CN107635932B - 用于加工玻璃带的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于加工玻璃的方法和设备，其包含在第一加工区内的成形设备，所述成形设备配置成形成在第一加工区内具有第一行进方向的玻璃带。所述设备还包含在第二加工区内的第一切割设备，所述第一切割设备配置成分离玻璃带的一个或更多个部分，所述玻璃带具有第二行进方向。所述设备包含在第一加工区与第二加工区之间的第一缓冲区，所述玻璃带在第一缓冲区内被支承在两个隔开的支出位置之间的第一悬链线中。所述第二加工区内的第二行进方向正交于第一加工区内的第一行进方向。

Description

用于加工玻璃带的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请依据35U.S.C.§119要求2015年5月18日提交的序列号为62/163056的美国临时申请的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。
技术领域
本文所公开的实施方式涉及用于加工玻璃带的系统、设备和方法。
背景
玻璃加工设备通常用于形成用于显示应用中所使用的板状玻璃的各种玻璃产品。挠性电子应用中的玻璃基材正变得更薄且更轻。厚度小于0.5mm、例如小于0.3mm、例如为0.1mm或甚至更薄的玻璃基材是某些显示应用所需的，包括膝上型计算机、手持式装置等。
经常将用于制造显示装置的玻璃基材加工成板状。传统的板材制造工艺可包括成形机和行进铁砧(anvil)自动机械，所述行进铁砧自动机械在板材成形后立即对其进行划刻和分离。该经过切割的板材随后通往下游，以进行进一步加工、检查和封装。这些加工可包括例如将薄膜电子器件沉积在基材上。传统的板状处理相比于连续加工具有相对较慢的加工速度，因为必须单个运送、固定、加工和移除板材。带状玻璃基材的连续加工可提供相对更快的制造速率，然而，本领域仍然需要提供张力和形状控制，以提供导向控制、减少运动，并且当需要时，在提供板材处理的同时，隔离玻璃带中的扰动。
发明概述
在一些实施方式中，提供了一种用于加工玻璃带的方法。所述方法可包括在第一加工区中形成玻璃带；将玻璃带从具有第一行进方向的第一加工区连续供料至具有第二行进方向的第二加工区，其中，第二行进方向正交于所述第一行进方向；使用全局控制装置控制玻璃带通过第一加工区和第二加工区的供料速率；在第二加工区中切割玻璃带；以及将第一加工区与在第二加工区中发生的扰动隔离。
在另一些实施方式中，提供了一种玻璃处理设备，其包含在第一加工区中的成形设备，所述成形设备配置成形成在第一加工区中具有第一行进方向的玻璃带；在第二加工区中的第一切割设备，所述第一切割设备配置成分离玻璃带的一个或更多个部分，所述玻璃带具有第二行进方向；以及在第一加工区与第二加工区之间的第一缓冲区，玻璃带在第一缓冲区中被支承在两个隔开的支出(payoff)位置之间的第一悬链线中，其中，第二加工区中的第二行进方向正交于第一加工区中的第一行进方向。
应当理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了本公开的实施方式且都旨在提供用于理解所描述和要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对实施方式的进一步的理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各种实施方式，并与描述一起用来解释其原理和操作。
附图的简要说明
参照附图进行阅读能够进一步理解本公开的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点，其中：
图1示意性地描绘了根据本公开的一种实施方式的玻璃制造设备；
图2是图1的玻璃制造设备沿着线2-2的截面透视图；
图3A是玻璃成形方法和设备的一种实施方式的示意图；
图3B是图1的玻璃成形工艺和设备的示意性详图；
图4是一种边缘修整方法和设备的一种实施方式的示意性俯视图；
图5是图4的边缘修整方法和设备的示意性侧视图；
图6是本主题的一些实施方式的示意性俯视图；
图7是本主题的一些实施方式的示意图；
图8是本主题的另一些实施方式的示意图；
图9是本主题的另一些实施方式的示意图；
图10是本主题的附加实施方式的示意图；
图11是本主题的另一些实施方式的示意图；以及
图12是本主题的附加实施方式的示意图。
发明详述
在以下的详述中，出于解释而非限制的目的，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本公开的各种原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本说明书获益后，可以按照不同于本文所述具体细节的其他实施方式实施本公开。另外，本文可能省去对众所周知的装置、方法和材料的描述，以免干扰对本公开的各种原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图标记表示相同的元件。
本公开的各种玻璃制造设备和方法可用于生产玻璃制品(例如容器、带材等)。在一种实施方式中，玻璃制造系统和方法可用于生产包含玻璃带的玻璃制品，所述玻璃带可被进一步加工成一个或更多个玻璃板。例如，玻璃制造设备可配置成利用下拉法、上拉法、浮法、熔合法、辊轧法、狭缝拉制法或其它玻璃成形技术来形成玻璃带。随后可对利用这些工艺所形成的玻璃带进行分割，以提供适用于进一步加工成所需显示应用的板状玻璃。这些玻璃板可广泛用于显示应用中，例如液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)等。本文所述的系统、设备和方法通过在加工区之间的玻璃带中使用自由环(也称为缓冲区或悬链线)将各种加工区与另一个加工区隔离，来利用这些示例性的成形工艺促进玻璃带的连续加工。这些加工区可包括成形、边缘分离、切割、卷绕等，但是也可采用其它类型的加工区。此外，可使用全局控制装置(例如监视各区中状态的计算机)局部控制加工区中的玻璃带的速度和张力。这些设备和方法可用于在所需位置处驱动玻璃带，同时保持张力和形状，控制导向，降低运动并隔绝扰动。
图1示例性地图示了玻璃制造设备101的一种实施方式，其配置成拉制玻璃带103。参考图1，所图示的玻璃制造设备101是熔合拉制设备，尽管在另一些实施方式中可提供配置用于上拉法、浮法、辊轧法、狭缝拉制法等的其它玻璃制造设备。而且，如上所述，本公开的实施方式不限于生产玻璃带。事实上，本公开中的构思可广泛用于玻璃制造设备中，以生产多种玻璃制品。
如图所示，玻璃制造设备101可包括配置成用于从储料仓109接收批料107的熔融容器105。批料107可通过用电动机113驱动的批料输送装置111来引入。电动机113可将所需量的批料107引入熔融容器105中，如箭头117所示。熔融容器105可随后使批料107熔化成一定量的熔料121。
玻璃制造设备101还可包括例如澄清管的澄清容器127，所述澄清容器127位于熔融容器105的下游，并且通过第一连接管129的方式与熔融容器105相连。混合容器131(例如搅拌室)也可位于澄清容器127的下游，且输送设备133可位于混合容器131的下游。如图所示，第二连接管135可将澄清容器127连接至混合容器131，第三连接管137可将混合容器131连接至输送设备133。如图进一步所示，可定位任选的输送管139，以将熔料121从输送设备133的输送容器161输送至熔合拉制机140。如下文更详细所述，熔合拉制机140可配置成将熔料121拉制成玻璃带103。在所示的实施方式中，熔合拉制机140可包含配有入口141的成形容器143，所述入口141配置成通过例如输送管139直接或间接接收来自输送容器161的熔料。如果配有输送管139，则该输送管139可配置成接收来自输送容器161的熔料，而成形容器143的入口141可配置成接收来自输送管139的熔料。
熔融容器105和成形容器143的特征通常由耐火材料制成，例如耐火陶瓷(例如陶瓷砖、陶瓷整体成形体等)。玻璃制造设备101还可包括通常由铂或含铂金属例如铂-铑、铂-铱及其组合制成的部件，但是这些部件还可包含诸如以下的难熔金属：钼、钯、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆以及它们的合金和/或二氧化锆。含铂部件可以包括第一连接管129、澄清容器127(例如澄清管)、第二连接管135、混合容器131(例如搅拌室)、第三连接管137、入口141以及成形容器143的特征中的一种或更多种。输送设备133的一些部分也可包括含铂部件，例如输送设备133的输送容器161、输送管139和/或竖管163。
图2是图1的玻璃制造设备101沿线2-2的截面透视图。参考图2，成形容器143可包括槽200，所述槽200配置成接收来自入口141的熔料121。成形容器143还包括成形楔201，所述成形楔201包含一对在成形楔201的相反端部之间延伸且向下倾斜的会聚表面部分203、205。这对向下倾斜的会聚表面部分203、205沿着拉制方向207会聚，以形成根部209。拉制平面211延伸通过根部209，其中，可沿着拉制平面211在拉制方向207上对玻璃带103进行拉制。如图所示，拉制平面211中分根部209，虽然拉制平面211也可沿着相对于根部209的其他方向延伸。
继续参考图2，在一种实施方式中，熔料121可从入口141流入成形容器143的槽200中。熔料121可随后通过同时流过相对应的堰202a、202b而从槽200溢流，向下流过相对应的堰202a、202b的外表面204a、204b。各股熔料随后沿着成形堰201的向下倾斜的会聚表面部分203、205流动，以被拉离成形容器143的根部209，熔料流在根部209处会聚并熔合成玻璃带103。可随后沿着拉制方向207在拉制平面211中将玻璃带103拉离根部209。
如图2所示，可从根部209拉出具有第一主表面213和第二主表面215的玻璃带103。如图所示，第一主表面213和第二主表面215面朝相反的方向，且具有厚度217，所述厚度217可小于或等于约1mm，例如约50μm～约750μm，例如约100μm～约700μm，例如约200μm～约600μm，例如约300μm～约500μm以及它们之间的所有子范围。除了上述范围和子范围以外，在另一些实施方式中，厚度217可大于1mm，例如约1mm～约3mm以及它们之间的所有子范围。
在一些实施方式中，用于熔合拉制玻璃带的玻璃制造设备101还可包括至少一个边缘辊组件149a、149b。各图示的边缘辊组件149a、149b可包括一对边缘辊211，这对边缘辊211配置成提供玻璃带103的相对应的相反边缘部分223a、223b以适当的精整。在另一些实施方式中，玻璃制造设备101还可包括第一和第二牵引辊或短轴辊(stub roll)组件151a、151b。各图示的牵引辊或短轴辊151a、151b可包括一对辊153，这对辊153配置成帮助沿拉制平面211的拉制方向207牵引玻璃带103。
图3A和3B是显示本主题的另一种实施方式的示意图。参考图3A和3B，一些实施方式可包括多个主动驱动的短轴辊对153，其中的每一个可包括前侧短轴辊153a和后侧短轴辊153b。前侧短轴辊153a可连接至前侧传动装置362，其可连接至前侧电动机364。前侧传动装置362修改可输送至前侧短轴辊153a的前侧电动机364的输出速度和扭矩。类似地，后侧短轴辊153b可连接至后侧传动装置358，其可连接至后侧电动机360。后侧传动装置358修改可输送至后侧短轴辊153b的后侧电动机360的输出速度和扭矩。尽管未图示，可使任一对或多对辊倾斜或成角度。
可为了各种条件而利用全局控制装置370(例如可编程逻辑控制器—PLC)对任意数量的短轴辊对153或其它装置的运行进行控制，所述条件包括例如但不限于施加于玻璃带103的扭矩以及短轴辊153a、153b的旋转速率。在玻璃带103仍处于粘弹状态的同时，利用多个短轴辊对153向玻璃带103施加的拉制力可导致玻璃带103发生拉拽或拉伸，从而通过控制玻璃带103沿熔合拉制机140移动时沿拉制和/或交叉拉制方向对玻璃带103施加的张力，来控制玻璃带103的尺寸，同时对玻璃带103传送动力。
全局控制装置370可包括储存在储存器372中且可被处理器374执行的计算机可读指令，所述处理器374除了其它事项以外，可使用例如任意向全局控制装置370提供反馈的合适的传感器来决定由短轴辊对153提供的玻璃带103的拉制张力和速度。此外，计算机可读指令可允许根据来自传感器的反馈来修改参数，例如短轴棍对153的扭矩和速度。作为一个例子，可提供与全局控制装置370通信以显示旋转速率的短轴辊。全局控制装置370可使用短轴辊376与玻璃带103的旋转速率来决定玻璃带103利用短轴辊376移动时玻璃带103的外在线性供料速率。尽管在带材的每一侧上显示有一对短轴辊153，可使用任意合适数量的这些类型的短轴辊对，这取决于拉制长度和所需的控制。类似地，尽管在带材的每一侧上显示有两个短轴辊对153，还可使用任意合适数量的这些类型的短轴辊对153。
随着玻璃带103被拉制通过熔合拉制机140，有机会使玻璃冷却。一种具有多个短轴辊对153的示例性玻璃制造设备可改善对于玻璃带103经历粘弹性转化的区域中的交叉拉制张力和/或下拉张力的控制和一致性。该区域可定义为“设定区”，在该区域内，应力和平整度被设定入玻璃带103中。包括多个主动驱动短轴辊对153的玻璃制造系统可使玻璃带103的制造相比于常规设计的制造设备有所改善，所述常规设计的制造设备结合有沿着玻璃带103的整个宽度延伸的辊。然而，在某些情况中，也可使用采用沿玻璃带103整个宽度延伸的辊的制造设备。
如上文示意性地所示和所述，可提供控制装置370以实施多个功能或它们的组合中的任一种。尽管显示了单一控制器377，可在另一些实施方式中提供多个控制器，术语“控制器”(例如“处理器”)可包含所有用于处理数据的设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件以外，处理器还可包括生成用于待执行的计算机程序的执行环境，例如构成处理器固件的编码、协议栈、数据库处理系统、操作系统或它们中的一个或更多个的组合。
可以将计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)以包括编译或解释性语言，或者声明性或程序性语言在内的任何编程语言形式来写入，且可以将其以包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或其它适用于运算环境的单元在内的形式来部署。计算机程序不必相当于文件系统中的文件。程序可储存于装载其它程序或数据的文件的一部分中(例如储存于标记语言文件中的一个或更多个脚本)、服务于待执行的程序的单一文件中或多个协调文件中(例如，储存一个或更多个模块的文件、子程序或编码的部分)。电脑程序可以部署在一个计算机上执行，或者部署在多个位于一个地点或分散在多个地点且通过通信网络互联的计算机上执行。
本文所述的处理器可通过一个或更多个控制器来运行，所述控制器包含一个或更多个执行一个或更多个计算机程序的可编程处理器，以通过对输入数据进行处理并产生输出来发挥作用。本文所描述的处理和逻辑流程以及设备还可以通过例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(特定用途集成电路)等特殊用途的逻辑电路来运行。
适用于执行计算机程序的处理器包括例如通用和特殊用途的微处理器，以及一个或更多个任何种类的数字计算机的处理器。通常，处理器从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的关键元件是用于执行指令的处理器和一个或更多个用于储存指令和数据的存储装置。通常，计算机还包含大容量存储器，或者经过有效地连接以从一个或更多个大容量存储器接收数据，或者将数据传输至这些装置，所述大容量存储器是例如磁盘、磁光盘或光盘。然而，这些装置对计算机而言不是必须的。另外，可以将计算机嵌入另一种装置中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)等。
适合用于储存计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的数据存储器，包括非易失存储器、介质和存储装置，包括例如半导体存储装置，例如EPROM、EEPROM和闪存装置；磁盘，例如内置硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM光盘。处理器和存储器可以通过特殊用途的逻辑电路来增补或被上述电路所包含。
为了提供与用户的交互，本文所述的实施方式可以在计算机上实施，所述计算机具有例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)显示器等用于向用户显示信息的显示装置，以及供用户向计算机输入信息的键盘和例如鼠标或轨迹球或触摸屏等指向装置。也可以使用其它种类的装置来提供与用户的交互，例如可通过任何形式来接收用户输入的信息，包括声音输入、语言输入或触摸输入。
可将本文所描述的实施方式在计算机系统中实施，所述计算机系统包含例如数据服务器等后端组件，或包含例如应用服务器等中间组件，或包含例如具有图形用户界面或供用户与本文所描述的主题的实施方式进行交互的网页浏览器的客户端计算机等前端组件，或者包含该后端、中端或前端组件中的一个或更多个的任意组合。可以通过例如通信网络等数字数据通信的任意形式或介质来使系统组件互联。通信网络的例子包括局域网(“LAN”)和例如因特网等广域网(“WAN”)。
计算机系统可包含客户端和服务器。客户端和服务器一般相距较远且一般通过通信网络进行交互。凭借在各自计算机上运行且互相具有客户端-服务器关联的计算机程序，建立起客户端和服务器之间的关联。
在一些实施方式中，全局控制装置370可使用熔合拉制机140来设定全局主速度，以控制带材厚度，并且控制和最优化玻璃带的形状和应力。用于控制玻璃带的带材速度和厚度的示例性方法还在2014年7月8日提交申请的共同待审的美国专利申请第62/021924号中有所提及，该文献通过引用全文纳入本文。图4是一种边缘修整方法和设备的一种实施方式的示意性俯视图。参考图4，一些实施方式可包括位于成形容器143下游的示例性边缘修整设备401。在一些实施方式中，可将玻璃带103以垂直的方式从熔合拉制机140传送至后续加工工位或设备，或者可绕着正交于来自成形容器143根部的玻璃带流的单轴旋转玻璃带103，以使玻璃带流可基本上呈水平。在另一些实施方式中，可通过绕着两个轴旋转带材来将玻璃带103从熔合拉制机140传送至后续加工工位或设备，两个轴中的一个或两个正交于来自成形容器143根部的玻璃带流，以使玻璃带流可基本上呈水平，但沿着与带材绕着一个轴旋转的实施方式中不同的方向行进，或者可部分呈水平(测得相对于水平小于45度)。在一些实施方式中，可以连续方式将玻璃带103从玻璃制造设备101(图1)传送通过示例性的边缘修整设备401。玻璃带103可包含一对沿玻璃带103的长度延伸的相反的第一和第二边缘402和404以及跨越第一和第二边缘402和404之间的中心部分406。在一些非限制性的实施方式中，第一和第二边缘402和404可被覆盖在压敏粘合带408中，所述压敏粘合带408可用于保护和遮蔽第一和第二边缘402和404免于接触。可随着玻璃带103移动通过边缘修整设备401，将粘合带408施用于第一和第二边缘402和404中的一者或两者。在另一些实施方式中，可不使用粘合带408。第一宽表面410和相反的第二宽表面412也跨越第一和第二边缘402和404之间，形成中心部分406的一部分。
在使用下拉熔合法形成玻璃带103的实施方式中，第一和第二边缘402和404可包含厚边414和416，所述厚边的厚度T1大于中心部分406内的厚度T2。中心部分406可具有小于或等于约1mm的厚度T2，例如约50μm～约750μm，例如约100μm～约700μm，例如约200μm～约600μm，例如约300μm～约500μm以及它们之间的所有子范围。中心部分406还可以“超薄”，其具有约0.3mm或更小的厚度T2，所述厚度T2包括但不限于例如约0.01～0.05mm、约0.05～0.1mm、约0.1～0.15mm和约0.15～0.3mm，尽管在其它例子中可形成具有其它厚度的玻璃带103。
可使用本文所述的示例性边缘修整设备401来除去厚边414、416，或者在一些实施方式中，可在玻璃仍然在成形容器143下方和下游垂直取向时，一边拉制一边除去厚边414、416。在一边拉制一边除去厚边的实施方式中，可使用第一加热或冷却设备来在连续移动的玻璃带中引发位于成形容器根部下方的垂直裂纹，并且可使用第二加热或冷却设备来定位或停止连续移动的玻璃中引发的裂纹。该第二加热或冷却设备可位于第一加热或冷却设备的下游。
在附加的实施方式中，可使用第一加热或冷却设备来分离在流动方向上连续移动的玻璃带，并且可使用第二加热或冷却设备在根部之前定位或停止连续移动的玻璃带的分离。还可使用第三加热或冷却设备，所述第三加热或冷却设备位于第一和第二加热或冷却设备的下游，或者位于第一加热和冷却设备的下游，且位于第二加热或冷却设备的上游。在一些实施方式中，第二加热或冷却设备位于第一加热或冷却设备的下游。
在另一些实施方式中，可使用第一加热或冷却设备在连续移动的玻璃带的粘弹区域内引发裂纹，并且可使用第二加热或冷却设备来定位或停止连续移动的玻璃中引发的裂纹。上述第一、第二和/或第三加热或冷却设备可包含喷嘴、喷射器、激光、IR加热器和燃烧器中的至少一种。这些实施方式在2015年3月18日提交申请的共同待审的题为《用于除去玻璃带边缘的方法和设备》(Methods and Apparatuses for Removing Edges of a GlassRibbon)的美国申请第62/134827号中有进一步描述，该文献通过引用全文纳入本文。
在使用示例性的边缘修整设备401除去厚边414、416的实施方式中，可使用传送系统420将玻璃带103传送通过设备401，所述传送系统420可由全局控制装置370控制。可提供侧向引导件422和424来使玻璃带103取向在相对于机器或玻璃带103行进方向426的正确的侧向位置中。例如，如示意性所示，侧向引导件422和424可包含接触第一和第二边缘402和404的辊428。可使用侧向引导件422和424向第一和第二边缘402和404施加相反的作用力430和432，所述作用力帮助提升玻璃带103，并使其对齐行进方向426上的所需侧向取向。边缘修整设备401还可包含位于弯曲轴442下游的切割区440，玻璃带103可绕着所述弯曲轴442弯曲。在一个例子中，边缘修整设备401还可包含切割支承部件，所述切割支承部件配置成弯曲切割区440中的玻璃带103，以提供具有弯曲取向的弯曲目标区段444。对切割区440中的目标区段444进行弯曲可帮助在切割程序中稳定玻璃带103。所述稳定化可帮助在将第一和第二边缘402和404中的至少一者从玻璃带103的中心部分406分离的程序过程中防止弄弯或扰动玻璃带的轮廓。在切割区440中提供弯曲目标区段444可提高整个切割区440中玻璃带103的刚性。在一些实施方式中，任选的侧向引导件450、452可接触切割区440中处于弯曲状态下的玻璃带103。因此，当随着玻璃带103通过切割区440而进行侧向对齐时，由侧向引导件450和452施加的作用力454和456不太可能弄弯或扰动玻璃带轮廓的稳定性。在另一些实施方式中，可不使用弯曲目标区段，玻璃带103可在切割区中基本上保持平坦。
如上所述，在切割区440中提供弯曲取向的弯曲目标区段444可帮助在切割程序中稳定玻璃带103。所述稳定化可帮助在分离第一和第二边缘402和404中的至少一者的程序过程中防止弄弯或扰动玻璃带的轮廓。而且，弯曲目标区段444的弯曲取向可提高弯曲目标区段444的刚性，以允许对弯曲目标区段444的侧向取向进行任选的细调调节。籍此，如果要除去拉制中的厚边或者厚边不再处于垂直位置，则在分离第一和第二边缘402和404中的至少一者的程序过程中，可有效地稳定玻璃带103，并使其适当地侧向取向，而不接触中心部分406的第一和第二宽表面。
设备401还可包含多种边缘修整设备，所述修整设备配置成以连续方式将第一和第二边缘402和404与玻璃带103的中心部分406分离。图5是图4的边缘修整方法和设备的示意性侧视图。参考图5，在一些实施方式中，示例性的边缘修整设备401可包括光学输送设备472，所述光学输送设备472用于辐射、进而加热弯曲目标区段444的一部分面朝上表面。在一个例子中，光学输送设备472可包含切割装置，例如但不限于激光474，尽管在另一些例子中可提供其它辐射源。光学输送设备472还可包括圆形偏振镜476、扩束器478和光束整形设备480。光学输送设备472还可包含用于对来自辐射源(例如激光474)的辐射束(例如激光束482)进行重新导向的光学元件(例如镜子484、486、488)。辐射源可配置成发射激光束，所述激光束具有适用于在光束在玻璃带103上入射的位置处加热玻璃带103的波长和功率。在一种实施方式中，激光474可包含CO2激光，尽管可在另一些实施方式中使用其它激光类型。如图5进一步所示，示例性的边缘修整设备401还可包括冷却剂流体输送设备492，所述冷却剂流体输送设备492配置成对弯曲目标区段444的面朝上表面的经过加热的部分进行冷却。冷却剂流体输送设备492可包含冷却剂喷嘴494、冷却剂源496和可将冷却剂输送至冷却剂喷嘴494的导管498。在一个例子中，冷却剂喷射体500包含水，但可以是不会沾污或损坏玻璃带103的弯曲目标区段444的面朝上表面的任意合适的冷却流体(例如液体喷射、气体喷射或它们的组合)。可将冷却剂喷射体500输送至玻璃带103的表面以形成冷却区502。如图所示，冷却区502可跟随于辐射区504之后，以使初始裂纹蔓延(参见图4)。
加热和冷却与光学输送设备472和冷却剂流体输送设备492的组合可有效地将第一和第二边缘402和404与中心部分406分离，同时最小化或消除中心部分406的相反边缘506、508中可由其它分离技术产生的不希望的残余应力、微裂纹或其它不良情况。而且，由于切割区440中弯曲目标区段444的弯曲取向，可定位并稳定玻璃带103，以在分离处理过程中促进第一和第二边缘402和404的精确分离。此外，由于面朝上的凸面支承表面的凸面表面形貌，连续的边缘修整条510和512可立即离开中心部分406，从而降低第一和第二边缘402和404会随后接触(从而损伤)中心部分406的第一和第二宽表面和/或高品质的相反边缘506、508的可能性。随后，可向下游的附加加工设备提供中心部分406，所述附加加工设备例如但不限于卷绕设备570、附加的切割设备等(参见例如图7～12)。
图6是本主题的一些实施方式的示意性俯视图。参见图6，如能够理解的，随着玻璃带103通过示例性的玻璃制造系统101，各种加工(例如成形、边缘分离和辊轧)可向该带材引入不稳定性、扰动、震动和瞬变效应。为了减轻任意不稳定性、扰动、震动和瞬变效应对上游和/或下游的影响，加工设备可被分成多个隔离的加工区，各区对应于一种或更多种不同的加工。在示意性图示的例子中，加工区A包括玻璃带成形工艺；加工区B包括玻璃带切割加工；而加工区C包括另一种玻璃带加工，例如卷绕加工、切割加工等。
加工区A可包括输送设备530，与上文参考图1所述的输送设备133相似或相同，其中，可使用熔合拉制法、上拉法、浮法、辊轧法、狭缝拉制法或其它合适的玻璃成形工艺来生产玻璃带103。可通过以下方法来实现加工区A内的玻璃带103的稳定：使用以记号534、535和536表示的驱动辊(例如多种高度的驱动辊对)沿着箭头538所示的行进方向施加可调节的机械张力(例如约.36千克每米(kg/m)～约8.9kg/m(0.02磅每线性英寸(pli)～约0.5pli)、例如约.9kg/m～约5.4kg/m(约0.05pli～约0.3pli)、例如约1.4kg/m～约2.7kg/m(约0.08pli～约0.15pli))以及交叉方向的张力，如果需要的话。还可通过全局控制装置370使用驱动辊534、535和536中的一个或更多个(例如驱动辊535)，以设定玻璃带103在至少加工区A中的全局主速度，例如约84毫米每秒(mm/s)～约255m/s(例如约200英寸每分钟(ipm)～约600ipm)。
为了加工区A与B之间的加工隔离，可在加工区A与加工区B之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带103保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在由驱动辊544和546限定的两个支出位置之间(更具体而言，是玻璃带103从驱动辊544和546释放的位置)的悬链线中。例如，辊544和546可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带103在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。
自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带103，这可通过自由环542出口处的速度来控制。从而，缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如但不限于因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供合适的环传感器547，例如超声或光学传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器(例如应变计)来测量玻璃带103中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带103中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊544和546的速度和/或张力。
加工区B可包含与上文参考图4和5所述的边缘修整设备401相似或相同的边缘修整设备550，在所述边缘修整设备550中，第一和第二边缘(图6中只显示了边缘402)与玻璃带103的中心部分406分离。当然，加工区B可在其中具有任意数量或种类的如下文参考图7～12所述的设备，且该例子不应对本文所附的权利要求的范围产生限制。可通过使用以标记552和554a以及554b表示的驱动辊来实现加工区B内玻璃带103的稳定性。可在玻璃带103的初始穿过过程中驱动辊546，但可随后使该驱动辊546空转，以进行交叉方向上的转向或引导加工区B中的玻璃带103。可使用驱动辊552、554a和554b在切割区440(参见图4)中提供张力(例如约.36千克每米～约8.9kg/m(0.02磅每线性英寸～约0.5pli)、例如约.9kg/m～约5.4kg/m(约0.05pli～约0.3pli)、例如约1.4kg/m～约2.7kg/m(约0.08pli～约0.15pli))，以在第一和第二边缘(只显示了边缘402)从中心部分406分离时，控制玻璃带103以及第一和第二边缘的转向。可通过全局控制装置370使用驱动辊552和545b(例如驱动辊554b)中的一个或更多个，以在加工区B中设定局部主速度(约84mm/s～约225mm/s(例如约200ipm～约600ipm))。应当注意的是，在A、B和C区中，可通过局部控制来管理张力和绝对误差，并且可随后使用隔离区来进行误差管理。
为了在加工区B与C之间提供加工隔离，可在加工区B与后续的加工区C之间提供另一个缓冲区560。在缓冲区560中，可将玻璃带103保持在自由环562中(参见图5)，并且可悬吊在由驱动辊554b和564限定的两个支出位置之间的悬链线中。例如，辊554b和564可相距约1米～约12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带103在自由环562中的张力可小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg/m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环562的形状可根据缓冲区560中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环562可通过调节自由环562的形状来容纳更多或更少的玻璃带103，这可通过自由环542出口处的速度来控制。从而，缓冲区560可起到加工区B和C之间的误差累加器的作用。缓冲区560可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供合适的环传感器566，例如超声或光学传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器(例如应变计)来测量玻璃带103中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊554b和564的速度和/或张力。
在一些非限制性的实施方式中，加工区C可包括卷绕设备570，在所述卷绕设备570中，玻璃带103的中心部分406可被卷成卷。在另一些实施方式中，加工区C可包含附加的切割设备或工位。在加工区C中使用卷绕设备570的实施方式中，玻璃带103的稳定性可通过使用以标记568、574、576和578表示的驱动辊来实现。可在玻璃带103的初始穿过过程中驱动辊564，但可随后使该驱动辊564空转，以进行交叉方向上的转向或引导加工区C中的玻璃带103。可使用驱动辊568、574、576和578在加工区C中提供张力(例如约2.7kg/m～约6.3kg/m(约0.15pli～约0.35pli))以控制玻璃带103的转向。在一些实施方式中，例如当使用驱动辊向正在被卷绕的玻璃施加张力时，由于玻璃卷直径的增加，可对该驱动辊产生的扭矩进行调节，以(在被卷绕的玻璃带中)产生从约6.3kg/m下降至约2.7kg/m(约0.35pli至约0.15pli)的线性渐变的张力。可通过全局控制装置370使用驱动辊568、574、576和578中的一个或更多个(例如驱动辊574和578)，以在加工区C中设定局部主速度(例如约84mm/s～约225mm/s(例如约200ipm～约600ipm))。
可将上文所述的隔离和张力的概念应用于多种实施方式中，在这些实施方式中，玻璃带和/或板沿水平或垂直方向传送。例如，图7是本主题的一些实施方式的示意图。参考图7，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊和后续龟背件603上的驱动辊限定。这些辊可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区B可包括行进铁砧机605或其它合适的机械设备，其配置成对正交于带材移动方向的玻璃带进行分离，以制造玻璃板。可使用示例性的行进铁砧机605利用玻璃带的移动对玻璃带进行划刻并使其断裂，所述玻璃带的移动导致基本上笔直的划线。在另一些实施方式中，为了相同的目的，可采用激光机构(未图示)取代行进铁砧机605。在水平的行进铁砧机605之后可提供检查工位607，以分析弯曲、经过切割、粘附的玻璃等，且可使用合适的边缘修整机构609来除去厚边(参见图4)。合适的边缘修整机构609可包括厚边的机械和/或光学除去。在除去厚边后，可使用合适的交错机构611向玻璃板的一个或两个表面施用保护层压件，所述交错机构611配置成在玻璃板的一侧或两侧上提供交错材料(例如Visqueen 613、纸、其它聚乙烯板等)、涂层或这两者。随后，可将层压玻璃板置于一个或更多个合适的封装板箱620中。在一些实施方式中，这些封装板箱620可在正交于层压玻璃板行进方向的方向上定位，以使当一个板箱被填充至预定高度时，可使用例如交叉梭或其它合适的定位机构将另一个板箱定位于其位置。在所图示的实施方式中，加工区B中所进行的加工可水平且在线中进行。
另举例子来说，图8是本主题的另一些实施方式的示意图。参考图8，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊(例如轧辊602)和后续龟背件603上的驱动辊限定。这些辊可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区B可包括合适的边缘修整机构609(参见图4)，以除去玻璃带上的厚边。合适的边缘修整机构609可包括连续或非连续方式的厚边的机械和/或光学除去。为了在加工区B与C之间提供加工隔离，可在加工区B与后续的加工区C之间提供另一个缓冲区560。在缓冲区560中，可将玻璃带保持在自由环562中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线中，所述两个支出位置由悬链线上的驱动辊和后续龟背件604上的驱动辊限定。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。自由环562的形状可根据缓冲区560中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环562可通过调节自由环562的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区560可起到加工区B和C之间的误差累加器的作用。缓冲区560可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器566来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。在加工区C中，可提供检查工位607以分析弯曲、经过切割、粘附的玻璃等，后接刻痕和弯曲装置605或其它合适的机械设备，其配置成对正交于带材移动方向的玻璃带进行分离，以制造玻璃板。可使用示例性的刻痕和弯曲装置605利用玻璃带的移动对玻璃带进行划刻并使其断裂，所述玻璃带的移动导致基本上笔直的划线。在另一些实施方式中，为了相同的目的，可采用激光机构(未图示)取代刻痕和弯曲装置605。在水平的刻痕和弯曲装置605之后，可使用合适的交错机构611向玻璃板的一个或两个表面施用保护层压件，所述交错机构611配置成在玻璃板的一侧或两侧上提供交错材料(例如Visqueen 613、纸、其它聚乙烯板等)、涂层或这两者。随后，可将层压玻璃板置于一个或更多个合适的封装板箱620中。在一些实施方式中，这些封装板箱620可在正交于层压玻璃板行进方向的方向上定位，以使当一个板箱被填充至预定高度时，可使用例如交叉梭或其它合适的定位机构将另一个板箱定位于其位置。在所图示的实施方式中，加工区B和C中所进行的加工可水平且在线中进行。
图9是本主题的另一些实施方式的示意图。参考图9，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它合适的成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊(例如轧辊602)和后续龟背件603上的驱动辊限定。这些辊可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区B可包括行进铁砧机605或其它合适的机械设备，其配置成对正交于带材移动方向的玻璃带进行分离，以制造玻璃板。可使用示例性的行进铁砧机605利用玻璃带的移动对玻璃带进行划刻并使其断裂，所述玻璃带的移动导致基本上笔直的划线。在另一些实施方式中，为了相同的目的，可采用激光机构(未图示)取代行进铁砧机605。在水平的行进铁砧机605之后，可在累加器或称重工位606处调节玻璃传送方向(在非限制性图示的情况中调整90度)，且可随后使用合适的边缘修整机构609(参见图4)在经过调整的玻璃传送方向上除去厚边。合适的边缘修整机构609可包括厚边的机械和/或光学除去。可随后提供检查工位607以分析弯曲、经过切割、粘附的玻璃等，并且在其检查之后，可使用合适的交错机构611向玻璃板的一个或两个表面施用保护层压件，所述交错机构611配置成在玻璃板的一侧或两侧上提供交错材料(例如Visqueen 613、纸、其它聚乙烯板等)、涂层或这两者。随后，可将层压玻璃板置于一个或更多个合适的封装板箱620中。在一些实施方式中，这些封装板箱620可在正交于层压玻璃板行进方向的方向上定位，以使当一个板箱被填充至预定高度时，可使用例如交叉梭或其它合适的定位机构将另一个板箱定位于其位置。在图示的实施方式中，加工区B中所进行的加工可水平进行，然而，在单片化成板材后，剩余的加工流可垂直于进入的加工流，以减少整个系统的占地面积。
图10是本主题的附加实施方式的示意图。参考图10，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它合适的成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊(例如轧辊602)和后续龟背件603上的驱动辊限定。这些辊可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区A包括一边拉制一边除去玻璃带上的厚边，有关厚边的除去在上文中有所讨论，且在2015年3月18日提交申请的共同待审的题为《用于除去玻璃带边缘的方法和设备》(Methods andApparatuses for Removing Edges of a Glass Ribbon)的美国申请第62/134827号中有进一步描述，该文献通过引用全文纳入本文。还可使用可附加于悬链线601的滑槽602或其它合适的除去机构来促进厚边的除去。加工区B可包括检查工位607以分析弯曲、经过切割、粘附的玻璃等，且在其检查后，可提供刻痕和弯曲装置605或其它合适的机械设备，其配置成对正交于带材移动方向的玻璃带进行分离，以制造玻璃板。在另一些实施方式中，为了相同的目的，可采用激光机构取代刻痕和弯曲装置605(未图示)。在刻痕和弯曲装置605之后，可使用合适的交错机构611向玻璃板的一个或两个表面施用保护层压件，所述交错机构611配置成在玻璃板的一侧或两侧上提供交错材料(例如Visqueen 613、纸、其它聚乙烯板等)、涂层或这两者。随后，可将层压玻璃板置于一个或更多个合适的封装板箱620中。在一些实施方式中，这些封装板箱620可在正交于层压玻璃板行进方向的方向上定位，以使当一个板箱被填充至预定高度时，可使用例如交叉梭或其它合适的定位机构将另一个板箱定位于其位置。在所图示的实施方式中，加工区B中所进行的加工可水平且在线中进行。
图11是本主题的另一些实施方式的示意图。参考图11，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它合适的成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊(例如轧辊602)和后续龟背件603上的驱动辊限定。这些辊可相距1米～12米，例如相距约1.5米～约7.5米，以允许使用多个玻璃屑滑槽、出环缓解装置等。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区B包括龟背件603，与图7～10中所图示的实施方式相反的是，所述龟背件603使玻璃带或板件(web)回到垂直取向。从该方向，可提供行进铁砧机或其它合适的机械设备，其配置成对正交于带材移动方向的玻璃带进行分离，以制造玻璃板。在另一些实施方式中，为了相同的目的，可采用激光机构(未图示)取代行进铁砧机。此外，可在加工区A中一边拉制一边使用合适的边缘修整机构609(参见图4)来进行厚边的除去，或者可在加工区B中在龟背件603之后使用合适的边缘修整机构609(参见图4)来进行厚边的除去，同时，玻璃带是垂直取向或者是水平取向(未图示)。合适的边缘修整机构还可包括通过激光等进行除去。另外，厚边的除去可发生于玻璃带单片化成玻璃板之前或之后。尽管未显示，加工区B可包括如上所述的垂直、接近垂直或水平取向的检查工位(以分析弯曲、经过切割、粘附的玻璃等，且在其检查后)、层压和交错工位以及封装工位。在所图示的实施方式中，加工区B中所进行的加工可垂直和/或水平进行，并且/或者在线中或垂直于进入的加工流进行。
图12是本主题的附加实施方式的示意图。参考图12，所图示的实施方式可位于加工区A的下游，其可包括输送设备，可在所述输送设备中使用熔合拉制法或其它合适的成形工艺来生产玻璃带。为了加工区A与B之间的加工隔离，可在这些加工区之间提供缓冲区540。在缓冲区540中，可将玻璃带保持在自由环542中(参见图5)，并且可悬吊在两个支出位置之间的悬链线601中，所述两个支出位置由悬链线601上的驱动辊(例如轧辊602)和穿过-划刻机构604限定。在这两个支出位置之间，玻璃带103可被保持在自由环中，所述自由环设计成允许使用悬链线原理进行隔离。例如，玻璃带在自由环542中的张力应当小于约1.8kg/m(约0.1pli)，例如约.18kg/m～约1.8kg.m(约0.01pli～约0.1pli)。自由环542的形状可根据缓冲区540中的牵引力和地心引力的量进行自调节。自由环542可通过调节自由环542的形状来容纳更多或更少的玻璃带，这可通过自由环542出口处的速度来控制。缓冲区540可起到加工区A和B之间的误差累加器的作用。缓冲区540可容纳的误差例如因速度导致的路径长度差异、因应变错配导致的扭曲或形状变化以及机器不对齐的误差等。在一些实施方式中，可提供环传感器来保持预选定的环高度。在一些实施方式中，可提供张力传感器来测量玻璃带中的张力。在一些实施方式中，驱动辊的驱动机构可具有在线中的扭矩变换器来测量玻璃带中的张力。这些传感器可向全局控制装置370提供实时信息，其可基于所述信息调节驱动辊的速度和/或张力。因此，该缓冲区540可起到以受控的方式将玻璃从加工区A中的输送设备(例如熔合拉制机或等同物)中所成形的玻璃中心线送走的作用，以使下游加工与玻璃成形加工隔离。在所图示的实施方式中，加工区B包括穿过-划刻机构604，在一些实施方式中，所述穿过-划刻机构604可包含可旋转或固定住的机构，所述可旋转或固定住的机构配置成将玻璃带从自由环542和/或悬链线601输送至垂直取向的输送系统608，所述输送系统608配置成以垂直取向传送玻璃，但侧向且正交于玻璃带在第一加工区中的行进方向。可在穿过-划刻机构604的远离悬链线601的一端提供划刻装置，所述划刻装置配置成正交于带材移动方向分离玻璃带以制造玻璃板。该划刻装置可以是机械性质的，或者是光学的(例如激光)，各自提供划刻玻璃带的能力。
示例性的垂直取向的输送系统608可包含自动机械或其它装置，其配置成将带材经过划刻的部分分离成玻璃板，并且允许利用悬吊装置将经过分离的玻璃板从支承轨道618或传送机构移动。例如，在对玻璃板进行划刻和分离之后，自动机械或其它装置可将玻璃板运送和重新导向在适当位置中，以利用示例性的悬吊装置619将玻璃板从支承轨道618吊起。支撑轨道在一些实施方式中可稳固地相对于房间(例如无尘室)的支承表面安装。例如，可利用来自房间天花板的梁或其它支承部件来悬吊支承轨道618，或者在另一些实施方式中，可从下方(例如从无尘室的地面)或从侧方(例如无尘室的墙壁)对支承轨道618进行支承。由于支承轨道618可被稳固地安装到位，悬吊装置619可通过将玻璃板从支承轨道618吊起来有效地支承玻璃板的重量。可按照需要将玻璃板经由支承轨道618运送至附加的加工工位(例如检查、清洗、精整、厚边分离、封装等)。示例性的垂直取向的输送系统608可包括但不限于2014年10月21日提交申请的共同待审的题为《玻璃板加工设备和方法》(GlassSheet Processing Apparatus and Methods)的美国申请第62/066656号中所述的实施方式中的任一种或多种，该文献通过引用全文纳入本文。
上文所述的用于连续制造玻璃带的方法和设备可提供薄至超薄的玻璃带，同时在各个加工区(例如成形、切割等)内保持精确的玻璃带位置管理。作为一个移动体，玻璃带可沿着预定方向移动，与各加工设备对齐。玻璃带内的张力可足够大且符合各加工区中各加工步骤的需要。可使用缓冲区和自由环使这些加工区以及它们各自的加工步骤与其它加工区的加工步骤隔离。全局控制装置可使用来自位于加工区中的各张力、速度和位置传感器的实时反馈局部和全局地控制各加工区中的张力。
一些实施方式通过使用悬链线将成形的玻璃带从垂直弯曲成水平，并且使用悬链线夹持驱动机在输送设备与后续加工工位之间管理和隔离带材张力，来提供各成形设备与后续加工步骤之间的独立张力控制。在另一些实施方式中，可使用一个或更多个具有累加能力的自由环，并且/或者使用最优化的水平或垂直带材或板材的传送和加工来进行板件或带材移动的隔离。在另一些实施方式中，可使用自由环和悬链线以及最优化的水平和/或垂直带材/板材传送和加工来实现更高的产出和产率，这是循环时间的减少以及板材分离的隔离的结果。
一些实施方式提供张力和位置控制的优势，以使得能够进行稳定的成形和其它加工，例如使成形加工与玻璃板的单片化、厚边分离和其它加工隔离。发现该隔离立即影响并改善了产物属性。在另一些实施方式中，经过最优化的传送可使得能够实现减少的循环时间(例如通过板材的连续供料或提供多个用于板材加工的自动机械)和更高的产率(例如在更下游处提供分离)。附加的实施方式可发现通过现有设施的改装以使其能够资产运用，例如可能不需要对熔融和成形设备和系统进行改造，因此也不会需要对建筑设施进行改造。
在一些实施方式中，提供了一种用于加工玻璃带的方法。所述方法可包括在第一加工区中形成玻璃带；将玻璃带从具有第一行进方向的第一加工区连续供料至具有第二行进方向的第二加工区，其中，第二行进方向正交于所述第一行进方向；使用全局控制装置控制玻璃带通过第一加工区和第二加工区的供料速率；在第二加工区中切割玻璃带；以及将第一加工区与在第二加工区中发生的扰动隔离。在一些实施方式中，在第二加工区中切割玻璃带的步骤还包括分离玻璃带的一个或更多个边缘，以除去与一个或更多个边缘相邻的厚边。在另一些实施方式中，在第二加工区中切割玻璃带的步骤还包括沿基本上正交于第二行进方向的方向分离玻璃带以制造玻璃板。在另一些实施方式中，成形步骤还包括分离玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任何与一个或更多个边缘相邻的厚边。在附加的实施方式中，连续供料玻璃带的步骤还包括将玻璃带从第二加工区连续供料至第三加工区。一些实施方式还包括将第二加工区与在第三加工区中发生的扰动隔离的步骤。在一些实施方式中，切割玻璃带的步骤还包括分离玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任何与一个或更多个边缘相邻的厚边，其中，所述方法还包括以下步骤中的任一项或它们的组合：检查第三加工区中的玻璃带；沿基本上正交于第二行进方向的方向分离玻璃带以制造玻璃板；封装玻璃板；以及层压玻璃板。在附加的实施方式中，所述方法还包括以下各项中的任一项或它们的组合：检查第二加工区中的玻璃带；沿基本上正交于第二行进方向的方向分离玻璃带以制造玻璃板；封装玻璃板；以及层压玻璃板。在另一些实施方式中，成形步骤还包括使用熔合拉制法、狭缝拉制法、浮法或再拉制法来形成玻璃带。在附加的实施方式中，控制步骤还包括控制第一加工区、第二加工区或第一和第二加工区中玻璃带的供料速率。在这些实施方式的任一种中，第一行进方向是垂直的，且第二行进方向是水平的，或者第一行进方向是垂直的，且第二行进方向是侧向的。在一些实施方式中，玻璃带具有小于0.5mm的厚度。在另一些实施方式中，控制步骤还包括控制沿第一和第二行进方向通过第一和第二加工区以及第一缓冲区时的张力。
在另一些实施方式中，提供了一种玻璃处理设备，其包含在第一加工区中的成形设备，所述成形设备配置成形成在第一加工区中具有第一行进方向的玻璃带；在第二加工区中的第一切割设备，所述第一切割设备配置成分离玻璃带的一个或更多个部分，所述玻璃带具有第二行进方向；以及在第一加工区与第二加工区之间的第一缓冲区，玻璃带在第一缓冲区中被支承在两个隔开的支出位置之间的第一悬链线中，其中，第二加工区中的第二行进方向正交于第一加工区中的第一行进方向。一些实施方式还包含在第二加工区与第三加工区之间的第二缓冲区，玻璃带在第二缓冲区中被支承在两个隔开的支出位置之间的第二悬链线中。在另一些实施方式中，第三加工区还包含检查工位、第二切割设备、封装工位以及层压工位中的任一种或它们的组合。在另一些实施方式中，成形设备配置成使用熔合拉制法、狭缝拉制法、浮法或再拉制法来形成玻璃带。在一些实施方式中，第一切割设备配置成分离玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任意与所述一个或更多个边缘相邻的厚边。在另一些实施方式中，第一切割设备配置成沿基本上正交于第二行进方向的方向分离玻璃带以制造玻璃板。在附加的实施方式中，第一加工区还包含第二切割机构，所述第二切割机构配置成沿着第一行进方向分离玻璃带的一个或更多个边缘。一些实施方式还包含全局控制装置，所述全局控制装置控制第一加工区、第二加工区或第一和第二加工区内玻璃带的供料速率。在另一些实施方式中，第二加工区还包含检查工位、第二切割设备、封装工位以及层压工位中的任一种或它们的组合。在这些实施方式的任一种中，第一行进方向是垂直的，且第二行进方向是水平的，或者第一行进方向是垂直的，且第二行进方向是侧向的。在一些实施方式中，玻璃带具有小于0.5mm的厚度。在附加的实施方式中，第一切割设备是机械的或光学的。
应理解，多个公开的实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特性、要素或步骤。还应理解，虽然以涉及某一特定实施方式的形式描述，但特定特征、要素或步骤可以多种未说明的组合或排列方式与替代性实施方式互换或组合。
还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。类似地，“多个(种)”旨在表示“多于一个(种)”。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，实施方式包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
本文所用的术语“几乎”、“基本上”以及它们的变体旨在表示所描述的特征等于或约等于一个数值或描述。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然会用过渡语“包含”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替代实施方式。因此，对于实施方式，包含A+B+C的设备的暗含的替代性实施方式包括设备由A+B+C构成的实施方式和设备基本上由A+B+C构成的实施方式。
对本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下对本公开进行各种修改和变动。因此，本发明人的意图是本发明覆盖本公开的修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求书和其等同内容的范围之内。

Claims (19)

1.一种加工玻璃带的方法，所述方法包括：
在第一加工区中形成玻璃带；
将所述玻璃带从具有第一行进方向的所述第一加工区连续供料至具有第二行进方向的第二加工区，其中，所述第二行进方向正交于所述第一行进方向；
使用全局控制装置控制所述玻璃带通过所述第一加工区和所述第二加工区的供料速率；
在所述第二加工区中切割所述玻璃带，其中，在所述第二加工区中切割所述玻璃带的步骤还包括沿基本上正交于所述第二行进方向的方向分离所述玻璃带以制造玻璃板；以及
将所述第一加工区与在所述第二加工区中发生的扰动隔离，
其中，所述控制步骤还包括控制沿所述第一和第二行进方向通过所述第一和第二加工区以及第一缓冲区时的张力，所述玻璃带在所述第一缓冲区中被支承在两个隔开的支出位置之间的第一悬链线结构中，以及
连续供给所述玻璃带的步骤还包括将所述玻璃板从所述第二加工区连续供料至第三加工区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二加工区中切割所述玻璃带的步骤还包括分离所述玻璃带的一个或更多个边缘，以除去与所述一个或更多个边缘相邻的厚边。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成步骤还包括分离所述玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任何与所述一个或更多个边缘相邻的厚边。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，切割所述玻璃带的步骤还包括分离所述玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任何与所述一个或更多个边缘相邻的厚边，其中，所述方法还包括以下步骤中的任一项或它们的组合：
检查所述第三加工区中的玻璃板；
层压所述玻璃板；以及
封装所述玻璃板。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤中的任一项或它们的组合：
检查所述第二加工区中的所述玻璃带；
层压所述玻璃板；以及
封装所述玻璃板。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成步骤还包括使用熔合拉制法、狭缝拉制法、浮法或再拉制法来形成所述玻璃带。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一行进方向是垂直的，且所述第二行进方向是水平的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一行进方向是垂直的，且所述第二行进方向是侧向的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃带具有小于0.5 mm的厚度。
10.一种玻璃加工设备，其包含：
在第一加工区中的成形设备，所述成形设备配置成形成在所述第一加工区中具有第一行进方向的玻璃带；
在第二加工区中的第一切割设备，所述第一切割设备配置成沿基本上正交于第二行进方向的方向分离所述玻璃带的一个或更多个部分以制造玻璃板；
在所述第一加工区与所述第二加工区之间的第一缓冲区，所述玻璃带在所述第一缓冲区中被支承在两个隔开的支出位置之间的第一悬链线结构中，以及
全局控制装置，所述全局控制装置控制所述第一加工区、所述第二加工区或所述第一和第二加工区中所述玻璃带的供料速率，以及控制沿所述第一和第二行进方向通过所述第一和第二加工区以及第一缓冲区时的张力；
其中，所述第二加工区中的所述第二行进方向正交于所述第一加工区中的所述第一行进方向。
11.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，还包含第三加工区，所述第三加工区还包含检查工位、第二切割设备、封装工位以及层压工位中的任一种或它们的组合。
12.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述成形设备配置成使用熔合拉制法、狭缝拉制法或再拉制法来形成玻璃带。
13.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第一切割设备还配置成分离所述玻璃带的一个或更多个边缘，以除去任意与所述一个或更多个边缘相邻的厚边。
14.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第一加工区还包含第二切割机构，所述第二切割机构配置成沿着所述第一行进方向分离所述玻璃带的一个或更多个边缘。
15.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第二加工区还包含检查工位、第二切割设备、封装工位以及层压工位中的任一种或它们的组合。
16.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第一行进方向是垂直的，且所述第二行进方向是水平的。
17.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第一行进方向是垂直的，且所述第二行进方向是侧向的。
18.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述第一切割设备是机械的或光学的。
19.如权利要求10所述的玻璃加工设备，其特征在于，所述玻璃带具有小于0.5 mm的厚度。
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