缘34，沿着该切割边缘，可以用未示出的切割工具(例如，CO2-激光器、金刚石划痕器、或切割轮)切割玻璃板12。显然，切割边缘34是暴露的，距离主体部分14一段距离，使得在切割玻璃板12时不损坏主体部分34。在引导装置30外部，主体部分14排出的气体提升玻璃板12，而在引导装置30内部，玻璃板12通过负压而被拉向主体部分。玻璃板12弯曲，并且向玻璃板12中引入了张力。然而，该张力的引入非常均匀，并且可以通过气体的流量来控制其幅度，使得不会损坏玻璃板12并且可以获得高质量的切割边缘34。通过未示出的控制装置101，真空泵28的输送能力以及通过主体部分14引导的气体的流量可以彼此调整以及改变。
在附图中，仅仅原理性地示出了玻璃板12和接触面积24的弯曲过程，并且不主张与在本发明装置101的操作中相合的过程一致。
在图1b)中，通过顶视图示出了图1a)中示出的实施例。很显然，切割边缘34距离接触区域24和引导装置30一段距离。此外，示出了图1a)的切割面A-A。
在图2a)中，通过横截面示出了本发明装置102的第二实施例。与第一实施例相比，烧结层16由于其多孔性而被涂布于可以流通气体的主体部分14。结果，不需要用于引导气体的通道15。为了以期望的方式将气体引导至玻璃板12，烧结层16可以在其边缘或表面设置有不透气层，或者可以被密封。此外，主体部分14可以包括不透气部分，使得气体仅可以经由烧结层16的自由表面排出，如箭头P1所示。气体经由导气装置18被引导至烧结层16中。出气通道26穿过主体部分和烧结层16。
在图2b)中，通过顶视图示出了图2a)中的实施例。很显然，切割边缘34距接触区域24一段距离。此外，示出了用于图2a)的切割面B-B。
在图3a)中，示出了本发明装置103的第三实施例，其与第二实施例的不同在于，出气通道26仅部分地延伸至烧结层16中并且没有到达接触区域24。此外，导气装置18包括多个通道15，该通道完全地延伸穿过主体部分14和烧结层16，并且可以被施以压缩空气(没有进一步示出)。
在图3b)中，通过顶视图示出了图3a)中示出的实施例。很显然，切割边缘34距接触区域24一段距离。此外，示出了用于图3a)的切割面C-C。
在图4a)中，示出了本发明装置104的第四实施例。在很大程度上，其等同于图2和3中示出的实施例，然而，固定单元20以不同的方式进行设计。在第四实施例中，固定单元20包括磁性、可磁化、或磁化装置36。更具体地，烧结层16包括与磁性、可磁化、或磁化体40相互作用的磁性、可磁化、或磁化颗粒38，磁化体40布置在玻璃板12上以用于固定玻璃板12。由于颗粒38和体40的吸引作用，玻璃板12被压向接触区域24内部的烧结层16，并且因此被固定。再次，排出烧结层16的气体具有如下作用，即，在接触区域24外部玻璃板12被提升使得露出切割边缘34。可能诱发吸引力磁效应，并且通过向烧结层16和/或主体(未示出)施加电场来改变其幅度。
在图4b)中，通过顶视图示出了图4a)中示出的实施例。很显然，切割边缘34距接触区域24一段距离。此外，示出了用于图4a)的切割面D-D。
标号列表
10,101，102  装置
12          玻璃板
14          主体部分
15          通道
16          烧结层
18          导气装置
20          固定单元
22          负压装置
24          接触区域
26          出气通道
28          真空泵
30   引导装置
32   切断装置
34   切割边缘
36   磁性、可磁化、或磁化装置
38   磁性、可磁化、或磁化颗粒
40   磁性、可磁化、或磁化体
P    箭头

Claims (12)

1.一种支承和固定玻璃板的装置，在沿切割边缘(34)切割所述玻璃板(12)的切割处理期间，支承和固定诸如所述玻璃板(12)，特别是玻璃薄板(12)的由易碎材料制成的板，所述装置包括：
主体部分(14)，能够流通气体，
导气装置(18)，用于向所述主体部分(14)提供气体并且引导所述气体通过所述主体部分(14)，所述玻璃板(12)能够支承在从所述主体部分(14)排出的气体上；其特征在于，
包括用于相对于所述装置(101)固定所述玻璃板(12)的固定单元(20)，在所述切割处理期间所述固定单元与所述玻璃板(12)相互作用，使得所述玻璃板(12)在接触区域(24)内与所述主体部分(14)接触，并且在所述接触区域(24)外部，所述切割边缘(34)被排出气体提升且被定位为与所述主体部分(14)相距一距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述导气装置(18)包括用于引导所述气体通过所述主体部分(14)的多个通道(15)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，
还包括涂布于所述主体部分(14)上并能够流通气体的层，特别是烧结层，并且所述烧结层被涂布于所述主体部分(14)上，使得所述烧结层(16)包括所述接触区域(24)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，
所述固定单元(20)包括负压装置(22)，用于提供负压或真空以相对于所述装置(101)固定所述玻璃板(12)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述负压装置(22)包括穿过所述主体部分(14)和所述烧结层(16)的一个或多个出气通道(26)和/或真空泵(28)，所述真空泵(28)与所述出气通道(26)相互作用，以抽出排出所述主体部分(14)和所述烧结层(16)的一部分气体。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
切断装置(32)布置在所述出气通道(26)中，用于选择性地关闭和释放流经所述出气通道(26)的空气流。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，
所述负压装置(22)进一步包括引导装置(30)，用于引导气流排出所述主体部分(14)和所述烧结层(16)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，
所述固定单元(20)包括磁性、能磁化、或磁化装置(36)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述烧结层(16)包括与能涂布于所述玻璃板(12)的磁性、能磁化、或磁化体相互作用的磁性、能磁化、或磁化颗粒(38)，以固定所述玻璃板(12)。
10.一种支承和固定玻璃板(12)的方法，所述方法用于在沿装置(101)上的切割边缘(34)切割所述玻璃板(12)的切割处理期间支承和固定例如是玻璃板(12)，特别是玻璃薄板(12)的由易碎材料制成的板，所述装置包括能流通气体的主体部分(14)，所述方法包括以下步骤：
向所述主体部分(14)提供气体，并且通过导气装置(18)引导所述气体通过所述主体部分(14)，
在从所述主体部分(14)排出的气体上支承所述玻璃板(12)，以及
通过固定单元(20)相对于装置(101)固定所述玻璃板(12)，在切割处理期间所述固定单元(20)与所述玻璃板(12)相互作用，使得所述玻璃板(12)在接触区域(24)中与所述主体部分(14)接触，并且在所述接触区域(24)外部，所述切割边缘(34)被排出气体提升且定位为与所述主体部分(14)相距一距离。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
相对于所述装置(101)固定所述玻璃板(12)的所述步骤包括：通过负压装置(22)提供负压或真空。
12.根据权利要求10所述方法，其特征在于，
相对于所述装置(101)固定所述玻璃板(12)的所述步骤包括：使涂布于所述主体部分(14)的烧结层(16)的磁性、能磁化、磁化颗粒(38)与能涂布于玻璃板(12)的磁性、能磁化、或磁化体(40)相互作用。
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