在熔合拉制中对玻璃带进行冷却的方法_3

文档序号:9672142阅读:来源:国知局
不同的拉制段可以相互不同。在一些实施方式中,相 对于流体在没有注入或抽取的情况下通过拉制段的基线流量,来测量流体注入到拉制段中 或者从拉制段抽取流体的流量。例如,在没有流体注入到拉制段中或者从拉制段抽取流体 的情况下,当流体移动通过拉制段(例如,从顶部到底部或者从底部到顶部);该流体流量可 被视作基线流量。在一些实施方式中,基线流体流量可以约为〇.〇 10-0.040m3/s,或者甚至 约为0.015-0.035m3/s。在其他实施方式中,基线流体流量可以约为0.020-0.030m3/s,或者 甚至约为0.022-0.025m3/s。但是,应理解的是,不同拉制段的基线流体流量可以变化相当 大,因此,其他基线流量不落在本发明的范围之外。
[0044] 不必在每个端口将流体注入到拉制段中或者从拉制段抽取流体,因而根据一些实 施方式,注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量可以是零。根据其他实施方式,注入 到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量可以与基线流体流量相同。在一些实施方式中, 注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量可以约为基线流体流量的2倍、3倍或者甚至 4倍。在一些实施方式中,注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量可以约为基线流体 流量的5倍、6倍或者甚至7倍。在其他实施方式中,注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体 的流量可以约为基线流体流量的8倍、9倍或者甚至10倍。在其他实施方式中,注入到拉制段 或者从拉制段抽取的流体的流量可以约为基线流体流量的11倍、12倍或者甚至13倍。在其 他实施方式中,注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量可以约为基线流体流量的14 倍、15倍或者甚至16倍。在一些实施方式中,注入到拉制段或者从拉制段抽取的流体的流量 可以约为基线流体流量的17倍或者甚至18倍。
[0045] -旦确定了用于从拉制段抽取流体或者将流体注入到拉制段中的端口的数量和 位置,可以测量在每个端口处由于流体注入和流体抽取导致的玻璃的温度曲线的实际变 化。例如,在拉制段具有3个端口的实施方式中,可以在第一个端口,以一定的流量注入流 体,该一定的流量仅仅高至足以测量该注入流量对于温度曲线变化的影响。类似地,将流体 个别地注入到第二端口和第三端口中(即,一次仅将流体注入到一个端口中),注入流量仅 仅高至足以测量该注入流量对于温度曲线变化的影响。来自7个端口实施方式的注入所获 得的玻璃带的温度曲线的变化的例子如图10所示,其在下文实施例中更详细讨论。在一些 实施方式中,可以从第一个端口以一定的抽取流量抽取流体,该一定的抽取流量仅仅高至 足以测量该抽取流量对于玻璃带的温度曲线变化的影响。类似地,在一些实施方式中,将流 体个别地从第二端口和第三端口进行抽取(即,一次仅从一个端口抽取流体),抽取流量仅 仅高至足以测量该抽取流量对于玻璃带的温度曲线变化的影响。来自7个端口实施方式的 抽取所获得的温度曲线的变化的例子如图9所示,其在下文实施例中更详细讨论。在一些实 施方式中,可以通过在测试拉制段中注入或抽取流体实验性地获得由于进行流体注入和进 行抽取所实现的玻璃带的温度曲线的这些变化。在其他实施方式中,可以通过本领域已知 的计算机建模程序(包括但不限于ANSYS产生的Fluent)理论地或数值地获得由于进行流体 注入和进行流体抽取所实现的玻璃带的温度曲线的这些变化。
[0046] 在获得了在各个端口的流体抽取和流体注入导致的玻璃带的温度曲线的变化之 后,可以通过采用如下等式对流体抽取和流体注入的影响进行线性化,来获得优化的流体 对流方案。首先,温度曲线的变化可用于计算温度增益,AGain,在各个端口采用方程式(1):
[0048]其中,i是端口,T(y)是沿着拉制段的垂直方向的温度函数,以及nu是在端口 i处注 入或抽取的流体的质量。在一些实施方式中,可以通过在测试拉制段中注入或抽取空气,实 验性地确定T(y)和nu。在其他实施方式中,或者可以通过采用计算机建模软件理论地确定nu 和T(y)。一旦确定了各个端口的AGairu,可以采用方程式(2)进行最小二乘法,来计算各个 Ami:
[0049] F(Am)=wl. | | AT(y)-AGairu(y)Ami | |+w2. | | Δπη | (2)
[0050] 其中wl和w2是重量因子,AT(y)是所要求的温度变化。重量wl和w2可以是正实数, 并且可以根据玻璃组成和使用的工艺进行选择。在所有实施例中,将它们设定为0.5。在对 Δπη进行最小二乘等式(2)求极值(minimizing)之后,通过将mi加入Δπη,计算mi的新的值。 新获得的πη的值可用于采用方程式(1)来计算后续AGaim值。采用方程式(1)和方程式(2)的 组合,可以对每个端口的nu进行迭代改良,直至采用流体注入和流体抽取的玻璃带的温度 曲线的实际变化与采用lx流量测得的玻璃带的温度曲线的目标变化相匹配,或者紧密近 似。因此,采用该技术,当采用与lx流量相同的拉制段的玻璃流量从lx开始增加时,可以将 玻璃带的实际温度曲线改进至与玻璃带的目标温度曲线相匹配。
[0051 ]根据一些实施方式,可以提供用于冷却FDM的主动流体流动方案。主动流体流动方 案的一个实施方式如图6所示。在步骤1中,选择模型或拉制段,其设计成使得在lx的玻璃流 量情况下在拉制段中玻璃带的温度曲线最优化。在步骤2中,确定选择的模型或拉制段中的 温度曲线,以在拉制段中产生玻璃带的温度曲线的目标变化。在一些实施方式中,可以实验 性地确定玻璃带的温度曲线的目标变化,在其他实施方式中,可以通过建模获得玻璃带的 温度的目标变化。在步骤3中,进行数值实验(例如,采用计算机建模的实验)或者物理实验, 以评估每个注入/抽取端口的AGaim因子,如上文所述。在步骤4中,对于每个nu,采用来自方 程式(1)的AGaim值,求解方程式(2)的最小二乘问题,以得到每个端口的最佳流体质量流 量nu。在步骤5中,将步骤4中计算的每个端口的流体质量流量代入模型或拉制段中。在步骤 6中,确定测试拉制段或模具中所实现的玻璃带的温度变化曲线与玻璃带的目标温度变化 曲线之差是否处于或者低于预定容差值,该预定容差值是在步骤2中确定的。如果步骤6中 的评估的答案为"是"的话,则主动流体流动方案停止预定时间,然后返回到步骤6。预定的 时间量没有具体限制,可以是例如大于或等于5秒。如果步骤6中的评估的答案为"否"的话, 则主动流体流动控制方案返回到步骤3,其中再次评估新的增益因子,并用于解最小二乘 法,以改良(ref ine)流动。
[0052]可以通过包括处理器、输入/输出硬件、网络接口硬件、数据存储组件(其储存温度 变化曲线)和存储器的装置来执行主动流体控制方案。存储器可配置成易失性和/或非易失 性存储器,例如可包括随机存取存储器(如SRAM、DRAM和/或任意其他类型的随机存取存储 器)、闪存、寄存器、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)和/或其他类型的非暂时存储组件。此外,存 储器可配置成储存计算流体注入流量或流体抽取流量的程序(其可分别包含例如计算机程 序、固件或硬件。)。
[0053]处理器可包括配置成接收和执行(例如来自数据储存组件和/或存储器的)指令的 任意处理组件。输入/输出硬件可以包括监测器、键盘、鼠标、打印机、照相机、麦克风、扬声 器和/或用于接收、输送和/或显示数据的其他装置。网络接口硬件可包括任意有线或无线 网络硬件,例如,调制解调器、局域网端口、无线保真度(Wi-Fi)卡、WiMax卡、移动通信硬件 和/或用于与其他网络和/或装置进行通讯的其他硬件。
[0054]采用本发明实施方式的主动流体控制方案,可实现对每个端口的流体质量流量进 行监测,并且如果所实现的玻璃带的温度变化曲线与玻璃带的温度变化曲线之差变得太大 时,进行改进。因此,通过采用空气注入/抽取方案来补偿工艺偏差,采用根据本发明实施方 式的流体注入/抽取过程的温度曲线可以在熔合拉制工艺的任意给定时间始终对应于玻璃 带的目标温度曲线。
[0055] 实施例
[0056] 通过以下实施例进一步
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