專(zhuān)利名稱(chēng)：計(jì)量注汞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于制造含汞燈管的裝置，特別是一種計(jì)量注汞器。
在節(jié)能燈管、目光燈管、汞燈管以及其他含汞燈管的制造工藝中有一步驟是在已涂復(fù)有螢光層的燈管中注入汞液；目前的燈管制造工藝是采用手工操作進(jìn)行這一步驟，用一個(gè)容納有汞液的針筒；它帶有一個(gè)與針筒內(nèi)孔形成精密動(dòng)配合的推桿，操作時(shí)以手推方式使汞液從針頭滴入燈管，推桿的行程則靠目測(cè)控制，也有是依靠簡(jiǎn)單機(jī)械操作如轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的方式來(lái)控制推桿行程以控制注汞量；因?yàn)榧尤霟艄艿墓渴菢O微的，一般為幾毫克，這種手工操作方式誤差大、一致性差、工作效率低，往往造成汞液浪費(fèi)或燈管產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的后果。
本實(shí)用新型的目的是提出一種計(jì)量注汞器，它能使容納有汞液的針筒嚴(yán)格定量地把汞液注入燈管中，以保證燈管的質(zhì)量并避免汞液的浪費(fèi)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于制造含汞燈管的裝置，特別是一種計(jì)量注汞器，它包括有容納汞液的針筒和用于注送汞液而與針筒內(nèi)孔呈精密動(dòng)配合的推桿，該計(jì)量注汞器還包括有一根絲桿和用于安裝絲桿的前、后兩軸承座，在后軸承座上還固定有一個(gè)用以帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，在前、后兩軸承座之間還固定有一根與絲桿相平行的導(dǎo)向桿，在絲桿上旋有一個(gè)帶相應(yīng)內(nèi)螺紋的移動(dòng)塊，該移動(dòng)塊上還設(shè)有一個(gè)與導(dǎo)向桿呈動(dòng)配合的導(dǎo)向孔；容納汞液的針筒其位置固定并與絲桿平行，與針筒內(nèi)孔形成精密動(dòng)配合的推桿后端底盤(pán)與移動(dòng)塊或固定在移動(dòng)塊上的擋塊形成接觸；所述的前、后兩軸承座上分別固定有與控制電路保持電連接的光電管組，每個(gè)光電管組各包括有一個(gè)光電發(fā)射管和一個(gè)光電接收管，在移動(dòng)塊或擋塊的相應(yīng)位置處固定有一定長(zhǎng)度的光電擋條；上述步進(jìn)電機(jī)與一帶微電腦的控制電路保持電連接，靠近針筒設(shè)置有一個(gè)也與控制電路保持電連接的微動(dòng)開(kāi)關(guān)；所述的帶微電腦的控制電路安裝在一個(gè)電氣箱內(nèi)，該電氣箱的面板上設(shè)置有總電源開(kāi)關(guān)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)、注汞量設(shè)定數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)、注汞按鈕、機(jī)械復(fù)零按鈕、微電腦復(fù)零按鈕、機(jī)械零位指示燈、微電腦工作指示燈。
本實(shí)用新型以步進(jìn)電機(jī)代替手工操作，實(shí)施燈管制造工藝中的注汞步驟；步進(jìn)電機(jī)又稱(chēng)脈沖電動(dòng)機(jī)，其角位移量與脈沖數(shù)成正比，它的轉(zhuǎn)速則與脈沖頻率成正比，并能快速起動(dòng)、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，因而通過(guò)微電腦可以對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度作嚴(yán)格的控制，從而使得每次注汞時(shí)絲桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度恒定，從而使絲桿所帶動(dòng)的移動(dòng)塊的移動(dòng)以及推桿的移動(dòng)皆為恒定，從而保證從針頭注入燈管的汞液劑量恒定，這樣有利于汞液的節(jié)約和燈管質(zhì)量的穩(wěn)定，并能提高工作效率。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述。


圖1是本實(shí)用新型計(jì)量注汞器的俯視示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖視示意圖。
圖3是
圖1中光電擋條插入后軸承座上的光電管組的示意圖。
圖4是
圖1中針筒與“V”形座相固定的示意圖。
圖5是本實(shí)用新型計(jì)量注汞器的電氣箱面板各開(kāi)關(guān)、按鈕、指示燈的設(shè)置示意圖。
圖6是本實(shí)用新型計(jì)量注汞器的控制電路圖。
參見(jiàn)
圖1、圖2，容納汞液的針筒(1)其外徑約7至8毫米，其內(nèi)孔直徑約2毫米，位于針筒(1)前端的不銹鋼針頭其內(nèi)徑約20至30絲，與針筒(1)內(nèi)孔成精密動(dòng)配合的推桿(2)也是用不銹鋼制成其底盤(pán)直徑和針筒(1)外徑相仿；絲桿(3)經(jīng)螺紋磨床精密加工而成，具有十分精確的螺距，旋在絲桿(3)上的移動(dòng)塊(8)其內(nèi)螺紋同樣經(jīng)精密加工而成，導(dǎo)向桿(7)是經(jīng)磨床加工而成的圓柱軸，它與絲桿(3)保持嚴(yán)格的平行，移動(dòng)塊(8)上的導(dǎo)向孔可以直接套在導(dǎo)向桿(7)上電可以在導(dǎo)向孔與導(dǎo)向桿(7)之間配以合適的直線(xiàn)軸承(25)；安裝絲桿(3)的前、后軸承座(4)、(5)分別固定在同一塊底板上，步進(jìn)電機(jī)(6)借助一法蘭盤(pán)固定在后軸承座(5)上，步進(jìn)電機(jī)(6)的轉(zhuǎn)軸端頭與絲桿(3)的軸端相嵌合并以緊定螺釘固定；移動(dòng)塊(8)可以做成直接與推桿(2)的后端底盤(pán)(9)相接觸，也可以在移動(dòng)塊(8)上固定一擋塊(10)使擋塊(10)與推桿底盤(pán)(9)相接觸，也可以在擋塊(10)上固定一調(diào)節(jié)螺釘(23)而以該調(diào)節(jié)螺釘(23)的一個(gè)端頭與所述推桿(2)的后端底盤(pán)(9)形成接觸，設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘(23)的目的是為了便于實(shí)際操作時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)；在前、后軸承座(4)、(5)的側(cè)面分別固定有光電管組(11、11′)、(12、12′)，每組光電管包括有一個(gè)光電發(fā)射管(11或12)和一個(gè)光電接收管(11′或12′)，在移動(dòng)塊(8)或擋塊(10)上的相應(yīng)位置固定一光電擋條(13)，當(dāng)移動(dòng)塊(8)處于行程開(kāi)始時(shí)光電擋條(13)插入設(shè)置在后軸承座(5)上的光電管組(12、12′)，把光電發(fā)射管(12)射向光電接收管(12′)的光線(xiàn)擋??；當(dāng)移動(dòng)塊(8)處于行程結(jié)束時(shí)光電擋條(13)插入設(shè)置在前軸承座(4)上的光電管組(11、11′)，也同樣把光電發(fā)射管(11)射向光電接收管(11′)的光線(xiàn)擋住。
參見(jiàn)圖3，它以立體圖形式表示了光電擋條(13)插入設(shè)在后軸承座(5)上的光電發(fā)射管(12)和光電接收管(12′)之間的情形，還表示出光電管組(11、11′)的位置、本計(jì)量注汞器的其余部分在本圖中略去。
參見(jiàn)圖4，它以立體圖形式表示了針筒(1)與“V”形座相固定的情形，“V”形座與底板固定而針筒(1)則借助壓板(24)與螺栓(26)與“V”形座固定，在“V”形座的側(cè)面固定一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)(14)。
參見(jiàn)圖5，它是安裝控制電路的電氣箱的面板，上面設(shè)置有總電源開(kāi)關(guān)(15)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)(16)、注汞量設(shè)定數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)、注汞按鈕(18)、機(jī)械復(fù)零按鈕(19)、微電腦復(fù)零按鈕(20)、機(jī)械零位指示燈(21)、微電腦工作指示燈(22)，注汞量設(shè)定數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)是一組三位數(shù)的設(shè)定開(kāi)關(guān)可以由001至999進(jìn)行設(shè)定，圖中所示設(shè)定數(shù)字為123表示每一次注汞量為123個(gè)單位，每單位注汞量是本計(jì)量注汞器的固有常數(shù)，例如可以設(shè)定每單位注汞量為0．007mg。
參見(jiàn)圖6，這里表示了本實(shí)用新型計(jì)量注汞器的控制電路的主要部分，圖中IC1是一個(gè)CPU中央控制單元可以采用型號(hào)為8031的微處理器芯片，IC2為三態(tài)鎖存器型號(hào)為74LS373，IC3是2K×8位隨機(jī)存貯器型號(hào)為6116，IC4為8K×8位的程序存儲(chǔ)器型號(hào)為2764，IC5是3×8位的輸入輸出擴(kuò)展器型號(hào)為8255，數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)的型號(hào)為L(zhǎng)MA2它以8421碼形式進(jìn)行輸入；QA為注汞工作啟動(dòng)開(kāi)關(guān)即注汞按鈕(18)，在“V”形座側(cè)面所安裝的微型開(kāi)關(guān)(14)實(shí)際上是與該啟動(dòng)開(kāi)關(guān)QA并聯(lián)的，它們把注汞信號(hào)由P1．0輸入8031，SE為汞量結(jié)束信號(hào)由位于前軸承座(4)上的光電開(kāi)關(guān)組(11、11′)提供并從P1．1輸入8031，Wa為步進(jìn)電機(jī)控制脈沖該控制脈沖由8031從P1．2輸出，再經(jīng)過(guò)脈沖分配器集成電路CH250后進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)，PLED為微電腦工作狀態(tài)指示，它的信號(hào)由電氣箱面板上的微電腦工作指示燈(22)上反映出來(lái)，W+為步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)，W-為步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)，它們也進(jìn)入脈沖分配器CH250對(duì)步進(jìn)電機(jī)起控制作用，Sw為機(jī)械零位啟動(dòng)信號(hào)由機(jī)械復(fù)零按鈕(19)提供，WB為光電開(kāi)關(guān)到位信號(hào)由位于后軸承座(5)上的光電開(kāi)關(guān)組(12、12′)提供；打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后，CPU控制單元8031進(jìn)入初始化工作，并開(kāi)始對(duì)各按鈕進(jìn)行掃描，一旦接到8031的P1．0口的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)，8031首先對(duì)8255電路PA口，PB口由撥盤(pán)開(kāi)關(guān)所設(shè)置的數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)值由8031的P1．2口輸出脈沖信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)量，再由機(jī)械部分完成一次注汞量，同時(shí)CPU控制電路由8031的P1．1口判別注汞量是否注射完，一旦判別到8031的P1．1到位信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就反向旋轉(zhuǎn)，再次判別8031的P1．7口的到位信號(hào)，得到到位信號(hào)后，8031就發(fā)出結(jié)束信號(hào)步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械裝置也就停止在初始位置，等待下一次工作周期又重復(fù)開(kāi)始上述循環(huán)，以上微電腦芯片及其他集成電路芯片的特性及使用方法，參見(jiàn)航空工業(yè)出版社出版陶砂主編的《單片機(jī)一原理·操作·實(shí)驗(yàn)·應(yīng)用》一書(shū)。
本裝置在使用時(shí)，先把總電源開(kāi)關(guān)(15)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)(16)合上，按下機(jī)械復(fù)零按鈕(19)及微電腦復(fù)零按鈕(20)，這時(shí)移動(dòng)塊(8)處于起始位置，機(jī)械零位指示燈(21)亮，微電腦工作指示燈(22)也亮，然后安裝好充滿(mǎn)汞液的針筒(1)，并使推桿(2)的后端底盤(pán)(9)和擋塊(10)相貼緊，再根據(jù)每次所要注汞的劑量，把注汞量設(shè)定數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)撥到相應(yīng)的數(shù)字位置，按一下注汞按鈕(18)，那末微電腦按照數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)設(shè)定的注汞量發(fā)出確定數(shù)量的脈沖信號(hào)給予步進(jìn)電機(jī)(6)的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路，使步進(jìn)電機(jī)(6)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)嚴(yán)格確定的角度從而完成一次注汞操作；實(shí)際操作時(shí)一般不必按注汞按鈕(18)，每次把燈管送達(dá)針筒(1)處時(shí)，隨即讓燈管與靠近針筒(1)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)(14)相碰，即等同于按一次注汞按鈕(18)完成一次注汞操作。
當(dāng)移動(dòng)塊(8)離開(kāi)機(jī)械零位時(shí)，機(jī)械零位指示燈(21)就不再亮，而當(dāng)逐漸移動(dòng)至光電擋條(13)插入設(shè)置在前軸承座(4)上的光電管組(11、11′)中時(shí)，微電腦收到相應(yīng)的光電信號(hào)就使步進(jìn)電機(jī)(6)快速反轉(zhuǎn)直至移動(dòng)塊(8)回到初始位置，這時(shí)機(jī)械零位指示燈(21)又再亮，針筒(1)所容納的汞液也已被推桿(2)全部注送完畢，就要換一個(gè)充滿(mǎn)汞液的針筒(1)，從新開(kāi)始又一輪注汞操作；如果直接按機(jī)械復(fù)零按鈕(19)，那末盡管移動(dòng)塊(8)未走到行程終點(diǎn)也能隨時(shí)使其回到初始位置；微電腦復(fù)零按鈕(20)一般不常用，微電腦工作指示燈(22)亮表示微電腦處于正常工作狀態(tài)。
上述步進(jìn)電機(jī)的控制以及各按鈕的操作和各信號(hào)的處理所相關(guān)的控制線(xiàn)路皆屬現(xiàn)有技術(shù)，并早已十分成熟，其具體線(xiàn)路及所使用的集成電路和微電腦芯片可以有多種方案來(lái)實(shí)施，皆屬本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1．一種用于制造含汞燈管的裝置，特別是一種計(jì)量注汞器，它包括有容納汞液的針筒(1)和用于注送汞液而與針筒(1)內(nèi)孔呈精密動(dòng)配合的推桿(2)，其特征在于它還包括有一根絲桿(3)和用于安裝絲桿(3)的前、后兩軸承座(4)、(5)，在后軸承座(5)上還固定有一個(gè)用以帶動(dòng)絲桿(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)(6)，在前、后兩軸承座(4)、(5)之間還固定有一根與絲桿(3)相平行的導(dǎo)向桿(7)，在絲桿(3)上旋有一個(gè)帶相應(yīng)內(nèi)螺紋的移動(dòng)塊(8)，該移動(dòng)塊(8)上還設(shè)有一個(gè)與導(dǎo)向桿(7)呈動(dòng)配合的導(dǎo)向孔；容納汞液的針筒(1)其位置固定并與絲桿(3)平行，與針筒(1)內(nèi)孔形成精密動(dòng)配合的推桿(2)后端底盤(pán)(9)與移動(dòng)塊(8)或固定在移動(dòng)塊(8)上的擋塊(10)形成接觸；所述的前、后兩軸承座(4)、(5)上分別固定有與控制電路保持電連接的光電管組(11、11′)、(12、12′)，每個(gè)光電管組各包括有一個(gè)光電發(fā)射管(11或12)和一個(gè)光電接收管(11′或12′)，在移動(dòng)塊(8)或擋塊(10)的相應(yīng)位置處固定有一定長(zhǎng)度的光電擋條(13)；上述步進(jìn)電機(jī)(6)與一帶微電腦的控制電路保持電連接，靠近針筒(1)設(shè)置有一個(gè)也與控制電路保持電連接的微動(dòng)開(kāi)關(guān)(14)；所述的帶微電腦的控制電路安裝在一個(gè)電氣箱內(nèi)，該電氣箱的面板上設(shè)置有總電源開(kāi)關(guān)(15)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)(16)、注汞量設(shè)定數(shù)字撥盤(pán)開(kāi)關(guān)(17)、注汞按鈕(18)、機(jī)械復(fù)零按鈕(19)、微電腦復(fù)零按鈕(20)、機(jī)械零位指示燈(21)、微電腦工作指示燈(22)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)量注汞器，其特征在于所述的擋塊(10)上固定有一調(diào)節(jié)螺釘(23)，并以該調(diào)節(jié)螺釘(23)的一個(gè)端頭與所述推桿(2)的后端底盤(pán)(9)形成接觸。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的計(jì)量注汞器，其特征在于所述的容納汞液的針筒(1)與一個(gè)“V”形底座借助壓板(24)和螺栓(26)形成緊固聯(lián)接，在“V”形底座的側(cè)面固定有控制步進(jìn)電機(jī)(6)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)(14)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于制造含汞燈管的裝置,特別是一種計(jì)量注汞器,它包括有一個(gè)容納汞液的針筒,其位置固定,針筒的推桿后端底盤(pán)與一移動(dòng)塊形成接觸,該移動(dòng)塊旋在一根絲桿上并由該絲桿帶動(dòng)沿導(dǎo)向桿移動(dòng),所述的絲桿由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制其轉(zhuǎn)動(dòng),而步進(jìn)電機(jī)則受一個(gè)帶微電腦的控制電路所控制,使推桿每次前進(jìn)的行程為恒定,從而達(dá)到在含汞燈管制造過(guò)程中,每一燈管所注入的汞液劑量為恒定的目的。
文檔編號(hào)H01J9/00GK2416602SQ9925209
公開(kāi)日2001年1月24日 申請(qǐng)日期1999年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月15日
發(fā)明者江汝涵, 沈衛(wèi)東 申請(qǐng)人:江汝涵