CN101348325A - 一种螺旋灯管生产方法及质量监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能灯管的生产方法，由安装于机架上的加热炉、加工模具、充气爪组成灯管生产装置，加工模具附近安装有光电检控装置，完成以下生产步骤：将玻璃管在加热炉中加热，由充气爪夹取玻璃管并送至加工模具处，由加工模具对玻璃管形状进行加工，并由充气爪堵塞玻璃管端口并向玻璃管内充气，当加工模具上的玻璃管膨胀至所述光电检测装置的检测光束位置时，光电检测装置发出信号，切断充气爪的充气通道或者从玻璃管端口拔出充气爪。这样，螺旋型节能灯管弯制成型过程的尺寸实现自动控制。

Description

一种螺旋灯管生产方法及质量监控装置

技术领域

本发明涉及节能灯管的生产方法及其质量检控装置，尤其涉及螺旋形节能灯管的生产方法及其质量检控装置。

背景技术

在目前节能灯管的生产中，有多种加工工艺将灯管弯制成不同形状，弯制后的灯管具有美观、亮度高等优点，尤其是螺旋形节能灯管，不仅可以弯制成各种美观的形状，单位体积内灯管长度更长，发光面积更大，亮度更高。但是，螺旋灯管的弯制工艺要比普通灯管的制造更复杂，目前螺旋灯管基本还处于手工生产的状态，一般是先用电热炉加热直玻璃管，加热到玻璃管变软后，用夹取工具从电热炉取出玻璃管，然后放置到一个顶端带有卡位、外表面带有螺旋槽的旋转模具上面进行旋制，将玻璃管旋制成模具外表面的螺旋槽形状。因为灯管烧热后很软，所以旋制时不容易控制灯管的形状，解决这个问题的办法是旋制时在灯管中进行充气，使灯管在旋制时适当膨胀，即可保持饱满的形状，所以，从加热炉中夹取玻璃管的工具，应当是一种能够持续向玻璃管内吹气使玻璃管内保持一定气压的充气爪，或者是一种能够堵塞玻璃管端口并且能够向玻璃管内充气的充气爪。

在这种对玻璃管加工的过程中，因为灯管形状会受到多种因素影响，所以其形状和质量都不能很好的控制，最高的合格率也就在80％左右。影响灯管形状的因素主要有：1、玻璃管厚度。玻璃管原材料的厚度可能会存在细微的差别，在玻璃管加热后进行充气，灯管的膨胀程度就会有区别，厚度大的灯管膨胀程度小，厚度小的灯管膨胀程度大。2、气压大小。提供气压的装置，可能会出现在不同时间提供的气压大小细微区别的情况，当气压发生变化时，同样的充气时间就会产生不同的效果。3、室内环境温度。室内环境温度的高低，使得玻璃管降温的速度有所区别，室内温度越低，玻璃管降温越快，旋制充气时的膨胀程度就越小。4、加热后的玻璃管温度。玻璃管在加热后进行旋制时，温度越高就越软，同样的气压其膨胀程度就越大。5、加热至旋制的时间间隔长短。这个时间间隔同样影响旋制时的玻璃管温度。6、气压迟滞时间。即旋制完成后灯管内的气压恢复至大气压的时间长短，旋制完成后，灯管并没有完全降温，此时灯管内的气压如果保持在旋制时的气压状态，灯管仍然会继续膨胀，但是如果旋制完成时气压立即下降，又可能会有部分灯管达不到合格的尺寸，所以，气压迟滞时间的控制非常重要。

由于灯管的尺寸受到以上众多因素的影响，在手工制造的过程中，根本无法达到严格的控制，只能靠操作人员的目测和经验来决定，不利于提高产品的精度。而在刚刚出现的数字化控制的灯管生产中，往往是依靠设定的程序对各个时间段进行控制，这种控制很难在玻璃管原材料厚度不同、充气气压发生细微变化、室内环境温度发生变化时作出相应的改变，所以，数控设备生产螺旋灯管时，对灯管质量仍然没有很好的解决办法。

在生产过程中灯管形状如果得不到良好的控制，就会大小不一，装运不方便，更重要的是，大小不一的灯管实际上会造成灯管厚薄不一，厚度不达标的灯管容易破损或者出现裂纹，影响灯管的使用寿命，单纯依靠生产以后对灯管进行检测来选取合格产品，就浪费了大量不合格产品的原料和制造成本，造成产品成本偏高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够进行在线质量检控的节能灯管尤其是双螺旋灯管的生产方法，提高产品合格率，降低生产成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采取以下方案：

一种节能灯管生产方法，由安装于机架上的加热炉、加工模具、充气爪组成灯管生产装置，所述加工模具附近安装有光电检控装置，完成以下生产步骤：

将玻璃管在加热炉中加热，

由充气爪夹取玻璃管并送至加工模具处，

由加工模具对玻璃管形状进行加工，

在所述夹取玻璃管至所述加工开始之间，充气爪堵塞玻璃管端口并向玻璃管内充气，

当加工模具上的玻璃管膨胀至所述光电检测装置的检测光束位置时，光电检测装置发出停气信号，灯管生产装置切断充气爪的充气通道或者从玻璃管端口拔出充气爪。

光电检测装置的检测光束与加工模具之间的距离就是玻璃管的尺寸，绕在加工模具上的加热变形的玻璃管膨胀到被光电检测装置的检测光束检测到时，光电检测装置自动发出信号切断充气爪对玻璃管的充气，玻璃管停止膨胀，这样，螺旋型灯管弯制成型过程的尺寸得到控制。

其中，所述灯管生产装置连接数控装置，所述光电检控装置的所述停气信号传送至数控装置，充气爪上安装有充气爪驱动装置，所述数控装置控制所述充气爪驱动装置，驱动充气爪完成所述夹取玻璃管、切断充气爪充气通道或者从玻璃管端口拔出充气爪的动作。

在所述生产装置中，所述充气爪包括充气爪座、安装于充气爪座上的两个空心半圆体扣环，充气爪扣紧电磁阀连接于充气爪座和扣环外部，扣环的松开、扣紧动作可以使充气爪从加热炉上抓取灯管原料，送至加工模具上进行旋制，旋制完成后可以松开灯管并退回；

所述充气爪还可以由充气爪座、安装于充气爪座上的两个合拢后形成空心圆的扣环和封口充气管组成，封口充气管内有气体通道，位于扣环合拢后形成的空心圆中心，并可沿着所述空心圆中心线相对于扣环前后移动。封口充气管分为充气针、锥体和进气端三个部分，前端的充气针部分直径较小，后端的进气端直径较大，略小于扣环合拢后形成的空心圆，中间的锥体部分外表面为充气针的外表面和进气端的外表面所形成的过渡锥体面。充气爪的驱动装置，包括纵向传动机构、横向传动机构、驱动电机和各种控制电磁阀，所述充气爪座通过纵向传动机构和横向传动机构与驱动电机连接，能够同时或者分别进行纵向、横向移动。扣环后端与充气爪座之间安装有变角电磁阀，变角电磁阀顶出时，扣环后端抬起使扣环处于水平角度，扣环收缩时，扣环后端下沉使扣环前端向上与水平方向形成一个夹角，所述夹角与加工模具的螺旋角度相近；在从加热炉上抓取灯管原料时，变角电磁阀顶上，扣环处于水平方向，将灯管原料放至加工模具上时，变角电磁阀拉下，扣环中心处于加工模具的螺旋槽角度，随着加工模具的旋制送进灯管原料；

所述封口充气管的进气端与扣环后端之间安装有充气管电磁阀，充气管电磁阀顶出时，封口充气管向前伸出，充气管电磁阀收缩时，封口充气管缩回。可以堵塞灯管两端，充气时不漏气。扣环上还可以安装充气爪扣紧电磁阀，充气爪扣紧电磁阀顶出时，两个扣环合拢形成空心圆，充气爪扣紧电磁阀收缩时，两个扣环张开，旋制结束后，充气爪扣紧电磁阀工作，扣环松开，同时变角电磁阀工作，扣环处于水平角度并退回。

所述数控装置包括控制面板、显示屏、控制芯片和电路板，操作控制面板上的控制按钮，使控制芯片发出控制指令，通过控制电路使与加热炉、充气爪和加工模具相连接的驱动装置产生动作，完成所述的加工步骤。

其中，所述光电检控装置发出停气信号时，数控装置控制充气爪驱动装置，切断充气爪充气通道，切断充气通道后0至0.3秒内，数控装置控制充气爪驱动装置，拔出充气爪使玻璃管内气压降至玻璃管外气压。拔出充气爪降低玻璃管内气压，避免大气余压使玻璃管继续膨胀，尤其是玻璃管厚度、玻璃管余温等因素可能会导致其继续膨胀的程度不同，所以，降低玻璃管内气压能够更好地实现玻璃管尺寸的控制。

其中，所述的检测光束位置，为检测光束与加工模具上合格尺寸的双螺旋灯管最外侧相切的点。

其中，所述加工模具为圆柱状、顶端有一卡槽、外表面为螺旋槽的双螺旋灯管加工模具，所述的由加工模具对玻璃管形状进行加工，为：

加工模具旋转，

同时充气爪向加工模具方向送进玻璃管，

以将玻璃管旋制成螺旋状。

本发明还包括一种应用于节能灯管生产方法的检控装置，包括光线发生装置、光线接收装置和光电信号转换模块，光线发生装置和光电信号转换模块连接有信号传输线，光电信号转换模块将光线接收装置的光线变化转换为电信号。光电信号转换模块在检测到光束受到玻璃管阻挡时，产生电信号，通过信号传输线传递给相应的控制机构。在手工生产装置中，信号传输线传出的信号可以切断充气爪的充气通道，因为充气爪是由人工拔出，所以，不能控制充气爪的拔出。在自动生产装置中，所述信号既可以通过驱动装置切断充气爪的充气通道，也可以通过相应的控制装置操作充气爪的驱动装置使充气爪从玻璃管内拔出。

其中，所述的检控装置为U型、V形或者槽形结构，所述光线发生装置和光线接收装置设置于U型、V型或者槽形结构的两端部。这几种结构使检控装置的检测光束可以从任何角度检测加工模具外一定距离处的点。

其中，所述检控装置通过角度调整器或者距离调整器与机床连接，以调整检测光束与加工模具之间的距离。这样可以加工不同尺寸的玻璃管。

其中，所述的检控装置通过旋转装置连接在机床或者连接在加工模具的升降装置上。检控装置在平常状态下远离加工模具，在灯管即将加工完成时，旋转装置旋转，检控装置靠近加工模具，对灯管尺寸进行检测，这样能够避免检控装置长期置于高温环境中，延长了检控装置的使用寿命。检控装置也可以通过旋转装置连接在加工模具的升降装置上，因为加工模具工作时一般会产生升降运动，当检控装置安装在机架上时，只能将检测光束置于加工模具升至顶端时的位置，将检控装置与加工模具的升降装置固定连接，检控装置与加工模具不存在垂直方向的相对运动，检测精度更高。

其中，所述的光线发生装置为红外线发生器或者激光发生器。

(三)有益效果

光电检测装置的检测光束与加工模具之间的距离就是玻璃管的尺寸，绕在加工模具上的加热变形的玻璃管膨胀到被光电检测装置的检测光束检测到时，光电检测装置自动发出信号切断吹气系统气源，玻璃管停止膨胀。这样，螺旋型灯管弯制成型过程的尺寸得到自动控制。这样，灯管尺寸在加工过程中得到控制，灯管尺寸精度高，一致性好，解决了制灯行业制造螺旋型节能灯管的自动弯管机的关键技术。

附图说明

图1：本发明检控装置与螺旋灯管生产装置的位置关系示意图

图2：本发明检控装置的结构图

1、机架，2、加热炉，3、加工模具，4、横向丝杠，5、充气爪，6、横向驱动电机，7、旋转臂，8、光电检控装置，9、检测光束，10、光线发生装置，11、光线接收装置，12、旋转臂安装座

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的节能灯管生产方法，由安装于机架1上的加热炉2、加工模具3、充气爪5组成灯管生产装置，所述加工模具3附近安装有光电检控装置8，完成以下生产步骤：

将玻璃管在加热炉中加热，

由充气爪5夹取玻璃管并送至加工模具处，

由加工模具3对玻璃管形状进行加工，

在所述夹取玻璃管至所述加工开始之间，充气爪5堵塞玻璃管端口并向玻璃管内充气，

当加工模具3上的玻璃管膨胀至所述光电检控装置8的检测光束9位置时，光电检测装置8发出停气信号，灯管生产装置切断充气爪5的充气通道。

优选的，所述灯管生产装置连接数控装置，所述光电检控装置的所述停气信号传送至数控装置，充气爪上安装有充气爪驱动装置，即横向驱动电机6和横向丝杠4，所述数控装置控制所述充气爪驱动装置，驱动充气爪完成所述夹取玻璃管、切断充气爪充气通道的动作。

优选的，所述光电检控装置发出停气信号时，数控装置控制充气爪驱动装置，切断充气爪充气通道，并在切断充气爪后0.3秒内拔出充气爪使玻璃管内气压降至玻璃管外气压。

优选的，所述的检测光束9位置，为检测光束9与加工模具3上合格尺寸的双螺旋灯管最外侧相切的点。

优选的，所述加工模具3为圆柱状、顶端有一卡槽、外表面为螺旋槽的双螺旋灯管加工模具，所述的由加工模具对玻璃管形状进行加工，为：

加工模具旋转，

同时充气爪向加工模具方向送进玻璃管，

以将玻璃管旋制成螺旋状。

如图2所示，本实施例还包括一种实现灯管生产中进行质量检控的光电检控装置8，包括光线发生装置10、光线接收装置11和光电信号转换模块，光线发生装置10和光电信号转换模块连接有信号传输线，光电信号转换模块将光线接收装置的光线变化转换为电信号。

优选的，所述的检控装置8为槽形结构，所述光线发生装置10和光线接收装置11设置于槽形结构的两端部。

优选的，所述检控装置8通过角度调整器与机床连接，以调整检测光束与加工模具之间的距离。所述的检控装置8通过旋转臂7连接在机床上。

优选的，所述的光线发生装置10为红外线发生器。

实施例2

如图1所示，本实施例的灯管生产方法，由安装于机架1上的加热炉2、加工模具3、充气爪5组成灯管生产装置，所述加工模具附近安装有光电检控装置8，完成以下生产步骤：

将玻璃管在加热炉中加热，

由充气爪夹取玻璃管并送至加工模具处，

由加工模具对玻璃管形状进行加工，

在所述夹取玻璃管至所述加工开始之间，充气爪堵塞玻璃管端口并向玻璃管内充气，

当加工模具上的玻璃管膨胀至所述光电检测装置的检测光束位置时，光电检测装置发出停气信号，灯管生产装置从玻璃管端口拔出充气爪。

应用于本实施例灯管生产方法的检控装置8，包括光线发生装置10、光线接收装置11和光电信号转换模块，光线发生装置和光电信号转换模块连接有信号传输线，光电信号转换模块将光线接收装置的光线变化转换为电信号。

本实施例中所述的检控装置为U型结构，所述光线发生装置10和光线接收装置11设置于U型结构的两端部。所述检控装置通过距离调整器与机床连接，以调整检测光束与加工模具之间的距离。

优选的，所述的检控装置通过旋转装置连接在加工模具的升降装置上。所述的光线发生装置为激光发生器。

Claims (10)

1、一种节能灯管生产方法，由安装于机架上的加热炉、加工模具、充气爪组成灯管生产装置，所述加工模具附近安装有光电检控装置，完成以下生产步骤：

将玻璃管在加热炉中加热，

由充气爪夹取玻璃管并送至加工模具处，

由加工模具对玻璃管形状进行加工，

在所述夹取玻璃管至所述加工开始之间，充气爪堵塞玻璃管端口并向玻璃管内充气，

当加工模具上的玻璃管膨胀至所述光电检测装置的检测光束位置时，光电检测装置发出停气信号，灯管生产装置切断充气爪的充气通道或者从玻璃管端口拔出充气爪。

2、如权利要求1所述的节能灯管生产方法，其特征在于：所述灯管生产装置连接数控装置，所述光电检控装置的所述停气信号传送至数控装置，充气爪上安装有充气爪驱动装置，所述数控装置控制所述充气爪驱动装置，驱动充气爪完成所述夹取玻璃管、切断充气爪充气通道或者从玻璃管端口拔出充气爪的动作。

3、如权利要求2所述的节能灯管生产方法，其特征在于：所述光电检控装置发出停气信号时，数控装置控制充气爪驱动装置，切断充气爪充气通道，切断充气通道后0至0.3秒内，数控装置控制充气爪驱动装置，拔出充气爪使玻璃管内气压降至玻璃管外气压。

4、如权利要求1所述的节能灯管生产方法，其特征在于：所述的检测光束位置，为检测光束与加工模具上合格尺寸的双螺旋灯管最外侧相切的点。

5、如权利要求1所述的节能灯管生产方法，其特征在于：所述加工模具为圆柱状、顶端有一卡槽、外表面为螺旋槽的双螺旋灯管加工模具，所述的由加工模具对玻璃管形状进行加工，为：

加工模具旋转，

同时充气爪向加工模具方向送进玻璃管，

以将玻璃管旋制成螺旋状。

6、一种应用于权利要求1所述生产方法的检控装置，包括光线发生装置、光线接收装置和光电信号转换模块，光线发生装置和光电信号转换模块连接有信号传输线，光电信号转换模块将光线接收装置的光线变化转换为电信号。

7、如权利要求6所述的检控装置，其特征在于：所述的检控装置为U型、V形或者槽形结构，所述光线发生装置和光线接收装置设置于U型、V型或者槽形结构的两端部。

8、如权利要求6所述的检控装置，其特征在于：所述检控装置通过角度调整器或者距离调整器与机床连接，以调整检测光束与加工模具之间的距离。

9、如权利要求6或8所述的检控装置，其特征在于：所述的检控装置通过旋转装置连接在机床或者加工模具的升降装置上。

10、如权利要求6所述的检控装置，其特征在于：所述的光线发生装置为红外线发生器或者激光发生器。

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