CN110023262A - 获得标记玻璃板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及获得在玻璃板一个面的一部分上标记有代码形成符号的玻璃板的方法，该方法包括通过激光辐射在玻璃板上蚀刻所述符号的阶段，所述玻璃板通过浮法在熔融锡浴上获得，所述蚀刻在与所述熔融锡浴接触的面上进行。

Description

获得标记玻璃板的方法

本发明涉及在玻璃板或片上标识识别代码的领域。

借助于可包含任何类型的信息的识别代码来标记玻璃板或片可能是有用的，例如用于识别玻璃板或片的数字，与地点或制造日期有关的信息等。

从申请WO2015121549中已知一种方法，用于读取在靠近所述板的边缘面的玻璃板表面上标记的识别代码，其中读取通过所述板的边缘面进行。这种方法使得可以在隔离板和堆叠板上快速读取二维码，例如“Datamatrix”类型的代码。例如，标记通过激光进行，该激光将蚀刻玻璃的表面。

本发明的目的是提高通过边缘面读取代码的可靠性。

为此，本发明的主题是一种用于获得在其一个面的一部分上标记有形成代码的符号的玻璃板或片的方法，包括在通过浮法在熔融锡浴上所获得的玻璃片或板上通过激光辐射蚀刻所述符号的步骤，所述蚀刻在与所述熔融锡浴接触的面上进行。

本发明的另一个主题是由玻璃片或板形成的玻璃板或片，该玻璃板或片通过浮法在熔融锡浴上而获得，所述板或片上标记有形成代码的符号，所述形成代码的符号通过激光辐射在与所述熔融锡浴接触的面的一部分上蚀刻。该主题特别是通过根据本发明的方法获得的玻璃板或片。

本发明的另一个主题是一种用于通过边缘面读取在根据本发明的玻璃板或片上或在通过本发明的方法获得的玻璃板或片上标记的形成代码的符号的方法。

浮法玻璃的制造通常包括以下步骤：

- 浮法步骤，其中将熔化炉产生的熔融玻璃连续地浇注到熔融锡浴上，形成连续的玻璃带，其逐渐固化，

- 退火步骤，其中凝固的玻璃带逐渐冷却，首先在称为“退火炉（lehr）”的退火炉中然后在露天中，以便去除可能导致破裂的可能的残余应力，

- 切割步骤，切割带以形成通常为6x3m²的大尺寸玻璃板或片。

在浮法步骤期间，所述带的一个面与锡浴接触并且在本领域中以及在本文中通常被称为“锡面”。与大气接触的另一面被称为“大气面”。发明人已经能够证明，在玻璃片或板的锡面上进行的激光蚀刻使得可以改善通过玻璃板或片的边缘面获得的图像的质量，从而便于读取代码。因此可以在保持良好读取质量的同时减小代码的大小。

根据一个实施方案，本发明的方法包括，在蚀刻步骤之前，通过浮法在熔融锡浴上以获得玻璃板或片的步骤，然后对所述玻璃片或板进行退火的步骤，然后进行切割的步骤，蚀刻步骤在退火步骤期间或在退火步骤和切割步骤之间进行。

在该实施方案中，因此蚀刻在移动的玻璃带上进行，通常线性移动。根据炉子的抽取和玻璃带的厚度，所述带的位移速率通常在每分钟5到24米之间。

根据本发明的另一个实施方案，蚀刻步骤在至少一个切割步骤之后在成品尺寸的玻璃板或片上进行。因此，蚀刻在切割步骤之后进行，实际上甚至在其他后续切割步骤之后进行，任选地在浮法玻璃制造厂之外的其它地方进行，例如在用于将玻璃转化为建筑工业或汽车工业的玻璃窗的工厂中进行。因此，最终标记的板或片不一定具有与进行蚀刻的板或片相同的尺寸。

在该实施方案中，蚀刻因此可以在静态玻璃板或片上或在移动的玻璃板或片上进行，通常线性移动。在后一种情况下，它通常涉及当玻璃板或片沿着转换生产线（生产线例如用于沉积薄层的生产线，特别是通过阴极溅射），沿着镀银生产线，沿着制造层压玻璃制品的生产线，沿着制造多层玻璃制品的生产线，沿着制造退火窗玻璃的生产线等移动时进行的蚀刻。

因此，根据所选择的实施方案，可以在浮法玻璃生产线上同样良好地进行蚀刻，然后玻璃片或板是浮法玻璃带，并且在浮法玻璃生产线外部，玻璃片或板则是玻璃板或片。

激光辐射优选为紫外线辐射。紫外线辐射应理解为意指辐射，其波长在100至400nm的范围内。这是因为使用紫外线辐射使得可以进一步提高蚀刻的分辨率，例如使得可以获得通过具有小于180μm的符号尺寸的边缘面可以完全读取的代码。此外，发明人已经能够证明，在使用紫外线辐射的情况下，在代码的可读性方面本发明的优点特别高：这是因为在用紫外激光蚀刻的情况下锡面标记和大气面标记之间的可读性差异甚至更大。因此可以蚀刻保持完全可读的小尺寸代码。

紫外线辐射尤其可以选自以下激光器：

- 准分子激光器，例如氟化氩激光器（波长193nm），

- 具有YAG（钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet)）或YVO₄基质的激光器，其特别掺杂有钕或镱，并且耦合到三倍频器或四倍频器;因此，Nd：YAG或Nd：YVO₄激光器可以耦合到三倍频器，以产生波长为355nm的激光辐射，或者也可以产生频率四倍的激光辐射，然后获得的辐射波长为266nm，

- 掺杂镱的光纤激光器。

在紫外区域发射的其他激光器是例如氩激光器或离子（氙，氪）激光器，染料激光器，自由电子激光器，铈掺杂的固态激光器或氮化镓（GaN）激光二极管。

激光辐射优选是脉冲的。

也可以使用飞秒（Femtosecond）或皮秒（picosecond）级脉冲激光。

以已知的方式，所形成的激光束可以通过聚焦头聚焦在玻璃板或片的表面上，后者优选地设置有用于定向光束的装置，例如安装在压电定位器上的反射镜。

当在切割步骤之后进行蚀刻时，根据本发明的标记方法可以在蚀刻步骤之前包括识别玻璃片或板的锡面的步骤。该识别步骤尤其可以通过利用紫外线辐射（例如使用发射波长为254nm的灯）照射所述玻璃片或板的面并且任选地视觉观察荧光辐射的存在或不存在来进行。锡面被识别为发射这种荧光辐射的面。

玻璃板或片包括通过边缘面连接在一起的两个面或主面。边缘面的厚度（因此玻璃板或片的厚度）通常在1至19mm之间，特别是在2至6mm之间，实际上甚至在3至5mm之间。玻璃板或片的面通常为矩形。玻璃板或片的横向尺寸尤其可以在1至7米之间，特别是在2至6米之间。

构成玻璃片或玻璃板的玻璃优选具有钠-钙-硅类型的组合物，即包含二氧化硅（SiO₂）作为网络形成氧化物和钠（钠Na₂O）和钙（石灰CaO）氧化物的组合物。该组合物优选包含以下组分，其含量在下面定义的重量限度内变化：

SiO₂ 60 - 75%

Al₂O₃ 0 - 10%

B₂O₃ 0 - 5%, 优选0

CaO 5 - 15%

MgO 0 - 10%

Na₂O 5 - 20%

K₂O 0 - 10%

BaO 0 - 5%, 优选 0。

其他类型的组合物也是可能的，例如硼硅酸盐或硅铝酸盐类型的组合物，其也参与通过浮法玻璃法形成。

所述符号优选地表现出50至180μm之间的平均尺寸，特别是60至160μm之间，甚至70至140μm之间。符号最通常为基本上圆形的形状，它们的平均尺寸则对应于它们的直径。所述符号的平均大小可以特别地使用表面光度仪或通过显微镜（例如明视场光学显微镜）确定。

“在面上蚀刻”通常被理解为表示符号位于玻璃表面，受蚀刻影响的区域通常距离玻璃表面小于50μm，实际上甚至40μm和甚至30μm。

符号优选距玻璃片或板的边缘面至多10mm，优选距玻璃片或板的边缘面至多7mm，实际上甚至5mm，和甚至4mm。由此便于通过边缘面读取。

该代码优选地是二维代码，特别是Datamatrix或类似类型的代码。作为非限制性示例，可以提及3-DI code, Aztex Code, Codablock, Code 1, Code 16K, Dot Code, QRCode, ezCode, BeeTagg Big, BeeTagg Landscape, DataMatrix, Maxicode,Snowflake, Verocode, BeeTagg Hexagon, BeeTagg None, ShotCode, MiniCode, Code49, Datastrip Code, CP Code 或 ISS SuperCode类型。或者，代码可以是一维代码，例如条形码。

二维码优选地具有至多5x5 mm²，实际上甚至4x4 mm²，和甚至3x3 mm²或2x2 mm²的尺寸。

该代码通常是用于识别或验证玻璃板或片的代码。该代码可以例如存储用于玻璃板或片的唯一标识号，所述数字与板或片的某些特征的数据库相关联。例如，这些特征可以是缺陷的存在，它们的性质，尺寸和/或位置，允许改造者（transformer）优化随后的玻璃板或片切割。

根据本发明的读取方法优选地包括借助于照相机通过玻璃板或片的边缘面获取至少一个图像的步骤，观察方向相对于每个玻璃板或片的所述边缘面垂直并倾斜，玻璃板或片的代码必须与所述图像一起读取，以及图像处理步骤，其中所获取的图像由计算机处理，以便提取存在于图像上可见的且必须读取的至少一个代码中的信息。优选地，玻璃板或片在读取期间位于在堆叠中。图像采集优选在暗场照明条件下进行。

以下实施例非限制性地说明了本发明。

图1和2分别是对比例和根据本发明的实施例的通过边缘面显示的代码的照片。

申请公司以Planiclear名称销售的一片透明钠钙硅浮法型玻璃用UV灯（波长254nm）照射，以识别所述片或板的锡面。

在根据本发明的实施例中，随后通过发射紫外线辐射的脉冲激光器，更具体地使用激光二极管泵浦的Nd:YVO₄激光器并结合频率三倍器以产生波长为355nm的辐射，在所述片或板的锡面上蚀刻Datamatrix代码。总尺寸为3x3mm²的代码由直径范围为50至120μm的圆形点形成，最靠近边缘面的点位于距后者2mm的距离处。

在这个实施例中，蚀刻是在玻璃片或板上进行的，同时它以18米/分钟的速度进行直线运动。

在比较例中，相同的代码以相同的方式蚀刻，但是在玻璃片或板的大气面上。

随后通过相机在相对于边缘面的法线约30°的角度下通过边缘面读取代码。

在比较例的情况下由相机拍摄的图像在图1中示出。可以看出，图像的质量是中等的，形成代码的点处于彼此难以辨别的位置。看起来点的可见度降低是由于存在在点之间传播的微裂纹，这些微裂纹在面读取期间是不可见的，但是散射光影响通过边缘面的读取。然后，难以读取代码，甚至可能导致读取错误。

在根据本发明的实施例的情况下由相机拍摄的图像在图2中示出。这里可以看到图像具有良好的质量，这些点彼此很好地分开。然后极大地方便了代码的读取，并且最小化了读取错误的风险。

另一方面，应该注意，通过所述面看，根据本发明实施例的代码和比较例的代码没有表现出可见的差异。对于肉眼，当在大气面上进行蚀刻时，蚀刻看起来稍微更明显，但是，在通过所述面读取代码的情况下，没有观察到差异。

在静态玻璃板或片上进行的其他蚀刻测试中获得了类似的结果。

Claims (13)

1.获得在玻璃板或片一个面的一部分上标有形成代码的符号的玻璃板或片的方法，包括在玻璃片或板上通过激光辐射蚀刻所述符号的步骤，所述玻璃片或板是通过浮法在熔融锡浴上获得的，所述蚀刻在与所述熔融锡浴接触的面上进行。

2.如权利要求1所述的方法，其中激光辐射是紫外辐射。

3.如前述权利要求所述的方法，其中紫外辐射源自选自以下的激光：

- 准分子激光器，

- 包括YAG（钇铝石榴石）或YVO₄基质的激光器，特别地掺杂有钕或镱并耦合至三倍频器或四倍频器，

- 掺杂镱的光纤激光器。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，在蚀刻步骤之前，包括漂浮在熔融锡浴上以获得所述玻璃片或板的步骤，随后是对所述玻璃片或板进行退火的步骤，随后是切割步骤，蚀刻步骤在退火步骤期间或在退火步骤和切割步骤之间进行。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述蚀刻步骤在至少一个切割步骤之后、在成品尺寸的玻璃板或片上进行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述符号距离所述玻璃片或板的边缘面或所述玻璃板或片的边缘面至多10mm，优选地距离所述玻璃片或板的边缘面或所述玻璃板或片的边缘面最多7mm。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述符号的平均尺寸为50至180μm，特别地60至160μm。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中代码是二维码，特别地Datamatrix类型的二维码。

9.玻璃板或片，特别地通过权利要求1至8中任一项所述的方法获得的玻璃板或片，由通过浮法在熔融锡浴上获得的玻璃片或板形成，所述板或片在与所述熔融锡浴接触的面的一部分上标记有通过激光辐射蚀刻的形成代码的符号。

10.如前述权利要求所述的玻璃板或片，其中所述符号距离板或片的边缘面至多10mm，优选距离玻璃板或片的边缘面至多7mm。

11.如权利要求9和10中任一项所述的玻璃板或片，其中所述符号的平均尺寸为50-180μm，特别是60-160μm。

12.如权利要求9至11中任一项所述的玻璃板或片，其中所述代码是二维码，特别是Datamatrix类型的二维码。

13.用于通过边缘面读取如权利要求9至12中任一项所述玻璃板或片上标记的形成代码的符号的方法。