用于提高玻璃板的邊緣質(zhì)量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于提高玻璃板的邊緣質(zhì)量的方法。該玻璃板由如下過程來制成：(I)形成具有第一面和第二面的玻璃帶；以及(II)從玻璃帶形成多個(gè)玻璃板，每個(gè)玻璃板通過如下過程產(chǎn)生：(A)使用激光器在玻璃帶的第一面內(nèi)形成刻劃線；以及(B)在刻劃線處從玻璃帶分離出玻璃板，分離過程包括：使板配合組件繞通過刻劃線的軸線轉(zhuǎn)動，同時(shí)使玻璃帶的第二面與沿橫跨玻璃帶方向是平坦的突緣接觸，板配合組件包括框架和由框架承載的多個(gè)玻璃帶/板保持裝置，保持裝置與玻璃帶的至少第二面在轉(zhuǎn)動過程中配合，刻劃線和與刻劃線最接近的保持裝置之間的距離是L。該方法包括增大L以超過適于機(jī)械刻劃的基準(zhǔn)線值，以提高從玻璃帶分離出的玻璃板的邊緣質(zhì)量。
【專利說明】用于提高玻璃板的邊緣質(zhì)量的方法
[0001]本申請是國際申請日為2010年12月16日、國際申請?zhí)枮椋?31/口 32010/060674、進(jìn)入中國國家階段的申請?zhí)枮?01080056355.2、名稱為“從激光刻劃的彎曲玻璃帶的玻璃板分離”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]本申請要求2009年12月16日提交的美國臨時(shí)專利申請系列第61/286，961號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于從激光刻劃的彎曲玻璃帶分離出玻璃板的方法和設(shè)備。
[0004]下面的討論涉及沿垂直方向移動的玻璃帶，這是在此公開的方法和設(shè)備的一種典型應(yīng)用。但是，采用這種定向僅僅是為了便于表述，而不應(yīng)理解成以任何方式對本發(fā)明進(jìn)行限制。

【背景技術(shù)】
[0005]玻璃的刻劃通常是用機(jī)械工具實(shí)現(xiàn)的。然而，還存在一種替代方案，其使用激光輻射，例如波長為10.6 VIII的(?激光輻射，以通過溫度梯度來加熱玻璃并產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。在共同轉(zhuǎn)讓的題為 “161:110(1 811(1 叩即以1:118131~11:1:16 胍 1:611318(用于斷開脆性材料的方法和設(shè)備)”的美國專利第5，776，220號和題為“0？ 1116(11811
(161)1:11 111 1&861- 8(301*1118 (在激光刻劃時(shí)對中間裂紋深度的控制)”的美國專利第6，327，875號中討論了使用激光器對玻璃進(jìn)行刻劃。
[0006]如圖1所示，在激光刻劃過程中，沿著刻劃線115在玻璃112的主表面114內(nèi)產(chǎn)生孔隙。為了產(chǎn)生孔隙，在玻璃表面上靠近其一條邊緣處形成較小的初始裂縫111，然后該裂縫通過使具有覆蓋區(qū)113并由激光器141產(chǎn)生的激光束121橫跨玻璃表面擴(kuò)張、并接著用冷卻噴嘴119產(chǎn)生冷卻區(qū)域來轉(zhuǎn)變成孔隙。用激光束加熱玻璃并緊隨其后用冷卻劑使玻璃驟冷可產(chǎn)生溫度梯度和對應(yīng)的應(yīng)力場，其用來使初始裂縫擴(kuò)張以形成孔隙。
[0007]共同轉(zhuǎn)讓的美國專利公開第2008/0264994號994公開)描述了一種用于對移動的玻璃帶進(jìn)行激光刻劃的系統(tǒng)，其中，行進(jìn)滑架沿著直線軌道移動，該直線軌道相對于橫向于玻璃帶運(yùn)動方向的線以角度0傾斜。
[0008]本申請的圖2和3示意地示出了 ’ 994公開的系統(tǒng)。在這些附圖中，玻璃帶用附圖標(biāo)記33來標(biāo)示，行進(jìn)滑架用附圖標(biāo)記14來標(biāo)示，直線軌道用附圖標(biāo)記15來標(biāo)示，用于軌道的支承結(jié)構(gòu)(支承框架)用附圖標(biāo)記11來標(biāo)示，產(chǎn)生玻璃帶的設(shè)備、例如熔合拉制機(jī)用附圖標(biāo)記9來標(biāo)示。如同在’ 994申請中所討論的那樣，如固定參考系(例如圖2中的XV參考系)所示，玻璃帶沿著矢量16的方向以速度3胃移動，而滑架沿著矢量17的方向以速度3？^移動，其中和角度0滿足以下關(guān)系:
[0009]3滑架=3帶/8111 3.方程⑴
[0010]這樣，滑架與玻璃帶保持同步，或者更確切地說，滑架速度的平行于玻璃帶運(yùn)動方向的分量大小等于3胃。因此，當(dāng)從玻璃帶觀察時(shí)，滑架簡單地沿矢量18的方向以速度移動，即，沿垂直于玻璃帶移動方向的刻劃線7橫跨玻璃帶移動，該速度由下式給出:
[0011]3亥[)戈丨]—3滑架008 0.方矛王(2)
[0012]如’ 994公開所述，提供激光束的激光發(fā)射裝置和提供冷卻流體(例如水)流的噴嘴聯(lián)接至滑架，并隨著滑架沿直線軌道移動而一起形成橫跨玻璃帶寬度的孔隙。在某些實(shí)施例中，機(jī)械刻劃頭(例如刻劃輪)還聯(lián)接至滑架，以在玻璃帶中形成初始裂縫?；蛘?，初始裂縫可通過與滑架分開的設(shè)備形成。
[0013]圖4示意地示出’ 994公開的這些方面，其中附圖標(biāo)記21、22和23表示在刻劃過程開始時(shí)(1)冷卻流體覆蓋區(qū)的位置、(2)激光束覆蓋區(qū)的位置、以及(3)初始裂縫的位置，而附圖標(biāo)記31和32表示在已經(jīng)完成初始化之后的稍后時(shí)間點(diǎn)處，冷卻流體覆蓋區(qū)的位置和激光束覆蓋區(qū)的位置。
[0014]在從玻璃帶33切割出單獨(dú)的玻璃板13的方面，’ 994公開涉及傳統(tǒng)彎曲技術(shù)的采用，其中，具有吸盤的自動機(jī)械抓住刻劃線下方的玻璃帶并將其彎曲成玻璃帶在刻劃線處分離。根據(jù)本發(fā)明(參見下文)，已發(fā)現(xiàn)由激光器產(chǎn)生的刻劃線具有與由機(jī)械刻劃裝置產(chǎn)生的刻劃線不同的特征。因此，歷史上對于機(jī)械刻劃的玻璃帶已成功作用的彎曲技術(shù)被發(fā)現(xiàn)對于激光刻劃的玻璃帶造成較差的邊緣質(zhì)量，例如，凹凸不平、含有鋸齒的邊緣。如本領(lǐng)域中已知，較差的邊緣質(zhì)量導(dǎo)致在后續(xù)搬運(yùn)和精加工操作中玻璃板斷裂和大量碎片的形成。本發(fā)明解決這個(gè)問題并提供使用彎曲技術(shù)從激光刻劃的玻璃帶分離出玻璃板的方法和設(shè)備，其中，邊緣的質(zhì)量與借助機(jī)械刻劃實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量至少基本上相同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)第一方面，公開了一種用于制造玻璃板(13)的方法，該方法包括:
[0016](1)形成具有第一面(501)和第二面(502)的玻璃帶(33)；以及
[0017](11)從玻璃帶(33)形成多個(gè)玻璃板(13),每個(gè)玻璃板(13)通過如下工藝產(chǎn)生，該工藝包括:
[0018]㈧使用激光器(141)在玻璃帶(33)的第一面(501)內(nèi)形成刻劃線⑵；以及
[0019](8)在刻劃線(7)處從玻璃帶(33)分離出玻璃板(13)，分離過程包括使板配合組件(530)繞通過刻劃線(7)的軸線轉(zhuǎn)動，以將彎曲力矩施加于在刻劃線(7)處激光刻劃的玻璃，板配合組件(530)包括框架(520)和由該框架承載的多個(gè)玻璃帶/板保持裝置(例如，吸盤(510)),玻璃帶/板保持裝置與玻璃帶(33)的至少第二面(502)配合，刻劃線(7)和與刻劃線(7)最接近的玻璃帶/板保持裝置之間的距離是I；
[0020]其中:
[0021](1)在步驟(11) (8)過程中，突緣(540)在刻劃線(7)處與玻璃帶(33)的第二面(502)配合，突緣(540)沿橫跨玻璃帶的方向是平坦的；以及
[0022](11)[選擇成足夠長，以使在(11) (8)步驟的轉(zhuǎn)動致使從玻璃帶(33)的玻璃板
(13)任何分離之前，玻璃帶(33)的第二面(502)橫跨玻璃帶(33)的整個(gè)寬度與突緣(540)接觸。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，公開了一種用于提高由該過程制成的玻璃板(13)的邊緣質(zhì)量的方法，該方法包括:
[0024](1)形成具有第一面(501)和第二面(502)的玻璃帶(33)；以及
[0025](11)從玻璃帶(33)形成多個(gè)玻璃板(13),每個(gè)玻璃板(13)通過如下工藝產(chǎn)生，該工藝包括:
[0026]㈧使用激光器(141)在玻璃帶(33)的第一面(501)內(nèi)形成刻劃線(7)；以及
[0027](8)在刻劃線⑵處從玻璃帶(33)分離玻璃板(13),分離過程包括:
[0028]使板配合組件(530)繞通過刻劃線(7)的軸線轉(zhuǎn)動，同時(shí)使玻璃帶(33)的第二面(502)與沿橫跨玻璃帶方向是平坦的突緣(540)接觸，
[0029]板配合組件(530)包括框架(520)和由該框架承載的多個(gè)玻璃帶/板保持裝置(例如，吸盤(510)),玻璃帶/板保持裝置與玻璃帶(33)的至少第二面(502)在轉(zhuǎn)動過程中配合，刻劃線(7)和與刻劃線(7)最接近的玻璃帶/板保持裝置之間的距離是I；
[0030]該方法包括從適于機(jī)械刻劃的基準(zhǔn)線值增大匕以提高從玻璃帶(33)分離出的玻璃板(13)的邊緣質(zhì)量。
[0031]根據(jù)第三方面，公開了一種用于制造玻璃板(13)的方法，該方法包括:
[0032](1)形成具有第一面(501)和第二面(502)的玻璃帶(33)；以及
[0033](11)從玻璃帶(33)形成多個(gè)玻璃板(13),每個(gè)玻璃板(13)通過如下工藝產(chǎn)生，該工藝包括:
[0034]㈧使用激光器(141)在玻璃帶(33)的第一面(501)內(nèi)形成刻劃線⑵；以及
[0035](8)在刻劃線(7)處從玻璃帶(33)分離出玻璃板(13)，分離過程包括使板配合組件(530)繞通過刻劃線(7)的軸線轉(zhuǎn)動，以將彎曲力矩施加于在刻劃線(7)處激光刻劃的玻璃，板配合組件(530)包括框架(520)和由該框架承載的多個(gè)玻璃帶/板保持裝置(例如，吸盤(510)),玻璃帶/板保持裝置與玻璃帶(33)的至少第二面(502)配合；
[0036]其中:
[0037](1)在步驟(11)過程中，由框架(520)承載的突緣(540)在刻劃線⑵處與玻璃帶(33)的第二面(502)配合，
[0038](11)在步驟(11)之后，該方法包括使突緣(540)離開分離的玻璃板(13)運(yùn)動，以露出玻璃板(13)的上邊緣出洲)。
[0039]還公開了用于實(shí)施上述方法的設(shè)備。
[0040]在對本發(fā)明的各個(gè)方面上述概括中使用的附圖標(biāo)記僅為了讀者方便，而并不想要也不應(yīng)當(dāng)理解成限制本發(fā)明的范圍。更一般地說，可以理解的是，以上的總體描述和以下的詳細(xì)描述都只是本發(fā)明的示例，是為了提供對本發(fā)明的本質(zhì)和特征的總體或構(gòu)架的理解。
[0041]本發(fā)明的附加的特征和優(yōu)點(diǎn)在下面的詳細(xì)說明中予以闡述，并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，一部分可從該說明中顯而易見或通過如在此示例地實(shí)施本發(fā)明得以認(rèn)知。包括附圖以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖包含在該說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分。應(yīng)理解，說明書中和附圖中揭示的本發(fā)明的各種特征可單獨(dú)使用和組合使用。下面作為本發(fā)明的附加的方面來闡釋具體特征的示例性組合。
[0042]根據(jù)第四方面，提供如第一到第三方面中任一方面所述的方法，其中，突緣由框架來承載。
[0043]根據(jù)第五方面，提供如第一到第四方面中任一方面所述的方法，其中，突緣具有彎曲橫截面。
[0044]根據(jù)第六方面，提供如第一到第五方面中任一方面所述的方法，其中，突緣具有圓形橫截面。
[0045]根據(jù)第七方面，提供如第一到第六方面中任一方面所述的方法，其中，突緣可繞與刻劃線平行的軸線轉(zhuǎn)動。
[0046]根據(jù)第八方面，提供如第一到第七方面中任一方面所述的方法，其中，玻璃帶通過下拉工藝來形成。
[0047]根據(jù)第九方面，提供如第一到第八方面中任一方面所述的方法，其中，玻璃板是用于顯示裝置的基板。
[0048]根據(jù)第十方面，提供如第二方面或第四到第九方面中任一方面所述的方法，該框架通過自動機(jī)械來操縱，并且I通過改變所述自動機(jī)械的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)來增大。
[0049]根據(jù)第十一方面，提供如第一到第十方面中任一方面所述的方法，還包括與分離的玻璃板的露出頂部配合并將玻璃板傳遞到后續(xù)的加工工位。
[0050]根據(jù)第十二方面，提供如第一到第^^一方面中任一方面所述的方法，玻璃帶/板保持裝置包括用于與玻璃帶的第一面配合的墊以及用于與第二面配合的吸盤，且該方法包括采用墊來使玻璃帶運(yùn)動到與吸盤配合。
[0051]根據(jù)第十三方面，提供如第一到第十二方面中任一方面所述的方法，突緣沿橫跨玻璃帶的方向是平坦的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1是示出激光刻劃工藝的示意圖。
[0053]圖2是示出根據(jù)’ 994公開的激光刻劃系統(tǒng)的示意圖。
[0054]圖3是更詳細(xì)地示出圖2的滑架運(yùn)動的示意圖。
[0055]圖4是示出在刻劃過程開始時(shí)和在之后的時(shí)間點(diǎn)，冷卻流體、激光束和初始裂縫的位置的示意圖。
[0056]圖5是示出板配合組件和與彎曲玻璃帶相配合的突緣的示意圖。
[0057]圖6是從上方看的圖5的板配合組件、突緣和彎曲的玻璃帶的示意圖。
[0058]圖7是示出轉(zhuǎn)動玻璃帶以在刻劃線處產(chǎn)生彎曲力矩的示意圖。
[0059]圖8是計(jì)算數(shù)據(jù)的圖表，該圖表示出刻劃線與板配合組件的最接近的玻璃帶/板保持裝置(在此情況下，特別是最接近的吸盤)之間的距離變化的作用。
[0060]圖9是在玻璃帶如圖7中所示轉(zhuǎn)動之后、從上方看的圖5的板配合組件、突緣和彎曲的玻璃帶的示意圖。
[0061]圖10是示出具有彎曲橫截面的突緣的示意圖。
[0062]圖11是在與玻璃帶配合之前集成的突緣/板搬運(yùn)組件的立體圖。
[0063]圖12是在與玻璃帶配合之后集成的突緣/板搬運(yùn)組件的立體圖。
[0064]圖13是就在從玻璃帶分離出玻璃板之后集成的突緣/板搬運(yùn)組件的立體圖。
[0065]圖14是在自動機(jī)械使組件及其附連的分離玻璃板運(yùn)動遠(yuǎn)離玻璃帶之后集成的突緣/板搬運(yùn)組件的立體圖。
[0066]圖15是在自動機(jī)械使組件及其附連的分離玻璃板運(yùn)動遠(yuǎn)離玻璃帶并使組件的突緣遠(yuǎn)離玻璃板的頂部邊緣運(yùn)動以使搬運(yùn)設(shè)備能從上方與玻璃板配合之后集成的突緣/板搬運(yùn)組件的立體圖。
[0067]圖16是更詳細(xì)地示出圖11-15的突緣的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0068]如上所述，此公開涉及如下發(fā)現(xiàn):通過激光刻劃產(chǎn)生的刻劃線具有與通過機(jī)械刻劃裝置產(chǎn)生的刻劃線不同的分離特征。因此，當(dāng)機(jī)械刻劃裝置產(chǎn)生刻劃線時(shí)，它從物理上移動玻璃，該機(jī)械刻劃裝置在刻劃線處位于玻璃表面處和下方。該工藝產(chǎn)生許多玻璃顆粒，會發(fā)現(xiàn)許多玻璃顆粒嵌入刻劃線上和其附近的玻璃內(nèi)。由此，如果簡單地允許機(jī)械刻劃的玻璃不受干擾地落座，即便不施加任何彎曲力，玻璃也將經(jīng)常自發(fā)地在機(jī)械刻劃線上分離，即，它將由于玻璃所經(jīng)歷的物理破壞以及由顆粒引發(fā)的應(yīng)力而自發(fā)地分離，這些顆粒通過機(jī)械刻劃裝置在刻劃線上受迫進(jìn)入玻璃。
[0069]由激光器形成的刻劃線非常不同。首先，激光器通常不使玻璃材料離開刻劃線運(yùn)動并且不產(chǎn)生在刻劃線處和附近嵌入玻璃內(nèi)的顆粒。相反，激光器通過削弱激光和冷卻流體作用的位置處的化學(xué)結(jié)合來操作。如果被允許不受干擾地落座，而不是自發(fā)地分離，則激光刻劃的刻劃線可實(shí)際上特別是在水可參與到化學(xué)結(jié)合的再形成中的潮濕氣氛下愈合。因此，已發(fā)現(xiàn)在激光刻劃的刻劃線處從玻璃帶分離玻璃板與在機(jī)械刻劃的刻劃線處分離玻璃板明顯不同。
[0070]特別是，對于在經(jīng)歷玻璃板分離過程時(shí)具有曲率的玻璃帶來說，已發(fā)現(xiàn)歷史上在機(jī)械刻劃的刻劃線上已成功作用的玻璃彎曲工藝在應(yīng)用于激光刻劃的刻劃線時(shí)其它都一樣，但造成較差的邊緣質(zhì)量。確實(shí)，已發(fā)現(xiàn)邊緣質(zhì)量差到所產(chǎn)生的玻璃板的大部分對于它們的預(yù)期用途，例如作為用于液晶顯示器的基板，來說都是無用的。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過將彎曲工藝修改成直到玻璃帶的包含刻劃線的部分基本上是平坦的才開始在激光刻劃的刻劃線處進(jìn)行分離來克服無法將傳統(tǒng)的彎曲工藝用于激光刻劃的刻劃線。實(shí)際上，在玻璃刻劃和分離進(jìn)行的位置(經(jīng)常被稱為“拉制底部”或800)，玻璃帶具有不平坦的橫跨拉制件的形狀，特別是對于由薄玻璃制成的玻璃帶，薄玻璃例如是具有0.7毫米及以下厚度和例如0.5米及以上較大寬度的玻璃。例如，玻璃帶可呈弓形，該弓形的凹部可在玻璃帶的任一側(cè)上。更復(fù)雜的形狀也是可以的，諸如1或I形。
[0072]圖5和6示出弓形玻璃帶33的情況，其中玻璃帶的凹部面向板配合組件530的框架520和吸盤510。如在這些圖中所示，吸盤510與玻璃帶33的第二面502配合，突緣540也與該第二面配合。盡管在圖5和6中吸盤示出為玻璃帶/板保持裝置，但應(yīng)理解到保持裝置可具有本領(lǐng)域中目前已知或后續(xù)開發(fā)的多種其它構(gòu)造。例如，如圖11-15中所示，保持裝置可包括與玻璃帶的第一面501配合的墊以及與第二面配合的吸盤。作為另一變型，圖11-15中的與玻璃帶的第二面配合的吸盤可用墊來替換，以使玻璃帶夾持于與其相對兩面配合的成組的墊之間。
[0073]如圖7中所示，在分離過程中，板配合組件530通過例如工業(yè)自動機(jī)械700繞經(jīng)過刻劃線的軸線轉(zhuǎn)動，而突緣540用作轉(zhuǎn)動的支點(diǎn)或止擋件。在此圖以及圖5和6中，激光刻劃的刻劃線位于玻璃帶的第一面501上，即，背向突緣540的那面，且框架和玻璃帶/板保持裝置(在此實(shí)施例中是吸盤)的轉(zhuǎn)動是順時(shí)針的。如在圖6中可見，由于玻璃帶不是平坦的，所以在突緣540和玻璃帶的第二面502之間存在間隙560。
[0074]板配合組件530的轉(zhuǎn)動向刻劃線處的玻璃帶施加彎曲力矩。當(dāng)該力矩變得足夠大時(shí)，即當(dāng)在玻璃內(nèi)由于彎曲而引發(fā)的應(yīng)力超過玻璃疲勞應(yīng)力時(shí)，玻璃帶在刻劃線處斷裂，由此從玻璃帶釋放玻璃板?？稍谑谟鐸I'-的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第6，616，025號中找到對彎曲工藝的另一說明，該專利的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。
[0075]起初，突緣處玻璃帶的不平坦，例如圖6中存在的間隙560，不被認(rèn)為是與采用激光刻劃所見的較差的邊緣質(zhì)量有關(guān)聯(lián)。然而，通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)分析，確定不平坦的確導(dǎo)致較差的邊緣質(zhì)量。特別是，已發(fā)現(xiàn)如果在玻璃帶處于不平坦?fàn)顩r時(shí)開始板分離過程，則會沿激光刻劃的刻劃線產(chǎn)生相當(dāng)大的剪切應(yīng)力。通過分離玻璃板所釋放的這種剪切應(yīng)力產(chǎn)生凹凸不平的邊緣。對于機(jī)械刻劃，相對容易分離的刻劃線限制了應(yīng)力的大小(包括剪切應(yīng)力的大小)，該應(yīng)力可在分離之前產(chǎn)生，由此即便是對于不平坦的玻璃帶也產(chǎn)生可接受的邊緣質(zhì)量。另一方面，對于激光刻劃來說，相對難以分離的刻劃線允許包括剪切應(yīng)力的應(yīng)力大小增大，并由此到達(dá)足以產(chǎn)生凹凸不平的邊緣的水平。
[0076]實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)分析還示出刻劃線處的應(yīng)力與刻劃線以及板配合組件的最接近的玻璃帶/板保持裝置(在此實(shí)施例中是吸盤)之間的距離“參見圖10)有關(guān)。特別是，經(jīng)實(shí)驗(yàn)觀察到分離基本上總是發(fā)生在位于保持裝置(例如，吸盤)的位置上方或與該位置相鄰的刻劃線區(qū)域內(nèi)。計(jì)算機(jī)分析示出在此位置處，刻劃線處的主要應(yīng)力大小取決于距離
I。在圖8中示出這種作用，垂直軸以任意單位示出在刻劃線處經(jīng)計(jì)算的第一主要應(yīng)力，而水平軸也以任意單位示出離玻璃帶中心的距離。通過垂直線810和820示出保持裝置(吸盤)的內(nèi)側(cè)邊緣和外側(cè)邊緣。曲線800示出針對適于機(jī)械刻劃的I值的基準(zhǔn)線計(jì)算的應(yīng)力分布，而曲線801和802分別示出減小和增大約25% I的作用。如可見，增大[可減小刻劃線處的應(yīng)力(曲線802)，而減小I可增大應(yīng)力(曲線801)。
[0077]由此分析可看到，通過使最接近的玻璃帶/板保持裝置進(jìn)一步離開刻劃線運(yùn)動，可以減小在刻劃線處產(chǎn)生的應(yīng)力大小。這又意味著在玻璃板的分離開始之前，板配合組件可進(jìn)一步繞刻劃線轉(zhuǎn)動。由于這種轉(zhuǎn)動致使玻璃帶抵靠突緣而變平，并特別是由于較大的轉(zhuǎn)動對應(yīng)于更平坦化，所以通過增大I產(chǎn)生的減小應(yīng)力允許板配合組件的轉(zhuǎn)動大到使玻璃帶在分離開始之前抵靠突緣而基本上完全變平。
[0078]在圖9中示出與板配合組件的轉(zhuǎn)動有關(guān)聯(lián)的變平作用，與圖6相比，間隙560由于轉(zhuǎn)動已大幅減小。進(jìn)一步轉(zhuǎn)動將使玻璃與突緣接觸，由此給出期望的基本上完全變平的構(gòu)造。以此方式，即，通過增大I，當(dāng)由轉(zhuǎn)動引起的應(yīng)力最后超過玻璃的疲勞應(yīng)力時(shí)，玻璃帶將抵靠突緣變得平坦并因此將不經(jīng)歷大量的剪切應(yīng)力。在沒有大量剪切應(yīng)力的情況下，玻璃板上的邊緣不會凹凸不平，這是期望的結(jié)果。
[0079]用于提高由激光刻劃的玻璃帶生產(chǎn)的玻璃板的邊緣質(zhì)量的這種方法取決于突緣沿橫跨玻璃帶的方向是平坦的。然而，還已發(fā)現(xiàn)如果突緣具有彎曲的橫截面，邊緣質(zhì)量可進(jìn)一步提高，彎曲的橫截面導(dǎo)致玻璃帶的第二面與突緣沿基本上單條線接觸。在圖10中示出這種彎曲的突緣。在此圖中，附圖標(biāo)記570示出板配合組件530的轉(zhuǎn)動方向。彎曲的突緣可以是固定的或者繞與刻劃線平行的軸線可轉(zhuǎn)動。各種材料可用于突緣，合適的材料是硅橡膠。相似地，彎曲的突緣可具有多種曲率。例如，已發(fā)現(xiàn)50毫米的直徑適于具有圓形橫截面的突緣。盡管具有彎曲橫截面的突緣提高了邊緣質(zhì)量，但如果需要則本發(fā)明的變平作用可用具有其它橫截面形狀的突緣來實(shí)施，例如矩形橫截面。
[0080]實(shí)際上，產(chǎn)生可接受的邊緣質(zhì)量的、刻劃線與最接近的玻璃帶/板保持裝置之間的距離I可通過如下方式來確定:觀察間隙560并增大I，直至分離延遲足夠量，以使在開始分離之前間隙閉合且玻璃帶的面502與突緣接觸。替代地，邊緣質(zhì)量本身可用作確定I何時(shí)足夠大的參數(shù)，[增大直至凹凸不平的邊緣的概率減小到期望的水平，例如，直至基本上沒有凹凸不平的邊緣。在任一種情況下，[的調(diào)節(jié)是簡單的，特別是當(dāng)板配合組件通過工業(yè)自動機(jī)械操縱時(shí)，I的變化可通過改變自動機(jī)械的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)來完成。
[0081]應(yīng)注意到玻璃帶33的運(yùn)動速率對于I可增大多少設(shè)定了上限，這是因?yàn)檩^長的I意味著板配合組件530必須在分離發(fā)生之前進(jìn)一步繞刻劃線轉(zhuǎn)動。對于給定的轉(zhuǎn)動速率(例如，與玻璃的彈性特性相容的轉(zhuǎn)動速率)，使板配合組件530轉(zhuǎn)動進(jìn)行得更久，并因此在某些點(diǎn)，分離過程將落在玻璃帶的生產(chǎn)速率的后面。然而，實(shí)際上已發(fā)現(xiàn)，[可增大到基本上消除凹凸不平的邊緣的問題同時(shí)仍容易地與玻璃帶的運(yùn)動速率保持一致的水平。
[0082]圖11-16示出用于實(shí)施上述用于提高在激光刻劃的刻劃線處從玻璃帶分離的玻璃板的邊緣質(zhì)量的方法的設(shè)備的實(shí)施例。該設(shè)備還示出本發(fā)明的其它方面，其中，突緣與板搬運(yùn)設(shè)備集成在一起，該板搬運(yùn)設(shè)備:(1)施加使玻璃板從玻璃帶分離的彎曲力矩，(2)使分離的玻璃板離開玻璃帶運(yùn)動，以及(3)將分離的玻璃板傳遞到與玻璃板的頂部配合的運(yùn)輸設(shè)備。這種集成的突緣/板搬運(yùn)組件降低成本并簡化設(shè)備在拉制底部的部署。
[0083]在進(jìn)行機(jī)械刻劃，而不是激光刻劃的情況下，集成組件的突緣除了用作玻璃帶彎曲工藝的支樞(支點(diǎn))外，它還可用作使初始裂縫形成(參見圖4中的附圖標(biāo)記23)的背襯或者用作整個(gè)刻劃過程的背襯。當(dāng)僅用于初始裂縫的形成而不用作板分離的支點(diǎn)或橫跨玻璃帶的整個(gè)寬度的機(jī)械刻劃的背襯時(shí)，組件的突緣不必橫跨玻璃帶的整個(gè)寬度延伸，而僅需要長到足以產(chǎn)生初始裂縫。
[0084]圖11-16的集成組件可通過工業(yè)自動機(jī)械來操縱，將組件附連于自動機(jī)械例如發(fā)生在設(shè)備的名義中心670。該組件可如圖15中所示包括位于突緣上方和下方的真空端口620，以收集在從玻璃帶分離出玻璃板時(shí)產(chǎn)生的玻璃碎肩。真空端口可通過真空室630連接到真空系統(tǒng)(未示出)。集成組件還可包括在美國專利第6，616，025號中所述類型的連接器組件650，上述組件用于允許一旦發(fā)生分離，分離的玻璃板從運(yùn)動的玻璃帶自動下降。
[0085]如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，組件可使用板夾持單元660，該板夾持單元既采用與玻璃帶的第二面502配合的吸盤，又采用與第一面501配合的夾持墊。夾持墊使用氣動缸680來抵靠玻璃帶運(yùn)動。實(shí)際上，吸盤可靠近玻璃帶的第二面，然后夾持墊可用于將玻璃板壓抵吸盤。吸盤和夾持墊的這種組合可增大保持力、加寬過程窗，例如允許設(shè)備用于在拉制底部具有較大和偏斜弓形的玻璃帶，并減小吸盤消耗量。與突緣一樣，墊和吸盤可由包括例如硅橡膠的多種材料構(gòu)成。
[0086]集成的突緣/板搬運(yùn)組件還包括用于使突緣運(yùn)動到由板夾持單元限定的平面內(nèi)和離開該平面的氣缸640，該平面是當(dāng)玻璃帶已與板夾持單元配合時(shí)玻璃帶的第二面的名義平面。特別是，在機(jī)械刻劃和板分離過程中，突緣在支承玻璃帶時(shí)必須在此平面內(nèi)，但在將玻璃板傳遞到下一個(gè)搬運(yùn)設(shè)備的過程中必須離開此平面以露出板的頂部邊緣。在它們的伸出構(gòu)造中(參見圖11-14),氣缸使突緣運(yùn)動到該平面內(nèi)，而在它們的縮回構(gòu)造(參見圖15)中，它們運(yùn)動離開該平面以露出頂部邊緣690。當(dāng)然，與圖11-15中所示不同的連接件可用于使突緣在其兩個(gè)位置之間運(yùn)動，例如，為此可使用伺服馬達(dá)。
[0087]在圖11-15中示出在從運(yùn)動的玻璃帶分離玻璃板的過程中集成的突緣/板搬運(yùn)組件的代表性運(yùn)動。圖11示出在與玻璃帶配合之前的組件，而圖12示出在剛配合之后的組件。在初始裂縫形成并進(jìn)行激光刻劃時(shí)，一旦與玻璃帶配合，自動機(jī)械使組件與玻璃帶同步地向下運(yùn)動。此后，自動機(jī)械使組件繞刻劃線(或等效地繞突緣的前緣)轉(zhuǎn)動，以首先使玻璃帶抵靠突緣變平，然后從玻璃帶分尚玻璃板。圖13不出在剛從玻璃帶分尚出玻璃板之后所得的系統(tǒng)構(gòu)造。此后，如圖14中所示，自動機(jī)械使組件和分離的玻璃板離開玻璃帶運(yùn)動。最后，在圖15中，氣動缸640使突緣離開玻璃板的頂部邊緣運(yùn)動，以使后續(xù)的搬運(yùn)設(shè)備可以從上方與板配合。然后，自動機(jī)械使組件返回到其在圖11中的位置，并且對于下一個(gè)玻璃板重復(fù)該過程。
[0088]從前述公開中不脫離本發(fā)明的范圍和精神的各種改型對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。下述權(quán)利要求書意在覆蓋在此所闡述的特定實(shí)施例以及這些實(shí)施例的改型、變型和等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高由如下過程來制成的玻璃板的邊緣質(zhì)量的方法，所述過程包括: (I)形成具有第一面和第二面的玻璃帶；以及 (II)從所述玻璃帶形成多個(gè)玻璃板，每個(gè)玻璃板通過如下過程產(chǎn)生，所述過程包括: (A)使用激光器在所述玻璃帶的所述第一面內(nèi)形成刻劃線；以及 (B)在所述刻劃線處從所述玻璃帶分尚出所述玻璃板，所述分尚過程包括: 使板配合組件繞通過所述刻劃線的軸線轉(zhuǎn)動，同時(shí)使所述玻璃帶的第二面與沿橫跨所述玻璃帶方向是平坦的突緣接觸， 所述板配合組件包括框架和由所述框架承載的多個(gè)玻璃帶/板保持裝置，所述玻璃帶/板保持裝置與所述玻璃帶的至少第二面在轉(zhuǎn)動過程中配合，所述刻劃線和與所述刻劃線最接近的所述玻璃帶/板保持裝置之間的距離是L ; 所述方法包括增大L以超過適于機(jī)械刻劃的基準(zhǔn)線值，以提高從所述玻璃帶分離出的所述玻璃板的邊緣質(zhì)量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述框架通過自動機(jī)械來操縱，并且L通過改變所述自動機(jī)械的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)來增大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述突緣由所述框架承載。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述突緣具有彎曲橫截面。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述突緣具有圓形橫截面。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述突緣能繞與所述刻劃線平行的軸線轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】C04B33/02GK104496405SQ201410627583
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2009年12月16日
【發(fā)明者】J·W·布朗, 周乃越, N·D·卡瓦拉奧三世, L·王, 徐偉 申請人:康寧股份有限公司