專利名稱：一種特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光源制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)。
背景技術(shù)：
在氣體放電光源生產(chǎn)過程中，金屬電極與石英玻璃的封接是非常關(guān)鍵的一環(huán)。封接質(zhì)量的好壞直接決定了光源的穩(wěn)定性和壽命。一般情況下，金 屬材料與石英玻璃的膨脹系數(shù)不同，所以無法直接封接。常見的方法是采用多道膨脹系數(shù)相差不大的玻璃進(jìn)行過渡封接；或采用邊緣楔口的鑰箔進(jìn)行非匹配封接。對于過渡封接，封接材料的選取以及封接工藝的要求很高，難度較大，而且只能通過人工完成，這造成了過渡封接生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差,生產(chǎn)成本降不下來。對于特種光源，由于其工作電流大、氣壓高,對封接的要求很高，所以采用過渡封接的成分非常高。對于非匹配封接，主要有單、雙鑰箔封接和氣泡封接。對于體積和電流較小的光源，可采用鑰箔封接；而對于特種光源，例如脈沖氙燈、氪燈等工作電流較大的光源，須采用氣泡封接。氣泡封接需事先將鑰箔卷成筒狀，然后將一個兩端封死，中間留有一個大氣壓空氣的圓筒狀石英玻璃氣泡放在鑰筒中。封接時，將包有石英氣泡的鑰筒放在石英管內(nèi)，經(jīng)真空除氣抽至高真空后就可開始后續(xù)封接。封接時，用火焰加熱待封接的部位，石英氣泡中的空氣受熱膨脹，而石英管由于負(fù)壓，在受熱軟化后收縮。這樣便可完成封接。封接完成后，再用尖火焰在氣泡尾端燒出一個小孔，以免在光源使用中因工作溫度升高導(dǎo)致氣泡內(nèi)部壓力過大而造成炸裂。目前，國內(nèi)工廠的石英氣泡基本上都是人工制作，一個工人在一天8小時工作時間內(nèi)平均約能加工氣泡140個。這成為限制特種光源生產(chǎn)效率的瓶頸。本實用新型為了解決石英氣泡加工慢的問題，將石英氣泡的加工機(jī)械化，只需一個工人負(fù)責(zé)送料，石英氣泡加工完全由機(jī)器完成。不僅提高了氣泡的生產(chǎn)速度，還確保了氣泡的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種效率高，穩(wěn)定性強(qiáng)的特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)。本實用新型提供的特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)，其由工作臺I、工位2、第一火頭組3、燒封火頭4、封壓機(jī)器手5、第一機(jī)器手6、第二火頭組7、第二機(jī)器手8、出料槽9、步進(jìn)電機(jī)10和控制系統(tǒng)11組成。其中，所述工作臺I為圓形臺面，所述工位2為可豎直放置待加工石英管的夾具，固定于工作臺I的邊緣上，工位2有多個，圍繞工作臺I邊緣等距排列；所述第一火頭組3、燒封火頭4、封壓機(jī)器手5、第一機(jī)器手6、第二火頭組7和第二機(jī)器手8依次分別設(shè)置于工作臺I外靠近邊緣的位置，所述第一、第二火頭組中各個火頭分別對應(yīng)一個工位，燒封火頭4、封壓機(jī)器手5、第一機(jī)器手6和第二機(jī)器手8各對應(yīng)一個工位；所述出料槽9設(shè)置在第二機(jī)器手8邊；所述步進(jìn)電機(jī)10同工作臺I圓心連接，使工作臺I可以以圓心為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。如圖I所示。所述控制系統(tǒng)11通過控制線分別同第一火頭組3、燒封火頭4、封壓機(jī)器手5、第一機(jī)器手6、第二火頭組7、第二機(jī)器手8和步進(jìn)電機(jī)6連接，由控制系統(tǒng)11協(xié)調(diào)控制各個部件的運行。如控制系統(tǒng)11控制工作臺I的旋轉(zhuǎn)，控制第一火頭組3、燒封火頭4和第二火頭組7的加熱時間，控制封壓機(jī)器手5、第一機(jī)器手6和第二機(jī)器手8的動作。所述的工位2的數(shù)目為13 18個。所述的第一火頭組3和第二火頭組7各包含2 4個火頭。所述的第一火頭組3的作用是預(yù)熱和軟化待加工石英管。所述的燒封火頭4的作用是將石英管待加工部位燒至熔融。 所述的壓封機(jī)器手5的作用是將燒封火頭燒熔的石英管壓封起來。所述的第一機(jī)器手6的作用是將一端已加工的石英管從工位中取出并翻轉(zhuǎn)，再放回工位中。所述的第二火頭組7的作用是將石英管未封閉一端燒熔并封閉起來。所述的第二機(jī)器手8的作用是將加工完成的石英氣泡從工位中取出，放到出料槽9上。本實用新型的特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)平均每8秒鐘即可制作I個石英氣泡，工作時僅需I名工人送料，其余工序自動完成。較以往人工加工，生產(chǎn)效率和成品穩(wěn)定性有很大提聞。

圖I為本特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)的俯視圖。圖中標(biāo)號1為工作臺、2為工位，3為第一火頭組，4為燒封火頭，5為封壓機(jī)器手，6為第一機(jī)器手,7為第二火頭組,8為第二機(jī)器手,9為出料槽,10為步進(jìn)電機(jī),為11控制系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。如圖I所示，鋁制圓形工作臺的直徑為120厘米，工作臺的圓心位置設(shè)置一轉(zhuǎn)動軸；工作臺的轉(zhuǎn)動軸通過傳動裝置與步進(jìn)電機(jī)連接，根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，工作臺可在步進(jìn)電機(jī)牽引下旋轉(zhuǎn)。工作臺上面靠近邊緣處安裝了 16個間隔等距的工位。工位作用為固定石英玻管的金屬夾具。夾具應(yīng)確保待加工石英玻管有足夠長的部分裸露在外，以便后續(xù)工序中火頭可以加熱玻管。在工作臺邊緣外且在工位的相應(yīng)位置上依次設(shè)置第一火頭組、燒封火頭、壓封機(jī)器手、第一機(jī)器手、第二火頭組和第二機(jī)器手，將出料槽設(shè)置在第二機(jī)器手邊。其中，第一火頭組和第二火頭組均由3個氫氧火頭組成，3個火頭分別對準(zhǔn)與火頭接近的3個相鄰工位。燒封火頭也為氫氧火頭，對準(zhǔn)與其臨近的工位?？刂葡到y(tǒng)通過控制線分別同第一火頭組、燒封火頭、封壓機(jī)器手、第一機(jī)器手、第二火頭組、第二機(jī)器手和步進(jìn)電機(jī)連接，控制系統(tǒng)用來控制第一火頭組、燒封火頭和第二火頭組的加熱時間，并且控制壓封機(jī)器手、第一機(jī)器手和第二機(jī)器手的動作。[0022]石英氣泡的加工工序為人工送料_> 一端加熱封口 _>自動翻轉(zhuǎn)_>另一端加熱封口 _>出料。其具體操作過程為工人將兩端開口的待加工石英管放入工位的夾具中，隨后工作臺轉(zhuǎn)動，使未加工石英管首先遇到第一火頭組；隨著工作臺的旋轉(zhuǎn)，待加工石英玻管一端在第一火頭組的加熱下發(fā)生軟化。再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至燒封火頭，在燒封火頭的作用下，石英管待加工部分被加熱至120(TC -1280°C燒熔，并被后面的壓封機(jī)器手壓封，從而完成一端的封閉。隨著工作臺的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，上述半成品石英氣泡來到第一機(jī)器手前，在控制系統(tǒng)控制下，第一機(jī)器手將該半成品石英氣泡從工位中取出，翻轉(zhuǎn)180度，再放入工位中，使石英管未加工的一端裸露在外。之后，工作臺再次旋轉(zhuǎn)，上述石英管的未加工端來到第二火頭組前，經(jīng)過3個火頭的加熱依次完成預(yù)熱軟化、燒蝕封口、退火的工序，其中，由于石英管一端已封閉，另一端被加熱軟化后會自動封閉起來，無需再用機(jī)器手壓封。如此，一個完整的石英氣泡就完成了。隨著工作臺的旋轉(zhuǎn)，該完工的石英氣泡來到第二機(jī)器手前，控制系統(tǒng)驅(qū)動第二機(jī)器手，將加工完成的石英氣泡從工位中取出，放入出料槽中，一個石英氣泡的生產(chǎn)過程就完成了。 本石英氣泡制作機(jī)的生產(chǎn)速率為每8秒I個，較之以往全人工生產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高了約20倍，徹底解決了石英氣泡產(chǎn)量的瓶頸問題。
權(quán)利要求1.一種特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)，其特征在于由工作臺(I)、工位(2)、第一火頭組(3)、燒封火頭(4)、封壓機(jī)器手(5)、第一機(jī)器手(6)、第二火頭組(7)、第二機(jī)器手(8)、出料槽(9)、步進(jìn)電機(jī)(10)和控制系統(tǒng)(11)組成； 其中，所述工作臺(I)為圓形臺面，所述工位(2)為可豎直放置待加工石英管的夾具，固定于工作臺(I)的邊緣上，工位(2)有多個，圍繞工作臺(I)邊緣等距排列；所述第一火頭組(3)、燒封火頭(4)、封壓機(jī)器手(5)、第一機(jī)器手(6)、第二火頭組(7)和第二機(jī)器手(8)依次分別設(shè)置于工作臺(I)外靠近邊緣的位置，所述第一火頭組、第二火頭組中各個火頭分別對應(yīng)一個工位，燒封火頭(4)、封壓機(jī)器手(5)、第一機(jī)器手(6)和第二機(jī)器手(8)各對應(yīng)一個工位；所述出料槽(9)設(shè)置在第二機(jī)器手(8)邊；所述步進(jìn)電機(jī)(10)同工作臺(I)圓心連接； 所述控制系統(tǒng)(11)通過控制線分別同第一火頭組(3)、燒封火頭(4)、封壓機(jī)器手(5)、第一機(jī)器手(6)、第二火頭組(7)、第二機(jī)器手(8)和步進(jìn)電機(jī)(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)，其特征在于所述的工位(2)的數(shù)目為13 18個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)，其特征在于所述的第一火頭組(3)和第二火頭組(7)各有2 4個火頭。
專利摘要本實用新型屬于光源制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種特種光源封接用石英氣泡制作機(jī)。本實用新型由工作臺、工位、第一火頭組、燒封火頭、封壓機(jī)器手、第一機(jī)器手、第二火頭組、第二機(jī)器手、出料槽、步進(jìn)電機(jī)和控制系統(tǒng)組成；工位固定于工作臺的邊緣上；所述第一火頭組、燒封火頭、封壓機(jī)器手、第一機(jī)器手、第二火頭組和第二機(jī)器手依次分別設(shè)置于工作臺外靠近邊緣的位置；所述出料槽設(shè)置在第二機(jī)器手邊；所述步進(jìn)電機(jī)同工作臺圓心連接；控制系統(tǒng)控制工作臺的旋轉(zhuǎn)，控制第一、第二火頭組和燒封火頭的加熱時間，控制封壓機(jī)器手5和第一、第二機(jī)器手的動作。本特種光源封接用氣泡制造機(jī)自動化性能較高，能夠大幅提高石英氣泡的生產(chǎn)速度和質(zhì)量一致性。
文檔編號H01J9/40GK202473830SQ20122011269
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者劉洋, 居家奇, 李明強(qiáng), 王朝順, 陳大華, 馬瑛 申請人:上海大愚光源科技有限公司