專利名稱：用于定位玻璃板以便成形的方法和系統的制作方法
用于定位玻璃板以便成形的方法和系統
背景技術：
1.發明領域本發明涉及一種用于定位玻璃板以便成形的方法和系統。2.
背景技術：
通常來說，在輸送以便冷卻之前，玻璃板通過在爐內的輸送機上加熱和然后成形來形成。這種冷卻可以是提供退火的緩慢冷卻，或者是提供熱強化或回火的較迅速 冷卻。與玻璃板加熱相關的，參見美國專利=McMaster等人的3，806，312 ；McMaster等 人的 3，947，242 ；McMaster 的 3，994，711 ；McMaster 的 4，404，011 ；以及 McMaster 的 4，512，460。與玻璃板成形相關的，參見美國專利]^]\&18{61~等人的4，204，854 ；McMaster 的 4，222，763 ；McMaster 等人的 4，282，026 ；McMaster 等人的 4，437，871 ；McMaster 的 4，575，390 ；Nitschke 等人的 4，661，141 ；Thimons 等人的 4，662，925 ；McMaster 等人的 5，004，491 ；Kuster 等人的 5，330，550 ；Shetterly 等人的 5，376，158 ；Kormanyos 等人 的 5，472，470 ；Mumford 等人的 5，900，034 ；Mumford 等人的 5，906，668 ；Nitschke 等人 的 5，925，162 ；Nitschke 等人的 6，032，491 ；Mumford 等人的 6，173，587 ；Shetterly 的 6，227，008 ；Nitschke 等人的 6，418，754 ；Bennett 等人的 6，543，255 ；Bennett 等人的 6，578，383 ；Nitschke 等人的 6，718，798 ；Nitschke 等人的 6，729，160。與冷卻相關的， 參見美國專利:McMaster 的 3，936，291 ；McMaster 等人的 4，470，838 ；McMaster 等人的 4，525，193 ；Barr 的 4，946，491 ；Shetterly 等人的 5，385，786 ；Ducat 等人的 5，917，107 ； Ducat 等人的 6，079，094 ；以及 Bennett 等人的 6，513，348。交通工具的擋風玻璃通常由外部和內部的成形玻璃板以及聚乙烯醇縮丁醛中間 層制成。外部和內部的玻璃板具有不同的尺寸，這是因為成形的擋風玻璃的向外彎曲的 形狀需要外部的玻璃板在尺寸上略微大于內部的玻璃板。而且，當制造玻璃板時，在成形 之前，平板玻璃的尺寸可能存在略微變化。因而，先前已經使用開關來感測玻璃板的接近 (approach)以便開始從成形輸送機進行傳送，但這樣的開關并不需要開始傳送來使玻璃居 中定位在用于成形的成形模具上。發明概述本發明的目的是提供一種用于定位加熱過的玻璃板以便成形的改進方法。在實現上述目的過程中，用于定位加熱過的玻璃板以便成形的方法是這樣進行 的沿著朝向具有成形模具的成形臺的輸送方向，在處于水平輸送面的水平輸送機上輸送 加熱過的玻璃板，成形模具包括面朝下彎曲的成形面，成形面位于輸送面之上，且具有用于 成形預定尺寸的玻璃板的成形部分。檢測被輸送的玻璃板的下游端與上游端之間的沿著輸 送方向的間距，以確定與預定尺寸的玻璃板之間的任何差異，并產生標示任何這種差異的 控制信號。繼續在成形模具下輸送玻璃板，并使用控制信號來使玻璃板沿著輸送方向居中 定位在成形面的成形部分下。將居中定位的玻璃板從輸送機傳送至成形模具，以便靠著成 形面來成形玻璃板。優選地，與輸送相協調，首先由檢測器檢測被輸送的玻璃板的下游端，且隨后由檢測器檢測被輸送的玻璃板的上游端，以便產生控制信號，且玻璃板的輸送與控制信號相協調，以提供玻璃板沿著輸送方向在成形面的成形部分下的居中定位。更具體地說，對被輸送 的玻璃板的上游端進行的隨后的檢測產生控制信號，控制信號與輸送相協調來提供玻璃板 的居中定位，以便從輸送機傳送至模具成形面。而且，當接近模具成形面下的居中位置時， 玻璃板的輸送被減速，且當玻璃板仍在移動時，將其傳送至成形面的居中位置處。正如所公開的玻璃板定位方法用于交替地輸送并定位交通工具擋風玻璃的外部玻璃板和內部玻璃板以便成形，且外部玻璃板的下游端與上游端之間的距離略微大于內部 玻璃板的下游端與上游端之間的距離。而且，通過包括以下步驟中的任一步驟將被居中定位的玻璃板從輸送機傳送至成 形模具通過連續的環狀物從輸送機向上提升玻璃板；通過分段的環狀物從輸送機向上提 升玻璃板；在成形模具的彎曲的成形面處抽吸真空；朝輸送機向下移動成形模具；從玻璃 板下向上吹送氣體以從輸送機向上提升玻璃板；以及這些步驟中的兩個或更多個步驟的任
一組合。而且，在加熱玻璃板且隨后將其輸送至成形臺之前，橫向定位玻璃板。本發明的另一個目的是提供一種改進的玻璃板成形系統。在實現上述目的過程中，本發明的玻璃板成形系統包括輸送機，其用于在水平輸 送面內沿著輸送方向輸送加熱過的玻璃板。成形系統具有成形臺，輸送機將加熱過的玻璃 板輸送至成形臺，且成形臺具有成形模具，成形模具包括面朝下彎曲的成形面，所述成形面 被定位在輸送面之上，且具有用于成形預定尺寸的玻璃板的成形部分。檢測系統測量被輸 送的玻璃板的下游端與上游端之間的沿著輸送方向的間距，成形系統的控制器協調輸送機 與檢測系統，以將玻璃板輸送至模具的成形部分下的居中位置，且成形系統的傳送裝置將 居中定位的玻璃板從輸送機傳送至成形模具，以便靠著成形面來成形玻璃板。正如所公開的，檢測系統包括單獨的檢測器，該檢測器首先檢測被輸送的玻璃板 的下游端，且隨后檢測被輸送的玻璃板的上游端，以產生對應于玻璃板的尺寸的控制信號， 且控制器與輸送機檢測系統相協調來處理控制信號，以將玻璃板輸送至居中位置，以便傳 送至模具成形面，而不用在傳送之前使輸送停止。正如所公開的，傳送裝置可以是包括連續的環狀物的升降機，其用于將玻璃板從 輸送機向上提升至成形模具；包括分段的環狀物的升降機，其用于將玻璃板從輸送機向上 提升至成形模具；真空供給源，其用于在成形模具的彎曲的成形面處抽吸真空；控制件，其 用于朝輸送機向下移動成形模具；氣體供給源，其用于從玻璃板下向上吹送氣體以從輸送 機向上提升玻璃板；以及連續的環狀物的升降機、分段的環狀物的升降機、真空供給源、模 具控制件以及氣體供給源中的兩種或更多種的任一組合。所公開的玻璃板成形系統還包括橫向定位器(lateral positioner)，橫向定位器 將玻璃板橫向定位在輸送機上的居中橫向位置處，且成形系統還包括爐，在橫向定位之后， 在將玻璃板輸送至成形模具下的居中位置以便傳送至成形模具的成形面之前，將玻璃板輸 送至爐以便加熱。當與附圖結合時，從以下優選實施方案的詳細描述可看出，本發明的目的、特征和 優點是易于明顯的。附圖簡述
圖1是根據本發明構建以提供根據本發明的用于定位玻璃板的方法的玻璃板成 形系統的側立面圖。圖2a和圖2b闡釋了分別用于檢測準備用于成形的被輸送的玻璃板的下游端與上游端的檢測系統的檢測器。圖3a和圖3b分別闡釋了其中較大的和較小的玻璃板被居中定位在彎曲的成形模 具的成形面上以提供至設計形狀的成形的方式。圖4是闡釋具體為包括連續的環狀物的升降機的傳送裝置的沿圖1中的線4-4的 方向截取的俯視圖。圖5是與圖4相同方向截取的視圖，其闡釋了是分段的環狀物的傳送裝置升降機 的另一個實施方案。圖6是類似于圖1的闡釋了系統成形臺的部分側立面圖，其中傳送裝置包括用于 從輸送機下向上吹送空氣的提升噴嘴(lift jet)。優選實施方案的詳細描述參考圖1，玻璃板成形系統通常以10標示，且包括用于裝載玻璃板G的裝載臺12、 用于加熱玻璃板的爐14、用于使玻璃板成形的成形臺16，以及用于冷卻玻璃板的淬火臺 18，淬火臺18用于緩慢冷卻以提供退火，但當被處理的玻璃板的特定類型的應用需要時， 淬火臺18也可以提供較快速冷卻以便回火或熱強化。將以結合的方式來描述根據本發明 的成形系統及其成形臺16的構造以及根據本發明的定位玻璃板以便成形的方法，以有利 于理解本發明的所有方面。繼續參考圖1，成形系統的輸送機20被闡釋為包括輥子22的輥類型，其輸送玻璃 板以便在爐24內加熱且移動入成形用的成形臺26中。輸送機的輥子22支撐水平輸送面 上的每一塊玻璃板G，以便沿由箭頭C所示的輸送方向移動。也可以在其他類型的輸送機上 輸送玻璃板，諸如在空氣爐膛輸送機(air hearth conveyor)上，在此輸送機的情形中，水 平輸送面在橫向于輸送方向的橫向方向上通常將是略微傾斜的。在裝載臺12處，手動地或通過諸如一個或多個機器人(robot)的自動化裝置來裝 載每一塊玻璃板，以便在輸送機20的輥子22上進行輸送。裝載臺的橫向定位器24相對于 輸送方向橫向定位每一塊裝載的玻璃板G，以便在通過用于以任何常規的方式加熱至成形 溫度的爐14的加熱室26之后而最終到達成形臺16時，使玻璃板G處于合適的位置。如圖1所示的成形臺16包括界定加熱室30的外罩28，成形模具32位于加熱室 30內。正如所公開的，此加熱的室30并不是同爐14的加熱室26 —樣熱，更具體地說，爐 加熱室在不同的位置通常將在600°C -680°C左右，而成形模具32所處的加熱室30將是約 500°C。成形模具32位于輸送機20的輥子22之上，且具有向下定向的彎曲形狀的成形面 34。此成形面具有用于成形預定尺寸的玻璃板的成形部分。更具體地說，如圖3a和圖3b 所示，成形面34的成形部分具有沿輸送方向C的居中位置CL。當居中定位于輸送機上或居 中定位于下文描述的成形面34上時，預定尺寸的玻璃板將具有在其下游端與上游端之間 的沿著輸送方向的位于成形面居中位置CL處的中點。成形系統的控制器36通過連接器38來操作輸送機20的示意性標示的驅動器40。 而且，系統的檢測系統42包括位于成形模具32上游且具有連接至控制器36的連接器46 的檢測器44。
如圖2a所示，檢測器44傳播首先檢測被輸送的玻璃板的下游端50的檢測束48。 之后，如圖2b所示，檢測器44檢測被輸送的玻璃板的上游端，使得控制器36可以測量這些 上游端與下游端之間的間距或距離以及大于或小于預定尺寸的玻璃板的任何差異。而且， 隨后通過控制器36在驅動輸送機20方面的協調來檢測上游端提供了被輸送的玻璃板的位 置的標示，因此，可以產生控制信號，使得玻璃板被移動至成形模具32的成形面34下的居 中位置，如圖3a和圖3b中的雙點劃線表示所顯示的。更具體地說，不考慮玻璃板G的下游 端50與上游端52之間的其間距，每一塊被居中定位的玻璃板G將具有距離居中位置CL相 同距離的下游和上游，使得玻璃板的成形將是至設計的形狀，盡管玻璃板的尺寸存在任何 差異。應該理解，除了所示的束傳播檢測器之外，還可以使用其他類型的檢測器。如圖1所示，成形臺16包括共同由54標示的傳送裝置，用于將玻璃板從輸送機20 上的居中位置向上傳送至成形模具32上的居中位置，如圖3a和圖3b所示且如上所述。正 好在被輸送的玻璃板G到達輸送機20上的居中位置之前，圖1中所示的控制器36使輸送 機變慢來減慢玻璃板的速度。當到達圖3a和圖3b所示的居中位置，但在輸送終止之前時， 傳送裝置54開始將玻璃板向上傳送至成形模具32的成形面34的居中位置處以便成形。如圖1所示的傳送裝置54包括升降機56，通過具有連接至控制器36的連接器60 的致動器58來垂直移動升降機56。如圖4所示的升降機56可以是連續的環狀物60，其以一 方式從盤形輪輥(disc shaped wheel roll) 22下面向上移動，正如美國專利第6，543，255 中更充分地公開的，該專利的全部公開內容據此以引用方式并入。除了如圖5所示之外，升 降機56可以具體為分段的環狀物62，環狀物62的部分64在細長的輸送機輥子22之間向 上移動以提供提升。轉回參考圖1，正如所公開的，傳送裝置54還包括真空供給源66，在通過連接至控 制器36的連接器70的作用下，該真空供給源66將真空抽吸通過成形模具32的成形面34 上的開口處的導管68。應注意，此真空供給源66可以具有由真空沖量提供的初始較大的真 空，且隨后被降低以防止成形面的開口處的加熱過的玻璃板發生變形，真空被抽吸通過成 形面的開口。還可以隨后向成形面的開口供給正壓力的空氣，以提供玻璃板的釋放以便輸 送以及隨后的冷卻，正如下文更充分描述的。圖1所示的傳送裝置54還包括具有連接至成形模具32的連接器74的垂直控制 器或致動器72，以便在連接至控制器36的連接器76的控制下，提供成形模具32的在由實 線標示的上部位置與由雙點劃線標示的下部位置之間的垂直移動。如圖6所示，傳送裝置54還可以被構建成包括氣體供給源78，該氣體供給源78通 過由連接至控制器36的連接器84操作的閥82供給來自加壓源80的氣體，以便通過提升 噴嘴88的陣列86向上吹送氣體。更具體地說，向上吹送的空氣通過輸送機輥子22之間以 致動提升。當用于制造交通工具的包括外部和內部玻璃板且它們具有彼此略微不同的尺寸 的擋風玻璃時，成形系統10具有特別的效用。更具體地說，成形的擋風玻璃的彎曲形狀導 致外部玻璃板略微大于內部玻璃板。然而，由于玻璃板沿著由箭頭C所示的輸送方向相對 于居中位置CL來居中定位，所以內部玻璃板和外部玻璃板在成形模具32的成形面34的同一個成形部分處成形，以便具有彼此不同的曲率。在制造過程中，將較大的外部玻璃板和較 小的內部玻璃板交替地裝載到定位臺12處的輸送機20上，且最終在爐內加熱并處理以在成形臺16處進行成形，正如上面所述的。在如圖1所示的每一塊玻璃板都成形之后，冷卻臺18通過由具有致動器94的輸 送裝置92操作的冷卻模具90來接納成形的玻璃板，連接器96從致動器94延伸至模具，且 控制連接器98從致動器延伸至控制器36，以提供與成形臺的其余部分的協調操作。應該理解，冷卻臺18還可以是用于提供快速冷卻的淬火臺類型，該淬火臺在其他 應用中回火或熱強化成形的玻璃板。盡管已經闡釋和描述了本發明的不同方式，但并不期望這些方式闡釋和描述了本 發明的所有可能的形式。相反，說明書中所使用的文字是描述性而非限制性的文字，并且應 當理解為可以做出各種變化而并不背離本發明的主旨和范圍。
權利要求
一種用于定位加熱過的玻璃板以便成形的方法，其包括沿著朝向具有成形模具的成形臺的輸送方向，在處于水平輸送面的水平輸送機上輸送加熱過的玻璃板，所述成形模具包括面朝下彎曲的成形面，所述成形面位于所述輸送面之上，且具有用于成形預定尺寸的玻璃板的成形部分；檢測被輸送的玻璃板的下游端與上游端之間的沿著所述輸送方向的間距，以確定與預定尺寸的玻璃板之間的任何差異，并產生標示任何這種差異的控制信號；繼續在所述成形模具下輸送玻璃板，并使用所述控制信號來使玻璃板沿著所述輸送方向居中定位在所述成形面的成形部分下；以及將居中定位的玻璃板從所述輸送機傳送至所述成形模具，以便靠著所述成形面來成形玻璃板。
2.如權利要求1所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，與輸送相協調，被輸 送的玻璃板的下游端首先被檢測器檢測，且被輸送的玻璃板的上游端隨后被所述檢測器檢 測，以便產生所述控制信號，并且，玻璃板的輸送與所述控制信號相協調，以提供所述玻璃 板沿著所述輸送方向在所述成形面的成形部分下的居中定位。
3.如權利要求2所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，對被輸送的玻璃板的 上游端進行的隨后的檢測產生所述控制信號，所述控制信號與輸送相協調來提供玻璃板的 居中定位，以便從所述輸送機傳送至模具成形面。
4.如任一前述權利要求所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，當接近模具成 形面下的居中位置時，玻璃板的輸送被減速，且當玻璃板仍在移動時，將其傳送至所述成形 面的居中位置處。
5.如任一前述權利要求所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，交通工具擋風 玻璃的外部玻璃板和內部玻璃板被交替地輸送并定位以便成形，且外部玻璃板的下游端與 上游端之間的距離略微大于內部玻璃板的下游端與上游端之間的距離。
6.如任一前述權利要求所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，被定位的玻璃 板通過選自由以下步驟組成的組的步驟從所述輸送機傳送至所述成形模具通過連續的環 狀物從所述輸送機向上提升玻璃板；通過分段的環狀物從所述輸送機向上提升玻璃板；在 所述成形模具的彎曲的成形面處抽吸真空；朝所述輸送機向下移動所述成形模具；從玻璃 板下向上吹送氣體以從所述輸送機向上提升玻璃板；以及這些步驟中的兩個或更多個步驟 的任一組合。
7.如任一前述權利要求所述的用于定位加熱過的玻璃板的方法，其中，在加熱玻璃板 且隨后將其輸送至所述成形臺之前，玻璃板被橫向定位。
8.一種玻璃板成形系統，其包括輸送機，其用于在水平輸送面內沿著輸送方向輸送加熱過的玻璃板；成形臺，所述輸送機將加熱過的玻璃板輸送至所述成形臺；所述成形臺具有成形模具，所述成形模具包括面朝下彎曲的成形面，所述成形面被定 位在所述輸送面之上，且具有用于成形預定尺寸的玻璃板的成形部分；檢測系統，其用于測量被輸送的玻璃板的下游端與上游端之間的沿著所述輸送方向的 間距；控制器，其協調所述輸送機與所述檢測系統，以將玻璃板輸送至所述模具的成形部分下的居中位置；以及傳送裝置，其用于將居中定位的玻璃板從所述輸送機傳送至所述成形模具，以便靠著 所述成形面來成形玻璃板。
9.如權利要求8所述的玻璃板成形系統，其中，所述檢測系統包括單獨的檢測器，所述 檢測器首先檢測被輸送的玻璃板的下游端，且隨后檢測被輸送的玻璃板的上游端，以產生 對應于玻璃板的尺寸的控制信號，且所述控制器與輸送機檢測系統相協調來處理所述控制 信號，以將玻璃板輸送至所述居中位置，以便傳送至模具成形面，而不用在傳送之前使輸送 停止。
10.如權利要求8或9所述的玻璃板成形系統，其中，所述傳送裝置選自由以下各項所 組成的組包括連續的環狀物的升降機，其用于將玻璃板從所述輸送機向上提升至所述成 形模具；包括分段的環狀物的升降機，其用于將玻璃板從所述輸送機向上提升至所述成形 模具；真空供給源，其用于在所述成形模具的彎曲的成形面處抽吸真空；控制件，其用于朝 所述輸送機向下移動所述成形模具；氣體供給源，其用于從玻璃板下向上吹送氣體以從所 述輸送機向上提升玻璃板；以及所述連續的環狀物的升降機、所述分段的環狀物的升降機、 所述真空供給源、模具控制件以及所述氣體供給源中的兩種或更多種的任一組合。
11.如權利要求8、9或10所述的玻璃板成形系統，其包括橫向定位器，所述橫向定位器 將玻璃板橫向定位在所述輸送機上的中心橫向位置處。
12.如權利要求11所述的玻璃板成形臺，其進一步包括爐，在橫向定位之后，在玻璃板 被輸送至所述成形模具下的所述居中位置以便傳送至所述成形模具的成形面之前，玻璃板 被輸送至所述爐以便加熱。
全文摘要
一種具有用于制造外部和內部的成形擋風玻璃板的特定功效的方法和成形系統(10)提供了居中定位在成形模具(32)的成形面(34)上的玻璃板，以使每一塊玻璃板成形為設計的形狀，而不考慮一個循環中的玻璃板與下一個循環中的玻璃板之間的任何尺寸差異。
文檔編號C03B23/02GK101801865SQ200880011094
公開日2010年8月11日 申請日期2008年3月18日 優先權日2007年4月4日
發明者T·A·本內特, 史蒂文·M·康奈爾 申請人:玻璃技術公司