从移动玻璃带分离玻璃板的方法和设备的制造方法
【专利说明】从移动玻璃带分离玻璃板的方法和设备
优先权
[0001 ]本申请根据35U.S.C.§119要求2013年6月25日提交的美国临时申请系列号第61/839106的优先权权益，且基于其内容并通过引用将其内容整体结合于此。
背景
领域
[0002]本发明总体涉及制造玻璃板的设备和方法，且具体是从连续移动的玻璃带分离玻璃板的方法。
技术背景
[0003]液晶显示器(IXD)玻璃业务的最近趋势已经逐渐朝向更宽且更薄的玻璃板(例如平均厚度小于约0.5mm的玻璃板)。几年前，玻璃板，诸如用于平板显示器产业的玻璃的典型厚度平均约为0.7mm。用于生产高质量玻璃板的一种商业上成功的方法是通过熔融下拉工艺，其中通过使熔融玻璃流过成型体而形成玻璃带，然后从从其形成的连续移动玻璃带切割各个玻璃板。该工艺要求玻璃带呈现一定程度的刚性。随着玻璃带的宽度和厚度减小，玻璃带刚度会显著下降。随着玻璃带刚度下降，成形工艺和拉制区域底部的工艺参数变窄。这导致降低的拉制稳定性和增加的工艺干扰频率。例如，在拉制工艺期间，玻璃带通常呈现跨越带宽度(横向于拉制方向)的曲率。该曲率增加带刚度。但是，一致的工艺要求曲率也一致(例如，曲率保持沿一致的方向定向)。由于诸如厚度减小的其它因素造成的玻璃带减小的刚度会导致曲率方向的反向，有时突然反向，由此干扰成型工艺。由于带厚度减小和/或带宽度增加会发生的另一故障是玻璃带的不可控开裂，例如在切割工艺期间。
[0004]玻璃带厚度减小，加上流量增加，产生更多的玻璃板或平方英尺。熔融拉制机(FDM)以快得多的速率输送玻璃带，这意味着刻划玻璃带时涉及的装置，行进砧机(ΤΑΜ)必须更快速循环以刻划玻璃板，且用于进行分离的机器人工具必须以更快速率跟踪玻璃带并传送玻璃板。
[0005]对薄玻璃板的需求持续增加，且为了完全利用拉制设备，通过制造设备的熔融玻璃的流量已经增加以保持同步。于是，用于板分离循环的可允许循环时间也已经显著减少。但是，循环时间受到玻璃板可多快分离和分离工艺发生的竖直空间(高度)的限制。当前设备即将达到设计极限，使得分离循环时间的进一步减少会产生不稳定拉制工艺。连续增加设备的速度会不利地影响玻璃切割工艺稳定性和设备寿命。
【发明内容】
[0006]本公开涉及通过对行进砧机的行进载架组件部分增加机械装置和控制而在拉制机底部行进砧机和自动机械作用循环时间减少，而不牺牲过程稳定性。这些增加将在刻划线处从连续成形玻璃带弯曲和分离玻璃板的功能从自动机械转移到行进砧机。因此，通常执行这些任务的多轴自动机械可免除这些任务并仅用作材料搬运装置以将分离的玻璃板传递到下游过程工位。这种任务转移可减少总体分离循环时间，因为玻璃带的弯曲和玻璃板与玻璃带的分离可在自动机械从将先前玻璃板传送到下游过程之前由行进砧机执行。因此可减少自动机械在行进砧机位置处必须花费的总分离循环时间的部分(例如在某些情况下减少从约20%至约50%)。此外，随着新玻璃板产品变得越来越薄，玻璃带线性速度将增加且分离循环时间会减少。自动机械循环进行当前玻璃板分离和材料搬运功能所需的时间会限制生产速度并可能导致欠佳的分离过程。采用本文所述的分离设备和方法可用于减少总体分离循环时间并适应增加的过程速度。在其它方面，采用本文所述的分离设备和方法可改进分离过程稳定性，尤其是对于薄玻璃板(例如对于厚度等于或小于约0.3mm的玻璃带)，改进在于:a)消除行进砧机载架组件与弯曲分离装置之间跟踪速度的变化，b)将转动弯曲轴线与刻划线高度机械对准从而不会发生偏离轴线弯曲，c)提供受控水平板运动的两个轴线，d)通过使用两个轴线的受控转动板运动来提供更大的过程优化，其中独立转动的分离臂可用于赋予玻璃带和/或分离板内的扭转，e)能够不中断自动机械进行自动分离和破碎处理，f)消除基于自动机械重量限制或自动机械间隙限制的自动机械设计限制，由此提供独立于弯曲角和自动机械重量的精确向下力控制，g)能够在刻划之前将对称玻璃带侧张紧以弄平玻璃带而不会扭转，h)通过消除自动机械跟踪玻璃带运动的需要而显著减少分离循环时间，以及i)允许吸杯和机头通过公共设备对准而不是协调多件器械。总之，玻璃板与移动玻璃带的分离作为行进砧机的功能消除了自动机械作为玻璃带跟踪、侧部张紧、向下力以及板弯曲分离装置。自动机械变成玻璃板传送工具以将分离玻璃板从拉制底部区域传送到下游输送器以缩短循环时间。玻璃板与移动玻璃带分离作为行进砧机板分离装置的功能，玻璃板分离工艺可与伺服驱动机头件整合。自动机械在预定位置等待捕获分离的玻璃板并用于行进砧机整合的分离装置完成送出。
[0007]因而，在本文公开的一实施例中，描述一种将玻璃板与移动玻璃板分离的方法，包括:以速度S沿拉制方向从成型体拉制熔融玻璃以形成玻璃带；以速度S沿拉制方向移动载架组件，所述载架组件包括分离装置，所述分离装置包括分离臂和与所述分离臂联接的抽吸装置;用所述分离装置配合所述玻璃带；用所述分离装置沿所述玻璃带的宽度方向对玻璃带施加张力；用所述分离装置沿所述玻璃带的长度方向对玻璃带施加张力；用刻痕装置在所述玻璃带内产生刻痕;用所述分离装置对所述玻璃带施加弯曲力矩以在所述刻痕处将玻璃板与所述玻璃带分离；用自动机械配合所述玻璃板；以及将所述分离装置与所述玻璃板脱开。
[0008]用所述分离装置配合所述玻璃带可包括所述分离装置沿垂直于所述拉制方向的方向运动。用所述分离装置配合所述玻璃带可包括用联接到所述分离臂的所述抽吸装置夹持所述玻璃带。
[0009]沿所述宽度方向对玻璃带施加张力可包括用联接到所述抽吸装置的线性滑动件施加横向力。
[0010]沿所述长度方向对玻璃带施加张力包括用联接到所述抽吸装置的线性滑动件沿所述玻璃带的长度方向对所述玻璃带施加力。
[0011]对所述玻璃带施加弯曲力矩可包括绕转动轴线转动所述分离臂。
[0012]本文描述的各实施例还可包括:在所述玻璃板与所述玻璃带分离之后，沿朝向所述自动机械的方向将所述分离臂移动到送出位置。
[0013]本文描述的各实施例还可包括:在将所述玻璃板与所述玻璃带分离之后但在所述自动机械配合所述玻璃板之前，使所述分离臂绕转动轴线转动。
[0014]在用所述分离装置对所述玻璃带施加将所述玻璃板与所述玻璃带分离的弯曲力矩之后，可沿所述拉制方向远离所述玻璃带移动所述玻璃板。由于刻划之前分离装置沿纵向方向施加的张力，该运动可相当快速地进行。
[0015]联接到自动机械的抽吸装置可在与玻璃板的被自动机械配合的一侧相反的玻璃板的一侧上配合玻璃板，或在其它实施例中，自动机械和分离装置可在同一侧上配合玻璃板和/或玻璃带。
[0016]另一方面，公开了一种将玻璃板与沿拉制方向移动的玻璃带分离的设备，包括:行进砧机，包括:载架组件，所述载架组件构造成沿所述拉制方向移动;第一机头件，所述第一机头件联接到所述载架组件并构造成沿垂直于所述拉制方向的方向移动；以及分离装置，所述分离装置用于配合所述玻璃带且联接到所述载架组件，并构造成沿垂直于所述拉制方向的方向移动并还绕转动轴线转动。该设备还可包括:联接到所述载架组件的刻划装置。该分离装置可包括分离臂，分离臂还包括与其联接的抽吸装置并构造成相对于分离臂沿至少两个垂直方向移动。例如，抽吸装置可用线性滑动件联接到分离臂。
[0017]本发明的附加