用于操纵柔性玻璃卷材的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于操纵柔性玻璃卷材的方法和设备
本发明专利申请是国际申请号为PCT//US2013/061624，国际申请日为2013年09月25日，进入中国国家阶段的申请号为201380050409.8，发明名称为“用于操纵柔性玻璃卷材的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求2012年9月26号提交的美国专利申请第13/627455号的优先权权益，本文以该申请为基础并将其结合于此。
【背景技术】
领域
本发明总体涉及操纵和/或传输柔性玻璃卷材的设备和方法，具体来说，涉及用于在制造时操纵柔性玻璃卷材的非接触式设备和方法。
【背景技术】
薄的柔性玻璃卷材可用于各种应用，包括所谓的“电子纸”、滤光片、光伏电池、显示器、OLED发光和触摸传感器。用于这种基材的玻璃可为非常薄，通常小于约0.3毫米。可基于单片玻璃板来进行这种基材的加工，或者更加有效地通过将基材作为长的玻璃卷材来传输，该玻璃卷材可在辊或卷轴上卷绕。这种方法包括从一辊上分开带，加工分开的部分，然后将带再次卷绕到卷取辊上。或者，可将玻璃卷材分离成离散的组件或片，而不是最终再次卷绕到卷取棍上。
这种所谓的“卷一对一卷”工艺的不足之一是薄的玻璃卷材的脆性。具体来说，加工时的带机械接触可导致损坏，包括刮擦、产生碎肩和断裂。此外，制造过程或运输中的玻璃卷材的未对齐对于玻璃卷材的采购者来说通常是不利的。
因此，需要当通过制造操作传输玻璃卷材时控制玻璃卷材的设备和方法。
【发明内容】
本文所述的实施方式涉及当沿着制造线传输玻璃卷材时，在横向方向操纵柔性玻璃卷材的设备和方法。操纵装置操纵玻璃卷材，却不接触玻璃卷材自身。具体来说，本文所述的方法抵消了设备的未对齐或者玻璃卷材中的扭曲，以保持玻璃卷材在制造设备中的位置。
在一些实施方式中，用于非接触操纵具有传输方向和垂直于传输方向的横向方向的玻璃卷材的操纵装置包括流体注射杆，其具有在玻璃卷材的横向方向取向的拉伸轴线。操纵装置还包括枢轴轴承组合件，其连接到流体注射杆从而流体注射杆可在垂直于玻璃卷材的传输方向的平面内枢轴移动；连接到流体注射杆的致动器，用于调节流体注射杆相对于玻璃卷材的取向；和边缘检测装置，其位于靠近玻璃卷材的边缘用于评估玻璃卷材的边缘的位置。
在其他实施方式中，操纵玻璃卷材的方法包括沿着玻璃制造设备在传输方向引导玻璃卷材，其中玻璃卷材具有垂直于传输方向的横向方向。所述方法还包括使玻璃卷材经过操纵装置上方传输，其中该操纵装置包括可枢轴移动的流体注射杆和位于靠近玻璃卷材边缘的边缘检测装置。所述方法还包括测定玻璃卷材边缘的横向位置；基于来自边缘检测装置的信号，用至少一个处理器自动计算玻璃卷材的横向位置；和当边缘检测装置感应到玻璃卷材的边缘位于向外偏移预定设定点时，枢轴移动操纵装置的流体注射杆来在向内方向移动玻璃卷材。
在其他实施方式中，制备玻璃卷材的方法包括熔融玻璃批料材料以形成熔融的玻璃和使用熔合拉制机将熔融的玻璃成形为玻璃卷材，该熔合拉制机包括进口，成形容器，和牵拉辊组件。所述方法还包括使玻璃卷材经过操纵装置上方传输，其中该操纵装置包括可枢轴移动的流体注射杆和位于靠近玻璃卷材边缘的边缘检测装置。所述方法还包括测定玻璃卷材边缘的横向位置和基于来自边缘检测装置的信号，用至少一个处理器自动计算玻璃的横向位置。所述方法还包括当边缘检测装置感应到玻璃卷材的边缘位于向外偏移预定设定点时，枢轴移动操纵装置的流体注射杆来在向内方向移动玻璃卷材，以及将玻璃卷材传输进入激光切割设备。
在以下的详细描述中给出了本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。
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]图1示意性地显示根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的具有操纵装置的玻璃制造设备的侧视图，该操纵装置用于控制玻璃卷材的横向位置；
[0013]图2示意性地显示根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的具有操纵装置的玻璃制造设备的俯视图，该操纵装置用于控制玻璃卷材的横向位置；
[0014]图3示意性地显示根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的具有用于控制玻璃卷材的横向位置的操纵装置的前视图；
[0015]图4示意性地显示操纵装置和玻璃卷材沿着图2的线A-A显示的详细侧面截面视图；
[0016]图5示意性地显示根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的具有操纵装置的玻璃制造设备的侧视图，该操纵装置用于控制玻璃卷材的横向位置；
[0017]图6示意性地显示根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的具有操纵装置的玻璃制造设备的俯视图，该操纵装置用于控制玻璃卷材的横向位置；和
[0018]图7示意性地显示包括根据本文所示或所述的一种或更多种实施方式的操纵装置的玻璃制造设备。
具体描述
[0019]现在将详细参考当玻璃卷材传输通过各种制造操纵时，用于操纵柔性玻璃卷材的设备和方法的实施方式。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。在一种实施方式中，用于操纵玻璃卷材的设备包括流体注射杆，其在玻璃卷材下面注射流体来形成支撑玻璃卷材和使玻璃卷材与流体注射杆保持一定间距的流体缓冲垫。当玻璃卷材前进通过玻璃制造过程时，流体注射杆枢轴移动来引导玻璃卷材。下面将具体参考附图，更加详细地描述用于操纵玻璃卷材而不接触玻璃卷材的方法和设备。
[0020]虽然通常认为玻璃是脆性材料，没有柔性且易于刮擦、产生碎肩和断裂，但实际上具有薄的横截面的玻璃是非常柔性的。当玻璃为薄片或薄卷材的形式的时候，玻璃可以卷绕形成卷以及展开，这与纸张或塑料膜很相近。然是，即使可以将玻璃制成很有柔性的形式，其仍然保持脆性的特征，如果接触，则会造成破坏。此外，玻璃卷材在辊上的不均匀卷绕称为玻璃卷材在棍上的“伸缩(telescoping) ”或者“凹陷(dishing)”。玻璃卷材的伸缩，如图2的放线辊92上的玻璃卷材80所示，可由当将玻璃卷材卷绕到辊上时在玻璃卷材中不均匀的张力造成的。玻璃卷材在辊上的伸缩可归因于控制玻璃卷材缠绕过程的组件的倾斜和/或位置未对齐(misalignment)，以及玻璃卷材自身的扭曲。
[0021]玻璃卷材在辊上的凹陷可导致玻璃的缺陷和/或破碎。对于某些应用，特别是视觉上的缺陷会带来问题的应用(例如显示器应用)，即使是很小的、似乎是表面上的缺陷都是无法接受的。对于其它的要求很高的机械强度的应用，即使是小于1微米的缺陷也可能对玻璃卷材的机械可靠性带来限制。因此，在制造过程中对玻璃卷材的加工，例如在玻璃卷材上沉积薄膜涂层，可能是损耗的来源，会带来很高的成本。
[0022]当玻璃卷材穿过玻璃制造设备时保持玻璃卷材的横