本申請根據(jù)35U.S.C.§120要求于2014年01月17日提交的美國專利申請系列號14/334108的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,本文以該申請為基礎(chǔ)并將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。
領(lǐng)域
本公開總體涉及用于制備玻璃帶的方法,具體來說,涉及用于制備玻璃帶的方法,所述方法包括使用控制器同時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量,以至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。
背景
已知制備玻璃帶的方法包括下述步驟:從一定數(shù)量的熔融的玻璃拉制玻璃帶。在制備過程中,在玻璃帶中可出現(xiàn)不需要的不穩(wěn)定性,其可打亂高質(zhì)量玻璃帶的進(jìn)一步制備,直到解決不穩(wěn)定性。
概述
下面簡要?dú)w納本公開的內(nèi)容,以便提供對詳述部分所描述的一些示例性方面的基本理解。
在第一示例方面中,一種用于制備玻璃帶的方法包括下述步驟:沿著拉制方向,從一定數(shù)量的熔融的玻璃拉制玻璃帶。玻璃帶包含寬度,所述寬度沿著垂直于拉制方向的輪廓軸線在玻璃帶的第一邊緣和第二邊緣之間延伸。玻璃帶還包括在玻璃帶的第一主要表面和第二主要表面之間延伸的厚度。沿著輪廓軸線設(shè)置多個(gè)熱元件。每一熱元件包含可調(diào)節(jié)的操作變量。所述方法還包括以下步驟:為玻璃帶提供沿著輪廓軸線的第一預(yù)定溫度分布。所述方法還包括下述步驟:基于進(jìn)入控制器的輸入,使用控制器同時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)每一熱元件的可調(diào)節(jié)的操作變量,從而自動(dòng)地將第一溫度分布改變到預(yù)定的第二溫度分布。
在第一方面的一示例中,提供玻璃帶步驟的第一溫度分布促進(jìn)維持沿著玻璃帶寬度的玻璃帶第一厚度,以及自動(dòng)地調(diào)節(jié)步驟的第二溫度分布促進(jìn)維持沿著玻璃帶寬度的玻璃帶第二厚度,第二厚度大于第一厚度。
在第一方面的另一示例中,自動(dòng)地調(diào)節(jié)步驟的輸入表示拉制玻璃帶過程中的不穩(wěn)定性。例如,在一示例中,不穩(wěn)定性包含玻璃帶的不連續(xù)性。
在第一方面的另一示例中,第二溫度分布的溫度高于第一溫度分布的溫度。
又在第一方面的另一示例中,控制器與多個(gè)預(yù)定溫度分布通訊,且在自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟過程中,控制器基于輸入從多個(gè)預(yù)定溫度分布中選擇第二溫度分布。
又在第一方面的另一示例中,多個(gè)熱元件包括多個(gè)加熱元件,且每一加熱元件的可調(diào)節(jié)的操作變量包括加熱元件的加熱參數(shù)。
在第二示例方面中,一種用于制備玻璃帶的方法包括下述步驟:從一定數(shù)量的熔融的玻璃拉制玻璃帶,以及檢測玻璃帶中的不穩(wěn)定性。響應(yīng)檢測的不穩(wěn)定性,所述方法還包括下述步驟:使用控制器同時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)用于每一個(gè)多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量,以至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。
在第二方面的一示例中,在拉制步驟中,控制器使用第一操作分布來操作穩(wěn)定元件。在另一具體示例中,在自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟中,穩(wěn)定元件的第一操作分布自動(dòng)地通過控制器切換到第二操作分布,從而至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。在一示例中,控制器與多個(gè)預(yù)定操作分布通訊,且在自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟過程中,控制器基于輸入從多個(gè)預(yù)定操作分布中選擇第二操作分布。在另一示例中,第一操作分布促進(jìn)維持玻璃帶的第一厚度,第二操作分布促進(jìn)維持玻璃帶的第二厚度,第二厚度是預(yù)定的且大于第一厚度。又在另一示例中,在自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟之后,所述方法還包括下述步驟:檢測玻璃帶中的穩(wěn)定性。響應(yīng)檢測穩(wěn)定性,所述方法還包括下述步驟:使用控制器,自動(dòng)地將穩(wěn)定元件的第二操作分布切換回到第一操作分布。
在第二方面的另一示例中,自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟通過調(diào)節(jié)用于每一多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量以增加玻璃帶厚度,來至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。
又在第二方面另一示例中,在檢測不穩(wěn)定性步驟中檢測的不穩(wěn)定性包含玻璃帶中的不連續(xù)性。
又在第二方面的另一示例中,穩(wěn)定元件各自包含熱元件。在一示例中,用于每一穩(wěn)定元件的操作變量包含熱元件的加熱參數(shù),自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟通過調(diào)節(jié)熱元件的加熱參數(shù)以增加玻璃帶的溫度,來至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。
在第二方面的其它示例中,穩(wěn)定元件各自包含牽拉輥。在一示例中,用于每一穩(wěn)定元件的操作變量包含牽拉輥與玻璃帶的接觸狀態(tài),其中在自動(dòng)地調(diào)節(jié)的步驟過程中,牽拉輥的接觸狀態(tài)自動(dòng)地通過控制器從其中牽拉輥接觸玻璃帶的嚙合位置切換到其中牽拉輥不接觸玻璃帶的脫離嚙合位置。在另一示例中,用于每一穩(wěn)定元件的操作變量包含牽拉輥的牽拉輥速度。
附圖簡要說明
參照附圖,閱讀以下詳細(xì)描述,可以更好地理解本發(fā)明的這些方面、特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他的方面、特征和優(yōu)點(diǎn),圖中:
圖1示意性地顯示用于制備玻璃帶的示例設(shè)備;
圖2示意性地顯示圖1的示例設(shè)備的側(cè)視圖;
圖3的流程圖顯示使用圖1的示例設(shè)備的用于制備玻璃帶的第一示例方法的步驟;以及
圖4的流程圖顯示使用圖1的示例設(shè)備的用于制備玻璃帶的第二示例方法的步驟。
詳細(xì)描述
在此將參照附圖更完整地描述設(shè)備和方法,附圖中給出了要求保護(hù)的公開的示例實(shí)施方式。只要有可能,在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。但是,本公開可以以許多不同的方式實(shí)施,不應(yīng)被解讀成局限于在此提出的實(shí)施方式。
圖1和圖2顯示用于制備玻璃帶的示例設(shè)備101。附圖示意性地顯示示例熔合拉制設(shè)備101,但在其它示例中,可與本公開的方面一起使用上拉、狹縫拉制或其它玻璃成形技術(shù)。所示的熔合拉制設(shè)備101包含成形楔103,其具有在匯聚來形成根部113的成形楔103的相對端部之間延伸的一對向下傾斜的成形表面部分107,109。可將熔融的玻璃加入成形楔103,從而熔融的玻璃沿著傾斜的成形表面部分107,109流動(dòng),并在根部113處相遇,這制備玻璃帶115。玻璃帶115可沿著基本上垂直的向下拉制方向117從根部113拉制。玻璃帶115可包含在玻璃帶115的第一主要表面131和第二主要表面133之間延伸的厚度T。玻璃帶115還可包括寬度W,其沿著在玻璃帶115的第一邊緣125和第二邊緣127之間的輪廓軸線121延伸。輪廓軸線121可正交于(即,垂直于)拉制方向117,如圖1和2所示,或輪廓軸線121可非正交于(例如,平行于)拉制方向117。輪廓軸線121可相對于成形楔103固定,從而移動(dòng)玻璃帶115來通過輪廓軸線121,或輪廓軸線121可相對于玻璃帶115固定,從而輪廓軸線121與玻璃帶115一起移動(dòng)?;蛘?輪廓軸線115可同時(shí)相對于成形楔103和玻璃帶115移動(dòng)。
熔合拉制設(shè)備101可包括各種元件,其可用來在玻璃帶115中獲得一種或多種目標(biāo)性能特征和/或除去一種或多種不穩(wěn)定性。目標(biāo)性能特征可包括例如玻璃帶115的厚度、溫度或拉制速度。同時(shí),不穩(wěn)定性可包括例如玻璃帶中的振動(dòng),玻璃帶中的裂紋,玻璃帶中的完全斷裂(即,不連續(xù)性),或抑制高質(zhì)量玻璃帶加工的任何其它條件。
熔合拉制設(shè)備101可包括多個(gè)熱元件137,其各自包含可調(diào)節(jié)的操作變量,該操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來改變通過相應(yīng)的熱元件137施加到玻璃帶115或者從玻璃帶115除去的熱量的參數(shù)。例如,多個(gè)熱元件137可包含多個(gè)加熱元件,且每一加熱元件的可調(diào)節(jié)的操作變量可包含相應(yīng)的加熱元件的加熱參數(shù)。例如,每一加熱元件可為電氣加熱線圈,且可調(diào)節(jié)的操作變量可包含施加到加熱線圈的電流,其可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制從加熱線圈輻射以及施加到玻璃帶115的熱量。或者,可調(diào)節(jié)的操作變量可為玻璃帶115和相應(yīng)的加熱元件之間的距離或沿著玻璃帶115主要表面131,133的相應(yīng)的加熱元件的位置。作為另一示例,附加的或可選的,多個(gè)熱元件137可包含多個(gè)冷卻元件,且每一冷卻元件的可調(diào)節(jié)的操作變量可包含相應(yīng)的冷卻元件的冷卻參數(shù)。例如,每一冷卻元件可為流體-冷卻的冷卻線圈,可調(diào)節(jié)的操作變量可包含流經(jīng)冷卻元件的冷卻流體的流量,且可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制從玻璃帶115除去熱量的速率?;蛘?可調(diào)節(jié)的操作變量可為玻璃帶115和相應(yīng)的冷卻元件之間的距離或沿著玻璃帶115主要表面131,133的相應(yīng)的冷卻元件的位置。在另一種實(shí)施方式中,可調(diào)節(jié)的操作變量可為提供到冷卻元件的冷卻流體的溫度。又在另一種實(shí)施方式中,操作變量可為冷卻元件構(gòu)造的材料,由此改變輻射傳熱的發(fā)射率。多個(gè)熱元件137可包含加熱元件和冷卻元件的組合,且熱元件137的可調(diào)節(jié)的操作變量可包含加熱參數(shù)和冷卻參數(shù)的組合。此外,每一熱元件137可包含多種可調(diào)節(jié)的操作變量。
熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制沿著玻璃帶115輪廓軸線的玻璃帶115的溫度分布。例如,如圖1所示,多個(gè)熱元件137可沿著玻璃帶115的輪廓軸線121設(shè)置,從而熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制沿著輪廓軸線121的玻璃帶115的溫度分布。多個(gè)熱元件137可相對于輪廓軸線121固定,或多個(gè)熱元件137可相對于輪廓軸線121移動(dòng)。對于其中輪廓軸線121相對于成形楔103移動(dòng)的情況,多個(gè)熱元件137可與輪廓軸線121一起移動(dòng)或多個(gè)熱元件137可相對于成形楔103保持靜止。在一些實(shí)施方式中,多個(gè)熱元件137可同時(shí)相對于輪廓軸線121和成形楔103移動(dòng)。
熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供任意數(shù)目的沿著輪廓軸線121的溫度分布。例如,熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供沿著輪廓軸線121的第一溫度分布。作為另一示例,熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供沿著輪廓軸線121的第二溫度分布。熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供任意數(shù)目的沿著玻璃帶115的輪廓軸線121或任何其它輪廓軸線的溫度分布。
調(diào)節(jié)熱元件137的操作變量的能力可用于獲得用于玻璃帶115的加工穩(wěn)定性和/或目標(biāo)性能特征。例如,如果玻璃帶115經(jīng)歷不穩(wěn)定性(例如,玻璃帶115中的裂紋),那么操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來將溫度分布升高到更高的溫度以防止玻璃帶115中的裂紋擴(kuò)展。在這種示例中,溫度分布的平均溫度可增加以防止玻璃帶115中的裂紋擴(kuò)展。例如,可通過下述來將熱量調(diào)節(jié)到更高的水平:通過相同的量或相同的百分比,階梯地增加每一熱元件的熱輸出。作為另一示例,熱元件137的操作變量還可進(jìn)行調(diào)節(jié)來導(dǎo)致玻璃帶115中的發(fā)射率變化。例如,如果調(diào)節(jié)沿著輪廓軸線121的玻璃帶115的厚度,沿著輪廓軸線121的玻璃帶115的發(fā)射率也將改變。發(fā)射率的變化將影響越過輪廓軸線121的輻射傳熱。因此,為了在厚度調(diào)節(jié)過程中和之后保持沿著輪廓軸線121的溫度分布,熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)來改變施加到輪廓軸線121的熱量,并導(dǎo)致發(fā)射率變化。
熔合拉制設(shè)備101還可包括多個(gè)牽拉輥組裝件141a,141b,在一些示例中,其可分別包含可調(diào)節(jié)的操作變量。例如,牽拉輥組裝件141a可包括設(shè)置在玻璃帶115的相對側(cè)面上的第一牽拉輥143a和第二牽拉輥143b,從而玻璃帶115在第一牽拉輥143a和第二牽拉輥143b之間經(jīng)過。牽拉輥組裝件141a的可調(diào)節(jié)的操作變量可包含第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b與玻璃帶115之間的接觸狀態(tài)。例如,接觸狀態(tài)可包括第一“嚙合位置”,其中第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b隔開操作距離,從而第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b接觸玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133,從而控制通過它們之間的玻璃帶115的厚度。在其它示例中,接觸狀態(tài)可包括第二“嚙合位置”,其中第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間的操作距離增加,以在第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間允許增厚的玻璃帶115邊緣。在其它示例中,接觸狀態(tài)可包括“脫離嚙合位置”,其中第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b隔開,從而它們不接觸玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133。在“脫離嚙合位置”中,玻璃帶115不受第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的限制。在一些情況下,不受限的操作可為所需的,以實(shí)現(xiàn)玻璃帶的自由移動(dòng),以有助于至少部分地抵銷玻璃帶中的不穩(wěn)定性。另一方面,當(dāng)?shù)谝粻坷伜偷诙坷?43a,143b之間的操作距離變窄,從而第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b接觸玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133時(shí),玻璃帶115受到第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的限制。因此,第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的接觸狀態(tài)可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供對玻璃帶115的限制,且如下所述,促進(jìn)維持玻璃帶115的所需厚度T。
牽拉輥組裝件141a的可調(diào)節(jié)的操作變量可替代地或附加地包括第一牽拉輥和/或第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)?shù)谝粻坷伜偷诙坷?43a,143b在“嚙合位置”取向時(shí),每一牽拉輥分別與玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133嚙合。在嚙合位置中,第一牽拉輥和/或第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥速度可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制沿拉制方向117的玻璃帶115的拉制速度以及沿著玻璃帶115寬度W的玻璃帶115厚度T。例如,第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥速度可增加以增加玻璃帶115的拉制速度或降低以降低玻璃帶115的拉制速度。當(dāng)在玻璃帶115中檢測到不穩(wěn)定性時(shí),降低玻璃帶115的拉制速度可以是特別有幫助的,因?yàn)榻档偷乃俣葘p緩離開根部113的玻璃帶的拉制,由此增加玻璃帶的厚度T,以幫助至少部分地抵銷玻璃帶中的不穩(wěn)定性。實(shí)際上,增加玻璃帶的厚度T可增加剛度,降低玻璃帶115中裂紋擴(kuò)展的概率。在抵銷不穩(wěn)定性之后,可再次增加拉制速度,以在正常操作條件下提供所需的厚度T。因此,第一牽拉輥和/或第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥速度可進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制玻璃帶115的拉制速度,以及促進(jìn)維持沿著玻璃帶115寬度W的玻璃帶115厚度T。
熔合拉制設(shè)備101還可包括一個(gè)或多個(gè)不穩(wěn)定性檢測器,其構(gòu)造成檢測玻璃帶115中不穩(wěn)定性的存在。例如,如圖1和2所示,熔合拉制設(shè)備101可包含不穩(wěn)定性檢測器151。不穩(wěn)定性可為打亂玻璃帶115加工的玻璃帶115的任何條件。例如,如上所述,不穩(wěn)定性可包括例如玻璃帶115中的振動(dòng),玻璃帶115中的裂紋,玻璃帶115中的完全斷裂(即,不連續(xù)性),或抑制高質(zhì)量玻璃帶115加工的任何其它條件。本示例中的不穩(wěn)定性檢測器151可包含超聲傳感器,其監(jiān)控不穩(wěn)定性檢測器151和玻璃帶115之間的距離X。不穩(wěn)定性檢測器151因此可通過監(jiān)控距離X的變化來檢測玻璃帶115中是否存在過量振動(dòng),或玻璃帶115中是否存在不連續(xù)性。在其它示例中的熔合拉制設(shè)備101可包括替代的或額外的不穩(wěn)定性檢測器。例如,熔合拉制設(shè)備101可包含光學(xué)傳感器,其類似地檢測玻璃帶115中的不連續(xù)性。作為另一示例,熔合拉制設(shè)備101可包含扭矩傳感器,其測量第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143a中一種的扭矩,從而測定第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143a之間是否存在和嚙合玻璃帶和/或牽拉輥下方的玻璃帶重量是否存在顯著下降,其可顯示牽拉輥下方的玻璃帶的不連續(xù)性。
熔合拉制設(shè)備101還可包括一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定元件,其可操作來至少部分地抵銷檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性。在本示例中,多個(gè)熱元件137和牽拉輥組裝件141a,141b可包含穩(wěn)定元件。穩(wěn)定元件的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)以至少部分地抵銷檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性。例如,可增加牽拉輥組裝件141a的第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥速度,以增厚玻璃帶115。增厚玻璃帶115可使玻璃帶115變得更剛性和耐破碎,這可抑制進(jìn)一步的不穩(wěn)定性,且如有需要,允許操作者或其它機(jī)械來加工玻璃帶115以校正不穩(wěn)定性。此外,降低第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的速度將降低玻璃帶115的速度,這可使得操作者或機(jī)器更容易處理玻璃帶115和校正不穩(wěn)定性。作為另一示例,如果當(dāng)牽拉輥組裝件141a的第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b與玻璃帶115嚙合時(shí)在玻璃帶115中檢測到不穩(wěn)定性,可增加第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間的操作距離,以允許玻璃帶115的增厚邊緣通過牽拉輥,由此增加玻璃帶115邊緣的剛性以耐受本來可能通過玻璃帶115邊緣的不穩(wěn)定性。此外,可將第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的接觸狀態(tài)從嚙合位置調(diào)節(jié)到脫離嚙合位置,因此允許玻璃帶115在不穩(wěn)定性過程中保持不受限制地懸掛,并防止通過第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的限制造成破碎的可能性。作為又一示例,如果當(dāng)在輪廓軸線121處為玻璃帶115提供第一溫度分布時(shí)在玻璃帶115中檢測到裂紋時(shí),多個(gè)熱元件137的操作變量可進(jìn)行調(diào)節(jié)以在輪廓軸線121處為玻璃帶115提供第二溫度分布,其溫度高于第一溫度分布,因此減緩裂紋擴(kuò)展的可能性??蓪?shí)施如上所述示例穩(wěn)定調(diào)節(jié)中的任一種,以至少部分地抵銷檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性。在其它示例中,可實(shí)施如上所述示例穩(wěn)定調(diào)節(jié)中的任意組合(例如同時(shí)地、依次地等),以至少部分地抵銷檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性。
雖然在本示例中,多個(gè)熱元件137和牽拉輥組裝件141a,141b構(gòu)成穩(wěn)定元件,但在其它示例中,熔合拉制設(shè)備101可包括其它類型的穩(wěn)定元件。例如,熔合拉制設(shè)備101可包含定位元件例如空氣軸承,其控制玻璃帶115的位置,并有助于穩(wěn)定玻璃帶115。此外,可存在一些示例,其中只提供熱元件137或只提供牽拉輥組裝件141a,141b作為穩(wěn)定元件。熔合拉制設(shè)備可包含任意種類的穩(wěn)定元件,其可操作來至少部分地抵銷檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性并包含可調(diào)節(jié)的操作變量。
熔合拉制設(shè)備101還可包括控制器159,其構(gòu)造成基于提供到控制器159的一個(gè)或多個(gè)輸入來自動(dòng)地調(diào)節(jié)如上所述的可調(diào)節(jié)的操作變量。使用控制器159,可獲得各種用于制備玻璃帶的方法。例如,圖3顯示控制熔合拉制設(shè)備101的熱元件137的第一示例方法301的流程圖。示例方法301可用來調(diào)節(jié)熱元件137的操作變量,以適應(yīng)檢測的玻璃帶115中的不穩(wěn)定性或適應(yīng)加工條件的變化。第一示例方法301包含步驟303:沿著向下拉制方向117,從來自成形楔103的一定數(shù)量的熔融的玻璃拉制玻璃帶115,從而玻璃帶115包含沿著輪廓軸線121延伸的寬度W。步驟303還為玻璃帶115提供在玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133之間延伸的厚度T,和沿著輪廓軸線121設(shè)置的多個(gè)熱元件137。
第一示例方法301還包括步驟305:為玻璃帶115提供沿著輪廓軸線121的第一溫度分布。例如,可提供第一溫度分布來促進(jìn)在正常操作條件下拉制具有所需特征的玻璃帶。例如,可設(shè)定熱元件137的操作變量來為玻璃帶115提供第一溫度分布,其是預(yù)定的并促進(jìn)沿著玻璃帶115的寬度W維持玻璃帶115的第一厚度T。操作變量可通過操作者手動(dòng)地設(shè)定,或者通過控制器159自動(dòng)地設(shè)定。
第一示例方法301還包括步驟307:基于進(jìn)入控制器159的輸入同時(shí)使用控制器159自動(dòng)地調(diào)節(jié)熱元件137的可調(diào)節(jié)的操作變量,從而保持第一溫度分布或自動(dòng)地將第一溫度分布改變到預(yù)定的第二溫度分布。例如,可將輸入提供到控制器159,表明加工條件例如玻璃帶159的厚度已變化?;谳斎?控制器159可自動(dòng)地調(diào)節(jié)熱元件137的操作變量,以導(dǎo)致玻璃帶115的發(fā)射率變化并保持第一溫度分布。作為另一示例,控制器159可與可以儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的多個(gè)預(yù)定溫度分布通訊。基于提供到控制器159的輸入,控制器159可選擇預(yù)定溫度分布中的一種,并自動(dòng)地將第一溫度分布改變到選擇的預(yù)定的溫度分布。例如,如果將輸入A提供到控制器159,控制器159可選擇預(yù)定溫度分布中的一種,并自動(dòng)地將第一溫度分布改變到相應(yīng)的預(yù)定溫度分布。作為替代示例,如果將輸入B提供到控制器159,控制器159可選擇不同的預(yù)定溫度分布,并自動(dòng)地將第一溫度分布改變到相應(yīng)的預(yù)定溫度分布。選定的溫度分布將取決于提供到控制器159的輸入。多個(gè)預(yù)定溫度分布中的每一個(gè)可設(shè)計(jì)成抵銷熔合拉制法中檢測到各種不穩(wěn)定性條件和/或獲得用于玻璃帶145的目標(biāo)性能特征。例如,一種預(yù)定溫度分布可設(shè)計(jì)成增加沿著玻璃帶115的輪廓軸線121的溫度分布的平均溫度,從而減緩玻璃帶145中裂紋的擴(kuò)展。此外,另一預(yù)定溫度分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)維持所需的厚度T。
如上所述,控制器159可基于提供到控制器159的輸入,同時(shí)調(diào)節(jié)熱元件137的可調(diào)節(jié)的操作變量。例如,如果提供到控制器159的輸入導(dǎo)致控制器159選擇溫度高于第一溫度分布的第二溫度分布,每一加熱元件的加熱參數(shù)可通過控制器159同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而增加通過每一熱元件137施加到玻璃帶115的熱量。作為另一示例,如果提供到控制器159的輸入導(dǎo)致控制器159選擇溫度低于第一溫度分布的第二溫度分布,每一加熱元件可通過控制器159同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而減少通過每一熱元件137施加到玻璃帶115的熱量。
在替代示例中,如果為熔合拉制設(shè)備101提供冷卻元件,控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)每一冷卻元件的冷卻參數(shù),以控制施加到玻璃帶115的冷卻的量。在步驟307中,控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)如上所述的熱元件137的可調(diào)節(jié)的操作變量的任意組合,從而保持第一溫度分布或自動(dòng)地將第一溫度分布改變到第二溫度分布。此外,盡管控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)這些可調(diào)節(jié)的操作變量,每一變量的調(diào)節(jié)無需總是與其它變量同時(shí)。例如,控制器159可開始調(diào)節(jié)第一組操作變量,且在一段時(shí)間之后,開始同時(shí)調(diào)節(jié)第二組操作變量。實(shí)際上,有限變量可能甚至無需調(diào)節(jié),以自動(dòng)地將第一溫度分布改變到第二溫度分布。
在步驟307中提供到控制器159的輸入可通過操作者手動(dòng)地來提供,例如當(dāng)玻璃帶115中的目標(biāo)性能特征要求不同于目前提供的溫度分布的某些預(yù)定的沿著輪廓軸線121的溫度分布時(shí)?;蛘?檢測到不穩(wěn)定性例如玻璃帶115中的不連續(xù)性時(shí),輸入可通過不穩(wěn)定性檢測器151提供到控制器159。在一些示例中,輸入可表示不穩(wěn)定性和導(dǎo)致控制器159選擇第二溫度分布,其設(shè)計(jì)成至少部分地抵銷不穩(wěn)定性。雖然提供輸入,但控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)熱元件137的操作變量以保持第一溫度分布或自動(dòng)地將第一溫度分布改變到對應(yīng)于輸入的預(yù)定溫度分布。這種同時(shí)調(diào)節(jié)可抑制出現(xiàn)進(jìn)一步的不穩(wěn)定性,當(dāng)依次調(diào)節(jié)操作變量中的每一種時(shí)可能出現(xiàn)進(jìn)一步的不穩(wěn)定性。此外,同時(shí)調(diào)節(jié)操作變量可導(dǎo)致更快的加工調(diào)節(jié),其可減少總體制造時(shí)間和成本。因此,如上所述的熔合拉制設(shè)備101和方法301可提供如所需要地快速調(diào)節(jié)熱元件137的操作變量同時(shí)抑制不想要的不穩(wěn)定性的方式。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4,現(xiàn)在將描述第二示例方法401,其可管理如上所述的熔合拉制設(shè)備101的多個(gè)穩(wěn)定元件,并因此適應(yīng)玻璃帶115中檢測的不穩(wěn)定性。第二示例方法401包括步驟403:沿著向下拉制方向117,從來自成形楔103的一定數(shù)量的熔融的玻璃拉制玻璃帶115。在這種實(shí)示中,玻璃帶115包含沿著輪廓軸線121延伸的寬度W以及在玻璃帶115的第一主要表面和第二主要表面131,133之間延伸的厚度T。在步驟403中,控制器159可根據(jù)第一操作分布來操作多個(gè)穩(wěn)定元件。第一操作分布可設(shè)計(jì)來在玻璃帶115中獲得目標(biāo)性能特征。這種目標(biāo)性能特征可需要某些沿著玻璃帶115的輪廓軸線121的厚度或溫度分布。因此,第一操作分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)維持玻璃帶115的第一厚度和/或第一溫度分布。例如,第一操作分布可設(shè)計(jì)成操作熱元件137,從而為玻璃帶115提供沿著輪廓軸線121的第一溫度分布。在另一示例中,第一操作分布可進(jìn)行設(shè)計(jì),從而第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b與玻璃帶115嚙合且分離一定操作距離,由此促進(jìn)維持第一預(yù)定厚度。又在另一示例中,第一操作分布可進(jìn)行設(shè)計(jì),從而將第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b設(shè)定到第一牽拉輥速度,由此促進(jìn)維持第一厚度。第一操作分布可設(shè)計(jì)成以任何方式操作熔合拉制設(shè)備101的穩(wěn)定元件中的任一種。
第二示例方法401接下來包括步驟405:檢測玻璃帶115中的不穩(wěn)定性。例如,不穩(wěn)定性可使用如上所述的不穩(wěn)定性檢測器151或也描述的任何其它不穩(wěn)定性檢測器來檢測。此外,不穩(wěn)定性可包含如上所述的任何不穩(wěn)定性,例如玻璃帶115中的不連續(xù)性。一旦檢測到不穩(wěn)定性,可通過不穩(wěn)定性檢測器151自動(dòng)地將輸入提供到控制器159,以表明存在不穩(wěn)定性。通過不穩(wěn)定性檢測器151的輸入可為發(fā)送到控制器159的物理、電子信號,或者輸入可僅僅為不存在這種信號。此外,輸入可持續(xù)提供到控制器159,直到不再存在不穩(wěn)定性。這樣,不穩(wěn)定性檢測器151也可作為穩(wěn)定性檢測器來操作,因?yàn)闆]有輸入表明不再存在不穩(wěn)定性。
響應(yīng)檢測不穩(wěn)定性,示例方法401還可包括步驟407:與控制器159同時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量,從而至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。具體來說,在接收表明存在不穩(wěn)定性的來自不穩(wěn)定性檢測器151的輸入時(shí),穩(wěn)定元件的第一操作分布可自動(dòng)地通過控制器159切換到第二操作分布,從而至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。例如,控制器159可與多個(gè)預(yù)定操作分布通訊并基于提供到控制器159的輸入,控制器159選擇一種預(yù)定操作分布且自動(dòng)地同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量,以獲得選擇的操作分布。例如,如果將表明第一類不穩(wěn)定性的輸入A提供到控制器159,控制器159可選擇預(yù)定操作分布中的一種,并自動(dòng)地將第一操作分布改變到相應(yīng)的預(yù)定操作分布。作為替代示例,如果將對應(yīng)于第二種不穩(wěn)定性的輸入B提供到控制器159,控制器159可選擇不同的預(yù)定操作分布,并自動(dòng)地將第一操作分布改變到相應(yīng)的預(yù)定操作分布。選定的操作分布將取決于提供到控制器159的輸入。
多個(gè)預(yù)定操作分布中的每一種可設(shè)計(jì)成以各種方式至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。例如,一種預(yù)定操作分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)維持預(yù)定且大于通過步驟403中的第一操作分布促進(jìn)的第一厚度的玻璃帶115的第二厚度,因此增加玻璃帶115的剛度,且使玻璃帶115更耐受破碎。例如,如果與玻璃帶115嚙合,第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間的操作距離可自動(dòng)地通過控制器159來增加,從而允許在第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間增厚玻璃帶115的邊緣。附加的或可選的,可使用控制器159來降低第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的牽拉輥速度,從而增加沿著玻璃帶邊緣之間寬度W的玻璃帶115的厚度T。作為另一示例,一種預(yù)定操作分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的脫離嚙合接觸狀態(tài)。例如,如果當(dāng)檢測到不穩(wěn)定性時(shí),第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b與玻璃帶115的主要表面131,133嚙合,第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b之間的操作距離可通過控制器159自動(dòng)地增加,從而第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的接觸狀態(tài)自動(dòng)地從嚙合狀態(tài)切換到脫離嚙合狀態(tài)。牽拉輥的脫離嚙合狀態(tài)可允許玻璃帶115不受限制的懸掛,且在不穩(wěn)定性過程中不接觸第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b。這樣,在某些情況下可避免破碎,其本來通過限制第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b可能會(huì)出現(xiàn)。作為又一示例,一種預(yù)定操作分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)維持玻璃帶115的第二溫度分布,其是預(yù)定的且平均溫度高于通過步驟403中第一操作分布促進(jìn)的第一溫度分布的平均溫度。更高的平均第二溫度分布可減緩玻璃帶115中的裂紋擴(kuò)展的風(fēng)險(xiǎn)。例如,每一熱元件137的加熱參數(shù)可同時(shí)通過控制器159進(jìn)行調(diào)節(jié),從而增加通過熱元件137施加到玻璃帶115的熱量,且提供預(yù)定第二溫度分布,其平均溫度大于第一溫度分布的平均溫度。作為又一示例,一種預(yù)定操作分布可設(shè)計(jì)成促進(jìn)用于第一牽拉輥和第二牽拉輥143a,143b的第二牽拉輥速度,其是預(yù)定的且慢于步驟403中通過第一操作分布促進(jìn)的第一牽拉輥速度,因此使得操作者或拉制機(jī)器更容易地處理玻璃帶115和校正不穩(wěn)定性。預(yù)定操作分布可設(shè)計(jì)成以任何方式操作熔合拉制設(shè)備101的任何穩(wěn)定元件,從而至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性。
控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)熔合拉制設(shè)備101的穩(wěn)定元件的可調(diào)節(jié)的操作變量的任意組合,從而獲得步驟407中的預(yù)定第二分布。此外,盡管控制器159可同時(shí)調(diào)節(jié)這些操作變量,每一變量的調(diào)節(jié)無需總是與其它變量同時(shí)。例如,控制器159可開始調(diào)節(jié)第一操作變量,在一定時(shí)間之后開始調(diào)節(jié)第二操作變量,同時(shí)仍然調(diào)節(jié)第一操作變量。實(shí)際上,在步驟407中,有些變量可甚至無需調(diào)節(jié),以自動(dòng)地將穩(wěn)定元件的操作分布切換到穩(wěn)定分布。
最后,自動(dòng)地調(diào)節(jié)多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量以至少部分地抵銷步驟405中檢測的不穩(wěn)定性的步驟407可導(dǎo)致玻璃帶115穩(wěn)定。因此,示例方法401還可包括步驟409:檢測玻璃帶115中的穩(wěn)定性。如上所述,因?yàn)闆]有由不穩(wěn)定性檢測器151提供到控制器159的輸入可表明步驟405中檢測的不穩(wěn)定性不再存在,所以不穩(wěn)定性檢測器151也可用作穩(wěn)定性檢測器。然而,熔合拉制設(shè)備101的其它實(shí)施方式可包含獨(dú)立裝置,其構(gòu)造成檢測玻璃帶115中的穩(wěn)定性,并將獨(dú)立輸入提供到控制器159,表明存在穩(wěn)定性。
響應(yīng)檢測穩(wěn)定性,示例方法401還可包括步驟411:使用控制器159,自動(dòng)地將穩(wěn)定元件的第二操作分布切換回到第一操作分布。具體來說,在沒有來自不穩(wěn)定性檢測器151的表示存在不穩(wěn)定性的輸入之后,多個(gè)穩(wěn)定元件的操作變量可同時(shí)用控制器159進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得第一操作分布。穩(wěn)定元件可繼續(xù)在原始的第一操作分布下操作,直到再次檢測到不穩(wěn)定性,或者過程結(jié)束。
如上所述的方法401可允許響應(yīng)檢測的不穩(wěn)定性同時(shí)調(diào)節(jié)穩(wěn)定元件的操作變量。這種同時(shí)調(diào)節(jié)可至少部分地抵銷檢測的不穩(wěn)定性和抑制出現(xiàn)進(jìn)一步的不穩(wěn)定性,當(dāng)依次調(diào)節(jié)操作變量中的每一種時(shí)可能出現(xiàn)進(jìn)一步的不穩(wěn)定性。此外,同時(shí)調(diào)節(jié)操作變量可導(dǎo)致更快的加工調(diào)節(jié),其可減少總體制造時(shí)間和成本。此外,在玻璃帶115已經(jīng)穩(wěn)定之后,方法401可允許同時(shí)將穩(wěn)定元件的操作變量調(diào)節(jié)回到它們原始的操作條件。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是,可以在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。因此,本發(fā)明人的意圖是本發(fā)明覆蓋本文內(nèi)容的修改和變動(dòng),只要這些修改和變動(dòng)在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍之內(nèi)。