用于切割玻璃带的方法和设备的制作方法

专利名称：用于切割玻璃带的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及玻璃板制造设备和方法。具体地说，本发明涉及用于在玻璃板经受弯曲和分离时操纵玻璃板的方法和设备。本发明例如在使用下拉エ艺制造适用于IXD玻璃基板的玻璃板时是有用的，该下拉エ艺诸如熔融下拉エ艺或槽下拉エ艺。
背景技术：
熔融下拉是由美国纽约州康宁市的康宁股份有限公司所开发的一种领先技木，其用于制造适用于液晶显示器(LCD)玻璃基板和其它光电装置的精薄玻璃板。该エ艺涉及将熔融玻璃流引入到称为隔离管的成形槽中，该成形槽具有在称为根部的直线处会聚的两个侧表面，允许熔融玻璃流过隔离管的槽的称为堰的顶表面，作为两条熔融玻璃带沿着隔离管的侧表面向下流动，在根部处结合和熔合以形成单个玻璃带，然后在根部下方下拉和冷却该单个玻璃带以形成具有所需尺寸的玻璃板。在根部下方的区域中，玻璃带在被拉动和冷却时基本垂直向下地行迸，从粘性态冷却至粘弾性态，最终冷却至基本弾性态。然后将弹性的玻璃带切割成各个玻璃板，这些玻璃板经受进一歩的精加工，诸如边角修圆和抛光，然后被包装和运输至IXD面板制造商以用作TFT或滤色基板。在隔离管下方切割玻璃带通常涉及对玻璃带表面进行刻划，然后沿刻划线弯曲，由此将各个离散的玻璃板从玻璃带中分离并运走。用于制造玻璃板的熔融下拉エ艺的ー个优点是因为玻璃板的质量区域仅仅暴露至大气而决不暴露至诸如隔离管表面或成形设备的固体材料，所以玻璃板的表面质量高。 该エ艺已成功地用于制造宽度宽至3000mm且厚度约为0. 6mm的玻璃板。在过去的十年里，电子消费市场的IXD尺寸连同所需图像质量一起稳步增长。这些刺激了对于大宽度玻璃基板的需求，并对诸如边缘翘曲不平、板翘曲、表面不平和粗糙度、厚度均勻性、以及应力的玻璃板质量施加了越来越严格的要求。此外，已经发现，消费者关注于越来越轻的电子装置，这就要求薄玻璃基板具有500 μ m、400 μ m、300 μ m甚至更小的厚度。使用熔融下拉エ艺制造大尺寸和/或薄玻璃板不是简单的工作。近年来，诸如本发明人的专家已经洞察到会影响玻璃板所需性质的许多エ艺參数。例如，已经发现，在玻璃基本弾性时从玻璃带分离玻璃板会导致在分离线上方玻璃带不合需要的运动，这会传播到粘弾性区域，甚至传播到粘性区域，由此影响在这些区域形成的玻璃板性质。因此，需要一种用于制造玻璃板的设备和方法，其在容许的产量下具有所需的性质，并具有改进的玻璃带稳定性。本发明满足了这个需要和其它需要
发明内容
这里披露了本发明的几个方面。应能理解地是，这些方面可彼此交叠或不交叠。因此，一个方面的一部分可落入另一方面的范围内，反之亦然。每个方面通过多个实施例来说明，其又可包括一个或多个具体实施例。应能理解地是，这些实施例可彼此交叠或不交叠。因此，一个实施例的一部分或其具体实施例可落入或不落入另一实施例或其具体实施例的范围之内，反之亦然。本发明的第一方面涉及一种用于制造目标玻璃板的工艺，包括以下步骤(A)提供前驱玻璃带，所述前驱玻璃带包括弹性部分，所述弹性部分具有厚度Tl、 宽度W1、具有目标点TP且以速度Vl行进的第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2，S1 包括第一周界区域rai、第二周界区域冊2、以及第一中心区域CRl ；S2包括第三周界区域冊3、第四周界区域PR4、以及第二中心区域CR2，其中，PRl与PR3相对，PR2与PR4相对，CRl 与CR2相对；(B)使第一对边缘辊FRl在第一边缘辊位置与PRl和PR3接合，所述第一对边缘辊 FRl具有相对于地面的基本静止转动轴；(C)使第二对边缘辊FR2在第二边缘辊位置与PR2和PR4接合，所述第二对边缘辊 FR2具有相对于地面的基本静止转动轴；(D)使以基本等于Vl的速度行进的第一边缘约束件ER3在线SL下游的第一边缘约束件位置与PRl和PR3中的至少一个接触，所述线SL基本垂直于Vl经过所述目标点TP ；(E)使以基本等于Vl的速度行进的第二边缘约束件ER4在所述线SL下游的第二边缘约束件位置与PR2和PR4中的至少一个接触，(F)在Sl上且在所述第一边缘约束件和所述第二边缘约束件的位置下游，沿所述线SL形成横向刻划线；以及(G)将断开力Fl和支承力F2施加至所述弹性部分，所述断开力Fl垂直于所述弹性部分且位于所述刻划线下方，所述支承力F2位于所述刻划线上方且沿着与Fl相反的方向，Fl的方向从Sl指向S2，由此沿着所述刻划线断开所述弹性部分以在所述刻划线下方获得所述目标玻璃板；其中在步骤(G)过程中，Fl通过ER3和/或ER4来施加，ER3和/或 ER4通过柔性联接被致动器致动，所述柔性联接能够沿Vl方向基本无阻力地往复运动。在本发明第一方面的一些实施例中，Vl基本平行于重力矢量。在本发明第一方面的一些实施例中，Vl基本垂直于重力矢量。在本发明第一方面的一些实施例中，在步骤(G)过程中，沿Vl的相同方向在所述刻划线下方将除了重力之外的最大力F3施加至所述弹性部分，并且0 < F3 < 400牛； 在一些实施例中，0 ^ F3 ^ 300牛；在一些实施例中，0 ^ F3 ^ 200牛；在一些实施例中， 0 < F3 < 100牛；在一些实施例中，0 < F3 < 80牛；在一些实施例中，0 < F3 < 60牛； 在一些实施例中，0 < F3 < 50牛；在一些实施例中，0 < F3 < 40牛；在一些实施例中，
30牛；在一些实施例中，0 < F3 < 20牛；在一些实施例中，0 < F3 < 10牛；在一些实施例中，0 < F3 < 5牛；在一些实施例中，0 < F3 < 3牛；在一些实施例中，0 < F3 ^ 2 牛。在本发明第一方面的一些实施例中，F3通过ER3和/或ER4施加至所述玻璃带。在本发明第一方面的一些实施例中，0. 9VS定彡Vl ( 1. IVsje，其中Vs定是预定常数。
在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(A)还包括以下步骤(Al)(Al)基本连续地測量所述速度Vl ；以及在步骤⑶和(E)中，基本连续地使ER3和ER4的速度与Vl同步。在本发明第一方面的一些实施例中，该エ艺还包括以下步骤(H)使以基本等于Vl的速度行进的第三边缘约束件ERl在所述线SL上游的第三边缘约束件位置与PRl和PR3中的至少ー个接触；以及(I)使以基本等于Vl的速度行进的第四边缘约束件ER2在所述线SL上游的第四边缘约束件位置与PR2和PR4中的至少ー个接触。在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(H)和(I)以基本同步的方式实施，步骤 (H)和(I)在步骤(D)和(E)之前且在步骤(G)过程中实施。在本发明第一方面的一些实施例中，该方法还包括在步骤(H)和(I)之后的以下步骤(J)(J)通过第三边缘约束件将垂直于Vl的拉カF5施加至弾性部分，通过第四边缘约束件将与F5相反的拉カF6施加至弾性部分。在本发明第一方面的一些实施例中，该方法还包括以下步骤(K)(K)通过第三边缘约束件将与Vl相反方向的拉カF7施加至弾性部分，通过第四边缘约束件将与Vl相反的拉カF8施加至弾性部分。在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(K)至少在步骤(G)过程中实施。在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(K)在步骤(F)过程中实施。在本发明第一方面的一些实施例中，该方法还包括在步骤(G)之后的以下步骤 (L)(L)从弹性部分释放ERl和ER2。在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(D)和(E)以同步的方式实施。在本发明第一方面的一些实施例中，S 1包括中心线CL1，在步骤(F)和(G)中， ER3和ER4相对于CLl基本对称。在本发明第一方面的一些实施例中，Sl包括中心线CL1，在步骤(F)和(G)中，ERl 和ER2相对于CLl基本对称。在本发明第一方面的一些实施例中，在步骤(F)和(G)过程中，凸部在刻划线附近接触S2。在本发明第一方面的一些实施例中，在步骤(G)过程中，凸部是平的凸杆，该凸杆从PR3延伸至PR4、接触S2并覆盖刻划线。在本发明第一方面的一些实施例中，在步骤(G)过程中，凸部在刻划线附件接触 S2，调节凸部以符合S2的曲率而基本不便S2的曲率变形。在本发明第一方面的一些实施例中，ER3和ER4选自吸盘、夹具和辊。在本发明第一方面的一些实施例中，ERU ER2和凸部固定在能够往复垂直运动的平台上。在本发明第一方面的一些实施例中，前驱玻璃带还包括以速度V2行进的粘弾性区域，该粘弹性区域在刻划线上方的10米之内，在一些实施例中，在5米之内，在其它实施例中，在3米之内，在其它实施例中，在2米之内，在其它实施例中，在1米之内，在其它实施例中，在0.5米之内，其中V2平行于VI。在本发明第一方面的一些实施例中，前驱玻璃带还包括粘性区域，该粘性区域在粘弹性区域上方5米之内，在一些实施例中，在3米之内，在一些实施例中，在2米之内，在一些实施例中，在1米之内。在本发明第一方面的一些实施例中，弹性区域的比W1/T1是至少1000，在一些实施例中是至少2000，在一些其它实施例中是至少3000，在一些其它实施例中是至少5000。在本发明第一方面的一些实施例中，弹性区域的Tl至多1. 0mm，在一些实施例中至多0. 8mm，在一些实施例中至多0. 7mm，在一些其它实施例中至多0. 6mm，在一些其它实施例中至多0. 4mm，在一些其它实施例中至多0. 3mm。在本发明第一方面的一些实施例中，在步骤⑴之后重复步骤⑶、(E)、(F)、(G) 和(H)，从而生产出第二目标玻璃板。在本发明第一方面的一些实施例中，步骤(A)包括(Al)提供玻璃熔料；(A2)通过熔融下拉或槽下拉工艺由玻璃熔料形成连续玻璃带；以及(A3)冷却连续玻璃带以形成前驱玻璃带。本发明的第二方面涉及一种用于从连续运动的前驱玻璃带制造目标弹性玻璃板的设备，该前驱玻璃带包括弹性部分，该弹性部分具有第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2，Sl包括第一周界区域rai、第二周界区域冊2、以及第一中心区域CR1，S2包括与 PRl相对的第三周界区域冊3、与PR2相对的第四周界区域PR4、以及与CRl相对的第二中心区域CR2，该设备包括(I)至少两对固定可转动的边缘辊FRl和FR2，所述边缘辊具有相对于地面的基本静止轴，且能够接合rai、冊3、PR2和PR4以为所述前驱玻璃带提供速度Vl ；(II)刻划装置，所述刻划装置能够在所述表面Sl上提供基本水平的刻划线；(III)凸部，所述凸部适于(a)接触和接合S2以稳定所述前驱玻璃带；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(C)在所述前驱玻璃带弯曲过程中提供垂直于Si、从S2指向 Sl的支承力F2 ；(IV)第一边缘约束件ER3，所述第一边缘约束件ER3适于(a)在所述刻划线下方接触PRl和PR3中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)沿与F4相反的方向、垂直于S 1向所述弹性部分提供断开力Fl的至少一部分；(V)第二边缘约束件ER4，所述第二边缘约束件ER4适于(a)在所述刻划线下方接触PR2和PR4中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)提供所述断开力 Fl的至少一部分； (VI)致动器，该致动器通过柔性联接连接至ER3和/或ER4，所述柔性联接能够沿 Vl方向基本无阻力地往复运动；(VII)可选的第三边缘约束件ER1，所述第三边缘约束件ERl适于(a)在所述刻划线上方接触PRl和PR3中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)垂直于所述速度Vl向所述弹性部分提供拉力F5 ；以及(VIII)可选的第四边缘约束件ER2，所述第四边缘约束件ER2适于(a)在所述刻划线上方接触PR2和PR4中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)垂直于
7所述速度Vl向所述弹性部分提供拉カF6，所述拉カF6具有与Fl相反的方向。在本发明第二方面的一些实施例中，Vl基本平行于重力矢量。在本发明第二方面的一些实施例中，Vl基本垂直于重力矢量。在本发明第二方面的一些实施例中，ER1、ER2(假如存在的话)和所述凸部都安装在用于以基本等于Vl的速度行进的共同平台上。在本发明第二方面的一些实施例中，ER3、ER4、ER1和ER2是吸盘或夹具。在本发明第二方面的一些实施例中，ER3、ER4适于以同步的方式接触前驱玻璃帯。在本发明第二方面的一些实施例中，ER3、ER4、ERl和ER2适于以同步的方式接触前驱玻璃帯。本发明的一个或多个实施例和/或各个方面具有ー个或多个以下优点。首先，通过提供柔性联接，该柔性联接能够沿玻璃带行进方向基本无阻カ地往复运动，且将边缘约束件连接至弯曲/分离致动器，就可显著减小和/或消除由边缘约束件施加至玻璃带的峰值拉力，带来更加稳定的弯曲和分离エ艺。第二，弯曲和分离エ艺的增大稳定性导致较少的可能向上传播到前驱玻璃带的粘弾性区域甚至粘性区域的下游板运动，致使玻璃板具有一致的性质，诸如应力、应カ分布、厚度和厚度变化等。第三，对于特征为大板宽度或小板厚度或两者的高柔性玻璃板来说，成功商业玻璃板制造エ艺的ー个瓶颈是由于板运动和弯曲不稳和甚至弯弹而在BOD处的屈折。本发明可有利于制造这种薄和/或宽的产品。第四，通过降低施加至玻璃带的峰值拉力，可显著降低施加至固定辊的峰值力，导致较少的辊滑动、 较少的辊磨损和较长的辊寿命。最后，本发明易于实施，这是因为边缘约束件柔性联接可以相对较低的成本重新配装到现有生产线中或安装在新的生产线上。将在以下详细说明书中阐述本发明的其它特征和优点，对于本领域的技术人员来说，其部分可从说明书中容易地理解到或通过本文所述的本发明的实践而认识到，说明书包括详细说明、权利要求书以及附图。可以理解的是，以上的总体描述和以下的详细描述都只是本发明的示例，是为了提供对本发明的本质和特征的总体或构架的理解。包括附图以提供本发明的进ー步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。


在附图中图1是示出根据本发明エ艺ー实施例运行的设备、在从表面Sl侧观察时的平面图的示意图。图2是示出图1所示相同设备、在从表面S2侧观察时的平面图的示意图。图3是示出图1所示相同设备的侧视图的示意图。图4是示出根据本发明エ艺ー实施例运行的玻璃带的剖面图的示意图，其中采用了可符合的凸部。图5是示出根据本发明エ艺ー实施例运行的玻璃带的剖面图的示意图，其中采用了平的凸部。图6是示出边缘约束件的侧视图的示意图，该边缘约束件包括一排三个吸盘，这些吸盘通过柔性联接连接至致动器而能够沿Vl方向往复运动。图7是示出图3相同设备在弯曲和分离步骤过程中的侧视图的示意图。图8是示出在多个刻划、弯曲和分离周期过程中施加至玻璃带的动态力的图。图9是示出在多个刻划、弯曲和分离生产周期中拉力变化的图。
具体实施例方式除非另外指出，在说明书和权利要求中使用的诸如表示成分的重量百分比、摩尔百分比、尺寸、用于一些物理性质的值的所有数字，应被理解成在所有情况下都能用术语 “大约”来修饰。还应理解地是，在说明书和权利要求书中使用的精确数值形成本发明的另外实施例。已经努力确保在各个实例中所披露的数值的精度。然而，任何测量数值可固有地包含来自它们相应的测量技术中存在的标准差的某些误差。如这里所使用的，在描述和要求保护本发明时，不定冠词“一”或“一个”的使用是指“至少一个”，不应局限于“仅仅一个”，除非明确地指示相反含义。因此，例如，对“吸盘” 的引用包括具有一个、两个或更多个这样的吸盘的实施例，除非上下文明确地另作规定。如上所述，根据本发明，待处理的前驱玻璃带可使用在W003/014032、W005/081888 和类似专利中披露的隔离管，借助熔融下拉工艺来生产，这里以参见的方式整体引入它们的相关内容。或者，前驱玻璃带可通过槽下拉工艺生产，其中，熔融玻璃流流过容器的槽以形成粘性玻璃带，对该粘性玻璃带进行冷却和下拉以形成刚性和弹性的玻璃板。另外，还可设想的是，前驱玻璃带可通过以下方式形成在炉子中将预成形的玻璃板再加热至粘性和/或粘弹性状态，然后下拉至较小的厚度并冷却至弹性状态。还可设想的是，前驱玻璃带可通过滚压工艺形成，诸如滚压熔融玻璃块或较厚玻璃板，然后进行下拉、变薄和冷却。因此，在本发明的尤其有利实施例中，前驱玻璃带包括粘性区域VZ、粘弹性区域VEZ和弹性区域EZ。然而，应注意的是，在某些实施例中，前驱玻璃带可只包括粘弹性区域VEZ和弹性区域EZ而不包括粘性区域VZ，诸如在再拉下拉工艺中那样，而在其它实施例中，连续的前驱玻璃带可只包括弹性区域EZ而不包括粘弹性区域VEZ或粘性区域，诸如在精确垂直玻璃板切割工艺中那样。在垂直下拉工艺中，前驱玻璃带的弹性部分以平行于重力矢量的速度Vl 向下行进。尽管弹性部分可以除了 Vl之外还具有垂直于重力矢量的非零分量V2的速度行进，但在多个实施例中理想的是，弹性部分的总速度矢量等于VI，因此弹性部分基本仅仅向下行进。在这些实施例中，与V2 Φ 0的情况相比，重力对总体玻璃带形状和形状变化几乎没有影响。此外，还可设想的是，本发明的工艺和方法可用于切割在诸如漂浮成形工艺的水平玻璃成形工艺中成形的玻璃带。在垂直下拉工艺中，Vl基本平行于重力矢量；在水平成形工艺中，Vl可以基本垂直于重力矢量，或者相对于重力矢量具有不同于90°的角度。将在附图所示的垂直下拉成形工艺的上下文中参照具体实施例来进一步描述本发明。应注意的是，所要求保护的本发明不应仅仅局限于所示的实施例。传统上，在BOD区域中，玻璃带被诸如边缘辊的辊引导和拉动，直到玻璃带被板分离装置分离成各个玻璃板为止。这些固定辊FR1、FR2、FR3、FR4的转动轴线将相对于成形装置或地面保持静止，这部分地提供允许玻璃带以速度Vl连续向下行进的力，得以进行连续玻璃板成形工艺。在典型的BOD设置中，板分离装置可包括下列部件(1)机械手，该机械手例如通过吸盘接合行进的玻璃帯，固定玻璃带并使玻璃带运动；以及(2)行进砧机(TAM)， 该行进砧机包括垂直运动的托架以与板速同歩。在TAM上，水平机械刻划装置可用于在板 (除了珠缘区域之外)上形成平直的刻划线SL (裂縫)以有利于板分离，该板保持与一件凸杆NB接触并抵靠在该凸杆上。由于存在扩大边缘(通常称为珠缘)，凸杆通常比玻璃板全宽略窄。类似地，由于存在珠缘，刻划线SL通常比玻璃板全宽略短。一旦形成刻划线SL，机械手就将玻璃板抵靠在凸部上进行弯曲，并沿着刻划线SL从玻璃带中分离玻璃板。凸杆NB 在刻划和分离过程中向前移动，并在分离之后缩回。机械手将已分离的玻璃板输送至诸如箱子或传送带的板输送装置。在一稳定制造エ艺中，该エ艺重复生产多个玻璃板，这些玻璃板被进ー步精加工，然后用作诸如LCD玻璃基板的最终应用。2009年7月22日提交的、名称为“用于起动刻划的方法和设备(METHODS AND APPARATUS FOR INITIATING SCORING)，， 共同受让、共同待审查的美国专利申请第12/507248号，W008/140677和W008/140678披露了用于在BOD处分离玻璃板的设备，在此以參见的方式整体引入它们的内容。BOD处的刻划、弯曲和分离エ艺可将不理想的能量传递到刻划线上方的玻璃带中， 对玻璃带施加运动和形状变化，这会从弾性区域向上传播至粘弾性区域，甚至传播至粘性区域。在一示例性エ艺中，可能理想的是，在刻划、弯曲和分离之前，沿弾性玻璃带的宽度保持小的、稳定的曲率，使得沿着拉线的玻璃带具有较高的刚度。通过刻划、弯曲和分离施加的尤其不理想的形状是玻璃带弯曲方向的反向。由对玻璃带的重复刻划、弯曲和分离引起的粘弾性区域扰动，如果不受控制的话，会导致不理想的板厚度和厚度变化、板应カ和应カ 变化、翘曲、弯曲、以及其它关键的产品性质。在可以容许的产量可靠地生产高质量玻璃板之前，将扰动降低至容许水平所需的エ艺调节可能会持续较长的时间。本发明人已经发现，弹性玻璃带的柔性，这里定义成比例W1/T1，其中Wl是单位为 mm的宽度，Tl是单位为mm的厚度，大大影响下拉エ艺的エ艺稳定性。玻璃带柔性越大，由于BOD刻划、弯曲和分离，玻璃带就越可能经受エ艺不稳定性。例如，假设都具有700 μ m的厚度，则宽度大于3000mm的玻璃带比宽度小于2500mm的玻璃带更可能经受BOD处的弯曲反向。因此，对于具有相同厚度的玻璃帯，宽度大于3000mm的玻璃带比宽度小于2500mm的玻璃带更难具有相同的翘曲度、应力、应カ变化和厚度变化要求。出于同样的考虑，制造宽度为2000mm、厚度为400 μ m的玻璃板比宽度相同、厚度较大为700 μ m的玻璃板更难。对于大尺寸或薄厚度、高柔性的玻璃板来说，分离过程中对于玻璃带的显著稳定改进将是非常需要的。建模和实验进ー步显示，刻划之后的弯曲分离步骤会引起甚至更显著的玻璃带形状改变和变化，其可在前述段落所述的传统下拉成形エ艺中传播到粘弾性区域。这种玻璃板改变常常可包括玻璃带方向的反向，称为弯弹(bow-popping)。弯弹对于玻璃带成形エ艺稳定性和产品性质是尤其有害的。前驱玻璃带的弹性部分具有两个主表面Sl和S2，每个主表面分別具有两个周界区域PRl和PR2、PR3和PR4,中心区域CRl和CR2。在一些实施例中，诸如在制造用于LCD 玻璃基板的玻璃板的エ艺中，极为理想地是，玻璃带主表面Sl和S2中的至少ー个的中心区域是原始的，除非绝对必要不经受与固态物体的直接接触。这个受保护的区域通常称为“质量区域”。另ー方面，靠近边缘的周界区域是诸如本发明的辊和边缘约束件之类的稳定和引导装置可施加之处。在一些实施例中，例如，在玻璃带在熔融下拉或槽下拉ェ艺的BOD区域成形的情况下，诸如PRl和冊3、PR2和PR4之类的相对周界区域可一起限定具有扩大厚度的边缘，称为“珠缘”。极为理想地是，边缘约束件位于可建立牢固接触的周界区域之处。因此，在边缘约束件是吸盘的情况下，极为理想地是，边缘约束件接触玻璃表面之处是基本平的。离开接触玻璃表面的边缘约束件ER1、ER2、ER3和ER4的中心的距离理想的是在50cm 之内，在一些实施例中是40cm，在一些其它实施例中是在30cm之内，在一些其它实施例中是20cm，在还有其它实施例中是在IOcm之内，离开周界区域的最外边缘。边缘约束件离开周界区域的最远边缘越近，边缘约束件就越不可能接触质量区域，因此越可能导致大面积的可用玻璃。根据玻璃制造工艺的需要，可以在玻璃带上的任何位置选择玻璃带上的刻划线。 决定刻划线位置、因此玻璃板与连续成形玻璃带分开的位置的因素包括但不局限于(i) 待销售和/或使用的最终玻璃板的尺寸；(ii)成形装置的尺寸；(iii)在分离之前在玻璃带中是否已检测出缺陷；以及(iv)可承载刻划组件的行进砧机的尺寸和范围；等等。因此， 可基于产品和工艺由本领域技术人员选择主表面Sl中的目标点TP。刻划线与接触玻璃带的边缘约束件ER3和ER4的中心位置之间的最短距离例如可以在50cm之内，在一些实施例中在40cm之内，在一些实施例中是30cm，在一些实施例中在20cm之内，在一些实施例在 IOcm之内。在步骤(B)和(C)中，在边缘约束件上方，玻璃带在边缘部分被弹性区域EZ中的至少两对固定辊FRl和FR2固定和引导，每对固定辊固定一个周界区域。玻璃带可进一步被粘弹性区域VZ中的两对固定辊FR3和FR4约束。在实践中，固定辊对可以是拉辊、边缘辊或桩辊，它们被电动机驱动(主动)或是闲置(被动)的，或是两种类型的组合。在垂直下拉工艺中，这些辊的轴线可基本垂直于重力矢量，或相对于重力矢量具有偏离90°的角度。固定辊对因此将玻璃带保持在位，使其稳定至一定程度，并为玻璃带的弹性部分提供所需的速度。极为理想地是，在运行过程中，固定辊的表面相对于玻璃表面不滑动。因此，较为理想地是，位于弹性区域中的辊表面速度与玻璃带弹性部分的总速度基本相同。在一些理想的熔融下拉和槽下拉工艺中，玻璃带以基本平行于重力矢量的速度行进，理想的是，固定辊组合地为玻璃带提供下拉速度VI。在那些实施例中，固定辊对和边缘约束件的组合一起使成形装置下方的玻璃带稳定。固定辊可配设有速度传感器、力和/或力矩传感器，从而恒定地或间歇地监测辊的运行。在步骤⑶和(E)中，允许ER3和ER4接合对应的周界区域。边缘约束件ERl和 ER2接触和接合位于TP、预定刻划线SL和边缘约束件ER3和ER4下方位置的玻璃带。为了不扰乱或改变玻璃带的运动，理想的是，当ERl和ER2中的每一个接合玻璃带时，ERl和ER2 以与目标点TP基本相同的向下速度Vl行进。步骤(D)和(E)可实施不同次数，只要在初始接触时，ERl和ER2不对玻璃带施加拉伸、压缩或扭转力即可。然而，较为理想地是，ERl和 ER2的运动是同步的，S卩，步骤(D)和(E)基本同时实施，从而以基本同步的方式在两侧约束和接合玻璃带。理想地是，当第一次实施步骤(D)和(E)时，即当第一次允许ERl和ER2接触和接合玻璃板时，ERl和ER2不施加横向力，即垂直于重力矢量的力，从而玻璃带不经受拉伸、压缩和/或扭转。在一些有利实施例中，在玻璃板制造工艺过程中，在步骤(H)和(I)中进一步使用附加的边缘约束件ER3和ER4，从而接合玻璃带的弹性部分。尽管本发明不一定需要使用
11ER3和ER4，但包含它们可在刻划、弯曲和分离过程中进ー步稳定玻璃帯，减少不理想板运动的产生和向上传播，因此改进板性质和性质一致性。如上所述，在传统的成形エ艺中，静止的边缘辊用来约束玻璃带的边缘以稳定带位置。然而，由于辊的固定轴，刻划线与辊之间的距离在刻划、弯曲和分离步骤中増大。随着静止辊与刻划线之间的距离増大，其间的面积也増大，且该面积中玻璃带的柔性也増大。如上所述，大的、正增长的区域相对容易经受扭曲。通过采用与预期刻划线基本相同向下速度行进、能够主动张紧玻璃带的、刻划线上方的边缘约束件ER3和ER4，人们可以显著降低刻划线和边缘约束件之间的玻璃带的柔性并保持其高刚度，由此显著减少可向上传播到粘弾性区域的基本板形状扭曲的可能性。假如实施步骤(H)和(I)，则为了不扰乱或改变玻璃带的运动，理想的是，当ER3 和ER4中的每ー个接合玻璃带时，ER3和ER4以与目标点TP基本相同的向下速度Vl行迸。 步骤(H)和(I)可实施不同次数，只要在初始接触吋，ER3和ER4不对玻璃带施加拉伸、压缩或扭转カ即可。然而，较为理想地是，ER3和ER4的运动是同步的，S卩，步骤(H)和(I)基本同时实施，从而以基本同步的方式在两侧约束和接合玻璃帯。理想的是，当第一次实施步骤(H)和(I)吋，即当第一次允许ER3和ER4接触和接合玻璃板吋，ER3和ER4不施加横向力，即垂直于重力矢量的力，从而玻璃带不经受拉伸、压缩和/或扭转。ER3和ER4在PRl和 PR2中的位置可有利地相对于Sl的中心线CLl对称，这是因为当拉力由ER3和ER4施加至玻璃带时，这种对称性可导致更稳定的玻璃帯，并诸如上部固定辊对之类的其它玻璃带稳定装置造成更小的应力。假如实施步骤(H)和(I)的话，可以任何次序实施步骤(D)、(E)、(H)和(I)，只要 ERU ER2、ER3和ER4的初始接触和接合不对板引起不想要的板运动或施加不想要的カ即可。不过，理想的是，步骤(D)和Φ)如上所述基本同时同步地实施，且步骤(H)和(I)如上所述基本同时同步地实施。在另一理想实施例中，步骤(H)和(I)在步骤(D)和Φ)之前实施。在另一理想实施例中，步骤(D)、(E)、(H)和(I)基本同时同步地实施。假如实施步骤(H)和(I)，则在ー些实施例中可有利地实施可选的后续步骤(J)。 在步骤(J)中，在步骤(H)和⑴中ER3和ER4的初始接触和接合之后，将拉カF5和F6施加至预期刻划线SL上方的玻璃帯。F5和F6的施加理想地以同步的方式进行，即，カF5和 F6从开始施加到减小再到最终撤消，在数值上是基本相等的，但是沿着相反的方向。理想的是，F5和F6基本平行于主表面Si，从而其施加不引起玻璃带的扭转运动。此外，对于拉力来说，从中心区域到周界区域，拉カ的方向都导致玻璃带内的张力。拉カF5和F6可用来实现若干效果(a)在刻划、弯曲和分离过程中稳定玻璃帯；(b)改变玻璃带沿其宽度Wl的曲率，使其符合凸杆的要求，下文将更详细地描述该凸杆；以及(c)防止或减少由刻划、弯曲和分离引起的玻璃带运动向上传播太远。在步骤(F)中，刻划线SL形成在可选边缘约束件ER3、ER4下方但在ERl和ER2上方的玻璃带上。该刻划线可通过本领域技术人员所知的机械、热和/或光学装置产生。理想的是，刻划线SL基本垂直于VI，在垂直下拉エ艺的情况下，刻划线SL基本垂直于重力矢里。在步骤(G)中，如图9所示，沿着步骤(F)中形成的刻划线，通过弯曲和分离从玻璃带中分离目标玻璃板。弯曲通过在刻划线SL上方或沿刻划线SL的支承力F2和在刻划线SL下方的断开カFl来实施，该支承力F2由凸杆NB来施加，该断开力Fl由ERl和/或ER2来施加。两个相对的力Fl和F2沿着刻划线对玻璃带产生弯曲力矩，该弯曲力矩以足够大并由本领域技术人员确定的量引起玻璃带断开，并引起目标玻璃板从玻璃带中分离。力 Fl的施加可通过拉动和/或推动(取决于设备设定，图9示出了拉动)边缘约束件ERl和 /或ER2抵靠在被接合的玻璃带表面上来实施。如上概略所述，边缘约束件ERl和ER2、可选的边缘约束件ER3和ER4以与玻璃带弹性部分基本相同的垂直速度行进。在实施步骤(H)、(I)和(J)的本发明工艺的一些实施例中，理想的是，在步骤(J)和步骤(G)之后，实施步骤(Jl)(Jl)将F5和F6连续减小至基本为零。通过实施步骤(Jl)，刻划线上方的玻璃带将在弯曲和从玻璃带分离玻璃板之后立即保持基本被ER3和ER4约束。应当相信地是，将Fl和/或F2突然减小至基本为零，例如在短期内完全消除ER3和ER4的拉力，可致使由于拉力而储存在玻璃带中的能量不受控制地释放，这会导致可向上传播到粘弹性区域VEZ和甚至粘性区域VZ的不理想带运动的产生。F5和F6缓慢和受控的减小以及因此ER3和ER4从刻划线上方玻璃带缓慢和受控的释放，允许在刻划、弯曲和分离过程中由强制形状改变引起的储存在玻璃带中的能量被缓慢释放和吸收。理想的是，在将F5和F6施加至玻璃带时的任何时刻之后，F5和F6的数值是基本相同的，方向基本彼此相反。在实施步骤(H)、(I)和(J)的一些实施例中，在步骤(G)之后，可选地在如上所述的步骤(Jl)之后，实施步骤(J2)(J2)使Fl和F2的方向反向。应能相信的是，在弯曲和分离之后，且在F5和F6都减小至基本为零之后，通过使 F5和F6的方向反向，S卩，通过将由ER3和ER4施加的力从拉力改变成压力，可有利于保持玻璃带的弯曲(弓形)方向。本领域技术人员可确定在步骤(E)中F5和F6的正确量，使得在不对玻璃带施加横向力的情况下(即在F5 = F6 = 0的情况下)，玻璃带将不沿玻璃带宽度Wl显著受压弯折到显著大于玻璃带原始曲率的程度。类似于步骤(Jl)，在步骤(J2)之后，通常理想的是，在从玻璃带释放ER3和ER4的步骤之前，力F5和F6逐渐减小至零，使得由于F5和F6的减小和消除，不会产生不想要的玻璃带运动。在采用边缘约束件ER3和ER4的实施例中，该工艺具有在刻划、弯曲和分离的过程中使玻璃带稳定的附加能力。玻璃带在被ER3、ER4、ERU ER2和/或凸杆接合之前在刻划线上方可以是基本平的。在一些有利实施例中，在边缘约束件接合至玻璃带之前，玻璃带呈现离开PRl和PR2的弯曲。由于由诸如边缘拉辊、桩辊之类的驱动机构施加的拉力和/或压力，这种自然弯曲可例如通过有意的成形设定、成形和机械施加之后的冷却来引起。这种从PRl到PR2的弯曲，当从表面S2的一侧观察时，可具有带有凸出中心区域CR2的形状，称为“碗形”，或带有凹陷中心区域CRl的形状，称为“圆顶形”。如上所述，在刻划、弯曲玻璃带和从玻璃带分离目标玻璃板的过程中，假如如上所述在被ERl、ER2之前且可选地在被ER3和ER4和/或凸部接合之前，玻璃带呈现离开PRl 和PR2的弯曲，则极为理想地是，使玻璃带的弯曲反向。这种弯曲反向有时称为“弯弹”，这会引起可向上行进到粘弹性区域VEZ和/或粘性区域VZ的显著量板运动，该显著量板运动则会改变玻璃带的性质，诸如应力和应力分布、厚度变化等。为了进一步稳定玻璃带，在本发明的一些实施例中，进一步理想的是，在步骤(F)之前实施步骤(El)
(El)将カF7施加至线SL上方的弾性区域，使得在步骤(F)和(G)过程中弯曲不反向，并且假如实施可选的步骤(H)和(I)，则在释放ER3和ER4之后保持该弯曲。因此，为此目的，力F7的方向理想地用来加固该弯曲。因此，理想的是，假如从表面Sl观察时该弯曲呈现从PRl到PR2的凹陷(下垂)，则F7从Sl指向S2，反之亦然。在一些实施例中，可在步骤(F)、(G)过程中实施步骤(El)，同时假如实施可选的步骤(H)和 ⑴，即在玻璃带的拉伸、刻划、弯曲和分离过程中，则从玻璃带释放ER3和ER4。力Fl可根据以下手段中的ー个手段来施加，例如(F7a)保持在S2侧上比在Sl侧上较高的空气压カ；(F7b)将气流吹靠在S2的CR2部分上，使得S2推向Sl ；(F7c)通过与CR2接触的销来将S2推向Sl ；以及(F7d) (F7a)、(F7b)和(F7c)中至少两者的组合。假如选择手段(F7b)来实施カF7，则在ー些实施例中，可以选择气流在CR2中的接触区域以在刻划线上方的50cm之内，在一些实施例中在刻划线上方的40cm之内，在ー些其它实施例中在刻划线上方的30cm之内，在一些其它实施例中在刻划线上方的20cm之内。 总之，F7所施加至的初始区域与刻划线之间的短距离允许小量的F7就能实现形状保持效应。因此，在这些实施例中，力F7可小于20牛，在一些实施例中小于10牛，在一些实施例中小于5牛。在实施了可选的步骤(H)、(I)和(J)的本发明エ艺的ー些实施例中，步骤(F)在步骤(J)之前，即，在刻划步骤之前和期间，边缘约束件ER3和ER4不将拉力施加至玻璃带的周界区域。在玻璃带具有相对较小宽度的情况下，诸如小于2000mm的宽度，此时玻璃带总体呈现相对较高的刚度，或者在步骤(D)、(E)、(H)和(I)步骤之前玻璃带基本平且不呈现从ー侧到另ー侧的弯曲的情况下，这些实施例可被有利地采用。然而，在一些实施例中， 非常有利的是，在步骤(F)之前实施步骤(J)，使得通过在刻划步骤过程中在刻划线上方的拉カF5和F6来稳定玻璃帯。应注意地是，即使可选的边缘约束件ER3和ER4 (假如使用的话)提供一些边缘约束功能，而不有意施加拉カF5和F6，F5和F6的施加也可用来进ー步加固玻璃帯，并使玻璃带符合可能平的凸杆NB。在步骤(F)过程中，凸杆NB可用来在表面S2上的刻划线SL附近支承该区域，从而机械刻划轮可沿着刻划线SL压靠在表面Sl上，刻划表面Sl以形成从PRl延伸至PR2的连续刻划线SL。如上所述，在一些实施例中理想的是，在垂直下拉玻璃制造エ艺中，SL基本垂直于VI，S卩，是水平的且垂直于重力矢量，但是具有偏离90°角度的倾斜刻划线在其它实施例中也是容许的。凸杆NB支承玻璃带并防止玻璃带在机械轮向下压在表面Sl上时运动。凸杆材料、位置和运行，以及刻划轮位置、材料和运行的详细描述例如可在W008/140677 和W008/140678中找到。因此，在一些实施例中，凸杆NB包括从PR3延伸至PR4并接触S2的一件基本平的材料。当从Sl沿着垂直于Sl的方向观察时，刻划线因此可落入凸杆NB区域之内，或者稍稍高于或低于凸杆NB区域。因为玻璃带将凸杆NB与刻划线SL分开，所以在所有三种情形下，凸杆区域都被认为在刻划线SL附近。应当相信地是，在凸杆NB区域覆盖刻划线SL的情况下，玻璃带由于提供的直接支承而更加稳定。在一些实施例中，在步骤(G)过程中，当玻璃带被弯曲和分离时，凸杆保持与玻璃带的表面S2直接接触。在这些实施例中，凸杆NB提供至少部分的支承力F2，该支承力F2 与Fl组合，产生玻璃带弯曲和分离所需的弯曲力矩。在步骤(G)结束时从玻璃带分离目标玻璃板之后，在步骤中从玻璃带释放可选的边缘约束件ER3和ER4 (假如使用的话)。在步骤(G)中凸杆NB接触S2的情况下，理想的是，在该步骤期间或之后，释放凸杆NB，假如实施可选的步骤(H)和(I)，则从玻璃带释放 ER3 和 ER4。如上所述且如图5所示，在一些实施例中，接触表面S2的凸杆NB可以是平的。在这些实施例中，理想的是，在刻划表面Sl的步骤(F)之前实施步骤(J)，假如实施步骤(H) 和(I)，则在步骤(F)期间或之前实施步骤(J)，从而通过拉力F5和F6来弄平玻璃带以符合平的凸杆。在一些其它实施例中，非常有利的是，使用如图4所示的弧形凸杆NB，可调节该凸杆以符合S2和/或Sl的曲率而不基本改变S2的曲率。可符合的凸部可构造成仅接触 S2，或既接触Sl又接触S2。在W008/140677和W008/140678中提供了这种可符合凸部的细节，包括材料选择、结构和运行，在此以参见的方式整体引入它们的内容。在采用可符合凸部和进一步可选的边缘约束件ER3和ER4的这些实施例中，极为有利地是，不在步骤(F)之前实施步骤(J)，从而不施加拉力F5和F6以改变玻璃带的表面曲率。在这些实施例中，有利地在步骤(F)之后但在步骤(G)之前实施步骤(J)，从而在弯曲和分离的过程中，玻璃带被边缘约束件ER3和ER4进一步稳定和拉紧。此外，在一些实施例中有利的是，在步骤(G) 中调节凸部曲率，使得凸部基本平以有利于玻璃带的弯曲和分离。此外，在那些实施例中， 有利地是，在步骤(G)之后但在从玻璃带释放ER3和ER4之前调节凸部曲率，以符合在实施步骤(G)之前S2的曲率，从而当从玻璃带释放ER3和ER4时，玻璃带的曲率可回复至其在没有边缘约束件施加的外部拉力或压力且存在凸杆时的自然形状。本发明的边缘约束件可呈各种形式。例如，ERl、ER2以及可选的ER3和ER4中的每一个可以是吸盘、夹具或辊对。吸盘、夹具或辊对的直接接触表面Sl和/或S2的材料有利地可由高温聚合材料制成，诸如硅橡胶、聚四氟乙烯等。边缘约束件建立与Sl和/或S2 的周界区域的紧密接触，可以基本等于Vl的速度向下行进，并可经由表面接触将所需量的拉力和/或压力施加至玻璃带。玻璃板操纵领域的技术人员可以根据被操纵玻璃带的尺寸、速度、厚度、温度和其它参数，设计和选择吸盘、夹具和边缘辊的适当材料、尺寸、结构和致动装置。在一些实施例中，在步骤(H)、(I)、(J)和(G)过程中，边缘约束件ER3和ER4仅仅接触Si，而不接触S2。在一些实施例中，在步骤(H)、(I)、(J)和(G)过程中，边缘约束件ER3和ER4仅仅接触S2，而不接触Si。在其它实施例中，在步骤(H)、(I)、(J)和(G)过程中，边缘约束件ER3和ER4既接触Si，又接触S2。在一些实施例中，在步骤(H)、(I)、(J) 和(G)过程中，边缘约束件ER3和ER4仅仅接触Si，而不接触S2。在其它实施例中，在步骤 (D)、(E)、(F)和(G)过程中，边缘约束件ERl和ER2仅仅接触S2，而不接触Si。在其它实施例中，在步骤(D)、(E)、(F)和(G)过程中，边缘约束件ERl和ER2既接触S 1，又接触S2。 在其它实施例中，在步骤(D)、(E)、(F)和(G)过程中，边缘约束件ERl和ER2仅仅接触Si， 而不接触S2。在夹具用作边缘约束件的情况下，它们通常既接触Sl又接触S2，以提供所需的约束、拉紧和压缩功能。在吸盘用作边缘约束件的情况下，可选择接触Sl和S2中的任一侧或两侧。
从以上描述中显而易见的是，尽管在图1、2、3、7和9中示出了在玻璃带的每个周界区域PRl和PR2中只有一个边缘约束件ER3和ER4，但是边缘约束件ER3和ER4的多个部件也可用来同时或依次接触带表面Sl和/或S2。例如，在每个周界区域PRl或PR2中， 两个、三个或甚至更多个边缘约束件ER3和ER4的吸盘和/或夹具可用来共同地提供边缘
约束、引导和拉紧功能。接触PRl的ER3的多个边缘约束部件可以是ER3(1)、ER3(2).....
ER3(n)，接触PR2的ER4的多个边缘约束部件可以是ER4(1)、ER4⑵.....ER4(n)等。
ER3(1)、ER3(2).....ER3 (η)的位置可形成水平或垂直线、三角形、方形、圆形、其組合等。
类似地，ER4(1)、ER4⑵.....ER4(n)的位置可形成水平或垂直线、三角形、方形、圆形、其
組合等。不过，在一些实施例中理想的是，由ER3(1)、ER3(2).....ER3 (η)的位置形成的图
形和由ER4(1)、ER4(2).....ER4(n)的位置形成的图形是相对于Sl的中心线CLl対称的。
此外，ER3(1)、ER3(2)、· · ·、ER3(n)以及 ER4(1)、ER4じ)、· · ·、ER4(n)的运行有利地是同步的和相对于中心线CLl対称的。由于使用诸如行进砧机的共同平台，可相对容易地实现这种同步和对称。在一些实施例中，为了同步边缘约束件ER3和ER4的运行，它们可安装在从玻璃带的ー个周界区域延伸至另一周界区域的单一平台，该平台能够在运行过程中以与玻璃带速度Vl基本相等的速度行迸。在一些实施例中，平台有利地能够往复垂直运动，从而在多个约束、刻划、弯曲和分离操作中可重复步骤(H)、(I)、(J)、(F)和(G)。此外，在一些实施例中，理想的是，边缘约束件ER3、ER4、凸杆和刻划组件都安装在单一平台上，该平台能够往复垂直运动以允许重复的操作。该平台有时称为行进砧机(TAM)，这是因为它提供在刻划、 弯曲和分离步骤过程中的砧座功能。例如在美国专利6，616，025和W008/133800中提供了 TAM的详细描述，这里以參见的方式整体引入它们的内容。类似地，从以上描述中显而易见的是，尽管在图1、2、3、7和9中示出了在玻璃带的每个周界区域PRl和PR2中只有一个边缘约束件ERl和ER2，但是边缘约束件ERl和ER2的多个吸盘和/或夹具也可用来同时或依次接触带表面S 1和/或S2。例如，在每个周界区域 PRl或PR2中，两个、三个或甚至更多个边缘约束件ERl和ER2的吸盘和/或夹具可用来共同地提供边缘约束、引导和拉紧功能。接触PRl的ERl的多个边缘约束部件可以是ERl(I)、
ERl (2).....已尺1(11)，接触1^2的ER2的多个边缘约束部件可以是ER2 (1)、ER2⑵.....
ER2 (η)等。ERl (1)、ERl (2).....ERl (η)的位置可形成水平或垂直线、三角形、方形、圆形、
其組合等。类似地，ER2(1)、ER2(2).....ER2 (η)的位置可形成水平或垂直线、三角形、方
形、圆形、其組合等。不过，在一些实施例中理想的是，由ERl(I)、ER1 (2).....ERl (η)的位
置形成的图形和由ER2(1)、ER2(2).....ER2 (η)的位置形成的图形是相对于Sl的中心线
CLl 对称的。]tl^hERl(l)、ERK2)、...、ERl(n)以及 ER2 (1)、ER2 O)、. . .、ER2 (η)的运行有利地是同步的和相对于中心线CLl対称的。由于使用诸如机械手的共同平台，可相对容易地实现这种同步和对称。图6示出了边缘约束件ERl的ー实施例，该边缘约束件ERl包括三个吸盘ER⑴、 ER(2)和ER(3)，每个吸盘通过分别单独的短安装板Μ1(1)、Μ1(2)和Ml (3)安装至共同的长安装板MIL。共同安装板MIL则连接至致动器，该致动器可受控制从而以基本垂直于Vl的可变速度V3横向移动ERl组件。ERl组件的横向移动允许ERl在弯曲和分离之前靠近玻璃带，并与玻璃带的表面的周界区域接合，以在步骤(G)过程中拉动或推动(取决于设备设定)玻璃带，从而弯曲、断开玻璃带，并从中分离目标玻璃板。边缘约束件ERl和ER2有利地是机械手的一部分，用于在垂直下拉工艺的BOD区域操纵玻璃板。ERl和ER2单独地或组合地可提供所需的断开力F1，该断开力Fl沿着刻划线弯曲和断开玻璃带。在步骤(G)结束之时和之后，ERl和ER2可将单独的玻璃带运载至下游位置或机构，诸如箱子、传送带、输送平台等。在例如美国专利6，616，025中提供了机械手的描述，在此以参见的方式整体引入其内容。理想的是，一旦建立接触，边缘约束件直接接合玻璃表面的位置就基本上是恒定的和固定的。这是因为吸盘和/或夹具相对于玻璃表面的运动意味着弱接触，这会导致接触完全丧失，玻璃板从机械手掉落，施加至玻璃带的可向上行进至粘弹性和粘性区域的不理想运动。因此，假如使用边缘约束件ERl和ER2与致动器之间的刚性联接，即假如该联接基本只允许边缘约束件垂直于Vl的运动，则边缘约束件ERl和ER2的拉动/推动动作将在目标玻璃板从玻璃带分离的紧邻之前给玻璃板施加显著的拉力，即沿着Vl方向的力。在图 8中以简化力分析图示出了该情形。由于玻璃带的刚性GR，在弯曲之后，在刻划线下方的玻璃带的直线速度VI’将具有Vl的数值和相对于Vl成角度θ的方向，后面的速度V3垂直于Vl并将具有沿VI’方向的非零分量。由边缘约束件施加V3的横向力将具有沿VI’方向的拉力分量。因为断开力在断开工艺过程中可能相当大，所以拉力分量也可能相当大。如上所述，在玻璃制造工艺的正常运行过程中，固定辊对使玻璃带稳定，并将基本恒定的速度Vl施加至玻璃带的弹性部分。在玻璃带变长时对于玻璃带速度的控制，是通过由固定辊对施加至玻璃表面的可变摩擦力来实现的。因此，随着自由玻璃带在固定辊对下方变长且变重，假如没有附加的边缘约束方法，诸如使用这里披露的ER3和ER4，则固定辊将必须施加更大的摩擦力以对抗增大的重力。在由边缘约束件ERl和ER2施加的拉力变得不可忽略或非常显著的情况下，固定辊对将必须对抗该附加的力。在实验中观察了由ERl和ER2施加的这种动态拉力，且在图9中示出了其数据。在该图中，纵轴是固定辊对施加至玻璃表面的测得力，横轴示出了时间。图9中示出的力峰对应于从玻璃带断开目标玻璃板，和因此上述的拉力。为了对抗图9中示出的非常大的拉力峰，人们将必须增大由固定辊对施加至玻璃表面的摩擦力，从而防止滑动。由于摩擦力的剧烈施加会导致辊寿命急剧缩短、辊过早失效、以及对工艺稳定性有害的辊几何形状和尺寸改变。辊对之间的玻璃带滑动对于粘弹性区域和粘性区域上游的玻璃成形工艺是尤其破坏性的，这会导致显著的厚度变化、翘曲和翘曲变化等。因此，极为理想地是，降低玻璃板制造工艺中的拉力峰。为了降低拉力峰(在垂直下拉形成工艺情况下的垂直向下力的峰)，本发明人提出了使用在边缘约束件ER1、ER2与致动器之间的柔性联接。柔性联接将允许边缘约束件 ERl和ER2相对于致动器(或固定辊)的沿Vl方向(在垂直下拉工艺情况下的垂直方向) 的往复运动。因此，在弯曲和分离步骤(G)过程中，ERl和ER2将沿Vl方向运动，保持由吸盘和/或夹具施加的力基本垂直于玻璃表面(因此如图8所示的VI’)，因此有效地降低和 /或消除大拉力峰的产生。参见图6，其可包括新的ERl和ER2柔性联接设计的各实施例。在该图中，共同形成ERl的吸盘ERl (1)、ERl (2)、ERl (3)分别安装在短安装板Ml (1)、Ml (2)和Ml (3)上，短安装板Ml(I)、M1 (2)和Ml (3)则安装在连接至致动器ATR的长安装板MlL上。在一个实施
17例中，M1(1)、M1Q)和M1C3)与MlL之间的连接都是柔性的，且允许沿Vl方向往复运动，而 MlL与致动器ATR之间的连接是固定和刚性的。在第二实施例中，Ml(I)、M1 (2)和Ml (3)与 MlL之间的连接都是固定和刚性的，而MlL与致动器ATR之间的连接是柔性的，且允许沿Vl 方向往复运动。在第三实施例中，Ml(I)、M1 (2)和Ml (3)与MlL之间的连接都是柔性的，且允许沿Vl方向往复运动，而MlL与致动器ATR之间的连接是柔性的，且允许以最小阻力沿 Vl方向往复运动。这种柔性联接可通过使用由加载在两端的弹簧保持的自由滑骑设计来实现。已经观察到，假如在机械手与机械手吸盘之间使用刚性联接，则会产生高达400 牛的峰值拉力。通过使用柔性联接，本发明可实现至多400牛的降低峰值拉力，在一些实施例中至多300牛，在一些其它实施例中至多200牛，在一些其它实施例中至多100牛，在一些其它实施例中至多80牛，从而导致更加稳定的弯曲和分离エ艺。用来降低施加至固定辊对的拉カ峰的第二方法是采用边缘约束件ER3和/或 ER4来对抗在分离之前玻璃带在刻划线下方的重量部分，和在弯曲和分离过程中由ERl和 ER2引起的拉力。如上所述，本发明的エ艺对于诸如熔融下拉、槽拉伸或再拉伸エ艺之类的玻璃制造エ艺来说是尤其有利的，其中，除了待刻划、弯曲和分离的弹性区域之外，前驱玻璃带包括直接与弾性区域连接的粘弾性区域，该粘弹性区域可受到弹性区域中运动的不利影响。 由于在该区域可能的变薄，粘弾性区域可以基本等于Vl或略小于Vl的垂直速度VI’行迸。 在一些实施例中，粘弾性区域在刻划线上方10米之内，在一些实施例中在5米之内，在其它实施例中在3米之内，在其它实施例中在2米之内，在其它实施例中在1米之内，在其它实施例中在0.5米之内。如上所述，本发明的エ艺对于诸如熔融下拉、槽拉伸或再拉伸エ艺之类的玻璃制造エ艺来说是尤其有利的，其中，除了待刻划、弯曲和分离的弹性区域之外，前驱玻璃带包括直接与弾性区域连接并位于弹性区域上方的粘弾性区域，以及直接与粘弾性区域连接并位于粘弹性区域上方的粘性区域，该粘弹性区域和粘性区域可受到弹性区域中运动的不利影响。在一些实施例中，粘性区域在刻划线上方12米之内，在一些实施例中在10米之内， 在一些实施例中在8米之内，在一些实施例中在5米之内，在其它实施例中在3米之内。如上所述，本发明的エ艺对于制造具有如下前驱带的玻璃板的エ艺是尤其有利的该前驱带具有由比例W1/T1定义的高柔性(低刚度)。具体地说，本发明的エ艺对于制造具有至少1000的W1/T1比的玻璃板是尤其有利的，在一些实施例中是至少2000，在ー些其它实施例中是至少3000，在一些其它实施例中是至少5000，在一些其它实施例中是至少 6000，在一些其它实施例中是至少7000，在一些其它实施例中是至少8000，在ー些其它实施例中是至少9000，在一些其它实施例中是至少10000。边缘约束件ERl和ER4，就像它们显现的那样简単，对于制造エ艺和产品性质一致性，尤其是对于用于具有高W1/T1比的玻璃板的厚度变化、应カ和应カ分布，提供显著的稳定性改进。具体地说，本发明エ艺尤其有利于制造厚度Tl至多1.0mm的玻璃板，在一些实施例中至多0. 8mm，在一些实施例中至多0. 7mm，在一些其它实施例中至多0. 6mm，在一些实施例中至多0. 4mm，在一些其它实施例中至多0. 3mm。在步骤(G)中，表面Sl上的刻划线可通过机械刻划使用W008/133800中所述的机械刻划轮来形成，在此以参见的方式整体引入它的内容。或者，也可使用例如在 W008/140818、W009/045319、W009/067164 和 W009/091510 中所述的激光刻划来形成刻划线，在此以参见的方式整体引入它们的内容。激光刻划和边缘约束件使用的组合将尤其有利于制造具有低刚度的玻璃板，诸如如上所述具有大宽度和/或小厚度的玻璃板。如上所述，在连续的玻璃制造工艺中，步骤(A)中提供的前驱玻璃带通常是连续的，玻璃带需要被重复地刻划和分离以制造多个目标玻璃板产品。在诸如使用熔融下拉玻璃形成技术的这种连续玻璃板制造工艺中，可重复步骤(D)、(E)、(F)、(G)以及可选的步骤 (H)和(I)，尤其是在使用具有往复垂直运动能力的TAM的情况下更是如此，从而可连续制造具有一致质量和显著工艺稳定性的多个玻璃板。机械手可被编程以使边缘约束件ER1、 ER2重复地接合玻璃带表面，弯曲玻璃带，将分离的玻璃板输送至下游装置，从边缘约束件 ER1、ER2释放玻璃板，然后返回至预定位置以接合要在下一周期中分离的玻璃带。因此，步骤(A)的实例可包括以下步骤(Al)提供玻璃熔料；(A2)通过熔融下拉或槽下拉工艺由玻璃熔料形成连续玻璃带；以及(A3)冷却连续玻璃带以形成前驱玻璃带。例如在W003/014032、W005/081888中详细描述了熔融下拉工艺，在此以参见的方式整体引入它的内容。本发明的第二方面是一种用于从连续运动的前驱玻璃带制造目标弹性玻璃板的设备，该前驱玻璃带包括弹性部分，该弹性部分具有第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2，S1包括第一周界区域rai、第二周界区域冊2、以及第一中心区域CR1，S2包括与PRl 相对的第三周界区域ra3、与PR2相对的第四周界区域PR4、以及与CRl相对的第二中心区域CR2，该设备包括(I)至少两对固定可转动的边缘辊FRl和FR2，它们具有相对于地面的基本静止轴，能够接合rai、冊3、PR2和PR4以为前驱玻璃带提供速度Vl ；(II)刻划装置，该刻划装置能够在表面Sl上提供基本水平的刻划线；(III)凸部，该凸部适于(a)接触和接合S2以稳定前驱玻璃带；(b)以基本等于 Vl的速度行进；以及(C)在前驱玻璃带弯曲过程中提供垂直于Si、从S2指向Sl的支承力 F2 ；(IV)第一边缘约束件ERl，适于(a)在刻划线下方接触PRl和PR3中的至少一个； (b)以基本等于Vl的速度行进；以及(C)沿与F4相反的方向、垂直于Sl向弹性部分提供弯曲力Fl的至少一部分；(V)第二边缘约束件ER2，适于(a)在刻划线下方接触PR2和PR4中的至少一个； (b)以基本等于Vl的速度行进；以及(C)提供弯曲力Fl的至少一部分；(VI)致动器，该致动器通过柔性联接连接至ERl和/或ER2，所述柔性联接能够沿 Vl方向基本无阻力地往复运动；(VII)可选的第三边缘约束件ER3，适于(a)在刻划线上方接触PRl和PR3中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(C)垂直于速度Vl向弹性部分提供拉力F5 ； 以及(VII)可选的第四边缘约束件ER4，适于(a)在刻划线上方接触PR2和PR4中的至少ー个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)垂直于速度Vl向弾性部分提供拉カF6， 该拉カF6具有与Fl相反的方向。在本发明设备的ー些实施例中，ER1、ER2以及可选的ER3和ER4是吸盘或夹具。在一些实施例中，ERl、ER2以及可选的ER3和ER4包括致动器、阀、以及根据需要可用来调节吸盘和/或夹具的位置、施加真空、夹紧力、拉力、压力、接合、脱开等的其它控制机构。在一些实施例中，推荐的是，边缘约束件ER3和ER4(如果使用的话)是从刻划线測量70mm至150mm。实验室实验数据表明可使用较宽的范围，例如50mm至200mm。设备空间约束可以是另一决定因素。在一些实施例中，为了节省空间，吸盘ER3和ER4与机械手吸盘ERl和ER2水平对准。它们需要能够适应板随机械手的行走。吸盘装置在约束单元的每侧上可以是垂直的、水平的或三角形的2至3个，以传递足够的承载能力(不会滑动且具有长的吸盘寿命)。吸盘可从Sl和/或S2侧接合玻璃帯。在一些实施例中，非常希望的是， 当玻璃带被弯曲和分离时，ERl和ER2至少接合Si, ERl和ER2将推动而非拉动玻璃帯，导致更稳定的エ艺。在一些实施例中，根据诸如板尺寸、板厚度等的因素，拉カF4和F5可以是0 至50磅(0至222牛)。在ー些有利实施例中，边缘约束件ER3和ER4(假如使用的话)具有与当前机械手的所有位置对准能力。假如使用塑性材料来制造ER3和ER4，则ER3和ER4 可与较热上游部件热屏蔽。在一些实施例中，ER3和ER4定位在铰接臂上，诸如在一些例如毁灭性上游板断裂的事件过程中，ER3和ER4可从掉落玻璃件的路径上移离。对本领域的技术人员来说很明显，可对本发明进行各种修改和改变而不背离本发明的范围和精神。这样，本发明应涵盖对本发明的各种修改和变型，只要它们在所附权利要求及其等效内容的范围内即可。
权利要求
1.一种用于制造目标玻璃板的エ艺，包括以下步骤(A)提供前驱玻璃帯，所述前驱玻璃带包括弾性部分，所述弹性部分具有厚度Tl、宽度 W1、具有目标点TP且以速度Vl行进的第一主表面Si、与Sl相対的第二主表面S2，S1包括第一周界区域冊1、第二周界区域冊2、以及第一中心区域CRl ；S2包括第三周界区域冊3、 第四周界区域PR4、以及第二中心区域CR2，其中，PRl与PR3相対，PR2与PR4相対，CRl与 CR2相对；(B)使第一对边缘辊FRl在第一边缘辊位置与PRl和PR3接合，所述第一对边缘辊FRl 具有相对于地面的基本静止转动轴；(C)使第二对边缘辊FR2在第二边缘辊位置与PR2和PR4接合，所述第二对边缘辊FR2 具有相对于地面的基本静止转动轴；(D)使以基本等于Vl的速度行进的第一边缘约束件ER3在线SL下游的第一边缘约束件位置与PRl和PR3中的至少ー个接触，所述线SL基本垂直于Vl经过所述目标点TP ；(E)使以基本等于Vl的速度行进的第二边缘约束件ER4在所述线SL下游的第二边缘约束件位置与PR2和PR4中的至少ー个接触，(F)在Sl上且在所述第一边缘约束件和所述第二边缘约束件的位置下游，沿所述线SL 形成横向刻划线；以及(G)将断开力Fl和支承力F2施加至所述弹性部分，所述断开力Fl垂直于所述弾性部分且位于所述刻划线下方，所述支承力F2位于所述刻划线上方且沿着与Fl相反的方向，Fl 的方向从Sl指向S2，由此沿着所述刻划线断开所述弹性部分以在所述刻划线下方获得所述目标玻璃板；其中，在步骤(G)期间，沿Vl的相同方向在所述刻划线下方将除了重力之外的最大力F3施加至所述弹性部分，并且0 < F3 < 400牛。
2.如权利要求1所述的エ艺，其特征在干，Vl基本平行于重力矢量。
3.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，F3通过ER3和/或ER4施加至所述玻璃带。
4.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，在步骤(G)之前，实施步骤(G-I)(G-I)通过柔性联接将ER3和ER4与致动器连接，所述柔性联接能够沿平行于Vl的方向基本无阻カ地往复运动。
5.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，0.9VSje<Vlく 1. IVsje,其中Vsje是预定常数。
6.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在于步骤㈧还包括以下步骤(Al)(Al)基本连续地測量所述速度Vl ；以及在步骤⑶和(E)中，基本连续地使ER3和ER4的速度与Vl同歩。
7.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，在步骤(F)和(G)过程中，凸部在所述刻划线附近接触S2。
8.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，所述前驱玻璃带还包括在所述刻划线上方10米之内以速度V2行进的粘弾性区域，其中V2平行于Vl。
9.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，所述弹性区域的比W1/T1是至少1000。
10.如权利要求1或2所述的エ艺，其特征在干，所述弹性区域的Tl是至多1.0mm。
11.一种用于从连续运动的前驱玻璃带制造目标弹性玻璃板的设备，所述前驱玻璃带包括弹性部分，所述弹性部分具有第一主表面Si、与Sl相对的第二主表面S2，S1包括第一周界区域rai、第二周界区域冊2、以及第一中心区域CR1，S2包括与PRl相对的第三周界区域冊3、与PR2相对的第四周界区域PR4、以及与CRl相对的第二中心区域CR2，所述设备包括(I)至少两对固定可转动的边缘辊FRl和FR2，所述边缘辊具有相对于地面的基本静止轴，且能够接合rai、ra3、PR2和PR4以为所述前驱玻璃带提供速度Vl ；(II)刻划装置，所述刻划装置能够在所述表面Sl上提供基本水平的刻划线；(III)凸部，所述凸部适于(a)接触和接合S2以稳定所述前驱玻璃带；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)在所述前驱玻璃带弯曲过程中提供垂直于Si、从S2指向Sl的支承力F2 ；(IV)第一边缘约束件ER3，所述第一边缘约束件ER3适于(a)在所述刻划线下方接触 PRl和PR3中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)沿与F4相反的方向、垂直于Sl向所述弹性部分提供断开力Fl的至少一部分；(V)第二边缘约束件ER4，所述第二边缘约束件ER4适于(a)在所述刻划线下方接触 PR2和PR4中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)提供所述断开力Fl的至少一部分；(VI)可选的第三边缘约束件ERl，所述第三边缘约束件ERl适于(a)在所述刻划线上方接触PRl和PR3中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)垂直于所述速度Vl向所述弹性部分提供拉力F5 ；以及(VII)可选的第四边缘约束件ER2，所述第四边缘约束件ER2适于(a)在所述刻划线上方接触PR2和PR4中的至少一个；(b)以基本等于Vl的速度行进；以及(c)垂直于所述速度Vl向所述弹性部分提供拉力F6，所述拉力F6具有与Fl相反的方向。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，Vl基本平行于重力矢量。
13.如权利要求11或12所述的设备，其特征在于，ER1、ER2(假如存在的话)和所述凸部都安装在用于以基本等于Vl的速度行进的共同平台上。
14.如权利要求11或12所述的设备，其特征在于，ER3、ER4、ER1和ER2是吸盘或夹具。
15.如权利要求11或12所述的设备，其特征在于，ER3和ER4通过柔性联接与致动器连接，所述柔性联接能够沿平行于Vl的方向基本无阻力地往复运动。
全文摘要
本发明涉及用于切割连续玻璃带的方法和设备，其包括使用诸如吸盘和夹具的边缘约束件，边缘约束件通过柔性联接连接至机械手的致动器，从而能够沿玻璃带速度方向往复运动。当在弯曲和分离过程中沿预先形成的刻划线横向拉动或推动玻璃带时，柔性联接的使用降低了峰值拉力。本发明可有利地用在垂直下拉形成工艺的拉制底部。
文档编号C03B33/02GK102557418SQ201110358509
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月31日 优先权日2010年10月29日
发明者L·王, 吕宏政, 周乃越, 徐伟 申请人:康宁股份有限公司