KR20210135625A - 재료 시트 형상을 추정하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

방법 및 장치는 유리 시트의 무중력 형상, 고유 형상, 및 열 변형을 획득하는 단계를 제공하고 이를 사용하여 유리 제조 기술을 개선시킨다.

Description

재료 시트 형상을 추정하는 방법 및 장치
본 출원은 2019년 4월 4일자로 출원된 미국 가출원 제62/829,377호의 35 U.S.C. § 119에 따른 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에서 의존하고 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
개시된 실시예는 비교적 큰 유리 시트, 특히 비교적 크고 비교적 얇은 유리 시트와 같은 재료 시트의 형상을 측정하고 추정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이(liquid crystal display)(LCD), 기타 디스플레이 유리 등과 같은 더 큰 소스 유리 시트로부터 상용 제품을 생산하는 것은 많은 도전 과제를 수반한다. 예를 들어, 대형 유리 시트를 형성하는 데 사용되는 프로세스(예를 들어, 햐향 인발 융합 프로세스)와 하류 프로세스 중 유리 시트의 거동(예를 들어, 절단시 등에 진공 척을 통해 평탄한 평면에 대해 제위치에 유지될 때 유리 시트의 거동)을 이해하고 제어하는 것이 중요하다. 이들 도전 과제는 미국 특허 제7,509,218호 및 국제 특허 공개 제WO 2009/108302호에 설명되어 있으며, 이들의 전체 개시내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.
유리 성형 및 제조 프로세스를 더 잘 제어하기 위해서는, 본질적으로 가요성 물체인 대형 유리 시트의 무중력 형상에 대한 지식을 얻는 것이 중요하다. 대형 유리 시트의 무중력 형상을 결정하는 것이 특히 도전 과제가 되었다. 유리 제조 프로세스가 발전함에 따라, 소스 유리 시트가 더 크고 더 얇아졌다. 실제로, 과거에는, 통상적인 소스 유리 시트가 약 1500 mm x 1800 mm이었을 수 있다; 그러나, 현재 기술로 인해 소스 유리 시트는 약 9 제곱미터 정도가 될 수 있으며, 예를 들어 2880 mm x 3130 mm이고, 가까운 장래에는 더욱 더 큰 유리 시트가 예상된다. 이들 유리 시트의 두께는 약 0.7 mm이고, 더욱 더 얇은 유리 시트에 대한 요구가 증가하고 있다.
무중력 형상을 결정하기 위한 공지된 프로세스는, 예를 들어, US 7,509,218호 및 US 9,031,813호에 상세히 설명된 바와 같은 네일 베드(bed-of-nails)(BON) 기술을 채용하며, 이들의 전체 개시내용은 본 명세서에 참조로 포함된다. BON 기술은 (예를 들어, 약 100개의) 높이 조절 가능한 핀 및 로드 셀 조합의 어레이를 갖는 장치를 수반한다. 유리 시트에 의해 로드 셀에 인가되는 측정된 힘에 응답하여 각각의 높이 조절 가능한 핀을 조절하기 위해 다수의 반복 알고리즘 중 임의의 것이 채용될 수 있다. 반복 알고리즘이 높이 조절 가능한 핀의 각각의 높이가 로드 셀에 의해 상대적으로 일정하게 측정된 목표 중량을 초래하게 할 때, 핀의 각각의 높이는 유리 시트의 무중력 형상을 초래한다.
BON 기술의 한계 중 하나는 높이 조절 가능한 핀과 로드 셀 조합의 어레이의 크기이다. 실제로, 소스 유리 시트의 크기가 증가함에 따라, BON 장치 상의 이용 가능한 영역은 소스 유리 시트를 수용하기에는 너무 작아진다.
개시된 실시예의 하나 이상의 양태에 따르면, 새로운 기술은 무중력 형상 뿐만 아니라 고유 형상을 수반하는 유리 시트와 같은 가요성 물체의 형상, 및 열 변형의 관련 특성에 대한 더 충분한 이해를 제공하기 위해 채용된다.
본 명세서의 하나 이상의 실시예는 무중력 형상을 측정하는 BON 기술 동안 취한 하나 이상의 측정값으로부터 유리 시트의 무중력 형상 및 고유 형상 모두를 추정하는 방법을 다룰 수 있다.
본 명세서의 하나 이상의 실시예는 유리 시트의 무중력 형상, 유리 시트의 고유 형상, 및/또는 유리 시트의 열 변형으로부터 유리 시트(및 유리 시트로부터 절단된 더 작은 피스)의 형상 및 뒤틀림 특성을 추정하는 방법을 다룰 수 있다.
본 명세서의 하나 이상의 실시예는, 대형 유리 시트로부터 절단된 다수의 더 작은 피스의 각각의 고유 형상 및 열 변형의 함수로서, 이용 가능한 BON 장치에 끼우기에는 너무 큰 대형 유리 시트의 무중력 형상을 추정하는 방법을 다룰 수 있다.
다른 양태, 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 취하는 본 명세서의 설명으로부터 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
예시의 목적을 위해, 현재 바람직한 도면에 도시되어 있는 형태가 있지만, 본 명세서에 개시되고 설명된 실시예는 도시되어 있는 정확한 배열 및 수단으로 제한되지 않는 것으로 이해된다.
도 1a는 특히 BON 장치의 모든 높이 조절 가능한 핀이 일정한 높이(평탄한)에 있는 초기 반복에서 BON 장치 상에 배치된 유리 시트의 개략도이고;
도 1b는 특히 BON 장치의 모든 높이 조절 가능한 핀이 유리 시트의 무중력 형상을 나타내는 알고리즘의 최종 반복에서 도 1a의 BON 장치 상에 배치된 유리 시트의 개략도이며;
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 스티칭 프로세스의 각각의 스테이지를 예시하는 것으로, 더 큰 유리 시트가 더 작은 피스로 절단되고, 더 작은 피스의 각각의 무중력 형상이 획득되며, 원래 유리 시트의 무중력 형상의 추정이 추정되고;
도 3a는 반복(X축)의 함수로서 BON 장치의 핀 높이(Y축) 변화의 대표적인 그래프이며;
도 3b는 반복(X축)의 함수로서 도 3a의 BON 장치의 중량 오차(Y축)의 대표적인 그래프이고;
도 4a는 돔 형상인 유리 시트의 실제 무중력 형상의 대표적인 음영 개략도이며;
도 4b는 유리 시트의 추정된 고유 형상의 대표적인 음영 개략도이고;
도 4c는 유리 시트의 추정된 열 변형의 대표적인 음영 개략도이며;
도 4d는 도 4b의 추정된 고유 형상 및 도 4c의 추정된 열 변형에 기초하여 계산된 도 4a의 유리 시트의 무중력 형상 추정의 대표적인 음영 개략도이다.
동일한 번호가 동일한 요소를 가리키는 도면을 참조하면, 도 1a에는 특히 BON 장치(100)의 모든 높이 조절 가능한 핀(102)이 일정한 높이(즉, 평탄한)에 있는 초기 반복에서 BON 장치(100) 상에 배치된 유리 시트(10)의 개략도가 도시되어 있다. 이전에 언급한 바와 같이, 높이 조절 가능한 핀(102) 각각은 X-Y 어레이(예를 들어, 9 x 11 어레이)로 배열된 각각의 로드 셀(104)과 관련된다. 높이 조절 가능한 핀(102)의 각각의 높이는 Z 방향을 따라 (예를 들어, 일반적으로 mm 단위로) 측정된다.
도 1b는 특히 BON 장치(100)의 모든 높이 조절 가능한 핀(102)이 유리 시트(10)의 무중력 형상을 나타내는 알고리즘의 최종 반복에서 도 1a의 BON 장치(100) 상의 유리 시트(10)의 개략도이다.
BON 프로세스는 유리 시트(10)가 완전히 평탄한 경우(즉, 완전히 평탄한 무중력 형상을 갖는 경우) 및 어레이의 높이 조절 가능한 핀(102)이 완전히 평탄한 경우에 유리 시트(10)가 로드 셀(104)에 부과할 목표 중량(예를 들어, 상수)의 세트를 계산/추정하는 것을 수반한다. 유리 시트(10)가 완전히 평탄하지 않기 때문에, BON 장치(100)의 모든 높이 조절 가능한 핀(102)이 일정한(즉, 평탄한) 초기 반복(도 1)에서 측정된 실제 초기 중량은 목표 중량과 일치하지 않는다. 따라서, BON 장치(100)의 높이 조절 가능한 핀(102)의 각각의 높이는 로드 셀(104) 상에서 실제 측정된 중량이 목표 중량과 일치하도록 일정할 수 없다(변경되어야 한다).
각각의 반복에서 로드 셀에 대한 측정된 중량에 기초하여 높이 조절 가능한 핀(102)의 각각의 높이의 변화를 계산하기 위해 다수의 반복 알고리즘 중 임의의 것이 채용될 수 있다. 로드 셀(104) 상의 실제 측정된 중량이 목표 중량과 일치하도록 높이 조절 가능한 핀(102)의 각각의 높이의 최종 세트에 수렴하기 위해 반복 알고리즘이 채용된다. 각각의 높이의 최종 세트는 유리 시트(10)의 (평탄하지 않은) 무중력 형상을 반영한다. 결정된 무중력 형상은 유리 시트(10)를 반대쪽으로 뒤집고 BON 프로세스를 다시 실행함으로써 확인 또는 테스트될 수 있다. 양쪽 BON 프로세스가 실질적으로 동일한 무중력 형상을 초래하면 무중력 형상이 확인된다.
앞서 설명한 바와 같이, 주어진 BON 장치(100)의 한계 중 하나는 높이 조절 가능한 핀(102) 및 관련 로드 셀(104)의 어레이의 제한된 크기이다. 도 1a 및 도 1b의 예시된 실시예의 경우, 9 x 11 어레이의 배열이 약 1500 mm x 1800 mm 정도의 유리 시트를 측정할 수 있다. 따라서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 BON 장치(100) 상에 전체 유리 시트를 위치시킴으로써 보다 큰 유리 시트(예를 들어, 약 2880 mm x 3130 mm)의 무중력 형상을 직접 측정하는 것은 불가능하다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d를 참조하여, 상기 문제에 대한 해결책에 관한 공지된 시도의 설명이 제공될 것이다. 시도된 해결책의 요지는 다음을 제공한다: (i) 더 큰 유리 시트를 더 작은 피스로 절단하는 단계; (ii) BON 장치(100) 상의 더 작은 시트 각각의 무중력 형상을 측정하는 단계; (iii) 더 큰 유리 시트(절단되지 않은 경우)의 무중력 형상을 추정하기 위해 더 작은 피스 각각의 무중력 형상을 함께 수학적으로 스티칭하는 단계. 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 언급된 스티칭 프로세스의 각각의 스테이지를 예시하며, 이에 의해 유리 시트(20)(BON 장치(100)의 이용 가능한 영역보다 더 큰)가 더 작은 피스(20A, 20B, 20C, 20D)로 절단된다. 도 2a는 BON 장치(100)를 사용하여 별도로 획득된 각각의 피스의 각각의 무중력 형상을 도시한다. 도 2a는 각각의 무중력 형상의 평면도(음영)를 도시하고, 도 2b는 더 작은 피스(20A, 20B, 20C, 20D)의 무중력 형상의 대표적인 사시도이다. 도 2a 및 도 2b는 더 작은 피스(20A, 20B, 20C, 20D) 각각의 무중력 형상이 일반적으로 안장 형상임을 나타낸다.
도 2c는 더 작은 피스(20A, 20B, 20C, 20D)의 각각의 무중력 형상이 그 각각의 에지에서 일치되는 수학적 프로세스인 공지된 스티칭 프로세스(또는 스크립트)를 사용하여 더 큰 유리 시트(20)의 무중력 형상의 결과적인 추정을 도시한다. 도 2c에 예시된 결과는 흥미롭지만, 도 2d에 예시되고 대체로 돔 형상인 유리 시트(20)의 실제 무중력 형상과 일치하지 않는다.
일부 유형의 유리 시트의 경우, 비교적 큰 유리 시트(20)는 대체로 돔 형상인 무중력 형상을 나타낸다는 것이 발견되었지만; 더 작은 피스로 절단될 때, 각각의 피스는 대체로 안장 형상인 무중력 형상을 갖는다. 이들 특성은 유리 시트(20)의 제조 동안 융합 인발 프로세스로부터 기인하는 것으로 여겨진다. 따라서, (융합 인발된) 더 큰 유리 시트(20)로부터 상업적 용례를 위해 작은 유리 피스를 절단할 때, 피스는 융합 인발 프로세스에 변경이 이루어지지 않는 한 안장 형상이 되는 경향이 있다. 그러나, 특히, 상기 현상은 더 큰 유리 시트(20)의 무중력(돔형) 형상을 볼 때 명백하지 않다.
특히, 도 2c에서 추정된 형상은 고유 형상인 유리 시트(20)의 또 다른 특성과 일부 유사성을 공유한다. 고유 형상은, 유리 시트를 복수의 더 작은 피스로 절단하고, 그 무중력 형상을 측정하며, 무중력 형상을 (앞서 설명한 스티칭 스크립트를 사용하여) 수학적으로 함께 스티칭함으로써 결정된 형상이다. 그러나, 유리 시트를 더 작은 피스로 절단하지 않고도 유리 시트의 고유 형상을 추정할 수 있다는 것이 발견되었다. 이 발견은 부분적으로 도 3a 내지 도 3b의 대표적인 그래프에 기초한다.
도 3a는 반복(X축을 따라 플롯됨)의 함수로서 BON 장치의 핀 높이의 변화(Y축을 따라 플롯된 높이의 절대 변화)의 대표적인 그래프이다. 데이터는 도 1a 및 도 1b에 도시된 것에 의해 나타내는 BON 장치에서 1500 mm x 1850 mm x 1.0 mm로 측정된 유리 시트(10)에 대해 앞서 설명한 반복 알고리즘을 실행한 결과이다. 곡선(300)은 반복의 함수로서 높이 조절 가능한 핀(102) 중 하나 이상의 최대 높이 변화의 절대값의 플롯이다. 곡선(302)은 반복의 함수로서 높이 조절 가능한 핀(102) 중 지정된 핀(예를 들어, 핀 #1)의 높이 변화의 절대값의 플롯이다. 곡선(304)은 반복의 함수로서 높이 조절 가능한 핀(102) 중 다른 지정된 핀(예를 들어, 핀 #30)의 높이 변화의 절대값의 플롯이다.
도 3b는 반복(X축을 따라 플롯됨)의 함수로서 중량 오차(Y축을 따라 플롯된 그램 단위)의 대표적인 그래프(도 3a와 관련하여 실행된 실험에 대응함)이다. 곡선(306)은 반복의 함수로서 로드 셀(104) 중 하나 이상의 최대 중량 오차의 플롯이다. 곡선(308)은 반복의 함수로서 로드 셀(104) 중 하나 이상의 중간 중량 오차의 플롯이다.
도 3a 및 도 3b의 원으로 둘러싸인 부분에 집중하면, BON 기술에 의해 채용되는 반복 알고리즘에 관한 몇 가지 흥미로운 정보를 확인할 수 있다. 높이 조절 가능한 핀의 다음 높이가 각각의 반복에서 측정된 중량에 기초하여 그리고 임의의 중량 오차를 0으로 초기화하려는 방식으로 추정되는 상황에 특히 주의를 기울인다. 도 3a 및 도 3b에서 확인될 수 있는 바와 같이, 오차는 초기에 빠르게 감소하여(형상이 수렴하고 있음을 나타냄), 반복 100-200번 주위에서 최소 오차가 발생한다. 그 후, 오차가 증가하고, 반복 800번 근방에서 이전 수준으로 다시 감소한다. 이는, 높이 조절 가능한 핀(102)의 움직임에 대한 초기 추정이, 높이 조절 가능한 핀(102)이 대체로 수평인(평탄한) 경우에 중량 분포에 응답한다는 것을 입증한다. 이 위치에서, 유리 시트(10)의 내재된 열 변형(평면내 응력/변형임)은 높이 조절 가능한 핀(102)에 대한 수직력(중량)에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는다. 따라서, 높이 조절 가능한 핀(102)의 움직임에 대한 초기 추정(핀이 대체로 평탄할 때)은 고유 형상(무중력 형상이 아님)으로 수렴되고 있다. 반복 알고리즘이 평면에서 충분히 벗어난(평탄으로부터 충분히 멀리 있는, 예를 들어 유리 시트의 두께보다 더 벗어난) 높이 조절 가능한 핀(102)의 다음 높이를 추정하면, 유리 시트(10)의 내재된 응력은 로드 셀(104)에 대한 수직력(중량)의 영향을 증가시킨다. 이는 반복 알고리즘이 다른 방향, 즉, 결국에는 유리 시트(10)의 무중력 형상으로 수렴하는 프로세스가 될 수 있게 한다. 따라서, 무중력 형상은 유리 시트(10)의 고유 형상 및 내재된 열 변형 모두로부터 결정될 수 있다(그들 모두를 포함한다).
이전에 언급한 바와 같이, 반복 알고리즘은 유리 시트(10)가 높이 조절 가능한 핀(102)의 상대적으로 평탄한 어레이에 배치될 때 중량 분포를 측정한 다음, 중량이 목표 중량과 일치할 위치로 핀(102)을 이동시키려고 한다. 반복 0에서, 초기 중량 측정은 유리 시트(10)의 고유 형상에 대한 해결책을 제공한다. BON 장치(100)에 반복 알고리즘을 적용하면, 유리 시트(10)가 평면 밖으로 이동하는 경우(초기 중량 측정값이 높이 조절 가능한 핀(102)을 계산하고 이동하는 데 사용된 후), 높이 조절 가능한 핀(102) 상의 중량은 고유 형상 및 평면내 응력 모두를 반영할 것이다. 따라서, 유리 시트(10)의 고유 형상으로 수렴되는 대신에, 높이 조절 가능한 핀(102)은 무중력 형상으로 수렴되며, 이는 양쪽 효과를 나타낸다.
본 명세서의 하나 이상의 실시예에 따르면, 방법 및 장치는: (i) 복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이(평탄)에 있을 때 적용된 유리 시트(10)에 응답하여 측정 게이지의 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 초기 중량 측정값을 획득하는 단계; 및 (ii) 각각의 초기 중량 측정값으로부터 유리 시트(10)의 고유 형상을 추정하는 단계를 제공한다.
일반적으로, 측정 게이지는 (BON 장치에서와 같이) 높이 조절 가능한 핀(102)을 포함할 필요가 없는데, 그 이유는 최소한도로 초기 중량 측정값만이 필요하기 때문이다. 물론, 측정 게이지는 BON 장치일 수 있으며, 여기서 측정 게이지는 복수의 높이 조절 가능한 핀(102)을 포함하고, 각각의 높이 조절 가능한 핀은 이전에 언급한 바와 같이 복수의 로드 셀(104) 중 하나와 관련된다.
유리 시트(10)의 고유 형상의 추정은, (i) 각각의 초기 중량 측정값으로부터 복수의 높이 조절 가능한 핀(102)(및/또는 로드 셀(104)) 각각에 대해 일정한 초기 높이로부터 멀리 있는 각각의 다음 높이를 계산하는 단계 - 여기서 계산은 유리 시트(10)의 무중력 형상을 추정하기 위해 높이 조절 가능한 핀(102)을 이동시키기 위한 앞서 설명한 반복 알고리즘에 기초함 -; 및 (ii) 각각의 다음 높이의 함수로서 유리 시트(10)의 고유 형상을 추정하는 단계를 통해 달성될 수 있다.
각각의 초기 중량 측정값으로부터 유리 시트(10)의 고유 형상의 추정을 표현하는 다른 방법은 다음과 같다:
Figure pct00001
여기서, w0은 제1 고유 형상이고,
Figure pct00002
는 유리 시트의 굽힘 강성이며, h는 유리 시트의 두께이고, ρ는 유리 시트의 밀도이며, g는 중력 상수이고, E는 유리 시트의 영률이며, ν는 유리 시트의 푸아송 비이고, fi는 각각의 초기 중량 측정값이다.
고유 형상은 모델링에 의해 검증될 수 있다. BON 기술로부터의 정보는 높이 조절 가능한 핀에서 측정된 중량과 평균 수평 평면에 대한 고유 형상의 예측 높이이다. 상호간의 문제는 ANSYS®, COMSOL®, 또는 유사한 소프트웨어와 같은 상업적으로 입수 가능한 소프트웨어 제품에서 모델링되어, 정확한 치수, 두께 및 유리 특성(밀도, 영률, 푸아송 비 등)을 갖는 수평 평탄 시트가 (모델에서) 핀을 BON 기술에 의해 예측된 위치로 이동시킴으로써 변형될 때 핀에 대한 모델링된 힘을 계산할 수 있다. 핀에 대한 모델링된 반력은 BON으로부터의 측정 데이터와 일치해야 하며 일치한다.
일부 경우에, BON 기술은 실험에서 실제 유리 시트와 상이한 두께의 유리 시트에 대해 계산된 매트릭스를 사용할 수 있다. 이러한 경우, ANSYS 분석은 [(두께 1)/(두께 2)]**2의 비율 만큼 상이한 반력을 나타낸다. 따라서, 고유 형상이 수정될 수 있으며, 두께 1과 두께 2가 공지되어 있으면, ANSYS 분석 없이 보정이 수행될 수 있다.
핀 위치에서 (평탄한 수평 플레이트에 대해) 측정된 힘 오차를 적용하고 형상의 변화를 계산함으로써 COMSOL, ANSYS 또는 유사한 모델로 보다 직접적으로 계산을 통해 고유 형상이 추정될 수도 있다.
고유 형상 및 무중력 형상과 관련된 유리 시트의 특성은 내재된 열 변형이다. 유리 시트의 내재된 열 변형은 유리 시트의 상이한 부분이 상이한 시간에 결정화(또는 동결)될 때 발생하며, 이러한 특성은 유리 시트의 형상에 영향을 줄 수 있다. 본 명세서의 하나 이상의 실시예에 따르면, 방법 및 장치는 유리 시트의 내재된 열 변형을 추정하는 것을 제공한다. 예를 들어, 유리 시트의 내재된 열 변형은: (i) 유리 시트가 강제로 평탄해질 때 유리 시트에서 측정된 응력을 획득하는 단계; 및 (ii) 측정된 응력 및 고유 형상의 함수로서 내재된 열 변형을 추정하는 단계에 의해 추정될 수 있다.
상기와 관련하여, 측정된 응력으로부터 획득된 응력 함수는 다음과 같이 고유 형상의 함수로서 표현될 수 있다:
Figure pct00003
여기서, ∇4φ는 응력 함수이고, EKG(w0)는 고유 형상 w0의 가우시안 곡률이며, E∇2(αT)는 내재된 열 변형 αT를 기초로 한 항이고; 열 변형의 추정값은 α에 대해 풀어서 획득된다. 위의 응력 함수에서, 열 변형이 결과에 영향을 미치는 유일한 방법은 2차 도함수 E∇2(αT)("델(Del)제곱 알파 T"라고도 지칭됨)를 통한 것이다. 따라서, 열 변형의 영향을 추정하기 위해서는, "델^2 알파 T"만 추정하면 된다. 도 4c를 참조하면, 수직 방향으로 균일하고 인발로부터 아래로 유동하는 유리 시트의 형성으로 인해 수평 방향으로만 변화하는 알파-T가 사용되고 있다(즉, 인발 아래로의 변형은 인발을 가로지르는 것에 비교하여 작음). 중요하게도, 델^(함수의)은 실제로 상수이며, 다른 많은 함수도 상수가 된다.
추정된 열 변형은 다음에 의해 방법 및 장치에 따라 테스트되고 개선될 수 있다: (a) 유리 시트의 추정된 내재 열 변형의 정확도의 표시를 획득하기 위해 무중력 형상의 추정값을 유리 시트의 측정된 무중력 형상과 비교하는 단계; (b) 비교 결과 추정된 내재 열 변형의 정확도가 최소값 미만임을 나타낼 때 추정된 내재 열 변형을 수정하고, 유리 시트의 고유 형상 및 수정된 내재 열 변형의 함수로서 유리 시트의 무중력 형상을 재추정하는 단계; 및 (c) 비교 결과 추정된 내재 열 변형의 정확도가 최소값 이상임을 나타낼 때까지 단계(a) 및 (b)를 반복하는 단계.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d를 참조하면, 본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 유리 시트(10)의 고유 형상 및 내재된 열 변형의 함수로서 유리 시트(10)의 무중력 형상을 추정하기 위해 제공될 수 있다. 도 4a는 돔 형상인 유리 시트(10)의 실제 무중력 형상의 대표적인 음영 개략도이다. 유리 시트(10)의 무중력 형상을 실제로 측정하지 않고 앞서 설명한 기술을 사용하여, 유리 시트(10)의 고유 형상이 추정될 수 있고(도 4b) 유리 시트의 열 변형의 추정값과 관련하여 사용될 수 있어(도 4c) 또한 돔형인 유리 시트(10)(도 4d)의 무중력 형상을 추정할 수 있다.
더 큰 유리 시트를 절단하지 않고 더 큰 유리 시트의 더 작은 피스의 각각의 국소 무중력 형상을 추정하기 위한 방법 및 장치를 포함하여 앞서 설명된 발견을 사용하여 유리한 결과를 획득할 수 있다. 특히, 방법 및 장치는 유리 시트의 고유 형상의 함수로서 각각의 국소 무중력 형상을 추정하는 것을 제공한다. 예를 들어, 국소 무중력 형상 각각은 고유 형상으로부터 복수의 국소 평균 평면 중 각각의 평균 평면을 감산하는 것에 의해 추정될 수 있다.
특히 (앞서 설명된 바와 같이) BON 장치에서 대형 유리 시트(20)의 무중력 형상을 직접 측정하는 것이 불가능할 때, 앞서 설명된 발견을 사용하여 유리한 결과를 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 상대적으로 큰 단일 유리 시트(20)는 복수의 유리 시트(더 작은 피스로 절단되는 경우)를 포함하는 것으로 고려되며, 여기서 복수의 유리 시트는 제1 적용된 유리 시트, 제2 적용된 유리 시트 등을 포함한다.
본 명세서의 방법 및 장치는: (i) 복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이(평탄)에 있을 때 적용된 제1 유리 시트에 응답하여 측정 게이지의 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 제1 초기 중량 측정값을 획득하는 단계; 및 (ii) 각각의 제1 초기 중량 측정값으로부터 제1 유리 시트의 제1 고유 형상을 추정하는 단계를 제공한다.
본 명세서의 방법 및 장치는: (a) 복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이로 설정될 때 적용된 제2 유리 시트에 응답하여 측정 게이지의 로드 셀 각각에 대한 각각의 제2 초기 중량 측정값을 획득하는 단계; (b) 각각의 제2 초기 중량 측정값으로부터 제2 유리 시트의 제2 고유 형상을 추정하는 단계; 및 (c) 복수의 적용된 유리 시트 각각에 대해 단계 (a) 및 (b)를 반복하여, 복수의 적용된 유리 시트에 대한 복수의 고유 형상을 획득하는 단계를 추가로 제공한다.
방법 및 장치는: (a) 각각의 에지에서 일치된 복수의 적용된 유리 시트에 대한 복수의 고유 형상 각각을 포함하는 조합된 고유 형상의 추정값을 획득하기 위해 스티칭 스크립트를 적용하는 단계; (b) 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 추정하는 단계 - 조합된 유리 시트는 각각의 에지에서 일치된 복수의 적용된 유리 시트를 조합하기 위해 스티칭 스크립트를 사용하여 추정됨 -; 및 (c) 조합된 고유 형상 및 내재된 열 변형의 함수로서 조합된 유리 시트의 무중력 형상을 추정하는 단계를 추가로 제공한다.
방법 및 장치는: (a) 복수의 적용된 유리 시트 각각의 개별 내재된 열 변형을 추정하는 단계; 및 (b) 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 획득하기 위해 복수의 적용된 유리 시트 각각의 개별 내재된 열 변형을 평균화하는 단계에 의해 획득될 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형의 추정을 추가로 제공한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 방법 및 장치는: (a) 대표적인 유리 시트로부터 하위 섹션을 절단하는 단계 - 대표적인 유리 시트는 조합된 유리 시트의 특성 및 복수의 적용된 유리 시트 중 어느 하나보다 큰 정사각형 영역을 나타냄 -; (b) 대표적인 유리 시트의 하위 섹션을 측정 게이지의 복수의 로드 셀에 적용하는 단계; (c) 복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이로 설정된 경우 대표적인 유리 시트의 하위 섹션에 응답하여 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 초기 중량 측정값을 획득하는 단계; (d) 초기 중량 측정값의 함수로서 대표적인 유리 시트의 하위 섹션의 고유 형상을 추정하는 단계; (e) 대표적인 유리 시트의 하위 섹션일 때 대표적인 유리 시트의 하위 섹션에서 측정된 응력을 획득하는 단계; 및 (f) 대표적인 유리 시트의 하위 섹션의 측정된 응력 및 고유 형상의 함수로서 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 추정하는 단계에 의해 획득되도록 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형의 추정을 추가로 제공한다.
본 명세서의 개시내용이 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 본 명세서의 실시예의 원리 및 용례를 예시하는 것임을 이해하여야 한다. 따라서, 예시적인 실시예에 대해 수많은 수정이 이루어질 수 있고, 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 배열이 안출될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (14)

  1. 방법으로서,
    복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이(평탄)에 있을 때 적용된 제1 유리 시트에 응답하여 측정 게이지의 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 제1 초기 중량 측정값을 획득하는 단계; 및
    각각의 제1 초기 중량 측정값으로부터 제1 유리 시트의 제1 고유 형상을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 측정 게이지는 복수의 높이 조절 가능한 핀을 포함하고, 각각의 높이 조절 가능한 핀은 복수의 로드 셀 중 하나와 관련되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 유리 시트의 제1 고유 형상을 추정하는 단계는:
    각각의 제1 초기 중량 측정값으로부터 복수의 로드 셀 각각에 대해 일정한 초기 높이로부터 멀리 있는 각각의 다음 높이를 계산하는 단계 - 계산은 제1 유리 시트의 무중력 형상을 추정하기 위해 높이 조절 가능한 핀을 이동시키기 위한 반복 알고리즘에 기초함 -; 및
    각각의 다음 높이의 함수로서 제1 고유 형상을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 제1 초기 중량 측정값으로부터 제1 유리 시트의 제1 고유 형상의 추정은 다음과 같이 표현될 수 있고:
    Figure pct00004

    w0은 제1 고유 형상이고,
    Figure pct00005
    는 제1 유리 시트의 굽힘 강성이며, h는 제1 유리 시트의 두께이고, ρ는 제1 유리 시트의 밀도이며, g는 중력 상수이고, E는 제1 유리 시트의 영률이며, ν는 제1 유리 시트의 푸아송 비이고, fi는 각각의 제1 초기 중량 측정값인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 제1 유리 시트의 제1 내재된 열 변형을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 유리 시트가 강제로 평탄해질 때 제1 유리 시트에서 측정된 응력을 획득하는 단계; 및
    측정된 응력 및 제1 고유 형상의 함수로서 제1 내재된 열 변형을 추정하는 단계에 의해 제1 유리 시트의 제1 내재된 열 변형을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    측정된 응력으로부터 획득된 응력 함수는 다음과 같이 제1 고유 형상의 함수로서 표현될 수 있고:
    Figure pct00006

    ∇4φ는 응력 함수이고, EKG(w0)는 제1 고유 형상 w0의 가우시안 곡률이며, E∇2(αT)는 제1 내재된 열 변형 αT를 기초로 한 항이고;
    열 변형의 추정값은 α에 대해 풀어서 획득되는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 제1 유리 시트의 제1 고유 형상 및 제1 내재된 열 변형의 함수로서 제1 유리 시트의 무중력 형상을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    (a) 제1 유리 시트의 추정된 제1 내재된 열 변형의 정확도의 표시를 획득하기 위해 무중력 형상의 추정값을 제1 유리 시트의 측정된 무중력 형상과 비교하는 단계;
    (b) 비교 결과 추정된 제1 내재된 열 변형의 정확도가 최소값 미만임을 나타낼 때 추정된 제1 내재된 열 변형을 수정하고, 제1 유리 시트의 제1 고유 형상 및 수정된 제1 내재된 열 변형의 함수로서 제1 유리 시트의 무중력 형상을 재추정하는 단계; 및
    (c) 비교 결과 추정된 제1 내재된 열 변형의 정확도가 최소값 이상임을 나타낼 때까지 단계 (a) 및 (b)를 반복하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    제1 유리 시트가 복수의 섹션으로 절단된 경우, 제1 유리 시트의 복수의 섹션 중 각각의 섹션에 대해 복수의 국소 무중력 형상을 추정하는 단계를 더 포함하고,
    각각의 국소 무중력 형상은 제1 고유 형상의 함수로서 추정되며,
    복수의 국소 무중력 형상 각각은 제1 고유 형상으로부터 복수의 국소 평균 평면 중 각각의 평균 평면을 감산하는 것에 의해 추정되는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    (a) 복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이로 설정될 때 적용된 제2 유리 시트에 응답하여 측정 게이지의 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 제2 초기 중량 측정값을 획득하는 단계;
    (b) 각각의 제2 초기 중량 측정값으로부터 제2 유리 시트의 제2 고유 형상을 추정하는 단계; 및
    (c) 복수의 적용된 유리 시트에 대한 복수의 고유 형상을 획득하기 위해, 복수의 적용된 유리 시트 각각에 대해 단계 (a) 및 (b)를 반복하는 단계를 더 포함하고, 복수의 적용된 유리 시트는 적어도 제1 적용된 유리 시트 및 제2 적용된 유리 시트를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    각각의 에지에서 일치된 복수의 적용된 유리 시트에 대한 복수의 고유 형상 각각을 포함하는 조합된 고유 형상의 추정값을 획득하기 위해 스티칭 스크립트를 적용하는 단계;
    조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 추정하는 단계 - 조합된 유리 시트는 각각의 에지에서 일치된 복수의 적용된 유리 시트를 조합하기 위해 스티칭 스크립트를 사용하여 추정됨 -; 및
    조합된 고유 형상 및 내재된 열 변형의 함수로서 조합된 유리 시트의 무중력 형상을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형의 추정값은:
    복수의 적용된 유리 시트 각각의 개별 내재된 열 변형을 추정하는 단계; 및
    조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 획득하기 위해 복수의 적용된 유리 시트 각각의 개별 내재된 열 변형을 평균화하는 단계에 의해 획득되는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형의 추정값은:
    대표적인 유리 시트로부터 하위 섹션을 절단하는 단계 - 대표적인 유리 시트는 조합된 유리 시트의 특성 및 복수의 적용된 유리 시트 중 어느 하나보다 큰 정사각형 영역을 나타냄 -;
    대표적인 유리 시트의 하위 섹션을 측정 게이지의 복수의 로드 셀에 적용하는 단계;
    복수의 로드 셀이 모두 일정한 초기 높이로 설정된 경우 대표적인 유리 시트의 하위 섹션에 응답하여 복수의 로드 셀 각각에 대한 각각의 초기 중량 측정값을 획득하는 단계;
    초기 중량 측정값의 함수로서 대표적인 유리 시트의 하위 섹션의 고유 형상을 추정하는 단계;
    대표적인 유리 시트의 하위 섹션일 때 대표적인 유리 시트의 하위 섹션에서 측정된 응력을 획득하는 단계; 및
    대표적인 유리 시트의 하위 섹션의 측정된 응력 및 고유 형상의 함수로서 조합된 유리 시트의 내재된 열 변형을 추정하는 단계에 의해 획득되는, 방법.
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