测量制件形状的方法和设备的制作方法

专利名称：测量制件形状的方法和设备的制作方法
测量制件形状的方法和设备发明背景 发明领域本发明涉及用于测量制件形状的方法，更具体涉及用于测量玻璃片形状的方法。技术背景薄玻璃片越来越多地用于制件，尤其是电子制件，包括桌面电脑和便携式电脑、蜂窝式电话和电视机。尤其是电视机显示器正从老式阴极射线管(CRT)过渡到 等离子体显示器和液晶显示器(LCD)。此外，消费者的需求正迫使那些非CRT显示 器的制造商提供尺寸越来越大的显示器。制造越来越大的显示器玻璃片以及严格要求诸如表面质量的参数的需求正使 目前制造玻璃片的方法达到了极限。例如，已知在大玻璃片中存在的残余应力会 导致从较大玻璃片上切割的较小玻璃片出现不同于母玻璃的形状，当先前的应力 被释放和/或重新分配时。玻璃片可以通过各种方法来形成，包括熟知的浮法，其中，玻璃熔融物浮在 液体金属浴，通常是锡浴上。另一种制造玻璃片的常见方法是熔拉法(FDM)，其中， 熔融的玻璃加入槽中。所述熔融玻璃以受控的方法从槽的两侧溢出，各玻璃流在 槽的顶点出重新结合。因此，玻璃片的暴露表面未受污染，并且该玻璃片从设备 拉成带状。在美国专利No. 3338696和3682609 (Dockerty)中更加全面地讲述了形 成玻璃片的熔融法，其内容通过引用整体结合在本文中。当通过连续带成形方法如溢流下拉法或熔融法形成薄玻璃片时，可以在玻璃 片产品上形成形状。玻璃片形状本身呈现许多形式，包括弓、下垂、"S-弯曲" 等。最终，所述玻璃片形状由于以下几个原因会成为下游用户的麻烦玻璃的边 缘不在一个平面上，这会成为因冲击而破裂的源头；严重变形的玻璃在各种用于 制造LCD的工具中不能真空卡住(chuck do聰)，这导致产量降低，或者在玻璃基 材中产生高应力水平，导致破裂。甚至中等变形的玻璃也不可以安装到各种卡紧装置中，由此在用于制造显示器电子部件的沉积的薄膜中出现不均一性。为了制 造低应力和/或低弯曲的产品，要求玻璃片形状基本上处于并降低至最小水平。非平面片形状由许多工艺因素导致，包括在弹性温度范围(向上转移到粘弹性 区域)内拉伸玻璃带的弯曲和振动以及"冻结的"热应力效应。这种移动可能由将 玻璃带切割成单独的板或片造成的。变形也可能来自于冻结应力，如当玻璃片通 过粘弹性温度范围时在玻璃片中出现非平面的、跨过整个拉伸温度梯度时会出现 冻结应力。由于在许多情况下，所述拉伸的玻璃带异常薄(如用在显示器中的玻 璃)，许多冻结应力可以通过形状变化来抵偿。即，带变形，从而释放应力。这种 形式的变形是短暂的，并且可以在将带切割成单独片、或者之后再次将所述片切 割成更小的部分时基本释放或者重新分布。虽然已经在一定程度上检查了片形状，但需要精密的片形状测量方法，以更 好地分析所述片的轮廓，从而最好地控制形状的形成。此外，虽然目前的机械测 隙规方法可以在一定程度上分析片的形状，但是它难以消際测量中存在的基于重 力的下垂效应。概述本发明的实施方式提供一种用于测量玻璃制件(尤其是玻璃片)的方法，用 于确定玻璃片的形状。本发明所述方法还包括在玻璃制造工艺中使用所述确定的 玻璃片形状。在本发明的实施方式中，玻璃片如下进行测量在与流体接触的条件下将玻 璃片定位，所述的流体具有预定的平均密度和预定的平均折射指数，所述玻璃片 也具有预定的平均密度和预定的平均折射指数。测量从传感器到玻璃片表面上多 个点的距离来获得距离的空间分布。 一旦确定距离的空间分布，使用距离测量值 的空间分布就可以计算玻璃片的形状。较好地，流体的平均密度至少约为玻璃片 平均密度的约85%，更好是至少95%，最好是流体的平均密度与玻璃片的平均密度 基本相等。在本发明另一方面中公开了一种用于测量玻璃片形状的设备，该设备包括流 体、用于储存流体的容器、至少一个传感器(用于测量所述至少一个传感器到玻璃 片表面上许多点的距离，以获得距离的空间分布)、与传感器连接的用于计算玻璃 片形状的计算机装置，其中，流体的平均密度是玻璃片平均密度的至少约85%。 较好的是，流体的平均密度基本上等于玻璃片的平均密度。通过以下结合附图的示例性说明(并没有以任何方式进行限定)，本发明更加 容易理解，并且本发明的其它目的、特征、细节和优点将更加清楚。应理解，所 有这些包括在该说明中的其它系统、方法特征和优点均在本发明的范围内，并通 过附带权利要求书进行保护。附图简要说明

图1是用于制造玻璃片的常规熔融法的部分剖视图。 图2是本发明实施方式中玻璃片测量设备的横截面图。 图3是本发明实施方式中玻璃片测量设备的透视图。 图4是本发明另一玻璃片测量设备实施方式的透视图。图5是本发明玻璃片测量设备实施方式的透视图，其中，所述玻璃片用多个 接触支撑件撑住。 、图6是图5所示支撑件优选排列方式的示意图。图7是与假定测量数据相拟合的理想平面的示例图，用于确定数据与该平面 的距离(偏差)。图8是使用本发明实施方式中的玻璃测量系统的玻璃制造工艺的示意图。 图9a-9d是表面轮廓图，显示玻璃片在4个相隔90。的不同方向上与参考平 面之间的相互偏差。详细说明在以下详细说明中，出于解释而不是限制的目的提供了公开具体细节的实施 方式，便于充分理解本发明。但是借助本申请公开的内容，可以在不同于本文所 述具体细节的其它实施方式中实施本发明对本领域普通技术人员来说是显而易见 的。而且，省略了对熟知装置、方法和材料的说明，不致于搞乱对本发明的描述。 最后，不论用在何处，相同的编号表示相同的元件。本发明部分涉及了解从带上切下的基本与重力无关的玻璃板形状，例如，测 量所述板的形状。本发明还包括降低通过展开基本形状元素来使玻璃板或基材变 平时出现的不利扭曲度，并使用由此获得的信息来改变所述玻璃带的热历程并减 少或消除这种不利的扭曲。上述的扭曲基本形状元素包括从玻璃带上切下的玻璃 片或板的总体形状。在形成玻璃带的溢流下拉工艺(如图1所示)中，成形楔20的溢流槽部件包括由壁部分24纵向设界的向上敞口通道22，所述壁部分24止于纵向延伸的相对溢 流缘或堰部件26中的上部。所述堰26与楔部件20上相对的带成形外表面连接。 如图所示，楔部件20配有一对与堰26连接的基本上垂直的成形表面部分28以及 一对向下倾斜的会聚表面30。该会聚表面终止于基本上水平的下部顶点或根部 32，形成直线的玻璃拉制线。可以理解，在楔20的每个纵向侧面上都有表面部分 28、 30。熔融玻璃34通过与通道22连通的输送通道36加入通道22中。通道22可以 是一端进料的，或者若需要的话可以是二端进料的。在邻近通道22每一端的溢流 堰26上配有一对限流坝38，以使熔融玻璃34的自由液面分别溢出溢流堰26，并 紧靠成形表面部分28和30向下流到根部32，此时，用链状线表示的分流汇集形 成初始表面化(virgin-surfaced)的玻璃带42。拉坯辊44置于楔部件20的根部 32的下游，并用于调节所形成的玻璃带离开会集成形表面的速度，并由此确定所 述带的标称厚度。拉坯辊较好设计成在玻璃带的外缘处接触玻璃带，特别是刚好在玻璃带每个 边缘处出现的稠化珠内侧区域接触玻璃带。与拉坯辊接触的玻璃边缘部分之后会 从玻璃片上除去。在玻璃带的每个边缘上配置一对相对的相反旋转的拉坯辊。当玻璃带42沿该设备的拉伸部分向下移动时，所述带不仅在物理尺寸上还是 在分子水平上都发生复杂的结构变化。通过仔细选择温度场或分布可以使例如在 成形楔根部处的稠液变成大约1.5mm厚的刚性带。所述温度场或分布精确地平衡 机械和化学要求，以完成从液体或粘稠态向固体或弹性态的转变。在弹性温度区 域中的某个点处，所述带沿切割线47进行切割，形成玻璃片或板。尽管在玻璃的粘弹性区域转变过程中小心施加给定的温度分布，但是玻璃带 所接触的热分布仍会产生应力，这种应力然后会在残留应力重新分布或释放时会 使玻璃片变形。这就是说，从玻璃带上产生的玻璃片的形状取决于在该玻璃带在 粘弹性区域的转变过程中的受热历程，且该受热历程是可以变化的。这种在应力 和/或形状方面的变化不利于那些依赖尺寸稳定性的工艺，如将电路沉积在基材 上，例如液晶显示器制造中的工艺。例如，在制造液晶显示器时，从拉制带上切 下的大玻璃片本身可以切割成多个小玻璃片。因此，每次分割会导致应力释放或 重新分布，以及随后的变形。因此，需要发明一种方法来精确地测定从所述带上 切下的玻璃片的形状。由此获得的信息可用于改变拉制玻璃带的受热历程。图2说明了一种用于确定玻璃制件如玻璃片的形状的本发明方法的一个实施方式。应理解，本文所公开的方法可用于测量其它制件。但是，本说明书为了示 例说明的目的就针对玻璃片进行描述，这决不应认为是进行限定。在图2所示实施方式(总标记为46)中，玻璃片48置于包含流体52的容器50 中。玻璃片48置于流体表面上，或者浸没在流体中，如以下详述。所述玻璃片具 有预定的平均密度和预定的平均折射指数。所述流体也具有预定的平均密度和预 定的平均折射指数。较好地，流体的平均密度是玻璃片的平均密度的至少约85%， 更好是至少约90%，更好是至少约95%。当流体的平均密度是玻璃片平均密度的至 少约85%时，认为流体52相对玻璃片48具有中性密度；且认为该玻璃片是受到 中性浮力的，即玻璃片在没有任何机械支撑的条件下能在流体52中指定位置处保 持一段时间，足以完成给定测量。合适的流体例如购自嘉吉尔公司(Cargille Inc.)，该公司制造折射指数匹配的液体、浸没液体、光学耦合液体、折射计液体 和其它专门液体。这种液体具有如下优点它们通常是无毒的，且流体的密度容 易调节，如通过例如蒸发来提高或降低浓度进行调节。调节流体密度也可以通过 混合两种或多种具有不同密度的流体来完成，由此获得混合物的所需预定平均密 度。例如，鹰牌(Eagle )200(T玻璃(由康宁公司制造)的平均密度约为2. 37g/cc。 可以将几种流体如平均密度为2.35g/cc的第一流体和平均密度为2.45g/cc的第 二流体按照能有效获得平均密度基本上等于2. 37g/cc的第三流体的量混合。本领 域技术人员知道可以使用具有所需密度性能的任何流体。再看图2，传感器54用于测量从传感器到玻璃片表面的距离。玻璃片48包 括面向传感器54的第一面56(传感器面)和不面向传感器的第二面58。在本实施 方式中，传感器面56是指顶面56，不面向传感器的面58是指底面58。为了确保 传感器54可以检测的玻璃表面，要求流体52的平均折射指数在检测方面不同于 玻璃片48的平均折射指数。流体和玻璃的平均折射指数的容许差异取决于传感器 54灵敏度之类的因素。或者，在给定传感器不能区分玻璃片和流体平均折射指数 之间差异时，可以在玻璃片48表面上施加薄膜或涂层(未画出)，较好施加在所述 玻璃片的底面58上，以测量传感器和玻璃-涂层界面之间的距离。若将涂层粘附 到顶面56(传感器面)上，则涂层本身的量度会导致出现测量错误，这是由于测量 了薄膜的表面，而不是玻璃的表面。虽然不是必需的，但所述涂层较好是不透明 的，而且这种涂层例如可以包括涂料、油墨或染料。现已发现，白色不透明涂层 可以获得优良的效果。但是，任意具有在检测方面不同于流体的折射指数的涂层 都是可以的。例如，所述涂层包括平均折射指数在检测方面不同于流体折射指数的聚合物薄膜。较好的是，由涂层施加到玻璃片48上的应力不足以导致玻璃片产 生其它变形。为此，所述涂层可以不连续的方式，例如一系列的点、线或其它形 状施加到玻璃片上。任选地，也可以对应于玻璃片上的位置测量玻璃片的厚度， 并且与薄膜-玻璃界面距离数据结合，得到玻璃片传感器面的表面轮廓图。在一个实施方式中， 一旦玻璃片48定位在流体52中，传感器54用于测量从 传感器到玻璃片表面的距离。传感器54用于测量传感器和玻璃片顶面56之间的 距离dl，或者传感器54用于测量传感器和玻璃片底面58之间的距离d2。传感器 54用于测量dl和d2，由此玻璃片任意具体点处的厚度t确定为d=d2-dl。传感 器54例如包括激光位移传感器。但是，传感器54可以包括本领域用于测量距离 的其它装置，如声敏传感器。激光装置包括简单的激光测距(ranging)装置或者 其它精密装置，例如米歇森(Michelson)干涉计。所述传感器可以是时基的 (time-based),即记录在流体中具有已知速度的传感能量如声能的时间。合适的 传感器例如是LT81110共焦激光位移传感器，由美国凯耶斯(Keyence)公司制造。 虽然传感器54可以置于流体表面上方，但是传感器较好与流体接触，这样有利于 消除流体表面60处的空气-流体界面。传感器54可以完全浸没在流体中。如上所述，不需要直接测量玻璃片48的顶面56来获得顶面的轮廓图。例如， 在将涂层施加到底面58时，可以测量从传感器到底面58处的玻璃-涂层界面的距 离，来确定底面的表面轮廓图，然后与已知的玻璃片厚度数据相结合，由此获得 顶面56的轮廓图。通常，对于用在显示器制造中的玻璃片，顶面和底面基本上是 平行的，且所述片具有均一的厚度，通常在1毫米以下的数量级上。因此，仅测 量单个表面就足以确定所述片的形状。传感器54和玻璃片48之间的相对移动允许在许多位置测量传感器到玻璃片 的距离。通常，测量位置数越大，与玻璃片上位置相对应的距离或者该片的表面 轮廓的精确度越高。传感器54较好相对于与玻璃片广义平面的平面平行的玻璃片 48的测量表面移动。较好的是，测量在所述玻璃的表面上离散点处进行。当玻璃 片很大，例如超过1平方米时，特别需要传感器相对玻璃片进行移动。测量可以 在沿横跨玻璃表面的平行线上的离散点处进行，或者测量可以非线型方式在预定 的位置进行。然后通过计算机装置62绘制测得的距离和位置，成形表面的轮廓图， 表征玻璃片的形状。任选地，可以使用常规的建模方法来显示表面轮廓的数学模 型。在优选实施方式中，可以使用许多排列成阵列的传感器54来基本上同时地进行许多测量，如图3所示。在该实施方式中，许多传感器排列成二维阵列，该阵 列较好基本上和待测量的玻璃片的表面平行。较好的是，在类似于仅使用单个传 感器进行单个测量所需的时间内进行大量的测量。如上所述，在测量玻璃片之前，玻璃片48可以置于流体52暴露表面60上， 并由该表面支撑，而且通过表面张力保持在表面60上。或者，当流体密度与玻璃 片密度足够接近以使玻璃片基本上具有中性浮力(neutrally buoyant)时，玻璃片 可以置于暴露表面60下方。较好的是，若传感器54相对玻璃片48移动，则待测 玻璃片表面处于基本平行于传感器54移动范围所处平面的平面中；若使用许多传 感器，则基本平行于传感器阵列的平面。传感器54可以通过将传感器安装到合适 的架子上来移动，所述架子通过步进电机(未显示)在轨道上移动，或者通过本领 域已知的其它方法来移动。简而言之，要求玻璃片48保持在水平位置，传感器 54的移动处于平行于玻璃片48的平面中。任何例如由于玻璃片的角度变化而产 生的偏移都应当是已知的，并应相应地调整测量。因此，若已知与平行方向存在 偏差，则多个传感器或者单个传感器的移动范围以及玻璃片的广义平面不应处于 平行的平面中。但是，这种偏移是不需要的。在本发明另一实施方式中，玻璃片48可以置于垂直位置，即与流体52的暴 露表面60成直角，如图4所示。较好的是，由于流体仅对玻璃片边缘提供有限的 支撑，因此流体具有足够高的粘度，以确保在进行必需测量时的时间内玻璃片48 不会沿垂直轴轻微移动。或者，玻璃片通过支撑组件64(如，金属线和夹具)悬挂 在流体52中。较好的是，玻璃片仅悬挂在单个位置上，防止支撑组件64将玻璃 片48变形。在垂直排列时，玻璃片的测量变得更加困难，这是因为通常需要透过 容器壁来测量玻璃片的形状。然后，需要激光测距装置，并且容器至少一个壁在 激光波长下为透明的。也必须在测量过程中考虑透明容器壁和容器中流体之间的 界面、以及透明容器壁与透明容器壁外部环境(例如，空气)之间的界面。有利的 是，类似于之前的实施方式，可以使用流体容器50的壁处并较好平行于玻璃片的 传感器阵列来縮短测量时间，并缓解上述的困难。一旦获得从传感器(到玻璃片)的许多距离测量值、可以通过本领域已知的常 规方法使用该距离数据确定片的形状。较好的是，使用计算机装置62来确定表面 轮廓形状。例如，可以在计算机程序(如微软Excel)中使用该数据，并绘制显示 表面轮廓。可以使用更复杂的分析法来评价该数据，并且可以用来从玻璃片的总 体形状展开(doconvolve)分离的单独形状元素。例如，玻璃片的形状可以包括如下单独形状(形状元素)的至少一个平面、圆柱、球形、椭圆、圆锥、抛物线和 双曲线。所述片的表面轮廓可以包括单个形状元素或者这种形状的组合。图5说明了本发明一个尤其优选的实施方式。如图5所示，玻璃片48通过在离散点处接触支撑件65而支撑于流体中。即，流体的密度故意小于玻璃的密度(但 是大于玻璃密度的约85%)，使玻璃片沉在流体中。因此，可使玻璃片在流体中的 浮力接近中性，但是并不正好如此。通过在离散点处接触支撑件65可以使玻璃片 支撑在流体中。当然，在流体中所述玻璃片所需的浮力取决于测量所需的精确度， 但最终取决于终端用户的需求。但是，现已发现合理的浮力可以根据与测量所需 的精确度dmin相比较的由理想平面预计的玻璃片最大偏差量dmax按照关系式Fb 〈Fg(dmin/dmax)来确定，其中，Fb是玻璃片的浮力，Fg是玻璃片上的重力。支 撑件65对玻璃片的支撑有利于防止玻璃片在流体中移动，如因流体中的热梯度而 引起的移动。该移动会影响对该玻璃片的测量。接触支撑件64包括置于流体52 中容器50底部的滚珠轴承，如图5所示；或者支撑件65可以是任意其它的点形 状，如本领域已知的销、角锥等。虽然可以使用各种支撑排列，但是现已发现与支撑件65的三点接触在充分限 定支撑件65以及同时使产生的测量干扰最小之间提供足够的平衡折衷。g卩，可以 优化支撑件65的几何位置，使玻璃片任意部分相对重力的弯曲力距最小。接触点 最佳的排列是呈三角，较好是等腰三角形。参见图6，三角形66是一个等腰三角形。它包括角e3、两个等长且在角63 处的三角顶点处交叉的边S1和S2、以及与角63处的三角顶点相对的底边S3。玻 璃片48的长度表示为L，玻璃片的宽度表示为W。如图所示，区域Al是玻璃片 48边缘、e3处三角形66顶点处的线68、以及02处三角形66顶点与玻璃片左边 缘之间的水平线70(经过底部S3)之间的玻璃片面积。类似地，区域A2是玻璃片 48边缘、03处三角形66顶点处的线68、以及ei处三角形66顶点与玻璃片右边 缘之间的上述水平线70之间的玻璃片面积，如图所示。区域A4是三角形66的面 积。在玻璃片一面上的玻璃片48总面积约等于A1+A2+A3+A4。在本发明的优选实 施方式中，可以使用以下方法来确定提供最佳支撑效果的支撑件位置。在图6中， A3等于1/3(Al+A2+A4)，即A1=A2=A3=A4，其中，A3表示玻璃片48在线70以下 的面积，且Al+A2+A4等于玻璃片48在线70以上的面积。底边Sl的长度与侧边 S3长度的一半之比等于玻璃片48的长度L和宽度W之比。熟练技术人员使用已 知的数学方法按照上述标准容易解决支撑件65最佳放置问题，并获得最佳支撑位置。应注意，虽然上述几何分析本身要求苛刻，但是支撑件的放置并不必如此， 通常容许与最佳值之间存在一些偏差。实际上，传感器及其附带设备、包含流体的容器以及支撑件的水平度结合在 一起，使得所述玻璃片的"零平面"通常并不充分平行于传感器设备的平面。此 外现已发现，在合理的尽力条件下将玻璃片置于流体中时不可能始终在该玻璃片下不残留小( 3mm直径)的气泡。所述气泡提供局部提升力，使所述玻璃片歪斜(基 本上用气泡代替了支撑件中的一个)。因此，对原始的偏差数据必须进行校正，以 便有利于在单个片的多次测量值之间直接比较、或者片-片的比较。现已发现通过 用最小二乘法之类的方法减去拟合到所测点的平面(planer)，可以获得校正的零 平面或者参考平面，并可比较数据。由此通过计算各测量点处与拟合参考平面的 距离(偏差)可以获得玻璃片48的轮廓图。这种方法的一维说明示于图7中，其中 显示了与沿玻璃片长度(或宽度)的一组假定测量数据(x)相拟合的参考平面(虚线)。与拟合的参考平面的偏差可以由垂直轴确定。当然，精确的拟合可以通过 二维来获得，而不是上述的一维。一旦确定了玻璃片48的整个二维表面轮廓，该表面轮廓或形状可以使用已知 的分析技术展开成单独的基本形状元素。然后，将单独形状元素的内容反馈到玻 璃片制造工艺，并用于改变待拉伸玻璃带的应力和/或形状。例如，在玻璃带处于 弹性区域以上温度的时间内，可以将玻璃带暴露在基于空间和/或时间的温度分布 下，这可以校正具体的形状元素。温度分布可来源于之前测得的玻璃片的形状图、 或者其数学模型，并施加到之后形成的玻璃带上。示例性地，这可以通过在拉制 时改变排列在玻璃片一面或两面上的许多加热器66的温度来达到。有利的是，玻 璃的成形条件通常保持相对稳定，从而使对玻璃带下游部分(即，从该带上分离的 玻璃片)的形状的脱机测量可用于有效地改变玻璃带的上游部分。如图8所示，从 楔20拉出的一部分玻璃带42切割成玻璃片，其中，所述玻璃片如上文所述。通 过线74将来自至少一个传感器54的测量数据发送到计算机装置62，该装置将玻 璃片的整个形状展开成单独的形状元素，并计算合适的温度分布，用于校正形状 元素。然后使用来自计算机装置62的温度分布数据来控制加热器76，如通过加 热器控制器78，并在整个玻璃带42的宽度范围内应用合适的温度分布。因此， 所述指定温度分布的测量、分析和应用形成了反馈系统，有利地校正在之后形成 的玻璃片中因拉伸而产生的形状和/或应力。需强调的是，本发明上述实施方式，尤其是任意"优选"的实施方式仅仅是可能的实施例，仅用于清楚理解本发明的原理。在基本不背离本发明精神和原理 的条件下可以对本发明上述实施方式进行许多变化和修改。例如，本发明可用于 其它不使用本文所述熔融法的玻璃制造工艺。所有这些修改和变化均包括在本文 公开和本发明的范围内，并通过以下权利要求书来保护。实施例为了证明本文公开的玻璃测量方法的可重复性，分别将一片长730mmX宽 730mm的玻璃置于包含得自嘉吉尔公司的液体的铝容器。所述玻璃片从下面用不 锈钢滚珠轴承支撑。所述滚珠轴承通过置于容器下面和外面的磁体来固定。所述 玻璃片约O. 7mm厚，密度约2.37g/cc。流体的密度约2. 36g/cc。所述滚珠轴承排 列成等边三角形，并将玻璃片置于滚珠轴承上，使玻璃片悬空部分和内部的弯曲 力距最小；在这种情况下，使玻璃片的中心对准三角的质心，并使玻璃片的中心 线对准三角的中心线。通过用单个凯耶斯传感器进行许多离散的测量，在第一位 置测量玻璃片，所述传感器通过轨道和步进电机驱动的架子设备相对玻璃片的表 面运动，所述架子使传感器平行与玻璃片的表面并相对该表面使传感器作二维运 动。为便于测量玻璃表面，玻璃底表面涂上白点。在完成第一组测量之后，所述 玻璃片旋转90。，进行第二组测量。所述玻璃片总共在4个位置进行测量，各位 置相对之前的位置旋转90° 。对各连续位置形成表面轮廓图。所述图示于图9a-9d 中。图9a-9d清楚显示了离参考平面的偏差，在多次放置该片(即旋转该片)之后 具有针对100mm长度刻度的几毫米的振幅以及良好的定性可重复性。
权利要求
1.一种测量玻璃片的方法，所述方法包括在与流体接触的条件下将玻璃片定位，所述流体具有预定的平均密度和预定的平均折射指数，所述玻璃片也具有预定的平均密度和预定的平均折射指数；测量传感器到玻璃片表面上的多个点的距离，获得从传感器到该表面的距离的空间分布；使用距离测量值的空间分布计算玻璃片的形状；并且其中，所述流体的平均密度是玻璃片平均密度的至少约85％。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体的平均密度是玻璃片平均 密度的至少约95%。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体的平均折射指数不同于玻 璃片的平均折射指数。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于， 相对运动。
5. 如权利要求4所述的方法，
6. 如权利要求1所述的方法， 涂层施加到玻璃片表面上。
7. 如权利要求6所述的方法，
8. 如权利要求l所述的方法，
9. 如权利要求l所述的方法，
10. 如权利要求1所述的方法， 撑件支撑在流体中。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述玻璃片通过多个支撑件支撑 在流体中。
12. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在测量过程中，所述玻璃片基本垂其特征在于， 其特征在于，其特征在于， 其特征在于， 其特征在于， 其特征在于，测量步骤包括使传感器和玻璃片作所述传感器相对玻璃片运动。 所述方法还包括在定位步骤之前将所施加的涂层是不连续的。 所述传感器是激光器。 所述传感器是声敏的。 在测量过程中，所述玻璃片通过支
13. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述形状包括选自以下的至少一种形状元素平面、半球、圆柱、圆锥、椭圆、抛物线和双曲线，或者它们的组合。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在玻璃制造工艺中使用所述形状。
15. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述传感器与流体接触。
16. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，测量步骤包括多个传感器。
17. —种测量玻璃片的设备，它包括 流体；用于容纳流体的容器；至少一个传感器，它用于测量至少一个传感器到与流体接触的玻璃片表面上多个 点的距离，以获得传感器到所述表面的距离的空间分布； 与传感器连接的用于计算玻璃片形状的计算机装置； 其中，所述流体的平均密度是玻璃片平均密度的至少约85%。
18. 如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述玻璃片与多个支撑件接触。
19. 如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述支撑件接触玻璃片的单独一面。
20. —种测量玻璃片的方法，所述方法包括将玻璃片支撑在流体中，所述流体具有预定的平均密度和预定的平均折射指数， 所述玻璃片也具有预定的平均密度和预定的平均折射指数；其中，所述流体的平均密 度是玻璃片平均密度的至少约85%;测量传感器到玻璃片表面的距离。
全文摘要
提供用于测量玻璃片形状的方法。所述方法包括与流体接触的条件下将玻璃片定位，并在玻璃片表面上的多个位置处测量传感器与玻璃片表面之间的距离。所述方法还包括将玻璃片的形状展开成至少一个简单的形状元素，如圆柱形或球形，并且还包括在所述至少一个形状元素的基础上改变玻璃制造过程中加热器阵列的温度分布。
文档编号C03B18/00GK101272990SQ200680035126
公开日2008年9月24日 申请日期2006年7月11日 优先权日2005年7月27日
发明者B·P·斯特林纳斯, D·E·格弗尔什, G·B·库克, J·C·拉普, M·J·穆塔格, N·文卡特拉马 申请人:康宁股份有限公司