TW201522245A - 用於在玻璃製造過程中施加跨帶張力的設備及方法 - Google Patents

Abstract

一種腳輪總成，其經配置以接合諸如玻璃帶的持續移動中材料帶，且將張力施加至該玻璃帶。該腳輪總成可用於一組腳輪總成中，其中各組包括對向的兩對對向腳輪總成，其經配置以用預定的夾持力將該玻璃帶之對向邊緣部分夾持在該等對向腳輪總成之間。各腳輪總成包括至少一個力裝置，其中腳輪輪子與材料帶之間的接合使腳輪輪子安裝構件對抗由力裝置所產生的力來旋轉，從而施加該張力。各腳輪總成可進一步包括經配置以改變該夾持力的第二力裝置。

Description

用於在玻璃製造過程中施加跨帶張力的設備及方法 優先權

本申請案根據專利法主張2013年8月23日申請的美國臨時申請案序列號第61/869133號之優先權權益，該臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。

本揭示內容大體上係關於處理材料帶材的設備及方法，且確切言之，係關於產生橫跨玻璃帶材寬度之張力的設備及方法。

在用於製造玻璃片的典型熔合下拉方法中，將熔融玻璃供應至成形主體，使熔融玻璃以分離的玻璃流形式流過成形主體。分離的玻璃流在成形主體之底部處重新合併，以形成具有非凡品質表面之玻璃帶。熱梯度及其他因素可在橫跨玻璃帶之寬度方向上誘導帶材之曲率。在一些情況下，此曲率為有益的，因為其可為玻璃帶增加剛性。然而，當此曲 率減小時，玻璃帶較易於例如在切割及分離製程期間處理。

為達成高速處理及平滑的帶材運動，希望有一種機構，其可在不利影響盡可能小的情況下持續地張緊帶材，同時使來自其他來源的運動干擾最小化且使製程穩定化。

本文描述用於在持續移動中玻璃帶中施加張力的設備。舉例而言，本文所述的設備可在欲用於產生玻璃片之下拉玻璃製造過程中使用。舉例而言，本文所述的設備可用於熔合下拉製程，或其中將玻璃帶自一個位置運送至另一位置的其他製程，諸如對薄可撓性玻璃帶之捲軸至捲軸(reel-to-reel)處理。設備包括對向腳輪總成，該等腳輪總成經配置以接合玻璃帶之表面，從而將玻璃帶夾持在對向腳輪總成之間。腳輪總成可在平行於玻璃帶之一般平面的方向上旋轉，且在垂直於拉伸玻璃帶之方向(即拉伸方向)的方向上將張緊力施加至玻璃帶。亦即，腳輪總成產生橫跨玻璃帶寬度之張力，該張力傾向於使玻璃帶平坦化，從而減小玻璃帶中之曲率。舉例而言，腳輪總成可經彈簧加載以使得當與玻璃帶之表面接合時，將來源於彈簧之力施加至玻璃帶。可採用對向的腳輪總成對，且該等腳輪總成對可沿玻璃帶之對向邊緣部分定位，從而在對向的腳輪總成對之間、橫跨玻璃帶之寬度在玻璃帶中產生張力。腳輪總成可具有多個自由度(旋轉軸)，從而允許控制張力及夾持力。在一些實施例中，預設張力或夾持力可由控制器改變。因此，預設張力或夾持力可根據諸如帶材厚度及帶材曲率的拉伸條件來設定。

在一個態樣中，揭示一種用於製造玻璃片的設備，其包含：成形主體，使熔融玻璃自該成形主體拉伸以產生持續移動中玻璃帶；刻劃設備，其相對於拉伸方向定位於成形主體下方；腳輪總成，其定位於刻劃設備與移動中玻璃帶之間，且經配置以與移動中玻璃帶接合，該腳輪總成包含：腳輪輪子安裝構件；腳輪輪子，其可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件且可圍繞第一旋轉軸旋轉；框架構件，其可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞第二旋轉軸旋轉；第一力機構，其經配置以將第一力施加至腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動腳輪輪子安裝構件圍繞第二旋轉軸之旋轉；且其中，垂直於第一旋轉軸且通過第一旋轉軸之平面與第二旋轉軸相交。

腳輪總成可進一步包含驅動機構，其耦接至第一力裝置且經配置以改變施加至腳輪輪子安裝構件的第一力。在一些實施例中，腳輪輪子安裝構件包含環架塊及可旋轉地耦接至該環架塊的主體部分，且其中該主體部分可圍繞第三旋轉軸旋轉。第三旋轉軸可在移動中玻璃帶上的腳輪輪子經配置以與該移動中玻璃帶接合的位置處與該移動中玻璃帶相交。舉例而言，第三旋轉軸可與移動中玻璃帶之表面以非零角相交。

在一些實施例中，腳輪輪子安裝構件可經配置以圍繞垂直於第二旋轉軸的第四旋轉軸旋轉。

該設備可進一步包含第二力機構，其經配置以將第二力施加至腳輪輪子安裝構件，且推動腳輪輪子安裝構件圍 繞第四旋轉軸之旋轉。第二驅動裝置可耦接至第二力機構且經配置以改變第二力。

在一些實施例中，腳輪總成可在接合位置與脫離位置之間相對於移動中玻璃帶移動，其中在接合位置中，腳輪輪子與移動中玻璃帶接觸，且在脫離位置中，腳輪輪子不與移動中玻璃帶接觸。

在一些實施例中，框架構件可旋轉地耦接至基座構件，該基座構件經配置以使框架構件旋轉，以使得腳輪輪子與玻璃帶接合及脫離。在其他實施例中，框架構件可耦接至線性滑軌，該線性滑軌經配置以使框架構件平移，以使得腳輪輪子與玻璃帶接合及脫離。

在另一態樣中，描述一種拉伸玻璃帶的方法，該方法包含以下步驟：使熔融玻璃自成形主體流動以形成玻璃帶，該玻璃帶在拉伸方向上移動；將玻璃帶與腳輪總成接合，該腳輪總成包含：腳輪輪子安裝構件；腳輪輪子，其可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件且可圍繞第一旋轉軸旋轉；框架構件，其可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞第二旋轉軸旋轉；第一力機構，其經配置以將第一力施加至腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動腳輪輪子安裝構件圍繞第二旋轉軸之旋轉；且其中該接合之步驟促使腳輪輪子安裝構件圍繞第二旋轉軸與第一力反向地旋轉，該第一力從而在遠離玻璃帶之中心線的方向上形成玻璃帶中之張力。

在一些實施例中，通過第一旋轉軸且垂直於該第一 旋轉軸之平面在接合後相對於拉伸方向形成角α。角α可例如在約0度至約10度、約0度至約5度的範圍內，或在約0度至約3度的範圍內。

第一力機構可耦接至第一驅動裝置，其中該方法可進一步包含以下步驟：用第一驅動裝置改變第一力。

在一些實施例中，腳輪輪子安裝構件包含環架塊及主體部分，且其中主體部分耦接至環架塊且可圍繞第三旋轉軸相對於環架塊旋轉。

腳輪總成可進一步包含第二力機構，其經配置以施加第二力來使腳輪輪子安裝構件圍繞垂直於第二旋轉軸的第四旋轉軸旋轉。

腳輪總成可進一步包含耦接至第二力機構的第二驅動裝置，該方法進一步包含以下步驟：使用第二驅動裝置以改變第二力。

該方法可進一步包含以下步驟：改變第二力以改變由腳輪輪子對玻璃帶所施加的法向力。

該方法可進一步包含以下步驟：改變第一力以改變玻璃帶中之側向張力。

在一些實施例中，該方法可進一步包含以下步驟：回應於玻璃帶中之側向張力之變化來改變第二力。

各種實施例之其他特徵及優勢將在以下詳細描述中闡述，且在部分程度上，熟習此項技術者將根據該描述而容易明白該等特徵及優勢，或藉由實踐如本文(包括後續實施方式、申請專利範圍以及隨附圖式)所述的實施例來認識該等特 徵及優勢。隨附圖式係納入來提供對實施例的進一步理解，且併入本說明書中並構成本說明書的一部分。

A‧‧‧側面

B‧‧‧側面

δ‧‧‧距離

α‧‧‧偏移角/角

10‧‧‧熔合玻璃製造設備

12‧‧‧箭頭

14‧‧‧熔融爐

16‧‧‧熔融玻璃

18‧‧‧連接導管

20‧‧‧精煉爐導管/精煉爐

22‧‧‧攪拌容器

24‧‧‧連接導管

26‧‧‧連接導管

28‧‧‧輸送容器

30‧‧‧降流管

32‧‧‧成形主體

34‧‧‧入口

36‧‧‧凹槽

38‧‧‧外部會聚成形表面

40‧‧‧根部

42‧‧‧玻璃帶

44‧‧‧牽引輥

46‧‧‧玻璃片

48‧‧‧玻璃刻劃設備

50‧‧‧拉伸方向/行進方向

52‧‧‧劃痕

54‧‧‧側向邊緣/邊緣部分/側向邊緣部分

56‧‧‧前緣構件/前緣

58‧‧‧刻劃裝置

60‧‧‧機器人

62‧‧‧機器人臂

64‧‧‧框架

66‧‧‧夾緊裝置

68‧‧‧腳輪總成

70‧‧‧腳輪輪子安裝構件

72‧‧‧主體部分

74‧‧‧支腳

76‧‧‧腳輪輪子

78‧‧‧輪軸

80‧‧‧第一旋轉軸/旋轉軸

82‧‧‧框架構件

84‧‧‧第二輪軸

86‧‧‧旋轉軸/第二旋轉軸

88‧‧‧表面

90‧‧‧方向

92‧‧‧線

100‧‧‧腳輪總成

102‧‧‧腳輪輪子安裝構件/腳輪輪子安裝臂

104‧‧‧腳輪輪子

106‧‧‧第一輪軸

108‧‧‧遠端

110‧‧‧第一旋轉軸/第一軸

112‧‧‧近端

114‧‧‧框架構件

116‧‧‧第二輪軸

118‧‧‧第二旋轉軸

119‧‧‧氣壓缸

120‧‧‧力機構/扭力彈簧

122‧‧‧旋轉方向

124‧‧‧基座構件

130‧‧‧平面

134‧‧‧線性滑軌機構

136‧‧‧雙頭箭頭

138‧‧‧輪軸

140‧‧‧第三旋轉軸

142‧‧‧雙頭箭頭

200‧‧‧腳輪總成

202‧‧‧腳輪輪子安裝構件

204‧‧‧環架塊

206‧‧‧主體部分

208‧‧‧支腳部分

210‧‧‧腳輪輪子

212‧‧‧第一輪軸

214‧‧‧第一旋轉軸

216‧‧‧箭頭

218‧‧‧框架構件

220‧‧‧第二輪軸

222‧‧‧第二旋轉軸

224‧‧‧第三輪軸

226‧‧‧第三旋轉軸

228‧‧‧虛線/平面

230‧‧‧第四輪軸

232‧‧‧第四旋轉軸

234‧‧‧第一力機構/第一扭力彈簧/扭力彈簧/力機構

236‧‧‧第一扭力彈簧保持板

238‧‧‧第二扭力彈簧保持板

242‧‧‧第一驅動裝置/驅動裝置

244‧‧‧第一驅動齒輪

246‧‧‧第一蝸輪/蝸輪

248‧‧‧第一蝸輪驅動軸

250‧‧‧第一旋轉方向

252‧‧‧第二旋轉方向

260‧‧‧第二力機構/第二扭力彈簧

262‧‧‧軸承座

264‧‧‧第三扭力彈簧保持板

268‧‧‧驅動裝置/第二驅動裝置

270‧‧‧第二驅動齒輪

272‧‧‧第二蝸輪

274‧‧‧第二蝸輪驅動軸

276‧‧‧第四扭力彈簧保持板

278‧‧‧第一旋轉方向

280‧‧‧第二旋轉方向

282‧‧‧位置

300‧‧‧刻劃設備

302‧‧‧雙頭箭頭

400‧‧‧源捲軸

402‧‧‧收片捲軸

404‧‧‧處理設備

第1圖為玻璃製造系統之實施例的截面正視示意圖；第2圖為第1圖之玻璃製造系統中所採用類型的成形主體的側視圖；第3圖為第1圖之玻璃製造系統中所採用類型的成形主體的前視圖；第4圖為第1圖之玻璃製造系統中所採用類型的成形主體及切割設備的截面側視圖；第5A及5B圖分別為簡單旋轉腳輪總成的俯視圖及側視圖；第6圖為根據本揭示內容的腳輪總成之實施例；第7圖為根據本揭示內容的腳輪總成之另一實施例；第8圖為描繪於第6圖中且展示成與玻璃帶接合的類型的一對腳輪總成的側視圖，其中玻璃帶夾持在腳輪總成之間；第9A至9C圖為根據本文所揭示實施例的腳輪總成之實施例的三個等角視圖；第10圖為根據本文所述實施例的腳輪總成之另一實施例的前視圖；第11圖為玻璃拉伸設備之一部分的前視圖，該玻璃 拉伸設備包括定位在刻劃設備上方的第一組腳輪總成及定位在刻劃設備下方的可選第二組腳輪總成，第一腳輪總成及可選第二腳輪總成經佈置以接合自玻璃拉伸設備拉伸的玻璃帶；第12圖為描繪於第8A至8C圖中且展示成與玻璃帶接合的類型的一對腳輪總成的側視圖，其中玻璃帶夾持在腳輪總成之間；第13圖為第9A至9C圖之腳輪總成的前視圖，其展示腳輪總成以相對於拉伸方向之角度傾斜；第14圖為玻璃拉伸設備之另一實施例的前視圖，該玻璃拉伸設備包括定位在刻劃設備上方的第一組腳輪總成及定位在刻劃設備下方的可選第二組腳輪總成，第一腳輪總成及可選第二腳輪總成經佈置以接合自玻璃拉伸設備拉伸的玻璃帶；第15圖為展示對與持續移動中玻璃帶接合的一組腳輪總成之側向(沿寬度)形狀的模型化效應的圖；以及第16圖為利用如本文所述的腳輪總成之捲軸至捲軸製程的透視圖。

現將詳細參考本文所述的實施例，該等實施例之實例例示於隨附圖式中。在任何可能的情況下，整個圖式將使用相同參考數字指代相同或相似部件。

在典型下拉製程中，將熔融玻璃自成形主體拉伸成玻璃帶。此等下拉製程包括：狹槽拉伸，其中將熔融玻璃經 由狹槽自熔融玻璃之貯存器拉伸；或熔合下拉製程，其中供應至安置於成形主體上表面之凹槽的熔融玻璃溢流出凹槽且沿成形主體之會聚成形表面向下流動。分離的流在成形主體之底部重新匯合以形成玻璃帶。諸如再拉伸製程的其他製程可依賴於玻璃之預成形主體的軟化並隨後拉伸至較薄尺寸。如本文所用，下拉製程應解釋為意謂用於製造玻璃片之任何方法，該方法利用在向下方向上自軟化狀態拉伸玻璃，且包括但不限於熔合製程、狹槽拉伸製程或再拉伸製程。為此，舉例而言，熔合製程將在下文更詳細地描述，應理解本揭示內容之教示可用於實踐包括但不限於狹槽拉伸及再拉伸的其他玻璃製造過程。

在第1圖中所例示的示範性熔合玻璃製造設備10中，由箭頭12表示的批料饋入至熔融爐14中，且在第一溫度T₁下熔融以形成熔融玻璃16。第一溫度T₁視特定玻璃組成而定，但就能夠用於液晶顯示器的玻璃而言，作為非限制性實例，T₁可超過1500℃。熔融玻璃經由連接導管18自熔融爐14流動至精煉爐導管(精煉爐)20。熔融玻璃經由連接導管24自精煉爐20流動至攪拌容器22以達成混合且均質化，隨後經由連接導管26自攪拌容器22流動至輸送容器28，且在此之後流動至降流管30。隨後熔融玻璃可經由入口34自降流管30引導至成形主體32。如在以截面展示成形主體32的第2圖中最佳所見，成形主體32包含自入口34接收熔融玻璃流的凹槽36，及在成形主體之底部邊緣處沿一條線(即根部40)會合的外部會聚成形表面38。在第1圖中所描繪的熔合下 拉製程的狀況下，輸送至凹槽36的熔融玻璃以分離物流形式流動於成形主體32之會聚成形表面38上方，該等分離物流在根部40處匯合在一起或熔合以形成玻璃帶42。玻璃帶藉由牽引輥44自根部40向下拉伸。隨後可冷卻且分離帶材以形成單獨的玻璃片46，如下文將更詳細地描述。

第3圖展示第1圖之成形主體32的前視圖，且亦包括對牽引輥44及玻璃刻劃設備48的描繪。牽引輥44係成對地對向佈置且相反旋轉。亦即，鄰近玻璃帶之第一側面定位的單獨牽引輥在與定位於第一牽引輥對面且鄰近玻璃帶之第二側面的牽引輥相反的方向上旋轉。玻璃帶定位於對向牽引輥對之間，以便牽引輥接觸玻璃帶且夾持玻璃帶之邊緣部分。相反旋轉的牽引輥藉由馬達驅動且於玻璃帶上施加向下力，進而在拉伸方向50上自成形主體拉伸玻璃帶。牽引輥亦幫助支撐玻璃帶之重量，因為在分離循環的至少一部分期間，玻璃帶的處於牽引輥下方之彼部分可不受支撐。在無適合夾持力的情況下，牽引輥可不能施加足夠的向下牽引力，或不能支撐玻璃帶的處於牽引輥下方之彼部分以與重力相抵。

在玻璃帶自成形主體下降時，玻璃刻劃設備48週期性地接合帶材且形成橫跨玻璃帶的至少一部分的劃痕52。為確保自玻璃帶分離的玻璃片之最大利用率，需要產生實質上垂直於玻璃帶之側向邊緣54的劃痕。在玻璃帶於拉伸方向50上持續移動且刻劃裝置在有限速度下橫跨玻璃帶之寬度行進以形成劃痕時，應明白的是，為產生垂直於玻璃帶之側向邊 緣的劃痕，刻劃裝置應移動，以便在刻劃製程期間在與拉伸方向平行的方向上刻劃裝置與玻璃帶之間不存在相對運動。因此，在一個實施例中，玻璃刻劃設備48首先以匹配移動中玻璃帶之速度的速度在拉伸方向上自起始位置移動。亦即，玻璃帶以速度向量V持續移動，該速度向量V具有拉伸方向50之方向及預定速度S。玻璃刻劃設備開始在拉伸方向上移動且獲得匹配玻璃帶之速度向量的速度向量。在玻璃刻劃設備在拉伸方向上行進期間的預定時間，耦接至玻璃刻劃設備的前緣構件56(參見第4圖)接合玻璃帶之第一側面，該第一側面與刻劃裝置58所接觸的玻璃帶之第二側面相對。為清楚起見，刻劃裝置58(例如藉由劃痕輪)所接觸的玻璃帶之側面將指定為玻璃帶之「A」側，而前緣構件所接觸的玻璃帶之對向側面將指定為「B」側(為簡單起見，將相同的指定方式賦予自玻璃帶分離的玻璃片，以便分別而言在形式上由刻劃裝置所接觸的玻璃片之側面將指定為玻璃片之「A」側，或前緣構件所接觸的玻璃片之側面將指定為玻璃片之「B」側)。前緣構件56可用於使玻璃片平坦化且提供與刻劃輪所施加的力相反的力。亦即，前緣構件充當砧台，以使得刻劃輪在刻劃製程期間將玻璃帶壓靠於該前緣構件。儘管未展示，但在一些實施例中，在玻璃帶之「A」側、在玻璃帶之「B」側或在「A」側及「B」側兩者上，可使用其他前緣構件來幫助使帶材平坦化，或減小可沿帶材之長度以其他方式向上行進至帶材之黏彈性部分中的振動。帶材之黏彈性部分中(其中玻璃帶正自黏性狀態轉變至彈性狀態)的振動可誘導玻璃帶中非所要 的應力，此應力可導致自玻璃帶移除的玻璃片之翹曲。

在一些刻劃製程中，機器人60在刻劃製程之前與玻璃帶之末端接合。機器人包括終止於框架64中的機器人臂62，該機器人臂包含與玻璃帶「B」側之邊緣部分接合的夾緊裝置66(例如吸力杯)。機器人臂在拉伸方向上以玻璃帶之速度向量移動經接合的夾緊裝置，以便玻璃帶、玻璃刻劃設備(包括刻劃裝置及前緣)及經接合的夾緊裝置全部串列式移動，以使得在上述三者之間不存在相對運動。應注意，該速度向量包括拉伸方向及拉伸速度。換言之，機器人臂使夾緊裝置追隨帶材行進。當機器人臂追隨玻璃帶行進以使得在拉伸方向上不發生經接合的夾緊裝置與玻璃帶之間的相對運動時，夾緊裝置與劃痕下方(或一旦劃痕形成便處於該劃痕下方的位置中)的玻璃帶接合。一旦劃痕完成，機器人臂即向抵靠前緣構件56的玻璃帶施加彎矩，從而產生橫跨劃痕的張力，以使得玻璃帶中由於刻劃所形成的裂口裂紋傳播貫穿玻璃帶之厚度，且將玻璃片自玻璃帶分離。機器人臂經由夾緊裝置保持與已自玻璃帶分離的玻璃片接合，且將玻璃帶移動至接收站。舉例而言，機器人臂可將玻璃片堆積於運送機總成上，該運送機總成移動玻璃帶以供下游處理(諸如移除玻璃片之邊緣部分、邊緣精整、沖洗等)。

需要的是，玻璃帶中產生劃痕之區域為平坦的。亦即，至少在刻劃之近旁部分內，移除在寬度方向上的任何曲率。為產生一致的刻劃深度且因此達成一致的分離製程，應在刻劃裝置形成劃痕線時移除此曲率。亦即，玻璃帶應展現 出足夠剛性，亦即對彎曲之抵抗力。除使用前緣56之外，產生此剛性的另一方法包含向玻璃帶施加張靜力。

本文所揭示的實施例之關鍵組件為包含腳輪總成的張緊裝置，其中將腳輪總成之輪子按壓或夾持於持續移動中玻璃帶之表面上。帶材與腳輪輪子之間的相對運動使張緊裝置操作。若需要，腳輪輪子可經配置以提供機械反饋迴路，其調整腳輪輪子之後傾角以確保玻璃帶的適當張緊。

以下關於第5A及5B圖之簡要描述展示基本腳輪總成68之實例。如第5A及5B圖中所示，示範性腳輪總成68包含腳輪輪子安裝構件70，該腳輪輪子安裝構件包含主體部分72及自其延伸的一或多個支腳74，且腳輪輪子76安裝在該等支腳之間。腳輪輪子76藉由輪軸78安裝至支腳74。腳輪輪子76經配置以圍繞位於輪軸78內的第一旋轉軸80旋轉。舉例而言，在一些實施例中，輪軸78為單一結構，其延伸穿過腳輪輪子76且安裝至一或多個支腳74。腳輪輪子76可剛性地耦接至輪軸78，其中輪軸78藉由軸承可旋轉地耦接至一或多個支腳74，或腳輪輪子76可藉由軸承可旋轉地耦接至輪軸78，且其中輪軸78剛性地耦接至支腳74。更簡言之，腳輪輪子76經配置以圍繞旋轉軸80旋轉。

腳輪輪子安裝構件70可剛性地安裝至框架構件82，其中腳輪總成68稱為剛性腳輪總成。在替代實施例中，腳輪輪子安裝構件70可安裝至框架構件82，以使得腳輪總成可配置來轉動。

在轉動腳輪總成的情況下，如第5A及5B圖中所 示，腳輪總成進一步包含具有旋轉軸86的第二輪軸84，該旋轉軸86位於該第二輪軸內。第二旋轉軸86垂直於第一旋轉軸80且與其分開偏移距離δ。

轉動腳輪可配置以回應於在腳輪上作用之力的不平衡而圍繞第二旋轉軸86旋轉。亦即，假定使第二輪軸84固定，但腳輪輪子安裝構件70可自由地圍繞第二旋轉軸86旋轉且腳輪輪子76與在方向90上移動的表面88接觸。腳輪輪子76將相對於表面88之移動方向「跟隨」第二旋轉軸86，且進一步假定腳輪輪子76及腳輪輪子安裝構件70之對稱佈置，腳輪輪子76將沿平行於表面88之移動方向的線92定位，其中線92表示腳輪輪子76之平面。如本文所用，術語跟隨意謂腳輪輪子定位於表面88之的移動方向上第二旋轉軸86下游(後方)。若表面88之移動方向改變，則腳輪輪子76與表面88之間摩擦力的不平衡將導致腳輪輪子之重新對準，以便再一次跟隨第二旋轉軸86，且其中腳輪輪子之平面將平行於表面之移動方向。換言之，忽略軸承力(例如軸承內之摩擦)，上文所述的腳輪總成圍繞第二旋轉軸86旋轉，以便再一次平行於其自身與腳輪輪子所接觸的表面之間的相對運動而對準。

根據本文所述的實施例，採用腳輪總成，其中該腳輪總成既不為剛性腳輪總成，也不為具有自由旋轉轉動腳輪之腳輪總成。實情為，腳輪總成包括力機構，該力機構將力施加至腳輪總成，以在無其他力存在下，使腳輪總成在不平行於腳輪總成與腳輪總成所接觸的表面之間的相對運動之方 向的方向上對準。亦即，腳輪總成經配置以使得在腳輪輪子可圍繞一旋轉軸旋轉，其中該旋轉軸垂直於輪子自身旋轉所圍繞的旋轉軸，且因此輪子之平面可與拉伸方向對準時，將力施加至輪子或其安裝構件，該力將腳輪輪子推入非對準位置中。換言之，有意引入力之不平衡，以使得需要垂直於相對運動方向的力以維持此平衡位置。以下參照第6及7圖更詳細地描述操作此等腳輪總成之原理。

第6圖中展示併入力機構之腳輪總成100。腳輪總成100包含腳輪輪子安裝構件102，腳輪輪子104藉由第一輪軸106在腳輪輪子安裝構件102之遠端108處可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件102。腳輪輪子104可圍繞位於第一輪軸106內的第一旋轉軸110旋轉。腳輪輪子安裝構件102之近端112又藉由第二輪軸116可旋轉地安裝至框架構件114，其中腳輪輪子安裝構件102可圍繞位於第二輪軸116內的第二旋轉軸118旋轉。力機構120與腳輪輪子安裝構件102接合且對腳輪輪子安裝構件102施加力，以使得在預定的旋轉方向122上圍繞第二旋轉軸118推動腳輪輪子安裝構件102。可設置止擋(未示出)，其限制腳輪輪子安裝臂圍繞第二旋轉軸118的旋轉移動。在第6圖之實例中，力機構120包含與腳輪輪子安裝構件102及框架構件114接合的簡單扭力彈簧。在此實例中，扭力彈簧圍繞第二輪軸116定位。亦可採用其他機構以用於對腳輪輪子安裝構件102施加旋轉力，從而使腳輪輪子安裝臂102圍繞第二旋轉軸118旋轉。舉例而言，可採用氣壓缸119，如第7圖中所示。

可將框架構件114可旋轉地安裝至基座構件124，以在將腳輪輪子與材料接合之前，促進腳輪總成之移動遠離在拉伸方向50上移動的移動中玻璃帶42之路徑。舉例而言，在第6圖之實施例中，可使腳輪總成100旋轉以便腳輪輪子104不接觸移動中材料之帶材。舉例而言，可將框架構件114安裝至基座構件124，以使得在第二旋轉軸118定位成垂直於移動中材料128(例如持續移動中玻璃帶42)之表面且腳輪輪子104之平面130與移動中材料之拉伸方向50對準(平行)的情況下，腳輪輪子104將在移動中材料之邊緣位置132處接觸移動中材料128。如第6圖之實施例中所示，腳輪輪子104之平面130與第一旋轉軸110及第二旋轉軸118相交。較佳地，平面130垂直於第一軸110，且第二旋轉軸118平行於平面130且位於平面130內。

或者，框架構件114可剛性地安裝至基座構件124，其中基座構件124安裝至使腳輪總成100平移的滑軌裝置，以使得腳輪輪子104不接觸移動中玻璃帶42。在一些實施例中，可使框架構件114能夠旋轉及平移，其中框架構件114可旋轉地安裝至基座構件124且可使基座構件124平移。

以下為相對於玻璃帶42操作一對腳輪總成100的描述，如第8圖所示。在第8圖中，腳輪總成100之視圖為自上方觀察的視圖，且假定持續移動中玻璃帶42向拉伸頁面(drawing page)中移動。出於論述及非限制性目的，將假定a)腳輪總成均相同，但佈置於持續移動中玻璃帶之相反側面，b)框架構件114可旋轉地安裝至基座構件124，該基座構件124 包含一或多個線性滑軌，以用於在朝向或遠離持續移動中玻璃帶之方向上(在接合位置與非接合位置之間)使腳輪總成100平移，及c)力機構120包含與相應腳輪總成之腳輪輪子安裝構件102及框架構件114接合的扭力彈簧。將進一步假定，腳輪總成最初在非接合位置，且玻璃帶42在鄰近腳輪總成之位置處持續移動。在非接合位置中，力機構120對腳輪輪子安裝構件102施加力，該力將腳輪輪子安裝構件102推入適當位置中，以使得相應腳輪輪子之平面130不平行(不對準)於如第6圖中所示的持續移動中玻璃帶之行進方向50。應注意，儘管此實施例及以下實施例係就持續移動中玻璃帶而言來描述，但是本文所述的腳輪總成可用於處理其他材料。

基座構件124可在朝向持續移動中玻璃帶42之方向上移動，直至腳輪輪子104接觸持續移動中玻璃帶42之相應表面，且用預定的夾持力將玻璃帶42夾持在對向腳輪輪子之間。舉例而言，玻璃帶每個側面之夾持力應適合於達成在約2kg至約10kg範圍內的橫跨玻璃帶寬度之張力，且在一些實施例中，達成在約2kg至約5kg範圍內之張力。舉例而言，夾持力可在約0.5kg力至約3kg範圍內，且在一些實施例中在約2kg至約5kg範圍內。根據前述操作原理，可使腳輪輪子安裝構件102圍繞其相應第二旋轉軸118、在傾向於將相應腳輪輪子之平面130對準成與持續移動中玻璃帶42之行進方向50成跟隨對準的方向上旋轉。然而，腳輪輪子安裝構件102回應於其與持續移動中玻璃帶接觸而圍繞第二旋轉軸118的旋轉係與扭力彈簧120所施加的力相抵地發生。因此，由各 扭力彈簧所施加的力隨著腳輪輪子安裝構件102旋轉而根據其個別彈簧常數增大。腳輪輪子安裝構件102之旋轉持續直至扭力彈簧120所施加的力與腳輪輪子104與持續移動中玻璃帶42之間的摩擦力處於平衡。各腳輪總成100可藉由將腳輪總成經由線性滑軌機構134、如由雙頭箭頭136所指示遠離玻璃帶(在垂直於玻璃帶之方向上)平移來移動至與持續移動中玻璃帶42接合的位置中，或藉由使旋轉框架構件114在包含線性滑軌機構134且含有第三旋轉軸140的輪軸138上、如由雙頭箭頭142所指示旋轉而旋轉至接合或非接合位置中，或即平移又旋轉。

前文描述假定持續移動中玻璃帶側向上(在沿寬度方向上)受約束，或不能以其他方式側向移動。然而，在如先前所述的典型下拉玻璃片製造操作中，持續移動中玻璃帶實際上可在側向方向上移動，以使得在到達平衡位置的過程期間，腳輪總成對將傾向於經由力機構120在寬度方向上拉動帶材，從而改變玻璃帶之位置。在單一方向上的此種移動大體上為不合需要的。因此，第二對腳輪總成可鄰近玻璃帶之第二邊緣定位，以在側向方向上用等於但相反於第一對腳輪總成之力的力拉動玻璃帶，以使得第二對腳輪總成與第一對腳輪總成側向對準且所產生的張力主要垂直於拉伸方向50。

應注意，在典型下拉玻璃片成形製程中，諸如先前所述的熔合製程中，玻璃帶可具有在玻璃帶之寬度維度中可為不合需要的曲率。此外，玻璃帶通常極薄且提供極少抗「變形」性。因此，在前述情形下，其中兩對腳輪總成鄰近玻璃 帶之相反邊緣與玻璃帶接合，以使得在垂直於拉伸方向之方向上、橫跨玻璃帶之寬度施加張力，且其中腳輪總成自玻璃帶之各邊緣部分54所施加的沿寬度的對向力實質上相等，玻璃帶可「伸展」成平面形狀而不使玻璃帶自拉伸方向偏離。換言之，可將玻璃片在相反的兩對對向腳輪總成之間壓平成實質上平坦的。理想地，腳輪輪子與持續移動中玻璃帶之間的摩擦力之不平衡驅動相應腳輪總成直至其個別腳輪輪子之平面與拉伸方向對準，然而自實際觀點看，常常將存在平衡偏移角α(參見第6圖)。在一些實例中，在遠離玻璃帶中心線之方向上的偏移角α可在約0度至約3度的範圍內。然而，橫跨玻璃帶寬度施加的張力愈大，角度愈大。因此，角度隨所需張力的變化而變化，且可視所需張力而使用大於3度的角α，例如角α在約0度至約5度的範圍內，且在一些實施例中在約0度至約10度的範圍內。

儘管前述實例能夠沿玻璃帶中橫跨帶材寬度之線或窄條來產生使玻璃帶平坦化的區域，但是應清楚，增加沿玻璃帶之寬度維度上的線定位的第二組相反置放的對向腳輪總成可沿拉伸方向(例如玻璃帶之長度方向)產生大得多的平坦化區域，該第二組相反置放的對向腳輪總成在拉伸方向上自第一組腳輪總成所形成的類似側向線移位預定量。

第9A至9C圖例示根據本揭示內容的腳輪總成200之另一實施例的三個正交視圖。如第9A圖之第一前視圖中所示，腳輪總成200包含腳輪輪子安裝構件202，該腳輪輪子安裝構件202包含環架塊204、主體部分206及自主體部分延伸 的至少一個支腳部分208。在第9A至9C圖之實施例中，腳輪輪子安裝構件202包含兩個支腳部分208。第10圖例示腳輪總成200之另一實施例，其中腳輪輪子安裝構件202僅包含單一支腳部分208。腳輪輪子210經由第一輪軸212可旋轉地耦接至腳輪輪子安裝構件202(例如支腳部分208)，且經配置以圍繞位於第一輪軸212內且延伸穿過第一輪軸212之長度的第一旋轉軸214旋轉，如箭頭216所指示(第9B圖)。

腳輪總成200進一步包含框架構件218。腳輪輪子安裝構件202經由連接至環架塊204的第二輪軸220可旋轉地耦接至框架構件218(參見第9B圖)。亦即，第二輪軸220延伸穿過框架構件218且在框架構件218內可旋轉，且耦接至環架塊204。因此，腳輪輪子安裝構件202經配置以圍繞位於第二輪軸220內且延伸穿過第二輪軸220的第二旋轉軸222旋轉。

腳輪輪子安裝構件202之主體部分206經由第三輪軸224可旋轉地耦接至環架塊204。因此，主體部分206經配置以圍繞位於第三輪軸224內且延伸穿過第三輪軸224之長度的第三旋轉軸226旋轉，如由雙頭箭頭228所指示(第9C圖)。應注意，第9A圖中之虛線228表示平分腳輪輪子210之平面的邊緣。平面228垂直於第一旋轉軸214，且第二旋轉軸226平行於平面228且位於平面228內。平面228將在下文中稱為腳輪輪子210之平面。

框架構件218耦接至第四輪軸230之一個末端，且經配置以圍繞位於第四輪軸230內且延伸穿過第四輪軸230 之長度的第四旋轉軸232旋轉。因此，藉由環架塊204及第二輪軸220可旋轉地耦接至框架構件218的腳輪輪子安裝構件202亦經配置以圍繞第四旋轉軸232旋轉。第四旋轉軸232與第二旋轉軸222相交且垂直於第二旋轉軸222。

如第9B圖中最佳所見，第二輪軸220耦接至第一力機構234，諸如第一扭力彈簧234。根據第9B圖，第一扭力彈簧保持板236剛性地耦接至框架構件218。第二輪軸220延伸穿過第一扭力彈簧保持板236且可在其中旋轉。第一扭力彈簧234之一個末端藉由止擋(未示出)耦接至第一扭力彈簧保持板236，或至少防止其抵靠第一扭力彈簧保持板236旋轉。第一扭力彈簧234之另一末端藉由止擋(未示出)耦接至第二扭力彈簧保持板238，或至少防止其抵靠第二扭力彈簧保持板238旋轉。第二扭力彈簧保持板238耦接至第一驅動齒輪244。

第二輪軸220之一個末端耦接至環架塊204，而第二輪軸220之另一末端耦接至第一驅動裝置242，該第一驅動裝置242包含第一驅動齒輪244、第一蝸輪246及第一蝸輪驅動軸248。第一蝸輪驅動軸248可與例如步進馬達(未示出)耦接，該步進馬達經配置以使第一蝸輪驅動軸248旋轉且從而使第一蝸輪246旋轉。第一蝸輪246與第一驅動齒輪244嚙合，且第一蝸輪246之旋轉促使第一驅動齒輪244圍繞第二旋轉軸222旋轉。第一驅動齒輪244可在第二輪軸220上旋轉。因為第一扭力彈簧234在一個末端處耦接至框架構件218，且第一扭力彈簧234之相反末端耦接至第一驅動齒輪 244，且其中第二輪軸220在可框架構件218內旋轉且第二輪軸220之一個末端耦接至環架塊204，所以施加至第二輪軸220的扭矩將促使腳輪輪子安裝構件202圍繞第二旋轉軸222旋轉。第一扭力彈簧234可諸如藉由第一扭力彈簧保持板236耦接至框架構件218，且藉由第二扭力彈簧保持板238耦接至第一驅動齒輪244，以使得在第一蝸輪246阻止第一驅動齒輪244旋轉的情況下，扭力彈簧234將扭矩施加至第二輪軸220，從而使腳輪輪子安裝構件202圍繞第二旋轉軸222在第一旋轉方向250上旋轉。

由扭力彈簧234施加至輪軸220的扭矩之量可藉由改變用蝸輪246使第一驅動齒輪244旋轉而施加至第一扭力齒輪234的扭力之量來調整。更簡言之，第一扭力彈簧234可用預定的扭力度「設定」，以使得在腳輪輪子安裝構件202於第一旋轉方向250上之旋轉處於最大旋轉量時，仍然將預定的扭矩量施加至固定軸。由第一扭力彈簧234所施加的預定的扭矩量將在下文中稱為設定張緊扭矩，且為由第一扭力彈簧234施加至第二輪軸220的最小扭矩。

在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向252上所施加的第二扭矩由第一扭力彈簧234抵抗。若第二扭矩大於設定張緊扭矩，則第二扭矩將促使第二輪軸220圍繞第二旋轉軸22在第二旋轉方向252上旋轉。然而，第一扭力彈簧234經配置使得在第二旋轉方向上的旋轉根據例如第一扭力彈簧234之彈簧常數將由第一扭力彈簧234施加至第二輪軸220的扭矩增大。由第一扭力彈簧234施加至第二輪軸220的此 增大扭矩將在下文中稱為動態張緊扭矩。第二輪軸220將持續在第二所施加扭矩之影響下旋轉，直至動態張緊扭矩等於第二所施加扭矩，此時第二輪軸220將已到達平衡角度位置。

自前文應明白的是，設定張緊扭矩可藉由使用第一蝸輪246使第一驅動齒輪244旋轉來調整。亦即，第一驅動裝置242可用於增大由第一扭力彈簧234施加至第二輪軸220的設定張緊扭矩。更簡言之，在腳輪輪子安裝構件202抵靠止擋靜止以使得第二輪軸220可不再於第一旋轉方向250上旋轉的情況下，第一驅動裝置242可用於藉由使第一驅動齒輪244旋轉來增大第一扭力彈簧234之扭轉，以使得設定張緊扭矩增大。因此，需要增大的第二所施加扭矩以在第二旋轉方向252上移動第二輪軸220。以另一種方式來看，第二輪軸220於第二旋轉方向上之旋轉促使所施加來在第一旋轉方向上驅動第二輪軸220的力增大。

如第9A及9C圖中最佳所見，第四輪軸230耦接至第二力機構260，諸如第二扭力彈簧260。根據第9A及9C圖，第四輪軸230在第一末端處耦接至框架構件218。第四輪軸230自框架構件218延伸且通過軸承座262並可在軸承座262內旋轉。軸承座262可耦接至基座構件(未示出)，該基座構件使腳輪總成200鄰近玻璃帶42定位。舉例而言，基座構件可與基座構件224相同或類似。第三扭力彈簧保持板264耦接至軸承座262，且第四輪軸230延伸穿過第三扭力彈簧保持板264且可在第三扭力彈簧保持板264內旋轉。第二扭力彈簧266耦接至第三扭力彈簧保持板264，或至少在第一末端 處藉由第三扭力彈簧保持板264來保持。第二扭力彈簧260之第二末端耦接至第二驅動裝置268。

第二驅動裝置268包含第二驅動齒輪270、第二蝸輪272及第二蝸輪驅動軸274。第四扭力彈簧保持板276耦接至第二驅動齒輪270。第二驅動齒輪270可旋轉地與第四輪軸230接合以使得第二驅動齒輪270可在第四輪軸230上圍繞第四旋轉軸232旋轉。第二蝸輪驅動軸274可耦接至例如步進馬達(未示出)之旋轉運動源，該步進馬達經配置以使第二蝸輪驅動軸274旋轉且從而使第二蝸輪272旋轉。

第二蝸輪272與第二驅動齒輪270嚙合，且第二蝸輪272之旋轉促使第二驅動齒輪270之旋轉。第二扭力彈簧260之第二末端耦接至第四扭力彈簧保持板276，或至少藉由第四扭力彈簧保持板276來保持。因為第二扭力彈簧260在一個末端處耦接至軸承座262，且在相反末端處耦接至第二驅動齒輪270，且其中第四輪軸230可在軸承座262內旋轉且第四輪軸230之一個末端經由軸承座204耦接至框架218，所以施加至第四輪軸230的扭矩將促使框架218圍繞第四旋轉軸232旋轉，且隨後使腳輪輪子安裝構件202圍繞第四旋轉軸232旋轉。在第二扭力彈簧234經由第三扭力彈簧保持板264與軸承座262可旋轉地接合且經由第四扭力彈簧保持板276可旋轉地接合至第二驅動齒輪270的情況下，且在軸承座262剛性地安裝的情況下，第二扭力彈簧260將扭矩施加至第四輪軸230，從而使框架構件218及腳輪輪子安裝構件202圍繞第四旋轉軸232旋轉。由第二扭力彈簧260施加至第四輪軸 230的扭矩之量可藉由施加至第二扭力彈簧260的扭力之量來調整。更簡言之，第二扭力彈簧可藉由驅動裝置268用預定的扭力度來設定，以使得在腳輪輪子安裝構件202於第一旋轉方向278上圍繞第四旋轉軸262之旋轉處於最大旋轉量時，仍然將預定的扭矩量施加至靜止的第四輪軸。由第二扭力彈簧260施加至第四輪軸230的預定的扭矩量將在下文中稱為設定夾持扭矩，且為由第二扭力彈簧260施加至第四輪軸230的最小扭矩。

在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向280上施加至第四輪軸230的第二扭矩由第二扭力彈簧260抵抗。若第二扭矩大於設定夾持扭矩，則第二扭矩將促使第四輪軸230圍繞第四旋轉軸在第二旋轉方向280上旋轉。然而，第二扭力彈簧260經配置使得在第二旋轉方向上圍繞第四旋轉軸232的旋轉根據例如第二扭力彈簧260之彈簧常數將由第二扭力彈簧260施加至第四輪軸230的扭矩增大。此增大的扭矩將在下文中稱為動態夾持扭矩，其可視第二輪軸260之角度位置而變化。第四輪軸260將持續在第二所施加扭矩之影響下旋轉，直至動態夾持扭矩等於第二所施加扭矩，此時第四輪軸230將已到達平衡角度位置。

自前文應明白的是，設定夾持扭矩可藉由使用第二驅動裝置268使第四輪軸230旋轉來調整。亦即，第二驅動裝置268可用於增大由第二扭力彈簧260施加至第四輪軸230的初始扭矩。更簡言之，在框架218抵靠止擋的情況下，第二驅動裝置268可用於增大第二扭力彈簧260之扭轉，以使 得設定夾持扭矩增大。因此，需要第二所施加的扭矩增大，以使第四輪軸230在第二旋轉方向上旋轉。以另一種方式來看，第四輪軸230於第二旋轉方向上之旋轉促使在第一旋轉方向上施加至第四輪軸230的力增大。

概況而言，腳輪輪子210經配置以圍繞第一旋轉軸214旋轉。腳輪輪子安裝構件202經配置以圍繞第二旋轉軸222對抗由第一力機構234(第一扭力彈簧234)所施加的力來旋轉，以使得腳輪輪子安裝構件202圍繞第二旋轉軸222之旋轉由第一力機構234抵抗。腳輪輪子安裝構件主體部分206經配置以圍繞第三旋轉軸226旋轉。框架構件218(及因此腳輪輪子安裝構件202)經配置以圍繞第四旋轉軸232對抗由第二力機構260施加至第四輪軸230的力來旋轉，使得腳輪輪子安裝構件202圍繞第四旋轉軸232之旋轉由第二力機構260(例如扭力彈簧260)抵抗。儘管未示出，但是機械止擋可在必要時用於限制前述組件之旋轉運動時。

如自第9B及9C圖可見，在操作期間，第二旋轉軸222大體上垂直於腳輪輪子210所接觸的玻璃帶128之表面，而旋轉軸232大體上平行於玻璃帶128之接觸表面。應進一步注意，腳輪總成200可經配置以使得第三旋轉軸226與腳輪輪子210所接觸的玻璃帶42之表面形成非零角β(參見第89圖)。引入至第三輪軸224之角β有助於避免主體部分206圍繞第三旋轉軸226的顫動或搖擺。在一些實施例中，腳輪總成200可經設計以使得第三旋轉軸226在腳輪輪子210接觸玻璃帶之位置282處與玻璃帶128相交。

下文將描述腳輪總成100相對於移動中玻璃帶42之操作且關於第8與11圖來描述。如第11圖中所示，熔融玻璃16以持續移動中玻璃帶42的形式自成形主體32向下下降。玻璃帶42藉由牽引輥44接合且在拉伸方向50上由牽引輥44向下拉伸。拉伸方向50通常但不必要為垂直方向。在玻璃帶自成形主體32下降時，玻璃帶自黏性材料冷卻成彈性材料。刻劃設備48定位於牽引輥44下方且經配置以接合在玻璃帶42中的彈性部分，且在玻璃帶中在大體上垂直於拉伸方向50的方向上形成側向劃痕。刻劃裝置48可在一些實施例中經配置以在平行於拉伸方向的方向上平移。

第11圖進一步例示鄰近玻璃帶42之側向邊緣部分54定位的一組腳輪總成。各組腳輪總成100由兩對腳輪總成組成，其中第一對腳輪總成鄰近一個側向邊緣部分54定位，且第二對腳輪總成100鄰近玻璃帶42之相反側向邊緣部分定位。此外，參照第8圖，各對腳輪總成100包括定位於玻璃帶42之一側上、鄰近邊緣部分54的第一腳輪總成，及定位於玻璃帶42之相反側上、鄰近相同邊緣部分54的第二腳輪總成100。各組腳輪總成之各腳輪總成通常定位於離成形主體32之根部40相等距離處。

參照第6圖，剛好在腳輪輪子104與玻璃帶42之間接觸之前，由力機構120(例如扭力彈簧120)施加至腳輪輪子安裝構件102的力促使扭力輪子安裝構件102旋轉至最大旋轉量之位置，直至腳輪輪子安裝構件102之旋轉處於穩定初始位置，且腳輪輪子之平面130與拉伸方向50成角度。在第 6圖中所例示的情況中，腳輪輪子安裝構件102在順時針方向上旋轉。在基座構件124移動腳輪總成100以使得腳輪輪子104接觸在拉伸方向50上移動的玻璃帶42之表面時，腳輪輪子104與移動中玻璃帶42之間的相互作用促使腳輪輪子安裝構件102對抗由扭力彈簧120施加至腳輪輪子安裝構件102的力而以逆時針旋轉來旋轉。在腳輪輪子安裝構件102在逆時針方向上旋轉時，施加至扭力彈簧120的扭力增大，且因此由扭力彈簧120施加至腳輪輪子安裝構件102的力亦增大。當在組合有玻璃帶42之向下移動及由玻璃帶引起的對平坦化之抵抗力的情況下，腳輪輪子104與玻璃帶42之間的摩擦力以由扭力彈簧120施加至腳輪輪子安裝構件的增大力來平衡時，腳輪輪子安裝構件102及腳輪輪子104到達玻璃帶42上之平衡位置。

更簡言之，當腳輪輪子104接觸持續移動中玻璃帶42時，玻璃帶之移動使腳輪輪子安裝構件102旋轉，以使腳輪輪子之平面130與玻璃帶之移動方向(拉伸方向50)對準。然而，腳輪輪子安裝構件藉由與玻璃帶接觸所產生的旋轉產生扭力彈簧120之扭轉，從而增大由扭力彈簧120對抗腳輪輪子安裝構件102所施加的力，進而傾向於使腳輪輪子安裝構件在相反旋轉方向上旋轉。因此，在遠離玻璃帶中心線的方向上，將向外側向力施加至移動中玻璃帶之邊緣部分。

儘管正在進行的操作描述僅涉及單一腳輪總成100，但是應記住，第二腳輪總成定位於玻璃帶之相反側上，以使得玻璃帶之邊緣部分夾持在兩個腳輪總成之間，如第8 圖中所示。此外，亦應認識到，根據第11圖，第二對腳輪總成類似地沿玻璃帶之相反邊緣部分定位，且經配置以使得第二對腳輪總成亦在與第一對腳輪總成所施加的側向力相反的方向上將向外側向力施加至玻璃帶。因此，與持續移動中玻璃接合的兩對腳輪總成將對向側向力施加於玻璃帶中，從而使玻璃帶平坦化。

就腳輪總成200而言再次參照第11圖，自前文應易於明白的是，腳輪總成200可替代腳輪總成100，以使得兩對腳輪總成經定位以與玻璃帶42之對向邊緣部分接合，且將在大體上垂直於拉伸方向50的方向上張緊玻璃帶的對向向外引導側向力施加於玻璃帶上。然而，儘管腳輪總成100及200類似，但是其不同的設計導致類似但不同的操作方法。如先前所述，第一力機構234(例如扭力彈簧234)經配置以推動腳輪輪子安裝構件202在將向外側向力施加至玻璃帶42的旋轉方向上圍繞第二旋轉軸222旋轉。驅動裝置242可用於藉由將或多或少扭力施加至扭力彈簧234來設定最小向外力(設定張緊力)。施加至扭力彈簧234的扭力愈大，施加至玻璃帶的向外側向力愈大。因此，驅動裝置242可用於調整側向向外力。在一些實施例中，驅動裝置242可電耦接至控制器，其中將控制器產生的力設定點信號與耦接至腳輪總成之測力器所提供的力信號相比較。包含設定點與力信號之間的差異的誤差信號可隨後用於控制驅動裝置242，該驅動裝置242可增大或減小對玻璃帶所施加的張力。在其他實施例中，可在拉伸製程期間量測玻璃帶中之張力，其中此即時張力可提供至 系統控制器，且產生表示實際帶材張力與設定點張力之間的差異的誤差信號。誤差信號可用於控制驅動裝置242。

類似地，第二力機構260及驅動裝置268可用於控制由腳輪總成200施加至玻璃帶42的法向力。當第一腳輪總成定位於玻璃帶之第一側面上且第二腳輪總成定位於玻璃帶之第二側面上，且第一腳輪總成及第二腳輪總成經定位以使得玻璃帶夾持於第一腳輪總成及第二腳輪總成之腳輪輪子之間時，此法向力可稱為夾持力。因此，腳輪總成對(亦即第一腳輪總成及第二腳輪總成)之各腳輪總成之驅動裝置268可用於藉由將或多或少張力施加至第二力機構(例如第二扭力彈簧260)來改變夾持力之量。

在使用中，各腳輪總成200可包括類似於基座構件124的基座構件，該基座構件可向腳輪總成提供線性運動或旋轉運動，以使得可將腳輪總成移動成與玻璃帶接合或與玻璃帶脫離。

第12圖進一步例示鄰近玻璃帶42之側向邊緣部分54定位的一組腳輪總成200。各組腳輪總成200由兩對腳輪總成組成，其中第一對腳輪總成鄰近一個側向邊緣部分54定位，且第二對腳輪總成200鄰近玻璃帶42之相反側向邊緣部分定位。此外，參照第8圖，各對腳輪總成200包括定位於玻璃帶42之一側上、鄰近邊緣部分54的第一腳輪總成，及定位於玻璃帶42之相反側、鄰近相同邊緣部分54的第二腳輪總成200。各組腳輪總成之各腳輪總成通常定位於離成形主體32之根部40相等距離處。

參照第13圖，剛好在腳輪輪子210與玻璃帶42之間接觸之前，由力機構234(例如扭力彈簧234)施加至腳輪輪子安裝構件102的力促使扭力輪子安裝構件202在第一方向上旋轉至最大旋轉量之位置，直至腳輪輪子安裝構件202之旋轉處於穩定初始位置，且腳輪輪子之平面228與拉伸方向50成角α。在第13圖中所例示的情況中，腳輪輪子安裝構件202在逆時針方向上旋轉。在腳輪總成200諸如經由基座構件124移動以使得腳輪輪子210接觸在拉伸方向50上移動的玻璃帶42之表面時，腳輪輪子210與移動中玻璃帶42之間的相互作用促使腳輪輪子安裝構件202對抗由第一扭力彈簧234施加至腳輪輪子安裝構件202的力而在順時針方向上旋轉。在腳輪輪子安裝構件202在順時針方向上旋轉時，施加至扭力彈簧234的扭力增大，且因此由扭力彈簧234施加至腳輪輪子安裝構件202的力亦增大。當在組合有玻璃帶42之向下移動及由玻璃帶引起的對平坦化之抵抗力的情況下，腳輪輪子210與玻璃帶42之間的摩擦力以由第一扭力彈簧234施加至腳輪輪子安裝構件的增大力來平衡時，腳輪輪子安裝構件202及腳輪輪子210到達玻璃帶42上之平衡位置。

更簡言之，當腳輪輪子210接觸持續移動中玻璃帶42時，玻璃帶之移動使腳輪輪子安裝構件202在旋轉方向上旋轉，以使腳輪輪子之平面228與玻璃帶之移動方向(拉伸方向50)對準。然而，腳輪輪子安裝構件202藉由與玻璃帶接觸所產生的旋轉產生第一扭力彈簧234之扭轉，從而增大由第一扭力彈簧234對抗腳輪輪子安裝構件202所施加的力，進 而傾向於使腳輪輪子安裝構件在相反旋轉方向上旋轉。因此，在遠離玻璃帶中心線的方向上，將向外側向力施加至移動中玻璃帶之邊緣部分。

儘管正在進行的操作描述僅涉及單一腳輪總成200，但是應記住，第二腳輪總成定位於玻璃帶之相反側上，以使得玻璃帶之邊緣部分夾持在兩個腳輪總成之間，如第12圖中所示。此外，亦應認識到，根據第11圖，第二對腳輪總成類似地沿玻璃帶之相反邊緣部分定位，且經配置以使得第二對腳輪總成亦在與第一對腳輪總成所施加的側向力相反的方向上將向外側向力施加至玻璃帶。因此，與持續移動中玻璃接合的兩對腳輪總成將對向側向力施加於玻璃帶中，從而使玻璃帶平坦化。如上文所述，第一驅動裝置242可用於改變施加至玻璃帶的向外側向力及因此張力，而第二驅動裝置268可用於改變夾持力。諸如固定螺釘298之止擋可用於限制腳輪輪子安裝構件202之旋轉運動。

在第14圖中所例示的又一實施例中，腳輪總成100或200可與刻劃設備300結合使用，其中包含刻劃設備300之刻劃裝置相對於拉伸方向50以一定角度平移，如由雙頭箭頭302所指示。因此，不需要刻劃設備300在拉伸方向上移動來確保在刻劃製程期間不發生平行於拉伸方向的相對運動。此舉有助於第二組腳輪總成在刻劃設備下方之置放，但干擾刻劃設備下方機器人或其他設備之運動。

第15圖為一組腳輪總成對持續移動中玻璃帶之影響的模型化資料的圖。縱軸表示玻璃帶與在中心線位置處與 玻璃帶相切的平面之間的距離。亦即，縱軸表示玻璃帶離平面形狀之偏差，其隨離玻璃帶中心線之距離(橫軸)的變化而變化。假定玻璃帶具有0.3mm之平均厚度、1800mm之寬度、約7kg之縱向向下拉伸力及25mm之柱面曲率(彎曲度)，其中曲率係量測為離平面之最大偏差。曲線304表示玻璃帶在接合對向腳輪總成對之前的曲率，且曲線306表示玻璃帶在將玻璃帶之邊緣部分與對向腳輪總成對接合之後的曲率。資料展示：藉由使用本文所揭示的腳輪總成，帶材於寬度方向上之「平坦度」顯著改良。

如先前所述，儘管已就玻璃成形製程來呈現本文所揭示的腳輪總成，但是腳輪總成可用於其中將薄玻璃帶42自一個位置運送至另一位置的其他設備及系統中。舉例而言，如第16圖中所示，薄的可撓玻璃帶42可自源捲軸400放出(分配)，且由收片捲軸402收片(接收)。玻璃可具有等於或小於0.3mm、等於或小於0.1mm或等於或小於0.05mm之厚度。源捲軸或收片捲軸之半徑可隨玻璃帶厚度的變化而變化。參考數字404所表示的各種處理設備可定位於源捲軸400與收片捲軸402之間以進一步處理玻璃帶。舉例而言，該處理設備可用於研磨及/或拋光玻璃帶之邊緣，將操縱條帶施加至玻璃帶之邊緣，將其他材料沈積至玻璃帶上，該等其他材料不限於諸如保護膜或諸如半導體材料的電功能材料。視特定製程而定，如本文所述的腳輪總成100及/或200可用於橫跨玻璃帶之寬度施加張力以減小玻璃帶之曲率，從而可改良玻璃帶之處理。

熟習此項技術者將明白的是，可在不脫離本文所述實施例的精神及範疇的情況下對其做出各種修改及變化。因此，本發明實施例意欲涵蓋該等修改及變化，前提是該等修改及變化在隨附申請專利範圍及其等效物之範疇內。

δ‧‧‧距離

α‧‧‧偏移角/角

42‧‧‧玻璃帶

50‧‧‧拉伸方向/行進方向

54‧‧‧側向邊緣/邊緣部分/側向邊緣部分

100‧‧‧腳輪總成

102‧‧‧腳輪輪子安裝構件/腳輪輪子安裝臂

104‧‧‧腳輪輪子

106‧‧‧第一輪軸

108‧‧‧遠端

110‧‧‧第一旋轉軸/第一軸

112‧‧‧近端

114‧‧‧框架構件

116‧‧‧第二輪軸

118‧‧‧第二旋轉軸

120‧‧‧力機構/扭力彈簧

122‧‧‧旋轉方向

124‧‧‧基座構件

130‧‧‧平面

Claims (15)

1. 一種用於製造玻璃的設備，其包含：一成形主體，將熔融玻璃自該成形主體拉伸以產生一持續移動中玻璃帶；一腳輪總成，其定位於該成形主體下方且經配置以與該移動中玻璃帶接合，該腳輪總成包含：一腳輪輪子安裝構件；一腳輪輪子，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件且可圍繞一第一旋轉軸旋轉；一框架構件，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞一第二旋轉軸旋轉；一第一力機構，其經配置以將一第一力施加至該腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸之一旋轉；以及其中垂直於該第一旋轉軸且通過該第一旋轉軸之一平面與該第二旋轉軸相交。
2. 如請求項1所述之設備，其中該腳輪總成進一步包含一驅動機構，其耦接至該第一力裝置且經配置以改變施加至該腳輪輪子安裝構件的該第一力。
3. 如請求項1所述之設備，其中該腳輪輪子安裝構件包含一環架塊及可旋轉地耦接至該環架塊的一主體部分，且其中該主體部分可圍繞一第三旋轉軸旋轉。
4. 如請求項1所述之設備，其中該腳輪輪子安裝構件經配置以圍繞垂直於該第二旋轉軸的一第四旋轉軸旋轉。
5. 如請求項4所述之設備，其進一步包含一第二力機構，其經配置以將一第二力施加至該腳輪輪子安裝構件，且推動該腳輪輪子安裝構件圍繞該第四旋轉軸之一旋轉。
6. 一種用於處理一玻璃帶的設備，其包含：一源捲軸，其包含一段玻璃帶；一收片捲軸，其經配置以接收來自該源捲軸之該段玻璃帶；一腳輪總成，其定位於該源捲軸與該收片捲軸之間且經配置以與該玻璃帶接合，該腳輪總成包含：一腳輪輪子安裝構件；一腳輪輪子，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件且可圍繞一第一旋轉軸旋轉；一框架構件，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞一第二旋轉軸旋轉；一第一力機構，其經配置以將一第一力施加至該腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸之一旋轉；以及其中垂直於該第一旋轉軸且通過該第一旋轉軸之一平面與該第二旋轉軸相交。
7. 如請求項6所述之設備，其中該腳輪總成進一步包含一驅動機構，其耦接至該第一力裝置且經配置以改變施加至該腳輪輪子安裝構件的該第一力。
8. 如請求項6所述之設備，其中該腳輪輪子安裝構件包含一環架塊及可旋轉地耦接至該環架塊的一主體部分，且其中該主體部分可圍繞一第三旋轉軸旋轉。
9. 如請求項8所述之設備，其中該腳輪輪子安裝構件經配置以圍繞垂直於該第二旋轉軸的一第四旋轉軸旋轉。
10. 一種拉伸一玻璃帶的方法，該方法包含以下步驟：使熔融玻璃自一成形主體流動以形成一玻璃帶，該玻璃帶在一拉伸方向上移動；將該玻璃帶與一腳輪總成接合，該腳輪總成包含：一腳輪輪子安裝構件；一腳輪輪子，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件且可圍繞一第一旋轉軸旋轉；一框架構件，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞一第二旋轉軸旋轉；一第一力機構，其經配置以將一第一力施加至該腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸之一旋轉；以及 其中該接合之步驟促使該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸與該第一力反向地旋轉，該第一力從而在遠離該玻璃帶之一中心線的一方向上形成該玻璃帶中之一張力。
11. 如請求項10所述之方法，其中該第一力機構耦接至一第一驅動裝置，該方法進一步包含以下步驟：用該第一驅動裝置改變該第一力。
12. 如請求項10所述之方法，其進一步包含以下步驟：改變該第一力以改變該玻璃帶中之一側向張力。
13. 一種運送一玻璃帶的方法，該方法包含以下步驟：將一玻璃帶自一源捲軸放出；將來自該源捲軸之該玻璃帶收片至一收片捲軸上；將該源捲軸與該收片捲軸之間的該玻璃片與一腳輪總成接合，該腳輪總成包含：一腳輪輪子安裝構件；一腳輪輪子，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件且可圍繞一第一旋轉軸旋轉；一框架構件，其可旋轉地耦接至該腳輪輪子安裝構件，該腳輪輪子安裝構件可圍繞一第二旋轉軸旋轉；一第一力機構，其經配置以將一第一力施加至該腳輪輪子安裝構件，該第一力機構推動該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸之一旋轉；以及 其中該接合之步驟促使該腳輪輪子安裝構件圍繞該第二旋轉軸與該第一力反向地旋轉，該第一力從而在遠離該玻璃帶之一中心線的一方向上形成該玻璃帶中之一張力。
14. 如請求項13所述之方法，其中該第一力機構耦接至一第一驅動裝置，該方法進一步包含以下步驟：用該第一驅動裝置改變該第一力。
15. 如請求項13所述之方法，其進一步包含以下步驟：改變該第一力以改變該玻璃帶中之一側向張力。