CN107922239A - 包含刻划装置的刻划设备和刻划玻璃带的方法 - Google Patents

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Abstract

一种包含刻划装置的刻划设备。所述刻划装置包括:支承元件,安装其用于相对于基底进行转动和轴向移动;刻划元件,其与支承元件的转轴相距某一偏移距离而安装;和限制装置,其限制支承元件的转动。在另一个实例中,刻划设备的刻划装置包括相对于流体轴承安装的支承元件。在另一个实例中,公开了使用所述刻划设备刻划玻璃带的方法。

Description

包含刻划装置的刻划设备和刻划玻璃带的方法
本申请依据35U.S.C.§119要求于2015年8月28日提交的系列号为62/211046的美国临时申请的优先权权益,本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。
技术领域
本公开一般地涉及刻划设备和刻划方法,更具体地,涉及包含刻划装置的刻划设备和刻划玻璃带的方法。
背景技术
从玻璃带中分离玻璃片是已知的。已知的分离技术可包括在玻璃带中形成刻划线以促进玻璃片沿着刻划线从玻璃带中分离。
发明内容
下文给出了本公开的简化归纳,以便提供对具体实施方式所描述的一些示例性方面的基本理解。
根据第一个方面,刻划设备包括刻划装置,所述刻划装置包括相对于基底安装的支承元件,其中,所述支承元件可相对于基底围绕支承元件的转轴旋转。支承元件还可以相对于基底沿着支承元件的转轴的轴向进行移动。刻划装置还包括刻划元件,所述刻划元件与支承元件的转轴相距某一偏移距离而结合到支承元件的外端。刻划装置还包括限制装置,所述限制装置限制支承元件围绕支承元件的转轴的转动。如在本文中所使用的,术语结合在第一物体结合到第二物体的上下文中可意为直接结合(例如第一物体直接安装到或连接到第二物体),或者间接结合(例如在第一物体和第二物体之间具有一个或多个另外的物体)。
在第一个方面的一个实例中,限制装置包括突出物,其从支承元件和基底中的一者中延伸出来,所述突出物位于由支承元件和基底中的另一者所限定的细长开口中。在一个实例中,细长开口可以沿着由细长开口限定的行进路径轴向变细,以使得支承元件围绕支承元件的转轴转动的限制根据细长开口中的突出物的位置而沿着行进路径变化。在另一个实例中,支承元件可相对于基底位于完全延伸的轴向位置中,其中,限制装置对支承元件提供了围绕转轴转动的第一限制。支承元件还可位于相对于基底的至少部分缩回的轴向位置中,其中,限制装置对支承元件提供了围绕转轴转动的第二限制,所述转动的第二限制可大于转动的第一限制。
在第一个方面的另一个实例中,基底包括流体轴承,构造该流体轴承以利用流体垫支承所述支承元件。在一个实例中,刻划装置还包括摩擦元件,其偏向支承元件和基底中的一者以对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动提供预定水平的阻力。
在第一个方面的另一个实例中,刻划设备还包括支承装置,构造该支承装置以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时支承玻璃带的第二主表面。在一个实例中,支承装置包括支承辊,构造该支承辊以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时接合玻璃带的第二主表面。
第一个方面可单独提供,或者与上文论述的第一个方面的一个或多个实例的任意组合结合提供。
根据第二个方面,提供了使用第一个方面的刻划装置对玻璃带进行刻划的方法。所述方法包括以下步骤:将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上,以及通过相对于玻璃带横移刻划装置而利用刻划元件产生刻划线。支承元件可相对于基底在支承元件的转轴的轴向上,从相对于基底的完全延伸的轴向位置轴向移动到至少部分缩回的轴向位置。在支承元件位于至少部分缩回的轴向位置的同时,刻划元件产生具有裂口深度的刻划线的部分。
在第二个方面的一个实例中,在刻划装置沿着刻划线的部分以裂口深度刻划的同时,可使用基本恒定的力将刻划元件压向玻璃带。
在第二方面的另一个实例中,限制装置对支承元件提供了在完全延伸的轴向位置中围绕转轴转动的第一限制,以及在至少部分缩回的轴向位置中围绕转轴转动的第二限制,所述转动的第二限制可以大于转动的第一限制。
在第二个方面的另一个实例中,所述方法还包括以下步骤:利用流体垫支承支承元件以促进支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动并且促进支承元件相对于基底沿着支承元件的转轴的轴向而轴向移动。在另一个实例中,所述方法还包括以下步骤:对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动施加预定水平的阻力。
在第二个方面的另一个实例中,所述方法还包括将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上的步骤,以及在利用刻划元件产生刻划线的同时使支承元件与刻划元件一起横移的步骤。
第二个方面可单独提供,或者与上文论述的第二个方面的一个或多个实例的任意组合结合提供。
根据第三个方面,刻划设备包括刻划装置,所述刻划装置包括相对于基底的流体轴承安装的支承元件。支承元件可相对于基底围绕支承元件的转轴旋转。刻划装置还可包括刻划元件,所述刻划元件与支承元件的转轴相距某一偏移距离而相对于支承元件的外端安装。
在第三个方面的一个实例中,支承元件可相对于基底沿着支承元件的转轴的轴向移动。
在第三个方面的另一个实例中,刻划装置还包括限制装置,所述限制装置限制支承元件围绕支承元件的转轴转动。在另一个实例中,刻划装置除了限制装置外还包括摩擦元件。所述摩擦元件偏向支承元件和基底中的一者以对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动提供预定水平的阻力。
在第三个方面的另一个实例中,刻划装置还包括摩擦元件而不具有限制装置。所述摩擦元件偏向支承元件和基底中的一者以对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动提供预定水平的阻力。
在第三个方面的另一个实例中,刻划设备还包括支承装置,构造该支承装置以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时支承玻璃带的第二主表面。在一个实例中,支承装置包括支承辊,构造该支承辊以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时接合玻璃带的第二主表面。
第三个方面可单独提供,或者与上文论述的第三个方面的一个或多个实例的任意组合结合提供。
根据第四个方面,提供了使用第三个方面的刻划装置对玻璃带进行刻划的方法。所述方法包括以下步骤:用位于流体轴承与支承元件之间的流体垫支承支承元件,以促进支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动。所述方法还包括将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上的步骤,以及通过相对于玻璃带横移刻划装置而利用刻划元件产生刻划线的步骤。
在第四个方面的一个实例中,流体垫还促进了支承元件相对于基底沿着支承元件的转轴的轴向而轴向移动。在一个实例中,在刻划装置沿着刻划线的部分刻划的同时,刻划装置对玻璃带产生刻划元件的基本恒定的力。在另一个实例中,支承元件可以相对于基底在支承元件的转轴的轴向上,从相对于基底的完全延伸的轴向位置移动到至少部分缩回的轴向位置。在刻划一部分的刻划线时,支承元件可以位于至少部分缩回的轴向位置。在一个具体的实例中,支承元件包括在完全延伸的轴向位置中围绕转轴转动的第一限制,以及在至少部分缩回的轴向位置中围绕转轴转动的第二限制,所述转动的第二限制可以大于转动的第一限制。
在第四个方面的另一个实例中,所述方法还包括以下步骤:对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动施加预定水平的阻力。
在第四个方面的另一个实例中,所述方法还包括将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上的步骤,以及在利用刻划元件产生刻划线的同时使支承元件与刻划元件一起横移的步骤。
第四个方面可单独提供,或者与上文论述的第四个方面的一个或多个实例的任意组合结合提供。
根据第五个方面,提供了刻划玻璃带的方法。所述玻璃带包括限定玻璃带的第一外部界限的第一厚边(bead);限定玻璃带的第二外部界限的第二厚边;以及限定在第一外部界限与第二外部界限之间的宽度。玻璃带中心部分的厚度可小于第一厚边的厚度以及第二厚边的厚度。每个厚边包括限定在厚边的内边缘与外边缘之间的基本平坦的表面。所述方法包括步骤(I)在刻划装置的刻划元件以至少500mm/s的横向刻划速度行进的同时,使刻划装置的刻划元件通过第一厚边的基本平坦的表面,随后使玻璃带与刻划元件接触。接着,所述方法包括步骤(II)在刻划元件可以横向刻划速度(例如在约2mm至约20mm的范围内)行进的同时,在降落点处将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上,所述降落点可以位于相距第一厚边的基本平坦的表面的内边缘小于或等于约20mm的位置。
在其他实例中,将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上的步骤(II)可以包括在刻划元件可以横向刻划速度行进的同时,在降落点处将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上,所述降落点在玻璃带的宽度方向上位于相距第一侧向边缘约25mm至约75mm的位置。
在第五个方面的一个实例中,横向刻划速度可以为约750mm/s至约1500mm/s。
在第五个方面的另一个实例中,在步骤(II)之后,所述方法还包括以下步骤:以横向刻划速度横移刻划元件以在玻璃带的第一主表面中产生刻划线,所述刻划线的裂口深度为玻璃带的中心部分厚度的约8%至约12%。裂口深度可以从降落点出发到达小于或等于约5mm。
在第五个方面的另一个实例中,刻划装置包括支承元件,将所述支承元件构造成围绕支承元件的转轴转动。刻划元件可以相对于支承元件的外端以与支承元件的转轴相距大于2mm的偏移距离安装。横向刻划速度与偏移距离之比可以小于或等于约267s-1
在第五个方面的另一个实例中,在步骤(II)之后,所述方法还包括以下步骤:以横向刻划速度横移刻划元件以在玻璃带的第一主表面中产生刻划线。所述方法还包括以下步骤:在刻划元件可以横向刻划速度行进的同时,将刻划元件在抬离点处抬离第一主表面,所述抬离点可以位于相距第二厚边的内边缘小于或等于约20mm的位置。
在其他实例中,在步骤(II)之后,所述方法还包括以下步骤:在刻划元件可以横向刻划速度行进的同时,将刻划元件在抬离点处抬离第一主表面,所述抬离点可以在玻璃带的宽度方向上位于相距第二侧向边缘约25mm至约75mm的位置。
在第五个方面的另一个实例中,所述方法还包括将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上的步骤,以及在利用刻划元件产生刻划线的同时使支承元件与刻划元件以横向刻划速度一起横移的步骤。
第五个方面可单独提供,或者与上文论述的第五个方面的一个或多个实例的任意组合结合提供。
应当理解的是,前面的一般性描述和以下的具体实施方式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所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个实施方式,并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。
附图说明
当参照附图阅读时,可以更好地理解本公开的这些特征、方面和优点以及其他特征、方面和优点:
图1示意性地例示了构造用于促进分离玻璃带工艺的玻璃制造设备;
图2为沿着图1的线2-2的玻璃制造设备的截面透视图;
图3为根据本公开的一个实例的刻划装置的透视图;
图4为沿着图3的线4-4的刻划装置的横截面图;
图5为图4所示的刻划装置的基底的侧壁的内部视图;
图6示意性地例示了侧向位于玻璃带的第一外部界限的外部的刻划元件,其中支承元件和刻划元件以横向刻划速度一起横移;
图7示意性地例示了在刻划元件刚通过玻璃带的第一厚边的基本上平坦的表面之后并且在玻璃带与刻划元件接触之前的一起以横向刻划速度横移的支承元件和刻划元件;
图8示意性地例示了在支承元件和刻划元件以横向刻划速度行进的同时,将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上以及将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上;
图9示意性地例示了使刻划元件以横向刻划速度横移以产生到达裂口深度的刻痕的步骤;
图10为图9的视图10处的到达裂口深度的刻痕的放大示意图;
图11为图12的视图11处的玻璃带的第一主表面中的刻痕的放大示意图,其中,刻划元件处于刚好抬离玻璃带的第一主表面之前的位置;
图12示意性地例示了在刻划元件以横向刻划速度行进时产生刻划线之后,刚好在抬离玻璃带的第一主表面之前的刻划元件;
图13示意性地例示了在刻划元件已经抬离玻璃带的第一主表面并且支承元件已经抬离玻璃带的第二主表面之后,以横向刻划速度一起横移的支承元件和刻划元件;
图14示意性地例示了在刻划元件已经通过玻璃带的第二厚边的基本上平坦的表面之后,以横向刻划速度一起横移的支承元件和刻划元件,其中刻划元件侧向位于玻璃带的第二外部界限的外部;以及
图15例示了刻划元件的横向刻划速度相对于刻划元件的偏移距离的示例性比例图,该比例有望产生具有所需特征的刻划线。
具体实施方式
下面将参考附图更完整地描述设备和方法,附图中显示了本公开的实施方式。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。但是,本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。
本公开的各种玻璃制造设备和方法可以用于生产可进一步加工成一片或多片玻璃片的玻璃带。例如,可以构造玻璃制造设备以通过下拉、上拉、浮法、熔合、压辊、狭缝拉制或其他玻璃成形技术生产玻璃带。
随后可以将来自这些工艺中的任意工艺的玻璃带分开以提供适于进一步加工成所需应用(例如显示应用)的片材玻璃。玻璃片可用于例如广泛的显示应用,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)、等离子体显示器面板(PDP)等。
图1示意性地例示了构造用于拉制玻璃带103的示例性玻璃制造设备101。出于例示的目的,将玻璃制造设备101例示成熔合下拉设备,但是在其他实例中可以提供构造用于上拉、浮法、压辊、狭缝拉制等的其他玻璃制造设备。另外,如上文所提及的,本公开的实施方式不限于生产玻璃带。事实上,本公开呈现的概念可以用于广泛范围的玻璃制造设备以生产各种玻璃制品。
如所例示的,玻璃制造设备101可包括熔融容器105,其被构造成用于接收来自储料仓109的批料107。可通过用发动机113驱动的批料输送装置111来引入所述批料107。发动机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接着可以将批料107熔化成一定量的熔融材料121。
玻璃制造设备101还可包括澄清容器127(例如澄清管),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结合到熔融容器105。混合容器131(例如搅拌室)也可位于澄清容器127的下游,并且输送容器133可以位于混合容器131的下游。如图所示,第二连接管135可将澄清容器127结合到混合容器131,并且第三连接管137可将混合容器131结合到输送容器133。如图进一步所示,可设置任选的输送管139以将熔融材料121从输送容器133输送至熔合拉制机器140。如在下文更加完整地论述,可以构造熔合拉制机器140以将熔融材料121拉制成玻璃带103。在例示的实施方式中,熔合拉制机器140可包括提供有进口141的成形容器143,构造所述进口141以直接或间接地,例如通过输送管139接收来自输送容器133的熔融材料。如果提供输送管139,则可构造其以接收来自输送容器133的熔融材料,并且可构造成形容器143的进口141以接收来自输送管139的熔融材料。
如图所示,熔融容器105、澄清容器127、混合容器131、输送容器133和成形容器143都是熔融材料处理工位的实例,这些熔融材料处理工位可沿着玻璃制造设备101串联设置。
熔融容器105和成形容器143的特征通常由耐火材料制造,例如由耐火陶瓷(如陶瓷砖、陶瓷整体成形体等)制造。玻璃制造设备101还可以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其他耐火金属,例如钼、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、输送容器133、输送管139、进口141和成形容器143的特征中的一种或多种。
图2为沿着图1的线2-2的玻璃制造设备101的截面透视图。如图所示,成形容器143可包括槽200,其被构造成用于接收来自进口141的熔融材料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的相对端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以拉制方向207对玻璃带103进行拉制。如图所示,拉制平面211可在根部209处对开,但是拉制平面211也可以沿着相对于根部209的其他方向延伸。
参考图2,在一个实例中,熔融材料121可从进口141流入成形容器143的槽200中。然后,熔融材料121可通过同时流过对应的堰202a、202b并在对应的堰202a、202b的外表面204a、204b上向下流而从槽200溢流。接着,熔融材料的各自的流沿着成形楔201的向下倾斜的会聚表面部分203、205流动以从成形容器143的根部209中拉制出来,在根部209处,各流会聚并熔合成玻璃带103。然后,玻璃带103可以沿着拉制方向207从拉制平面211中的根部209中拉制出来。
如图2所示,玻璃带103可从根部209中拉制出,所述玻璃带103具有第一主表面213和第二主表面215。如图所示,第一主表面213和第二主表面215面向相对的方向并且具有厚度217,所述厚度217可小于或等于约1mm,例如约50μm至约750μm、例如约100μm至约700μm、例如约200μm至约600μm、例如约300μm至约500μm,以及上述范围的所有子范围。
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。每个例示的边缘辊组件149a、149b可包括一对边缘辊221,构造边缘辊221以对玻璃带103的相应的相对边缘部分223a、223b进行适当的精整。在其他实例中,玻璃制造设备101还可包括第一和第二牵拉辊组件151a、151b。每个例示的牵拉辊组件151a、151b可包括一对牵拉辊153,构造所述牵拉辊153以促进在拉制平面211的拉制方向207上拉动玻璃带103。
在一个实例中,如图1和2示意性所示,玻璃制造设备101还可包括玻璃刻划设备161a,构造所述玻璃刻划设备161a以沿着分离路径163促进分离玻璃带103的工艺,所述分离路径163延伸穿过玻璃带103的宽度“W”。玻璃刻划设备161a可以沿着分离路径163将玻璃带分离成玻璃片104。在一个实例中,在从成形容器143中拉制出足够长度的玻璃带103之后,可以操作玻璃刻划设备161a以促进玻璃片104从玻璃带103的剩余部分中分离出来。在操作中,随着玻璃带从成形容器中拉制出来,玻璃刻划设备161a可以周期性地将单独的玻璃片104从玻璃带103中分离出。另外,如所例示的,刻划设备161a可以沿着方向165行进,所述方向165与拉制平面211的拉制方向207为相同的方向。此外,在操作中,刻划设备161a可以以与玻璃带103在拉制方向207上拉制的速度相同的速度行进。因此,在刻划程序期间,限定支承装置169a和刻划装置169b的行进路径的移动轨道167a、167b与玻璃带103以相同的速度基本上一起移动,因此,在刻划程序期间,玻璃带103与移动轨道167a、167b之间可存在很少的相对移动或者不存在相对移动。例如,可以在刻划装置169b横穿一个移动轨道的同时使支承装置169a横穿另一个移动轨道。同时,将支承装置169a和刻划装置169b构造成沿着移动轨道167a、167b以横向刻划速度沿方向168一起行进,同时产生达到裂口深度的刻痕。例如,移动轨道167a、167b可以沿着玻璃带103的相对侧定位并且彼此平行走向。
在另一个实例中,如图1和2示意性所示,玻璃制造设备101可替换性地包括玻璃刻划设备161b,同样构造所述玻璃刻划设备161b以沿着分离路径163促进分离玻璃带103的工艺,所述分离路径163延伸穿过玻璃带103的宽度“W”。玻璃刻划设备161b同样可以沿着分离路径163将玻璃带分离成玻璃片104。在一个实例中,在从成形容器143中拉制出足够长度的玻璃带103之后,可以操作玻璃刻划设备161b以促进玻璃片104从玻璃带103的剩余部分中分离出来。在操作中,随着玻璃带从成形容器中拉制出来,玻璃刻划设备161b可以周期性地将单独的玻璃片104从玻璃带103中分离出。另外,如所例示的,刻划设备161b可以包括固定轨道171a、171b,其限定了支承装置169a和刻划装置169b的行进路径。例如,可以在刻划装置169b横穿一个固定轨道的同时使支承装置169a横穿另一个固定轨道。固定轨道171a、171b可保留在固定位置,同时,使玻璃带103相对于固定轨道171a、171b沿着拉制方向207行进。例如,固定轨道171a、171b可以沿着玻璃带103的相对侧定位并且彼此平行走向。此外,支承装置169a和刻划装置169b沿着由固定轨道171a、171b限定的行进路径以合成速度矢量175一起行进,所述合成速度矢量175包含与分离路径163平行的水平速度分量177和垂直速度分量179。垂直速度分量179延伸的方向与拉制方向207上的玻璃带103的速度矢量相同并且与其具有相同的量值。因此,每个刻划设备161a、161b为可以限定支承装置169a和刻划装置169b的行进路径的两个替换性示例构造,所述刻划装置169b可以沿着分离路径163产生刻划线,所述分离路径163可以例如包括可垂直于拉制方向207的路径。虽然未示出,但是其他构造可以为支承装置169a和刻划装置169b提供适当的行进路径。例如,可以设计机器人以在不需要移动轨道或固定轨道的前提下,使支承装置和刻划装置适当地移动。
在另外的实例中,玻璃带103可以先进行进一步的加工(例如通过添加电子元件等来加工),再操作玻璃刻划设备以从玻璃带的剩余部分中分离出加工的玻璃片(例如包含电子元件的片材)。
另外或者替换性地,在另外的实例中,玻璃带103可以作为玻璃带卷轴储存。在一些实例中,玻璃带可以从成形容器143中拉制出来并且卷成玻璃带卷轴,在卷绕玻璃带之前,对玻璃带进行或不进行进一步的加工。在另外的实例中,可以先将玻璃带进行进一步的加工(例如通过添加电子元件、清洗、精整、处理等来加工),再将玻璃带卷成玻璃带卷轴。在这样的实施方式中,一旦绕卷了足够量的玻璃带,则可以操作玻璃刻划设备161a、161b以对玻璃带进行刻划并从玻璃带的剩余部分中分离出绕卷的玻璃带,所述玻璃带从成形容器143中拉制出来。在另外的实例中,玻璃带可以最后从玻璃带卷轴中解绕出来。在这样的实例中,当玻璃带从玻璃带卷轴中解绕时,玻璃刻划设备161a、161b可以用于对玻璃带进行刻划并随后从玻璃带中分离出玻璃片。
刻划设备,例如上述刻划设备161a、161b可分别包括刻划装置,例如图3-14示意性所示的例示性刻划装置169b。如图3所示,刻划装置169b可包括基底303和构造成相对于基底303移动的支承元件301。在一些实例中,基底303可包括刻划装置169b的各种特征,这些特征不与支承元件301一起移动。例如,在例示的实例中,基底303可任选地包括壳体305。如图4所示,壳体305可限定内部区域401,构造所述内部区域401以接收支承元件301的内端301a。在一些实例中,可以构造壳体305以对内部区域401提供来自一个或多个压力端口405的加压流体(例如空气)。为了简化构造,壳体305可以任选地包括端盖403a、403b,所述端盖403a、403b被构造成流体限制机制(例如流体密封件)以使内部区域401作为压力室。
如图3-4所示,在一些实例中,支承元件301可以相对于基底303可移动地安装。例如,如图所示,可以将刻划装置169b构造成用于使支承元件301相对于基底303围绕支承元件301的转轴309转动307。另外或者替换性地,支承元件301可以相对于基底303沿着支承元件301的转轴309的轴向移动。
在一些实例中,刻划装置169b还可包括限制装置,所述限制装置限制支承元件301围绕支承元件301的转轴309转动307。另外或者替换性地,可以构造限制装置或其他机制以限制支承元件301相对于基底303沿着支承元件301的转轴309的轴向进行轴向移动311。例如,如图4-5所示,刻划装置169b包括限制装置407,构造所述限制装置407以限制转动307和轴向移动311。虽然未示出,但是在另外的实例中如果提供了限制装置,则可以将限制装置构造成仅限制转动或仅限制轴向移动。
在一个实例中,限制装置407可包括突出物,其从支承元件和基底中的一者中延伸出来,所述突出物可以位于由支承元件和基底中的另一者所限定的细长开口中。例如,作为例示,限制装置407可以包括突出物409,其从支承元件301中延伸出来,所述突出物409可以位于由基底303所限定的细长开口411中。虽然未示出,但是在替换性的实例中,突出物可以从基底303中延伸出来并且位于由支承元件301限定的细长开口中。
进一步参考图4和5,突出物409可包括柄,其具有一个端部可以连接(例如通过螺纹连接)到支承元件301的内端301a。如图4和5进一步所示,示例性的柄还可包括相反的端部,该相反的端部包含所例示的头部,所述头部位于限定在基底303中的细长开口411中。
例示的细长开口411包括贯穿狭槽,其延伸通过壳体305的侧壁413,但是在另外的实例中,开口可包括封闭的表面凹槽埋头孔,其位于侧壁413的内表面中。如果细长开口411装备有例示的贯穿狭槽,则可以提供密封板415以有助于维持基底303的内区域401中的流体压力。
如图5所示,突出物409与限定细长开口411的内壁之间的相互作用可限制支承元件301围绕转轴309转动307。例如,如果允许,则任意转动307将导致突出物409沿着垂直于支承元件301的转轴309的方向503a、503b移动。突出物409沿方向503a、503b的移动受限于从突出物409所处位置处的细长开口411的宽度505中减去突出物409的尺寸(例如等于两倍半径“2R1”的所例示的头部的直径)。在例示的实例中,突出物409可定位于第一位置“P1”,在此处,宽度505可以等于突出物409的尺寸(例如“2R1”),其中,限制装置抑制(例如防止)支承元件301围绕转轴309旋转。替换性地,如在第二位置“P2”中所示,突出物409在方向503a、503b上的限制性移动允许支承元件301围绕转轴309受限地转动307。
如上所述,取决于突出物409在细长开口411中的位置,限制装置407可因此改变支承元件301围绕转轴309转动307的程度(若有转动)。例如,细长开口可沿着行进路径501轴向变细,所述行进路径501可与转轴309平行。事实上,如图所示,细长开口411可在延伸方向507上从支承元件301相对于基底303的至少部分缩回的位置“P2”变细到支承元件301相对于基底303的完全延伸的位置“P1”。由于细长开口411在延伸方向507上的任选变细的性质,支承元件301在完全延伸的位置“P1”中可具有相对较少的转动307或不具有转动307,并且在所述至少部分缩回的位置“P2”中可具有更大的限制性转动307。
因此,参考图3-5,支承元件301可以相对于基底303位于完全延伸的轴向位置“P1”中,其中,限制装置407对支承元件301提供了围绕转轴309转动307的第一限制。例如,在图5所示的完全延伸的轴向位置“P1”处,限制装置407提供了转动307的基本上为0°的第一限制,这是因为突出物409(例如例示的柄的头部)可以紧密地位于细长开口411的端部部分中,从而防止突出物409在方向503a、503b上相对于细长开口411移动。另外,支承元件301可位于相对于基底303的至少部分缩回的轴向位置“P2”中,其中,限制装置407对支承元件301提供了围绕转轴309转动307的第二限制,所述转动的第二限制可以大于转动的第一限制。事实上,限制装置407提供了转动307的大于0°的第二限制,这是因为取决于突出物位置处的细长开口411的宽度505相比于突出物的尺寸(例如直径)的差,可以允许突出物409(例如例示的柄的头部)在方向503a、503b上具有限制性移动。
如图5所示,突出物409与细长开口411之间的相互作用还可限制支承元件301相对于基底303沿着支承元件301的转轴309的轴向进行轴向移动311。例如,如图5所示,突出物(例如例示的柄的头部)可以在延伸方向507上沿着行进路径501移动到完全延伸的位置“P1”,其中,突出物与细长开口的边缘之间的沿着邻接区域509的相互作用防止了支承元件301相对于基底303进一步延伸。如进一步例示的,突出物可以在相对的缩回方向上沿着行进路径501移动到完全缩回的位置“P3”,其中,突出物与细长开口的边缘之间的沿着邻接点或区域511的相互作用防止了支承元件301相对于基底303进一步缩回。在一个实例中,对应于完全延伸的位置的邻接区域509可包括半径R1,所述R1可小于对应于完全缩回的位置的邻接区域511的半径R2,其中,R2可以大于R1。
在另外的实例中,基底303可包括流体轴承417,构造该流体轴承417以利用流体垫支承所述支承元件301。流体可包含液体,例如水或其他流体,如用于清洁的清洁剂;有助于刻划程序的润滑剂或其他液体。流体可替换性地包含空气或其他气体。在任何情形中,流体垫可以在支承元件301的外表面(例如例示的轴杆的外表面)和由流体轴承417限定的膛的内表面之间产生。流体垫可用于使流体轴承417的膛中的支承元件301飘浮以减少原本通过支承元件301与基底303直接接触而存在的摩擦。
如图4进一步例示的,刻划装置169b还可包括摩擦元件419,其可偏向(例如利用弹簧421)支承元件301和基底303中的一者以对支承元件301相对于基底303围绕支承元件301的转轴309转动307提供预定水平的阻力。在一些实例中,摩擦元件可以包括例示的摩擦块,设计该摩擦块以通过由摩擦块产生的摩擦对旋转提供阻力,所述摩擦块偏向与支承元件和基底中的一者直接接触。在例示的实施方式中,可压缩地放置压缩弹簧以使得摩擦块可以压向支承元件301的外表面。在一些实例中,可以构建摩擦元件419以使对支承元件相对于基底的转动所施加的摩擦阻力大于对支承元件相对于基底的轴向移动所施加的摩擦阻力。例如,所述块可以包括在转轴309的方向上延伸的一个或多个接合凸缘。因此,对支承元件相对于基底转动可引入所需量的摩擦,同时,对支承元件相对于基底的轴向移动仍然可实现所需的摩擦减少。
刻划装置169b还可包括刻划元件312,所述刻划元件312与支承元件301的转轴309相距偏移距离“D”而相对于支承元件301的外端313安装。刻划元件312可包括划线轮、固定划线点或构造用于刻划玻璃片表面的其他合适的划线装置。在一些实例中,可以将刻划元件312装载于可移动的筒中,构造所述可移动的筒以可移除式地附接于支承元件301的外端313。
如上文所提及的,刻划设备161a、161b还可以包括上述及图1和2中示意性表示的支承装置169a。支承装置169a的一个实例进一步示意性例示于图6-14。可构造支承装置169a以在刻划元件312刻划玻璃带103的第一主表面213的同时使其支承玻璃带103的第二主表面215。例如,参考图6,在一个实例中,支承装置169a可以包括支架基底621,该支架基底621可以沿着轨道167a的方向168,以一定的横向刻划速度移动,该横向刻划速度匹配刻划装置169b的横向刻划速度。支承装置169a还可包括延伸基底623,其在方向625上可相对于支架基底621向玻璃带的第二主表面215延伸,例如通过所例示的驱动齿轮627延伸。驱动齿轮627可替换性地相对于支架基底621在与方向625相对的方向上,即远离玻璃带的第二主表面215缩回延伸基底623。支承装置169a还可包括支承元件,例如例示的轮629,其可以相对于延伸基底623通过臂631可延伸或可缩回。在一个实例中,臂可以通过气缸或其他偏置装置偏置到例如图6所示的延伸位置。例示的轮629包括未被驱动的惰轮,但是在另外的实例中可以提供驱动轮。所述轮可包括平坦的外表面633,但是在另外的实例中,外表面可以具有其他形状(例如弯曲的形状)。
现在将描述刻划玻璃带的方法。在一些实例中,所述方法可包括以下步骤:将刻划元件312降落在玻璃带103的第一主表面213上。例如,图8例示了刻划元件312在降落点801处降落在玻璃带103的第一主表面213上。在例示的实例中,在刻划装置169b在轨道167b的方向168上行进的同时可发生降落。事实上,如图8所示意性例示的,刻划装置169b可包括支架基底803,该支架基底803可以沿着轨道167b的方向168,以一定的横向刻划速度移动,该横向刻划速度匹配支承装置169a的横向刻划速度。刻划装置169b还可包括延伸基底805,其在方向807上可相对于支架基底803向玻璃带的第一主表面213延伸,例如通过所例示的驱动齿轮809延伸。驱动齿轮809可替换性地相对于支架基底803在与方向807相对的方向上,即远离玻璃带的第一主表面213缩回延伸基底805。
降落的步骤可包括将支承元件301相对于刻划装置169b的基底303偏向延伸位置,所述刻划装置169b可作为延伸基底805的部分并入。例如,参考图4,基底303的内部区域401可以用流体源(例如,液体、气体)通过与压力端口405流体连通的压力源加压。在一个实例中,加压空气源可以通过压力端口405与内部区域401连通。阀或其他压力调节机制可以控制内部区域401中的压力并因此控制支承元件301的偏置力。在一些实例中,可以通过压力控制系统将内部区域401中的压力保持在基本恒定的压力下。或者,可以通过压力控制系统控制内部区域401中的压力在刻划程序期间变化。在另外的实例中,可以控制内部区域401中的压力以提供基本上恒定的力,例如与标称施加的力相比变化不超过5%的力,而支承元件301可以处于至少部分缩回的轴向位置中。例如,在图8所示的刻划元件312处于初始降落处,支承元件301可以位于完全延伸的位置中。由于延伸基底805可以相对于支架基底803通过驱动齿轮809进一步延伸,因此,随着支承元件301到达图9所示的部分缩回的位置,通过支承元件施加的力可保持基本恒定。因此,刻划元件312可以在方向807或与方向807相反的方向上来回横移限制的程度,而刻划元件312压向玻璃带103的第一主表面213的力保持基本恒定。
刻划玻璃带103的方法还可包括图10所示的产生刻划线1001的步骤。如上所述,图8例示了刻划元件312在降落点801处的初始降落。刻划元件312在方向168上以完全刻划速度继续横移直到得到如图10所示的完全裂口深度“V”。由于浮动偏置的支承元件301,刻划元件312可以在沿着刻划线1001的长度行进时,利用基本上恒定的力压向玻璃带103,从而沿着刻划线1001的大部分,从图10所示的点1003到图11所示的点1101提供基本恒定的裂口深度“V”,其中,刻划元件312在远离玻璃带103的第一主表面213的方向上开始抬起。
因此应理解,支承元件301可以相对于基底303在支承元件301的转轴309的轴向311上轴向移动。事实上,支承元件301可相对于基底303从相对于基底303的完全延伸的轴向位置(图8所示)轴向移动到至少部分缩回的轴向位置(图9所示)。如在图10中清楚示出的,在支承元件301位于所述至少部分缩回的轴向位置的同时,刻划元件312产生(具有裂口深度“V”)的刻划线1001的部分。
此外,在刻划装置169b沿着刻划线1001的部分以裂口深度“V”刻划的同时,可以使用基本恒定的力将刻划元件312压向玻璃带103。事实上,通过偏置装置,例如由加压的内部区域401提供的流体弹簧,在刻划装置169b沿着刻划线1001的部分刻划的同时,刻划装置169b可以对玻璃带103产生刻划元件312的基本恒定的力。由此,刻划元件312可以横移过小的表面不规则处,同时刻划元件利用基本上相同的力继续偏向玻璃带,从而沿着刻划线1001的大部分继续刻划具有基本上相同裂口深度“V”的刻划线1001。
刻划玻璃带103的方法还可包括以下步骤:对支承元件301提供在完全延伸的轴向位置中围绕转轴309转动307的第一限制,以及在所述至少部分缩回的轴向位置中围绕转轴309转动307的第二限制,所述转动307的第二限制可以大于转动307的第一限制。由此,在图6-8所示的完全延伸的位置中,可以提供限制性转动307(例如0°轴向移动)以使得刻划元件312可以在转轴309后面的距离“D”处沿着行进方向168适当地预先对齐,然后再将刻划元件312初始降落在玻璃带103的第一主表面213上。由此,可以避免原本可能发生的刻划元件的不受控的初始移动,因为刻划元件312可能趋于沿着行进方向168摆动到转轴309后面的平衡位置中。同时,一旦进行初始接触以允许刻划元件312沿着行进方向168自然跟随在转轴309后面,则所述部分缩回的位置允许限制性转动307,这是由于刻划元件312相对于转轴309具有偏移距离“D”。因此,通过避免在初始接触期间的不受控的初始移动可提供有所减少的刻划线不规则性,同时在与玻璃带103初始接触后,进一步提供允许围绕转轴309限制性转动的益处。
刻划玻璃带103的方法还可包括以下步骤:用流体垫支承支承元件301,以促进支承元件301相对于基底303围绕支承元件301的转轴309转动307。另外或者替换性地,流体垫还促进支承元件301相对于基底303沿着支承元件301的转轴309的轴向进行轴向移动311。例如,可在基底303的流体轴承和支承元件301之间提供流体(如液体、气体等)以促进转动307和/或轴向移动311。在刚好的一个实例中,如位于两个示例性位置之间的示例性示意压力端口315所示,可以将加压空气(或其他气体)引入到由壳体305限定的轴承压力室425的外部周边区域423。然后,加压空气可通过流体轴承。事实上,流体轴承可以包括多孔材料,其中,加压流体(例如空气)可以从外部周边区域423通过多孔流体轴承417,然后在周边内部空间427上累积成流体(例如空气)垫,所述周边内部空间427被限定在支承元件301的外部周边表面与流体轴承417的内部周边膛表面之间。压力端口315可与流体源流体连通放置,所述流体源例如是可以通过阀和/或控制机制手动或自动调节的加压空气源。
流体轴承417可大幅减少基底303与支承元件301之间的摩擦。事实上,由于支承元件301可以基本上浮在流体(例如空气)垫上,因此,可减少或消除由于基底303与支承元件301之间实质接触而导致的大的摩擦力。同时,可以允许流体流从外部界面429渗出,从而形成导向刻划元件312的流体流。因此,在刻划程序期间自然产生的玻璃碎片可以有利地通过从外部界面429中发射出来的流体流吹走。由此,加压流体可用于提供流体轴承,同时还提供移除不期望的残余玻璃碎片的益处,该残余玻璃碎片原本可污染玻璃带103的原始主表面213、215中的一者或二者。
如上所述,对流体垫提供流体轴承417可减少基底303与支承元件301之间的摩擦。由此,刻划元件312在降落时可以减少对玻璃片的冲击(参见图8)。事实上,摩擦减少结果减小了针对支承元件301相对于基底303缩回的阻力。另外,如图4所示,通过去除部分的支承元件,支承元件301可具有减小的质量。例如,在刚好一个实例中,支承元件301可包括基本上中空的管,其通过膛431沿着支承元件301的转轴309轴向延伸产生。质量减小还在当刻划元件312向玻璃带103的第一主表面213降落时,使刻划元件312的冲击力减小。由于支承元件301的质量减小以及基底303与支承元件301之间的摩擦减少,因此可相对较快地实现刻划元件312向第一主表面213的降落,同时减小原本可对玻璃带的第一主表面213造成破坏的冲击力。
减少基底303与支承元件301之间的摩擦和/或减小支承元件301的质量还可有助于使刻划元件312迅速抬离玻璃带103的第一主表面213。事实上,在一个实例中,可以对内部区域401减压,其中,由于流体轴承提供的摩擦减少以及支承元件301提供的质量减小,支承元件301可相对于基底303迅速缩回。另外,由于支承元件301提供的质量减小,驱动齿轮809可迅速拉动刻划装置169b远离玻璃带103。
虽然可期望对支承元件301围绕转轴309旋转具有某一水平的减小的阻力,但是还可以期望针对支承元件301相对于基底303围绕支承元件301的转轴309转动307重新引入预定水平的阻力(例如通过摩擦元件419)。例如,对转动307重新引入预定水平的阻力可有助于当刻划元件312初始降落在玻璃带103的第一主表面213上时,进一步抑制刻划元件的不受控的初始移动。另外或者替换性地,上文提及的限制装置407还有助于在行进方向168后面距离“D”处适当地预先对齐刻划元件312。由此,在一些实例中,预定水平的阻力(例如由摩擦元件419提供)和限制装置407可一起用于协助防止刻划元件不受控地移动,该不受控的移动原本可在刻划元件312沿着行进方向在转轴309后面摆动到平衡位置时发生。
刻划玻璃带103的方法还可包括以下步骤:将支承元件(例如轮629)降落在玻璃带103的第二主表面215上。事实上,如图6-14所示,在一些实例中,支承元件可与刻划元件312一起行进以使得刻划线1001可由刻划元件312产生,同时轮629提供适当的支承以及提供对第二主表面215的力,该力可以对应于或匹配刻划元件312对第一主表面所提供的力。另外,支承元件可以施加基本上恒定的力(例如通过液压缸),其中臂631可以允许轮629在方向625或与方向625相反的方向上移动,以允许轮629在表面不规则处上行进同时仍然提供基本上恒定的力。
现将进一步参考图1、2和6-14进一步描述另外的示例性方法。在一些实例中,可应用所述方法刻划图1例示的玻璃带103,该玻璃带103可以包括限定玻璃带103的第一外部界限227a的第一厚边225a;限定玻璃带103的第二外部界限227b的第二厚边225b;和限定在第一外部界限227a与第二外部界限227b之间的宽度“W”。如图6所示,玻璃带103的中心部分603的厚度217可以小于第一厚边225a的厚度605。同样地,如图12所示,中心部分603的厚度217可以小于第二厚边225b的厚度605。在一些实例中,第一厚边225a的厚度605可以基本上等于第二厚边225b的厚度605,但是在另外的实例中,各厚边可以具有不同的厚度,每个厚度大于中心部分603的厚度217。每个厚边225a、225b还包括基本上平坦的表面607a、607b,其被限定在对应厚边的对应内边缘609a、610a与对应外边缘609b、610b之间。在一些实例中,基本上平坦的表面607a、607b由边缘辊组件149a、149b的边缘辊221提供。事实上,在例示的实施方式中,边缘辊221可以包括例示的滚花表面,该滚花表面因而对基本上平坦的表面607a、607b提供图1所示的滚花表面。尽管具有滚花表面,但是表面607a、607b被认为是基本上平坦的,因为它们分别沿着相应的平面635a、635b延伸。在一些实施例中,如图所示,相应的平面635a、635b相对于彼此基本上平行。
出于本申请的目的,每个厚边225a、225b的第一内边缘609a被定义为相应厚边的最内的线,其中第一平面636a和与玻璃带103的第一主表面213平行的相应厚边相交,并且与玻璃带的第一主表面213偏移玻璃带103的中心部分603的厚度217的10%。同样地,出于本申请的目的,每个厚边225a、225b的第二内边缘610a被定义为相应厚边的最内的线,其中第二平面636b和与玻璃带103的第二主表面215平行的相应厚边相交,并且与玻璃带的第二主表面215偏移玻璃带103的中心部分的厚度217的10%。
在本申请中,如图6所示,第一平面636a与第二平面636b彼此可间隔距离612,该距离612比玻璃带103的中心部分603的厚度217大20%。另外,如图所示,第一平面636a与第二平面636b分别与玻璃带103的中心部分603的中心对称平面216间隔距离612的一半(1/2)。
出于本申请的目的,将每个厚边225a、225b的第一外边缘609b定义为相应厚边的最外线,其中第一平面636a与该相应的厚边相交。如前文所提及的,第一平面636a平行于玻璃带103的第一主表面213并且与玻璃带的第一主表面213偏移玻璃带103的厚度217的10%。出于本申请的目的,将每个厚边225a、225b的第二外边缘610b定义为相应厚边的最外线,其中第二平面636b与该相应的厚边相交。如前文所提及的,第二平面636b平行于玻璃带103的第二主表面215并且与玻璃带的第二主表面215偏移玻璃带103的厚度217的10%。
一些实施方式的构建所提供的益处在于:在刻划元件312沿着方向168以刻划速度横移时,在经过第一厚边225a的第一内边缘609a之后,可相对较快地发生将刻划元件312降落在第一主表面213上。事实上,降落甚至可在不使刻划装置169b变慢的情况下发生,从而相比于在降落前使刻划装置变慢的替换性程序,允许相对较快地刻划刻划线1001。另外,由于支承元件301相对较低的质量以及流体轴承417所提供的相对较低的摩擦,支承元件301可相对较快地延伸以实现刻划元件312的降落而不会不利地冲击玻璃带(从而造成潜在的应力开裂和断裂),这原本可因具有相对较高质量的支承元件301而发生。
如图6和7所示,在一个实例中,在玻璃带103与刻划元件312接触之前,当刻划装置169b的刻划元件312以至少500mm/s的横向刻划速度行进时,刻划装置169b的刻划元件312可以通过第一厚边225a的基本平坦的表面607a、607b。在一些实例中,横向刻划速度可以为约500mm/s至约1500mm/s,例如约750mm/s至约1500mm/s。
如图8所示,所述方法还可包括以下步骤:在刻划元件312可以上述横向刻划速度行进的同时,在降落点801处将刻划元件312降落在玻璃带103的第一主表面213上,所述降落点801可以位于相距第一厚边225a的基本平坦的表面607a的内边缘609a的距离804为小于或等于约20mm的位置。在相距内边缘609a的距离804为小于或等于约20mm的位置处提供降落点801可有助于使刻划线1001的长度最大化,同时仍然相对较快地形成刻划线,这是因为当刻划装置169b以完全裂口深度“V”刻划刻划线1001时,刻划装置169b可以刻划装置169b行进的速度降落。
在其他实施方式中,在刻划元件312可以上述横向刻划速度行进的同时,可以在降落点处将刻划元件312降落在玻璃带103的第一主表面213上,所述降落点在玻璃带103的宽度方向上位于相距侧向边缘约25mm至约75mm的位置。
完全裂口深度“V”被认为是玻璃带103的中心部分603的厚度217的约8%至约15%,包括其间的所有范围和子范围,例如在约8%至约12%的范围内或在约10%至约15%的范围内。在一些实例中,在刻划元件312降落之后,所述方法还可包括以下步骤:以横向刻划速度横移刻划元件312以在玻璃带103的第一主表面213中产生刻划线1001,所述刻划线1001的裂口深度“V”为玻璃带103的中心部分603的厚度217的约8%至约15%,包括其间的所有范围和子范围,例如在约8%至约12%的范围内或在约10%至约15%的范围内。在一些实例中,由于刻划元件312适当地施加基本上恒定的力,因此裂口深度“V”可从降落点801出发达到小于或等于约5mm。由此,当刻划装置169a以完全刻划速度行进时,本公开的特征可提供完全裂口深度“V”相对接近内边缘609a的刻划线1001。
如上文所提及的,可构造支承元件301用于围绕支承元件301的转轴309转动307,其中,刻划元件312可以相对于支承元件301的外端313以偏移距离“D”安装。在一些实例中,偏移距离“D”可大于2mm以在刻划元件312接触玻璃带表面后,在转轴后面提供有效的对齐。事实上,提供大于2mm的偏移距离“D”可有助于防止刻划元件围绕转轴摆动以形成相对较直的刻划线。图15例示了相对于偏移距离“D”的速度的建模结果,其中,纵轴或Y轴是单位为mm/s的速度,而水平轴或X轴是单位为mm的偏移距离“D”。所示曲线表示横向刻划速度与偏移距离“D”的比例为267s-1时有效地产生了在转轴后面的良好对齐。由此,提供小于或等于约267s-1的比例将有助于抑制可影响刻划线1001质量的振动。
如图9所示,在刻划元件312降落后,刻划元件312可以以上述刻划速度横移以在点1003处在玻璃带的第一主表面213中产生的刻划线1001具有完全裂口深度“V”,如图10所示。接着,如图11-13所示,在刻划元件312可以横向刻划速度行进的同时,可以将刻划元件312在抬离点1103处抬离第一主表面213,所述抬离点1103可以位于相距第二厚边225b的基本平坦的表面607a的内边缘609a的距离1201为小于或等于约20mm的位置。由于流体轴承417提供的低摩擦以及支承元件301的相对较低的质量,因此,刻划元件312可以迅速地抬离玻璃带,从而允许刻划元件刻划相对较长的时间同时仍然能够清除第二厚边225b的厚度。结果,由于刻划元件312可以完全刻划速度抬离玻璃带,因此可相对较快地得到更长的有效刻划线。
如图8所示,所述方法还可包括以下步骤:将支承元件(例如轮629)降落在玻璃带103的第二主表面215上,在利用刻划元件312产生刻划线1001的同时使支承元件629与刻划元件312以横向刻划速度一起横移。
应理解,本文中刻划设备和方法的特征允许相对较快地形成增强的刻划线,同时在降落处刻划线的不规则性减少。事实上,由于支承元件301相对较低的质量和流体轴承417提供的低摩擦允许支承元件轴向移动,刻划装置169b在刻划元件312降落在玻璃带上时不必变慢。事实上,在降落期间,刻划装置169b可以完全刻划速度(例如大于500mm/s,如约500mm/s至约1500mm/s,如约750mm/s至约1500mm/s)行进。由此,相比于在刻划元件降落在玻璃带时使刻划装置变慢来避免刻划元件在降落处冲击玻璃带造成应力破裂的替换性构造时,可以相对较快地产生完全刻划线。快速形成刻划线可减少完成刻划工艺所需的垂直区域,并且对于较大宽度的玻璃带来说也是有利的,否则较大宽度的玻璃需要更长的时间对玻璃带的整个宽度进行刻划。
此外,限制装置和/或摩擦元件419有助于减少降落期间的不可控的或野蛮的振动,同时偏移距离“D”允许在降落后刻划元件312在转轴309后面对齐。
在操作中,在图6所示的一个实例中,刻划装置169b和支承装置169a均可以以相同的完全刻划速度在方向168上一起行进,其中,刻划元件312位于第一厚边225a的外边缘609b的外侧。刻划元件312和轮629接着均通过相应的平坦表面607a、607b以及均通过平坦表面607a、607b的相应的内边缘。
参考图8,虽然驱动齿轮627、809仍然以相同的完全刻划速度沿着方向168横移,但是驱动齿轮627、809分别延伸轮629以接合玻璃带103的第二主表面215以及延伸刻划元件312以接合玻璃带103的第一主表面213。在各个实例中,可控制从刻划元件312与玻璃表面接触到轮629与相对的玻璃接触的时间,以使得轮629先接触相应的相邻玻璃表面再使刻划元件312接触相对的玻璃表面,从而确保在刻划开始时对玻璃带有充分的支承。如图9-11所示,在刻划装置169b仍然以相同的完全刻划速度沿方向168横移的同时,刻划装置169b产生了具有完全裂口深度“V”的刻划线1001。如图12所示,在形成了完全深度的刻划线部分后,驱动齿轮627、809分别从与玻璃带103的第二主表面215接合缩回轮629和从与玻璃带103的第一主表面213接合缩回刻划元件312。轮629和刻划元件312接着以完全横向刻划速度通过相应的平坦表面及第二厚边225b外侧。
一旦完成刻划线,则可以通过沿刻划线施加应力而沿着刻划线使玻璃带103断裂。例如,可以施加热应力。在一个实例中,可以将激光器(例如CO2激光器)应用于刻划线以使玻璃带沿着刻划线断裂。在另一个实例中,在激光器之后可以为流体冷却流,构造该流体冷却流以进一步增加应力并同样地进一步促进沿着刻划线断裂。在另外的实例中,可以对玻璃带进行机械弯曲以使玻璃带沿着刻划线断裂。这样的机械弯曲可以例如通过机器人进行,所述机器人抓取玻璃带并围绕刻划线弯曲玻璃带。
对本领域的技术人员而言显而易见的是,可以对本公开进行各种修改和变动而不会偏离本发明的范围和精神。因此,本发明旨在覆盖对本公开的各种修改和变动,前提是这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内。

Claims (35)

1.一种包含刻划装置的刻划设备,其包括:
结合到基底的支承元件,所述支承元件可围绕转轴旋转并且可沿着支承元件的转轴所限定的轴向移动;
刻划元件,其与支承元件的转轴相距一偏移距离而结合到支承元件的外端;和
限制装置,其限制支承元件围绕支承元件的转轴转动。
2.如权利要求1所述的刻划设备,其中,限制装置包括突出物,所述突出物从支承元件和基底中的一者中延伸出来,所述突出物位于由支承元件和基底中的另一者所限定的细长开口中。
3.如权利要求2所述的刻划设备,其中,细长开口沿着由细长开口限定的行进路径轴向变细,以使得对支承元件围绕支承元件的转轴转动的限制根据细长开口中的突出物的位置而沿着行进路径变化。
4.如权利要求2所述的刻划设备,其中,支承元件可位于完全延伸的轴向位置中,以使得限制装置对支承元件提供围绕转轴转动的第一限制,并且支承元件还可位于至少部分缩回的轴向位置中,其中,限制装置对支承元件提供围绕转轴转动的第二限制,所述转动的第二限制大于转动的第一限制。
5.如权利要求1所述的刻划设备,其中,基底包括流体轴承,构造所述流体轴承以利用流体垫支承所述支承元件。
6.如权利要求5所述的刻划设备,其中,刻划装置还包括摩擦元件,所述摩擦元件偏向支承元件和基底中的一者,摩擦元件对支承元件的转动提供预定的阻力。
7.如权利要求1所述的刻划设备,还包括支承装置,构造所述支承装置以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时支承玻璃带的第二主表面。
8.如权利要求7所述的刻划设备,其中,支承装置包括支承辊,构造所述支承辊以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时接合玻璃带的第二主表面。
9.一种使用如权利要求1所述的刻划装置刻划玻璃带的方法,所述方法包括:
将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上;
通过相对于玻璃带横移刻划元件而利用刻划元件产生刻划线;和
在支承元件的转轴的轴向上,将支承元件相对于基底从完全延伸的轴向位置移动到至少部分缩回的轴向位置,其中,在支承元件位于所述至少部分缩回的轴向位置的同时,刻划元件产生具有裂口深度的刻划线的一部分。
10.如权利要求9所述的方法,还包括在刻划装置沿着刻划线的部分以裂口深度刻划的同时,使用基本恒定的力将刻划元件压向玻璃带。
11.如权利要求9所述的方法,还包括将支承元件的转动限制在在完全延伸的轴向位置中围绕转轴转动的第一限制。
12.如权利要求11所述的方法,还包括将支承元件的转动限制在在所述至少部分缩回的轴向位置中围绕转轴转动的第二限制,所述转动的第二限制大于转动的第一限制。
13.如权利要求9所述的方法,还包括用流体垫支承所述支承元件,所述流体垫有助于支承元件围绕支承元件的转轴转动,并且还有助于支承元件沿着支承元件的转轴的轴向进行轴向移动。
14.如权利要求13所述的方法,还包括对支承元件的转动施加预定的阻力。
15.如权利要求9所述的方法,还包括:
将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上;和
使支承元件与刻划元件一起横移,同时利用刻划元件产生刻划线。
16.一种包含刻划装置的刻划设备,其包括:
支承元件,其安装于具有流体轴承的基底,所述支承元件可围绕支承元件的转轴旋转;和
刻划元件,其与支承元件的转轴相距一偏移距离而安装于支承元件的外端。
17.如权利要求16所述的刻划设备,其中,支承元件可沿着支承元件的转轴的轴向移动。
18.如权利要求16所述的刻划设备,还包括限制装置,所述限制装置限制支承元件围绕支承元件的转轴转动。
19.如权利要求18所述的刻划设备,还包括摩擦元件,所述摩擦元件偏向支承元件和基底中的一者,摩擦元件对支承元件的转动提供预定的阻力。
20.如权利要求16所述的刻划设备,还包括摩擦元件,所述摩擦元件偏向支承元件和基底中的一者,摩擦元件对支承元件的转动提供预定的阻力。
21.如权利要求16所述的刻划设备,还包括支承装置,构造所述支承装置以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时支承玻璃带的第二主表面。
22.如权利要求21所述的刻划设备,其中,支承装置包括支承辊,构造所述支承辊以在刻划元件刻划玻璃带的第一主表面时接合玻璃带的第二主表面。
23.一种使用如权利要求16所述的刻划装置刻划玻璃带的方法,所述方法包括:
用位于基底与支承元件之间的流体垫支承所述支承元件,所述流体垫有助于支承元件围绕支承元件的转轴转动;
将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上;和
通过相对于玻璃带横移刻划装置而利用刻划元件产生刻划线。
24.如权利要求23所述的方法,在刻划装置沿着刻划线的部分刻划的同时,使用基本恒定的力将刻划元件压向玻璃带。
25.如权利要求23所述的方法,在支承元件的转轴的轴向上,将支承元件相对于基底从完全延伸的轴向位置移动到至少部分缩回的轴向位置,其中,在刻划所述刻划线的部分的同时,支承元件位于所述至少部分缩回的轴向位置中。
26.如权利要求25所述的方法,还包括将支承元件的转动限制在在完全延伸的轴向位置中围绕转轴转动的第一限制。
27.如权利要求26所述的方法,还包括将支承元件围绕转轴的转动限制在在所述至少部分缩回的轴向位置中转动的第二限制,所述转动的第二限制大于转动的第一限制。
28.如权利要求23所述的方法,还包括对支承元件相对于基底围绕支承元件的转轴转动施加预定的阻力。
29.如权利要求23所述的方法,还包括:
将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上;和
使支承元件与刻划元件一起横移,同时利用刻划元件产生刻划线。
30.一种刻划玻璃带的方法,所述玻璃带包括限定玻璃带的第一外部界限的第一厚边;限定玻璃带的第二外部界限的第二厚边;以及限定在第一外部界限与第二外部界限之间的宽度,其中,玻璃带中心部分的厚度小于第一厚边的厚度以及第二厚边的厚度,并且其中,每个厚边包括限定在厚边的内边缘与外边缘之间的基本平坦的表面,所述方法包括:
(I)在刻划装置的刻划元件以至少500mm/s的横向刻划速度行进的同时,使刻划装置的刻划元件通过第一厚边的基本平坦的表面,随后使玻璃带与刻划元件接触;和
(II)在刻划元件以横向刻划速度行进的同时,在降落点处将刻划元件降落在玻璃带的第一主表面上,所述降落点位于相距第一厚边的基本平坦的表面的内边缘小于或等于约20mm的位置。
31.如权利要求30所述的方法,其中,横向刻划速度为约750mm/s至约1500mm/s。
32.如权利要求30所述的方法,还包括:以横向刻划速度横移刻划元件以在玻璃带的第一主表面中产生刻划线,所述刻划线的裂口深度为玻璃带的中心部分厚度的约8%至约12%,其中,裂口深度从降落点出发到达小于或等于约5mm处。
33.如权利要求30所述的方法,其中,刻划装置包括可围绕支承元件的转轴旋转的支承元件;刻划元件,其以与支承元件的转轴相距大于2mm的偏移距离安装于支承元件的外端,其中,横向刻划速度与偏移距离之比为约25s-1至约267s-1
34.如权利要求30所述的方法,还包括:
以横向刻划速度横移刻划元件以在玻璃带的第一主表面中产生刻划线;和
在刻划元件以横向刻划速度行进的同时,在抬离点处将刻划元件抬离第一主表面,所述抬离点位于相距第二厚边的基本上平坦的表面的内边缘约2mm至约20mm的位置。
35.如权利要求30所述的方法,还包括:
将支承元件降落在玻璃带的第二主表面上;和
使支承元件与刻划元件以横向刻划速度一起横移,同时利用刻划元件产生刻划线。
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