TW201636308A - 玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法 - Google Patents

Abstract

本發明課題為抑制玻璃板的彎曲成形中錨型肩的產生。 其解決手段為玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模，及以載放在上述彎曲模的上述玻璃板軟化的溫度加熱的加熱爐，上述彎曲模具備：將上述玻璃板彎曲成形的彎曲成形部位，及以不彎曲成形的不成形部位的邊界為支軸，賦予上述玻璃板彎曲力矩的彎曲手段。

Description

玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法

本發明是有關玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法，尤其是關於表面硬度高的玻璃板彎曲成形用的方法及成形裝置。

以往，在玻璃板彎曲加工的場合，將玻璃板裁斷成預定的尺寸，並將其載放在設置於大氣周圍環境的加熱爐內的彎曲模上，加熱至可彎曲成形之玻璃板的軟化的溫度(依玻璃材質有所不同，但一般為550℃~700℃左右)為止。藉此，進行以自重或負載於玻璃板的配重而變形成沿著彎曲模形狀之形狀的加工方法。

以下的專利文獻1中，將玻璃板裁斷成預定的形狀後投入加熱爐內，以比軟化點低的溫度(約650℃)加熱，在環或彎曲輥上以自重進行彎曲成形，或將載放於環上的玻璃板朝模具推壓的加壓成形之習知玻璃板的彎曲加工中，在玻璃板成形為複雜的形狀時，對玻璃板的各部不能有充分的彎曲，在周緣部產生皺褶，而有產生各種光學畸變的問題產生。並且，在玻璃板的彎曲成形 時，較以往加熱至高溫的黏度一旦降低時，在彎曲成形時會有使玻璃板熔合的問題，揭示一種將黏度為105Pa．s以上108Pa．s以下的玻璃板朝著具有預定彎曲成形面的成形模推壓，藉此將上述玻璃板彎曲成形為沿著上述成形面的形狀的方法中，控制上述玻璃板的成形溫度T及成形時間t以滿足預定的數式，藉此將上述玻璃板彎曲成形的玻璃板的彎曲成形方法。

如上述玻璃板的彎曲成形為容易將玻璃板軟化至可成形的程度，在以玻璃板的自重或僅以自重不能充分變形的場合除了玻璃板的自重外並以負荷(配重)在玻璃板的彈性變形範圍內加以負載，於其狀態下加熱爐中將玻璃板加熱、軟化來進行。

第7圖是表示習知技術的在玻璃板的彈性變形範圍內負載配重進行玻璃板成形的彎曲模1000的構成的圖。第7圖表示的彎曲模1000是如第7(c)圖表示由凹夾具1300與凸夾具1310構成。彎曲模1000是載放於底板1400在凹夾具1300與凸夾具1310之間插入玻璃板1100，於玻璃板1100的彈性變形範圍內負載配重2000之後，在加熱爐內加熱、軟化，進行玻璃板1100成形。

第7(a)圖是表示在凹夾具1300的上部進行配重2000負荷時之平面的圖，第7(b)圖是表示將插入凹夾具1300與凸夾具1310夾具之間的玻璃板1100成形為預定形狀之後的樣子的剖視圖。並且，在底板1400設有導件1200，將配重2000的負荷均等地負載於玻璃板 1001。再者，配重2000的負荷是垂直負載於玻璃板1100，本說明書中稱此方式為直動式。

第8圖是表示藉第7圖表示的彎曲模1000將玻璃板1100彎曲成形後的狀態的圖。如第8圖表示在成形成載放於底板1400之凸夾具1310的形狀的玻璃板1100的兩端，會有在稱為錨型肩1100k的玻璃板彎曲成形時產生玻璃的隆起，即錨型肩1100k的場合。如此的錨型肩1100k在品質管理上不理想而導致精度降低的原因之一。

又，如第7圖表示之直動式的彎曲模1000中，雖設有配重2000負載用的導件1200，但是將配重2000負載於凹夾具1300時，配重2000沿著導件1200如未呈水平下降時(沿著4支導件1200不呈水平下降，傾斜產生時)，使得配重不能上下，即會有所謂扭曲現象產生的問題。

此外，在玻璃板的彎曲成形時，除了有軟化至玻璃板可成形程度的必要之外，過度軟化時則會有玻璃板熔合於彎曲模(成形模)或夾具的問題。

又，以往所使用的彎曲模雖是使用金屬模，但是會有金屬模的模樣轉印到金屬模與玻璃板接觸之玻璃板的表面的問題，或微小的異物附著在金屬模時，其異物會陷入軟化的玻璃板，也會有使玻璃板的透明度降低的問題。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2004-131347號公報

因此，本發明的課題為提供一種在玻璃板的 彎曲成形中，即使使用硬度高的玻璃板，仍可彎曲成形為預定的形狀，且不致有錨型肩產生的玻璃板的彎曲成形裝置。並且，提供一種彎曲模的模樣轉印至玻璃板困難，即使微小的異物附著於彎曲模異物也不會陷入玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。

申請專利範圍第1項記載的發明為玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模，及以將載放在上述彎曲模的上述玻璃板軟化的溫度加熱的加熱爐的玻璃板的彎曲成形裝置，其特徵為：上述彎曲模具備以上述玻璃板彎曲成形的彎曲成形部位，及不彎曲成形之不成形部位的邊界為支軸，賦予上述玻璃板彎曲力矩的彎曲手段。

如習知技術在玻璃板彎曲成形時，固定不彎曲成形的部位(稱不成形部位)，朝彎曲成形的部位垂直 施以負載時，在彎曲成形部位與不成形部位的邊界(邊界區域)會產生與其負載相等的反向力。相關的反向力成為預定以上時，邊界的周邊會產生隆起現象，即錨型肩。

為防止此以抑制邊界產生的反向力，且在玻璃板彎曲成形時賦予所需最小限的負載即可。為此，並非如習知技術對彎曲成形部位賦予垂直加重，而是以朝著玻璃板的彎曲方向賦予力，即賦予彎曲力矩為佳。藉此在邊界產生的反向力成為與彎曲力矩向量分析成水平方向與垂直方向時的垂直向量對應的力，可以所需最小限的力進行玻璃板的彎曲成形，並減小反向力。可藉此防止錨型肩的產生。

申請專利範圍第2項記載的發明，係於申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述彎曲模是由凸夾具與凹夾具所構成，在上述凹夾具具備配重。

申請專利範圍第3項記載的發明，係於申請專利範圍第1或2項記載的玻璃板的成形裝置中，其特徵為：構成以上述支軸為中心可沿著上述凸夾具的形狀旋轉。

以推壓板固定載放在凸夾具上的玻璃板的不成形部位，並以邊界為支軸使得具備配重的凹夾具沿著凸夾具的形狀旋轉，藉此減小邊界產生的反向力，並可進行玻璃板的彎曲成形。

申請專利範圍第4項記載的發明，係於申請 專利範圍第1至3項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述玻璃板加熱時之上述加熱爐的周圍環境為惰性氣體周圍環境。

申請專利範圍第5項記載的發明，係於申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述惰性氣體為氮氣。

申請專利範圍第6項記載的發明，係於申請專利範圍第1至5項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述彎曲模是以碳為材質的碳素模。

申請專利範圍第7項記載的發明，係於申請專利範圍第1至6項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或插入上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間插入碳片。

申請專利範圍第8項記載的發明，係於申請專利範圍第1至7項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述加熱爐的溫度是比上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度。

申請專利範圍第9項記載的發明為玻璃板的彎曲成形方法，其特徵為：以在玻璃板成形為預定形狀的彎曲模上載放玻璃板，將上述玻璃板彎曲成形的彎曲成形部位，及不彎曲成形的不成形部位的邊界部位為支軸，在上述玻璃板的彈性變形範圍內賦予上述彎曲成形部位彎曲力矩， 並以上述玻璃板軟化的溫度加熱成形。

常溫中，在玻璃板彎曲成形時，藉固定板等固定不彎曲成形的不成形部位，並對彎曲成形的部位施以玻璃板之彈性變形範圍內的負荷，於其狀態下在加熱爐內加熱，但藉著沿玻璃板的彎曲方向施以彎曲負荷，可使玻璃板以最小限的力彎曲，並可減小邊界產生的反向力。藉此，可防止錨型肩的產生。

申請專利範圍第10項記載的發明，係於申請專利範圍第9項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述彎曲模是由凸夾具和凹夾具所構成，使上述凹夾具以上述支軸為中心沿著上述凸夾具的形狀旋轉負載上述彎曲力矩。

申請專利範圍第11項記載的發明，係於申請專利範圍第9或10項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述玻璃板加熱時之上述加熱爐的周圍環境為惰性氣體周圍環境。

申請專利範圍第12項記載的發明，係於申請專利範圍第9至11項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述惰性氣體為氮氣。

申請專利範圍第13項記載的發明，係於申請專利範圍第9至12項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述彎曲模是以碳為材質的碳素模。

申請專利範圍第14項記載的發明，係於申請專利範圍第9至13項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形 方法中，其特徵為：在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或插入上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板間插入碳片。

申請專利範圍第15項記載的發明，係於申請專利範圍第9至14項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述加熱爐的溫度是比上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度加熱。

如上述根據本發明，在玻璃板的彎曲成形中，即使使用硬度高的玻璃板，仍可彎曲成形為預定的形狀，並可提供不產生錨型肩的玻璃板的彎曲成形裝置。此外，可提供彎曲模轉印到玻璃板困難，且即使微小的異物附著於彎曲模，異物也不會陷入玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。

1‧‧‧玻璃板彎曲成形裝置

11‧‧‧玻璃板

13‧‧‧碳片

50‧‧‧彎曲模

101‧‧‧上部加熱裝置

102‧‧‧下部加熱裝置

103‧‧‧加熱爐

104‧‧‧搬入室

105‧‧‧搬出室

106‧‧‧閘門

110‧‧‧不成形部位

111‧‧‧邊界

112‧‧‧成形部位

530‧‧‧凹夾具

531‧‧‧凸夾具

540‧‧‧底板

550‧‧‧固定板

241、340‧‧‧底座

570‧‧‧旋轉用架

580‧‧‧旋轉用支軸

第1圖表示玻璃板彎曲成形後之玻璃板的形狀的圖。

第2圖表示將玻璃板加熱之加熱爐的概要的圖。

第3圖表示碳素模50的上視圖與剖面的圖。

第4圖表示碳素模50的剖面的圖。

第5圖表示碳素模50的透視圖。

第6圖是表示在插入於碳素模50的凹夾具530與凸 夾具531之間的玻璃板11兩側分別插入碳片13的樣子的剖視圖。

第7圖是對玻璃板11的彎曲成形部位112垂直負載負荷之習知的彎曲模1000的上視圖與剖視圖。

第8圖是表示以習知的彎曲模1000將玻璃板彎曲時，在成形部位112與不成形部位110的邊界產生錨型肩的圖。

以下，參閱圖示說明本發明之一實施形態。第1圖是表示藉本發明之一實施形態的彎曲模進行玻璃板彎曲成形後的形狀的圖。玻璃板為高強度、薄型玻璃板，將其兩端長側彎折成形。玻璃板11是由不彎折之不成形部位110與彎折成形的成形部位112所構成，該等的邊界區域為邊界111。雖在後述，但是以邊界111為支軸在成形部位112負載彎曲力矩，可使玻璃板11成形為如第1圖表示的形狀。再者，第1圖表示的形狀僅為其中之一例示，可藉著本發明將玻璃板成形為種種的形狀。

第2圖是表示玻璃板成形用的玻璃板彎曲成形裝置1的概略構成圖。第2圖表示的玻璃板彎曲成形裝置1係於大氣周圍環境的搬入室104中，在碳材料所成的彎曲模(碳素模)設置玻璃板，必要時在彎曲模對玻璃板負載彈性變形範圍內的負荷(配重)。

在此，彎曲模並非習知的金屬模，而是以碳 素模為佳，在碳中更以碳石墨具有耐熱性、熱傳導性，並可抗急劇的熱變化而更為理想。又，碳素模在高溫下尺寸變化少，輕且加工容易，且較鋁輕，也具有精密機械加工容易的優點與自潤滑性，並具有不損傷相對零組件之玻璃板的優點。

在大氣周圍環境中對玻璃板施以其彈性變形範圍內的彎曲負載的力矩之後，在加熱爐103內，將玻璃板以較軟化點溫度低大約100℃~200℃低的加熱使玻璃板變形成預定的形狀。相關玻璃板變形的溫度在本說明書中稱玻璃板軟化的溫度。在此，玻璃板加熱時之加熱爐103的內部是以惰性氣體，例如氮氣填充為佳。由於碳素模在大氣周圍環境中加熱時氧化，其材質的變化或軟化的玻璃板會產生黏貼於碳素模的現象。

在加熱爐103的內部中使一定時間加熱後的玻璃板軟化，藉自重與力矩沿著彎曲模的形狀成形。將成形後的玻璃板朝著搬出室105移動而冷卻。再者，搬入室104與搬出室105及加熱爐103是以閘門106形成加熱爐103加熱時可密閉的構造。又，在加熱爐103設有上部加熱裝置101、下部加熱裝置102，藉此在加熱爐103內上升至玻璃板軟化的溫度。如上述加熱爐103雖是以惰性氣體填充，但其填充方法只要使用通常使用的惰性氣體填充手段(未圖示)填充即可。

〔實施例〕

第3圖是表示對本發明之一實施形態的玻璃板負載彎曲力矩之碳素模50的構成的圖。第3圖表示的彎曲模是由碳材料所構成的碳素模50。碳素模50是由：凸夾具531；凹夾具530；抑制玻璃板之不彎曲成形的不成形部位110的固定板550；並依需要可拆裝地安裝於凹夾具530的配重520所構成，載放在底板540上。將玻璃板11插入凹夾具530與凸夾具531之間。凹夾具530是以固定板550的端部(成形部位110與不成形部位112的邊界區域)為支軸，可沿著凹夾具531的形狀旋轉。

第3(a)圖是對玻璃板的成形部位112賦予力矩，進行玻璃板成形的碳素模50的上視圖。又，第3(b)圖是使凹夾具530沿著凸夾具531的形狀一邊旋轉，並將彎曲力矩賦予玻璃板11，使玻璃板11在其狀態下加熱爐1中軟化，將玻璃板11成形為預定的形狀時的剖視圖。

第4圖為碳素模50的剖視圖，第5圖為其透視圖。在碳素模50的凸夾具載放玻璃板。具備配重520的凹模夾具531是與連接在旋轉用架570的旋轉用支軸580連接，構成可沿著凸夾具531的形狀順時鐘方向或逆時鐘方向旋轉。

凹夾具530是以不成形部位110與成形部位112的邊界區域的邊界111為支軸，對成形部位112賦予彎曲力矩，成形為預定形狀。上述力矩是沿著玻璃板的彎曲方向的彎曲負荷，因此與如習知技術對玻璃板的成形部 賦予垂直的力比較，可以較少的力成形，並可將邊界產生的反向力抑制在最小限。藉此，可抑制習知課題之成形部位112與不成形部位110的邊界之錨型肩的產生。

第6圖是將玻璃板11插入於凹夾具530與凸夾具531之間的碳素模50的剖視圖，但是在凹夾具530與凸夾具531之間插入碳片13。如上述在凹夾具530與凸夾具531之間插入碳片13，藉此即使在凹夾具530或凸夾具531與玻璃板的接觸面存在有微小的異物時，可使微小的異物陷入比玻璃板軟的碳片13內，防止陷入玻璃板11內。

〔產業上的可利用性〕

根據本發明，可提供抑制玻璃板的彎曲成形中成為問題之錨型肩的產生的玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法。並可提供彎曲模的模樣轉印至玻璃板困難，且微小的異物即使附著於彎曲模，異物也不致混入彎曲成形後之玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法。

50‧‧‧彎曲模

520‧‧‧配重

530‧‧‧凹夾具

531‧‧‧凸夾具

540‧‧‧底板

550‧‧‧固定板

570‧‧‧旋轉用架

580‧‧‧旋轉用支軸

Claims (17)

1. 一種玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模，及以將載放在上述彎曲模的上述玻璃板軟化的溫度加熱的加熱爐的玻璃板的彎曲成形裝置，其特徵為：上述彎曲模具備：以彎曲成形上述玻璃板的彎曲成形部位，及不彎曲成形的不成形部位的邊界為支軸，賦予上述玻璃板彎曲力矩的彎曲手段。
2. 如申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述彎曲模是由凸夾具與凹夾具所構成，在上述凹夾具具備配重。
3. 如申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述凹夾具是構成以上述支軸為中心可沿著上述凸夾具的形狀旋轉。
4. 如申請專利範圍第2項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述凹夾具是構成以上述支軸為中心可沿著上述凸夾具的形狀旋轉。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述玻璃板加熱時之上述加熱爐的周圍環境為惰性氣體周圍環境。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述惰性氣體為氮氣。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述彎曲模是以碳為材質的碳 素模。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或插入上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間插入碳片。
9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述加熱爐的溫度是比上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度。
10. 一種玻璃板的彎曲成形方法，其特徵為：以在玻璃板成形為預定形狀的彎曲模上載放玻璃板，將上述玻璃板彎曲成形的彎曲成形部位，及不彎曲成形的不成形部位的邊界部位為支軸，在上述玻璃板的彈性變形範圍內賦予上述彎曲成形部位彎曲力矩，並以上述玻璃板軟化的溫度加熱成形。
11. 如申請專利範圍第10項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述彎曲模是由凸夾具和凹夾具所構成，使上述凹夾具以上述支軸為中心沿著上述凸夾具的形狀旋轉負載上述彎曲力矩。
12. 如申請專利範圍第10項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述玻璃板加熱時之上述加熱爐的周圍環境為惰性氣體周圍環境。
13. 如申請專利範圍第11項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述玻璃板加熱時之上述加熱爐的周圍環境為惰性氣體周圍環境。
14. 如申請專利範圍第10至13項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述惰性氣體為氮氣。
15. 如申請專利範圍第10至13項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述彎曲模是以碳為材質的碳素模。
16. 如申請專利範圍第10至13項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或插入上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板間插入碳片。
17. 如申請專利範圍第10至13項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述加熱爐的溫度是比上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度加熱。