TWI530461B - 用於分離玻璃板的設備及方法 - Google Patents

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用於分離玻璃板的設備及方法 【主張先前申請之美國專利申請案的優先權】
本申請案係主張西元2009年11月30日申請之美國專利申請案號12/627,326的優先權。在此提及之此文件的內容以及公開案、專利和專利文件的整個揭示係以引置方式併入本文作為參考。
本發明係關於一種用於透過在刻劃線上方使用鼻組件來分離一移動玻璃帶以獲得個別玻璃板的方法。本發明亦揭示一鼻設備。
一種形成薄玻璃板的方法係藉由拉伸製程,其中一玻璃帶係從熔化玻璃的儲槽被拉伸。這可藉由例如一上拉製程(其中帶係從儲槽向上地被拉伸,例如Foucault或Colburn)或一下拉製程(其中帶係通常從一塑形主體向下地被拉伸,例如溝槽或熔融)來完成。一旦形成了帶後,從帶切割出個別的玻璃板。
在一典型的下拉方法中,玻璃帶係經歷從黏性狀態到彈性狀態的變化。隨著帶經過中間的黏彈性狀態,加諸在帶上之應力需要更長的時間來釋放,直至達到了當所加諸之應力(無論是熱應力或機械應力)在實際的時間量內無法釋放且凍結到帶內時的程度。此凍結的應力會顯著地衝擊從帶切割出之玻璃板的形狀。因此,在此過渡期間能最小化所加諸之應力是重要的。
隨著玻璃板且尤其是用在顯示器類型應用之玻璃板的尺寸要求變得更大,操控這樣大的薄玻璃部分的能力漸漸地變得更困難。這對於下拉製程,諸如熔融製程且尤其是在切割操作期間(其中個別玻璃板從自塑形設備下降之移動玻璃帶分離),特別是如此。在切割或分離製程中,於下降期間由刻劃與分離在帶中造成之震動或其他引發的運動會向上傳播到帶之黏彈性區域內且凍結到帶內而成為不希望的殘餘應力或形狀。為了避免這樣的缺陷,可使用一鼻組件來最小化玻璃之彈性區域中帶中的移動而使其免於傳播到黏彈性區域內。
在一實施例中,本發明揭示一種從一移動玻璃帶分離一玻璃板之方法,包含以下步驟:形成一移動玻璃帶,該移動玻璃帶具有第一與第二主要側面且包含一黏性部分與一彈性部分。玻璃係因重力以及接合該帶且將該帶從塑形主體向下拉引之拉引滾輪的效應而移動於實質上垂直的方向。該帶是一持續移動的玻璃帶,只要持續地供應熔化玻璃到塑形主體,則可從塑形主體拉伸一玻璃帶。
該發明更包含以下步驟:以一鐵砧接觸構件接觸移動玻璃帶之彈性部分之第一側面,該鐵砧接觸構件係移動於等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度。當該移動玻璃帶從塑形主體下降時,此種該鐵砧接觸構件移動於實質上等於該垂直移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度的運動係容許在橫越玻璃帶之寬度的橫越方向上形成一刻劃線。
根據本發明,複數個鼻接觸構件係以和該移動玻璃帶之第二側面呈相對關係且位在鐵砧接觸構件的上游的方式來定位,並且該玻璃帶之第二側面係相對於鐵砧構件而橫越該玻璃帶之寬度來刻劃,以在第二側面中形成一刻劃線。接著,藉由產生一橫越刻劃線之伸張應力,在該刻劃線處從該移動玻璃帶分離一個別玻璃板。可例如藉由施加一彎曲力矩到該玻璃帶或藉由在該刻劃線下方施加一向下力量到該帶來產生伸張應力。
在刻劃操作前,該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件係定位成和該移動玻璃帶相隔一預定距離,以致該複數個鼻接觸構件在刻劃期間皆沒有接觸該移動玻璃帶,但使得在分離期間該移動玻璃帶在該鐵砧接觸構件與該複數個鼻接觸構件之間的橫向位移受限於一預定最大值。一鼻構件與該玻璃帶之該第二表面之間的此預定最大距離可以例如等於或小於約5 mm。在一些情況中,一鼻構件與該玻璃帶之該第二側面之間的此預定最大距離可以介於2 mm與5 mm之間。
該定位的步驟可以包含例如從一停置位置移動該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件到和該移動玻璃帶之該第二表面相隔一預定距離的預定位置。換句話說,鼻接觸構件是先位在一停置或停靠位置,接著向前移動到和該移動玻璃帶之該第二表面相隔一預定距離內(例如>與5 mm)處。
該方法可更包含,在已經完成了分離步驟後,從該預定位置移動該複數個鼻接觸構件之至少一鼻接觸構件到停置或停靠位置。
在一些例子中,該複數個鼻接觸構件耦接到一框架,並且該定位的步驟係包含移動該框架以同時地移動該複數個鼻接觸構件。這可以藉由獨立地移動各個鼻接觸構件或甚至移動群組的鼻接觸構件(其包含該複數個鼻接觸構件之一些但並非全部的鼻接觸構件)來實現。
在一些實施例中,該複數個鼻接觸構件係被配置成直線(線性地)而橫越該移動玻璃帶之寬度。換句話說,該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件係定位在和其餘鼻接觸構件相同的垂直高度處。
在其他實施例中,該複數個鼻接觸構件係被配置成垂直交錯而橫越該移動玻璃帶之寬度,以致該複數個鼻接觸構件之一鼻接觸構件係垂直地偏離另一鼻接觸構件。在此組態中,一鼻接觸構件可位在一垂直高度處,而一第二鼻接觸構件可定位在不同於第一鼻接觸構件之第二垂直高度處。此偏離可以介於兩個非相鄰的鼻接觸構件之間或相對於兩相鄰的鼻接觸構件。
在又另一實施例中,描述一種從一移動玻璃帶分離一玻璃板之方法,其包含以下步驟:形成一移動玻璃帶,該移動玻璃帶具有第一與第二主要側面且包含一黏性部分與一彈性部分;使該移動玻璃帶之該彈性部分之該第一側面接觸一鐵砧接觸構件,該鐵砧接觸構件係移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;及以和該移動玻璃帶之該第二側面呈相對關係且位在該鐵砧接觸構件的上游的方式來定位複數個鼻接觸構件。
一旦定位了該等鼻接觸構件,相對於該鐵砧接觸構件橫越該玻璃帶之寬度來刻劃該玻璃帶之該第二側面,以形成一刻劃線;並且,藉由產生一橫越該刻劃線之伸張應力,在該刻劃線處從該移動玻璃帶分離一玻璃板。可例如藉由施加一彎曲力矩到該移動玻璃帶或藉由在該刻劃線下方施加一向下拉引力量到該移動玻璃帶來產生此伸張應力。根據本實施例,該複數個鼻接觸構件之至少一鼻接觸構件在刻劃期間會接觸該移動玻璃帶,但並非該複數個鼻接觸構件之所有鼻接觸構件在刻劃期間會接觸該移動玻璃帶。
舉例而言,該複數個鼻接觸構件之一或多個鼻接觸構件可定位成接觸該移動玻璃帶,仍然移動於等於該帶所移動的方向和速度;及,該複數個鼻接觸構件之一或多個鼻接觸構件係定位成和該移動玻璃帶之該第二表面相隔一預定距離,且移動於實質上等於該移動玻璃帶之速度和方向的方向和速度。因此,一部分之該複數個鼻接觸構件係作為阻尼構件以避免在刻劃與(或)分離操作期間在該帶中引發的震動會向上傳播,而定位成和該移動玻璃帶之該第二表面相隔一預定距離的該等鼻接觸構件係作為能在分離操作後限制該帶之擺盪的限制器。
在又另一實施例中,揭示一種用以從一移動玻璃帶分離一玻璃板之設備,其包含:一塑形主體,其供應一持續移動之玻璃帶,該移動玻璃帶係從一黏性狀態過渡到一彈性狀態;一運輸組件,其移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;一鐵砧接觸構件,其設以移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;複數個個別鼻接觸構件,其被配置成橫越該玻璃帶之寬度,該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件係設以獨立於一相鄰的鼻接觸構件之外而朝向或遠離該玻璃帶來移動,並且其中各個鼻接觸構件沒有連接一相鄰的鼻接觸表面。
該設備可更包含一運輸組件,其耦接到該複數個鼻構件以將該複數個鼻構件移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度。
應瞭解,個別鼻接觸構件的移動可分開地進行,以致各個個別鼻接觸構件可在不同的時間點被致動而延伸或縮回。所以,在個別鼻接觸構件意圖接觸該移動玻璃帶的例子中,鼻構件移動可依需求被協調(諸如經由電腦控制)以在不同的時間點接觸該帶或從該帶分離。
透過以下詳細說明,可參照附圖而更輕易地瞭解本發明以及本發明之其他目的、特徵、細節和優點,其是以任何不會構成限制的方式來提供。吾等意圖將所有這樣的額外系統、方法、特徵與優點包括在本文中、包括在本發明之範疇內、且由隨附之申請專利範圍來保護。
在以下詳細說明中,為了解釋且不構成限制之目的,將揭示細節的示範性實施例公開以提供本發明的完整瞭解。然而,受益自本發明之熟習此技藝之人士可瞭解的是本發明能被實施在不同於所揭示特定細節的其他實施例中。又,可省略已知之元件、方法與材料的描述,以為了避免模糊化本發明的描述。最後,盡可能地,相似的元件符號係指稱相似的元件。
拉伸一薄材料帶以形成厚度小於約一毫米之玻璃板而符合現代顯示器應用(諸如電視與電腦螢幕)的平坦性標準是需要製造過程之所有方面的小心控制。但是,必須特別地注意玻璃帶從黏性狀態過渡到彈性狀態的期間。即使帶上的小力量變化(諸如由拉伸區域中之氣流所產生者)或設備運行造成的震動會在原本應該是平坦的表面中形成擾亂。
在一示範性熔融類型下拉製程中,熔化玻璃係被供應到一塑形主體,其中該塑形主體包含一溝渠,該溝渠開啟在主體之上表面中的頂部處。熔化玻璃係溢流出溝渠之壁且沿著塑形主體之外表面向下流動,直到分離流相遇在會合表面沿其相遇的線處(即「根部」)。在此處,分離流會接合或熔接成單一之玻璃帶(其從塑形主體向下流動)。沿著帶之邊緣定位的各種滾輪(或「滾筒」)係用來將該帶向下拉伸或拉引且(或)施加有助於維持帶寬度的張力予該帶。一些滾筒可藉由馬達來旋轉,而其他滾筒是自由滾動的。
隨著帶從塑形主體下降,熔化材料從塑形主體之底部處的黏性狀態過渡到黏彈性狀態,且最終到彈性狀態。當帶已經冷卻到彈性狀態時,橫越該帶之寬度來刻劃該帶,並且沿著產生之刻劃線來分離該帶以產生一分離的玻璃板。
在帶處於流體黏性狀態的期間,加諸在熔化材料上之應力係立即地被釋放。然而,隨著帶冷卻且黏性增加,引發的應力不會如此快速地被釋放,直至當玻璃冷卻到彈性狀態時達到了可保持引發的應力或形狀變化的溫度範圍。在此期間於黏彈性區域中,且更詳細地說是在應力與形狀會被凍結到玻璃內的玻璃轉移溫度期間,加諸在玻璃帶上的力量應該被最小化。
應力與(或)形狀改變的一來源是玻璃帶的移動,其可在將個別玻璃板從移動玻璃帶分離的製程期間發生。在一典型的下拉製程中,帶係先被刻畫(通常是藉由接觸該帶之機械刻劃裝置)。一旦形成了刻劃線後,彎曲力矩係被施加到帶以產生一伸張應力橫越該刻劃線,直到該帶沿著該刻劃線分離。這樣的「刻劃與折斷」方法係造成了當帶分離時的能量釋放(其會引致帶的橫向移動)。換句話說,實質上正交於帶之兩主要表面或側面的擺盪移動會發生。此擺盪移動以及震動(諸如涉及破裂或斷裂之「聲音」的震動)會沿著該帶向上傳送到該帶的黏彈性區域內,並且造成凍結的殘餘應力或成為永久的形狀變化。吾等係提出一種限制此橫向擺盪移動的方法及一種用於其設備。
第1圖所顯示者是一示範性熔融下拉設備10,其包含塑形主體12,塑形主體12包括溝渠或溝道14以及會合塑形表面16。會合塑形表面16係相遇在根部18。溝道14係由一來源(未示出)來供應熔化玻璃,其中該熔化玻璃係溢流出溝道之壁且沿著塑形主體之外表面下降成為分離流。流過會合塑形表面16之熔化玻璃的分離流係接合在根部18且形成了玻璃帶20,玻璃帶20係垂直向下地被拉伸(如箭頭22所示)。因此,接觸塑形主體之側面的此部分分離玻璃流變成了最終帶的內部,並且帶的外表面是原始的且實質上不含有顆粒或其他缺陷(其可由流過塑形表面的流動造成)。
當玻璃帶20已經達到了最終厚度與黏性時,使用分離組件24橫越該帶之寬度將該帶分離,以提供一獨立的玻璃板或片26。隨著熔化玻璃持續被供應到塑形主體且該帶加長,從該帶分離出額外的多個玻璃板。
第2圖係繪示一部分分離組件24的側視圖,其中該分離組件24包含刻劃鐵砧組件28、刻劃組件30、與鼻組件32。特別地,鼻組件32包含複數個鼻構件34,該等鼻構件34被安排成一橫越至少一部分之帶寬度的陣列(如第3圖所示),並且設以彼此獨立地移動。以下詳細地描述了鼻組件32。刻劃鐵砧組件28位在鄰近玻璃帶20之第一側面36處,而刻劃組件30和鼻組件32被安排在鄰近帶20之第二側面38處。鼻組件32更定位在刻劃鐵砧組件28的上游。如在此所使用者且除非特別指明,上游與下游係相對於移動玻璃帶的拉伸方向。因此,對於在此垂直下拉製程(其中玻璃帶係垂直向下地被拉引)之實例中之術語上游,刻劃鐵砧組件的上游係表示位在刻劃鐵砧組件上方。
刻劃鐵砧組件28包含一鐵砧接觸表面或構件40,其實質上延伸橫越帶之寬度,並且設以從一測試或停靠位置向內朝向帶來移動且接觸該移動帶,藉此當刻劃裝置帶之第二側面時能提供穩定的支撐予該移動玻璃帶並在第二側面上形成刻劃線。由於在刻劃製程期間接觸構件40會接觸帶20,並且帶會移動,鐵砧接觸構件係設以移動於實質上等於移動玻璃帶之方向(例如方向22)和速度的方向和速度。舉例而言,在下拉玻璃形成製程中,玻璃帶會在向下垂直方向中下降於一速度(其取決於玻璃供應速率、重力及拉引滾輪組件42之拉伸速度)。帶之下降速度可改變,取決於諸如最終玻璃板之期望厚度的因素。刻劃鐵砧組件之移動的速度和方向以及玻璃帶之移動的速度和方向之間的差異會在玻璃帶中造成不希望的變化,並且因此帶與鐵砧接觸構件之移動係被同步化以一起移動。
舉例而言,刻劃鐵砧組件28之鐵砧接觸構件40可經由支撐構件46耦接到一運輸組件44,支撐構件46可支撐且定位該支撐表面。運輸組件44係設以在刻劃操作期間向下移動一預定距離(其取決於待從帶20分離之玻璃板26的長度)且和該移動玻璃帶20同步地移動,接著返回到起始位置以準備進行下一個循環。鐵砧接觸構件40可以忍受對於高溫(在一些例子中是至少攝氏數百度)的長時間暴露,並且較佳地由彈性材料來形成以最小化接觸對帶造成的損壞。在一些實施例中,鐵砧接觸構件40可包含一撓性杆(如第3圖所示),其經由致動器支撐件46(諸如氣動或液壓致動器)耦接到運輸組件44,致動器支撐件46係設以向內移動鐵砧接觸構件40以卡合於該帶及接著縮回以將鐵砧接觸構件40返回到遠離該帶且沒接觸該帶的起始位置。在又其他實施例中,撓性杆可設以具有除了線性形狀以外的形狀。舉例而言,第3圖中之撓性杆係被彎曲,以共形於該移動玻璃帶20的彎曲度。或者,鐵砧接觸構件可用以將該帶實質上共形於鐵砧接觸構件的彎曲度。在此實例中將假設支撐構件46為致動器,儘管應瞭解的是支撐件46可以是將鐵砧接觸構件相對於運輸組件44剛性地固定的束(truss)。
刻劃組件30可包含例如一刻劃構件48(例如碳鋼輪或尖端),刻劃構件48在第二表面38上接觸玻璃帶20且形成一橫越至少一部分帶寬度之洩逸裂縫。這樣的刻劃裝置是所熟知的且在此不詳細地描述。然而,應注意,在此描述之鐵砧組件的條件可同樣地應用到刻劃組件。換句話說,為了獲得垂直於帶之邊緣的刻線,刻劃組件係設以行進於和該移動玻璃帶之方向和速度實質上相同的方向和速度。除了刻劃裝置在橫越方向(橫跨至少一部分之玻璃帶寬度)的移動以為了刻劃該玻璃帶且形成刻劃線50,刻劃裝置包含有此移動。也應注意,在該移動玻璃帶於橫越帶寬度包含有彎曲度的情況中,刻劃組件30可設以在刻劃構件橫越玻璃帶寬度時改變其位置以符合彎曲帶的相對位置。
在一些實施例中,刻劃裝置可包含一雷射(未示出),雷射束係在不會實體接觸玻璃下來形成刻劃線。這樣的非接觸式刻劃裝置避免了該帶的震動或橫向移動(其會在接觸刻劃輪或尖端時發生)。但是,為了獲得垂直於帶之邊緣的刻劃線,雷射基底刻劃裝置可移動於和該移動玻璃帶之方向和速度實質上相同的方向和速度,如同接觸式刻劃裝置的移動一樣。
鼻組件32包含複數個個別的鼻構件34。各個鼻構件34可包含一鼻致動器54(諸如氣動或液壓汽缸),鼻致動器54係設以使鼻構件獨立於其他鼻構件之外來移動。各個鼻構件34也可包括一鼻接觸構件56,鼻接觸構件56係被設計以當鼻接觸表面被帶接觸時能忍受對高溫的長時間暴露且軟到不會損壞玻璃帶。該等鼻構件34可在一方向上被配置成一線,其中該方向係和該移動玻璃帶的移動方向(橫越至少一部分之帶寬度)交叉。然而,在一些實施例中,個別的鼻組件(及其相關的鼻接觸構件)可不被配置成一線,而是交錯(其中根據該等鼻構件橫越帶寬度的位置與需求,一些鼻構件係垂直地高於或低於相鄰的鼻構件)。舉例而言,第4圖繪示了兩個鼻構件34,其在側視圖中(相對於玻璃帶)於垂直方向上偏離一距離δ,而第5圖繪示了被安排成垂直交錯(非線性)陣列之一陣列該等鼻構件的側視圖。
各個鼻致動器54可依序地耦接到一框架58,框架58可移動以提供該等鼻構件的粗略定位。舉例而言,框架58可先被定位成使得該等鼻接觸構件粗略地鄰近該移動玻璃帶。框架58也可設以在垂直同步化中移動該等鼻接觸構件,如同運輸組件44一樣。在此情況中,框架58係向下移動該等鼻構件34於和下降之帶實質上相同的方向和速度。一旦已經執行了玻璃板26的分離後,框架58會向上移動該等鼻構件到一停靠位置以準備進行下一個循環。框架58可例如藉由一機械組件或經由一或多個遠端致動之致動器(諸如氣動或液壓汽缸)來定位。
一旦鼻接觸構件定位成粗略地鄰近該移動玻璃帶20後,可致動各個致動器54以移動其相關的鼻接觸構件56到和向下移動之玻璃帶的表面相隔一預定距離處。此外,可個別地調整移動玻璃帶與各個鼻接觸構件56之間的容忍度或間隔。因此,可輕易地獲得對準、容忍度與板運動之誤差的補償。
該等鼻構件34可定位在刻劃線50的下游(相對於玻璃帶的行進方向)或刻劃線的上游。但是,上游配置可更有助於避免移動或小震動之向上傳播到玻璃帶之黏彈性區域內,尤其是若該等鼻構件會接觸該帶時。關於此,該等鼻構件54可移動於垂直方向(諸如藉由框架58),向上或向下(根據對分離製程的期望衝擊)。舉例而言,較低的設置可使得有效的彎曲分離控制成為可能,而較高位置的設置(相對於刻劃線)可使得板阻尼以及因橫向之帶移動對於塑形製程控制之負面交互作用的減少成為可能。
參照第6A-6D圖,在一實施例中,鐵砧接觸表面40、刻劃裝置30與鼻構件34係定位成使得此三組件沒有接觸移動玻璃帶(第6A圖)。在第6B圖中,當玻璃帶20被拉引滾輪組件42從塑形主體12向下拉伸時,鐵砧接觸構件40係向內移動而接觸玻璃帶20。框架58類似地從第一停靠位置移動到更靠近帶之第二停靠位置而不使得鼻接觸構件56接觸玻璃帶。接著,該等鼻構件34之鼻接構件56可藉由延伸該等致動器54個別地定位在和玻璃帶之表面相隔預定距離處,或該等鼻接觸構件可在框架58從停置或停靠位置移動到第二更近之位置前來預定位。舉例而言,起初位在位置60處之鼻接觸構件(如第6A圖所示)可朝向移動玻璃帶20延伸到和帶20之第二表面38相隔預定距離的最終位置62處而不接觸該帶20(如第6B圖所示)。又如第6B圖所示,刻劃構件48係接觸玻璃帶20之第二表面38且移動橫越至少一部分之帶寬度。如上所述,該鐵砧接觸構件與該等鼻構件係移動於實質上等於玻璃帶之方向和速度的方向和速度。
參照第6C圖,一旦個別的鼻接觸構件已經定位成和移動玻璃帶相隔一預定距離且定位在刻劃裝置上方後,刻劃裝置會卡和而接觸玻璃帶於第二表面38且刻劃構件48會移動橫越帶寬度,以形成刻劃線50。刻劃裝置之接合可包括刻劃構件48與移動玻璃帶之間的接觸(諸如在機械刻劃裝置的情況中),或接合可包括刻劃組件定位在適當位置的簡單定位(在雷射基底刻劃裝置的情況中),並且一旦雷射基底刻劃組件已經定位後,由雷射產生之雷射束會被橫越至少一部分之玻璃帶寬度。無論在何種情況,刻劃線50會形成在帶第二側面38上。如同在鐵砧組件28與該等鼻構件34的例子中,當刻劃裝置移動橫越帶寬度時,刻劃組件30會同時地移動於實質上等於移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度。
為了施加伸張應力使其橫越刻劃線且從移動玻璃帶20移除個別玻璃板26,可使用操縱器64來施加彎曲力矩到玻璃帶。此彎曲建立了橫越刻劃線的伸張應力,因此使得由刻劃產生的裂縫能延伸通過帶厚度且分離板。或者,可在刻劃線下方施加一向下拉引力量到帶。操縱器64可包括多個撓性吸杯66,該等撓性吸杯66以對玻璃板表面造成最小損壞的方式固定到板之表面且經由施加到吸杯的真空來固持住板。操縱器64可以是例如一機械手臂,機械手臂係連通於電腦或控制器且可根據程式化在電腦或控制器內的指令來執行功能。一旦板26從帶20分離後,操縱器60可接著依期望來設置板。例如,操縱器60可將玻璃板堆疊在一為了將玻璃板傳送到其他處理設備(例如邊緣研光)的容器(未示出)中。
上述之伸張操作(例如彎曲)會透過伸張應力儲存能量在移動玻璃帶中。一旦玻璃突然地分離後,此能量則被釋放,造成帶的橫向移動與震動。換句話說,玻璃帶20可能移動於實質上垂直於帶之主要第一和第二側面36、38的方向。簡單來說,帶20可能擺盪(當擺盪引發了拱形移動,越過短距離的此拱形擺盪係被視為橫向平移)。如上所述,若不衰減,此移動可被傳送到移動玻璃帶之黏彈性區域中且會冒著當帶從黏彈性狀態過渡到彈性狀態時將應力加諸在帶內且變成凍結的風險。
如第6D圖所示,玻璃板26從移動玻璃帶20分離,並且鐵砧組件28、刻劃組件30與鼻組件32縮回且返回到起始位置以開始另一個循環。
在刻劃操作期間,該等鼻接觸構件56較佳地不接觸玻璃帶20,而是定位成和帶之表面相隔一預定距離。對於各個鼻接觸構件,各個鼻接觸構件與移動玻璃帶之第二側面之間的此預定距離可以是不同的。舉例而言,玻璃帶在斷裂點(刻劃線50)處可能不是平坦的,而可橫月至少一部分之帶寬度來展現彎曲度。在一些實例中,帶可展現縱向(在帶的向下移動方向上)的彎曲度以及橫越帶的彎曲度。該等鼻接觸構件能按照需求以順應方式(其會模仿帶之橫越帶形狀,如第7圖所示)或以非順應方式(如第8圖所示)來定位。若玻璃帶在玻璃板分離後的橫向運動足夠大,則玻璃帶會接觸一或多個鼻接觸構件(取決於各者的位置)且限制橫向運動的大小。
第7圖亦繪示用於鼻組件32之個別鼻構件34的控制機構,其包括從工作流體供應器68延伸的工作流體線路(由線路70來表示),線路70包括多個致動器閥72。該等致動器閥72可例如由控制器(或電腦)74透過控制線路(由控制線路76來表示)來遠端地控制。這樣能容許各個鼻構件獨立於其他鼻構件之外被致動。這樣也提供了鼻組件32在設計上是模組的。換句話說,前述組態能使得個別鼻構件的添加或移除符合不同寬度的帶,這是相當簡單的操作。個別鼻構件(以及鼻接觸構件)的數量係至少為兩個,但可以是3、4、5、6、7、8或甚至十個或更多個個別鼻構件,取決於移動玻璃帶的寬度、帶在橫越其拉伸方向之方向的形狀、與期望的形狀控制或橫向移動限制的程度。
一旦玻璃板26已經從移動玻璃帶20移除且玻璃帶20的橫向運動已經被遏止後,該等鼻接觸構件56可縮回且定位在刻劃組件30的上游以準備進行後續之個別玻璃板的分離。一旦該等鼻接觸構件已經重新定位後(諸如藉由先將框架58向外移動而遠離帶且向上移動到刻劃裝置上方的停靠配置),則該等鼻構件係移動到各自鼻接觸構件56係鄰近該帶但不接觸該帶的位置且循環再次地開始。
在一些實施例中,一或多個鼻接觸構件56可和移動玻璃帶20之第二表面38接合。換句話說,一或多個鼻接觸構件可在刻劃操作期間接觸移動玻璃帶。刻劃操作期間鼻接觸構件和帶的接觸能阻尼由刻劃引發而傳到帶內的震動。該等鼻接觸構件可例如定位成避免一帶形狀,其順應於帶之橫越寬度彎曲。此彎曲可以是簡單的(例如弓形)或更複雜的(諸如“S”形狀)。所以,在刻劃操作期間,一些鼻接觸構件可定位成接觸玻璃帶20之第二表面38,而其他鼻接觸構件係定位成和帶相隔一預定距離,如第9圖所示。舉例而言,可致動位在末端位置(在玻璃帶的外縱向邊緣處)的該等鼻構件,而使其各自鼻接觸構件56在刻劃期間會接觸該帶而提供剛性;但是,可致動靠近玻璃帶之中心的該等鼻構件,而將其各自鼻接觸構件定位成和帶相隔一預定距離,以作為能量阻尼器且減少分離期間的擾亂。
在又另一實施例中,在刻劃操作期間,當刻劃構件在玻璃帶20之第二表面38上方橫越帶寬度時,該等複數個鼻接觸構件的所有鼻接觸構件係接觸移動玻璃帶20,如第10圖所示。
熟習此技藝之人士可瞭解,上述說明係導向一示範性熔融玻璃製造過程,在此揭示之實施例可應用到其他玻璃製造過程(諸如溝槽拉伸製程)。
應強調,本發明之上述實施例(尤其是任何「較佳」實施例)僅是實施方式的可行實例,其僅公開為了本發明原理的清楚瞭解之用。可在實質上不悖離本發明之精神與原理下,對本發明之上述實施例進行許多潤飾和變化。舉例而言,不使用在此描述之獨立的運輸組件和框架,包含鐵砧組件、刻劃組件與鼻組件的此等部件可皆裝設在單一運輸組件或框架上(當移動玻璃帶從塑形主體下降時,該單一運輸組件或框架係行進於移動玻璃帶移動的方向和速度),因此確保各個上述組件及其相關部件能和移動玻璃帶一致地且同時地行進。吾等意圖將所有這樣的潤飾和變化包括在本文的範疇內,並且本發明是由隨附之申請專利範圍來保護。
10...熔融下拉設備
12...塑形主體
14...溝渠或溝道
16...會合塑形表面
18...根部
20...玻璃帶
22...箭頭
24...分離組件
26...玻璃板
28...刻劃鐵砧組件
30...刻劃組件
32...鼻組件
34...鼻構件
36...第一側面(表面)
38...第二側面(表面)
40...鐵砧接觸表面或構件
42...拉引滾輪組件
44...運輸組件
46...支撐構件
48...刻劃構件
50...刻劃線
54...鼻致動器
56...鼻接觸構件
58...框架
60...位置
62...位置
64...操縱器
66...撓性吸杯
68...工作流體供應器
70...線路
72...致動器閥
74...控制器(或電腦)
76...控制線路
第1圖是用以形成薄玻璃帶之一示範性熔融下拉設備的前視圖,其顯示了用以從帶製造一玻璃板的分離組件的配置。
第2圖是從下拉製程所製造之玻璃帶之邊緣的側視圖,其顯示了鐵砧、刻劃與鼻組件的配置。
第3圖是第1圖之分離組件之一部分的俯視圖,其繪示了示範性鐵砧、刻劃與鼻組件。
第4圖是玻璃帶之邊緣的側視圖,其顯示了鐵砧、刻劃與鼻組件相對於玻璃帶的配置,並且繪示了鼻組件之多個鼻構件係垂直地偏離的一實施例。
第5圖是移動玻璃帶的前視圖,其顯示了橫越移動玻璃帶之至少一部分寬度之一非線性陣列的鼻構件,其中至少一鼻構件(及其相關之鼻接觸構件)係垂直地偏離一相鄰的鼻構件。
第6A至6D圖係繪示當鐵砧組件、刻劃組件與鼻組件被致動以朝向且遠離移動玻璃帶來移動時,該帶被鐵砧組件接觸、被刻劃組件刻劃及被鼻組件限制避免過量移動的步驟順序。
第7圖是鐵砧組件與鼻組件的俯視圖,其中鐵砧組件組件係接合該移動玻璃帶,並且多個鼻構件被配置成橫越該移動玻璃帶之寬度,及其中該等鼻接觸構件係定位成具有順應於橫越帶寬度之帶彎曲度的形狀。
第8圖是鐵砧組件與鼻組件的俯視圖,其中該等鼻接觸構件與該移動玻璃帶之間的距離對於該等鼻構件是不同的。
第9圖是鐵砧組件與鼻組件的俯視圖,其中當該移動玻璃帶被刻劃時,至少一個但並非全部之鼻接觸構件係接觸該移動玻璃帶。
第10圖是鐵砧組件與鼻組件的俯視圖,其中當該移動玻璃帶被刻劃時,所有鼻接觸構件係接觸該移動玻璃帶。
20...玻璃帶
28...刻劃鐵砧組件
30...刻劃組件
32...鼻組件
34...鼻構件
40...鐵砧接觸表面或構件
44...運輸組件
46...支撐構件
48...刻劃構件
54...鼻致動器
56...鼻接觸構件
58...框架

Claims (17)

  1. 一種從一移動玻璃帶分離一玻璃板之方法,包含以下步驟:在一下拉製程中形成一移動玻璃帶,該移動玻璃帶具有第一與第二主要側面且包含一黏性部分與一彈性部分;使該移動玻璃帶之該彈性部分之該第一側面接觸一鐵砧接觸構件,該鐵砧接觸構件係移動於等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;將複數個鼻接觸構件定位成鄰近該移動玻璃帶之該第二側面且位在該鐵砧接觸構件的上游;相對於該鐵砧接觸構件,橫越該移動玻璃帶之寬度來刻劃該移動玻璃帶之該第二側面,以在該移動玻璃帶之該第二側面中形成一刻劃線;藉由產生一橫越該刻劃線之伸張應力,在該刻劃線處從該移動玻璃帶分離一玻璃板;及其中在刻劃期間該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件係定位成和該移動玻璃帶相隔一預定距離,以致該複數個鼻接觸構件皆沒有接觸該移動玻璃帶,但使得在分離期間該移動玻璃帶在該鐵砧接觸構件與該複數個鼻接觸構件之間的橫向位移受限於一預定最大值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該複數個鼻 接觸構件係移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中在刻劃期間該複數個鼻接觸構件與該移動玻璃帶之該第二側面之間的一最大預定距離為5mm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中產生一橫越該刻劃線之伸張應力的步驟係包含施加一彎曲應力到該移動玻璃帶。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中各個鼻接觸構件係獨立於另一鼻接觸構件之外來定位。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件耦接到一框架,並且該定位的步驟係包含移動該框架以同時地移動該複數個鼻接觸構件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件係被線性地配置成橫越該移動玻璃帶之寬度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件係被配置成使得該複數個鼻接觸構件之一 鼻接觸構件垂直地偏離一相鄰的鼻接觸構件。
  9. 一種從一移動玻璃帶分離一玻璃板之方法,包含以下步驟:形成一移動玻璃帶,該移動玻璃帶具有第一與第二主要側面且包含一黏性部分與一彈性部分;使該移動玻璃帶之該彈性部分之該第一側面接觸一鐵砧接觸構件,該鐵砧接觸構件係移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;將複數個鼻接觸構件定位成鄰近該移動玻璃帶之該第二側面且位在該鐵砧接觸構件的上游,該複數個鼻接觸構件係被配置成橫越該移動玻璃帶之至少一部分寬度;相對於該鐵砧接觸構件,橫越該玻璃帶之寬度來刻劃該玻璃帶之該第二側面,以形成一刻劃線;藉由產生一橫越該刻劃線之伸張應力,在該刻劃線處從該移動玻璃帶分離一玻璃板;及其中在刻劃期間,該複數個鼻接觸構件之至少一鼻接觸構件係接觸該移動玻璃帶,並且在刻劃期間,該複數個鼻接觸構件之至少一鼻接觸構件沒有接觸該移動玻璃帶。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件係被配置成一非線性陣列,以致該複數個鼻 接觸構件之至少一鼻接觸構件係垂直地偏離一相鄰的鼻接觸構件於和該移動玻璃帶之方向相同或相反的方向。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該定位的步驟係包含獨立地移動該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中在分離後,該複數個鼻接觸構件之至少一鼻接觸構件係接觸該移動玻璃帶。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件被安排成一水平線性陣列。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件被安排成一非線性陣列,以致一鼻接觸構件係垂直地偏離一相鄰的鼻接觸構件。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該複數個鼻接觸構件耦接到一框架,並且該定位的步驟係包含移動該框架以同時地定位該複數個鼻接觸構件。
  16. 一種用以從一移動玻璃帶分離一玻璃板之設備,包 含:一塑形主體,該塑形主體供應一移動玻璃帶,該移動玻璃帶係在該帶之長度上從一黏性狀態過渡到一彈性狀態;一鐵砧接觸構件,該鐵砧接觸構件設以移動於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度;複數個個別鼻接觸構件,該複數個個別鼻接觸構件被配置成橫越該玻璃帶之寬度,該複數個鼻接觸構件之各個鼻接觸構件係設以獨立於一相鄰的鼻接觸構件之外而朝向或遠離該移動玻璃帶來移動;一刻劃構件,該刻劃構件在該玻璃帶之一表面上接觸該玻璃帶且形成一橫越該玻璃帶之至少一部分寬度之刻劃線;及一操縱器,該操縱器設以藉由建立橫越該刻劃線的伸張應力而施加一彎曲力矩到該玻璃帶;其中該等個別鼻接觸構件之陣列係被安排成一橫越該移動玻璃帶之寬度的非線性陣列。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之設備,更包含一運輸組件,該運輸組件耦接到該複數個鼻接觸構件,以移動該複數個鼻接觸構件於實質上等於該移動玻璃帶之方向和速度的方向和速度。
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