專利名稱：用于精確邊緣精整的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于精整(finish)待被精整的材料的邊緣的方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于精整玻璃材料諸如玻璃片(glass sheet)的方法，包括調(diào)整諸如磨輪之類的精整器件相對于待被精整的材料的位置的步驟。本發(fā)明例如對于精確精整適合LCD襯底的玻璃片的邊緣是有用的。
背景技術(shù)：
形成待被精整的諸如玻璃片之類的板材對于各種應(yīng)用都是合意的。在初始形成之后，待被精整的材料需要被頻繁加工(machine)，以獲得具有預(yù)期的周緣形狀和邊緣特征的最終產(chǎn)品。需要提供用以調(diào)整用于加工待被精整的材料的邊緣的機器的技術(shù)，從而提供一致的加工并同時呈現(xiàn)具有有利特征的邊緣。

發(fā)明內(nèi)容
下面提出了對本公開內(nèi)容的簡化總結(jié)，以提供對本詳細說明中所述的一些示例方面的基礎(chǔ)理解。此處公開了本發(fā)明的多個方面。應(yīng)理解，這些方面可相互重疊或不相互重疊。因此，一個方面的一部分可落在另一方面的范圍內(nèi)；反之亦然。每個方面都由若干實施方案示出，這些若干實施方案可包括一個或多個具體的實施方案。應(yīng)理解，所述實施方案可相互重疊或不相互重疊。因此，一個實施方案的一部分或者其具體實施方案可以落在或者不落在另一實施方案或該另一實施方案的具體實施方案的范圍內(nèi)；反之亦然。本發(fā)明的第一方面是一種精整待被精整的材料的邊緣的方法，包括如下步驟向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層；將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域；利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置；以及基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述待被精整的材料包括玻璃片。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述待被精整的材料包括具有如下厚度的玻璃片，所述厚度是至多1000 μ m，諸如至多700 μ m、至多500 μ m、至多300 μ m、至多 100 μ m，甚至至多10 μ m。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述可除去的感測層包括鐵磁材料。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述鐵磁材料包括鐵磁帶。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述至少一個傳感器包括多個傳感器， 其中所述多個傳感器中的每個傳感器感測所述可除去的感測層的一個相應(yīng)間隔位置。
在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述至少一個傳感器包括至少一個感應(yīng)傳感器。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述方法進一步包括沿行進方向引導(dǎo)所述待被精整的材料的邊緣穿過所述加工區(qū)域的步驟，所述傳感器沿一個與所述行進方向橫向的軸線感測所述可除去的感測層的位置。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，一個非接觸元件調(diào)整所述相對位置。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述非接觸元件在引導(dǎo)所述待被精整的材料的邊緣穿過所述加工區(qū)域的同時調(diào)整所述相對位置。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述非接觸元件包括至少一個流體支承物(fluid bearing)，該流體支承物相對于所述待被精整的材料射出流體流以調(diào)整所述相對位置。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，所述至少一個流體支承物包括一對相對的流體支承物。在本發(fā)明的第一方面的某些實施方案中，一個控制器基于所述鐵磁材料的一個預(yù)定位置和所感測的位置自動調(diào)整所述相對位置。本發(fā)明的第二方面是一種精整玻璃片的邊緣的方法，包括如下步驟沿所述玻璃片的邊緣應(yīng)用鐵磁材料；將所述玻璃片的邊緣放置進一個加工區(qū)域；利用至少一個感應(yīng)傳感器感測所述鐵磁材料的位置；以及基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述玻璃片的邊緣之間的相對位置，其中所述相對位置是利用至少一個流體支承物相對于所述玻璃片射出流體流來調(diào)整的。在本發(fā)明的第二方面的某些實施方案中，所述鐵磁材料包括鐵磁帶。在本發(fā)明的第二方面的某些實施方案中，所述方法進一步包括沿行進方向引導(dǎo)所述玻璃片的邊緣穿過所述加工區(qū)域的步驟，所述至少一個感應(yīng)傳感器沿一個與所述行進方向橫向的軸線感測所述鐵磁材料的位置。在本發(fā)明的第二方面的某些實施方案中，所述流體支承物在引導(dǎo)所述玻璃片的邊緣穿過所述加工區(qū)域的同時調(diào)整所述相對位置。本發(fā)明的第三方面是一種精整待被精整的材料的邊緣的方法，包括如下步驟向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層；將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域；利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置；基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置；加工所述待被精整的材料的邊緣；以及除去所述感測層。在本發(fā)明的第三方面的某些實施方案中，所述可除去的感測層包括鐵磁材料，以及所述至少一個傳感器包括至少一個感應(yīng)傳感器。在本發(fā)明的第三方面的某些實施方案中，所述加工的步驟包括使用研磨工具加工所述待被精整的材料的邊緣，以及其中所述調(diào)整的步驟包括調(diào)整所述研磨工具相對于所述待被精整的材料的邊緣的位置。
在本發(fā)明的第三方面的某些實施方案中，所述加工的步驟包括拋光所述待被精整的材料的邊緣，以及其中所述調(diào)整的步驟包括調(diào)整所述研磨工具相對于所述待被精整的材料的邊緣的位置。在本發(fā)明的第四方面，一種調(diào)整用于加工待被精整的材料的邊緣的機器的方法包括向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層的步驟，以及將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域的步驟。本方法還包括利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置的步驟，以及基于所感測的位置調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置的步驟。在本發(fā)明的第五方面，一種調(diào)整用于加工玻璃片的邊緣的機器的方法包括沿所述玻璃片的邊緣應(yīng)用鐵磁材料的步驟，以及將所述玻璃片的邊緣放置進一個加工區(qū)域的步驟。所述方法進一步包括，利用至少一個感應(yīng)傳感器感測所述鐵磁材料的位置的步驟，以及基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述玻璃片的邊緣之間的相對位置的步驟。所述相對位置是利用至少一個流體支承物相對于所述玻璃片射出流體流來調(diào)整的。在本發(fā)明的第六方面，一種加工待被精整的材料的邊緣的方法包括向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層的步驟，將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域的步驟，以及利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置的步驟。本方法進一步包括基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置的步驟，加工所述待被精整的材料的邊緣的步驟，以及除去所述感測層的步驟。本發(fā)明的各個方面的一個或多個實施方案具有下列優(yōu)點中的一個或多個。由于使用了感測和調(diào)整步驟，可以獲得待被精整的材料的精確位置信息，并且將該信息用于調(diào)整該待被精整的材料相對于適用于所述精整功能的機器部件——諸如磨輪——的位置，實現(xiàn)對所述邊緣的精確邊緣精整。本方法可適應(yīng)諸如玻璃片之類的薄板材的屈曲、扭曲、彎曲以及其他變形、和/或移動，以實現(xiàn)具有高一致性和可重復(fù)性的動態(tài)邊緣精整。本方法對于具有如下厚度的玻璃片的邊緣精整是尤其有利的，所述厚度為至多1000 μ m，諸如小于 700 μ m、小于500 μ m、小于300 μ m、小于100 μ m、或者甚至小于約10 μ m。在下面的詳細說明中將列出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，本領(lǐng)域技術(shù)人員從所述說明中將顯然明了其中一部分，或者通過實踐如本文的書面說明和權(quán)利要求、以及附圖中所述的發(fā)明將意識到其中一部分。應(yīng)理解，上述的總體說明和下面的詳細說明僅是本發(fā)明的示例，且意在提供一個概覽或框架，以理解如所要求的本發(fā)明的本質(zhì)和特征。附圖被包括以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且被包括進本說明書且構(gòu)成本說明書的一部分。


當(dāng)參照附圖閱讀下面的詳細說明時，會更好地理解這些方面和其他方面，在附圖中圖1是用于加工待被精整的材料的一個示例機器和布置在該機器外的待被精整的材料的示意圖；圖2是沿圖1的線2-2所取的截面圖3類似于圖2，其中待被精整的材料的邊緣被放置進加工區(qū)域；圖4類似于圖3，其中傳感器被用于感測可除去的感測層的位置；圖5類似于圖4，其中基于所感測的位置調(diào)整所述機器和待被精整的材料邊緣之間的相對位置；以及圖6是另一個示例機器的示意圖，其中待被精整的材料的邊緣被放置進加工區(qū)域。
具體實施例方式如本文使用的，術(shù)語“精整”意旨對材料的處理，包括但不限于機械處理和改型， 諸如磨削、倒角、拋光、形成圖案、切害I]、刻痕、加工、材料除去、材料添加等；化學(xué)處理，諸如化學(xué)拋光、離子交換、蝕刻、暴露于其他化學(xué)品等；光學(xué)處理，諸如輻照、激光燒蝕等；以及其組合。在下文對本發(fā)明的各方面和實施方案的詳細說明中，重點放在加工上。在閱讀了本發(fā)明以及受益于本文的教導(dǎo)后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將立即明了本發(fā)明也可應(yīng)用于其他邊緣精整處理。下文將參照附圖更加充分描述實施例，其中附圖示出了示例的實施方案。只要可能，在所有附圖中使用相同的參考數(shù)字表示相同或相似的部分。然而，所述方面可體現(xiàn)為許多不同形式，不應(yīng)理解為限制于本文所列的實施方案。本文的示例方法涉及具有小厚度的易碎的待被精整的材料。待被精整的材料可具有大范圍的厚度。例如，可使用具有如下厚度“T”的薄玻璃片，所述厚度“T”在約ΙΟΟμπι 至Ij約1000+ μ m的范圍內(nèi)，諸如約600 μ m、約500 μ m、約400 μ m、約300 μ m、約200 μ m、約 100 μ m等，但是其他更小或更大的厚度也可包括在其他實施例中。如上所述，薄玻璃片往往是非常易撓曲的，并且在邊緣精整、加速或減速的過程中受到即使較小的機械應(yīng)力時也會傾向于屈曲、扭曲、彎曲或其他變形。這對于要求諸如用于 LCD襯底的玻璃片之類的高精確玻璃片的可重復(fù)、一致和精確邊緣精整是一個大挑戰(zhàn)。LCD 襯底和其他光電器件的精整邊緣的質(zhì)量對于襯底和最終制造的器件的強度產(chǎn)生大的影響。 由于本公開內(nèi)容的方法的動態(tài)檢測和調(diào)整玻璃片相對于精整器件——諸如磨輪——的相對位置的能力，本發(fā)明方法尤其有利于精整這種薄玻璃片——尤其是具有小于約500 μ m的厚度的玻璃片——的邊緣。另外，本發(fā)明方法尤其有利于精整移動的玻璃片，所述移動的玻璃片更易于發(fā)生形狀和位置變化，尤其是那些具有小于約500 μ m厚度的移動的玻璃片。待被精整的材料可包括玻璃，諸如透明、半透明、彩色或其他玻璃類型。在又一實施例中，待被精整的材料可包括聚合物，諸如包括玻璃和聚合物的合成物。在其他實施例中，待被精整的材料可包括晶體材料，諸如石英成分、陶瓷或玻璃陶瓷。待被精整的材料可用于各種應(yīng)用。在一個實施例中，待被精整的材料可包括用于顯示器組件——諸如液晶顯示器或其他顯示器裝置——的玻璃。例如，如示出的，可提供這樣的待被精整的材料101，它包括配置用于供LCD顯示器應(yīng)用使用的玻璃片材料。待被精整的材料可被制造具有各種各樣的形狀，諸如平面的、圓柱的、圓錐的、截錐形、或其他形狀?，F(xiàn)在參照圖1，示出了一個用于加工待被精整的材料101的邊緣105的一個示例機器103的示意圖。為清楚起見，本文僅討論了對一個邊緣105的加工，應(yīng)理解，機器103可適合加工待被精整的材料101的各種邊緣。例如，可同時加工待被精整的材料101的頂部邊緣和底部邊緣。可使用各種技術(shù)來加工待被精整的材料101的邊緣105。例如，加工可包括(單獨或者其組合)磨削、刻痕、蝕刻、拋光、或完全切割穿過，其中每一種都導(dǎo)致待被精整的材料101的邊緣105的成型。例如，邊緣105的磨削可被執(zhí)行以用于增加其對因摩擦和沖擊而造成斷裂的抵抗力，以及增加其在運輸中的抗振動的能力。加工可沿著邊緣在基本所有位置處進行。或者，加工可沿著邊緣在間隔位置處進行。再者，加工可以是連續(xù)的或脈沖的。例如，加工可包括在沿邊緣的間隔位置處或基本所有位置處應(yīng)用的脈沖操作或非脈沖操作。在示出的實施例中，機器103可包括至少一個加工區(qū)域107，用于接收和加工待被精整的材料101的邊緣105。如示出的，機器103可包括研磨工具109，諸如用于磨削待被精整的材料101的邊緣105的磨輪。在圖2示出的一個實施例中，研磨工具109可具有帶有凹形加工輪廓201的總體圓形周緣的工作邊緣，從而加工具有凸形輪廓(未示出)的邊緣105。所述凹形加工輪廓201可適于將邊緣105研磨為具有半徑為厚度T的約1/2的凸形輪廓，諸如約250 μ m到約350 μ m,但是其他實施例也可包括其他半徑。邊緣105也可被加工為具有各種其他輪廓，諸如斜切的等。附加或替代地，機器103可包括拋光工具111，諸如用于拋光或清潔待被精整的材料101的邊緣105的拋光輪。在一個實施例中，拋光工具 111可被布置在研磨工具109的下游，從而在磨削操作后拋光或清潔邊緣105。機器103可進一步包括非接觸元件113，該非接觸元件113適于沿行進方向S引導(dǎo)待被精整的材料101的邊緣105穿過加工區(qū)域107。在一個實施例中，非接觸元件113 可包括多個元件，諸如成對的流體支承物203、205，每個流體支承物設(shè)置有一個或多個噴嘴 207、209，所述噴嘴射出適于橫向支承待被精整的材料101的流體流。因此，待被精整的材料101不直接接觸非接觸元件113，而是替代地被流體流橫向支承。在一個實施例中，流體可包括水(例如，水支承物)，但是也可使用各種其他液體、氣體等。成對的流體支承物203、 205能夠以相對關(guān)系布置，并且相互間隔一個預(yù)定且固定的距離D，諸如約2mm到約2. 5mm, 但是各種其他不同距離也是預(yù)期的。如圖2中所示，流體支承物203、205可位于待被精整的材料101的任一側(cè)，從而以相同或不同的程度向待被精整的材料101的一側(cè)或兩側(cè)施加力。流體支承物203、205還可總體位于研磨工具109和/或拋光工具111上方，從而不干擾加工操作。機器103可進一步包括適于引導(dǎo)待被精整的材料101的邊緣105穿過加工區(qū)域 107的各種其他結(jié)構(gòu)。例如，機器103可包括一個或多個輥子115等，以方便待被精整的材料101沿行進方向S移動。待被精整的材料101的移動可以是底部邊緣(例如，邊緣105) 傳送的。在加工期間，當(dāng)待被加工的邊緣105是底部邊緣時，流體支承物203、205可提供對待被精整的材料101的側(cè)面的橫向支承，可使用一個真空夾盤117沿行進方向S傳送待被精整的材料101。在一個實施例中，真空夾盤117可以是約75mm寬(高)并且延伸約板材的長度(例如，最高達3.2米)。真空夾盤117還可位于待被精整的材料101的一側(cè)或兩側(cè)。真空夾盤117可以在如下的線性軌道或類似物上運行，所述線性軌道或類似物提供傳送待被精整的材料101所希望的準確性和剛度。為清楚起見，輥子115和真空夾盤117在圖1和6中示意性示出，而未示出在圖2-5中。如可理解的，利用固定位置設(shè)備機構(gòu)對玻璃表面進行邊緣磨削會產(chǎn)生磨邊變化(ground edge variation) 0由于玻璃的小的橫向剛度，玻璃會在運輸以及在應(yīng)用磨削力的過程中扭曲、彎曲或撓曲。這樣的變形可導(dǎo)致邊緣磨削中以及玻璃和支承面之間的接觸中的變化，造成邊緣損壞或表面損壞。為了提供基本一致的預(yù)期邊緣，和/或解決玻璃彎曲以及其他玻璃位置變化，現(xiàn)在將描述調(diào)整用于加工待被精整的材料101的邊緣105的機器103 的示例方法。參照圖2-5，一個示例方法可包括，利用至少ー個傳感器211感測待被精整的材料 101的位置的步驟，以及基于所感測的位置調(diào)整在機器103和待被精整的材料101的邊緣 105之間的相對位置的步驟。在一個實施例中，單個傳感器211可用于感測可除去的感測層 213的單個位置，或者甚至可被用于在當(dāng)待被精整的材料101移動穿過機器103時多次感測可除去的感測層213的多個位置。在另ー實施例中，所述至少一個傳感器211可包括多個傳感器601、603、605、607(參見圖6)，每個傳感器感測所述可除去的感測層213的ー個相應(yīng)間隔位置。還可預(yù)期，多個可除去的感測層(未示出)可供單個或者甚至多個傳感器使用。因為待被精整的材料101被從非接觸流體支承物射出的流體總體橫向支承在機器103 中，因此傳感器211應(yīng)能夠運行在流體環(huán)境中。例如，在使用ー對流體支承物203、205的情況下，傳感器211應(yīng)能夠運行在水環(huán)境中，其中待被精整的材料101的一部分(諸如全部) 覆有流體，諸如水。在一個實施例中，所述至少一個傳感器211可以是感應(yīng)傳感器。感應(yīng)傳感器是電接近傳感器，它檢測金屬物體，諸如鐵磁物體，而不接觸它們。通常，感應(yīng)傳感器包括感應(yīng)環(huán)路，并且提供電流來產(chǎn)生磁場。環(huán)路的感應(yīng)系數(shù)根據(jù)磁場內(nèi)的材料而變化，因為相比于其他材料，金屬通常是更加有效的感應(yīng)器，因此金屬的存在増加了流過環(huán)路的電流。這種改變可以被感測電路(未示出)檢測到，所述感測電路可在檢測到金屬物體時提供ー個信號。例如，所述感測電路可以是傳感器211的一部分，或者可以遠離傳感器并適于從傳感器211接收輸入。因此，因為磁場通常不受流體(諸如水)的影響，所以感應(yīng)傳感器對于其中存在流體的應(yīng)用尤其有利。為了清楚起見，本文將描述其中至少ー個傳感器211是感應(yīng)傳感器的實施例，但是預(yù)期的是，傳感器211還可包括各種其他的接觸或非接觸傳感器，諸如物理接觸傳感器、液壓或氣動傳感器、激光傳感器、超聲傳感器、電容傳感器、和/或類似物。在一個實施例中，所述感應(yīng)傳感器211可以包括相對高準確性的緊湊傳感器，具有約2微米的分辨率以及約O-IOmm的測量范圍。例如，感應(yīng)傳感器211可以是Keyence感應(yīng)位移傳感器型號EX-422V傳感器頭，它可與Keyence型號EX-VlO控制器配對，以通過數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)捕獲傳感器輸出，所述數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)可提供顯示位移的輸出。然而，一些待被精整的材料101，諸如玻璃片，可能不包含能夠被感應(yīng)傳感器檢測到的金屬元件。因此，所述方法可包括將可除去的感測層213應(yīng)用至待被精整的材料101 的一部分的步驟。在一個實施例中，可除去的感測層213可包括鐵磁材料。例如，鐵磁材料可包括鐵磁帯，所述鐵磁帶通過粘合劑等被可除去地應(yīng)用至待被精整的材料101，但是也可使用各種其他可除去的材料。所述可除去的感測層213可沿著待被精整的材料101的邊緣 105的長度或方向，諸如在長度或方向上、在長度或方向附近、在長度或方向上方、或與長度或方向平行，而被應(yīng)用。例如，如示出的，可除去的感測層213可沿著邊緣105被應(yīng)用至待被精整的材料101的至少一部分?？沙サ母袦y層213可沿著邊緣105被基本連續(xù)應(yīng)用，或者可沿著邊緣105被應(yīng)用在間隔位置處。例如，如圖1中所示，可除去的感測層213可沿著待被精整的材料101的一個側(cè)面被基本連續(xù)應(yīng)用，同時與邊緣105平行間隔ー距離。在待被精整的材料101相對干燥吋，希望仔細地應(yīng)用鐵磁帶以確保帶的厚度基本一致，具有小的(諸如沒有)微擾或波紋。帶厚度的基本一致是合意的，以準確感測待被精整的材料101的位置，帶和玻璃之間的鐵磁帶的干擾，諸如波紋、氣泡等，可導(dǎo)致測量誤差。因為待被精整的材料101的厚度T以及流體支承物203、205之間的間隔D都是總體受控和預(yù)定的，因此可除去的感測層213可被應(yīng)用至待被精整的材料101的盡可能少的ー個部分(例如，ー個面)，以準確感測它相對于機器103的位置。另外，由于流體支承物203、205射出的流體，可有利的是使用抗流體的可除去的感測層213。如圖2中進ー步示出，示例方法可進ー步包括將待被精整的材料101的邊緣105 放進加工區(qū)域107的步驟。例如，如示出的，待被精整的材料101可總體位于加工區(qū)域107 上方，并且可通過沿箭頭P的方向的移動而被置于其中。在另ー實施例中，待被精整的材料 101可通過沿圖1的箭頭S方向(或者甚至各種其他方向)的移動而被放置在加工區(qū)域107 內(nèi)。一旦放置在加工區(qū)域107內(nèi)，待被精整的材料101的位置可被感測，以提供基本一致的預(yù)期邊緣、和/或解決玻璃彎曲以及其他的玻璃位置變化等。如圖3中所示，待被精整的材料101的邊緣105可能未與研磨工具109的凹形加工輪廓201對準。例如，在研磨エ 具109總體居中位于成對的流體支承物203、205之間的情況下，待被精整的材料101可布置為相對更靠近流體支承物203、205之一。待被精整的材料101的一個側(cè)面301和ー個流體支承物203之間的第一偏置距離Cl1可以不同于待被精整的材料101的第二側(cè)面303和其他流體支承物205之間的第二偏置距離d2。如果不做出調(diào)整，未對準的輪廓可被磨入邊緣105中。參照圖4，本方法可進ー步包括利用至少ー個傳感器211感測可除去的感測層213 的位置的步驟。例如，所述至少一個感應(yīng)傳感器211可用于通過產(chǎn)生的磁場401感測鐵磁材料的位置。在磁場內(nèi)存在的可除去感測層213可改變傳感器211的感應(yīng)系數(shù)。所述改變可被耦合至傳感器211的感測電路(未示出)檢測到，所述感測電路可提供顯示傳感器211 和可除去的感測層213之間的位移的信號。例如，基于傳感器211和可除去的感測層213 之間的感測距離，傳感器211可用于感測ー個流體支承物203和相鄰的側(cè)面301之間的距
肉ο因為可除去的感測層213將具有預(yù)定厚度，和/或因為傳感器211可以不同方式相對于ー個流體支承物203定位，因此傳感器211的輸出可被校準，諸如用合適的預(yù)定變量校準，從而提供在ー個流體支承物203和相鄰的側(cè)面301之間的準確的偏置距離測量も。 在一個實施例中，校準部分可包括將傳感器211暴露至可除去的感測層213，并使用一個滿刻度以及半刻度的3點系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可除去的感測層213被放置為與待被精整的材料 101接觸。讀數(shù)可被記錄并用于將傳感器211提供的原始的渦流場數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為傳感器211 和待被精整的材料101之間的距離。由此，例如，一旦完成對ー組原片(master sheet)的校準和測量，系統(tǒng)可被編程以用于補償在垂直于行進方向的方向上的誤差。感測可除去的感測層213的位置的步驟可按照靜態(tài)方式執(zhí)行(即，待被精整的材料101相對于機器103靜止)，或按照動態(tài)方式執(zhí)行(即，待被精整的材料101相對于機器103移動)。感測可除去的感測層213的位置的步驟甚至能夠先以靜態(tài)方式執(zhí)行，然后以動態(tài)方式執(zhí)行；或反之亦然。例如，如圖4中示出的，所述方法可包括沿著箭頭S (即參見圖1) 的行進方向引導(dǎo)待被精整的材料101的邊緣105穿過加工區(qū)域107，傳感器211可沿著ー個相對于箭頭S的行進方向總體橫向的軸線(即Z軸線)感測可移動的感測層213的位置。附加或替代地，感測可除去的感測層213的位置的步驟可在干或濕的條件下執(zhí)行。例如，如圖4中所示，感測的步驟可被執(zhí)行，同時流體支承物203、205每個都射出流體流403、405將待被精整的材料101支承在機器103內(nèi)。因為感應(yīng)傳感器211產(chǎn)生的磁場通常不受流體流403、405的影響，所以感測待被精整的材料101的位置的步驟不受流體的影響?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，所述方法可進ー步包括基于所感測的位置調(diào)整機器103和待被精整的材料101的邊緣105之間的相對位置的步驟。例如，機器103和待被精整的材料101 之間的相對位置可被調(diào)整，以將待被精整的材料101的邊緣105放置為與研磨工具109的凹形加工輪廓201對準。通常，在流體支承物203、205之間的總間隔D可等于第一偏置距離(即，在待被精整的材料101的一個側(cè)面301和ー個流體支承物203之間)、待被精整的材料101的厚度 T、和第二偏置距離(即，在待被精整的材料101的第二側(cè)面303和另ー個流體支承物205 之間)的總和。在一個實施例中，在研磨工具109總體居中位于成對的流體支承物203、205 之間的情況下，厚度T總體不改變，可以調(diào)整機器103和待被精整的材料101的邊緣105之間的相對位置，直到第一經(jīng)調(diào)整的偏置距離d3基本等于第二經(jīng)調(diào)整的偏置距離d4。由此， 可僅從ー側(cè)感測可除去的感測層213的位置，但是也可采取各種其他測量。仍然，取決于機器103的各種部件的幾何形狀，還可對機器103和待被精整的材料101之間的各種其他規(guī)格執(zhí)行相對調(diào)整，諸如在研磨工具109 (或其他工具等)沒有總體居中位于流體支承物203、 205之間的情況下。所述相對調(diào)整能夠以各種方式執(zhí)行。在一個實施例中，非接觸元件113可調(diào)整相對位置，諸如在引導(dǎo)待被精整的材料101的邊緣105穿過加工區(qū)域107吋。例如，流體支承物203、205中的至少ー個可以相對于待被精整的材料101射出流體流403、405以調(diào)整相對位置。由流體流403、405中的每ー個施加的支承カ能夠以各種方式被單獨調(diào)整，由此將待被精整的材料101的邊緣105布置為與研磨工具109(或其他工具等)對準。流體流403、 405能夠以各種方式被單獨調(diào)整，諸如通過調(diào)整壓力、質(zhì)量流、體積流、噴流型式、方向和/ 或其他特征。在另ー實施例中，當(dāng)流體支承物203、205包含多個流體噴嘴207、209(參見圖 4)時，凈流體流403、405可通過啟用、停用、或者調(diào)整多個流體噴嘴207、209中的至少ー個被有效調(diào)整。附加或替代地，流體支承物203、205中的任ー個或兩個都能夠以各種方式被物理調(diào)整，諸如沿著至少ー個位移軸線(即，X、Y、Z軸線)的位移和/或沿著至少ー個旋轉(zhuǎn)軸線的角度調(diào)整(即，偏轉(zhuǎn)、傾斜、滾動)。附加或替代地，其他機器元件(諸如研磨工具109、拋光工具111等)中的任ー個或全部也能夠以各種方式被物理調(diào)整，諸如沿著至少ー個位移軸線(即，Χ、Υ、Ζ軸線)的位移和/或沿著至少ー個旋轉(zhuǎn)軸線的角度調(diào)整(即，偏轉(zhuǎn)、傾斜、 滾動)。預(yù)期的是，感測所述可除去的感測層213的位置的步驟，以及此后的調(diào)整機器103和邊緣105的相對位置的步驟，都能夠以重復(fù)方式執(zhí)行，直到實現(xiàn)預(yù)期目標。例如，感測和調(diào)整的步驟能夠被執(zhí)行，直到可除去的感測層213的所感測的位置達到ー個預(yù)定閾值和/ 或一個預(yù)定范圍。在一個實施例中，感測和調(diào)整的步驟能夠被執(zhí)行，直到待被精整的材料 101的一個側(cè)面301之間的感測的第一偏置距離Cl1達到ー個預(yù)定閾值距離和/或在ー個預(yù)定距離范圍內(nèi)(參見圖幻。在另ー實施例中，感測和調(diào)整的步驟能夠被執(zhí)行，直到第一經(jīng)調(diào)整的偏置距離d3總體等于第二經(jīng)調(diào)整的偏置距離d4 (參見圖5)?；趩蝹€傳感器211感測所述可除去的感測層213的單個或甚至多個位置，或者甚至基于多個傳感器601、603、605、 607每個感測所述可除去的感測層213的單個或甚至多個位置，所述感測和調(diào)整的步驟能夠以重復(fù)方式執(zhí)行。附加或替代地，利用單個傳感器211或者多個傳感器601、603、605、 607，所述感測和調(diào)整的步驟能夠基于至少兩個所感測的位置的比較以重復(fù)方式執(zhí)行。在一個實施例中，所述感測和調(diào)整的步驟能夠以重復(fù)方式執(zhí)行，直到在多個傳感器中的兩個傳感器601、603之間的所感測的位置的比較達到一個預(yù)定閾值和/或一個預(yù)定范圍。一旦實現(xiàn)預(yù)期調(diào)整，加工待被精整的材料101的邊緣105的方法可包括，加工待被精整的材料101的邊緣105，以及接下來從待被精整的材料101除去感測層213的步驟。在除去所述可除去的感測層213之后，還可執(zhí)行各種后處理步驟來清潔待被精整的材料101。 因此，當(dāng)加工的步驟包括例如使用研磨工具109加工待被精整的材料101的邊緣105，或者使用拋光工具111拋光待被精整的材料101的邊緣105時，調(diào)整的步驟可包括調(diào)整研磨エ 具109和/或拋光工具111相對于待被精整的材料101的邊緣105的位置。還預(yù)期，感測所述可除去的感測層213的位置的步驟，以及此后調(diào)整機器103和邊緣105的相對位置的步驟，能被執(zhí)行至少一次，諸如一次或多次。在一個實施例中，調(diào)整的步驟能夠執(zhí)行一次，諸如在一個待被精整的測試樣品材料101上，或者甚至在待被精整的生產(chǎn)材料101上執(zhí)行調(diào)整。然后可加工大量生產(chǎn)的不同數(shù)目的待被精整的材料101。在預(yù)定數(shù)目的単元和/或預(yù)定時間量等之后，調(diào)整的步驟可被重復(fù)以檢驗準確性。在另ー實施例中，調(diào)整的步驟可在待被加工的待被精整的材料101的每個單元上執(zhí)行。例如，待被精整的材料101可在初始磨削的過程中具有ー個第一位移，然后在主磨削和/或最后磨削的過程中穩(wěn)定到新平衡位置之前具有ー個第二位移。附加或替代地，調(diào)整機器103和待被精整的材料101的邊緣105之間的相對位置的步驟能夠以手動、半自動、或甚至全自動方式執(zhí)行。在一個實施例中，對機器103的調(diào)整能夠通過基于所述可除去的感測層213的ー個或多個所感測的位置來調(diào)整機器103的ー個或多個元件而被手動執(zhí)行。在另ー實施例中，如圖6中所示，機器103的調(diào)整能夠以單個或甚至連續(xù)方式被自動執(zhí)行。例如，諸如基于鐵磁材料216的預(yù)定位置和所感測的位置，控制器609能夠自動調(diào)整相對位置。在另ー實施例中，為了允許小變化，控制器609可被配置為不做出糾正調(diào)整，除非所感測的位置超出預(yù)定的閾值距離或者超出預(yù)定的距離范圍。控制器609可被配置為與任意數(shù)目的元件——諸如研磨工具109、拋光工具111、流體支承物 203、205、一個或多個傳感器211、601、603、605、607等中的任意或全部——進行有線或無線
通イロ‘。控制器609可被配置為向上述元件中的任ー個或全部發(fā)送各種類型的信息、和/ 或從上述元件中的任ー個或全部接收各種類型的信息，諸如所感測的位置數(shù)據(jù)、調(diào)整數(shù)據(jù)等。例如，控制器609可從ー個或多個傳感器211、601、603、605、607接收所感測的位置數(shù)據(jù)，并且可向研磨工具109、拋光工具111、流體支承物203、205等中的任ー個或全部發(fā)送調(diào)整數(shù)據(jù)(即調(diào)整命令)。在另ー實施例中，控制器609可從可移動和/或可調(diào)整元件中的任ー個或全部接收參考位置數(shù)據(jù)?？刂破?09可執(zhí)行對機器103的單個或連續(xù)的、重復(fù)的、 半自動、或全自動的感測和調(diào)整?？刂破?09可甚至控制待被精整的材料101的穿過機器 103的移動，諸如經(jīng)由輥子115和/或真空夾盤117等。例如，一個或多個傳感器211、601、 603、605、607可用于確定待被精整的材料101何時已移動至機器103的ー個特定位置，諸如進入機器103或者離開機器103。控制器609可以是電子控制器并且可包括處理器?？刂破?09可包括微處理器、 微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、分立邏輯電路等中的ー個或多個。控制器609可進ー步包括存儲器，并且可存儲使得控制器609 提供本文所述的功能的程序指令。所述存儲器可包括一個或多個易失的、非易失的、磁的、 光的、或電媒介，諸如只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、 閃存等?？刂破?09可進ー步包括一個或多個模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，用于處理到所述控制器的各種模擬輸入?？刂破?09還可被集成進發(fā)動機控制單元(ECU)。信號調(diào)節(jié)和/ 或線路隔離可用于提供更純的信號，并降低(諸如消除)信號數(shù)據(jù)中的噪聲。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明了，在不偏離所要求的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以做各種修改和變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明了，在不偏離所要求的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以做各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種精整待被精整的材料的邊緣的方法，包括如下步驟 向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層； 將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域；利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置；以及基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述待被精整的材料包括玻璃片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可除去的感測層包括鐵磁材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述鐵磁材料包括鐵磁帶。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中所述至少一個傳感器包括多個傳感器， 所述多個傳感器的每個傳感器感測所述可除去的感測層的一個相應(yīng)間隔位置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中所述至少一個傳感器包括至少一個感應(yīng)傳感器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，進一步包括，沿行進方向引導(dǎo)所述待被精整的材料的邊緣穿過所述加工區(qū)域的步驟，所述傳感器沿一個與所述行進方向橫向的軸線感測所述可除去的感測層的位置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中一個非接觸元件調(diào)整所述相對位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述非接觸元件在引導(dǎo)所述待被精整的材料的邊緣穿過所述加工區(qū)域的同時調(diào)整所述相對位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述非接觸元件包括至少一個流體支承物， 該流體支承物相對于所述待被精整的材料射出流體流以調(diào)整所述相對位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述至少一個流體支承物包括一對相對的流體支承物。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中一個控制器基于所述鐵磁材料的一個預(yù)定位置和所感測的位置自動調(diào)整所述相對位置。
13.—種精整玻璃片的邊緣的方法，包括如下步驟 沿所述玻璃片的邊緣應(yīng)用鐵磁材料；將所述玻璃片的邊緣放置進一個加工區(qū)域； 利用至少一個感應(yīng)傳感器感測所述鐵磁材料的位置；以及基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述玻璃片的邊緣之間的相對位置，其中所述相對位置是利用至少一個流體支承物相對于所述玻璃片射出流體流來調(diào)整的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述鐵磁材料包括鐵磁帶。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，進一步包括，沿行進方向引導(dǎo)所述玻璃片的邊緣穿過所述加工區(qū)域的步驟，所述至少一個感應(yīng)傳感器沿一個與所述行進方向橫向的軸線感測所述鐵磁材料的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13到15中任一項所述的方法，其中所述流體支承物在引導(dǎo)所述玻璃片的邊緣穿過所述加工區(qū)域的同時調(diào)整所述相對位置。
17.—種精整待被精整的材料的邊緣的方法，包括如下步驟 向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用一個可除去的感測層； 將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域；利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置； 基于所感測的位置，調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置； 加工所述待被精整的材料的邊緣；以及除去所述感測層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述可除去的感測層包括鐵磁材料，以及所述至少一個傳感器包括至少一個感應(yīng)傳感器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中所述加工的步驟包括利用研磨工具加工所述待被精整的材料的邊緣，以及其中所述調(diào)整的步驟包括調(diào)整所述研磨工具相對于所述待被精整的材料的邊緣的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一項所述的方法，其中所述加工的步驟包括拋光所述待被精整的材料的邊緣，以及其中所述調(diào)整的步驟包括調(diào)整所述研磨工具相對于所述待被精整的材料的邊緣的位置。
全文摘要
提供了一種精整待被精整的材料的邊緣的方法，包括向所述待被精整的材料的一部分應(yīng)用可除去的感測層的步驟，以及將所述待被精整的材料的邊緣放置進一個加工區(qū)域的步驟。本方法還包括，利用至少一個傳感器感測所述可除去的感測層的位置的步驟，以及基于所感測的位置調(diào)整機器和所述待被精整的材料的邊緣之間的相對位置的步驟。在一個實施例中，所述至少一個傳感器是感應(yīng)傳感器，以及所述可除去的感測層是鐵磁材料。
文檔編號B24B9/10GK102574260SQ201080042810
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者D·L·德魯姆, G·N·庫德瓦, J·W·布朗, S·盧 申請人:康寧股份有限公司