TWI624437B - 玻璃片材刻痕器與用於從玻璃片材移除珠狀物的方法 - Google Patents

Abstract

一種玻璃片材刻痕器，包含刻痕設備、包括平坦化裝置之平坦化設備以及刻痕桿連桿組，該刻痕桿連桿組功能上連接刻痕設備與平坦化設備。在刻痕設備對玻璃片材刻痕之前，平坦化裝置可在玻璃片材要刻痕之部分上或附近接觸玻璃片材。一種從玻璃片材分離玻璃片材之珠狀物之方法，包括利用平坦化裝置平坦化玻璃片材之步驟，以及利用刻痕設備對玻璃片材刻痕之步驟。

Description

玻璃片材刻痕器與用於從玻璃片材移除珠狀物的方法 【相關申請案】

本申請案主張2012年12月7日申請之美國臨時申請案第61/734,623號的優先權權益，且依賴其內容並藉由參照而將其全文如完全闡述於下般併入本文。

本說明書大致上係關於用於平坦化玻璃片材之方法與裝置，且更特定言之，係關於用於在刻痕頭組件附***坦化薄玻璃片材之裝置。

連續玻璃帶可藉由如熔合拉製處理或其他類似的下拉製處理之處理而形成。熔合拉製處理產生之連續玻璃帶與藉由其他方法製造之玻璃帶相比，表面具有較好之平坦度與光滑度。由熔合拉製處理形成連續玻璃帶所切開之個別玻璃片材可用於包括平板顯示器、觸摸感應器、光電裝置與其他電子應用之各種裝置。

不論是由熔合拉製處理或其他方式形成的連續玻璃帶，往往由於玻璃上之溫度梯度(如玻璃片材珠狀物與玻璃 片材之中心區域間之溫度梯度)而隨著玻璃之冷卻在橫向方向上翹曲或彎曲。當玻璃片材是薄的(例如1mm或更少)，隨著薄的中心區域可能比珠狀物部更快速地冷卻，玻璃片材之變形可能會惡化。在玻璃帶拉製之後，並在玻璃片材從玻璃帶分離時，隨著玻璃片材被刻痕且珠狀物沿著刻痕線分離，藉由抽吸設備支持玻璃片材，珠狀物可從玻璃片材切開。由於局部的片材形變，抽吸裝置可建立機械應力場(如「牛眼」)。此應力場可能位於刻痕線附近，而因此可能將刻痕線從經刻痕之中心裂紋拉開，從而造成片材破裂。刻痕裝置與彎曲玻璃片材間之接觸亦可引導玻璃片材中之運動，而傳播至刻痕裝置之上游並導致不希望之應力與片材之扭曲。當對玻璃片材刻痕以去除珠狀物時之目標係同時在垂直珠狀物刻痕機入口與支撐玻璃片材之位置處(例如藉由抽吸)產生統一的中央氣孔。在平坦片材上，中央裂紋深度可容易地藉由施加穩定的力至刻痕輪來控制。然而，在具有形變之玻璃上刻痕時，氣孔深度不能使用穩定的力控制。由於片材之長度與夾具緣需要抵抗片材移動，夾具對平坦化刻痕線的影響有限。

因此，需要一種在刻痕珠狀物時穩定玻璃片材的替代方法。

根據一個實施例，玻璃片材刻痕器包含刻痕設備、包括平坦化裝置之平坦化設備以及刻痕桿連桿組，該刻痕桿連桿組功能上連接刻痕設備與平坦化設備。在刻痕設備對玻 璃片材刻痕之前，平坦化裝置可在玻璃片材要刻痕之部分上或附近接觸玻璃片材。平坦化裝置與刻痕設備間之一距離大於或等於約10mm。

在另一實施例中，提供一種用於對玻璃片材刻痕之方法。包含平坦化裝置與刻痕設備之平坦化設備可定位於玻璃片材的一個端上或附近。接著，平坦化裝置可向玻璃片材延伸，而使平坦化裝置可移動地與玻璃片材接觸。玻璃片材之部分可藉由將平坦化裝置沿玻璃片材之長度移動至玻璃片材之對面端以平坦化，並可藉由將刻痕設備沿玻璃片材之長度移動至玻璃片材之對面端以刻痕。在移動完成之後，平坦化裝置可收回，以使平坦化裝置不再與玻璃片材接觸。然後，平坦化設備與刻痕設備可再定位於玻璃片材之一個端上或附近。根據此方法之實施例，在對玻璃片材之該部分刻痕之前，平坦化設備平坦化玻璃片材之該部分。

額外的特徵與優點將闡述於隨後之詳細描述中，並且部分地將是該領域具有通常知識者可輕易地從該說明得知或藉由包括隨後之詳細描述、申請專利範圍以及隨附圖式之本文所述之實施例而確認。

應理解，前面的一般描述與隨後之詳細描述中描述各種實施例，並意欲提供用於理解申請專利範圍之實質與特徵之概述或框架。隨附圖式係包括以提供進一步理解各種實施例，並且併入及構成本說明書的一部分。圖式說明本文所述之各種實施例，並與說明書一起用於解釋申請專利範圍之原理與操作。

15‧‧‧連續玻璃帶

17‧‧‧中心線

19a‧‧‧邊緣

19b‧‧‧邊緣

21a‧‧‧珠狀物部

21b‧‧‧珠狀物部

23a‧‧‧線

23b‧‧‧線

25a‧‧‧線

25b‧‧‧線

27‧‧‧邊緣輥

29‧‧‧拉輥

31‧‧‧玻璃轉移溫度區域

37‧‧‧成形結構

39‧‧‧空腔

41‧‧‧根部

300‧‧‧垂直珠狀物刻痕機(VBS)

310‧‧‧平坦化設備

311‧‧‧支撐架

312‧‧‧平坦化輪

313‧‧‧致動器

314‧‧‧滑動機構

320‧‧‧刻痕設備

321‧‧‧刻痕頭

322‧‧‧刻痕輪塔

323‧‧‧刻痕輪

324‧‧‧樞軸

330‧‧‧刻痕桿連桿組

340‧‧‧玻璃片材

345‧‧‧突緣

410‧‧‧活塞

414‧‧‧滑動機構

420‧‧‧支架

430‧‧‧軸

450‧‧‧支撐結構

510‧‧‧平坦化輪

511‧‧‧支撐梁

610‧‧‧O形環

700‧‧‧玻璃製造系統

710‧‧‧熔融容器

712‧‧‧箭頭

715‧‧‧澄清容器

720‧‧‧混合容器

722‧‧‧連接管

725‧‧‧輸送容器

726‧‧‧熔融玻璃

727‧‧‧連接管

730‧‧‧下導管

732‧‧‧入口

735‧‧‧成型容器

736‧‧‧開口

737‧‧‧槽

738a‧‧‧側

738b‧‧‧側

739‧‧‧根部

740‧‧‧拉輥組件

741‧‧‧熔合拉製機(FDM)

761‧‧‧片材分離設備

第1圖係根據實施例之玻璃製造設備之示意圖；第2圖係根據實施例之藉由拉製處理形成之玻璃帶之示意圖；第3圖係根據實施例之垂直珠狀物刻痕機之示意性側視圖；第4圖係根據實施例之平坦化設備之示意圖；第5圖係根據實施例之包括追蹤平坦化輪之平坦化設備之示意圖；第6A圖至第6C圖係根據實施例之平坦化輪之示意圖；以及第7圖係根據實施例之玻璃製造系統之示意圖，玻璃製造系統使用垂直珠狀物刻痕機以將玻璃片材之玻璃珠狀物從玻璃片材分開。

現在將詳細參考實施例，而實施例之實例係圖示於隨附圖式中。可能的話，相同的元件符號將於整個圖式中用於參照相同或相似部件。

第1圖圖示根據實施例之熔合處理，熔合處理採用在空腔39接收熔融玻璃(未圖示)之成形結構37。成形結構37可包括根部41，其中熔融玻璃從成形結構的二個會合側連接在一起，以形成連續玻璃帶15。但應理解，亦可使用其他成形技術。在離開根部之後，條帶先通過邊緣輥27，然後通過拉輥29。隨著條帶向下移動拉製，玻璃通過玻璃轉移溫度 區域(GTTR)(在第1圖中示意性地圖示為31)。在溫度高於GTTR，玻璃基本上像黏性液體。在溫度低於GTTR時，玻璃基本上像彈性固體。隨著玻璃從高溫冷卻，通過GTTR時並未顯示從黏性轉為彈性之突然轉換。反之，玻璃之黏性逐漸增加，並經過黏性彈性體系，其中黏性與彈性反應皆明顯，而最後表現為彈性固體。

儘管GTTR可能隨著處理玻璃之特定成份而改變，而GTTR之上端可小於或等於約850℃，而GTTR之下端可大於或等於約650℃，以作為代表值。在實施例中，GTTR之下端可大於或等於約700℃。

如第1圖所示，邊緣輥27可在GTTR上方之位置接觸連續玻璃帶15，同時拉輥29可位於GTTR內。若有需要，拉輥亦可位於GTTR下方。邊緣輥之溫度可低於玻璃之溫度。在實施例中，邊緣輥可為水或空氣冷卻式。由於這種較低之溫度，邊緣輥可局部降低玻璃之溫度。這種冷卻式可減少條帶之變薄。拉輥29通常亦可比接觸之玻璃還冷，但因為拉輥29可定位於進一步向下拉製，溫度差異可小於邊緣輥27。

第2圖圖示根據實施例之連續玻璃帶15。如第2圖所圖示，條帶可包括外部邊緣19a及19b、中心線17、與珠狀物部21a及21b，珠狀物部21a及21b可從邊緣19a及19b向內延伸至中心線。珠狀物部最厚的部分可沿著線23a(線23b)呈現，而珠狀物部之內部延伸可沿著線25a(線25b)呈現，其中條帶之最後厚度則先上升至高於1.05*t_center，其中t_center係為沿中心線之條帶之最後厚度。1.05* t_center之厚度可 認為是有品質或接近有品質之厚度。此後，隨著玻璃依據玻璃熱膨脹係數(CTE)而冷卻，厚度可能稍微下降。儘管珠狀物部21a及21b在第2圖中圖示為對稱，而在實施例中，珠狀物部21a及21b可具有不同寬度，以及珠狀物部21a及21b的最厚部分之位置可由於二個珠狀物而不同。舉例而言，在實施例最厚部分不必是在珠狀物部之中心。

在實施例中，連續玻璃帶15之橫向拉製之厚度分佈係為不均勻，其中玻璃之珠狀物部可比中心更厚。在實施例中，玻璃之珠狀物部可能比中心更厚2或更多倍。這可能導致含有珠狀物部與大部分條帶長度中之局部最大值之溫度分佈，珠狀物可相對於中心線更熱。珠狀物部中之高溫可能會在條帶與最終玻璃產品二者中導致不希望的應力與不希望的形狀。這些應力可能導致條帶形狀之扭曲，而在珠狀物去除過程中之刻痕處理產生不利影響。當對珠狀物部刻痕以從條帶上去除時，以下揭示之設備及方法提供珠狀物部中之穩定形狀。

現在參考第3圖，具有平坦化設備310與刻痕設備320之垂直珠狀物刻痕機(VBS)300之一個實施例示意性地從側面描繪。具有平坦化設備310與刻痕設備320之VBS 300可與本文所述及圖示之用於分離玻璃片材之珠狀物部之一或更多個實施例一起使用。在第3圖所示之實施例中，VBS 300亦包含刻痕桿連桿組330，刻痕桿連桿組330連接平坦化設備310與刻痕設備320。VBS亦可包含突緣345，突緣345定位以建立玻璃傳輸路徑，並在刻痕過程中支撐玻璃片材。舉例 而言，突緣可定位而使玻璃片材340可***至突緣345與平坦化設備310之間以及突緣345與刻痕設備320之間形成之玻璃傳輸路徑。當玻璃片材呈現於玻璃傳輸路徑中時，刻痕設備320或平坦化設備310可將力施加至玻璃片材，而使得玻璃片材在平坦化設備310與突緣之間撞擊，藉此在平坦化及/或刻痕過程中平坦化及支撐玻璃片材。在實施例中，玻璃傳輸路徑可垂直定向。然而，應理解，在替代實施例中，VBS 300可利用第3圖所示之不同刻痕連桿組構成，或甚至沒有刻痕連桿組，例如當平坦化設備310與刻痕設備320係為獨立之裝置時。

仍然參照第3圖，平坦化設備310通常包含支撐架311、平坦化輪312、致動器313以及滑動機構314。如第3圖所示，平坦化輪312之旋轉軸係為水平定向。然而，應理解，平坦化設備之其他配置係為可能。

支撐架311可由任何合適之剛性或半剛性材料形成。在實施例中，支撐架311可由金屬製成，如鋼或鋁。在其他實施例中，支撐架311可由塑膠或聚合物製成。支撐架311可支撐至少一個致動器313及/或滑動機構314之支架。如第3圖之實施例所示，支撐架311可附接至刻痕桿連桿組330，例如藉由螺栓或鉚釘，而允許支撐架311與刻痕設備320在垂直方向(即，在±y方向)上移動。然而，應理解，支撐架311與刻痕設備320可藉由其他機構同時在垂直方向上移動，而不悖離本揭示之範圍。

平坦化設備310可包含致動器313，致動器313在 橫向方向上(即，±x方向)移動平坦化輪312。在第3圖所示之實施例中，圖示致動器313為低摩擦氣缸。然而，在實施例中，致動器可包含液壓缸、氣壓缸、馬達驅動式線性致動器或用於在橫向方向上移動平坦化輪312之類似線性致動器。

在第4圖所示之實施例中，致動器313係示為低摩擦氣缸，低摩擦氣缸可具有活塞410機械式耦接至軸430。軸430可藉由控制空氣量或供應至低摩擦氣缸313之壓縮流體而延伸或縮回。在一個實施例中，致動器313係為藉由Airpot Corporation製造之具有1英吋之行程長度與16mm內徑之Airpel式低摩擦缸。然而，應理解，類似之低摩擦缸亦可以用於主動平坦化玻璃片材。支架420可連接低摩擦氣缸313至刻痕桿連桿組330。低摩擦氣缸313之第一端可固定地附接至支撐架311之基座。低摩擦氣缸313之第二端部(例如軸端)可附接至平坦化輪312，平坦化輪312可移動地附接至支撐架311。在實施例中，平坦化輪機構可包含支撐結構450，支撐結構450將平坦化輪312連接至低摩擦氣缸313。支撐結構450可包括滑動機構414，且亦可以任何配置將平坦化輪312放置於相對於刻痕設備320、突緣345，以及玻璃傳輸路徑之所需位置。如第4圖所示，滑動機構414可滑動地附接至支撐架311，並可連接至平坦化輪312。在實施例中，當致動器313延伸或縮回時，滑動機構414在橫向方向(即，第3圖之±x方向)移動，藉此將平坦化輪312移動至相對於玻璃傳輸路徑之位置(於第3圖中所示)。舉例而言，支撐架311 可包含凸部，而滑動機構414可包含經配置為接受支撐框架311之凸部的凹部。當滑動機構在橫向方向上移動時，滑動機構可藉由支撐架之凸部支持及/或引導。

再次參考第3圖，平坦化輪312可藉由向正x方向延伸之致動器313之軸430向突緣345之方向移動(即，在第3圖中所示之坐標軸之正x方向)。平坦化輪312同樣可藉由在負x方向上移動之致動器313而在負x方向上移動。

如第3圖所示，刻痕設備320可包括刻痕頭321。刻痕輪塔322可定位於刻痕頭321之末端，並包含刻痕輪323，刻痕輪323可定位在玻璃傳輸路徑中，並可在相鄰於玻璃片材之珠狀物部之位置處對玻璃片材340刻痕。如第3圖所示，刻痕輪323之旋轉軸可水平定向。刻痕輪塔322可包含多個刻痕輪323(第3圖中圖示為5個)與樞軸324，刻痕輪塔322環繞樞軸324轉動。刻痕輪塔322可經配置而使得刻痕輪塔322環繞樞軸324之預定轉動允許不同的刻痕輪323定位至玻璃傳輸路徑。然而，其他實施例不必包括刻痕輪塔322，例如當刻痕設備包括單一刻痕輪時。相應地，應理解，刻痕設備之其他配置係為可能及可預期。

在第3圖所示之實施例中，刻痕設備320包含機械刻痕裝置，例如刻痕輪或刻痕點。此外，刻痕設備320可包含雷射刻痕裝置。刻痕設備320可耦接至致動器(未圖示)，而可操作以在±y方向上通過刻痕設備320。刻痕設備亦可耦接至致動器(未圖示)，而隨著刻痕設備320在±y方向被通過，有利於在±x方向上定位刻痕設備。如在第3圖中所示， 刻痕設備320可在x方向上定位，使得刻痕設備(特別是刻痕輪323)直接在突緣345之對面，並定位於玻璃傳輸路徑。相應地，應理解，刻痕設備320可用於在突緣345支撐玻璃片材時對玻璃片材340刻痕，藉此在突緣對面之玻璃片材之表面上導引刻痕線。

平坦化輪可具有任何在對玻璃片材340之片材刻痕之前合適用於玻璃片材340之片材之平坦化部的幾何形狀。在實施例中，平坦化輪312可為圓柱形，並可具有直徑從約0.50英吋至約1.50英吋。在一些實施例中，平坦化輪312之直徑可從約0.75英吋至約1.25英吋，或甚至1.00英吋。平坦化輪312可具有寬度從約0.25英吋至約1.00英吋。在其他實施例中，平坦化輪可具有寬度從約0.33英吋至約0.75英吋，或甚至0.50英吋。在一些實施例中，平坦化輪可具有90肖氏A硬度。然而，應理解，平坦化輪亦可與其他肖氏A硬度一起使用。在一般情況下，輪之硬度可基於玻璃片材厚度而改變。

另外，如第6A圖至第6C圖中之實施例所示，平坦化輪可包含一或更多個O形環610。包括在平坦化輪上之O形環數目312沒有特別限制，並且在實施例中，平坦化輪可包含如第6A圖所示之一個O形環610，如第6B圖所示之二個O形環610，或如第6C圖所示之三個O形環610。具有單一O形環之平坦化輪可藉由將O形環定位於刻痕線之位置上，以平坦化玻璃片材之刻痕線。具有二個O形環之平坦化輪可藉由定位在二個O形環間之刻痕線，以平坦化刻痕線兩 側之區域。具有三個O形環之平坦化輪可藉由定位在三個O形環中間之刻痕線，以平坦化刻痕線與刻痕線兩側之區域。O形環可具有任何合適的幾何形狀。舉例而言，O形環在各種實施例中可為圓形或方形。圓形O形環可提供最小接觸，而因此具有與玻璃片材340之最小摩擦。方形O形環可提供最大接觸，而因此具有與玻璃片材340之最大摩擦。相應地，O形環之幾何形狀可根據平坦化輪312與玻璃片材340之間所需之摩擦而選擇。如上文所指出，相對於平坦化輪，O形環之硬度可依據O形環接觸之玻璃片材之厚度而選擇。

第3圖所示之VBS 300係為適合與從玻璃片材分離玻璃片材之珠狀物之方法一起使用之VBS之一個實施例，並將在本文中更詳細地描述。然而，應理解，亦可使用VBS的其他實施例。舉例而言，可使用如第5圖之具有二個平坦化輪的VBS。

如第5圖所示，平坦化設備可包括追蹤平坦化輪510。追蹤平坦化輪可線性定位至刻痕輪323與平坦化輪312。支撐梁511可連接追蹤平坦化輪510與平坦化輪312。追蹤平坦化輪510與平坦化輪312間之距離可大於或等於約10mm。舉例而言，在一些實施例中，追蹤平坦化輪510與平坦化輪312間之距離可大於或等於約10mm，並小於或等於100mm。追蹤平坦化輪510與平坦化輪312間之間距可依據操作之玻璃片材厚度而調整。追蹤平坦化輪510可與平坦化輪312在x方向與y方向上一致地移動。追蹤平坦化輪510係定位在刻痕設備320之對面側並較遠離平坦化設備310。因 此，在玻璃片材已刻痕後，追蹤平坦化輪510保持玻璃片材340之平坦度。將在下面進一步討論，可改變追蹤平坦化輪之配置，以在施加彎曲力矩來從玻璃片材分離珠狀物之前，防止刻痕線之表面張力。舉例而言，追蹤平坦化輪可定位在刻痕線之兩面或單面，以建立由於刻痕而發展之中間裂紋之局部張力。然而，應理解，亦可能選擇其他輥。舉例而言，在極薄之玻璃的情況下，亦可使用平坦化輪與追蹤平坦化輪在玻璃表面上建立壓縮應力，以阻止或拖延不受控制的裂紋傳播。在任一情況下，係藉由平坦化輪以及平坦化輪與追蹤平坦化輪與後備突緣材料之幾何形狀和硬度間之相互作用來控制賦予至玻璃表面的張力或壓縮。

從玻璃片材分離玻璃珠狀物之彎曲力矩可藉由任何合適機制而施加。在實施例中，夾緊桿(未圖示)可安裝為VBS的一部分。返回參考第2圖，夾緊桿可定位以在玻璃珠狀物之某個點上接觸玻璃片材，例如分別在19a及19b，與25a及25b之間，而不接觸玻璃片材薄的中央部分。夾緊桿可覆蓋玻璃片材的整個長度或任何部分。一旦夾緊桿定位在玻璃片材上，夾緊桿可移動以提供彎曲力矩來將玻璃珠從玻璃片材分離。在一些實施例中，夾緊桿可用於薄玻璃片材，例如0.3t之玻璃片材。夾緊桿從上方至下方夾緊玻璃片材的整個邊緣，而使得玻璃片材之表面係在單一平面中。當夾緊桿用於高度扭曲之玻璃片材時，非均勻性(即，扭曲或形變)的小區域可能保持非均勻性區域中引起的局部刻痕問題而導致破損。平坦化輥之使用抵消此問題。

現在參考第7圖，示意性地描繪示例性玻璃製造系統700的一個實施例。玻璃製造系統利用如第3圖中所示之VBS 300。玻璃製造系統700包括熔融容器710、澄清容器715、混合容器720、輸送容器725、熔合拉製機(FDM)741、片材分離設備761以及VBS 300。玻璃批次材料如箭頭712所指示引入熔融容器710。批次材料係熔融以形成熔融玻璃726。澄清容器715具有從熔融容器710接收熔融玻璃726之高溫處理區域，且其中從熔融玻璃726取出氣泡。澄清容器715藉由連接管722流體耦接至混合容器720。接著，混合容器720藉由連接管727流體耦接至輸送容器725。

輸送容器725透過下導管730供應熔融玻璃726至FDM 741中。FDM 741包含入口732、成型容器735以及拉輥組件740。如第7圖所示，熔融玻璃726從下導管730流入入口732，而通向成型容器735。成型容器735包括開口736，接收熔融玻璃726流入槽737，接著溢出並在一起熔合在根部739處之前沿二個側738a及738b往下流。根部739係為二個側738a及738b合在一起之處，其中熔融玻璃726之二個溢流壁在藉由拉輥組件740向下拉製之前重新結合(即，重新熔合)，以形成連續玻璃帶15。

隨著連續玻璃帶15離開拉輥組件740，熔融玻璃固化。由於在連續玻璃帶15的邊緣及中心處之熔融玻璃厚度的不同，在連續玻璃帶的中心較連續玻璃帶的邊緣更快地冷卻與固化，而建立從連續玻璃帶15的邊緣至中心的溫度梯度。隨著熔融玻璃冷卻，溫度梯度造成玻璃中之應力發展，接著 造成玻璃在橫向方向(即，從玻璃的一個邊緣至其他邊緣的方向)上翹曲或彎曲。相應地，應理解連續玻璃帶15具有橫向方向上之曲率半徑。

現在參照第7圖中示意性描繪之玻璃製造系統700在圖中，拉輥組件740輸送經拉製之連續玻璃帶15(在製造過程中之在此點具有彎曲/翹曲形狀)至片材分離設備761。連續玻璃帶15輸送至片材分離設備761，來從條帶分離玻璃片材。片材分離設備之結構沒有特別限制。片材分離設備之示例性實施例係揭示於美國專利案第8,146,385號，並藉由參照其全文而併入本文。

然後，滑架將玻璃片材傳送至VBS，以從玻璃片材移除玻璃珠狀物。在實施例中，如第3圖中所示之VBS可用於從玻璃片材移除玻璃珠狀物。進入VBS之玻璃片材可以冷卻，並可具有從室溫至約450℃之溫度，或甚至從約100℃至約400℃。在一些實施例中，當玻璃片材進入VBS時，可具有從約150℃至約350℃之溫度，或甚至200℃至約300℃。使用VBS 300從玻璃片材340分離玻璃片材之珠狀物之方法，現在將更詳細地參照第3圖描述。

玻璃片材340可透過VBS 300藉由任何可接受機制而拉出，例如，拉輥(未圖示)或頂鉗輸送器(未圖示)。一旦在VBS 300中，玻璃片材340背向刻痕設備320與平坦化設備310之表面(即b表面)可藉由突緣345支撐。如第3圖所示，平坦化輪312最初可位於y方向上之玻璃片材340之頂部或附近。低摩擦氣缸313與低摩擦滑動機構314可縮 回，以使得平坦化輪312最初不接觸玻璃片材。如第3圖所示，刻痕設備320可位於y方向上之玻璃片材340之頂部之上。在玻璃片材定位於VBS 300之後，延伸平坦化設備之軸，藉此造成滑動機構314在正x方向上移動。舉例而言，在實施例中，致動器313係為低摩擦氣缸313，藉由供應空氣壓力至低摩擦氣缸以延伸軸。低摩擦氣缸可延伸至大約行程之中間。低摩擦氣缸之延伸造成平坦化輪312可移動地與玻璃片材340密合。藉由平坦化輪312施加至玻璃片材340上之壓力可取決於玻璃之組成與厚度、欲移除之曲率或形變量、輪之幾何形狀、輪硬度、片材剛度以及所需之刻痕型(即，拉伸或壓縮)而變化。在實施例中，藉由平坦化輪所施加之壓力可為約10psi至約30psi，或甚至從約15psi至約25psi。在一些實施例中，藉由平坦化輪312施加至玻璃片材340之壓力可為約20psi。

在低摩擦氣缸313延伸，且平坦化輪可移動地與玻璃片材密合之後，VBS可在負y方向上移動，從而導致平坦化輪312在藉由刻痕輪323對玻璃片材340刻痕之前密合玻璃片材340之部分。如上所述，在實施例中，刻痕設備320與平坦化設備310可藉由刻痕桿連桿組330連接。因此，刻痕設備320與平坦化設備310以相同速度及固定相對位置沿著玻璃片材行進。玻璃片材之平坦化係在刻痕接觸之前發生並在刻痕過程中保持啟動，直到刻痕輪323從玻璃片材移除，藉此提供刻痕操作過程中之玻璃片材的平坦化區域。允許平坦化輪312在刻痕輪323可平坦化玻璃片材或附近玻璃珠狀 物之任何曲率之前接觸玻璃片材，而允許刻痕輪保持玻璃片材上均勻氣孔。儘管並不局限於此，氣孔可定義為壓痕線係形成於片材表面，而打開該表面至一定深度。在實施例中，氣孔線可在玻璃片材之表面上延伸至氣孔深度，氣孔深度等於表面壓縮層之深度，但小於將導致玻璃片材破裂之深度。在實施例中，氣孔可在垂直方向上從玻璃片材之一端延伸至玻璃片材之另一端。

平坦化輪312與刻痕輪323已穿過玻璃片材的整個高度之後(即到達玻璃片材在y方向上之底部)，低摩擦空氣氣缸313縮回，因此導致滑動機構314與平坦化輪312在負x方向上移動，而使平坦化輪312不再與玻璃片材340接觸。類似地，刻痕輪323可縮回，以便刻痕輪323不再接觸玻璃片材。然後，刻痕設備320與平坦化設備310可在正y方向上移動至玻璃片材340之頂部或附近之原來位置，而不接觸玻璃片材。然後，可從VBS移除玻璃片材，而新的玻璃片材可進入VBS。

VBS 300可以藉由任何合適的機構在y方向上移動。在實施例中，平坦化設備310及刻痕設備320可藉由電機致動器、氣壓缸、液壓缸或電動馬達在y方向上移動。可替換地，VBS 300可與機器人裝置(如機器人臂)一起定位。應認識，在實施例中，平坦化設備310與刻痕裝置320在y方向上之移動以及低摩擦氣缸之延伸與縮回可與從連續玻璃帶之不連續玻璃片材之分離同步，如當VBS與玻璃分離設備藉由共同控制器或相互同步的單獨控制器控制。

用於從玻璃片材分離玻璃片材之珠狀物之方法可與具有厚度小於約1.00mm，或甚至小於約0.75mm之玻璃片材一起使用。在一些實施例中，玻璃片材之厚度可小於約0.50mm，或甚至小於約0.30mm。儘管實施例中所述之VBS 300與方法可與任何厚度之玻璃片材一起使用，與薄玻璃片材一起使用之VBS與方法可提供高產率(即玻璃破裂之低出現率)。舉例而言，當使用薄玻璃時(如0.3t之玻璃)，典型產率可為約30%。使用本文所述之VBS與方法之產率係約80%或更高的產率，甚至高達90%。然而，亦應理解，本文所述之技術亦可適用於與具有厚度大於1.00mm之玻璃片材一起使用。

本文所述之方法可用於從玻璃片材(如以熔合拉製處理或類似的向下拉製處理生產之玻璃片材)分離玻璃片材之珠狀物。應理解，如本文所述，可藉由在對玻璃片材刻痕之前平坦化輪與玻璃片材密合來實質減輕或消除在刻痕期間玻璃片材之加力、變形與潛在破壞。相應地，應理解，本文所述之方法可用於減少玻璃片材破壞之發生，藉此減少浪費，並改善玻璃製造系統之產量。但顯然本領域技術人員可對本文所述之實施例進行各種修改與變型，而不悖離所要求保護標的之精神與範圍。因此，本說明書意欲涵蓋本文所述之實施例提供之修改與變型，而此修改與變型係在隨附之專利申請範圍及其等同物之範圍內。

Claims (23)

1. 一種玻璃片材刻痕器，該玻璃片材刻痕器包含：一刻痕設備，該刻痕設備用於對一玻璃片材刻痕；一平坦化設備，該平坦化設備包含一平坦化裝置；一刻痕桿連桿組，該刻痕桿連桿組連接該刻痕設備與該平坦化設備；以及一支撐突緣，其中該支撐突緣係位於該刻痕設備與該平坦化設備對面，並藉由一玻璃傳輸路徑與該刻痕設備及該平坦化設備區隔開來，該玻璃傳輸路徑通過該玻璃片材刻痕器；其中該平坦化設備包含一致動器，該致動器可移動地耦接至該平坦化裝置；其中當該致動器在一收回位置時，該平坦化裝置不出現於該玻璃傳輸路徑上，以及當該致動器在一延伸位置時，該平坦化裝置出現於該玻璃傳輸路徑上。
2. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化裝置與該刻痕設備係線性地位於一垂直方向。
3. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化裝置與該刻痕設備間之一距離大於或等於10mm。
4. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，其中該致動器係為一低摩擦氣缸。
5. 如請求項4所述之玻璃片材刻痕器，其中該低摩擦氣缸包含一行程，且當在該延伸位置時該低摩擦氣缸係在該行程之一半處。
6. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，其中該致動器經由一滑動機構可移動地耦接至該平坦化裝置。
7. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化裝置係為一平坦化輪。
8. 如請求項7所述之玻璃片材刻痕器，其中該玻璃傳輸路徑係定向為一垂直方向，且該平坦化輪之一旋轉軸係定向為一水平方向。
9. 如請求項7所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化輪具有從0.5英吋至1.5英吋之一直徑。
10. 如請求項7所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化輪具有從0.25英吋至1.00英吋之一寬度。
11. 如請求項7所述之玻璃片材刻痕器，其中該平坦化輪包含從一個至三個O形環位於該平坦化輪週緣。
12. 如請求項11所述之玻璃片材刻痕器，其中至少一個O形環為一圓形。
13. 如請求項11所述之玻璃片材刻痕器，其中至少一個O形環為一方形。
14. 如請求項1所述之玻璃片材刻痕器，進一步包含一追蹤平坦化裝置，其中該追蹤平坦化裝置係線性地定位至該刻痕設備及該平坦化裝置。
15. 如請求項14所述之玻璃片材刻痕器，其中該追蹤平坦化裝置與該平坦化裝置間之一距離大於或等於10mm。
16. 一種用於從一玻璃片材移除珠狀物之方法，該方法包含以下步驟：使該玻璃片材位於一平坦化設備上，該平坦化設備包含一平坦化裝置，而當該玻璃片材位於一刻痕設備上時，該刻痕設備位於該玻璃片材之一個端或接近該玻璃片材之該個端；將該平坦化裝置向該玻璃片材延伸，而使該平坦化裝置可移動以接觸該玻璃片材，而該玻璃片材在該平坦化裝置與一支撐突緣之間撞擊；藉由沿著該玻璃片材之一長度將該平坦化設備移動至該玻璃片材之一對面端，平坦化該玻璃片材之一部份； 藉由沿著該玻璃片材之一長度將該刻痕設備移動至該玻璃片材之該對面端，刻痕該玻璃片材之該部份；其中在該玻璃片材之該部份刻痕之前，該平坦化裝置平坦化該玻璃片材之該部份。
17. 如請求項16所述之方法，該方法進一步包括以下步驟：收回該平坦化裝置，而使得該平坦化裝置不再與該玻璃片材接觸；以及將該平坦化設備與該刻痕設備再定位於該玻璃片材之該個端上或附近。
18. 如請求項16所述之方法，其中該平坦化設備係藉由致動一低摩擦氣缸將該平坦化裝置移向該玻璃片材之一表面而延伸。
19. 如請求項17所述之方法，其中該延伸、刻痕、收回及再定位步驟係由時間序列邏輯控制。
20. 如請求項16所述之方法，其中當該平坦化裝置延伸時，該藉由該平坦化裝置施加至該玻璃片材之一壓力從10psi至30psi。
21. 如請求項16所述之方法，其中該玻璃片材之一溫度係從室溫至450℃。
22. 如請求項16所述之方法，其中該玻璃片材具有1.00mm或更少之一厚度。
23. 如請求項16所述之方法，其中該平坦化設備與該刻痕設備係藉由一刻痕桿連桿組操作式連接，該一刻痕桿連桿組從該平坦化設備延伸至該刻痕設備。