專利名稱：排氣車的自動燒封裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燈管的制造設備，尤其是排氣車上的燒封裝置。
背景技術：
隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，對設備的自動化設計要求越來越高，對于電光源行 業(yè)來說，其設備也在不斷的創(chuàng)新當中。在節(jié)能燈管的生產(chǎn)過程中，排氣是一個至關重要的生 產(chǎn)環(huán)節(jié)，其設備及工藝的合理與否，直接影響產(chǎn)品的內在質量。目前現(xiàn)有的直排氣車設備主要可分為電氣控制部分、烘箱部分、自動分解部分、軟 接機構、真空充氣系統(tǒng)。它們的作用分別是軟接機構通過密封圈進行密封，實現(xiàn)與真空 充氣系統(tǒng)相通；烘箱主要是對燈管進行烘烤；自動分解部分主要是對燈絲加電流大小的控 制；真空充氣系統(tǒng)的主要作用是對燈管抽真空，充惰性氣體?，F(xiàn)有的直排氣車設備的工作過 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)進行分離，又要保證燈管內的氣體不發(fā)生漏氣的一個過程。對于燈管制造過程中的燈管排氣設備，現(xiàn)有的直排氣車設備如圖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 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現(xiàn)的。燈管的排氣、燒封過 程如下手動將燈管安裝在排氣車設備上，壓緊/固定燈管；通過排氣管對燈管抽真空，并 向燈管中充入氮氣或惰性氣體；保持燈管中的氣壓，手動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)有的直排氣車設備主要存在以下不足之處1、人工手動燒封的效率低、勞動 強度大、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)明內容
本發(fā)明的主要目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種自動燒封裝置，從 而有效實現(xiàn)直排氣車設備的自動化設計，獲得燈管光通的一致性，提高效率，降低操作人員 的勞動強度。該自動燒封裝置可應用于節(jié)能燈排氣設備，也可以應用于其它玻璃系統(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燒封裝置，其特征在于包括自動控制部 分、機構部分和加熱部分，所述機構部分與加熱部分裝配在一起，且與自動控制部分連接； 所述加熱部分包括電加熱材料，用于對燈管的排氣管進行加熱，使其燒封；所述機構部分與 排氣車的軟接機構連接，包括將整個燒封裝置頂起就位以進行燒封的部分和用于釋放燈管 的下車機構；所述自動控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時間，并且控制所 述機構部分的動作，以實現(xiàn)自動燒封過程。所述自動燒封裝置還可以包括與所述機構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的粘連。所述機構部分包括用于實 現(xiàn)上下運動控制的固定導向塊；安裝上模和下模、左右可調節(jié)的導向橫桿。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。所述機構部分具有與固定導向塊中的孔配合的導向柱，以及用于推動導向柱使燒 封裝置上頂使其就位的氣缸。所述自動控制部分包括用于設置工作參數(shù)的輸入部分、用于控制功率調節(jié)器以控 制電加熱材料的加熱溫度的控制器、用于對規(guī)律調節(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)字小鍵盤或標準鍵盤。所述控制器是單板機或可編程邏輯 控制器；所述閉環(huán)回路采用互感器反饋信號實現(xiàn)PID (比例-積分-微分)調節(jié)以調整所述 功率調節(jié)器。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是現(xiàn)有排氣車的軟接結構的示意圖。圖2是加熱部分結構的示意圖。圖3是安裝模型結構的示意圖。圖4是機構部分結構的示意圖。圖5是自動控制部分的方框示意圖。圖6與圖7是排氣車自動燒封裝置結構的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置主要包括三個部分自動控制部分、機構部分、加熱 部分。所述自動燒封裝置還可以任選地包括一個安裝模型部分。圖2所示的是本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置的加熱部分的結構示意圖。該加熱部 分中主要選用一種適合具有這種使用場合特性的電加熱材料204，如能夠實現(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合，以在所述自動燒封裝置中含有 多個加熱部分時便于實現(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 進行良好焊接的導電材料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是供電導線的接線頭，主要作用是連接到自動控制裝置的控制線。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與控制線以外的物質電接觸，防止加熱絲氧化，延長 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中顯示了自動燒封裝置中含有的多個加熱部分的組合圖，其中標號202所指 向的每個圓中可以插入一個待排氣、燒封的燈管。該多個加熱部分可以同時對多個燈管進 行排氣、加熱操作。根據(jù)各個加熱部分的額定功率和額定電壓等參數(shù)，所述多個加熱部分可 以串聯(lián)連接、并聯(lián)連接，或者串聯(lián)、并聯(lián)結合以進行連接。在燒封完成之后，可以將多個燈管 同時取下或依次取下。圖3所示的是本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置的安裝模型部分的結構示意圖。該安 裝模型部分中主要選用一種能夠保護加熱絲、在加熱絲通電時對外部絕緣、降低加熱絲對 外部的熱輻射、保證排氣管與軟接工位對位的材料，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 的關鍵點是下模底部的孔與柱具有讓熱量能上移及導向的作用，上模是為了對燈管起扶正 作用。其它方面的要求沒有必要，因此對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。圖4所示的是本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置的機構部分的結構示意圖。該機構部 分與排氣車的其它機構部分相配合，如軟接機構。機構部分主要包括實現(xiàn)上下運動控制的 固定導向塊401 ；安裝圖3中的上模和下模、左右可調節(jié)的導向橫桿402 ；與安裝模型部分 上下配合的固塊片403，從而達到合理設計的下車機構。機構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導向桿 來實現(xiàn)。固定導向塊401 ；導向橫桿402 ；固塊片403的作用主要是對自動燒封裝置進行連 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構相 連接，加入導向柱來與固定導向塊401中間的兩個直徑為16mm孔相配合，通過氣缸推動導 向橫桿上頂來實現(xiàn)將自動燒封裝置上頂?shù)膭幼?。在自動燒封裝置被上頂就位后，可以開始 對加熱部分的供電和對燈管的排氣、燒封等操作。上述加熱部分與機構部分的安裝方式是將焊接連好的加熱絲放入位于機構部分 中的安裝模型部分的陶瓷下模的槽內，裝好上模，將材料201的接線頭通過螺絲接上導線 即可。圖5所示的是本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置的自動控制部分的方框示意圖。該自 動控制部分中主要包括以觸摸屏或上位機作為輸入，采用PLC(可編程邏輯控制器)、單板 機實現(xiàn)主控制器；通過主控制器來調節(jié)功率調整器，由互感器反饋信號實現(xiàn)PID (比例、積 分、微分)調節(jié)，即閉環(huán)回路控制；另外主控制器還控制自動燒封裝置各部分的動作，以達 到全自動化設計。所述自動控制部分所采用的方式如下所述。所述觸摸屏主要用于實現(xiàn)參數(shù)的設 置，比如說預熱時間、加熱時間等參數(shù)，來改變PLC的內部參數(shù)值，然后通過PLC的AD (數(shù) 模)模塊(0 10V)來控制功率調節(jié)器的輸出電壓，以實現(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，為了延長壽命，加入了互感器對功率調節(jié) 器的輸出電流進行取樣信號，將些信號轉為電壓信號反饋給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節(jié)器的輸出端L、N先接到排氣設備機臺的接線排，后 通過耐高溫線與加熱絲進行連接，這可以用不銹鋼螺絲與焊接來實現(xiàn)?？刂七^程主要是通 過控制機臺的按鈕從PLC的I/O 口得到控制信號，PLC會自動對功率調節(jié)器加電壓，PID調 節(jié)加熱絲的電流，來實現(xiàn)燒封過程。除了觸摸屏之外，還可以采用數(shù)字小鍵盤、標準鍵盤和 /或顯示器來作為設置參數(shù)的裝置。圖6和圖7所示的是本發(fā)明的排氣車自動燒封裝置的結構示意圖。其中主要包括 加熱部分與機構部分的裝配，再與自動控制部分連接，即得到整體的排氣車自動燒封裝置。 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，當燈管606分解完后，即進入下車機構的工作。 只需按一下按鈕，主控制器就能通過加熱部分605對排氣管先預熱烘烤，下一步進入高溫 加熱控制(第12秒自動充氣)，第42秒機構部分實現(xiàn)密封動作，第52秒實現(xiàn)整個自動下車 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)直徑的大小來設定合理的下車動作次序與操作時間。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及安放在軟接機構上，另一作 用是在對機構部分高溫烘烤時，解決變形實現(xiàn)整個燒封裝置的上頂動作。601與602先調節(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，最后整個機構 部分主要是通過導向孔安裝在排氣車設備的軟接機構的上方。下面的表1給出了燈管光通測量對比數(shù)據(jù)，從表中可能得出的結論，本發(fā)明裝置 顯著地提高了燈管光通的一致性。表 1
權利要求
1.一種用于燈管排氣車的自動燒封裝置，其特征在于包括自動控制部分、機構部分和 加熱部分，所述機構部分與加熱部分裝配在一起，且與自動控制部分連接；所述加熱部分包括電加熱材料，用于對燈管的排氣管進行加熱，使其燒封；所述機構部分與排氣車的軟接機構連接，包括使整個自動燒封裝置就位以進行燒封的 部分和用于釋放燈管的下車機構；所述自動控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時間，并且控制所述機構部 分的動作，以實現(xiàn)自動燒封過程。
2.如權利要求1所述的自動燒封裝置，其特征在于還包括與所述機構部分相配合的 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.如權利要求2所述的自動燒封裝置，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的粘連。
4.如權利要求2所述的自動燒封裝置，其特征在于所述機構部分包括用于實現(xiàn)上下 運動控制的固定導向塊；安裝上模和下模、左右可調節(jié)的導向橫桿。
5.如權利要求4所述的自動燒封裝置，其特征在于所述機構部分具有與固定導向塊中 的孔配合的導向柱，以及用于推動導向柱使自動燒封裝置就位的氣缸。
6.如權利要求1所述的自動燒封裝置，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.如權利要求1所述的自動燒封裝置，其特征在于所述自動控制部分包括用于設置 工作參數(shù)的輸入部分、用于控制功率調節(jié)器以控制電加熱材料的加熱溫度的控制器、用于 對功率調節(jié)器的輸出取樣和反饋的閉環(huán)回路。
8.如權利要求7所述的自動燒封裝置，其特征在于所述輸入部分是觸摸屏、顯示器、 數(shù)字小鍵盤或標準鍵盤。
9.如權利要求7所述的自動燒封裝置，其特征在于所述控制器是單板機或可編程邏 輯控制器；所述閉環(huán)回路采用互感器反饋信號實現(xiàn)PID(比例-積分-微分)調節(jié)以調整所 述功率調節(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燒封裝置，其特征在于包括自動控制部分、機構部分和加熱部分，所述機構部分與加熱部分裝配在一起，且與自動控制部分連接；所述加熱部分包括電加熱材料，用于對燈管的排氣管進行加熱，使其燒封；所述機構部分與排氣車的軟接機構連接，包括將整個燒封裝置頂起以啟動燒封的部分和用于釋放燈管的下車機構；所述自動控制部分用于控制電加熱材料的加熱溫度和加熱時間，并且控制所述機構部分的動作，以實現(xiàn)自動燒封過程。
文檔編號H01J9/00GK102087938SQ20091022435
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權日2009年12月2日
發(fā)明者胡安華 申請人:馬士科技有限公司