用于在玻璃制造过程中施加跨带张力的设备和方法_4

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的。第四轮轴260将在第二施加的扭矩的影响下继续旋转,直到动态夹捏扭矩等于第二施加的扭矩,此时,第四轮轴230将达到平衡角向位置。
[0073]从上文应当显而易见的是,可通过使用第二驱动装置268旋转第四轮轴230来调整设定夹捏扭矩。也就是说,第二驱动装置268可用来增加由第二扭转弹簧260施加到第四轮轴230的初始扭矩。更简单地说,在框架218抵靠止挡件的情况下,第二驱动装置268可用来增加第二扭转弹簧260的扭转,从而增加设定夹捏扭矩。因此,增加的第二施加扭矩是必要的,以使第四轮轴230在第二旋转方向上移动。另一方面,第四轮轴230在第二旋转方向上的旋转造成在第一旋转方向上施加到第四轮轴230的力增加。
[0074]总之,脚轮210被构造成围绕第一旋转轴线214旋转。脚轮安装构件202被构造成抵抗由第一力机构234(第一扭转弹簧234)施加的力围绕第二旋转轴线222旋转,使得脚轮安装构件202围绕第二旋转轴线222的旋转被第一力机构234抵抗。脚轮安装构件本体部分206被构造成围绕第三旋转轴线226旋转。框架构件218(和因此脚轮安装构件202)被构造成抵抗由第二力机构260施加到第四轮轴230的力围绕第四旋转轴线232旋转,使得脚轮安装构件202围绕第四旋转轴线232的旋转被第二力机构260(例如,扭转弹簧260)抵抗。虽然未示出,但机械止挡件可在必要处使用,以限制上述部件的旋转运动。
[0075]如从图9B和图9C可见,在操作期间,第二旋转轴线222大体上垂直于由脚轮210接触的玻璃带128的表面,而旋转轴线232与玻璃带128的被接触表面大体上平行。还应当指出,脚轮组件200可被构造成使得第三旋转轴线226与由脚轮210接触的玻璃带42的表面形成非零的角度β(参见图89)。引入到第三轮轴224的角度β有助于避免本体部分206围绕第三旋转轴线226的颤振或摇晃。在一些实施例中,脚轮组件200可设计成使得第三旋转轴线226在脚轮210接触玻璃带的位置282处与玻璃带128相交。
[0076]以下将结合移动的玻璃带42和图8及图11描述脚轮组件100的操作。如图11所示,熔融玻璃16作为连续移动的玻璃带42从成形体32向下下降。玻璃带42在拉延方向50上由牵拉棍44接合并向下拉延。拉延方向50典型地但未必是竖直方向。当玻璃带从成形体32下降时,玻璃带从粘性材料冷却成弹性材料。刻划设备48被定位在牵拉辊44下方并且被构造成在其弹性部分中接合玻璃带42,并且在大体上垂直于拉延方向50的方向上在玻璃带中形成侧向刻痕。刻划设备48可以在一些实施例被构造成在与拉延方向平行的方向上平移。
[0077]图11还示出了邻近玻璃带42的侧向边缘部分54定位的一组脚轮组件。每一组脚轮组件100由两对脚轮组件组成,其中,第一对脚轮组件被定位成邻近一个侧向边缘部分54,并且第二对脚轮组件100被定位成邻近玻璃带42的相对的侧向边缘部分。另外,参看图8,每一对脚轮组件100包括定位在邻近边缘部分54的玻璃带42上的一侧上的第一脚轮组件和定位在邻近相同的边缘部分54的玻璃带42的相对侧上的第二脚轮组件100。一组脚轮组件的每个脚轮组件通常定位成与成形体32的根部40相等的距离。
[0078]参看图6,刚好在脚轮104和玻璃带42之间接触之前,由力机构120(例如,扭转弹簧120)施加到脚轮安装构件102的力造成扭力轮安装构件102旋转至最大旋转位置,直到脚轮安装构件102的旋转处于稳定的初始位置,并且脚轮的平面130与拉延方向50成一角度。在图6所示情况中,脚轮安装构件102在顺时针方向上旋转。当基座构件124移动脚轮组件100使得脚轮104接触在拉延方向50上移动的玻璃带42的表面时,在脚轮104和移动的玻璃带42之间的相互作用造成脚轮安装构件102在逆时针方向上抵抗由扭转弹簧120施加到脚轮安装构件102的力而旋转。当脚轮安装构件102在逆时针方向上旋转时,施加到扭转弹簧120的扭力增加,从而由扭转弹簧120施加到脚轮安装构件102的力也增加。当脚轮104和玻璃带42之间的摩擦力与玻璃带42的向下移动和由玻璃带贡献的对颤振的阻力结合被由扭转弹簧120施加到脚轮安装构件的增加的力平衡时,脚轮安装构件102和脚轮104达到在玻璃带42上的平衡位置。
[0079]更简单地说,当脚轮104接触连续移动的玻璃带42时,玻璃带的移动使脚轮安装构件102旋转,以使脚轮的平面130与玻璃带的移动方向(拉延方向50)对齐。然而,由与玻璃带的接触产生的脚轮安装构件的旋转在扭转弹簧120中产生扭转,由此增加由扭转弹簧120抵靠脚轮安装构件102施加的力,从而趋于使脚轮安装构件在相对的旋转方向上旋转。因此,向外侧向力在远离玻璃带的中心线的方向上被施加到移动的玻璃带的边缘部分。
[0080]虽然上述操作描述仅涉及单个脚轮组件100,但应当记得,第二脚轮组件被定位在玻璃带的相对侧上,使得玻璃带的边缘部分被夹捏在两个脚轮组件之间,如图8所示。此外,还应当认识到,根据图11,第二对脚轮组件沿着玻璃带的相对的边缘部分被类似地定位并且被构造成使得第二对脚轮组件也在与由第一对脚轮组件施加的侧向力相对的方向上将向外的侧向力施加到玻璃带。因此,与连续移动的玻璃接合的两对脚轮组件在玻璃带中施加使玻璃带变平的相对的侧向力。
[0081]再次结合脚轮组件200参看图11,从上文应当容易理解,脚轮组件200可代替脚轮组件100,使得两对脚轮组件被定位成与玻璃带42的相对的边缘部分接合,并且在玻璃带上施加相对的向外导向的侧向力,该力在大体上垂直于拉延方向50的方向上张紧玻璃带。然而,虽然脚轮组件100和200是类似的,但它们的不同设计导致类似但不同的操作方法。如前所述,第一力机构234(例如,扭转弹簧234)被构造成迫使脚轮安装构件202在将向外的侧向力施加到玻璃带42的旋转方向上围绕第二旋转轴线222旋转。通过将或多或少的扭力施加到扭转弹簧234,驱动装置242可用来设定最小向外力(设定张力)。施加到扭转弹簧234的扭力越大,施加到玻璃带的向外侧向力就越大。因此,驱动装置242可用来调整向外侧向力。在一些实施例中,驱动装置242可电联接到控制器,其中,由控制器产生的力设定点信号被与由联接到脚轮组件的力传感器提供的力信号相比较。然后,包括在设定点和力信号之间的差值的误差信号可用来控制驱动装置242,这可增加或减小施加到玻璃带的张力。在其它实施例中,可在拉制过程期间测量玻璃带中的张力,其中,该实时张力可被提供至系统控制器,并且产生表示在实际带张力和设定点张力之间的差值的误差信号。误差信号可用来控制驱动装置242。
[0082]类似地,第二力机构260和驱动装置268可用来控制由脚轮组件200施加到玻璃带42的法向力。当第一脚轮组件被定位在玻璃带的第一侧上,第二脚轮组件被定位在玻璃带的第二侧上,并且第一和第二脚轮组件被定位成使得玻璃带被夹捏在第一和第二脚轮组件的脚轮之间时,该法向力可被称为夹捏力。因此,通过将或多或少的扭力施加到第二力机构(例如,第二扭转弹簧260 ),脚轮组件对(S卩,第一和第二脚轮组件)中的每个脚轮组件的驱动装置268可用来改变夹捏力的量。
[0083]在使用中,每个脚轮组件200可包括类似于基座构件124的基座构件,其可将线性运动或旋转运动提供至脚轮组件,使得脚轮组件可被移动至与玻璃带接合或与玻璃带脱开。
[0084]图12还示出了邻近玻璃带42的侧向边缘部分54定位的一组脚轮组件200。每一组脚轮组件200由两对脚轮组件组成,其中,第一对脚轮组件被定位成邻近一个侧向边缘部分54,并且第二对脚轮组件200被定位成邻近玻璃带42的相对的侧向边缘部分。另外,参看图8,每一对脚轮组件200包括定位在邻近边缘部分54的玻璃带42—侧上的第一脚轮组件和定位在邻近相同的边缘部分54的玻璃带42的相对侧上的第二脚轮组件200。一组脚轮组件的每个脚轮组件通常定位成与成形体32的根部40相等的距离。
[0085]参看图13,刚好在脚轮210和玻璃带42之间接触之前,由力机构234(例如,扭转弹簧234)施加到脚轮安装构件102的力造成扭力轮安装构件202在第一方向上旋转至最大旋转位置,直到脚轮安装构件202的旋转处于稳定的初始位置,并且脚轮的平面228与拉延方向50形成角度α。在图13所示情况中,脚轮安装构件202在逆时针方向上旋转。当脚轮组件200例如通过基座构件124被移动使得脚轮210接触在拉延方向50上移动的玻璃带42的表面时,在脚轮210和移动的玻璃带42之间的相互作用造成脚轮安装构件202在顺时针方向上抵抗由第一扭转弹簧234施加到脚轮安装构件202的力而旋转。当脚轮安装构件202在顺时针方向上旋转时,施加到扭转弹簧234的扭力增加,从而由扭转弹簧234施加到脚轮安装构件202的力也增加。当在脚轮210和玻璃带42之间的摩擦力与玻璃带42的向下移动和由玻璃带贡献的对颤振的阻力结合被由第一扭转弹簧234施加到脚轮安装构件的增加的力平衡时,脚轮安装构件202和脚轮210达到在玻璃带42上的平衡位置。
[0086]更简单地说,当脚轮210接触连续移动的玻璃带42时,玻璃带的移动使脚轮安装构件202在旋转方向上旋转,以使脚轮的平面228与玻璃带的移动方向(拉延方向50)对齐。然而,由与玻璃带的接触产生的脚轮安装构件202的旋转在第一扭转弹簧234中产生扭转,由此增加由第一扭转弹簧234抵靠脚轮安装构件202施加的力,从而趋于使脚轮安装构件在相反的旋转方向上旋转。因此,向外侧向力在远离玻璃带的中心线的方向上被施加到移动的玻璃带的边缘部分。
[0087]虽然上述操作描述仅涉及单个脚轮组件200,但应当记得,第二脚轮组件被定位在玻璃带的相对侧上,使得玻璃带的边缘部分被夹捏在两个脚轮组件之间,如图12所示。此夕卜,还应当认识到,根据图11,第二对脚轮组件沿着玻璃带的相对的边缘部分被类似地定位并且被构造成使得第二对脚轮组件也在与由第一对脚轮组件施加的侧向力相反的方向上将向外的侧向力施加到玻璃带。因此,与连续移动的玻璃接合的两对脚轮组件在玻璃带中施加使玻璃带变平的相反的侧向力。如上所述,第一驱动装置242可用来改变向外侧向力和因此施加到玻璃带的张力,而第二驱动装置268可用来改变夹捏力。诸如定位螺钉298的止挡件可用来限制脚轮安装构件202的旋转运动。
[0088]在图14中所示的另一个实施例中,脚轮组件100或200可与刻划设备300结合使用,其中,包括刻划设备300的刻划装置相对于拉延方向50成一角度行进,如由双头箭头302所指示的。因此,不需要刻划设备300在拉延方向上移动以确保在刻划过程期间不发生与拉延方向平行的相对运动。这有利于将第二组脚轮组件放置在刻划设备下方,与机器人或刻划设备下方的其它设备的运动有干涉。
[0089]图15是一组脚轮组件对连续移动的玻璃带的影响的建模数据的坐标图。竖直轴线表示在玻璃带和在中心线位置处切向于玻璃带的平面之间的距离。也就是说,竖直轴线表示玻璃带从平面形状的偏移量,其为距玻璃带的中心线的距离(水平轴线)的函数。玻璃带被假设为具有0.3mm的平均厚度、1800mm的宽度、约7kg的纵向向下拉延力和25mm的圆柱形曲率(弓度),其中曲率测量为与平面的最大偏差。曲线304表示在接合相对成对的脚轮组件之前玻璃带中的曲率,并且曲线306表示在使玻璃带的边缘部分与相对成对的脚轮组件接合之后玻璃带的曲率。数据显示,通过使用本文所公开的脚轮组件,显著改善了带在宽度方向上的“平坦度”。
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