测量制件形状的方法和设备技术

提供用于测量玻璃片形状的方法。所述方法包括与流体接触的条件下将玻璃片定位，并在玻璃片表面上的多个位置处测量传感器与玻璃片表面之间的距离。所述方法还包括将玻璃片的形状展开成至少一个简单的形状元素，如圆柱形或球形，并且还包括在所述至少一个形状元素的基础上改变玻璃制造过程中加热器阵列的温度分布。

Method and apparatus for measuring the shape of a part

A method for measuring the shape of a glass sheet is provided. The method includes positioning the glass sheet in contact with the fluid and measuring the distance between the sensor and the surface of the glass at a plurality of positions on the surface of the glass sheet. The method also includes the shape of glass will expand into at least one simple shape element, such as cylindrical or spherical, and also includes the change of temperature distribution of glass heater array manufacturing process based on the at least one shape element on.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量制件形状的方法和设备专利技术背景 专利
本专利技术涉及用于测量制件形状的方法，更具体涉及用于测量玻璃片形状的方法。技术背景薄玻璃片越来越多地用于制件，尤其是电子制件，包括桌面电脑和便携式电脑、蜂窝式电话和电视机。尤其是电视机显示器正从老式阴极射线管(CRT)过渡到 等离子体显示器和液晶显示器(LCD)。此外，消费者的需求正迫使那些非CRT显示 器的制造商提供尺寸越来越大的显示器。制造越来越大的显示器玻璃片以及严格要求诸如表面质量的参数的需求正使 目前制造玻璃片的方法达到了极限。例如，已知在大玻璃片中存在的残余应力会 导致从较大玻璃片上切割的较小玻璃片出现不同于母玻璃的形状，当先前的应力 被释放和/或重新分配时。玻璃片可以通过各种方法来形成，包括熟知的浮法，其中，玻璃熔融物浮在 液体金属浴，通常是锡浴上。另一种制造玻璃片的常见方法是熔拉法(FDM)，其中， 熔融的玻璃加入槽中。所述熔融玻璃以受控的方法从槽的两侧溢出，各玻璃流在 槽的顶点出重新结合。因此，玻璃片的暴露表面未受污染，并且该玻璃片从设备 拉成带状。在美国专利No. 3338696和3682609 (Dockerty)中更加全面地讲述了形 成玻璃片的熔融法，其内容通过引用整体结合在本文中。当通过连续带成形方法如溢流下拉法或熔融法形成薄玻璃片时，可以在玻璃 片产品上形成形状。玻璃片形状本身呈现许多形式，包括弓、下垂、"S-弯曲" 等。最终，所述玻璃片形状由于以下几个原因会成为下游用户的麻烦玻璃的边 缘不在一个平面上，这会成为因冲击而破裂的源头；严重变形的玻璃在各种用于 制造LCD的工具中不能真空卡住(chuck do聰)，这导致产量降低，或者在玻璃基 材中产生高应力水平，导致破裂。甚至中等变形的玻璃也不可以安装到各种卡紧装置中，由此在用于制造显示器电子部件的沉积的薄膜中出现不均一性。为了制 造低应力和/或低弯曲的产品，要求玻璃片形状基本上处于并降低至最小水平。非平面片形状由许多工艺因素导致，包括在弹性温度范围(向上转移到粘弹性 区域)内拉伸玻璃带的弯曲和振动以及"冻结的"热应力效应。这种移动可能由将 玻璃带切割成单独的板或片造成的。变形也可能来自于冻结应力，如当玻璃片通 过粘弹性温度范围时在玻璃片中出现非平面的、跨过整个拉伸温度梯度时会出现 冻结应力。由于在许多情况下，所述拉伸的玻璃带异常薄(如用在显示器中的玻 璃)，许多冻结应力可以通过形状变化来抵偿。即，带变形，从而释放应力。这种 形式的变形是短暂的，并且可以在将带切割成单独片、或者之后再次将所述片切 割成更小的部分时基本释放或者重新分布。虽然已经在一定程度上检查了片形状，但需要精密的片形状测量方法，以更 好地分析所述片的轮廓，从而最好地控制形状的形成。此外，虽然目前的机械测 隙规方法可以在一定程度上分析片的形状，但是它难以消際测量中存在的基于重 力的下垂效应。概述本专利技术的实施方式提供一种用于测量玻璃制件(尤其是玻璃片)的方法，用 于确定玻璃片的形状。本专利技术所述方法还包括在玻璃制造工艺中使用所述确定的 玻璃片形状。在本专利技术的实施方式中，玻璃片如下进行测量在与流体接触的条件下将玻 璃片定位，所述的流体具有预定的平均密度和预定的平均折射指数，所述玻璃片 也具有预定的平均密度和预定的平均折射指数。测量从传感器到玻璃片表面上多 个点的距离来获得距离的空间分布。 一旦确定距离的空间分布，使用距离测量值 的空间分布就可以计算玻璃片的形状。较好地，流体的平均密度至少约为玻璃片 平均密度的约85%，更好是至少95%，最好是流体的平均密度与玻璃片的平均密度 基本相等。在本专利技术另一方面中公开了一种用于测量玻璃片形状的设备，该设备包括流 体、用于储存流体的容器、至少一个传感器(用于测量所述至少一个传感器到玻璃 片表面上许多点的距离，以获得距离的空间分布)、与传感器连接的用于计算玻璃 片形状的计算机装置，其中，流体的平均密度是玻璃片平均密度的至少约85%。 较好的是，流体的平均密度基本上等于玻璃片的平均密度。通过以下结合附图的示例性说明(并没有以任何方式进行限定)，本专利技术更加 容易理解，并且本专利技术的其它目的、特征、细节和优点将更加清楚。应理解，所 有这些包括在该说明中的其它系统、方法特征和优点均在本专利技术的范围内，并通 过附带权利要求书进行保护。附图简要说明附图说明图1是用于制造玻璃片的常规熔融法的部分剖视图。 图2是本专利技术实施方式中玻璃片测量设备的横截面图。 图3是本专利技术实施方式中玻璃片测量设备的透视图。 图4是本专利技术另一玻璃片测量设备实施方式的透视图。图5是本专利技术玻璃片测量设备实施方式的透视图，其中，所述玻璃片用多个 接触支撑件撑住。 、图6是图5所示支撑件优选排列方式的示意图。图7是与假定测量数据相拟合的理想平面的示例图，用于确定数据与该平面 的距离(偏差)。图8是使用本专利技术实施方式中的玻璃测量系统的玻璃制造工艺的示意图。 图9a-9d是表面轮廓图，显示玻璃片在4个相隔90。的不同方向上与参考平 面之间的相互偏差。详细说明在以下详细说明中，出于解释而不是限制的目的提供了公开具体细节的实施 方式，便于充分理解本专利技术。但是借助本申请公开的内容，可以在不同于本文所 述具体细节的其它实施方式中实施本专利技术对本领域普通技术人员来说是显而易见 的。而且，省略了对熟知装置、方法和材料的说明，不致于搞乱对本专利技术的描述。 最后，不论用在何处，相同的编号表示相同的元件。本专利技术部分涉及了解从带上切下的基本与重力无关的玻璃板形状，例如，测 量所述板的形状。本专利技术还包括降低通过展开基本形状元素来使玻璃板或基材变 平时出现的不利扭曲度，并使用由此获得的信息来改变所述玻璃带的热历程并减 少或消除这种不利的扭曲。上述的扭曲基本形状元素包括从玻璃带上切下的玻璃 片或板的总体形状。在形成玻璃带的溢流下拉工艺(如图1所示)中，成形楔20的溢流槽部件包括由壁部分24纵向设界的向上敞口通道22，所述壁部分24止于纵向延伸的相对溢 流缘或堰部件26中的上部。所述堰26与楔部件20上相对的带成形外表面连接。 如图所示，楔部件20配有一对与堰26连接的基本上垂直的成形表面部分28以及 一对向下倾斜的会聚表面30。该会聚表面终止于基本上水平的下部顶点或根部 32，形成直线的玻璃拉制线。可以理解，在楔20的每个纵向侧面上都有表面部分 28、 30。熔融玻璃34通过与通道22连通的输送通道36加入通道22中。通道22可以 是一端进料的，或者若需要的话可以是二端进料的。在邻近通道22每一端的溢流 堰26上配有一对限流坝38，以使熔融玻璃34的自由液面分别溢出溢流堰26，并 紧靠成形表面部分28和30向下流到根部32，此时，用链状线表示的分流汇集形 成初始表面化(virgin-surfaced)的玻璃带42。拉坯辊44置于楔部件20的根部 32的下游，并用于调节所形成的玻璃带离开会集成形表面的速度，并由此确定所 述带的标称厚度。拉坯辊较好设计成在玻璃带的外缘处接触玻璃带，特别是刚好在玻璃带每个 边缘处出现的稠化珠内侧区域接触玻璃带。与拉坯辊接触的玻璃边缘部分之后会 从玻璃片上除去。在玻璃带的每个边缘上配置一对相对的相反旋转的拉坯辊。当玻璃带42沿该设备的拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量玻璃片的方法，所述方法包括：在与流体接触的条件下将玻璃片定位，所述流体具有预定的平均密度和预定的平均折射指数，所述玻璃片也具有预定的平均密度和预定的平均折射指数；测量传感器到玻璃片表面上的多个点的距离，获得从传感器到该表面的距离的空间分布；使用距离测量值的空间分布计算玻璃片的形状；并且其中，所述流体的平均密度是玻璃片平均密度的至少约８５％。

【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：GB库克，DE格弗尔什，JC拉普，MJ穆塔格，BP斯特林纳斯，N文卡特拉马，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]