加工玻璃的玻璃加工设备和方法
【专利摘要】在一个实例中，玻璃加工设备可包括构造成分配流体膜的基本上层流的流体分配装置。在另一实例中，护罩基本上包围加工轮的外周界表面。护罩包括构造成接纳玻璃板的边缘部分的凹槽。在一个实例中，加工玻璃的方法包括沿流体平面分配流体膜的基本上层流以随后落在玻璃板的第一侧上的步骤。在另外实例中，流体经过护罩的内表面以从玻璃板带走加工颗粒。在又一些实例中，加工轮的外周界表面用流体流冲击以清除加工轮加工玻璃板边缘时产生的玻璃颗粒。
【专利说明】加工玻璃的玻璃加工设备和方法
[0001]本申请根据35U.S.C § 120要求在2011年11月21日提交的美国申请序列号第13/300921号的优先权权益，其内容作为依据并以参见的方式纳入本文。
【技术领域】
[0002]本公开总体涉及玻璃加工设备和方法，以及更具体地涉及在保持玻璃板的原始表面的同时加工玻璃板的表面的玻璃加工设备和方法。
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[0003]从熔融拉制机器熔融拉制玻璃带是众所皆知的。玻璃带通常进一步加工成可用于生产各种液晶显示器构型的玻璃板。在加工过程中，通常需要修整玻璃板或玻璃带的边缘以去除锋利边缘和/或其它缺陷。有对在保持玻璃板的原始表面的同时实施这样的精加工技术的需求。玻璃板边缘修整对改善操作过程和客户面板制造过程所需的边缘轮廓和强度是很关键的。
【发明内容】
[0004]下文介绍了本公开的简要内容以提供对在详细描述中描述的某些示例方面的基本理解。
[0005]在本公开的一个示例方面中，玻璃加工设备包括流体分配装置，该流体分配装置包括第一和第二流量截面扩大器和面对分配方向的分配表面。分配表面限定包括延伸在第一和第二相反端部之间的细长中心部分的细长开口。第一相反端部设有沿分配方向从分配表面延伸的第一流量截面扩大器，而第二相反端部设有沿分配方向从分配表面延伸的第二流量截面扩大器。流体分配装置构造成从细长开口沿分配方向在第一和第二流量截面扩大器之间分配流体膜的基本上层流以形成具有某一厚度和黏度的水膜，使得从边缘修整产生的玻璃颗粒在玻璃颗粒可能穿透水膜并接触玻璃板表面之前通过水膜带走。
[0006]在本公开的另一示例方面中，玻璃加工设备包括流体分配装置，该流体分配装置包括面对分配方向的分配表面。分配表面限定细长开口。流体分配装置还包括与细长开口流体连通并包括基本上平行于细长开口延伸的第一室轴线的第一细长室。流体分配装置还包括与第一细长室流体连通的第二室。流体分配装置构造成从细长开口沿分配方向分配流体膜的基本上层流。
[0007]在本公开的又一示例方面中，玻璃加工设备还包括加工轮，该加工轮构造成旋转使得加工轮的外周界表面加工玻璃板的表面。玻璃加工设备还包括护罩，该护罩基本上包围加工轮的外周界表面以防止在边缘修整过程中产生的飞溅颗粒接触玻璃板表面。护罩包括凹槽，凹槽构造成接纳玻璃板的边缘部分。
[0008]在本公开的又一示例方面中，加工玻璃的方法包括沿流体平面分配流体膜的基本上层流以随后落在玻璃板的第一侧上和加工玻璃板的边缘的步骤，其中，玻璃加工颗粒夹带在流体膜中并从玻璃板带走。
[0009]根据本公开的另一方面，加工玻璃的方法包括步骤，该步骤提供:玻璃板、具有外周界表面的加工轮和基本上包围外周界表面的护罩，其中护罩包括凹槽。方法还包括使加工轮绕转轴旋转以及相对于彼此移动玻璃板和加工轮，使得玻璃板的边缘部分随着玻璃板的边缘被旋转的加工轮加工而经过凹槽的步骤。方法又还包括使流体在护罩的内表面上行进以从玻璃板带走加工玻璃板边缘时产生的加工颗粒的步骤。
[0010]根据本公开的另一方面，加工玻璃的方法包括步骤，该步骤提供:玻璃板、具有外周界表面的加工轮和基本上包围外周界表面的护罩，其中护罩包括凹槽。方法还包括使加工轮绕转轴旋转以及相对于彼此移动玻璃板和加工轮，使得玻璃板的边缘部分随着玻璃板的边缘被旋转的加工轮加工而经过凹槽的步骤。方法还包括用流体流冲击加工轮的外周界表面以清除加工轮加工玻璃板边缘时产生的玻璃颗粒，使得玻璃颗粒不会被重新引到玻璃边缘对研磨过程造成负面影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]在阅读以下详细描述时参照附图更好理解这些和其它方面，附图中:
[0012]图1是根据本公开的一个实例的玻璃加工设备的立体图；
[0013]图2是图1的玻璃加工设备的示例流体分配装置的俯视图；
[0014]图3是沿图2的线3-3的流体分配装置的端视图；
[0015]图4是沿图2的线4-4的流体分配装置的剖视图；
[0016]图5是图4的流体分配装置的部分的放大图；
[0017]图6是沿图2的线6-6的流体分配装置的正视图；
[0018]图7是沿图2的线7-7的流体分配装置的剖视图；
[0019]图8是图1的流体分配装置的俯视图；
[0020]图9是图1的流体分配装置的正视图；
[0021]图10是图1的流体分配装置的仰视图；
[0022]图11是图1的玻璃加工设备的另一流体分配装置的立体图；
[0023]图12是沿图11的线12-12的流体分配装置的剖视图；
[0024]图13是沿图11的线13-13的流体分配装置的剖视图；
[0025]图14是图1的玻璃加工设备的示例护罩的正视图；
[0026]图15是图14的护罩的下部立体图；以及
[0027]图16是图14的护罩的另一下部立体图。
【具体实施方式】
[0028]现将参照其中示出示例实施例的附图在下文中更全面地描述实例。在全部附图中尽可能地使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。然而，各方面可具体实施成许多不同形式，而不应理解成对本文所述的实施例进行限制。
[0029]现参照图1，示例玻璃加工设备101设有可单独使用或组合使用以有助于防止颗粒污染玻璃板的原始表面的各种示例装置。在一个实例中，玻璃板可包括可包含在液晶显示器内的一片玻璃，其中有加工玻璃板111的边缘部分115的表面以提高玻璃板的边缘质量的需要。如图所不，表面可包括在玻璃板111的第一表面117和第二表面119之间的玻璃板111的厚度“T”的玻璃板111的外周界边缘113。另外或可替代地，玻璃加工设备101可设计成加工包括第一表面117和/或第二表面119的边缘部分的表面而不加工玻璃板111的外周界边缘113。在另外实例中，第一表面117和/或第二表面119中的一个或两个可与玻璃板111的外周界边缘113—起加工。例如，玻璃加工设备101可设计成在第一表面117和/或第二表面119与外周界边缘113之间提供倾斜或圆形过渡。玻璃板的边缘部分115的表面加工可降低应力断裂形成和扩散到玻璃板内部的可能性以及/或可另外提高玻璃板111的质量。
[0030]虽然不是必需的,如图1所示,所示示例的玻璃加工设备101示出加工处于基本上水平定向的玻璃板111，其中，玻璃板111通过沿Z方向作用的重力基本上沿所示X-Y平面延伸。在另一实例中，玻璃板可以以相对于X-Y方向的倾角定向，而在某些实例中，可沿X-Z和/或Y-Z平面定向。不管如何定向，很多流体分配装置中的一个可用于沿玻璃板的第一表面117和/或第二表面119分配流体膜的基本上层流以有助于防止颗粒污染玻璃板111的原始表面117、119。
[0031]流体膜的基本上层流可包括不呈层流的小部分但包括呈层流的大部分流动。例如，基本上层流可包括可能含有涡流或其它流动扰动的一个或多个相对较小区域的流体膜，而流体膜的剩余部分呈基本上层流。提供呈层流的流体膜可用于解决在加工过程中通常可观察到的颗粒源和颗粒动力学。实际上，流体膜可提供第一表面117和/或第二表面119与加工过程中产生的颗粒隔开的保护性流体屏障。
[0032]在水平定向中，第一表面117和/或第二表面119中的一个或两个可设有一个或多个流体分配装置。例如，如图1所示，玻璃加工设备101可包括流体分配装置103，该流体分配装置103可用于产生覆盖第一表面117的流体膜109的层流107，第一表面117可包括在图1所示的定向中的玻璃板的上表面。流体膜可分配为设计成覆盖玻璃板111的第一表面117的平面片状流体膜109。
[0033]图2-8示出一个流体分配装置103的示例特征，一个流体分配装置103可选地用于保护玻璃板111的第一表面117，但在另外实例中，类似或相同构造可用于保护玻璃板的第二表面119。为了说明的目的，图2示出具有被分配的流体膜109的流体分配装置103的俯视图。如图所示，流体膜109可具有横向于层流107的宽度“W”，层流107在第一流量截面扩大器105a和第二流量截面扩大器105b之间延伸。如图所示，第一和第二流量截面扩大器105a、105b可分别包括彼此面对的相应扩大表面106a、106b。如图所示，扩大表面106a、106b可以是基本上平面的并还可基本上彼此平行地延伸。通过这样的构型，流量截面扩大器105a、105b可有助于在流体膜沉积以覆盖玻璃板111的第一表面117时保持具有基本上恒定宽度“W”的流体膜109。尽管未示出，但在另外实例中，扩大表面106a、106b可彼此会聚或分开以控制沉积在玻璃板111的第一表面上的流体膜109的最终宽度。
[0034]如果提供的话，流量截面扩大器105a、105b可操作成扩大流体膜109的宽度，该流体膜109沉积以覆盖第一表面117。实际上，没有流量截面扩大器，随着流体膜行进远离流体分配装置103的细长开口，诸如水的流体的表面张力会自然地趋向于引起流体膜109会流。通过用扩大表面106a、106b接触流体膜109的外边缘，流体膜在其行进远离细长开口时会扩大而防止流体膜会聚的自然倾向。如果流体膜被允许不受控制地会聚，基本湍流在将流体膜引入以覆盖玻璃板的表面117时可最终产生。这样，流量截面扩大器105a、105b可设置成有助于在其置于玻璃板的表面117上时保持流体膜109的层流107。
[0035]如图2-4所示，第一和第二流量截面扩大器105a、105b可彼此基本上相同或类似。在所示实例中，第一流量截面扩大器105a可比第二流量截面扩大器105b长，但在另外实例中，流量截面扩大器可具有基本上相同的长度。如图4和5进一步所示，流体分配装置103包括面对分配方向501的分配表面401。如图6所示，第一分配表面401限定细长开口 503，细长开口 503延长成限定流体膜109的宽度“W”。尽管没有必要缩放，如图5所示，细长开口 503可包括在从大约50微米至大约I毫米的范围内的厚度“t”，例如从大约100微米至大约500微米、例如从大约200微米至大约300微米、例如250微米。
[0036]如图5进一步所示，在一个实例中，流体分配装置103可构造成分配层流流体膜109使得分配方向501相对于分配表面在可能大致90°的角度“A”。提供相对于分配表面402在基本垂直方向的流体膜109的分配方向可有助于防止从细长开口 503离开的流体膜109向后包裹并由此产生湍流。这样，分配层流流体膜109使得分配方向在基本上垂直于分配表面401的角度“A”可有助于保持流体膜109的层流107。
[0037]如图6所示，分配表面401限定细长开口 503，细长开口 503具有沿细长轴线605延伸在第一和第二相反端部603a、603b之间的细长中心部分601。第一相反端部603a可设有沿分配方向501从分配表面401延伸的第一流量截面扩大器105a，而第二相反端部603b可设有沿分配方向501从分配表面401延伸的第二流量截面扩大器105b。如前述，流体膜109的宽度“W”可因此由具有可选的流量截面扩大器105a、105b的细长开口 503限定。
[0038]各种结构可设计成通过细长开口 503输送诸如水的流体以获得呈层流107的流体膜109。例如，流体分配装置103可包括第一细长室403，第一细长室403具有沿细长开口503的细长轴线605延伸的第一室轴线405，其中第一细长室403与细长开口 503流体连通。如果提供的话，第一细长室403可由单一部分形成或由多个固定在一起的部分限定。例如，如图4所示，第一细长室403可通过将第二部分411用紧固件415固定到第一部分413形成。在另外实例中，流体分配装置103可包括可选的第二细长室407，第二细长室407包括基本上平行于第一室轴线405的第二室轴线409。在这些实施例中，第二细长室407可放置成与第一细长室403流体连通且第一细长室403可沿流动路径定位在细长开口 503和第二细长室407之间。这样，第一细长室403可从第二细长室407下游定位且细长开口 503可从第一和第二细长室403、407下游定位。在一个实例中，如图6所不,第一和第二细长室403、407之间的流体连通可通过延伸穿过在细长室之间延伸的细长隔断壁703的多个孔701提供。
[0039]如图所示，第一室轴线405可定向成基本上平行于细长开口 503，而第二室轴线409可基本上平行于第一室轴线405和细长开口 503延伸。提供沿第一细长室405的第二细长室407可进一步便于沿细长开口 503的长度控制压力分布和流体流动，从而进一步有助于提供均匀流动，该均匀流动便于保持穿过细长开口 503的流体膜109的均匀层流107。
[0040]如图7所示，诸如水容器的流体源705可放置成与一个或多个第一端口 707流体连通，第一端口 707构造成沿可垂直于第二室轴线409的轴线711引入流体穿过开口 709进入第二细长室407。另外或可替代地，流体源705可放置成与一个或多个第二端口 713流体连通，第二端口 713构造成沿同样可垂直于第二室轴线409和/或第一流体端口 707的每条细长轴线711的轴线717引入流体穿过开口 715进入第二细长室407。为流体提供多个入口点可有助于便于保持穿过细长开口 503的流体膜109的均匀层流107。在实施例中，泵719可提供流体到歧管721，歧管721可以以在流体膜中最佳地获得均匀层流的方式分配流体到第一和第二端口 707、713。计算机723可通过操作歧管中的阀门和/或控制泵719的运行控制流过端口的流体。
[0041]图9-13公开了玻璃加工设备101的另一示例流体分配装置901。如图9和10所示，流体分配装置可包括第一分配装置901a和第二分配装置901b，但在另外实例中，可使用单一分配装置或两个以上的分配装置。而且，如图所示，流体分配装置901a、901b可彼此相同，但在另外实例中，可提供替代构造。流体分配装置901a、901b可构造成从细长开口眼流体分配装置的分配方向分配流体膜905a、905b的基本上层流903a、903b。
[0042]流体分配装置901a、901b可设计成用流体膜905a、905b的基本上层流903a、903b覆盖第二表面119。在所示定向中，第二表面119可包括玻璃板111的下表面。这样，如果与和上述的流体分配装置103相关联的流体膜109相比，流体分配装置901a、901b可提供相对较小宽度的流体膜。这样，流体扩大器对图11和12所示的流体分配装置来说可不是必需的。
[0043]如图11和12所示，流体分配装置901a、901b可包括面对分配方向1105的分配表面1103，其中分配表面1103限定细长开口 1107。如图12所示，流体分配装置901a、901b各自还包括与细长开口 1107流体连通的第一细长室1201。第一细长室1201可基本上平行于细长开口 1107延伸的第一室轴线1203。在另一实例中，流体分配装置901a、901b各自还包括与第一细长室1201流体连通的第二细长室1205。尽管不是必需的，如图所示，第一室1205可沿基本上平行于第一室轴线和细长开口 1107延伸的第二室轴线是细长的。而且，如图13所示，多个孔1301a、1301b、1301c可提供第一细长室1201和第二细长室1205之间的流体连通。提供具有孔的单独室可有助于便于保持穿过细长开口 1107的基本上层流的流体膜。
[0044]进一步参照图10，玻璃加工设备101可包括加工轮1001，加工轮构造成绕转轴1102沿方向1104旋转使得加工轮1001的外周界表面1103加工诸如玻璃板111的外周界边缘113的表面。玻璃加工设备还可包括护罩1005，该护罩1005基本上包围加工轮1001的外周界表面1003。在所示实例中，护罩1005可沿图1所示的Z方向开口，使得重力可沿Z方向向下吸引流体、颗粒和/或其它污染物。护罩1005可设计成将玻璃板的原始表面117、119与和加工过程相关联的颗粒和/或其它污染物屏蔽开。
[0045]如图14所示，如果提供的话，护罩1005可设有凹槽1401，凹槽1401构造成接纳玻璃板111的边缘部分115。凹槽包括具有足以容纳玻璃板的边缘部分的厚度T的第一节段1403。凹槽1401还可包括可选的第二部分1405，第二部分1405可具有设计成容纳流体喷嘴1007 (参见图9和10)的扩大厚度T2，流体喷嘴1007设计成将冷却和/或加工流体引到玻璃板111的表面和加工轮1001的外周界表面1003的加工界面。护罩1005可包括诸如在凹槽1401下方的所示平面部分1406的凹陷内部以留有第一和第二流体分配装置901a、901b产生的流体膜的间隙。
[0046]如图14所示，护罩1005可包括外圆柱形周界壁1407。如图15所示，在某些实例中，外圆柱形周界壁1407可包括绕护罩1005的中心轴线1501设置的圆柱形壁。如图10所示，护罩1005可相对于加工轮1001安装使得护罩1005的中心轴线1501与加工轮1001的转轴1102 —致。如图10所示，间隙“G”可由此保持在加工轮1001的外周界表面1003和护罩1005的内表面1009之间。足够间隙可设置成允许流体沿外圆柱形周界壁1407的内表面1009移动而没有与加工轮1101的外周界表面1003显著干涉，加工轮1101可在3600-8000rpm的范围内旋转。在某些实例中，间隙“G”可在从大约5mm至大约15mm的范围内，但在另外实例中，间隙可更小或更大。
[0047]转回到图15，护罩1005还包括具有内表面1505的顶壁1503，内表面1505与外圆柱形周界壁1407的内表面1009配合以限定容纳区1507。容纳区1507可包括敞开的下部和由顶壁1503封闭的上部。护罩1005还可包括一个或多个支架1509a、1509b，一个或多个支架1509a、1509b构造成为流体分配装置901a、901b提供安装位置。此外，护罩可设有气体口 1511和/或砂轮清洁口 1513。
[0048]如图10所示，气体口 1511可设有气体喷嘴1017，气体喷嘴1017构造成从护罩1005的内表面1009的一部分去除液体。气体口 1511可因此提供气体屏障以防止液体绕护罩1005的内表面循环。
[0049]如图10进一步所示，玻璃加工设备101可包括流体源1011，流体源1011通过砂轮清洁口 1513作用且构造成引导流体流1013冲击加工轮1001的外周界表面1003以清除加工轮1001加工玻璃板111的表面时产生的玻璃颗粒。
[0050]如图15进一步所示，外圆柱形周界壁1407可设有一个或多个排出口以允许沿内表面1009行进的液体去除。例如，如图15所示，护罩包括第一排出口 1515a和第二排出口1515b，第一排出口 1515a和第二排出口 1515b通过弯曲离开相应第一和第二翼片1517a、1517b以形成相应第一和第二开口 1519a、1519b形成，譬如延伸穿过外圆柱形周界壁1407的所示窗户开口。第一排出口 1515a可允许沿箭头1521所示的第一方向行进的流体流沿第一翼片1517a下落并进入第一开口 1519a，第一开口 1591a用于流体从护罩1005的容纳区1507随后去除，如以下更充分讨论。同样地，第二排出口 1515b可允许沿箭头1521b所示的第二方向行进的另一流体流沿第二翼片1517b下落并进入第二开口 1519b，第二开口1519b用于流体从护罩1005的容纳区1507随后去除，如以下同样更充分讨论。
[0051]如图10和15所示，护罩1005还可包括外壁部分1521，外壁部分1521构造成便于分配离开第一和第二开口 1519a、1519b的液体和颗粒以沿护罩的外表面部分向下行进并离开限定在外壁部分1521和护罩1005的外表面部分之间的下开口 1523。图16示出具有为了清楚起见去除的外壁部分1521的护罩1005的另一立体图。如图所示，护罩1005可包括流体导流件1601,流体导流件1601可包括第一向下倾斜导流壁1603a,导流壁1603a构造成沿向下方向偏转离开第一开口 1519a的流体。同样地，流体导流件1601可包括第二向下倾斜导流壁1603b，导流壁1603b构造成沿向下方向偏转离开第二开口 1519b的流体。尽管不是必需的，导流壁可通过下顶端部分1605连接在一起以便于流体最终穿过下开口1523流出以及/或便于制造过程。
[0052]转回到图1，加工玻璃的方法可包括沿流体平面分配流体膜109的基本上层流107以随后落在如图4所不的玻璃板111的第一表面117上。在一个实例中，方法可包括通过设置在流体膜109的每侧上的一对流量截面扩大器105a、105b扩大流体膜109的步骤。在这样的实例中，流量截面扩大器可有助于扩大流体膜109以在薄膜行进以落在玻璃板111的第一表面上时保持层流。此外，方法还包括通过控制在细长开口 503上的压力分布和行进穿过细长开口 503的流体的速度分布来控制沿流体膜的宽度“W”的流体膜的流体流动特征的步骤。例如，压力分布和/或速度分布可通过提供第一细长室403、第二细长室407、孔701和/或端口 707、713中的至少一个来控制。
[0053]同样还需要在流体膜109接触且此后沿玻璃板111的第一表面行进时保持流体膜的层流。如图4所示，实现平滑连续过渡的一种方法是减小流体平面和玻璃板111之间的角度。如图所示，流体分配装置103可布置成使得流体平面相对于玻璃板111的平面表面117的角度“Al”在从0°至大约30°的范围内，譬如从大约5°至大约30°，譬如从大约10°至大约30°。
[0054]如图9和10所示，加工玻璃的方法还可包括沿第二流体平面分配第二流体膜905a、905b的基本上层流903a、903b以随后接触玻璃板111的第二表面119的步骤。接触角“A2”可在从0°至大约30°的范围内，譬如从大约5°至大约30°，譬如从大约10°至大约30°。虽然在另外实例中可使用其它角度，但提供在以上参考范围内的角度“Al”和/或角度“A2”可有助于在流体膜落在玻璃板的相应表面上时在玻璃-水的过渡处保持有组织的流体流动。
[0055]加工玻璃的方法还可包括加工诸如玻璃板111的外周界边缘113的边缘，其中，玻璃的加工颗粒被夹带在流体膜中并从玻璃板带走。例如，如图10所示，加工轮1001可沿方向1104绕转轴1102旋转，使得外周界表面1003接触玻璃板111的边缘部分115。在一个实例中，在砂轮沿图10所示的顺时针方向1104旋转的同时玻璃板可相对于加工轮沿方向1019移动。这样，外周界表面1003的加工区沿与玻璃板相对于加工轮1001的移动方向1019相反向的方向1021行进。玻璃板111和玻璃加工设备101之间的相对移动可通过相对于玻璃板111移动玻璃加工设备101和/或相对于玻璃加工设备101移动玻璃板111提供。加工轮1001可包括具有金刚石颗粒或足以加工(譬如研磨、抛光或修整)玻璃板边缘的其它材料的砂轮。
[0056]流体喷嘴1007可在加工界面处1015提供冷却流体1008。在一个实例中，流体喷嘴1007延伸穿过凹槽1401的放大部分1405(参见图14)。冷却流体1008可接着引到加工界面1015以减少否则可破坏玻璃板111的发热。冷却剂流体可通常沿加工轮1001的加工部分的方向1021定向。多余的冷却流体1008和夹带在其中的任何颗粒可接着例如通过来自流体分配装置103、901的流体膜109、905b的层流移走。冷却流体1008可例如通过向下穿过护罩的底部和/或穿过外圆柱形周界壁1407中的排出口中的一个最终排出。
[0057]玻璃颗粒和/或砂轮颗粒可在研磨过程中释放。各种示例技术设计成防止玻璃板111的原始表面117、119受到这些颗粒的破坏。如图1和4所示，流体膜109的层流107可沿第一表面沿朝向研磨区的方向行进。如图4所示，流体膜109可自由地行进穿过具有足以允许层流流体膜不间断地流入容纳区1507的厚度“T3”的凹槽1401的上区。在一个实例中，“T3”可大约是350微米，但在另外实例中，可使用其它厚度。而且，诸如与“T3”类似或相同的在玻璃板下方的凹槽间隙对流体膜905b来说可能是足够的。如图所示，整体凹槽厚度“Tl”可根据具体应用的过程参数通过可选的遮板417调节。在某些实例中，“Tl”可设置或调节成大约Imm至大约3mm，但在另外实例中，可使用其它厚度。
[0058]如图8所示，为了说明的目的，虚线示出为平行于细长开口 503并延伸穿过流体膜109的层流107的流体平面的线。虚线还定位成在一个点与玻璃板111的边缘113相交，在该点，当在图8中从上方观察时，流体膜109的右侧越过玻璃板111的边缘113。这样，应该理解，图8所示的层流线107与虚线和流体分配装置103的细长开口 503都垂直。如图8的虚线所示，可需要定向流体分配装置103，使得流体平面相对于流体平面与外周界边缘113的相交点的角度“A3”在大约10°至大约30°的范围内，譬如大约20°。提供这样倾斜的定向可有助于在加工过程中相对于彼此移动玻璃板和玻璃加工设备时有效地保护玻璃板的原始表面。
[0059]层流流体膜109接着自由地覆盖玻璃板111的第一表面117并在第一表面117内行进且进一步覆盖在加工区附近的玻璃板111的第一表面117。由于否则会落在第一表面117上的任何颗粒在颗粒有机会与玻璃板111的第一表面117相互作用之前被夹带在流体膜109中并带走,从而防止容纳区1507内的颗粒接触第一表面117。一旦夹带,流体膜接着离开玻璃板111的表面117并接着向下行进穿过容纳区1507的底部开口端。或者，流体沿外圆柱形周界壁1407的内表面1009行进、离开第二排出口 1515b并向下穿过下开口 1523。这样，液体还防止颗粒沉淀在护罩1005的内表面1009上，从而防止否则会导致最终污染玻璃板的原始表面的颗粒累积。
[0060]在另外实例中，诸如第一和/或第二流体分配装置901a、901b的另一分配装置可用于有助于保护玻璃板111的第二表面119。例如，流体分配装置901a、901b的流体膜905a、905b可覆盖第二表面119，使得层流903a、903b在流体膜沿图10所示的基本上平行于外周界边缘113的方向行进时保持。流体膜905b的部分层流可经过凹槽1401并进入容纳区1507。这样，否则可能接触第二表面119的加工颗粒被夹带到流体膜905b中并从玻璃板带走而不会破坏玻璃板111的第二表面119。在一个实例中，流体可行进离开玻璃板并向下穿过容纳区1507的底部开口端。或者，流体可沿外圆柱形周界壁1407的内表面1009行进离开第二排出口 1515b并向下穿过下开口 1523。另外，如果任何流体向后行进离开穿过凹槽1401，那来自第二流体分配装置901a的另一层流的薄膜可进一步便于从玻璃板的下表面去除流体。
[0061]如图10所示，本公开的方法还包括提供具有外周界表面1003的加工轮1001和基本上包围外周界表面1003的护罩1005的步骤。方法包括使加工轮1001沿方向1104绕转轴1102旋转并相对于玻璃加工设备101移动玻璃板111使得随着玻璃板111的外周界边缘113被旋转的加工轮1001加工，玻璃板111的边缘部分115经过凹槽1401的步骤。方法还包括使流体在护罩1005的内表面1009上行进以从玻璃板111带走加工玻璃板111的边缘113时产生的加工颗粒的步骤。
[0062]在一个实例中，来自流体分配装置103、901中的一个的流体可最终越过护罩1005的内表面1009且此后带走加工颗粒。这样，从流体分配装置103、901经过凹槽1401的流体可最终覆盖内表面1009的一部分以防止颗粒累积在内表面上。相反地，任何这样的颗粒会遇到越过内表面的流体并最终向下穿过容纳区1507的开口底部和/或穿过下开口 1523。
[0063]因此，在一个实例中，方法可包括沿流体平面分配流体膜109的基本上层流107以随后落在在护罩1005外的位置处的玻璃板111的第一侧117上的步骤。方法可接着包括使流体膜109沿玻璃板111的第一侧117行进并通过如图4所示的护罩1005的凹槽1401的步骤。玻璃的加工颗粒可接着在流体膜的一部分通过护罩内表面之前或之后被夹带在流体膜中以从玻璃板带走加工颗粒。在一个实例中，方法还可包括使具有夹带的加工颗粒的流体经过护罩1005中的排出口 1515a、1515b中的一个的步骤。
[0064]在另一实例中，方法可包括沿流体平面分配流体膜905b的基本上层流903b以随后落在在护罩1005外的位置处的玻璃板111的第二侧119上的步骤。方法可接着包括使流体膜109沿玻璃板111的第二侧119行进并穿过如图4和10所示的护罩1005的凹槽1401的步骤。玻璃的加工颗粒可接着在流体膜的一部分越过护罩内表面之前或之后被夹带在流体膜中以从玻璃板带走加工颗粒。在一个实例中，方法还可包括使具有夹带的加工颗粒的流体经过在护罩1005中的排出口 1515a、1515b中的一个的步骤。
[0065]本公开的另外方面可包括清除加工轮加工玻璃板边缘时产生的玻璃颗粒的步骤。清洁加工轮可有助于管理玻璃颗粒的累积以降低否则可能污染玻璃板的原始表面的旋转离开砂轮的大颗粒堆的可能性。如图10所示，这种方法可包括用流体流1013冲击加工轮1001的外周界表面1003以清除加工轮1001加工玻璃板边缘时产生的玻璃颗粒的步骤。
[0066]如图10所示，流体流1013以相对于第一轴线1525的锐角“A4”冲击加工轮1001的外周界表面1003，第一轴线1525垂直于第二轴线1527，第二轴线1527是冲击点1529的切线。如图所示，角度“A4”可在其沿加工轮1001的旋转方向倾斜下是正值或在其沿远离加工轮1001的旋转方向倾斜下是负值。在一个实例中，“A4”可以是沿如图10所示的正方向或负方向的30°。在另外实例中，可提供其他角度。此外，在又一实例中，流体流1013可沿第一轴线1525的方向。
[0067]如图10和15所示，沿正30°的方向定向流体流可有助于将流体引向与第一翼片1517a相关联的第一排出口 1515a。这样，其中包含颗粒的流体可定向成离开第一排出口1515a和或向下穿过容纳区1507的底部开口。
[0068]在又一实例中，方法可包括提供具有气体喷嘴1017的空气屏障的步骤。这样，内表面1009的一部分可设置成基本上没有流动的流体。例如，参照图10，顺时针方向从气体喷嘴1017到流体喷嘴1007的内表面1009可设计成基本上没有液体。在另一方面，液体可沿顺时针从流体喷嘴1007到流体源1011的内表面1009保持。这样，可促使流体通过排出口 1515a、1515b中的一个去除并防止流体绕内周界壁循环以进一步暴露于在加工位置处的另外颗粒。
[0069]以上讨论的本公开的各个方面可有利于包括在保持玻璃板的原始表面的同时加工玻璃的精加工技术。本公开的各方面解决这种精加工技术在保持玻璃板的原始表面的同时涉及的各种颗粒源，譬如:(I)在加工过程中在玻璃边缘处产生的玻璃颗粒；(2)包含研磨和抛光冷却剂的颗粒；(3)空气中飞溅的颗粒；以及(4)在加工过程中释放的加工轮颗粒。
[0070]本公开的某些方面导致譬如水膜的流体膜，该水膜可通过流体分配装置103、901引入以在玻璃板的两侧上提供片状水管理。流体分配装置可有助于通过产生水或其它流体的不间断层流膜以解决来自各种颗粒源的颗粒源和颗粒动力学保持玻璃板的原始表面。在某些实例中，颗粒可设计成在2.2秒内去除以避免颗粒沉积在玻璃表面上。层流流体膜(例如，水膜)设计成提供不间断层流流体膜和流体流速给暴露于各种颗粒源的玻璃板的所有表面区域。
[0071]在图1所示的定向中，在重力趋向于便于颗粒从玻璃板的底侧去除的同时重力趋向于有助于偏置颗粒以配合玻璃板的上侧。流体分配装置103设计成在流体膜落在玻璃板的上表面上之前和之后，提供不间断层流水膜和水流速。同样地，流体分配装置901设计成在流体膜落在玻璃板的下表面上之前和之后，提供不间断层流水膜和水流速。不间断层流水膜可有助于防止颗粒渗透和/或粘附到玻璃表面且有助于保持玻璃板的清洁度和原始表面。
[0072]本公开的另外方面提供了有效地容纳飞溅颗粒并防止颗粒累积在护罩内的自洁式护罩。例如，护罩可有助于控制飞溅颗粒并/或防止加工轮的残余颗粒累积在护罩内。水墙可在自洁式护罩内产生以冲洗护罩的表面，从而冲走否则可引起玻璃污染问题的颗粒。这样，自洁式护罩不仅设计成容纳在加工过程中产生的飞溅颗粒，而且及时地从玻璃板附近去除颗粒以避免累积在护罩内部，否则在护罩内的累积会出现累积颗粒的污染源。
[0073]本公开的又一些方面提供了一个或多个流体(例如，水)清洁喷嘴，清洁喷嘴设计成从加工轮清除颗粒使得颗粒不会累积且此后在稍后的时间再沉积在玻璃表面上。水喷嘴可有助于从加工轮清除颗粒以防止飞溅的颗粒和颗粒累积在护罩内。在某些实例中，砂轮清洁喷嘴可定向在从约-30°至约+30°的范围内以便于最大化地从旋转的加工轮去除颗粒。其它角度可根据砂轮定向、玻璃边缘构型等在另外的实例中提供。
[0074]本公开的另外方面提供了在外圆柱形周界中具有一个或多个排出口的护罩，护罩设计成有助于减少在护罩的容纳区内的水和夹带颗粒的停留时间。
[0075]对本领域技术人员显而易见的是，可做出各种修改和变化而不偏离本要求保护的发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种玻璃加工设备，包括: 流体分配装置，所述流体分配装置包括第一和第二流量截面扩大器，以及分配表面，所述分配表面面向分配方向，其中所述分配表面限定包括在第一和第二相反端部之间延伸的细长中心部分的细长开口，其中所述第一相反端部设有沿所述分配方向从所述分配表面延伸的所述第一流量截面扩大器，而所述第二相反端部设有沿所述分配方向从所述分配表面延伸的所述第二流量截面扩大器， 其中所述流体分配装置构造成从所述细长开口沿所述分配方向在所述第一和第二流量截面扩大器之间分配流体膜的基本上层流。
2.如权利要求1所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述流体分配装置构造成沿基本上垂直于所述分配表面的方向分配层流流体膜。
3.如权利要求1所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述流体分配装置包括第一细长室，所述第一细长室具有沿所述细长开口的细长轴线延伸的第一室轴线，其中所述第一细长室与所述细长开口流体连通。
4.如权利要求3所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述流体分配装置包括第二细长室，所述第二细长室具有基本上平行于第一室轴线的第二室轴线，其中所述第二细长室与所述第一细长室流体连通且所述第一细长室定位在所述细长开口和所述第二细长室之间。
5.如权利要求4所述的玻璃加工设备，其特征在于:多个孔提供了所述第一细长室与所述第二细长室之间的流体连通。
6.一种玻璃加工设备，包括: 流体分配装置，所述流体分配装置包括面向分配方向的分配表面，其中所述分配表面限定细长开口，所述流体分配装置还包括第一细长室，所述第一细长室与所述细长开口流体连通并包括基本上平行于所述细长开口延伸的第一室轴线，所述流体分配装置还包括与所述第一细长室流体连通的第二室， 其中所述流体分配装置构造成从所述细长开口沿所述分配方向分配流体膜的基本上层流。
7.如权利要求6所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述第二室沿基本上平行于所述第一室轴线和所述细长开口延伸的第二室轴线是细长的。
8.如权利要求6所述的玻璃加工设备，其特征在于:多个孔提供了所述第一细长室与所述第二室之间的流体连通。
9.一种玻璃加工设备，包括: 加工轮，所述加工轮构造成旋转使得所述加工轮的外周界表面加工玻璃板的表面；以及 护罩，所述护罩基本上包围所述加工轮的所述外周界表面，其中所述护罩包括构造成接纳所述玻璃板的边缘部分的凹槽。
10.如权利要求9所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述护罩设有构造成从所述护罩的内表面去除液体的气体喷嘴。
11.如权利要求9所述的玻璃加工设备，还包括:流体源，所述流体源构造成引导流体流冲击所述加工轮的所述外周界表面以清除所述加工轮加工所述玻璃板的所述表面时产生的玻璃颗粒。
12.如权利要求9所述的玻璃加工设备，还包括:流体分配装置，所述流体分配装置构造成沿所述玻璃板的表面引导层流流体膜并进入所述护罩的所述凹槽。
13.如权利要求12所述的玻璃加工设备，还包括:另一流体分配装置，所述另一流体分配装置构造成沿所述玻璃板的另一表面和沿所述护罩的所述凹槽引导流体。
14.如权利要求12所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述流体分配装置包括第一和第二流量截面扩大器，以及分配表面，所述分配表面面向分配方向，其中所述分配表面限定包括在第一和第二相反端部之间延伸的细长中心部分的细长开口，其中所述第一相反端部设有沿所述分配方向从所述分配表面延伸的所述第一流量截面扩大器，而所述第二相反端部设有沿所述分配方向从所述分配表面延伸的所述第二流量截面扩大器， 其中所述流体分配装置构造成从所述细长开口沿所述分配方向在所述第一和第二流量截面扩大器之间分配流体膜的基本上层流。
15.如权利要求12所述的玻璃加工设备，其特征在于:所述流体分配装置包括面向分配方向的分配表面，其中所述分配表面限定细长开口，所述流体分配装置还包括第一细长室，所述第一细长室与所述细长开口流体连通并包括基本上平行于所述细长开口延伸的第一室轴线，所述流体分配装置还包括与所述第一细长室流体连通的第二室， 其中所述流体分配装置构造成从所述细长开口沿所述分配方向分配流体膜的基本上层流。
16.一种加工玻璃的方法，包括步骤: 沿流体平面分配流体膜的基本上层流以随后落在玻璃板的第一侧上；以及 加工所述玻璃板的边缘，其中，玻璃加工颗粒被夹带在所述流体膜中并从所述玻璃板带走。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于:所述流体平面以从大约5°至大约30°的角度从所述玻璃板的平面表面延伸。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于:所述流体平面以从大约10°至大约30°的角度与所述玻璃板的所述边缘相交。
19.如权利要求16所述的方法，还包括步骤:沿第二流体平面分配第二流体膜的基本上层流以随后落在所述玻璃板的第二侧上，其中玻璃加工颗粒被夹带在所述第二流体膜中并从所述玻璃板带走。
20.如权利要求16所述的方法，还包括步骤:用设置在所述流体膜的每侧上的一对流量截面扩大器扩大所述流体膜。
21.—种加工玻璃的方法，包括步骤: 提供玻璃板； 提供具有外周界表面的加工轮和基本上包围所述外周界表面的护罩，其中所述护罩包括凹槽； 使所述加工轮绕转轴旋转； 相对于彼此移动所述玻璃板和加工轮，使得所述玻璃板的边缘部分随着所述玻璃板的边缘被旋转的加工轮加工而经过所述凹槽；以及 使流体在所述护罩的内表面上经过以从所述玻璃板带走加工所述玻璃板的所述边缘时产生的加工颗粒。
22.如权利要求21所述的方法，还包括步骤:使具有玻璃加工颗粒的所述流体穿过所述护罩中的排出口。
23.如权利要求21所述的方法，还包括步骤: 沿流体平面分配流体膜的基本上层流以随后落在在所述护罩外的位置处的玻璃板的第一侧上； 使所述流体膜沿所述玻璃板的所述第一侧行进并穿过所述护罩的所述凹槽；以及接着 将玻璃加工颗粒夹带在所述护罩内的所述流体膜中。
24.如权利要求23所述的方法，还包括步骤:使具有夹带的玻璃加工颗粒的所述流体穿过所述护罩中的排出口。
25.如权利要求24所述的方法，还包括步骤:沿第二流体平面分配第二流体膜的基本上层流以随后落在所述玻璃板的第二侧上，其中玻璃加工颗粒被夹带在所述第二流体膜中并从所述玻璃板带走。
26.如权利要求21所述的方法，还包括步骤:用流体流冲击所述加工轮的所述外周界表面以清除所述加工轮加工所述玻璃板的所述边缘时产生的玻璃颗粒。
27.如权利要求26所述的方法，还包括步骤:使具有来自所述加工轮的所述玻璃颗粒的所述流体穿过所述护罩中的排出口。
28.—种加工玻璃的方法，包括步骤: 提供玻璃板； 提供具有外周界表面的加工轮和基本上包围所述外周界表面的护罩，其中所述护罩包括凹槽； 使所述加工轮绕转轴旋转； 相对于彼此移动所述玻璃板和所述加工轮，使得所述玻璃板的边缘部分随着所述玻璃板的边缘被旋转的加工轮加工而经过所述凹槽；以及 用流体流冲击所述加工轮的所述外周界表面以清除所述加工轮加工所述玻璃板的所述边缘时产生的玻璃颗粒。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于:所述流体流以相对于第一轴线的锐角冲击所述加工轮的所述外周界表面，所述第一轴线垂直于第二轴线，所述第二轴线是所述冲击点的切线。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于:所述角度大约是30°。
31.如权利要求28所述的方法，还包括步骤:使具有来自所述加工轮的所述玻璃颗粒的所述流体穿过所述护罩中的排出口。
【文档编号】B24B55/04GK104245229SQ201280066871
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2011年11月21日
【发明者】J·W·布朗, K·M·希尔, S·文卡塔查拉姆, E·兹马耶夫, N·周 申请人:康宁股份有限公司