JP2020525380A - 引張力測定部を有するシート分離装置および方法 - Google Patents

Abstract

ガラスシートをガラスリボンから分離する装置および方法において、ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、ガラスリボンに加える把持具を含む。把持具は、把持具が引張力をガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得する少なくとも１つの力測定装置を含む。

Description

関連出願の相互参照

本願は、米国特許法第１１９条の下、２０１７年６月２６日出願の米国仮特許出願第６２／５２４，８４２号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、ガラスシートをガラスリボンから分離する装置および方法に関し、特に、シート分離処理中に引張力を測定する装置および方法に関する。

テレビ、並びに、電話およびタブレットなどの手に持つ装置を含む表示装置に利用するガラスシートなどのガラス物品製造において、ガラスシートを、連続して形成されたガラスリボンから分離しうる。ガラスシートをガラスリボンから分離する方法は、リボンに、望ましい分離線に沿って刻み目を付与する工程と、リボンを引っ張ってアーチ形状に形成して、それにより、引張力が高まるほど増加する曲げ応力をガラス内に生成する工程とを含む。曲げ応力が、熱膨張などの他の応力と組み合わさって、十分な大きさと向きの場合には、刻み目に沿って破損を生じ、その結果、ガラスシートが分離される。

多数の変数が、曲げ工程、および、ガラスシートをガラスリボンから分離する工程に影響しうるので、そのような変数は、次に、ガラスシートの分離線に沿った縁部の品質を含む、分離されたシートの品質に影響しうる。例えば、欠け、ハックル、または、ドッグイアと称されるものなどの当業者に知られた欠陥は、ガラスシートの曲げ、および、分離に影響する１つ以上の変数から説明がつかないことがありうる。

したがって、分離処理中にガラスに加わる応力を、より完全に理解するのが望ましく、次に、ガラスシートの曲げ、および、分離に影響する変数の理解を高めて、制御することが可能になり、それにより、分離に関連して生じる欠陥を最小にしうる。

本明細書に開示の実施形態は、ガラスシートをガラスリボンから分離する装置を含む。その装置は、ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、ガラスリボンに加えるように構成された把持具を含む。把持具は、把持具が引張力をガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を含む。

本明細書に開示の実施形態は、引張力をガラスリボンに加えるように構成された把持具も含む。把持具は、把持具が引張力をガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を含む。

本明細書に開示の実施形態は、ガラスシートをガラスリボンから分離する方法も含む。その方法は、引張力を、把持具を用いて、ガラスリボンに加える工程を含む。引張力は、ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分であり、把持具は、把持具が引張力をガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得する少なくとも１つの力測定装置を含む。

本明細書に開示の実施形態の更なる特徴および利点を、次の詳細な記載に示し、それは、部分的には、当業者には、その記載から容易に明らかであるか、または、次の詳細な記載、請求項、および、添付の図面を含む本明細書に記載したような開示した実施形態を実施することによって分かるだろう。

ここまでの概略的記載および次の詳細な記載の両方が、実施形態を示し、請求した実施形態の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図すると、理解すべきである。添付の図面は、更なる理解のために含められ、本明細書に組み込まれ、その一部を形成する。図面は、本開示の様々な実施形態を示し、明細書の記載と共に、実施形態の原理および動作を示す。

例示的なフュージョンダウンドローガラス製造装置および処理の概略図である。 例示的なガラスシート分離処理の段階を概略的に示す側面図である。 例示的なガラスシート分離処理の他の段階を概略的に示す側面図である。 例示的なガラスシート分離処理の更に他の段階を概略的に示す側面図である。 例示的なガラスシート分離処理の更に他の段階を概略的に示す側面図である。 例示的なガラスシート把持具を概略的に示す前面図である。 例示的なガラスシート把持具の一部を概略的に示す底部破断図であり、シートに張力を加える機構が、第１の位置である。 例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、シートに張力を加える機構が、第２の位置である。 例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置を第１の場所に含んでいる。 例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置を第２の場所に含んでいる。 例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置を第３の場所に含んでいる。 例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置を第４の場所に含んでいる。 把持具がガラスリボンに引張力を加える間に測定した歪みを、時間の関数として示すグラフである。

ここで、本開示の好適な実施形態を詳細に記載し、添付の図面に例を示す。全図を通して、同じ、または、類似の部分を表すには、可能な限り同じ参照番号を用いている。しかしながら、本開示は、多数の異なる形態で実施しうるものであり、本明細書に示した実施形態に限定されると解釈されるべきではない。

本明細書において、範囲を「約」１つの特定の値から、および／または、「約」他の特定の値までと表しうる。そのような範囲を表した場合には、他の実施形態は、その特定の１つの値から、および／または、他方の特定の値までを含む。同様に、例えば、「約」を付けて、値を近似値で表した場合、その特定の値が、他の態様を形成すると理解されるだろう。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係でと、他方の端点とは独立にの両方で重要であると理解されるだろう。

本明細書で用いるような、例えば、上方に、下方に、右、左、前方に、後方に、最上部、底部などの方向を表す用語は、示した図面についてのみの記載であり、絶対的向きを意図しない。

別段の記載がない限りは、本明細書に示したいずれの方法も、工程が特定の順序で行われることを要するとも、いずれの装置も、特定の向きであることを要するとも、解釈されることを全く意図しない。したがって、方法の請求項が、工程が行われる順序を実際に記載しないか、いずれの装置の請求項も、個々の構成要素の順序も向きも実際に記載しないか、そうではなく、請求項または明細書の記載で、工程は特定の順序に限定されると具体的に記載されることも、装置の構成要素の具体的な順序または向きが記載されることもない限りは、いかなる点でも、順序も向きも推定されることを意図しない。このことは、記載がないことに基づく、いずれの解釈にも当てはまり、そのような解釈は、工程の配列についての論理的事項、動作フロー、構成要素の順序、または、構成要素の向き、文法構造または句読点に由来する単なる意味、並びに、明細書に記載された実施形態の数または種類を含む。

本明細書で用いるように、英語の原文で単数の意味の定冠詞または不定冠詞は、文脈からそうでないことが明らかでない限りは、複数のものを含む。したがって、例えば、「単数の意味の」構成要素は、そうでないことが文脈から明らかでない限りは、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。

本明細書で用いるように、「真空源」という用語は、少なくとも部分的真空を、真空源と流体連結した装置、システム、または、構成要素内に生成可能な源部のことを称する。

図１は、例示的なガラス製造装置１０を示している。いくつかの例において、ガラス製造装置１０は、溶融槽１４を含むガラス溶融炉１２を含みうる。溶融槽１４に加えて、ガラス溶融炉１２は、原料を加熱して溶融ガラスに変える加熱要素（例えば、燃焼バーナー、電極）などの１つ以上の更なる構成要素を、任意で含みうる。更なる例において、ガラス溶融炉１２は、溶融槽の近傍からの熱損失を削減する熱管理装置（例えば、断熱要素）を含みうる。更なる例において、ガラス溶融炉１２は、原料が溶融してガラス溶融物になるのを容易にする電子装置および／または電気機械装置を含みうる。更に、ガラス溶融炉１２は、支持構造物（例えば、支持枠、支持部材など）、または、他の構成要素を含みうる。

ガラス溶融槽１４は、典型的には、耐火セラミック材料などの耐火材料、例えば、アルミナまたはジルコニアを含む耐火セラミック材料を含む。いくつかの例において、ガラス溶融槽１４は、耐火セラミック煉瓦から構成されうる。以下、ガラス溶融槽１４の具体的な実施形態を、より詳細に記載する。

いくつかの例において、ガラス溶融炉は、ガラス製造装置の構成要素として組み込まれて、ガラス基板、例えば、連続した長さのガラスリボンを製作しうる。いくつかの例において、本開示のガラス溶融炉は、スロットドロー装置、フロートバス装置、フュージョン処理などのダウンドロー装置、アップドロー装置、押圧ローリング装置、管引出し装置、または、本明細書に開示の態様から恩恵を受ける任意の他のガラス製造装置を含むガラス製造装置の構成要素として組み込まれうる。例として、図１は、ガラス溶融炉１２を、次に個々のガラスシートにする処理のために、ガラスリボンをフュージョンドローするフュージョンダウンドローガラス製造装置１０の構成要素として、概略的に示している。

ガラス製造装置１０（例えば、フュージョンダウンドロー装置１０）は、任意で、ガラス溶融槽１４に対して上流側に配置された上流側ガラス製造装置１６を含みうる。いくつかの例において、上流側ガラス製造装置１６の一部または全体を、ガラス溶融炉１２の一部として組み込みうる。

図示した例に示すように、上流側ガラス製造装置１６は、保存容器１８、原料送出装置２０、および、原料送出装置に接続したモータ２２を含みうる。保存容器１８は、矢印２６が示すようにガラス溶融炉１２の溶融槽１４に供給されうる大量の原料２４を保存するように構成されうる。原料２４は、典型的には、１つ以上のガラス形成金属酸化物、および、１つ以上の改質剤を含みうる。いくつかの例において、原料送出装置２０は、モータ２２によって動力を与えられて、原料送出装置２０が、所定の量の原料２４を、保存容器１８から溶融槽１４に送出するようにしうる。更なる例において、モータ２２は、原料送出装置２０に動力を与えて、原料２４を、溶融槽１４より下流側で感知された溶融ガラスの表面高さに基づいて制御された速度で導入しうる。溶融槽１４内の原料２４は、その後、加熱されて、溶融ガラス２８を形成しうる。

ガラス製造装置１０は、任意で、ガラス溶融炉１２に対して下流側に配置された下流側ガラス製造装置３０も含みうる。いくつかの例において、下流側ガラス製造装置３０の一部を、ガラス溶融炉１２の一部として組み込みうる。いくつかの場合において、下記のような第１の接続路３２、または、下流側ガラス製造装置３０の他の部分を、ガラス溶融炉１２の一部として組み込みうる。第１の接続路３２を含む下流側ガラス製造装置の要素を、貴金属から形成しうる。適切な貴金属は、白金、イリジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、および、パラジウム、若しくは、それらの合金からなる金属の群から選択された白金族金属を含む。例えば、ガラス製造装置の下流側構成要素は、約７０質量％から約９０質量％の白金と約１０質量％から約３０質量％ロジウムを含む白金−ロジウム合金から形成されうる。しかしながら、他の適切な金属は、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、および、それらの合金を含みうる。

下流側ガラス製造装置３０は、溶融槽１４の下流側に配置されて、上記第１の接続路３２を介して溶融槽１４に連結した清澄槽３４などの第１の調整（つまり、処理）槽を含みうる。いくつかの例において、溶融ガラス２８は、溶融槽１４から清澄槽３４に、第１の接続路３２を介して重力送りされうる。例えば、重力は、溶融ガラス２８を、溶融槽１４から清澄槽３４に、第１の接続路３２の内側経路を通って通過させうる。しかしながら、他の調整槽を、溶融槽１４の下流側、例えば、溶融槽１４と清澄槽３４の間に配置しうると理解すべきである。いくつかの実施形態において、調整槽を、溶融槽と清澄槽の間に採用して、主要な溶融槽からの溶融ガラスを、清澄槽に入る前に、更に加熱して溶融処理を継続するか、または、溶融槽内の溶融ガラスの温度より低い温度まで冷却しうる。

気泡を、清澄槽３４内の溶融ガラス２８から、様々な技術によって除去しうる。例えば、原料２４は、加熱された場合に化学還元反応を生じて酸素を放出する酸化スズなどの高価化合物（つまり、清澄剤）を含みうる。他の適切な清澄剤は、限定するものではないが、ヒ素、アンチモン、鉄、および、セリウムを含む。清澄槽３４は、溶融槽の温度より高い温度まで加熱されて、それによって、溶融ガラス、および、清澄剤が加熱される。清澄剤の温度誘起化学還元反応によって生成された酸素の気泡は、清澄槽内の溶融ガラスを通って上昇し、溶融炉内で生成された溶融ガラス内の気泡は、拡散するか、または、清澄剤によって生成された酸素の気泡と合体しうる。拡大した気泡は、次に、清澄槽内の溶融ガラスの自由表面に上昇して、その後、清澄槽から排気されうる。更に、酸素の気泡は、清澄槽内の溶融ガラスを機械的に混合しうる。

下流側ガラス製造装置３０は、溶融ガラスを混合する混合槽３６など、他の調整槽を更に含みうる。混合槽３６は、清澄槽３４の下流側に位置しうる。混合槽３６を用いて、均一なガラス溶融組成物を提供し、それによって、そうでない場合には、清澄槽を出る溶融ガラスに存在しうる帯状の化学的または熱的不均一部分を削減しうる。図示したように、清澄槽３４は、混合槽３６に、第２の接続路３８を介して連結されうる。いくつかの例において、溶融ガラス２８は、清澄槽３４から混合槽３６に、第２の接続路３８を介して重力送りされうる。例えば、重力が、溶融ガラス２８を、清澄槽３４から混合槽３６に、第２の接続路３８の内側経路を通って通過させうる。混合槽３６を、清澄槽３４の下流側に示しているが、混合槽３６は、清澄槽３４の上流側に配置されうることに留意すべきである。いくつかの実施形態において、下流側ガラス製造装置３０は、例えば、清澄槽３４の上流側の混合槽、および、清澄槽３４の下流側の混合槽などの多数の混合槽を含みうる。これらの多数の混合槽は、同じ設計であっても、異なる設計であってもよい。

下流側ガラス製造装置３０は、混合槽３６の下流側に位置しうる送出槽４０などの他の調整槽を更に含みうる。送出槽４０は、下流側形成装置に供給される溶融ガラス２８を調整しうる。例えば、送出槽４０は、蓄積部および／または流量制御部として作用して、溶融ガラスの流れを調節するか、および／または、形成体４２に流出路４４を介して一定の流れを提供しうる。図示したように、混合槽３６は、送出槽４０に、第３の接続路４６を介して連結されうる。いくつかの例において、溶融ガラス２８は、混合槽３６から送出槽４０に、第３の接続路４６を介して重力送りされうる。例えば、重力は、溶融ガラス２８を、混合槽３６から送出槽４０に、第３の接続路４６の内側経路を通って送り出しうる。

下流側ガラス製造装置３０は、上記形成体４２および流入路５０を含む形成装置を更に含みうる。流出路４４は、溶融ガラス２８を、送出槽４０から形成装置４８の流入路５０に送出するように配置されうる。例えば、流出路４４は、流入路５０内に、その内面から離間して、入れ子状態で位置して、それによって、流出路４４の外面と流入路５０の内面の間に位置する溶融ガラスの自由表面を提供しうる。フュージョンダウンドローガラス製造装置内の形成体４２は、形成体の上面に位置する桶部５２、および、ドロー方向に形成体の底縁部５６に沿って収束する収束形成面５４を含みうる。形成体の桶部に、送出槽４０、流出路４４、および、流入路５０を介して送出された溶融ガラスは、桶部の側壁部から溢れて、溶融ガラスの別々の流れとして、収束形成面５４に沿って下降する。溶融ガラスの別々の流れは下方で底縁部５６に沿って合流し、更に、ガラスが冷却し、ガラスの粘性が高まる時に、ガラスリボンの寸法を制御するように、重力、縁部ロール７２、および、引張ロール８２などによって、ガラスリボンに張力を加えることによって、ドローまたは流れ方向６０に底縁部５６から引き出される単一のガラスリボン５８を生成する。したがって、ガラスリボン５８は、粘弾性転移を生じて、ガラスリボン５８に安定した寸法特性を与える機械的な特性を取得する。いくつかの実施形態において、ガラスリボン５８は、ガラス分離装置１００によって、個々のガラスシート６２に、ガラスリボンの弾性領域において分離されうる。次に、ロボット６４が、個々のガラスシート６２を、把持具６５を用いて、搬送システムに転送し、そこで、個々のガラスシートを更に処理しうる。

図２は、例示的なガラスシート分離処理の段階を概略的に示す側面図である。図２に示すように、ガラス分離装置１００は、刻み目付与機構１０２、および、段状突出部１０４を含み、刻み目付与機構１０２と段状突出部１０４は、互いに、ガラスリボン５８の反対側に位置する。図２に示した段階において、刻み目付与機構１０２は、ガラスリボン５８を幅方向に横断して移動し、ガラスリボン５８を横断する幅方向の刻み目線を加える。更に、図２に示した段階において、把持具６５は、ガラスリボン５８と未だ係合していないが、刻み目を付与する間に係合することも従来から知られており、一般的に行われる。

図２において、刻み目付与機構１０２を、刻み目付与ホイールを含む機構など、機械的な刻み目付与機構として示しているが、本明細書に記載の実施形態は、レーザでの刻み目付与機構など、他の種類の刻み目付与機構も含みうると理解すべきである。刻み目付与機構１０２が、刻み目付与ホイールを含む場合には、刻み目付与ホイールは、軸部に固定されたボールベアリングピボットに取り付けられ、次に、軸部は、刻み目付与ホイールをガラスリボン５８に向かって移動させるリニアアクチュエータ（空気シリンダー）に取り付けられ、ホイールは、リボンの片側の面を横切って引かれて、その面に刻み目を付与する。

段状突出部１０４は、シリコンゴムなどの弾性材料を含みうる。ある例示的な実施形態において、段状突出部１０４は、例えば、米国特許第８，０５１，６８１号明細書に開示されたように、ガラスリボン５８の弓状の形状を有して、形状が一致する段状突出部でありうるもので、その開示は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。更に、段状突出部１０４は、例えば、米国特許第８，２４５，５３９号明細書に開示されたように、真空源（不図示）と流体連通して、ガラスリボン５８と段状突出部の間の係合を高めうるもので、その開示は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

図３は、例示的なガラスシート分離処理の他の段階を概略的に示す側面図であり、刻み目付与機構１０２が、ガラスリボン５８を解放して、把持要素６６を含む把持具６５が、ロボット６４によって作動されて、ガラスリボン５８と係合する。把持要素６６は、例えば、シリコンゴムなどの弾性材料を含み、ある例示的な実施形態においては、真空源（不図示）と流体連通しうるカップ状の弾性材料を含み、ガラスリボン５８と把持要素６６の間の係合を高めうる（本明細書において、以下、真空源と流体連通したカップ状の材料部分を含む把持要素を、真空カップと称する）。

図３に示したように、把持要素６６を含む把持具６５がガラスリボン５８に引張力を加える間に、ガラスリボン５８をドローまたは流れ方向６０から離れるように実質的に曲げるには、引張力は不十分である。しかしながら、図４は、例示的なガラスシート分離処理の更に他の段階を概略的に示す側面図であり、把持具６５が、ロボット６４によって、更に作動され、それによって、段状突出部１０４の下方に延伸するガラスリボン５８の一部を、ドローまたはフロー方向６０から離れるように曲げ始めるのに十分な引張力を与えている。しかしながら、図４に示したように、段状突出部１０４の下方に延伸するガラスリボン５８の一部を、ガラスリボン５８の他の部分から実質的に分離するには、引張力は、未だ不十分である。

図５は、例示的なガラスシート分離処理の更に他の段階を概略的に示す側面図であり、把持具６５が、ロボット６４によって、更に作動され、それによって、段状突出部１０４の下方に延伸するガラスリボン５８の一部（つまり、ガラスシート）を、ガラスリボン５８の残りの部分から分離するのに十分な引張力を与える。次に、ガラスシートは、例えば、更なる処理のために、搬送システムに転送されうる。

図６は、例示的なガラスシート把持具６５を概略的に示す前面図である。把持具６５は、４つの角部領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含み、各角部領域は、把持要素６６を含む。図６に示すように、把持具６５は、角部領域Ａ、Ｃの把持要素の間に把持要素６６、および、角部領域Ｂ、Ｄの把持要素の間に把持要素６６を更に含み、合計で６つの把持要素を含む。しかしながら、本明細書に開示の実施形態は、任意の数の把持要素を任意のパターンまたは配列で含む把持具を含むと理解すべきである。例えば、ある実施形態において、把持具６５は、把持要素を、角部領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにだけ含み、合計で４つの要素を含みうる。把持具６５は、更に、１つより多くの把持要素を、角部領域Ａ、Ｃの把持要素の間に含み、１つより多くの把持要素を、角部領域Ｂ、Ｄの把持要素の間に含みうる（つまり、角部領域Ａ、Ｃの間に、複数の把持要素を有する列、および、角部領域Ｂ、Ｄの間に、他の複数の把持要素を有する列）。例えば、把持具６５は、把持具６５上で中央に位置する把持要素を含みうる。

図７は、例示的なガラスシート把持具６５の一部を概略的に示す底部破断図であり、シートに張力を加える機構が、第１の位置である。シートに張力を加える機構は、シートに張力を加える円筒部７４、および、把持要素載置ブロック６８が載置された移動自在摺動プレート７３を含み、把持要素載置ブロック６８は、真空嵌合部６９、および、把持要素載置ブロック６８の上に載置された把持要素接続部６７（例えば、締付けナット）と流体連通している。把持要素６６（例えば、真空カップ）は、把持要素接続部６７の上に載置されて、それと流体連通し、真空嵌合部６９は、真空源（不図示）と流体連通して、それによって、把持要素６６と真空源が、真空嵌合部６９、把持要素載置ブロック６８、および、把持要素接続部６７を介して流体連通するのを可能にする。把持具６５は、アーム７１、アーム載置ブロック７０、および、端面７２も含む。

図８は、例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、シートに張力を加える機構が、第２の位置である。図８に示すように、シートに張力を加える円筒部７４は、摺動プレート７３を横方向に移動するように作動させ、それに対応して、把持要素載置ブロック６８、真空嵌合部６９、把持要素接続部６７、および、把持要素６６を矢印Ｍが示す方向に移動するように作動させる。把持具６５の反対側のシートに張力を加える機構は、例えば、矢印Ｍが示す方向と反対の方向に対応して移動しうる。シートに張力を加える機構の横方向の移動は、把持要素６６によって係合されたガラスシートも平坦度を高めるのを可能にしうる。そのような横方向の移動は、例えば、ガラスシートがガラスリボン５８から分離された後に行われるか、または、（例えば、図３に示したように）把持具６５が、最初にガラスリボン５８を係合する時と、（例えば、図４に示したように）把持具６５が、段状突出部１０４の下方に延伸するガラスリボン５８の一部を、ドロー方向または流れ方向６０から離れる方向に曲げ始めるのに十分な引張力を加える時との間に行われうる。

把持具６５が、（例えば、図３から５に示すように）引張力をガラスリボン５８に加えると、ガラスリボン５８に曲げ応力を生じ、ガラスリボン５８に加わる引張力を測定することで、シート分離処理中にガラスリボン５８が経験した曲げ応力についての量的情報を提供する。引張力の測定は、本明細書に開示の実施形態にしたがって実現しうるもので、把持具６５は、把持具６５が引張力をガラスリボン５８に加える間に、複数の引張力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を含む。

図９は、例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置７５ａを第１の場所に含んでいる。図９に示すように、力測定装置７５ａは、把持要素６６と把持要素載置ブロック６８の間に位置する。力測定装置７５ａは、例えば、把持要素接続部６７を周囲から囲む環状タイプのロードセルでありうるもので、Ｏｍｅｇａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇから入手可能な小型のロープロファイル貫通圧縮ロードセルなどである。

図１０は、例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置７５ｂを第２の場所に含んでいる。図１０に示すように、力測定装置７５ｂは、摺動プレート７３と把持要素載置ブロック６８の間に位置する。力測定装置７５ｂは、例えば、伸張または圧縮モードで動作可能な小型ロープロファイルユニバーサルロードセルでありうるもので、Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓから入手可能なＭＬＰシリーズのロープロファイルユニバーサルロードセルなどである。

図１１は、例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置７５ｂを第３の場所に含んでいる。図１１に示すように、力測定装置７５ｂは、アーム載置ブロック７０の位置に配置され、この点について、力測定装置７５ｂは、アーム載置ブロック７０の上に位置するか、アーム載置ブロック７０の代わりに配置されうる。図１０に示した力測定装置７５ｂと同様に、力測定装置７５ｂは、例えば、伸張または圧縮モードで動作可能な小型ロープロファイルユニバーサルロードセルでありうるもので、Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓから入手可能なＭＬＰシリーズのロープロファイルユニバーサルロードセルなどである。

図１２は、例示的なガラスシート把持具の図７の部分を概略的に示す底部破断図であり、力測定装置７５ｃを第４の場所に含んでいる。図１２に示すように、力測定装置７５ｃは、アーム７１上、または、アーム７１内に配置される。力測定装置７５ｃは、例えば、アーム７１の撓みを把持要素６６に加わる引張力または押圧力と関連付けるように較正された薄型ビームセンサでありうるもので、Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓから入手可能なＴＢＳシリーズのフルブリッジ薄型ビームセンサ、または、Ｏｍｅｇａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇから入手可能なフルブリッジ薄型ビームロードセルなどである。図１２は、力測定装置７５ｃを特定の位置に示しているが、力測定装置７５ｃは、アーム７１の撓みが把持要素６６に加わる引張力または押圧力と強く関連付けられた任意の位置に載置されうる。そのような関連は、例えば、アーム７１の力測定装置７５ｃの反対側に切込み部７６を形成することによって、アーム７１内の歪みの程度を、力測定装置の位置で、または、その近くで大きくすることにより、高められうる。

力測定装置は、温度の影響を受け易いので、力測定装置（例えば、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ）を配置する場合、装置を、熱源、特に、ガラスリボン５８から放射される熱から適切に保護するように注意すべきである。温度の影響が比較的小さい力測定装置を用いることも、有利でありうる。更に、装置を、ガラス破片および他の材料から適切に保護するように注意すべきである。

本明細書に開示の実施形態は、把持具６５の各把持要素６６が、図９から１２に示した力測定装置７５ａ、７５ｂ、７５ｃなどの対応する力測定装置と関連付けられた実施形態を含む。例えば、本明細書に開示の実施形態は、把持具６５が、（例えば、図６に示したように）４つの角部領域を含み、更に、各角部領域が、把持要素６６、および、対応する力測定装置を含む実施形態を含む。本明細書に開示の実施形態は、把持具６５が、任意の数の複数の把持要素を含み、更に、各把持要素６６が、対応する力測定装置と関連付けられた実施形態も含む。

本明細書に開示の実施形態は、シートに張力を加える機構がなく、把持要素載置ブロック６８が、例えば、アーム載置ブロック７０に直接取り付けられているか、または、把持要素載置ブロック６８が、アーム７１に直接取り付けられた実施形態を含む。

図９〜１２に示した力測定装置７５ａ、７５ｂ、７５ｃなどの少なくとも１つの力測定装置は、把持具６５が引張力をガラスリボン５８に加える間に、少なくとも２つ、少なくとも５つ、少なくとも１０、少なくとも１００、および、少なくとも１０００もの引張力測定値など、複数の力測定値を取得しうる。したがって、本明細書に開示の実施形態は、把持具６５が、任意の数の複数の把持要素６６を含み、２つ以上の把持要素６６が、対応する力測定装置と関連付けられて、把持具６５が引張力をガラスリボン５８に加える間に、各力測定装置が、複数の力測定値を取得する実施形態を含む。

図１３は、図６に示した把持具６５と同様の把持具がガラスリボンに引張力を加える間に測定した歪みを、時間の関数として示すグラフである。図１３に示したデータを生成するために、把持具には、把持具の対向するアームに配置されて、測定したアームの撓みを既知の引張力と関連付けるように較正した薄型ビームセンサを備えた。図１３から分かるように、把持具がガラスリボンに力を加えて、ガラスリボンを曲げる時点と、ガラスシートがリボンから分離される時点と、ロボットがガラスシートをガラスリボンから離れるように移動する時点とを、はっきりと識別しうる。

本明細書に開示の実施形態は、曲げ、および、分離処理中にガラスリボンが経験する応力の理解だけではなく、ガラスシートをガラスリボンから分離した時の品質に影響する要因の理解を高めるのを可能にしうるもので、それは、例えば、欠け、ハックル、ドッグイア状欠陥などの分離に関連した欠陥部に影響しうる要因である。そのような要因は、例えば、最初にガラスリボンを係合する時の把持具の位置および向き、段状突出部の位置、引張ロールの位置、並びに、把持具がガラスリボンを曲げる最大角度、および、この曲げを生じる速度を含む。したがって、本明細書に開示の実施形態は、把持具が最初にガラスリボンを係合する間の力、および、ガラスリボンに刻み目を付与している間の力を含む複数の力測定値を分析する工程を含み、そのような分析を行うことで、ガラスシートをガラスリボンから分離した際の品質に影響する要因の理解および制御を高めうる。

上記実施形態を、フュージョンダウンドロー処理について記載したが、そのような実施形態を、フロート処理、スロットドロー処理、アップドロー処理、管引出し処理、および、押圧ローリング処理などの他のガラス形成処理にも利用しうると理解すべきである。

当業者であれば、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、様々な変更および変形が可能なことが明らかだろう。したがって、本開示は、添付の請求項、および、その等価物の範囲内である限りは、そのような変更例および変形例を網羅することを意図する。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
ガラスシートをガラスリボンから分離する装置において、
ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、前記ガラスリボンに加えるように構成された把持具であって、前記把持具が前記引張力を該ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を含むものである把持具を、
含む装置。

実施形態２
前記把持具は、複数の把持要素を含むものである、実施形態１に記載の装置。

実施形態３
各前記把持要素は、真空カップを含むものである、実施形態２に記載の装置。

実施形態４
前記把持具は、各々が把持要素を含むものである４つの角部領域を含むものである、実施形態２または３に記載の装置。

実施形態５
２つ以上の前記把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、実施形態２から４のいずれか１つに記載の装置。

実施形態６
前記少なくとも１つの力測定装置は、ロードセルを含むものである、実施形態１から５のいずれか１つに記載の装置。

実施形態７
前記把持具は、シートに張力を加える機構を含むものである、実施形態１から６のいずれか１つに記載の装置。

実施形態８
切り目付与機構を、
更に含む、実施形態１から７のいずれか１つに記載の装置。

実施形態９
把持具において、
引張力をガラスリボンに加えるように構成され、
前記把持具が前記引張力を前記ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を、
含む把持具。

実施形態１０
複数の把持要素を、
含む、実施形態９に記載の把持具。

実施形態１１
各前記把持要素は、真空カップを含むものである、実施形態１０に記載の把持具。

実施形態１２
各々が把持要素を含むものである４つの角部領域を
含む、実施形態１０または１１に記載の把持具。

実施形態１３
２つ以上の把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、実施形態１０から１２のいずれか１つに記載の把持具。

実施形態１４
前記少なくとも１つの力測定装置は、ロードセルを含むものである、実施形態９から１３のいずれか１つに記載の把持具。

実施形態１５
シートに張力を加える機構を、
含む、実施形態９から１４のいずれか１つに記載の把持具。

実施形態１６
ガラスシートをガラスリボンから分離する方法において、
ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、把持具を用いて、前記ガラスリボンに加える工程を、
含み、
前記把持具は、該把持具が前記引張力を前記ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得する少なくとも１つの力測定装置を含むものである方法。

実施形態１７
前記把持具は、複数の把持要素を含むものである、実施形態１６に記載の方法。

実施形態１８
各前記把持要素は、真空カップを含むものである、実施形態１７に記載の方法。

実施形態１９
前記把持具は、各々が把持要素を含むものである４つの角部領域を含むものである、実施形態１７または１８に記載の方法。

実施形態２０
２つ以上の把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、実施形態１７から１９のいずれか１つに記載の方法。

実施形態２１
前記複数の力測定値を分析する工程を、
更に含む、実施形態２０に記載の方法。

実施形態２２
前記少なくとも１つの力測定装置は、ロードセルを含むものである、実施形態１６から２１のいずれか１つに記載の方法。

実施形態２３
前記ガラスリボンに、シートに張力を加える機構を用いて、張力を加える工程を、
更に含む、実施形態１６から２２のいずれか１つに記載の方法。

１０ ガラス製造装置
１２ ガラス溶融炉
１６ 上流側ガラス製造装置
３０ 下流側ガラス製造装置
６４ ロボット
６５ 把持具
６６ 把持要素
６７ 把持要素接続部
６８ 把持要素載置ブロック
６９ 真空嵌合部
７０ アーム載置ブロック
７１ アーム
７３ 摺動プレート
７４ 円筒部
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ 力測定装置
１００ ガラス分離装置
１０２ 刻み目付与機構

Claims (15)

1. ガラスシートをガラスリボンから分離する装置において、
   ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、前記ガラスリボンに加えるように構成された把持具であって、前記把持具が前記引張力を該ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を含むものである把持具を、
   含む装置。
2. 前記把持具は、複数の把持要素を含むものである、請求項１に記載の装置。
3. 各前記把持要素は、真空カップを含むものである、請求項２に記載の装置。
4. ２つ以上の前記把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、請求項２または３に記載の装置。
5. 前記把持具は、シートに張力を加える機構を含むものである、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 把持具において、
   引張力をガラスリボンに加えるように構成され、
   前記把持具が前記引張力を前記ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得するように構成された少なくとも１つの力測定装置を、
   含む把持具。
7. 複数の把持要素を、
   含む、請求項６に記載の把持具。
8. 各前記把持要素は、真空カップを含むものである、請求項７に記載の把持具。
9. ２つ以上の把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、請求項７または８に記載の把持具。
10. シートに張力を加える機構を、
    含む、請求項６から９のいずれか１項に記載の把持具。
11. ガラスシートをガラスリボンから分離する方法において、
    ガラスシートをガラスリボンから分離するのに十分な引張力を、把持具を用いて、前記ガラスリボンに加える工程を、
    含み、
    前記把持具は、該把持具が前記引張力を前記ガラスリボンに加える間に、複数の力測定値を取得する少なくとも１つの力測定装置を含むものである方法。
12. 前記把持具は、複数の把持要素を含むものである、請求項１１に記載の方法。
13. 各前記把持要素は、真空カップを含むものである、請求項１２に記載の方法。
14. ２つ以上の把持要素は、対応する力測定装置に関連したものである、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 前記ガラスリボンに、シートに張力を加える機構を用いて、張力を加える工程を、
    更に含む、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の方法。

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