用于从玻璃薄板条制造各区段的方法和设备技术

本发明专利技术的方法和设备提供将玻璃薄板条沿运输方向从源向目的地输送；沿玻璃薄板条的宽度方向对其进行划刻，以产生具有多个分离的划刻区间的划刻线，从而在划刻线与玻璃薄板条的前缘之间定义玻璃薄板条的区段；支承玻璃薄板条，以使玻璃薄板条的区段的增加部分随着玻璃薄板条的输送而成为悬臂状，以使玻璃薄板条的区段的部分足够大，以在各划刻区间内产生应力，且驱使各裂纹穿透玻璃薄板条的厚度；并且允许玻璃薄板条的区段沿划刻线从玻璃薄板条分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从玻璃薄板条制造各区段的方法和设备相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求2015年1月29日提交的美国临时申请系列号62/109234的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。背景本公开涉及用于从玻璃薄板条制造各区段的方法和设备。超薄玻璃薄板条的连续加工是一个相对较新的领域，且出现了许多制造挑战。常规的工艺包括提供玻璃薄板条，随后将该玻璃薄板条切割成大小合适的宽度和长度。用于生产玻璃薄板条的工艺的一个例子是下拉法，其可导致玻璃薄板条的特征在于第一侧向珠粒化边缘(以及沿玻璃薄板条的一个边缘的相关侧向区域)、第二侧向珠粒化边缘(以及沿玻璃薄板条的相反边缘的相关侧向区域)和设置在第一和第二侧向珠粒化边缘之间的中心区域。下拉法可导致第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)具有与玻璃薄板条中心区域显著不同的厚度、机械特征和/或光学特征。由于通常考虑更希望得到中心区域的上述特征，制造工艺通常包括除去第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)，而留下中心区域用以生产最终产品。用于分离第一和第二珠粒化边缘(以及相关区域)、加工这些部分以进行重新熔化、以及/或者将中心区域切割成适合最终产品的长度的常规方法距离最优还相去甚远，特别是当涉及超薄玻璃薄板条时。因此，本领域中需要用于加工玻璃薄板条的新方法和设备。专利技术概述本公开涉及将超薄玻璃薄板条分离成(具有特定宽度和长度的)各个区间或区段，并且对从玻璃薄板条的更希望的中心部分或区域分离出的诸如任何厚缘(以及相关区域)这样的玻璃薄板条废板的处理进行管理。事实上，交付客户的最终板件经常必须展现出十分精细的边缘，其具有最少的颗粒、边缘缺陷和/或边角缺陷。可采用切割技术在将玻璃薄板条的中心部分切割成多个区段之前或之后将第一和第二珠粒化边缘(以及区域)从玻璃薄板条除去。玻璃薄板条的上述加工不应对上游或下游工艺产生影响，这绝非易事，尤其是当加工超薄玻璃薄板条时。具有挑战性的是同时实现多种所需特征，包括：(i)加工过程中的高玻璃利用率、(ii)连续运输处理的高效使用(即，排除多次通过)以及(iii)能够形成各种区段长度。事实上，尽管满足上述特征会导致制造成本的降低，但实践中，实现这些特征所需的技术无法在常规系统中获得。按照本文的一种或更多种实施方式，已开发了新方法和设备，其中，可在连续运输处理中将玻璃薄板条沿宽度截面(cross-width)分离成具有所需长度的各区间或区段，并且实现废玻璃(例如珠粒化边缘)的收集。超薄玻璃薄板条因其高模量、切口敏感度和脆性特征而需要在发生沿宽度截面分离的区域附近具有十分恒定且对称的应力和应变场，以展现出合适的边缘特征(即，具有最小的强度降低瑕疵)。因此，为了将玻璃薄板条分割成多个区间，连续的运输和支承系统必须在分离区域内提供恒定且对称的应力场和应变场。按照本文的一种或更多种实施方式，小心且独立地控制运输和分离机制，以在分离处实现恒定且对称的应力和应变场，这导致具有最少量颗粒的十分精细的边缘，使边缘和/或边角缺陷降到最低。本文的一种或更多种实施方式的优势和益处包括以下中的任一项：(i)玻璃薄板条在输送和切割过程中的震动得以减轻，得益于独特的划刻工艺的特征，可使用更小的弯曲应力将玻璃薄板条分割成各区段，这减轻了震动和总体上的加工困扰；(ii)系统困扰减轻和改善的可靠性可通过过程隔离技术来实现，可使用上游和下游辊实现上述划刻瑕疵的蔓延(裂纹蔓延)的隔离和高度控制，以及使震动与上游处理隔离；(iii)可允许玻璃薄板条的厚度具有高可变性，例如，可使用一种处理设定从350μm(微米或百万分之一米，为了简明而在下文中以μm表示)-100μm的玻璃薄板条划刻并且弯曲/分离出区段；以及(iv)工艺调整允许调整多个工艺参数，例如划刻路径的调整、划刻头压力的调整、以及划刻频率的调整，得到具有高品质且颗粒、边缘和/或边角缺陷最少化的十分精细的边缘。按照一种或更多种实施方式，方法和设备提供：(a)采购玻璃薄板条，所述玻璃薄板条具有长度、横向于长度的宽度、以及厚度；(b)沿玻璃薄板条的宽度方向对其进行划刻，以产生具有多个分离的划刻区间的划刻线，从而在划刻线与玻璃薄板条的前缘之间定义玻璃薄板条的区段；(c)将玻璃薄板条沿与该玻璃薄板条的长度平行的运输方向从源向目的地输送至弯曲区域；(d)支承玻璃薄板条，以使该玻璃薄板条的区段的增加部分随着该玻璃薄板条的输送而成为悬臂状，且允许该玻璃薄板条的所述区段的所述部分在重力下悬垂，并且继续进行输送，以使该玻璃薄板条的所述区段的所述部分足够大，以在各划刻区间内产生应力，且驱使各裂纹穿透该玻璃薄板条的厚度；(e)允许该玻璃薄板条的所述区域沿划刻线从该玻璃薄板条分离；以及(f)反复进行步骤(a)-(e)，以产生多个玻璃薄板条区域。本领域技术人员在结合附图阅读本说明书所述之后，将清楚地了解本公开的其他方面、特征和优点。附图说明出于说明之目的，在附图中示出目前优选的形式，但应当理解的是，本文所公开和描述的实施方式不限于所示的精确设置和手段。图1A是一种玻璃薄板条的示意性俯视图，其例示了用于将玻璃薄板条分割成各区段的第一种技术；图1B是一种玻璃薄板条的示意性俯视图，其例示了用于将玻璃薄板条分割成各区段的第二种技术；图1C是一种玻璃薄板条的示意性俯视图，其例示了用于将玻璃薄板条分割成各区段的第三种技术；图2A和2B是一种用于对玻璃薄板条进行划刻并将其分割成各区段的设备的示意性侧视图；图3是设备的划刻头横跨玻璃薄板条产生总体性划刻线的一个区间时可能采取的路径的图示；图4A和4B是图2A-2B的设备的示意性侧视图，显示了整体结构的更多细节；以及图5A和5B是图2A-2B的设备的示意性俯视图，显示了整体结构的更多细节。优选实施方式详述参考例示多种用于将玻璃薄板条10分割成各区间或区段的技术的玻璃薄板条10的示意性俯视图—图1A、图1B和图1C，其中相同的附图标记表示相同的要素。出于讨论目的，假设玻璃薄板条是相对较薄的，且可能是超薄的。例如，玻璃薄板条10的厚度可为以下中的一种：(i)约50μm或更大；(ii)约100μm-约500μm；(iii)约100μm-约350μm；(iv)约100μm；以及(v)约50μm-约100μm。举例来说且出于讨论目的，假设玻璃薄板条10具有一对相反的边缘部12、14(它们可以是珠粒化的(beaded)、增厚的，或者可以是可包含一定的材料宽度或与其相邻的相关材料区域的不希望的边缘)、以及跨越相对的边缘部12、14之间的中心部(或区域)16。虽然玻璃薄板条10可通过宽范围的源来提供，一种这样的源是下拉玻璃形成设备(未图示)。熔合下拉法包括具有成形楔的槽，所述成形楔允许熔融玻璃从槽中溢出并沿着成形楔的相反面向下流动，其中，随着各流被拉离成形楔，它们随后熔合在一起。该熔合下拉法可生产玻璃薄板条10。然而，这种下拉熔合法产生玻璃薄板条10的边缘部12、14的方式使得形成了对应的珠粒化边(bead)，所述珠粒化边的厚度通常大于玻璃薄板条10的中心部16的厚度。形成玻璃薄板条的其它源可包括例如狭缝拉制、上拉、辊轧以及浮法成形工艺。附加地或替代地，玻璃薄板条10可来源于卷绕卷筒(未图示)，其中，玻璃薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离玻璃薄板条的方法，所述玻璃薄板条具有长度、横向于所述长度的宽度、以及厚度，所述方法包括：(a)沿所述玻璃薄板条的宽度方向对其进行划刻，以产生具有多个分离的划刻区间的划刻线，从而在所述划刻线与所述玻璃薄板条的前缘之间定义所述玻璃薄板条的区段；(b)将所述玻璃薄板条沿与所述玻璃薄板条的长度平行的运输方向从划刻向目的地输送至弯曲区域；(c)在所述弯曲区域支承所述玻璃薄板条，以使所述玻璃薄板条的所述区段的增加部分随着所述玻璃薄板条的输送而成为悬臂状，且允许所述玻璃薄板条的所述区段的所述部分在重力下悬垂，并且继续进行所述输送，以使所述玻璃薄板条的所述区段的所述部分足够大，以在各划刻区间内产生应力，且驱使各裂纹穿透所述玻璃薄板条的厚度；(d)允许所述玻璃薄板条的所述区段沿所述划刻线从所述玻璃薄板条分离；以及(e)反复进行步骤(a)至(e)以产生多个玻璃薄板条区段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.29 US 62/109,2341.一种分离玻璃薄板条的方法，所述玻璃薄板条具有长度、横向于所述长度的宽度、以及厚度，所述方法包括：(a)沿所述玻璃薄板条的宽度方向对其进行划刻，以产生具有多个分离的划刻区间的划刻线，从而在所述划刻线与所述玻璃薄板条的前缘之间定义所述玻璃薄板条的区段；(b)将所述玻璃薄板条沿与所述玻璃薄板条的长度平行的运输方向从划刻向目的地输送至弯曲区域；(c)在所述弯曲区域支承所述玻璃薄板条，以使所述玻璃薄板条的所述区段的增加部分随着所述玻璃薄板条的输送而成为悬臂状，且允许所述玻璃薄板条的所述区段的所述部分在重力下悬垂，并且继续进行所述输送，以使所述玻璃薄板条的所述区段的所述部分足够大，以在各划刻区间内产生应力，且驱使各裂纹穿透所述玻璃薄板条的厚度；(d)允许所述玻璃薄板条的所述区段沿所述划刻线从所述玻璃薄板条分离；以及(e)反复进行步骤(a)至(e)以产生多个玻璃薄板条区段。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述输送玻璃薄板条的步骤包括连续输送所述玻璃薄板条；且所述划刻所述玻璃薄板条的步骤包括在输送所述玻璃薄板条的同时产生所述划刻线。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，满足以下中的至少一项：所述划刻线的一个或更多个所述划痕区间的长度为以下中的一种：(i)约1-约30英寸、(ii)约2-约20英寸、(iii)约3-约10英寸、(iv)约4-8英寸；以及所述划刻线的各划刻区间之间的一个或更多个间隔的长度为以下中的一种：(i)约1-约30英寸、(ii)约2-约20英寸、(iii)约3-约10英寸、(iv)约4-8英寸。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述划刻线的一个或更多个所述划刻区间的深度为以下中的一种：(i)约2-约20μm；(ii)约5-约15μm；(iii)约10μm；以及(iv)所述玻璃薄板条的厚度的约2-约40％。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃薄板条的厚度为以下中的一种：(i)约50μm或更大；(ii)约100μm-约500μm；(iii)约100μm-约350μm；(iv)约100μm；以及(v)约50μm-约100μm。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃薄板条为熔合形成的玻璃薄板条。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃薄板条包含以下中的至少一项：第一不希望侧向边缘和沿所述玻璃薄板条的一个边缘的相关侧向区域；第二不希望侧向边缘和沿所述玻璃薄板条的相反边缘的相关侧向区域；以及中心区域，所述中心区域设置成与所述第一和第二不希望侧向边缘以及相关侧向区域中的至少一种相邻。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述玻璃薄板条包含所述第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域、以及设置在所述第一和第二不希望侧向边缘之间的所述中心区域；所述划刻步骤包括对所述第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域以及所述中心区域中的每一种进行划刻，以使所述玻璃薄板条在所述划刻线与所述玻璃薄板条的所述前缘之间的区段是整体区段，所述整体区段具有：(i)所述第一不希望侧向边缘和相关侧向区域的区段；(ii)所述第二不希望侧向边缘和相关侧向区域的区段；以及(iii)位于它们之间的所述中心区域的区段；且所述将所述玻璃薄板条的所述区段沿所述划刻线从所述玻璃薄板条分离的步骤导致所述整体区段从所述玻璃薄板条分离。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法在所述划刻步骤之前还包括将各第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域与所述玻璃薄板条的所述中心区域分离；所述划刻步骤包括对所述第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域以及所述中心区域中的每一种进行划刻，以使所述玻璃薄板条在所述划刻线与所述玻璃薄板条的所述前缘之间的区段包含三个分离的子区段，所述子区段具有：(i)所述第一不希望侧向边缘和相关侧向区域的子区段；(ii)所述第二不希望侧向边缘和相关侧向区域的子区段；以及(iii)所述中心区域的子区段；所述输送所述玻璃薄板条的步骤包括将所述玻璃薄板条的所有三个分离的子区段同时输送至所述弯曲区域；且所述将所述玻璃薄板条的所述三个子区段沿所述划刻线从所述玻璃薄板条分离的步骤导致所述三个分离的子区段从所述玻璃薄板条分离。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法在所述划刻步骤之前还包括将各第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域与所述玻璃薄板条的所述中心区域分离；所述划刻步骤包括对所述第一和第二不希望侧向边缘和相关侧向区域中的每一种进行划刻，而不对所述中心区域进行划刻，以使所述玻璃薄板条在所述划刻线与所述玻璃薄板条的所述前缘之间的区段包含两个分离的子区段，所述子区段具有：(i)所述第一不希望侧向边缘和相关侧向区域的子区段；(ii)所述第二不希望侧向边缘和相关侧向区域的子区段；且(iii)不含所述中心区域的子区段；所述输送所述玻璃薄板条的步骤包括将所述玻璃薄板条的两个分离的子区段和所述中心区域同时输送至所述弯曲区域；且所述分离步骤包括仅将所述两个子区段沿所述划刻线从所述玻璃薄板条分离，而所述中心区域的连续板材保持与所述玻璃薄板条连接。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·布斯，D·E·布拉克利，M·V·费卡拉，A·P·奇托森，G·N·库德瓦，E·L·米勒，I·D·特雷西，
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