專利名稱：非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、幅材隔離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體涉及脆性材料的幅材的制造和處理，更具體地涉及用非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)送脆性材料幅材的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容玻璃帶通過諸如熔融工藝或其它類似下拉工藝之類的工藝形成。這種薄玻璃帶可用在各種裝置中，包括平板顯示器、觸摸傳感器、光電裝置和其它電子應(yīng)用。熔融工藝形成的薄玻璃帶與通過其它方法生產(chǎn)的玻璃帶相比，具有超級(jí)平坦和光滑的表面。在熔融工藝中，熔融拉制機(jī)器(FDM)用于形成玻璃帶并通過在兩組輥輪之間拉制玻璃帶而將玻璃帶伸展到所要求的厚度。例如，熔融拉制工藝可用于將玻璃帶拉制成玻璃可撓曲的厚度。薄玻璃帶的可撓曲性使得能夠?qū)⒉ＡЬ砝@在存儲(chǔ)心軸上，并這樣使得玻璃能夠作為連續(xù)幅材生產(chǎn)和處理(即，層疊、涂敷等)。未涂敷的薄玻璃帶尤其易于在用保護(hù)膜層疊或涂敷之前通過機(jī)械接觸而經(jīng)受損壞。因而，在施加保護(hù)膜之前應(yīng)當(dāng)避免與未涂敷薄玻璃帶的機(jī)械接觸。此外，F(xiàn)DM下游的工藝可能影響拉制工藝，且反之亦然。例如，在卷繞或?qū)盈B過程中產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)可能向上游傳播并不利地影響拉制工藝。類似地，應(yīng)當(dāng)精確地控制FDM的拉制速度和諸如纏繞和層疊之類的下游工藝的速度，使得這些速度大致相等以避免諸如當(dāng)玻璃帶的一部分未被輥輪或另一支承裝置支承時(shí)，在玻璃內(nèi)引起過大應(yīng)力和/或產(chǎn)生玻璃帶內(nèi)的松弛。但是，這種精確控制和多個(gè)工藝的同步通常難以實(shí)現(xiàn)。在制造和處理脆性材料的幅材過程中需要用于從上游工藝向下游工藝傳送諸如薄玻璃的脆性材料幅材的替代機(jī)構(gòu)。因而，揭示一種用于傳送脆性材料幅材的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。在一實(shí)施例中，導(dǎo)軌和可變位置幅材支承氣室可調(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上?？勺兾恢梅闹С袣馐铱砂ü瓮獗砻妫摴瓮獗砻婢哂卸鄠€(gè)流體通孔，該多個(gè)流體通孔用于排出流體以將脆性材料幅材支承在弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開，由此防止與脆性材料幅材機(jī)械接觸和對(duì)脆性材料幅材的損壞。支承氣室平衡件可機(jī)械地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室，其中支承氣室平衡件將可變位置幅材支承氣室的重量的至少一部分支承在導(dǎo)軌上。在另一實(shí)施例中，用于在加工脆性材料幅材時(shí)將上游與下游工藝彼此隔離的裝置可包括固定位置幅材支承氣室和可變位置幅材支承氣室。固定位置幅材支承氣室可包括弓形外表面，該弓形外表面具有用于排出流體的多個(gè)流體通孔?？勺兾恢梅闹С袣馐铱梢钥烧{(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上并機(jī)械地聯(lián)接到支承氣室平衡件?？勺兾恢梅闹С袣馐乙部砂ü瓮獗砻妫摴瓮獗砻婢哂杏糜谂懦隽黧w的多個(gè)流體通孔。當(dāng)將脆性材料幅材支承在固定位置幅材支承氣室的弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開時(shí)，該固定位置幅材支承氣室將脆性材料幅材從初始路徑改向到可變位置幅材支承氣室沿其定位的第一路徑，由此防止與脆性材料幅材的機(jī)械接觸和對(duì)脆性材料幅材的損壞。當(dāng)將脆性材料幅材支承在可變位置幅材支承氣室的弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開時(shí)，該可變位置幅材支承氣室將脆性材料幅材從第一路徑改向到第二路徑，由此防止與脆性材料幅材的機(jī)械接觸和對(duì)脆性材料幅材的損壞?？苫谏嫌喂に嚨墓に囎兞俊⑾掠喂に嚨墓に囎兞炕蛏嫌喂に嚭拖掠喂に噧烧叩墓に囎兞勘粍?dòng)地調(diào)節(jié)可變位置幅材支承氣室在導(dǎo)軌上的位置以減少幅材內(nèi)的松弛。附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下的詳細(xì)描述中被陳述，而且這些附加特征和優(yōu)點(diǎn)在某種程度上對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說根據(jù)該描述將是顯而易見的，或者通過實(shí)施在此描述的各實(shí)施例包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖的本文所述實(shí)用新型而容易地被認(rèn)識(shí)到。應(yīng)當(dāng)理解，上述總說明和以下詳細(xì)說明描述了各實(shí)施例，并意在提供理解其所要求主題的特性和特征的總覽或框架。所包括的附圖用于提供對(duì)各實(shí)施例的進(jìn)一步理解，且被結(jié)合到本說明書中并構(gòu)成其一部分。附圖示出本文所述的各實(shí)施例并與說明書一起用于解釋所要求保護(hù)主題的原理和運(yùn)作。

圖1示意性地示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的幅材隔離裝置的剖視圖；圖2示意性地示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括具有幅材穿帶 (threading)支承件的可變位置幅材支承氣室的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖3示意性地示出根據(jù)本文所示和所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的幅材隔離裝置的一部分，示出與固定位置幅材支承氣室結(jié)合使用的幅材穿帶支承件；以及圖4A和4B示意性地示出根據(jù)本文所示和描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作以在制造層疊玻璃的連續(xù)幅材的過程中隔離和平衡上游和下游工藝。
具體實(shí)施方式
將詳細(xì)參照幅材隔離裝置的各實(shí)施例，在附圖中示出了各實(shí)施例的示例。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。圖1中示意性地示出幅材隔離裝置的一實(shí)施例。幅材隔離裝置大致包括固定位置幅材支承氣室和非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)使脆性材料幅材從第一路徑改向到第二路徑，由此將上游和下游工藝彼此隔離。該改向減小上游和下游工藝的工藝速率差的影響。也可基于非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)上游工藝和/或下游工藝的一個(gè)或多個(gè)工藝參數(shù)。在此將具體參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述幅材隔離系統(tǒng)的各部件和幅材隔離系統(tǒng)的操作。現(xiàn)參照?qǐng)D1，描述根據(jù)本文所述一實(shí)施例的幅材隔離裝置100。幅材隔離裝置100 大致包括非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102和固定位置幅材支承氣室130。在如圖1中所示的實(shí)施例中， 幅材隔離裝置100還包括穿帶支承氣室140，該穿帶支承氣室140在圖1所示的實(shí)施例中在系統(tǒng)的初始卷繞期間用于與固定位置幅材支承氣室130協(xié)作使用。仍參照?qǐng)D1，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102大致包括可變位置幅材支承氣室104、至少一個(gè)導(dǎo)軌108和支承氣室平衡件110。可變位置幅材支承氣室104大致包括弓形外表面107。例如，在圖1中所示的實(shí)施例中，可變位置幅材支承氣室104具有弓形外表面107，該弓形外表面107形成通過約90度的弧。因而，在該實(shí)施例中，可變位置幅材支承氣室104構(gòu)造成使得當(dāng)在弓形外表面107上方引導(dǎo)脆性材料幅材200時(shí)，脆性材料幅材以90度或更少改向。盡管圖1中所示可變位置幅材支承氣室104的實(shí)施例包括形成通過大致90度弧的弓形外表面107，但應(yīng)當(dāng)理解，在其它實(shí)施例中，弓形外表面107可形成360度或更少的弧。此外，弓形外表面可具有恒定的曲率半徑，諸如當(dāng)弓形外表面的橫截面為圓形或圓形的一部分時(shí)。替代地，弓形外表面的曲率半徑可以變化，諸如當(dāng)弓形外表面的橫截面為拋物面時(shí)?？勺兾恢梅闹С袣馐?04用管道或其它適當(dāng)?shù)牧黧w供給管線聯(lián)接到流體源(未示出)，使得將加壓流體供給到可變位置幅材支承氣室104的內(nèi)部容積?？勺兾恢梅闹С袣馐?04的弓形外表面107包括多個(gè)流體通孔103，加壓流體通過這些流體通孔103放出。 當(dāng)在弓形外表面107上方引導(dǎo)脆性材料幅材200時(shí)，加壓流體形成脆性材料幅材與弓形外表面107之間的流體墊，使得脆性材料幅材支承在弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開。形成的流體墊防止與脆性材料幅材機(jī)械接觸并減輕對(duì)脆性材料幅材的損壞。在本文所述的實(shí)施例中，加壓流體是空氣。用吹風(fēng)機(jī)(未示出)將空氣供給到可變位置幅材支承氣室104的內(nèi)部容積。但是，應(yīng)當(dāng)理解，在替代形式中，加壓流體可包括單一氣體或氣體的各種混合物。此外，應(yīng)當(dāng)理解，流體可用壓縮機(jī)或其它加壓氣體源供給到可變位置幅材支承氣室。盡管圖1示出非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102的側(cè)視圖，但應(yīng)當(dāng)理解，可變位置幅材支承氣室 104的弓形外表面107具有沿y方向延伸的至少與在可變位置幅材支承氣室104的弓形外表面107上方引導(dǎo)的脆性材料幅材200的寬度同寬的寬度。在本文所述的實(shí)施例中，脆性材料幅材200可具有約2. 5cm至約125cm的寬度，且這樣，弓形外表面107的寬度至少為 2. 5cm。但是，應(yīng)當(dāng)理解，弓形外表面107的寬度可以更大或更小。仍然參照?qǐng)D1，可變位置幅材支承氣室104可滑動(dòng)地定位在導(dǎo)軌108上，使得可變位置幅材支承氣室104相對(duì)于導(dǎo)軌108自由滑動(dòng)。在圖1所示的實(shí)施例中，可變位置幅材支承氣室104安裝在托架106上，該托架106又可滑動(dòng)地定位在導(dǎo)軌108上。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可變位置幅材支承氣室104可直接可滑動(dòng)地定位在導(dǎo)軌108上而不需要托架106。導(dǎo)軌108總體包括軌道或可變位置幅材支承氣室104可沿其可滑動(dòng)地位移的其它適當(dāng)結(jié)構(gòu)。 例如，導(dǎo)軌108可包括多個(gè)軸承、輥輪和/或便于將托架106和/或可變位置幅材支承氣室 104可滑動(dòng)地定位在導(dǎo)軌上的線性滑動(dòng)件。在一實(shí)施例中，導(dǎo)軌108可包括俄亥俄州克利夫蘭的努克工業(yè)(Nook Industries)生產(chǎn)的精確外型軌道系統(tǒng)(Precision ProfileRail System)。托架106和可變位置幅材支承氣室104可聯(lián)接到低摩擦滑動(dòng)件，該低摩擦滑動(dòng)件附連到導(dǎo)軌108，使得托架106和可變位置幅材支承氣室104可滑動(dòng)地定位在導(dǎo)軌108上。在圖1所示的幅材隔離裝置的實(shí)施例中，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102的導(dǎo)軌108大致垂向定向(即，導(dǎo)軌108沿圖1所示的坐標(biāo)軸的ζ方向定向)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，在其它實(shí)施例中，導(dǎo)軌108可相對(duì)于垂向以一定角度定向。在替代實(shí)施例(未示出)中，可變位置幅材支承氣室可安裝到使可變位置幅材支承氣室轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。如圖1所示，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102還包括支承氣室平衡件110。支承氣室平衡件 110機(jī)械地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室104，使得支承氣室平衡件110將可變位置幅材支承氣室的重量的至少一部分支承在導(dǎo)軌上，并由此保持可變位置幅材支承氣室104相對(duì)于導(dǎo)軌108的位置，并使由可變位置幅材支承氣室104施加在脆性材料幅材200上的力最小。 例如，在圖1所示的實(shí)施例中，支承氣室平衡件110機(jī)械地聯(lián)接到托架106，該托架106又機(jī)械地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室104。但是，應(yīng)當(dāng)理解，支承氣室平衡件110可直接聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室104。為了支承可變位置幅材支承氣室104的重量，支承氣室平衡件110還相對(duì)于可變位置幅材支承氣室104機(jī)械接地。例如，支承氣室平衡件110可固定到導(dǎo)軌108或相對(duì)于可變位置幅材支承氣室104固定的另一類似支承結(jié)構(gòu)。在本文所示和所述的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102的各實(shí)施例中，支承氣室平衡件110是氣缸，該氣缸包括可滑動(dòng)地設(shè)置在殼體112內(nèi)的活塞114?；钊?14機(jī)械地聯(lián)接到托架106 和可變位置幅材支承氣室104。例如，支承氣室平衡件110可以是康涅狄格州諾沃克的氣罐公司(Airpot Corporation)制造的AirpelM32D100. OU氣缸。隨著可變位置幅材支承氣室 104沿導(dǎo)軌108移動(dòng)，支承氣室平衡件對(duì)可變位置幅材支承氣室104施加力，使得用可變位置幅材支承氣室104在脆性材料幅材200內(nèi)產(chǎn)生的張力恒定，而與可變位置幅材支承氣室 104的位置無關(guān)，這又由于脆性材料幅材內(nèi)張力的變化而使上游和下游工藝中的干擾最小。 可調(diào)節(jié)由支承氣室平衡件產(chǎn)生的提升力的量。例如，當(dāng)支承氣室平衡件110是如上所述的氣缸時(shí)，可通過改變氣缸內(nèi)的氣壓來調(diào)節(jié)由支承氣室平衡件110產(chǎn)生的提升力的量。在一實(shí)施例中，由支承氣室平衡件Iio施加的力可稍小于可變位置幅材支承氣室104、托架106 和活塞114的組合重量。盡管本文已經(jīng)示出和描述了支承氣室平衡件110包括氣缸，但應(yīng)當(dāng)理解，關(guān)于支承氣室平衡件110，可使用適于支承可變位置幅材支承氣室104的重量的至少一部分的其它機(jī)構(gòu)。例如，在替代形式中，支承氣室平衡件可包括液壓缸、彈簧和/或機(jī)械聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室104的重量件。仍參照?qǐng)D1，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102還可包括位移傳感器120，該位移傳感器120用于確定可變位置幅材支承氣室104沿導(dǎo)軌108的位移。例如，當(dāng)支承氣室平衡件110為氣缸時(shí)，如圖1所示，氣缸可包括直線位移傳感器，諸如光學(xué)傳感器、超聲波傳感器、感應(yīng)位移傳感器、磁致伸縮線性位置變換器或可操作以探測(cè)活塞114相對(duì)于殼體112的位置的類似位移傳感器。因此，可確定可變位置幅材支承氣室104相對(duì)于導(dǎo)軌108的位移。在其它實(shí)施例(未示出)中，位移傳感器可關(guān)聯(lián)地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室104和/或?qū)к?08 并可操作以確定可變位置幅材支承氣室相對(duì)于導(dǎo)軌108的位置。除了非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102之外，幅材隔離裝置100還可包括固定位置幅材支承氣室130。固定位置幅材支承氣室130可機(jī)械地聯(lián)接到固定支承件(未示出)。該固定位置幅材支承氣室130定位成使得脆性材料幅材200可通過固定位置幅材支承氣室130從初始路徑300改向到可變位置幅材支承氣室沿其定位的第一路徑302。如本文參照可變位置幅材支承氣室104所述，固定位置幅材支承氣室130總體包括弓形外表面137。例如，在圖1中所示的實(shí)施例中，固定位置幅材支承氣室130具有弓形外表面137，該弓形外表面137形成通過約180度的弧。因而，在該實(shí)施例中，可變位置幅材支承氣室104構(gòu)造成使得當(dāng)在弓形外表面107上方引導(dǎo)脆性材料幅材時(shí)，脆性材料幅材可以180度或更少改向。但是，應(yīng)當(dāng)理解，弓形外表面137的弧可以大于或小于180度。此外， 弓形外表面137可具有恒定的曲率半徑，諸如當(dāng)弓形外表面的橫截面為圓形或圓形的一部分時(shí)。替代地，弓形外表面的曲率半徑可以變化，諸如當(dāng)弓形外表面的橫截面為拋物面時(shí)。固定位置幅材支承氣室130用管道或其它適當(dāng)?shù)牧黧w供給管線聯(lián)接到流體源(未示出)，使得將加壓流體供給到固定位置幅材支承氣室130的內(nèi)部容積并通過弓形外表面 137上的流體通孔132排出。當(dāng)在固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137上方引導(dǎo)脆性材料幅材200時(shí)，加壓流體形成脆性材料幅材200與弓形外表面137之間的流體墊。脆性材料幅材200通過流體墊支承在弓形外表面137上方并與該弓形外表面137間隔開，由此防止與脆性材料幅材200的機(jī)械接觸并減輕對(duì)脆性材料幅材200的損壞。在圖1中所示幅材隔離裝置100的實(shí)施例中，幅材隔離裝置100還包括相對(duì)于固定位置幅材支承氣室130可調(diào)節(jié)地定位的幅材穿帶支承件140。幅材穿帶支承件140總體包括具有幅材支承表面147的穿帶支承氣室146。穿帶支承氣室146聯(lián)接到流體源，使得流體通過幅材支承表面147內(nèi)的流體通孔144放出。幅材支承表面147的至少一部分具有與固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137的曲率半徑互補(bǔ)的曲率半徑。穿帶支承氣室 146機(jī)械地聯(lián)接到致動(dòng)器150，該致動(dòng)器150使得穿帶支承氣室能夠相對(duì)于固定位置幅材支承氣室130可調(diào)節(jié)地定位。在圖1所示的實(shí)施例中，致動(dòng)器150包括用蝸輪IM聯(lián)接到穿帶支承氣室146的電動(dòng)機(jī)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，也可使用其它類型和/或構(gòu)造的致動(dòng)器來促進(jìn)穿帶支承氣室相對(duì)于固定位置幅材支承氣室130的定位。在圖1所示的實(shí)施例中，穿帶支承氣室146可滑動(dòng)地定位在軌道152上，使得當(dāng)觸發(fā)致動(dòng)器150時(shí)，調(diào)節(jié)穿帶支承氣室在軌道152上相對(duì)于固定位置幅材支承氣室130的位置。參照?qǐng)D3，示意性地示出穿帶支承氣室146的替代實(shí)施例。在該實(shí)施例中，穿帶支承氣室由幅材幅材浮動(dòng)臺(tái)142和幅材支承梭件148形成?？諝飧?dòng)臺(tái)142可靠近固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137定位，使得脆性材料幅材可在空氣浮動(dòng)臺(tái)142與固定位置幅材支承氣室130之間穿過。幅材支承梭件148機(jī)械地聯(lián)接到致動(dòng)器150，使得可沿軌道150調(diào)節(jié)幅材支承梭件148相對(duì)于空氣浮動(dòng)臺(tái)142和固定位置幅材支承氣室130的位置。在該實(shí)施例中，空氣浮動(dòng)臺(tái)142和幅材支承梭件148都可流體地聯(lián)接到流體源，使得流體通過流體通孔144排出。在圖1和3所示的幅材穿帶支承件140的實(shí)施例中，幅材穿帶支承件可用于首先圍繞固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137引導(dǎo)脆性材料幅材200，使得將脆性材料幅材從上游工藝400引導(dǎo)到下游工藝500。具體來說，通過改變穿帶支承氣室146相對(duì)于固定位置幅材支承氣室130的位置，脆性材料幅材可隨著脆性材料幅材被空氣墊支承在兩表面上，而從圖1和3所示實(shí)施例中所示大致垂向的初始路徑300改向到在所示實(shí)施例中為大致水平的第一路徑302。這促進(jìn)脆性材料幅材以最少的機(jī)械接觸繞固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137的彎曲。此外，盡管圖1中示出幅材穿帶支承件140與固定位置幅材支承氣室130結(jié)合使用，但應(yīng)當(dāng)理解，幅材穿帶支承件140也可與圖2中所示的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)合使用。更具體來說，在圖2中所示非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)170的實(shí)施例中，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)170還包括類似于圖1和3所示的幅材穿帶支承件140，以促進(jìn)在可變位置幅材支承氣室104的弓形外表面 107上方初始引導(dǎo)脆性材料幅材?，F(xiàn)具體參照?qǐng)D1、3和4A-4B描述使用幅材隔離裝置100的方法。在初始步驟中， 沿初始路徑300從上游工藝400拉制脆性材料幅材200。在本文所述的實(shí)施例中，脆性材料幅材200是薄玻璃帶，且上游工藝400是諸如熔融拉制工藝之類的玻璃形成工藝。薄玻璃帶具有小于約700微米的厚度，較佳地為從約10微米至約300微米的厚度，且最佳地為從約30微米至約100微米的厚度。在一實(shí)施例中，薄玻璃帶可具有施加到其表面或邊緣的涂層，諸如連續(xù)或有圖案的涂層。在其上拉制脆性材料幅材200的初始路徑300是大致垂向定向的(即沿圖1所示坐標(biāo)系的ζ軸的方向)。在拉制工藝起動(dòng)過程中，可初始地改變薄玻璃帶的尺寸。因而，直到達(dá)到薄玻璃帶的可接受尺寸為止，幅材穿帶支承件140從固定位置幅材支承氣室下方撤出并將薄玻璃帶引導(dǎo)到沿初始路徑300放置的廢玻璃槽道(未示出) 內(nèi)。一旦得到適當(dāng)?shù)某叽?，可用幅材穿帶支承?40將幅材的前邊緣202從初始路徑 300偏移到第一路徑302。更具體來說，當(dāng)向下拉制脆性材料幅材200時(shí)，幅材穿帶支承件 140的幅材支承梭件148用致動(dòng)器150移動(dòng)到固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137 附近的位置。當(dāng)幅材支承梭件148移動(dòng)到位時(shí)，從流體通孔144放出的流體將脆性材料幅材朝向固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137偏移。同時(shí)，從弓形外表面137上的流體通孔132放出的流體撞擊脆性材料幅材200的表面，從而防止幅材與弓形外表面137 接觸。達(dá)到從固定位置幅材支承氣室130放出的流體與從幅材穿帶支承件140放出的流體之間的平衡，使得脆性材料幅材支承在固定位置幅材支承氣室130的弓形外表面137和幅材穿帶支承件140的幅材支承表面147上方并與該兩表面間隔開。—旦幅材已從初始路徑300改向到第一路徑302，則操作者可手動(dòng)將脆性材料幅材200穿過到非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102的可變位置幅材支承氣室104的弓形外表面107上方， 使得脆性材料幅材200從第一路徑302改向到不平行于第一路徑的第二路徑304。當(dāng)在弓形外表面107上方引導(dǎo)幅材時(shí)，從流體通孔103放出的流體防止脆性材料幅材200與可變位置幅材支承氣室104接觸。如圖1所示，沿第二路徑304向下游工藝500拉制脆性材料幅材200，在本文所示實(shí)施例中，下游工藝500可包括脆性材料幅材200的層疊和/或卷繞。一旦脆性材料幅材穿過幅材隔離裝置100，可去除幅材穿帶支承件140。此后，利用幅材隔離裝置來調(diào)節(jié)幅材在上游與下游工藝之間的行進(jìn)長(zhǎng)度以及將上游工藝400與下游工藝500隔離。具體來說，隨著將脆性材料幅材200引導(dǎo)穿過幅材隔離裝置100，可變位置幅材支承氣室沿導(dǎo)軌108自由移動(dòng)。例如，當(dāng)脆性材料幅材200從上游工藝400放出的速率約等于脆性材料幅材200被下游工藝400收取的速率時(shí)，可變位置幅材支承氣室處于導(dǎo)軌108上的中間位置，如圖1示意性所示。在該位置中，幅材內(nèi)的拉力與可變位置幅材支承氣室104作用在幅材上的凈重(即可變位置幅材支承氣室104的重量小于由支承氣室平衡件110施加在可變位置幅材支承氣室104的力)平衡，使得可變位置幅材支承氣室104 的位置保持在標(biāo)稱位置。如上所述，支承氣室平衡件110施加與可變位置幅材支承氣室104 的重量的大小幾乎相等但方向相反的力，使得施加到脆性材料幅材200的拉力的標(biāo)稱量足以保持可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108上的位置。此外，通過非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102 施加到幅材的拉力有助于使來自下游工藝500的振動(dòng)衰減并減輕這種振動(dòng)從幅材向上游工藝400傳播。但是，當(dāng)脆性材料幅材200從上游工藝400放出的速率和脆性材料幅材200被下游工藝500收取的速率不同時(shí)，考慮不同的收取和放出速率被動(dòng)地調(diào)節(jié)可變位置幅材支承氣室104的位置。例如，圖4A示出當(dāng)下游工藝500的收取速率大于上游工藝400的放出速率時(shí)，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102的可變位置幅材支承氣室104的位置。如圖4A所示，當(dāng)下游工藝500的收取速率大于上游工藝400的放出速率時(shí)，可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108 上向上(即沿正ζ方向)移動(dòng)，由此減少脆性材料幅材200在上游和下游工藝之間的行進(jìn)長(zhǎng)度。該向上運(yùn)動(dòng)使由于上游和下游工藝的收取速率和放出速率的不一致而造成的幅材內(nèi)的拉力的量增加。具體來說，當(dāng)下游工藝500的收取速率大于上游工藝的放出速率時(shí)，脆性材料幅材200在可變位置幅材支承氣室104上施加更大的力，并使可變位置幅材支承氣室向上 (即沿正ζ方向)移動(dòng)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)幅材在可變位置幅材支承氣室104上施加力時(shí)， 可變位置幅材支承氣室104的弓形外表面107之間的流體墊防止脆性材料幅材200與弓形外表面107接觸。圖4B示出當(dāng)下游工藝500的收取速率小于上游工藝400的放出速率時(shí)，可變位置幅材支承氣室104的位置。如圖4B所示，當(dāng)下游工藝500的收取速率小于上游工藝400的放出速率時(shí)，當(dāng)可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108上向下(即沿負(fù)ζ方向)移動(dòng)時(shí)，防止脆性材料幅材200沿初始路徑300和第一路徑302的松弛。該向下運(yùn)動(dòng)增加脆性材料幅材200在上游與下游工藝之間的行進(jìn)長(zhǎng)度。具體來說，當(dāng)下游工藝的收取速率小于上游工藝的放出速率時(shí)，脆性材料幅材200 在上游工藝與下游工藝之間的行進(jìn)長(zhǎng)度增加。為了保持作用在脆性材料幅材上的凈力，可變位置幅材支承氣室104向下(即沿負(fù)ζ方向)移動(dòng)以保持靠近幅材。這樣，作用在可變位置幅材支承氣室104上的重力、由支承氣室平衡件110施加的力、以及由于脆性材料幅材 200的拉力而施加到可變位置幅材支承氣室104的力的矢量和為零，且可變位置幅材支承氣室104達(dá)到導(dǎo)軌108上的平衡位置。盡管可使用幅材隔離裝置100以被動(dòng)地減少脆性材料幅材200內(nèi)的松弛，但應(yīng)當(dāng)理解，幅材隔離裝置100也可用于通過控制下游工藝的工藝變量、上游工藝的工藝變量或上游工藝和下游工藝兩者的工藝變量來主動(dòng)地保持脆性材料幅材200在上游和下游工藝之間的幾乎恒定的長(zhǎng)度。例如，當(dāng)非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)102包括用于測(cè)量可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108上的位移的位移傳感器120、位移傳感器的輸出可用于調(diào)節(jié)上游和下游工藝的工藝變量，諸如上游和下游工藝的速率，從而保持脆性材料幅材在上游和下游工藝之間的行進(jìn)長(zhǎng)度，并由此防止幅材內(nèi)的松弛。起初，可確定可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108上的標(biāo)稱位置。在一實(shí)施例中，可變位置幅材支承氣室104的標(biāo)稱位置是當(dāng)幅材穿越第一路徑302時(shí)脆性材料幅材200處于水平的位置。此后，用位移傳感器120確定可變位置幅材支承氣室104的位置，并將位移傳感器 120的輸出信號(hào)發(fā)送到控制單元(未示出)?？刂茊卧幊坛筛鶕?jù)測(cè)量到的可變位置幅材支承氣室104的位置來調(diào)節(jié)上游工藝的放出速率、下游工藝的收取速率或兩者。例如，在一實(shí)施例中，控制單元用查尋表來編程，該查尋表包含使可變位置幅材支承氣室恢復(fù)到標(biāo)稱位置所必需的上游工藝和下游工藝的速率。在該實(shí)施例中，根據(jù)可變位置幅材支承氣室104 在導(dǎo)軌108上的位移來索引上游工藝的放出速率和下游工藝的收取速率。根據(jù)可變位置幅材支承氣室104的位移，控制單元編程成確定上游和下游工藝的相應(yīng)收取和放出速率以使可變位置幅材支承氣室104恢復(fù)到標(biāo)稱位置。此后，控制單元向上游和下游工藝發(fā)送控制信號(hào)來相應(yīng)地調(diào)節(jié)上游和下游工藝的速率。[0045]在另一實(shí)施例中，控制單元編程成基于位移傳感器120的輸出確定可變位置幅材支承氣室104在導(dǎo)軌108上的位置。當(dāng)可變位置幅材支承氣室104的位置低于標(biāo)稱位置時(shí)，控制單元編程成通過向上游工藝和/或下游工藝發(fā)送控制信號(hào)來增加下游工藝的收取速率和/或減小上游工藝的放出速率以使可變位置幅材支承氣室104返回到標(biāo)稱位置。或者，當(dāng)可變位置幅材支承氣室104的位置高于標(biāo)稱位置時(shí)，控制單元編程成通過向上游工藝和/或下游工藝發(fā)送控制信號(hào)來減小下游工藝的收取速率和/或增加上游工藝的放出速率以使可變位置幅材支承氣室104返回到標(biāo)稱位置。現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)和包括非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的幅材隔離裝置可用于幅材制造和加工操作以將上游和下游工藝彼此隔離。更具體來說，通過將連續(xù)材料幅材從初始路徑改向到一個(gè)或多個(gè)其它路徑，幅材隔離裝置將來自下游工藝的振動(dòng)隔離，防止向上游傳播，反之亦然。此外，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠補(bǔ)償下游工藝的收取速率與上游工藝的放出速率的差而不與幅材機(jī)械接觸，由此防止對(duì)幅材的損壞。盡管本文已經(jīng)描述非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)和使用非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的幅材隔離裝置與薄玻璃幅材的制造和加工結(jié)合使用，但應(yīng)當(dāng)理解，非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)和幅材隔離裝置可與其它類型的幅材結(jié)合使用，包括但不限于聚合物材料和諸如紙之類的材料的纖維幅材。Cl. 一種用于傳送脆性材料幅材的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，該非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌；可變位置幅材支承氣室，該可變位置幅材支承氣室可調(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上，其中可變位置幅材支承氣室包括弓形外表面，該弓形外表面具有多個(gè)流體通孔，該多個(gè)流體通孔用于排出流體以將脆性材料幅材支承在弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開，由此防止與脆性材料幅材機(jī)械接觸和對(duì)脆性材料幅材的損壞；以及支承氣室平衡件，該支承氣室平衡件機(jī)械地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室，其中支承氣室平衡件將可變位置幅材支承氣室的重量的至少一部分支承在導(dǎo)軌上。C2. Cl的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中支承氣室平衡件包括氣缸。C3. Cl或C2的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)還可包括位移傳感器，該位移傳感器用于確定可變位置幅材支承氣室在導(dǎo)軌上的位移。C4. C3的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中位移傳感器與支承氣室平衡件操作地關(guān)聯(lián)。C5. C1-C4中任何項(xiàng)的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中導(dǎo)軌是垂向定向的。C6. C1-C5中任何項(xiàng)的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中當(dāng)在可變位置幅材支承氣室的弓形外表面上方拉制脆性材料幅材時(shí)，可變位置幅材支承氣室將脆性材料幅材從第一路徑改向到與第一路徑不平行的第二路徑。C7. 一種用于在加工脆性材料幅材時(shí)，將上游與下游工藝彼此隔離的裝置，該裝置包括固定位置幅材支承氣室，該固定位置幅材支承氣室具有弓形外表面，該弓形外表面具有用于排出流體的多個(gè)流體通孔；可變位置幅材支承氣室，該可變位置幅材支承氣室可調(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上并機(jī)械聯(lián)接到支承氣室平衡件，該可變位置幅材支承氣室具有弓形外表面，該弓形外表面具有用于排出流體的多個(gè)流體通孔，其中當(dāng)將脆性材料幅材支承在固定位置幅材支承氣室的弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開時(shí)，該固定位置幅材支承氣室將脆性材料幅材從初始路徑改向到可變位置幅材支承氣室沿其定位的第一路徑；當(dāng)將脆性材料幅材支承在可變位置幅材支承氣室的弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開時(shí)，該可變位置幅材支承氣室將脆性材料幅材從第一路徑改向到第二路徑； 以及基于上游工藝的工藝變量、下游工藝的工藝變量或上游工藝和下游工藝兩者的工藝變量調(diào)節(jié)可變位置幅材支承氣室在導(dǎo)軌上的位置。C8. C7的裝置，其中支承氣室平衡件包括氣缸。C9. C7或C8的裝置，還包括位移傳感器，該位移傳感器用于確定可變位置幅材支承氣室在導(dǎo)軌上的位移。CIO. C9的裝置，其中位移傳感器的輸出用于調(diào)節(jié)上游工藝、下游工藝、或上游工藝和下游工藝兩者。Cll. C9的裝置，其中位移傳感器與支承氣室平衡件操作地關(guān)聯(lián)。C12. C7-C11中任何項(xiàng)的裝置，還包括幅材穿帶支承件，該幅材穿帶支承件相對(duì)于固定位置幅材支承氣室的弓形外表面可調(diào)節(jié)地定位，其中幅材穿帶支承件包括幅材支承表面，該幅材支承表面具有多個(gè)流體通孔，且幅材支承表面的至少一部分的曲率半徑與固定位置幅材支承氣室的弓形外表面的曲率半徑互補(bǔ)。C13. C12的裝置，其中幅材穿帶支承件包括空氣浮動(dòng)臺(tái)和幅材支承梭件，其中幅材支承梭件可相對(duì)于固定位置幅材支承氣室的弓形外表面定位。C14. C7-C13的裝置，其中脆性材料幅材是玻璃，上游工藝是玻璃拉制工藝，且下游工藝是玻璃卷繞工藝。C15. C7-C14中任何項(xiàng)的裝置，其中導(dǎo)軌是垂向定向的。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可對(duì)本文所述的實(shí)施例作出各種修改和變化而不背離所要求保護(hù)主題的精神和范圍。因此，本說明書旨在覆蓋在此描述的各實(shí)施例的修改和變型，只要這些修改和變型在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于傳送脆性材料幅材的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于導(dǎo)軌；可變位置幅材支承氣室，所述可變位置幅材支承氣室可調(diào)節(jié)地定位在所述導(dǎo)軌上，其中所述可變位置幅材支承氣室包括弓形外表面，所述弓形外表面具有多個(gè)流體通孔，所述多個(gè)流體通孔用于排出流體以將所述脆性材料幅材支承在所述弓形外表面上方并與所述弓形外表面間隔開，由此防止與所述脆性材料幅材機(jī)械接觸和對(duì)所述脆性材料幅材的損壞；以及支承氣室平衡件，所述支承氣室平衡件機(jī)械地聯(lián)接到所述可變位置幅材支承氣室，其中所述支承氣室平衡件將所述可變位置幅材支承氣室的重量的至少一部分支承在所述導(dǎo)軌上。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支承氣室平衡件包括氣缸。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還可包括位移傳感器，所述位移傳感器用于確定所述可變位置幅材支承氣室在所述導(dǎo)軌上的位移。
4.如權(quán)利要求1所述的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)軌是垂向定向的。
5.如權(quán)利要求1所述的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)在所述可變位置幅材支承氣室的所述弓形外表面上方拉制所述脆性材料幅材時(shí)，所述可變位置幅材支承氣室將所述脆性材料幅材從第一路徑改向到與所述第一路徑不平行的第二路徑。
6.一種用于在加工脆性材料幅材時(shí)將上游與下游工藝彼此隔離的裝置，所述裝置包括固定位置幅材支承氣室，所述固定位置幅材支承氣室具有弓形外表面，所述弓形外表面具有用于排出流體的多個(gè)流體通孔；可變位置幅材支承氣室，所述可變位置幅材支承氣室可調(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上并機(jī)械聯(lián)接到支承氣室平衡件，所述可變位置幅材支承氣室具有弓形外表面，所述弓形外表面具有用于排出流體的多個(gè)流體通孔，其中當(dāng)將所述脆性材料幅材支承在所述固定位置幅材支承氣室的所述弓形外表面上方并與所述弓形外表面間隔開時(shí)，所述固定位置幅材支承氣室將所述脆性材料幅材從初始路徑改向到第一路徑，沿所述第一路徑定位有所述可變位置幅材支承氣室；當(dāng)將所述脆性材料幅材支承在所述可變位置幅材支承氣室的所述弓形外表面上方并與所述弓形外表面間隔開時(shí)，所述可變位置幅材支承氣室將所述脆性材料幅材從所述第一路徑改向到第二路徑；以及基于所述上游工藝的工藝變量、所述下游工藝的工藝變量或所述上游工藝和所述下游工藝兩者的工藝變量調(diào)節(jié)所述可變位置幅材支承氣室在所述導(dǎo)軌上的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述支承氣室平衡件包括氣缸。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括位移傳感器，所述位移傳感器用于確定所述可變位置幅材支承氣室在所述導(dǎo)軌上的位移。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括幅材穿帶支承件，所述幅材穿帶支承件相對(duì)于所述固定位置幅材支承氣室的所述弓形外表面可調(diào)節(jié)地定位，其中所述幅材穿帶支承件包括幅材支承表面，所述幅材支承表面具有多個(gè)流體通孔，且所述幅材支承表面的至少一部分的曲率半徑與所述固定位置幅材支承氣室的所述弓形外表面的曲率半徑互補(bǔ)。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述脆性材料幅材是玻璃，所述上游工藝是玻璃拉制工藝，且所述下游工藝是玻璃卷繞工藝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于傳送脆性材料幅材的非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括導(dǎo)軌和可調(diào)節(jié)地定位在導(dǎo)軌上的可變位置幅材支承氣室?？勺兾恢梅闹С袣馐铱砂ü瓮獗砻妫摴瓮獗砻婢哂卸鄠€(gè)流體通孔，該多個(gè)流體通孔用于排出流體以將脆性材料幅材支承在弓形外表面上方并與該弓形外表面間隔開，由此防止與脆性材料幅材機(jī)械接觸和對(duì)脆性材料幅材的損壞。支承氣室平衡件可機(jī)械地聯(lián)接到可變位置幅材支承氣室，其中支承氣室平衡件將可變位置幅材支承氣室的重量的至少一部分支承在導(dǎo)軌上。還揭示一種包含非接觸浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置。
文檔編號(hào)B65G49/06GK201999521SQ201120050998
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者C·H·H·張, G·E·莫茲, K·A·科爾, R·H·維喬克, S·M·加納 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司