專利名稱：用于初始刻劃的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于對玻璃帶和玻璃板進(jìn)行刻劃的方法和設(shè)備，具體地說，涉及 用于在玻璃帶或玻璃板中機(jī)械地形成初始裂縫(也稱為“最初裂縫、“初始裂紋”或“初始 線”)的方法和設(shè)備。下面的討論涉及沿垂直方向移動的玻璃帶，這是在此披露的方法和設(shè)備的一種典 型應(yīng)用。然而，采用定向僅僅是為了便于表述，不應(yīng)理解成以任何方式對本實(shí)用新型進(jìn)行限 制。類似地，本實(shí)用新型并不局限于對玻璃帶進(jìn)行刻劃，還包括對各玻璃板進(jìn)行刻劃。
背景技術(shù)：
玻璃的刻劃在傳統(tǒng)上是用機(jī)械工具實(shí)現(xiàn)的。然而，還存在一種替代方案，其使用激 光輻射，例如波長為10. 6 μ m的CO2激光輻射，從而通過溫度梯度來加熱玻璃并產(chǎn)生拉伸應(yīng) 力?！?^$111: ^!!^ “Method and apparatus forbreaking brittle materials" ^ 美國專利第 5，776，220 號和名稱為"Control ofmediancrack depth in laser scoring，， 的美國專利第6，327，875號中討論了使用激光器對玻璃進(jìn)行刻劃。如圖1所示，在激光刻劃過程中，沿著刻劃線115在玻璃板或玻璃帶112的主表面 114中產(chǎn)生中間裂紋(也稱為局部孔隙，或簡稱為孔隙)。為了產(chǎn)生孔隙，在玻璃表面上靠 近其一個邊緣處形成小的初始裂縫111，然后通過使具有覆蓋區(qū)113的激光束121橫跨玻璃 表面進(jìn)行擴(kuò)展、并接著用冷卻噴嘴119產(chǎn)生冷卻區(qū)域來轉(zhuǎn)變成孔隙。用激光束加熱玻璃并 在其后立即用冷卻劑使玻璃急冷，可產(chǎn)生溫度梯度和對應(yīng)的應(yīng)力場，其用來擴(kuò)展初始裂縫 以形成孔隙。共同轉(zhuǎn)讓的美國專利公布第2008/(^64994號(‘994公布)描述了一種用于對移 動的玻璃帶進(jìn)行激光刻劃的系統(tǒng)，其中，行進(jìn)滑架沿著直線軌道移動，該直線軌道相對于橫 向于玻璃帶運(yùn)動方向的線以角度α傾斜。本申請的圖2和3示意地示出了' 994公布的系統(tǒng)。在該圖中，玻璃帶用附圖標(biāo) 記13來標(biāo)示，行進(jìn)滑架用附圖標(biāo)記14來標(biāo)示，直線軌道用附圖標(biāo)記15來標(biāo)示，軌道支承結(jié) 構(gòu)(支承框架)用附圖標(biāo)記11來標(biāo)示，產(chǎn)生玻璃帶的設(shè)備、例如熔融拉伸機(jī)用附圖標(biāo)記9來 標(biāo)示。如同在'994申請中所討論的那樣，如固定參考系(例如圖2中的xyz參考系)所 示，玻璃帶沿著矢量16的方向以速度S ^sjg移動，滑架沿著矢量17的方向以速度Sira移動， 其中S_、SM和角度α滿足以下關(guān)系S滑架=S玻璃/sin α.這樣，滑架與玻璃帶保持同步，或者更確切地說，滑架速度的平行于玻璃帶運(yùn)動方 向的分量大小等于Sssj^因此，當(dāng)從玻璃帶觀察時，滑架簡單地沿矢量18的方向以速度S 刻劃移動，即沿著垂直于玻璃帶移動方向的線7橫跨玻璃帶移動，該速度Swa由下式給出S 刻劃=S 滑架 cos α .如丨994公布所述，提供激光束的激光發(fā)射裝置和提供冷卻流體(例如水)流的 噴嘴聯(lián)接至滑架，隨著滑架沿直線軌道移動而一起形成橫跨玻璃帶寬度的孔隙。還聯(lián)接至
3滑架的有機(jī)械刻劃頭(例如刻劃輪)，用于在玻璃帶中形成初始裂縫。圖4示意地示出'994公布的這些方面，其中附圖標(biāo)記21、22和23標(biāo)示在刻劃過 程開始時(1)冷卻流體覆蓋區(qū)的位置、(2)激光束覆蓋區(qū)的位置、以及C3)初始裂縫的位置， 而附圖標(biāo)記31和32標(biāo)示在已經(jīng)完成初始化且機(jī)械刻劃頭不再接觸玻璃帶之后的稍后時間 點(diǎn)處，冷卻流體覆蓋區(qū)的位置和激光束覆蓋區(qū)的位置。如'994公布所述，為了避免產(chǎn)生長的初始裂縫，機(jī)械刻劃頭與玻璃帶接觸的時 間需縮短。這就意味著，機(jī)械刻劃頭必須高速地移向然后移離玻璃帶表面。盡管可實(shí)現(xiàn)這 種高速運(yùn)動，但是所需的設(shè)備通常很復(fù)雜和昂貴。本實(shí)用新型涉及用機(jī)械刻劃頭形成初始 裂縫的設(shè)備和方法，該機(jī)械刻劃頭使用移向或移離被刻劃表面的較低的刻劃頭運(yùn)動速度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種初始刻劃的設(shè)備，該設(shè)備的機(jī)械刻劃頭有更多 的時間移入和/或移出被刻劃表面，從而根據(jù)需要產(chǎn)生初始裂縫。根據(jù)第一方面，披露了一種用于使用激光束(121)沿線(7)刻劃玻璃表面(114) 的方法，該線(7)限定正向(例如圖5中的y軸正向)和負(fù)向(例如圖5中的y軸負(fù)向)， 該方法包括(a)使用機(jī)械刻劃頭00)在玻璃表面(114)中、在沿線(7)的第一位置03)形成 初始裂縫(111)，該機(jī)械刻劃頭與玻璃表面(114)接觸持續(xù)一時間段T ；(b)使激光發(fā)射裝置平移，從而該激光發(fā)射裝置的運(yùn)動包括分量(18)，該分量⑴平行于線(7)且(ii)當(dāng)從固定參考系(例如圖5中的xyz坐標(biāo)系)觀察時沿著正向(例如圖5中 的y軸正向)，該激光發(fā)射裝置發(fā)射橫過線(7)的一部分的激光束(121)；以及(c)使噴嘴(119)在激光發(fā)射裝置之后平移，該噴嘴(119)噴射橫過線(7)的一部 分的冷卻流體；其中，對于時間段T的至少一部分來說，機(jī)械刻劃頭00)的運(yùn)動包括分量(19)，該
分量⑴平行于線(7)且(ii)當(dāng)從與激光發(fā)射裝置一起移動的參考系觀察時沿著負(fù)向(例如圖5中的y軸 負(fù)向)。根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，披露了一種在玻璃表面(114)中形成初始裂縫 (111)的方法，該方法包括(a)使滑架(14)相對于玻璃表面(114)運(yùn)動，該運(yùn)動包括沿第一方向(例如圖5 中的y軸正向)的分量(18)；以及(b)在步驟(a)的一部分期間，使機(jī)械刻劃頭00)相對于滑架(14)沿與第一方向 (例如圖5中的y軸正向)相反的方向(例如圖5中的y軸負(fù)向)運(yùn)動；其中，在步驟(b)的至少一部分期間，該方法還包括使機(jī)械刻劃頭00)移向玻 璃表面(114)、移離玻璃表面(114)、或者移向玻璃表面(114)且移離玻璃表面(114)。根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，披露了一種在玻璃表面(114)中形成初始裂縫(111)的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)直線軌道(15)，該直線軌道具有與其相關(guān)聯(lián)的xyz坐標(biāo)系，該直線軌道(15) 位于坐標(biāo)系的xy平面內(nèi)且以非零角度與χ軸相交；(b)滑架(14)，該滑架可動地安裝在直線軌道(15)上，從而該滑架(14)沿直線軌 道(1 的運(yùn)動包括至少一個沿xyz坐標(biāo)系的y軸的分量(18)；以及(c)機(jī)械刻劃頭00)，該機(jī)械刻劃頭可動地安裝在滑架(14)上，從而該機(jī)械刻劃 頭00)相對于滑架(14)的運(yùn)動包括(i)至少一個沿xyz坐標(biāo)系的y軸且與滑架沿y軸運(yùn) 動分量(18)方向相反方向的分量(19)，以及(ii)至少一個沿xyz坐標(biāo)系的ζ軸方向的分 量。在對本公開文本的各個方面上述概括中使用的附圖標(biāo)記僅為了讀者方便，而并不 想要也不應(yīng)當(dāng)理解成限制本實(shí)用新型的范圍。更一般地說，可以理解的是，以上的總體描述 和以下的詳細(xì)描述都只是本實(shí)用新型的示例，是為了提供對本實(shí)用新型的本質(zhì)和特征的總 體或構(gòu)架的理解。本實(shí)用新型的另外的特征和優(yōu)勢在下面的詳細(xì)說明中予以闡述，并且對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言，一部分可從說明中變得明白或通過實(shí)施在此所述的本實(shí)用新型得以認(rèn)知。 包括附圖是為了提供本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，附圖包含在該說明書中并構(gòu)成該說明書的 一部分。應(yīng)當(dāng)理解的是，在本說明書和附圖中予以公開的本實(shí)用新型的各種特征可被用在 任意和所有的組合中。

圖1是示出對玻璃板的激光刻劃的示意圖。圖2是示出根據(jù)'994公布的激光刻劃系統(tǒng)的示意圖。圖3是更詳細(xì)地示出圖2的滑架運(yùn)動的示意圖。圖4是示出在刻劃過程開始時和隨后時間點(diǎn)處，冷卻流體、激光束和初始裂縫的 位置的示意圖。圖5是示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的玻璃帶、滑架和機(jī)械刻劃頭的運(yùn)動的示意 圖。圖6是更詳細(xì)地示出圖5的機(jī)械刻劃頭運(yùn)動的示意圖。圖7是用于產(chǎn)生機(jī)械刻劃頭的后退運(yùn)動的代表性設(shè)備的立體圖。圖8是通過機(jī)械刻劃頭繞固定至滑架的樞軸轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的、機(jī)械刻劃頭后退運(yùn)動 的示意圖。圖9是采用用于實(shí)現(xiàn)圖8的后退運(yùn)動的樞轉(zhuǎn)方案的代表性設(shè)備的立體圖。
具體實(shí)施方式
如上所述，在一代表性的實(shí)施例中，本實(shí)用新型涉及用機(jī)械刻劃裝置在移動玻璃 帶中產(chǎn)生初始裂縫的設(shè)備和方法。機(jī)械刻劃裝置可具有現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的各種構(gòu)造和 結(jié)構(gòu)。無論怎樣構(gòu)造，機(jī)械刻劃裝置都將包括機(jī)械刻劃頭，該機(jī)械刻劃頭接觸玻璃帶的表 面并形成初始裂縫。代表性的結(jié)構(gòu)可包括由碳化鎢或金剛石制成的刻壓輪或刻劃輪，該刻 壓輪或刻劃輪附連至例如氣缸之類的機(jī)構(gòu)，用于在玻璃表面上保持基本上恒定的刻劃力，而不管表面位置中的變化如何，例如不管沿著垂直于玻璃表面的名義平面的方向的變化如 何。因?yàn)椴ＡЭ梢允欠浅１∏沂侨嵝缘?，例如用來生產(chǎn)顯示器應(yīng)用的襯底的玻璃帶 可具有0.7毫米以下的厚度，砧臺(也稱為砧頭)將通常位于玻璃帶的與機(jī)械刻劃頭相反 的一側(cè)上，從而為刻劃頭提供工作抵靠的止擋件。砧臺可安裝在其自身的直線軌道上，該 直線軌道可以是圖5中的傾斜狀軌道15，或者可以平行于玻璃帶的運(yùn)動方向。因?yàn)槌跏剂?縫僅僅構(gòu)成玻璃帶寬度的一小部分(見下文)，所以可使用較短的砧臺，盡管在某些應(yīng)用場 合，在玻璃帶的整個寬度上延伸的砧臺可能是理想的，例如在玻璃帶整個寬度上的機(jī)械刻 劃用作激光刻劃的備用系統(tǒng)。一般來說，初始裂縫將具有約3毫米至約5毫米范圍的長度，但是假如需要的話也 可使用較長和較短的裂縫。典型地，裂縫將從玻璃帶的一個邊緣向內(nèi)約60毫米定位，但是 假如需要的話也可再次使用不同的間隔。當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用場合，刻劃速率的代表值將是750 毫米/秒的量級。對于這個刻劃速率，5毫米的裂縫對應(yīng)于刻劃頭與玻璃帶表面之間7毫秒 的接觸。如同以上聯(lián)系'994公布的討論所注意到的，這種短接觸時間可以實(shí)現(xiàn)，但通常 需要使用復(fù)雜和昂貴的設(shè)備以將機(jī)械刻劃頭快速地移入和移開與玻璃帶表面的接觸。圖5和6示意地示出了玻璃帶、滑架和機(jī)械刻劃頭的運(yùn)動組合，其允許刻劃頭低速 地移向和移離被刻劃的表面。如同在圖2和3中那樣，圖5和6中的附圖標(biāo)記16和17標(biāo) 示從固定參考系(例如圖5所示的xyz參考系，其可認(rèn)為與框架11相關(guān)聯(lián))觀察的玻璃帶 和滑架的運(yùn)動，附圖標(biāo)記18標(biāo)示從移動玻璃帶觀察的滑架的運(yùn)動。圖5和6中的附圖標(biāo)記19標(biāo)示從移動滑架觀察的機(jī)械刻劃頭20的附加運(yùn)動(下 文中稱為“后退”或“調(diào)節(jié)”運(yùn)動)。這種附加運(yùn)動19與滑架的運(yùn)動反向，具體來說，它與從 玻璃帶觀察的滑架的運(yùn)動反向，即運(yùn)動19(從移動滑架觀察)與運(yùn)動18(從玻璃帶觀察) 反向。結(jié)果，當(dāng)從玻璃帶觀察時，機(jī)械刻劃頭(但不是整個滑架)以較低的速率橫跨玻璃帶 移動，即，它以等于運(yùn)動18與19之間差值的速率移動。相反地，當(dāng)從水平移動的機(jī)械刻劃 頭觀察時，玻璃帶緩慢地水平移過刻劃頭。這種緩慢移動意味著，機(jī)械刻劃頭有更多的時間 移入和移出與玻璃帶的接觸，從而根據(jù)需要產(chǎn)生初始裂縫。應(yīng)能注意到，后退運(yùn)動19無需在機(jī)械刻劃頭與玻璃帶的表面相接觸的整個時間 段上發(fā)生。相反，后退運(yùn)動可在該時間段的僅僅一部分上發(fā)生。還有，后退運(yùn)動的大小無需 隨時間恒定，而是例如可以在機(jī)械刻劃頭形成初始裂縫時增大、平穩(wěn)、然后減小。此外，后 退運(yùn)動可在機(jī)械刻劃頭與玻璃表面接觸之前開始，和/或可在刻劃頭脫離與表面接觸之后 繼續(xù)。還可根據(jù)需要采用這些使玻璃表面與刻劃頭相接觸的策略的組合和變型，例如對于 刻劃頭形成初始裂縫的時間段T中的至少一部分，刻劃頭的運(yùn)動包括(i)平行于刻劃線且 ( )當(dāng)從與滑架一起的移動的參考系觀察時沿著與激光形成刻劃線的方向相反的方向的 分量，例如在圖5中，該分量指向線7的負(fù)向。后退運(yùn)動19的效果可通過考慮以下問題來理解從移動的火車上向靜止的廣告 牌上涂漆小點(diǎn)(與細(xì)長線相反)。假如涂漆人員在火車上向后行走，則減小了涂漆人員和廣 告牌之間的相對速度。實(shí)際上，假如涂漆人員以與火車向前移動的相同速率向后行走，則廣 告牌保持靜止，使得涂漆小點(diǎn)變得容易實(shí)施。類似地，對于從移動滑架在玻璃帶上形成初始 裂縫，假如機(jī)械刻劃頭相對于產(chǎn)生裂縫時滑架的跨帶運(yùn)動向后移動，則易于形成該初始裂縫。后退運(yùn)動Sjgia的大小將取決于Swa的值、初始裂縫的長度、以及形成該初始裂縫所 需的時間段。如上所計(jì)算的那樣，對于750mm/sec的刻劃速度和5毫米的初始裂縫來說，在 沒有回退運(yùn)動時形成初始裂縫可用的時間約為7毫秒。通過例如將Sjsia設(shè)定為500mm/sec， 可用的時間增大到20毫秒，而當(dāng)Sjsia等于725mm/sec時，可用的時間變成200毫秒?；?4需要足夠長以適應(yīng)機(jī)械刻劃頭及其相關(guān)部件的后退運(yùn)動。例如，對于5mm 的裂縫，假如Sjgia等于500mm/sec，則后退運(yùn)動將在滑架上構(gòu)成IOmm的距離，而假如Sjgia等 于725mm/sec，則后退運(yùn)動將構(gòu)成145mm。除了形成初始裂縫時所耗費(fèi)的距離之外，在將機(jī) 械刻劃頭加速和減速至Sjgia時，還將耗費(fèi)附加的沿滑架長度。因此，為Sjgia選定的特定值將 以下之間的折衷1)滑架所需長度，2)將機(jī)械刻劃頭加速和減速至Sjgia所需設(shè)備的成本和 復(fù)雜性，以及幻在使用后退運(yùn)動提供的可用時間內(nèi)將機(jī)械刻劃頭移向和移離玻璃帶所需 設(shè)備的成本和復(fù)雜性。機(jī)械刻劃頭的后退運(yùn)動可以各種方式實(shí)現(xiàn)。圖7示出了一個實(shí)施例，其中，機(jī)械刻 劃頭20由平臺40來承載，該平臺40包括允許刻劃頭移向和移離玻璃帶表面以形成初始裂 縫的導(dǎo)軌42。平臺40可動地安裝在導(dǎo)軌44上，滑架14包括例如伺服電動機(jī)之類的電動 機(jī)46，該電動機(jī)驅(qū)動與平臺40的細(xì)長部分50相嚙合的輪48。輪48例如可具有與部分50 上的對應(yīng)齒條相嚙合的齒輪表面。電動機(jī)46的致動引起可動平臺40且因此引起刻劃頭 20執(zhí)行相對于滑架14的后退/調(diào)節(jié)運(yùn)動，S卩，電動機(jī)46的致動引起當(dāng)滑架14移向左邊時 平臺40移向圖7中的右邊(參見圖7中的箭頭18和19)。盡管在圖7中采用了兩個導(dǎo)軌 44，但是假如需要的話也可使用單個導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)平臺40的直線后退運(yùn)動。圖8示意地示出了用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械刻劃頭的后退運(yùn)動的另一實(shí)施例。在這種情況 下，刻劃頭20由臂60來承載，該臂繞相對于滑架固定的軸線62旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))。圖8中，這 種運(yùn)動由箭頭64表示。軸線62平行于玻璃帶13的運(yùn)動方向，從而臂60繞軸線62的轉(zhuǎn)動引起刻劃頭20 的運(yùn)動，當(dāng)從移動滑架觀察時，包括與從玻璃帶觀察的滑架運(yùn)動方向反向的分量(所想要 的后退分量)，S卩，在圖8中，轉(zhuǎn)動64引起刻劃頭20的運(yùn)動，當(dāng)從滑架觀察時，包括與矢量 18反向的分量，該矢量18表示從移動玻璃帶觀察的滑架運(yùn)動。隨著臂繞軸線62轉(zhuǎn)動，刻劃頭的運(yùn)動還包括垂直于玻璃帶表面指向的分量。為了 適應(yīng)這種運(yùn)動并在刻劃頭配合玻璃帶表面時提供基本上恒定的刻劃力，臂60可配備氣缸 66或類似的恒定力裝置，其允許臂的有效長度基于刻劃頭與玻璃帶的接觸而變化。由圖8 的系統(tǒng)產(chǎn)生的初始裂縫的長度將取決于(1)臂60的完全伸展長度以及軸線62與玻璃帶 表面之間的距離，它們一起限定刻劃頭與玻璃帶之間的初始接觸角和最終接觸角，以及⑵ 臂繞軸線62轉(zhuǎn)動的速率以及滑架相對于玻璃帶的水平運(yùn)動速率，它們一起決定刻劃頭在 與玻璃帶表面接觸時沿該玻璃帶表面移動多遠(yuǎn)。圖9示出了圖8的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的一代表性實(shí)施例，其中，相同的附圖標(biāo)記用來標(biāo)示對 應(yīng)的部件。該實(shí)施例包括用于轉(zhuǎn)動臂60的電動機(jī)68和用于將系統(tǒng)附連至滑架的安裝結(jié)構(gòu) 70。在該實(shí)施例中，臂60延伸超過軸線62，從而提供具有較低慣性矩的較為平衡的結(jié)構(gòu)。如同可從前述看到的那樣，本實(shí)用新型提供用于增大將機(jī)械刻劃頭移入和/或移 出與玻璃表面的接觸以形成初始裂縫的可用時間的設(shè)備和方法。本實(shí)用新型因此有利于激光刻劃，這又提供了以下益處干凈和堅(jiān)固的邊緣，對于玻璃成分和厚度的不敏感性，以及 最小的帶運(yùn)動擾動。此外，通過增大軌道角度α，可以減小的刻劃速度實(shí)施激光刻劃，這允 許深孔隙刻劃或整體切割。此外，因?yàn)槌跏剂芽p由安裝在滑架上的機(jī)械刻劃頭，而不是在滑 架上游的單獨(dú)刻劃頭來形成，所以系統(tǒng)提供了對于刻劃線全部長度的機(jī)械刻劃能力，這可 用來對激光刻劃提供后備，因此提供強(qiáng)力的切割過程。不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的各種改型對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯 而易見的。例如，盡管討論主要涉及對于移動玻璃帶的刻劃，但是也可采用在此披露的設(shè)備 和方法來與對于使用滑架的單獨(dú)玻璃板的刻劃聯(lián)系起來，該滑架相對于玻璃板移動，并且 承載激光發(fā)射裝置、噴嘴和機(jī)械刻劃頭。在這種情況下，假如單獨(dú)玻璃板是靜止的，或者更 確切地說沿著垂直于刻劃線的方向是靜止的，則圖5中的角度α將等于零。類似地，對于玻 璃帶和單獨(dú)玻璃板的實(shí)施例來說，除了僅沿一個方向?qū)嵤┛虅澣缓髲?fù)位以進(jìn)行下一次刻劃 之外，系統(tǒng)還可構(gòu)造成沿兩個移動方向?qū)嵤┛虅?，例如在圖5中從左到右，然后從右到左， 等等。下述權(quán)利要求想要覆蓋這些和其他在此所闡述的實(shí)施例的改型、變型和等同結(jié)構(gòu)。借 助非限制性例子，諸實(shí)施例的各個特征可如下列方面所述進(jìn)行組合。根據(jù)第一方面，提供一種用于激光束沿一線刻劃玻璃表面的方法，所述線限定正 向和負(fù)向，所述方法包括(a)使用機(jī)械刻劃頭在所述玻璃表面中、在沿所述線的第一位置形成初始裂縫，所 述機(jī)械刻劃頭與所述玻璃表面接觸持續(xù)一時間段T ；(b)使激光發(fā)射裝置平移，從而所述激光發(fā)射裝置的運(yùn)動包括(i)平行于所述線 且(ii)當(dāng)從固定參考系觀察時沿著所述正向的分量，所述激光發(fā)射裝置發(fā)射橫過所述線 的一部分的激光束；以及(c)使噴嘴在所述激光發(fā)射裝置之后平移，所述噴嘴噴射橫過所述線的一部分的 冷卻流體；其中，對于所述時間段T的至少一部分來說，所述機(jī)械刻劃頭的運(yùn)動包括(i)平 行于所述線且(ii)當(dāng)從與所述激光發(fā)射裝置一起移動的參考系觀察時沿著所述負(fù)向的分量。根據(jù)第二方面，提供第一方面的方法，其中，對于整個時間段T來說，所述機(jī)械刻 劃頭的運(yùn)動包括(i)平行于所述線且(ii)當(dāng)從與所述激光發(fā)射裝置一起移動的參考系觀 察時沿著所述負(fù)向的分量。根據(jù)第三方面，提供第一方面的方法，其中，所述玻璃表面是單獨(dú)玻璃板的表面。根據(jù)第四方面，提供第一方面的方法，其中，(i)所述玻璃表面是沿垂直于所述線的方向移動的玻璃帶的表面；以及(ii)所述激光發(fā)射裝置、所述噴嘴和所述機(jī)械刻劃頭沿著垂直于所述線的方向移 動并與所述玻璃帶保持同步。根據(jù)第五方面，提供第四方面的方法，其中，所述玻璃帶垂向移動。根據(jù)第六方面，提供第四方面的方法，其中，所述激光發(fā)射裝置、所述噴嘴和所述 機(jī)械刻劃頭由滑架來承載，所述滑架沿著不平行于所述線的軌道移動。根據(jù)第七方面，提供第一方面的方法，其中，所述機(jī)械刻劃頭繞一軸線樞轉(zhuǎn)，所述 軸線在從與所述激光發(fā)射裝置一起移動的參考系觀察時是固定的。[0072]根據(jù)第八方面，提供一種在玻璃表面中形成初始裂縫的方法，包括(a)使滑架相對于所述玻璃表面運(yùn)動，該運(yùn)動包括沿第一方向的分量；以及(b)在步驟(a)的一部分期間，使機(jī)械刻劃頭相對于所述滑架沿與所述第一方向 相反的方向運(yùn)動；其中，在步驟(b)的至少一部分期間，所述方法還包括使所述機(jī)械刻劃頭移向所 述玻璃表面、移離所述玻璃表面、或者移向所述玻璃表面且移離所述玻璃表面。根據(jù)第九方面，提供第八方面的方法，其中，所述玻璃表面是單獨(dú)玻璃板的表面。根據(jù)第十方面，提供第八方面的方法，其中，所述玻璃表面是移動玻璃帶的表面， 在步驟(a)和(b)期間，所述滑架和所述機(jī)械刻劃頭與所述玻璃帶的運(yùn)動保持同步。根據(jù)第十一方面，提供第八方面的方法，其中，所述滑架在步驟(a)期間沿軌道運(yùn) 動。根據(jù)第十二方面，提供第十一方面的方法，其中，所述軌道不平行于所述第一方 向。根據(jù)第十三方面，提供第八方面的方法，其中，步驟(b)包括使所述機(jī)械刻劃頭 繞與所述滑架一起移動的一軸線轉(zhuǎn)動。根據(jù)第十四方面，提供一種在玻璃表面中形成初始裂縫的設(shè)備，包括(a)直線軌道，所述直線軌道具有與其相關(guān)聯(lián)的xyz坐標(biāo)系，所述直線軌道位于所 述坐標(biāo)系的xy平面內(nèi)且以非零角度與χ軸相交；(b)滑架，所述滑架可動地安裝在所述直線軌道上，從而所述滑架沿所述直線軌道 的運(yùn)動包括至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的y軸的分量；以及(c)機(jī)械刻劃頭，所述機(jī)械刻劃頭可動地安裝在所述滑架上，從而所述機(jī)械刻劃頭 相對于所述滑架的運(yùn)動包括(i)至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的y軸且與所述滑架沿y軸運(yùn) 動分量方向相反方向的分量，以及(ii)至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的ζ軸方向的分量。根據(jù)第十五方面，提供第十四方面的設(shè)備，其中，所述機(jī)械刻劃頭沿所述xyz坐標(biāo) 系的Z軸方向的運(yùn)動包括沿Z軸正向的第一部分，以及沿Z軸負(fù)向的第二部分，所述第一 部分和所述第二部分呈任意次序。根據(jù)第十六方面，提供第十四或十五方面的設(shè)備，其中，所述直線軌道以一角度與 所述xyz坐標(biāo)系的y軸相交，從而所述滑架沿所述直線軌道的移動包括沿所述坐標(biāo)系的χ 軸的分量。根據(jù)第十七方面，提供第十四至十六方面中任一方面的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包 括(i)臂，所述臂承載所述機(jī)械刻劃頭；以及(ii)電動機(jī)，所述電動機(jī)用于使所述臂繞平行于所述xyz坐標(biāo)系的χ軸的一軸線轉(zhuǎn)動。根據(jù)第十八方面，提供第十四至十七方面中任一方面的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包 括(a)導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌平行于所述y軸；(b)平臺，所述平臺安裝在所述導(dǎo)軌上，所述平臺承載所述機(jī)械刻劃頭；以及(c)電動機(jī)，所述電動機(jī)用于使所述平臺沿所述導(dǎo)軌移動。[0094]根據(jù)第十九方面，提供第十四至十八方面中任一方面的設(shè)備，其中，所述直線軌道 和所述χ軸之間相交的所述非零角度不等于90°。根據(jù)第二十方面，提供第十四至十八方面中任一方面的設(shè)備，其中，所述直線軌道 和所述χ軸之間相交的所述非零角度等于90°。
權(quán)利要求1.一種用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，包括(a)直線軌道，所述直線軌道具有與其相關(guān)聯(lián)的xyz坐標(biāo)系，所述直線軌道位于所述坐 標(biāo)系的xy平面內(nèi)且以非零角度與χ軸相交；(b)滑架，所述滑架可動地安裝在所述直線軌道上，從而所述滑架沿所述直線軌道的運(yùn) 動包括至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的y軸的分量；以及(C)機(jī)械刻劃頭，所述機(jī)械刻劃頭可動地安裝在所述滑架上，從而所述機(jī)械刻劃頭相對 于所述滑架的運(yùn)動包括(i)至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的所述y軸且與所述滑架沿所述y 軸運(yùn)動分量方向相反方向的分量，以及(ii)至少一個沿所述xyz坐標(biāo)系的ζ軸方向的分 量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，所述直線軌道以一角度與 所述xyz坐標(biāo)系的所述y軸相交。
3.如權(quán)利要求1所述的用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括 (i)臂，所述臂承載所述機(jī)械刻劃頭；以及( )電動機(jī)，所述電動機(jī)用于使所述臂繞平行于所述xyz坐標(biāo)系的所述χ軸的一軸線轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1所述的用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括(a)導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌平行于所述y軸；(b)平臺，所述平臺安裝在所述導(dǎo)軌上，所述平臺承載所述機(jī)械刻劃頭；以及(c)電動機(jī)，所述電動機(jī)用于使所述平臺沿所述導(dǎo)軌移動。
5.如權(quán)利要求1所述的用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，所述直線軌道和所述χ軸之 間相交的所述非零角度不等于90°。
6.如權(quán)利要求1所述的用于初始刻劃的設(shè)備，其特征在于，所述直線軌道和所述χ軸之 間相交的所述非零角度等于90°。
專利摘要提供在玻璃板或玻璃帶(13)的表面(114)中形成初始裂縫(111)的方法和設(shè)備。該初始裂縫(111)與激光束(121)和由冷卻噴嘴(119)產(chǎn)生的冷卻區(qū)域結(jié)合使用，從而在玻璃板或玻璃帶(13)的表面(114)中形成刻劃線(115)。該初始裂縫(111)由機(jī)械刻劃頭(20)來形成，該機(jī)械刻劃頭由移動滑架(14)承載且經(jīng)受相對于滑架(14)的后退運(yùn)動(19)，從而增加形成初始裂縫(111)的可用時間。
文檔編號C03B33/02GK201890842SQ201020277270
公開日2011年7月6日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者A·A·阿布拉莫夫, G·D·曲奇拉, 周乃越 申請人:康寧股份有限公司