專利名稱：在圓排車上對(duì)hid電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明設(shè)備，具體地講，涉及在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法
背景技術(shù)：
如圖I所示，現(xiàn)有采用石英玻管制作HID電弧管最先進(jìn)的方法是在電弧管放電腔的中部預(yù)先接一根排氣管(見(jiàn)Ia)，然后在兩端壓封之后上排氣車排氣，排氣之前給入金鹵丸和排氣完成之后給汞，再燒燈封接(如Ib所示)。這種方法生產(chǎn)效率不高，最重要的是還破壞了電弧管放電腔的幾何尺寸。試驗(yàn)證明，這種方法制作的金鹵燈旋轉(zhuǎn)360°燃點(diǎn)，色溫變化在1000K左右；這就是通?？吹降膸字瑯有吞?hào)規(guī)格的金鹵燈投光打在墻體上，顏色不一的主要原因。其次，該HID電弧管內(nèi)的電極精確定位也是一個(gè)老大難的問(wèn)題。
本發(fā)明人新進(jìn)提出的國(guó)際申請(qǐng)“HID電弧管及其制作方法、照明裝置及照明系統(tǒng)”(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/CN2011/001009)中較好地解決了電極定位的問(wèn)題。在該申請(qǐng)中，申請(qǐng)人提出了一種新型的HID電弧管。如圖2a和2b所示，該HID電弧管包括泡殼，所述泡殼包括放電腔5和分別從放電腔5兩端外延的外引管1，其中在外引管I上鄰接放電腔5的位置形成有錐形中空定位部件11，該中空定位部件11在朝向放電腔5的方向上外徑與內(nèi)徑同步逐漸減小，管壁厚度不變；以及梯形圓錐體形狀的電極定位部件9，所述電極定位部件9伸入所述中空定位部件11內(nèi)并且在與所述中空定位部件11處于緊配合狀態(tài)時(shí)所述電極定位部件9上固定的電極8伸入放電腔5內(nèi)預(yù)定長(zhǎng)度L。在該申請(qǐng)中，通過(guò)中空定位部件11與電極定位部件9的緊密配合，可以實(shí)現(xiàn)精確地固定電極伸入放電腔的長(zhǎng)度，很好地解決了電極定位問(wèn)題。該國(guó)際申請(qǐng)以引文方式整體并入本文。對(duì)于上述這種新型的HID電弧管來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有提出如何將制備該HID電弧管與實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化設(shè)備的接軌；尤其是在與機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高的圓排車上如何實(shí)現(xiàn)電極精確定位，如何排氣、給金鹵丸、給汞和封接燈管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法，以及實(shí)施該方法的圓排車。采用本發(fā)明的方法以及圓排車，可以一體化制作完成對(duì)HID電弧管的封接和排氣，且不需要在電弧管放電腔上接排氣管，從而可以避免破壞燈管燃點(diǎn)色溫變化的主要因素、避免破壞燈管燃點(diǎn)金鹵氣相循環(huán)不佳的主要因素。為此，本發(fā)明提供了一種在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法，所述HID電弧管包括泡殼，所述泡殼包括放電腔和分別從放電腔兩端外延的外引管，其中在外引管上鄰接放電腔的位置形成有錐形中空定位部件，該中空定位部件在朝向放電腔的方向上外徑與內(nèi)徑同步逐漸減小，管壁厚度不變；以及梯形圓錐體形狀的電極定位部件，所述電極定位部件伸入所述中空定位部件內(nèi)并且在與所述中空定位部件處于緊配合狀態(tài)時(shí)所述電極定位部件上固定的電極伸入放電腔內(nèi)預(yù)定長(zhǎng)度，所述方法包括以下步驟在要與圓排車上的排氣工位連接的一端外引管中，在與電極連接的外導(dǎo)絲上遠(yuǎn)離電極的一端上連接一個(gè)伺候鐵環(huán)；將所述HID電弧管置于圓排車的一個(gè)排氣工位上，使得該排氣工位上的機(jī)頭與所述HID電弧管的所述一端外引管氣密性連接；利用圓排車上設(shè)置的一個(gè)電磁鐵機(jī)構(gòu)作用于所述伺候鐵環(huán)，將電極以及用于固定電極的電極定位部件向機(jī)頭一端吸住上移，進(jìn)行排氣；以及將電磁鐵機(jī)構(gòu)吸合伺候鐵環(huán)下移，使得固定有電極的電極定位部件伸入錐形中空定位部件內(nèi)并且與其緊密配合。優(yōu)選地，在排氣步驟中，還包括在放電腔內(nèi)置入汞和金鹵丸。優(yōu)選地，在電磁鐵機(jī)構(gòu)吸合伺候鐵環(huán)下移使得電極定位部件與中空定位部件緊密配合之后還包括在液氮的冷卻下對(duì)外引管端頭燒尖分離、然后對(duì)鑰箔進(jìn)行二次封接。
優(yōu)選地，在電磁鐵機(jī)構(gòu)吸合伺候鐵環(huán)下移使得電極定位部件與中空定位部件緊密配合之后還包括在液氮的冷卻下對(duì)外引管上鑰箔位置直接加熱來(lái)進(jìn)行二次封離。本發(fā)明還提供了一種圓排車，用于實(shí)施上述的方法，其特征在于包括用于對(duì)連接在與電極連接的外導(dǎo)絲一端上的伺候鐵環(huán)吸合以進(jìn)行上移和下移控制的電磁鐵機(jī)構(gòu)。本發(fā)明針對(duì)一種HID電弧管提出了封排一體化制備該HID電弧管的方法,所述HID電弧管包括可以精確地固定電極在放電腔內(nèi)的延伸長(zhǎng)度的電極定位部件和中空定位部件，通過(guò)電極定位部件和中空定位部件這些預(yù)制件的緊密配合，可以精確地定位放電腔內(nèi)的電極之間的距離。本發(fā)明通過(guò)在連接電極的外導(dǎo)絲上設(shè)置伺候鐵環(huán)以及在圓排車上設(shè)置電磁鐵機(jī)構(gòu)，利用電磁鐵機(jī)構(gòu)與伺候鐵環(huán)之間的吸引力來(lái)控制固定有電極的電極定位部件的上移和下移，實(shí)現(xiàn)HID電弧管的排氣和封接。采用本發(fā)明的方法可以容易地在圓排車上實(shí)現(xiàn)封排一體化制作HID電弧管；由于本發(fā)明利用電磁鐵機(jī)構(gòu)和伺候鐵環(huán)的吸引力來(lái)對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣，而不需要在電弧管放電腔上另接排氣管，從而可以避免破壞電弧管內(nèi)腔幾何尺寸，免除了破壞HID電弧管燃點(diǎn)色溫變化的一大因素；免除了破壞燈管燃點(diǎn)金鹵氣相循環(huán)不佳的原因之一；可以容易地實(shí)現(xiàn)在圓排車上進(jìn)行電極定位、排氣、給金鹵丸、給汞以及二次封接。


結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易理解本發(fā)明并且更容易理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖Ia和圖Ib分別示出了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的示意圖；圖2a和圖2b示出了一種新型HID電弧管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a、圖3b和圖3c示出了根據(jù)本發(fā)明對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的工序的示意圖；圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明對(duì)HID電弧管進(jìn)行封離的示意圖；以及圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行二次封離的示意圖。需要說(shuō)明的是，附圖并非按比例繪制以及附圖中相應(yīng)的元件被標(biāo)記為相同或相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易于理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明是針對(duì)圖2所示的一種新型HID電弧管提出的，圖2所示的一種新型HID電弧管包括了預(yù)制的電極定位部件9和中空定位部件11。這種HID電弧管的制作方法大致包括以下步驟形成泡殼，所述泡殼包括放電腔5和分別從放電腔5兩端外延的外引管1，其中在外引管I上鄰接放電腔5的位置形成錐形中空定位部件11，該中空定位部件11在朝向放電腔5的方向上外徑與內(nèi)徑同步逐漸減小，管壁厚度不變；形成梯形圓錐體形狀的電極定位部件9，其具有與中空定位部件11能夠?qū)崿F(xiàn)緊配合的錐面，其用于固定電極8并且在電極定位部件9與中空定位部件11緊配合時(shí)使電極8伸入放電腔5內(nèi)預(yù)定長(zhǎng)度L ;以及將固定有電極8的電極定位部件9伸入中空定位部件11內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電極定位部件9與中空定位部件11之間的緊配合。由于預(yù)先制備了可以實(shí)現(xiàn)緊密配合的電極定位部件9和中空定位部件11，從而把電極的定位以及電極之間的距離控制轉(zhuǎn)化成對(duì)兩個(gè)預(yù)先訂制的電極定位部件9和中空定位部件11的尺寸控制，而預(yù)先訂制精確尺寸的電極定位部件9和中空定位部件11相對(duì)于在手套箱內(nèi)靠手動(dòng)控制電極定位以及電極之間的距離是容易的，從而不僅能夠精確定位兩電極之間的距離，從而大大提高了產(chǎn)品的合格率和一致性，而且，通過(guò)錐形中空定位部件與電極定位部件的緊配合可以避免或者大大減輕二道無(wú)論是石英電弧管和復(fù) 合電弧管的鑰箔封接還是陶瓷電弧管的玻璃焊料封接時(shí)的高溫加熱材料可能釋放的雜質(zhì)氣體進(jìn)入電弧管放電腔體，從而保證和提高了電弧管的光效和流明維持率，另外還能降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了電弧管封口和排氣工序的勞動(dòng)生產(chǎn)率。這種HID電弧管的雜質(zhì)含量<< lppm。本發(fā)明針對(duì)上述HID電弧管提出了如何在圓排車上實(shí)現(xiàn)這種HID電弧管的封接和排氣一體化的自動(dòng)化方法。圖3a、3b和3c示出了根據(jù)本發(fā)明如何在圓排車上實(shí)現(xiàn)封排一體化來(lái)制備HID電弧管的方法的示意圖。首先，圖3a所示的HID電弧管的一端(圖中所示為A端)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電極定位部件9與中空定位部件11緊密配合，從而實(shí)現(xiàn)了一端電極的精確定位。在該HID電弧管的另一端(圖中所示為B端)上連接至電極8的外導(dǎo)絲10上固定一個(gè)伺候鐵環(huán)30。然后，通過(guò)排氣工位的鎖緊機(jī)構(gòu)將所述HID電弧管用于排氣一端(B端)的外引管的端口鎖緊，從而將該HID電弧管鎖緊固定到圓排車的一個(gè)工位上，使得其中的電極定位部件上連接有伺候鐵環(huán)30的一端(B端)引出管與該排氣工位上的機(jī)頭40處于氣密性連接狀態(tài)?，F(xiàn)有圓排車大致包括兩種36個(gè)工位，通常用于鹵素?zé)?；?8個(gè)工位，通常用于熒光燈。每個(gè)工位有一個(gè)與燈管的排氣管氣密性連接的機(jī)頭。在本發(fā)明中，所述的排氣管就是圖3a、3b和3c中示出的與機(jī)頭連接的用于排氣的電弧管的一端(B端)引出管，也就是說(shuō)，在本發(fā)明中不需要在放電腔上另外設(shè)置排氣管，而采用放電腔一端的外引管充當(dāng)排氣管，從而可以避免對(duì)電弧管放電腔的幾何尺寸的破壞。如圖所示，與電極8連接的外導(dǎo)絲10的一端連接有一個(gè)伺候鐵環(huán)30，其表面可以鍍鎳鉻以防止被氧化。如圖3a所示，圓排車上設(shè)有一個(gè)電磁鐵機(jī)構(gòu)20，其可以沿著鎖緊固定到圓排車的一個(gè)排氣工位上的電弧管的引出管上下移動(dòng)。在本發(fā)明中，借助于電磁鐵機(jī)構(gòu)20對(duì)伺候鐵環(huán)30的吸合，通過(guò)控制電磁體機(jī)構(gòu)20的上下移動(dòng)來(lái)控制伺候鐵環(huán)30的上移和下移，進(jìn)而控制連接有電極8的電極定位部件9的上移和下移，從而實(shí)現(xiàn)電極定位部件9與中空定位部件11的分離和緊配合，以此方式對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接。
在需要排氣時(shí)，利用電磁鐵機(jī)構(gòu)20對(duì)伺候鐵環(huán)30的吸合,通過(guò)使電磁鐵機(jī)構(gòu)20上移來(lái)將電極8以及固定電極8的電極定位部件9向機(jī)頭40 —端吸住提起，使得電極定位部件9與中空定位部件11分離，從而進(jìn)行排氣工藝。如圖3b所示，在排氣過(guò)程中，通過(guò)圓排車上本身就設(shè)計(jì)有的給汞丸裝置向放電腔5內(nèi)給入汞和金鹵丸。如48工位圓排車對(duì)熒光燈排氣之后就是通過(guò)這種自動(dòng)裝置對(duì)燈管給入各種份量和尺寸大小不一的汞丸或重量不同的液汞，而用于電弧管的排氣車要多設(shè)置一臺(tái)，分別給汞和金鹵丸。如圖3c所示，給汞和金鹵丸結(jié)束后，需要封接電極時(shí)，控制圓排車上的電磁鐵機(jī)構(gòu)20下移，并且有往下拉的動(dòng)作，從而帶動(dòng)伺候鐵環(huán)30下移，使得固定有電極的凸錐型塞子與電弧管放電腔處的凹錐面緊密精確配合，實(shí)現(xiàn)B端的電極的精確定位。在本發(fā)明中，利用在圓排車上設(shè)置的電磁鐵機(jī)構(gòu)20對(duì)伺候鐵環(huán)30的吸合來(lái)控 制與伺候鐵環(huán)30連接的電極定位部件9的上移和下移。在使連接有電極8的電極定位部件9上移時(shí)，電極定位部件9與中空定位部件11分離，從而可以對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣，以及在HID電弧管放電腔內(nèi)置入金鹵丸和汞。當(dāng)所需操作完成之后，再次利用電磁鐵機(jī)構(gòu)20對(duì)伺候鐵環(huán)30的吸合來(lái)使連接有電極8的電極定位部件9下移，使得電極定位部件9與中空定位部件11緊配合，實(shí)現(xiàn)封接目的。在兩端電極精確定位之后，即排氣完成后的動(dòng)作，所要進(jìn)行的工藝可以分為兩種一種如圖4a所示，在液氮的冷卻下(用以防止電弧管放電腔內(nèi)的金鹵丸、尤其是汞的受熱蒸發(fā))對(duì)排氣管(即，引出管I)端頭燒尖封離，再在壓封機(jī)上對(duì)鑰箔進(jìn)行二次封接；另一種如圖4b所示，在液氮的冷卻下，對(duì)排氣管(B卩，引出管I)上的鑰箔位置直接加熱，即在圓排車上直接進(jìn)行二次封離。上述這兩種方法都是可行的，只是后一種在圓排車上直接進(jìn)行二次封離生產(chǎn)效率更高，而且免除了工人的高溫作業(yè)，但圓排車上的改動(dòng)更大，因?yàn)閳A排車幾秒鐘就有一個(gè)轉(zhuǎn)位，而石英玻璃(引出管)不可能在幾秒鐘就燒到軟化和接近熔化點(diǎn)，需要在圓排車上設(shè)置多道火頭和連續(xù)的液氮冷卻槽；這有點(diǎn)不節(jié)約能源和液氮的消耗。而前一種只燒尖封離，液氮裝置只需要一個(gè)能夠順暢盛入電弧管的小圓桶在一個(gè)工位上下動(dòng)作就可以滿足機(jī)械和人工燒尖封離，很節(jié)約能源和液氮。 在本發(fā)明中，伺候鐵環(huán)30和電磁鐵機(jī)構(gòu)20的形狀和大小不受限制，只要它們能夠配合實(shí)現(xiàn)對(duì)連接有電極8的電極定位部件9的上移和下移控制即可。本發(fā)明的上述方法相比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面一、可以滿足石英電弧管的全功率系列，不用在電弧管放電腔體上接排氣管，免除了破壞燈管燃點(diǎn)色溫變化的一大因素；二、可以滿足石英電弧管的全功率系列，不用在電弧管放電腔體上接排氣管，免除了破壞燈管燃點(diǎn)鹵素循環(huán)不佳的原因之一；三、可以滿足石英電弧管和復(fù)合電弧管兩種電弧管的全功率系列產(chǎn)品，能夠容易地實(shí)現(xiàn)在圓排車進(jìn)行電極定位、排氣、給金鹵丸、汞、以及燒燈封接的工藝。四、工人工作強(qiáng)度降低，勞動(dòng)條件改善，生產(chǎn)效率提高。五、產(chǎn)品勞動(dòng)力成本降低和合格率提高也降低成本，有利于產(chǎn)品普及，并且小功率化之后進(jìn)入尋常百姓家。
另外，本發(fā)明技術(shù)也可以延伸到金鹵燈的前身高壓汞燈和超高壓汞燈的生產(chǎn)。以上通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所描述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不是限制本發(fā)明；本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，而是僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法，所述HID電弧管包括泡殼，所述泡殼包括放電腔(5)和分別從放電腔(5)兩端外延的外引管(I)，其中在外引管(I)上鄰接放電腔(5)的位置形成有錐形中空定位部件(11)，該中空定位部件(11)在朝向放電腔(5)的方向上外徑與內(nèi)徑同步逐漸減小，管壁厚度不變；以及梯形圓錐體形狀的電極定位部件(9)，所述電極定位部件(9)伸入所述中空定位部件(11)內(nèi)并且在與所述中空定位部件(11)處于緊配合狀態(tài)時(shí)所述電極定位部件(9)上固定的電極⑶伸入放電腔(5)內(nèi)預(yù)定長(zhǎng)度(L)，所述方法包括以下步驟 在要與圓排車上的排氣工位連接的一端外引管(I)中，在與電極(8)連接的外導(dǎo)絲(10)上遠(yuǎn)離電極(8)的一端上連接一個(gè)伺候鐵環(huán)(30)； 將所述HID電弧管置于圓排車的一個(gè)排氣工位上，使得該排氣工位上的機(jī)頭(40)與所述HID電弧管的所述一端外引管(I)氣密性連接； 利用圓排車上設(shè)置的一個(gè)電磁鐵機(jī)構(gòu)(20)作用于所述伺候鐵環(huán)(30)，將電極(8)以及用于固定電極(8)的電極定位部件(9)向機(jī)頭(40) —端吸住上移，進(jìn)行排氣；以及 將電磁鐵機(jī)構(gòu)(20)吸合伺候鐵環(huán)(30)下移，使得固定有電極(8)的電極定位部件(9)伸入錐形中空定位部件(11)內(nèi)并且與其緊密配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在排氣步驟中，還包括在放電腔(5)內(nèi)置入汞和金鹵丸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中在電磁鐵機(jī)構(gòu)(20)吸合伺候鐵環(huán)(30)下移使得電極定位部件(9)與中空定位部件(11)緊密配合之后還包括在液氮的冷卻下對(duì)外引管(I)端頭燒尖分離、然后對(duì)鑰箔進(jìn)行二次封接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所示的方法，其中在電磁鐵機(jī)構(gòu)(20)吸合伺候鐵環(huán)(30)下移使得電極定位部件(9)與中空定位部件(11)緊密配合之后還包括在液氮的冷卻下對(duì)外引管(I)上鑰箔位置直接加熱來(lái)進(jìn)行二次封離。
5.一種圓排車，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的方法，其特征在于包括 用于對(duì)連接在與電極(8)連接的外導(dǎo)絲(10) —端上的伺候鐵環(huán)(30)吸合以進(jìn)行上移和下移控制的電磁鐵機(jī)構(gòu)(20)。
全文摘要
本發(fā)明提供在圓排車上對(duì)HID電弧管進(jìn)行排氣和封接的方法，該電弧管包括泡殼的放電腔和外引管，在外引管上設(shè)置有錐形中空定位部件及與其配合的梯形圓錐體形狀的電極定位部件，兩者緊配合滿足固定電極伸入放電腔內(nèi)的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，該方法包括步驟在與電極連接的外導(dǎo)絲上遠(yuǎn)離電極的一端連接伺候鐵環(huán)；利用圓排車上設(shè)置的電磁鐵機(jī)構(gòu)，將伺候鐵環(huán)、電極以及電極定位部件向機(jī)頭一端吸住上移，進(jìn)行排氣；將電磁鐵機(jī)構(gòu)吸合伺候鐵環(huán)下移，使得固定有電極的電極定位部件伸入錐形中空定位部件內(nèi)并且與其緊密配合。本發(fā)明不需要在電弧管放電腔上另接排氣管，避免了破壞其幾何尺寸，有利于色溫穩(wěn)定和金鹵物氣相循環(huán)，并且提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)H01J9/385GK102891055SQ20111020952
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者陳宗烈, 龔仕宏 申請(qǐng)人:鹽城豪邁照明科技有限公司