加工玻璃的玻璃加工設備和方法
【專利摘要】在一個實例中，玻璃加工設備可包括構造成分配流體膜的基本上層流的流體分配裝置。在另一實例中，護罩基本上包圍加工輪的外周界表面。護罩包括構造成接納玻璃板的邊緣部分的凹槽。在一個實例中，加工玻璃的方法包括沿流體平面分配流體膜的基本上層流以隨后落在玻璃板的第一側上的步驟。在另外實例中，流體經過護罩的內表面以從玻璃板帶走加工顆粒。在又一些實例中，加工輪的外周界表面用流體流沖擊以清除加工輪加工玻璃板邊緣時產生的玻璃顆粒。
【專利說明】加工玻璃的玻璃加工設備和方法
[0001]本申請根據35U.S.C § 120要求在2011年11月21日提交的美國申請序列號第13/300921號的優先權權益，其內容作為依據并以參見的方式納入本文。

【技術領域】
[0002]本公開總體涉及玻璃加工設備和方法，以及更具體地涉及在保持玻璃板的原始表面的同時加工玻璃板的表面的玻璃加工設備和方法。
進旦冃月^
[0003]從熔融拉制機器熔融拉制玻璃帶是眾所皆知的。玻璃帶通常進一步加工成可用于生產各種液晶顯示器構型的玻璃板。在加工過程中，通常需要修整玻璃板或玻璃帶的邊緣以去除鋒利邊緣和/或其它缺陷。有對在保持玻璃板的原始表面的同時實施這樣的精加工技術的需求。玻璃板邊緣修整對改善操作過程和客戶面板制造過程所需的邊緣輪廓和強度是很關鍵的。


【發明內容】

[0004]下文介紹了本公開的簡要內容以提供對在詳細描述中描述的某些示例方面的基本理解。
[0005]在本公開的一個示例方面中，玻璃加工設備包括流體分配裝置，該流體分配裝置包括第一和第二流量截面擴大器和面對分配方向的分配表面。分配表面限定包括延伸在第一和第二相反端部之間的細長中心部分的細長開口。第一相反端部設有沿分配方向從分配表面延伸的第一流量截面擴大器，而第二相反端部設有沿分配方向從分配表面延伸的第二流量截面擴大器。流體分配裝置構造成從細長開口沿分配方向在第一和第二流量截面擴大器之間分配流體膜的基本上層流以形成具有某一厚度和黏度的水膜，使得從邊緣修整產生的玻璃顆粒在玻璃顆粒可能穿透水膜并接觸玻璃板表面之前通過水膜帶走。
[0006]在本公開的另一示例方面中，玻璃加工設備包括流體分配裝置，該流體分配裝置包括面對分配方向的分配表面。分配表面限定細長開口。流體分配裝置還包括與細長開口流體連通并包括基本上平行于細長開口延伸的第一室軸線的第一細長室。流體分配裝置還包括與第一細長室流體連通的第二室。流體分配裝置構造成從細長開口沿分配方向分配流體膜的基本上層流。
[0007]在本公開的又一示例方面中，玻璃加工設備還包括加工輪，該加工輪構造成旋轉使得加工輪的外周界表面加工玻璃板的表面。玻璃加工設備還包括護罩，該護罩基本上包圍加工輪的外周界表面以防止在邊緣修整過程中產生的飛濺顆粒接觸玻璃板表面。護罩包括凹槽，凹槽構造成接納玻璃板的邊緣部分。
[0008]在本公開的又一示例方面中，加工玻璃的方法包括沿流體平面分配流體膜的基本上層流以隨后落在玻璃板的第一側上和加工玻璃板的邊緣的步驟，其中，玻璃加工顆粒夾帶在流體膜中并從玻璃板帶走。
[0009]根據本公開的另一方面，加工玻璃的方法包括步驟，該步驟提供:玻璃板、具有外周界表面的加工輪和基本上包圍外周界表面的護罩，其中護罩包括凹槽。方法還包括使加工輪繞轉軸旋轉以及相對于彼此移動玻璃板和加工輪，使得玻璃板的邊緣部分隨著玻璃板的邊緣被旋轉的加工輪加工而經過凹槽的步驟。方法又還包括使流體在護罩的內表面上行進以從玻璃板帶走加工玻璃板邊緣時產生的加工顆粒的步驟。
[0010]根據本公開的另一方面，加工玻璃的方法包括步驟，該步驟提供:玻璃板、具有外周界表面的加工輪和基本上包圍外周界表面的護罩，其中護罩包括凹槽。方法還包括使加工輪繞轉軸旋轉以及相對于彼此移動玻璃板和加工輪，使得玻璃板的邊緣部分隨著玻璃板的邊緣被旋轉的加工輪加工而經過凹槽的步驟。方法還包括用流體流沖擊加工輪的外周界表面以清除加工輪加工玻璃板邊緣時產生的玻璃顆粒，使得玻璃顆粒不會被重新引到玻璃邊緣對研磨過程造成負面影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]在閱讀以下詳細描述時參照附圖更好理解這些和其它方面，附圖中:
[0012]圖1是根據本公開的一個實例的玻璃加工設備的立體圖；
[0013]圖2是圖1的玻璃加工設備的示例流體分配裝置的俯視圖；
[0014]圖3是沿圖2的線3-3的流體分配裝置的端視圖；
[0015]圖4是沿圖2的線4-4的流體分配裝置的剖視圖；
[0016]圖5是圖4的流體分配裝置的部分的放大圖；
[0017]圖6是沿圖2的線6-6的流體分配裝置的正視圖；
[0018]圖7是沿圖2的線7-7的流體分配裝置的剖視圖；
[0019]圖8是圖1的流體分配裝置的俯視圖；
[0020]圖9是圖1的流體分配裝置的正視圖；
[0021]圖10是圖1的流體分配裝置的仰視圖；
[0022]圖11是圖1的玻璃加工設備的另一流體分配裝置的立體圖；
[0023]圖12是沿圖11的線12-12的流體分配裝置的剖視圖；
[0024]圖13是沿圖11的線13-13的流體分配裝置的剖視圖；
[0025]圖14是圖1的玻璃加工設備的示例護罩的正視圖；
[0026]圖15是圖14的護罩的下部立體圖；以及
[0027]圖16是圖14的護罩的另一下部立體圖。

【具體實施方式】
[0028]現將參照其中示出示例實施例的附圖在下文中更全面地描述實例。在全部附圖中盡可能地使用相同的附圖標記表示相同或相似的部件。然而，各方面可具體實施成許多不同形式，而不應理解成對本文所述的實施例進行限制。
[0029]現參照圖1，示例玻璃加工設備101設有可單獨使用或組合使用以有助于防止顆粒污染玻璃板的原始表面的各種示例裝置。在一個實例中，玻璃板可包括可包含在液晶顯示器內的一片玻璃，其中有加工玻璃板111的邊緣部分115的表面以提高玻璃板的邊緣質量的需要。如圖所不，表面可包括在玻璃板111的第一表面117和第二表面119之間的玻璃板111的厚度“T”的玻璃板111的外周界邊緣113。另外或可替代地，玻璃加工設備101可設計成加工包括第一表面117和/或第二表面119的邊緣部分的表面而不加工玻璃板111的外周界邊緣113。在另外實例中，第一表面117和/或第二表面119中的一個或兩個可與玻璃板111的外周界邊緣113—起加工。例如，玻璃加工設備101可設計成在第一表面117和/或第二表面119與外周界邊緣113之間提供傾斜或圓形過渡。玻璃板的邊緣部分115的表面加工可降低應力斷裂形成和擴散到玻璃板內部的可能性以及/或可另外提高玻璃板111的質量。
[0030]雖然不是必需的,如圖1所示,所示示例的玻璃加工設備101示出加工處于基本上水平定向的玻璃板111，其中，玻璃板111通過沿Z方向作用的重力基本上沿所示X-Y平面延伸。在另一實例中，玻璃板可以以相對于X-Y方向的傾角定向，而在某些實例中，可沿X-Z和/或Y-Z平面定向。不管如何定向，很多流體分配裝置中的一個可用于沿玻璃板的第一表面117和/或第二表面119分配流體膜的基本上層流以有助于防止顆粒污染玻璃板111的原始表面117、119。
[0031]流體膜的基本上層流可包括不呈層流的小部分但包括呈層流的大部分流動。例如，基本上層流可包括可能含有渦流或其它流動擾動的一個或多個相對較小區域的流體膜，而流體膜的剩余部分呈基本上層流。提供呈層流的流體膜可用于解決在加工過程中通常可觀察到的顆粒源和顆粒動力學。實際上，流體膜可提供第一表面117和/或第二表面119與加工過程中產生的顆粒隔開的保護性流體屏障。
[0032]在水平定向中，第一表面117和/或第二表面119中的一個或兩個可設有一個或多個流體分配裝置。例如，如圖1所示，玻璃加工設備101可包括流體分配裝置103，該流體分配裝置103可用于產生覆蓋第一表面117的流體膜109的層流107，第一表面117可包括在圖1所示的定向中的玻璃板的上表面。流體膜可分配為設計成覆蓋玻璃板111的第一表面117的平面片狀流體膜109。
[0033]圖2-8示出一個流體分配裝置103的示例特征，一個流體分配裝置103可選地用于保護玻璃板111的第一表面117，但在另外實例中，類似或相同構造可用于保護玻璃板的第二表面119。為了說明的目的，圖2示出具有被分配的流體膜109的流體分配裝置103的俯視圖。如圖所示，流體膜109可具有橫向于層流107的寬度“W”，層流107在第一流量截面擴大器105a和第二流量截面擴大器105b之間延伸。如圖所示，第一和第二流量截面擴大器105a、105b可分別包括彼此面對的相應擴大表面106a、106b。如圖所示，擴大表面106a、106b可以是基本上平面的并還可基本上彼此平行地延伸。通過這樣的構型，流量截面擴大器105a、105b可有助于在流體膜沉積以覆蓋玻璃板111的第一表面117時保持具有基本上恒定寬度“W”的流體膜109。盡管未示出，但在另外實例中，擴大表面106a、106b可彼此會聚或分開以控制沉積在玻璃板111的第一表面上的流體膜109的最終寬度。
[0034]如果提供的話，流量截面擴大器105a、105b可操作成擴大流體膜109的寬度，該流體膜109沉積以覆蓋第一表面117。實際上，沒有流量截面擴大器，隨著流體膜行進遠離流體分配裝置103的細長開口，諸如水的流體的表面張力會自然地趨向于引起流體膜109會流。通過用擴大表面106a、106b接觸流體膜109的外邊緣，流體膜在其行進遠離細長開口時會擴大而防止流體膜會聚的自然傾向。如果流體膜被允許不受控制地會聚，基本湍流在將流體膜引入以覆蓋玻璃板的表面117時可最終產生。這樣，流量截面擴大器105a、105b可設置成有助于在其置于玻璃板的表面117上時保持流體膜109的層流107。
[0035]如圖2-4所示，第一和第二流量截面擴大器105a、105b可彼此基本上相同或類似。在所示實例中，第一流量截面擴大器105a可比第二流量截面擴大器105b長，但在另外實例中，流量截面擴大器可具有基本上相同的長度。如圖4和5進一步所示，流體分配裝置103包括面對分配方向501的分配表面401。如圖6所示，第一分配表面401限定細長開口 503，細長開口 503延長成限定流體膜109的寬度“W”。盡管沒有必要縮放，如圖5所示，細長開口 503可包括在從大約50微米至大約I毫米的范圍內的厚度“t”，例如從大約100微米至大約500微米、例如從大約200微米至大約300微米、例如250微米。
[0036]如圖5進一步所示，在一個實例中，流體分配裝置103可構造成分配層流流體膜109使得分配方向501相對于分配表面在可能大致90°的角度“A”。提供相對于分配表面402在基本垂直方向的流體膜109的分配方向可有助于防止從細長開口 503離開的流體膜109向后包裹并由此產生湍流。這樣，分配層流流體膜109使得分配方向在基本上垂直于分配表面401的角度“A”可有助于保持流體膜109的層流107。
[0037]如圖6所示，分配表面401限定細長開口 503，細長開口 503具有沿細長軸線605延伸在第一和第二相反端部603a、603b之間的細長中心部分601。第一相反端部603a可設有沿分配方向501從分配表面401延伸的第一流量截面擴大器105a，而第二相反端部603b可設有沿分配方向501從分配表面401延伸的第二流量截面擴大器105b。如前述，流體膜109的寬度“W”可因此由具有可選的流量截面擴大器105a、105b的細長開口 503限定。
[0038]各種結構可設計成通過細長開口 503輸送諸如水的流體以獲得呈層流107的流體膜109。例如，流體分配裝置103可包括第一細長室403，第一細長室403具有沿細長開口503的細長軸線605延伸的第一室軸線405，其中第一細長室403與細長開口 503流體連通。如果提供的話，第一細長室403可由單一部分形成或由多個固定在一起的部分限定。例如，如圖4所示，第一細長室403可通過將第二部分411用緊固件415固定到第一部分413形成。在另外實例中，流體分配裝置103可包括可選的第二細長室407，第二細長室407包括基本上平行于第一室軸線405的第二室軸線409。在這些實施例中，第二細長室407可放置成與第一細長室403流體連通且第一細長室403可沿流動路徑定位在細長開口 503和第二細長室407之間。這樣，第一細長室403可從第二細長室407下游定位且細長開口 503可從第一和第二細長室403、407下游定位。在一個實例中，如圖6所不,第一和第二細長室403、407之間的流體連通可通過延伸穿過在細長室之間延伸的細長隔斷壁703的多個孔701提供。
[0039]如圖所示，第一室軸線405可定向成基本上平行于細長開口 503，而第二室軸線409可基本上平行于第一室軸線405和細長開口 503延伸。提供沿第一細長室405的第二細長室407可進一步便于沿細長開口 503的長度控制壓力分布和流體流動，從而進一步有助于提供均勻流動，該均勻流動便于保持穿過細長開口 503的流體膜109的均勻層流107。
[0040]如圖7所示，諸如水容器的流體源705可放置成與一個或多個第一端口 707流體連通，第一端口 707構造成沿可垂直于第二室軸線409的軸線711引入流體穿過開口 709進入第二細長室407。另外或可替代地，流體源705可放置成與一個或多個第二端口 713流體連通，第二端口 713構造成沿同樣可垂直于第二室軸線409和/或第一流體端口 707的每條細長軸線711的軸線717引入流體穿過開口 715進入第二細長室407。為流體提供多個入口點可有助于便于保持穿過細長開口 503的流體膜109的均勻層流107。在實施例中，泵719可提供流體到歧管721，歧管721可以以在流體膜中最佳地獲得均勻層流的方式分配流體到第一和第二端口 707、713。計算機723可通過操作歧管中的閥門和/或控制泵719的運行控制流過端口的流體。
[0041]圖9-13公開了玻璃加工設備101的另一示例流體分配裝置901。如圖9和10所示，流體分配裝置可包括第一分配裝置901a和第二分配裝置901b，但在另外實例中，可使用單一分配裝置或兩個以上的分配裝置。而且，如圖所示，流體分配裝置901a、901b可彼此相同，但在另外實例中，可提供替代構造。流體分配裝置901a、901b可構造成從細長開口眼流體分配裝置的分配方向分配流體膜905a、905b的基本上層流903a、903b。
[0042]流體分配裝置901a、901b可設計成用流體膜905a、905b的基本上層流903a、903b覆蓋第二表面119。在所示定向中，第二表面119可包括玻璃板111的下表面。這樣，如果與和上述的流體分配裝置103相關聯的流體膜109相比，流體分配裝置901a、901b可提供相對較小寬度的流體膜。這樣，流體擴大器對圖11和12所示的流體分配裝置來說可不是必需的。
[0043]如圖11和12所示，流體分配裝置901a、901b可包括面對分配方向1105的分配表面1103，其中分配表面1103限定細長開口 1107。如圖12所示，流體分配裝置901a、901b各自還包括與細長開口 1107流體連通的第一細長室1201。第一細長室1201可基本上平行于細長開口 1107延伸的第一室軸線1203。在另一實例中，流體分配裝置901a、901b各自還包括與第一細長室1201流體連通的第二細長室1205。盡管不是必需的，如圖所示，第一室1205可沿基本上平行于第一室軸線和細長開口 1107延伸的第二室軸線是細長的。而且，如圖13所示，多個孔1301a、1301b、1301c可提供第一細長室1201和第二細長室1205之間的流體連通。提供具有孔的單獨室可有助于便于保持穿過細長開口 1107的基本上層流的流體膜。
[0044]進一步參照圖10，玻璃加工設備101可包括加工輪1001，加工輪構造成繞轉軸1102沿方向1104旋轉使得加工輪1001的外周界表面1103加工諸如玻璃板111的外周界邊緣113的表面。玻璃加工設備還可包括護罩1005，該護罩1005基本上包圍加工輪1001的外周界表面1003。在所示實例中，護罩1005可沿圖1所示的Z方向開口，使得重力可沿Z方向向下吸引流體、顆粒和/或其它污染物。護罩1005可設計成將玻璃板的原始表面117、119與和加工過程相關聯的顆粒和/或其它污染物屏蔽開。
[0045]如圖14所示，如果提供的話，護罩1005可設有凹槽1401，凹槽1401構造成接納玻璃板111的邊緣部分115。凹槽包括具有足以容納玻璃板的邊緣部分的厚度T的第一節段1403。凹槽1401還可包括可選的第二部分1405，第二部分1405可具有設計成容納流體噴嘴1007 (參見圖9和10)的擴大厚度T2，流體噴嘴1007設計成將冷卻和/或加工流體引到玻璃板111的表面和加工輪1001的外周界表面1003的加工界面。護罩1005可包括諸如在凹槽1401下方的所示平面部分1406的凹陷內部以留有第一和第二流體分配裝置901a、901b產生的流體膜的間隙。
[0046]如圖14所示，護罩1005可包括外圓柱形周界壁1407。如圖15所示，在某些實例中，外圓柱形周界壁1407可包括繞護罩1005的中心軸線1501設置的圓柱形壁。如圖10所示，護罩1005可相對于加工輪1001安裝使得護罩1005的中心軸線1501與加工輪1001的轉軸1102 —致。如圖10所示，間隙“G”可由此保持在加工輪1001的外周界表面1003和護罩1005的內表面1009之間。足夠間隙可設置成允許流體沿外圓柱形周界壁1407的內表面1009移動而沒有與加工輪1101的外周界表面1003顯著干涉，加工輪1101可在3600-8000rpm的范圍內旋轉。在某些實例中，間隙“G”可在從大約5mm至大約15mm的范圍內，但在另外實例中，間隙可更小或更大。
[0047]轉回到圖15，護罩1005還包括具有內表面1505的頂壁1503，內表面1505與外圓柱形周界壁1407的內表面1009配合以限定容納區1507。容納區1507可包括敞開的下部和由頂壁1503封閉的上部。護罩1005還可包括一個或多個支架1509a、1509b，一個或多個支架1509a、1509b構造成為流體分配裝置901a、901b提供安裝位置。此外，護罩可設有氣體口 1511和/或砂輪清潔口 1513。
[0048]如圖10所示，氣體口 1511可設有氣體噴嘴1017，氣體噴嘴1017構造成從護罩1005的內表面1009的一部分去除液體。氣體口 1511可因此提供氣體屏障以防止液體繞護罩1005的內表面循環。
[0049]如圖10進一步所示，玻璃加工設備101可包括流體源1011，流體源1011通過砂輪清潔口 1513作用且構造成引導流體流1013沖擊加工輪1001的外周界表面1003以清除加工輪1001加工玻璃板111的表面時產生的玻璃顆粒。
[0050]如圖15進一步所示，外圓柱形周界壁1407可設有一個或多個排出口以允許沿內表面1009行進的液體去除。例如，如圖15所示，護罩包括第一排出口 1515a和第二排出口1515b，第一排出口 1515a和第二排出口 1515b通過彎曲離開相應第一和第二翼片1517a、1517b以形成相應第一和第二開口 1519a、1519b形成，譬如延伸穿過外圓柱形周界壁1407的所示窗戶開口。第一排出口 1515a可允許沿箭頭1521所示的第一方向行進的流體流沿第一翼片1517a下落并進入第一開口 1519a，第一開口 1591a用于流體從護罩1005的容納區1507隨后去除，如以下更充分討論。同樣地，第二排出口 1515b可允許沿箭頭1521b所示的第二方向行進的另一流體流沿第二翼片1517b下落并進入第二開口 1519b，第二開口1519b用于流體從護罩1005的容納區1507隨后去除，如以下同樣更充分討論。
[0051]如圖10和15所示，護罩1005還可包括外壁部分1521，外壁部分1521構造成便于分配離開第一和第二開口 1519a、1519b的液體和顆粒以沿護罩的外表面部分向下行進并離開限定在外壁部分1521和護罩1005的外表面部分之間的下開口 1523。圖16示出具有為了清楚起見去除的外壁部分1521的護罩1005的另一立體圖。如圖所示，護罩1005可包括流體導流件1601,流體導流件1601可包括第一向下傾斜導流壁1603a,導流壁1603a構造成沿向下方向偏轉離開第一開口 1519a的流體。同樣地，流體導流件1601可包括第二向下傾斜導流壁1603b，導流壁1603b構造成沿向下方向偏轉離開第二開口 1519b的流體。盡管不是必需的，導流壁可通過下頂端部分1605連接在一起以便于流體最終穿過下開口1523流出以及/或便于制造過程。
[0052]轉回到圖1，加工玻璃的方法可包括沿流體平面分配流體膜109的基本上層流107以隨后落在如圖4所不的玻璃板111的第一表面117上。在一個實例中，方法可包括通過設置在流體膜109的每側上的一對流量截面擴大器105a、105b擴大流體膜109的步驟。在這樣的實例中，流量截面擴大器可有助于擴大流體膜109以在薄膜行進以落在玻璃板111的第一表面上時保持層流。此外，方法還包括通過控制在細長開口 503上的壓力分布和行進穿過細長開口 503的流體的速度分布來控制沿流體膜的寬度“W”的流體膜的流體流動特征的步驟。例如，壓力分布和/或速度分布可通過提供第一細長室403、第二細長室407、孔701和/或端口 707、713中的至少一個來控制。
[0053]同樣還需要在流體膜109接觸且此后沿玻璃板111的第一表面行進時保持流體膜的層流。如圖4所示，實現平滑連續過渡的一種方法是減小流體平面和玻璃板111之間的角度。如圖所示，流體分配裝置103可布置成使得流體平面相對于玻璃板111的平面表面117的角度“Al”在從0°至大約30°的范圍內，譬如從大約5°至大約30°，譬如從大約10°至大約30°。
[0054]如圖9和10所示，加工玻璃的方法還可包括沿第二流體平面分配第二流體膜905a、905b的基本上層流903a、903b以隨后接觸玻璃板111的第二表面119的步驟。接觸角“A2”可在從0°至大約30°的范圍內，譬如從大約5°至大約30°，譬如從大約10°至大約30°。雖然在另外實例中可使用其它角度，但提供在以上參考范圍內的角度“Al”和/或角度“A2”可有助于在流體膜落在玻璃板的相應表面上時在玻璃-水的過渡處保持有組織的流體流動。
[0055]加工玻璃的方法還可包括加工諸如玻璃板111的外周界邊緣113的邊緣，其中，玻璃的加工顆粒被夾帶在流體膜中并從玻璃板帶走。例如，如圖10所示，加工輪1001可沿方向1104繞轉軸1102旋轉，使得外周界表面1003接觸玻璃板111的邊緣部分115。在一個實例中，在砂輪沿圖10所示的順時針方向1104旋轉的同時玻璃板可相對于加工輪沿方向1019移動。這樣，外周界表面1003的加工區沿與玻璃板相對于加工輪1001的移動方向1019相反向的方向1021行進。玻璃板111和玻璃加工設備101之間的相對移動可通過相對于玻璃板111移動玻璃加工設備101和/或相對于玻璃加工設備101移動玻璃板111提供。加工輪1001可包括具有金剛石顆粒或足以加工(譬如研磨、拋光或修整)玻璃板邊緣的其它材料的砂輪。
[0056]流體噴嘴1007可在加工界面處1015提供冷卻流體1008。在一個實例中，流體噴嘴1007延伸穿過凹槽1401的放大部分1405(參見圖14)。冷卻流體1008可接著引到加工界面1015以減少否則可破壞玻璃板111的發熱。冷卻劑流體可通常沿加工輪1001的加工部分的方向1021定向。多余的冷卻流體1008和夾帶在其中的任何顆粒可接著例如通過來自流體分配裝置103、901的流體膜109、905b的層流移走。冷卻流體1008可例如通過向下穿過護罩的底部和/或穿過外圓柱形周界壁1407中的排出口中的一個最終排出。
[0057]玻璃顆粒和/或砂輪顆粒可在研磨過程中釋放。各種示例技術設計成防止玻璃板111的原始表面117、119受到這些顆粒的破壞。如圖1和4所示，流體膜109的層流107可沿第一表面沿朝向研磨區的方向行進。如圖4所示，流體膜109可自由地行進穿過具有足以允許層流流體膜不間斷地流入容納區1507的厚度“T3”的凹槽1401的上區。在一個實例中，“T3”可大約是350微米，但在另外實例中，可使用其它厚度。而且，諸如與“T3”類似或相同的在玻璃板下方的凹槽間隙對流體膜905b來說可能是足夠的。如圖所示，整體凹槽厚度“Tl”可根據具體應用的過程參數通過可選的遮板417調節。在某些實例中，“Tl”可設置或調節成大約Imm至大約3mm，但在另外實例中，可使用其它厚度。
[0058]如圖8所示，為了說明的目的，虛線示出為平行于細長開口 503并延伸穿過流體膜109的層流107的流體平面的線。虛線還定位成在一個點與玻璃板111的邊緣113相交，在該點，當在圖8中從上方觀察時，流體膜109的右側越過玻璃板111的邊緣113。這樣，應該理解，圖8所示的層流線107與虛線和流體分配裝置103的細長開口 503都垂直。如圖8的虛線所示，可需要定向流體分配裝置103，使得流體平面相對于流體平面與外周界邊緣113的相交點的角度“A3”在大約10°至大約30°的范圍內，譬如大約20°。提供這樣傾斜的定向可有助于在加工過程中相對于彼此移動玻璃板和玻璃加工設備時有效地保護玻璃板的原始表面。
[0059]層流流體膜109接著自由地覆蓋玻璃板111的第一表面117并在第一表面117內行進且進一步覆蓋在加工區附近的玻璃板111的第一表面117。由于否則會落在第一表面117上的任何顆粒在顆粒有機會與玻璃板111的第一表面117相互作用之前被夾帶在流體膜109中并帶走,從而防止容納區1507內的顆粒接觸第一表面117。一旦夾帶,流體膜接著離開玻璃板111的表面117并接著向下行進穿過容納區1507的底部開口端。或者，流體沿外圓柱形周界壁1407的內表面1009行進、離開第二排出口 1515b并向下穿過下開口 1523。這樣，液體還防止顆粒沉淀在護罩1005的內表面1009上，從而防止否則會導致最終污染玻璃板的原始表面的顆粒累積。
[0060]在另外實例中，諸如第一和/或第二流體分配裝置901a、901b的另一分配裝置可用于有助于保護玻璃板111的第二表面119。例如，流體分配裝置901a、901b的流體膜905a、905b可覆蓋第二表面119，使得層流903a、903b在流體膜沿圖10所示的基本上平行于外周界邊緣113的方向行進時保持。流體膜905b的部分層流可經過凹槽1401并進入容納區1507。這樣，否則可能接觸第二表面119的加工顆粒被夾帶到流體膜905b中并從玻璃板帶走而不會破壞玻璃板111的第二表面119。在一個實例中，流體可行進離開玻璃板并向下穿過容納區1507的底部開口端。或者，流體可沿外圓柱形周界壁1407的內表面1009行進離開第二排出口 1515b并向下穿過下開口 1523。另外，如果任何流體向后行進離開穿過凹槽1401，那來自第二流體分配裝置901a的另一層流的薄膜可進一步便于從玻璃板的下表面去除流體。
[0061]如圖10所示，本公開的方法還包括提供具有外周界表面1003的加工輪1001和基本上包圍外周界表面1003的護罩1005的步驟。方法包括使加工輪1001沿方向1104繞轉軸1102旋轉并相對于玻璃加工設備101移動玻璃板111使得隨著玻璃板111的外周界邊緣113被旋轉的加工輪1001加工，玻璃板111的邊緣部分115經過凹槽1401的步驟。方法還包括使流體在護罩1005的內表面1009上行進以從玻璃板111帶走加工玻璃板111的邊緣113時產生的加工顆粒的步驟。
[0062]在一個實例中，來自流體分配裝置103、901中的一個的流體可最終越過護罩1005的內表面1009且此后帶走加工顆粒。這樣，從流體分配裝置103、901經過凹槽1401的流體可最終覆蓋內表面1009的一部分以防止顆粒累積在內表面上。相反地，任何這樣的顆粒會遇到越過內表面的流體并最終向下穿過容納區1507的開口底部和/或穿過下開口 1523。
[0063]因此，在一個實例中，方法可包括沿流體平面分配流體膜109的基本上層流107以隨后落在在護罩1005外的位置處的玻璃板111的第一側117上的步驟。方法可接著包括使流體膜109沿玻璃板111的第一側117行進并通過如圖4所示的護罩1005的凹槽1401的步驟。玻璃的加工顆粒可接著在流體膜的一部分通過護罩內表面之前或之后被夾帶在流體膜中以從玻璃板帶走加工顆粒。在一個實例中，方法還可包括使具有夾帶的加工顆粒的流體經過護罩1005中的排出口 1515a、1515b中的一個的步驟。
[0064]在另一實例中，方法可包括沿流體平面分配流體膜905b的基本上層流903b以隨后落在在護罩1005外的位置處的玻璃板111的第二側119上的步驟。方法可接著包括使流體膜109沿玻璃板111的第二側119行進并穿過如圖4和10所示的護罩1005的凹槽1401的步驟。玻璃的加工顆粒可接著在流體膜的一部分越過護罩內表面之前或之后被夾帶在流體膜中以從玻璃板帶走加工顆粒。在一個實例中，方法還可包括使具有夾帶的加工顆粒的流體經過在護罩1005中的排出口 1515a、1515b中的一個的步驟。
[0065]本公開的另外方面可包括清除加工輪加工玻璃板邊緣時產生的玻璃顆粒的步驟。清潔加工輪可有助于管理玻璃顆粒的累積以降低否則可能污染玻璃板的原始表面的旋轉離開砂輪的大顆粒堆的可能性。如圖10所示，這種方法可包括用流體流1013沖擊加工輪1001的外周界表面1003以清除加工輪1001加工玻璃板邊緣時產生的玻璃顆粒的步驟。
[0066]如圖10所示，流體流1013以相對于第一軸線1525的銳角“A4”沖擊加工輪1001的外周界表面1003，第一軸線1525垂直于第二軸線1527，第二軸線1527是沖擊點1529的切線。如圖所示，角度“A4”可在其沿加工輪1001的旋轉方向傾斜下是正值或在其沿遠離加工輪1001的旋轉方向傾斜下是負值。在一個實例中，“A4”可以是沿如圖10所示的正方向或負方向的30°。在另外實例中，可提供其他角度。此外，在又一實例中，流體流1013可沿第一軸線1525的方向。
[0067]如圖10和15所示，沿正30°的方向定向流體流可有助于將流體引向與第一翼片1517a相關聯的第一排出口 1515a。這樣，其中包含顆粒的流體可定向成離開第一排出口1515a和或向下穿過容納區1507的底部開口。
[0068]在又一實例中，方法可包括提供具有氣體噴嘴1017的空氣屏障的步驟。這樣，內表面1009的一部分可設置成基本上沒有流動的流體。例如，參照圖10，順時針方向從氣體噴嘴1017到流體噴嘴1007的內表面1009可設計成基本上沒有液體。在另一方面，液體可沿順時針從流體噴嘴1007到流體源1011的內表面1009保持。這樣，可促使流體通過排出口 1515a、1515b中的一個去除并防止流體繞內周界壁循環以進一步暴露于在加工位置處的另外顆粒。
[0069]以上討論的本公開的各個方面可有利于包括在保持玻璃板的原始表面的同時加工玻璃的精加工技術。本公開的各方面解決這種精加工技術在保持玻璃板的原始表面的同時涉及的各種顆粒源，譬如:(I)在加工過程中在玻璃邊緣處產生的玻璃顆粒；(2)包含研磨和拋光冷卻劑的顆粒；(3)空氣中飛濺的顆粒；以及(4)在加工過程中釋放的加工輪顆粒。
[0070]本公開的某些方面導致譬如水膜的流體膜，該水膜可通過流體分配裝置103、901引入以在玻璃板的兩側上提供片狀水管理。流體分配裝置可有助于通過產生水或其它流體的不間斷層流膜以解決來自各種顆粒源的顆粒源和顆粒動力學保持玻璃板的原始表面。在某些實例中，顆粒可設計成在2.2秒內去除以避免顆粒沉積在玻璃表面上。層流流體膜(例如，水膜)設計成提供不間斷層流流體膜和流體流速給暴露于各種顆粒源的玻璃板的所有表面區域。
[0071]在圖1所示的定向中，在重力趨向于便于顆粒從玻璃板的底側去除的同時重力趨向于有助于偏置顆粒以配合玻璃板的上側。流體分配裝置103設計成在流體膜落在玻璃板的上表面上之前和之后，提供不間斷層流水膜和水流速。同樣地，流體分配裝置901設計成在流體膜落在玻璃板的下表面上之前和之后，提供不間斷層流水膜和水流速。不間斷層流水膜可有助于防止顆粒滲透和/或粘附到玻璃表面且有助于保持玻璃板的清潔度和原始表面。
[0072]本公開的另外方面提供了有效地容納飛濺顆粒并防止顆粒累積在護罩內的自潔式護罩。例如，護罩可有助于控制飛濺顆粒并/或防止加工輪的殘余顆粒累積在護罩內。水墻可在自潔式護罩內產生以沖洗護罩的表面，從而沖走否則可引起玻璃污染問題的顆粒。這樣，自潔式護罩不僅設計成容納在加工過程中產生的飛濺顆粒，而且及時地從玻璃板附近去除顆粒以避免累積在護罩內部，否則在護罩內的累積會出現累積顆粒的污染源。
[0073]本公開的又一些方面提供了一個或多個流體(例如，水)清潔噴嘴，清潔噴嘴設計成從加工輪清除顆粒使得顆粒不會累積且此后在稍后的時間再沉積在玻璃表面上。水噴嘴可有助于從加工輪清除顆粒以防止飛濺的顆粒和顆粒累積在護罩內。在某些實例中，砂輪清潔噴嘴可定向在從約-30°至約+30°的范圍內以便于最大化地從旋轉的加工輪去除顆粒。其它角度可根據砂輪定向、玻璃邊緣構型等在另外的實例中提供。
[0074]本公開的另外方面提供了在外圓柱形周界中具有一個或多個排出口的護罩，護罩設計成有助于減少在護罩的容納區內的水和夾帶顆粒的停留時間。
[0075]對本領域技術人員顯而易見的是，可做出各種修改和變化而不偏離本要求保護的發明的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種玻璃加工設備，包括: 流體分配裝置，所述流體分配裝置包括第一和第二流量截面擴大器，以及分配表面，所述分配表面面向分配方向，其中所述分配表面限定包括在第一和第二相反端部之間延伸的細長中心部分的細長開口，其中所述第一相反端部設有沿所述分配方向從所述分配表面延伸的所述第一流量截面擴大器，而所述第二相反端部設有沿所述分配方向從所述分配表面延伸的所述第二流量截面擴大器， 其中所述流體分配裝置構造成從所述細長開口沿所述分配方向在所述第一和第二流量截面擴大器之間分配流體膜的基本上層流。
2.如權利要求1所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述流體分配裝置構造成沿基本上垂直于所述分配表面的方向分配層流流體膜。
3.如權利要求1所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述流體分配裝置包括第一細長室，所述第一細長室具有沿所述細長開口的細長軸線延伸的第一室軸線，其中所述第一細長室與所述細長開口流體連通。
4.如權利要求3所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述流體分配裝置包括第二細長室，所述第二細長室具有基本上平行于第一室軸線的第二室軸線，其中所述第二細長室與所述第一細長室流體連通且所述第一細長室定位在所述細長開口和所述第二細長室之間。
5.如權利要求4所述的玻璃加工設備，其特征在于:多個孔提供了所述第一細長室與所述第二細長室之間的流體連通。
6.一種玻璃加工設備，包括: 流體分配裝置，所述流體分配裝置包括面向分配方向的分配表面，其中所述分配表面限定細長開口，所述流體分配裝置還包括第一細長室，所述第一細長室與所述細長開口流體連通并包括基本上平行于所述細長開口延伸的第一室軸線，所述流體分配裝置還包括與所述第一細長室流體連通的第二室， 其中所述流體分配裝置構造成從所述細長開口沿所述分配方向分配流體膜的基本上層流。
7.如權利要求6所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述第二室沿基本上平行于所述第一室軸線和所述細長開口延伸的第二室軸線是細長的。
8.如權利要求6所述的玻璃加工設備，其特征在于:多個孔提供了所述第一細長室與所述第二室之間的流體連通。
9.一種玻璃加工設備，包括: 加工輪，所述加工輪構造成旋轉使得所述加工輪的外周界表面加工玻璃板的表面；以及 護罩，所述護罩基本上包圍所述加工輪的所述外周界表面，其中所述護罩包括構造成接納所述玻璃板的邊緣部分的凹槽。
10.如權利要求9所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述護罩設有構造成從所述護罩的內表面去除液體的氣體噴嘴。
11.如權利要求9所述的玻璃加工設備，還包括:流體源，所述流體源構造成引導流體流沖擊所述加工輪的所述外周界表面以清除所述加工輪加工所述玻璃板的所述表面時產生的玻璃顆粒。
12.如權利要求9所述的玻璃加工設備，還包括:流體分配裝置，所述流體分配裝置構造成沿所述玻璃板的表面引導層流流體膜并進入所述護罩的所述凹槽。
13.如權利要求12所述的玻璃加工設備，還包括:另一流體分配裝置，所述另一流體分配裝置構造成沿所述玻璃板的另一表面和沿所述護罩的所述凹槽引導流體。
14.如權利要求12所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述流體分配裝置包括第一和第二流量截面擴大器，以及分配表面，所述分配表面面向分配方向，其中所述分配表面限定包括在第一和第二相反端部之間延伸的細長中心部分的細長開口，其中所述第一相反端部設有沿所述分配方向從所述分配表面延伸的所述第一流量截面擴大器，而所述第二相反端部設有沿所述分配方向從所述分配表面延伸的所述第二流量截面擴大器， 其中所述流體分配裝置構造成從所述細長開口沿所述分配方向在所述第一和第二流量截面擴大器之間分配流體膜的基本上層流。
15.如權利要求12所述的玻璃加工設備，其特征在于:所述流體分配裝置包括面向分配方向的分配表面，其中所述分配表面限定細長開口，所述流體分配裝置還包括第一細長室，所述第一細長室與所述細長開口流體連通并包括基本上平行于所述細長開口延伸的第一室軸線，所述流體分配裝置還包括與所述第一細長室流體連通的第二室， 其中所述流體分配裝置構造成從所述細長開口沿所述分配方向分配流體膜的基本上層流。
16.一種加工玻璃的方法，包括步驟: 沿流體平面分配流體膜的基本上層流以隨后落在玻璃板的第一側上；以及 加工所述玻璃板的邊緣，其中，玻璃加工顆粒被夾帶在所述流體膜中并從所述玻璃板帶走。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于:所述流體平面以從大約5°至大約30°的角度從所述玻璃板的平面表面延伸。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于:所述流體平面以從大約10°至大約30°的角度與所述玻璃板的所述邊緣相交。
19.如權利要求16所述的方法，還包括步驟:沿第二流體平面分配第二流體膜的基本上層流以隨后落在所述玻璃板的第二側上，其中玻璃加工顆粒被夾帶在所述第二流體膜中并從所述玻璃板帶走。
20.如權利要求16所述的方法，還包括步驟:用設置在所述流體膜的每側上的一對流量截面擴大器擴大所述流體膜。
21.—種加工玻璃的方法，包括步驟: 提供玻璃板； 提供具有外周界表面的加工輪和基本上包圍所述外周界表面的護罩，其中所述護罩包括凹槽； 使所述加工輪繞轉軸旋轉； 相對于彼此移動所述玻璃板和加工輪，使得所述玻璃板的邊緣部分隨著所述玻璃板的邊緣被旋轉的加工輪加工而經過所述凹槽；以及 使流體在所述護罩的內表面上經過以從所述玻璃板帶走加工所述玻璃板的所述邊緣時產生的加工顆粒。
22.如權利要求21所述的方法，還包括步驟:使具有玻璃加工顆粒的所述流體穿過所述護罩中的排出口。
23.如權利要求21所述的方法，還包括步驟: 沿流體平面分配流體膜的基本上層流以隨后落在在所述護罩外的位置處的玻璃板的第一側上； 使所述流體膜沿所述玻璃板的所述第一側行進并穿過所述護罩的所述凹槽；以及接著 將玻璃加工顆粒夾帶在所述護罩內的所述流體膜中。
24.如權利要求23所述的方法，還包括步驟:使具有夾帶的玻璃加工顆粒的所述流體穿過所述護罩中的排出口。
25.如權利要求24所述的方法，還包括步驟:沿第二流體平面分配第二流體膜的基本上層流以隨后落在所述玻璃板的第二側上，其中玻璃加工顆粒被夾帶在所述第二流體膜中并從所述玻璃板帶走。
26.如權利要求21所述的方法，還包括步驟:用流體流沖擊所述加工輪的所述外周界表面以清除所述加工輪加工所述玻璃板的所述邊緣時產生的玻璃顆粒。
27.如權利要求26所述的方法，還包括步驟:使具有來自所述加工輪的所述玻璃顆粒的所述流體穿過所述護罩中的排出口。
28.—種加工玻璃的方法，包括步驟: 提供玻璃板； 提供具有外周界表面的加工輪和基本上包圍所述外周界表面的護罩，其中所述護罩包括凹槽； 使所述加工輪繞轉軸旋轉； 相對于彼此移動所述玻璃板和所述加工輪，使得所述玻璃板的邊緣部分隨著所述玻璃板的邊緣被旋轉的加工輪加工而經過所述凹槽；以及 用流體流沖擊所述加工輪的所述外周界表面以清除所述加工輪加工所述玻璃板的所述邊緣時產生的玻璃顆粒。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于:所述流體流以相對于第一軸線的銳角沖擊所述加工輪的所述外周界表面，所述第一軸線垂直于第二軸線，所述第二軸線是所述沖擊點的切線。
30.如權利要求29所述的方法，其特征在于:所述角度大約是30°。
31.如權利要求28所述的方法，還包括步驟:使具有來自所述加工輪的所述玻璃顆粒的所述流體穿過所述護罩中的排出口。
【文檔編號】B24B55/04GK104245229SQ201280066871
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2011年11月21日
【發明者】J·W·布朗, K·M·希爾, S·文卡塔查拉姆, E·茲馬耶夫, N·周 申請人:康寧股份有限公司