從移動的玻璃帶中分離玻璃板片的裝置和方法

2023-09-18 07:08:25

專利名稱：從移動的玻璃帶中分離玻璃板片的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及從移動的玻璃帶中切割或分離玻璃板片的方法，尤其是，在分離循環過程中，通過補償玻璃帶變化的重量來保證玻璃帶穩定的定向。
背景技術：
像熔融-曳拉工藝那樣的下拉過程可生產出連續的玻璃帶，當玻璃從成形體中下降時，玻璃帶就從粘滯的玻璃形成材料轉變為彈性固體。當玻璃帶的長度增長時，就到達了切割裝置從玻璃帶中切割(分離)玻璃板片的時刻，由此，以玻璃板片的長度來縮短玻璃帶。除了縮短玻璃帶之外，還以分尚的玻璃板片的重量來減小玻璃帶的重量。在用來生產出顯示器屏製造中所用的玻璃板片的典型的下拉工藝過程中，重要的是，要儘可能減小將會形成其後顯示屏一部分的玻璃帶諸部分之間的接觸，即所謂的玻璃帶的質量區域。因此，為減少接觸，通常僅在玻璃帶的邊緣處操作，該邊緣以後將會除去。因此，曳拉裝置只是適度地約束玻璃帶。具體來說，玻璃板片從玻璃帶中切下，當玻璃帶不被切割裝置嚙合時，玻璃帶的自由端從上遊的支承件中自由地懸掛下來。當玻璃板片從玻璃帶的自由端中切下時，玻璃板片移去時出現的重量突然減少可造成新形成的自由端而躍出新的形狀。該形狀的突然改變可在上遊通過玻璃帶傳播，並擾亂曳拉的過程。例如，上遊曳拉輥子產生的作用在玻璃帶上的拉力可被中斷，當玻璃通過玻璃的轉變溫度範圍時，隨著玻璃帶從粘滯液體轉變為固體，會誘發應力進入到玻璃帶內。補償玻璃帶重量變化的方法和裝置可儘可能地減小或消除該過程不一致性的源頭。

發明內容
作為連續移動的玻璃帶，例如，由從容器中連續下拉熔融玻璃形成的玻璃帶，該玻璃帶的形狀隨時間變化。即，當玻璃帶長度變長時，玻璃帶的重量就增加。因此，玻璃帶趨於隨時間推移而縱向地弄平，直到從玻璃帶中移去玻璃板片為止。由於一部分的玻璃帶自由地懸掛下來，因此，當從玻璃帶中移去玻璃板片時，玻璃板片的重量也被移去，並且趨於縱向地弄平玻璃帶的力突然地被減小或消除。玻璃帶的合成運動可誘發起進入玻璃帶內的攝動，該種攝動會中斷玻璃板片從玻璃帶中移去的地方的上遊處的玻璃帶部分。例如，這些攝動可在玻璃帶從粘滯液體轉變到彈性固體的玻璃帶那部分內負面地影響玻璃帶。一個潛在的效應可以是應力的凍結。其它的效應包括施加到玻璃帶上的拉力中斷。根據本文下面描述的實施例，描述了裝置和方法，其中，在前的玻璃帶重量隨時間的變化由重量補償裝置進行補償。
在一個實施例中，披露了形成玻璃板片的方法，該方法包括在下拉過程中使熔融玻璃從成形體中流出而形成連續移動的玻璃帯，該玻璃帶具有長度和自由端，其中，玻璃帶的長度隨時間變化；使連續移動的玻璃帶與第一重量補償裝置嚙合；用第一重量補償裝置將向下力施加到連續移動的玻璃帶上，其中，第一重量補償裝置施加的力的大小反比於玻璃帶的長度，這樣，當玻璃帶的長度增加時，第一重量補償裝置施加的カ減小。然後，刻痕可形成在連續移動的玻璃帶中，連續移動的玻璃帶的一部分在刻痕處分離而形成玻璃板片。然後可重複前面的步驟以形成其後的玻璃板片，其中，重量補償裝置以往復的方式繼續，以嚙合玻璃帶和對玻璃帶施加向下的力，脫開與玻璃帶的嚙合，向上移動到原位置，以及重新嚙合玻璃帶以開始另ー循環。該實施例還可包括用移動的砧機來嚙合連續移動的玻璃帶，其中，移動的砧機包括刻痕裝置和背襯棒。較佳地，移動的砧機不對連續移動的玻璃帶施加向下的力。此外，該方法還可包括玻璃帶與刻痕下面的機器人嚙合，其中，機器人橫貫刻痕線彎曲玻璃帶而 形成裂紋，裂紋使玻璃板片與連續移動的玻璃帶分離。較佳地，第一重量補償裝置與連續移動的玻璃帶的第一邊緣部分嚙合，由此，避開了玻璃帶的內部質量區域。質量區域是繼續通過玻璃製造過程的玻璃帶的區域，並在其後的諸如顯示屏、照明板那樣的最終產品中是有用的。玻璃帶的邊緣部分通常被切去和丟棄棹，或在玻璃製造過程中用作碎玻璃。在某些實施例中，連續移動的玻璃帶與第二重量補償裝置嚙合。第二重量補償裝置較佳地在第二邊緣部分上嚙合玻璃帯。在某些實施例中，第二重量補償裝置獨立於第一重量補償裝置而受控，以使由第二重量補償裝置施加到玻璃帶上的向下力不同於由第一重量補償裝置施加的力。在另ー實施例中，描述了形成玻璃板片的方法，該方法包括在下拉過程中使熔融玻璃從成形體中流出而形成連續移動的玻璃帶，該玻璃帶具有自由端，玻璃帶以速度矢量V移動，並包括時間變化的自由重量，用第一重量補償裝置嚙合玻璃帶，其中，第一重量補償裝置施加第一力到玻璃帶上，該カ的大小反比於玻璃帶的自由重量；對玻璃帶刻痕；以及從玻璃帶中分尚玻璃板片。該分尚步驟例如可包括用與玻璃帶哨合的機器人將彎曲力施加到玻璃帶上。在某些實施例中，該方法還可包括玻璃帶與背襯棒嚙合，背襯棒以等於玻璃帶的速度矢量V的速度矢量移動。較佳地，第一重量補償裝置包括嚙合裝置，嚙合步驟包括朝向玻璃帶從嚙合裝置延伸致動器，以及用偶聯到致動器的抽吸杯來接觸玻璃帯。在某些情形中，由重量補償裝置施加的力可大於給定時間的自由重量。該方法還可包括用第二重量補償裝置來嚙合玻璃帯。該第二重量補償裝置不需施加幅值與第一重量補償裝置相同的力，而可對玻璃帶施加的力不同於第一重量補償裝置施加的力。在還有另一實施例中，披露了製造玻璃板片的裝置，該裝置包括用於從熔融玻璃中形成玻璃帶的成形體；用於對玻璃帶施カ的重量補償裝置，該重量補償裝置包括線性驅動單元；偶聯到線性驅動單元的驅動馬達；偶聯到線性驅動單元的嚙合裝置，該嚙合裝置包括用於接觸玻璃帶的抽吸杯；以及其中，重量補償裝置構造成將向下力施加到玻璃帶上，該向下力反比於玻璃帶的長度。嚙合裝置可包括致動器，其構造成移動抽吸杯朝向或遠離玻璃帶。在某些實施例中，該裝置可包括多個重量補償裝置。成形體較佳地包括形成在成形體的上表面內用以接納熔融玻璃的通道，以及連接在根部處的會聚成形表面。溢流出通道壁的熔融玻璃在會聚的成形表面上流動，它們作為在成形體的根部處再聯合或熔合的單獨的流動。在下面的詳細描述中，將闡述本發明其它的特徵和優點，本技術領域內的技術人員從該描述中將會部分地容易明白到這些特徵和優點，或通過實踐這裡所描述的發明來得以認識它們，這裡描述的發明包括下面的詳細描述、權利要求書以及附圖。應該理解到，以上的一般性描述和下面的詳細描述給出了本發明的實施例，這些實施例用來提供為理解本發明所主張的特性和特徵之用的概述或框架。附圖的納入旨在提供對本發明的進一步理解，附圖構成本說明書的一部分。附圖示出了本發明各種實施例，連同描述一起用來解釋本發明的原理和操作。


0018]圖I是示範的玻璃製造系統的正視圖；圖2是圖I的玻璃製造系統的正視圖，示出曳拉輥下遊的系統的部件；圖3是根據本發明一實施例的移動砧機和重量補償裝置的前視圖；圖4示出當玻璃帶長度增加時連續移動的玻璃帶各種縱向形狀的邊緣圖；圖5是圖2裝置的前視圖，示出用來控制運動和由圖3的重量補償裝置施加的力的部件；圖6A-6F示出示範的玻璃帶切割循環的各階段，其從玻璃帶的邊緣進行觀看。
具體實施例方式在以下的詳細描述中，為了解釋的目的且不予限制，闡述了披露具體細節的示例的實施例，以提供對本發明的透徹理解。然而，本技術領域內的技術人員從對本發明的披露中獲益後將會明白，本發明也可應用在其它與這裡所披露的具體細節相偏離的實施例中。此外，對眾所周知的裝置、方法和材料的描述可予以省略，以使對本發明的描述更加清晰。最後，任何適用的情況下，相同的附圖標記表示相同的元件。圖I示出用於形成玻璃板片的熔融玻璃製造系統10的示範實施例，該系統包括熔化爐12、精煉容器14、攪拌容器16、接納容器18、下流管20、入口 22以及成形體24，熔融的玻璃形成材料的薄的連續移動玻璃帶26從該成形體24中下降。玻璃製造系統10還包括各種其它的容器或用來傳輸熔融玻璃形成材料的導管，包括熔化爐到精煉容器之間的連接管28、精煉容器到攪拌容器之間的連接管30、以及攪拌容器到接納容器之間的連接管32。當熔化爐和成形體典型地由諸如包括氧化鋁或或氧化鋯的陶瓷磚那樣的陶瓷材料形成時，各種容器和其間的管道常包括鉬或鉬合金。儘管以下的描述涉及到示範的熔融下拉系統和過程，諸如是圖I所示的系統，但本發明同樣適用於諸如單側溢流過程的下拉玻璃製造過程或狹槽曳拉過程的其它的變體，這些過程為本技術領域內技術人員所公知。根據圖I的示範熔融過程，將配合料36提供給熔化爐12，如箭頭38所示，配合料36裝到爐子12內，並在爐子內熔化而產生玻璃形成材料(以下稱其為熔融玻璃40)。熔融玻璃40通過熔化爐到精煉容器之間的連接管28從熔化爐12傳輸到精煉容器14。在精煉容器14中將熔融玻璃加熱到超過爐溫的溫度，於是，容納在熔融玻璃內的多價氧化物材料釋放出氧氣，氧氣通過熔融玻璃上升。該氧氣的高溫釋放有助於除去配合料熔化所產生的熔融玻璃內的小氣泡。然後，熔融玻璃通過精煉容器到攪拌容器之間的連接管30從精煉容器14流入攪拌容器16內，那裡，轉動的攪拌器混合和均質化該熔融玻璃，以確保均勻的一致性。從攪拌容器16流出的均質化的熔融玻璃然後流過攪拌容器到接納容器之間的連接管32，其被收集在接納容器18內，並通過下流管20和入ロ 22流到成形體24，那裡，熔融玻璃形成為玻璃
帶。·成形體24包括定位在成形體上表面上的敞開通道42以及ー對會聚的成形表面44 (清楚地顯示在圖2中)，成形表面44會聚在成形體的底部或根部46。供應到成形體的熔融玻璃流入敞開的通道，並從其壁上溢出，分開為熔融玻璃的兩個個別流動，它們流過會聚的成形表面。當分開的熔融玻璃流到達根部時，它們重新組合或熔融而形成単一的粘滯熔融玻璃的玻璃帶26，単一玻璃帶從成形體的根部下降。玻璃帶下降和通過玻璃轉變溫度範圍吋，玻璃帶26就冷卻，此時，玻璃帶經受從粘滯液體到弾性固體的轉變。布置成相対的相向轉動對的曳拉輥子48沿著帶的邊緣接觸和捏壓粘滯的玻璃帶，有助於沿向下方向曳拉玻璃帶。當曳拉棍48被合適的馬達驅動時，附加的從動或非驅動的的親子也可接觸帶的邊緣，以幫助導向玻璃帶和對抗自然發生的表面張カ效應來保持帶的寬度，否則的話，表面張カ效應會減小帶的寬度。為了使玻璃板片從玻璃帶中分離，可採用如圖2所示的移動的砧機(TAM)50。在典型的結構布置中，如藉助於圖3清楚地所示，該TAM50包括砧或背襯棒52以及刻痕裝置54。例如，刻痕裝置54可包括諸如圖3所示的刻痕輪56，其接觸玻璃帶26，並橫貫玻璃帶的寬度或一部分的寬度，對玻璃帶的第一主表面58施加カ而形成刻痕線60。正如名字所指，砧或背襯棒52對玻璃帶的第二主表面62 (與刻有刻痕線的那側相対的玻璃帶的ー側)提供反力，由此，當刻痕輪沿寬度或側向地橫過玻璃帶移動時，使得玻璃帶的移動為最小。因此，在操作中，在與刻痕線形成的玻璃帶那側相對的玻璃帶的表面或側面上，背襯棒接觸玻璃帯。在切割操作不發生的時間過程中，刻痕裝置54和背襯棒52可遠離玻璃帶撤回。因為玻璃帶26在刻痕過程中移動，所以，TAM50隨玻璃帶移動，以便於形成垂直於玻璃帶邊緣64的刻痕線60。即，玻璃帶以某個速度矢量V移動，速度矢量V包括標量值(速度)和方向，標量值部分地由曳拉輥的轉動速度確定。為了進一步的討論起見，假定V的方向垂直向下，但在某些實施例中，該方向也可不同，例如，偏離ー組或多組輥子。為了確保刻痕過程中TAM50和玻璃帶26沒有相對運動，TAM50構造成以速度矢量S代表的速度和方向移動，該速度矢量S與玻璃帶的速度矢量V相同或基本相同。因此，刻痕裝置54橫貫帶的寬度移動，在玻璃帶的移動方向上，帶的向下運動和TAM(以及由此的刻痕輪，或其它的刻痕部件)的向下運動之間基本上沒有速度差。即，刻痕裝置54能夠產生橫向於帶移動方向的刻痕線。當刻痕線完成時，機器人66用多個抽吸杯68嚙合相對於帶移動方向的刻痕線下遊的玻璃帶的部分，並沿垂直於帶主表面的方向對玻璃帶施加彎矩。較佳地，機器人66在與被背襯棒52接觸的同樣主表面(S卩，第二主表面62)上接觸玻璃帯。機器人66引起的彎矩在刻痕線60上產生拉應力，其導致在刻痕線處形成裂紋。該裂紋傳播通過玻璃帶的厚度，由此，使玻璃板片從玻璃帶分離。背襯棒52和可採用的任何附加接觸的凸棒，然後與玻璃帶脫開嚙合，TAM50向上遊移動到其起始位置，準備另一切割循環。除背襯棒之外，TAM50可包括一個或多個穩定棒(凸棒)，穩定棒在背襯棒的上遊或下遊接觸玻璃帶，既可在玻璃板片與背襯棒相同的那側(第一主表面58)上，也可在玻璃板片與背襯棒相対的那側(第二主表面62)上，接觸玻璃帶，以進一歩使背襯棒或凸棒下方的運動與向上朝向玻璃帶的粘滯弾性區域的傳播隔離開來。為進ー步討論起見，TAM在切割循環期間沿帶移動方向的運動範圍將被稱之為TAM行程。因此，如這裡任意地選擇的，切割循環就在玻璃板片從玻璃帶26移去之後且TAM50已移至其行程的頂上才開始。應該指出的是，TAM行程不需要等於要從玻璃帶分尚的玻璃板片長度，而可以小於玻璃板片的長度。在切割循環開始時，相對於成形體24的根部46，玻璃帶為最短或接近最小長度，移去預定長度的玻璃板片70 (見圖6D和6E)的操作剛剛發生。此外，相對於給定參考點的玻璃帶的重量也是最小。例如，如果曳拉輥48位於玻璃帶26的自由端72和該接觸點之間的最低接觸點，則在該帶的長度上的玻璃帶重量為最小。可存在有附加的輥子，它們定位得比可支承玻璃帶的重量的曳拉輥低，於是，使用作為參考點的曳拉輥是任意的，這裡所用是 為了說明而不是加以限制。的確，玻璃帶的長度可以是相對於任何任意的參考點，例如，成形體的根部。可以充分地說，在沿著玻璃帶26的長度的、位於成形體24的根部46和連續移動的玻璃帶的自由端72之間並包括該根部的的某一點處，存在有接觸玻璃帶的結構，該結構可支承玻璃帶的重量或一部分的重量，該結構和玻璃帶自由端之間的距離代表著重量，該重量基於形成玻璃帶的玻璃密度以及玻璃帶的尺寸。因為玻璃帶連續地從成形體中更新並因此連續地向下移動，所以，選定參考點下方並終止在玻璃帶自由端處的玻璃帶的長度，在切割間隔期間連續地在増加，該長度在下文中被稱之為玻璃帶的「自由長度」(FL)。由於有不斷増加的自由長度，所以就有與自由長度相關的連續增加的重量，下文中稱其為「自由重量」 (Fff)0即，切割循環開始之時的自由長度和自由重量都是最小的，並基本上穩定地增カロ，直到玻璃板片從玻璃帶分離為止，此時，自由長度和自由重量返回到每個的最小值。就在玻璃板片從連續移動的玻璃帶分離之前的時刻，自由長度和自由重量為最大(為討論起見，與玻璃帶的自由長度相接觸的機器人所呈現出的載荷或重量均不予考慮)。自由長度在玻璃板片從玻璃帶分離的時刻為最小，而在玻璃板片從玻璃帶分離之前的時刻為最大。因此，自由長度FL可用Lmin+A L來表示，其中，Lmin是自由長度的最小長度，A L代表自由長度中的變化，其也是要從玻璃帶分離的玻璃板片的長度。同樣地，自由重量FW可用Wmin+A W來表示，其中，Wmin是自由長度的最小重量，A W代表自由重量中的變化，其也是要從玻璃帶分離的玻璃板片的重量。因此，A Wmax和A Lmax分別表示自由重量變化AW的最大值和自由長度變化AL的最大值。當自由長度和自由重量増加吋，玻璃帶的形狀不斷地變化。例如，玻璃帶可呈現出彎曲或捲曲。當自由重量增加時，由於自由重量的増加，至少縱向地沿著玻璃帶的長度，玻璃帶有弄平的趨勢。即，當玻璃帶從成形體中下降吋，它可呈現出許多複雜形狀，複雜形狀沿著帶的長度，橫貫帶的寬度，或是這兩種情況的組合，使得玻璃帶有非平面的總體形狀。穩定增加的自由重量具有減小玻璃帶沿著帯的至少長度的非平面形狀的趨勢。然而，帶的自由長度處於帶的弾性部分內，由於自由重量的緣故，玻璃帶保持特別的縱向形狀。當自由重量突然移去時，玻璃帶將會呈現沒有自由長度時已經有的形狀。這藉助於圖4可以更容易地看清，圖4示出單個切割循環的各個階段期間的玻璃帶的縱向形狀，該圖是從玻璃帶的邊緣觀看的。根據圖4，曲線74代表切割循環開始時的玻璃帶形狀自由長度FL和自由重量FW為最小值(AL和AW等於零)。虛線代表刻痕線60的位置。當自由長度FL和自由重量FW增加時，玻璃帶開始弄平，分別如曲線78和80所示。最後，就在玻璃板片在刻痕線60處分離之前，自由長度和自由重量是曲線82代表的最大值，此時玻璃帶最平整。然而，因為自由長度的至少一部分在玻璃帶的彈性區域之內，所以，當自由長度為最大值且因自由重量而下墜時，有很多的能量儲存在自由長度內。當玻璃帶在刻痕線60和玻璃帶(玻璃板片70)自由端72之間的那部分被移去時，玻璃帶中的勢能被釋放，玻璃帶躍回到曲線74的位置。如上所指出的，該形狀的突然改變可在上遊造成曳拉過程的中斷。因此，圖3還示出用來補償變化的自由重量的重量補償裝置84，由此，穩定連續移動的玻璃帶的形狀。重量補償裝置84包括接觸和嚙合玻璃帶26的嚙合裝置86和傳輸器88，嚙合裝置86沿著傳輸器以速度矢量U移動，該速度矢量U與連續移動的玻璃帶的速度矢量V相同或基本相同。應該指出的是，速度矢量U僅顯示為向下的方向。當嚙合裝置86的方向反過來而使嚙合裝置向上移動時，出現向上運動時的速度可以比組成速度矢量U的 標量速度快很多。還有，如下文中所指出的，嚙合裝置86可以稍許不同於速度矢量V的速度分量的速度移動，就像與玻璃帶嚙合時在玻璃帶26上形成向下力的情形一樣。該速度的差異將隨玻璃帶自由重量的變化而變化。儘管以下的描述針對單一的重量補償裝置，但也可採用多個重量補償裝置。例如，可採用兩個重量補償裝置來對玻璃帶的每側邊緣部分施加載荷。例如，嚙合裝置86可包括抽吸杯90，抽吸杯由遠比玻璃帶的玻璃軟的彈性材料形成，這樣，由抽吸杯和玻璃帶之間的接觸招致的損壞可以是最小。抽吸杯90可偶聯到致動器92上，致動器構造成使抽吸杯分別朝向或遠離玻璃帶的主表面延伸或縮回。例如，致動器92可包括與壓力空氣源(未示出)流體地連通的氣缸。或者，致動器92可包括液壓缸或電磁螺線管。抽吸杯90與真空源(未示出)相連，以使真空供應到抽吸杯，當抽吸杯與玻璃帶接觸時，抽吸杯就抓住玻璃帶。較佳地，抽吸杯90在玻璃帶的邊緣處(質量區域之外)接觸玻璃帶，因為玻璃帶的邊緣以後會除去。嚙合裝置86最好還包括測力元件(未示出)，用來測量玻璃帶和嚙合裝置之間的扭矩Tq。嚙合裝置86偶聯到傳輸器88。傳輸器88包括軌道或線性的驅動單元94和驅動馬達96。驅動馬達96例如可以是伺服電機。驅動馬達96偶聯到線性的驅動單元94，它們按照控制單元98的指令(見圖5)—起對嚙合裝置86提供運動和扭矩的控制。控制單元98可以是計算裝置，諸如是通用計算機或其它信息處理裝置，其從曳拉設備中接收過程輸入並送出控制信號，控制信號通過驅動馬達96改變線性驅動單元94的驅動速度。如圖5所示，控制單元98可構造成接收曳拉輥的轉動速度(或替代地是，與連續移動的玻璃帶接觸的一個或多個其它輥子的轉動速度)，轉動速度例如可從納入到曳拉輥內的編碼器中獲得，並通過控制線100將其提供到控制單元98。控制單元98然後可從曳拉輥的轉動速度中計算出連續移動的玻璃帶的線性速度。然而，也可採用行內公知的獲得玻璃帶線性速度的其它方法。
控制單元98可構造成根據玻璃帶的線性速度來確定自由重量増加的速率。例如，這可根據玻璃密度(對於已知的玻璃成分密度是已知的)，以及玻璃帶的尺寸寬度和自由長度來確定。因此，控制單元98可計算自由重量的改變速率，並因此計算施加到線性驅動單元94上的驅動轉矩，以及因此由重量補償裝置施加到玻璃帶上的向下力F，以仿效最大的自由重量。S卩，控制単元98可構造成通過過程輸入和內部軟體用控制線102對重量補償裝置84提供信號，以對玻璃帶施加向下的力，該カ仿效從最大自由重量得出的力。該向下力F例如可通過移動偶聯到傳輸器88上的嚙合裝置86以一定的速度來施加，所述速度稍大於玻璃帶速度V的速度分量。當自由重量為最小值時，重量補償裝置84根據玻璃板片的預定長度在玻璃帶上施加向下的力，於是，玻璃帶的特性行為(即，呈現的形狀)就如曾存在過最大自由長度(和自由重量)時的行為。當連續移動的玻璃帶的自由長度增加吋，重量補償裝置84施加到玻璃帶上的向下力成比例地減小。當自由重量為最大值時，重量補償裝置施加的カ為最小值。因此，瞬時的自由重量和力F的瞬時值的組合，可使玻璃帶的形狀保持基本上恆定不變地通過切割循環。 在某些實施例中，曳拉輥(或與玻璃帶接觸的其它輥子)可構造成提供扭矩值到控制単元98。例如，曳拉輥處形成的扭矩Tq可用來確定實際存在的(瞬時的)玻璃帶重量，而不是基於計算的長度(本身基於玻璃帶的速度)來確定的重量。此外，控制單元98可用來通過控制線104來控制TAM 50的操作，通過控制線106來控制機器人66。參照圖6A-6F，現將通過ー個完整的切割循環來描述重量補償裝置84的操作，該切割循環任意地開始於某ー時間點，此時，玻璃帶剛從連續移動的玻璃帶中移去，且TAM和重量補償裝置都處於它們相應的初始位置。為了描述TAM和重量補償裝置的操作，將TAM50在切割循環開始時的位置叫作起始位置108，該位置是TAM50在TAM行程頂點處的最上的上遊位置；嚙合裝置86的位置將被叫作原位置110，其是嚙合裝置的最上的上遊位置。就時間來說，切割循環開始時的時間任意指定為tl。為了便於討論，TAM50和嚙合裝置86的回程時間可考慮忽略。實踐中，允許回程時間是有限的。即，例如，儘管在回程時間期間，TAM在裝置的全部行程上移動花費有限的時間量，但為討論起見，該回程時間和慣性(達到全速的影響時間)將考慮忽略它。在時間、開始，並參照圖5和6A，重量補償裝置84的嚙合裝置86與玻璃帶26嚙合，並以基本上等於玻璃帶26的速度矢量V的速度矢量U向下移動。即，啟動致動器92，伸出抽吸杯90朝向玻璃帶26。將真空施加到抽吸杯90。當抽吸杯90接觸玻璃帶26吋，抽吸杯90與玻璃帶26嚙合，以將向下力F施加到玻璃帶上，不使抽吸杯90丟失接觸或改變位置(滑動)。受控制単元98控制的驅動馬達96通過線性的驅動單元94移動嚙合裝置86。同吋，納入嚙合裝置86內的測カ單元檢測到嚙合裝置所受到的扭矩T,，並通過控制線102將扭矩幅值提供給控制単元98。控制單元98將扭矩Tq轉化為等價的向下力F，此後，控制単元控制驅動馬達96，以使嚙合裝置施加的向下力F等於預定值，例如，Aff0較佳地，在自由長度為最小值的も時的向下力F與AWmax相同或幾乎相同。換句話說，重量補償裝置84的用途是補償自由重量中的變化(即，A W)，當A L=O吋，重量補償裝置施加最大力，而在ALmax時施加最小力。在優選實施例中，AWmax是從玻璃帶中移去的玻璃板片的重量。即，由於玻璃帶的長度是由過程(例如，客戶的技術規格書)確定的，所以，玻璃板片的重量是預定的和已知的，或至少可很好地估計出來。然而，AWmax可以大於或在某些情況下小於要被移去的玻璃板片的預定重量。例如，這可在過程改變到生產不同於先前玻璃板片的長度的玻璃板片時發生，但由重量補償裝置施加的載荷沒有變化。當連續移動的玻璃帶向下移動時，自由長度和由此的Λ W增加，控制單元98控制驅動馬達96，以使由嚙合裝置86施加的載荷成比例地減小。此外，儘管TAM 50圖示為布置成與玻璃帶26的單一側相對，但在實踐中，TAM 50或其部分也可布置在玻璃帶的兩側上。這可以不言自明，因為刻痕發生在玻璃帶的一側上，而背襯棒布置在刻痕裝置的對面。如圖6Β所示，在t2處開始，並還參照圖5，玻璃帶的自由長度繼續增加Λ L，而刻痕線位置114靠近TAM 50的位置。當玻璃帶的足夠長度通過TAM 50時，該TAM 50就鄰近於所要的刻痕線位置114，TAM 50與玻璃帶26嚙合。位置116代表生產下一玻璃板片的其後的(將來的)刻痕位置。如圖6C所示,在時間t3處開始，並還參照圖5,當自由端72到達預定的位置時，此時，自由長度和由此的自由重量達到最大值(AL=ALmax, Λ W= Λ Wmax),且由重量補償裝置·84施加的載荷達到最小值(F為最小)，嚙合裝置86與玻璃帶26脫開嚙合，並返回到原位置110。機器人66與玻璃帶26嚙合，刻痕裝置54橫貫玻璃帶的寬度開始刻痕，產生刻痕線60。機器人66與刻痕線60下面的玻璃帶26嚙合。如圖6D所示，在時間t4處開始，機器人66橫貫刻痕線60施加彎曲力。該彎曲力表現為拉應力，拉應力在刻痕線處形成裂紋，裂紋橫貫玻璃帶傳播通過玻璃帶。現參照圖6E，在時間t5處開始，嚙合裝置86與玻璃帶26嚙合，並以速度矢量U移動，該速度矢量U與玻璃帶26的速度矢量V相同或大致相同。其時，機器人66移去分離開的玻璃板片70。最後，如圖6F所示，在時間t6處，TAM 50脫開與玻璃帶26的嚙合，並移回到起始位置108，嚙合裝置86提供最大向下力F。根據所披露的發明，本技術領域內的技術人員將會理解到，對於特殊的玻璃曳拉設備和操作，上述的各種事件的順序和時間可以修改，上述順序僅是對示範順序的一種描述。本技術領域內的技術人員將會明白，對本發明還可作出各種修改和變化，而不會脫離本發明的精神和範圍。因此，本發明意欲涵蓋這些對本發明的修改和變化，只要它們落入附後權利要求書和其等價物的範圍之內。
權利要求
1.ー種形成玻璃板片的方法，該方法包括 a)在下拉過程中使熔融玻璃從成形體中流出而形成連續移動的玻璃帶，該玻璃帶具有長度和自由端，其中，玻璃帶的長度隨時間變化； b)使連續移動的玻璃帶與第一重量補償裝置嚙合； c)用第一重量補償裝置將第一向下力施加到連續移動的玻璃帶上，其中，第一重量補償裝置施加的第一力的大小反比於玻璃帶的長度，這樣，當連續移動的玻璃帶的長度増加時，第一重量補償裝置施加的カ減小； d)在連續移動的玻璃帶中形成刻痕；以及 e)使連續移動的玻璃帶的一部分在刻痕處分離而形成玻璃板片。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，還包括重複步驟b)至e)以形成其後的玻璃板片。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，還包括用移動的砧機來嚙合連續移動的玻璃帶，所述砧機構造成以與玻璃帶相同的速度和方向移動。
4.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，還包括用刻痕下方的機器人來嚙合連續移動的玻璃帯。
5.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，第一重量補償裝置與連續移動的玻璃帶的第一邊緣部分哨合。
6.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，還包括使連續移動的玻璃帶的第二邊緣部分與第二重量補償裝置嚙合。
7.—種製造玻璃板片的裝置，該裝置包括 用於從熔融玻璃中形成玻璃帶的成形體； 用於對玻璃帶施カ的重量補償裝置，該重量補償裝置包括 線性驅動單元； 偶聯到線性驅動單元的驅動馬達； 偶聯到線性驅動單元的嚙合裝置，該嚙合裝置包括用於接觸玻璃帶的抽吸杯；以及 其中，重量補償裝置構造成將向下力施加到玻璃帶上，該向下力反比於玻璃帶的長度。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述嚙合裝置包括致動器，所述致動器構造成移動抽吸杯朝向或遠離玻璃帯。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，該裝置包括多個重量補償裝置。
10.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述成形體包括形成在成形體的上表面內用以接納熔融玻璃的通道，以及連接在根部處的會聚的成形表面。
全文摘要
本發明披露了在玻璃帶從熔融的玻璃形成材料中拉出時用來補償玻璃帶變化的重量的方法及其裝置。該重量補償裝置構造成將力施加到玻璃帶上，該力反比於玻璃帶的重量，這樣，當玻璃帶重量增加時，由重量補償裝置施加到玻璃帶上的力就減小。
文檔編號C03B15/06GK102951783SQ201210300859
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月22日 優先權日2011年8月23日
發明者S·R·馬卡姆, J·H·於 申請人:康寧股份有限公司