专利名称：一种特种光源封接用石英气泡制作机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光源制造技术领域，具体涉及一种特种光源封接用石英气泡制作机。
背景技术：
在气体放电光源生产过程中，金属电极与石英玻璃的封接是非常关键的一环。封接质量的好坏直接决定了光源的稳定性和寿命。一般情况下，金 属材料与石英玻璃的膨胀系数不同，所以无法直接封接。常见的方法是采用多道膨胀系数相差不大的玻璃进行过渡封接；或采用边缘楔口的钥箔进行非匹配封接。对于过渡封接，封接材料的选取以及封接工艺的要求很高，难度较大，而且只能通过人工完成，这造成了过渡封接生产效率低，产品质量一致性差,生产成本降不下来。对于特种光源，由于其工作电流大、气压高,对封接的要求很高，所以采用过渡封接的成分非常高。对于非匹配封接，主要有单、双钥箔封接和气泡封接。对于体积和电流较小的光源，可采用钥箔封接；而对于特种光源，例如脉冲氙灯、氪灯等工作电流较大的光源，须采用气泡封接。气泡封接需事先将钥箔卷成筒状，然后将一个两端封死，中间留有一个大气压空气的圆筒状石英玻璃气泡放在钥筒中。封接时，将包有石英气泡的钥筒放在石英管内，经真空除气抽至高真空后就可开始后续封接。封接时，用火焰加热待封接的部位，石英气泡中的空气受热膨胀，而石英管由于负压，在受热软化后收缩。这样便可完成封接。封接完成后，再用尖火焰在气泡尾端烧出一个小孔，以免在光源使用中因工作温度升高导致气泡内部压力过大而造成炸裂。目前，国内工厂的石英气泡基本上都是人工制作，一个工人在一天8小时工作时间内平均约能加工气泡140个。这成为限制特种光源生产效率的瓶颈。本实用新型为了解决石英气泡加工慢的问题，将石英气泡的加工机械化，只需一个工人负责送料，石英气泡加工完全由机器完成。不仅提高了气泡的生产速度，还确保了气泡的质量。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种效率高，稳定性强的特种光源封接用石英气泡制作机。本实用新型提供的特种光源封接用石英气泡制作机，其由工作台I、工位2、第一火头组3、烧封火头4、封压机器手5、第一机器手6、第二火头组7、第二机器手8、出料槽9、步进电机10和控制系统11组成。其中，所述工作台I为圆形台面，所述工位2为可竖直放置待加工石英管的夹具，固定于工作台I的边缘上，工位2有多个，围绕工作台I边缘等距排列；所述第一火头组3、烧封火头4、封压机器手5、第一机器手6、第二火头组7和第二机器手8依次分别设置于工作台I外靠近边缘的位置，所述第一、第二火头组中各个火头分别对应一个工位，烧封火头4、封压机器手5、第一机器手6和第二机器手8各对应一个工位；所述出料槽9设置在第二机器手8边；所述步进电机10同工作台I圆心连接，使工作台I可以以圆心为旋转中心旋转。如图I所示。所述控制系统11通过控制线分别同第一火头组3、烧封火头4、封压机器手5、第一机器手6、第二火头组7、第二机器手8和步进电机6连接，由控制系统11协调控制各个部件的运行。如控制系统11控制工作台I的旋转，控制第一火头组3、烧封火头4和第二火头组7的加热时间，控制封压机器手5、第一机器手6和第二机器手8的动作。所述的工位2的数目为13 18个。所述的第一火头组3和第二火头组7各包含2 4个火头。所述的第一火头组3的作用是预热和软化待加工石英管。所述的烧封火头4的作用是将石英管待加工部位烧至熔融。 所述的压封机器手5的作用是将烧封火头烧熔的石英管压封起来。所述的第一机器手6的作用是将一端已加工的石英管从工位中取出并翻转，再放回工位中。所述的第二火头组7的作用是将石英管未封闭一端烧熔并封闭起来。所述的第二机器手8的作用是将加工完成的石英气泡从工位中取出，放到出料槽9上。本实用新型的特种光源封接用石英气泡制作机平均每8秒钟即可制作I个石英气泡，工作时仅需I名工人送料，其余工序自动完成。较以往人工加工，生产效率和成品稳定性有很大提闻。
图I为本特种光源封接用石英气泡制作机的俯视图。图中标号1为工作台、2为工位，3为第一火头组，4为烧封火头，5为封压机器手，6为第一机器手,7为第二火头组,8为第二机器手,9为出料槽,10为步进电机,为11控制系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。如图I所示，铝制圆形工作台的直径为120厘米，工作台的圆心位置设置一转动轴；工作台的转动轴通过传动装置与步进电机连接，根据控制系统的指令，工作台可在步进电机牵引下旋转。工作台上面靠近边缘处安装了 16个间隔等距的工位。工位作用为固定石英玻管的金属夹具。夹具应确保待加工石英玻管有足够长的部分裸露在外，以便后续工序中火头可以加热玻管。在工作台边缘外且在工位的相应位置上依次设置第一火头组、烧封火头、压封机器手、第一机器手、第二火头组和第二机器手，将出料槽设置在第二机器手边。其中，第一火头组和第二火头组均由3个氢氧火头组成，3个火头分别对准与火头接近的3个相邻工位。烧封火头也为氢氧火头，对准与其临近的工位。控制系统通过控制线分别同第一火头组、烧封火头、封压机器手、第一机器手、第二火头组、第二机器手和步进电机连接，控制系统用来控制第一火头组、烧封火头和第二火头组的加热时间，并且控制压封机器手、第一机器手和第二机器手的动作。[0022]石英气泡的加工工序为人工送料_> 一端加热封口 _>自动翻转_>另一端加热封口 _>出料。其具体操作过程为工人将两端开口的待加工石英管放入工位的夹具中，随后工作台转动，使未加工石英管首先遇到第一火头组；随着工作台的旋转，待加工石英玻管一端在第一火头组的加热下发生软化。再继续旋转至烧封火头，在烧封火头的作用下，石英管待加工部分被加热至120(TC -1280°C烧熔，并被后面的压封机器手压封，从而完成一端的封闭。随着工作台的进一步旋转，上述半成品石英气泡来到第一机器手前，在控制系统控制下，第一机器手将该半成品石英气泡从工位中取出，翻转180度，再放入工位中，使石英管未加工的一端裸露在外。之后，工作台再次旋转，上述石英管的未加工端来到第二火头组前，经过3个火头的加热依次完成预热软化、烧蚀封口、退火的工序，其中，由于石英管一端已封闭，另一端被加热软化后会自动封闭起来，无需再用机器手压封。如此，一个完整的石英气泡就完成了。随着工作台的旋转，该完工的石英气泡来到第二机器手前，控制系统驱动第二机器手，将加工完成的石英气泡从工位中取出，放入出料槽中，一个石英气泡的生产过程就完成了。 本石英气泡制作机的生产速率为每8秒I个，较之以往全人工生产，生产效率提高了约20倍，彻底解决了石英气泡产量的瓶颈问题。
权利要求1.一种特种光源封接用石英气泡制作机，其特征在于由工作台(I)、工位(2)、第一火头组(3)、烧封火头(4)、封压机器手(5)、第一机器手(6)、第二火头组(7)、第二机器手(8)、出料槽(9)、步进电机(10)和控制系统(11)组成； 其中，所述工作台(I)为圆形台面，所述工位(2)为可竖直放置待加工石英管的夹具，固定于工作台(I)的边缘上，工位(2)有多个，围绕工作台(I)边缘等距排列；所述第一火头组(3)、烧封火头(4)、封压机器手(5)、第一机器手(6)、第二火头组(7)和第二机器手(8)依次分别设置于工作台(I)外靠近边缘的位置，所述第一火头组、第二火头组中各个火头分别对应一个工位，烧封火头(4)、封压机器手(5)、第一机器手(6)和第二机器手(8)各对应一个工位；所述出料槽(9)设置在第二机器手(8)边；所述步进电机(10)同工作台(I)圆心连接； 所述控制系统(11)通过控制线分别同第一火头组(3)、烧封火头(4)、封压机器手(5)、第一机器手(6)、第二火头组(7)、第二机器手(8)和步进电机(6)连接。
2.根据权利要求I所述的特种光源封接用石英气泡制作机，其特征在于所述的工位(2)的数目为13 18个。
3.根据权利要求I所述的特种光源封接用石英气泡制作机，其特征在于所述的第一火头组(3)和第二火头组(7)各有2 4个火头。
专利摘要本实用新型属于光源制造技术领域，具体为一种特种光源封接用石英气泡制作机。本实用新型由工作台、工位、第一火头组、烧封火头、封压机器手、第一机器手、第二火头组、第二机器手、出料槽、步进电机和控制系统组成；工位固定于工作台的边缘上；所述第一火头组、烧封火头、封压机器手、第一机器手、第二火头组和第二机器手依次分别设置于工作台外靠近边缘的位置；所述出料槽设置在第二机器手边；所述步进电机同工作台圆心连接；控制系统控制工作台的旋转，控制第一、第二火头组和烧封火头的加热时间，控制封压机器手5和第一、第二机器手的动作。本特种光源封接用气泡制造机自动化性能较高，能够大幅提高石英气泡的生产速度和质量一致性。
文档编号H01J9/40GK202473830SQ20122011269
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者刘洋, 居家奇, 李明强, 王朝顺, 陈大华, 马瑛 申请人:上海大愚光源科技有限公司