專利名稱：排氣車的自動(dòng)燒封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈管的制造設(shè)備，尤其是排氣車上的燒封裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求越來越高，對(duì)于電光源行 業(yè)來說，其設(shè)備也在不斷的創(chuàng)新當(dāng)中。在節(jié)能燈管的生產(chǎn)過程中，排氣是一個(gè)至關(guān)重要的生 產(chǎn)環(huán)節(jié)，其設(shè)備及工藝的合理與否，直接影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。目前現(xiàn)有的直排氣車設(shè)備主要可分為電氣控制部分、烘箱部分、自動(dòng)分解部分、軟 接機(jī)構(gòu)、真空充氣系統(tǒng)。它們的作用分別是軟接機(jī)構(gòu)通過密封圈進(jìn)行密封，實(shí)現(xiàn)與真空 充氣系統(tǒng)相通；烘箱主要是對(duì)燈管進(jìn)行烘烤；自動(dòng)分解部分主要是對(duì)燈絲加電流大小的控 制；真空充氣系統(tǒng)的主要作用是對(duì)燈管抽真空，充惰性氣體?，F(xiàn)有的直排氣車設(shè)備的工作過 程是插入燈管一烘烤一分解一充氣-燒封。其中，手動(dòng)燒封的工作過程是指將分解完 后燈管與排氣車的真空系統(tǒng)進(jìn)行分離，又要保證燈管內(nèi)的氣體不發(fā)生漏氣的一個(gè)過程。對(duì)于燈管制造過程中的燈管排氣設(shè)備，現(xiàn)有的直排氣車設(shè)備如圖1所示，其中101 為燈管、102為壓塊(另一種方式是采用螺旋壓緊)、103為燈管的密封圈裝置、104為金屬 系統(tǒng)、105為底座。目前只能人工通過火頭的形式將燈管的排氣管的燒封處分離，完成手動(dòng) 燒封的過程，即燈管在排完氣后的燒封是通過純手工的方式來實(shí)現(xiàn)的。燈管的排氣、燒封過 程如下手動(dòng)將燈管安裝在排氣車設(shè)備上，壓緊/固定燈管；通過排氣管對(duì)燈管抽真空，并 向燈管中充入氮?dú)饣蚨栊詺怏w；保持燈管中的氣壓，手動(dòng)將排氣管的燒封處熔融、斷開并且 封口 ；將燒封后的燈管抬起、取下。該現(xiàn)有的直排氣車設(shè)備主要存在以下不足之處1、人工手動(dòng)燒封的效率低、勞動(dòng) 強(qiáng)度大、管理成本高；2、所獲得的燈管的光通一致性不好；3、排氣管的烘烤溫度不夠等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種自動(dòng)燒封裝置，從 而有效實(shí)現(xiàn)直排氣車設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，獲得燈管光通的一致性，提高效率，降低操作人員 的勞動(dòng)強(qiáng)度。該自動(dòng)燒封裝置可應(yīng)用于節(jié)能燈排氣設(shè)備，也可以應(yīng)用于其它玻璃系統(tǒng)的加 熱與封接。本發(fā)明提供了一種用于燈管排氣車的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于包括自動(dòng)控制部 分、機(jī)構(gòu)部分和加熱部分，所述機(jī)構(gòu)部分與加熱部分裝配在一起，且與自動(dòng)控制部分連接； 所述加熱部分包括電加熱材料，用于對(duì)燈管的排氣管進(jìn)行加熱，使其燒封；所述機(jī)構(gòu)部分與 排氣車的軟接機(jī)構(gòu)連接，包括將整個(gè)燒封裝置頂起就位以進(jìn)行燒封的部分和用于釋放燈管 的下車機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時(shí)間，并且控制所 述機(jī)構(gòu)部分的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燒封過程。所述自動(dòng)燒封裝置還可以包括與所述機(jī)構(gòu)部分相配合的安裝模型部分，它包括上 模和下模，所述上模用于扶正和固定燈管，所述下模包括用于將電加熱材料的熱量上移和
3導(dǎo)向到燈管的排氣管部分的孔和柱，所述加熱部分安裝在所述下模中。優(yōu)選地，所述上模、 下模由氧化鋯制成，表面涂有氧化硼以防止玻璃熱熔時(shí)的粘連。所述機(jī)構(gòu)部分包括用于實(shí) 現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)控制的固定導(dǎo)向塊；安裝上模和下模、左右可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向橫桿。所述加熱部分的電加熱材料具有單螺旋或左右螺旋的形狀，表面涂有絕緣材料以 防止加熱絲氧化。所述機(jī)構(gòu)部分具有與固定導(dǎo)向塊中的孔配合的導(dǎo)向柱，以及用于推動(dòng)導(dǎo)向柱使燒 封裝置上頂使其就位的氣缸。所述自動(dòng)控制部分包括用于設(shè)置工作參數(shù)的輸入部分、用于控制功率調(diào)節(jié)器以控 制電加熱材料的加熱溫度的控制器、用于對(duì)規(guī)律調(diào)節(jié)器的輸出取樣和反饋的閉環(huán)回路。所 述輸入部分是觸摸屏、顯示器、數(shù)字小鍵盤或標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。所述控制器是單板機(jī)或可編程邏輯 控制器；所述閉環(huán)回路采用互感器反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)PID (比例-積分-微分)調(diào)節(jié)以調(diào)整所述 功率調(diào)節(jié)器。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是現(xiàn)有排氣車的軟接結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是加熱部分結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是安裝模型結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是機(jī)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是自動(dòng)控制部分的方框示意圖。圖6與圖7是排氣車自動(dòng)燒封裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置主要包括三個(gè)部分自動(dòng)控制部分、機(jī)構(gòu)部分、加熱 部分。所述自動(dòng)燒封裝置還可以任選地包括一個(gè)安裝模型部分。圖2所示的是本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置的加熱部分的結(jié)構(gòu)示意圖。該加熱部 分中主要選用一種適合具有這種使用場(chǎng)合特性的電加熱材料204，如能夠?qū)崿F(xiàn)所需的加熱 功率要求；再將其加工成如圖所示的外型左右螺旋結(jié)合，以在所述自動(dòng)燒封裝置中含有 多個(gè)加熱部分時(shí)便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)的加熱部分之間的連接。圖2中的電加熱材料204選用能夠 進(jìn)行良好焊接的導(dǎo)電材料201與203，并加工而成。優(yōu)選地所述電加熱材料還方便自動(dòng)控制 部分的連接。圖2中選用的電加熱材料204最好具有緩解氧化速度和/或提高絕緣性能的 特性，以延長(zhǎng)使用壽命，如表面涂有絕緣層或鈍化層。所述電加熱材料204也可以具有其它 的適于加熱的形狀，如單螺旋的形狀。具體地說，所述加熱部分包括左右螺旋的電加熱材料204，其中含有材料201、 202和203。材料201是供電導(dǎo)線的接線頭，主要作用是連接到自動(dòng)控制裝置的控制線。材 料202是涂在電加熱材料的加熱絲表面的絕緣材料，其作用是將電加熱材料的加熱絲與周 圍的空氣等絕緣，保證電加熱材料不會(huì)與控制線以外的物質(zhì)電接觸，防止加熱絲氧化，延長(zhǎng) 加熱絲的壽命。材料203是加熱絲連接柱，通過焊接等方式固定連接加熱絲，使相鄰的加熱 部分連接在一起。
圖2中顯示了自動(dòng)燒封裝置中含有的多個(gè)加熱部分的組合圖，其中標(biāo)號(hào)202所指 向的每個(gè)圓中可以插入一個(gè)待排氣、燒封的燈管。該多個(gè)加熱部分可以同時(shí)對(duì)多個(gè)燈管進(jìn) 行排氣、加熱操作。根據(jù)各個(gè)加熱部分的額定功率和額定電壓等參數(shù)，所述多個(gè)加熱部分可 以串聯(lián)連接、并聯(lián)連接，或者串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)合以進(jìn)行連接。在燒封完成之后，可以將多個(gè)燈管 同時(shí)取下或依次取下。圖3所示的是本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置的安裝模型部分的結(jié)構(gòu)示意圖。該安 裝模型部分中主要選用一種能夠保護(hù)加熱絲、在加熱絲通電時(shí)對(duì)外部絕緣、降低加熱絲對(duì) 外部的熱輻射、保證排氣管與軟接工位對(duì)位的材料，制成上模302與下模301，可以在安裝 模型部分表面涂覆一種特殊材料，以防止燈管的玻璃被熱熔時(shí)燈管與安裝模型部分粘連在一起。安裝模型部分包括上模301 ；下模302 ；表面上涂覆的特殊材料。上模和下模的 形狀如圖3所示，使用時(shí)將要排氣的燈管的尾端放在上模和下模中心的孔中。上模和下模 的關(guān)鍵點(diǎn)是下模底部的孔與柱具有讓熱量能上移及導(dǎo)向的作用，上模是為了對(duì)燈管起扶正 作用。其它方面的要求沒有必要，因此對(duì)上模和下模形狀的要求不高，只要能得到很好的裝 配即可。制造上模、下模的材料可以是含氧化鋯的陶瓷。所述“特殊材料”可以是氮化硼。另外，如果不考慮本發(fā)明的裝置的加熱絲發(fā)出的熱輻射，還可以將圖3中安裝模 型部分的上模302、下模301去除，或改變上模和下模的形狀，改變加熱絲的連接方式，例如 加熱圈的個(gè)數(shù)、繞制方式等，來完成本發(fā)明。這些改變或變型都落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。圖4所示的是本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置的機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。該機(jī)構(gòu)部 分與排氣車的其它機(jī)構(gòu)部分相配合，如軟接機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)部分主要包括實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)控制的 固定導(dǎo)向塊401 ；安裝圖3中的上模和下模、左右可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向橫桿402 ；與安裝模型部分 上下配合的固塊片403，從而達(dá)到合理設(shè)計(jì)的下車機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)部分的主要作用是為了能將燒封裝置頂起，優(yōu)選地采用以氣缸頂兩個(gè)導(dǎo)向桿 來實(shí)現(xiàn)。固定導(dǎo)向塊401 ；導(dǎo)向橫桿402 ；固塊片403的作用主要是對(duì)自動(dòng)燒封裝置進(jìn)行連 接，固定的方式可以采用金屬螺絲固定，與排氣車相配合的地方是與排氣車的軟接機(jī)構(gòu)相 連接，加入導(dǎo)向柱來與固定導(dǎo)向塊401中間的兩個(gè)直徑為16mm孔相配合，通過氣缸推動(dòng)導(dǎo) 向橫桿上頂來實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)燒封裝置上頂?shù)膭?dòng)作。在自動(dòng)燒封裝置被上頂就位后，可以開始 對(duì)加熱部分的供電和對(duì)燈管的排氣、燒封等操作。上述加熱部分與機(jī)構(gòu)部分的安裝方式是將焊接連好的加熱絲放入位于機(jī)構(gòu)部分 中的安裝模型部分的陶瓷下模的槽內(nèi)，裝好上模，將材料201的接線頭通過螺絲接上導(dǎo)線 即可。圖5所示的是本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置的自動(dòng)控制部分的方框示意圖。該自 動(dòng)控制部分中主要包括以觸摸屏或上位機(jī)作為輸入，采用PLC(可編程邏輯控制器)、單板 機(jī)實(shí)現(xiàn)主控制器；通過主控制器來調(diào)節(jié)功率調(diào)整器，由互感器反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)PID (比例、積 分、微分)調(diào)節(jié)，即閉環(huán)回路控制；另外主控制器還控制自動(dòng)燒封裝置各部分的動(dòng)作，以達(dá) 到全自動(dòng)化設(shè)計(jì)。所述自動(dòng)控制部分所采用的方式如下所述。所述觸摸屏主要用于實(shí)現(xiàn)參數(shù)的設(shè) 置，比如說預(yù)熱時(shí)間、加熱時(shí)間等參數(shù)，來改變PLC的內(nèi)部參數(shù)值，然后通過PLC的AD (數(shù) 模)模塊(0 10V)來控制功率調(diào)節(jié)器的輸出電壓，以實(shí)現(xiàn)電加熱絲兩端電壓的變化從而改變電加熱絲的加熱溫度。根據(jù)電加熱絲的特性，為了延長(zhǎng)壽命，加入了互感器對(duì)功率調(diào)節(jié) 器的輸出電流進(jìn)行取樣信號(hào)，將些信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)反饋給PLC的AD模塊，稱之為閉環(huán)回 路。各組成部分的連接方式是功率調(diào)節(jié)器的輸出端L、N先接到排氣設(shè)備機(jī)臺(tái)的接線排，后 通過耐高溫線與加熱絲進(jìn)行連接，這可以用不銹鋼螺絲與焊接來實(shí)現(xiàn)。控制過程主要是通 過控制機(jī)臺(tái)的按鈕從PLC的I/O 口得到控制信號(hào)，PLC會(huì)自動(dòng)對(duì)功率調(diào)節(jié)器加電壓，PID調(diào) 節(jié)加熱絲的電流，來實(shí)現(xiàn)燒封過程。除了觸摸屏之外，還可以采用數(shù)字小鍵盤、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤和 /或顯示器來作為設(shè)置參數(shù)的裝置。圖6和圖7所示的是本發(fā)明的排氣車自動(dòng)燒封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中主要包括 加熱部分與機(jī)構(gòu)部分的裝配，再與自動(dòng)控制部分連接，即得到整體的排氣車自動(dòng)燒封裝置。 其工作的方式如下，例如排氣管直徑為3. 6mm(排氣管壁有氧化鋁)的燈管，只要將排氣燈 管606插入上模和下模603與軟接系統(tǒng)604，當(dāng)燈管606分解完后，即進(jìn)入下車機(jī)構(gòu)的工作。 只需按一下按鈕，主控制器就能通過加熱部分605對(duì)排氣管先預(yù)熱烘烤，下一步進(jìn)入高溫 加熱控制(第12秒自動(dòng)充氣)，第42秒機(jī)構(gòu)部分實(shí)現(xiàn)密封動(dòng)作，第52秒實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)下車 工序。然后松開附圖1壓塊102，拔出下車燈管607，即完成整個(gè)下車過程。其它類型燈管 的排氣管可以根據(jù)直徑的大小來設(shè)定合理的下車動(dòng)作次序與操作時(shí)間。部件604是排氣車的金屬真空系統(tǒng)，主要材料是不銹鋼與太空鋁合金。部件601 主要用來固定陶瓷模，材料是不銹鋼；部件602固定部件601及安放在軟接機(jī)構(gòu)上，另一作 用是在對(duì)機(jī)構(gòu)部分高溫烘烤時(shí)，解決變形實(shí)現(xiàn)整個(gè)燒封裝置的上頂動(dòng)作。601與602先調(diào)節(jié) 安裝完后，陶瓷下模通過螺絲固定在602部件上，裝入電加熱絲，陶瓷上模直接蓋在下模的 上方并通過一片不銹鋼片壓住即可，不銹鋼片通過螺絲固定在602部件上，最后整個(gè)機(jī)構(gòu) 部分主要是通過導(dǎo)向孔安裝在排氣車設(shè)備的軟接機(jī)構(gòu)的上方。下面的表1給出了燈管光通測(cè)量對(duì)比數(shù)據(jù)，從表中可能得出的結(jié)論，本發(fā)明裝置 顯著地提高了燈管光通的一致性。表 1
權(quán)利要求
1.一種用于燈管排氣車的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于包括自動(dòng)控制部分、機(jī)構(gòu)部分和 加熱部分，所述機(jī)構(gòu)部分與加熱部分裝配在一起，且與自動(dòng)控制部分連接；所述加熱部分包括電加熱材料，用于對(duì)燈管的排氣管進(jìn)行加熱，使其燒封；所述機(jī)構(gòu)部分與排氣車的軟接機(jī)構(gòu)連接，包括使整個(gè)自動(dòng)燒封裝置就位以進(jìn)行燒封的 部分和用于釋放燈管的下車機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時(shí)間，并且控制所述機(jī)構(gòu)部 分的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燒封過程。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于還包括與所述機(jī)構(gòu)部分相配合的 安裝模型部分，它包括上模和下模，所述上模用于扶正和固定燈管，所述下模包括用于將電 加熱材料的熱量上移和導(dǎo)向到燈管的排氣管部分的孔和柱，所述加熱部分安裝在所述下模 中。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述上模、下模由含有氧化鋯的陶 瓷制成，表面涂有氧化硼以防止玻璃熱熔時(shí)的粘連。
4.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述機(jī)構(gòu)部分包括用于實(shí)現(xiàn)上下 運(yùn)動(dòng)控制的固定導(dǎo)向塊；安裝上模和下模、左右可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向橫桿。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述機(jī)構(gòu)部分具有與固定導(dǎo)向塊中 的孔配合的導(dǎo)向柱，以及用于推動(dòng)導(dǎo)向柱使自動(dòng)燒封裝置就位的氣缸。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述加熱部分的電加熱材料具有 單螺旋或左右螺旋的形狀，表面涂有絕緣材料以防止加熱絲氧化。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述自動(dòng)控制部分包括用于設(shè)置 工作參數(shù)的輸入部分、用于控制功率調(diào)節(jié)器以控制電加熱材料的加熱溫度的控制器、用于 對(duì)功率調(diào)節(jié)器的輸出取樣和反饋的閉環(huán)回路。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述輸入部分是觸摸屏、顯示器、 數(shù)字小鍵盤或標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。
9.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于所述控制器是單板機(jī)或可編程邏 輯控制器；所述閉環(huán)回路采用互感器反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)PID(比例-積分-微分)調(diào)節(jié)以調(diào)整所 述功率調(diào)節(jié)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于燈管排氣車的自動(dòng)燒封裝置，其特征在于包括自動(dòng)控制部分、機(jī)構(gòu)部分和加熱部分，所述機(jī)構(gòu)部分與加熱部分裝配在一起，且與自動(dòng)控制部分連接；所述加熱部分包括電加熱材料，用于對(duì)燈管的排氣管進(jìn)行加熱，使其燒封；所述機(jī)構(gòu)部分與排氣車的軟接機(jī)構(gòu)連接，包括將整個(gè)燒封裝置頂起以啟動(dòng)燒封的部分和用于釋放燈管的下車機(jī)構(gòu)；所述自動(dòng)控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時(shí)間，并且控制所述機(jī)構(gòu)部分的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燒封過程。
文檔編號(hào)H01J9/00GK102087938SQ20091022435
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者胡安華 申請(qǐng)人:馬士科技有限公司