JP2015516933A - ロボットツーリング装置と案内装置を含むガラスリボン係合システム - Google Patents

Abstract

本願ではガラスリボン係合システムが開示され、これは、ガラスリボンの第一の面と係合するように構成された吸盤を備えるロボットツーリング装置と、ガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加え、ガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように構成された１つ以上の装置（例えば、エアノズル、シリンダホイールユニット）を備える案内装置と、を含む。

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１２年３月９日に出願された米国仮特許出願第６１／６０８，９５２号と２０１２年３月８日に出願された米国仮特許出願第６１／６０８，４０５号の利益を主張するものであり、ここにそれらの全内容を参照によって本願に援用する。

本発明は一般に、ガラスリボンの第一の面と係合するように構成された吸盤を備えるロボットツーリング装置と、ガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、ガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように構成された１つ以上の装置（例えば、エアノズル、シリンダホイールユニット）を備える案内装置と、を含むガラスリボン係合システムに関する。

フラットパネルディスプレイ等の装置で使用可能なガラスシート（例えば、ＬＣＤガラスシート）の製造業者は、ガラスシートの生産を向上させるために自社のガラス製造システムの改良に日々努めている。ガラスリボンの一部に罫書きし、ガラスリボンの残りの部分から分離する前に、それと係合し、固定できる方法を改善するようにガラス製造システムを改良する１つの方法が本発明の主旨である。

ガラスリボン係合システム、ガラスリボンと係合してこれを固定する方法、案内装置、ガラス製造システム、ガラスシート生産方法が本願の特許請求の範囲の独立項に記載されている。このガラスリボン係合システム、ガラスリボンと係合してこれを固定する方法、案内装置、ガラス製造システム、ガラスシート生産方法の有利な実施形態は従属項に記載されている。

１つの態様において、本発明はガラスリボンと係合してこれを固定するガラスリボン係合システムを提供する。このガラスリボン係合システムは、（ａ）ガラスリボンの第一の面と係合するように構成された複数の吸盤を含むロボットツーリング装置と、（ｂ）支持スタンドと、支持スタンドに固定された１つ以上の装置であって、ガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、ガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成されている１つ以上の装置と、を含む案内装置と、を含む。

他の態様において、本発明はガラスリボンと係合してこれを固定する方法を提供する。この方法は、（ａ）複数の吸盤を含むロボットツーリング装置を、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合するように作動させるステップと、（ｂ）支持スタンドと、支持スタンドに固定された１つ以上の装置と、を含む案内装置を、１つ以上の装置がガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、ガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように作動させるステップと、を含む。

また別の態様において、本発明はガラスリボンを移動させる案内装置を提供する。この案内装置は、（ａ）支持スタンドと、（ｂ）支持スタンドに固定された１つ以上の装置であって、ガラスリボンの片面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、ガラスリボンを第一の位置から第二の位置に移動させるように位置付けられ、構成された１つ以上の装置と、（ｃ）１つ以上の装置を、１カ所または複数カ所の局所的な力をガラスリボンのその面に加え、ガラスリボンを第一の位置から第二の位置に移動させるように作動させるべく構成された制御ユニットと、を含む。

さらにまた別の態様において、本発明はガラス製造システムを提供し、これは（ａ）バッチ材料を溶融させ、溶融ガラスを形成するための少なくとも１つの容器と、（ｂ）溶融ガラスを受け、ガラスリボンを形成する形成容器と、（ｃ）ガラスリボンを引き伸ばすプルロールアセンブリと、（ｄ）ガラスリボンを受ける移動式アンビルマシンと、（ｅ）移動式アンビルマシンの下流でガラスリボンと係合してこれを固定するガラスリボン係合システムと、を含む。このガラスリボン係合システムは、（ｉ）ガラスリボンの第一の面と係合するように構成された複数の吸盤を含むロボットツーリング装置と、（ｉｉ）支持スタンドと、支持スタンドに固定された１つ以上の装置であって、ガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、ガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成された１つ以上の装置と、を含む案内装置と、を含み、吸盤がガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定した後に、移動式アンビルマシンがガラスリボンに罫書きし、ロボットツーリング装置が固定されたガラスリボンをガラスリボンの残りの部分から分離する。

さらにまた別の態様において、本発明はガラスシートの生産方法を提供する。この方法は、（ａ）バッチ材料を溶融させて溶融ガラスを形成するステップと、（ｂ）溶融ガラスを加工してガラスリボンを形成するステップと、（ｃ）ガラスリボンを引き伸ばすステップと、（ｄ）複数の吸盤を含むロボットツーリング装置を、吸盤が引き伸ばされたガラスリボンの第一の面と係合するように作動させるステップと、（ｅ）支持スタンドと、支持スタンドに固定された１つ以上の装置と、を含む案内装置を、１つ以上の装置が引き伸ばされたガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、引き伸ばされたガラスリボンを吸盤に向かって移動させ、吸盤が引き伸ばされたガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように作動させるステップと、（ｆ）吸盤が引き伸ばされたガラスリボンの第一の面と係合してこれを固定した後に、ロボットツーリング装置の上流で引き伸ばされたガラスリボンに罫書きするステップと、（ｇ）ロボットツーリング装置を使って、固定されたガラスリボンをガラスリボンの残りの部分から分離するステップと、を含む。

本発明のその他の態様は、一部は詳細な説明文、図面、後述のいずれかの特許請求項の中に示され、一部は詳細な説明から明らかとなるか、または本発明の実施によってわかるであろう。理解すべき点として、上記の一般的な説明と以下の詳細な説明はどちらも例示的で説明的なものにすぎず、本発明を開示の内容に限定しない。

本発明は、以下の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら読むことにより、よりよく理解できるであろう。

本発明のある実施形態によるガラスリボン係合システムを含むある例示的なガラス製造システムの概略図である。 本発明のある実施形態によるガラスリボン係合システムを含むある例示的なガラス製造システムの概略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの１つの実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの他の実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの他の実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの他の実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの他の実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。 本発明による図１Ａ〜１Ｂに示されるガラスリボン係合システムの他の実施形態の説明に役立てるための各種の略図である。

図１Ａ〜１Ｂを参照すると、本発明のある実施形態による、ガラスリボン１０４と係合してこれを固定するように構成されたガラスリボン係合システム１０２を含む、ある例示的なガラス製造システム１００の概略図が示されている。図１Ａに示されるように、ガラス製造システム１００は、溶融容器１１０と、溶融−清澄管１１５と、清澄容器１２０と、清澄装置−撹拌室管１２５（そこから延びる水面プローブ管柱１２７を備える）と、撹拌室１３０（例えば、混合容器１３０）と、撹拌室−ボウル接続管１３５と、ボウル１４０（例えば、搬送容器１４０）と、下降管１４５と、フュージョンドローマシン（ＦＤＭ）１５０（入口１５５、形成装置１６０、プルロールアセンブリ１６５を含む）と、移動式アンビルマシン（ＴＡＭ）１７０と、ガラスリボン係合システム１０２と、を含む。

溶融容器１１０では、ガラスバッチ材料が矢印１１２で示されるように投入され、溶融されて溶融ガラス１１４が形成される。清澄容器１２０（例えば、清澄管１２０）は、溶融−清澄管１１５によって溶融容器１１０に接続されている。清澄容器１２０は、溶融容器１１０から溶融ガラス１１４（ここでは図示せず）を受ける高温処理領域を有し、その中で溶融ガラス１１４から気泡が除去される。清澄容器１２０は、清澄装置−撹拌室接続管１２５によって撹拌室１３０に接続されている。撹拌室１３０は、撹拌室−ボウル接続管１３５によってボウル１４０に接続されている。ボウル１４０は、溶融ガラス１１４（図示せず）を、下降管１４５を通ってＦＤＭ １５０へと搬送する。

ＦＤＭ １５０は、入口１５５と、形成容器１６０（例えば、アイソパイプ１６０）と、プルロールアセンブリ１６５と、を含む。入口１５５は下降管１４５から溶融ガラス１１４（図示せず）を受け、すると入口１５５から溶融ガラス１１４（図示せず）が形成容器１６０へと流れる。形成容器１６０は溶融ガラス１１４（図示せず）を受ける開口部１６２を含み、溶融ガラスは槽１６４の中に流れ込み、すると溢れて相互に反対の２つの面１６６ａと１６６ｂに沿って流れ落ち、その後、ルート１６８で合流してガラスリボン１０４を形成する。プルロールアセンブリ１６５は引き伸ばされたガラスリボン１０４を搬送するが、これは、工程中のこの時点では実質的に平坦であるが、工程の後の段階では通常、ガラスリボン１０４全体が若干湾曲した／曲がった形状になる。このような曲がった形状は、ＴＡＭ １７０に至るまでずっとガラスリボン１０４に残っている可能性がある。ＴＡＭ １７０は機械的罫書き装置１７２（例えば、罫書きホイール１７２）とノージング装置１７４を有し、これらは引き伸ばされたガラスリボン１０４に機械的に罫書きするために使用され、したがって、その後、個別の切片としてのガラスシート１０６に分離できる。ＴＡＭ １７０がガラスリボン１０４に罫書きする前に、ガラスリボン係合システム１０２が、ガラスリボン１０４と係合してこれを固定し、平坦にするために使用され、したがって、固定されたガラスリボン１０４に効率的に罫書きし、それをガラスリボン１０４の残りの部分から分離して、個別のガラスシート１０６を形成できる。ＴＡＭ １７０とガラスリボン係合システム１０２は、本明細書中で引き伸ばし最下部１９１（ＢＯＤ １９１）と呼ぶ領域に位置付けられる。

図１Ｂに示されるように、製造工程の側面を示すガラス製造システム１００の一部の概略図があり、これは形成容器１６０、プルロールアセンブリ１６５、ＴＡＭ １７０、ガラスリボン係合システム１０２を含む。ガラスリボン係合システム１０２は、ロボットツーリング装置１８０と案内装置１８２を含む。ロボットツーリング装置１８０は吸盤１８４（例えば、４つの吸盤１８４）を有し、これらはガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合するように構成されている。案内装置１８２は、そこに取り付けられた１つ以上の装置１９０（例えば、２つの装置１９０）を有する第一の支持スタンド１８８ａと、そこに取り付けられた１つ以上の装置１９０（例えば、２つの装置１９０）を有する第二のスタンド１８８ｂと、制御ユニット１９２と、を含む（図１Ａの第二のスタンド１８８ｂ参照）。装置１９０は、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に１カ所または複数カ所の局所的な力を加え、ガラスリボン１０４を吸盤１８４向かって移動させ、吸盤１８４がガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成されている。制御ユニット１９２は、ロボットツーリング装置１８０がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動する時に、装置１９０を、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に局所的な力を加えるように作動させるべく構成されている。吸盤１０６が案内装置１８２に支援されてガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定し、側方に引っ張ると、ＴＡＭ １７０が作動され、機械的罫書き装置１７２が移動してガラスリボン１０４に罫書きし、したがって、固定されたガラスリボン１０４を、ロボットツーリング装置１８０による折り曲げを通じてガラスリボン１０４の残りの部分から分離し、個別のガラスシート１０６を生成できる。次に、ガラスリボン係合システム１０２の２つの例示的実施形態に関する詳細な説明を図２〜３に関して提供する。

図２Ａ〜２Ｇを参照すると、本発明による１つの実施形態のガラスリボン係合システム１０２’の説明に役立てられる各種の略図がある。この実施形態において、ガラスリボン係合システム１０２’は、ロボットツーリング装置１８０’と、案内装置１８２’と、を含む（例えば、図２Ａの側面図と図２Ｂの上面図参照、これらはガラスリボン１０４にまだロボットツーリング装置１８０’が係合しておらず、案内装置１８２’が作動されていない時点の図である）。ロボットツーリング装置１８０’は吸盤１８４’（例えば、４つの吸盤１８４’）を有し、これらはガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合するように構成されている。案内装置１８２’は第一の支持スタンド１８８ａ’（そこに取り付けられた１つ以上のノズル１９０’を有する）と、第二のスタンド１８８ｂ’（そこに取り付けられた１つ以上のノズル１９０’を有する）と、制御ユニット１９２’と、を含む。第一のスタンド１８８ａ’と第二のスタンド１８８ｂ’は、同じ構造の部品でも異なる構造の部品でもよい。いずれの場合も、ガラスリボン１０４の１つの縁辺に隣接する１つ以上のノズル１９０’と、ガラスリボン１０４の他の縁辺に隣接する１つ以上のノズル１９０’があるであろう。ノズル１９０’は、ガス２００を放出して、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に１カ所または複数カ所の局所的な力を加え、ガラスリボン１０４を吸盤１８４’に向かって移動させ、吸盤１８４’がガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成されている（作動された案内装置１８２’がガラスリボン１０４をロボットツーリング装置１８０’に向かって移動させている状態を示す図２Ｃ参照）。制御ユニット１９２’は、ロボットツーリング装置１８０’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動する時に、ノズル１９０’を作動させて、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に局所的な力を加えるガス２００を放出させるように構成される。吸盤１８４’が、案内装置１８２’に支援されてガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定すると、次に、希望に応じて、吸盤１８４’はガラスリボン１０４に側方からの張力をかけて平坦にすることができる。この時に、ＴＡＭ １７０が作動されて、機械的罫書き装置１７２が動いてガラスリボン１０４に罫書きし、したがって、固定されたガラスリボン１０４をロボットツーリング装置１８０’による折り曲げを通じてガラスリボン１０４の残りの部分から分離して、個別のガラスシート１０６を生成できる（個別のガラスシート１０６を搬送しているロボットツーリング装置１８０’を示す図２Ｄ参照）。

次に図２Ｅを参照すると、本発明のある実施形態によるある例示的な案内装置１８２’の斜視図が示されている。図の例示的案内装置１８２’は、第一の支持スタンド１８８ａ’（ノズル１９０’を支持する）と、制御ユニット１９２’と、弁２０４’’と管２０８’’等の各種のその他構成部品と、を含む。同様に１つ以上のノズル１９０’を支持する第二のスタンド１８８ｂ’は明瞭化のために示されていないが、第二のスタンド１８８ｂ’とそれに関連するノズル１９０’は、第一のスタンド１８８ａ’とそれに関連するノズル１９０’と同じまたは同様であろう。ノズル１９０’は用途に応じて、移動可能であり、また第一と第二の支持スタンド１８８ａ’と１８８ｂ’の１カ所または複数の位置に取り付けることができる。制御ユニット１９２’は、ロボットツーリング装置１８０’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動する時に、ノズル１９０’を作動させて、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に局所的な力を加えるガス２００を放出させるように構成される。これを実現するために、制御ユニット１９２’はセンサ、他の何らかの装置と相互作用し、またはロボットツーリング装置１８０’の制御システムからデジタル信号を受信して、ロボットツーリング装置１８０’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動していることを判断してもよい。これに加えて、制御ユニット１９２’は、開くとガス２００がガス供給ユニット２０６’’から管２０８’’を通じてノズル１９０’へと流れる１つ以上の弁２０４’’（１つが示されている）を開ける信号を送信するように構成することもできる。制御ユニット１９２’はまた、１つ以上の弁２０４’’を閉じて、ノズル１９０’へのガス２００の流れを止めるための他の信号を送信するようにも構成できる。希望に応じて、制御ユニット１９２’は、弁２０４’’を制御して、ノズル１９０’に供給されるガス２００の量を調節するように構成できる。さらに、制御ユニット１９２’は、各々の個別のノズル１９０’から放出されるガス２００の量を制御し、調節して、１つのノズル１９０’が、ノズル１９０’のうちの他の１つがガラスリボン１０４に向かって放出されるガス２００の量−圧力と比較して、異なる量−圧力のガス２００をガラスリボン１０４に向かって放出するように構成できる。これに加えて、制御ユニット１９２’は、ガス２００がノズル１９０’のすべてから、または異なる個々のノズル１９０’から放出されるタイミングを制御できる。例えば、制御ユニット１９２’は、ガラスリボン１０４がノズル１９０’に隣接するまでガス２００の放出を待機し、希望に応じて、上流のノズル１９０’が下流のノズル１９０’の前にガス２００を放出することもできる。さらに、制御ユニット１９２’は、固定タイミング方式を用いるか、またはロボットツーリングの吸盤１８４’’が真空となることに基づいて、ガス２００が放出される期間を制御できる。

次に図２Ｆを参照すると、数種類の例示的ノズル構成２１０、２１２、２１４が示されており、これは本発明の異なる実施形態によりノズル１９０’を構成できる異なる方法を示している。例えば、１つのノズル構成２１０は、２つのノズル１９０’とスイベルで取り付けられた１つのノズル１９０ａ’の使用に関し、これらは支持スタンド１８８ａ’または１８８ｂ’の一方に取り付け可能な支持プレート２１６に取り付けられる（例えば、図２Ｄ参照）。他のノズル構成２１２は、２つのノズル１９０’の使用に関し、これらは支持スタンド１８８ａ’または１８８ｂ’ の一方に取り付け可能な支持プレート２１６に取り付けられる（例えば、図２Ｄ参照）。もう１つのノズル構成２１４は、２つのノズル１９０’と角度のついた１つのノズル１９０ｂ’（例えば、４５°のエルボウに取り付けられる）の使用に関し、これらは支持スタンド１８８ａ’または１８８ｂ’ の一方に取り付け可能な支持プレート２１６に取り付けられる。図のノズル構成２１０、２１２、２１４は例示的であり、用途に応じて他の多くのノズル構成も使用できる。いずれの場合も、ノズル構成２１０、２１２、２１４と、具体的にはノズル１９０’は以下の機能を果たすことができるべきである：
・ガラスリボン１０４をその現在の位置から、０．５秒以内にロボットツーリング装置１８０’に向かって少なくとも５０ｍｍ押し動かすことができる。
・ガラスリボン１０４の基準線から最低距離１００ｍｍの位置にノズル１９０’を取り付け、ガラスリボン１０４によるノズル１９０’との干渉、接触または衝突を防止し、それと同時に押す力を維持できる。
・ノズル１９０’から放出されるガスをガラスリボン１０４に安全に提供する範囲の空気の流量および圧力を使用する。

例えば、図２Ｇは２種類のノズル１９０’を示しており、これらは上記の要求事項を満たすことができるが、ガラスリボン１０４への圧力のかけ方が異なる。第一の例示的ノズル１９０ｃ’は、モデル１２００番のＤｕｒａｂｌａｓｔのブランド名で販売され、Ｖｏｒｔｅｘ製品によって製造される。ノズル１９０ｃ’の仕様は以下のとおりである：
・１２インチ（３０．５センチメートル）での推力：３〜２１オンス（９０〜６３０ミリリットル）
・空気消費量：８〜２６ＳＣＦＭ（０．７〜２．４立方メートル／分）
・入口：１／８”ＮＰＴ
・圧力：１００ｐｓｉｇ（６９０ｋＰａ）
・気流のサイズ：５／８インチ（１５．９ミリメートル）
・１２インチ（３０．５センチメートル）での気流のサイズ：３．５インチ（８．９センチメートル）
実験室実験では、これらのノズル１９０ｃ’を４つ使用し、そのうち２つのノズル１９０ｃ’をガラスリボン１０４の各縁辺に配置し、３０ｐｓｉｇ（２０６．９ｋＰａ）の空気圧（試験範囲は＋／−１０ｐｓｉｇ（６９．０ｋＰａ））を供給した。４つのノズル１９０ｃ’は、容易にガラスリボン１０４を必要な量だけ再現可能に移動させた。この具体的な種類のノズル１９０ｃ’は的を絞った圧力をガラスリボン１０４に加える。

第二の例示的ノズル１９０ｄ’は、Ｅｘａｉｒによりモデル１２１０２１ Ａｉｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒのブランド名で販売され、製造される。ノズル１９０ｄ’は、周辺空気が気流内に取り込まれ、ノズル１９０ｄ’から出る空気の力と量の性能を高めるため、望ましい空気量の需要を有する。これに加えて、ノズル１９０ｄ’では、ガラスリボン１０４への障害を軽減させる可能性のあるノズル１９０ｃ’と比較して、ガラスリボン１０４に当たる流れの大きさがより大きくなる。実験室実験では、これらのノズル１９０ｄ’を４つ使用し、そのうちの２つのノズル１９０ｄ’をガラスリボン１０４の各縁辺に配置し、３０ｐｓｉｇ（２０６．９ｋＰａ）の空気圧（試験範囲は＋／−１０ｐｓｉｇ（６９．０ｋＰａ））を供給した。４つのノズル１９０ｄ’は、ガラスリボン１０４を適正な位置に移動させるための力と運動の要求を容易に満たす。

図３Ａ〜３Ｅを参照すると、本発明による１つの実施形態のガラスリボン係合システム１０２’’の説明に役立てられる各種の略図がある。この実施形態において、ガラスリボン係合システム１０２’’は、ロボットツーリング装置１８０’’と、案内装置１８２’’と、を含む（例えば、図３Ａの側面図と図３Ｂの上面図参照。これらはガラスリボン１０４にまだロボットツーリング装置１８０’’が係合しておらず、案内装置１８２’’が作動されていない時点を示すが、いくつかの随意選択により設けてもよい固定ホイール３０６’’はガラスリボン１０４の第二の面１９４に接触していてもよい）。ロボットツーリング装置１８０’’は吸盤１８４’’（例えば、４つの吸盤１８４’’）を有し、これらはガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合するように構成されている。案内装置１８２’’は第一の支持スタンド１８８ａ’’（そこに取り付けられた１つ以上のシリンダホイールユニット１９０’’を有する）と、第二のスタンド１８８ｂ’’（そこに取り付けられた１つ以上のシリンダホイールユニット１９０’’を有する）と、制御ユニット１９２’’と、を含む。第一のスタンド１８８ａ’’と第二のスタンド１８８ｂ’’は、同じ構造の部品でも異なる構造の部品でもよい。いずれの場合も、ガラスリボン１０４の１つの縁辺に隣接する１つ以上のシリンダホイールユニット１９０’’と、ガラスリボン１０４の他の縁辺に隣接する１つ以上のシリンダホイールユニット１９０’’があるであろう。シリンダホイールユニット１９０’’は、シリンダ３０２’’が、作動されると各々のホイール３０４’’を移動させて、外側に押し、これらがガラスリボン１０４の第二の面１９４と接触して、そこに１カ所または複数カ所の局所的な力を加え、ガラスリボン１０４を吸盤１８４’’に向かって移動させ、吸盤１８４’’がガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定するのを支援するように構成されるべく位置付けられる（作動された案内装置１８２’’がガラスリボン１０４をロボットツーリング装置１８０’’に向かって移動させている状態を示す図３Ｃ参照）。例えば、使用されるシリンダ３０２’’は非常に低摩擦で、シリンダホイールの押す力は圧力制御を通じて正確に制御できる（後の説明参照）。希望に応じて、シリンダホイールユニット１９０’’はさらに、固定ホイール３０６’’を含んでいてもよく、これは、必要に応じて、ガラスリボン１０４の第二の面１９４と係合させてから、シリンダ３０２’’を作動して、それぞれのホイール３０４’’を移動させ、外側に押し、ガラスリボン１０４の第二の面１９４と接触してそこに局所的な力を加えるようにしてもよい。制御ユニット１９２’’は、ロボットツーリング装置１８０’’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動する時に、シリンダ３０２’’を作動させて、それぞれに対応するホイール３０４’’を外側に押し、移動させて、ガラスリボン１０４の第二の面１９４に局所的な力が加えられるように構成される。吸盤１８４’’が案内装置１８２’’に支援されてガラスリボン１０４の第一の面１８５と係合してこれを固定すると、所望に応じて、吸盤１８４’’はガラスリボン１０４に側方の張力をかけ、平坦化させることができる。この時点で、ＴＡＭ １７０が作動され、機械的罫書き装置１７２が移動してガラスリボン１０４に罫書きし、それによって固定されたガラスリボン１０４を、ロボットツーリング装置１８０’’による折り曲げを通じてガラスリボン１０４の残りの部分から分離して、個々のガラスシート１０６を生成できる（個々のガラスシート１０６を搬送しているロボットツーリング装置１８０’’を示す図３Ｄ参照）。

次に、図３Ｅを参照すると、本発明のある実施形態による例示的案内装置１８２’’の斜視図が示されている。図の例示的案内装置１８２’’は、第一の支持スタンド１８８ａ’’（シリンダホイールユニット１９０’’を支持する）と、制御ユニット１９２’’と、弁３０８’’と管３１０’’等の他の各種の構成部品と、を含む。同様に１つ以上のシリンダホイールユニット１９０’’を支持する第二のスタンド１８８ｂ’’は明瞭化のために示されていないが、第二のスタンド１８８ｂ’’とそれに関連するシリンダホイールユニット１９０’’は、第一のスタンド１８８ａ’’とこれに関連するシリンダホイールユニット１９０’’と同じか、または同様であろう。シリンダホイールユニット１９０’’は、用途に応じて移動可能であり、また、第一と第二の支持スタンド１８８ａ’’と１８８ｂ’’の上の１つ以上の所望の位置に取り付けることができる。制御ユニット１９２’’は、ロボットツーリング装置１８０’’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動する時に、シリンダ３０２’’を作動させて、それらに対応するホイール３０４’’を移動させ、外側に押し、これが局所的な力をガラスリボン１０４の第二の面１９４に加えるように構成される。これを実現するために、制御ユニット１９２’’は、センサ、他の何らかの装置と相互作用し、またはロボットツーリング装置１８０’’の制御システムからデジタル信号を受信して、ロボットツーリング装置１８０’’がガラスリボン１０４の第一の面１８５に向かって移動していることを判断してもよい。これに加えて、制御ユニット１９２’’は電気信号をシリンダ３０２’’に送信するように構成でき、するとこれは、ホイール３０４’’を（ばねを使って）前方に押し、ホイール３０４’’を引き戻すような他の電気信号を送信するか、またはそれ以前に送信した電気信号を切断するように作動される。あるいは、制御ユニット１９２’’は、開くとガスがガス供給ユニット３１２’’から管３１０’’を通じてシリンダ３０２’’へと流れ、ホイール３０４’’を移動させ、外側に押すことができる１つ以上の弁３０８’’（１つが示されている）を開ける信号を送信するように構成することもできる。制御ユニット１９２’’はまた、１つ以上の弁３０８’’を閉じて、シリンダ３０２’’へのガスの流れを止め、ホイール３０４’’を戻すための他の信号を送信するようにも構成できる。希望に応じて、制御ユニット１９２’’は、弁３０８’’を制御して、シリンダ３０２’’に供給されるガスの量を調節するように構成できる。さらに、制御ユニット１９２’’は、各々の個別のシリンダ３０２’’に供給されるガスの量を調節して、それぞれのホイール３０４’’がガラスリボン１０４の第二の面１９４に向かってどれだけ、および／またはどの程度の力で移動するかを制御するように構成することができる。これに加えて、制御ユニット１９２’’は、シリンダ３０２’’のすべてまたは異なる個々のシリンダ３０２’’が作動されてホイール３０４’’を外側に押すタイミングを制御できる。例えば、制御ユニット１９２’’は、ガラスリボン１０４がシリンダホイールユニット１９０’’に隣接するまでガス２００の放出を待機し、希望に応じて、上流のシリンダホイールユニット１９０’’をオンにしてガラスリボン１０４と接触と接触させてから、下流のシリンダホイールユニット１９０’’をオンにしてガラスリボン１０４と接触させることもできる。

図のシリンダホイールユニット１９０’’は例であり、用途に応じて使用できる他の多くの構成がある。いずれの場合も、シリンダホイールユニット１９０’’そのものは、以下の機能を満たすべきである。
・ガラスリボン１０４をその現在の位置から、０．５秒以内にロボットツーリング装置１８０’’に向かって少なくとも５０ｍｍ押し動かすことができる。
・ガラスリボン１０４の基準線から最低距離１００ｍｍの位置にホイール３０４’’を取り付け、シリンダ３０２’’が作動されるまでガラスリボン１０４によるホイール３０４’’との干渉、接触または衝突を防止することができる。
・シリンダ３０２’’を安全に作動させ、それぞれのホイール３０４’’を外側に押してガラスリボン１０４と接触させる範囲の空気の流量および圧力を使用する。

上記を鑑みればわかるように、その最も簡単な形態の１つにおいて、本発明は案内装置１８２に関し、これはガラスリボンを過剰に押さえつけず、また頻繁に調節せずに、ロボットツーリング装置１８０のガラスリボンとの係合を支援する、コンプライアントな支持手段１８８ａと１８８ｂを備える空気ノズル１９０’またはシリンダホイールユニット１９０’’を含む。案内装置１８２は、ガラスリボン１０４に局所的な圧力または力を加え、ガラスリボン１０４を吸盤１８４に向かって移動させることによって、ロボット真空吸盤１８４をガラスリボン１０４（湾曲したガラスリボン１０４）と確実に係合させる。するとロボットツーリング装置１８０は、ＢＯＤ １９１における罫書きおよび分割動作を実行する直前に、ガラスリボン１０４に側方の張力を加えて、これを平坦化できる。力は、圧縮空気を供給するノズル１９０’または弱い空気もしくは機械的なばね力を加えるホイール３０４’’を介してガラスリボン１０４に供給される。ノズル１９０’またはホイール３０４’’は、ロボットツーリング装置１８０がガラスリボン１０４に向かって移動する時に作動される。

本明細書ではコンプライアントなリボン案内装置１８２のいくつかの実施形態を説明し、これらの実施形態は、異なるコンプライアントなガラスリボン１０４と異なる構成のロボットツーリング装置１８０を補償するために使用できる。この点において、ロボットツーリング装置１８０は、ガラスリボン１０４を固定できる吸盤１８４を有するいずれの装置であってもよい。これに加えて、ロボットツーリング装置１８０は、ガラスリボン１０４と共に垂直に移動するように構成でき、その一方で、リボン案内装置１８２はガラスリボン１０４と共に垂直に移動しない。

これに加えて、ここまで、ガラスリボン係合システム１０２は、ガラスリボン１０４を製造するために溶融工程を使用するガラス製造システム１００に組み込まれているものとして説明した。理解すべき点として、ガラスリボン係合システム１０２は、どのような種類のガラス製造システムの中に組み込んで、使用することもできる。例えば、ガラスリボン係合システム１０２は、フュージョンドロー、スロットドロー、ダウンドロー、および連続的なガラスシート形成および分離工程を有するその他のガラスシート形成方法に使用できる。したがって、本発明のガラスリボン係合システム１０２は、限定的に解釈すべきではない。さらに、本願で提供する図面は正確な縮尺で描かれていないと理解すべきである。例えば、図２Ｂと３Ｂに示される案内装置１８２は、ガラスリボン１０４の縁辺に対してより近い位置に配置された支持スタンド１８８ａと１８８ｂを有していてもよい。

ガラスリボン１０４の罫書きおよび分離工程の支援においてガラスリボン係合システム１０２が有する多くの利点がある。ガラスリボン係合システム１０２に関連するこれらの利点のいくつかは以下のとおりである。

１．液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス業界の近年の傾向としては、Ｇ（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）サイズがますます大型化しており、より最近では、それと同時により薄型のガラスシートへと移行している。これらの傾向はどちらも（より大型かつより薄型のガラスシート）は、ガラスリボンの本来的な硬度を大きく低下させ、形成工程がＢＯＤでの作業の影響をより受けやすくなった。例えば、ＢＯＤ １９１においては、薄い、または大型のガラスリボンはより大きく湾曲した形状（３Ｄ）を有する傾向があり、その結果、ロボットツーリングの吸盤での係合がより難しくなった。これに加えて、ロボットツーリングの吸盤によってガラスリボンを平坦化することが、安定した罫書きと分離工程にとって重要となる。このような状況から多くの課題が生じ、その中でもガラスリボン係合システム１０２によって対処されることになる特に関心の高いものは、ロボットツーリング装置１８０が常に立体的なガラスリボン１０４と確実に係合できるようにすることである。ロボットツーリング装置１８０とガラスリボン１０４との確実な係合は、ガラスリボン１０４の罫書きとガラスシート１０６への分離の安定性と能力にとって重要である。開示されている案内装置１８２は、ガラスリボン１０４をロボット吸盤１８４に向かって直線移動させ、リボン吸盤１８４が、吸盤とリボン表面との隙間が一定でない立体的なガラスリボン１８４と確実に真空吸着できるようにすることにより、その実現を助ける。このようにして、ロボットツーリング装置１８２は、より確実にガラスリボン１０４を捕捉し、側方に引っ張ることができる。その結果、ガラスリボン１０４はノージング１７４に当たってより平坦な形状に保持され、したがって、罫書きと折り曲げによる分離工程はより確実で安定したものとなり、ガラスシートの取り損ないや亀裂とルビコンの可能性が減少する。他の利点は、ＢＯＤから形成工程の安定性に対する障害がより少ないことである。

２．ノズルの種類、ノズルの位置、シリンダホイールの種類、シリンダホイールの位置、案内装置１８２に関連する作動シーケンスは、ガラスリボン１０４とロボットツーリングの吸盤１８４との係合の有効性を向上させ、それと同時にガラスリボンの動きが、形成装置１６０のすぐ下の下流に位置付けられた硬化領域に与える影響を最小限にするように最適化できる。

３．案内装置１８２により、ロボットツーリング装置１８０が、ＢＯＤ １９１へと下方に移動する立体に曲がったガラスリボン１０４を把持する能力が向上する。曲がったガラスリボン１０４は、薄型化とＧサイズの大型化により、硬度の低い面外変形がより大きくなりうる。さらに、案内装置１８２はまた、より小さいＧサイズで、より厚いガラスリボンとの使用にも適用可能である。例えば、厚さ０．５ｍｍ未満のガラスリボン１０４の製造においては、案内装置１８２はより弱い力を供給する非接触エアノズル１９０’を利用してもよい。そして、厚さ０．５ｍｍ以上のガラスリボン１０４の製造においては、案内装置１８２はより強い力を供給する低摩擦で一定した力のシリンダホイールユニット１９０’’を利用してもよい。いずれの場合も、案内装置１８２は一般に、ロボットツーリングの吸盤１８４がガラスリボン１０４を把持するため捕捉時間（真空時間）とその時間のばらつきを減少させる。これに加えて、シート分離工程の安定性（罫書きと折り曲げによる分離）を大幅に改善できる。

４．案内装置１８２は、より制御された分離工程を提供し、それゆえ、標準的な溶融式ガラス製造工程におけるルビコンと実質的な生産損失の原因となりうる亀裂の危険性が低減する。

５．案内装置１８２はコンプライアントなノズル１９０’および／またはシリンダホイールユニット１９０’’を利用し（希望に応じて、案内装置１８２はノズル１９０’とシリンダホイールユニット１９０’’の両方を使用できる）、その結果、これによってロボットツーリング装置１８０とガラスリボン１０４の係合工程の時間枠が広がる。さらに、案内装置１８２は、溶融式形成工程で通常見られるガラスリボンの位置形状の変化による影響を受けにくい構成を有する。また、案内装置１８２は、ガラスリボンの安定性と形成工程の安定性にプラスの影響を与える可能性があると予想される。さらに、案内装置１８２は、ガラスリボンの成長および垂直形状の「崩壊」段階中に、硬化領域（形成装置１６０の下）でのガラスリボン１０４の動きを補償し、または減少させるために使用できる。

本発明のいくつかの実施形態が添付の図面に示され、上記の詳細な説明に記載されているが、理解すべき点として、本発明は開示された実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲に明記され、定義された本発明から逸脱することなく、様々な変更、改良、置換を加えることができる。

Claims (10)

1. ガラスリボン（１０４）と係合してこれを固定するガラスリボン係合システム（１０２、１０２’、１０２’’）において、
   前記ガラスリボンの第一の面（１８５）と係合するように構成された複数の吸盤（１８４、１８４’、１８４’’）を含むロボットツーリング装置（１８０、１８０’、１８０’’）と、
   支持スタンド（１８８ａ、１８８ａ’、１８８ａ’’）、および該支持スタンドに固定された１つ以上の装置（１９０、１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’、１９０’’）であって、前記ガラスリボンの第二の面（１９４）に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成されている１つ以上の装置、を含む案内装置（１８２、１８２’、１８２’’）と、
   を含むことを特徴とするガラスリボン係合システム。
2. 前記１つ以上の装置が、前記ガラスリボンの前記第二の面に前記１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するためのガス（２００）を放出する１つ以上のノズル（１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のガラスリボン係合システム。
3. 前記１つ以上の装置が１つ以上のシリンダホイールユニット（１９０’’）を含み、前記１つ以上のシリンダ（３０２’’）が、それに対応する前記１つ以上のホイール（３０４’’）を移動させて前記ガラスリボンの前記第二の面と接触して、これに前記１カ所または複数カ所の局所的な力を加え、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のガラスリボン係合システム。
4. 前記案内装置が、前記ロボットツーリング装置が前記ガラスリボンの前記第一の面に向かって移動する時に、前記１つ以上の装置を作動させて、前記ガラスリボンの前記第二の面に前記１カ所または複数カ所の局所的な力を加えるように構成された制御ユニット（１９２、１９２’、１９２’’）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のガラスリボン係合システム。
5. 前記案内装置が、別の支持スタンド（１８８、１８８ｂ’、１８８ｂ’’）、および該別の支持スタンドに固定された１つ以上の装置（１９０、１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’、１９０’’）であって、前記ガラスリボンの第二の面に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように位置付けられ、構成されている１つ以上の装置、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のガラスリボン係合システム。
6. 前記吸盤が、前記ガラスリボンの前記第一の面と係合することに加えて、前記ガラスリボンに側方の張力を加え、平坦化することを特徴とする、請求項１に記載のガラスリボン係合システム。
7. ガラスリボン（１０４）と係合してこれを固定する方法において、
   複数の吸盤（１８４、１８４’、１８４’’）を含むロボットツーリング装置（１８０、１８０’、１８０’’）を、前記吸盤が前記ガラスリボンの第一の面（１８５）と係合するように作動させるステップと、
   支持スタンド（１８８ａ、１８８ａ’、１８８ａ’’）と、該支持スタンドに固定された１つ以上の装置（１９０、１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’、１９０’’）と、を含む案内装置（１８２、１８２’、１８２’’）を、前記１つ以上の装置が前記ガラスリボンの第二の面（１９４）に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように作動させるステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
8. 前記１つ以上の装置が１つ以上のノズル（１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’）を含み、前記案内装置を作動させる前記ステップが、前記１つ以上のノズルから、前記１カ所または複数カ所の局所的な力を前記ガラスリボンの前記第二の面に加えて、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するためのガスをいつ放出させるかを制御するステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記１つ以上の装置が１つ以上のシリンダホイールユニット（１９０’’）を含み、前記案内装置を作動させる前記ステップが、前記１つ以上のシリンダ（３０２’’）を制御して、それに対応する前記１つ以上のホイール（３０４’’）を移動させ、前記ガラスリボンの前記第二の面と接触し、前記１カ所または複数カ所の局所的な力をこれに加え、前記ガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記ガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように制御するステップを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
10. ガラスシートの生産方法において、
    バッチ材料を溶融させて溶融ガラス（１１４）を形成するステップと、
    前記溶融ガラスを加工してガラスリボン（１０４）を形成するステップと、
    前記ガラスリボンを引き伸ばすステップと、
    複数の吸盤（１８４、１８４’、１８４’’）を含むロボットツーリング装置（１８０、１８０’、１８０’’）を、前記吸盤が前記引き伸ばされたガラスリボンの第一の面（１８５）と係合するように作動させるステップと、
    支持スタンド（１８８ａ、１８８ａ’、１８８ａ’’）と、前記支持スタンドに固定された１つ以上の装置（１９０、１９０’、１９０ａ’、１９０ｂ’、１９０ｃ’、１９０ｄ’、１９０’’）と、を含む案内装置（１８２、１８２’、１８２’’）を、前記１つ以上の装置が前記引き伸ばされたガラスリボンの第二の面（１９４）に１カ所または複数カ所の局所的な力を加えて、前記引き伸ばされたガラスリボンを前記吸盤に向かって移動させ、前記吸盤が前記引き伸ばされたガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定するのを支援するように作動させるステップと、
    前記吸盤が前記引き伸ばされたガラスリボンの前記第一の面と係合してこれを固定した後に、前記ロボットツーリング装置の上流で前記引き伸ばされたガラスリボンに罫書きするステップと、
    前記ロボットツーリング装置を使って、前記固定されたガラスリボンを前記ガラスリボンの残りの部分から分離するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。

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