TWI608998B - 對薄玻璃網材料加工之程序及設備 - Google Patents

Description

對薄玻璃網材料加工之程序及設備

本申請案根據專利法主張2012年11月29日提出申請之美國臨時申請案第61/731153號之優先權權益，該申請案之內容為本案之依據且全文以引用之方式併入本文中。

本發明大體上係關於一種加工及修整玻璃，且更特定言之，加工及修整薄玻璃網材料以便以包括併入至高科技產品中之多種方式使用之程序及設備。

鑒於近來的發展，玻璃可以薄玻璃網形式製造，薄玻璃網之厚度不超過.05至.200毫米，寬度為0.5至1.3公尺或更寬，且長度長達300公尺或更長。可將薄玻璃網材料捲至徑向外徑小至200毫米之捲軸上。薄玻璃網材料具有多種用途，包括作為平板顯示器(例如液晶顯示器)之基板。處理薄玻璃網材料之當前技術大體上藉用轉化加工工業(converting industry)之捲輪式程序，該程序在材料沿水平方向移動時對材料加工。此方式與用於以捲輪式程序加工之廣泛範圍之材料之方式一致，該等材料包括紙、塑膠及金屬， 且有大量工業部門致力於供應用於加工此等材料之裝置。一般而言，此等系統具有水平設計，其中當材料以塗層、層合物、電路形式形成、轉化或賦予附加值，且在一些狀況下經過一系列加工環境(真空、熱、濺鍍、乾燥器等)時，以水平定向經由一系列傳送技術(在多數情況下為輥筒)饋入材料。此等程序步驟中之許多步驟根據性質適合於水平網傳送程序，且因此不出人意料地，大多數轉化加工裝置設計採用水平設計方式。

在製造之後處理及加工薄玻璃網材料呈現諸多特殊 問題，特定言之，在薄玻璃網材料沿水平方向移動同時對該材料進行切割、檢驗、缺陷測試及層壓或其他製造步驟時，需要避免與薄玻璃網材料直接接觸。加工裝置與薄玻璃網材料直接接觸會很容易地增加刮痕、磨損或其他缺陷，刮痕、磨損或其他缺陷不僅影響玻璃之感官品質，而且引入缺陷，該等缺陷會使玻璃之結構變弱且引起呈裂痕形式之故障及玻璃碎裂之災難性故障。為了以經設計以避免與薄玻璃網材料直接實體接觸之水平捲輪式操作對薄玻璃網材料進行加工，高度依賴於併入傳送裝置、反向器、導向及平面加工設備中之空氣軸承技術。此等器件使薄玻璃網沿水平加工線漂浮在空氣墊上，水平加工線可長達10公尺長或更長，且至少一公尺至一公尺半寬。此等系統典型地需要多達10至15個高度複雜之空氣軸承器件用於不同目的。

如上所述，在修整程序期間在薄玻璃網材料沿水平 方向移動時，為了避免觸碰及提供薄玻璃網材料之非接觸式移動，複雜、精緻且極其昂貴之空氣軸承器件之陣列產生空氣墊用於使薄玻璃網材料在沿水平方向在退繞模組及捲繞模組之間移動時漂浮在上面。某些設置之空氣軸承器件陣列為一系列平行軌條，該等平行軌條釋放空氣以產生空氣墊，並且由軌條之間的空間提供排出路徑。此等陣列常常覆蓋上方漂浮薄玻璃網之大部分區域。除此等陣列之外存在反向、測試及張力維持空氣桿。

如上所述，若薄玻璃網材料在修整程序期間在薄玻 璃網材料沿水平加工線移動時斷裂，則會產生多種問題。當薄玻璃網材料斷裂時，可能形成許多小顆粒，該等小顆粒會染污機器，特定言之，眾多空氣軸承器件。薄玻璃網斷裂所產生之小顆粒具有黏附於機器之傾向，從而引起進行清理之後才可重新開始修整程序的重大問題。當薄玻璃網材料在修整程序期間斷裂時，所產生之玻璃小顆粒亦被來自空氣軸承器件之空氣吹散，由此可能使情況變得更糟且增加清理之時間及費用。

另一重大問題為所有此等程序必須在潔淨室環境中 進行，潔淨室環境需要具有HEPA過濾空氣以保持加工區域在10,000級目標內。薄玻璃網材料斷裂情況下的清理程序因以下事實而複雜化，即可能需要實現重建潔淨室環境之標準。

經由水平系統在薄玻璃網材料斷裂之後重新穿繞或 簡單地在開始修整程序時進行穿繞為困難的，此部分地歸因於需要不觸碰薄玻璃網材料。薄玻璃網材料穿過系統所採用 之路徑需要在兩個捲繞模組底下及一系列空氣桿及反向器上方穿繞，該程序鑒於以下事實而面臨諸多功能及人機工程學挑戰，即空氣桿展佈所佔之底面空間相當大且該系統之若干部分自側面難以夠到。此問題由於薄玻璃網材料在移動穿過水平程序時與空氣軸承器件之間的距離極小而變得複雜。

捲繞張力管理為防止與雷射裁切及其他修整及測試 程序相關之錯誤的裂痕擴散之控制參數，且需要在裁切程序及其他修整步驟之上游及下游進行捲繞張力控制。水平程序典型地使用懸鏈線、浮動輥或真空箱拉緊技術連同複雜控制演算法一起以滿足指定程序之拉緊要求。在網傳送工業中，捲繞張力傳統地以磅/線性吋或PLI為單位進行量測。當薄玻璃網移動穿過修整程序時及當薄玻璃網再捲繞時，對薄玻璃網之張力大體上在0.05至0.75磅/線性吋(PLI)(0.06至0.9Kg/cm)之範圍內，該值低於轉化加工工業中典型地用於塑膠、卡紙板及其他材料之PLI，後一值典型地在1至5PLI之範圍內。在空氣軸承上沿水平方向行進提供支撐以避免在此種低張力下接觸薄玻璃網材料，此使得控制系統面臨挑戰並且在空氣軸承器件之製造及空氣軸承器件間以及相對於捲繞機及其他程序裝置之對準中需要高度精確。此要求大大增加了設計及操作程序裝置之成本及複雜性。另外，因為網在其整個路徑長度中均需要支撐，故網始終緊鄰空氣軸承，從而增加了網可能以某種方式與某物接觸之可能性，此將產生刮痕或瑕疵，此又將損及玻璃之機械完整性。

當前水平系統在薄玻璃網材料可裁切之寬度方面亦 具有限制。此係歸因於需要使空氣桿定位成該等空氣桿之間的空間允許空氣逸出以便維持適當氣壓。當薄玻璃材料沿水平方向移動時，在切割之前及之後，薄玻璃網材料之邊緣均必須處於提供氣壓之軌條上方且不處於空氣桿之間的任一空隙上方。由此，空氣桿及開放空間之交替模式限制了薄玻璃網材料可切割之寬度。

本發明一個實施例係關於對薄玻璃網材料加工之方 法，該方法具有以下步驟：自來源沿實質上向下的垂直方向導引薄玻璃網材料；對沿實質上向下的垂直方向移動之薄玻璃網材料執行修整功能；在不實體接觸之情況下控制沿實質上向下的垂直方向移動之薄玻璃網材料之水平穩定性；在不實體接觸之情況下控制沿實質上向下的垂直方向移動之薄玻璃網材料之張力；及將薄玻璃網材料捲繞至至少一個輥筒上，該輥筒可實質上定位於向下移動之薄玻璃網材料源下方。在此實施例之變化形式中，來源步驟為：將薄玻璃網材料退繞出捲軸，在製造程序結束時沿向下方向導引薄玻璃網材料，或使薄玻璃網材料向上通過空氣桿上方。

本發明之額外實施例係關於對薄玻璃網材料加工之 設備，該設備包括：薄玻璃網材料源；沿實質上垂直方向位於薄玻璃網材料源下方之捲繞捲軸；與薄玻璃網材料自該來源行進至該捲繞捲軸之路徑鄰接之非接觸式穩定器；靠近薄玻璃網材料自該來源行進至該捲繞捲軸之路徑之至少一個修整器件；定位於與薄玻璃網材料之路徑交互之位置中之非接觸式張力控制器件；及其中薄玻璃網材料路徑自來源沿實質 上向下的垂直方向延伸至捲繞捲軸。

在本發明之又一實施例中，本發明係關於對薄玻璃 網材料加工之方法，該方法具有以下步驟：沿實質上垂直方向自來源導引薄玻璃網材料以藉此產生沿實質上垂直方向移動之薄玻璃網材料之帶或條帶；對沿實質上垂直方向移動之薄玻璃網材料執行修整功能；在無實體接觸之情況下控制沿實質上垂直方向移動之薄玻璃網材料之水平穩定性；及在無實體接觸之情況下控制對沿實質上垂直方向移動之薄玻璃網材料之張力。在此實施例之變化形式中，實質上垂直方向可為實質上向下的垂直方向或實質上向上的垂直方向。

額外特性及優勢將闡述於如下詳細描述中，且部分將為熟習此項技術者自該描述容易地理解或藉由實踐如此處之書面描述及申請專利範圍以及附圖中所述之實施例而想到。

應理解，前文之一般性描述及以下詳細描述均僅為例示性的，且意欲提供概述或構架以理解申請專利範圍之性質及特徵。

包涵隨附圖式以提供進一步理解，且併入本說明書中，且構成本說明書之一部分。圖式說明了一或多個實施例，且與描述一起用以解釋各種實施例之原理及操作。

101‧‧‧輥筒/薄玻璃網材料/捲軸

103‧‧‧薄玻璃網材料/薄玻璃網材料條帶

104‧‧‧雷射光束

105‧‧‧雷射切割機/切割器件

107A‧‧‧薄玻璃網材料條帶

107B‧‧‧薄玻璃網材料條帶

109‧‧‧輥筒/捲軸

111‧‧‧輥筒/捲軸

113A‧‧‧懸鏈線

113B‧‧‧懸鏈線

131‧‧‧薄玻璃網材料

133‧‧‧引導物

135‧‧‧切割或接合板

137‧‧‧線

201‧‧‧背板

203‧‧‧捲軸/輥筒

204‧‧‧軸

205‧‧‧保護性材料

207‧‧‧輥筒/捲軸

209A‧‧‧薄玻璃網材料條帶/薄玻璃網材料

209B‧‧‧薄玻璃網材料條帶/薄玻璃網材料

211‧‧‧保護性材料

213‧‧‧捲軸/輥筒

215‧‧‧空氣軸承支撐件/空氣軸承支撐部件/空氣桿支撐部件

217‧‧‧雷射切割機

221‧‧‧浮動輥

223‧‧‧浮動輥

225‧‧‧捲軸/輥筒

227‧‧‧保護性材料/帶狀保護性材料

229‧‧‧捲軸/輥筒

231‧‧‧捲軸/輥筒

241‧‧‧捲軸/輥筒

242‧‧‧帶狀保護性材料

243‧‧‧捲軸/輥筒

246‧‧‧捲軸/輥筒

251‧‧‧非接觸式穩定空氣桿/空氣桿穩定器

252‧‧‧非接觸式穩定空氣桿/空氣桿穩定器

256‧‧‧捲軸

257‧‧‧柏努利空氣桿面

258‧‧‧正壓口/正型氣口

259‧‧‧真空口/負型氣口

261‧‧‧空氣桿結構/空氣桿頂端/空氣桿

262A‧‧‧第一平衡桿

262B‧‧‧第二平衡桿

263‧‧‧支撐桿或支桿

264A‧‧‧樞軸點

264B‧‧‧樞軸點

265A‧‧‧空氣桿結構末端

265B‧‧‧空氣桿結構末端

266A‧‧‧平衡重物

266B‧‧‧平衡重物

267‧‧‧標準空氣桿陣列

268‧‧‧正型空氣桿

269‧‧‧負型空氣迴路

270‧‧‧箭頭

271‧‧‧氣口

303‧‧‧捲軸

305‧‧‧保護性材料

307‧‧‧輥筒/捲軸

309‧‧‧捲軸/輥筒

315‧‧‧背板

319‧‧‧張力控制臂

321‧‧‧樞軸點

323‧‧‧支撐外殼

325‧‧‧旋轉點

327‧‧‧捲軸/輥筒

331‧‧‧包帶設備

334‧‧‧膠帶

337‧‧‧狹槽開口

339‧‧‧支撐結構

341‧‧‧篩分機構/篩分器件/設備

343‧‧‧檢驗掃描器件/檢驗器件

345‧‧‧柏努利空氣桿

346‧‧‧柏努利空氣桿

347‧‧‧浮動輥

349‧‧‧背板

350‧‧‧捲軸/輥筒

352‧‧‧保護性材料

354‧‧‧捲軸/輥筒

355‧‧‧捲軸

356‧‧‧捲軸/輥筒

357‧‧‧張力控制臂

361‧‧‧膠帶

363‧‧‧膠帶

365‧‧‧凸緣

367‧‧‧凸緣

401‧‧‧空氣軸承缸

403‧‧‧空氣軸承缸

405‧‧‧空氣桿

407‧‧‧第二空氣桿

411‧‧‧致動器

413‧‧‧機械軸

415‧‧‧夾頭

417‧‧‧傳輸軌

419‧‧‧輥筒

421‧‧‧致動器

423‧‧‧機械軸

425‧‧‧夾頭

427‧‧‧傳輸軌

429‧‧‧輥筒

431‧‧‧夾頭415之正面

433‧‧‧夾頭425之正面

501‧‧‧熔融拉伸設備

503a‧‧‧薄玻璃網材料條帶

503b‧‧‧薄玻璃網材料條帶

504‧‧‧空氣桿

505‧‧‧空氣桿

506‧‧‧空氣桿

507‧‧‧空氣桿

511a‧‧‧包帶機

511b‧‧‧包帶機

513a‧‧‧包帶機

513b‧‧‧包帶機

515‧‧‧捲軸

517‧‧‧捲軸

531‧‧‧保護性材料

533‧‧‧捲軸

534‧‧‧捲軸

第1圖為一個實施例之示意性透視圖；第2圖為接合設備(splicing apparatus)之一部分之示意圖； 第3圖為另一實施例之功能部分之示意性側視圖；第4圖為柏努利(Bernoulli)空氣桿之面之一部分之視圖；第5圖為浮動輥(dancer)之示意性透視圖；第6圖為標準空氣桿陣列之截面之視圖；第7圖為另一實施例之示意性側視圖；第8圖為邊緣經包帶之薄玻璃網材料之橫截面圖；第9圖為處於未部署位置之篩分設備之示意圖。

第10圖為處於部署位置之篩分設備之示意圖；第11圖為空氣軸承缸之俯視圖；第12圖為另一實施例之示意性透視圖。

提供實例以參考隨附圖式更詳細地描述本發明之實施例。所提供之實例及實施例說明本發明之概念，然而不應解釋為將本發明限於本文所提供之實施例。然而，一般熟習此項技術者將顯而易知，在已具有本發明之益處之後，本發明可在脫離本文揭示之特定細節之其他實施例中實踐。另外，可忽略熟知器件、方法及材料之描述，以免混淆本發明之描述。只要可能，圖式中相同元件符號用於指相同或相似部件。

第一實施例

第1圖為本發明之一實施例之一些主要組件之示意性透視圖。輥筒101為薄玻璃網材料之捲軸，薄玻璃網材料為例如1至1.3公尺寬、.01mm至.2mm厚(例 如，.01、.02、.03、.04、.05、.06、.07、.08、.09、.10、.11、.12、.13、.14、.15、.16、.17、.18、.19或.20mm)，捲繞至輥筒中，輥筒之直徑可小至200mm，且薄玻璃網材料呈長達300公尺或更長之條帶或帶(術語條帶或帶可在本文中互換使用)。當需要薄玻璃網材料時，可能需要對薄玻璃網材料進行額外加工，諸如將薄玻璃網材料裁切成特定寬度以使該薄玻璃網材料準備用於製造程序，製造程序將薄玻璃網材料併入平板顯示器基板等另一產品中。對薄玻璃網材料103之輥筒101加工之技術為，沿向下的垂直方向使薄玻璃網材料103退繞，對該薄玻璃網材料加工(諸如由切割機105將薄玻璃網材料縱向裁切成兩個獨立的薄玻璃網材料條帶107A及107B)，隨後將條帶分別再捲繞至輥筒109及111中。

薄玻璃網材料之實際寬度可變化。在第1圖中所示之實例中，當薄玻璃網材料脫離輥筒101，且經切割成寬度總和為初始條帶103之總寬度之兩個獨立條帶時，薄玻璃網材料之寬度在1公尺至1.3公尺之範圍內。視切割機105所處位置而定，薄玻璃網可在其寬度上的任何位置經縱向裁切。另外，需要時可將薄玻璃網切割成若干較小條帶，且再捲繞至許多輥筒中。切割器件105為典型雷射切割器件，該器件產生經設計以切割薄玻璃網材料之雷射光束104。然而，可使用其他適當切割器件。由於第1圖中所描繪之系統不需要空氣軸承器件來達成支撐及保護，因而雷射切割機105可容易地定位於沿薄玻璃網材料101之寬度之任何點，由此可將薄玻璃網材料101切割成任何所需寬度。裁切步驟可亦包括對薄 玻璃網材料之條帶之一個邊緣或兩個邊緣的窄修邊切割。本文中論述之方法及設備之關鍵態樣之一將為該等方法及設備在不觸碰薄玻璃網材料之情況下起作用，且由此為非接觸式設備及方法。

如所指出，當薄玻璃網材料移動通過修整程序時，對薄玻璃網材料之適當張力管理為需要處理並維持之重要因素。藉由使薄玻璃網材料沿垂直方向移動，重力變為張力控制之主要成分之一，且實際上簡化張力管理及控制之程序。 當薄玻璃網材料沿向下的垂直方向移動時，薄玻璃網材料之質量自動地提供張力控制。薄玻璃網材料上之張力由此變為移動的薄玻璃網材料之高度及質量之因素。

藉由使玻璃網維持適當高度及質量，薄玻璃網材料上之適當張力可維持在可接受之PLI範圍中。另外，當薄玻璃網材料在沿向下方向移動時經裁切時，因為該程序為垂直的且包括不妨礙網前進之非接觸式導引，故不論切割條帶之寬度相對於初始全寬為多少，重力均可用於傳遞對裁切之薄玻璃網材料條帶之適當張力，由此允許使用最小額外張力技術及控制演算法。由此提供優於水平系統之巨大進步，如上所述，水平系統需要極其複雜之張力系統以便維持適當張力且提供用於由裁切及其他修整步驟所引起之張力之變化。另外，此系統根據性質為非接觸式系統。

提供額外張力控制僅需要切割條帶107a及107b之懸鏈線113a及113b。當程序結束時薄玻璃網材料條帶107a及107b各自纏繞至對應的輥筒109及111上時，計算懸鏈線 113a及113b以產生薄玻璃網材料條帶107a及107b各自之適當張力。將薄玻璃網材料纏繞至輥筒上之要求之一為當將薄玻璃網材料纏繞至輥筒上時適當地將薄玻璃網材料拉緊。纏繞程序中之過度張力會藉由過多壓縮而損壞薄玻璃網材料且將捲軸擠裂。當經捲繞之材料之過度張力使捲軸之中心射出且實際上將輥筒拆散時發生擠裂。另外，若施加張力過小，則薄玻璃網材料之輥筒將過於鬆弛且若進行迅速水平運動則易於擠裂。

各條帶當向下懸掛時形成之懸鏈線為物理及幾何曲線形式，類似於鏈條或纜索在懸掛於兩個支撐物之間時形成之曲線。在本發明情況下，當條帶107a及107b再捲繞於捲軸109及111上時，對應的條帶107a及107b之張力視各條帶107a及107b之懸鏈線113a及113b在條帶107a及107b對應的捲軸各自的下方向下懸掛之距離及在薄玻璃網材料開始沿向下垂直方向自來源(在此情況下自輥筒101)移動時薄玻璃網材料之垂直高度而定。如上所述，薄玻璃網材料之以PLI為單位之張力典型地較低，有時在.05至.75PLI(0.06至0.9Kg/cm)之範圍內，以便在再纏繞程序完成時，在薄玻璃網材料之輥筒上產生適當的最終張力。以垂直定向對薄玻璃網材料加工之額外優勢在於張力要求較低使得處理薄玻璃網材料及達成薄玻璃網材料上之所需的必要張力更容易。懸鏈線之重要態樣之一為懸鏈線提供非接觸式張力控制方法和設備。

如第1圖中所描繪，裁切薄玻璃網材料之程序以及 其他程序可在不需要任何空氣軸承器件或如下文將展示按策略置放之幾個空氣軸承器件的情況下進行。另外，垂直程序需要小許多之空間，由此減少在薄玻璃網材料之加工期間必須提供之潔淨室環境之成本。由此顯著降低了薄玻璃網材料中發生斷裂之情況下進行清理的成本及時間。在垂直程序之情況下需要清理之實際空間比在水平程序之情況下需要清理之空間小許多。此外，如實施例通篇所示，幾乎不存在或不存在佔據垂直定向之薄玻璃帶正下方之底面區域之裝置，由此進一步簡化清理程序及減少加工裝置之污染。舉例而言，若發生導致薄玻璃帶掉落之斷裂，則自垂直定向之薄玻璃帶之正下方向外移動再捲繞捲軸109、111及與捲軸109、111相關之裝置以減少設備之污染。另外，儘管未圖示，然而在加工底面中可能存在孔，再捲繞捲軸安置在孔上以使得玻璃帶通過孔掉落至獨立空間中用於收集斷裂碎片且容納空浮粒子，該等空浮粒子否則將會染污再捲繞捲軸及其他帶加工裝置。

垂直程序之另一優勢為大幅簡化了穿繞程序(threading process)，穿繞程序為對薄玻璃網材料之捲軸起始裁切或其他修整程序或在薄玻璃網材料斷裂之後再穿繞於捲軸上所必需的。如第1圖可見，薄玻璃網材料可容易地自捲軸101解捲，且藉由重力沿向下的垂直方向移動隨後以極簡單程序容易地穿繞至下部再捲繞捲軸109上。吾人僅必須在薄玻璃網材料向下移動至再捲繞捲軸109及111之位準時獲取薄玻璃網材料之前邊緣，且在將薄玻璃網材料經裁切之 後，以適當的方式連接至再捲繞捲軸。

在一較佳實施例中，可將塑膠或其他合適面料之引導物附接至捲軸上薄玻璃網材料之可獲得末端，以助於穿繞程序且對薄玻璃網材料提供保護，並在穿繞程序期間限制與薄玻璃網材料接觸。第2圖為薄玻璃網材料131在脫離捲軸(未圖示)時之末端之示意圖。引導物133之末端由塑膠或其他合適材料或面料製成，引導物133之末端在切割及接合板135上沿線137由膠帶(未圖示)接合至薄玻璃網材料131之邊緣。在程序結束時，當薄玻璃網材料經完全再纏繞時，添加塑膠或其他合適材料之拖曳物以充當對薄玻璃網材料之輥筒採取之下一行為之引導物。接合引導物或拖曳物之程序皆可在退繞程序起始之後在薄玻璃網材料呈垂直定向時進行。可使用手動或自動接合程序。在手動程序中，人員可容易地靠近切割或接合板135站立，切割或接合板135定位成靠近懸掛之薄玻璃網材料131。

第二實施例

第3圖提供附接至背板201之主要功能部件之另一實施例之示意性側視圖。第3圖中所描繪之所有部件皆自背板201伸出，該等部件皆功能性附接於該背板。捲軸203由軸204以可旋轉方式附接至背板201，且該捲軸上已捲繞有一定長度之薄玻璃網材料，該薄玻璃網材料與帶狀保護性材料205(例如醫用級發泡體)交插，該帶狀保護性材料205之寬度可等於或小於薄玻璃網材料。軸204延伸至背板201中，且具有原動力(未圖示)與軸204相連以在必要時賦予捲軸 203以沿適當旋轉方向的適當旋轉。經組合之薄玻璃網材料及帶狀保護性材料205自輥筒203展開，且在輥筒207上方通過，且將薄玻璃網材料103與帶狀保護性材料211分離。隨後將帶狀保護性材料向下導引至捲軸213，帶狀保護性材料再捲繞於該捲軸上。薄玻璃網材料103在空氣軸承支撐件215上方並沿該空氣軸承支撐件向下移動，在此薄玻璃網材料103由雷射切割機217裁切成兩條獨立條帶，即條帶209b及209a。空氣軸承支撐件215產生空氣墊用於使薄玻璃網材料漂浮在上面，因此薄玻璃網材料不與空氣軸承支撐件215之表面直接接觸。空氣軸承支撐件之面上之實際結構將在下文論述。

薄玻璃網材料條帶209a在裁切之後隨後向下在浮動輥221下方通過，隨後與自捲軸229展開之另一帶狀保護性材料227組合。下方具有帶狀保護性材料227之薄玻璃網材料條帶209a隨後在輥筒225上方通過，且捲繞於捲軸231上。同樣，薄玻璃網材料209b在浮動輥223下方通過，隨後與自捲軸243展開之帶狀保護性材料242組合。隨後，經組合之薄玻璃網材料條帶及與薄玻璃網材料條帶交插之帶狀保護性材料在輥筒241上方通過，且捲繞至捲軸256上。捲軸或輥筒207、213、225、229、231、241、243及246皆以與捲軸203相同之方式在適當的傳動及原動力之情況下以可旋轉方式附接至板201。

浮動輥221及223提供條帶209a及209b之非接觸式張力控制，條帶209a及209b分別在浮動輥221及223各 自的下方通過。視情況而言，在薄玻璃網材料之條帶或帶移動通過此修整程序時在薄玻璃網材料之條帶或帶中可能誘發高頻或低頻振動，為了增加針對該等高頻或低頻振動之穩定性、控制及保護，靠近條帶209a且在一定距離處安置非接觸式穩定空氣桿251，在該處空氣桿251可控制條帶209a中之振動。同樣，靠近條帶209b且在一定距離處安置非接觸式穩定空氣桿252，在該處空氣桿252可控制並預防薄玻璃網材料條帶209b中之過度低頻或高頻振動，由此為薄玻璃網材料209b提供穩定性。

在一較佳實施例中，空氣桿穩定器251及252為柏努利空氣桿穩定器，該空氣桿穩定器不實體地觸碰薄玻璃網材料且由此提供對薄玻璃網材料之移動之非接觸式穩定及控制。第4圖提供柏努利空氣桿之操作面257之一部分之視圖，即當薄玻璃網材料條帶沿垂直方向移動時面向薄玻璃網材料條帶且靠近薄玻璃網材料條帶安置之部分。柏努利空氣桿之面257具有正壓口258，空氣通過該等正壓口吹出以便在通過之薄玻璃網材料條帶上產生正氣壓力或斥力。當薄玻璃網材料通過柏努利空氣桿面257時，真空口259在薄玻璃網材料上產生負氣壓或拉力。在薄玻璃網材料通過柏努利空氣桿之面257時薄玻璃網材料之位置隨後藉由選擇性改變柏努利空氣桿之面上所產生之負型及正型氣流之流動來控制並改變。以此方式，可精確地控制通過之薄玻璃網材料條帶之距離。另外，由此可避免通過之薄玻璃網材料條帶與柏努利空氣桿之面之間的任何直接接觸。本文中不必詳細論述柏努利空氣 桿之結構；有充分理由可以說明，此類空氣桿典型地具有管道及氣流產生器之適當的內部結構以提供並控制對自正型氣口258流出及流入負型氣口259中之空氣之追蹤。空氣軸承支撐元件215可亦具有柏努利設置。

第5圖提供浮動輥221之近距離示意性透視圖。浮動輥221包括空氣桿結構261，該空氣桿結構分別於各末端265a及265b處附接於平衡桿262a及262b。第一平衡桿262a及第二平衡桿262b分別於樞軸點264a及264b處與支撐桿或支桿263連接。另外，分別於各桿262a及262b之末端附接平衡重物266a及266b。展示在浮動輥221之空氣桿261下方通過時之一部分薄玻璃網材料209a。具有適當平衡重物266a及266b之第一平衡桿262a及第二平衡桿262b分別於點264a及264b處樞轉以便當薄玻璃網材料209a在空氣桿261下面通過時在該薄玻璃網材料上提供適當的張力。所產生之張力視平衡重物266a及266b之重量而定。另外，當薄玻璃網材料片209a在下面通過時，面向該薄玻璃網材料片之空氣桿頂端261之面具有適當的負型及正型孔口，該等孔口使得該空氣桿頂端之面產生空氣墊，用於使薄玻璃網材料209a在空氣桿頂端261下面通過而不與空氣桿261實體接觸。如本文所述之浮動輥為非接觸式張力控制機構之另一實例。

第6圖提供用於提供空氣緩衝層之標準空氣桿陣列267之一部分之橫截面圖，該標準空氣桿陣列可用於空氣桿結構261之面上。如可見，存在正型空氣桿268及負型迴路(return)269之交替陣列。箭頭270表明，空氣自正型空氣桿 268流入負型空氣迴路269中。正型空氣桿268之面上具有小氣口271，空氣自該等小氣口吹出產生正型氣壓。可替代地，如關於第4圖所描繪及描述，柏努利型空氣桿面可亦用於空氣桿結構261之面上。標準空氣桿結構或柏努利空氣桿結構可亦用於空氣桿支撐元件215中。

如第3圖中所描繪，薄玻璃網材料不必沿精確垂直方向移動，如由薄玻璃網材料條帶209a所描繪，薄玻璃網材料可偏離相對於水平線之垂直90度定向許多度。程序仍然保留不必使用空氣軸承器件以提供在玻璃網傳送路徑之顯著部分上方之支撐之所有優勢。空氣軸承器件之一個可能用途為用於穩定，例如第3圖中所描繪之空氣桿251及252。大幅度減小之清理區域之所有優勢(即便有亦極少之空氣軸承裝置及容易並快速接近清理部位)仍然適用。另外，即使在薄玻璃網材料偏離絕對垂線幾度之情況下，亦容易接近薄玻璃網材料以進行必要之修整加工。如可見，使用如上所述之空氣軸承器件為用非接觸式方法及設備提供對薄玻璃網材料之垂直或接近垂直移動及水平穩定性之控制之額外實例。

第三實施例

第7圖提供具有安裝於若干背板上之主要功能部件且具有支撐結構之另一實施例之示意圖。薄玻璃網材料103與交插之帶狀保護性材料305之一起自捲軸303展開。薄玻璃網材料103及在該薄玻璃網材料下面之帶狀保護性材料305均在輥筒307上方通過。如上所述，帶狀材料305當與薄玻璃網材料在捲軸303上交插時保護薄玻璃網材料，因此薄 玻璃網材料自身並不觸碰。當薄玻璃網材料自捲軸303展開時，帶狀材料305亦藉由當帶狀材料305及薄玻璃網材料在輥筒上方通過時在薄玻璃網材料與輥筒307之表面之間形成層來保護薄玻璃網材料。在帶狀保護性材料305及薄玻璃網材料在輥筒307上方通過之後，帶狀保護性材料305再捲繞至捲軸309上，且薄玻璃材料103沿向下垂直方向通過。

捲軸303由張力控制臂319與背板315連接。當薄玻璃網材料103及交插之保護性材料305一同自捲軸303展開時，張力控制臂319控制施加於薄玻璃網材料103及交插之保護性材料305上之張力。張力控制臂319在樞軸點321處與支撐外殼323連接。支撐外殼323轉而平行於捲軸303延伸且與背板315連接。張力控制臂319在旋轉點325處與捲軸303連接。回應於退繞薄玻璃網材料103及保護性材料305上之張力之變化，張力控制臂319沿順時針或逆時針方向圍繞樞軸點321移動，由此輔助控制薄玻璃網材料上之張力。 張力控制臂319施加於退繞之交插帶狀保護性材料及薄玻璃網材料上之張力由在樞軸點321處起作用之平衡重物或齒輪傳動機構(未圖示)來控制。

當帶狀保護性材料305再捲繞至捲軸309上時，輥筒327幫助引導帶狀保護性材料305並控制振動。當薄玻璃網材料向下離開捲軸307時，包帶設備(taping apparatus)331向薄玻璃網材料之邊緣施加膠帶334以提供強度，保護薄玻璃網材料之一個較脆弱部分及為在其他修整或製造操作中處理薄玻璃網材料提供接觸點而不必直接觸碰薄玻璃網材料表 面。

參考第8圖，薄玻璃網材料103之橫截面圖呈現出具有膠帶361及363附接至薄玻璃網材料103之各邊緣。膠帶在薄玻璃網材料邊緣之任一側覆蓋較小區域，且形成凸緣365及367，藉由該等凸緣可在不觸碰薄玻璃網之情況下處理薄玻璃網。在所展示之實例中，各邊緣附接一個連續帶狀膠帶。膠帶施用器在不直接與玻璃接觸之情況下起作用，而非經由用於向薄玻璃網材料之邊緣施加膠帶之壓緊輥筒(未圖示)間接地與玻璃接觸。壓緊輥筒不觸碰玻璃，僅觸碰膠帶。 在包帶程序藉由另一程序(例如蝕刻邊緣修整方法等替代方法)替換之情況下，可類似地以垂直定向實施此類其他邊緣修整方法替代第7圖中所描繪之包帶系統。包帶或層壓程序可按需要採取多種其他形式，包括部分邊緣包帶或僅對一個邊緣進行包帶。垂直系統中之包帶程序不需要空氣桿，由此限制了包帶程序期間玻璃觸碰傳送硬體之機會。

返回參看第7圖，薄玻璃網材料之條帶隨後穿過支撐結構339之狹槽開口337。與支撐結構339連接之篩分機構341對薄玻璃網材料之品質及完整性進行篩分測試，當薄玻璃網材料向下移動時，篩分機構341之部分位於薄玻璃網材料之任一側。以下結合第9圖及第10圖之論述提供篩分程序及設備之詳細論述。

當薄玻璃網材料通過超過篩分器件341時，檢驗掃描器件343檢驗薄玻璃網材料。檢驗掃描器件用於偵測及計數玻璃上之微粒以及鑑別玻璃中之瑕疵或缺陷，該等瑕疵或 缺陷可能有損玻璃之強度或使玻璃不適合於某些用途。檢驗器件343安置於柏努利空氣桿345與346之間，空氣桿345與346維持薄玻璃網材料103之位置距檢驗器件343之光學感測透鏡及其他感測器件一定精確距離。柏努利空氣桿345及346提供薄玻璃網材料相對於檢驗器件343之精確控制，以使得薄玻璃網材料在處於檢驗器件之焦距視場內的平面中通過。

當薄玻璃網材料到達浮動輥347時，薄玻璃網材料經重定向為沿向上方向朝向對準輥筒350。另外，在薄玻璃網材料在輥筒350上方通過之前，將帶狀保護性材料352交插於薄玻璃網材料下，以進而提供對薄玻璃網之保護。隨後將經組合之薄玻璃網材料及保護性材料再捲繞至捲軸355上。 浮動輥347以與第5圖中所描述相同之方式起作用，以便用適當的平衡重物維持張力；然而，可使用齒輪傳動機構張力控制機構(未圖示)作為替代方案。另外，張力控制臂357可用於控制再捲繞至捲軸355上之操作，張力控制臂357以與上文所述之張力控制臂319相同之方式運作。捲軸356幫助將帶狀保護性材料自捲軸354導引至輥筒350，且當保護性材料在薄玻璃網材料103下圍繞輥筒350捲繞時控制過度振動。又，輥筒及捲軸307、309及327與背板315連接，輥筒及捲軸307、309及327與背板315可旋轉連接且具有適當的旋轉原動力(未圖示)。同樣，捲軸及輥筒350、354及356皆與背板349可旋轉連接，具有適當的旋轉原動力。再次如上所述，此實施例之張力及水平穩定方法及設備亦提供薄玻 璃網材料之裸表面以便用非接觸式方法及設備進行修整程序。

測試設備及方法

為了測試薄玻璃網材料之完整性且確保薄玻璃網材料之品質，對薄玻璃網材料進行篩分測試。篩分為如下程序，即藉由交替地使薄玻璃網材料遵循沿順時針及逆時針兩個方向通過一對可移動空氣軸承缸之路徑來將薄玻璃網材料兩側以拉緊及壓縮定向置放，該對空氣軸承缸提供非接觸式方法及設備。當玻璃包覆於空氣軸承缸周圍時，將玻璃外部拉緊，且將玻璃內部壓縮。拉緊及壓縮之程度與半徑之量值、玻璃厚度及玻璃經歷彎曲及移動之持續時間有關。使用此技術，可測試薄玻璃網材料之邊緣及表面缺陷，以確保玻璃具有完整性且已製成適當的規格。另外，測試為確保到達顧客之薄玻璃網材料不具有可能導致薄玻璃網材料在製造程序中不合格之缺陷的品質測試。

第9圖及第10圖提供篩分設備之一個實施例之示意圖。第9圖展示在測試開始之前處於未部署位置之篩分設備，且第10圖展示以完全部署模式進行篩分測試之篩分設備。參考第7圖，第9圖及第10圖中所描繪之特定篩分器件將部署為如第7圖中所描繪之設備341。

返回參看第9圖，兩個相對空氣軸承缸401及403之間已安置有薄玻璃網材料103之片材，薄玻璃網材料103之片材沿向下方向移動。空氣軸承缸401由氣動致動器411、機械軸413及夾頭(radius head)415製成。機械軸413置於 輥筒419上，輥筒419又置於傳輸軌417上。又，空氣軸承缸403同樣由氣動致動器421、機械軸423及夾頭425組成。機械軸423置於輥筒429上，輥筒429又置於傳輸軌427上。另外，空氣桿405安置於空氣軸承缸401上方及薄玻璃網材料之與空氣軸承缸401之相對側，且第二空氣桿407安置於空氣軸承缸403下方及薄玻璃網材料103之與空氣軸承缸403之相對側。

空氣軸承缸401之夾頭415及空氣軸承缸403之夾頭425以與空氣桿405及407相似或相同之方式建構且類似於第3圖及第7圖中所描繪之空氣桿。此等元件可為如第4圖中所描繪具有以矩陣形式排列之正型及負型口之柏努利型空氣桿或如第6圖中所描繪具有獨立的交替列之標準型空氣桿。自然地，正型及負型氣流口之行之列或矩陣將在夾頭415之正面431及夾頭425之正面433上。夾頭415及425之負型及正型孔中之氣流將自通過致動器411及421之內部通道通過機械軸413及423提供。第11圖提供第9圖及第10圖中所描繪之空氣軸承缸之實施例之俯視圖。如此等圖中所見，夾頭415之延伸寬度將與進行篩分測試之薄玻璃網材料之條帶一樣寬。舉例而言，夾頭415之寬度將延伸越過薄玻璃網材料103之全寬達1公尺或1公尺半，薄玻璃網材料103向下移動超過空氣軸承缸。夾頭425將具有延伸越過薄玻璃網材料之全寬之同一寬度。

參考第10圖，空氣軸承缸401及403均處於完全部署位置中，其中空氣軸承缸401及403對應的夾頭415及425 各自在薄玻璃網材料103中產生適當的曲率以進行篩分測試而不實體觸碰薄玻璃網材料且由此使測試以非接觸方式進行。夾頭415由致動器411延伸至薄玻璃網材料之路徑中，致動器411使機械軸413伸出達適當的長度。同樣，空氣軸承缸403之致動器421使機械軸423伸出達適當的距離，由此將夾頭425嚙合至薄玻璃網材料103之路徑中，以在嚙合點處產生所需之曲率半徑。由於夾頭415及夾頭425在如上所述之對應的面431及433上具有適當的空氣軸承結構，故當薄玻璃網材料向下通過超過夾頭時，薄玻璃網材料實際上漂浮於對應的夾頭所產生之空氣墊上。由於測試夾頭在標準高品質線性軌上水平地致動，故將測試夾頭置放於測試模式所需的唯一之力為移置網路徑所需的力。由此可實現用於量測網路徑中之總張力之極其精確之方法。又，由此提供以下可能性，即視此系統經嚙合時網路徑經移置之量而定，篩分系統亦可發揮替代作用，即作為非接觸式張力控制器件以適應張力變化之短暫情況。

使用此器件，可測試薄玻璃網材料之邊緣及表面缺陷，測試邊緣及表面缺陷不僅允許測試品質及完整性，且亦有助於建立對材料本身之瞭解。

再次，如先前提到，如本文圖中所描繪，將玻璃以垂直定向遞送至篩分器件提供多種優勢，該等優勢影響系統之設計之成本及簡單性。不僅可實現先前論述之測試系統之更容易穿繞，且亦減少測試程序損壞玻璃之可能性，測試程序損壞玻璃歸因於在測試程序期間無意的與玻璃機械性接 觸，從而導致玻璃之刮擦、帶瑕疵或受損之機械完整性。由於薄玻璃網材料以垂直定向提供至測試器件，故不再如先前水平系統中一樣需要平面空氣軸承桿。將薄玻璃網材料以垂直定向提供至測試器件可提供彼此獨立的交替之上下測試半徑而不產生以下情況，即網路徑可能自某一角度或方向接觸空氣桿，從而可能損壞網之表面。

最後，如先前提到，不管垂直方向上之總條帶或帶路徑如何，若發生由測試程序本身所引起之玻璃斷裂，則實際清理區域將限於網路徑正下方之底面區域，由此使對證明測試設備之污染量最小。

第四實施例

薄玻璃網材料可以多種不同方式(包括熔融拉伸及狹槽拉伸程序)製造，且可向上捲繞至捲軸上且經儲存以供隨後加工及使用。然而，如第12圖中所描繪，如由熔融拉伸設備501所指示，在形成薄玻璃網材料103之後，在最初的製造程序期間亦可對薄玻璃網材料進行加工。藉由首先用雷射切割機105將薄玻璃網材料103裁切成兩個獨立條帶503a及503b來對薄玻璃網材料103進行加工。各條帶隨後分別在空氣桿504及505下方通過，在此將薄玻璃網材料之方向轉向為向上垂直方向。條帶503a及503b隨後分別在空氣桿506及507上方通過，且重定向為向下的垂直方向，在此膠帶機511a及511b將膠帶施加至條帶503a之邊緣，且膠帶機513a及513b對條帶503b之邊緣進行包帶。添加膠帶以保護薄玻璃網材料條帶之邊緣。在包帶之後，將條帶503a捲繞至捲軸 515中，且將條帶503b捲繞至捲軸517中。

空氣桿505及507產生空氣墊以供條帶503a及503b在各自向上及在各自對應的空氣桿上方通過時在上面移動或漂浮，因此在薄玻璃網與空氣桿之間不發生實體接觸。任何實體接觸皆會藉由導致磨損、刮痕或以引入可見缺陷及使玻璃網變弱及可使玻璃網斷裂之其他方式損壞條帶503a及503b。空氣桿由孔矩陣組成，該等孔吹出空氣(正型來源)或抽進空氣(負型來源)，從而產生空氣墊。執行正型或負型功能之孔矩陣如第4圖中所描繪可均勻地彼此穿插，此在柏努利型空氣桿中為典型的，或呈獨立的列或行且描繪於第6圖中。

如第8圖中所描繪，包帶機511a、511b、513a及513b對各條帶503a及503b之邊緣進行包帶以保護邊緣。目的為保護各條帶之邊緣，且亦提供接觸點，該接觸點可用於在隨後修整、加工或最終製造將合併薄玻璃網材料之產品期間操縱及安置薄玻璃網材料之條帶。

當將各條帶503a及503b捲繞至捲軸中時，自捲軸533及534在玻璃網條帶503a及503b之間捲繞保護性材料531以保護表面。保護性材料可為例如軟且略帶彈性之材料以提供必要緩衝及保護作用。舉例而言，手術級發泡體或為滿足此等要求之一類材料。當薄玻璃網材料沿向上垂直方向在空氣桿504與507之間及505與506之間移動時，亦可對薄玻璃網材料進行修整步驟。第12圖中所描繪之設置，其中薄玻璃網材料之條帶沿向下、向上，隨後再次Z字形方向向下 移動，維持了以垂直定向對薄玻璃網加工之優勢，即所需的空氣軸承設備量有限，還存在相對小之清理區域，且又就穿繞程序而言接近及穿繞適當的部分相對容易。

除非另外明確陳述，否則吾人決不意欲將本文中所闡述之任何方法解釋為需要方法之步驟以特定順序進行。因此，若方法項實際上並未列舉出某一順序以供方法步驟遵循，或不另外特定於申請專利範圍或說明書中陳述步驟限於特定順序，則吾人不欲推斷任何特定順序。

熟習此項技術者將顯而易知，可在不偏離本發明之精神或範疇之情況下進行多種修改及變化。由於熟習此項技術者可想到併有本發明之精神及主旨之所揭示實施例之修改組合、子組合及變化，故本發明應理解為包括在所附申請專利範圍及其等效物之範疇內的所有事物。

101‧‧‧輥筒/薄玻璃網材料/捲軸

103‧‧‧薄玻璃網材料/薄玻璃網材料條帶

104‧‧‧雷射光束

105‧‧‧雷射切割機/切割器件

107A‧‧‧薄玻璃網材料條帶

107B‧‧‧薄玻璃網材料條帶

109‧‧‧輥筒/捲軸

111‧‧‧輥筒/捲軸

113A‧‧‧懸鏈線

113B‧‧‧懸鏈線

Claims (10)

1. 一種對一薄玻璃網材料加工之方法，包含以下步驟：a.沿一實質垂直向下方向自一來源導引一薄玻璃網材料；b.對沿該實質垂直向下方向移動之該薄玻璃網材料執行一修整功能；c.在不實體接觸之情況下，控制沿該實質垂直向下方向移動之該薄玻璃網材料之水平穩定性；及d.在不實體接觸之情況下，控制沿該實質垂直向下方向移動之該薄玻璃網材料之張力。
2. 如請求項1所述之方法，其中執行一修整功能之該步驟包含在沿一垂直向下方向移動之該薄玻璃網材料中產生至少一個預定半徑。
3. 如請求項1所述之方法，其中在不實體接觸之情況下控制沿一垂直向下方向移動之該薄玻璃網材料之張力的該步驟包括以下步驟中之一者：產生一懸鏈線，或使用一張力反應性空氣軸承。
4. 如請求項1所述之方法，其中在不實體接觸之情況下控制該薄玻璃網材料之水平穩定性之該步驟係選自以下步驟中之一者：使用至少一個柏努利空氣桿或使用一篩分設備。
5. 如請求項1所述之方法，其中當該薄玻璃網材料沿該垂直向下方向移動時對該薄玻璃網材料執行一修整功能之該步驟係選自以下修整步驟中之一或多者：篩分、分離、檢驗、層壓或接合。
6. 一種對薄玻璃網材料加工之設備，包含：a.一薄玻璃網材料源；b.一捲繞捲軸，該捲繞捲軸沿一實質垂直方向位於該薄玻璃網材料源下方；c.一非接觸式穩定器，該非接觸式穩定器靠近薄玻璃網材料自該來源行進至該捲繞捲軸之一路徑；d.至少一個修整器件，該至少一個修整器件靠近該路徑；e.一非接觸式張力控制器件，該非接觸式張力控制器件安置於一與該路徑互動之位置；及f.其中薄玻璃網材料之該路徑自該來源沿一實質垂直向下方向延伸至該捲繞捲軸。
7. 如請求項6所述之設備，其中該至少一個修整設備為一篩分器件。
8. 如請求項7所述之設備，其中該篩分器件具有一空氣軸承面，該空氣軸承面產生一空氣墊用於將該薄玻璃網材料之該路徑非接觸式移置至一預定設置。
9. 如請求項8所述之設備，其中該預定設置為一預定半徑。
10. 一種對一薄玻璃網材料條帶加工之方法，包含以下步驟：g.沿一實質垂直方向自一來源導引一薄玻璃網材料，由此產生沿一實質垂直方向移動之一薄玻璃網材料條帶；h.對沿該實質垂直方向移動之該薄玻璃網材料執行一修整功能；i.在不實體觸碰該薄玻璃網材料之情況下，控制沿該實質垂直方向移動之該薄玻璃網材料之水平穩定性；及j.在不實體觸碰該薄玻璃網材料之情況下，控制沿該實質垂直方向移動之該薄玻璃網材料上之張力。