從移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材料板的方法和設(shè)備的制作方法

專利名稱：從移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材料板的方法和設(shè)備的制作方法
從移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材料板的方法和設(shè)備
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及從移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材料板，且在一個實(shí)例中涉 及從移動的玻璃帶上分離玻璃板，同時減少導(dǎo)入上游帶狀物的擾動。
相關(guān)技術(shù)的描述
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)特種玻璃具有廣泛的應(yīng)用，包括用于制造顯示器的基板。例如，液
晶顯示器(LCD)越來越普及用于計(jì)算器、手表、視頻游戲、音頻和視頻設(shè)備、便 攜式計(jì)算機(jī)和汽車儀表板中顯示信息。LCD改善的質(zhì)量和尺寸使其成為電視機(jī)和 桌面計(jì)算機(jī)顯示器中傳統(tǒng)使用的陰極射線管(CRT)的更有吸引力的替代品。另外， 等離子體顯示器(PD)、場致發(fā)射顯示器(FED)和有機(jī)光發(fā)射聚合物顯示器(OLED) 之類的其它平板顯示器(FPD)現(xiàn)已開發(fā)成LCD的替代品。薄膜晶體管液晶顯示 器(TFT-LCD)用于筆記本電腦、平板桌面監(jiān)視器、LCD電視以及互聯(lián)網(wǎng)和通訊 設(shè)備，上面列舉的經(jīng)濟(jì)是一些例子。把電子元件結(jié)合在顯示器中所用的玻璃板(玻 璃基板)上是越來越有用。TFT-LCD板和OLED板之類的一些顯示器直接制造在 平玻璃板上。例如，晶體管按圖案陣列進(jìn)行排列，并由周邊電路驅(qū)動，以提供(接 通)所需電壓使液晶材料分子按所需的方式取向。 _
平面內(nèi)應(yīng)力(和由此產(chǎn)生的應(yīng)變)可以改變晶體管和像素的陣列。這會導(dǎo)致 顯示板的扭曲。因此，在LCD和其它玻璃顯示器用途中，提供扭曲公差在允許范 圍內(nèi)的玻璃是極其有益的。
平板顯示器制造商發(fā)現(xiàn)，對更大顯示尺寸和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的需求正使制造方法朝 更大尺寸的玻璃片方向發(fā)展。現(xiàn)己產(chǎn)生第III代(550mmx650mm)、第III.5代 (600mmx720mm)和第IV代(1000mmxl000mm)及更大尺寸的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著 玻璃片的所需尺寸增加，生產(chǎn)和處理的困難也增加。
制造用作基板的玻璃是極其復(fù)雜的。美國專利3,338,696(Dockerty)和美國專利 3,682，609(Dockerty)中記載的下拉片材和熔融法是能提供玻璃不需要研磨和拋光之 類高成本后成形修整操作的少數(shù)幾種方法之一。上述的專利以引用的方式插入本申請。
然而，熔融法需要從連續(xù)移動的玻璃帶上分離和取出玻璃板。傳統(tǒng)上，通過 在該玻璃帶上形成分離線來進(jìn)行玻璃板的分離。然后在劃痕線以下把真空吸盤陣列 連接到玻璃上，并把劃痕線以下的帶狀物部分旋轉(zhuǎn)小于15。，使玻璃在劃痕線處發(fā) 生斷裂，從而形成所需的玻璃板。這種斷裂產(chǎn)生移動帶狀物上新形成的前緣和玻璃 板上新形成的后緣。
然而，對帶狀物施加這么大的彎曲力矩會對該帶狀物提供足夠的勢能，特別 是從該帶狀物上突然折斷玻璃板時。在上游帶狀物中導(dǎo)入這種能量(和機(jī)械擾動) 會在后續(xù)玻璃板中產(chǎn)生不合需要的性能。
因此，需要提供從連續(xù)移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材料板同時減少沿 該帶狀物向上游傳遞的擾動的方法。也需要增加對用于從該帶狀物上分離玻璃板的 裂縫擴(kuò)展的控制。
發(fā)明概述
本發(fā)明系統(tǒng)提供可重復(fù)和均勻地從連續(xù)移動的脆性材料帶狀物上分離脆性材 料板同時減少向上游帶狀物傳遞擾動的方法。
在選定的實(shí)例中，本系統(tǒng)提供從連續(xù)移動的玻璃帶上分離玻璃板(pane)的方 法。為了說明的目的，如下的討論以玻璃制造為例進(jìn)行說明。然而應(yīng)當(dāng)理解，所附 權(quán)利要求書中定義和說明的發(fā)明并不局限于此，除非這些權(quán)利要求把脆性材料限定 為玻璃。
在熔融玻璃形成法中，玻璃帶(ribbon)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄掠蔚墓虘B(tài)。在玻璃的粘 彈區(qū)域內(nèi)把擾動引入玻璃會在形成的固態(tài)玻璃中產(chǎn)生不需要的不均勻性或應(yīng)力。傳 統(tǒng)上，從玻璃帶上分離玻璃板會以振動、波動或扭曲形式把顯著能量引入該玻璃帶 的固體部分。這種扭曲會向上傳遞到該玻璃帶的粘彈性區(qū)域。這種扭曲會以不可控 制的方法導(dǎo)入非均勻性和非線性，并可能降低所形成玻璃板的質(zhì)量。
在本系統(tǒng)中，在從該玻璃帶中分離玻璃板之前對劃痕線上游的玻璃帶進(jìn)行限 制。對該玻璃帶的限制可以通過在劃痕線的上游接觸該帶狀物的第一表面和第二表 面加以實(shí)現(xiàn)，這種接觸可以是對置的、重疊的或偏置的。這種限制可以在玻璃帶中 形成劃痕線之前、基本上同時或之后進(jìn)行。選擇對該玻璃帶進(jìn)行限制是為了有利于 從該玻璃帶上分離玻璃板，并最大程度地減少把擾動或彎曲力矩引入上游帶狀物 中。本系統(tǒng)從所述玻璃帶上分離玻璃板，并通過用一對對置的夾棒接觸該玻璃帶 的相對表面來降低擾動向該玻璃帶上游傳遞。這些夾棒與該帶狀物一起移動，從而 限制劃痕線上游的一部分玻璃帶。下游壓棒接觸劃痕線下游的玻璃帶，以沿該劃痕 線從該玻璃帶上分離玻璃板，同時該玻璃帶在該分離線的上游暫時受到限制。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的詳細(xì)描述部分加以說明，而且其中部分 本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員通過描述加以理解或通過實(shí)施加以認(rèn)識。
應(yīng)當(dāng)理解，上面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述對于本發(fā)明而言僅是說明性， 并試圖對要求保護(hù)發(fā)明的性質(zhì)和特點(diǎn)提供一個總體或概括性的理解。另外，上述的 本發(fā)明方面和下述的本發(fā)明優(yōu)選或其它實(shí)施方式可以單獨(dú)使用或組合使用。
附圖用于為本發(fā)明提供進(jìn)一步的理解，并結(jié)合且構(gòu)成本說明書的一部分。這 些


本發(fā)明的各種實(shí)施方式，而且與描述部分一起用于解釋本發(fā)明的原理和 操作。應(yīng)當(dāng)注意，附圖所示的各種特征沒有按比例繪制。事實(shí)上，為討論清楚起見， 這些尺寸可以任意增加或減少。
附圖的簡要說明
圖1是熔融玻璃制造設(shè)備的的示意圖。
圖2是從熔融玻璃制造設(shè)備中延伸出來的玻璃帶的正視圖。
圖3是上游壓棒和偏置上游支承棒處于回縮位置時玻璃帶的側(cè)視圖。
圖4是上游支承棒和相對的上游壓棒處于回縮位置時帶狀物的側(cè)視圖。
圖5是重疊的上游壓棒和上游支承棒處理回縮位置時帶狀物的側(cè)視圖。
圖6a-6d是從玻璃帶分離玻璃板的第一種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖7a-7f是從玻璃帶分離玻璃板的第二種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖8a-8f是從玻璃帶分離玻璃板的第三種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖9a-9f是從玻璃帶分離玻璃板的第四種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖10a-10f是棒接觸表面的側(cè)視圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述
在如下的詳細(xì)描述中，為了解釋而非限制的目的，說明公開具體細(xì)節(jié)的實(shí)施 方式，以便能完全理解本發(fā)明。然而，得益于本申請公開內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明可以在偏離所述具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施方式中進(jìn)行。另外，省略 了公知裝置、方法和材料的描述，以便不混淆本發(fā)明的描述。本發(fā)明涉及從移動的脆性材料帶上分離脆性材料板，其中所選的結(jié)構(gòu)減少了 分離對該帶狀物引起的上游擾動。為了描述的目的，以從移動的玻璃帶上分離玻璃 板為例說明本發(fā)明。
圖1是熔制法中常用的玻璃制造設(shè)備10的示意圖。設(shè)備10包括成形異型管
(isopipe)12,它把熔融玻璃(未畫出)接受于槽11中。熔融玻璃流過槽11的上邊沿， 并沿異型管的外表面下降至根部14，形成玻璃的帶狀物20。離開根部14以后，玻 璃的帶狀物20橫穿固定的邊沿輥16。因此，形成脆性材料的帶狀物20，且其長度 從根部14延伸到自由末端22。當(dāng)玻璃帶20從異型管12向下移動時，該帶從例如 根部14處的50毫米厚的柔軟液體形式變成末端22處約為0.03-2.0毫米厚的剛性 玻璃帶。
這種下拉板或熔制法記載在美國專利3,338,696 (Dockerty)和美國專利 3,682,609 (Dockerty)中。上述專利以引用的方式插入本申請中。省略該方法的細(xì) 節(jié)是為了不混淆實(shí)施方式的描述。然而應(yīng)當(dāng)注意，其它類型的玻璃制造設(shè)備也可以 與本發(fā)明結(jié)合使用。玻璃制造領(lǐng)域中普通技術(shù)人員知道，可以有多種方法來實(shí)現(xiàn)這 樣的結(jié)構(gòu)，如層合下拉法、縫形拉制法和層合熔融法。
為了定義的目的，且最好如圖3所示，當(dāng)玻璃帶20從根部14處下降時，該 玻璃帶以描述其運(yùn)動的速度矢量V移動，且形成一般為平的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有一 般為平的第 一表面32和一般為平的第二表面34。在一些結(jié)構(gòu)中，玻璃帶20包括 側(cè)面珠狀或球狀部分36 (圖2所示)。該球狀部分的大小適于在該玻璃帶從異型 管12中移動過程中與固定輥16或控制表面接合。就玻璃帶20而言，術(shù)語"相對" 或"對置"是指與該玻璃帶的第一表面32和第二表面34同時接觸。
根據(jù)順序中的步驟或操作，術(shù)語"上游"是指所需的劃痕線26位置(或劃痕 線的實(shí)際位置)與根部14之間。術(shù)語"下游"是指所需的劃痕線26位置(或劃痕 線的實(shí)際位置)與該玻璃帶20的末端22之間。術(shù)語上游和下游的其它用途應(yīng)指所 涉及感興趣的具體位置，且分別指朝向根部14或朝向玻璃帶20的末端22。
從玻璃帶20上分離玻璃板24發(fā)生在離根部14的給定距離范圍內(nèi)。這就是說， 在恒定的操作參數(shù)下，玻璃帶20—般在離根部14恒定的距離處達(dá)到預(yù)定的固態(tài)， 且因此可進(jìn)行分離。從玻璃帶20上分離玻璃板在沿在該玻璃帶20的至少一個表面 上形成的劃痕線26處發(fā)生。
如發(fā)明概述部分所述，本發(fā)明涉及當(dāng)通過從連續(xù)移動的脆性材料帶狀物20上 可重復(fù)和均勻地分離脆性材料板使玻璃板24或基板弄平時減少不需要的扭曲度，同時減少把擾動弓I入到上游帶狀物中。
本發(fā)明的設(shè)備包括用于接合玻璃帶20第一表面32的上游壓棒60 (圖3)和 用于接合該玻璃帶第二表面34的上游支承棒80。上游壓棒60和上游支承棒80各 自在劃痕線26的上游接觸玻璃帶20，以在分離玻璃板24之時或之后局部限制該 帶狀物。
如圖6-9所示，在進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)中，可以使用下游壓棒70、第二上游支承棒 90和下游支承棒100。
壓棒60、 70和支承棒80、 90、 100由橫梁50和接觸表面56形成，其中接觸 表面通常是與橫梁分離的材料。橫梁50 —般是在操作條件下沿棒的可操作長度上 足以保持基本上不變形的剛性部件。例如，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)沿5英尺長的橫梁上小于約 0.005英寸，優(yōu)選小于0.003英寸的彎曲是令人滿意的?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，鋁或鋼是令人 滿意的橫梁50的材料。壓棒60、 70和支承棒80、 90和100的大小基本上延伸到 劃痕線26的整個長度，并沿該劃痕線提供與帶狀物20的連續(xù)接觸線。
形成接觸表面56的材料是聚合物材料，如熱塑性材料、熱固性材料或熱塑性 彈性體?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，肖氏A硬度約為60土10的有機(jī)硅是令人滿意的材料。然而應(yīng) 當(dāng)理解，根據(jù)該設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及各個棒與帶狀物20之間界面所需的特性，可以改 變形成接觸表面56的材料的性能特點(diǎn)。例如，當(dāng)同時用作劃痕棒時，上游支承棒 80也可以由硬度比上游壓棒60更高的表面構(gòu)成。
接觸表面56可以由各種方法連接到橫梁50上。這些方法包括粘合、粘接或 摩擦適配(frictionfit)。如圖6-9和圖10a-10d所示，橫梁50包括具有一定橫截面的 槽51，且接觸表面56包括與該槽銜接的相應(yīng)的鎖定舌片57。雖然接觸表面56描 述為一個具有表面和鎖定舌片57的部件，但可以預(yù)料該接觸表面可局限于置于基 底上的表面層或薄膜，其中該基底起到鎖定舌片的作用。
參看圖10a-10d，相對于玻璃帶20，接觸表面56可具有多種界面。例如，相 對于玻璃帶20的表面，接觸表面56可形成一個斜平面。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)接觸表 面56接合玻璃帶20時，沿接觸表面的預(yù)定位置施加更高的力。接觸表面56沿劃 痕線26的長度延伸，并沿玻璃帶20的約1/2長度(1/2" length)接觸該帶狀物。
上游壓棒60、上游支承棒80、下游壓棒70、第二上游支承棒90和下游支承 棒100都以與玻璃帶20的速度矢量基本上相同的速度矢量移動。如本領(lǐng)域中已知 的那樣，壓棒60、 70和支承棒80、 90和100由以與玻璃帶20匹配的合適速度矢為了說明的目的，以在共用的底座120上進(jìn)行移動來說明壓棒60、 70和支承 棒80、 90和100。底座120相對于軌道124是可以移動的，底座的移動可以由多 種方法驅(qū)動，包括磁性、機(jī)械或機(jī)電的方法，例如電動機(jī)、齒輪和/或齒條和小齒 輪。因此，壓棒60、 70和支承棒80、 90和IOO可以與玻璃帶20相同的速度矢量 V進(jìn)行移動，而且在與該玻璃帶接觸后在該玻璃帶的特定位置保持接觸。
在某些結(jié)構(gòu)中，上游支承棒80在不偏離本發(fā)明設(shè)備的條件下也用作劃痕棒。 也就是說，如圖6-9所示，上游支承棒80在劃痕線26的上游接觸玻璃帶20的第 二表面34，同時接觸與劃痕線相對的玻璃帶20第二表面(或劃痕線的所需位置)。
如圖3-5所示，上游壓棒60連接到底座120上用于與玻璃帶20的第一表面 32接合，上游支承棒連接到底座上用于與該玻璃帶第二表面32接合，從而限制該 玻璃帶。
上游壓棒60和上游支承棒80可以按對置、偏置或重疊關(guān)系接觸玻璃帶20的 相對表面。在圖4所示的"對置"關(guān)系中，上游壓棒60和上游支承棒80在離根部 14相同的距離處接合玻璃帶20。對于具有垂直速度矢量V的玻璃帶20而言，所 述對置的接觸發(fā)生在給定的高度(沿該玻璃帶的垂直位置)。在圖3所示的"偏置" 關(guān)系中，上游壓棒60和上游支承棒80在離根部14不同的距離處接合玻璃帶20。 這就是說，在玻璃帶上上游壓棒60在第一表面32上的接觸處和上游支承棒80在 第二表面34上的接觸處的長度是不同的。在圖5所示的"重疊"關(guān)系中，上游壓 棒60和上游支承棒80的一部分都在玻璃帶20相同長度處接觸該玻璃帶的各個表 面。例如，在重疊的關(guān)系中，如果上游壓棒60和上游支承棒80各自都與該玻璃帶 的1/2"相接觸，則在該玻璃帶的1/4"長度上每根上游壓棒60和上游支承棒80有約 1/4〃接觸處重疊，以限制該玻璃帶。
可以對上游壓棒60和上游支承棒80進(jìn)行控制，以同時或先后接觸玻璃帶20 的各個表面。然而有利的是，上游壓棒60和上游支承棒80在分離玻璃板24之時 和之后都接觸玻璃帶20。
上游壓棒60和上游支承棒80可移動地連接到底座120上，以便在回縮的不 接觸玻璃帶的位置和伸出的接觸玻璃帶的位置之間進(jìn)行移動。多種裝置可用于相對 于底座120移動上游壓棒60和上游支承棒80。例如，凸輪可以把棒60、 80偶合 到底座120上?；蛘?，可以使用機(jī)械傳動裝置如齒條和小齒輪或螺紋嚙合、液壓或 氣壓活塞或缸。
因此，上游壓棒60和上游支承棒80可以在回縮的不接觸玻璃帶的位置和伸出的接觸玻璃帶的位置之間相對于底座120進(jìn)行移動?；蛘?，上游壓棒60和上游 支承棒80相對于底座120可以固定，而該底座可相對于軌道124進(jìn)行移動，以選 擇性地使這些棒與玻璃帶20接合。
在如圖6a-6d所示的選擇結(jié)構(gòu)中，上游壓棒60和下游壓棒70可裝配在同一橫 梁50中，從而可以同步地移動?；蛘?，上游壓棒60和下游壓棒70可以捆在同一 個底座或基座上。相反地，如圖7-9所示，上游壓棒60和下游壓棒70可以獨(dú)立地 控制(操作)，以提供與玻璃帶20的先后或獨(dú)立接觸。
類似地，上游支承棒80、第二上游支承棒90和下游支承棒IOO可以負(fù)載在同 一橫梁50上，以在回縮位置和伸出位置之間同步地移動?；蛘?，如有需要，上游 支承棒80、第二上游支承棒90和下游支承棒IOO分別可以由獨(dú)立的和獨(dú)立驅(qū)動的 橫梁支承。
在一個結(jié)構(gòu)中，壓棒60、 70和劃痕組件130在玻璃帶20的3英寸左右長度 內(nèi)與該玻璃帶的第一表面32接觸。因此，對于劃痕線26與上游壓棒和下游壓棒等 間距的結(jié)構(gòu)，這些棒位于離劃痕線1.5英寸左右的范圍內(nèi)。
類似地，上游支承棒80、第二上游支承棒90和下游支承棒100沿玻璃帶20 的長度的跨度約為3英寸或更小。在一些結(jié)構(gòu)中，上游壓棒60離劃痕線26的距離 在2英寸以內(nèi)或小于1英寸。下游壓棒70可以離劃痕線26小于3英寸到小于約1 英寸。在一個結(jié)構(gòu)中，棒60、 70位于帶狀物20的37毫米長度內(nèi)。
諸如壓電或彈簧承載傳感器之類的負(fù)荷傳感器或力傳感器可以連接到各個棒 60、 70、 80、 90、 100和底座120之間，以測量各個棒上的負(fù)荷。將傳感器連接到 中心控制器上，以便可以測定、監(jiān)測和控制所需的負(fù)荷。
用劃痕組件130在玻璃帶20的第一表面32中選擇性地形成劃痕線26。劃痕 組件130可以與上游壓棒60和上游支承棒80中一個或二個一起移動。為了描述的 目的，令劃痕組件130負(fù)載在底座120上。因此，劃痕組件120可以與玻璃帶20 相匹配的速度矢量沿該玻璃帶的移動方向移動。當(dāng)劃痕組件130按玻璃帶20的相 同移動方向平移時，可以形成與該玻璃帶移動方向橫向延伸的劃痕線26。
劃痕組件130可以是玻璃劃線領(lǐng)域中眾所周知的任何結(jié)構(gòu)，包括但不限于激 光器、輪狀物或點(diǎn)狀物。
對于需要與玻璃帶20接觸形成劃痕線26的劃痕組件130的結(jié)構(gòu)，劃痕組件 130也可以在回縮的非玻璃帶接觸位置和伸出的玻璃帶接觸位置之間移動。
劃痕組件130 —般與上游支承棒80相協(xié)作，沿玻璃帶20的第一表面32形成劃痕線26，使得上游支承棒也用作與劃痕組件130和玻璃帶20接觸點(diǎn)相對的劃痕 棍。
劃痕線26沿玻璃帶20的大部分寬度橫向延伸。對于具有珠36的玻璃帶20 結(jié)構(gòu)，劃痕線26基本上在這些珠之間的整個距離上延伸。因此，該劃痕線可以在 玻璃帶20的70-100%寬度內(nèi)延伸。劃痕線26的深度一般約為玻璃帶20厚度的10 %。劃痕線26的實(shí)際深度部分取決于劃痕參數(shù)，如劃痕壓力、劃痕組件的幾何形 狀、玻璃帶的厚度和材料以及玻璃制造設(shè)備10的特性。對于代表性的玻璃帶厚度， 劃痕線26的深度約為70-130微米。
用玻璃板接合組件140在劃痕線26的下游抓住玻璃帶20，并在與玻璃帶20 分離時控制玻璃板24的移動。代表性的玻璃板接合組件及有關(guān)的輸送器記載在美 國專利6,616,025中。該專利以引用的方式明確地插入本申請中。
玻璃板接合組件140包括玻璃板接合元件142，如軟真空吸盤。應(yīng)當(dāng)理解也可 以使用其它玻璃板接合裝置24，如接合玻璃帶(玻璃板)側(cè)邊的夾子或指狀物。 玻璃板接合元件142的數(shù)目可以隨玻璃板24的大小、厚度和重量變化。
玻璃板接合組件140可以在劃痕線26形成之前或之后接合玻璃帶20。另外， 玻璃板接合組件140可以包括下落液壓缸(drop cylinder)，它可以使玻璃板24從 新形成的玻璃帶20末端22上進(jìn)行垂直運(yùn)動。
就玻璃板24沿劃痕線26從玻璃帶20分離而言，用一組與該玻璃帶接觸的棍 使裂縫沿該劃痕線延伸。可以使用這些棍與玻璃帶20之間的各種接觸組合分離玻 璃板24。例如，可以使用下游壓棒70提供斷裂作用(用作斷裂棍)。或者，上游 壓棒60和下游壓棒70可以對玻璃帶20協(xié)同作用，以誘導(dǎo)沿劃痕線26的分離。
上壓棒60和上支承棒80 —般限制它們之間的一部分玻璃帶20。通過限制該 部分玻璃帶20，可以減少由重力引起的玻璃帶速度矢量偏差。另外，限制劃痕線 26上游的一部分玻璃帶20可以賦予接觸表面56阻尼特性，以減少把擾動傳遞給 該玻璃帶。
與現(xiàn)有的系統(tǒng)相比，在劃痕線26附近施加局部彎曲，這種局部彎曲足以讓裂 縫沿該劃痕線延伸。
在玻璃板24從玻璃帶20上分離過程中和分離之后不久上游壓棒60、上游支 承棒80(和第二上游支承棒IOO)的接觸有助于抑制機(jī)械振動向玻璃帶的上游傳遞。 因此，在分離過程中減少劃痕線26上方玻璃帶20的移動。分離后上游支承棒80 和上游壓棒60與玻璃帶20之間繼續(xù)接觸吸收一部分分離過程中產(chǎn)生的能量，從而減少可向該帶狀物上游傳遞的擾動量。
另外，通過把各個棍的連續(xù)接觸線放在靠近于劃痕線，如3英寸(7.6厘米)
以內(nèi)，可以在該劃痕線的地方對玻璃帶20施加更均勻的能量分布，從而改善玻璃 板24的分離特性。可以認(rèn)為，該分離線相對于劃痕線26的精確度隨棍60、 80 (和 70)沿該劃痕線的長度施加更均勻的應(yīng)力而增加。這可以讓劃痕線26的位置在1 毫米以內(nèi)變化，而不用犧牲分離過程的效率。
在形成劃痕線26之前或之后，使用壓棒60、 70和支承棒80、 90、 100還可 以在該劃痕線的區(qū)域內(nèi)保持(或產(chǎn)生)基本上平的玻璃帶結(jié)構(gòu)。
為了解釋的目的，下面將詳細(xì)說明與玻璃帶20接觸的上游壓棒60和上游支 承棒80的四種不同的具體排列。
參見圖6a-6d，使用該組件的第一種結(jié)構(gòu)來從玻璃帶20的末端22上分離玻璃 板24。如圖6a所示，上游支承棒80與玻璃帶20的第二表面34接觸，劃痕組件 130橫切該玻璃帶的至少一部分寬度，形成劃痕線26。在形成劃痕線26之前，玻 璃板接合組件140與玻璃帶20接合。然而，應(yīng)當(dāng)理解，該玻璃板接合組件可以在 形成劃痕線26以后接合玻璃帶20。參見圖6b，上游支承棒80用作劃痕前緣棍 (score-nosing bar)或砧。如圖所示，雖然劃痕組件130退回到相對于上游壓棒60的 上游位置，但應(yīng)當(dāng)理解該劃痕組件可以在劃痕位置和非劃痕位置之間進(jìn)行側(cè)向移動 (圖6b中水平方向)。在形成劃痕線26之后，上游壓棒60和下游壓棒70與玻璃 帶20的第一表面32接觸，以把劃痕線26放在該上游壓棒和下游壓棒之間，并通 過上游支承棒80和上游壓棒與該玻璃帶的接觸限制劃痕線26上游的一部分玻璃 帶。使上游壓棒60和上游支承棒80的大小和位置適合于按偏置、重疊或?qū)χ藐P(guān)系 接觸玻璃帶20。另外，雖然上游壓棒60和下游壓棒70如圖所示結(jié)合在單個橫梁 50中，但可以要求每個壓棒是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。這就是說，上游壓棒60和下游壓棒70 都可以包括各自的接觸表面56和一部分共用的橫梁50。
在圖6c中，將支承棒80上游壓棒60和下游壓棒70推向上游支承棒80，同 時玻璃板接合組件140以垂直路徑拉動玻璃帶20，從而沿劃痕線26分離該玻璃帶。 應(yīng)當(dāng)理解，上游壓棒60可以在下游壓棒70與玻璃帶20接觸的同時或之前接觸該 玻璃帶。在另一種方案中，把一部分玻璃帶20限制在上游壓棒60和一部分上游支 承棒80之間，使得該玻璃帶在分離之后在該分離線的上游仍受到限制。
在圖6d中，上游壓棒60、下游壓棒70、上游支承棒80和劃痕組件130重新 與玻璃帶20對齊，以便形成下一個玻璃板24。也應(yīng)注意，通過使上游壓棒60和上游壓棒80沿玻璃帶20的長度至少稍有一 些重疊關(guān)系，可以減少對上游玻璃帶20施加彎曲力矩。上游壓棒60和上游支承棒 80的重疊量至少部分取決于玻璃帶20形成材料的類型和厚度。
參見圖7a，在形成劃痕線26之前使上游支承棒80和至少上游壓棒60與玻璃 帶20接觸(并因此限制該玻璃帶)。另外，在形成該劃痕線之前，使玻璃板接合 組件140與玻璃帶20接合。然而，應(yīng)當(dāng)理解玻璃板接合組件140可以在形成劃痕 線26之后與玻璃帶20進(jìn)行接合。在圖7b中，使劃痕組件130與玻璃帶20的第一 表面32接觸并擠向一部分支承棒80，形成劃痕線26。在圖7c中，將劃痕組件130 回縮。在圖7d中，把下游壓棒70推向玻璃帶20的第一表面32，以從該玻璃帶上 分離玻璃板24。在圖7e中，下游壓棒70和劃痕組件130處于回縮位置，而上游 支承棒棒70和上游壓棒60與玻璃帶保持接觸，從而抑制從該玻璃帶上分離玻璃板 24而產(chǎn)生的擾動的傳遞。在圖7f中，將各個棒返回到初始位置，以從玻璃帶20 上分離下一個玻璃板24。
另外，上游支承棒和上游壓棒60 (和下游壓棒70)的關(guān)系可以是偏置、對置 或重疊。雖然上游壓棒60和下游壓棒70可以同時移動到與玻璃帶20的第一表面 32接觸，并在形成劃痕線26以后同時移動，以分離玻璃板24，但可以預(yù)料獨(dú)立地 移動下游壓棒以使裂縫沿劃痕線擴(kuò)展是有利的。
參見圖8a，分別使第二上游支承棒90和上游壓棒80與玻璃帶20的第二表面 34和第一表面32接觸。另外，下游壓棒70可任選地與玻璃帶20的第一表面接觸， 以進(jìn)一步穩(wěn)定和控制該玻璃帶。在圖Sb中，使上游支承棒80和劃痕組件130與玻 璃帶20接觸，以在上游壓棒60和下游壓棒70之間形成劃痕線26。 一部分上游支 承棒80在劃痕線26的上游與玻璃帶20的第二表面34接觸。因此，玻璃帶20在 劃痕線26的上游受該玻璃帶第二表面34上的一部分上游支承棒80和第二上游支 承棒90以及該玻璃帶第一表面32上的上游壓棒60限制。玻璃板接合組件140接 合玻璃帶20。在圖8c中，在形成劃痕線26之后將劃痕組件130縮回。在圖8d中， 將下游壓棒70進(jìn)一步推向玻璃帶20的第一表面32，使玻璃板24與該玻璃帶分離。 在圖8e中，分離的玻璃板24由玻璃板接合組件140移去，并用上游支承棒80、 第二上游支承棒100和上游壓棒60的一部分限制新形成的玻璃帶末端22。在圖8f 中，將這些棒返回預(yù)備位置，以開始從玻璃帶20上分離下一個玻璃板24的順序。
在一系列圖9中，選擇配置來減少不合需求的沿劃痕線26的早期裂縫擴(kuò)展。 一般來說，圖9的配置引發(fā)劃痕線附近玻璃帶20第一表面32的局部壓力。這種局部壓力減少了裂縫沿劃痕線26擴(kuò)展的傾向。圖9所示的棒配置沿劃痕線26形成初 始的壓力和隨后的張力，因此可知裂縫的擴(kuò)展。
在一系列圖9中，用玻璃板接合裝置140抓住玻璃板24，并從下移的玻璃帶 20上除去該玻璃板。如圖9a所示，上游支承棒80、第二上游支承棒90和下游支 承棒100被安裝在共同的橫梁50上，其中第二上游支承棒和下游支承棒比上游支 承棒突出更多的距離。這就是說，上游支承棒80相對于第二上游支承棒90和下游 支承棒100凹進(jìn)，從而使玻璃帶20的第二表面34先接觸第二上游支承棒和下游支 承棒。雖然第二上游支承棒90和下游支承棒100的材料可以比上游支承棒80的材 料更柔軟，更易壓縮，但當(dāng)上游壓棒60與玻璃帶20的第一表面接觸時，在該帶狀 物中施加少些彎曲，從而在劃痕線26的所需區(qū)域產(chǎn)生局部的壓縮力。
雖然上游支承棒80可以與第二上游支承棒90和下游支承棒100分別控制， 但通過把上游支承棒80、第二上游支承棒90和下游支承棒100安裝在一個共同的 橫梁50上并使用不同大小的接觸表面56可以簡化該設(shè)備。
參見圖9b，劃痕組件130然后在局部壓縮的玻璃帶20第一表面32上形成劃 痕線26。接著如圖9c所示，使劃痕組件130回縮，并用足夠的力把下游壓棒70 推向玻璃帶20的第一表面，在該玻璃帶第一表面的劃痕線26區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生局部張力。 然后如圖9d所示，從玻璃帶20上分離玻璃板24，同時玻璃帶20在第二表面34 上的第二上游支承棒90和上游支承棒90與第一表面上的上游壓棒60之間仍受到 限制。圖9d中，玻璃板接合組件140移去玻璃板24。參見圖9f，這些棒和劃痕組 件130退回到預(yù)備位置，以分離下一塊玻璃板24。
因此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)在劃痕線26 (或劃痕線位置)的上游對玻璃帶20進(jìn)行對置 接觸，其中上游相對接觸可以是上游壓棒60和上游支承棒80的偏置、對置或重疊 關(guān)系。
然后，沿劃痕線26使裂縫擴(kuò)展，并從玻璃帶20上分離玻璃板24。
在分離玻璃板24的過程中和之后保持與玻璃帶20的上游接觸，從而減少導(dǎo) 入可向該玻璃帶上游傳遞的擾動。
在某些結(jié)構(gòu)中，對玻璃帶20的上游限制可以在形成劃痕線26之后，且基本 上與沿該劃痕線分離玻璃帶同時進(jìn)行。在另一些結(jié)構(gòu)中，對玻璃帶20的上游限制 先于形成劃痕線26。
雖然結(jié)合具體的說明性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員顯 然可以根據(jù)上述的描述作許多替換、改進(jìn)和變化。因此，本發(fā)明試圖包括所有這些落入所附權(quán)利要求書所述構(gòu)思和范圍的替換、改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種從脆性材料的移動帶狀物上分離板的方法，該方法包括a.使所述移動帶狀物的第一表面與上游壓棒接觸，同時使所述移動帶狀物的第二表面與上游支承棒接觸，所述上游壓棒和支承棒與所述帶狀物一起移動，以限制一部分所述的帶狀物；b.沿位于所述帶狀物限制部分下游的劃痕線從該帶狀物上分離所述板。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在從所述帶狀物上分離 所述板以后釋放該帶狀物的限制部分。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在限制帶狀物的所述部 分之前形成所述的劃痕線。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在限制帶狀物的所述部 分之后形成所述的劃痕線。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括沿所述帶狀物的長度偏 置所述的上游壓棒和上游支承棒。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括使所述的上游壓棒和上 游支承棒對置。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括使所述上游支承棒接觸 與所述劃痕線相對的所述帶狀物第二表面。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括把一部分上游支承棒用 作劃痕砧。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在與一部分所述上游支 承棒相對的該帶狀物第一表面上形成劃痕線。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，它還包括在所述劃痕線的下游把 下游壓棒推向所述帶狀物的第一表面，以誘導(dǎo)沿所述劃痕線的分離。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，它還包括在從所述帶狀物上分離 所述板之前使第二上游支承棒與所述帶狀物的第二表面接觸。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，它還包括在形成所述劃痕線之前 使第二上游支承棒與所述帶狀物的第二表面接觸。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括沿所述的帶狀物使所述 上游壓棒與上述支承棒重疊。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在沿所述劃痕線分離所 述板之后限制所述部分的帶狀物。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括在分離所述玻璃板之前 使第二上游支承棒與所述帶狀物的第二表面接觸，并使所述上游壓棒與所述帶狀物 的第一表面接觸。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，它還包括在所述帶狀物的第一表面中產(chǎn)生橫穿所述劃痕線的壓縮應(yīng)力。
17. 從脆性材料的移動帶狀物上分離板的設(shè)備，該設(shè)備包括a. 接觸所述帶狀物相對表面并隨該帶狀物移動的一對相對的棒，以在劃痕線 的上游限制一部分所述帶狀物；和b. 在劃痕線下游接觸所述帶狀物以沿所述劃痕線從所述帶狀物上分離所述板 的下游壓棒。
18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述相對的棒處于偏置關(guān)系。
19. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述相對的棒處于對置關(guān)系。
20. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述相對的棒沿所述劃痕線的 基本上整個長度接觸所述帶狀物。
全文摘要
通過在分離玻璃板之前在劃痕線的上游限制移動的脆性材料帶狀物來從該帶狀物上分離玻璃板。該帶狀物通過按對置、重疊或偏置關(guān)系之一選擇性地接觸該帶狀物的第一表面和第二表面來加以限制。該帶狀物可以在形成劃痕線之前、基本上同時或之后加以限制。在從該帶狀物上分離玻璃板期間或之后不久的時間內(nèi)保持對該帶狀物的限制狀態(tài)，從而減少把擾動或彎曲力矩導(dǎo)入上游帶狀物中。
文檔編號C03B33/02GK101495418SQ200680017138
公開日2009年7月29日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者J·K·考克斯, K·S·摩根, M·A·約瑟夫二世 申請人:康寧股份有限公司