TW201718419A - 微波加熱玻璃彎曲製程 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於一玻璃薄片之自動化成形之方法及系統。該等方法包括預加熱該玻璃，經由使用一超高頻、高功率電磁波及利用即時獲得之熱及形狀(位置)資料的電腦實施處理程序之選擇性且聚焦之波束加熱使該玻璃彎曲，及冷卻該玻璃薄片以產生適合用於在空中及太空載具中使用之一玻璃薄片。

Description

微波加熱玻璃彎曲製程
本發明係關於一種使用微波聚焦波束加熱之加熱及彎曲(及/或成形)系統，且更特定言之，係關於一種具有至少兩個(例如，至少三個)加熱爐之玻璃線。其中該第一加熱爐用以將一或多個玻璃基板預加熱至一第一溫度；為玻璃形成爐之該第二加熱爐將該基板維持在該第一溫度且使用微波聚焦波束加熱及該第一加熱爐或一第三爐對該一或多個玻璃基板之選定部分加熱且使其彎曲，可控制地冷卻該一或多個玻璃基板。
本文中亦提供為用於該溫度之即時監視及待成形的一玻璃薄片之彎曲之方法。
在彎曲技術中通常被稱作彎鐵或成形鐵之彎曲器件在此項技術中熟知用於使一或多個玻璃薄片成形以供在用於陸地、水、空中及太空載具之單塊及層壓透明件之製造中使用。用於成形玻璃基板或薄片以供在用於陸地及水載具之透明件之製造中使用之方法通常包括提供具有接縫或平滑化邊緣及預定大小之一或多個玻璃薄片；移動在一彎鐵上支撐之該玻璃薄片穿過爐以加熱軟化該等玻璃薄片；使該等玻璃薄片成形；可控制地冷卻該等經成形之玻璃薄片以對該等 經成形之玻璃薄片退火或熱回火，及在用於陸地或水載具之透明件之製造中使用該等經成形之玻璃薄片。用於使玻璃基板或薄片成形以供在用於空中及太空載具的透明件之製造中使用之方法通常包括提供具有接縫或平滑化邊緣及預定大小之一或多個玻璃薄片；移動在一彎鐵上支撐之該玻璃薄片穿過爐以加熱軟化該等玻璃薄片；使該等玻璃薄片成形；可控制地冷卻該等經成形之玻璃薄片以對該等經成形之玻璃薄片退火；將經成形之玻璃薄片切割至第二預定大小；使經成形之玻璃薄片之邊緣縫合或平滑化；化學回火經成形之玻璃薄片，或熱回火經成形之玻璃薄片，及在用於空中或太空載具之透明件之製造中使用該等經回火的經成形之玻璃薄片。
在使玻璃薄片成形以用於供用於陸地及水載具之透明件使用與使玻璃薄片成形以用於供用於空中及太空載具之透明件使用之間的於本論述中所關注的差異在於，用於供用於陸地及水載具之透明件使用的玻璃薄片在成形或彎曲前經切割至應有大小，然而用於供用於空中及太空載具之透明件使用的玻璃薄片在成形前經切割至過大之大小，且接著在彎曲後經切割至應有大小。為了清晰性之目的，目前可用於使用於供用於陸地及水載具的透明件使用之玻璃薄片成形的製程亦被稱作“切割至應有大小製程”，且目前可用於使用於供用於空中及太空載具的透明件使用之玻璃薄片成形的製程被稱作“彎曲後切割製程”。
切割至應有大小製程允許在玻璃薄片之加熱及彎曲前將玻璃薄片切割至所要的精確大小。然而，切割至應有大小製程不考量可在玻璃薄片之表面上出現的任何可能玷 污，玷污可使玻璃薄片之光學品質及隨後形成之透明件不可接受。
對此問題之一個解決方案為，提供具有其設計之改良以防止與彎鐵接觸的玻璃薄片之表面之玷污的彎鐵。此彎鐵揭示於USPA 13/714,494中。對此問題之另一解決方案為，在薄片成形製程期間降低爐之溫度及/或減小加熱循環之時間週期以用於使玻璃薄片成形以減少或消除與彎鐵接觸的玻璃薄片之表面之玷污。
如現在可由熟習此項技術者瞭解，提供用於使用切割至應有大小製程使玻璃薄片成形以供在航空器及太空透明件中使用同時消除或減少與彎鐵接觸的玻璃薄片之表面之玷污之製程及/或設備將為有利的。
藉由提供允許高效且有效加熱之系統及方法及/或成形至複雜形狀及/或玻璃薄片之冷卻來消除“彎曲後切割”之製程亦將為有利的。
本文中所提供為用於以一高效且自動化方式產生複雜玻璃薄片形狀之方法及系統。本文中提供之方法及系統較之先前技術的改良之處在於，其允許精確、特製之形狀，而不使用過多熱量且無玷污之可能性的所得增大。另外，藉由即時回饋，本文中描述之方法及系統確保每次皆達成複雜形狀。
本文中所提供為用於使一玻璃薄片成形及/或彎曲之方法及系統，其包括：將一彎鐵上之一玻璃薄片預加熱至範圍為自600℉至1000℉之一預加熱溫度；將該薄片之該 溫度增大至範圍為自大於該預加熱溫度至小於該玻璃下陷之一溫度的一溫度，例如，在(但不限於)1100℉至1250℉之一溫度範圍中。藉由以下操作使該玻璃薄片彎曲：i.)用藉由一電腦實施協定控制之一磁旋管波束將該玻璃薄片之一部分選擇性地加熱至該玻璃薄片之至少一部分下陷的一溫度；ii.)在該選擇性加熱步驟期間或後之一或多個時間點用一或多個紅外線(IR)掃描儀掃描該玻璃薄片之至少一部分，且自獲得自該一或多個IR掃描儀之資料獲得在用於該玻璃薄片之至少一部分的至少兩個維度中的一溫度分佈；iii.)使用一電腦實施處理程序將該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較；及用由一電腦實施處理程序控制之該磁旋管波束選擇性地加熱該玻璃薄片以使該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之該參考溫度分佈匹配。
本文中額外提供為一種系統，其包括：一第一爐，在本文中亦被稱作玻璃預加熱腔室/爐，包括紅外線加熱器及溫度感測器；一第二爐，在本文中亦被稱作玻璃成形、玻璃彎曲及/或玻璃形成爐，包括紅外線加熱器；一包括一磁旋管器件或可產生在微波波譜內之超高頻(例如，至少20GHz(千兆赫)，例如，範圍為自20GHz至300GHz)且高功率(例如，至少5kW(千瓦)電磁波的其他器件之磁旋管系統；及一用於控制該磁旋管器件之一波束至在該第二爐內的一彎鐵上之一玻璃薄片之形狀、位置及移動的光學系統；及一或多個紅外線(IR)成像感測器；一傳送機系統，其用於在一彎鐵上載運一玻璃薄片穿過該第一爐及該第二爐；一電腦系統，其連接至該一或多個IR成像感測器及該磁旋管系統，包 括一處理器及用於藉由由該磁旋管系統進行之選擇性加熱而控制該第二爐中的一玻璃薄片之彎曲之指令，該等指令包括一用於加熱該第二爐中之一玻璃薄片且使其彎曲之電腦實施協定，其中該電腦系統在玻璃資料之該彎曲期間的一或多個時間點自該一或多個成像感測器獲得該玻璃薄片之一溫度剖面，將該獲得之溫度剖面與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較，及控制該磁旋管波束系統選擇性地加熱該玻璃薄片以匹配該參考溫度分佈。該系統視情況含有一第三加熱爐以可控制地冷卻該玻璃薄片。該第三爐包括IR加熱器、一強迫冷空氣對流系統及風扇。若不存在一第三爐，則該第一爐將含有所有此等特徵。
此外，本發明係關於一種操作一爐系統以使用於(例如)一航空器透明件之一玻璃薄片成形之方法，該方法尤其包含：a)將一平玻璃薄片置放於具有一固定成形軌及定義為一可移動成形軌的在一肢接臂上之一成形軌之一彎鐵上；b)將具有該玻璃薄片之該彎鐵定位於一爐之一內部中以加熱該玻璃薄片以使在該固定成形軌上之該玻璃薄片成形，同時移動來自一磁旋管之一束微波能量以加熱該玻璃薄片的覆疊該可移動成形軌之部分以藉由該肢接臂之移動使該玻璃薄片之該等部分成形；c)獲得來自一或多個IR成像感測器的該玻璃薄片之至少一部分之一或多個熱影像及視情況來自一或多個3D成像感測器的一或多個形狀剖面影像且將其傳輸至一電腦；d)使用一電腦實施方法分析該一或多個熱影像及視情況 該一或多個形狀剖面影像，及藉由一電腦實施方法將該等影像與一或多個參考熱影像及視情況一或多個參考形狀剖面影像比較，以判定該一或多個熱影像及視情況形狀剖面影像與該等參考影像之間的一差；e)基於作為參考之一預定熱量(功率及速度)剖面，使用一電腦實施方法引導來自該磁旋管或其他合適來源之一束微波能量以加熱該玻璃薄片之部分以匹配該一或多個參考熱影像，及視情況，以匹配該一或多個參考形狀剖面影像，重複該分析及該比較步驟直至該一或多個熱影像匹配該一或多個參考熱影像，及視情況，直至該一或多個形狀剖面影像匹配該一或多個參考形狀剖面影像；f)經由該等電腦實施方法，產生一玻璃黏度分佈，從而允許該玻璃薄片按可接受之光學品質形成或彎曲為一所需形狀；及g)可控制地冷卻該經成形之玻璃薄片。
20‧‧‧層壓航空器擋風玻璃
22‧‧‧第一玻璃薄片
28‧‧‧乙烯基夾層或薄片
30‧‧‧第一胺基甲酸酯夾層
32‧‧‧可加熱部件
34‧‧‧第二胺基甲酸酯夾層
36‧‧‧邊緣部件或防濕層
38‧‧‧周邊邊緣
40‧‧‧邊際或邊際邊緣
42‧‧‧外表面
44‧‧‧邊際或邊際邊緣
46‧‧‧外表面
60‧‧‧玻璃薄片
61‧‧‧玻璃薄片
62‧‧‧彎曲端部
64‧‧‧彎曲端部
66‧‧‧經成形之中間部分
68‧‧‧平玻璃薄片
69‧‧‧平玻璃薄片
70‧‧‧彎鐵
74‧‧‧爐
76‧‧‧第一腔室
78‧‧‧第二腔室
80‧‧‧第一開口
82‧‧‧第二開口
84‧‧‧第一開口
86‧‧‧第二開口
88‧‧‧第一腔室之內部
90‧‧‧第二腔室之內部
92‧‧‧門
94‧‧‧門
94a‧‧‧管框架
94b‧‧‧不鏽鋼11規格薄片/不鏽鋼薄片
94c‧‧‧管框架之側
94d‧‧‧不鏽鋼11規格薄片/不鏽鋼薄片
94e‧‧‧管框架之側
94g‧‧‧絕緣材料之層
94h‧‧‧不鏽鋼箔
94i‧‧‧開口
94j‧‧‧開口
96‧‧‧門
98‧‧‧側
100‧‧‧側
102‧‧‧軌道
104‧‧‧軌道
106‧‧‧往復垂直路徑
108‧‧‧滑輪配置
110‧‧‧輪子
112‧‧‧輪子
114‧‧‧旋轉軸
116‧‧‧纜線
118‧‧‧纜線
120‧‧‧端
121‧‧‧頂部側
124‧‧‧相對端
126‧‧‧空氣缸
127‧‧‧外金屬外殼
128‧‧‧側
129‧‧‧相對側
130‧‧‧Kaowool絕緣件
133‧‧‧絕緣材料之層
136‧‧‧U形部件
137‧‧‧中間腿部
138‧‧‧桿
139‧‧‧外腿部
140‧‧‧外腿部
141‧‧‧垂直軌道
142‧‧‧垂直軌道
145‧‧‧電馬達
146‧‧‧包封
148‧‧‧垂直延伸部
150‧‧‧金屬頂板
152‧‧‧包封之另一側
160‧‧‧側壁
162‧‧‧側壁
164‧‧‧頂部壁或天花板
166‧‧‧底部壁
168‧‧‧短輥
170‧‧‧車架
172‧‧‧紅外線加熱器
174‧‧‧側壁之內部表面
176‧‧‧天花板之內部表面
177‧‧‧產生超高頻、高功率電磁波之器件/磁旋管
178‧‧‧光學盒
179‧‧‧鏡盒
180‧‧‧第二爐之頂板
181‧‧‧側壁
182‧‧‧側壁
184‧‧‧頂部壁或天花板
186‧‧‧底部壁
188‧‧‧側壁之內部表面
190‧‧‧第二爐之內部
191‧‧‧熱電偶
192‧‧‧傳動配置
193‧‧‧電腦微處理器系統
194‧‧‧傳動配置
195‧‧‧線
200‧‧‧短輥
202‧‧‧可移動傳送機
204‧‧‧高溫計或熱掃描儀
204a‧‧‧線
206‧‧‧陰極
208‧‧‧槍線圈磁體
210‧‧‧超導磁體
212‧‧‧電子束
214‧‧‧空腔
216‧‧‧模式轉換器
217‧‧‧高斯射束
222‧‧‧窗
224‧‧‧波導
225‧‧‧單一波束
226‧‧‧波導
228‧‧‧可移動鏡
230‧‧‧錐/位置感測器
231‧‧‧以幻象展示之成形地帶/位置感測器
232‧‧‧部分
234‧‧‧肢接臂
236‧‧‧部分
238‧‧‧固定成形軌軌
239‧‧‧成形軌
240‧‧‧重量
244‧‧‧預定路徑
246‧‧‧頂部玻璃薄片之表面
250‧‧‧高溫計
251‧‧‧電線
258‧‧‧爐
260‧‧‧爐
261‧‧‧爐
262‧‧‧爐
264‧‧‧爐
270‧‧‧在水平方向上之行進路徑
270a‧‧‧在垂直方向上之行進路徑
272‧‧‧往復行進路徑
274‧‧‧往復行進路徑
275‧‧‧在垂直方向上之往復行進路徑
276‧‧‧在垂直方向上之往復行進路徑
278‧‧‧在水平方向上之行進路徑
278a‧‧‧在垂直方向上之行進路徑
280‧‧‧爐
282‧‧‧第一隧道爐
284‧‧‧方向
286‧‧‧成形爐
287‧‧‧出口端
288‧‧‧第二隧道爐
289‧‧‧出口端
290‧‧‧入口開口
292‧‧‧出口開口
300‧‧‧追蹤感測器
302‧‧‧追蹤感測器
304‧‧‧追蹤感測器
306‧‧‧纜線
308‧‧‧電線
309‧‧‧追蹤感測器
320‧‧‧位置感測器
321‧‧‧位置感測器
324‧‧‧熱感測器
330‧‧‧電弧偵測器
圖1為說明透明件之層壓結構的一層壓航空器透明件之橫截面圖。
圖2為根據本發明之教示成形的經成形之薄片之透視圖。
圖3為可根據本發明之教示成形以尤其提供圖2之經成形之薄片的平薄片之透視圖。
圖4為可在本發明之實務中使用以尤其使例如(但不限於)圖3之薄片的玻璃薄片成形至圖2中展示之經成形之薄片的彎曲器件之一非限制性實施例之透視圖。
圖5為根據本發明之教示的可在本發明之實務中使用以尤其加熱玻璃薄片且使其成形(例如(但不限於)，加熱圖3之薄片且使其成形至圖2中展示之經成形之薄片)的爐系統之一非限制性實施例之透視圖。
圖6為圖5中展示的爐之正橫截面圖。
圖7為併有本發明之特徵的具有為了清晰性之目的而去除之部分的爐門之透視圖，該爐門減少圖5及圖6中展示的爐系統之鄰近內部之間的熱損失。
圖8為用於支撐彎鐵(例如(但不限於)，圖4中展示之彎鐵)之一車架及一可移動傳送機區段以將車架移動至圖5及圖6中展示的爐之入口端之透視圖。
圖9說明根據本發明之教示的用於自感測器接收信號且作用於信號之一微處理器。
圖10為以橫截面示意性地部分展示可在本發明實務中使用以加熱玻璃薄片之選定部分之磁旋管。
圖11為展示磁旋管之微波光束之路徑以選擇性地加熱一或多個玻璃薄片的堆疊之部分之平面圖。
圖12為可在本發明之實務中使用以尤其加熱玻璃薄片且使其成形的併有本發明之特徵之爐系統之正橫截面側視圖。
圖13為可在本發明之實務中使用以尤其加熱玻璃薄片且使其成形的併有本發明之特徵之爐系統之正平面圖。
圖14為可在本發明之實務中使用以尤其加熱玻璃薄片且使其成形的本發明之爐之正橫截面圖。
圖15為本發明之爐系統之正橫截面圖。
圖16說明根據本發明的使一玻璃薄片成形之方法之流程 圖。
如本文中所使用，例如“左”、“右”、“內”、“外”、“在……上方”、“在……下方”及類似者之空間或方向術語當其在圖式中展示時係關於本發明。然而，應理解，本發明可假定各種替代性定向，且因此，此等術語不應被視為限制性。另外，在說明書及申請專利範圍中使用的如本文中所使用，表達尺寸、物理特性、處理參數、成份之量、反應條件及類似者之所有數目應被理解為在所有情況下由術語“約”來修飾。因此，除非有相反指示，否則以下說明書及申請專利範圍中所闡述之數值可取決於設法由本發明獲得的所要性質而變化。至少，且不試圖將等效原則之應用限於申請專利範圍之範疇，各數值至少應按照所報告之有效數位的數目且藉由應用一般捨入技術來解釋。此外，本文中揭示之所有範圍應理解為涵蓋開頭及末尾範圍值及其中包括的任何及所有子範圍。對於最小值1與最大值10之間(且包含1及10)之範圍；意即，開始於最小值1或更大且結束於最大值10或更小之所有子範圍，例如，1至3.3、4.7至7.5、5.5至10及類似者。另外，如本文中所使用，術語“在……上”意謂在表面上，但未必與該表面接觸。舉例而言，第一基板“在第二基板上”並不排除位於第一基板與第二基板之間的相同或不同組成之一或多個其他基板之存在。
在論述本發明前，應理解，本發明在其應用方面不限於特定說明之實例，因為此等僅說明一般性發明概念。另外，在本文中用以論述本發明之術語係出於描述之目的且 不具有限制性。再另外，除非在以下論述中另有指示，否則相似編號指相似元件。
為了以下論述之目的，將參照使用於航空器透明件之薄片成形來論述本發明。關於本申請案，術語“玻璃成形”指玻璃彎曲及/或玻璃形成之概念。此等術語貫穿本申請案可互換地使用。如將瞭解，本發明不限於薄片之材料，例如，薄片可為(但不限於)玻璃薄片或塑膠薄片。在本發明之廣泛實務中，薄片可由具有任何所要的特性之任何所要的材料製成。舉例而言，薄片對可見光可不透光、透光或半透光。“不透光”意謂具有0%之可見光透射率。“透光”意謂具有在大於0%至100%之範圍中的可見光透射率。“半透光”意謂允許電磁能(例如，可見光)穿過但擴散此能量，使得在與檢視者相對之側上的物件並不清晰可見。在本發明之較佳實務中，薄片為透明玻璃薄片。玻璃薄片可包含習知鈉鈣矽玻璃、硼矽酸鹽玻璃或氧化鋰-氧化鋁-二氧化矽玻璃。玻璃可為透明玻璃。“透明玻璃”意謂未染色或未著色之玻璃。替代地，玻璃可為經染色或以其他方式著色之玻璃。可對玻璃退火、熱處理或化學回火。在本發明之實務中，玻璃可為習知浮法玻璃，且可具有具有任何光學性質(例如，任何可見透射率、紫外線透射率、紅外線透射率及/或總太陽能透射率值)之任何組成。“浮法玻璃”意謂藉由習知浮法製程形成之玻璃。浮法玻璃製程之實例揭示於美國專利第4,744,809號及第6,094,942號中，該等專利在此被以引用的方式併入。
在本發明之一個實例中，玻璃為美國專利第8,062,749號中揭示的類型之透明氧化鋰-氧化鋁-二氧化矽玻 璃，且在本發明之另一實例中，玻璃為在美國專利第4,192,689號、第5,565,388號及第7,585,801號中揭示的類型之透明鈉鈣矽玻璃。
玻璃薄片可用於用於航空器的經成形之單塊或經成形之層壓透明件的製造中。然而，如可瞭解，本發明的經成形之玻璃薄片可用於任何類型的透明件之製造中，諸如(但不限於)，擋風玻璃、窗、後燈、遮陽頂及遮月頂；層壓或非層壓住宅及/或商業窗；絕緣玻璃單元，及/或用於陸地、空中，太空、水上及水下載具之透明件。載具透明件、住宅及商業透明件及航空器透明件及其製造方法之非限制性實例發現於美國專利第4,820,902號、第5,028,759號、第6,301,858號及第8,155,816號中，該等專利在此被以引用的方式併入本文中。
圖1中所展示為具有可藉由本發明之實務製造之組件的一例示性層壓航空器擋風玻璃20之橫截面圖。擋風玻璃20包含由第一胺基甲酸酯夾層30緊固至乙烯基夾層或薄片28之第一玻璃薄片22，且乙烯基夾層28由第二胺基甲酸酯夾層34緊固至可加熱部件32。此項技術中使用的類型之邊緣部件或防濕層36(例如(但不限於)，聚矽氧橡膠或其他可撓性耐久阻濕材料)緊固至(1)擋風玻璃20之周邊邊緣38，亦即，乙烯基夾層28之周邊邊緣38；第一胺基甲酸酯夾層30及第二胺基甲酸酯夾層34之周邊邊緣，及可加熱部件32之周邊邊緣；(2)擋風玻璃20之外表面42之邊際或邊際邊緣40，亦即，擋風玻璃20之第一玻璃薄片22之外表面42之邊際40，及(3)擋風玻璃20之外表面46之邊際或邊際邊 緣44，亦即，可加熱部件32之外表面46之邊際。
第一玻璃薄片22、乙烯基夾層28及第一胺基甲酸酯夾層30形成擋風玻璃20之結構件或內段。擋風玻璃20之外表面42面向載具(例如，航空器(未展示))之內部。胺基甲酸酯層34及可加熱部件32形成擋風玻璃20之非結構件或外段。擋風玻璃20之表面46面向航空器之外部。可加熱部件32提供熱量以自擋風玻璃20之外表面46移除霧，及/或熔化擋風玻璃20之外表面46上的冰。
圖2中所展示為根據本發明之教示成形的兩件經成形之玻璃薄片60及61。玻璃薄片60及61中之每一者具有彎曲端部分62及64，及經成形之中間部分66。舉例而言，經成形之玻璃薄片60及61可使用圖4中展示之彎鐵70自圖3中展示之平玻璃薄片68及69成形。2012年12月14日申請的題為《用於使玻璃成形以供在航空器透明件中使用之彎曲器件(Bending Device For Shaping Glass For Use In Aircraft Transparencies)》之美國專利申請案第13/714,494號中揭示之彎鐵可用於本發明之實務中。美國專利申請案第13/714,494號(下文亦被稱作“USPA '494”)之揭示內容全部被以引用的方式併入本文中。為了彎鐵70之詳細論述，將注意力針對USPA '494。本文獻之圖4對應於USPA '494之圖4。如可瞭解，本發明不限於彎鐵70，且彎鐵之任何設計可在本發明之實務中用以使一個薄片成形或同時使兩個薄片68及69(見圖3)成形，或使兩個以上薄片成形為任何所要的形狀。
圖5及圖6展示一例示性爐74，例如(但不限於)，爐系統，或本發明之用於加熱玻璃薄片(例如(但不限 於)，經成形之玻璃薄片68及69)且使其成形之裝置。爐74包含第一腔室76或爐及第二腔室78或爐。第一腔室76預加熱支撐或定位於彎鐵70(圖4)上之玻璃薄片(例如(但不限於)，平玻璃薄片68或平玻璃薄片68及69(見圖3))，且可控制地冷卻支撐或定位於彎鐵70上的該經成形之玻璃薄片(例如(但不限於)，經成形之玻璃薄片60或經成形之玻璃薄片60及61(圖2))以退火該等經成形之玻璃薄片。根據本發明之教示，第二腔室78選擇性地加熱平玻璃薄片68及69之部分以使玻璃薄片68及69成形為所要的形狀，例如(但不限於本發明)，成形為圖2中展示之經成形之玻璃薄片60及61的形狀。
第一腔室76具有第一開口80(亦被稱作第一腔室76之“入口80”)及與第一開口80相對且間隔開之第二開口82(亦被稱作第一腔室76之“出口82”)(第二開口清晰地展示於圖6中)。第二腔室78具有第一開口84(亦被稱作第二腔室78之“入口84”及與第二腔室78之第一開口84相對且間隔開之第二開口86(亦被稱作第二腔室78之“出口86”)。就此配置而言，支撐於彎鐵70上之平薄片68及69移動穿過第一腔室76之第一開口80至第一腔室76之內部88(見圖6)以預加熱玻璃薄片68及69。根據本發明之教示，經預加熱之玻璃薄片68及69移動穿過第一腔室76之第二開口82且穿過第二腔室78之第一開口84至第二腔室78之內部90(見圖6)以可控制地加熱玻璃薄片68及69以使玻璃薄片成形。經加熱的經成形之玻璃薄片60及61自第二腔室78之內部90移動穿過第二腔室78之第一開口84及第一腔室 76之第二開口82至第一腔室76之內部88以可控制地冷卻該等經成形之玻璃薄片。此後，經成形之玻璃薄片60及61自第一腔室76之內部88移動穿過第一腔室76之第一開口80。
第一腔室76之內部88與第二腔室78之內部90相互分開，且藉由提供在第一腔室76之入口80處的門92、在第二腔室78之入口84處的門94及在第二腔室78之出口86處的門96而與在爐74外部之環境分開。如可瞭解，本發明不限於分別在入口80、入口84及出口86處提供的類型之門92、94、96，且任何門設計及/或構造可用於本發明之實務中。舉例而言，在設計及構造上，門92與96可類似。鑒於前述內容，論述現在係有關門92之設計及構造，應理解，除非另有指示，否則論述係有關門96。參看圖5，門92具有安裝於軌道102及104中之側98及100，用於往復垂直移動以向上移動以打開腔室76之入口80，及向下移動以關閉入口80，且用於門96向上移動以打開開口86，及向下移動以關閉開口86。爐78之開口86尤其用於對爐78進行修理及對爐78執行維修；清潔爐78之內部90，例如(但不限於)，移除破壞之玻璃，及用於以下詳細論述的爐74之擴展。
藉由包含相互間隔開且安裝於旋轉軸114上之一對輪子110及112的滑輪配置108，沿著由雙頭箭頭106指明之往復垂直路徑移動門92及96。纜線116、118具有緊固至分別鄰近門92及96之側98、100的頂部側121的一端120(針對門92，清晰地展示)，及電纜116、118的分別連接至空氣缸126(針對門92及96，清晰地展示於圖5中)之相對端122、124。
舉例而言，門92及94可各由具有由鋼製成之一側128及由不鏽鋼製成的面向爐中之其各別者之內部的相對側129之外金屬外殼127製成。外殼127之內部可填充有Kaowool絕緣件130(清晰地展示於圖5中)。
將經成形之玻璃薄片60及61移動至第一爐內且退火。退火玻璃薄片之方法在此項技術中係熟知的，例如，見美國專利7,240,519，該專利全部在此被以引用的方式併入，且無進一步之論述被認為係必要的。在薄片經退火後，提昇門92，且自第一爐76移除經成形之玻璃薄片。當自第一爐76移除經成形之玻璃薄片60及61時，第一爐76與第二爐78之間的溫度差可達到在800℉至1000℉之範圍中的溫度。更特定言之，第一爐76之溫度可低為200℉，其為在可移動傳送機202上自第一爐76移除經退火的經成形之玻璃薄片60及61時之溫度，而第二爐78之溫度可大於1000℉，其為玻璃預加熱溫度。為了分別減少第一爐76與第二爐78之間的熱損失分別門94可具有小於0.80 BTU/(hr.ft.℉)之熱導率。
參看圖7，例示性門94包含一管框架94a，其具有緊固至管框架94a之側94c的一不鏽鋼11規格薄片94b，及緊固至管框架94a之側94e的一不鏽鋼11規格薄片94d。在註冊商標Super Firetemp® M下出售的絕緣材料之層133(具有11/2吋之厚度)提供於管框架94a內不鏽鋼薄片94b與94d之間。絕緣材料之層94g提供於鋼薄片94d上，且覆蓋有0.008至0.010吋厚之不鏽鋼箔94h。門94與不鏽鋼薄片94h安裝在一起，面向爐78之內部。開口94i及94j連接至壓縮機(未 展示)以自94a移動經室溫壓縮之空氣穿過管以冷卻門94以防止管框架94a及薄片94b及94d之翹曲。視情況，層94g之周邊邊緣由箔94h覆蓋。
門94連接至垂直往復倒轉之U形部件136(清晰地展示於圖5中)。更特定言之，門94由桿138連接至U形部件136之中間腿部137，且安裝外腿部139及140以用於以任何方便方式分別在垂直軌道141及142中之往復垂直移動(見圖5)。U形部件由電馬達145(僅展示於圖6中)垂直向上及向下移動。在門94處於下位置中之情況下，關閉爐78之入口84，且在門94處於上位置中之情況下，打開爐78之入口84。在上位置中，如圖6中所展示，藉由爐78之金屬頂板150之垂直延伸部148，將門94移動至形成於一側上之包封146內(見圖6)，且包封146之另一側152由緊固於軌道140與142(見圖5)之間的陶瓷或金屬壁製成。
第一爐76之設計及構造不限於本發明，及用於按以下論述之方式將玻璃薄片加熱或預加熱至所要的溫度(例如，低於平玻璃薄片68及69之軟化或下陷溫度的溫度)以避免玻璃薄片之表面之玷污且用於可控制地冷卻經成形之玻璃薄片(例如(但不限於)，經成形之玻璃薄片60及61)的任何類型之爐。更特定言之，為鋰鈉鈣玻璃薄片提供在600℉至900℉之範圍中的預加熱溫度，且為鈉鈣矽玻璃薄片提供在900℉至1025℉之範圍中的預加熱溫度。第一爐76可包含一側壁160(見圖6)及一相對側壁162(見圖5)、一頂部壁或天花板164及一底部壁166以提供爐76之內部88。按以下論述之方式，短輥168延伸穿過側壁160及162至第一爐76 之內部88，以用於將車架170(見圖8)移動至第一爐76之內部88內及移出第一爐76之內部88。紅外線加熱器172提供於側壁160及162(圖6中僅展示側壁162)之內部表面174、天花板164之內部表面176及底部壁166上以將第一爐76之內部82加熱至所要的溫度。另外，第一爐包括熱電偶191以量測爐之熱量。除了熱電偶之外，亦可使用其他器件來量測爐之溫度。
第二爐78之設計及構造不限於本發明及用於將玻璃薄片加熱至所要的溫度(例如(但不限於本發明)，對於鋰鈉鈣玻璃薄片，高於900℉之加熱溫度，及對於鈉鈣矽玻璃薄片，高於1025℉之加熱溫度)的任何類型之爐。用於玻璃下陷之熱量溫度係較佳的，諸如，在1100℉至1250℉之範圍中。舉例而言，使用由磁旋管或任何其他合適的微波能量源產生之微波能量將待成形的玻璃薄片(例如(但不限於)，經成形之玻璃薄片60及61(見圖2))之部分加熱至其較高成形溫度。參看圖5及圖6，展示產生超高頻、高功率電磁波之器件177(例如，如所展示之磁旋管)、一光學盒178及安裝於第二爐78之頂板180上之一鏡盒179。以下更詳細地論述磁旋管177、光學盒178及鏡盒179之操作。
第二爐78在構造上類似於第一爐76，且包含一側壁181(見圖6)及一相對側壁182(見圖5)、一頂部壁或天花板184及一底部壁186(見圖6)以提供爐78之內部90。按以下論述之方式，短輥168(見圖6)延伸穿過側壁180及182至第二爐78之內部90內，以用於將車架170(見圖7)移動至第二爐78之內部90內及移出第二爐78之內部90。紅 外線加熱器172可提供於側壁180及182(圖6中展示之側壁181及圖5中展示之側壁182)之內部表面188、天花板184之內部表面190及底部壁186上以將第二爐78之內部90加熱至所要的溫度。對於鋰鋁矽酸鹽玻璃薄片，將爐78之內部90加熱至在600℉至900℉之範圍內的溫度，且對於鈉鈣矽酸鹽玻璃薄片，將爐78之內部90加熱至在900℉至1000℉之範圍內的溫度。通常，但不限於本發明，在磁旋管經斷電之情況下爐76之預加熱溫度及爐78之溫度係類似的，使得維持爐78中由爐76中之玻璃薄片達到之溫度。
爐76及78之內部88及90的溫度分別由熱電偶191量測。熱電偶191將信號轉遞至電腦微處理器系統193(見圖9)。電腦微處理器系統193作用於信號以分別判定爐76及78之內部88及90的溫度。若爐內部中之一或兩者的溫度低於設定溫度，則沿著線195轉遞信號以增加爐之熱量輸入。另一方面，若爐內部88及90中之一或兩者的溫度過高，則沿著線195轉遞信號以減少至爐之熱量輸入。若爐內部之溫度在可接受範圍中，則不採取動作。
用於爐74之傳送機系統包含由包含用於旋轉短輥之一軸桿及一馬達以對軸桿提供動力(未展示傳動配置192之軸桿及馬達)之傳動配置192(見圖5)驅動的第一爐76之短傳送機輥168，且包含由包含用於旋轉短輥之一軸桿及一馬達以對軸桿提供動力(未展示傳動配置194之軸桿及馬達)之傳動配置194(見圖5)驅動的第二爐78之短傳送機輥168。如由熟習此項技術者瞭解，使用短輥之傳送機在此項技術中係熟知的，且無進一步之論述被認為係必要的。
參照圖3至圖8，按需要，在裝載站(未展示)，一或多個玻璃薄片定位於一彎鐵(例如，圖4中展示之彎鐵70)上。兩個玻璃薄片(例如，玻璃薄片68及69(見圖3))定位於彎鐵70上，視情況，可使用陶瓷粉塵(未展示)防止經成形之玻璃薄片60及61之黏黏。具有薄片68及69之彎鐵70定位於車架170(圖8)上，且將車架170置放於可移動傳送機202之短輥200上。將可移動傳送機202自裝載區域移動至爐區域。打開第一爐76之門92(見圖5及圖6)且將可移動傳送機202移動至開口80內以將可移動傳送機202之短輥200與第一爐76之短輥168對準。接著移動車架170以與第一爐76之鄰近短輥168嚙合，且車架170由第一爐76之短輥168。移動至爐76之內部88內。當車架170在第一爐76之內部88中的預定位置中時，阻止短輥168之旋轉，該預定位置通常為第一爐76中之最熱位置。在短輥168之旋轉停止後，具有彎鐵70及玻璃薄片68及69之車架170保持在第一爐76中，直至玻璃薄片68及69達到所要的溫度，例如，對於鋰鋁矽酸鹽玻璃，該溫度在範圍600℉至900℉之範圍內，且對於鈉鈣矽玻璃，該溫度在範圍900℉至1000℉之範圍內。視情況，可沿著傳送機移動路徑在稍微上游及下游移動車架170以在爐中圍繞薄片68及69使經加熱之空氣流通。
可以任何方便的方式監視玻璃薄片之溫度，例如，玻璃薄片68及69之溫度由光學高溫計或光學熱掃描儀(諸如，由Dronfield,UK之Land Instruments International (Land)製造之光學高溫計或光學熱掃描儀)監視。高溫計或熱掃描儀204安裝於第一爐76之頂板164上(見圖5)。更特 定言之，當車架170朝向門94移動從而將爐76與78分開時，高溫計或熱掃描儀204(例如(但不限於)，光學熱掃描儀(由Land製造))量測玻璃之溫度。沿著線204a將信號轉遞至電腦微處理器系統193(見圖9)。若玻璃之溫度在可接受的預加熱溫度範圍內，例如，在剛好低於玻璃下陷時之溫度的溫度下，將車架170移動至爐78內。若玻璃不在可接受之成形溫度範圍內，則不將車架170移動至成形爐78內，且採取適當動作，例如(但不限於)，若玻璃溫度過低，則增大爐76之溫度，或若玻璃溫度過高，則減小爐76之溫度。
在玻璃薄片68及69達到所要的溫度後，打開第二爐78之門94，且第一爐76及第二爐78之短輥168經通電以移動車架170穿過第二爐78之開口84至第二爐78之內部90中指明的成形位置(以下將詳細地論述)。可在車架170已傳至第二爐78之內部內後詳細地論述之任何時間關閉第二爐78之門94。在具有玻璃薄片68及69及彎鐵70之車架170定位於第二爐78之內部88中指明的成形位置中或車架170已越過門94(如下文所論述)後，關閉門94，且實踐使用以下詳細地論述之磁旋管177進行的本發明之成形製程。
在玻璃薄片68及69經成形後，磁旋管177經斷電或去啟動，且打開第二爐78之門94。第一爐76及第二爐78之短輥168分別經通電以將具有經成形之薄片60及61的車架170自第二爐之內部90移動穿過第二爐78之開口84且至第一爐74之內部88內。在將車架170移動至第一爐76之內部88內後，關閉第二爐78之門94。可控制地冷卻經成形之玻璃薄片以退火薄片。當完成退火製程時，打開第一爐76 之門92且將可移動傳送機202(見圖8)移動至第一爐76之開口80內以與第一爐76之短輥168對準。第一爐之短輥168經通電以將車架170移出第一爐76之內部88，至可移動傳送機202上。將具有車架170之可移動傳送機移動至卸載站(未展示)，且以任何通常方式自彎鐵70移除經成形之玻璃薄片。
論述現在係有關使用磁旋管177(按需要，見圖5、圖6及圖10)將一或多個玻璃薄片之部分加熱至其彎曲或成形溫度。值得注意的，本申請案描述磁旋管系統之使用。磁旋管為一非限制性實例，且可使用任何合適的系統來穿過薄片之厚度(包含薄片之外部表面及內部)局部加熱玻璃薄片。合適的系統包含產生微波波譜內之超高頻(例如，至少20GHz(千兆赫))且高功率(例如，至少5kW(千瓦))電磁波之系統。舉例而言，諸如，速調管或行波管，但此等器件之輸出頻率及瓦數小於磁旋管系統之輸出頻率及瓦數。如先前論述，使用彎曲後切割製程以移除具有光學失真(例如(但不限於此)，自對於玻璃薄片擱置於彎鐵上以達到用於彎曲之所要的溫度所需之長時間週期產生)的玻璃薄片之部分來製造用於航空器透明件之玻璃。舉例而言，期望，藉由使用磁旋管或高能電磁輻射之其他來源，致使使用傳統方法的玻璃薄片之表面之過加熱以便達成玻璃之所要的彎曲係不必要的。使用磁旋管可將玻璃薄片表面溫度減小30%至40%，以將玻璃薄片之選定部分內部加熱至其彎曲或成形溫度。如現在可瞭解，期望，藉由調節爐溫度之傳統方法對玻璃表面過加熱的需要之減少，及玻璃薄片坐落於的彎曲鐵及/或成形軌之過加熱之所得消除，顯著減少玻璃玷污，且大大有助於 使用切割至應有大小製程替代彎曲後切割製程對用於(例如)航空器透明件的玻璃薄片之彎曲。
磁旋管為高功率的線性波束真空管，其能夠產生接近紅外線兆赫(THz)波譜之邊緣的高功率、高頻率電磁輻射。其操作係基於在強磁場(例如，如由超導磁體提供)中振盪的電子之刺激之迴旋輻射。能夠產生高功率、高頻率電磁波之任何合適的微波發生器(諸如，具有範圍為自2)GHz至300GHz之輸出頻率且具有至少5kW之功率輸出的微波發生器)將為合適的。圖10中展示指示磁旋管177之各種零件的示意圖。一般而言，且不限於本發明，在磁旋管177之操作中，由槍線圈磁體208所包圍之陰極206發射的電子在超導磁體210之強磁場中加速。當電子束212行進穿過強磁場210時，電子開始按由該磁場之強度給定的特定頻率迴旋。在位於具有最高磁場強度之位置的空腔214中，強地放大THz輻射。模式轉換器216用以形成經由窗222離開磁旋管177且耦合至波導224之自由高斯射束217。磁旋管之操作在此項技術中係熟知的，且無進一步之論述被認為係必要的。磁旋管可購自(例如)Philadelphia,Pennsylvania之Gyrotron Technology,Inc.。
繼續參看圖10，自由高斯射束217穿過波導224至光學盒178。光學盒178具有鏡(未展示)，其如此項技術中已知而配置以將自由高斯射束217準直成單一波束225，且控制波束225之大小，例如，直徑。經準直之波束225經由波導226離開光學盒178且傳至鏡盒179內。鏡盒179具有一或多個可移動鏡228(在圖10中以幻象展示一個鏡)以移 動波束225穿過由錐230(見圖6及圖10)界定之預定區域。在圖10中，移動穿過錐230之波束225入射於平玻璃薄片上，例如，定位於彎鐵(例如，彎鐵70(圖4))上之平玻璃薄片68及69。薄片68及69及彎鐵70在圖10中以方塊圖展示。
論述現在係有關使用來自磁旋管177之波束225加熱平玻璃薄片68及69(見圖3)之由彎鐵70(圖4)之肢接臂234成形的部分232及由彎鐵70之固定成形軌軌238成形的部分236。一般而言，定位於肢接臂234之成形軌239上的平玻璃薄片68及69將肢接臂234維持於下位置(如在圖4中檢視)中，此維持在上位置中之重量240。當將玻璃薄片68及69之覆疊彎鐵70之肢接臂234之成形軌239的部分232加熱至玻璃薄片68及69之成形溫度時，重量240向下移動，從而將肢接臂234向上移動以使玻璃薄片68及69之部分232成形為在圖2中展示於薄片60及61上的形狀232。為了彎鐵70之肢接臂234之操作之更詳細論述，應對USPA '494進行參考。平玻璃薄片68及69之部分236由固定成形軌238成形至經成形之玻璃薄片60及61之部分236。在本發明之實務中，玻璃薄片62之部分232及236由來自磁旋管177之波束225加熱以快速達到對於鋰鋁矽酸鹽玻璃在1000℉至1100℉之範圍中的彎曲溫度，且對於鈉鈣矽玻璃在1100℉至1200℉之範圍中的彎曲溫度。
微處理器或電腦系統193(圖9)經程式設計(例如(但不限於)，沿著電線239發送之信號)，以控制光學盒178之鏡之操作以設定入射於玻璃薄片之正被成形之部分上的波束225之大小，以控制鏡盒179之鏡228之移動以控制 波束225在地帶230(見圖10)中的移動之方向及移動之速度，及藉由更改陽極電壓、施加至磁旋管之系統的磁場及/或電壓之強度來控制波束225之能量。按需要，參看圖9及圖10，由微處理器193操作之鏡228沿著頂部玻璃薄片(例如，面向鏡盒179之頂部玻璃薄片68)之表面246上的預定路徑244移動波束225。能量波束225在其沿著由編號236指明的薄片之區域中之路徑244移動時將玻璃薄片加熱至用於玻璃薄片的其軟化溫度以呈固定成形軌238(見圖4)之形狀。能量波束225在其沿著由編號232(見圖11)指明的薄片之區域中之路徑244移動時將玻璃薄片加熱至其成形溫度，此時，彎鐵70之肢接臂234使區域232中之薄片成形。穿過在鏡盒177之每一側上的爐78之頂板180安裝的為高溫計250(見圖6)以監視玻璃之溫度。高溫計250由電線251連接至微處理器或電腦193以將信號發送至微處理器193，且微處理器沿著電線239轉遞信號以藉由更改沿著路徑244的波束225之速度及/或藉由更改波束之能量將玻璃之選定部分的溫度維持在所要的溫度範圍內，如上文所論述。更特定言之，減小波束225之速度增加了玻璃之溫度，且反之亦然，且增大陽極電壓、磁場及/或施加的電壓增加了玻璃之溫度，且反之亦然。
以下為使玻璃薄片成形以供在航空器透明件之製造中使用的本發明之一實例。平玻璃薄片68及69(圖3)定位於彎鐵70(圖4)上。彎鐵70置放於車架170(圖7)中，且車架置放於傳送機202之短輥200上。具有彎鐵70及玻璃薄片68及69之車架170由第一爐76之短輥168移動至第一爐76(圖6)之內部88內。在第一爐76之閉合內部中 的玻璃薄片經加熱至低於玻璃之軟化點溫度的一溫度。此後，具有經加熱之玻璃薄片68及69的車架170由第一爐76及第二爐78之短輥168移動至第二爐78之內部90內，且定位於錐230(見圖6及圖10)之區域內。
第二爐78之內部90之溫度為大體與第一爐76之內部88相同的溫度，亦即，低於彎鐵70上的玻璃薄片之成形溫度的溫度。在此溫度下，定位於彎鐵上之玻璃薄片尚未成形。在車架170將薄片定位於錐230內後，磁旋管177、光學盒178及鏡盒179經通電以沿著掃描路徑244(見圖10)移動波束225。當波束225沿著掃描路徑244移動時，磁旋管177處於工作模式中。能量波束225在其沿著由編號236指明的薄片之區域中的路徑244移動時將玻璃薄片加熱至用於玻璃薄片的其軟化溫度以呈固定成形軌238(見圖4)之形狀。能量波束225在其沿著由編號232(見圖9)指明的薄片之區域中的路徑244移動時將玻璃薄片加熱至其成形溫度，此時，彎鐵70之肢接臂234使區域232中之薄片成形。當波束沿著掃描路徑之段250移動時，波束處於工作模式中以加熱薄片68之段232。當加熱薄片68之段或部分232時，薄片段軟化，且彎鐵之重量240向上移動肢接軌238以使薄片268之部分232成形。在使薄片成形後，至磁旋管177之電力減少或斷開連接以將磁旋管及波束225置於閒置模式中。
第二爐78及第一爐76之短輥168分別將具有經成形之薄片60及61的車架170自第二爐78之內部90移動至第一爐76之內部88內。第一爐76中的經成形之薄片經可控制地冷卻以退火經成形之玻璃薄片。此後，車架170由第 一爐76之短輥168移動至可移動傳送機202上，且可移動傳送機移動至卸載區域(未展示)。
如現在可瞭解，當門92及94(見圖5及圖6)打開時，仔細確保車架170(見圖9)移動至爐76及78內，且在爐76與78之間。作為一安全特徵，使用追蹤感測器300、302及304追蹤車架170在其移動穿過爐76及78時之位置。雖然不限於本發明，但追蹤感測器300、302及304中之每一者包含一產生之連續光束，例如(但不限於)，入射於偵測器上的雷射產生光束。當車架170移動穿過連續光束時，引導該光速遠離偵測器，且該偵測器沿著纜線306將指示光束未入射於偵測器上之信號發送至微處理器193。電腦微處理器系統193沿著電線308發送信號，以打開或關閉門92或門94。借助於說明且不限於本發明，追蹤偵測器300定位於爐76中，與門92間隔開大於車架170之寬度的距離。光束之行進與車架170之行進之路徑成橫向。當車架170移動至爐76內時，車架170藉由引導光束遠離感測器300之偵測器而中斷該光束。追蹤感測器300之偵測器沿著纜線306將指示光束未撞擊偵測器之一信號發送至微處理器193，且該微處理器沿著纜線308發送一信號以給馬達124(見圖5)通電以關閉門92。
視情況，當車架170移動穿過爐76時，對玻璃薄片68及69加熱，或玻璃薄片68及69移動至爐之中心且停止加熱該等薄片。在加熱玻璃薄片後，朝向分開爐76與78之門94移動玻璃薄片68及69(見圖3)及車架170。車架中斷感測器302之光束且沿著纜線308將信號轉遞至電腦微處 理器系統193以給馬達145通電以升高門94。對系統計時使得車架193可無任何干擾地連續地自第一爐76移動至第二爐78內。車架170移動至爐78內，且在完全進入爐78後，中斷感測器304之光束。感測器304沿著纜線308將信號轉遞至微處理器193以關閉門94；微處理器193沿著纜線308轉遞信號以給馬達通電以關閉門94。車架170移動至成形位置內且傳送機停止。如可瞭解，自成形位置至偵測器304之光束的距離及車架170之速度係已知的，且以此方式，當車架及玻璃薄片處於成形位置中時，可停止傳送機之運動。在本發明之另一實例中，使用追蹤感測器309(以幻象展示且僅在圖6中展示)將車架170定位於成形位置中。當車架170移位或中斷追蹤感測器309之光束時，轉遞一信號(例如，沿著纜線306)至電腦微處理器系統193，且電腦微處理器系統轉遞一信號(例如，沿著纜線308)以停止柱輥之旋轉以將車架170及玻璃薄片定位於成形位置中。視情況，感測器309及電腦微處理器系統之計時可用於相對於波束定位車架。
在使玻璃薄片68及69成形後，將車架170及經成形之薄片移出爐74。更特定言之且不限於本發明，車架170使感測器304之光束偏轉或中斷打開門94，使偵測器302之光束中斷關閉門94，且使偵測器300之光束中斷打開門92。
如可瞭解，本發明不限於爐74之設計，且本發明涵蓋用諸如(但不限於)在上文所論述之圖5及圖6及下文論述之圖12至圖15中展示之爐的任何類型之爐實踐本發明。更特定言之，圖12中所展示為具有上文所論述的分別第一爐76及第二爐78之爐258，及附接至第二爐78之第二開 口86(見圖5、圖6及圖12)之爐260。爐260與第一爐76若不相同，亦會類似。藉由圖12中展示之爐配置，具有彎鐵70(具有薄片68及69)之車架170可沿著由箭頭270指明之路徑移動，穿過爐76以預加熱玻璃薄片68及69，穿過爐78以使玻璃薄片68成形，及穿過爐260以退火經成形之玻璃薄片60及61(如上針對第一爐76所論述)。在本發明之第二實例中，爐258可分別使用第一爐76及第二爐78使玻璃薄片68及69成形，如上文所論述，藉由沿著由箭頭272指明之往復路徑移動具有彎鐵70及玻璃薄片68及69之車架170，且以與爐76及78類似之方式使用爐78及260使第二組玻璃薄片68及69成形，及沿著由箭頭274指明之往復路徑移動移動第二組玻璃薄片。
參看圖13，展示由編號261指明的爐之另一實例。爐261包含爐76、78及260(見圖12)及爐262及264。成形爐78在爐262與264之間。使用爐261處理之玻璃具有在水平方向上之行進路徑270及278及在垂直方向上之行進路徑270a及278a，如在圖13中檢視；往復行進路徑272及274，及在垂直方向上之往復行進路徑275及276，如在圖13中檢視。沿著行進路徑276移動之玻璃薄片可移動至爐262及78及爐264及78內及移出該等爐。如可瞭解，用於圖13中展示之爐78的傳送系統可調整或具備兩層傳送系統以沿著路徑278移動車架穿過爐262、78及262，及沿著路徑278a移動車架穿過爐76、78及260。
參看圖14，展示由編號280指明的本發明之爐之再一非限制性實施例。爐280包含第一隧道爐282以當平玻 璃薄片68及69在箭頭284之方向上移動時對其預加熱。玻璃薄片68及69可定位於彎鐵70上，或如上文所論述，彎鐵70可定位於車架170中。定位於隧道爐282之出口端287處的成形爐286可具有任何數目個磁旋管以提供任何數目個成形地帶，例如，以實線展示之一個成形地帶230，或以幻象展示之兩個成形地帶231，或以實線230及幻象展示之三個成形地帶231。第二隧道爐288連接至成形爐286之出口端289以可控制地冷卻經成形之玻璃薄片60及61。另外所描繪為熱感測器324及位置感測器320及321。
熱感測器324為能夠產生表示玻璃薄片之一或多個部分之溫度的資料之任何感測器或掃描器件(諸如，IR掃描儀或IR成像感測器)，諸如，帶電耦合器件(CCD)、紅外線雷射光感測器器件、熱成像器件或熱掃描儀，如廣泛已知及市售。玻璃薄片之表示可藉由電腦實施處理程序、藉由組譯自熱感測器獲得之資料(諸如，原始CCD資料)及產生玻璃薄片之至少一部分的二維或三維溫度剖面來產生。如下所指示，自熱感測器獲得熱資料，且將自彼資料產生之溫度剖面與參考溫度剖面在電腦實施處理程序中比較，且產生之溫度剖面與參考溫度剖面之間的任何差異為觸發器，其藉由磁旋管選擇性地加熱玻璃薄片以使玻璃薄片之溫度剖面與參考溫度剖面匹配。執行此等任務之電腦實施處理程序以及本文中指示之任何任務易於由一般熟習電腦成像及處理程序控制技術之人員設計及實施。可使用一或多個熱感測器，且可使用一個以上不同類型之感測器來獲得玻璃薄片之準確且有用的即時熱剖面。
位置感測器320及321為能夠產生表示玻璃薄片之形狀之資料的任何器件。位置感測器之非限制性實例為CCD及雷射光感測器，如廣泛已知及市售。資料係自位置感測器320及321獲得且由電腦實施處理程序組譯以產生爐78中的玻璃薄片之形狀剖面。如下所指示，自位置感測器獲得位置資料，且將自彼資料產生之形狀剖面與參考形狀剖面在電腦實施處理程序中比較，且產生之形狀剖面與參考形狀剖面之間的任何差異為觸發器，其藉由磁旋管選擇性地加熱玻璃薄片以使玻璃薄片之形狀剖面與參考形狀剖面匹配。可使用任何數目個位置感測器，只要獲得係關於在彎曲製程期間的玻璃薄片之即時形狀剖面的有意義之資料。同樣，可使用一個以上類型之位置感測器獲得產生之形狀剖面以便獲得在彎曲製程期間的玻璃薄片之準確且有用之即時表示。舉例而言，可使用兩個CCD產生玻璃薄片之立體形狀剖面，同時使用一或多個雷射距離感測器判定在玻璃薄片之表面上的一或多個點之空間位置或定向，以便最好地判定玻璃薄片在任何時間之彎曲程度。
熱及形狀資料之獲得及處理及彼等資料之使用以產生溫度及形狀剖面可在彎曲製程期間重複一或多次，例如，按範圍為自每隔0.0001秒至每隔60秒之間隔，包含每隔0.0001秒、0.001秒、0.01秒、0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、15秒、20秒、30秒及60秒，包含其間之任何增量。甚至預料到更短之時間間隔，且更短之時間間隔僅受到電腦系統之處理量(例如，處理功率)限制。磁旋管系統可能不能夠與電腦系統可分析資料一樣快速地回應電腦系統， 因此可基於磁旋管系統之回應來設定掃描間隔。亦即，在相關硬體之極限內，可以比磁旋管之控制快的速率執行熱及視情況空間剖面之掃描及分析。
如由熟習此項技術者瞭解，在薄片之成形期間，第一隧道爐282之入口開口290及第二隧道爐288之出口開口292可保持打開。進入及離開成形爐286之門較佳地經打開以將待成形之玻璃薄片移動至爐288內及移出該爐，且在成形爐286中的玻璃薄片之成形期間，門(見圖5及圖6)關閉以使薄片成形製程期間的熱損失最小化。視情況且在本發明之範疇內，隧道爐之門可保持打開以用於玻璃薄片連續移動穿過隧道爐以使玻璃薄片成形。
圖15示意性地展示圖6之爐系統之一實例。為了易於觀測，展示圖6之爐與圖15之爐之間的操作及結構差異所不必要的圖6之細節被省略，但包含於圖15中。如在圖6中，圖15之爐系統74包含一第一腔室76、一第二腔室78及由U形部件136支撐之一門94。第一腔室76經由使用紅外線加熱器將在傳送機202上載運之玻璃薄片預加熱至在900℉至1000℉之範圍內的溫度，但取決於玻璃薄片之材料，可利用其他合適之預加熱溫度。在使用中，玻璃薄片支撐或定位於彎鐵(未展示，但如在本文中所描繪及描述)。本文中亦被稱作成形腔室之第二腔室78選擇性地加熱平玻璃薄片之部分以達成玻璃薄片之所要的形狀。第二腔室78之紅外線加熱器將腔室之溫度維持至約1000℉至1100℉，或剛好低於玻璃薄片之成形或下陷溫度之任何溫度。玻璃薄片之特定部分在第二腔室78中由磁旋管波束系統(包含一磁旋管177、一 光學盒178及一鏡盒179)選擇性地加熱。本文中描述的高能微波系統之使用之益處在於，微波源(例如，磁旋管)在內部且在玻璃薄片上之精確位置處加熱玻璃薄片。另一方面，傳統紅外線加熱器僅加熱玻璃表面，且經由熱傳導，能量傳至玻璃內。結果，在傳統紅外線加熱下，玻璃表面顯著比內部玻璃溫度熱，因此增大了用於玻璃彎曲的不良製造條件之可能性。“選擇性加熱”意謂磁旋管波束系統係有關加熱玻璃之特定區域、部分或位置以使玻璃薄片下陷，以產生所要的形狀。一旦玻璃薄片經成形至所要的規格，就可控制地冷卻玻璃薄片。在所展示之實施例中，第一腔室76亦充當用於退火玻璃薄片之冷卻腔室，使得一旦該玻璃薄片在第二腔室78中成形，就將其返回至第一腔室76，在第一腔室76處，以受控制方式冷卻該玻璃薄片。爐系統74可包含在第二腔室78之與第一腔室76相對的側上之第三腔室，且傳送機202依序地自第一腔室76，經由第二腔室78，將玻璃傳至第三爐。圖14之爐系統280描繪一類似定向。第三爐之包含可簡化製程，其在於，玻璃薄片能夠以線性方式移動穿過系統。第三爐為冷卻腔室，其能夠可控制地冷卻經成形之玻璃薄片以退火經成形之玻璃薄片。第三爐可經修改，使得經成形之玻璃薄片可被熱回火或熱量加強。
除了圖6中展示之高溫計204外，或代替該高溫計，亦可提供一紅外線感測器324。高溫計204及/或紅外線感測器324監視整個玻璃之薄片及/或該玻璃之特定部分的溫度。如本文中所使用，“部分”為小於一物件之全部或100%的量，且可為物件(諸如，玻璃薄片)上及/或中之點、線、 區域、區等。
本文中描述之方法及系統在一個態樣中依賴於電腦，例如類似於(但不限於)微處理器193，至少對於監視及控制本文中描述的玻璃薄片之加熱及彎曲之進展。電腦或電腦系統可呈任何實體形式，諸如，個人電腦(PC)、信用卡電腦、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、平板電腦、工作站、伺服器、大型電腦/企業伺服器等。術語電腦、電腦系統或微處理器系統或電腦微處理器系統在本文中可被互換地使用。電腦包含進行用於電腦之指令的一或多個處理器，例如，中央處理單元(CPU)。電腦亦包含由任何合適的結構(諸如，系統匯流排)連接至處理器之記憶體，例如，RAM及ROM(例如，儲存UEFI或BIOS)。電腦亦包括用於儲存程式設計及資料之非暫時性儲存器，其呈計算機可讀媒體之形式，諸如，硬碟機、固態磁碟機(SSD)、光碟機、磁帶機、快閃記憶體(例如，非揮發性電腦儲存晶片)、匣驅動機及用於裝載新軟體之控制元件。如本文中所描述之電腦系統不受任何拓撲或各種硬體元件之相對位置限制，從而辨識一般熟習此項技術者在實施電腦系統時使用之變化的實體及虛擬結構。
資料、協定、控制器、軟體、程式等可本地儲存於電腦中，例如，在硬碟機或SSD中；儲存在區域或廣域網路內，例如，呈伺服器、網路關聯驅動(NAS)之形式；或遠端儲存，使得經由網際網路連接(例如，經由遠端存取)進行連接。可在計算機可讀媒體上將資料(諸如，藉由本文中描述之方法及系統產生或使用之影像、溫度剖面或形狀剖面)組織於資料庫中，資料庫為針對一或多個目的的資料之 經組織的集合。形成典型電腦之元件的其他例示性硬體包含輸入/輸出器件/埠，諸如(不限於)：通用串列匯流排(USB)、SATA、eSATA、SCSI、Thunderbolt、顯示器(例如，DVI或HDMI)及乙太網路埠(如廣泛已知)，及圖形轉接器，其可為CPU之整體部分、主機板之子系統或作為單獨的硬體器件(諸如，圖形卡)。諸如Wi-Fi(IEEE 802.11)、藍芽、ZigBee等之無線通信硬體及軟體亦可包含於電腦中。電腦之元件不需要容納於同一外殼內，而可經由任何合適的埠/匯流排連接至主電腦外殼。在典型電腦中，至少CPU、記憶體(ROM及RAM)、輸入/輸出功能性及常常硬碟機或SSD與顯示器轉接器容納在一起，且由任何可用拓撲之高效能匯流排連接。
具有儲存器及記憶體能力之電腦可包含允許指令之設計、儲存及執行之控制器態樣，該等指令可執行以用於獨立或共同地指導電腦系統按程式設計互動及操作，其在本文中被稱作“程式設計指令”。在計算之情況下，廣泛言之，電腦實施處理程序(亦即，程式)指產生後果之任何電腦實施活動，諸如，數學或邏輯公式或運算、演算法等之實施。
控制器之一個實例為裝設於電腦系統上用於引導指令之執行的軟體應用程式(例如，基本輸入/輸出系統(BIOS)、統一可擴展韌體介面(UEFI)、作業系統、瀏覽器應用程式、用戶端應用程式、伺服器應用程式、代理應用程式、線上服務提供者應用程式及/或私用網路應用程式)。在一個實例中，控制器為基於WINDOWSTM之作業系統。可藉由利用任何合適的電腦語言(例如，C\C++、UNIX SHELL SCRIPT、PERL、JAVATM、JAVASCRIPT、HTML/DHTML/XML、FLASH、WINDOWS NT、UNIX/LINUX、APACHE、包含ORACLE之RDBMS、INFORMIX及MySQL)及/或物件導向式技術實施控制器。
控制器可永久或臨時地以任何類型之機器、組件、實體或虛擬設備、儲存媒體或能夠將指令傳遞至電腦系統之傳播信號來體現。詳言之，控制器(例如，軟體應用程式，及/或電腦程式)可儲存於可由電腦系統讀取之任何合適的電腦可讀媒體(例如，碟、器件或傳播信號)上，使得若電腦系統讀取儲存媒體，則執行本文中描述之功能。
電腦含有“協定”，其為控制(例如)用於玻璃薄片之彎曲製程之指令及資料。各種模型化技術可用以開發協定，且可實施為電腦實施協定之部分。模型化技術包含具體針對玻璃彎曲製程之科學及數學模型，其能夠判定在達成高品質之最終玻璃薄片所必要的製程之不同階段之所需溫度。舉例而言，在第一爐之出口處的預加熱溫度、在玻璃形成爐中之玻璃形成/彎曲溫度剖面、一旦完成形成製程時之出口玻璃溫度及玻璃退火溫度。協定控制磁旋管波束系統確立加熱剖面以達成用於玻璃薄片之特定形狀。磁旋管波束可以各種方式操縱，諸如，更改磁旋管波束之路徑、速度、寬度、形狀、頻率、在一位置(玻璃薄片上之位置)處的停留時間或強度/能量(例如，千瓦，kW)。在一個實施例中，波束寬度、波束形狀、強度/能量及頻率係恆定的，但磁旋管波束之位置、路徑、速度及/或在一位置處之停留時間經更改以提供關於薄片的所要的加熱剖面。在另一實例中，當磁旋管波束 正以恆定速度移動跨越玻璃薄片之表面以產生所要的熱量剖面時，該波束之電力可操縱。在另一實例中，吾人可改變電力及波束速度兩者以達成相同效應。協定包括至少用於控制磁旋管波束之任何或所有可能參數(諸如：位置、路徑、強度/能量、速度、波束形狀、波束直徑及輸出頻率，其可由磁旋管單元或磁旋管後光學器件控制)的指令。因而，協定控制玻璃薄片上的熱量剖面及/或熱量分佈，以用於達到玻璃薄片的所要的形狀及大小。包含為協定之部分，電腦接收且處理來自熱及位置感測器(特定言之，熱感測器，且視情況，位置感測器)之即時資料。電腦接著自即時資料產生溫度剖面，且視情況，形狀剖面。溫度剖面及形狀剖面僅為電腦中可與結合彎曲協定儲存之參考溫度及形狀剖面比較的表示。電腦系統將產生之剖面與參考剖面比較以判定在玻璃薄片上之一或多個位置處的產生之剖面與參考剖面之間的差異，且若存在差異且玻璃薄片上之一或多個位置需要加熱以使玻璃薄片之溫度及形狀與參考剖面匹配，則電腦控制磁旋管波束之一或多個參數以選擇性地加熱玻璃薄片之一部分以校正彼等差異。除上之外，視情況，電腦自一或多個溫度感測器(諸如，根據本文中描述之任何實例的系統之一或多個腔室及/或爐之熱電偶或IR掃描儀)接收額外溫度資料，且充當恆溫器，監視及調整腔室之環境溫度，例如，藉由調整在系統中利用的IR加熱器、吹風機等之輸出。舉例而言，在一個態樣中，熱電偶(例如，如圖6中所展示)偵測第二爐78之溫度，如圖15中所展示。若第二爐78不在所要的溫度，則電腦使用例如如上所述之電腦實施處理程序將第二爐78之實際環境溫 度與用於第二爐78的儲存之參考環境溫度比較，且自動調整第二爐78之熱量以便達到儲存之參考環境溫度。參照本文中描述之爐之“環境溫度”意謂在爐內之一或多個點處的氣氛之溫度，且不指玻璃薄片之溫度。
在另一態樣中，熱感測器324為捕獲發送至電腦的正被彎曲之玻璃薄片之IR圖像之IR雷射光感測器，其將捕獲之影像與儲存為用於特定玻璃薄片的玻璃彎曲協定之部分的參考影像比較，且若玻璃上之一位置處於低於儲存為玻璃彎曲協定之部分的影像中之相同位置之溫度的溫度，則引導磁旋管波束加熱彼位置，直至該位置之溫度匹配儲存為玻璃彎曲協定之部分的影像之參考溫度。如本文中所使用，用於自玻璃薄片產生特定形狀之協定含有在彎曲製程期間之一或多個時間點的用於該特定形狀及玻璃薄片之一或多個參考溫度分佈剖面及形狀剖面。
圖15亦描繪可選位置感測器320。亦可使用合適的光源以在准許成像所必要之程度上提供玻璃薄片之照明，但為了成像目的，經加熱之玻璃通常發射足夠的光。位置感測器包括允許即時的影像捕獲或資料之捕獲之單一單元或多個單元，資料指示玻璃薄片上的一或多個位置之空間位置。非限制性實例為自Rockwell Automation(Allen Bradly)獲得之位置感測器，例如，42CM 18mm LaserSight或42EF LaserSight RightSight為合適的位置感測器。位置感測器可為成像感測器，諸如，容納在一起或容納於腔室78內之單獨位置處的一或多個CCD及/或雷射光感測器器件。CCD及/或雷射光感測器器件輸出在電腦內或器件內處理之2D影像。該等 影像可以其2D形式使用，或可由電腦處理以形成3D影像以產生指示玻璃薄片上的任何部分或點之即時空間位置及形狀的玻璃薄片之剖面，且接著將彼2D剖面與相關聯於協定之一參考剖面比較，且藉由磁旋管波束調整加熱以使玻璃薄片之形狀剖面與參考剖面匹配。大量多種位置、距離、量測、位移、剖面、2D及3D感測器(例如，雷射感測器)可市售，例如且不限於，自Rockwell Automation(Allen Bradly)、St.Louis Missouri之Emerson Electric、Portland Oregon之Schmitt Industries,Inc.及Hoffman Estates,Illinois之Omron Automation & Safety。在任何情況下，位置感測器連接至電腦，且資料視情況與以上描述之IR資料相協調，自位置感測器獲得，且將彼資料與相關聯於用於使一特定玻璃薄片彎曲之協定之參考資料比較，且可使用磁旋管波束調整玻璃薄片之任一部分之溫度。
如圖15中所展示，展示兩個位置感測器320、321。在任何給定時間點的玻璃薄片之複合3D影像或影像之集合可藉由電腦實施處理程序產生，以便評估在任何時間點的玻璃薄片之形狀。可將玻璃薄片的電腦系統產生之3D影像、複合影像或影像之集合及/或其一部分與協定之參考形狀剖面之值比較，且若存在與儲存於協定中之所要的形狀之偏差，則電腦系統控制磁旋管177及/或第二爐78之環境溫度，視情況，結合來自2D紅外線成像感測器324之紅外線影像資料，以加熱玻璃薄片或其部分，以使玻璃薄片成形以符合配方之要求。圖16提供說明使用如關於圖15所論述之兩個或三個腔室的本文中所描述之方法之非限制性實施例之流程 圖。
可以各種方式操縱磁旋管波束，諸如，更改磁旋管波束之路徑、速度、寬度、頻率、在一位置處之停留時間或能量強度或電力。在一個實例中，波束寬度、能量及頻率係恆定的，但磁旋管波束之位置、路徑、速度及/或在一位置處之停留時間經更改以提供關於薄片的所要的加熱剖面。
“溫度剖面”或“溫度分佈剖面”指使特定玻璃薄片彎曲及冷卻的在加熱之製程期間之任何一或多個時間點的玻璃之彼薄片之任何一或多個部分之溫度。如本文中所使用，“參考溫度剖面”指與用於彎曲任一特定玻璃薄片之協定相結合本地儲存於電腦系統或遠端儲存的用於彼特定玻璃薄片之溫度分佈剖面。參考溫度剖面係藉由任何方法(諸如，藉由公式及/或試錯法)創造或開發，以產生特定玻璃薄片之特定形狀。用於自玻璃薄片產生所要的形狀之參考溫度分佈剖面將取決於多種因素，在各因素當中包含以下因素：玻璃薄片之組成、所要的形狀及彎鐵形狀及功能性。藉由將預定溫度剖面用作參考，且最終操縱磁旋管系統以選擇性地加熱玻璃薄片，不僅在玻璃之內部且亦貫穿玻璃產生均勻的玻璃黏度分佈。玻璃黏度之此均勻分佈消除玻璃表面之過加熱，且結果，玻璃薄片將按令人滿意之光學品質形成或彎曲成所需形狀。
術語“形狀剖面”指在加熱、彎曲及冷卻玻璃薄片之製程期間之任何一或多個時間點的玻璃薄片之2D或3D形狀。“參考形狀剖面”指與用於彎曲任一特定玻璃薄片之協定相結合本地儲存於電腦系統或遠端儲存的針對玻璃形成 製程中之任一時間點的用於彼特定玻璃薄片之形狀剖面。參考形狀協定係藉由任何方法(諸如，藉由公式及/或試錯法)創造或開發，以產生特定玻璃薄片之特定形狀。如同預定熱量分佈，用於自玻璃薄片產生所要的形狀之參考形狀剖面將取決於多種因素，在各因素當中包含以下因素：玻璃薄片之組成、所要的形狀及彎鐵形狀及功能性。
本發明進一步涵蓋安全設備之使用以限制或防止使操作設備的人員受傷，及/或防止或限制對設備之損壞。舉例而言且不限於該論述，設備包含一電弧偵測器330。電弧偵測器330安裝於爐78中且包含藉由纜線306連接至微處理器193之一光電池。如此項技術中已知，電弧作用為電離之事物，例如(但不限於)，灰塵之空運凹穴，及顯現為一簇光。電弧作用現象在此項技術中係熟知的，且無進一步之論述被認為係必要的。偵測器330之光電池感測電弧作用且沿著纜線305轉遞信號。微處理器193沿著纜線308轉遞信號以關閉磁旋管以防止使在爐78周圍之人員的受傷及對磁旋管設備之損壞。
論述本發明之實例以使兩個玻璃薄片成形。如現在可瞭解，本發明不限於此，且可對一個薄片或兩個以上薄片(例如(但不限於)，三個、四個或四個以上薄片)實踐本發明。
本發明可進一步在以下帶編號之條款中表徵。
條款1：一種使一玻璃薄片成形之方法，其包括：a.將一彎鐵(70)上之一玻璃薄片預加熱至範圍為自600 ℉至1000℉之一預加熱溫度；b.將該薄片之該溫度增大至範圍為自大於該預加熱溫度至小於該玻璃下陷之一溫度的一溫度；c.藉由以下操作使該玻璃薄片彎曲：i.用產生由一電腦實施協定控制之超高頻、高功率電磁波之一器件(177)將該玻璃薄片之一部分選擇性地加熱至該玻璃薄片之至少一部分下陷的一溫度；ii.在該選擇性加熱步驟期間或後之一或多個時間點用一或多個熱感測器(324)掃描該玻璃薄片之至少一部分，且自獲得自該一或多個熱感測器(324)之資料獲得在用於該玻璃薄片之至少一部分的至少兩個維度中的一溫度分佈；iii.使用一電腦實施處理程序將該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較；及iv.用由一電腦實施處理程序控制之該超高頻、高功率器件(177)之波束(225)選擇性地加熱該玻璃薄片以使該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之該參考溫度分佈匹配。
條款2：如條款1所述的方法，其中產生超高頻、高功率電磁波之該器件(177)為一磁旋管。
條款3：如條款1或2所述的方法，其進一步包括重複該彎曲步驟之步驟ii.至iv.，直至該獲得之溫度分佈匹配該電腦實施協定之該參考溫度分佈。
條款4：如條款1至3中任一項所述的方法，其中彎曲步驟c.進一步包括：v.在該選擇性加熱步驟期間之一或多個時間點自一或多個位置感測器(320及321)獲得該玻璃薄片之至少一部分之 位置資料且在該一或多個時間點使用一電腦實施處理程序產生用於該玻璃薄片之一形狀剖面；vi.使用一電腦實施處理程序將一產生之形狀剖面與該電腦實施協定之一參考形狀剖面比較；及vii.用由一電腦實施處理程序控制之該超高頻、高功率器件(177)之該波束(225)選擇性地加熱該玻璃薄片以使該玻璃薄片之一形狀剖面與該參考形狀剖面匹配。
條款5：如條款4所述的方法，其進一步包括重複該彎曲步驟之步驟v.至vii.，直至該獲得之形狀剖面匹配該電腦實施協定之該參考形狀剖面。
條款6：如條款4或5所述的方法，其中實質上同時執行比較步驟iii.及vi.。
條款7：如條款4至6中任一項所述的方法，其中該等位置感測器(320及321)中之一或多者為一相機或電荷耦合器件(CCD)。
條款8：如條款7所述的方法，其中該形狀剖面為自獲得自多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
條款9：如條款7所述的方法，其中該形狀剖面為自獲得自多個雷射光感測器之資料組譯的一三維形狀剖面。
條款10：如條款4至9中任一項所述的方法，其中該一或多個位置感測器(320及321)中之一或多者為雷射光感測器。
條款11：如條款1至10中任一項所述的方法，其中在加熱及成形前，該玻璃薄片經切割至應有大小。
條款12：如條款1至11中任一項所述的方法，其中該熱感測器(324)為一IR掃描儀或/及IR成像感測器，視情況，一雷射光感測器。
條款13：一種系統，其包括：一第一爐(76)，其包括紅外線加熱器(172)及溫度感測器(191)；及一第二爐(78)，其包括紅外線加熱器(172)；一產生超高頻、高功率電磁波之器件(177)；及一用於控制該器件之一波束至在該第二爐(78)內的一彎鐵上之一玻璃薄片之形狀、位置及移動的光學系統；及一或多個紅外線(IR)成像感測器；一傳送機系統，其用於在一彎鐵(70)上載運一玻璃薄片穿過該第一爐及該第二爐(76及78)；一電腦系統，其連接至該一或多個IR成像感測器及該超高頻、高功率器件(177)，包括一處理器及用於藉由由該超高頻、高功率器件(177)進行之選擇性加熱而控制該第二爐(78)中的一玻璃薄片之彎曲之指令，該等指令包括一用於加熱該第二爐(78)中之一玻璃薄片且使其彎曲之電腦實施協定，其中該電腦系統在玻璃資料之該彎曲期間的一或多個時間點自該一或多個成像感測器(324)獲得該玻璃薄片之一溫度剖面，將該獲得之溫度剖面與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較，及控制該超高頻、高功率器件(177)選擇性地加熱該玻璃薄片以匹配該參考溫度分佈；及一可控制地冷卻該玻璃薄片之第三加熱爐(260)，其包括IR加熱器、一強迫冷空氣對流系統及風扇。
條款14：如條款13所述的系統，其中產生超高頻、高功率電磁波(177)之該器件為一磁旋管。
條款15：如條款13或14所述的系統，其進一步包括在該第二爐(78)中之一或多個位置感測器(230及231)，該一或多個位置感測器經配置以獲得在彎曲期間用於該玻璃薄片之一或多個部分的位置資料，其中該等位置感測器(230及231)連接至該電腦系統，且該電腦系統：a.在該玻璃薄片之該彎曲期間的一或多個時間點自該一或多個位置感測器(230及231)獲得資料；b.在該一或多個時間點自來自該一或多個位置感測器之該獲得之資料產生用於該玻璃薄片之一形狀剖面；c.將該獲得之形狀剖面與該電腦實施協定之一參考形狀剖面比較；及d.控制該超高頻、高功率器件(177)選擇性地加熱該玻璃薄片以使該玻璃薄片之一形狀剖面與該參考形狀剖面匹配。
條款16：如條款15所述的系統，其中該一或多個位置感測器(230及231)中之一或多者為一電荷耦合器件(CCD)。
條款17：如條款16所述的系統，其包括多個CCD，其中該形狀剖面為自獲得自該多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
條款18：如條款15至17中任一項所述的系統，其中該一或多個位置感測器(230及231)中之一或多者為雷射光感測器。
條款19：如條款18所述的系統，其包括多個該等雷射光感測器，其中該形狀剖面為自獲得自該多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
條款20：如條款13至19中任一項所述的系統，其中該一或多個IR成像感測器(324)中之一或多者為一雷射光感測器或一CCD。
條款21：如條款13至20中任一項所述的系統，其進一步包括具有IR加熱器之一第三爐(260)，且其中該傳送機系統進一步載運該玻璃薄片穿過該第三爐。
條款22：如條款21所述的系統，其中該第一爐、該第二爐及該第三爐(76、78及260)形成一單一隧道。
條款23：如條款22所述的系統，其包括在該第一爐與該第二爐(76與78)之間及在該第二爐與該第三爐(78與260)之間的門。
條款24：如條款13至23中任一項所述的系統，其中該電腦系統獲得該第一爐之一溫度，且使用該等IR加熱器調整該第一爐(76)之該溫度以根據該電腦實施協定匹配一預加熱溫度。
條款25：如條款13至24中任一項所述的系統，其中該電腦系統獲得該第二爐(78)之一環境溫度，且使用該等IR加熱器調整該第二爐(78)之該溫度以匹配範圍為自大於該預加熱溫度至小於該玻璃下陷之一溫度的一溫度。
熟習此項技術者將易於瞭解，在不脫離前述描述中揭示之概念的情況下，可對本文中揭示的本發明之非限制 性實施例進行修改。因此，本文中詳細描述的本發明之特定非限制性實施例僅為說明性，且並不限於本發明之範疇，應對本發明給予隨附申請專利範圍及其任何及所有等效內容之完全廣度。

Claims (25)

  1. 一種使一玻璃薄片成形之方法，其包括：a.將一彎鐵上之一玻璃薄片預加熱至範圍為自600℉至1000℉之一預加熱溫度；b.將該薄片之該溫度增大至範圍為自大於該預加熱溫度至小於該玻璃下陷之一溫度的一溫度；c.藉由以下操作使該玻璃薄片彎曲：i.用產生由一電腦實施協定控制之超高頻、高功率電磁波之一器件將該玻璃薄片之一部分選擇性地加熱至該玻璃薄片之至少一部分下陷的一溫度；ii.在該選擇性加熱步驟期間或後之一或多個時間點用一或多個熱感測器掃描該玻璃薄片之至少一部分，且自獲得自該一或多個熱感測器之資料獲得在用於該玻璃薄片之至少一部分的至少兩個維度中的一溫度分佈；iii.使用一電腦實施處理程序將該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較；及iv.用由一電腦實施處理程序控制之該超高頻、高功率器件之波束選擇性地加熱該玻璃薄片以使該獲得之溫度分佈與該電腦實施協定之該參考溫度分佈匹配。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中產生超高頻、高功率電磁波之該器件為一磁旋管。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其進一步包括重複該彎曲步驟之步驟ii.至iv.，直至該獲得之溫度分佈匹配該電腦實施協定之該參考溫度分佈。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中彎曲步驟c.進一 步包括：v.在該選擇性加熱步驟期間之一或多個時間點自一或多個位置感測器獲得該玻璃薄片之至少一部分之位置資料且在該一或多個時間點使用一電腦實施處理程序產生用於該玻璃薄片之一形狀剖面；vi.使用一電腦實施處理程序將一產生之形狀剖面與該電腦實施協定之一參考形狀剖面比較；vii.用由一電腦實施處理程序控制之該超高頻、高功率器件之該波束選擇性地加熱該玻璃薄片以使該玻璃薄片之一形狀剖面與該參考形狀剖面匹配。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其進一步包括重複該彎曲步驟之步驟v.至vii.，直至該獲得之形狀剖面匹配該電腦實施協定之該參考形狀剖面。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中實質上同時執行比較步驟iii.及vi.。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該等位置感測器中之一或多者為一相機或電荷耦合器件(CCD)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該形狀剖面為自獲得自多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該形狀剖面為自獲得自多個雷射光感測器之資料組譯的一三維形狀剖面。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該一或多個位置感測器中之一或多者為雷射光感測器。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在加熱及成形前，該玻璃薄片經切割至應有大小。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該熱感測器為一IR掃描儀或IR成像感測器。
  13. 一種系統，其包括：一第一爐，其包括紅外線加熱器及溫度感測器；一第二爐，其包括紅外線加熱器；一產生超高頻、高功率電磁波之器件；及一用於控制該器件之一波束至在該第二爐內的一彎鐵上之一玻璃薄片之形狀、位置及移動的光學系統；及一或多個紅外線(IR)成像感測器；一傳送機系統，其用於在一彎鐵上載運一玻璃薄片穿過該第一爐及該第二爐；一電腦系統，其連接至該一或多個IR成像感測器及該超高頻、高功率器件，包括一處理器及用於藉由由該超高頻、高功率器件進行之選擇性加熱而控制該第二爐中的一玻璃薄片之彎曲之指令，該等指令包括一用於加熱該第二爐中之一玻璃薄片且使其彎曲之電腦實施協定，其中該電腦系統在玻璃資料之該彎曲期間的一或多個時間點自該一或多個IR成像感測器獲得該玻璃薄片之一溫度剖面，將該獲得之溫度剖面與該電腦實施協定之一參考溫度分佈比較，及控制該超高頻、高功率器件選擇性地加熱該玻璃薄片以匹配該參考溫度分佈；及一可控制地冷卻該玻璃薄片之第三加熱爐，其包括IR加熱器、一強迫冷空氣對流系統及風扇。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其中產生超高頻、高功率電磁波之該器件為一磁旋管。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其進一步包括在該 第二爐中之一或多個位置感測器，該一或多個位置感測器經配置以獲得在彎曲期間用於該玻璃薄片之一或多個部分的位置資料，其中該等位置感測器連接至該電腦系統，且該電腦系統：a.在該玻璃薄片之該彎曲期間的一或多個時間點自該一或多個位置感測器獲得資料；b.在該一或多個時間點自來自該一或多個位置感測器之該獲得之資料產生用於該玻璃薄片之一形狀剖面；c.將該獲得之形狀剖面與該電腦實施協定之一參考形狀剖面比較；及d.控制該超高頻、高功率器件選擇性地加熱該玻璃薄片以使該玻璃薄片之一形狀剖面與該參考形狀剖面匹配。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的系統，其中該一或多個位置感測器中之一或多者為一電荷耦合器件(CCD)。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的系統，其包括多個CCD，其中該形狀剖面為自獲得自該多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的系統，其中該一或多個位置感測器中之一或多者為雷射光感測器。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的系統，其包括多個該等雷射光感測器，其中該形狀剖面為自獲得自該多個CCD之資料組譯的一三維形狀剖面。
  20. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其中該一或多個IR成像感測器中之一或多者為一雷射光感測器或一CCD。
  21. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其進一步包括具有 IR加熱器之一第三爐，且其中該傳送機系統進一步載運該玻璃薄片穿過該第三爐。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的系統，其中該第一爐、該第二爐及該第三爐形成一單一隧道。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的系統，其包括在該第一爐與該第二爐之間及在該第二爐與該第三爐之間的門。
  24. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其中該電腦系統獲得該第一爐之一溫度，且使用該等IR加熱器調整該第一爐之該溫度以根據該電腦實施協定匹配一預加熱溫度。
  25. 如申請專利範圍第13項所述的系統，其中該電腦系統獲得該第二爐之一環境溫度，且使用該等IR加熱器調整該第二爐之該溫度以匹配範圍為自大於該預加熱溫度至小於該玻璃下陷之一溫度的一溫度。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108328910B (zh) * 2018-04-11 2023-10-10 四川一名微晶科技股份有限公司 微波热弯窑及利用微波加热制备热弯微晶玻璃的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4192689A (en) 1978-05-30 1980-03-11 Ppg Industries, Inc. Ion exchange strengthening of soda-lime-silica glass
US4601743A (en) * 1983-09-12 1986-07-22 Casso Solar Corporation Glass furnace with heat sensing means
US4807144A (en) * 1986-12-02 1989-02-21 Glasstech International L.P. Temperature control system for glass sheet furnace
US5028759A (en) 1988-04-01 1991-07-02 Ppg Industries, Inc. Low emissivity film for a heated windshield
US4744809A (en) 1987-01-02 1988-05-17 Ppg Industries, Inc. Method and apparatus for homogenizing flat glass
US4820902A (en) 1987-12-28 1989-04-11 Ppg Industries, Inc. Bus bar arrangement for an electrically heated transparency
DE69308715T2 (de) * 1992-10-15 1997-06-19 Tamglass Eng Oy Verfahren und Ofen zum Biegen von Glastafeln
US5565388A (en) 1993-11-16 1996-10-15 Ppg Industries, Inc. Bronze glass composition
EP0761612B1 (en) * 1995-09-07 2000-06-07 Ford Motor Company Method for heating a glass sheet
US5971249A (en) * 1997-02-24 1999-10-26 Quad Systems Corporation Method and apparatus for controlling a time/temperature profile inside of a reflow oven
US6094942A (en) 1997-06-13 2000-08-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Method and apparatus for reducing tin defects in float glass
US6301858B1 (en) 1999-09-17 2001-10-16 Ppg Industries Ohio, Inc. Sealant system for an insulating glass unit
US6408649B1 (en) * 2000-04-28 2002-06-25 Gyrotron Technology, Inc. Method for the rapid thermal treatment of glass and glass-like materials using microwave radiation
US7240519B2 (en) 2002-11-18 2007-07-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Apparatus and method for bending glass sheets
JP2004203677A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス板の急冷強化方法及び同装置
FI117354B (fi) * 2003-06-02 2006-09-15 Tamglass Ltd Oy Menetelmä reunamuotilla taivutettavan lasilevyn taivutuspussikkuuden mittaamiseksi
US7727917B2 (en) 2003-10-24 2010-06-01 Schott Ag Lithia-alumina-silica containing glass compositions and glasses suitable for chemical tempering and articles made using the chemically tempered glass
US7443499B2 (en) * 2005-06-30 2008-10-28 Glaston Services Ltd. Oy Method for measuring the sagging of a glass panel
JP4839702B2 (ja) * 2005-07-04 2011-12-21 オムロン株式会社 温度制御方法、調整装置、温度調節器、プログラム、記録媒体および熱処理装置
US7585801B2 (en) 2005-11-02 2009-09-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Gray glass composition
US20070140311A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 House Keith L Method and apparatus for characterizing a glass ribbon
FR2902881B1 (fr) * 2006-06-27 2008-11-21 Stein Heurtey Installation de production de verre plat avec equipement de mesure des contraintes,et procede de conduite d'une etenderie de recuisson de verre plat.
US20110265515A1 (en) * 2008-12-22 2011-11-03 Alberto Hernandez Delsol Method and system for bending glass sheets with complex curvatures
US8155816B2 (en) 2008-12-30 2012-04-10 Ppg Industries Ohio, Inc Method of and system for maintaining operating performance of a transparency
US8924006B2 (en) * 2011-11-30 2014-12-30 Corning Incorporated Device and methods for picking and placing hot 3D glass
JP5857858B2 (ja) * 2012-04-13 2016-02-10 新日鐵住金株式会社 形状計測装置及び形状計測方法
US9108875B2 (en) * 2013-05-30 2015-08-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Heating and shaping system using microwave focused beam heating

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