用于加工薄型玻璃幅材材料的方法和设备技术

公开了用于精整薄玻璃幅材材料的长条带的方法和设备。所述方法和设备有助于薄玻璃幅材材料沿向下的竖直方向的移动，并且在薄玻璃幅材材料被卷绕在卷上之前执行例如裁切、贴带和测试的各种精整过程。所述方法和设备操作使得薄玻璃幅材材料不被所述设备接触，并且因此受到针对潜在损坏的保护。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于加工薄型玻璃幅材材料的方法和设备相关申请的交叉引用本申请根据35 U.S.C.§ 119要求2012年11月29日提交的美国临时申请序列号61/731153的优先权，其全部内容构成本专利技术的依据且以引用方式并入本文。
本专利技术总地涉及用于加工和精整玻璃并且更特别地加工和精整薄玻璃幅材材料以用于以各种方式使用(包括并入高技术产品中)的方法和设备。
技术介绍
考虑到最近的发展，玻璃可以制造成薄玻璃幅材的形式，其具有不超过0.05至0.200毫米的厚度、0.5至1.3米或更宽的宽度和多达300米或更大的长度。薄玻璃幅材材料可被卷到卷轴上，且外径小至200毫米的半径。薄玻璃幅材材料具有各种各样的用途，包括作为用于平板显示器(例如，液晶显示器)的基板。用于操纵薄玻璃幅材材料的当前技术通常借鉴自转换工业的卷对卷过程，该过程在材料在水平方向上移动时处理材料。此方法与用于在卷对卷过程中处理的各种各样的材料的方法一致，这些材料包括纸张、塑料和金属，并且存在专门供应用来处理这些材料的设备的广泛的工业部门。一般来说，这些系统具有水平设计，其中，当材料正被形成、转化或添加涂层、层合物、电路形式的价值并且在一些情况下正被输送通过一系列过程环境、真空、热、溅射、干燥器等时，材料通过一系列传输技术(在许多情况下是辊)在水平取向上进给。这些过程步骤中的许多本质上适合于水平幅材传输过程，因此大部分转化设备设计都采用水平设计方案也就不足为奇了。在制造之后操纵和处理薄玻璃幅材材料提出了许多特殊问题，特别是在薄玻璃幅材材料被切割、检查、测试缺陷和层合或进行其它制造步骤时需要避免在薄玻璃幅材材料在水平方向上移动时与其直接接触。通过处理设备与薄玻璃幅材材料直接接触可能容易增加刮伤、擦伤或其它缺陷，这些缺陷不仅影响玻璃的外观质量，而且引入可能弱化玻璃的结构并引发裂纹形式的失效和其中玻璃粉碎的致命失效的缺陷。为了在设计成避免与薄玻璃幅材材料直接物理接触的水平卷对卷操作中加工薄玻璃幅材材料，很大程度上依赖于空气承载技术，该技术被并入传输装置、反向器、转向和平面处理设备。这些装置允许薄玻璃幅材沿着水平生产线跨置在气垫上，该水平生产线可以长达10米或更长，并且至少宽I米至1.5米。这些系统通常需要多达10至15个高度复杂的空气承载装置以用于不同目的。
技术实现思路
如上所述，当薄玻璃幅材材料在精整过程期间在水平方向上移动时，为了避免触碰并且有助于薄玻璃幅材材料的非接触移动，复杂的、精致的和极其昂贵的空气承载装置阵列形成空气垫，以用于薄玻璃幅材材料在退绕模块和卷绕模块之间在水平方向上移动时跨置在其上。在一些构型中，空气承载装置阵列是一系列平行导轨，其利用由导轨之间的空间提供的出口路径释放空气以形成空气垫。这些阵列常常覆盖薄玻璃幅材所跨置的大部分区域。除了反转、测试和张紧之外，这些阵列还保持空气棒。如上所述，如果薄玻璃幅材材料在精整过程期间破裂，当其沿着水平生产线移动时，产生许多问题。当薄玻璃幅材材料破裂时，其可能形成许多小颗粒，这些小颗粒会污染机器，特别是许多空气承载装置。由薄玻璃幅材中的破裂生成的小颗粒具有在精整过程可开始之前粘附到机器的趋势，从而产生显著的清洁问题。当薄玻璃幅材材料在精整过程期间破裂时，所形成的玻璃的小颗粒也被来自空气承载装置的空气吹得到处都是，这可能使情况更严重，并且增加清洁的时间和费用。另外的显著问题在于，所有这些过程都必须在洁净室环境中进行，这需要具有HEPA过滤的空气，以将工艺区域保持在级别10，000目标内。当薄玻璃幅材材料破裂时清洁过程与以下事实叠加:其可能需要达到重建洁净室环境的标准。在破裂之后重新穿引或在精整过程开始时简单地将薄玻璃幅材材料穿引通过水平系统是困难的，部分地是由于需要不接触薄玻璃幅材材料。薄玻璃幅材材料通过系统所选路径需要在卷绕模块两者的下方和一系列空气棒和反向器的上方穿引，这是一个具有多个功能性和人类工程学挑战的过程，原因是:空气棒在显著量的地板空间上方铺展，其中系统的部分难以从侧面触及。当薄玻璃幅材材料移动通过水平过程时，此问题与在薄玻璃幅材材料和空气承载装置之间非常小的距离叠加。卷绕张力管理是用于防止与激光裁切以及其它精整和测试过程相关联的无定向裂缝扩散的控制参数，并且需要在裁切过程和其它精整步骤上游和下游的卷绕张力控制。水平过程通常使用悬链、浮动辊或真空箱张紧技术以及复杂的控制算法来满足给定过程的张紧要求。卷绕张力在幅材传输行业中传统地以镑/线英寸或PLI为单位来测量。在薄玻璃幅材移动通过精整过程并且当其退绕时，薄玻璃幅材上的张力大体上在0.05至0.75镑/线英寸(PLI) (0.06至0.9Kg/cm)的范围内，该值低于在用于塑料、纸板和其它材料的转换工业中通常使用的PLI，其通常在I至5PLI范围内。在水平方向上在提供支承的空气承载部上延展以便避免在这样低的张力下接触薄玻璃幅材材料对控制系统提出挑战，并且需要在空气承载装置的制造和对齐过程中且相对于卷绕器及其它过程设备的很高精度。此要求增加了过程设备的设计和操作的显著的成本和复杂性。另外，由于幅材在其整个路径长度上需要支承，其恒定地紧邻空气承载，这增加了其可能以某种方式接触会造成刮痕或瑕疵(此刮痕或瑕疵会削弱玻璃的机械完整性)的某物的可能性。现有的水平系统也在薄玻璃幅材材料能被裁切的宽度上具有约束性。这是由于需要将空气棒定位成在它们之间具有空间，该空间允许空气逸出，以便保持恰当的空气压力。当薄玻璃材料沿水平方向移动时，薄玻璃幅材材料的边缘在被切割之前和之后必须驻留在提供空气压力的导轨上方而不在空气棒之间的间隙之一上方。因此，空气棒和开放空间的交替图案限制薄玻璃幅材材料可被切割的宽度。本公开的一个实施例涉及一种用于加工薄玻璃幅材材料的方法，其具有以下步骤:将薄玻璃幅材材料从源沿基本上向下的竖直方向引导；对沿基本上向下的竖直方向移动的薄玻璃幅材材料执行精整功能；在没有物理接触的情况下控制在基本上向下的竖直方向上移动的薄玻璃幅材材料的水平稳定性；在没有物理接触的情况下控制在基本上向下的竖直方向上移动的薄玻璃幅材材料的张力；以及将薄玻璃幅材材料卷绕成至少一个卷，所述至少一个卷可以定位成基本上在向下移动的薄玻璃幅材材料的源的下方。在该实施例的变型中，源步骤为:将薄玻璃幅材材料从卷轴退绕；在制造过程的结尾处将薄玻璃幅材材料沿向下方向引导；或者将薄玻璃幅材材料向上绕过空气棒上方。本公开的附加实施例涉及一种用于加工薄玻璃幅材材料的设备，其包括:薄玻璃幅材材料的源；卷绕卷轴，其在基本上竖直的方向上位于薄玻璃幅材材料的源下方；无接触稳定器，其邻近从所述源延伸至所述卷绕卷轴的薄玻璃幅材材料的路径；至少一个精整装置，其邻近从源延展至所述卷绕卷轴的薄玻璃幅材材料的路径；无接触张力控制装置，其定位在与薄玻璃幅材材料的路径的相互作用位置；并且其中，薄玻璃幅材材料的路径在基本上向下的竖直方向上从源延伸至卷绕卷轴。在本专利技术的还有另一实施例中，本公开涉及一种加工薄玻璃幅材材料的方法，其具有以下步骤:将薄玻璃幅材材料从源沿基本上竖直的方向引导，从而形成沿基本上竖直的方向移动的薄玻璃幅材材料的带状物或条带；对沿基本上竖直的方向移动的薄玻璃幅材材料执行精整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工薄玻璃幅材材料的方法，所述方法包括以下步骤：a.将薄玻璃幅材材料从源沿基本上向下的竖直方向引导；b.对在所述基本上向下的竖直方向上移动的所述薄玻璃幅材材料执行精整功能；c.在没有物理接触的情况下控制在所述基本上向下的竖直方向上移动的所述薄玻璃幅材材料的水平稳定性；以及d.在没有物理接触的情况下控制在所述基本上向下的竖直方向上移动的所述薄玻璃幅材材料的张力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·布思，D·E·布拉克利，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US