用于分離脆性材料板的設備和方法
【專利說明】用于分離脆性材料板的設備和方法
[0001] 本發明專利申請是國際申請號為PCT//US2013/069579,國際申請日為2013年11 月12日，進入中國國家階段的申請號為201380070224. 3,發明名稱為"用于分離脆性材料 板的設備和方法"的發明專利申請的分案申請。
[0002] 相關申請交叉參考
[0003] 本申請要求2012年11月15日提交的美國專利申請第13/678042號的優先權，其 全文通過引用結合入本文。
[0004] 背景
[0005] 領域
[0006] 本發明總體涉及制造離散的脆性材料板例如玻璃，陶瓷等，具體來說，涉及用于 從連續的脆性材料帶分離脆性材料板的設備和用于從連續的脆性材料帶分離脆性材料板 的方法。
【背景技術】
[0007] 脆性材料板例如玻璃或陶瓷材料的板可形成為連續的帶。例如，連續的玻璃帶通 常由下拉法例如熔合拉制法或狹縫拉制法來形成。當拉制熔融的玻璃時，玻璃冷卻和固化。 最后，從連續的玻璃帶切割單個玻璃板。從連續的玻璃帶切割的這些單個玻璃板可用于各 種器件，包括平板顯示器、觸摸傳感器、光伏器件和其它電子應用。
[0008] 常常調節帶形成的速率來適應在帶形成下游的制造過程的速度，因為這種過程 (例如分離過程等）的循環時間常常慢于帶形成的最大速率。例如，在連續的玻璃帶成形 操作中，通常使用設備將玻璃帶切斷成離散的玻璃板，當玻璃帶沿著拉制方向傳送時該設 備跟隨并連接到連續的玻璃帶。一旦分離操作完成，該設備與玻璃帶脫離，并循環到上游以 重復該過程。這些操作的循環時間慢于帶形成的最大速率，這樣降低了帶形成的速率來適 應分離過程的循環時間。但是，降低過程的循環時間也降低生產量。
[0009] 因此，本領域需要替代的從連續的脆性材料帶分離離散的脆性材料板的方法和設 備。
[0010] 概述
[0011] 在一種實施方式中，用于沿著劃割線分離脆性材料板的分離設備可包括鄰近傳送 路徑設置的第一分離凸輪。第一分離凸輪能可旋轉地結合到第一驅動裝置，第一驅動裝置 繞著第一旋轉軸線旋轉第一分離凸輪。第一驅動裝置可旋轉第一分離凸輪，從而第一分離 凸輪的至少一部分的接觸面周期性地延伸穿過傳送路徑的中心線。第一驅動裝置可與脆性 材料板的拉制速率同步從而在分離時間第一分離凸輪的至少一部分的接觸面延伸穿過傳 送路徑的中心線，以及在非分離時間周期性地不延伸穿過傳送路徑的中心線。
[0012] 在另一種實施方式中，用于分離玻璃基片的方法可包括在傳送路徑上沿著傳送方 向傳送劃割的玻璃帶。可在第一分離凸輪和第二分離凸輪之間引導劃割的玻璃帶。第二分 離凸輪可沿著傳送方向設置在第一分離凸輪下游。第一分離凸輪和第二分離凸輪可設置在 傳送路徑的中心線的相對側。可旋轉第一分離凸輪從而第一分離凸輪的至少一部分的接觸 面周期性設置成跨過傳送路徑的中心線，和第一分離凸輪的接觸面周期性地接觸劃割的玻 璃帶的第一表面和沿著第一錯位方向使至少一部分的劃割的玻璃帶從傳送路徑的中心線 錯位。可與第一分離凸輪同時旋轉第二分離凸輪從而第二分離凸輪的至少一部分的接觸面 周期性設置成跨過傳送路徑的中心線，和第二分離凸輪的接觸面周期性地接觸劃割的玻璃 帶的第二表面和沿著與第一錯位方向相對的第二錯位方向使至少一部分的劃割的玻璃帶 從傳送路徑的中心線錯位。劃割的玻璃帶沿著第一錯位方向和第二錯位方向的同時錯位沿 著劃割的玻璃帶中的開孔分離劃割的玻璃帶。
[0013] 還在另一種實施方式中，用于成形玻璃基片的方法包括沿著基本上垂直的方向從 成形設備拉制連續的玻璃帶。當沿著基本上垂直的方向拉制連續的玻璃帶時，可劃割連續 的玻璃帶以形成開孔。然后，當連續的劃割的玻璃帶沿著基本上垂直的方向拉制時，連續 的劃割的玻璃帶的第一部分可周期性地沿著不與基本上垂直的方向平行的第一方向錯位。 此外，當連續的劃割的玻璃帶沿著基本上垂直的方向拉制時，連續的劃割的玻璃帶的第二 部分可周期性地沿著與第一方向相對的第二方向錯位。連續的劃割的玻璃帶的第二部分可 在連續的劃割的玻璃帶第一部分的下游。連續的劃割的玻璃帶的第二部分與連續的劃割的 玻璃帶的第一部分同時錯位，從而沿著開孔從連續的玻璃帶分離玻璃基片。
[0014] 在以下的詳細描述中提出了本發明實施方式的其他特征和優點，其中的部分特征 和優點對本領域的技術人員而言，根據所作描述就容易看出，或者通過實施包括以下詳細 描述、權利要求書以及附圖在內的本文所述的本發明而被認識。
[0015] 應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述介紹了各種實施方式，用來提供理 解要求保護的主題的性質和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對各種實施方式的 進一步的理解，附圖被結合在本說明書中并構成說明書的一部分。附圖以圖示形式說明了 本文所述的各種實施方式，并與說明書一起用來解釋要求保護的主題的原理和操作。
[0016] 附圖簡要說明
[0017] 圖1示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的用于分離脆性 材料板的分離設備的橫截面；
[0018] 圖2示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的圖1的分離設備 的等距視圖；
[0019] 圖3示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的圖1和2的分離 設備的放大的橫截面，顯示分離凸輪的空間取向和在它們之間形成的傳送路徑；
[0020] 圖4示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的分離取向中的 圖1和2所示分離設備的第一分離凸輪和第二分離凸輪；
[0021] 圖5示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的分離設備的替 代實施方式的橫截面，其中分離凸輪橫截面是圓形；
[0022] 圖6示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的分離設備的替 代實施方式的橫截面，其中分離凸輪橫截面是橢圓形；
[0023] 圖7示意性地顯示本文所述的分離設備的第一和第二分離凸輪的分離席卷區域；
[0024] 圖8示意性地顯示分離凸輪的替代實施方式的橫截面，其包括由前緣材料形成的 輥筒；
[0025] 圖9示意性地顯示分離設備的替代實施方式，其包括4個分離凸輪；
[0026] 圖10和11示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的用于分離 玻璃基片的分尚設備；
[0027] 圖12示意性地顯示根據本文所示和所述的一個或多個實施方式的用于分離玻璃 基片且具有單一分離凸輪的分離設備；和
[0028] 圖13示意性地顯示玻璃制造設備，其包括根據本文所示和所述的一個或多個實 施方式的用于從連續的玻璃帶分離玻璃基片的分離設備。
[0029] 詳細描述
[0030] 下面詳細參考用于從連續的脆性材料帶分離脆性材料板的設備和方法的各種實 施方式，這些實施方式的例子在附圖中示出。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標 記來表示相同或類似的部分。用于分離脆性材料基片例如玻璃板等的分離設備的一種實施 方式如圖2所示意性地顯示。設備通常包括鄰近傳送路徑設置的第一分離凸輪、在傳送路 徑下游與第一分離凸輪相對的設置的第二分離凸輪。第一和第二分離凸輪可旋轉地結合到 驅動裝置，該驅動裝置旋轉凸輪從而在分離時間時使第一分離凸輪的至少一部分的接觸面 和第二分離凸輪的至少一部分的接觸面周期性地延伸穿過傳送路徑的中心線。當第一分離 凸輪和第二分離凸輪同時延伸穿過傳送路徑的中心線時，凸輪使連續的脆性材料帶的劃割 的片段沿著相對的方向錯位，由此將片段與連續的帶的其余部分沿著劃割線分離。下面將 結合附圖更詳細地描述分離脆性材料基片的分離設備和方法。
[0031] 現參考圖1-3,示意性地顯示用于從連續的脆性材料（例如玻璃、陶瓷等）帶分離 脆性材料板的分離設備100的一種實施方式。分離設備100通常包括第一分離凸輪102和 第二分離凸輪104。第一分離凸輪102和第二分離凸輪104支撐在框架110中，從而第一分 離凸輪102和第二分離凸輪104相對于框架110是可旋轉的。在本文所述的實施方式中， 第一分離凸輪102和第二分離凸輪設置在傳送路徑122的相對的側上（圖3)，且第二分離 凸輪104沿著下游方向（即，沿著圖中所示的坐標軸的-z方向）與第一分離凸輪102