用于制造玻璃的设备和对施加到玻璃带的牵拉作用力进行管理的方法
【专利说明】用于制造玻璃的设备和对施加到玻璃带的牵拉作用力进行管理的方法
[0001]本申请要求2012年9月25日提交的美国专利申请第13/626337号的优先权，其全部内容通过弓I用结合入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及制造玻璃的方法和设备，更具体地，涉及对辊磨损进行补偿的玻璃制造设备和方法。
【背景技术】
[0003]用于玻璃制造操作来生产薄玻璃片的拉制法被用于包括平板显示器的各种产品。根据这些方法生产的玻璃片相比于通过不同方法(例如浮法)生产的玻璃，通常具有增强的平坦度和光滑度。
[0004]为了在拉制法中生产玻璃带，在玻璃转变为弹性状态之前，当玻璃处于粘弹性状态时，向玻璃带施加牵拉作用力。通过端棍拉制玻璃带，所述端棍施加牵拉作用力以下拉方向(即，玻璃移动的方向)以及与下拉方向正交的横向拉制方向来拉伸玻璃带。牵拉作用力将玻璃加工成用于商品的所需厚度。
[0005]端辊与玻璃带的物理界面影响拉制过程中玻璃带的稳定性，并影响由玻璃带生产的最终玻璃制品的品质。但是，由于与玻璃带接触，端棍倾向于磨损，这可能影响端棍与玻璃带之间的物理界面，从而使得最终玻璃的质量劣化。
[0006]因此，需要能够管理辊磨损的替代拉制设备以及对拉伸设备的辊磨损进行管理的方法。
【发明内容】
[0007]本文所述的实施方式涉及在拉制过程中对玻璃带施加牵拉作用力的方法和设备。所述方法和设备管理辊的磨损，这可改善制造方法的产率，以及平衡拉制过程中施加到玻璃带的牵拉作用力，以改进玻璃带的机械性质。
[0008]根据各个实施方式，对拉制设备中施加到玻璃片的牵拉作用力进行管理的方法包括:向玻璃片的前侧施加前侧驱动扭矩以及用后侧端辊向玻璃片施加后侧驱动扭矩，所述后侧端辊与玻璃片的后侧接触并且与前侧端辊相对。所述方法还包括用至少一个电子控制器来接收前侧即时牵拉作用力信号和接收后侧即时牵拉作用力信号，所述前侧即时牵拉作用力信号表示通过前侧端辊施加到玻璃片的扭矩，所述后侧即时牵拉作用力信号表示通过后侧端辊施加到玻璃片的扭矩。所述方法还包括:用至少一个电子控制器来自动计算施加到玻璃片并对应前侧端辊的至少一次转动的第一时间段的前侧平均牵拉作用力，以及用至少一个电子控制器来自动计算施加到玻璃片并对应后侧端辊的至少一次转动的第二时间段的后侧平均牵拉作用力。所述方法还包括对比前侧平均牵拉作用力和后侧平均牵拉作用力，以建立前侧平均牵拉作用力和后侧平均牵拉作用力之间的牵拉作用力差，以及改变前侧驱动扭矩或后侧驱动扭矩中的一个或多个，以设定前侧平均牵拉作用力和后侧平均牵拉作用力之间的所需的牵拉作用力差。
[0009]根据其他实施方式，用于生产玻璃片的玻璃制造设备包括用于接收玻璃片并拉制玻璃片的拉制设备，其中所述拉制设备包括多个端辊对。每个端辊对包括前侧端辊和后侧端辊，所述前侧端辊与前侧马达相连并位于靠近玻璃片的边缘，所述后侧端辊与后侧马达相连并位于靠近玻璃片的边缘，从而使得所述前侧端辊和后侧端辊位于沿着玻璃片的相对侦牝并且所述前侧端辊和后侧端辊与玻璃片接触。拉制设备还包括电子控制器，所述电子控制器与各个端棍对的前侧马达和后侧马达通讯地(communicatively)相连。电子控制器执行计算机可读取指令，基于表示通过前侧端辊施加到玻璃片的扭矩的信号来计算通过前侧端辊施加到玻璃片的前侧即时牵拉作用力，基于表示通过后侧端辊施加到玻璃片的扭矩的信号来计算通过后侧端辊施加到玻璃片的后侧即时牵拉作用力，计算对应前侧端辊的至少一次转动的第一时间段的玻璃片的前侧平均牵拉作用力，以及计算对应后侧端辊的至少一次转动的第二时间段的玻璃片的后侧平均牵拉作用力。计算机可读取指令还对比前侧平均牵拉作用力和后侧平均牵拉作用力，以建立所述前侧平均牵拉作用力和后侧平均牵拉作用力之间的牵拉作用力之差，以及改变与前侧端辊相关的前侧端辊直径变量或者与后侧端辊相关的后侧端辊直径变量中的至少一个，以管理通过前侧端辊和后侧端辊施加到玻璃片的拉制张力。
[0010]在以下的详细描述中提出了本文中描述的实施方式的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。
[0011]应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式，用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。
【附图说明】
[0012]附图所示的实施方式实际上是示意性和示例性的，并不旨在限制通过权利要求所限定的主题。结合以下附图阅读可以理解如下示意性实施方式的详细描述，其中相同的结构用相同的附图标记表示，其中:
[0013]图1示例性地显示了根据本文所示或所述的一个或多个实施方式的玻璃制造设备;
[0014]图2示例性显示了根据本文所示或所述的一个或多个实施方式的拉制设备的端辊对的侧视图；
[0015]图3示例性地显示了对根据本文所示或所述的一个或多个实施方式的端辊对中的两个端辊施加的即时和平均牵拉作用力进行测量的假定数据图；以及
[0016]图4示例性地显示了对根据本文所示或所述的一个或多个实施方式的端辊对中的两个端辊施加的即时和平均牵拉作用力进行测量的假定数据图。
【具体实施方式】
[0017]下面将详细描述具有牵拉设备的玻璃制造设备以及对通过牵拉设备向玻璃片施加的牵拉作用力进行管理的方法的实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。图1大致显示了用于玻璃生产的玻璃制造设备。玻璃制造设备将批料材料加工成熔融玻璃，将其引入成形设备，从所述成形设备使得熔融玻璃流动形成玻璃片。玻璃片与多个端辊对接触，所述端辊对位于靠近玻璃片的边缘。端辊对与玻璃片接触，并向玻璃片施加作用力，以控制固化的玻璃片的参数(例如，厚度)。可基于各种因素来改变通过端辊对施加到玻璃片的扭矩，例如但不限于，端辊对准、端辊直径、端辊与玻璃片的接触压力、端棍缺乏圆度(out-of-roundness)以及传输变化。
[0018]可以改变与端辊对中的各个端辊相关的控制变量，使得各端辊对中相应端辊施加的作用力之差最小化，以改进玻璃制造设备的性能。降低通过各端辊对中的端辊施加的作用力之差可降低施加到玻璃带的总作用力，从而降低端辊对之间的玻璃带滑动的可能性。此外，降低通过各端辊对中的端辊施加的作用力之差可实现降低通过端辊以正交于玻璃带移动方向的方向施加的“捏”力(“pinch” force)，从而降低端辊自身的磨损。下面具体参考附图来进一步详细描述具有拉制设备的玻璃至少设备以及对通过拉制设备向玻璃片施加的牵拉作用力进行管理的方法。
[0019]现参见图1，显示了包括熔合工艺来生产玻璃带105的示例性玻璃制造设备100。玻璃制造设备100包括熔融容器110、澄清容器115、混合容器120、传递容器125、成形设备135、拉制设备200以及切割设备150 (例如，移动式砧机(TAM) 150)。玻璃制造设备100从批料材料生产连续玻璃带105，首先使得批料材料熔融并结合成熔融玻璃，将熔融玻璃分配成初步形状，当玻璃冷却并且粘度增加时，向玻璃带105施加张力以控制玻璃带105的尺寸，以及当玻璃已经通过粘弹性转变并且给予使得玻璃片155具有稳定尺寸特性的机械性质之后，从玻璃带105切割离散的玻璃片155。
[0020]在操作中，将用于形成玻璃的批料材料如箭头112所示引入熔融容器110，并熔化以形成熔融玻璃126。熔融玻璃126流入澄清容器115，所述澄清容器115的温度维持在高于熔融容器110的温度。熔融玻璃126从澄清容器115流入混合容器120，其中，熔融玻璃126经历混合过程以使得熔融玻璃126均匀化。熔融玻璃126从混合容器120流入传递容器125，所述传递容器125将熔融玻璃126传递通过下导管130，到入口 132，并进入成形设备 135。
[0021]图1所示的成形设备13