(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスシートを成形する方法であって、
ａ．屈曲用鉄器具上のガラスシートを３１６℃（６００°Ｆ）〜５３８℃（１，０００°Ｆ）に及ぶ予熱温度まで予熱することと、
ｂ．前記シートの温度を、前記予熱温度を上回るものから、前記ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度まで増加させることと、
ｃ．前記ガラスシートを屈曲させることであって、前記屈曲させることは、
ｉ．コンピュータ実装プロトコルによって制御される超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスを用いて、前記ガラスシートの一部を前記ガラスシートの少なくとも一部が弛む温度まで選択的に加熱することと、
ｉｉ．前記選択的に加熱するステップ中または前記選択的に加熱するステップ後の１つ以上の時点において、１つ以上の熱センサを用いて前記ガラスシートの少なくとも一部を走査し、前記１つ以上の熱センサから取得されるデータから、前記ガラスシートの少なくとも一部に関する少なくとも２つの次元における温度分布を取得することと、
ｉｉｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、前記取得された温度分布を前記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較することと、
ｉｖ．前記取得された温度分布を前記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御される前記超高周波数、高電力デバイスのビームを用いて前記ガラスシートを選択的に加熱することと、
ｖ．前記選択的に加熱するステップ中の１つ以上の時点において、１つ以上の位置センサから前記ガラスシートの少なくとも一部の位置データを取得し、コンピュータ実装プロセスを使用して、前記１つ以上の時点における前記ガラスシートに関する形状プロファイルを生産することと、
ｖｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、生産された形状プロファイルを前記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較することと、
ｖｉｉ．前記ガラスシートの形状プロファイルを前記基準形状プロファイルと合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御される前記超高周波数、高電力デバイスのビームを用いて前記ガラスシートを選択的に加熱することと
によって行われる、ことと
を含み、
比較するステップｉｉｉ．およびｖｉ．は、実質的に並行して実施される、方法。
【請求項２】
前記超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスは、ジャイロトロンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記取得された温度分布が前記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致するまで、前記屈曲させるステップのステップｉｉ．〜ｉｖ．を繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記取得された形状プロファイルが前記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと合致するまで、前記屈曲させるステップのステップｖ．〜ｖｉｉ．を繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記位置センサのうちの１つ以上は、カメラ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、またはレーザ光センサである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記形状プロファイルは、複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記形状プロファイルは、複数のレーザ光センサから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ以上の位置センサのうちの１つ以上は、レーザ光センサである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラスシートは、加熱および成形に先立って定サイズに切断される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記熱センサは、ＩＲ走査装置またはＩＲ撮像センサである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
システムであって、
第１の火炉であって、前記第１の火炉は、赤外線ヒータと、温度センサとを備える、第１の火炉と、
第２の火炉であって、前記第２の火炉は、赤外線ヒータと、超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスと、前記第２の火炉内の屈曲用鉄器具上のガラスシートに対する前記デバイスのビームの形状、場所、および移動を制御するための光学システムと、１つ以上の赤外線（ＩＲ）撮像センサとを備える、第２の火炉と、
前記第１および第２の火炉を通して屈曲用鉄器具上のガラスシートを搬送するためのコンベヤシステムと、
前記１つ以上のＩＲ撮像センサおよび前記超高周波数、高電力デバイスに接続されたコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムは、プロセッサと、前記超高周波数、高電力デバイスによる選択的加熱によって前記第２の火炉内のガラスシートの屈曲を制御するための命令とを備え、前記命令は、前記第２の火炉内のガラスシートを加熱および屈曲させるためのコンピュータ実装プロトコルを備え、前記コンピュータシステムは、前記ガラスの屈曲中の１つ以上の時点において、前記１つ以上のＩＲ撮像センサからのデータから前記ガラスシートの温度プロファイルを取得し、前記取得された温度プロファイルを前記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較し、前記ガラスシートを選択的に加熱し、前記基準温度分布と合致させるために、前記超高周波数、高電力デバイスを制御する、コンピュータシステムと、
前記ガラスシートを制御可能に冷却するための第３の加熱火炉であって、前記第３の加熱火炉は、ＩＲヒータと、強制冷気対流システムと、空気ファンとを備える、第３の加熱火炉と、
屈曲中に前記ガラスシートの１つ以上の部分に関する位置データを取得するように配列される前記第２の火炉内の１つ以上の位置センサと
を備え、
前記位置センサは、前記コンピュータシステムに接続され、前記コンピュータシステムは、
ａ．前記ガラスシートの屈曲中の１つ以上の時点において、前記１つ以上の位置センサからデータを取得することと、
ｂ．前記１つ以上の時点における前記１つ以上の位置センサからの前記取得されたデータから、前記ガラスシートに関する形状プロファイルを生産することと、
ｃ．前記取得された温度プロファイルを前記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較することと並列して、前記取得された形状プロファイルを前記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較することと、
ｄ．前記ガラスシートを選択的に加熱し、前記ガラスシートの形状プロファイルを前記基準形状プロファイルと合致させるために、前記超高周波数、高電力デバイスを制御することと
を実行する、システム。
【請求項１２】
前記超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスは、ジャイロトロンである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記１つ以上の位置センサのうちの１つ以上は、電荷結合素子（ＣＣＤ）である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
複数のＣＣＤを備え、前記形状プロファイルは、前記複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記１つ以上の位置センサのうちの１つ以上は、レーザ光センサである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
複数の前記レーザ光センサを備え、前記形状プロファイルは、複数の前記レーザ光センサから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記１つ以上のＩＲ撮像センサのうちの１つ以上は、レーザ光センサまたはＣＣＤである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
ＩＲヒータを有する第３の火炉をさらに備え、前記コンベヤシステムはさらに、前記第３の火炉を通して前記ガラスシートを搬送する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１、第２、および第３の火炉は、単一のトンネルを形成する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１および第２の火炉間および前記第２および第３の火炉間に扉を備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コンピュータシステムは、前記第１の火炉の温度を取得し、前記赤外線ヒータを使用して、前記第１の火炉の温度を調節し、前記コンピュータ実装プロトコルに従った予熱温度と合致させる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コンピュータシステムは、前記第２の火炉内の雰囲気温度を取得し、前記赤外線ヒータを使用して、前記第２の火炉内の雰囲気温度を調節し、前記コンピュータ実装プロトコルに従った予熱温度を上回るものから、前記ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度と合致させる、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１３年５月３０日に出願され“Ｈｅａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｈａｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｂｅａｍ  Ｈｅａｔｉｎｇ”と題された米国特許出願第１３／９０５，３６５号の一部係属出願である。該米国特許出願の内容は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明は、マイクロ波集束ビーム加熱を使用する加熱および屈曲（および／または成形）システムに関し、より具体的には、少なくとも２つ、例えば、少なくとも３つの加熱火炉を有するガラスラインに関する。第１の加熱火炉は、１つまたはそれを上回るガラス基板を第１の温度まで予熱するために使用され、第２の加熱火炉は、ガラス形成火炉であり、基板を第１の温度に維持し、マイクロ波集束ビーム加熱を使用して、１つまたはそれを上回るガラス基板の選択された部分を加熱および屈曲させ、第１の加熱火炉または第３の火炉は、１つまたはそれを上回るガラス基板を制御可能に冷却する。
【０００３】
また、本明細書に提供されるものは、成形されるべきガラスシートの温度および屈曲のリアルタイム監視のための方法である。
【背景技術】
【０００４】
屈曲技術において屈曲用鉄器具また成形用金具と一般的に称される屈曲デバイスは、陸上、水上、航空、および宇宙車両のためのモノリシックかつ積層された透明材の製造における使用のために１つまたはそれを上回るガラスシートを成形する分野において周知である。陸上および水上車両のための透明材の製造における使用のためのガラス基板またはシートを成形するための方法は、通常、継ぎ合わされた、または平滑化された縁および事前判定されたサイズを有する１つまたはそれを上回るガラスシートを提供するステップと、ガラスシートを熱軟化させるために、屈曲用鉄器具上に支持されるガラスシートを火炉を通して移動させるステップと、ガラスシートを成形するステップと、成形されたガラスシートを焼鈍する、または焼戻しするために、成形されたガラスシートを制御可能に冷却するするステップと、陸上または水上車両のための透明材の製造において成形されたガラスシートを使用するステップとを含む。航空および宇宙車両のための透明材の製造における使用のためのガラス基板またはシートを成形するための方法は、通常、継ぎ合わされた、または平滑化された縁および事前判定されたサイズを有する１つまたはそれを上回るガラスシートを提供するステップと、ガラスシートを熱軟化させるために、屈曲用鉄器具上に支持されるガラスシートを火炉を通して移動させるステップと、ガラスシートを成形するステップと、成形されたガラスシートを焼鈍するために、成形されたガラスシートを制御可能に冷却するするステップと、成形されたガラスシートを第２の事前判定されたサイズに切断するステップと、成形されたガラスシートの縁を継ぎ合わせる、または平滑化するステップと、成形されたガラスシートを化学的に強化する、または成形されたガラスシートを熱的に焼戻しするステップと、航空または宇宙車両のための透明材の製造において強化された成形されたガラスシートを使用するステップとを含む。
【０００５】
陸上および水上車両のための透明材との併用のためのガラスシートを成形するステップと、航空および宇宙車両のための透明材との併用のためのガラスシートを成形するステップとの間の本議論における着目差異は、陸上および水上車両のための透明材との併用のためのガラスシートが、成形または屈曲前に定サイズに切断される一方、航空および宇宙車両のための透明材との併用のためのガラスシートが、成形前により大きいサイズに切断され、次いで、屈曲後に定サイズに切断されることである。明確化を目的として、陸上および水上車両のための透明材との併用のためのガラスシートを成形するための現在利用可能なプロセスはまた、「定サイズ切断プロセス」とも称され、航空および宇宙車両における透明材との併用のためのガラスシートを成形するための現在利用可能なプロセスは、「屈曲後切断プロセス」と称される。
【０００６】
定サイズ切断プロセスは、ガラスシートの加熱および屈曲に先立って所望される厳密なサイズへのガラスシートの切断を可能にする。しかしながら、定サイズ切断プロセスは、ガラスシートの表面上に発生し得る任意の可能性として考えられる損傷を考慮せず、これは、ガラスシートおよび続けて形成される透明材の光学品質を許容不可能にし得る。
【０００７】
本問題の１つの解決策は、その設計において屈曲用鉄器具と接触するガラスシートの表面の損傷を防止するための改良を有する屈曲用鉄器具を提供することである。そのような屈曲用鉄器具は、米国特許出願第１３／７１４，４９４号に開示される。本問題の別の解決策は、火炉の温度を低下させる、および／またはガラスシートを成形するための加熱サイクルの時間期間を短縮し、シート成形プロセス中に屈曲用鉄器具と接触するガラスシートの表面の損傷を低減または排除することである。
【０００８】
ここで当業者によって理解され得るように、屈曲用鉄器具と接触するガラスシートの表面の損傷を排除または低減させながら、定サイズ切断プロセスを使用して、航空機および宇宙用透明材における使用のためのガラスシートを成形するプロセスおよび／またはそのための機器を提供することが、有利であろう。
【０００９】
また、ガラスシートの効率的かつ効果的な加熱、および／またはその複雑な形状への成形、および／またはその冷却を可能にするシステムおよび方法を提供することによって、「屈曲後切断」のプロセスを排除することが、有利であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に提供されるものは、効率的かつ自動化された様式で複雑なガラスシート形状を生産するための方法およびシステムである。本明細書に提供される方法およびシステムは、それらが、過剰な熱の使用および結果として生じる損傷の可能性の増加を伴わずに、精密な個別化形状を可能にする点において、以前の技術に優る改良物である。さらに、リアルタイムフィードバックによって、本明細書に説明される方法およびシステムは、複雑な形状が毎回達成されることを確実にする。
【００１１】
本明細書に提供されるものは、屈曲用鉄器具上のガラスシートを６００°Ｆ〜１，０００°Ｆに及ぶ予熱温度まで予熱するステップと、シートの温度を、予熱温度を上回るものから、ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度まで、例えば、限定ではないが、１，１００°Ｆ〜１，２５０°Ｆの温度範囲内で増加させるステップと、ｉ．）コンピュータ実装プロトコルによって制御されるジャイロトロンビームを用いて、ガラスシートの一部をガラスシートの少なくとも一部が弛む温度まで選択的に加熱するステップと、ｉｉ．）選択的に加熱するステップ中またはその後の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る赤外線（ＩＲ）走査装置を用いてガラスシートの少なくとも一部を走査し、１つまたはそれを上回るＩＲ走査装置から取得されるデータから、ガラスシートの少なくとも一部に関する少なくとも２つの次元における温度分布を取得するステップと、ｉｉｉ．）コンピュータ実装プロセスを使用して、取得された温度分布をコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較するステップと、取得された温度分布をコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御されるジャイロトロンビームを用いてガラスシートを選択的に加熱するステップとによってガラスシートを屈曲させるステップとを含む、ガラスシートを成形および／または屈曲させるための方法およびシステムである。
【００１２】
本明細書に付加的に提供されるものは、本明細書ではガラス予熱チャンバ／オーブンとも称される第１の火炉であって、赤外線ヒータと、温度センサとを備える、第１の火炉と、本明細書ではガラス成形、ガラス屈曲、および／またはガラス形成火炉とも称される第２の火炉であって、赤外線ヒータと、ジャイロトロンデバイスまたは超高周波数（例えば、少なくとも２０ＧＨｚ（ギガヘルツ）、例えば、２０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）および高電力（例えば、マイクロ波スペクトル内の少なくとも５ｋＷ（キロワット））電磁波を生産し得る他のデバイスを備えるジャイロトロンシステムと、第２の火炉内の屈曲用鉄器具上のガラスシートに対するジャイロトロンデバイスのビームの形状、場所、および移動を制御するための光学システムと、１つまたはそれを上回る赤外線（ＩＲ）撮像センサとを備える、第２の火炉と、第１および第２の火炉を通して屈曲用鉄器具上のガラスシートを搬送するためのコンベヤシステムと、１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサおよびジャイロトロンシステムに接続されたコンピュータシステムであって、該コンピュータシステムは、プロセッサと、ジャイロトロンシステムによる選択的加熱によって第２の火炉内のガラスシートの屈曲を制御するための命令とを備え、該命令は、第２の火炉内のガラスシートを加熱および屈曲させるためのコンピュータ実装プロトコルを備え、該コンピュータシステムは、ガラスの屈曲中の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサからのデータからガラスシートの温度プロファイルを取得し、取得された温度プロファイルをコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較し、ガラスシートを選択的に加熱し、基準温度分布と合致させるために、ジャイロトロンビームシステムを制御する、コンピュータシステムとを備えるシステムである。本システムは、随意に、ガラスシートを制御可能に冷却するための第３の加熱火炉を含有する。第３の火炉は、ＩＲヒータと、強制冷気対流システムと、空気ファンとを備える。第３の火炉が存在しない場合、第１の火炉は、これらの特徴の全てを含有するであろう。
【００１３】
加えて、本発明は、例えば、航空機透明材のためのガラスシートを成形するように火炉システムを動作させる方法に関し、本方法は、とりわけ、
ａ）固定成形レールと、移動可能成形レールとして画定される、関節アーム上の成形レールとを有する屈曲用鉄器具上に平坦ガラスシートを配置するステップと、
ｂ）ガラスシートを有する屈曲用鉄器具を火炉の内部に位置付け、ガラスシートを加熱し、固定成形レール上のガラスシートを成形しながら、ジャイロトロンからのマイクロ波エネルギーのビームを移動させ、移動可能成形レールにオーバーレイするガラスシートの一部を加熱し、関節アームの移動によってガラスシートの一部を成形するステップと、
ｃ）１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサからガラスシートの少なくとも一部の１つまたはそれを上回る熱画像を取得し、随意に、１つまたはそれを上回る３Ｄ撮像センサから１つまたはそれを上回る形状プロファイル画像を取得し、コンピュータに伝送するステップと、
ｄ）コンピュータ実装方法を使用して、１つまたはそれを上回る熱画像、および随意に、１つまたはそれを上回る形状プロファイル画像を分析し、コンピュータ実装方法を用いて、画像を１つまたはそれを上回る基準熱画像、および随意に、１つまたはそれを上回る基準形状プロファイル画像と比較し、１つまたはそれを上回る熱画像、および随意に、形状プロファイル画像と基準画像との間の差異を判定するステップと、
ｅ）事前判定された基準としての熱（電力および速度）プロファイルに基づいて、コンピュータ実装方法を使用して、ジャイロトロンまたは他の好適な源からのマイクロ波エネルギーのビームを指向させ、ガラスシートの一部を加熱し、１つまたはそれを上回る基準熱画像と合致させ、随意に、１つまたはそれを上回る基準形状プロファイル画像と合致させ、１つまたはそれを上回る熱画像が、１つまたはそれを上回る基準熱画像と合致するまで、および随意に、１つまたはそれを上回る形状プロファイル画像が、１つまたはそれを上回る基準形状プロファイル画像と合致するまで、分析および比較するステップを繰り返すステップと、
ｆ）コンピュータ実装方法を通して、ガラス粘度分布を生産し、ガラスシートが、許容可能な光学品質を伴う要求される形状に形成または屈曲されることを可能にするステップと、
ｇ）成形されたガラスシートを制御可能に冷却するステップと、
を含む。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ガラスシートを成形する方法であって、
ａ．屈曲用鉄器具上のガラスシートを６００°Ｆ〜１，０００°Ｆに及ぶ予熱温度まで予熱するステップと、
ｂ．上記シートの温度を、上記予熱温度を上回るものから、上記ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度まで増加させるステップと、
ｃ．上記ガラスシートを屈曲させるステップであって、上記屈曲させるステップは、
ｉ．コンピュータ実装プロトコルによって制御される超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスを用いて、上記ガラスシートの一部を上記ガラスシートの少なくとも一部が弛む温度まで選択的に加熱するステップと、
ｉｉ．上記選択的に加熱するステップ中またはその後の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る熱センサを用いて上記ガラスシートの少なくとも一部を走査し、上記１つまたはそれを上回る熱センサから取得されるデータから、上記ガラスシートの少なくとも一部に関する少なくとも２つの次元における温度分布を取得するステップと、
ｉｉｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、上記取得された温度分布を上記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較するステップと、
ｉｖ．上記取得された温度分布を上記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致させるために、上記コンピュータ実装プロセスによって制御される超高周波数、高電力デバイスのビームを用いて上記ガラスシートを選択的に加熱するステップと、
によって行われる、ステップと、
を含む、方法。
（項目２）
上記超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスは、ジャイロトロンである、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記取得された温度分布が、上記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致するまで、上記屈曲させるステップのステップｉｉ．−ｉｖ．を繰り返すステップをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
屈曲させるステップｃ．はさらに、
ｖ．上記選択的に加熱するステップ中の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る位置センサから上記ガラスシートの少なくとも一部の位置データを取得し、コンピュータ実装プロセスを使用して、上記１つまたはそれを上回る時点における上記ガラスシートに関する形状プロファイルを生産するステップと、
ｖｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、生産された形状プロファイルを上記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較するステップと、
ｖｉｉ．上記ガラスシートの形状プロファイルを上記基準形状プロファイルと合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御される上記超高周波数、高電力デバイスのビームを用いて上記ガラスシートを選択的に加熱するステップと、
を含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記取得された形状プロファイルが、上記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと合致するまで、上記屈曲させるステップのステップｖ．−ｖｉｉ．を繰り返すステップをさらに含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
上記比較するステップｉｉｉ．およびｖｉ．は、実質的に並行して実施される、項目４に記載の方法。
（項目７）
上記位置センサのうちの１つまたはそれを上回るものは、カメラまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）である、項目４に記載の方法。
（項目８）
上記形状プロファイルは、複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、項目７に記載の方法。
（項目９）
上記形状プロファイルは、複数のレーザ光センサから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、項目７に記載の方法。
（項目１０）
上記１つまたはそれを上回る位置センサのうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサである、項目４に記載の方法。
（項目１１）
上記ガラスシートは、加熱および成形に先立って定サイズに切断される、項目１に記載の方法。
（項目１２）
上記熱センサは、ＩＲ走査装置またはＩＲ撮像センサである、項目１に記載の方法。
（項目１３）
システムであって、
赤外線ヒータと、温度センサとを備える、第１の火炉と、
赤外線ヒータと、超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスと、第２の火炉内の屈曲用鉄器具上のガラスシートに対する上記デバイスのビームの形状、場所、および移動を制御するための光学システムと、１つまたはそれを上回る赤外線（ＩＲ）撮像センサとを備える、第２の火炉と、
上記第１および第２の火炉を通して屈曲用鉄器具上のガラスシートを搬送するためのコンベヤシステムと、
上記１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサおよび上記超高周波数、高電力デバイスに接続されたコンピュータシステムであって、上記コンピュータシステムは、プロセッサと、上記超高周波数、高電力デバイスによる選択的加熱によって上記第２の火炉内のガラスシートの屈曲を制御するための命令とを備え、上記命令は、上記第２の火炉内のガラスシートを加熱および屈曲させるためのコンピュータ実装プロトコルを備え、上記コンピュータシステムは、上記ガラスの屈曲中の１つまたはそれを上回る時点において、上記１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサからのデータから上記ガラスシートの温度プロファイルを取得し、上記取得された温度プロファイルを上記コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較し、上記ガラスシートを選択的に加熱し、上記基準温度分布と合致させるために、上記超高周波数、高電力デバイスを制御する、コンピュータシステムと、
ＩＲヒータと、強制冷気対流システムと、空気ファンとを備える、上記ガラスシートを制御可能に冷却するための第３の加熱火炉と、
を備える、システム。
（項目１４）
上記超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイスは、ジャイロトロンである、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
屈曲中に上記ガラスシートの１つまたはそれを上回る部分に関する位置データを取得するように配列される、１つまたはそれを上回る位置センサを上記第２の火炉内にさらに備え、上記位置センサは、上記コンピュータシステムに接続され、上記コンピュータシステムは、
ａ．上記ガラスシートの屈曲中の１つまたはそれを上回る時点において、上記１つまたはそれを上回る位置センサからデータを取得し、
ｂ．上記１つまたはそれを上回る時点において上記１つまたはそれを上回る位置センサから取得されたデータから、上記ガラスシートに関する形状プロファイルを生産し、
ｃ．上記取得された形状プロファイルを上記コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較し、
ｄ．上記ガラスシートを選択的に加熱し、上記ガラスシートの形状プロファイルを上記基準形状プロファイルと合致させるために、上記超高周波数、高電力デバイスを制御する、
項目１３に記載のシステム。
（項目１６）
上記１つまたはそれを上回る位置センサのうちの１つまたはそれを上回るものは、電荷結合素子（ＣＣＤ）である、項目１５に記載のシステム。
（項目１７）
複数のＣＣＤを備え、上記形状プロファイルは、上記複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
上記１つまたはそれを上回る位置センサのうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサである、項目１５に記載のシステム。
（項目１９）
複数の上記レーザ光センサを備え、上記形状プロファイルは、上記複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
上記１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサのうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサまたはＣＣＤである、項目１３に記載のシステム。
（項目２１）
ＩＲヒータを有する第３の火炉をさらに備え、上記コンベヤシステムはさらに、上記第３の火炉を通して上記ガラスシートを搬送する、項目１３に記載のシステム。
（項目２２）
上記第１、第２、および第３の火炉は、単一のトンネルを形成する、項目２１に記載のシステム。
（項目２３）
上記第１および第２の火炉間および上記第２および第３の火炉間に扉を備える、項目２２に記載のシステム。
（項目２４）
上記コンピュータシステムは、上記第１の火炉の温度を取得し、上記ＩＲヒータを使用して、上記第１の火炉の温度を調節し、上記コンピュータ実装プロトコルに従って予熱温度と合致させる、項目１３に記載のシステム。
（項目２５）
上記コンピュータシステムは、上記第２の火炉の周囲温度を取得し、上記ＩＲヒータを使用して、上記第２の火炉の温度を調節し、上記予熱温度を上回るものから、上記ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度と合致させる、項目１３に記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、透明材の積層構造を図示する、積層航空機透明材の断面図である。
【図２】図２は、本発明の教示に従って成形される、成形されたシートの斜視図である。
【図３】図３は、とりわけ、図２の成形されたシートを提供するために、本発明の教示に従って成形され得る平坦シートの斜視図である。
【図４】図４は、とりわけ、ガラスシート、例えば、限定ではないが、図３のシートを図２に示される成形されたシートに成形するために、本発明の実践において使用され得る屈曲デバイスの非限定的実施形態の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の教示による、とりわけ、ガラスシートを加熱および成形するために、例えば、限定ではないが、図３のシートを図２に示される成形されたシートに加熱および成形するために、本発明の実践において使用され得る火炉システムの非限定的実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、図５に示される火炉の立面断面図である。
【図７】図７は、図５および６に示される火炉システムの隣接する内部間の熱損失を低減させるために、本発明の特徴を組み込む、明確化を目的として除去される部分を有する火炉扉の斜視図である。
【図８】図８は、屈曲用鉄器具、例えば、限定ではないが、図４に示される屈曲用鉄器具を支持するための搬器および搬器を図５および６に示される火炉の入口端に移動させるための移動可能コンベヤ区分の斜視図である。
【図９】図９は、本発明の教示による、センサからの信号を受信し、信号に作用するためのマイクロプロセッサを図示する。
【図１０】図１０は、ガラスシートの選択された部分を加熱するために、本発明の実践において使用され得るジャイロトロンを示す部分的に断面の概略図である。
【図１１】図１１は、１つまたはそれを上回るガラスシートのスタックの一部を選択的に加熱するためのジャイロトロンのマイクロ波ビームの経路を示す平面図である。
【図１２】図１２は、とりわけ、ガラスシートを加熱および成形するために、本発明の実践において使用され得る本発明の特徴を組み込む、火炉システムの立面断面側面図である。
【図１３】図１３は、とりわけ、ガラスシートを加熱および成形するために、本発明の実践において使用され得る本発明の特徴を組み込む、火炉システムの立面平面図である。
【図１４】図１４は、とりわけ、ガラスシートを加熱および成形するために、本発明の実践において使用され得る本発明の火炉の立面断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の火炉システムの立面断面図である。
【図１６】図１６は、本発明による、ガラスシートを成形する方法のフロー図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書で使用されるように、「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上方」、「下方」、および同等物等の空間または方向的用語は、これが図面において示されるように本発明に関連する。しかしながら、本発明は、種々の代替配向をとり得、故に、そのような用語は、限定として見なされるべきではないことを理解されたい。さらに、本明細書で使用されるように、本明細書および請求項において使用される寸法、物理的特性、処理パラメータ、成分量、反応条件、および同等物を表す全ての数は、用語「約」によって全ての事例において修飾されるものと理解されたい。故に、そうでないことが示されない限り、以下の明細書および請求項に記載される数値は、本発明によって取得されるように追求される所望の性質に応じて、変動し得る。少なくとも、本請求項の範囲に対する均等論の適用を限定する企図としてではなく、各数値は、少なくとも報告された有効数字の数に照らして、かつ通常の端数処理技法を適用することによって解釈されるべきである。さらに、本明細書に開示される全ての範囲は、開始範囲値および終了範囲値、およびその中に組み込まれる任意の部分的範囲および全ての部分的範囲を包含するように理解されたい。１の最小値と１０の最大値との間の（およびこれらの値を含む）範囲にわたって、つまり、全ての部分的範囲は、１またはそれを上回る最小値で開始し、１０またはそれを下回る最大値で終了し、例えば、１〜３．３、４．７〜７．５、５．５〜１０、および同等物である。さらに、本明細書で使用されるように、用語「わたる」は、上を意味するが、必ずしも、表面と接触することを意味しない。例えば、第２の基板に「わたる」第１の基板は、第１および第２の基板間に位置する同一または異なる組成物の１つまたはそれを上回る他の基板の存在を除外しない。
【００１６】
本発明を議論する前に、本発明は、具体的な例証される実施例が、単に、一般的な発明的概念の例証であるため、その用途においてそれらに限定されないことを理解されたい。さらに、本発明を議論するために本明細書で使用される専門用語は、説明を目的とし、限定的ではない。またさらに、以下の議論で別様に示されない限り、同様の番号は、同様の要素を指す。
【００１７】
以下の議論の目的に関して、本発明は、航空機透明材のためのシートを成形することに関して議論されるであろう。本願に関して、用語「ガラス成形」は、ガラス屈曲および／またはガラス形成の概念を指す。これらの用語は、本願全体を通して同義的に使用される。理解されるであろうように、本発明は、シートの材料に限定されず、例えば、シートは、限定ではないが、ガラスシートまたはプラスチックシートであり得る。本発明の広範な実践では、シートは、任意の所望の特性を有する任意の所望の材料から作製されることができる。例えば、シートは、可視光に対して不透明、透明、または半透明であり得る。「不透明」とは、０％の可視光透過率を有することを意味する。「透明」とは、０％を上回るもの〜１００％の範囲内の可視光透過率を有することを意味する。「半透明」とは、電磁エネルギー（例えば、可視光）が通過することを可能にするが、視認者に対向する側上の物体が明確に可視ではないように本エネルギーを拡散させることを意味する。本発明の好ましい実践では、シートは、透明ガラスシートである。ガラスシートは、従来のソーダ石灰シリカガラス、ホウケイ酸ガラス、またはリチア−アルミナ−シリカガラスを含むことができる。ガラスは、透明ガラスであり得る。「透明ガラス」とは、非着色または非有色ガラスを意味する。代替として、ガラスは、着色される、または別様に有色のガラスであり得る。ガラスは、焼鈍、熱処理、または化学的に強化されることができる。本発明の実践では、ガラスは、従来のフロートガラスであり得、任意の光学性質、例えば、任意の値の可視透過率、紫外線透過率、赤外線透過率、および／または合計太陽エネルギー透過率を有する任意の組成物であり得る。「フロートガラス」とは、従来のフロートプロセスによって形成されるガラスを意味する。フロートガラスプロセスの実施例が、米国特許第４，７４４，８０９号および第６，０９４，９４２号（その特許は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に開示されている。
【００１８】
本発明の一実施例では、ガラスは、米国特許第８，０６２，７４９号に開示されるタイプの透明リチア−アルミナ−シリカガラスであり、本発明の別の実施例では、ガラスは、米国特許第４，１９２，６８９号、第５，５６５，３８８号、および第７，５８５，８０１号に開示されるタイプの透明ソーダ石灰シリカガラスであった。
【００１９】
ガラスシートは、航空機のための成形されたモノリシックまたは成形された積層透明材の製造において使用されることができる。しかしながら、理解され得るように、本発明の成形されたガラスシートは、限定ではないが、フロントガラス、窓、尾灯、サンルーフおよびムーンルーフ、積層または非積層住宅用および／または商業用窓、断熱ガラスユニット、および／または陸上、航空、宇宙、水上、および水中車両のための透明材等、任意のタイプの透明材の製造において使用されることができる。車両透明材、住宅用および商業用透明材、および航空機透明材、および同一物を作製する方法の非限定的実施例が、米国特許第４，８２０，９０２号、第５，０２８，７５９号、第６，３０１，８５８号、および第８，１５５，８１６号（その特許は、本明細書に参照することによって本明細書に組み込まれる）に見出されている。
【００２０】
図１に示されるものは、本発明の実践によって作製され得る構成要素を有する、例示的積層航空機フロントガラス２０の断面図である。フロントガラス２０は、第１のウレタン中間層３０によってビニル中間層またはシート２８に固着される第１のガラスシート２２を含み、ビニル中間層２８は、第２のウレタン中間層３４によって加熱可能部材３２に固着される。当分野で使用されるタイプの縁部材または防湿層３６、例えば、限定でないが、シリコーンゴムまたは他の可撓性耐久性耐湿性材料が、（１）フロントガラス２０の周辺縁３８、すなわち、ビニル中間層２８、第１および第２のウレタン中間層３０、３４、および加熱可能部材３２の周辺縁３８、（２）フロントガラス２０の外面４２の周縁または周縁縁部４０、すなわち、フロントガラス２０の第１のガラスシート２２の外面４２の周縁４０、および（３）フロントガラス２０の外面４６の周縁または周縁縁部４４、すなわち、加熱可能部材３２の外面４６の周縁に固着される。
【００２１】
第１のガラスシート２２、ビニル中間層２８、および第１のウレタン中間層３０は、フロントガラス２０の構造的部分または内側区分を形成する。フロントガラス２０の外面４２は、車両、例えば、航空機（図示せず）の内部に面する。ウレタン層３４および加熱可能部材３２は、フロントガラス２０の非構造的部分または外側区分を形成する。フロントガラス２０の表面４６は、航空機の外部に面する。加熱可能部材３２は、フロントガラス２０の外面４６から曇りを除去する、および／またはその上の氷を溶解させるために熱を提供する。
【００２２】
図２に示されるものは、本発明の教示に従って成形される、２枚の成形されたガラスシート６０および６１である。ガラスシート６０および６１はそれぞれ、湾曲した端部部分６２および６４と、成形された中間部分６６とを有する。例えば、成形されたガラスシート６０および６１は、図４に示される屈曲用鉄器具７０を使用して、図３に示される平坦ガラスシート６８および６９から成形されることができる。「Ｂｅｎｄｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｆｏｒ  Ｓｈａｐｉｎｇ  Ｇｌａｓｓ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｉｅｓ」と題され、２０１２年１２月１４日に出願された、米国特許出願第１３／７１４，４９４号に開示されている屈曲用鉄器具が、本発明の実践において使用されることができる。米国特許出願第１３／７１４，４９４（以降では、「米国特許出願第‘４９４号」とも称される）の開示は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。屈曲用鉄器具７０の詳細な議論に関して、米国特許出願第‘４９４号に注目されたい。本文書の図４は、米国特許出願第‘４９４号の図４に対応する。理解され得るように、本発明は、屈曲用鉄器具７０に限定されず、任意の設計の屈曲用鉄器具が、任意の所望の形状に１つのシートを成形する、または２つのシート６８および６９（図３参照）を同時に成形する、または２つを上回るシートを成形するために、本発明の実践において使用されることができる。
【００２３】
図５および６は、例示的火炉７４、例えば、限定ではないが、ガラスシート、例えば、限定ではないが、成形されたガラスシート６８および６９を加熱および成形するための本発明の火炉システムまたは装置を示す。火炉７４は、第１のチャンバ７６または火炉と、第２のチャンバ７８または火炉とを含む。第１のチャンバ７６は、屈曲用鉄器具７０（図４）上に支持される、または位置付けられる、ガラスシート、例えば、限定ではないが、平坦ガラスシート６８または平坦ガラスシート６８および６９（図３参照）を予熱し、成形されたガラスシートを焼鈍するために、屈曲用鉄器具７０上に支持される、または位置付けられる、成形されたガラスシート、例えば、限定ではないが、成形されたガラスシート６０または成形されたガラスシート６０および６１（図２）を制御可能に冷却する。第２のチャンバ７８は、本発明の教示に従って、平坦ガラスシート６８および６９の一部を選択的に加熱し、ガラスシート６８および６９を所望の形状、例えば、本発明を限定するものではないが、図２に示される成形されたガラスシート６０および６１の形状に成形する。
【００２４】
第１のチャンバ７６は、第１の開口部８０（第１のチャンバ７６の「入口８０」とも称される）と、第１の開口部８０に対向し、それから離間される第２の開口部８２（第１のチャンバ７６の「出口８２」とも称される）とを有する（第２の開口部は、図６に明確に示される）。第２のチャンバ７８は、第１の開口部８４（第２のチャンバ７８の「入口８４」とも称される）と、第２のチャンバ７８の第１の開口部８４に対向し、それから離間される第２の開口部８６（第２のチャンバ７８の「出口８６」とも称される）とを有する。本配列では、屈曲用鉄器具７０上に支持される平坦シート６８および６９は、ガラスシート６８および６９を予熱するために、第１のチャンバ７６の第１の開口部８０を通して、第１のチャンバ７６の内部８８（図６参照）に移動される。予熱されたガラスシート６８および６９は、ガラスシート６８および６９を制御可能に加熱し、本発明の教示に従ってガラスシートを成形するために、第１のチャンバ７６の第２の開口部８２を通して、かつ第２のチャンバ７８の第１の開口部８４を通して、第２のチャンバ７８の内部９０（図６参照）に移動される。加熱された成形されたガラスシート６０および６１は、成形されたガラスシートを制御可能に冷却するために、第２のチャンバ７８の内部９０から、第２のチャンバ７８の第１の開口部８４および第１のチャンバ７６の第２の開口部８２を通して、第１のチャンバ７６の内部８８に移動される。その後、成形されたガラスシート６０および６１は、第１のチャンバ７６の内部８８から、第１のチャンバ７６の第１の開口部８０を通して移動される。
【００２５】
第１のチャンバ７６の内部８８および第２のチャンバ７８の内部９０は、第１のチャンバ７６の入口８０に扉９２、第２のチャンバ７８の入口８４に扉９４、および第２のチャンバ７８の出口８６に扉９６を提供することによって、相互に、かつ火炉７４の外部の環境から分離される。理解され得るように、本発明は、それぞれ、入口８０、入口８４、および出口８６に提供される扉９２、９４、９６のタイプに限定されず、任意の扉設計および／または構造が、本発明の実践において使用されることができる。例えば、扉９２および９６は、設計および構造において類似し得る。前述に照らして、本議論は、ここで、別様に示されない限り、本議論が扉９６を対象とすることを理解して、扉９２の設計および構造を対象とする。図５を参照すると、扉９２は、チャンバ７６の入口８０を開放するために上向きに移動し、入口８０を閉鎖するために下向きに移動し、扉９６に関して、開口部８６を開放するために上向きに移動し、開口部８６を閉鎖するために下向きに移動する往復垂直移動のために、軌道１０２および１０４内に搭載される側９８および１００を有する。火炉７８の開口部８６は、とりわけ、火炉７８の修復を行い、それに対する保守を実施し、火炉７８の内部９０を清掃する、例えば、限定ではないが、割れたガラスを除去し、以下に詳細に議論される火炉７４を拡張するために使用される。
【００２６】
扉９２および９６は、相互に離間され、回転シャフト１１４上に搭載される車輪１１０および１１２の対を含む滑車配列１０８によって、二方向矢印１０６によって指定される往復垂直経路に沿って移動される。ケーブル１１６、１１８は、それぞれ、扉９２および９６の側９８、１００に隣接して上側１２１に固着される一方の端部１２０（扉９２に関して明確に示される）と、各々が空気シリンダ１２６に接続されるケーブル１１６、１１８の対向する端部１２４（図５の扉９２および９６に関して明確に示される）とを有する。
【００２７】
例えば、扉９２および９４は、それぞれ、鋼から作製される一方の側１２８と、ステンレス鋼から作製される、火炉のうちのその個別のものの内部に面する対向する側１２９とを有する外側金属筐体１２７から作製されることができる。筐体１２７の内部は、Ｋａｏｗｏｏｌ断熱材１３０（図６に明確に示される）を用いて充填されることができる。
【００２８】
成形されたガラスシート６０および６１は、第１の火炉の中に移動され、焼鈍される。
ガラスシートを焼鈍する方法は、当分野で周知であり（例えば、米国特許第７，２４０，５１９号（その特許は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）参照）、いかなるさらなる議論も、必要であると見なされない。シートが焼鈍された後、扉９２は、離昇され、成形されたガラスシートは、第１の火炉７６から除去される。成形されたガラスシート６０および６１が第１の火炉７６から除去されるときの第１の火炉７６と第２の火炉７８との間の温度差は、８００〜１，０００°Ｆの範囲内の温度に到達し得る。より具体的には、第１の火炉７６の温度は、２００°Ｆと同程度に低くあり得、焼鈍された成形されたガラスシート６０および６１が第１の火炉７６から移動可能コンベヤ２０２上で除去される温度である一方、第２の火炉７８の温度は、１，０００°Ｆを上回り得、ガラス予熱温度である。それぞれ、第１および第２の火炉７６および７８間の熱損失を低減させるために、扉９４は、０．８０ＢＴＵ／（ｈｒ・ｆｔ・°Ｆ）を下回る熱伝導率を有することができる。
【００２９】
図７を参照すると、例示的扉９４は、パイプフレーム９４ａの側９４ｃに固着されるステンレス鋼１１ゲージシート９４ｂと、パイプフレーム９４ａの側９４ｅに固着されるステンレス鋼１１ゲージシート９４ｄとを有する、パイプフレーム９４ａを含む。１  １／２インチの厚さを有する、Ｓｕｐｅｒ  Ｆｉｒｅｔｅｍｐ（Ｒ）Ｍという登録商標で販売される断熱材料の層１３３が、ステンレス鋼シート９４ｂおよび９４ｄ間のパイプフレーム９４ａ内に提供された。断熱材料の層９４ｇが、鋼シート９４ｄにわたって提供され、０．００８〜０．０１０インチ厚さのステンレス鋼箔９４ｈを用いて被覆される。扉９４は、火炉７８の内部に面するステンレス鋼シート９４ｈとともに搭載される。開口部９４ｉおよび９４ｊが、室温圧縮空気をパイプフレーム９４ａを通して移動させ、扉９４を冷却し、パイプフレーム９４ａおよびシート９４ｂおよび９４ｄの撓みを防止するために、コンプレッサ（図示せず）に接続される。随意に、層９４ｇの周辺縁は、箔９４ｈによって被覆される。
【００３０】
扉９４は、垂直に往復する反転されたＵ形部材１３６（図５に明確に示される）に接続される。より具体的には、扉９４は、ロッド１３８によってＵ形部材１３６の中間脚部１３７に接続され、外側脚部１３９および１４０が、任意の便宜的な様式で、それぞれ、垂直軌道１４１および１４２内に往復垂直移動のために搭載される（図５参照）。Ｕ形部材は、電気モータ１４５（図６のみに示される）によって、垂直に上向きかつ下向きに移動される。扉９４が下位置にあると、火炉７８の入口８４は、閉鎖され、扉９４が上位置にあると、火炉７８の入口８４は、開放される。上位置では、図６に示されるように、扉９４は、火炉７８の金属屋根１５０の垂直延長部１４８によって一方の側上に形成されるエンベロープ１４６の中に移動され（図６参照）、エンベロープ１４６の別の側１５２は、軌道１４０および１４２間に固着されるセラミックまたは金属壁から作製される（図５参照）。
【００３１】
第１の火炉７６の設計および構造は、本発明を限定するものではなく、ガラスシートを所望の温度、例えば、平坦ガラスシート６８および６９の軟化する、または弛む温度を下回る温度まで加熱または予熱し、ガラスシートの表面の損傷を回避し、成形されたガラスシート、例えば、限定ではないが、以下に議論される様式で成形されたガラスシート６０および６１を制御可能に冷却するための任意のタイプの火炉である。より具体的には、６００〜９００°Ｆの範囲内の予熱温度が、リチウムソーダ石灰ガラスシートに対して提供され、９００〜１，０２５°Ｆの範囲内の予熱温度が、ソーダ石灰シリカガラスシートに対して提供される。第１の火炉７６は、火炉７６の内部８８を提供するために、側壁１６０（図６参照）および対向する側壁１６２（図５参照）と、上面壁または天井１６４と、底面壁１６６とを含むことができる。スタブロール１６８が、以下に議論される様式で第１の火炉７６の内部８８の内外に搬器１７０（図８参照）を移動させるために、側壁１６０および１６２を通して第１の火炉７６の内部８８に延在する。赤外線ヒータ１７２が、第１の火炉７６の内部８８を所望の温度まで加熱するために、側壁１６０および１６２（側壁１６２のみが、図６に示される）の内面１７４、天井１６４の内面１７６、および底面壁１６６上に提供される。加えて、第１の火炉は、火炉の熱を測定するためのサーモカップル１９１を備える。サーモカップル以外の他のデバイスも、火炉の温度を測定するために採用されることができる。
【００３２】
第２の火炉７８の設計および構造は、本発明を限定するものではなく、ガラスシートを所望の温度、例えば、本発明を限定するものではないが、リチウムソーダ石灰ガラスシートに対して９００°Ｆを上回る加熱温度およびソーダ石灰シリカガラスシートに対して１，０２５°Ｆを上回る加熱温度まで加熱するための任意のタイプの火炉である。１，１００°Ｆ〜１，２５０°Ｆの範囲内等のガラスを弛ませる熱温度が、好ましい。例えば、成形されるべきガラスシートの一部、例えば、限定ではないが、成形されたガラスシート６０および６１（図２参照）は、ジャイロトロンまたは任意の他の好適なマイクロ波エネルギー源によって生成されるマイクロ波エネルギーを使用して、そのより高い成形温度まで加熱される。図５および６を参照すると、第２の火炉７８の屋根または天井１８４上に搭載される、超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイス１７７、例えば、示されるようなジャイロトロン、光学ボックス１７８、およびミラーボックス１７９が、示される。ジャイロトロン１７７、光学ボックス１７８、およびミラーボックス１７９の動作は、以下により詳細に議論される。
【００３３】
第２の火炉７８は、構造において第１の火炉７６と類似し、火炉７８の内部９０を提供するために、側壁１８１（図６参照）および対向する側壁１８２（図５参照）と、上面壁または天井１８４と、底面壁１８６（図６参照）とを含む。スタブロール１６８（図６参照）が、以下に議論される様式で第２の火炉７８の内部９０の内外に搬器１７０（図８参照）を移動させるために、側壁１８０および１８２を通して第２の火炉７８の内部９０に延在する。赤外線ヒータ１７２は、第２の火炉７８の内部９０を所望の温度まで加熱するために、側壁１８０および１８２（側壁１８１が図６に示され、側壁１８２が図５に示される）の内面１８８、天井１８４の内面、および底面壁１８６上に提供されることができる。リチウムケイ酸アルミニウムガラスシートに関して、火炉７８の内部９０は、６００〜９００°Ｆの範囲内の温度まで加熱され、ソーダ石灰ケイ酸ガラスシートに関して、火炉７８の内部９０は、９００〜１，０００°Ｆの範囲内の温度まで加熱された。概して、本発明を限定するものではないが、火炉７６の予熱温度およびジャイロトロンが通電解除された火炉７８の温度は、火炉７６内のガラスシートによって達成される温度が火炉７８内で維持されるように、類似する。
【００３４】
それぞれ、火炉７６および７８の内部８８および９０の温度が、サーモカップル１９１によって測定された。サーモカップル１９１は、信号をコンピュータマイクロプロセッサシステム１９３（図９参照）に転送する。コンピュータマイクロプロセッサシステム１９３は、それぞれ、火炉７６および７８の内部８８および９０の温度を判定するように信号に作用する。火炉内部のうちの一方または両方の温度が、設定温度を下回る場合、信号が、火炉の熱入力を増加させるために、ライン１９５に沿って転送される。一方、火炉内部８８および９０のうちの一方または両方の温度が、高すぎる場合、信号が、火炉への熱入力を減少させるために、ライン１９５に沿って転送される。火炉内部の温度が、許容可能な範囲内である場合、いかなる措置も、講じられない。
【００３５】
火炉７４のためのコンベヤシステムは、スタブロールを回転させるためのシャフトと、シャフトにパワー供給するためのモータとを含むギヤリング配列１９２（図５参照）によって駆動される、第１の火炉７６のスタブコンベヤロール１６８を含み（ギヤリング配列１９２のシャフトおよびモータは、示されない）、スタブロールを回転させるためのシャフトと、シャフトにパワー供給するためのモータとを含むギヤリング配列１９４（図５参照）によって駆動される、第２の火炉７８のスタブコンベヤロール１６８を含む（ギヤリング配列１９４のシャフトおよびモータは、示されない）。当業者によって理解されるように、スタブロールを使用するコンベヤは、当分野で周知であり、いかなるさらなる議論も、必要であると見なされない。
【００３６】
図３−８を参照すると、必要に応じて、装填ステーション（図示せず）において、１つまたはそれを上回るガラスシートが、屈曲用鉄器具、例えば、図４に示される屈曲用鉄器具７０上に位置付けられる。２つのガラスシート、例えば、ガラスシート６８および６９（図３参照）が、屈曲用鉄器具７０上に位置付けられ、随意に、セラミック粉末（図示せず）が、成形されたガラスシート６０および６１の固着を防止するために使用されることができる。シート６８および６９を有する屈曲用鉄器具７０は、搬器１７０（図８）上に位置付けられ、搬器１７０は、移動可能コンベヤ２０２のスタブロール２００上に配置される。移動可能コンベヤ２０２は、装填エリアから火炉エリアに移動される。第１の火炉７６の９２は、開放され（図５および６参照）、移動可能コンベヤ２０２は、移動可能コンベヤ２０２のスタブロール２００を第１の火炉７６のスタブロール１６８と整合させるように開口部８０の中に移動される。搬器１７０は、次いで、第１の火炉７６の隣接するスタブロール１６８と係合するように移動され、搬器１７０は、第１の火炉７６のスタブロール１６８によって火炉７６の内部８８に移動される。スタブロール１６８の回転は、搬器１７０が第１の火炉７６の内部８８の事前判定された位置にあるときに停止され、これは、通常、第１の火炉７６内の最も高温の位置である。スタブロール１６８の回転が停止した後、屈曲用鉄器具７０およびガラスシート６８および６９を有する搬器１７０は、ガラスシート６８および６９が所望の温度に到達するまで第１の火炉７６内に留まり、例えば、リチウムケイ酸アルミニウムガラスに対する温度は、６００〜９００°Ｆの範囲内であり、ソーダ石灰シリカガラスに対する温度は、９００〜１，０００°Ｆの範囲内である。随意に、搬器１７０は、シート６８および６９の周囲で火炉内の加熱された空気を循環させるために、コンベヤ移動経路に沿って上流および下流にわずかに移動されることができる。
【００３７】
ガラスシートの温度は、任意の便宜的な様式で監視されることができ、例えば、ガラスシート６８および６９の温度は、Ｌａｎｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｄｒｏｎｆｉｅｌｄ，  ＵＫ）（Ｌａｎｄ）によって製造される光学パイロメータまたは光学熱走査装置等の光学パイロメータまたは光学熱走査装置によって監視される。パイロメータまたは熱走査装置２０４が、第１の火炉７６の屋根１６４上に搭載される（図５参照）。より具体的には、パイロメータまたは熱走査装置２０４、例えば、限定ではないが、（Ｌａｎｄによって作製される）光学熱走査装置は、搬器１７０が火炉７６および７８を分離する扉９４に向かって移動する際のガラスの温度を測定する。信号が、ライン２０４ａに沿って、コンピュータマイクロプロセッサシステム１９３（図９参照）に転送される。ガラスの温度が許容可能な予熱温度範囲内、例えば、ガラスが弛む温度をわずかに下回る温度である場合、搬器１７０は、火炉７８の中に移動される。ガラスが許容可能な成形温度範囲内ではない場合、搬器１７０は、成形火炉７８の中に移動されず、適切な措置、例えば、限定ではないが、ガラス温度が低すぎる場合、火炉７６の温度を増加させる措置、またはガラス温度が高すぎる場合、火炉７６の温度を減少させる措置が、講じられる。
【００３８】
ガラスシート６８および６９が所望の温度に到達した後、第２の火炉７８の扉９４は、開放され、第１の火炉７６および第２の火炉７８のスタブロール１６８は、搬器１７０を、第２の火炉７８の開口部８４を通して、以下に詳細に議論されることになる第２の火炉７８の内部９０内の指定された成形位置に移動させるように通電される。第２の火炉７８の扉９４は、搬器１７０が第２の火炉７８の内部を通過した後の任意の時点で閉鎖されることができる。ガラスシート６８および６９および屈曲用鉄器具７０を有する搬器１７０が、第２の火炉７８の内部８８内の指定された成形位置に位置付けられた後、または搬器１７０が、以下に議論されるように扉９４を通過した後、扉９４は、閉鎖され、以下に詳細に議論されるジャイロトロン１７７を使用する本発明の成形プロセスが、実践される。
【００３９】
ガラスシート６８および６９が成形された後、ジャイロトロン１７７は、通電解除または無効にされ、第２の火炉７８の扉９４は、開放される。それぞれ、第１および第２の火炉７６および７８のスタブロール１６８は、成形されたシート６０および６１を有する搬器１７０を、第２の火炉の内部９０から、第２の火炉７８の開口部８４を通して、第１の火炉７４の内部８８に移動させるように通電される。搬器１７０が第１の火炉７６の内部８８に移動された後、第２の火炉７８の扉９４は、閉鎖される。成形されたガラスシートは、シートを焼鈍するために制御可能に冷却される。焼鈍プロセスが完了すると、第１の火炉７６の扉９２は、開放され、移動可能コンベヤ２０２（図８参照）は、第１の火炉７６のスタブロール１６８と整合するように第１の火炉７６の開口部８０の中に移動される。第１の火炉のスタブロール１６８は、搬器１７０を第１の火炉７６の内部８８から移動可能コンベヤ２０２上に移動させるように通電される。搬器１７０を有する移動可能コンベヤは、抜取ステーション（図示せず）に移動され、成形されたガラスシートは、任意の通常の様式で屈曲用鉄器具７０から除去される。
【００４０】
本議論は、ここで、１つまたはそれを上回るガラスシートの一部をその屈曲または成形温度まで加熱するために、ジャイロトロン１７７（必要に応じて図５、６、および１０参照）を使用することを対象とする。留意されることとして、本願は、ジャイロトロンシステムの使用を説明する。ジャイロトロンは、非限定的実施例であり、シートの外面および内部を含む、シートの厚さを通してガラスシートをスポット加熱するために採用され得る任意の好適なシステムである。好適なシステムは、マイクロ波スペクトル内の超高周波数、例えば、少なくとも２０ＧＨｚ（ギガヘルツ）および高電力、例えば、少なくとも５ｋＷ（キロワット）電磁波を生産するシステムを含む。例えば、クライストロンまたは進行波管等であるが、これらのデバイスの出力周波数およびワット数は、ジャイロトロンシステムのものを下回る。先に議論されるように、航空機透明材のためのガラスは、例えば、それに限定されないが、ガラスシートが屈曲用鉄器具上に静止し、屈曲のための所望の温度を達成するために要求される長い時間期間からもたらされる、光学歪みを有するガラスシートの部分を除去するために、屈曲後切断プロセスを使用して作製される。例えば、ガラスの所望の屈曲を達成するために、伝統的な方法を使用するガラスシートの表面の過熱は、ジャイロトロンまたは高エネルギー電磁放射の他の源の使用によって不必要になることが予期される。ガラスシート表面温度は、ガラスシートの選択された部分をその屈曲または成形温度まで内部加熱するようにジャイロトロンを使用して、３０〜４０％だけ低下されることができる。ここで理解され得るように、火炉温度を調整する伝統的な方法によってガラス表面を過熱する必要性の低減およびその上にガラスシートが位置する屈曲用鉄器具および／または成形レールの過熱の結果として生じる排除は、ガラス損傷を有意に低減させ、屈曲後切断プロセスの代わりに定サイズ切断プロセスを使用して、例えば、航空機透明材のためのガラスシートの屈曲を大幅に促進する。
【００４１】
ジャイロトロンは、赤外線テラヘルツ（ＴＨｚ）スペクトルの端に接近する高電力高周波数電磁放射を生成することが可能な高出力線形ビーム真空管である。その動作は、例えば、超伝導磁石によって提供されるような強力な磁場内で発振する電子の刺激されたサイクロトロン放射に基づく。２０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚに及ぶ出力周波数を有し、少なくとも５ｋＷの電力出力を有するマイクロ波発生器等、高電力高周波数電磁波を生成することが可能な任意の好適なマイクロ波発生器が、好適であろう。ジャイロトロン１７７の種々の部分を示す概略図が、図１０に示される。概して、本発明を限定するものではないが、ジャイロトロン１７７の動作では、ガンコイル磁石２０８によって囲繞されるカソード２０６によって放出される電子が、超伝導磁石２１０の強力な磁場内で加速される。電子ビーム２１２が磁石２１０の強い磁場を通して進行する間に、電子は、磁場の強度によって与えられる具体的周波数において回転し始める。最も高い磁場強度を伴う位置に位置する空洞２１４内で、ＴＨｚ放射は、強く増幅される。モードコンバータ２１６が、窓２２２を通してジャイロトロン１７７を離れる自由ガウシアンビーム２１７を形成するために使用され、導波管２２４に結合される。ジャイロトロンの動作は、当分野で周知であり、いかなるさらなる議論も、必要であると見なされない。ジャイロトロンは、例えば、Ｇｙｒｏｔｒｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｉｎｃ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，  Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から商業的に利用可能である。
【００４２】
継続して図１０を参照すると、自由ガウシアンビーム２１７は、導波管２２４を通して光学ボックス１７８に通過する。光学ボックス１７８は、自由ガウシアンビーム２１７を単一ビーム２２５にコリメートさせ、ビーム２２５のサイズ、例えば、直径を制御するように当分野で公知なように配列される、ミラー（図示せず）を有する。コリメートされたビーム２２５は、導波管２２６を通して光学ボックス１７８を離れ、ミラーボックス１７９の中に通過する。ミラーボックス１７９は、円錐２３０（図６および１０参照）によって画定される事前判定された面積を通してビーム２２５を移動させるために、１つまたはそれを上回る移動可能ミラー２２８（１つのミラーが、図１０の透視図に示される）を有する。図１０では、円錐２３０を通して移動するビーム２２５は、平坦ガラスシート、例えば、屈曲用鉄器具、例えば、屈曲用鉄器具７０（図４）上に位置付けられる平坦ガラスシート６８および６９に入射する。シート６８および６９および屈曲用鉄器具７０は、図１０のブロック図に示される。
【００４３】
本議論は、ここで、屈曲用鉄器具７０の関節アーム２３４（図４）によって成形される平坦ガラスシート６８および６９の部分２３２（図３参照）および屈曲用鉄器具７０の固定された成形レール２３８によって成形される部分２３６を加熱するためにジャイロトロン１７７からのビーム２２５を使用することを対象とする。概して、関節アーム２３４の成形レール２３９上に位置付けられる平坦ガラスシート６８および６９は、関節アーム２３４を図４に視認されるような下位置に維持し、これは、重り２４０を上位置に維持する。屈曲用鉄器具７０の関節アーム２３４の成形レール２３９にオーバーレイするガラスシート６８および６９の部分２３２が、ガラスシート６８および６９の成形温度まで加熱されるにつれて、重り２４０は、下向きに移動し、関節アーム２３４を上向きに移動させ、ガラスシート６８および６９の部分２３２を図２のシート６０および６１上に示される形状２３２に成形する。屈曲用鉄器具７０の関節アーム２３４の動作のより詳細な議論に関して、米国特許出願第４９４号を参照するべきである。平坦ガラスシート６８および６９の部分２３６は、固定された成形レール２３８によって、成形されたガラスシート６０および６１の部分２３６に成形される。本発明の実践では、ガラスシート６２の部分２３２および２３６は、リチウムケイ酸アルミニウムガラスに対して１，０００〜１，１００°Ｆの範囲内およびソーダ石灰ケイ酸ガラスシートに対して１，１００〜１，２００°Ｆの範囲内の屈曲温度に迅速に到達するために、ジャイロトロン１７７からのビーム２２５によって加熱される。
【００４４】
マイクロプロセッサまたはコンピュータシステム１９３（図９）は、例えば、限定ではないが、ワイヤ２３９に沿って送信される信号によって、成形されているガラスシートの部分に入射するビーム２２５のサイズを設定するための光学ボックス１７８のミラーの動作を制御し、区域２３０（図１０参照）内のビーム２２５の移動の方向および速度を制御するためにミラーボックス１７９のミラー２２８の移動を制御し、およびアノード電圧、磁場の強度、および／またはジャイロトロンのシステムに印加される電圧を改変することによってビーム２２５のエネルギーを制御するようにプログラムされる。必要に応じて図９および１０を参照すると、マイクロプロセッサ１９３によって動作されるミラー２２８は、上面ガラスシート、例えば、ミラーボックス１７９に面する上面ガラスシート６８の表面２４６上の事前判定された経路２４４に沿ってビーム２２５を移動させる。エネルギービーム２２５は、番号２３６によって指定されるシートの面積内の経路２４４に沿って移動する際、固定された成形レール２３８（図４参照）の形状をとるように、ガラスシートをそのガラスシートが軟化する温度まで加熱する。エネルギービーム２２５は、番号２３２（図１１参照）によって指定されるシートの面積内の経路２４４に沿って移動する際、ガラスシートをその成形温度まで加熱し、その時点で、屈曲用鉄器具７０の関節アーム２３４は、面積２３２内のシートを成形する。ミラーボックス１７７の各側上で火炉７８の屋根１８０を通して搭載されるものは、ガラスの温度を監視するためのパイロメータ２５０（図６参照）である。パイロメータ２５０は、ワイヤ２５１によってマイクロプロセッサまたはコンピュータ１９３に接続され、信号をマイクロプロセッサ１９３に送信し、マイクロプロセッサは、信号をワイヤ２３９に沿って転送し、経路２４４に沿ったビーム２２５の速度を改変することによって、および／または上記に議論されるようにビームのエネルギーを改変することによって、ガラスの選択された部分の温度を所望の温度範囲内に維持する。より具体的には、ビーム２２５の速度を減少させることは、ガラスの温度を増加させ、逆もまた同様であり、アノード電圧、磁場、および／または印加される電圧を増加させることは、ガラスの温度を増加させ、逆もまた同様である。
【００４５】
以下は、航空機透明材の製造における使用のためのガラスシートを成形するための本発明の実施例である。平坦ガラスシート６８および６９（図３）は、屈曲用鉄器具７０（図４）上に位置付けられる。屈曲用鉄器具７０は、搬器１７０（図７）内に配置され、搬器は、コンベヤ２０２のスタブロール２００上に配置される。屈曲用鉄器具７０およびガラスシート６８および６９を有する搬器１７０は、第１の火炉７６のスタブロール１６８によって第１の火炉７６（図６）の内部８８に移動される。第１の火炉７６の閉鎖された内部内のガラスシートは、ガラスの軟化点温度を下回る温度まで加熱される。その後、加熱されたガラスシート６８および６９を有する搬器１７０は、第１の火炉７６および第２の火炉７８のスタブロール１６８によって、第２の火炉７８の内部９０に移動され、円錐２３０（図６および１０参照）の面積内に位置付けられる。
【００４６】
第２の火炉７８の内部９０の温度は、第１の火炉７６の内部８８と略同一の温度、すなわち、屈曲用鉄器具７０上のガラスシートの成形温度を下回る温度である。本温度では、屈曲用鉄器具上に位置付けられるガラスシートは、成形されていない。搬器１７０がシートを円錐２３０内に位置付けた後、ジャイロトロン１７７、光学ボックス１７８、およびミラーボックス１７９が、ビーム２２５を走査経路２４４（図１０参照）に沿って移動させるように通電される。ビーム２２５が走査経路２４４に沿って移動する際、ジャイロトロン１７７は、作業モードである。エネルギービーム２２５は、番号２３６によって指定されるシートの面積内の経路２４４に沿って移動する際、固定された成形レール２３８（図４参照）の形状をとるように、ガラスシートをそのガラスシートが軟化する温度まで加熱する。エネルギービーム２２５は、番号２３２（図９参照）によって指定されるシートの面積内の経路２４４に沿って移動する際、ガラスシートをその成形温度まで加熱し、その時点で、屈曲用鉄器具７０の関節アーム２３４は、面積２３２内のシートを成形する。ビームが走査経路の区分２５０に沿って移動する際、ビームは、シート６８の区分２３２を加熱するために、作業モードである。シート６８の区分または部分２３２が加熱されるにつれて、シート区分は、軟化し、屈曲用鉄器具の重り２４０は、関節レール２３８を上向きに移動させ、シート２６８の部分２３２を成形する。シートが成形された後、ジャイロトロン１７７への電力は、ジャイロトロンおよびビーム２２５をアイドルモードにするために、低減または切断される。
【００４７】
それぞれ、第２および第１の火炉７８および７６のスタブロール１６８は、成形されたシート６０および６１を有する搬器１７０を、第２の火炉７８の内部９０から、第１の火炉７６の内部８８に移動させる。第１の火炉７６内の成形されたシートは、成形されたガラスシートを焼鈍するために制御可能に冷却される。その後、搬器１７０は、第１の火炉７６のスタブロール１６８によって移動可能コンベヤ２０２上に移動され、移動可能コンベヤは、抜取エリア（図示せず）に移動される。
【００４８】
ここで理解され得るように、扉９２および９４（図５および６参照）が開放されているとき、搬器１７０（図９参照）が、火炉７６および７８の中に、かつ火炉７６および７８間で移動されることを確かめるように注意する。安全特徴として、搬器１７０が火炉７６および７８を通して移動される際、その位置を追跡するために、追跡センサ３００、３０２、および３０４が、使用された。本発明を限定するものではないが、追跡センサ３００、３０２、および３０４はそれぞれ、生成された連続光ビーム、例えば、限定ではないが、検出器に入射するレーザ生成光ビームを含んでいた。搬器１７０が連続光ビームを通して移動したとき、ビームは、検出器から離れるように指向され、検出器は、ケーブル３０６に沿ってマイクロプロセッサ１９３に信号を送信し、光ビームが検出器に入射していないことを示した。コンピュータマイクロプロセッサシステム１９３は、扉９２または扉９４を開閉するために、ワイヤ３０８に沿って信号を送信する。例証として、本発明を限定するものではないが、追跡検出器３００は、搬器１７０の幅を上回る距離だけ扉９２から離間される火炉７６内に位置付けられる。光ビームの進行は、搬器１７０の進行経路に対して直角である。搬器１７０が火炉７６の中に移動する際、搬器１７０は、センサ３００の検出器から離れるようにビームを指向させることによって、光ビームを中断する。追跡センサ３００の検出器は、ケーブル３０６に沿ってマイクロプロセッサ１９３に信号を送信し、光ビームが検出器に衝突していないことを示し、マイクロプロセッサは、扉９２を閉鎖するようにモータ１２４（図５参照）に通電するために、ケーブル３０８に沿って信号を送信する。
【００４９】
随意に、ガラスシート６８および６９は、搬器１７０が火炉７６を通して移動するにつれて加熱される、またはガラスシート６８および６９は、火炉の中心に移動され、シートを加熱するために停止される。ガラスシートが加熱された後、ガラスシート６８および６９（図３参照）および搬器１７０は、火炉７６および７８を分離する扉９４に向かって移動される。搬器は、センサ３０２の光ビームを中断し、信号が、扉９４を上昇させるようにモータ１４５に通電するために、ケーブル３０８に沿ってコンピュータマイクロプロセッサシステム１９３に転送される。本システムは、搬器１７０が、いずれの中断も伴わずに第１の火炉７６から第２の火炉７８の中に連続的に移動し得るようにタイミングをとられる。搬器１７０は、火炉７８の中に移動し、完全に進入した後、火炉７８は、センサ３０４の光ビームを中断する。センサ３０４は、扉９４を閉鎖するために、ケーブル３０８に沿ってマイクロプロセッサ１９３に信号を転送し、マイクロプロセッサ１９３は、扉９４を閉鎖するようにモータに通電するために、ケーブル３０８に沿って信号を転送する。搬器１７０は、成形位置に移動され、コンベヤは、停止する。理解され得るように、成形位置から検出器３０４の光ビームまでの距離および搬器１７０の速度は、公知であり、本方式で、コンベヤの運動は、搬器およびガラスシートが成形位置にあるとき、停止されることができる。本発明の別の実施例では、追跡センサ３０９（透視図において示され、図６のみに示される）が、搬器１７０を成形位置に位置付けるために使用される。搬器１７０が追跡センサ３０９の光ビームを変位させる、または中断すると、信号が、例えば、ケーブル３０６に沿ってコンピュータマイクロプロセッサシステム１９３に転送され、コンピュータマイクロプロセッサシステムは、スタブロールの回転を停止させ、搬器１７０およびガラスシートを成形位置に位置付けるために、例えば、ケーブル３０８に沿って信号を転送する。随意に、センサ３０９およびコンピュータマイクロプロセッサシステムのタイミングは、ビームに対して搬器を位置付けるために使用されることができる。
【００５０】
ガラスシート６８および６９が成形された後、搬器１７０および成形されたシートは、火炉７４から移動される。より具体的には、本発明を限定するものではないが、センサ３０４の光ビームを偏向または中断する搬器１７０は、扉９４を開放し、検出器３０２の光ビームを中断するものは、扉９４を閉鎖し、検出器３００の光ビームを中断するものは、扉９２を開放する。
【００５１】
理解され得るように、本発明は、火炉７４の設計に限定されず、本発明は、限定ではないが、上記に議論される図５および６および以下に議論される図１２−１５に示される火炉等の任意のタイプの火炉を用いて本発明を実践することを想定する。より具体的には、図１２に示されるものは、上記に議論される、それぞれ、第１および第２の火炉７６および７８を有する火炉２５８および第２の火炉７８の第２の開口部８６（図５、６、および１２参照）に取り付けられる火炉２６０である。火炉２６０は、第１の火炉７６と同じではないにしても、それと類似する。図１２に示される火炉配列では、シート６８および６９を有する屈曲用鉄器具７０を有する搬器１７０は、矢印２７０によって指定される経路に沿って火炉７６を通して移動し、第１の火炉７６に関して上記に議論されるように、火炉７８を通してガラスシート６８および６９を予熱し、ガラスシート６８を成形し、火炉２６０を通して成形されたガラスシート６０および６１を焼鈍することができる。本発明の第２の実施例では、火炉２５８は、上記に議論されるように、それぞれ、第１および第２の火炉７６および７８を使用して、屈曲用鉄器具７０およびガラスシート６８および６９を有する搬器１７０を矢印２７２によって指定される往復経路に沿って移動させ、火炉７６および７８と類似する様式で火炉７８および２６０を使用してガラスシート６８および６９の第２の群を成形し、ガラスシートの第２の群を矢印２７４によって指定される往復経路に沿って移動させることによって、ガラスシート６８および６９を成形することができる。
【００５２】
図１３を参照すると、番号２６１によって指定される火炉の別の実施例が、示される。火炉２６１は、火炉７６、７８、および２６０（図１２参照）と、火炉２６２および２６４とを含む。成形火炉７８は、火炉２６２および２６４間にある。火炉２６１を使用して処理されるガラスは、図１３に視認されるように、水平方向における進行経路２７０および２７８と、垂直方向における進行経路２７０ａおよび２７８ａとを有し、図１３に視認されるように、往復進行経路２７２および２７４と、垂直方向における往復進行経路２７５および２７６とを有する。進行経路２７６に沿って移動するガラスシートは、火炉２６２および７８および火炉２６４および７８の内外に移動することができる。理解され得るように、図１３に示される火炉７８のための運搬システムは、搬器を経路２７８に沿って火炉２６２、７８、および２６２を通して移動させるために、および搬器を経路２７８ａに沿って火炉７６、７８、および２６０を通して移動させるために、二段運搬システムを用いて調節可能である、またはそれを提供される。
【００５３】
図１４を参照すると、番号２８０によって指定される本発明の火炉のさらに別の非限定的実施形態が、示される。火炉２８０は、平坦ガラスシート６８および６９が矢印２８４の方向に移動する際、それらを予熱するための第１のトンネル火炉２８２を含む。ガラスシート６８および６９は、屈曲用鉄器具７０上に位置付けられることができる、または上記に議論されるように、屈曲用鉄器具７０は、搬器１７０内に位置付けられることができる。トンネル火炉２８２の出口端２８７に位置付けられる成形火炉２８６は、任意の数の成形区域、例えば、実線において示される１つの成形区域２３０、または透視線において示される２つの成形区域２３１、または実線２３０および透視線２３１において示される３つの成形区域を提供するために、任意の数のジャイロトロンを有することができる。第２のトンネル火炉２８８が、成形されたガラスシート６０および６１を制御可能に冷却するために、成形火炉２８６の出口端２８９に接続される。加えて、描写されるものは、熱センサ３２４および位置センサ３２０および３２１である。
【００５４】
熱センサ３２４は、広く公知であり、商業的に利用可能であるような、電荷結合素子（ＣＣＤ）、赤外線レーザ光センサデバイス、熱撮像デバイス、または熱走査装置等、ガラスシートの１つまたはそれを上回る部分の温度を表すデータを生産することが可能なＩＲ走査装置またはＩＲ撮像センサ等の任意のセンサまたは走査デバイスである。ガラスシートの表現は、コンピュータ実装プロセスによって、熱センサから取得される未加工ＣＣＤデータ等のデータを組み立て、ガラスシートの少なくとも一部の２次元または３次元温度プロファイルを生産することによって生産されることができる。以下に示されるように、熱センサから取得される熱データおよびそのデータから生産される温度プロファイルは、コンピュータ実装プロセスにおいて基準温度プロファイルと比較され、生産される温度プロファイルと基準温度プロファイルとの間の任意の差異が、ガラスシートの温度プロファイルを基準温度プロファイルのものと合致させるために、ジャイロトロンによるガラスシートの選択的加熱をトリガする。これらのタスクおよび本明細書に示される任意のタスクを実施するためのコンピュータ実装プロセスは、コンピュータ撮像およびプロセス技術における当業者によって容易に考察および実装される。ガラスシートの正確かつ有用なリアルタイム熱プロファイルを取得するために、１つまたはそれを上回る熱センサが、使用されることができ、１つを上回る異なるタイプのセンサが、採用され得る。
【００５５】
位置センサ３２０および３２１は、ガラスシートの形状を表すデータを生産することが可能な任意のデバイスである。位置センサの非限定的実施例は、広く公知であり、商業的に利用可能であるようなＣＣＤおよびレーザ光センサである。データが、位置センサ３２０および３２１から取得され、コンピュータ実装プロセスによって組み立てられ、火炉７８内のガラスシートの形状プロファイルを生産する。以下に示されるように、位置センサから取得される位置データおよびそのデータから生産される形状プロファイルは、コンピュータ実装プロセスにおいて基準形状プロファイルと比較され、生産される形状プロファイルと基準形状プロファイルとの間の任意の差異が、ガラスシートの形状プロファイルを基準形状プロファイルのものと合致させるために、ジャイロトロンによるガラスシートの選択的加熱をトリガする。屈曲プロセス中のガラスシートのリアルタイム形状プロファイルに関連する有意義なデータが取得される限り、任意の数の位置センサが、使用されることができる。同様に、１つを上回るタイプの位置センサが、屈曲プロセス中のガラスシートの正確かつ有用なリアルタイム表現を取得するように、生産された形状プロファイルを取得するために使用されることができる。例えば、任意の時点におけるガラスシートの屈曲度を最良に判定するために、２つのＣＣＤが、ガラスシートの立体形状プロファイルを生成するために使用され得る一方、１つまたはそれを上回るレーザ距離センサが、ガラスシートの表面上の１つまたはそれを上回る点の空間的場所または配向を判定するために使用される。
【００５６】
熱および形状データの取得および処理、および温度および形状プロファイルを生産するためのそれらのデータの使用は、屈曲プロセス中に１回またはそれを上回る回数、例えば、それらの間の任意の増分を含む０．０００１、０．００１、０．０１、０．１、０．５、１、２、５、１０、１５、２０、３０、および６０秒毎を含む、０．０００１〜６０秒毎に及ぶ間隔において繰り返され得る。さらに短い時間間隔が、想定され、コンピュータシステムのスループット（例えば、処理能力）のみによって限定される。ジャイロトロンシステムは、コンピュータシステムがデータを分析し得るのと同程度に迅速にコンピュータシステムに応答することが可能ではない場合があり、したがって、走査間隔は、ジャイロトロンシステムの応答性に基づいて設定され得る。したがって、熱プロファイル、および随意に、空間的プロファイルの走査および分析は、関連するハードウェアの限界内で、ジャイロトロンの制御よりも速いレートで実施されることができる。
【００５７】
当業者によって理解されるように、シートの成形中、第１のトンネル火炉２８２の入口開口部２９０および第２のトンネル火炉２８８の出口開口部２９２は、開放されたままであり得る。成形火炉２８６に出入りするための扉は、好ましくは、成形されるべきガラスシートを火炉２８８の内外に移動させるために開放され、成形火炉２８６内のガラスシートの成形中、扉（図５および６参照）は、シート成形プロセス中の熱損失を最小限にするために閉鎖される。随意に、本発明の範囲内で、トンネル火炉の扉は、ガラスシートを成形するためのトンネル火炉を通したガラスシートの連続的移動のために開放されたままであり得る。
【００５８】
図１５は、図６の火炉システムの実施例を図式的に示す。図６の火炉と図１５のものとの間の動作および構造的差異を示すために不必要である図６の詳細は、可視化を容易にするために省略されるが、図１５に含まれる。図６のように、図１５の火炉システム７４は、第１のチャンバ７６と、第２のチャンバ７８と、Ｕ形部材１３６によって支持される扉９４とを含む。第１のチャンバ７６は、赤外線ヒータの使用を通して、コンベヤ２０２上で搬送されるガラスシートを９００〜１，０００°Ｆの範囲内の温度まで予熱するが、他の好適な予熱温度も、ガラスシートの材料に応じて利用され得る。使用時、ガラスシートは、（図示しないが、本明細書に描写および説明されるように）屈曲用鉄器具上に支持される、または位置付けられる。本明細書では成形チャンバとも称される第２のチャンバ７８は、ガラスシートの所望の形状を達成するために、平坦ガラスシートの一部を選択的に加熱する。第２のチャンバ７８の赤外線ヒータは、約１，０００〜１，１００°Ｆまでのチャンバの温度またはガラスシートの成形または弛み温度をわずかに下回る任意の温度を維持する。ガラスシートの具体的部分が、ジャイロトロン１７７と、光学ボックス１７８と、ミラーボックス１７９とを含むジャイロトロンビームシステムによって、第２のチャンバ７８内で選択的に加熱される。本明細書に説明される高エネルギーマイクロ波システムの使用の利益は、マイクロ波源、例えば、ジャイロトロンが、ガラスシートを内部から、かつガラスシート上の精密な場所で加熱することである。一方、伝統的な赤外線ヒータは、ガラス表面のみを加熱し、熱伝導を通して、エネルギーは、ガラスの中に通過する。その結果、伝統的な赤外線加熱下では、ガラス表面は、内部ガラス温度よりも有意に高温であり、したがって、ガラス屈曲のために望ましくない製造条件の可能性を増加させる。「選択的加熱」とは、ジャイロトロンビームシステムがガラスの具体的面積、部分、または場所を加熱するように指向され、ガラスシートを弛ませ、所望の形状を生産することを意味する。いったんガラスシートが所望の仕様に成形されると、これは、制御可能に冷却される。示される実施形態では、第１のチャンバ７６はまた、ガラスシートを焼鈍するための冷却チャンバとしての役割を果たし、したがって、いったんガラスシートが第２のチャンバ７８内で成形されると、これは、第１のチャンバ７６に戻され、これは、制御された様式で冷却される。火炉システム７４は、第２のチャンバ７８の第１のチャンバ７６から対向する側上に第３のチャンバを含むことができ、コンベヤ２０２は、第１のチャンバ７６から、第２のチャンバ７８を通して、第３の火炉にガラスを連続的に通過させる。図１４の火炉システム２８０は、類似する配向を描写する。第３の火炉の包含は、ガラスシートが線形様式で本システムを通して移動することが可能である点において、本プロセスを簡略化し得る。第３の火炉は、成形されたガラスシートを制御可能に冷却し、成形されたガラスシートを焼鈍することが可能である冷却チャンバである。第３の火炉は、成形されたガラスシートが焼戻しまたは熱強化され得るように修正され得る。
【００５９】
図６に示されるパイロメータ２０４に加えて、またはその代わりに、赤外線センサ３２４が、提供されることができる。パイロメータ２０４および／または赤外線センサ３２４は、ガラスシート全体および／またはガラスの具体的部分の温度を監視する。本明細書で使用されるように、「部分」は、物体の全体または１００％を下回る量であり、ガラスシート等の物体上および／またはその中の点、線、面積、領域等であり得る。
【００６０】
一側面における本明細書に説明される方法およびシステムは、少なくとも本明細書に説明されるガラスシートの加熱および屈曲の進度を監視および制御するために、コンピュータ、例えば、限定ではないが、マイクロプロセッサ１９３に依拠する。コンピュータまたはコンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、クレジットカードコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、タブレット、ワークステーション、サーバ、メインフレーム／エンタープライズサーバ等の任意の物理的形態をとることができる。コンピュータ、コンピュータシステム、またはマイクロプロセッサシステム、またはコンピュータマイクロプロセッサシステムという用語は、本明細書では同義的に使用される。コンピュータは、１つまたはそれを上回るプロセッサ、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含み、これは、コンピュータに対する命令を実行する。コンピュータはまた、システムバス等の任意の好適な構造によってプロセッサに接続される、メモリ、例えば、ＲＡＭおよびＲＯＭ（例えば、ＵＥＦＩまたはＢＩＯＳを記憶する）を含む。コンピュータはまた、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光学ドライブ、テープドライブ、フラッシュメモリ（例えば、不揮発性コンピュータ記憶チップ）、カートリッジドライブ、および新しいソフトウェアをロードするための制御要素等、コンピュータ可読媒体／メディアの形態において、プログラミングおよびデータを記憶するための非一時記憶装置を備える。本明細書に説明されるようなコンピュータシステムは、種々のハードウェア要素の任意のトポロジによって、またはその相対的場所によって限定されず、当業者がコンピュータシステムを実装する際に採用する、多様な物理的構造および仮想構造を認識する。
【００６１】
データ、プロトコル、コントローラ、ソフトウェア、プログラム等が、コンピュータ内で、例えば、ハードドライブまたはＳＳＤ内でローカルに、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワーク内で、例えば、サーバ、ネットワーク関連ドライブ（ＮＡＳ）の形態で、または接続がインターネット接続を経由して成されるように、例えば、遠隔アクセスを介して遠隔に記憶され得る。本明細書に説明される方法およびシステムによって生産または使用される画像、温度プロファイル、または形状プロファイル等のデータは、１つまたはそれを上回る目的のために編成されるデータの集合である、データベース内のコンピュータ可読媒体上で編成され得る。典型的なコンピュータの要素を形成する他の例示的ハードウェアは、限定ではないが、広く公知であるようなユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＳＡＴＡ、ｅＳＡＴＡ、ＳＣＳＩ、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ、ディスプレイ（例えば、ＤＶＩまたはＨＤＭＩ（登録商標））、およびイーサネット（登録商標）ポート、および、グラフィックスカード等のＣＰＵの一体部品、マザーボードのサブシステム、または別個のハードウェアデバイスであり得るグラフィックスアダプタ等の入力／出力デバイス／ポートを含む。Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ  ８０２．１１）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の無線通信ハードウェアおよびソフトウェアもまた、コンピュータ内に含まれ得る。コンピュータの要素は、同一の筐体内に格納される必要はなく、任意の好適なポート／バスを介してメインコンピュータ筐体に接続されることができる。典型的なコンピュータでは、少なくともＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、入力／出力機能性、および多くの場合、ハードドライブまたはＳＳＤ、およびディスプレイアダプタが、ともに格納され、任意の有用なトポロジの高性能バスによって接続される。
【００６２】
記憶およびメモリ能力を有するコンピュータは、本明細書では「プログラミング命令」と称される、プログラムされるようにコンピュータシステムに相互作用および動作するように独立して、または集合的に命令するために実行可能な命令の設計、記憶、および実行を可能にする、コントローラ側面を含むことができる。コンピューティングの文脈では、コンピュータ実装プロセス（すなわち、プログラム）は、概して、数学的または論理的公式または演算、アルゴリズム等の実装等の結果を生成する任意のコンピュータ実装アクティビティを指す。
【００６３】
コントローラの一実施例は、命令の実行を指示するためにコンピュータシステム上にインストールされるソフトウェアアプリケーション（例えば、基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）、ユニファイドエクステンシブルファームウェアインターフェース（ＵＥＦＩ）、オペレーティングシステム、ブラウザアプリケーション、クライアントアプリケーション、サーバアプリケーション、プロキシアプリケーション、オンラインサービスプロバイダアプリケーション、および／またはプライベートネットワークアプリケーション）である。一実施例では、コントローラは、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）ベースのオペレーティングシステムである。コントローラは、任意の好適なコンピュータ言語（例えば、Ｃ＼Ｃ＋＋、ＵＮＩＸ（登録商標）  ＳＨＥＬＬ  ＳＣＲＩＰＴ、ＰＥＲＬ、ＪＡＶＡ（登録商標）、ＪＡＶＡＳＣＲＩＰＴ（登録商標）、ＨＴＭＬ／ＤＨＴＭＬ／ＸＭＬ、ＦＬＡＳＨ、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＮＴ、ＵＮＩＸ（登録商標）／ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＡＰＡＣＨＥ、ＯＲＡＣＬＥを含むＲＤＢＭＳ、ＩＮＦＯＲＭＩＸ、およびＭｙＳＱＬ）および／またはオブジェクト指向技法を利用することによって実装され得る。
【００６４】
コントローラは、任意のタイプの機械、コンポーネント、物理的または仮想機器、記憶媒体、または命令をコンピュータシステムに送達することが可能な伝搬信号において恒久的または一時的に具現化されることができる。特に、コントローラ（例えば、ソフトウェアアプリケーションおよび／またはコンピュータプログラム）は、コンピュータシステムが記憶媒体を読み取る場合、本明細書に説明される機能が実施されるように、コンピュータシステムによって可読である、任意の好適なコンピュータ可読媒体（例えば、ディスク、デバイス、または伝搬信号）上に記憶され得る。
【００６５】
コンピュータは、例えば、ガラスシートに対する屈曲プロセスを制御する命令およびデータである、「プロトコル」を含有する。種々のモデル化技法が、プロトコルを開発するために使用され得、コンピュータ実装プロトコルの一部として実装され得る。モデル化技法は、ガラス屈曲プロセスに関して特有の科学的かつ数学的モデルを含み、これは、高品質の最終ガラスシートを達成するために必要な、プロセスの異なる段階において要求される温度を判定することが可能である。例えば、第１の火炉の出口における予熱温度、ガラス形成火炉内のガラス形成／屈曲温度プロファイル、いったん形成プロセスが完了したときの出口ガラス温度、およびガラス焼鈍温度がある。プロトコルは、ジャイロトロンビームシステムを制御し、加熱プロファイルを確立し、ガラスシートに関する具体的形状を達成する。ジャイロトロンビームは、ジャイロトロンビームの経路、速度、幅、形状、周波数、ある場所（ガラスシート上の位置）における滞留時間、または強度／エネルギー（例えば、キロワット、ｋＷ）を改変する等、種々の方法で操作されることができる。一実施形態では、ビーム幅、ビーム形状、強度／エネルギー、および周波数は、一定であるが、ジャイロトロンビームの場所、経路、速度、および／またはある場所における滞留時間は、シート上に所望の加熱プロファイルを提供するように改変される。別の実施例では、ビームがガラスシートの表面を横断して一定の速度で移動している間、所望の熱プロファイルを生産するために、ジャイロトロンビームの電力は、操作されることができる。別の実施例では、同一の効果を達成するために、電力およびビーム速度の両方を変更することができる。プロトコルは、ジャイロトロンユニットまたはジャイロトロン後光学素子によって制御され得る、場所、経路、強度／エネルギー、速度、ビーム形状、ビーム直径、および出力周波数等、少なくともジャイロトロンビームの任意のまたは全ての可能性として考えられるパラメータを制御するための命令を備える。したがって、プロトコルは、ガラスシートの所望の形状およびサイズを達成するためにガラスシート上の熱プロファイルおよび／または熱分布を制御する。プロトコルの一部として含まれるものとして、コンピュータは、熱および位置センサ、特に、熱センサ、および随意に、位置センサからのリアルタイムデータを受信および処理する。コンピュータは、次いで、リアルタイムデータから、温度プロファイル、および随意に、形状プロファイルを生産する。温度プロファイルおよび形状プロファイルは、単に、屈曲プロトコルと関連して記憶される基準温度および形状プロファイルと比較され得るコンピュータ内の表現である。コンピュータシステムは、生産されたプロファイルを基準プロファイルと比較し、ガラスシート上の１つまたはそれを上回る場所における生産されたプロファイルと基準プロファイルとの間の差異を判定し、差異が存在し、ガラスシート上の１つまたはそれを上回る位置が、ガラスシートの温度および形状を基準プロファイルと合致させるために加熱を要求する場合、コンピュータは、ジャイロトロンビームの１つまたはそれを上回るパラメータを制御し、ガラスシートの一部を選択的に加熱し、それらの差異を補正する。上記に加えて、随意に、コンピュータは、本明細書に説明される任意の実施例による本システムの１つまたはそれを上回るチャンバおよび／または火炉のサーモカップルまたはＩＲ走査装置等、１つまたはそれを上回る温度センサから付加的温度データを受信し、サーモスタットとして作用し、例えば、本システムにおいて利用されるＩＲヒータ、送風機等の出力を調節することによって、チャンバの周囲温度を監視および調節する。例えば、一側面では、（例えば、図６に示されるような）サーモカップルは、図１５に示されるような第２の火炉７８の温度を検出する。第２の火炉７８が所望の温度にない場合、コンピュータは、例えば、上記に説明されるようなコンピュータ実装プロセスを使用して、第２の火炉７８の実際の周囲温度を、第２の火炉７８に関する記憶された基準周囲温度と比較し、記憶された基準周囲温度に到達するために、第２の火炉７８の熱を自動的に調節する。本明細書に説明される火炉に関する「周囲温度」とは、火炉内の１つまたはそれを上回る点における雰囲気の温度を意味し、ガラスシートの温度を指さない。
【００６６】
別の側面では、熱センサ３２４は、屈曲されているガラスシートのＩＲ画像を捕捉するＩＲレーザ光センサであり、これは、コンピュータに送信され、これは、捕捉された画像を、特定のガラスシートに関するガラス屈曲プロトコルの一部として記憶される基準画像と比較し、ガラス上のある位置が、ガラス屈曲プロトコルの一部として記憶される画像内の同一の位置のものよりも低い温度にある場合、ジャイロトロンビームが、その位置の温度が、ガラス屈曲プロトコルの一部として記憶される画像の基準温度と合致するまで、その位置を加熱するように指向される。本明細書で使用されるように、ガラスシートから具体的形状を生産するためのプロトコルは、屈曲プロセス中の１つまたはそれを上回る時点における具体的形状およびガラスシートに関する、１つまたはそれを上回る基準温度分布プロファイルおよび形状プロファイルを含有する。
【００６７】
図１５はまた、随意の位置センサ３２０を描写する。撮像を可能にするために必要な範囲においてガラスシートの照明を提供するための好適な光源もまた、採用され得るが、加熱されたガラスは、典型的には、撮像目的のために十分な光を放出する。位置センサは、リアルタイムで画像捕捉またはデータの捕捉のいずれかを可能にし、ガラスシート上の１つまたはそれを上回る位置の空間的位置を示す、単一のユニットまたは複数のユニットを含む。非限定的実施例は、Ｒｏｃｋｗｅｌｌ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ（Ａｌｌｅｎ  Ｂｒａｄｌｙ）から取得される位置センサであり、例えば、４２ＣＭ  １８  ｍｍ  ＬａｓｅｒＳｉｇｈｔまたは４２ＥＦ  ＬａｓｅｒＳｉｇｈｔ  ＲｉｇｈｔＳｉｇｈｔが、好適な位置センサである。位置センサは、チャンバ７８内でともに格納されるか、またはその中の別個の場所に格納されるかのいずれかである、１つまたはそれを上回るＣＣＤおよび／またはレーザ光センサデバイス等の撮像センサであり得る。ＣＣＤおよび／またはレーザ光センサデバイスセンサデバイスは、コンピュータ内で、または本デバイス内で処理される２Ｄ画像を出力する。画像は、その２Ｄ形態において使用されることができる、またはコンピュータによって３Ｄ画像を形成するように処理されることができ、ガラスシート上の任意の部分または点のリアルタイム空間的位置および形状を示し、次いで、その２Ｄプロファイルをプロトコルと関連付けられる基準プロファイルと比較し、ガラスシートの形状プロファイルを基準プロファイルと合致させるためにジャイロトロンを用いて加熱を調節する、ガラスシートのプロファイルを生産する。多種多様な位置、距離、測定、変位、プロファイル、２Ｄ、および３Ｄセンサ、例えば、レーザセンサが、例えば、限定ではないが、Ｒｏｃｋｗｅｌｌ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ（Ａｌｌｅｎ  Ｂｒａｄｌｙ）、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ  Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）、Ｓｃｈｍｉｔｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．（Ｐｏｒｔｌａｎｄ  Ｏｒｅｇｏｎ）、およびＯｍｒｏｎ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  ＆  Ｓａｆｅｔｙ（Ｈｏｆｆｍａｎ  Ｅｓｔａｔｅｓ，  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から商業的に利用可能である。いずれの場合も、位置センサは、コンピュータに接続され、データが、随意に、上記に説明されるＩＲデータと協調して位置センサから取得され、そのデータは、特定のガラスシートを屈曲させるためのプロトコルと関連付けられる基準データと比較され、ガラスシートの任意の部分の温度が、ジャイロトロンビームを使用して調節されることができる。
【００６８】
図１５に示されるように、２つの位置センサ３２０、３２１が、示される。任意の所与の時点におけるガラスシートの合成３Ｄ画像または画像のセットが、任意の時点におけるガラスシートの形状を評価するように、コンピュータ実装プロセスによって生成されることができる。ガラスシートおよび／またはその一部のコンピュータシステム生成３Ｄ画像、合成画像、または画像のセットは、プロトコルの基準形状プロファイルの値と比較されることができ、プロトコル内に記憶される所望の形状からの逸脱が存在する場合、コンピュータシステムは、随意に、２Ｄ赤外線撮像センサ３２４からの赤外線画像データと組み合わせて、ジャイロトロン１７７および／または第２の火炉７８の周囲温度を制御し、ガラスシートまたはその一部を加熱し、レシピの要件を満たすようにガラスシートを成形する。図１６は、図１５に関連して議論されるような２つまたは３つのチャンバを採用する、本明細書に説明される方法の非限定的実施形態を図示するフローチャートを提供する。
【００６９】
ジャイロトロンビームは、ジャイロトロンビームの経路、速度、幅、周波数、ある場所における滞留時間、またはエネルギー強度または電力を改変する等、種々の方法で操作されることができる。一実施例では、ビーム幅、エネルギー、および周波数は、一定であるが、ジャイロトロンビームの場所、経路、速度、および／またはある場所における滞留時間は、シート上に所望の加熱プロファイルを提供するように改変される。
【００７０】
「温度プロファイル」または「温度分布プロファイル」は、そのガラスシートを加熱、屈曲、および冷却するプロセス中の任意の時点または複数の時点における具体的ガラスシートの任意の部分または複数の部分の温度を指す。本明細書で使用されるように、「基準温度プロファイル」は、その具体的ガラスシートを屈曲させるためのプロトコルと関連してコンピュータシステム内にローカルに、またはそれから遠隔に記憶される、任意の具体的ガラスシートに関する温度分布プロファイルを指す。基準温度プロファイルは、具体的ガラスシートの具体的形状を生産するために、公式および／または試行錯誤等による任意の方法によって生成または開発される。ガラスシートから所望の形状を生産するための基準温度分布プロファイルは、とりわけ、ガラスシートの組成物、所望の形状、および屈曲用鉄器具の形状および機能性を含む、種々の要因に依存するであろう。基準として事前判定された温度プロファイルを使用し、最終的に、ガラスシートを選択的に加熱するようにジャイロトロンシステムを操作することによって、均一なガラス粘度分布が、ガラスの内側だけではなく、ガラス全体を通して生産される。本ガラス粘度の均一な分布は、ガラス表面の過熱を排除し、結果として、ガラスシートは、満たされた光学品質を伴う要求された形状に形成または屈曲されるであろう。
【００７１】
用語「「形状プロファイル」は、ガラスシートを加熱、屈曲、および冷却するプロセス中の任意の時点または複数の時点におけるガラスシートの２Ｄまたは３Ｄ形状を指す。「基準形状プロファイル」は、その具体的ガラスシートを屈曲させるためのプロトコルと関連してコンピュータシステム内にローカルに、またはそれから遠隔に記憶される、ガラス形成プロセスの任意の時点の任意の具体的ガラスシートに関する形状プロファイルを指す。基準形状プロトコルは、具体的ガラスシートの具体的形状を生産するために、公式および／または試行錯誤等による任意の方法によって生成または開発される。事前判定された熱分布のように、ガラスシートから所望の形状を生産するための基準形状プロファイルは、とりわけ、ガラスシートの組成物、所望の形状、屈曲用鉄器具の形状および機能性を含む、種々の要因に依存するであろう。
【００７２】
本発明はさらに、機器を動作させる人物への損傷を限定または防止するために、および／または機器への損傷を防止または限定するために、安全機器の使用を想定する。例えば、本議論を限定するものではないが、機器は、アーク検出器３３０を含む。アーク検出器３３０は、火炉７８内に搭載され、ケーブル３０６を用いてマイクロプロセッサ１９３に接続されるフォトセルを含む。アーク放電は、当分野で公知なように、イオン化物質、例えば、限定ではないが、粉塵の浮遊ポケットであり、光のバーストとして出現する。アーク放電現象は、当分野で周知であり、いかなるさらなる議論も、必要であると見なされない。検出器３３０のフォトセルは、アーク放電を感知し、信号をケーブル３０５に沿って転送する。マイクロプロセッサ１９３は、信号をケーブル３０８に沿って転送し、ジャイロトロンをシャットダウンし、火炉７８の周囲の人員およびジャイロトロン機器への損傷を防止する。
【００７３】
本発明の実施例は、２つのガラスシートを成形するために議論された。ここで理解され得るように、本発明は、それに限定されず、本発明は、１つのシート、または２つを上回るシート、例えば、限定ではないが、３つ、４つ、またはそれを上回るシートに対して実践されることができる。
【００７４】
本発明はさらに、以下の付番された付記において特徴付けられることができる。
【００７５】
付記１：ガラスシートを成形する方法であって、
ａ．屈曲用鉄器具（７０）上のガラスシートを６００°Ｆ〜１，０００°Ｆに及ぶ予熱温度まで予熱するステップと、
ｂ．シートの温度を、予熱温度を上回るものから、ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度まで増加させるステップと、
ｃ．ガラスシートを屈曲させるステップであって、該屈曲させるステップは、
ｉ．ガラスシートの一部をデバイス（１７７）を用いて選択的に加熱するステップであって、該デバイスは、該ガラスシートの少なくとも一部が弛む温度までコンピュータ実装プロトコルによって制御される、超高周波数、高電力電磁波を生成する、ステップと、
ｉｉ．選択的に加熱するステップ中またはその後の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る熱センサ（３２４）を用いてガラスシートの少なくとも一部を走査し、１つまたはそれを上回る熱センサ（３２４）から取得されるデータから、ガラスシートの少なくとも一部に関する少なくとも２つの次元における温度分布を取得するステップと、
ｉｉｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、取得された温度分布をコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較するステップと、
ｉｖ．取得された温度分布をコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御される超高周波数、高電力デバイス（１７７）のビーム（２２５）を用いてガラスシートを選択的に加熱するステップと、
によって行われる、ステップと、
を含む、方法。
【００７６】
付記２：超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイス（１７７）は、ジャイロトロンである、付記１に記載の方法。
【００７７】
付記３：取得された温度分布が、コンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と合致するまで、屈曲させるステップのステップｉｉ．−ｉｖ．を繰り返すステップをさらに含む、付記１または２に記載の方法。
【００７８】
付記４：屈曲させるステップｃ．はさらに、
ｖ．選択的に加熱するステップ中の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る位置センサ（３２０および３２１）からガラスシートの少なくとも一部の位置データを取得し、コンピュータ実装プロセスを使用して、１つまたはそれを上回る時点におけるガラスシートに関する形状プロファイルを生産するステップと、
ｖｉ．コンピュータ実装プロセスを使用して、生産された形状プロファイルをコンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較するステップと、
ｖｉｉ．ガラスシートの形状プロファイルを基準形状プロファイルと合致させるために、コンピュータ実装プロセスによって制御される超高周波数、高電力デバイス（１７７）のビーム（２２５）を用いてガラスシートを選択的に加熱するステップと、
を含む、付記１−３のうちのいずれか１つに記載の方法。
【００７９】
付記５：取得された形状プロファイルが、コンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと合致するまで、屈曲させるステップのステップｖ．−ｖｉｉ．を繰り返すステップをさらに含む、付記４に記載の方法。
【００８０】
付記６：比較するステップｉｉｉ．およびｖｉ．は、実質的に並行して実施される、付記４または５に記載の方法。
【００８１】
付記７：位置センサ（３２０および３２１）のうちの１つまたはそれを上回るものは、カメラまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）である、付記４−６のいずれかに記載の方法。
【００８２】
付記８：形状プロファイルは、複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、付記７に記載の方法。
【００８３】
付記９：形状プロファイルは、複数のレーザ光センサから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、付記７に記載の方法。
【００８４】
付記１０：１つまたはそれを上回る位置センサ（３２０および３２１）のうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサである、付記４−９のいずれかに記載の方法。
【００８５】
付記１１：ガラスシートは、加熱および成形に先立って定サイズに切断される、付記１−１０のいずれかに記載の方法。
【００８６】
付記１２：熱センサ（３２４）は、ＩＲ走査装置または／およびＩＲ撮像センサ、随意に、レーザ光センサである、付記１−１１のいずれかに記載の方法。
【００８７】
付記１３：システムであって、
赤外線ヒータ（１７２）と、温度センサ（１９１）とを備える、第１の火炉（７６）と、
赤外線ヒータ（１７２）と、超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイス（１７７）と、第２の火炉（７８）内の屈曲用鉄器具上のガラスシートに対する本デバイスのビームの形状、場所、および移動を制御するための光学システムと、１つまたはそれを上回る赤外線（ＩＲ）撮像センサとを備える、第２の火炉（７８）と、
第１および第２の火炉（７６および７８）を通して屈曲用鉄器具（７０）上のガラスシートを搬送するためのコンベヤシステムと、
１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサおよび超高周波数、高電力デバイス（１７７）に接続され、プロセッサと、超高周波数、高電力デバイス（１７７）による選択的加熱によって第２の火炉（７８）内のガラスシートの屈曲を制御するための命令であって、第２の火炉（７８）内のガラスシートを加熱および屈曲させるためのコンピュータ実装プロトコルを備える、命令とを備える、コンピュータシステムであって、ガラスの屈曲中の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサ（３２４）からのデータからガラスシートの温度プロファイルを取得し、取得された温度プロファイルをコンピュータ実装プロトコルの基準温度分布と比較し、ガラスシートを選択的に加熱し、基準温度分布と合致させるために、超高周波数、高電力デバイス（１７７）を制御する、コンピュータシステムと、
ＩＲヒータと、強制冷気対流システムと、空気ファンとを備える、ガラスシートを制御可能に冷却するための第３の加熱火炉（２６０）と、
を備える、システム。
【００８８】
付記１４：超高周波数、高電力電磁波を生産するデバイス（１７７）は、ジャイロトロンである、付記１３に記載のシステム。
【００８９】
付記１５：屈曲中にガラスシートの１つまたはそれを上回る部分に関する位置データを取得するように配列される、１つまたはそれを上回る位置センサ（２３０および２３１）を第２の火炉（７８）内にさらに備え、位置センサ（２３０および２３１）は、コンピュータシステムに接続され、コンピュータシステムは、
ａ．ガラスシートの屈曲中の１つまたはそれを上回る時点において、１つまたはそれを上回る位置センサ（２３０および２３１）からデータを取得し、
ｂ．１つまたはそれを上回る時点において１つまたはそれを上回る位置センサから取得されたデータから、ガラスシートに関する形状プロファイルを生産し、
ｃ．取得された形状プロファイルをコンピュータ実装プロトコルの基準形状プロファイルと比較し、
ｄ．ガラスシートを選択的に加熱し、ガラスシートの形状プロファイルを基準形状プロファイルと合致させるために、超高周波数、高電力デバイス（１７７）を制御する、
付記１３または１４に記載のシステム。
【００９０】
付記１６：１つまたはそれを上回る位置センサ（２３０および２３１）のうちの１つまたはそれを上回るものは、電荷結合素子（ＣＣＤ）である、付記１５に記載のシステム。
【００９１】
付記１７：複数のＣＣＤを備え、形状プロファイルは、複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、付記１６に記載のシステム。
【００９２】
付記１８：１つまたはそれを上回る位置センサ（２３０および２３１）のうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサである、付記１５−１７のいずれかに記載のシステム。
【００９３】
付記１９：複数のレーザ光センサを備え、形状プロファイルは、複数のＣＣＤから取得されたデータから組み立てられた３次元形状プロファイルである、付記１８に記載のシステム。
【００９４】
付記２０：１つまたはそれを上回るＩＲ撮像センサ（３２４）のうちの１つまたはそれを上回るものは、レーザ光センサまたはＣＣＤである、付記１３−１９のいずれかに記載のシステム。
【００９５】
付記２１：ＩＲヒータを有する第３の火炉（２６０）をさらに備え、コンベヤシステムはさらに、第３の火炉を通してガラスシートを搬送する、付記１３−２０のいずれかに記載のシステム。
【００９６】
付記２２：第１、第２、および第３の火炉（７６、７８、および２６０）は、単一のトンネルを形成する、付記２１に記載のシステム。
【００９７】
付記２３：第１および第２の火炉（７６および７８）間および第２および第３の火炉（７８および２６０）間に扉を備える、付記２２に記載のシステム。
【００９８】
付記２４：コンピュータシステムは、第１の火炉の温度を取得し、ＩＲヒータを使用して、第１の火炉（７６）の温度を調節し、コンピュータ実装プロトコルに従って予熱温度と合致させる、付記１３−２３のいずれかに記載のシステム。
【００９９】
付記２５：コンピュータシステムは、第２の火炉（７８）の周囲温度を取得し、ＩＲヒータを使用して、第２の火炉（７８）の温度を調節し、予熱温度を上回るものから、ガラスが弛む温度を下回るものに及ぶ温度と合致させる、付記１３−２４のいずれかに記載のシステム。
【０１００】
修正が、前述の説明に開示される概念から逸脱することなく、本明細書に開示される本発明の非限定的実施形態に成され得ることが、当業者によって容易に理解されるであろう。故に、本明細書に詳細に説明される本発明の特定の非限定的実施形態は、例証にすぎず、本発明の範囲を限定するものではなく、これは、添付される請求項およびその任意および全ての均等物の全範囲を与えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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