具有崭新和火焰抛光质量表面的玻璃板通常用熔融工艺过程来制造。这种 玻璃板可用于制造诸如平板显示器之类的装置。典型的熔融工艺过程显示在图 1中。熔化的玻璃100流入一熔融管104的通道102内，并从通道102中溢流 出来，以受控的方式向下流到熔融管104的旁边而形成板状流106。因为板状 流106的外表面107、109不与任何固体材料接触，所以，它们是崭新无损的。 板状流106通过一受控加热的区域108使其逐渐地冷却下来，并在其中形成带 有崭新表面、具有理想平整度和厚度的连续玻璃板114。
当连续的玻璃板114从拉拔器112中出现时，从中割下一块玻璃板。然后， 该块玻璃板经受一加工过程，该过程通常包括：先使用机械划刻将玻璃板精确 地切割成所要求的大小，其后是边缘打磨和/或抛光以除去任何尖角和棱边。用 机械划刻来切割玻璃和通过打磨和抛光进行传统的边缘加工会产生玻璃碎屑， 它们会污染玻璃板的质量表面。需要充分地清洗和干燥来洗掉玻璃颗粒。该种 充分的清洗和干燥影响到加工作业线和制造成本。玻璃颗粒也可损坏玻璃板的 质量表面。
从以上所述可见，始终需要改进对玻璃板的加工，其最大程度地减少加工 作业线和制造成本，并保持玻璃板的质量表面处于崭新无损的状态。

在一个方面，本发明涉及一加工玻璃板的装置，该装置包括一对具有保持 对向关系的承载表面的流体承载。承载表面间隔开而形成用来接纳玻璃板的通 道。每个承载表面具有多个孔，射流通过孔而引入到通道内。孔定位在承载表 面上使射流在承载表面上产生均匀的流体压力。
在另一个方面，本发明涉及一加工玻璃板的方法，该方法包括：将玻璃板 加载到形成在一对具有承载表面的流体承载之间的通道内，其中，每个承载表 面具有多个孔，射流通过孔引入到通道内，孔形成为使射流在承载表面上产生 均匀的流体压力；以及加工玻璃板的边缘。
从以下的描述和附图中将会明白本发明其它的特征和优点。

图1示出由熔融工艺过程所生产的连续的玻璃板。
图2A是流体承载系统的侧视图。
图2B是单个流体承载的详图。
图2C是流动板的一部分的视图，其中示出板内的流动开口或孔。
图3A示出从非互相作用的水射流观察到的压力曲线。
图3B示出从互相作用的水射流观察到的压力曲线。
图4是加工玻璃板的装置的立体图。
图5A和5B示出边缘处理装置的立体图。
图6A和6B示出处理装置和流体承载结构。

现将参照如附图中所示的几个优选实施例来详细地描述本发明。在以下描 述中，阐述了许多具体的细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，本技术领 域内的技术人员将会明白，本发明实践也可没有某些或全部这些具体的细节。 在其它的例子中，没有详细地描述众所周知的特征和/或过程步骤，目的是勿不 必要地模糊本发明。参照附图和以下的描述可以更好地理解本发明的特征和优 点。
图2A示出一流体承载系统200，它在处理玻璃板202的边缘的同时支承玻 璃板202，例如，在切割、打磨和/或抛光时。流体承载系统200支承玻璃板202 而不接触玻璃板202的质量区域(即，中心部分)。用于流体承载系统200中 的流体可以是液体或气体。当用于流体承载系统200中的流体是液体，流体承 载系统200还使保持玻璃板202保持湿润，由此，避免了由于静电荷引起的在 玻璃板202表面上的颗粒积聚。流体承载系统200包括一对以对向的关系布置 的流体承载204。流体承载204间隔开而形成一接纳玻璃板202的通道206。 一组边缘夹持器208夹住玻璃板202边缘，并防止玻璃板202滑出通道206 之外。较佳地，边缘夹持器208不接触玻璃板202的质量区域。
图2B是单个流体承载204的详图。流体承载204包括层叠的充气腔 (plenum)210。该层叠的充气腔210的组合高度(H)和宽度(W)可与玻璃 板202的高度和宽度相同(图2A中)。充气腔210之间的距离(S)可以相同 也可以不同。在某些情形中，某些或全部充气腔210之间可以没有间距(S)。 或者，层叠的充气腔210可用单个充气腔代替。每个充气腔210包括一流动板 212和一通过入口装置215连接到流动板212的支承板216。支承板216安装 在支承框架218上。支承框架218可偶联到对准或定位装置(未示出)上，这 将随后允许流体承载208相对于一对向的流体承载或玻璃板进行调整。例如， 支承板216也能可调地偶联到支承框架218，以使充气腔210之间的间距可调 节。流动板212的边缘可以有锥度或向外扩张以便于玻璃板202插入通道(图 2A中的206)内。
入口装置215具有多个入口214，从流体源(未示出)流出的流体可通过入 口214而在流动板212和支承板216之间连通。流动板212具有多个开口或孔 (图2C中的213)，从入口214流出的流体可通过孔流入通道(图2A中的 206)内，以对通道内的玻璃板(图A中的202)提供承载支承。在一实例中， 孔213是流动板212中的孔。在另一实例中，流动板212由多孔材料制成。连 通到孔213的流体可以是液体或气体。较佳地，流体不与玻璃板(图A中的 202)互相作用。合适的流体的实例包括(但不局限于)水和空气。较佳地， 流体射流从孔213中出现以横贯充气腔210的承载表面211产生一均匀的流体 压力。为了产生均匀的流体压力，流体射流应横贯充气腔210的承载表面211 而互相作用。对于互相作用的流体射流，孔213的直径(图2C中的d)最好 比邻近孔(图C中的D)之间距离的1/2大。
图3A示出从横贯一充气腔表面的非互相作用水射流中观察到的压力曲线 图。该压力曲线图显示，非互相作用流体射流在玻璃板表面上产生局部压力。 当玻璃板放置在如此的非互相作用的充气腔表面上时，一水膜形成在玻璃和充 气腔之间。然而，水膜平面内的流体压力是非均匀的。流体承载对于射流中的 小的扰动(诸如由于加工公差引起的孔尺寸变化所产生的扰动)非常敏感。流 体流动的非均匀性和对向射流的微小对齐不准可形成玻璃振动，而在边缘加工 过程中极不希望发生这种振动。图3B示出从互相作用水射流中观察到的压力 曲线图。如图所示，互相作用水射流的压力曲线不显现出在非互相作用水射流 观察到的局部压力。
一般地说，当流动板212由多孔材料制成时，在垂直承载表面上获得均匀 流体压力的充气腔设计就简单得多。多孔材料对重力所引起的垂直流动形成阻 力，由此，允许均匀流体分散在充气腔表面和厚度上。由显现上述特性的多孔 材料所制成的流动板212是首选的，即，承载表面211上的孔直径比邻近孔之 间距离的1/2大。因为流体自身可在承载表面211上均匀地再分布，所以，使 用厚(例如，大于约1/8英寸(3.175mm))的多孔材料可简化充气腔的设计。 多孔材料的实例包括(但不局限于)超高分子量(UHMW)高密度聚乙烯 (HDPE)，例如其可从坐落于宾夕法尼亚州的雷丁(Reading)的GenPore 购得。业已发现如下的多孔材料是有用的：多孔材料具有的平均孔尺寸在5μm 至150μm之间范围内，较佳地在10μm至100μm之间，最好在50μm至80μm 之间。多孔材料中的孔可以均匀分布也可非均匀分布，并可具有变化的尺寸。 多孔材料的厚度通常在10mm至50mm范围内，较佳地约为25mm。通过流动 板厚度的流体压降较佳地不大于50％。
图3B示出互相作用的水射流产生的平均压力，其为通道(图2A中的206) 大小的函数。如图所示，互相作用的水射流产生的平均压力随通道尺寸增加而 减小。互相作用的水射流产生的平均压力也受射流速度的影响，射流速度受产 生射流的孔尺寸和供应到产生射流的孔的水流速的影响。一般地，可选择通道 大小和射流速度来达到玻璃板表面上所要求的平均速度。较佳地，由射流施加 到玻璃板表面上的压力提供足够的刚度来支承通道内的玻璃板，以使玻璃板不 接触流动板的承载表面。在某些情形中，可对玻璃的不同部分施加不同的压力 量。这可通过以下来实现：使流动板具有不同的多孔性部分，并在每个部分定 制多孔性来实现横贯玻璃对应部分的所要求的压力；或者在给定部分内改变水 流。
图4示出一加工玻璃板的装置400。可采用一个或多个装置400或其替代的 实施例来实现一有效和成本经济的加工作业线。该装置400包括一平台404， 其最好呈刚性并可装备有振动阻尼机构。一固定装置406安装在平台404的一 端上。该固定装置406支承第一对准(或定位)装置408。一支承框架410安 装在平台404的另一端上并与固定装置406相对。支承框架410包括支承杆 412，一第二对准(或定位)装置414附连到该支承杆412上。第一和第二对 准装置408、414彼此间隔开并保持对向的关系。流体承载系统200设置在第 一和第二对准装置408、414之间并与其连接。流体承载系统200在加工过程 中支承玻璃板202，同时，保持玻璃板202的质量区域处于崭新无损的状态。
可操作第一和第二对准装置408、414，来调整流体承载系统200、或根据 需要调整其部件相对于平台404或玻璃板202或处理装置500的位置。第一和 第二对准装置408、414可以是平移工作台，其能一维或多维地平移流体承载 系统200的部件。例如，第一和第二对准装置408、414可以是x-y工作台， 例如，可使用诸如DC或步进电机或伺服电机那样的电机来手工地或自动地驱 动它们。x-y工作台可以是复合工作台或可以由个别平移工作台组成。也可提 供少于二维的平移的工作台或致动器用作对准装置408、414。例如，仅沿y 轴调整流体承载系统200的诸部件就足够了。对准装置408、414也可包括倾 斜平台以便允许对流体承载系统200作角度调整。
支承框架410支承第三和第四平移工作台418、420。第三和第四平移工作 台418、420各连接有一用来加工玻璃板202边缘的处理装置500。在图中只可 见偶联到第三平移工作台418的处理装置500。第三和第四平移工作台418、 420可将处理装置500延伸到流体承载系统200，以便加工支承在流体承载系 统200内的玻璃板202的边缘。一可撤回的底部传送器424安装在固定装置406 上。可使用底部传送器424将玻璃板202运送到流体承载系统200内。在边缘 夹持器(图2A和2B中的208)夹持玻璃板202边缘之后，底部传送器424可 从流体承载系统200撤回以允许进入到玻璃板202的底部边缘。
处理装置500可以是可用来加工玻璃板202边缘的任何合适的装置，诸如 打磨、划刻或抛光装置。较佳地，处理装置500能阻止在处理玻璃板202边缘 过程中产生的污染物到达玻璃板的质量区域。美国专利申请出版物No.US 2005/0090189(Brown等人)揭示了一种合适的处理装置，本文援引其内容。 图5A和5B示出设置在流体承载系统200上方的处理装置500的实例。该处 理装置500包括加工装置502。在一个实例中，加工装置502包括一连接到心 轴506上的加工轮504，例如，划刻轮或打磨轮。处理装置500还包括一将加 工装置502包围起来的罩壳508。该罩壳508包括一狭缝509，加工轮504可 通过该狭缝接近到玻璃板202的边缘。在边缘加工过程中产生的污染物，例如， 玻璃颗粒和辅助玻璃板边缘加工的试剂(诸如水和其它润滑剂或冷却剂)都被 容纳在罩壳508内。罩壳508内的污染物通过一真空管线(图5B中的510) 排走。处理装置500还可包括一附连到罩壳508的气刀或水刀512，以防止未 被真空管线510收集到的污染物跑逸掉。
当使用一带有罩壳的处理装置切割玻璃板的边缘时，玻璃板质量区域被保 护起来以避免碰到加工过程中产生的污染物。玻璃板边缘可用诸如打磨轮和划 刻轮之类的工具进行加工。也可使用诸如浆状射流或氮射流之类的其它加工装 置代替打磨轮。可使用带有浆状射流或氮气射流装置的罩壳来包围玻璃板的边 缘。在加工过程中，罩壳允许使用化学冷却剂或其它润滑剂。冷却剂容纳在罩 壳内，由此，避免玷污玻璃的质量区域。使用诸如硅烷基类的冷却剂可提高加 工工具(例如，打磨轮)的效率并可帮助复原玻璃边缘内的开裂，形成更结实 的边缘。加工之后的边缘碎片可用含在罩壳内水流进行清洗。
相对于流体承载系统200的各种处理装置500结构都是可能的。图6A示出 一结构的简化图，其中，处理装置50设置在玻璃板202的顶部和底部上，并 沿着玻璃板202平移以加工玻璃板202的顶和底边缘。流体承载系统200用虚 线600表示，以便可以看到玻璃板202。在加工过程中，玻璃板的垂直边缘被 边缘夹持器夹持住。为了加工玻璃板202的垂直边缘，玻璃板202可从流体承 载系统200中取出，并运输到具有相同结构的另一处理工位。在到达下一工位 之前，玻璃板202可转动90度以便使用同样的结构来处理玻璃板202的其余 边缘。可在非质量区域内用夹持玻璃板202的机器人来执行该种转动。或者， 边缘夹持器208可重新定位到玻璃板202的顶部和底部，处理装置500可沿玻 璃板202的垂直边缘平移。这可在一个工位内无需转动玻璃板202就可加工玻 璃板202的所有边缘。
图6B示出图6A结构的另一修改型式。在此实例中，夹持玻璃板202边缘 的边缘夹持器208偶联到一端部操纵装置(effector)602，该操纵装置又偶联 到一平移或定位装置604，例如一线性滑动器。在此图中，流体承载系统200 也用虚线600表示，以可看到玻璃板202和边缘夹持器208。在加工过程中， 处理装置500静止地保持在玻璃板202的顶部和底部上，同时操作线性滑动器 604以使玻璃板202相对于处理装置500移动。玻璃板202在第一底部传送器 606上被运输到流体承载系统200，并在一用于具有类似或相同结构的另一工 位的第二底部传送器608上离开流体承载系统200。玻璃板202可在到达下一 工位之前转动90度。因为玻璃板202保持移动，所以该实例具有较高的产量。
上述各种结构也可构造成水平定向而不是如图所示的垂直定向。在一水平 结构中，流体承载将是水平的。诸如底部或架空的传送器、边缘夹持器、机器 人抽吸罩等任何用于操纵玻璃板的辅助设备，较佳地在非质量区域内、通常是 离玻璃板边缘5-10mm的地方接触到玻璃板。使用上述结构，如果流体承载中 的流体是液体，那么，玻璃板在边缘加工过程中在流体承载内保持湿润，这可 防止由于静电荷引起的在玻璃板上的颗粒积聚。玻璃板保持湿润还防止流体玷 污在玻璃板上。
以下的加工过程实例仅为了说明的目的，并不认为限制本发明的其它描述。
实例1
一连续的玻璃板由熔融工艺过程形成。当连续玻璃板从抽拔装置中出现时， 使用一移动式铁砧法(TAM)从连续玻璃板中切割下要求尺寸的玻璃板。TAM 包括使用一划刻组件来对连续玻璃板进行划刻，所述划刻组件沿着连续玻璃板 以匹配连续玻璃板速度的速度移动。在一标准TAM切割中，划刻装置是机械 划刻轮。就在对连续玻璃板进行划刻之前，一机械手将抽吸罩施加到连续玻璃 板上。连接到抽吸罩的机械手的端部操纵装置也随移动玻璃板移动。一旦用 TAM划刻玻璃板，机械手折弯该玻璃板以将它与连续玻璃板分离。然后，机 械手将玻璃板搬运到一架空传送器上，该传送器将玻璃板移到另一工位。在此 实例中，当连续玻璃板通过抽拔装置时，一组滚轮(或边缘导向器)夹住连续 玻璃板的边缘，如本技术领域内众所周知的那样。在此情形中，下一工位是进 行去除垂直突缘(VBS)的工位，即，修整玻璃板的垂直边缘并去除突缘的工 位。通常地，在玻璃板冷却之前去除突缘，否则，太多的应力会留在玻璃板内。 如果连续玻璃板的边缘不通过抽拔装置中的滚轮(或边缘导向器)，则不需 VBS。
实例2
如在实例1中准备的玻璃板在一加工作业线上进行处理。该作业线包括本 发明的一个或多个流体承载系统。加工过程包括使用热冲击切割工艺将玻璃板 切割成一定大小。该热冲击切割工艺过程描述在美国专利Nos.6713720、 6204472、6327875、6407360、6420678、6541730和6112967中，本文援引它 们所教导内容以供参考。一般地，热冲击切割工艺过程包括使用一诸如激光或 等离子炬那样的加热源沿一细线加热玻璃板。沿细线加热玻璃板后立即沿细线 快速冷却玻璃板。加热和冷却循环在细线附近的玻璃板内形成热冲击，这导致 沿细线传播的开裂。玻璃板分离开，或可容易地沿裂缝与玻璃板分离。
在热冲击切割工艺过程中，玻璃板可支承在空气承载上。空气承载可以是 简单的，例如，带有鼓吹空气的孔来悬浮玻璃板，或诸如空气承 载的空气/真空组合，其可从坐落于宾夕法尼亚州的阿斯顿(Aston)的New Way Air Bearings购得，或者可以为Core Flow air bearings。或者，上述流体承载系 统可用于作为流体的空气中。在将玻璃板切割成一定大小之后，加工玻璃板的 边缘，同时，在流体承载系统中支承玻璃板。可同时地加工(切割和打磨/抛光) 玻璃板的第一组对向边缘。然后，也可转动玻璃板或不转动玻璃板地同时地加 工玻璃板的其余的对向边缘组。因为实例1中的TAM和VBS不清洁，所以， 随后要清洗玻璃板。清洗玻璃板之后，使用气刀来干燥玻璃板。然后检查玻璃 板。检查之后，玻璃板可涂敷上保护涂层。然后包装玻璃板以备运输和/或储藏。
实例3
除了在流体承载系统中支承玻璃板的同时、并使用带有罩壳的处理装置将 玻璃板切割成一定大小之外，玻璃板如在实例2中那样进行加工。
实例4
除了TAM切割和VBS通过热冲击工艺之外，玻璃板如在实例1中那样地 进行准备。热冲击工艺过程是清洁的，不产生会对玻璃板质量区域造成污染的 玻璃碎屑。然后，除了因为TAM切割和VBS是干净的而不需最后清洗玻璃板 之外，如实例2或实例3那样对玻璃板进行加工。
本发明典型地提供如下优点。可避免通常与现有技术的加工工艺过程相关 的对玻璃板的充分清洗和干燥，例如，如在以上实例4中所述，TAM切割和 VBS是清洁的。上述加工工艺过程可以容易地集成有熔融过程。在边缘加工过 程中，流体承载系统提供对玻璃板的支承，而不接触玻璃板的质量区域。流体 承载系统增加玻璃的硬度，能在玻璃板边缘加工过程中更加精确地进行切割并 防止变形。流体承载系统可用来控制玻璃板的温度以使边缘处理效率达到最 大。垂直定向的加工作业线占地面积比水平定向的生产线大大地减小。在边缘 处理过程中，通过罩壳罩住玻璃板的边缘，可使玻璃板在处于流体承载系统内 的同时避免玻璃板质量区域的污染。
尽管参照有限数量的实施例描述了本发明，但得益于本发明的本技术领域 内的技术人员将会认识到，可以设计出其它的实施例而不脱离这里所揭示的本 发明的范围。因此，本发明的范围应只由附后的权利要求书来限定。