JP5946205B2 - 高精度のガラスシート曲げを微調整するプロセスおよびシステム - Google Patents
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Description
図5で最もよく分かるように、図示の実施形態において各支持機構210、220は、曲げゾーン28の外部から内部に延在する平行部材(すなわちアーム)の対216、218および226、228を含む。各支持機構210、220の全運動は、例えば高精度のステッピングモータ、油圧機器、空気圧機器などの任意の適切な手段を用いて実現することができる。好適には、全運動を実現するための機構は、室温など、より低い周囲温度の曲げゾーン28外部に位置付けられる。各曲げシステム110、120は、部材の各対216、218および226、228の先端に配置される。
12、14 ガラスシートのエッジ
20 キャリア
22A、22B キャリアのエッジ
24 曲げ炉
110、120 曲げシステム
122、124 精密調整機構
210、220 支持機構
212、222 加熱要素
214、224 曲げ力要素
230、240 制御手段
310 X方向調節機構
312 移動ベース
314 並進ブロック
316、366 スペーサ板
336、390 ウェブ
340、392 運動制限機能
342、394 突起
344、396 溝
360 Y方向調節機構
362 固定ベース
364 レバー
370 支点
372 作用アーム
374 荷重アーム
386、388、332、334 アーム
Claims (14)
- 加工物を支持するよう動作可能なキャリア、
支持機構であって、(i)該支持機構の先端が前記キャリアから離れているような格納位置と、(ii)該支持機構の前記先端が前記キャリアに少なくとも近接しているような伸長位置と、の間の全並進を経て可動である、支持機構、
前記支持機構の前記先端に連結され、かつ前記支持機構の前記先端に近接して配置され、さらに昇温で前記加工物の変形を促進するように動作するとともに、前記支持機構が前記伸長位置にあるときに前記加工物に少なくとも近接している、加工物変形システム、および、
前記加工物変形システムを前記支持機構に連結し、かつ前記加工物に対する前記加工物変形システムの向きおよび距離の微調節を可能にするよう動作する、精密調整機構、
を備えた装置であって、
前記キャリアが、周囲温度が少なくとも300℃を超える炉内で、前記加工物を支持するように動作し、
前記炉の外部に、前記精密調整機構の前記微調節の制御をこれによって行うように配置された、複数の制御手段をさらに備えていることを特徴とする装置。 - ガラスシートを前記加工物として精密に曲げるために、
前記ガラスシートのエッジが前記キャリアの対応するエッジから突き出るように、前記キャリアが前記ガラスシートを平面的な向きで支持するように動作可能であり、
前記加工物変形システムが曲げシステムであり、前記支持機構が前記伸長位置にあるときに前記曲げシステムが前記ガラスシートの前記エッジに少なくとも近接するように、前記曲げシステムが、前記支持機構の前記先端に連結されかつ前記支持機構の前記先端に近接して配置され、さらに前記曲げシステムは、前記キャリアの前記エッジの周りでの前記ガラスシートの前記エッジの曲げを促進するように動作するものであり、さらに、
前記キャリアが、周囲温度が少なくとも前記ガラスシートのアニール温度である炉内で、前記ガラスシートを支持するように配置されていることを特徴とする請求項1記載の装置。 - 前記精密調整機構が、
前記ガラスシートに対する前記曲げシステムの位置を、前記ガラスシートに平行なX方向に調節するように動作する、X方向調節機構、
を含み、該X方向調節機構が、
前記支持機構に、前記X方向に動くことができないように連結された、ベース、および、
前記ベースに対して摺動係合しており、かつ前記X方向の並進力に応えて前記X方向に動くように動作する、並進ブロック、
を含み、
前記曲げシステムの少なくとも一部が前記並進ブロックに据え付けられていることを特徴とする請求項2記載の装置。 - 前記精密調整機構が、
前記ガラスシートに対する前記曲げシステムの位置を、前記ガラスシートに垂直なY方向に調節するように動作する、Y方向調節機構、
を含み、該Y方向調節機構が、
前記支持機構に堅く連結された、固定ベース、
前記固定ベースに支点で回転連結され、かつ作用アームと荷重アームとを含む、レバーであって、前記作用アームの先端に加えられた作用力によって、前記支点の周りでの前記レバーの回転と前記Y方向への前記荷重アームの先端の並進運動とが生じるように、前記作用アームおよび前記荷重アームの夫々が前記支点から延在している、レバー、および、
前記レバーの前記荷重アームの前記先端に連結され、かつ前記作用力に応えて前記Y方向に動くように動作する、並進ブロック、
を含み、
前記曲げシステムの少なくとも一部が前記並進ブロックに据え付けられていることを特徴とする請求項2記載の装置。 - 前記精密調整機構が、前記ガラスシートに対する前記曲げシステムの位置を、前記ガラスシートに平行なX方向と前記ガラスシートに垂直なY方向とにおいて調節するように動作する、XおよびY方向調節機構、を含み、該XおよびY方向調節機構が、
前記支持機構に堅く連結された、固定ベース、
前記固定ベースに支点で回転連結され、かつ作用アームと荷重アームとを含む、レバーであって、前記作用アームの先端に加えられた作用力によって、前記支点の周りでの前記レバーの回転と前記Y方向への前記荷重アームの先端の並進運動とが生じるように、前記作用アームおよび前記荷重アームの夫々が前記支点から延在している、レバー、
前記荷重アームの前記先端に連結された移動ベースであって、(i)前記荷重アームの前記先端の前記並進運動に応えて前記Y方向に動き、かつ(ii)X方向には動くことができないような、移動ベース、および、
前記移動ベースに連結された並進ブロックであって、(i)前記移動ベースにX方向において摺動係合しており、かつ前記X方向の並進力に応えて前記X方向に動くように動作し、さらに(ii)前記移動ベースにY方向において固定係合しており、かつ前記荷重アームの前記先端の前記並進運動に応えて前記移動ベースと共に前記Y方向に動くように動作するような、並進ブロック、を含み、
前記曲げシステムが前記並進ブロックに据え付けられていることを特徴とする請求項2記載の装置。 - 前記XおよびY方向調節機構がさらに、
互いに対して横方向に延在している第1のアームおよび第2のアームを有する、前記固定ベースと、
互いに対して横方向に延在している第3のアームおよび第4のアームを有する、前記移動ベースと、
を含み、このとき、
前記移動ベースの前記第3のアームは、(i)その先端で前記並進ブロックの基端に連結され、かつ前記固定ベースの前記第2のアームから間隔を空けて該第2のアームに実質的に平行な方向に、前記並進ブロックの前記基端から横方向に延在し、さらに(ii)その基端で前記荷重アームの前記先端に連結され、
前記移動ベースの前記第4のアームは、前記並進ブロックから間隔を空けて該並進ブロックに実質的に平行な方向に延在していることを特徴とする請求項5記載の装置。 - 前記XおよびY方向調節機構がさらに、XおよびY方向運動制限機能を含み、該XおよびY方向運動制限機能が、
前記移動ベースの前記第3のアームと前記並進ブロックの前記基端とのうちの一方から延在する、第1の突起、
前記移動ベースの前記第3のアームと前記並進ブロックとのうちの他方において延在する、第1の溝であって、前記第1の突起が前記第1の溝内で前記X方向に動き、かつ前記並進ブロックの最大X方向位置および最小X方向位置の夫々で前記第1の突起が該溝の対向する各壁にぶつかって停止する、第1の溝、
前記固定ベースの前記第1のアームと前記移動ベースの前記第3のアームの基端とのうちの一方から延在する、第2の突起、および、
前記固定ベースの前記第1のアームと前記移動ベースの前記第3のアームの前記基端とのうちの他方において延在する、第2の溝であって、前記第2の突起が前記第2の溝内で前記Y方向に動き、かつ前記移動ベースの前記第3のアームの最大Y方向位置および最小Y方向位置の夫々で前記第2の突起が該溝の対向する各壁にぶつかって停止する、第2の溝、
を含むことを特徴とする請求項6記載の装置。 - 前記XおよびY方向調節機構が、
複数のY方向スペーサ板であって、各Y方向スペーサ板が、前記固定ベースの前記第2のアームに連結された第1の端部と前記移動ベースの前記第3のアームに連結された第2の端部とを有し、前記各Y方向スペーサ板の前記第1の端部および前記第2の端部が、該第1の端部および該第2の端部を夫々前記固定ベースの前記第2のアームおよび前記移動ベースの前記第3のアームに接続する、各柔軟なウェブを含み、さらに、前記Y方向スペーサ板によって、前記移動ベースの前記第3のアームが、前記固定ベースの前記第2のアームと平行な向きで維持されたまま、前記Y方向への前記荷重アームの前記先端の前記並進運動に応えて前記Y方向に摺動することができる、複数のY方向スペーサ板、および、
複数のX方向スペーサ板であって、各X方向スペーサ板が、前記並進ブロックに連結された第1の端部と前記移動ベースの前記第4のアームに連結された第2の端部とを有し、前記各X方向スペーサ板の前記第1の端部および前記第2の端部が、該第1の端部および該第2の端部を夫々前記並進ブロックおよび前記移動ベースの前記第4のアームに接続する、各柔軟なウェブを含み、さらに、前記X方向スペーサ板によって、前記並進ブロックが、前記移動ベースの前記第4のアームと平行な向きで維持されたまま、前記X方向への前記並進力に応えて前記X方向に摺動することができる、複数のX方向スペーサ板、
をさらに含むことを特徴とする請求項6または7記載の装置。 - 前記固定ベース、前記移動ベース、前記並進ブロック、および前記スペーサ板が、単一の材料片から全て一体的に形成されていることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 第1の外側部材および第2の外側部材を含む、前記支持機構であって、前記第1の外側部材および前記第2の外側部材の夫々が、前記支持機構の前記先端の位置に、前記格納位置と前記伸長位置との間で動くような各先端を有している、支持機構、
前記支持機構の前記第1の外側部材の前記先端に近接して配置された、第1のXおよびY方向調節機構、
前記支持機構の前記第2の外側部材の前記先端に近接して配置された、第2のXおよびY方向調節機構、および、
少なくとも1つの細長い本体を含む曲げシステムであって、前記細長い本体が、少なくとも前記支持機構の前記第1の外側部材と前記第2の外側部材との間に延在するように、その第1の端部で前記第1のXおよびY方向調節機構の第1並進ブロックに連結され、かつその第2の端部で前記第2のXおよびY方向調節機構の第2並進ブロックに連結されている、曲げシステム、
をさらに含み、
前記精密調整機構が、前記炉の外部の前記複数の制御手段によって、前記曲げシステムの前記細長い本体の対向する各端部の、前記ガラスシートに対する向きおよび距離の微調節を可能にするように動作することを特徴とする、請求項5から7いずれか1項記載の装置。 - 前記曲げシステムが、
(i)前記少なくとも1つの細長い本体によって少なくとも一部が画成される細長い局所加熱要素であって、さらに前記支持機構が前記伸長位置にありかつ前記曲げシステムが前記キャリアの前記エッジと前記ガラスシートの前記エッジとに近接しているときに、前記ガラスシートの温度を前記キャリアの前記エッジ付近の領域において該ガラスシートの前記アニール温度と軟化温度との間のレベルまで上昇させるように動作する、細長い局所加熱要素、および、
(ii)前記少なくとも1つの細長い本体によって少なくとも一部が画成される細長い押圧部材であって、さらに前記支持機構が前記キャリアの前記エッジに近接した前記伸長位置にあるときに、前記キャリアの前記エッジ上の前記ガラスシートを押圧しかつ該ガラスシートの曲げを促進するように動作する、細長い押圧部材、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項10記載の装置。 - 第1の外側部材および第2の外側部材を含む、前記支持機構であって、前記第1の外側部材および前記第2の外側部材の夫々が、前記支持機構の前記先端の位置に、前記格納位置と前記伸長位置との間で動くような各先端を有している、支持機構、
前記支持機構の前記第1の外側部材の前記先端に近接して配置された、第1のXおよびY方向調節機構、
前記支持機構の前記第2の外側部材の前記先端に近接して配置された、第2のXおよびY方向調節機構、
前記支持機構の前記第1の外側部材の前記先端に近接して配置された、第3のXおよびY方向調節機構、
前記支持機構の前記第2の外側部材の前記先端に近接して配置された、第4のXおよびY方向調節機構、
少なくとも第1の細長い本体および第2の細長い本体を含む曲げシステムであって、(i)前記第1の細長い本体が少なくとも前記支持機構の前記第1の外側部材と前記第2の外側部材との間に延在するように、前記第1の細長い本体が、その第1の端部で前記第1のXおよびY方向調節機構の第1並進ブロックに連結され、かつその第2の端部で前記第2のXおよびY方向調節機構の第2並進ブロックに連結されており、および(ii)前記第2の細長い本体が少なくとも前記支持機構の前記第1の外側部材と前記第2の外側部材との間に延在するように、前記第2の細長い本体が、その第1の端部で前記第3のXおよびY方向調節機構の第3並進ブロックに連結され、かつその第2の端部で前記第4のXおよびY方向調節機構の第4並進ブロックに連結されている、曲げシステム、
をさらに含み、
前記精密調整機構が、前記炉の外部の前記複数の制御手段によって、前記曲げシステムの前記第1の細長い本体の対向する各端部および前記第2の細長い本体の対向する各端部の、前記ガラスシートに対する向きおよび距離の微調節を可能にするように動作することを特徴とする、請求項5から7いずれか1項記載の装置。 - 前記曲げシステムが、
(i)前記第1の細長い本体によって少なくとも一部が画成される細長い局所加熱要素であって、さらに前記支持機構が前記伸長位置にありかつ前記曲げシステムが前記キャリアの前記エッジと前記ガラスシートの前記エッジとに近接しているときに、前記ガラスシートの温度を前記キャリアの前記エッジ付近の領域において該ガラスシートの前記アニール温度と軟化温度との間のレベルまで上昇させるように動作する、細長い局所加熱要素、および、
(ii)前記第2の細長い本体によって少なくとも一部が画成される細長い押圧部材であって、さらに前記支持機構が前記キャリアの前記エッジに近接した前記伸長位置にあるときに、前記キャリアの前記エッジ上の前記ガラスシートを押圧しかつ該ガラスシートの曲げを促進するように動作する、細長い押圧部材、
を含むことを特徴とする請求項12記載の装置。 - ガラスシートを精密に曲げる方法において、
キャリアであって、前記ガラスシートのエッジが前記キャリアの対応するエッジから突き出るように、前記ガラスシートを平面的な向きで支持するキャリアを提供するステップ、
支持機構であって、(i)該支持機構の先端が前記キャリアの前記エッジから離れているような格納位置と、(ii)該支持機構の前記先端が前記キャリアの前記エッジに少なくとも近接しているような伸長位置と、の間の全並進を経て可動である、支持機構を提供するステップ、
曲げシステムであって、前記支持機構が前記伸長位置にあるときに前記曲げシステムが前記ガラスシートの前記エッジに少なくとも近接するように、前記曲げシステムが、前記支持機構の前記先端に連結されかつ前記支持機構の前記先端に近接して配置され、さらに前記キャリアの前記エッジの周りでの前記ガラスシートの前記エッジの曲げを促進するように動作する、曲げシステムを提供するステップ、および、
前記曲げシステムを前記支持機構に連結し、かつ前記ガラスシートに対する前記曲げシステムの向きおよび距離の微調節を可能にするよう動作する、精密調整機構を提供するステップ、
を含み、
前記キャリアが、周囲温度が少なくとも前記ガラスシートのアニール温度である炉内で、前記ガラスシートを支持するように動作し、さらに前記精密調整機構の前記微調節が、前記炉よりも実質的に低い周囲温度で、前記炉の外部の複数の制御手段によって行われることを特徴とする方法。
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