JP2020063183A - ガラス生産装置及びガラス製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ガラス生産装置及びガラス製造方法に関するものである。【解決手段】本発明はガラス生産装置を提供する。このガラス生産装置は、溶融装置、圧延機、切断装置、成型装置及び結晶化装置を備え、溶融装置はガラス原料を溶融してガラス溶融体を形成し、並びに圧延機まで送り、圧延機はガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボンを製造し、切断装置はガラスリボンを複数のガラス部材に切断し、成型装置は少なくとも一つの成型モジュール及びアームを備え、少なくとも一つの成型モジュールはガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して曲面ガラス部材を製造し、アームは製造された曲面ガラス部材を結晶化装置に送り、結晶化装置は曲面ガラス部材を結晶化熱処理して曲面結晶化ガラス部材を製造する。本発明はさらにガラス製造方法も提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス生産装置に関し、特に曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造するガラス生産装置及びガラス製造方法に関するものである。
結晶化ガラスはガラスセラミックスとも呼ばれており、低膨張で耐高温であり、耐熱衝撃性を有し、且つ透明度が高い等優れた性能を有しているため、３Ｃ製品の電子材料、天文望遠鏡、食器、耐熱強化ガラス等に幅広く使用されている。
以前、３Ｃ電子製品に使用されていた曲面ガラスは一般的にサイズが比較的小さく、厚さも薄いガラスが要求されていた。しかしながら、従来の結晶化ガラス製品は主に大型のフラットガラスまたは下方に向かって幅が小さくなっている略漏斗形状の塊であり、３Ｃ電子製品に使用する場合、この従来の結晶化ガラスを複数の小片に切断した後、再度この小片に対して熱成型して曲面ガラスを製造する。この製造過程ではガラスを繰り返し加熱する必要があるためエネルギーを消費すると共に過程が複雑になり、連続して安定した生産を行うことができない。したがって、生産効率及び生産量が低く、製造コストを上げてしまう。
以上の問題点に鑑みて、本発明は、ガラス生産装置に関し、特に曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造するガラス生産装置及びガラス製造方法に関するものである。
本発明はガラス生産装置を提供する。このガラス生産装置は、曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造することに用いられ、溶融装置及び圧延機を備え、溶融装置は調合されたガラス原料を溶融してガラス溶融体を形成し、並びにガラス溶融体を圧延機まで送り、ガラス生産装置はさらに、切断装置、成型装置及び結晶化装置を備え、圧延機はガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボンを製造し、切断装置は所定の温度のガラスリボンを複数のガラス部材に切断し、成型装置は少なくとも一つの成型モジュール及びアームを備え、少なくとも一つの成型モジュールは所定の温度を有するガラス部材を曲面成型して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して曲面ガラス部材を製造し、アームは製造された曲面ガラス部材を結晶化装置まで送り、結晶化装置は曲面ガラス部材を結晶化熱処理して、曲面結晶化ガラス部材を製造する。
本発明はさらにガラス生産装置を使用したガラス製造方法も提供する。ガラス製造方法は、ガラス原料を調合するステップと、溶融装置が調合されたガラス原料を高温溶融処理してガラス溶融体を形成し、並びにガラス溶融体を圧延機まで送るステップと、圧延機がガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボンを製造するステップと、切断装置が所定の温度を有するガラスリボンを複数のガラス部材に切断するステップと、成型装置がガラス部材を曲面形成して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材を製造するステップと、結晶化装置が曲面ガラスを結晶化熱処理して、曲面結晶化ガラス部材を製造するステップと、を含む。
上述のガラス生産装置及びガラス製造方法は、成型装置により直接圧延機及び切断装置により製造された所定の温度を有するガラス部材を曲面成型して、曲面ガラス部材を製造し、再度結晶化装置を利用して前記曲面ガラスを結晶化処理して、直接必要とする曲面ガラス部材を製造する。即ち、曲面結晶化ガラス部材を再加工処理する必要がなく、製造過程が簡単であり、生産効率及び生産量を向上させる。
図１は本発明の実施形態のガラス生産装置の立体斜視図である。 図２は図１に示すガラス生産装置における成型装置のホットプレス成型モジュール及び曲面ガラス部材の断面図である。 図３は本発明のもう一つの実施形態における成型装置の熱吸収成型モジュール及び曲面ガラス部材の断面図である。 図４は本発明のもう一つの実施形態における成型装置のホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールと曲面ガラス部材の断面図である。 図５は本発明の実施例における図１のガラス生産装置に用いられるガラス製造方法のフローチャートである。
以下、図面で表示されている具体的な実施方法を合わせて、本発明に対して詳細に説明する。しかしながら、当該説明する実施形態は決して本発明を限定するものではない。当業者が当該実施形態に基づいて得た構造、方法、または機能の変更は何れも本発明の保護範囲内に含まれる。
本発明における実施例は主にガラス生産装置を提供する。このガラス生産装置は曲面結晶化ガラスを連続して成形して製造するのに用いられ、溶融装置、圧延機、切断装置、成型装置及び結晶化装置を備える。前記圧延機は所定の温度のガラスリボンを圧延して製造し、前記切断装置は前記所定の温度のガラスリボンを複数のガラス部材に切断する。前記成形装置は所定の温度を有する前記ガラス部材を曲面に成型して、ガラス部材の少なくとも一つを曲面の形状に変形させて曲面ガラス部品を製造する製造モジュールを備える。また、本発明における実施例は主にガラスの製造方法も提供する。このガラスの製造方法の主なステップは、溶融装置が調合されたガラス原料を高温溶融してガラス溶融体を形成し、並びに当該ガラス溶融体を圧延機まで流すステップと、前記圧延機が前記ガラス溶融体を所定の温度のガラスリボンに圧延して製造するステップと、切断装置が前記所定の温度を有するガラスリボンを複数のガラス部材に切断するステップと、成形装置が前記所定の温度を有するガラス部材を曲面成形して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して曲面ガラス部材を製造するステップと、を含む。
前記ガラス生産装置と製造方法は、従来の曲面結晶化ガラス部材の生産効率及び生産量の低下を解決し、大幅に製造過程を簡略化する。
図１を参照すると、本発明の実施形態は、曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造するガラス生産装置１００を提供する。このガラス生産装置１００は溶融装置１０、圧延機２０、切断装置３０、移動装置４０、成型装置５０及び結晶化装置６０を備える。溶融装置１０はガラス原料を溶融してガラス溶融体（図示せず）を形成し、並びにこのガラス溶融体を圧延機２０に送ることに用いられる。圧延機２０は前記ガラス溶融体を圧延してガラスリボン２００を形成する。切断装置３０はガラスリボン２００をガラス部材３００に切断する。移動装置４０はガラス部材３００を成型装置５０まで送る。成型装置５０はガラス部材３００を曲面成型して曲面ガラス部材４００（図２に示す）を製造し、並びにこの製造された曲面ガラス部材４００（図示せず）を結晶化装置６０に移動させる。結晶化装置６０は曲面ガラス部材４００を結晶化して曲面結晶化ガラス部材（図示せず）を製造する。本発明のガラス生産装置により生産された曲面結晶化ガラス部材は、携帯電話の保護ガラス、前後カバー、腕時計の保護ガラス、車のダッシュボード保護ガラス、装置に被せる保護ガラス、その他の電子装置、機構装置等の部品に適用することができる。
本実施例において、ガラスの原料は品質スコアが５０％〜６０％の二酸化ケイ素、品質スコアが１０％〜２０％の酸化アルミニウム、品質スコアが５％〜１０％の酸化マグネシウム、品質スコアが２％〜１０％の二酸化チタン、品質スコアが０〜２％の三酸化アンチモン、及び品質スコアが５％〜１５％の添加剤を含む。前記二酸化チタンは核剤として製造される曲面結晶化ガラス部材の結晶度を向上する。前記三酸化アンチモンは清澄剤としてガラスの溶融体の清澄度を向上する。前記添加剤はフッ化ナトリウム、フッ化マグネシウムのうちの一種または多種から選択できる。前記添加剤は製造される曲面結晶化ガラス部材の熱の安定性を向上する。
溶融装置１０は加熱、攪拌及びろ過清澄機能を有する。溶融装置１０は、１３００℃〜１６００℃の温度下でガラス原料を溶融して清澄したガラス溶融体を形成する。本実施例において、溶融装置１０はガラス溶融炉１１及び送り部材１２を備える。ガラス溶融炉１１はガラス原料を加熱して粘性の液体であるガラス溶融体（図示せず）を形成する。
本実施例において、ガラス溶融炉１１内にはさらに攪拌機構（図示せず）が設置されている。この攪拌機構はガラス溶融炉１１内のガラス溶融体を攪拌して、ガラス溶融体内の気泡を除去して、製造される曲面結晶化ガラスに気泡ができるのを防ぐ。
本実施例において、ガラス溶融炉１１内にはさらにろ過機構（図示せず）が設置されている。このろ過機構はガラス溶融炉内のガラス溶融体をろ過して、ガラス溶融体内の溶融されていない不純物を取り除く。
送り部材１２はガラス溶融炉１１上に、且つガラス溶融炉１１の底部（図示せず）に近接して設置されている。送り部材１２とガラス溶融炉１１とは互いに連通しており、ガラス溶融炉１１内のガラス溶融体を圧延機２０に送る。
本実施例において、送り部材１２の出口１２１は粘性の液体であるガラス溶融体を圧延機２０に導くのに用いられる。これにより、圧延機２０がガラス溶融体を圧延するのを容易にする。
圧延機２０はブラケット２１、第一ロールシャフト２２、第二ロールシャフト２３及び送りローラー２４を備える。ブラケット２１は溶融装置１０のガラス溶融炉１１に近接している。第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は、ブラケット２１上に、且つ互いに平行して回転するように設置されている。第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は所定の間隙を有する。第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は、対応する駆動部材が駆動しているなかで回転して、送り部材１２が送った粘性の液体であるガラス溶融体を押圧して所定の厚さを有するガラスリボン２００を製造する。送りローラー２４は第一ロールシャフト２２と切断装置３０との間に位置して、ガラスリボン２００を切断装置３０まで送る。
本実施例において、第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３の内部は冷却液体（図示せず）が循環することができ、第一ロールシャフト２２と第二ロールシャフト２３との間を流れるガラス溶融体を冷却して、プラスチック状態であるガラスリボン２００を形成する。
本実施例において、送りローラー２４内部はさらに冷却及び温度制御機構（図示せず）を備える。冷却及び温度制御機構は送りローラー２４上のガラスリボン２００を所定の温度まで冷却、保温する。前記所定の温度の範囲は７００℃〜８５０℃である。
切断装置３０は、固定フレーム３１、カッター３２及び駆動部材３３を備える。固定フレーム３１は略Ｕ字型を呈している。カッター３２は固定フレーム３１上に、且つ送りローラー２４を横切るようにスライドして設置されている。カッター３２は送りローラー２４上のガラスリボン２００を複数の所定の温度を有するガラス部材３００に切断する。駆動部材３３はカッター３２と互いに連接されてカッター３２を昇降する。本実施例において、カッター３２はダイアモンド材料によって製造される。
移動装置４０はスライドテーブル４１及び二つの移動部材４２を備える。スライドテーブル４１は送りローラー２４に近接している。二つの移動部材４２は、間隔をあけてスライドテーブル４１上に設置されており、並びにスライドテーブル４１と連動して移動する。各移動部材４２は、移動部４２１と、少なくとも一つの昇降部材４２２及び積載フレーム４２３を含む。移動部４２１はスライドテーブル４１上に、且つ二つの移動部４２１が互いに近づいたり、離れたりできるよう設置されている。各昇降部材４２２は移動部４２１上に設置されている。積載フレーム４２３は各昇降部材４２２の移動部４２１から離れた一端上に設置されており、並びに各昇降部材４２２が駆動しているなかで昇降する。積載フレーム４２３はガラス部材３００を積載するのに用いられる。二つの移動部材４２の積載フレーム４２３は、対応する移動部４２１の連動の下、互いに近づいたり、離れたりして送りローラー２４が送ったガラス部材３００を積載する或いはガラス部材３００を成型装置５０に配置する。
本実施例において、移動装置４０はさらに保温装置（図示せず）を備える。この保温装置は積載フレーム４２３上のガラス部材３００を所定の温度まで保温する。前記所定の温度の範囲は７００℃〜８５０℃である。
成型装置５０は、テーブル５１、一つのまたは複数の成型モジュール５２及びアーム５３を備える。テーブル５１は移動装置４０のスライドテーブル４１に近接している。少なくとも一つの成型モジュール５２はテーブル５１上に設置されている。各成型モジュール５２はガラス部材３００を曲面成型して、曲面ガラス部材４００を製造する。
本実施例において、図２及び図４に示すように、各成型モジュール５２はホットプレス成型モジュールまたはホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールである。各成型モジュール５２は雌型５２１及びこの雌型５２１に噛み合う雄型５２２を備える。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離すか、或いは、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置して、対応する成型モジュール５２を開閉する。
ホットプレス成型モジュールのための各成型モジュール５２の雄型５２２は、グラファイトまたは白金化された硬質合金から製造され、雄型５２２が雌型５２１上のガラス溶融体まで圧力を加えることによって、曲面ガラス部材を形成する。
ホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールのための各成型モジュール５２の雌型５２１はグラファイトまたは多孔セラミック材料から製造される。ホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールのための各成型モジュール５２の雌型５２１と真空発生器とは互いに連接されており、雄型５２２が雌型５２１上のガラス部材に圧力を加え、雌型５２１がガラス部材３００を真空吸着することにより当該曲面ガラス部材を形成する。
その他の実施例において、図３に示すように、各成型モジュール５２も熱吸収成型モジュールであってもよい。各成型モジュール５２はグラファイトまたはセラミック多孔材料から製造される。各成型モジュール５２には成型孔５２３が設けられており、ガラス部材３００を収容する。各成型モジュール５２は真空発生器（図示せず）と互いに連接されており、各成型モジュール５２はガラス部材３００を真空吸着して、曲面ガラス部材を形成する。
少なくとも一つの成型モジュール５２はホットプレス成型モジュール、熱吸収成型モジュール及びホットプレスと熱吸収複合成型モジュールの少なくとも一つであってもよい。成型装置５０は、ガラス部材３００を曲面成型し、曲面ガラス部材４００の製造に影響しない。
アーム５３は、さらに、対応する成型モジュール５２内の曲面ガラス部材４００を吸い取って、結晶化装置６０を解放する。
本実施例において、成型装置５０はさらに温度制御機構、気体保護機構及び制御器（図示せず）を備える。温度制御機構は各成型モジュール５２を所定の温度７００℃〜８５０℃まで熱し、気体保護機構は各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にし、制御器は温度制御機構及び気体保護機構の実行を制御する。
結晶化装置６０は送り機構６１及び結晶化炉６２を備える。送り機構６１はアーム５３が送った曲面ガラス部材４００を結晶化炉６２内に送る。結晶化炉６２は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理して結晶化ガラス部材（図示せず）を製造する。
図１〜図５をあわせて参照すると、図５は本発明の前記ガラス生産装置１００を使用して、曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造するガラス製造方法である。以下具体的な実施例を組み合わせてさらに説明する。
実施例１中のガラス製造方法は以下のステップを含む。
ステップＳ１０１において、ガラス原料を調合する。
具体的には、品質スコアが５０％の二酸化ケイ素、品質スコアが２０％の酸化アルミニウム、品質スコアが１０％の酸化マグネシウム、品質スコアが１０％の二酸化チタン、品質スコアが１％の三酸化アンチモン、及び品質スコアが９％の添加剤を混合して、ガラス原料を調合する。
ステップＳ１０２において、溶融装置１０が調合されたガラス原料を高温溶融処理してガラス溶融体を形成し、並びにガラス溶融体を圧延機２０まで送る。
具体的には、調合されたガラス原料を溶融装置１０のガラス溶融炉１１内に配置して、過熱部材を利用して高温溶融処理する。高温溶融の過程において、攪拌機構及びろ過機構を利用して、ガラス溶融炉１１内のガラス溶融体をそれぞれ攪拌及びろ過して、清澄のガラス溶融体を形成する。前記高温溶融処理の溶融温度は１３００℃である。送り部材１２は形成されたガラス溶融体を圧延機２０まで送る。
ステップＳ１０３において、圧延機２０はガラス溶融体を圧延して、所定の温度のガラスリボン２００を製造する。
具体的には、圧延機２０の第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は、対応する駆動部材が駆動しているなかで、送り部材１２が送るガラス溶融体を回転して、所定の厚さを有するガラスリボン２００を製造する。ガラスリボン２００は圧延機２０の送りローラー２４上に送られる。圧延機２０の温度制御機構（図示せず）は送りローラー２４上のガラスリボン２００を所定の温度７００℃で保温する。
ステップＳ１０４において、切断装置３０は前記所定の温度を有するガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
具体的には、切断装置３０のカッター３２が送りローラー２４上のガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
ステップＳ１０５において、移動装置４０は前記所定の温度を有するガラス部材３００を成型装置５０まで移動させる。
具体的には、移動装置４０のスライドテーブル４１は二つの移動部材４２を連動して送りローラー２４に近接させ、送りローラー２４はガラス部材３００を二つの移動部材４２の積載フレーム４２３上に送る。スライドテーブル４１は、積載フレーム４２３を連動して、対応する成型モジュール５２を近接し、且つ、ガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２の上方に位置させる。各昇降部材４２２は、対応する積載フレーム４２３を、対応する成型モジュール５２に近接するよう駆動する。二つの移動部材４２の積載フレーム４２３は、対応する移動部４２１が駆動しているなかで、互いに離間し、ガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２上に配置する。移動装置４０の温度制御機構は積載フレーム４２３上のガラス部材３００を所定の温度７００℃で保温する。
ステップＳ１０６において、成型装置５０の各成型モジュール５２は前記所定の温度を有するガラス部材３００を曲面成型して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材４００を製造する。
具体的には、成型装置５０の気体保護機構はホットプレス成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．３気圧の標準大気圧をかけて、１０分間圧力を保持し、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム３５は、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００を製造する。
成型装置５０の気体保護機構は熱吸収成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にし、真空発生器（図示せず）を利用して、各成型モジュールに１気圧の標準大気圧をかけて、１５分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材４００を製造する。
成型装置５０の気体保護機構は、ホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．２気圧の標準大気圧をかけて、並びに真空発生器（図示せず）を利用して各成型モジュール５２の雌型５２１に対して１気圧の標準大気圧をかけて、１０分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム３５が、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００を製造する。
ステップＳ１０７において、結晶化装置６０は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理して曲面結晶化ガラス部材（図示せず）を製造する。
具体的には、成型装置５０のアーム５３は、対応する成型モジュール５２内の曲面ガラス部材４００を吸い取り、結晶化装置６０の送り機構６１上で開放する。送り機構６１は曲面ガラス部材４００を結晶化装置の結晶化炉６２内まで送る。結晶化炉６２は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理する。前記結晶化熱処理では、ステップ式の方法を用いて次のように温度を制御する。第一ステップにおいて、結晶化炉６２は１０℃／分の昇温速度で６８０℃まで昇温して、２時間保温する。第二ステップにおいて、結晶化炉６２は再度１０℃／分の昇温速度で８００℃まで昇温して、４時間保温する。最後に、結晶化炉６２を室温まで冷却すれば曲面結晶化ガラス（図示せず）が製造される。
実施例２のガラス製造方法は以下のステップを備える。
ステップＳ２０１において、ガラス原料を調合する。
具体的には、品質スコアが５５％の二酸化ケイ素、品質スコアが１５％の酸化アルミニウム、品質スコアが５％の酸化マグネシウム、品質スコアが８％の二酸化チタン、品質スコアが２％の三酸化アンチモン、及び品質スコアが１５％の添加剤を混合して、ガラス原料を調合する。
ステップＳ２０２において、溶融装置１０は調合されたガラス原料を高温溶融処理してガラス溶融体を形成し、ガラス溶融体を圧延機２０に送る。
具体的には、調合されたガラス原料を溶融装置１０のガラス溶融炉１１のるつぼ内に配置し、過熱部材を利用して高温溶融処理を行う。高温溶融の過程において、攪拌機構及びろ過機構を利用してるつぼ内のガラス溶融体を攪拌及びろ過して、清澄のガラス溶融体を形成する。前記高温溶融処理の溶融温度は１５００℃である。送り部材１２は形成されたガラス溶融体を圧延機２０まで送る。
ステップＳ２０３において、圧延機２０はガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボン２００を製造する。
具体的には、圧延機２０の第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は、対応する駆動部材が駆動しているなかで、送り部材１２が送る粘性の液体であるガラス溶融体を回転して、所定の厚さを有するガラスリボン２００を押圧して製造する。ガラスリボン２００は圧延機２０の送りローラー２４上に送られる。圧延機２０の冷却及び温度制御機構（図示せず）は送りローラー２４上のガラスリボン２００を所定の温度７５０℃で保温する。
ステップＳ２０４において、切断装置３０は、前記所定の温度を有するガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
具体的には、切断装置３０のカッター３２は送りローラー２４上のガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
ステップＳ２０５において、移動装置４０は前記所定の温度を有するガラス部材３００を成型装置５０に移動させる。
具体的には、移動装置４０のスライドテーブル４１は二つの移動部材４２を連動して送りローラー２４に近接させる。送りローラー２４はガラス部材３００を二つの移動部材４２の積載フレーム４２３上に送る。スライドテーブル４１は、積載フレーム４２３を連動して、対応する成型モジュール５２を近接させ、且つ、ガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２の上方に位置させる。各昇降部材４２２は、対応する積載フレーム４２３を、対応する成型モジュール５２に近接するよう駆動する。二つの移動部材４２の積載フレーム４２３は、対応する移動部４２１が駆動しているなかで、互いに離間し、ガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２上に配置する。移動装置４０の保温装置は積載フレーム４２３上のガラス部材３００を前記所定の温度７５０℃で保温する。
ステップＳ２０６において、成型装置５０の各成型モジュール５２は前記所定の温度を有するガラス部材３００を曲面成型して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材４００を製造する。
具体的には、成型装置５０の気体保護機構はホットプレス成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．５気圧の標準大気圧をかけて、１５分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム５３が、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００を製造する。
成型装置５０の気体保護機構は熱吸収成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にし、真空発生器（図示せず）を利用して、各成型モジュールに１．５気圧の標準大気圧をかけて、２０分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材４００を製造する。
成型装置５０の気体保護機構は、ホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．４気圧の標準大気圧をかけ、並びに真空発生器（図示せず）を利用して各成型モジュール５２の雌型５２１に１．５気圧の標準大気圧を加えて、１５分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム５３が、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００を製造する。
ステップＳ２０７において、結晶化装置６０は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理して曲面結晶化ガラス部材（図示せず）を製造する。
具体的には、成型装置５０のアーム５３は、対応する成型モジュール５２内の曲面ガラス部材４００を吸い取り、結晶化装置６０の送り機構６１上で開放する。送り機構６１は曲面ガラス部材４００を結晶化装置６０の結晶化炉６２内に送り、結晶化炉６２は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理する。前記結晶化処理はステップ式の方法を用いて次のように温度を制御する。第一ステップにおいて、結晶化炉６２は１０℃／分の昇温速度で７３０℃まで昇温して、３．５時間保温する。第二ステップにおいて、結晶化炉６２は再度１０℃／分の昇温速度で８５０℃まで昇温して、７時間保温する。最後に、結晶化炉６２を室温まで冷却すれば曲面結晶化ガラス（図示せず）が製造される。
実施例３のガラス製造方法は以下のステップを含む。
ステップＳ３０１において、ガラス原料を調合する。
具体的には、品質スコアが６０％の二酸化ケイ素、品質スコアが１０％の酸化アルミニウム、品質スコアが１０％の酸化マグネシウム、品質スコアが１０％の二酸化チタン、及び品質スコアが１０％の添加剤を混合して、ガラス原料を調合する。
ステップＳ３０２において、溶融装置１０は調合されたガラス原料を高温溶融処理してガラス溶融体を形成し、並びにガラス溶融体を圧延機２０に送る。
具体的には、調合されたガラス原料を溶融装置１０のガラス溶融炉１１内に配置し、過熱部材を利用して高温溶融処理する。高温溶融の過程において、攪拌機構及びろ過機構を利用して、ガラス溶融炉１１内のガラス溶融体をそれぞれ攪拌及びろ過して、清澄のガラス溶融体を形成する。前記高温溶融処理の溶融温度は１６００℃である。送り部材１２は形成されたガラス溶融体を圧延機２０まで送る。
ステップＳ３０３において、圧延機２０はガラス溶融体を圧延して、所定の温度のガラスリボン２００を製造する。
具体的には、圧延機２０の第一ロールシャフト２２及び第二ロールシャフト２３は、対応する駆動部材が駆動しているなかで、送り部材１２が送る粘性の液体であるガラス溶融体を回転して、所定の厚さを有するガラスリボン２００を押圧して製造する。ガラスリボン２００は圧延機２０の送りローラー２４上に送られる。圧延機２０の冷却及び温度制御機構（図示せず）は送りローラー２４上のガラスリボン２００を所定の温度８５０℃で保温する。
ステップＳ３０４において、切断装置３０は前記所定の温度を有するガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
具体的には、切断装置３０のカッター３２は送りローラー２４上のガラスリボン２００を複数のガラス部材３００に切断する。
ステップＳ３０５において、移動装置４０は前記所定の温度を有するガラス部材３００を成型装置５０に移動させる。
具体的には、移動装置４０のスライドテーブル４１は二つの移動部材４２を連動して送りローラー２４に近接させる。送りローラー２４はガラス部材３００を二つの移動部材４２の積載フレーム４２３上に送る。スライドテーブル４１は、積載フレーム４２３を連動して、対応する成型モジュール５２を近接させ、且つガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２の上方に位置させる。各昇降部材４２２は、対応する積載フレーム４２３を、対応する成型モジュール５２に近接するよう駆動する。二つの移動部材４２の積載フレーム４２３は、対応する移動部４２１が駆動しているなかで、互いに離間し、ガラス部材３００を、対応する成型モジュール５２上に配置する。移動装置４０の保温装置は積載フレーム４２３上のガラス部材３００を前記所定の温度８５０℃で保温する。
ステップＳ３０６において、成型装置５０の各成型モジュール５２は前記所定の温度を有するガラス部材３００を曲面成型して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形して曲面ガラス部材４００を製造する。
具体的には、成型装置５０の気体保護機構はホットプレス成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．６気圧の標準大気圧をかけて、２０分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム３５が、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００が製造される。
成型装置５０の気体保護機構は熱吸収成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にし、真空発生器（図示せず）を利用して、各成型モジュールに２気圧の標準大気圧をかけて、２５分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材４００が製造される。
成型装置５０の気体保護機構は、ホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールの各成型モジュール５２を成型及び冷却過程において気密状態にする。アーム５３は、雄型５２２を、対応する雌型５２１上に配置し、各成型モジュール５２の雄型５２２に対して、０．５気圧の標準大気圧をかけて、並びに真空発生器（図示せず）を利用して各成型モジュール５２の雌型５２１に対して２気圧の標準大気圧を加えて、１０分間圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材３００の少なくとも一部を曲面形状に変形させる。最後に、アーム５３が、雄型５２２を、対応する雌型５２１から離脱させて、曲面ガラス部材４００が製造される。
ステップＳ３０７において、結晶化装置６０は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理して曲面結晶化ガラス部材（図示せず）を製造する。
具体的には、成型装置５０のアーム５３は、対応する成型モジュール５２内の曲面ガラス部材４００を吸い取り、結晶化装置６０の送り機構６１上で開放する。送り機構６１は曲面ガラス部材４００を結晶化装置６０の結晶化炉６２内まで送り、結晶化炉６２は曲面ガラス部材４００を結晶化熱処理する。前記結晶化熱処理では、ステップ式の方法を用いて次のように温度を制御する。第一ステップにおいて、結晶化炉６２は１０℃／分の昇温速度で７８０℃まで昇温して、５時間保温する。第二ステップにおいて、結晶化炉６２は再度１０℃／分の昇温速度で９００℃まで昇温して、１０時間保温する。最後に、結晶化炉６２を室温まで冷却すれば曲面結晶化ガラス（図示せず）が製造される。
上述の実施例１〜３のステップＳ１０５、ステップＳ２０５及びステップＳ３０５は省略してもよい。これらのステップの省略は、結晶化装置６０が曲面ガラス部材４００を結晶化処理するのに影響しない。
ガラス生産装置１００は溶融装置１０、圧延機２０、切断装置３０、移動装置４０、成型装置５０及び結晶化装置６０を備えるが、これらに限定されない。その他の実施例において、移動装置４０は省略できる。この際、切断装置３０が切断して形成したガラス部材３００は人力で直接成型装置５０まで運んでもよい。ガラス部材３００を人力でが運ぶことは、結晶化装置６０がガラス部材３００を結晶化処理することに影響しない。
成型装置５０は、テーブル５１と、少なくとも一つの成型モジュール及びアーム５３を備えるが、これらに限定されない。その他の実施例において、テーブル５１は省略できる。テーブル５１の省略は、成型モジュール５２がガラス部材３００を曲面成型し、及びアーム５３が、対応する成型モジュール５２を開閉し、及び曲面ガラス部材４００を送ることに影響しない。
前記ガラス生産装置１００及びガラス製造方法は成型装置５０により直接圧延機２０及び切断装置３０により製造された所定の温度を有するガラス部材３００を曲面成型して、曲面ガラス部材４００を製造し、再度結晶化装置６０を利用して前記曲面ガラス部材４００を結晶化処理して、直接必要とする曲面ガラス部材を製造する。即ち、曲面結晶化ガラス部材を再加工処理する必要がなく、製造過程が簡単であり、生産効率及び生産量を向上させる。
本明細書は実施形態に基づいて説明しているが、各実施形態は一つの独立した技術方案のみを含んでいるのではない。明細書中における上記で述べたような方法は明確にするためのものであり、当業者は明細書を全体として、各実施形態における技術方案は適当に組み合わせることにより、当業者が理解できるその他の実施形態を形成することができる。
上文で説明している一系列の詳細な説明は本発明の実行可能な実施形態の具体的な説明でしかなく、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神から逸脱していないことから得られる同等の実施形態或いは変更は何れも本発明の保護範囲内に含まれる。
１０ 溶融装置
１１ ガラス溶融炉
１２ 送り部材
２０ 圧延機
２１ ブラケット
２２、２３ ロールシャフト
２４ 送りローラー
３０ 切断装置
３１ 固定フレーム
３２ カッター
３３ 駆動部材
４０ 移動装置
４１ スライドテーブル
４２ 移動部材
５０ 成型装置
５１ テーブル
５２ 成型モジュール
５３ アーム
６０ 結晶化装置
６１ 送り機構
６２ 結晶化炉
１００ ガラス生産装置
１２１ 出口
２００ ガラスリボン
３００ ガラス部材
４００ 曲面ガラス部材
４２１ 移動部
４２２ 昇降部材
４２３ 積載フレーム
５２１ 雌型
５２２ 雄型
５２３ 成型孔

Claims (14)

  1. 曲面結晶化ガラスを連続して成型して製造することに用いられ、溶融装置及び圧延機を備え、前記溶融装置は調合されたガラス原料を溶融してガラス溶融体を形成し、並びに前記ガラス溶融体を前記圧延機まで送るガラス生産装置であって、前記ガラス生産装置はさらに、切断装置、成型装置及び結晶化装置を備え、前記圧延機は前記ガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボンを製造し、前記切断装置は前記所定の温度のガラスリボンを複数のガラス部材に切断し、前記成型装置は少なくとも一つの成型モジュール及びアームを備え、少なくとも一つの前記成型モジュールは所定の温度を有する前記ガラス部材を曲面成型して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して曲面ガラス部材を製造し、前記アームは製造された曲面ガラス部材を前記結晶化装置まで送り、前記結晶化装置は前記曲面ガラス部材を結晶化熱処理して、曲面結晶化ガラス部材を製造することを特徴とするガラス生産装置。
  2. 少なくとも一つの前記成型モジュールはホットプレスモジュールであり、各前記成型モジュールは雌型及び前記雌型と噛み合う雄型を備え、前記雄型は前記雌型上のガラス部材に圧力をかけることにより、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して前記曲面ガラス部材を形成し、前記アームは、前記雄型を、対応する前記雌型から離脱させるか、または、前記雄型を、対応する前記雌型上に配置して、対応する前記成型を開閉することができることを特徴とする請求項１に記載のガラス生産装置。
  3. 少なくとも一つの前記成型モジュールはホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールであり、各前記成型モジュールは雌型及び前記雌型と噛み合う雄型を備え、前記雌型は真空発生器と互いに連接されており、前記雄型が前記雌型上のガラス部材に圧力をかけ、且つ前記雌型が前記ガラス部材を真空吸着することにより、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して、前記曲面ガラス部材を形成することを特徴とする請求項１に記載のガラス生産装置。
  4. 少なくとも一つの前記成型モジュールは熱吸収成型モジュールであり、各前記成型モジュールにはガラス部材を収容する成型孔が設けられており、各前記成型モジュールは真空発生器と互いに連接されており、各前記成型モジュールは前記ガラス部材を真空吸着して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して前記曲面ガラス部材を形成することを特徴とする請求項１に記載のガラス生産装置。
  5. 前記溶融装置はガラス溶融炉及び送り部材を備え、前記ガラス溶融炉はガラス原料を過熱してガラス溶融体を形成し、前記送り部材は前記ガラス溶融炉上に設置され、前記送り部材と前記ガラス溶融炉とは互いに連接されて、前記ガラス溶融炉内のガラス溶融体を前記圧延機まで送ることを特徴とする請求項１に記載のガラス生産装置。
  6. 前記圧延機はブラケット、第一ロールシャフト、第二ロールシャフト及び送りローラーを備え、前記ブラケットは前記ガラス溶融炉に近接し、前記第一ロールシャフト及び前記第二ロールシャフトは前記ブラケット上に、且つ互いに平行して回転するように設置されており、前記第一ロールシャフトと前記第二ロールシャフトは所定の間隙を有し、前記第一ロールシャフト及び前記第二ロールシャフトは、対応する駆動部材が駆動しているなかで回転して、前記送り部材が送ったガラス溶融体を押圧して所定の厚さを有するガラスリボンを製造し、前記送りローラーは前記第一ロールシャフトと前記切断装置との間に位置し、前記ロールシャフトはガラスリボンを所定の温度まで下げ、保温し、並びに前記所定の温度内のガラスリボンを前記切断装置まで送り、且つ前記所定の温度の範囲は７００℃〜８５０℃であることを特徴とする請求項５に記載のガラス生産装置。
  7. 前記切断装置は、固定フレーム、カッター及び駆動部材を備え、前記カッターは前記固定フレーム上に、且つ前記送りローラーを横切るようにスライドして設置されており、前記駆動部材は前記カッターの昇降を制御し、前記カッターは前記送りローラー上の前記ガラスリボンを複数の前記ガラス部材に切断することを特徴とする請求項６に記載のガラス生産装置。
  8. 前記ガラス生産装置はさらに移動装置を備え、前記移動装置はスライドテーブル及び二つの移動部材を備え、前記スライドテーブルは前記送りローラーに近接し、二つの前記移動部材は、間隔をあけてスライドテーブル上に設置されており、並びに前記スライドテーブルと連動して移動し、各前記移動部材は、移動部と、少なくとも一つの昇降部材及び積載フレームを備え、前記移動部は前記スライドテーブル上に、且つ二つの前記移動部が互いに近づいたり、離れたりできるよう設置されており、各前記昇降部材は前記移動部上に設置されており、前記積載フレームは各前記昇降部材の前記移動部から離れた一端上に設置されており、並びに各前記昇降部材が駆動しているなかで昇降し、前記積載フレームは前記ガラス部材を積載するのに用いられ、二つの移動部材の積載フレームは、対応する前記移動部の連動の下、互いに近づいたり、離れたりして、前記送りローラーが送った前記ガラス部材を積載するか、或いは、前記ガラス部材を前記成型装置に配置することを特徴とする請求項７に記載のガラス生産装置。
  9. ガラス製造方法であって、
    ガラス原料を調合するステップと、
    溶融装置が調合されたガラス原料を高温溶融処理してガラス溶融体を形成し、並びに前記ガラス溶融体を圧延機まで送るステップと、
    前記圧延機が前記ガラス溶融体を圧延して所定の温度のガラスリボンを製造するステップと、
    切断装置が前記所定の温度を有する前記ガラスリボンを複数のガラス部材に切断するステップと、
    成型装置が前記所定の温度を有する前記ガラス部材を曲面形成して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材を製造するステップと、
    結晶化装置が前記曲面ガラス部材を結晶化熱処理して、曲面結晶化ガラス部材を製造するステップと、を含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のガラス生産装置に使用されるガラス製造方法。
  10. 前記ガラス部材を移動装置により圧延機から成型装置まで移動させ、前記ガラス部材が成型装置まで移動する所定の温度は７００℃〜８５０℃であることを含むことを特徴とする請求項９に記載のガラス製造方法。
  11. 前記結晶化装置が前記曲面ガラス部材を結晶化熱処理して、曲面結晶化ガラス部材を製造するステップは、前記成型装置のアームが、対応する前記成型モジュール内の曲面ガラス部材を吸い取り、並びに前記結晶化装置の送り機構上で開放し、前記送り機構は前記曲面ガラス部材を前記結晶化装置の結晶化炉内まで送り、前記結晶化炉は前記曲面ガラス部材を結晶化熱処理し、前記結晶化熱処理はステップ式の方法を用いて、温度を制御するものであり、当該ステップ式の方法は、前記結晶化炉が１０℃／分の昇温速度で６８０℃〜７８０℃まで昇温して、２時間〜５時間保温する第一ステップと、前記結晶化炉が再度１０℃／分の昇温速度で８００℃〜９００℃まで昇温して、４時間〜１０時間保温し、前記結晶化炉を室温になるまで冷却して曲面結晶化ガラスを製造する第二ステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載のガラス製造方法。
  12. 各前記成型モジュールはホットプレス成型モジュールであり、各前記成型モジュールは雌型及び前記雌型と噛み合う雄型を備え、前記アームは、ホットプレス成型モジュールのための各前記成型モジュールの雄型を、対応する前記雌型上に配置し、各前記成型モジュールの雄型は０．３〜０．６気圧の標準大気圧をかけて、１０〜２０分圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形し、前記アームが、前記雄型を、対応する前記雌型から離脱させて、曲面ガラス部材が製造されることを特徴とする請求項９に記載のガラス製造方法。
  13. 各前記成型モジュールはホットプレス及び熱吸収複合成型モジュールであり、各前記成型モジュールは雌型及び前記雌型と噛み合う雄型を備え、前記アームは、前記雄型を、対応する前記雌型上に配置し、各前記成型モジュールの雄型に対して０．２〜０．５気圧の標準待機圧をかけ、並びに真空発生器を利用して各成型モジュールの雌型に対して１〜２気圧の標準大気圧をかけて、１０分〜２０分圧力を保持した後、室温になるまで冷却して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形し、最後に、前記アームが、前記雄型を、対応する雌型から離脱させて、曲面ガラス部材が製造されることを特徴とする請求項９に記載のガラス製造方法。
  14. 各前記成型モジュールは熱吸収成型モジュールであり、真空発生器を利用して、各成型モジュールに対して１〜２気圧の標準大気圧をかけて、１５分〜２５分圧力を保持し、室温になるまで冷却して、ガラス部材の少なくとも一部を曲面形状に変形して、曲面ガラス部材が製造されることを特徴とする請求項９に記載のガラス製造方法。
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