從移動玻璃帶分離玻璃板的方法和設備的制造方法
【專利說明】從移動玻璃帶分離玻璃板的方法和設備
優先權
[0001 ]本申請根據35U.S.C.§119要求2013年6月25日提交的美國臨時申請系列號第61/839106的優先權權益，且基于其內容并通過引用將其內容整體結合于此。
背景
領域
[0002]本發明總體涉及制造玻璃板的設備和方法，且具體是從連續移動的玻璃帶分離玻璃板的方法。
技術背景
[0003]液晶顯示器(IXD)玻璃業務的最近趨勢已經逐漸朝向更寬且更薄的玻璃板(例如平均厚度小于約0.5mm的玻璃板)。幾年前，玻璃板，諸如用于平板顯示器產業的玻璃的典型厚度平均約為0.7mm。用于生產高質量玻璃板的一種商業上成功的方法是通過熔融下拉工藝，其中通過使熔融玻璃流過成型體而形成玻璃帶，然后從從其形成的連續移動玻璃帶切割各個玻璃板。該工藝要求玻璃帶呈現一定程度的剛性。隨著玻璃帶的寬度和厚度減小，玻璃帶剛度會顯著下降。隨著玻璃帶剛度下降，成形工藝和拉制區域底部的工藝參數變窄。這導致降低的拉制穩定性和增加的工藝干擾頻率。例如，在拉制工藝期間，玻璃帶通常呈現跨越帶寬度(橫向于拉制方向)的曲率。該曲率增加帶剛度。但是，一致的工藝要求曲率也一致(例如，曲率保持沿一致的方向定向)。由于諸如厚度減小的其它因素造成的玻璃帶減小的剛度會導致曲率方向的反向，有時突然反向，由此干擾成型工藝。由于帶厚度減小和/或帶寬度增加會發生的另一故障是玻璃帶的不可控開裂，例如在切割工藝期間。
[0004]玻璃帶厚度減小，加上流量增加，產生更多的玻璃板或平方英尺。熔融拉制機(FDM)以快得多的速率輸送玻璃帶，這意味著刻劃玻璃帶時涉及的裝置，行進砧機(ΤΑΜ)必須更快速循環以刻劃玻璃板，且用于進行分離的機器人工具必須以更快速率跟蹤玻璃帶并傳送玻璃板。
[0005]對薄玻璃板的需求持續增加，且為了完全利用拉制設備，通過制造設備的熔融玻璃的流量已經增加以保持同步。于是，用于板分離循環的可允許循環時間也已經顯著減少。但是，循環時間受到玻璃板可多快分離和分離工藝發生的豎直空間(高度)的限制。當前設備即將達到設計極限，使得分離循環時間的進一步減少會產生不穩定拉制工藝。連續增加設備的速度會不利地影響玻璃切割工藝穩定性和設備壽命。
【發明內容】
[0006]本公開涉及通過對行進砧機的行進載架組件部分增加機械裝置和控制而在拉制機底部行進砧機和自動機械作用循環時間減少，而不犧牲過程穩定性。這些增加將在刻劃線處從連續成形玻璃帶彎曲和分離玻璃板的功能從自動機械轉移到行進砧機。因此，通常執行這些任務的多軸自動機械可免除這些任務并僅用作材料搬運裝置以將分離的玻璃板傳遞到下游過程工位。這種任務轉移可減少總體分離循環時間，因為玻璃帶的彎曲和玻璃板與玻璃帶的分離可在自動機械從將先前玻璃板傳送到下游過程之前由行進砧機執行。因此可減少自動機械在行進砧機位置處必須花費的總分離循環時間的部分(例如在某些情況下減少從約20%至約50%)。此外，隨著新玻璃板產品變得越來越薄，玻璃帶線性速度將增加且分離循環時間會減少。自動機械循環進行當前玻璃板分離和材料搬運功能所需的時間會限制生產速度并可能導致欠佳的分離過程。采用本文所述的分離設備和方法可用于減少總體分離循環時間并適應增加的過程速度。在其它方面，采用本文所述的分離設備和方法可改進分離過程穩定性，尤其是對于薄玻璃板(例如對于厚度等于或小于約0.3mm的玻璃帶)，改進在于:a)消除行進砧機載架組件與彎曲分離裝置之間跟蹤速度的變化，b)將轉動彎曲軸線與刻劃線高度機械對準從而不會發生偏離軸線彎曲，c)提供受控水平板運動的兩個軸線，d)通過使用兩個軸線的受控轉動板運動來提供更大的過程優化，其中獨立轉動的分離臂可用于賦予玻璃帶和/或分離板內的扭轉，e)能夠不中斷自動機械進行自動分離和破碎處理，f)消除基于自動機械重量限制或自動機械間隙限制的自動機械設計限制，由此提供獨立于彎曲角和自動機械重量的精確向下力控制，g)能夠在刻劃之前將對稱玻璃帶側張緊以弄平玻璃帶而不會扭轉，h)通過消除自動機械跟蹤玻璃帶運動的需要而顯著減少分離循環時間，以及i)允許吸杯和機頭通過公共設備對準而不是協調多件器械。總之，玻璃板與移動玻璃帶的分離作為行進砧機的功能消除了自動機械作為玻璃帶跟蹤、側部張緊、向下力以及板彎曲分離裝置。自動機械變成玻璃板傳送工具以將分離玻璃板從拉制底部區域傳送到下游輸送器以縮短循環時間。玻璃板與移動玻璃帶分離作為行進砧機板分離裝置的功能，玻璃板分離工藝可與伺服驅動機頭件整合。自動機械在預定位置等待捕獲分離的玻璃板并用于行進砧機整合的分離裝置完成送出。
[0007]因而，在本文公開的一實施例中，描述一種將玻璃板與移動玻璃板分離的方法，包括:以速度S沿拉制方向從成型體拉制熔融玻璃以形成玻璃帶；以速度S沿拉制方向移動載架組件，所述載架組件包括分離裝置，所述分離裝置包括分離臂和與所述分離臂聯接的抽吸裝置;用所述分離裝置配合所述玻璃帶；用所述分離裝置沿所述玻璃帶的寬度方向對玻璃帶施加張力；用所述分離裝置沿所述玻璃帶的長度方向對玻璃帶施加張力；用刻痕裝置在所述玻璃帶內產生刻痕;用所述分離裝置對所述玻璃帶施加彎曲力矩以在所述刻痕處將玻璃板與所述玻璃帶分離；用自動機械配合所述玻璃板；以及將所述分離裝置與所述玻璃板脫開。
[0008]用所述分離裝置配合所述玻璃帶可包括所述分離裝置沿垂直于所述拉制方向的方向運動。用所述分離裝置配合所述玻璃帶可包括用聯接到所述分離臂的所述抽吸裝置夾持所述玻璃帶。
[0009]沿所述寬度方向對玻璃帶施加張力可包括用聯接到所述抽吸裝置的線性滑動件施加橫向力。
[0010]沿所述長度方向對玻璃帶施加張力包括用聯接到所述抽吸裝置的線性滑動件沿所述玻璃帶的長度方向對所述玻璃帶施加力。
[0011]對所述玻璃帶施加彎曲力矩可包括繞轉動軸線轉動所述分離臂。
[0012]本文描述的各實施例還可包括:在所述玻璃板與所述玻璃帶分離之后，沿朝向所述自動機械的方向將所述分離臂移動到送出位置。
[0013]本文描述的各實施例還可包括:在將所述玻璃板與所述玻璃帶分離之后但在所述自動機械配合所述玻璃板之前，使所述分離臂繞轉動軸線轉動。
[0014]在用所述分離裝置對所述玻璃帶施加將所述玻璃板與所述玻璃帶分離的彎曲力矩之后，可沿所述拉制方向遠離所述玻璃帶移動所述玻璃板。由于刻劃之前分離裝置沿縱向方向施加的張力，該運動可相當快速地進行。
[0015]聯接到自動機械的抽吸裝置可在與玻璃板的被自動機械配合的一側相反的玻璃板的一側上配合玻璃板，或在其它實施例中，自動機械和分離裝置可在同一側上配合玻璃板和/或玻璃帶。
[0016]另一方面，公開了一種將玻璃板與沿拉制方向移動的玻璃帶分離的設備，包括:行進砧機，包括:載架組件，所述載架組件構造成沿所述拉制方向移動;第一機頭件，所述第一機頭件聯接到所述載架組件并構造成沿垂直于所述拉制方向的方向移動；以及分離裝置，所述分離裝置用于配合所述玻璃帶且聯接到所述載架組件，并構造成沿垂直于所述拉制方向的方向移動并還繞轉動軸線轉動。該設備還可包括:聯接到所述載架組件的刻劃裝置。該分離裝置可包括分離臂，分離臂還包括與其聯接的抽吸裝置并構造成相對于分離臂沿至少兩個垂直方向移動。例如，抽吸裝置可用線性滑動件聯接到分離臂。
[0017]本發明的附加