用于分离脆性材料板的设备和方法
【专利说明】用于分离脆性材料板的设备和方法
[0001] 本发明专利申请是国际申请号为PCT//US2013/069579,国际申请日为2013年11 月12日，进入中国国家阶段的申请号为201380070224. 3,发明名称为"用于分离脆性材料 板的设备和方法"的发明专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请交叉参考
[0003] 本申请要求2012年11月15日提交的美国专利申请第13/678042号的优先权，其 全文通过引用结合入本文。
[0004] 背景
[0005] 领域
[0006] 本发明总体涉及制造离散的脆性材料板例如玻璃，陶瓷等，具体来说，涉及用于 从连续的脆性材料带分离脆性材料板的设备和用于从连续的脆性材料带分离脆性材料板 的方法。
【背景技术】
[0007] 脆性材料板例如玻璃或陶瓷材料的板可形成为连续的带。例如，连续的玻璃带通 常由下拉法例如熔合拉制法或狭缝拉制法来形成。当拉制熔融的玻璃时，玻璃冷却和固化。 最后，从连续的玻璃带切割单个玻璃板。从连续的玻璃带切割的这些单个玻璃板可用于各 种器件，包括平板显示器、触摸传感器、光伏器件和其它电子应用。
[0008] 常常调节带形成的速率来适应在带形成下游的制造过程的速度，因为这种过程 (例如分离过程等）的循环时间常常慢于带形成的最大速率。例如，在连续的玻璃带成形 操作中，通常使用设备将玻璃带切断成离散的玻璃板，当玻璃带沿着拉制方向传送时该设 备跟随并连接到连续的玻璃带。一旦分离操作完成，该设备与玻璃带脱离，并循环到上游以 重复该过程。这些操作的循环时间慢于带形成的最大速率，这样降低了带形成的速率来适 应分离过程的循环时间。但是，降低过程的循环时间也降低生产量。
[0009] 因此，本领域需要替代的从连续的脆性材料带分离离散的脆性材料板的方法和设 备。
[0010] 概述
[0011] 在一种实施方式中，用于沿着划割线分离脆性材料板的分离设备可包括邻近传送 路径设置的第一分离凸轮。第一分离凸轮能可旋转地结合到第一驱动装置，第一驱动装置 绕着第一旋转轴线旋转第一分离凸轮。第一驱动装置可旋转第一分离凸轮，从而第一分离 凸轮的至少一部分的接触面周期性地延伸穿过传送路径的中心线。第一驱动装置可与脆性 材料板的拉制速率同步从而在分离时间第一分离凸轮的至少一部分的接触面延伸穿过传 送路径的中心线，以及在非分离时间周期性地不延伸穿过传送路径的中心线。
[0012] 在另一种实施方式中，用于分离玻璃基片的方法可包括在传送路径上沿着传送方 向传送划割的玻璃带。可在第一分离凸轮和第二分离凸轮之间引导划割的玻璃带。第二分 离凸轮可沿着传送方向设置在第一分离凸轮下游。第一分离凸轮和第二分离凸轮可设置在 传送路径的中心线的相对侧。可旋转第一分离凸轮从而第一分离凸轮的至少一部分的接触 面周期性设置成跨过传送路径的中心线，和第一分离凸轮的接触面周期性地接触划割的玻 璃带的第一表面和沿着第一错位方向使至少一部分的划割的玻璃带从传送路径的中心线 错位。可与第一分离凸轮同时旋转第二分离凸轮从而第二分离凸轮的至少一部分的接触面 周期性设置成跨过传送路径的中心线，和第二分离凸轮的接触面周期性地接触划割的玻璃 带的第二表面和沿着与第一错位方向相对的第二错位方向使至少一部分的划割的玻璃带 从传送路径的中心线错位。划割的玻璃带沿着第一错位方向和第二错位方向的同时错位沿 着划割的玻璃带中的开孔分离划割的玻璃带。
[0013] 还在另一种实施方式中，用于成形玻璃基片的方法包括沿着基本上垂直的方向从 成形设备拉制连续的玻璃带。当沿着基本上垂直的方向拉制连续的玻璃带时，可划割连续 的玻璃带以形成开孔。然后，当连续的划割的玻璃带沿着基本上垂直的方向拉制时，连续 的划割的玻璃带的第一部分可周期性地沿着不与基本上垂直的方向平行的第一方向错位。 此外，当连续的划割的玻璃带沿着基本上垂直的方向拉制时，连续的划割的玻璃带的第二 部分可周期性地沿着与第一方向相对的第二方向错位。连续的划割的玻璃带的第二部分可 在连续的划割的玻璃带第一部分的下游。连续的划割的玻璃带的第二部分与连续的划割的 玻璃带的第一部分同时错位，从而沿着开孔从连续的玻璃带分离玻璃基片。
[0014] 在以下的详细描述中提出了本发明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。
[0015] 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。
[0016] 附图简要说明
[0017] 图1示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的用于分离脆性 材料板的分离设备的横截面；
[0018] 图2示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图1的分离设备 的等距视图；
[0019] 图3示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图1和2的分离 设备的放大的横截面，显示分离凸轮的空间取向和在它们之间形成的传送路径；
[0020] 图4示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的分离取向中的 图1和2所示分离设备的第一分离凸轮和第二分离凸轮；
[0021] 图5示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的分离设备的替 代实施方式的横截面，其中分离凸轮横截面是圆形；
[0022] 图6示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的分离设备的替 代实施方式的横截面，其中分离凸轮横截面是椭圆形；
[0023] 图7示意性地显示本文所述的分离设备的第一和第二分离凸轮的分离席卷区域；
[0024] 图8示意性地显示分离凸轮的替代实施方式的横截面，其包括由前缘材料形成的 辊筒；
[0025] 图9示意性地显示分离设备的替代实施方式，其包括4个分离凸轮；
[0026] 图10和11示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的用于分离 玻璃基片的分尚设备；
[0027] 图12示意性地显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的用于分离玻璃 基片且具有单一分离凸轮的分离设备；和
[0028] 图13示意性地显示玻璃制造设备，其包括根据本文所示和所述的一个或多个实 施方式的用于从连续的玻璃带分离玻璃基片的分离设备。
[0029] 详细描述
[0030] 下面详细参考用于从连续的脆性材料带分离脆性材料板的设备和方法的各种实 施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。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。用于分离脆性材料基片例如玻璃板等的分离设备的一种实施 方式如图2所示意性地显示。设备通常包括邻近传送路径设置的第一分离凸轮、在传送路 径下游与第一分离凸轮相对的设置的第二分离凸轮。第一和第二分离凸轮可旋转地结合到 驱动装置，该驱动装置旋转凸轮从而在分离时间时使第一分离凸轮的至少一部分的接触面 和第二分离凸轮的至少一部分的接触面周期性地延伸穿过传送路径的中心线。当第一分离 凸轮和第二分离凸轮同时延伸穿过传送路径的中心线时，凸轮使连续的脆性材料带的划割 的片段沿着相对的方向错位，由此将片段与连续的带的其余部分沿着划割线分离。下面将 结合附图更详细地描述分离脆性材料基片的分离设备和方法。
[0031] 现参考图1-3,示意性地显示用于从连续的脆性材料（例如玻璃、陶瓷等）带分离 脆性材料板的分离设备100的一种实施方式。分离设备100通常包括第一分离凸轮102和 第二分离凸轮104。第一分离凸轮102和第二分离凸轮104支撑在框架110中，从而第一分 离凸轮102和第二分离凸轮104相对于框架110是可旋转的。在本文所述的实施方式中， 第一分离凸轮102和第二分离凸轮设置在传送路径122的相对的侧上（图3)，且第二分离 凸轮104沿着下游方向（即，沿着图中所示的坐标轴的-z方向）与第一分离凸轮102