处理玻璃带的方法_2

文档序号:9437907阅读:来源:国知局
弯曲半径。这样,如果盘卷好,则玻璃带103可盘卷成相对大的弯曲半径,使得给定长度的玻璃带103会需要具有相对大直径“D/’的卷盘124。因此,如果源105包括卷盘124,则玻璃带103可从玻璃带103的卷盘124展开以使玻璃带103沿向下方向121行进到向下区域123。
[0057]图1和2示出可选配地包括的仅一个示例边缘分离设备1la的各方面,但如果设置的话,在其它实例中可包含其它边缘分离设备。如图1所示,选配边缘分离设备可包括向下区域123下游的弯曲区域125。在弯曲区域125,边缘分离设备1la可设计成允许玻璃带103行进通过弯曲路径,使得随着玻璃带通过弯曲区域125内的半径“R”弯曲,玻璃带103的上表面127包括向上凹陷表面。半径“R”可能大于玻璃带103的最小弯曲半径以避免玻璃带103内的过大应力集中。玻璃带103可延伸穿过弯曲区域125内的各个弧,使得玻璃带103的进入弯曲区域125的预弯曲部分131可相对于玻璃带103的后弯曲部分133以各角度延伸。例如,如图1所示,预弯曲部分131与后弯曲部分133之间的角度“Α”可包括锐角,但在其它示例中可设置90°或更大的角度,同时仍提供向上凹陷表面127。
[0058]在其中玻璃带的较低部分137在弯曲区域125内的高度低于穿过通向切割区域147的各支承部分的横向行进高度的实例中,边缘分离设备1la还可包括选配的弯曲支承件135。弯曲支承件135(如果设置的话)可包括非接触支承件135,该非接触支承件135设计成支承玻璃带103而不接触玻璃带103的中央部分205的相对第一和第二侧141、139。例如,弯曲支承件135可包括一个或多个弯曲空气杆,一个或多个弯曲空气杆构造成提供空气垫以将玻璃带间隔开避免与弯曲支承件135接触。
[0059]边缘分离设备1la的各示例可包括横向引导件143、145以有助于将玻璃带103沿正确的侧向位置相对于玻璃带103的行进方向112定向。例如,如图3示意性所示的,横向引导件可各包括辊轮211,各辊轮211构造成与相对边缘部分201、203中的相应一个配合,或如果设置的话与相应的操纵凸片651、653配合。操纵凸片651、653可例如是施加到各边缘部分的聚合物带。由相应横向引导件143、145施加到各边缘部分201、203的相应力213,215可有助于沿横向于玻璃带103的行进方向112的轴线217的方向沿适当的横向定向移位和对准玻璃带103。切割区域产生可能使中央部分205能够以< 500mm、< 300mm、(200mm、< 100mm、或< 50mm的半径弯曲的边缘质量。
[0060]如进一步所示的,横向引导件143、145可设计成与各边缘部分201、203或者相应的操纵凸片651、653配合,而不会与玻璃带103的中央部分205配合。这样,可保持玻璃带103的中央部分205的相对侧139、141的原始表面,同时避免如果横向引导件143、145将与玻璃带103的中央部分205的相对第一和第二侧141、139中任一个配合时否则可能会发生的不理想的刮擦或其它表面污染。配合在各边缘部分201、203或相应操纵凸片651、653上还防止对中央部分205的相对边缘223、225的损坏或污染,当中央部分205在诸如卷绕在存储卷185上时弯曲时,这种损坏或污染会减损中央部分205的强度并增加破裂的可能性。此外,当玻璃带正绕横向于玻璃带103的行进方向112的轴线217弯曲时,横向引导件143、145可与玻璃带103配合。将玻璃带103在弯曲支承件135上弯曲可增加玻璃带103在整个弯曲部的刚度。这样,当玻璃带103经过弯曲支承件135时横向引导件143、145可对弯曲状态的玻璃带103施加横向力。随着玻璃带103穿过弯曲支承件135而横向对准时,由横向引导件143、145施加的力213、215因此较不容易屈曲或以其它方式干扰玻璃带轮廓的稳定性。
[0061]边缘分离设备还可包括弯曲区域125下游的切割区域147。在一示例中,边缘分离设备1la可包括切割支承件149,该切割支承件149构造成使玻璃带103在切割区域147内弯曲以在切割区域147内为弯曲目标节段151提供弯曲定向。使目标节段151在切割区域147内弯曲可有助于在切割过程期间使玻璃带103稳定。这种稳定可有助于防止从玻璃带103的中央部分205切断相对边缘部分201、203中至少一个的过程期间屈曲或干扰玻璃带。切割区域产生可能使中央部分205能够以< 500mm、< 300mm、< 200mm、< 100mm、或(50mm的半径弯曲的边缘质量。
[0062]切割支承件149 (如果设置的话)可包括非接触切割支承件149,该非接触支承件135设计成支承玻璃带103而不接触玻璃带103的相对侧139、141。例如,非接触切割支承件149可包括一个或多个弯曲空气杆,该一个或多个弯曲空气杆在玻璃带103与切割支承件149之间提供空气间隔垫,以防止玻璃带103的中央部分205与切割支承件149接触。
[0063]在一示例中,切割支承件149可设有多个通道150,多个通道150构造成提供正压端口,使得可强制空气流穿过正压端口朝向弯曲目标节段151以形成用于非接触支承弯曲目标节段151的空气垫。选配地,多个通道150可包括各负压端口,使得空气流可远离弯曲目标节段151被抽吸而形成吸力以部分地抵消来自空气垫的由各正压端口所形成的力。正压和负压端口的组合可有助于在整个切割过程期间稳定弯曲目标节段151。实际上,各正压端口可有助于保持玻璃板103的中央部分205与切割支承件149之间的所需空气垫高度。同时,各正压端口可有助于将玻璃带拉向切割支承件149以防止玻璃带103波动和/或弯曲目标节段151的各部分在沿行进方向112行经切割支承件149时漂走。
[0064]在切割区域147内设置弯曲目标节段151也可增加整个切割区域147内玻璃带103的刚度。增加整个切割区域147内玻璃带103的刚度可有助于降低由于来流玻璃带103的自然形状变化造成的定向变化,这会产生切割工艺中不合要求的变化。在整个切割区域147内增加玻璃带103的刚度还可降低机械扰动和振动对切割工艺的影响。此外,如图3所示,当玻璃带103穿过切割区域147内的切割支承件149时,选配横向引导件219、221可对弯曲状态的玻璃带103施加横向力。随着玻璃带103穿过切割支承件149而横向对准时,由横向引导件219、221施加的力223、225因此较不容易屈曲或以其它方式干扰玻璃带轮廓的稳定性。选配横向引导件219、221可因此设置成沿横向于玻璃带103的行进方向112的轴线217的方向以适当横向定向精调弯曲目标节段151。
[0065]如上文阐述的,在切割区域147内提供弯曲定向的弯曲目标节段151可有助于在切割过程期间稳定玻璃带103。这种稳定可有助于防止切断相对边缘部分201、203中的至少一个的过程期间屈曲或干扰玻璃带轮廓。此外,弯曲目标节段151的弯曲定向可增加目标节段的刚度以允许弯曲目标节段151的横向定向的可选精调调整。这样,在从玻璃带103的中央部分205切断相对边缘部分201、203中至少一个的过程期间,相对薄的玻璃带103可高效稳定并适当地横向定向而不与玻璃带103的中央部分205的原始相对第一和第二侧141、139 接触。
[0066]通过使目标节段弯曲以沿横向于行进方向12的轴线217的方向包括向上凸出表面和/或向上凹陷表面可实现玻璃带103的弯曲目标节段151增加的稳定性和刚度。例如,如图1所示,弯曲目标节段151包括具有面向上凸出表面152的弯曲定向,面向上凸出表面152构造成在切割区域147内使玻璃带103弯曲以实现所示弯曲定向。尽管未示出,但其它示例可包括用面向上凹陷表面支承目标节段151,面向上凹陷表面构造成允许弯曲目标节段实现面向上的凹陷表面。
[0067]边缘分离设备1la还可包括宽范围的切割装置,切割装置构造成从玻璃带103的中央部分25切断边缘部分201、203。在如图1所示的一示例中,一示例玻璃切割装置153可包括光学输送设备155,该光学输送设备155用于照射且因此用于加热弯曲目标节段151的面向上表面的一部分。在一不例中,光学输送设备155可包括诸如所不激光器161的照射源,但在其它示例中也可设置其它照射源。光学输送设备155还可包括圆形偏振器163、光束扩展器165、和光束成形设备167。
[0068]光学输送设备155还可包括用于将来自照射源(例如激光器161)的照射光束(例如激光束169)改向的光学元件,诸如平面镜171、173和175。照射源可包括所示激光器161,所示激光器161构造成发射激光束,激光束具有适于在光束入射在玻璃带103上的位置加热玻璃带103的波长和功率。在一实施例中,激光器161可包括CO2激光器,但在其它示例中也可使用其它激光器类型。
[0069]激光器161可构造成初始发射具有大致圆形横截面的激光束169 (即激光束的横截面与激光束的纵向轴线成直角)。光学输送设备155可操作以转换激光束169,使得激光束在入射到玻璃带103上时具有显著细长的形状。如图3所示,细长形状可产生细长照射区域227,细长照射区域227可包括所示椭圆形占用空间,但在其它示例中也可提供其它构造。椭圆形占地形状可定位在弯曲目标节段151的面向上凸出或凹陷表面上。来自细长照射区域227的热量可穿过玻璃带103的整个厚度传递。
[0070]可确定椭圆形占地形状的边界为光束强度降低到其峰值的Ι/e2的点,其中“e”是自然对数的底数。激光束169穿过圆形偏振器163并然后通过穿过光束扩展器165而扩展。扩展的激光束然后穿过光束成形设备167以形成在弯曲目标节段151的表面上形成椭圆占地形状的光束。光束成形设备167可例如包括一个或多个圆柱形透镜。但是,应当理解,可使用能够使由激光器161发射的光束成形为在弯曲目标节段151上形成椭圆占地形状的任何光学元件。
[0071 ] 椭圆形占地形状可包括比副轴显著长的主轴。在某些实施例中,例如,主轴比副轴长至少约十倍。但是,细长照射区域的长度和宽度取决于所需切断速度、所需初始凹缝尺寸、玻璃带的厚度、激光器功率、玻璃带的材料特性等,且照射区域的长度和宽度可根据需要变化。
[0072]如图1进一步示出的,示例玻璃切割装置153还可包括冷却剂流体输送设备159,冷却剂流体输送设备159构造成冷却弯曲目标节段151的面向上表面的被加热部分。冷却剂流体输送设备159可包括冷却剂喷嘴177、冷却剂源179和可将冷却剂输送到冷却剂喷嘴177的相关管道181。如图1所示,在玻璃的与入射加热源相同的一侧上会发生强制流体冷却。如图所示,强制流体冷却和入射加热源可施加到玻璃的上表面,但在其它示例中它们都可施加到下表面。再有,热源和冷却源可入射在玻璃带的相反表面上。例如,强制流体冷却源和加热源之一可定位成作用在玻璃带的上表面上,而强制流体冷却源和加热源中的另一个作用在玻璃带的下表面上。在这种构造中,相对定位的冷却源和加热源会是反向传播的。
[0073]参照图1,冷却剂喷嘴177可构造成将冷却剂流体的冷却剂射流180输送到弯曲目标节段151的面向上表面。冷却剂喷嘴177可具有各种内部直径以形成所需大小的冷却区域229 (参见图3)。与细长照射区域227相同,冷却剂喷嘴177的直径,以及冷却剂射流180的相应直径对于特定的工艺条件可根据需要而变化。在某些实施例中,玻璃带的冷却剂(冷却区域)所立即撞击的区域可具有比照射区域227的副轴短的直径。但是,在某些其它实施例中,基于诸如速度、玻璃厚度、玻璃带的材料特性、激光功率等的工艺条件,冷却区域229的直径可大于细长照射区域227的副轴。实际上,冷却剂射流的(横截面)形状可不是圆形,且可以例如呈扇形,使得冷却区域在玻璃带的表面上形成线而不是圆斑。线形冷却区域可例如垂直于细长照射区域227的主轴定向。其它形状可能是有益的。
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