CN109890768B - 玻璃板制造装置及玻璃板制造方法 - Google Patents

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Abstract

玻璃板制造装置具备：将输送熔融玻璃(GM)的多个玻璃供给管(8a)连结而成的玻璃供给路(8)；将熔融玻璃(GM)成形为玻璃板(GR)的成形炉(5)；以及具有输送玻璃板(GR)的辊(13a)且设置于设置地板(S)的退火炉(7)。退火炉(7)及辊(13a)构成为能够相对于设置地板(S)进行位置变更。

Description

玻璃板制造装置及玻璃板制造方法
技术领域
本发明涉及制造玻璃板的装置及方法。
背景技术
众所周知，如液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、有机EL显示器(OLED)等平板显示器(FPD)用的玻璃基板所代表的那样，实际情况是对利用于各种领域的玻璃板的表面缺陷、起伏要求严格的产品品质。
为了满足这样的要求，广泛利用下拉法来作为玻璃板的制造方法。作为该下拉法，公知有溢流下拉法和狭缝下拉法。
溢流下拉法是指，使熔融玻璃向设置于剖面呈大致楔形的成形体的上部的溢流槽流入，并使从该溢流槽向两侧溢出的熔融玻璃沿着成形体的两侧的侧壁部流下，同时在成形体的下端部融合而形成为一体，从而连续成形一张玻璃板。另外，狭缝下拉法是指，在被供给熔融玻璃的成形体的底壁形成狭缝状的开口部，使熔融玻璃通过该开口部而流下，从而连续成形一张玻璃板。
尤其是在溢流下拉法中，成形后的玻璃板的表背两面在成形过程中，与成形体的任何部位都不接触而成形，因此，成为平面度非常好且不具有伤痕等缺陷的锻造面。
作为使用溢流下拉法的玻璃板制造装置，如专利文献1所公开的那样存在如下的玻璃板制造装置，该玻璃板制造装置具备：在内部具有成形体的成形炉；设置于成形炉的下方的退火炉；以及设置于退火炉的下方的冷却部及切断部。该玻璃板制造装置构成为，使熔融玻璃从成形体的顶部溢出并且在其下端部融合，由此成形玻璃板(玻璃带)，并使该玻璃板通过退火炉而去除其内部应变，由冷却部冷却至室温之后，由切断部切断成规定尺寸。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-197185号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述的玻璃板制造装置中，在配置于成形炉的上游侧的玻璃熔解炉中，使玻璃原料熔解而成为熔融玻璃，将该熔融玻璃向下游侧的成形炉供给。在熔解炉与成形炉之间设置有用于将熔融玻璃向成形炉输送的玻璃供给路。该玻璃供给路将由例如铂等金属构成的多个玻璃供给管连结而成。
由玻璃供给路输送的熔融玻璃为1600℃以上的高温，因此，在玻璃板制造装置的运行时，需要事先对玻璃供给管进行加热(预热)，使得能够输送熔融玻璃。在该情况下，当在保持连结了各玻璃供给管的状态(玻璃供给路的状态)下进行加热时，由于各玻璃供给管的膨胀，连结部可能会损伤。因此，期望在使各玻璃供给管分离的状态下进行玻璃供给路的加热。
如上述那样，需要在使玻璃供给管分离的状态下进行加热，之后将玻璃供给管连结而构成玻璃供给路，然后，将成形炉与该玻璃供给管连接。此外，需要相对于该成形炉进行退火炉的定位。这样，在以往的玻璃板制造装置中，成形玻璃板前的准备作业是繁琐的，需要提高作业效率。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够高效率地进行玻璃板成形前的准备作业的玻璃板制造装置、以及使用该玻璃板制造装置的玻璃板制造方法。
用于解决课题的方案
本发明用于解决上述的课题，提供一种玻璃板制造装置，其具备：玻璃供给路，其将输送熔融玻璃的多个玻璃供给管连结而成；成形炉，其将所述熔融玻璃成形为玻璃板；以及退火炉，其具有输送所述玻璃板的辊，且设置于设置地板，所述玻璃板制造装置的特征在于，所述退火炉及所述辊构成为能够相对于所述设置地板进行位置变更。
根据上述结构，通过将退火炉及辊构成为能够相对于设置地板进行位置变更，从而在将成形炉与预热后的玻璃供给路连接之后，能够容易地进行退火炉及辊相对于该成形炉的定位。由此，在本发明的玻璃板制造装置中，能够高效率地进行玻璃板成形前的准备作业。
在上述结构中，优选的是，所述辊是独立地夹持所述玻璃板的宽度方向各端部的悬臂辊，并且，通过在上下方向上形成为多级且支承于框架而构成为辊单元的一部分。这样，通过将辊设为悬臂辊，并且利用框架使多级辊单元化，从而能够高效率地进行辊的定位作业。
优选的是，本发明的玻璃板制造装置具备支承台，该支承台将所述退火炉和所述辊单元支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更。据此，通过使支承台相对于设置面移动，从而能够高效率地进行退火炉及辊相对于成形炉的定位。
在该情况下，优选的是，所述支承台具备：第一支承台，其将所述退火炉支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更；以及第二支承台，其将所述辊单元支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更。这样，通过利用独立的支承台将退火炉和辊单元支承为能够进行位置变更，从而能够容易地调整退火炉与辊的位置关系。
另外，优选的是，所述支承台具备：车轮，其能够在所述设置地板上滚动；以及锁定机构，其对所述车轮进行锁定。根据上述结构，能够容易地变更退火炉及辊的位置，并且，能够可靠地将退火炉及辊定位于所希望的位置。
另外，所述支承台可以构成为，能够沿着所述玻璃板的宽度方向或板厚方向来变更所述退火炉及所述辊单元的位置。由此，能够准确地进行退火炉和辊相对于由成形炉成形的玻璃板的定位。
另外，优选的是，玻璃板制造装置具备定位装置，该定位装置进行所述退火炉相对于所述成形炉的定位。由此，能够准确地进行成形炉与退火炉的对位。
本发明是利用上述结构的玻璃板制造装置来制造玻璃板的方法，其特征在于，所述玻璃板制造方法包括：在将所述多个玻璃供给管分离后的状态下对该多个玻璃供给管进行加热的工序；将加热后的所述玻璃供给管连结而构成所述玻璃供给路的工序；在构成所述玻璃供给路之后将所述成形炉与所述玻璃供给路连接的工序；相对于所述连接后的所述成形炉进行所述退火炉及所述辊的定位的工序；以及利用所述玻璃供给路向所述成形炉供给所述熔融玻璃、并且利用所述成形炉成形所述玻璃板的成形工序。
由此，通过在将玻璃供给管分离后的状态下对该玻璃供给管进行加热(预热)，能够防止因加热引起的玻璃供给管的损伤，并且，在将成形炉与连结预热后的玻璃供给管而成的玻璃供给路连接之后，能够容易地进行退火炉及辊相对于该成形炉的定位。由此，本发明的玻璃板制造方法能够高效率地进行玻璃板成形前的准备作业，进而，能够高效率地制造玻璃板。
发明效果
根据本发明，能够高效率地进行玻璃板成形前的准备作业。
附图说明
图1是示出玻璃板制造装置的整体结构的主视图。
图2是示出成形炉及退火炉的侧视图。
图3是示出玻璃板制造方法的一工序的主视图。
图4是示出玻璃板制造方法的一工序的主视图。
图5是示出玻璃板制造方法的一工序的主视图。
图6是示出玻璃板制造方法的一工序的主视图。
图7是示出玻璃板制造方法的一工序的侧视图。
图8是示出玻璃板制造方法的一工序的侧视图。
图9是示出玻璃板制造方法的一工序的主视图。
图10是示出退火炉的定位完成时的玻璃板制造装置的一部分的主视图。
图11是示出玻璃板制造装置的其他实施方式的局部主视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本具体实施方式进行说明。图1至图10示出本发明的玻璃板制造装置及玻璃板制造方法的第一实施方式。
如图1所示，本实施方式的玻璃制造装置从上游侧依次主要具备熔解炉1、澄清槽2、均质化槽(搅拌槽)3、状态调整槽4、成形炉5、具有辊单元6a、6b的退火炉(退火体)7、以及从熔解炉1向成形炉5输送熔融玻璃GM的玻璃供给路8。
熔解炉1是用于进行熔解工序的容器，在该熔解工序中，将所投入的玻璃原料熔解而得到熔融玻璃GM。澄清槽2是用于进行通过澄清剂等的作用而将从熔解炉1供给的熔融玻璃GM澄清的工序(澄清工序)的容器。澄清槽2经由玻璃供给路8而与熔解炉1及均质化槽3连接。
均质化槽3是用于进行均质化工序的容器，在该均质化工序中，利用搅拌叶片等对澄清后的熔融玻璃GM进行搅拌，使其均匀化。均质化槽3通过玻璃供给路8而与状态调整槽4连接。状态调整槽4是用于进行状态调整工序的容器，在该状态调整工序中，将熔融玻璃GM调整成适于成形的状态。状态调整槽4通过玻璃供给路8而与均质化槽3及成形炉5连接。
成形炉5具有用于将熔融玻璃GM成形为所希望的板形状的成形体5a。在本实施方式中，成形体5a通过溢流下拉法将熔融玻璃GM成形为玻璃板GR。详细而言，如图2所示，成形体5a的剖面形状呈大致楔形。在该成形体5a的上部具有溢流槽5b。
成形体5a在由玻璃供给路8向溢流槽5b供给熔融玻璃GM之后，使熔融玻璃GM从溢流槽5b溢出，并沿着成形体5a的两侧的侧壁面5c、5d流下。成形体5a使流下了的熔融玻璃GM在侧壁面5c、5d的下端部5e融合而成形为玻璃板GR。成形体5a被配置在成形炉5内的加热器加热至规定的温度。需要说明的是，成形体5a也可以执行狭缝下拉法等其他下拉法。
如图1所示，成形炉5在退火炉7的上方位置被支承于支承台9。支承台9将成形炉5支承为能够进行位置变更。成形炉5通过被支承于支承台9，从而构成为能够相对于玻璃供给路8接近、离开。
退火炉7在其炉壁的内表面具有加热器，并且具有能够供玻璃板GR沿上下方向通过的空间。退火炉7在其炉壁具有能够使辊单元6a、6b的一部分***或脱离的开口部(未图示)。退火炉7设置于设置地板S，且构成为能够在该设置地板S上进行位置变更。即，退火炉7的下部被支承于支承台(以下称为“第一支承台”)10，第一支承台10具有多个车轮11(例如轴承)和独立地固定这些车轮11的锁定机构12。
辊单元6a、6b与退火炉7同样地设置于设置地板S，且构成为能够相对于该设置地板S进行位置变更。如图1所示，辊单元6a、6b包括用于夹持玻璃板GR的宽度方向一端部的第一辊单元6a、以及用于夹持玻璃板GR的宽度方向另一端部的第二辊单元6b。各辊单元6a、6b具有辊装置13、对辊装置13进行支承的框架14、以及对框架14进行支承的支承台(以下称为“第二支承台”)15。
辊装置13构成为在上下方向上成为多级(在图示例子中为三级)。各辊装置13具有夹持玻璃板GR的辊(退火辊)13a、对辊13a进行支承的轴部13b、以及驱动轴部13b的驱动装置13c。如图2所示，辊13a作为在玻璃板GR的厚度方向上并排设置的辊对而构成。一对辊13a构成为能够相互接近、离开。通过使辊单元6a、6b移动，从而将各辊13a经由退火炉7的开口部而配置在该退火炉7内，或者向退火炉7外取出。
轴部13b为金属制，独立地对各辊13a进行支承。由此，各辊13a作为能够独立地对玻璃板GR的宽度方向上的端部进行夹持的悬臂辊而构成。驱动装置13c包括使轴部13b旋转的电动马达。
框架14具有：将辊装置13支承为能够进行位置变更的多级导轨部(引导部)14a；以及对各导轨部14a进行支承的多个支柱14b。导轨部14a使辊装置13的位置在使用位置与待机位置之间变更，该使用位置是使该辊装置13的辊13a从框架14突出而使该辊13a***退火炉7内的位置，该待机位置是使该辊13a从该使用位置后退而收容到框架14内的位置。具体而言，导轨部14a由将辊装置13的驱动装置13c支承为进退自如的LM引导件(注册商标)构成，但不局限于该结构。需要说明的是，也能够利用该导轨部14a，对退火炉7中的辊13a的位置进行微调整。
支柱14b由金属制的四棱柱构成，但不局限于此。支柱14b隔开规定的间隔对构成为上下多级(在图示例子中为三级)的导轨部14a进行支承。支柱14b竖立设置于第二支承台15的上表面。由此，框架14与第二支承台15构成为一体。
第二支承台15构成为能够在设置退火炉7的地板(以下称为“设置地板”)S上进行位置变更。即，第二支承台15具有能够在设置地板S上滚动的多个车轮16(例如轴承)、以及独立地固定这些车轮16的锁定机构17。
以下，对利用上述结构的玻璃板制造装置来制造玻璃板GR的方法进行说明。在本方法中，利用熔解炉1使原料玻璃熔解(熔解工序)，在得到熔融玻璃GM之后，对该熔融玻璃GM依次实施利用澄清槽2的澄清工序、利用均质化槽3的均质化工序、以及利用状态调整槽4的状态调整工序。之后，将该熔融玻璃GM向成形炉5输送，通过利用成形体5a的成形工序而从熔融玻璃GM成形玻璃板GR。之后，在退火炉7内利用辊13a将玻璃板GR向下方输送，同时通过退火来去除玻璃板GR的内部应变。之后，玻璃板GR通过下游侧的工序，被切断为规定尺寸(切断工序)、或者被卷绕成卷筒状(卷绕工序)。
成形后的玻璃板GR例如厚度为0.01～10mm，利用于液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器、有机EL照明、太阳能电池等的基板或保护罩。
在执行以上那样的一系列工序时，需要事先对玻璃供给路8、成形炉5及退火炉7等进行加热(以下称为“预热工序”)。以下，一边参照图3至图10一边对预热工序进行说明。
玻璃供给路8将多个玻璃供给管8a连结而构成。如图3所示，预热工序在将玻璃供给路8以各玻璃供给管8a为单位分离后的状态下实施。在各玻璃供给管8a的端部设置有作为加热器的电极8b。在预热工序中，通过向该电极8b通电，来对各玻璃供给管8a进行一定时间加热。
各玻璃供给管8a通过该加热而膨胀。当加热结束后，将分离中的玻璃供给管8a连结而形成玻璃供给路8(玻璃供给路形成工序)。进而，将均质化槽3、状态调整槽4等与玻璃供给路8连接。之后，将成形炉5与玻璃供给路8的端部连接(成形炉5的连接工序)。此时，如图4所示，在玻璃供给路8与成形炉5之间产生些许的间隙，因此，需要使成形炉5在支承台9上朝向玻璃供给路8移动。具体而言，使成形炉5移动，并且使设置于该成形炉5的端部的管道与玻璃供给路8的端部(状态调整槽4的下部的管道)一致，从而将它们连结(参照图5)。
当成形炉5与玻璃供给路8的连接结束后，接着进行退火炉7相对于成形炉5的定位(退火炉7的定位工序)。在该退火炉7的定位工序中，通过进行退火炉7相对于成形炉5的定位，从而进行退火炉7在由成形炉5成形的玻璃板GR的宽度方向及板厚方向上的定位。如图5所示，在成形体5a安装有用于进行退火炉7的定位的装置(以下称为“定位装置”)18。
在本实施方式中，定位装置18由能够发射激光的激光照射装置构成，但不局限于此，也能够由铅锤等其他定位工具构成。定位装置18构成为相对于成形体5a装卸自如。如图5所示，定位装置18在主视观察下配置在成形体5a的宽度方向中央部。
在退火炉7上标注有定位用的标记19。标记19构成为相对于退火炉7装卸自如，但不局限于此。在退火炉7的定位工序中，从设置于成形体5a的定位装置18朝铅垂下方发射激光L，以使标记19与该激光L一致的方式使退火炉7移动(参照图6)。当将退火炉7配置于规定的位置后，利用锁定机构12将第一支承台10的车轮11固定。由此，退火炉7相对于成形炉5的宽度方向、即玻璃板GR的宽度方向的定位完成。
同样地，如图7所示，以在侧视观察下与成形体5a的下端部5e一致的方式安装定位装置18。以使设置于退火炉7的侧面的标记19与从定位装置18朝铅垂下方发射出的激光L一致的方式使退火炉7移动(参照图8)。当激光L与标记19一致时，利用锁定机构12将第一支承台10的车轮11固定。由此，退火炉7相对于成形炉5的厚度方向、即玻璃板GR的厚度方向的定位完成。
关于上述的退火炉7的定位，可以使用多个定位装置18来进行，也可以利用单个定位装置18来进行。需要说明的是，当退火炉7的定位结束后，将定位装置18从成形体5a卸下(参照图9)。
当退火炉7的定位完成后，接着进行辊单元6a、6b的定位(辊单元6a、6b的定位工序)。在该情况下，如图9所示，使辊单元6a、6b移动而向退火炉7接近。此时，辊装置13处于待机位置且成为收容于框架14内的状态。
进而，使辊单元6a、6b的框架14与退火炉7相邻，利用锁定机构17将第二支承台15的车轮16固定。之后，如图10所示，将处于待机位置的辊装置13向使用位置变更，将辊13a向退火炉7内***。通过以上，退火炉7的定位工序结束。
之后，进行成形炉5及退火炉7的加热(预热)。该加热通过设置在成形炉5内的加热器及设置在退火炉7内的加热器来进行。各加热器在玻璃板GR的成形中都持续对成形炉5内及退火炉7内进行加热。在成形炉5内达到温度且在退火炉7内构成了规定的温度梯度的时刻，开始利用玻璃板制造装置(成形炉5)进行的玻璃板GR的成形。
根据以上说明的本实施方式的玻璃板制造装置，通过将辊单元6a、6b及退火炉7构成为能够相对于设置地板S进行位置变更，从而在将成形炉5与预热后的玻璃供给路8连接之后，能够容易地进行辊单元6a、6b及退火炉7相对于该成形炉5的定位作业。由此，在本实施方式的玻璃板制造装置中，能够高效率地进行玻璃板成形前的准备作业。
另外，根据上述的本实施方式的玻璃板制造方法，在分解为玻璃供给管8a的状态下进行玻璃供给路8的预热工序，因此，能够可靠地防止因加热引起玻璃供给管8a的膨胀而导致的该玻璃供给管8a的损伤。另外，能够如上述那样高效率地进行玻璃板GR的成形工序前的准备工序，因此，能够通过该制造方法来高效率地制造玻璃板GR。
另外，在本实施方式中，通过利用第二支承台15来支承辊单元6a、6b，能够容易地使辊单元6a、6b从退火炉7脱离，因此，能够容易地进行辊装置13的维护作业。
图11示出玻璃板制造装置的第二实施方式。在本实施方式中，退火炉7及辊单元6a、6b的结构与第一实施方式不同。在上述的第一实施方式中，利用独立的支承台(第一支承台10、第二支承台15)对退火炉7和辊单元6a、6b进行了支承，但在本实施方式的玻璃板制造装置中，利用一个支承台20一体地对退火炉7和辊单元6a、6b进行支承。由此，能够高效率地进行退火炉7及辊单元6a、6b相对于成形炉5的定位。
需要说明的是，本发明不局限于上述实施方式的结构，也不局限于上述的作用效果。本发明在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
在上述的实施方式中，示出了通过将定位装置18装配于成形体5a来进行退火炉7的定位的例子，但不局限于此。也可以通过将定位装置18装配于退火炉7来进行退火炉7的定位，还可以在设置地板S上设置定位装置18来进行退火炉7的定位。在该情况下，也可以在成形体5a上标注标记19。
附图标记说明：
5 成形炉；
6a 辊单元；
6b 辊单元；
7 退火炉；
8 玻璃供给路；
8a 玻璃供给管；
10 第一支承台；
11 车轮；
12 锁定机构；
13a 辊；
14 框架；
15 第二支承台；
16 车轮；
17 锁定机构；
18 定位装置；
20 支承台；
S 设置地板；
GM 熔融玻璃；
GR 玻璃板。

Claims (7)

1.一种玻璃板制造装置，其具备：玻璃供给路，其将输送熔融玻璃的多个玻璃供给管连结而成；成形炉，其将所述熔融玻璃成形为玻璃板；以及退火炉，其具有输送所述玻璃板的辊，且设置于设置地板，所述玻璃板制造装置的特征在于，
所述玻璃板制造装置具备支承台，该支承台将所述退火炉及所述辊支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更。
2.根据权利要求1所述的玻璃板制造装置，其特征在于，
所述辊是独立地夹持所述玻璃板的宽度方向各端部的悬臂辊，并且，通过在上下方向上形成为多级且支承于框架而构成为辊单元的一部分。
3.根据权利要求2所述的玻璃板制造装置，其特征在于，
所述支承台具备：第一支承台，其将所述退火炉支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更；以及第二支承台，其将所述辊单元支承为能够相对于所述设置地板进行位置变更。
4.根据权利要求1所述的玻璃板制造装置，其特征在于，
所述支承台具备：车轮，其能够在所述设置地板上滚动；以及锁定机构，其对所述车轮进行锁定。
5.根据权利要求2所述的玻璃板制造装置，其特征在于，
所述支承台构成为，能够沿着所述玻璃板的宽度方向或板厚方向来变更所述退火炉及所述辊单元的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃板制造装置，其特征在于，
所述玻璃板制造装置具备定位装置，该定位装置进行所述退火炉相对于所述成形炉的定位。
7.一种玻璃板制造方法，其是利用权利要求1至6中任一项所述的玻璃板制造装置来制造所述玻璃板的方法，其特征在于，
所述玻璃板制造方法包括：
在将所述多个玻璃供给管分离后的状态下对该多个玻璃供给管进行加热的工序；
将加热后的所述玻璃供给管连结而构成所述玻璃供给路的工序；
在构成所述玻璃供给路之后将所述成形炉与所述玻璃供给路连接的工序；
通过所述支承台相对于所述连接后的所述成形炉进行所述退火炉及所述辊的定位的工序；以及
利用所述玻璃供给路向所述成形炉供给所述熔融玻璃、并且利用所述成形炉成形所述玻璃板的成形工序。
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