KR20080079681A - 유리시트를 마무리하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

유리시트를 마무리하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

유리시트를 마무리하기 위한 장치는 대향하는 관계의 베어링 표면을 갖는 한쌍의 유체 베어링을 포함하며, 상기 베어링 표면은 유리시트를 수용하기 위한 채널을 형성하도록 떨어져 간격되고, 각각의 베어링 표면은 분사가 채널 내로 도입되는 다수의 미세 구멍을 가지며, 상기 미세 구멍은 분사가 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하도록 베어링 표면에 위치된다.
유리시트, 유체 베어링, 퓨전공정, 처리장치, 채널, 지지 플레이트, 플랫폼

Description

유리시트를 마무리하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FINISHING A GLASS SHEET}
본 발명은 통상 유리를 마무리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다수의 청결한 상태의 표면을 갖는 유리시트를 마무리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
청결한 상태의 표면을 가지면서 파이어-폴리쉬된(fire-polished) 품질의 유리시트는 보통 퓨전공정(fusion processes)에 의해 만들어진다. 그와 같은 유리시트는 평판 디스플레이와 같은 장치를 만드는데 유용하다. 통상의 퓨전공정이 도 1에 도시되어 있다. 용해된 유리(100)는 퓨전 파이프(104)의 채널(102)로 흐르고 채널(102)로부터 넘쳐 흘러 시트 형상 흐름(106)을 형성하기 위해 제어된 방식으로 퓨전 파이프(104)의 측면 아래로 하강한다. 시트-형상 흐름(106)의 외면(107, 109)은 어떠한 고체물질과도 접촉하지 않고 내려오는 청결한 상태이다. 시트-형상 흐름(106)은 제어된 가열영역을 통과하고 점차적으로 냉각되어 원하는 평탄성 및 두께의 청결한 상태 표면을 갖는 연속의 유리시트(114)를 형성한다.
연속의 유리시트(114)가 드로우(112: draw)로부터 빠져나옴에 따라, 유리시트 조각으로 절단된다. 다음에, 그 유리시트 조각은 마무리 공정에 들어가는데, 그 마무리 공정은 통상 기계적인 스코링(scoring)을 이용하여 원하는 크기로 유리시트를 정밀하게 컷팅(cutting)하고, 이후 날카로운 코너나 엣지를 제거하기 위해 그라인딩(grinding) 및/또는 폴리싱(polishing)하는 공정을 포함한다. 기계적인 스코링에 의한 유리 절단과 통상의 그라인딩 및 폴리싱에 의한 엣지 마무리는 유리시트의 양호한 표면을 오염시킬 수 있는 유리 파티클(particle)을 생성한다. 그 유리 파티클을 세척하기 위해 광범위한 세척 및 건조가 필요하다. 이러한 광범위한 세척 및 건조는 마무리 라인 및 제조비용에 좋지 않은 영향을 주게 된다. 또한, 유리 파티클은 유리시트의 양호한 표면에 손상을 줄 수 있다.
상술한 이유 때문에, 마무리 라인 및 제조비용을 최소화하면서 청결한 상태 조건의 유리시트의 양호한 표면을 유지할 수 있는 향상된 유리시트의 마무리가 필요해지고 있다.
하나의 특징에 있어서, 본 발명은 대향하는 관계의 베어링(bearing) 표면을 갖는 한쌍의 유체 베어링을 포함하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 베어링 표면은 유리시트를 수용하기 위한 채널을 형성하도록 떨어져 간격된 부분이다. 각각의 베어링 표면은 분사가 채널 내로 도입되는 다수의 미세 구멍을 갖는다. 분사가 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하도록 상기 미세 구멍이 베어링 표면에 위치된다.
또 다른 특징에 있어서, 본 발명은 베어링 표면을 갖는 한쌍의 유체 베어링간 형성된 채널에 유리시트를 로딩(loading)하는 단계와, 유리시트의 엣지를 마무리하는 단계를 포함하는 유리시트 마무리 방법에 관한 것이고, 상기 각각의 베어링 표면은 분사가 채널 내로 도입되는 다수의 미세 구멍을 가지며, 상기 미세 구멍은 분사가 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하게 한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 설명과 부가되는 청구항들로부터 명확해질 것이다.
도 1은 퓨전공정에 의해 생성된 연속의 유리시트를 나타낸다.
도 2a는 유체 베어링 시스템의 측면도이다.
도 2b는 단일의 유체 베어링의 상세도이다.
도 2c는 플레이트의 유동 개구 또는 미세 구멍을 나타내는 유동 플레이트의 일부를 나타낸 도면이다.
도 3a는 비상호작용 물 분사로부터 관찰된 압력 프로파일을 나타낸다.
도 3b는 상호작용 물 분사로부터 관찰된 압력 프로파일을 나타낸다.
도 4는 유리시트를 마무리하기 위한 장치의 상면도이다.
도 5a 및 5b는 엣지 처리장치의 상면도를 나타낸다.
도 6a 및 6b는 처리장치 및 유체 베어링 배열을 나타낸다.
이하, 본 발명은 수반되는 도면에 도시된 바와 같이 몇개의 바람직한 실시예를 참조하여 기술된다. 이하의 설명에 있어서, 본 발명의 전체적인 이해를 돕기 위해 다수의 특정한 설명이 기술된다. 그러나, 본 발명이 이들의 몇몇 또는 모든 특정한 설명 없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게는 자명하다. 다른 예에 있어서, 본 발명을 불명확하게 하지 않게 하기 위해 공지의 특징 및/또는 공정 단계의 상세한 설명은 생략될 것이다. 본 발명의 특징 및 장점은 도면 및 이하의 기술에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 2a는 유리시트(202)의 엣지가 예컨대 컷팅, 그라인딩, 및/또는 폴리싱되는 동안 유리시트(202)를 지지하는 유체 베어링 시스템(200)을 나타낸다. 유체 베어링 시스템(200)은 유리시트(202)의 양호한 영역(즉, 중심부)을 접촉하지 않고 유리시트(202)를 지지한다. 유체 베어링 시스템(200)에 사용된 유체는 액체 또는 가스가 된다. 유체 베어링 시스템(200)에 사용된 유체가 액체인 경우, 유체 베어링 시스템(200)은 또한 젖은 유리시트(202)를 유지하여, 정전기의 전하로 인해 유리시트(202)의 표면 상에 파티클이 형성되는 것을 피할 수 있다. 유체 베어링 시스템(200)은 대향하는 관계로 배열된 한쌍의 유체 베어링(204)을 포함한다. 유체 베어링(204)은 유리시트(202)를 수용하기 위한 채널(206)을 형성하도록 떨어져 간격된다. 세트의 엣지 그립퍼(208: gripper)는 유리시트(202)의 엣지를 그립(grip)하여 유리시트(202)가 채널(206) 밖으로 빠져나가는 것을 방지한다. 바람직하게, 엣지 그립퍼(208)는 유리시트(202)의 양호한 영역을 접촉하지 않는다.
도 2b는 단일의 유체 베어링(204)을 보다 상세히 도시한 도면이다. 유체 베어링(204)은 스택의 플래넘(210: plenum)을 포함한다. 스택의 플래넘(210)의 합쳐진 높이(H) 및 폭(W)은 유리시트(202: 도 2a)의 높이 및 폭과 유사하다. 플래넘(210)들간 간격(S)은 동일하거나 달라질 수 있다. 몇몇 경우에 있어서는, 몇 개 또는 모든 플래넘(210)들간 간격(S)되지 않을 수 있다. 선택적으로, 스택의 플래넘(210)은 단일의 플래넘으로 교체될 수 있다. 각각의 플래넘(210)은 유동 플레이트(212) 및 입구부(215)에 의해 유동 플레이트(212)에 결합된 지지 플레이트(216)를 포함한다. 지지 플레이트(216)는 지지 프레임(218) 상에 장착된다. 지지 프레임(218)은 유체 베어링(204)을 대향하는 유체 베어링 또는 유리시트에 따라 조절할 수 있게 하는 정렬 또는 위치맞춤 장치(도시하지 않음)에 결합된다. 또한, 지지 플레이트(216)는 예컨대 플래넘(210)들간 간격을 조절할 수 있도록 지지 프레임(218)에 조절가능하게 결합된다. 유동 플레이트(212)의 엣지는 채널(206: 도 2a) 내로 유리시트의 삽입을 용이하게 하기 위해 테이퍼(taper)되거나 또는 플레어(flare)된다.
입구부(215)는 유체 소스(도시하지 않음)로부터의 유체가 유동 플레이트(212)와 지지 플레이트(216) 사이에서 교통될 수 있는 입구(214)를 갖춘다. 유동 플레이트(212)는 입구(214)로부터의 유체가 유리시트(202: 도 2a)에 베어링 지지를 제공하도록 채널(206: 도 2a)로 흐르게 할 수 있는 개구 또는 미세 구멍(213: 도 2c)을 갖춘다. 일예로, 미세 구멍(213)은 유동 플레이트(212)에 구멍을 낸 것이다. 또 다른 예에 있어서, 유동 플레이트(212)는 투과성 재료로 이루어진다. 미세 구멍(213)들로 전달된 유체는 액체 또는 가스가 될 것이다. 바람직하게, 유체는 유리시트(202: 도 2a)와 상호작용하지 않는다. 예시의 적절한 유체들을 포함하지만, 물과 공기로 한정하지는 않는다. 바람직하게, 플래넘(210)의 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하도록 미세 구멍(213)들로부터 유체 분사가 이루 어진다. 균일한 유압을 생성하기 위해, 유체 분사가 플래넘(210)의 베어링 표면(211)에 걸쳐 상호작용한다. 상호작용 액체분사의 경우, 미세 구멍(213)의 직경(d: 도 2c)은 인접한 미세 구멍들간 거리(D: 도 2c)보다 1/2 이상 큰 것이 바람직하다.
도 3a는 플래넘 표면에 걸친 비상호작용 물 분사로부터 관찰된 압력 프로파일을 나타낸다. 그 압력 프로파일은 비상호작용 유체 분사가 유리시트의 표면 상에 국지적인 압력을 생성하는 것을 나타낸다. 유리시트가 그와 같은 비상호작용 플래넘 표면 상에 위치되면, 유리와 플래넘 사이에 수막(water film)이 생성된다. 그러나, 수막 평면의 유압은 불균일하다. 유체 베어링은 분사의 작은 요동(기계적인 공차로 인해 구멍 크기의 변동에 의해 생성된)에 매우 민감하다. 유체 유동 불균일성 및 대향하는 분사의 작은 오정렬은 엣지 마무리 공정 동안 전혀 원하지 않는 유리 진동을 야기한다. 도 3b는 상호작용 물 분사로부터 관찰된 압력 프로파일을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 상호작용 물 분사에 대한 압력 프로파일은 비상호작용 물 분사에서 관찰된 국지적인 압력이 존재하지 않는다.
일반적으로, 수직 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 달성하기 위한 플래넘 디자인은 유동 플레이트(212)가 투과성 재료로 만들어질 경우 훨씬 더 단순하다. 투과성 재료는 중력으로 인한 수직 흐름에 대한 저항력을 생성하여, 플래넘 표면 및 두께에 걸쳐 균일한 유체 퍼짐을 허용한다. 상술한 특성을 나타내는 투과성 재료로 만들어진 유동 플레이트(212)는 베어링 표면(212) 상의 미세 구멍의 직경이 인접한 미세 구멍들간 거리보다 1/2 이상 큰 것이 바람직하다. 약 1/8 in.(3.175 mm)보다 두꺼운 두께의 투과성 재료의 사용은 유체를 베어링 표면(211)에 걸쳐 균일하게 재분배할 수 있기 때문에 플래넘 디자인을 단순화한다. 투과성 재료의 예를 포함하지만, 펜실베니아(Pennsylvania), 리딩(Reading)의 GenPore로부터 이용가능한 초고분자량(UHMW: ultra-high molecular weight) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE: high density polyethylene)으로 한정하지 않는다. 5 ㎛ 내지 150 ㎛, 바람직하게 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 보다 바람직하게 50 ㎛ 내지 80 ㎛ 범위의 평균 미세 구멍 크기를 갖는 투과성 재료가 유용하다는 것을 알아냈다. 투과성 재료의 미세 구멍들은 균일하게 분포되거나 그렇지 않고 가변가능한 크기를 갖는다. 통상 투과성 재료 두께는 10 mm 내지 50 mm, 바람직하게 25 mm 근처의 범위이다. 바람직하게, 유동 플레이트의 두께에 걸친 유체 압력 하강은 50% 이하이다.
도 3b는 채널(206: 도 2a) 크기의 함수에 따른 상호작용 물 분사에 의해 생성된 평균 압력을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 상호작용 물 분사의 평균 압력은 채널 크기 증가에 따라 감소한다. 또한, 상호작용 물 분사의 평균 압력은 분사를 생성하는 미세 구멍에 물이 공급되는 비율 및 분사를 생성하는 미세 구멍의 크기에 영향을 받는 분사의 속도에 영향을 받는다. 일반적으로, 채널 크기 및 분사의 속도는 유리시트의 표면 상의 원하는 평균 압력을 달성하기 위해 선택될 수 있다. 바람직하게, 분사에 의해 유리시트의 표면에 인가된 압력은 유리시트가 유동 플레이트의 베어링 표면과 접촉하지 않도록 채널에 유리시트를 지지하기에 충분한 고착성을 제공한다. 몇몇 경우에는, 유리의 각기 다른 부분에 다른 압력량을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이것은 다른 공극율(porosity)의 섹션을 갖는 유동 플 레이트를 만들고, 유리의 대응하는 섹션에 걸쳐 원하는 압력을 달성하기 위해 각 섹션의 공극율을 변경하거나 주어진 섹션의 물 유동을 변경함으로써 달성될 수 있다.
도 4는 유리시트를 마무리하기 위한 장치(400)를 나타낸다. 유효한 그리고 비용면에서 효율적인 마무리 라인을 달성하기 위해 다수의 장치(400), 또는 대안적인 실시예가 이용될 것이다. 장치(400)는 단단하면서 진동 완충 메커니즘으로 설치된 플랫폼(404)을 포함한다. 정착물(406)이 플랫폼(404)의 일단에 장착된다. 정착물(406)은 제1정렬(또는 위치맞춤) 장치(408)를 지지한다. 지지 프레임(410)은 정착물(406)의 반대편 플랫폼(404)의 또 다른 단에 장착된다. 지지 프레임(410)은 제2정렬(또는 위치맞춤) 장치가 부착된 지지 바(412)를 포함한다. 제1 및 제2정렬 장치(408, 414)는 떨어져 간격되고 대향의 관계를 갖는다. 유체 베어링 시스템(200)은 제1 및 제2정렬 장치(408, 414) 사이에 배치되고 거기에 결합된다. 유체 베어링 시스템(200)은 마무리 공정 동안 청결한 상태 조건의 유리시트(202)의 양호한 영역을 유지하면서 유리시트(202)를 지지한다.
제1 및 제2정렬 장치(408, 414)는 유체 베어링 시스템(200), 또는 필요에 따라 예컨대 플랫폼(404) 또는 유리시트(202) 또는 처리장치(500)와 관련된 그 구성요소의 위치를 조절하도록 동작된다. 제1 및 제2정렬 장치(408, 414)는 하나 이상의 치수로 유체 베어링 시스템(200)의 구성요소를 이송시킬 수 있는 이송 스테이지가 된다. 예컨대, 제1 및 제2정렬 장치(408, 414)는 예컨대 DC 또는 스테퍼 모터나 또는 서보모터와 같은 모터를 이용하여 수동 또는 자동으로 구동되는 x-y 스 테이지가 된다. x-y 스테이지는 합성 스테이지이거나 또는 각 개별 이송 스테이지로 이루어진다. 또한, 2개 치수 이하의 이송을 제공하는 스테이지 또는 엑츄에이터가 정렬 장치(408, 414)로 사용될 수 있다. 예컨대, y-축을 따라 유체 베어링 시스템(200)의 구성요소를 조절하는데 충분하다. 또한, 정렬 장치(408, 414)는 유체 베어링 시스템(200)의 각도 조절을 허용하기 위해 틸트 플랫폼(tilt platform)을 통합한다.
지지 프레임(410)은 제3 및 제4이송 스테이지(418, 420)를 지지한다. 유리시트(202)의 엣지를 마무리하기 위한 처리장치(500)는 각각의 제3 및 제4이송 스테이지(418, 420)에 결합된다. 제3이송 스테이지(418)에 결합된 처리장치(500)만이 도면 상에서 볼 수 있다. 제3 및 제4이송 스테이지(418, 420)는 유체 베어링 시스템(200)에 지지된 유리시트(202)의 엣지를 마무리하기 위해 유체 베어링 시스템(200)으로 처리장치(500)를 확장시킨다. 신축 자유로운 하부 컨베어(424)는 정착물(406) 상에 장착된다. 그 하부 컨베어(424)는 유체 베어링 시스템(200)으로 유리시트(202)를 이송하기 위해 사용된다. 엣지 그립퍼(208: 도 2a 및 2b)가 유리시트(202)의 엣지를 그립한 후, 하부 컨베어(424)가 유리시트(202)의 하부 엣지에 접근하도록 유체 베어링 시스템(200)으로부터 수축된다.
처리장치(500)는 그라인딩, 스코링, 또는 폴리싱 장치와 같은 유리시트(202)의 엣지를 마무리하기 위해 사용될 수 있는 소정의 적절한 장치일 수 있다. 바람직하게, 처리장치(500)는 유리시트(202)의 엣지의 처리 동안 생성된 오염물이 유리시트의 양호한 영역에 도달하는 것을 방지한다. 적절한 처리장치가 미국특허출원 제US 2005/0090189호(Brown 등)에 개시되며, 그 내용은 여기에 반영된다. 도 5a 및 5b는 유체 베어링 시스템(200) 상에 배치된 처리장치(500)의 예를 나타낸다. 처리장치(500)는 마무리 장치(502)를 포함한다. 일예로서, 마무리 장치(502)는 스핀들(506: spindle)에 결합된 스코링 또는 그라인딩 휠과 같은 마무리 휠(504)을 포함한다. 더욱이, 처리장치(500)는 마무리 장치(502)를 캡슐화하는 덮개(508)를 포함한다. 덮개(508)는 마무리 휠(504)이 유리시트(202)의 엣지에 접근하게 하는 슬롯(509)를 포함한다. 엣지 마무리 동안 생성된 오염물, 예컨대 물 및 다른 윤활제 또는 냉각제와 같은 유리시트의 엣지를 마무리 하는데 도움을 주는 약품들 및 유리 파티클이 덮개(508) 내에 포함된다. 덮개(508) 내의 오염물들은 진공 라인(510: 도 5b)을 통해 배출된다. 또한, 처리장치(500)는 진공 라인(510)에 의해 수집되지 않는 오염물들이 달아나는 것을 방지하기 위해 덮개(508)에 부착된 에어 나이프(air knife) 또는 워터 나이프(water knife)(512)를 포함한다.
유리시트의 엣지가 덮개를 갖는 처리장치를 이용하여 컷팅될 경우, 유리시트의 양호한 영역은 마무리 공정 동안 생성된 오염물들로부터 보호된다. 유리시트의 엣지는 그라인딩 및 스코링 휠과 같은 도구에 의해 마무리될 수 있다. 슬러리 젯(slurry jet) 또는 질소 젯과 같은 또 다른 마무리 장치들이 그라인딩 휠 대신에 사용될 수도 있다. 덮개는 유리시트의 엣지를 둘러싸기 위해 슬러리 또는 질소 젯과 함께 사용된다. 덮개는 화학 내각제 또는 다른 윤활제가 마무리 공정 동안 사용될 수 있게 한다. 냉각제가 덮개 내에 포함됨으로써, 유리의 양호한 영역의 더럽힘을 피하게 한다. 실란 기반의 냉각제의 사용은 마무리 도구, 예컨대 그라 인딩 휠의 효율성을 증가시킬 수 있으며, 좀더 딱딱한 엣지를 생성하여 유리의 엣지 크랙의 정화에 도움을 줄 수 있다. 마무리한 후 엣지 파편들은 덮개 내에 포함된 워터 젯(water jet)에 의해 세정될 수 있다.
유체 베어링 시스템(200)과 관련된 처리장치(500)의 다양한 배열이 가능하다. 도 6a는 처리장치(500)가 유리시트(202)의 상부 및 하부에 제공되어 유리시트(202)의 상부 및 하부 엣지를 마무리하기 위해 유리시트(202)를 따라 이송되는 배열의 개략도를 나타낸다. 유체 베어링 시스템(200)은 유리시트(202)를 보이게 하기 위해 가상선으로 나타냈다. 유리시트의 수직 엣지는 마무리 공정 동안 엣지 그립퍼에 의해 그립된다. 유리시트(202)의 수직 엣지를 마무리하기 위해, 유리시트(202)는 유체 베어링 시스템(200)으로부터 제거되어 동일한 배열을 갖는 또 다른 공정 스테이션으로 이송된다. 다음 스테이션에 도달하기 전에, 유리시트(202)는 동일한 배열을 이용하여 유리시트(202)의 나머지 엣지의 처리를 허용하도록 90도 회전될 것이다. 그 회전은 양호하지 않은 영역의 유리시트(202)를 그립하는 로봇에 의해 수행된다. 선택적으로, 엣지 그립퍼(208)는 유리시트(202)의 상부 및 하부에 재위치되고, 처리장치(500)는 유리시트(202)의 수직 엣지를 따라 이송될 수 있다. 이는 유리시트(202)의 모든 엣지가 유리시트(202)를 회전시키지 않고 하나의 스테이션에서 마무리될 수 있게 한다.
도 6b는 도 6a 배열의 또 다른 변형을 나타낸다. 이 예에 있어서, 유리시트(202)의 측면을 그립하는 엣지 그립퍼(208)는 선형 슬라이드와 같은 이송 또는 위치맞춤 장치(604)에 차례로 결합된 엔드-이펙터(602: end-effector)에 결합된다. 이 도면에서, 유체 베어링 시스템(200) 또한 유리시트(202) 및 엣지 그립퍼(208)를 보이게 하기 위해 가상선으로 나타냈다. 마무리 공정 동안, 처리장치(500)는 선형 슬라이드(604)가 처리장치(500)에 대해 유리시트(202)를 움직이게 하기 위해 동작하는 동안 유리시트(202)의 상부 및 하부에 고정적으로 유지된다. 유리시트(202)는 제1하부 컨베어(606) 상의 유체 베어링 시스템(200)으로 운반되고 유사한 또는 동일한 배열을 갖는 또 다른 스테이션의 제2하부 컨베어(608) 상의 유체 베어링 시스템(200)을 떠난다. 유리시트(202)는 다음 스테이션에 도달하기 전에 90도 회전될 수 있다. 이 예는 유리시트(202)가 움직임을 유지하기 때문에 보다 높은 처리량을 갖는다.
또한, 상술한 여러가지 배열들은 도면에 도시된 수직방향이라기 보다는 수평방향으로 구성될 수 있다. 수평 배열에 있어서, 유체 베어링은 수평이 될 것이다. 하부 또는 상부 컨베어, 엣지 그립퍼, 로봇 석션 컵(suction cup)과 같은 유리시트를 다루기 위한 보조 장비는 유리시트의 엣지로부터 통상 5-10 mm의 양호하지 않은 영역의 유리시트에 접촉하는 것이 바람직하다. 상기 배열들을 이용할 경우, 만약 유체 베어링의 유체가 액체이면, 유리시트는 엣지를 마무리하는 동안 유체 베어링 내측 젖음을 유지하여, 정전기 전하로 인해 유리시트 상에 파티클이 형성되는 것을 방지한다. 유리시트 젖음을 유지하는 것은 또한 유리시트 상의 더럽힘을 방지한다.
이하 마무리 공정의 예가 설명의 목적을 위해 제공되며, 여기에 기술된 것으로 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.
예1
퓨전공정에 의해 연속의 유리시트가 형성된다. 연속의 유리시트가 드로우로부터 빠져나옴에 따라, 원하는 크기의 유리시트가 TAM(Traveling Anvil Method)를 이용하여 연속의 유리시트로부터 컷팅된다. TAM은 연속의 유리시트의 속도와 매칭하는 속도로 연속의 유리시트와 나란히 이동하는 스코링 어셈블리를 이용하여 연속의 유리시트를 스코링하는 것을 포함한다. 표준 TAM 컷팅에 있어서, 스코링 장치는 기계적인 스코링 휠이다. 연속의 유리시트를 스코링하기 바로 전에, 로봇 핸드(hand)가 연속의 유리시트에 석션 컵을 제공한다. 석션 컵에 결합된 로봇 엔드-이펙트는 움직이는 시트와 함께 이동한다. 일단 시트가 TAM으로 스코링되면, 로봇은 연속의 유리시트로부터 시트를 분리하기 위해 시트를 구부린다. 다음에, 로봇은 시트를 또 다른 스테이션으로 이동시키는 상부 컨베어로 넘어가게 처리한다. 이 예에 있어서, 롤러 세트(또는 엣지 가이드)는 공지된 바와 같이, 연속의 유리시트가 드로우를 통과함에 따라 그 연속의 유리시트의 엣지를 그립한다. 이 경우에, 다음 스테이션은 VBS(vertical bead removal)가 비드(bead)를 제거하기 위해 유리의 수직 엣지를 트리밍(trimming)하는 곳의 스테이션이다. 통상, 비드는 유리시트가 냉각되기 전에 제거되어야 하며, 그렇지 않을 경우 너무나 많은 스트레스(stress)가 유리시트에 남겨진다. VBS는 연속의 유리시트의 엣지가 드로우의 롤러(또는 엣지 가이드)를 통과하지 않을 경우에는 필요치 않다.
예2
예1에 준비된 바와 같은 유리시트는 본 발명의 다수의 유체 베어링 시스템을 포함하는 마무리 라인 상에서 처리된다. 그 마무리 공정은 열 쇼크 컷팅 공정을 이용하여 사이즈화하기 위해 유리시트를 컷팅하는 것을 포함한다. 열 쇼크 컷팅 공정은 예컨대 각각의 미국특허 제6713720, 6204472, 6327875, 6407360, 6420678, 6541730, 및 6112967호에 개시되어 있으며, 그 내용은 참조로 여기에 반영된다. 일반적으로, 열 쇼크 컷팅 공정은 레이저 또는 플라즈마 토치(torch)와 같은 가열원을 이용하여 협라인(narrow line)을 따라 유리시트를 가열하는 것을 포함한다. 협라인을 따라 유리시트를 가열하는 것은 곧바로 협라인을 따라 유리시트를 신속하게 냉각하는 것이 뒤따른다. 그 가열 및 냉각 사이클은 협라인의 부근에 열 쇼크를 생성하여, 협라인을 따라 전파하는 크랙을 야기한다. 유리시트가 분리되거나 또는 크랙을 따라 유리시트로부터 쉽게 분리될 수 있다.
유리시트는 열 쇼크 컷팅 공정 동안 에어 베어링으로 지지된다. 그 에어 베어링은 펜실베니아, 애스톤(Aston)의 뉴 웨이 에어 베어링(New Way Air Bearings)으로부터 이용가능한 NEW WAY® air bearings, 또는 Core Flow air bearings와 같은 에어/진공 조합 또는 유리를 뜨게하기 위해 에어를 내뿜는 구멍들로 단순해질 수 있다. 선택적으로, 상술한 유체 베어링 시스템은 유체로 에어가 이용된다. 사이즈화하기 위해 유리시트를 컷팅한 후, 유체 베어링 시스템에 유리시트를 지지하는 동안 유리시트의 엣지가 마무리된다. 유리시트의 대향하는 엣지의 제1세트가 동시에 마무리된다(컷팅 및 그라인딩/폴리싱). 다음에, 유리시트의 대향하는 엣지의 나머지 세트 또한 유리시트를 회전시키거나 회전시키지 않고 동시에 마무리된다. 다음에, 예1의 TAM 및 VBS가 클린하지 않기 때문에 유리시트가 세척된다. 유리시트를 세척한 후, 에어 나이프를 이용하여 유리시트가 건조된다. 다음에, 유리시트가 검사된다. 검사 후, 유리시트는 보호 코팅으로 코팅된다. 다음에, 유리시트는 선적 및/또는 저장하기 위해 팩킹된다.
예3
덮개를 갖춘 처리장치를 이용하여 유체 베어링 시스템의 유리시트를 지지하는 동안 사이즈화하기 위해 유리시트가 컷팅되는 것 외에, 예2에서와 같이 유리시트가 마무리된다.
예4
TAM 컷팅과 VBS가 열 쇼크 공정에 의한 것 외에, 예1에서와 같이 유리시트가 준비된다. 열 쇼크 공정이 클린하여 유리시트의 양호한 영역을 오염시킬 수 있는 유리 조각을 생성하지 않는다. 다음에, TAM 컷팅과 VBS가 클린하기 때문에 유리시트의 최종 세척이 필요치 않은 것 외에, 예2 또는 예3에서와 같이 유리시트가 마무리된다.
통상 본 발명은 다음의 장점들을 제공한다. TAM 컷팅 및 VBS가 상술한 바와 같이, 예컨대 상기 예4에서와 같이 클린한 곳에서는 종래의 마무리 공정과 관련된 유리시트의 확장 세척 및 건조가 생략될 수 있다. 상술한 마무리 공정은 퓨전공정과 쉽게 통합될 수 있다. 유체 베어링 시스템은 유리시트의 양호한 영역을 접촉하지 않고 엣지 마무리 동안 유리시트에 대한 지지를 제공한다. 유체 베어링 시스템은 유리시트의 엣지 마무리 동안 좀더 정밀한 컷팅과 변형을 방지할 수 있게 하는 유리에 대한 고착성을 증진시킨다. 유체 베어링 시스템은 엣지 처리 효율성 을 최대화하기 위해 유리시트의 온도를 조절하도록 이용될 수 있다. 수직방향의 처리라인의 풋프린트(footprint)가 수평방향에 비해 크게 감소된다. 유리시트가 유체 베어링 시스템에 있는 동안 유리시트의 양호한 영역의 오염은 엣지 처리 동안 유리시트의 엣지를 감쌈으로써 피할 수 있다.
본 발명이 한정된 다수의 실시예와 관련하여 기술했지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예가 실시될 수 있다는 것은 당업자라면 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 부가된 청구항들에 의해서만 한정될 것이다.

Claims (36)

  1. 대향하는 관계의 베어링 표면을 갖는 한쌍의 유체 베어링을 포함하며,
    상기 베어링 표면은 유리시트를 수용하기 위한 채널을 형성하도록 떨어져 간격되고, 각각의 베어링 표면은 분사가 채널 내로 도입되는 다수의 미세 구멍을 가지며, 상기 미세 구멍은 분사가 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하도록 베어링 표면에 위치된 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세 구멍은 분사가 상기 미세 구멍 상호작용으로부터 생성되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미세 구멍의 직경은 인접한 미세 구멍들간 거리보다 1/2 이상 큰 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 유체 베어링은 유동 플레이트를 포함하고, 상기 유동 플레이트의 표면은 베어링 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베어링 표면의 미세 구멍은 유동 플레이트에 구멍을 냄으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유동 플레이트는 투과성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투과성 재료는 5 ㎛ 내지 150 ㎛ 범위의 평균 미세 구멍 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 투과성 재료는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 평균 미세 구멍 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 투과성 재료는 50 ㎛ 내지 80 ㎛ 범위의 평균 미세 구멍 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 유동 플레이트의 두께는 10 mm 내지 50 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    각각의 유체 베어링은 유체가 유동 플레이트로 교통될 수 있는 입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 처리하기 위한 유체 베어링에 인접한 처리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 처리장치는 유리시트의 엣지를 처리하기 위한 마무리 장치와 처리 동안 생성된 오염물들을 포함하기 위한 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    유체 베어링에 대해 처리장치를 이동하게 하기 위한 처리장치에 결합된 메커 니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    유리시트를 수용하여 유체 베어링에 대해 유리시트를 이동하도록 구성된 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 메커니즘은 엣지 그립퍼 세트와 이 엣지 그립퍼 세트에 결합된 선형 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    유리시트를 채널 내로 또는 밖으로 이송하기 위한 컨베어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 컨베어는 처리장치가 유리시트의 엣지에 접근할 수 있도록 신축 자유로운 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 그립하기 위한 채널 내로 확장하는 엣지 그립퍼를 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    각각의 유체 베어링은 스택의 다수의 베어링 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 장치.
  21. 베어링 표면을 갖는 한쌍의 유체 베어링간 형성된 채널에 유리시트를 로딩하는 단계; 및 유리시트의 엣지를 마무리하는 단계를 포함하며,
    상기 각각의 베어링 표면은 분사가 채널 내로 도입되는 다수의 미세 구멍을 가지며, 상기 미세 구멍은 분사가 베어링 표면에 걸쳐 균일한 유압을 생성하게 하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 마무리하는 단계는 유리시트의 대향하는 엣지를 그라인딩 및/또는 폴리싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 마무리하는 단계는 유리시트의 엣지에 마무리 장치를 진행시켜 유리시트의 엣지에 대해 마무리 장치를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 마무리하는 단계는 유리시트의 엣지에 마무리 장치를 진행시켜 마무리 장치에 대해 유리시트의 엣지를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 마무리하는 단계는 유리시트의 대향하는 엣지를 동시에 마무리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  26. 제21항에 있어서,
    채널 내로 유리시트를 로딩하기 전에 연속의 유리시트로부터 유리시트를 컷팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    연속의 유리시트는 퓨전공정에 의해 생성되어 TAM(travel anvil method)에 의해 유리시트가 컷팅되는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    유리시트를 컷팅하는 것은 열 쇼크 공정에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    채널 내로 유리시트를 로딩하기 전에 유리시트의 엣지로부터 비드를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    비드 제거는 열 쇼크 공정에 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  31. 제21항에 있어서,
    유리시트의 엣지를 마무리하는 단계는 유리시트의 엣지의 제1세트를 마무리하고 유리시트의 엣지의 제2세트의 마무리가 뒤따르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    유리시트의 엣지의 제2세트를 마무리하기 전에 유리시트를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    유리시트는 유리시트를 회전하기 전에 채널로부터 제거되고 유리시트의 엣지의 제2세트를 마무리하기 전에 한쌍의 유체 베어링에 의해 형성된 또 다른 채널 내로 로딩되는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  34. 제21항에 있어서,
    유리시트를 세척하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  35. 제21항에 있어서,
    유리시트를 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
  36. 제21항에 있어서,
    보호 코팅으로 유리시트를 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리시트를 마무리하기 위한 방법.
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