專利名稱：用于刻劃薄玻璃的方法和設備的制作方法
技術領域：
本公開內容涉及薄玻璃——即，厚度等于或小于500微米的玻璃——的機械刻劃。如下文全面討論的，在機械刻劃期間，薄玻璃的表現不同于厚玻璃，從而會出現在厚玻璃刻劃中不會遇到的問題。重復且可靠地刻劃薄玻璃的需要愈發重要，因為薄玻璃越來越廣泛地與移動(例如，手持)電子設備聯合使用。定義用在本文中和權利要求中，短語“玻璃片(glass sheet (s)) ”包括玻璃帶(glassribbons)和個體玻璃片(在本領域也被稱為“玻璃嵌板(glass panes) ”,或簡稱為“嵌板·(panes)”)。這些短語也包括由(i)玻璃或(ii)玻璃陶瓷(glass-ceramics)組成的帶和個體玻璃片。
背景技術：
玻璃刻劃是片狀玻璃制造中的基本處理之一。它被用來在玻璃表面上形成局部而非完全地延伸穿過該玻璃的厚度的“開ロ”。一旦形成，該開ロ就用作分離線(separationline)，用于通過在該開ロ處對該玻璃施加彎矩或其他機械力，來把該玻璃受控地分成兩塊。機械刻劃被用在玻璃制造過程中的多個點。例如，它被用來從移動玻璃帶初始分離個體玻璃片。它也被用來把個體玻璃片修整成期望尺寸，以及把大玻璃片分割成較小的子塊。圖I不出了一個自動化機械刻劃系統的基礎部件。在這ー圖中，100是玻璃片(例如，移動玻璃帶)，20是刻劃組件，其具有刻劃頭21，且30是壓板(platen)組件，其包括壓板31。在刻劃期間，該刻劃頭(例如，刻劃輪或刻劃點)沿著預定路徑移動經過該玻璃片的主表面(在本文中被稱為“前表面”)，以形成期望的開ロ。為了在這ー處理期間支撐該玻璃，該壓板(即，現有技術中的順應壓板(compliant platen))與該玻璃片的對立表面(在本文中被稱為“后表面”)接觸。這樣的壓板(也已知為“突緣(nosings)”)可以在共同轉讓的美國專利申請公布文本US2008/0276646和US2009/250497A1中找到。過去，使用順應壓板來在機械刻劃期間支撐玻璃片的后表面，已經成功地應用于厚度大于500微米的玻璃片，例如厚度為700微米的玻璃片——如在液晶顯示器的制造中用作基板。然而，如下面詳述的，根據本公開內容，已經發現用于厚玻璃的順應壓板并不能成功地應用于薄玻璃，即厚度小于或等于500微米的玻璃。尤其，已經發現薄玻璃片和順應壓板(即，具有順應的玻璃接合表面的壓板)的組合會導致不可靠的刻劃。根據ー個方面，本公開內容致カ于解決這ー問題。除了與順應壓板有關的問題，也已經發現，當重復地對薄玻璃進行機械刻劃時，例如從玻璃帶分離個體玻璃片一而非產生期望的開ロ一時，該處理導致玻璃以非受控的方式在刻劃頭的位置破裂。而且，破裂片的百分比會隨著該處理繼續進行而增加，即，該處理進入“死亡螺旋(death spiral)”。根據另ー個方面，本公開內容致力于解決這ー在薄玻璃片機械刻劃期間的非受控破裂問題。它既識別了該問題的源頭，又提供了對該問題有效的、可以容易地在例如已有的機械刻劃處理的情境下實施的解決方案。
發明內容
根據第一方面，公開了ー種用于在ー個或多個玻璃片(10)上形成開ロ(13)的方法，每個玻璃片都具有前主表面(11)、后主表面(12)和厚度δ，所述方法包括重復地(I)使刻劃頭(21)和壓板(31)分別與所述前主表面(11)和所述后主表面(12)接觸；(II)使所述刻劃頭(21)沿著預定路徑移動經過所述前主表面(11)，以形成所述開ロ(13)，所述壓板(31)在所述開ロ(13)的形成期間用作所述刻劃頭(21)的砧座；以及(III)分別從所述前主表面(11)和所述后主表面(12)撤回所述刻劃頭(21)和所述壓板(31)；其中(a)所述厚度δ小于或等于500微米(例如，小于或等于350微米)，且(b)對于步驟(I)至(III)的毎次重復，所述壓板(31)在步驟(III)之后和步驟
(I)之前被清潔以去除玻璃屑，所述玻璃屑如果留在所述壓板(31)上則會導致所述刻劃頭穿透所述厚度δ。根據第二方面，提供了根據第一方面所述的方法，其中所述厚度δ小于或等于350微米。根據第三方面，提供了根據第一方面或第二方面所述的方法，其中所述ー個或多個玻璃片包括(i) ー個玻璃帶，且在需要從所述帶分離個體玻璃片的情況下重復執行步驟(I)至(III);或 (ii) 一個個體玻璃片，且在需要在該個體玻璃片上形成多個開ロ的情況下重復執行步驟(I)至(III);或(iii) 一系列個體玻璃片，且在需要在該系列中的每個個體玻璃片上形成開ロ的情況下重復執行步驟(I)至(III)。根據第四方面，提供了根據第一方面至第三方面中任一所述的方法，其中所述壓板具有第一端和第二端，且所述壓板的清潔在從所述第一端向所述第二端清潔和從所述第ニ端向所述第一端清潔之間交替。根據第五方面，提供了根據第一方面至第四方面中任一所述的方法，其中所述清潔包括用旋轉的刷子接觸所述壓板。根據第六方面，提供了根據第五方面所述的方法，其中所述清潔包括施加真空以收集由所述刷子從所述壓板釋放的玻璃屑。根據第七方面，提供了根據第五方面所述的方法，其中在步驟(III)之后，所述刷子移動到與所述壓板接合的位置，且在步驟(I)之前，所述刷子移動到不與所述壓板接合且不干擾步驟(I)至(III)的位置。根據第八方面，提供了根據第一方面至第七方面中任一所述的方法，其中所述壓板的至少接合所述玻璃片的后主表面的部分是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。根據第九方面，公開了ー種用于在玻璃片(10)上形成開ロ(13)的設備，所述玻璃片具有前主表面(11)和后主表面(12)，所述設備包括(I)刻劃組件(20)，其包括刻劃頭(21)，所述刻劃頭(21)具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述刻劃頭(21)接觸所述玻璃片(10)的前主表面(11)，并在此表面上沿著預定路徑形成開ロ(13)；(II)壓板組件(30)，其包括具有非順應玻璃接合表面(32)的壓板(31)，所述壓板具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述壓板的所述非順應玻璃接合表面(32)接觸所述玻璃片(10)的后主表面(12)，并在所述開ロ(13)的形成期間用作所述刻劃頭(21)的砧座；(III)清潔組件(40)，其包括擦拭器(41)，所述擦拭器(41)具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述擦拭器(41)接觸所述壓板(31)的所述非順應玻璃接合表面(32)，并沿著此表面移動，以去除可能會出現在此表面上的玻璃屑(14);以及(IV)控制器(50)，其連接到所述刻劃組件、所述壓板組件和所述清潔組件(20、30、40)，其在所述設備的使用期間(A)使所述刻劃頭(21)和所述壓板(31)從它們的休息狀態轉換到它們的運轉狀態，以形成所述開ロ(13);以及(B) 一旦已經形成開ロ(13)，則(i)使所述刻劃頭(21)和所述壓板(31)從它們的運轉狀態轉換到它們的休息狀態；以及(ii)使所述擦拭器(41)從它的休息狀態轉換到它的運轉狀態并返回到它的休息狀態。根據第十方面，提供了根據第九方面所述的設備，其中(i)所述壓板具有第一端和第二端；(ii)所述擦拭器的休息狀態包括第一休息位置和第二休息位置，所述第一休息位置與所述壓板的所述第一端關聯，且所述第二休息位置與所述壓板的所述第二端關聯，所述擦拭器當位于所述第一位置或所述第二位置時處于它的休息狀態；且(iii)在所述設備的使用期間，所述控制器把所述擦拭器從它的休息狀態轉換到它的運轉狀態并返回到它的休息狀態包括把所述擦拭器從它的第一休息位置轉換到它的運轉狀態再轉換到它的第二休息位置，或者，把所述擦拭器從它的第二休息位置轉換到它 的運轉狀態再轉換到它的第一休息位置。根據第十一方面，提供了根據第十方面所述的設備，其中在所述設備的使用期間，所述控制器在把所述擦拭器從它的第一休息位置轉換到它的運轉狀態再轉換到它的第二休息位置和把所述擦拭器從它的第二休息位置轉換到它的運轉狀態再轉換到它的第一休息位置之間交替。
根據第十二方面，提供了根據第九方面至第十一方面中任一所述的設備，其中所述刻劃頭包括刻劃輪或刻劃點。根據第十三方面，提供了根據第九方面至第十二方面中任一所述的設備，其中所述壓板的非順應玻璃接合表面是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。根據第十四方面，提供了根據第九方面至第十三方面中任一所述的設備，其中所述擦拭器是墊子(pad)。根據第十五方面，提供了根據第九方面至第十三方面中任一所述的設備，其中所述擦拭器是旋轉的刷子。根據第十六方面，提供了根據第十五方面所述的設備，其中所述壓板在它的休息狀態和它的運轉狀態之間的運動限定了ー個平面，且所述旋轉的刷子具有在第一位置和第二位置之間可移動的軸，在所述第一位置該軸平行于該平面，在所述第二位置該軸垂直干 該平面，當所述軸處于它的第一位置和第二位置時，所述旋轉的刷子分別處于它的休息狀態和它的運轉狀態。根據第十七方面，公開了用于在玻璃片(10)上形成開ロ(13)的設備，包括(I)壓板(31)，具有非順應表面(32)，其在所述設備的使用期間接觸所述玻璃片
(10)的主表面(12)，并用作所述刻劃頭(21)的砧座，所述刻劃頭在所述玻璃片(10)上形成開ロ (13)；(II)用于所述壓板(31)的傳送組件(36)，其在所述設備的使用期間使所述壓板(31)在壓板運動平面內于休息狀態和運轉狀態之間移動；以及(III)壓板清潔組件(40)，其包括(a)擦拭器(41)，其具有休息狀態和運轉狀態，當所述擦拭器(41)處于它的休息狀態時，所述擦拭器(41)位于所述壓板運動平面之外，且當所述擦拭器(41)處于它的運轉狀態時，所述擦拭器(41)與所述壓板運動平面相交；(b)轉換組件(43)，其在所述設備的使用期間使所述擦拭器(41)在它的休息狀態和它的運轉狀態之間轉換；以及(c)傳送組件(44)，其在所述設備的使用期間使所述擦拭器(41)沿著所述壓板
(31)移動，以去除可能會出現在所述壓板的所述表面(32)上的玻璃屑(14)。根據第十八方面，提供了根據第十七方面所述的設備，其中所述擦拭器是墊子。根據第十九方面，提供了根據第十七方面所述的設備，其中所述擦拭器是旋轉的刷子。根據第二十方面，提供了根據第十七方面至第十九方面中任一所述的設備，其中所述非順應表面是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。以上對本公開內容的各個方面的概述中使用的參考標號僅為了方便讀者，而不旨在也不應被解釋為限制本發明的范圍。更一般地，應理解，上文的總體描述和下文的詳細描述都只不過是本發明的示例，從而g在提供理解本發明的本質和特點的總覽或框架。本發明的附加特征和優勢將在下文的詳細描述中闡述，且部分地是本領域技術人員從該描述中將明了的，或者是通過以本文的描述所例示方式來實踐本發明而認識到的。附圖被包括以提供對本發明的進ー步理解，且被納入本說明書并構成本說明書的一部分。應理解，本說明書中以及附圖中公開的本發明的各個特征可以以任何和所有組合來使用。
圖I是示出了一個自動化玻璃刻劃系統的基礎元件的示意圖。圖2是例示了ー個薄玻璃片因壓板的玻璃接合表面上存在玻璃屑而非受控破裂的示意圖。圖3是例示了ー個刻劃輪接近ー個薄玻璃片的凸起位置的示意圖，所述凸起位置是由壓板表面上的玻璃屑造成的。圖4是例示了在壓板表面上存在玻璃屑的情況下ー個刻劃輪穿過ー個薄玻璃片的示意圖。圖5是例示了一個刻劃點接近ー個薄玻璃片的凸起位置的示意圖，所述凸起位置是由壓板表面上的玻璃屑造成的。
圖6是例示了在壓板表面上存在玻璃屑的情況下ー個刻劃點穿過ー個薄玻璃片的示意圖。圖7是不出了本發公開內容的一個實施方案的ー個薄玻璃刻劃系統的休息狀態的示意圖。圖8是例示了ー個壓板組件從它的休息狀態到它的運轉狀態的轉變的示意圖。圖9是例示了ー個刻劃組件從它的休息狀態到它的運轉狀態的轉變的示意圖。圖10是例示了通過ー個刻劃組件在ー個薄玻璃片上形成開ロ的示意圖。圖11和12是例示了一個壓板組件和一個刻劃組件從它們的運轉狀態到它們的休息狀態的轉變的示意圖。圖13是例示了一個壓板清潔組件從它的休息狀態(具體地，它的第一休息位置)到它的運轉狀態的轉變的示意圖。圖14是例示了通過ー個壓板清潔組件來清潔ー個壓板的玻璃接合表面的示意圖。圖15是例示了一個壓板清潔組件從它的運轉狀態到它的休息狀態(具體地，它的第二休息位置)的轉變的示意圖。圖16是例示了一個控制器操作性地連接到ー個刻劃組件、ー個壓板組件和ー個壓板清潔組件的示意圖。圖17是例示了在已經從壓板的玻璃接合表面清除玻璃屑之后ー個薄玻璃片的沒有非受控破裂的成功刻劃的示意圖。前述附圖并未按比例繪制。
具體實施例方式如上文討論的，本公開內容涉及薄玻璃片的不可靠的機械刻劃以及在這樣的刻劃期間非受控破裂的問題。該不可靠的刻劃是由以下事實導致的與厚玻璃片相比，薄玻璃片傾向于不那么平坦(例如，更為起伏)，尤其是當該片的總體尺寸増大吋。因此，刻劃頭與薄玻璃片的前表面的接合可沿著該刻劃的長度而改變，例如，可能會存在該開ロ太深、太淺的區域，甚至會存在該刻劃頭不能產生任何開ロ的跳過區域。根據本公開內容，這ー問題通過使用非順應壓板得以解決，所述非順應壓板允許刻劃頭“熨平(iron out)”薄玻璃片的起伏。尤其，發現，雖然用具有由各種順應聚合物組成的玻璃接合表面的壓板可以對厚玻璃片執行成功的機械刻劃，但當同類型的聚合物被用于薄玻璃時，刻劃會變得不可靠。通過增大壓板的玻璃接合表面的硬度來恢復可靠性。例如，高性能聚合物，諸如聚醚醚酮(PEEK)聚合物，可以被用于壓板的玻璃接合表面。鋼的玻璃接合表面可以尤其有效，因為鋼傾向于脫離玻璃屑。當使用鋼時，對于厚度近似400-500微米的玻璃，該玻璃接合表面的硬度可以大于或等于洛氏(Rockwell) C20 (HRC 20)，或者對于厚度為100微米或更小的玻璃，該玻璃接合表面的硬度可以大于或等于洛氏C60 (HRC 60)，而中間硬度值被用于100微米和400微米之間的厚度。如果期望的話，洛氏C60鋼可以被用于所有玻璃厚度。應理解，PEEK和鋼是合適材料的兩個實例，而如果期望的話，可以使用其他非順應材料作為壓板的玻璃接合表面。關于玻璃片的非受控破裂(開裂或破碎)，發現，薄玻璃片刻劃失效的主要源頭是在壓板的玻璃接合表面上存在玻璃屑。上述類型的非順應玻璃接合表面的使用加劇了所述屑的問題，但根本上，是屑的存在與薄玻璃片的機械特性的結合導致了常規機械刻劃處理當應用于薄玻璃片時的災難性失敗。圖2-6例示了該問題及其源頭。尤其，圖2例示了薄玻璃片10在機械刻劃期間隨著刻劃組件20移動經過該片的前主表面11而非受控破裂16。這ー類型的破裂被稱為“非受控的”，以區別于當玻璃片分成兩塊時發生在完成的開ロ處的受控破裂(受控開裂)，例如當通過繞穿過該開ロ的軸線旋轉個體玻璃嵌板來使所述嵌板從ー個玻璃帶分離時發生在該開ロ處的受控破裂。參見，例如，共同轉讓的美國專利No. 6，616，025。 非受控破裂的起因在圖3和圖4中示出，其中圖3示出了刻劃輪22接近壓板31的玻璃接合表面32——例如上述類型的非順應玻璃接合表面——上的玻璃屑14。薄玻璃片10覆蓋在該玻璃屑上面。可以看到，由于該玻璃薄從而至少某種程度上可撓曲(pliable)，所以該玻璃屑的存在可以在該玻璃片上導致出現凸起部位(凸起的堆狀物)15。圖4不出了這ー凸起部位的效果，也就是，使該刻劃輪突破穿過該薄玻璃片。這ー突破導致了這ー圖和圖2所示的非受控破裂16。在一些情況下，非受控破裂的風險可能源于玻璃屑尺寸與玻璃片厚度的比例，例如，該屑可以為該玻璃厚度的1/3的數量級或更大，在該情況下，即使沒有形成堆狀物，刻劃頭在該屑附近穿透該玻璃片也會變得非常可能。相對比，厚玻璃片足夠剛硬，從而在玻璃屑的位置只會產生小斜坡，尤其是當壓板的玻璃接合表面是順應的吋。這樣的小斜坡極少會導致突破及其關聯的非受控破裂。圖5和圖6示出了當用刻劃點27 (例如，點式金剛石)來替代刻劃輪時相應的表現。再一次，玻璃屑的存在使該薄從而柔性的玻璃片上造成了凸起的堆狀物，并且正如用刻劃輪那樣，當該刻劃點接合該堆狀物時，它突破該玻璃的整個厚度從而產生非受控破裂16。應注意，該刻劃輪和該刻劃點都不需要直接撞擊該玻璃屑就會產生非受控破裂。而是，接觸該凸起的堆狀物與該玻璃屑相隔的部分就可以導致這一失效模式。本質上，在薄玻璃片的刻劃期間由玻璃屑導致的問題由自身造成。在ー個玻璃制造エ廠中，總是存在某一水平的玻璃屑，但通常低到不足以干擾厚玻璃片的成功刻劃。然而，發現，根據圖2-6的機制，薄玻璃片非常容易發生刻劃失效。非受控破裂的隱患方面在于，該破裂產生了更多玻璃屑。玻璃屑傾向于通過例如靜電效應附著至表面，包括壓板的玻璃接合表面。因此，一旦薄玻璃片的機械刻劃因玻璃屑機制開始失敗，該問題只會惡化，因為生成了更多玻璃屑，從而增加了薄玻璃的凸起的堆狀物被刻劃頭接觸的可能性。因此，這ー過程變為“死亡螺旋”，因為每個失效都增加了更多失效的可能性。既然這樣識別了該問題及其源頭，本公開內容通過把壓板清潔循環聯系至刻劃處理來解決該問題。由于該非受控破裂問題的內在性質，在特定實施方案中，該壓板清潔循環與該刻劃處理同步地重復執行。例如，壓板清潔可以在毎次形成開ロ之后且刻劃頭再一次接合玻璃片的前表面以產生新的開ロ之前執行。盡管理論上可跳過ー些刻劃循環，但在實踐中，這樣的跳過代表了對穩定制造過程的非正當風險，由此應被避免。各種類型的設備可以被用來執行該清潔。在圖7-16的實施方案中，該壓板清潔系統具有便于其與自動刻劃系統集成的結構，例如，作為已有玻璃刻劃系統的翻新改進(retrofit)。圖7示出了總系統的主要部件，也就是刻劃組件20，其包括刻劃頭21 ;壓板組件30，其包括壓板31，所述壓板31具有玻璃接合表面32以及第一端33和第二端34 ;以及壓板清潔組件40，其包括用于擦拭器41的轉換組件43和傳送組件44。為了方便表達，所述刻劃組件、壓板組件和壓板清潔組件的主要可移動部件在圖7-16中示出，應理解，這些組件可包括其他可移動部件以及在刻劃周期期間保持靜態的部件。相似地，圖7-16中示出的運動僅為可被用在本公開內容的實踐中的運動類型的代表。為了簡化術語，下文的討論涉及所述刻劃組件、壓板組件和壓板清潔組件的運動，應理解為這并不意味著整個組件需要移動，而是意味著只有關乎實現組件功能的部分需要移動。圖7示出了該系統處于完全休息狀態，即，壓板組件30、刻劃組件20和清潔組件40各自處于它們相應的休息狀態。如將在下面更全面地討論的，在圖7-16的實施方案中，清潔組件40的可移動部分的休息狀態包括兩個休息位置，ー個休息位置與壓板31的第一端33關聯(例如，圖7中例示的休息位置)，另ー個休息位置與該壓板的第二端34關聯(例如，圖15中例示的休息位置)。圖8和圖9例示了該壓板組件和該刻劃組件從它們的休息狀態到它們的運轉狀態的轉換。這樣，在圖8中，如箭頭35所例示，該壓板已經朝薄玻璃片10移動，使得該壓板的玻璃接合表面32 (例如它的非順應玻璃接合表面)已經與該片的后主表面接觸。以此方式，該壓板的玻璃接合表面可在該開ロ的形成期間用作該刻劃組件的刻劃頭21的砧座。壓板32以箭頭35的方向在圖7的它的休息狀態和圖8的它的運轉狀態之間的運動限定了ー個平面，其在本文中被稱為“壓板運動平面”。在圖7和圖8中，這ー平面對應于這些圖中示出的坐標系的χ-y平面。盡管箭頭35示出了該壓板正在朝該薄玻璃片移動，但該片也可以朝該壓板移動，例如，當刻劃個體玻璃片而非玻璃帶時。玻璃運動與壓板運動的組合在一些情況下也可以是有用的。不論運動如何，從該薄玻璃片看來，該壓板都將在該壓板運動平面上朝該片移動。在圖9中，如箭頭23所例示，該刻劃組件已經朝該薄玻璃片移動，以使該刻劃頭與玻璃片的前主表面接觸，以準備沿預定路徑(例如，一直線)在所述前主表面上形成開ロ13。大體上，該壓板先于該刻劃頭與該薄玻璃片接觸，盡管相反順序或同時接觸在一些情況下可以是有用的。、
在圖10-13中示出了該刻劃組件的進ー步運動，也就是，在圖10中形成開ロ 13，以及在圖11-13中該刻劃組件返回它的休息狀態。在一些情況下，該刻劃組件可具有兩個休息位置，一個與壓板31的第一端33關聯，另ー個與第二端34關聯。在一些情況下，該刻劃組件將從該薄玻璃片的前主表面11移走，但不會經過該片的寬度全程返回，以準備下ー個刻劃周期。而且，與移動的玻璃片——例如移動的玻璃帶——的刻劃聯合，該刻劃組件和該壓板組件可以在該開ロ的形成期間與該玻璃帯同步移動，即，在開ロ形成期間，這些組件可以相對于該移動的玻璃片在該片的運動方向上為靜態。 該壓板清潔組件也可以在開ロ形成期間隨著該刻劃組件和該壓板組件移動，使得一旦該開ロ完成，它就將就位執行它的清潔功能。在該開ロ完成之后，這些組件可向上移動，以就位形成經過該帶的另ー個開ロ。為了簡化繪圖，薄玻璃片10被假定為在圖7-15中為靜態。如果該片是移動的帶，則一旦形成，開ロ 13就將繼續向下移動，而這些組件將向上移動，以準備下一個開ロ的形成。如圖11和圖12中所示，當刻劃組件20返回它的休息狀態時，壓板組件30也是如此。如果期望，這些運動可以在時間上是分立的，例如，該刻劃組件可首先返回至它的休息位置，然后該壓板組件再返回至它的休息位置，或反之進行。當然，在玻璃片上形成開ロ的目的是通過受控破裂把該片分離成兩塊(見上文)。該分離可生成玻璃屑，從而壓板清潔組件40的運轉通常直到該分離已經出現才會發生。該清潔操作的第一歩驟在圖13中例示，其中擦拭器41已經從圖7-12的休息位置移動到它的運轉位置。如這些圖中所示，擦拭器41是ー個旋轉的刷子。如果期望，可以使用其他形式的擦拭器，例如靜態刷子、墊子等等。該擦拭器需要具有足夠的機械強度來從該壓板的玻璃接合表面32驅逐玻璃屑。如上文所述，玻璃屑可帶有靜電荷，從而可頑固地附著至它們接觸的表面。據此,擦拭器41可由能向該玻璃接合表面施加大力的強材料構成,例如,該擦拭器可由高強度聚合物(例如尼龍)或鋼纖維構成。當使用旋轉的刷子時，可使用壓縮空氣作為旋轉該刷子的動力。替代地，該刷子可以被電動機驅動。如果期望，一個或更多真空棒(未示出)可與壓板31關聯，用于收集由該擦拭器從該壓板的玻璃接合表面釋放的玻璃屑，例如，真空棒可以被放置在該壓板的上方和/或下方，并且可以沿著該壓板的基本整個長度延伸。而且，可以向該擦拭器應用局部的真空，以在玻璃屑被從該壓板驅逐時捕獲它們。擦拭器41從圖7-12的休息狀態到圖13的運轉狀態的轉換是由轉換組件43執行的，轉換組件43可以由，例如,壓縮空氣或電動機來驅動。如這些圖中所示,擦拭器41具有軸42 (例如，該旋轉的刷子的軸)，該軸從基本平行于該壓板運動平面的位置移動到垂直于此平面的位置。以此方式，該擦拭器在開ロ 13的形成期間不干擾該壓板的運動，但在下一個開ロ的形成之前立即非常靠近以執行清潔處理。一旦處于運轉位置，擦拭器41就通過使用傳送組件44 (見圖14)被移動經過該壓板的玻璃接合表面。該傳送組件可包括，例如，長的無桿氣缸(rodless air cylinder),基本是該壓板的長度。在擦拭器是刷子形式的情況下，旋轉氣缸可以被安裝在該無桿氣缸上，用于旋轉該刷子。如果期望，可以使用其他線性運動和旋轉裝置。如圖15中所述，在該壓板的玻璃接合表面被清潔之后，轉換組件43使擦拭器41返回至其軸基本平行于該壓板運動平面的位置。如果期望，該壓板清潔組件可以返回至圖7中示出的初始位置。然而，因為以相反方向清潔該壓板在去除玻璃屑方面可以是有益的，所以該壓板清潔組件可以被留在圖15中示出的休息位置，然后在下一個刻劃周期的末尾——例如在該玻璃片下一次分離成兩塊之后一以相反方向經過該壓板全程。所述刻劃組件20、壓板組件30和壓板清潔組件40的各個運動可以使用控制器50來協調，控制器50通過雙向通信鏈路51、52和53操作性地連接到這些組件(見圖16)。該控制器可以是已編程的通用計算機，或者是已編程為執行刻劃和壓板清潔的專用計算機控制系統。另外，可以使用限制開關來避免該系統的各個運動部分之間的“碰撞”。如圖17中示意性地例示的，通過使用本文公開的系統，即使對薄玻璃也能夠實現成功刻劃，且沒有“死亡螺旋”的風險。除了增加產出，該系統還產生了具有較低表面顆粒水平的成品玻璃片，這對制造手持和其他移動電子設備是重要的。從前述公開內容中，本領域普通技術人員將明了不違背本發明的范圍和主g的多種變體。下列權利要求g在覆蓋本文闡述的具體實施方式
以及這些實施方案的變體、改型 和等效物。
權利要求
1.一種用于在一個或多個玻璃片上形成開口的方法，每個玻璃片都具有前主表面、后主表面和厚度S，所述方法包括重復地 (I)使刻劃頭和壓板分別與所述前主表面和所述后主表面接觸； (II)使所述刻劃頭沿著預定路徑移動經過所述前主表面，以形成所述開口，所述壓板在所述開口的形成期間用作所述刻劃頭的砧座；以及 (III)分別從所述前主表面和所述后主表面撤回所述刻劃頭和所述壓板； 其中· (a)所述厚度5小于或等于500微米，且 (b)對于步驟(I)至(III)的每次重復，所述壓板在步驟(III)之后和步驟(I)之前被清潔以去除玻璃屑，所述玻璃屑如果留在所述壓板上則會導致所述刻劃頭穿透所述厚度8。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述厚度8小于或等于350微米。
3.根據權利要求I所述的方法，其中所述一個或多個玻璃片包括 (i)一個玻璃帶，且在需要從所述帶分離個體玻璃片的情況下重復執行步驟(I)至(III);或 (ii)一個個體玻璃片，且在需要在該個體玻璃片上形成多個開口的情況下重復執行步驟(I)至(III);或 (iii)一系列個體玻璃片，且在需要在該系列中的每個個體玻璃片上形成開口的情況下重復執行步驟(I)至(III)。
4.根據權利要求I所述的方法，其中所述壓板具有第一端和第二端，且所述壓板的清潔在從所述第一端向所述第二端清潔和從所述第二端向所述第一端清潔之間交替。
5.根據權利要求1-4中任一所述的方法，其中所述壓板的至少接合所述玻璃片的后主表面的部分是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。
6.用于在玻璃片上形成開口的設備，所述玻璃片具有前主表面和后主表面，所述設備包括 (I)刻劃組件，其包括刻劃頭，所述刻劃頭具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述刻劃頭接觸所述玻璃片的前主表面，并在此表面上沿著預定路徑形成開n ； (ii)壓板組件，其包括具有非順應玻璃接合表面的壓板，所述壓板具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述壓板的所述非順應玻璃接合表面接觸所述玻璃片的后主表面，并在所述開口的形成期間用作所述刻劃頭的砧座； (in)清潔組件，其包括擦拭器，所述擦拭器具有休息狀態和運轉狀態，其中，在所述設備的使用期間，所述擦拭器接觸所述壓板的所述非順應玻璃接合表面，并沿著此表面移動，以去除可能會出現在此表面上的玻璃屑；以及 (IV)控制器，其連接到所述刻劃組件、所述壓板組件和所述清潔組件，其在所述設備的使用期間 (A)使所述刻劃頭和所述壓板從它們的休息狀態轉換到它們的運轉狀態，以形成所述開口 ；以及 (B)一旦已經形成開口，則(i)使所述刻劃頭和所述壓板從它們的運轉狀態轉換到它們的休息狀態；以及 (ii)使所述擦拭器從它的休息狀態轉換到它的運轉狀態并返回到它的休息狀態。
7.根據權利要求6所述的設備，其中 (i)所述壓板具有第一端和第二端； (ii)所述擦拭器的休息狀態包括第一休息位置和第二休息位置，所述第一休息位置與所述壓板的所述第一端關聯，且所述第二休息位置與所述壓板的所述第二端關聯，所述擦拭器當位于所述第一位置或所述第二位置時處于它的休息狀態；且 (iii)在所述設備的使用期間，所述控制器把所述擦拭器從它的休息狀態轉換到它的運轉狀態并返回到它的休息狀態包括把所述擦拭器從它的第一休息位置轉換到它的運轉狀態再轉換到它的第二休息位置，或者，把所述擦拭器從它的第二休息位置轉換到它的運轉狀態再轉換到它的第一休息位置。
8.根據權利要求6或7所述的設備，其中所述壓板的非順應玻璃接合表面是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。
9.用于在玻璃片上形成開口的設備，包括 (I)壓板，具有非順應表面，其在所述設備的使用期間接觸所述玻璃片的主表面，并用作所述刻劃頭的砧座，所述刻劃頭在所述玻璃片上形成開口 ； (II)用于所述壓板的傳送組件，其在所述設備的使用期間使所述壓板在壓板運動平面內于休息狀態和運轉狀態之間移動；以及 (III)壓板清潔組件，其包括 (a)擦拭器，其具有休息狀態和運轉狀態，當所述擦拭器處于它的休息狀態時，所述擦拭器位于所述壓板運動平面之外，且當所述擦拭器處于它的運轉狀態時，所述擦拭器與所述壓板運動平面相交； (b)轉換組件，其在所述設備的使用期間使所述擦拭器在它的休息狀態和它的運轉狀態之間轉換；以及 (C)傳送組件，其在所述設備的使用期間，使所述擦拭器沿著所述壓板移動，以去除可能會出現在所述壓板的所述表面上的玻璃屑。
10.根據權利要求9所述的設備，其中所述非順應表面是由鋼制成的，且具有等于或大于20的洛氏硬度。
全文摘要
公開了在一個或多個薄玻璃片(10)上形成開口(13)的方法及相關設備。該方法包括重復地執行三個步驟(I)使刻劃頭(21)和壓板(31)分別與薄玻璃片(10)的前主表面(11)和后主表面(12)接觸；(II)使刻劃頭(21)沿預定路徑移動經過前主表面(11)以形成開口(13)；以及，(III)分別從前主表面(11)和后主表面(12)撤回刻劃頭(21)和壓板(31)；其中(i)玻璃片的厚度(δ)小于或等于500微米，且(ii)對于步驟(I)至(III)的每次重復，壓板(31)在步驟(III)之后和步驟(I)之前被清潔以去除玻璃屑，玻璃屑如果留在壓板(31)上會導致刻劃頭(21)穿透厚度δ。該方法和設備消除了用壓板作為刻劃頭的砧座來刻劃薄玻璃片時玻璃屑產生的“死亡螺旋”。
文檔編號C03B33/02GK102701576SQ20121004299
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月22日 優先權日2011年2月23日
發明者D·A·塔馬羅, D·E·布拉克利, F·T·科波拉, M·J·馬申斯基 申請人:康寧股份有限公司