力监测方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于监测与倾斜短辊（９１）和玻璃带（２３）的接触相关联的张力（１７）和夹紧力（１９）的方法和设备（７）。设备（７）包括支承构件（３９），该支承构件（３９）支承短辊（９１）的轴（１３）。支承构件（３９）响应于在玻璃带（２３）上的张力（１７）而经受线性位移（４５）并响应于夹紧力（１９）而经受旋转（５９）。对线性位移（４５）和旋转（５９）进行检测，并通过校准过程将它们转换成力。通过监测这些力，诸如残余应力之类的玻璃特性可得到提高，这对于在诸如液晶显示器的制造这样的应用场合中使用的玻璃板是非常重要的。

【技术实现步骤摘要】

本公开文本涉及玻璃制造，尤其涉及当例如辊表面与玻璃带表面接触时用于监测 所产生的力的方法和设备。通过监测这种力，从带分离的玻璃板的特性可得以提升，例如， 能减少在玻璃板上的残余应力和翘曲，这在玻璃板被用作液晶显示器的基板时是有利的。
技术介绍
在例如熔合下拉工艺的各种下拉玻璃制造工艺以及浮法工艺中都会产生玻璃带。 带中的张力、尤其是横跨带的张力对于控制带的平整度以及从带中产生的单独的玻璃板中 的残余应力是重要的。横跨带的张力可通过例如使带表面与相对于带的运动方向定向成一 角度的辊(在此也被称之为“短辊”或“短筒”)接触来加以控制。这种辊使带稳定且在横 跨带的方向上对带施加张力，以及在垂直于带表面的方向上施加“夹紧”力。在本公开文本之前，并没有已知的监测由这种辊施加在带上的力的方法。本公开 文本提供了用于在不会不利于玻璃成形工艺的情况下对这些力进行实时监测的方法和设 备。例如，通过这些方法和设备所提供的数据可用于为工艺工程师提供反馈，从而可对成形 工艺进行调节，包括引起玻璃特性提升、例如降低残余应力水平的调节。
技术实现思路
在第一方面，公开了一种用于监测由于轴(13)的一部分(15)与移动玻璃带(23) 接触而被施加至轴(13)的力的分量的方法，该分量在横跨带的方向上，该方法包括(a)用支承构件(39)支承轴(13)，该支承构件(39)响应于对轴(13)施加包括横 跨带的分量的力而经受在横跨带的方向上的线性位移(45)；以及(b)对支承构件(39)的线性位移(45)进行监测。在第二方面，公开了一种用于监测由于轴(13)的一部分(15)与移动玻璃带(23) 接触而被施加至轴(13)的力的分量的方法，，该力分量在垂直于带的方向上，该方法包括(a)用支承构件(39)支承轴(13)，该支承构件(39)响应于对轴(13)施加包括垂 直于带的力分量的力而经受绕轴线的旋转(59)，上述轴线与带表面平行；以及(b)对支承构件(39)的旋转(59)进行监测。在第三方面，公开了一种用于监测沿轴(13)的中心线作用的轴向力的分量的设 备，该设备包括(a)轴(13)；(b)用于轴(13)的支承组件(7)，该支承组件(7)包括支承构件(39)，该支承构件 (39)能响应于轴向力的分量而线性位移(45)，该位移(45)沿一直线，并且该直线与该轴的中心线共面或在彼此平行的平面上；以及(c)用于对支承构件(39)沿上述直线的线性位移(45)进行监测的传感器(47、 51)。在第四方面，公开了一种用于监测垂直于轴(13)的中心线作用的力(57)的设备， 该设备包括(a)轴(13)；(b)用于轴(13)的支承组件(7)，该支承组件(7)包括支承构件(39)，该支承构件 (39)能响应于垂直于轴(13)的中心线的力(57)而旋转；以及(c)用于对支承构件(39)的旋转(59)进行监测的传感器(53、55)。在对本公开文本的各个方面上述概括中使用的附图标记仅为了读者方便，而并不 想要也不应当理解成限制本专利技术的范围。更一般地说，可以理解的是，以上的总体描述和以 下的详细描述都只是本专利技术的示例，是为了提供对本专利技术的本质和特征的总体或构架的理 解。本专利技术的另外的特征和优势在下面的详细说明中予以阐述，并且对于本领域技术 人员而言，一部分可从说明中变得明白或通过实施在此所述的本专利技术得以认知。包括附图 是为了提供本专利技术的进一步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。应当 理解的是，在本说明书和附图中予以公开的本专利技术的各种特征可被用在任意和所有的组合 中。附图说明图1是力监测设备的一实施例的示意立体图。图2是图1实施例的示意侧视图，其中设备的轴处于水平定向。图3是图1实施例的示意仰视图。图4是从图2左侧所见的图1实施例的示意端视图；图5是图1实施例的示意侧视图，其中设备的轴处于向下倾斜的定向。图6是说明图1的设备的组装的示意立体图。图7是说明图1的设备的支承构件的位移的示意仰视图。为了加以说明，在本图 中放大的位移的量。图8是说明图1的设备的支承构件的位移的检测的示意侧视图。为了加以说明， 在本图中放大的位移的量。图9是说明图1的设备的支承构件的旋转的示意俯视图。图10是说明图1的设备的支承构件的旋转的沿图9的A-A线的图。为了加以说 明，在本图中放大的旋转的量。图11是采用短筒的熔合下拉系统的示意图。附图中使用的附图标记指代如下7支承组件9支承组件的第一分组件11支承组件的第二分组件13 轴15 辊17张力箭头19夹紧力箭头21旋转箭头23玻璃带25 外壳27 板29 枢轴31燕尾的阳部分33燕尾的阴部分35轴承组件37 框架39支承构件41 腹板43说明第一分组件和第二分组件的组装的箭头45说明支承构件的线性位移的箭头47线性位移传感器49传感器目标物的初始位置51传感器目标物的最终位置53用于旋转感测的扩增臂55旋转传感器57说明夹紧力的箭头59说明支承构件的旋转的箭头61成形结构(同质管(isopipe))63同质管空腔或槽65 入口管67同质管的根部69同质管的会聚侧71同质管的会聚侧75玻璃带的垂向边缘77玻璃带的压条部(bead portion)79玻璃带的压条部81表示玻璃带的向下运动的箭头83短辊组件91 短辊具体实施例方式以下讨论是基于熔合下拉工艺(也称为熔合工艺、溢流下拉工艺或溢流工艺)进 行的，应当理解在此被公开并要求保护的方法和设备也可以应用于其他下拉工艺、例如槽孔拉制工艺，以及水平工作的工艺、例如浮法工艺。讨论还基于短辊进行，应当理解在此被 公开和并要求保护的方法和设备也可以应用于不管是被用作短辊或是为了其他目的而与 移动玻璃带接触的任何轴。因为熔合设备和短辊在本领域中是周知的，故省略其详细内容， 以使实施例的描述更为清晰。如图11所示，典型的熔合工艺采用成形结构(同质管)61，该成形结构61包括从 入口管65接受熔融玻璃的空腔63。同质管包括根部67，在该根部处来自同质管的两个会 聚侧69和71的熔融玻璃合并到一起以形成带23。带23包括与带23的垂向边缘75相邻 的压条部77、79。在离开根部之后，带横穿边缘辊和拉动辊(未图示)，边缘辊被用于控制 带的宽度，而拉动辊被用于对带施加张力从而使其以规定速率向下移动。图11中，这种向 下运动由箭头81表示。图11中还表示两个短辊组件83。每个短辊组件包括两个短辊91，每个短辊91包 括轴13，该轴13具有与玻璃带23接触的辊15和轴承组件35。短辊可自由旋转或通过电 动机(未图示)驱动。如图11中的箭头17所示，辊在带23上产生张力。辊还产生垂直于 带表面定向的夹紧力。夹紧力可例如经由施加于附连至短辊的杠杆臂的重块来设置。根据某些实施例，对横跨带的张力和/或在一个或多个短辊上的夹紧力进行实时 监测。更准确地说，对在短辊的轴上的相应的反作用力(根据牛顿第三定律)进行监测并 将其用作玻璃带上的力的测量结果。以往，在玻璃带上的张力不为人所知，且不存在已知方 法来实时或以其他方式测量它们。另外，还对每个短辊施加至带的夹紧力同样是进行实时 监测。以往，夹紧力是通过分析来估计的而未进行实时监测。通过监测这些力，工艺工程师 们可对成形工艺有更加根本的理解。这种理解又可被用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测由于轴的一部分与移动玻璃带接触而被施加至所述轴的力的分量的方法，所述力分量在横跨带的方向上，该方法包括：（ａ）用支承构件支承所述轴，所述支承构件响应于对所述轴施加包括横跨带的力分量的力而经受在横跨带的方向上的线性位移；以及（ｂ）对支承构件的线性位移进行监测。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RC卡迪，JP佩里斯，GC沙伊，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US