CN101694824B - 一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，特点是以常规方法先加工出玻璃罩壳，利用真空负压将玻璃罩壳稳固的定位在夹具上用10.6μm的CO2激光器将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩壳，将灯管组件装入下半玻璃罩壳内，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固准确地定位在夹具上，使两切口间对准吻合，先用预热火焰加热玻璃罩壳至400℃时，再用10.6μm的CO2进行焊接，经退火系统对焊接后的玻璃罩壳进行退火后即可取下成品，优点在于可大大提高加工的可靠性，降低加工的难度，降低玻璃罩壳的应力，提高产品的成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种全玻壳紧凑型节能荧光灯，尤其是涉及一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法。
背景技术
由于常用的节能灯的灯管大多裸露在外易于损坏，因此人们在节能灯管的外部设置了玻璃罩壳进行保护，同时由于这种带罩的节能灯的外形更接近普通灯泡，因此自问世以来越来越受到市场的认同。近来又出现了灯体外表不含塑料件、只能看到金属灯头和玻璃外壳的全玻璃外壳的节能灯，这种灯因为外表看上去更像普通灯泡而进一步显示出市场吸引力。但是由于紧凑型节能荧光灯管的外包尺寸较大，因此需要罩壳上的开口足够大才能放入，这不仅加大了罩壳的外形，同时也增加了制造成本。因此有人设想先将玻壳分割成上、下两部分，将灯管由玻壳被切割开的大口放入固定后，再将两部分的玻壳合拢将灯管包裹在内。但对于玻壳来说，是无法采用常规的粘合、嵌合或旋合的方式将两部分合拢的。现在常用的方式就是用火焰先将两部分切割开来，在放入紧凑型节能荧光灯固定后，再用火焰将两部分玻壳熔合在一起。但是目前的加工方法中，由于火焰存在着稳定性差，准确率低、火焰喷射点直径大等现象，因此会出现玻壳切割面不平整、有凹陷、粗糙等弊病，影响焊接时的重合性；同时在焊接处玻壳容易出现畸形、焊缝不规则等不良现象。用火焰加工不仅增加了加工的难度，而且会使熔合部位产生较大应力，时间一长甚至会在熔合部产生裂纹，这也是造成目前的一些生产企业在加工这种产品时成品率始终处于90％以下的主要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工简单且能够大幅度提高产品合格率的全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，包括以下步骤：①以常规方法先加工出玻璃罩壳；②将玻璃罩壳开口朝下装入夹具，利用真空负压将玻璃罩壳稳固地定位在夹具上；③将波长为10.6μm的CO2激光器出射光斑直径调至0.1～0.6mm，并校准激光器枪口与被加工玻璃罩壳的位置，开启用于产生剪切应力的高压冷风，然后用专门的不透明的金属板挡住激光束和高压冷风束；④开启电源，使玻璃罩壳随夹具作水平匀速旋转，转速为1～8转/秒，移开挡板使激光与高压冷风束汇聚至玻璃罩壳表面，旋转5～10圈后将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩壳，然后停止转动夹具同时关闭真空管路，放入大气，使玻璃罩壳内外气压平衡直至上下两半玻璃罩壳能移动，然后用挡板挡住激光束及高压冷风束，并关闭高压冷风；⑤移开上半玻璃罩壳，将事先准备好的灯管组件装入下半玻璃罩壳内，同时调整好上下、左右的位置，不允许任何部件顶住或碰触玻璃罩壳切口处，然后将上半玻璃罩壳再原封放上，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固准确地定位在夹具上，使两切口间对准吻合，⑥开启电源，使上、下两半玻璃罩壳随夹具作同步匀速旋转，转速为1～8转/秒；⑦通过已调整好的预热火焰加热玻璃罩壳，用红外线测量仪测量玻璃罩壳表面温度至400℃时，移开挡板使激光出光至玻璃罩壳表面进行焊接，当玻璃罩壳旋转1～5圈时即降低玻璃罩壳内的负压，使气压达到平衡；继续旋转至8～15圈后即停止激光器出光；⑧利用退火系统对焊接后的玻璃罩壳进行退火，将玻璃罩壳在表面温度400℃～500℃的状态下保持1分钟后，再以40-50℃/分钟的速率使玻璃罩壳表面温度降至100℃，此时即可取下成品。
所述的玻璃罩壳为梨形玻璃罩壳、球形玻璃罩壳、椭圆形玻璃罩壳、矩形玻璃罩壳、圆柱形玻璃罩壳。
在步骤④中所述的激光器程序设定为：a、占空比：8％～18％，b、频率：10000Hz，c、功率：20～50W，d、高压冷风：开启。
在步骤⑦中所述的激光器程序设定为：a、占空比：40～52％，b、频率：10000Hz，c、功率：100～150W，d、高压冷风：关闭。
与现有技术相比，本发明的优点在于采用了CO2激光器来完成玻璃罩壳的切割和焊接，由于CO2激光器出光程序可以预先设定，光束准确稳定，大大提高了加工的可靠性，对直径较大的玻璃罩壳进行切割时，切口面平整无凹凸和缺陷，即使上下两半玻罩稍有移动也不会影响焊接时的重合性，大大降低了加工的难度；而在焊接前先用火焰进行预热，则可避免激光器瞬时产生的过高的温度使玻璃罩壳产生破裂；由于CO2激光器的光斑聚焦直径小，瞬时温度高(玻璃熔化温度高)，故焊接疤痕可以控制，能够使外观平直、流畅、光洁、美观，玻璃罩壳的焊接处无畸变现象，提高产品的成品率；采用真空负压定位上、下两半玻璃罩壳，在预热和激光出光的瞬间因空气流动而降低玻壁内外温差，以此可以降低玻璃罩壳的应力，保证了产品的成品率；该加工方法可应用于各种形状的轴对称玻璃罩壳，能最大限度利用玻璃罩壳的有效空间来安装放置灯管组件。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，包括以下步骤：①以常规方法先加工出球形玻璃罩壳；②将玻璃罩壳开口朝下装入夹具，利用真空负压将玻璃罩壳稳固的定位在夹具上；③将波长为10.6μm的CO2激光器出射光斑直径调至0.3mm，并校准激光器枪口与被加工玻璃罩壳的位置，开启用于产生剪切应力的高压冷风，然后用专门的不透明的金属板挡住激光束和高压冷风束；④开启电源，使玻璃罩壳随夹具作水平匀速旋转，转速为6转/秒，将激光器程序设定为：a、占空比：12％，b、频率：10000Hz，c、功率：40W，d、高压冷风：开启，移开挡板使激光与高压冷风束汇聚至玻璃罩壳表面，旋转6圈后将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩，随后停止转动夹具，关闭真空管路，放入大气，使玻璃罩壳内外气压平衡直至上下两半玻璃罩壳能移动，然后用挡板挡住激光束及高压冷风束，并关闭高压冷风；⑤移开上半玻璃罩壳，将事先准备好的灯管组件装入下半玻璃罩壳内，同时调整好上下、左右的位置，不允许内部组件顶住或碰触玻璃罩壳切口处，然后将上半玻璃罩壳再原封放回，使两切口间对准吻合，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固地定位在夹具上；⑥开启电源，使上、下两半玻璃罩壳随夹具作同步匀速旋转，转速为6转/秒；⑦将激光器程序设定为：a、占空比：46％，b、频率：10000Hz，c、功率：120W，d、高压冷风：关闭，通过已调整好的预热火焰加热玻璃罩壳，用红外线测量仪测量玻璃罩壳表面温度至400℃时，移开挡板使激光出光至玻璃罩壳表面进行焊接，当玻璃罩壳旋转4圈时即降低玻璃罩壳内的负压，使气压达到平衡；继续旋转至10圈后即停止激光器出光；⑧利用退火系统将璃罩壳在表面温度450℃的状态下保持1分钟后，再以40℃/分钟的速率使玻璃罩壳表面温度降至100℃，此时即可取下成品。
实施例二：一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，包括以下步骤：①以常规方法先加工出球形玻璃罩壳；②将玻璃罩壳开口朝下装入夹具，利用真空负压将玻璃罩壳稳固的定位在夹具上；③将波长为10.6μm的CO2激光器出射光斑直径调至0.6mm，并校准激光器枪口与被加工玻璃罩壳的位置，开启用于产生剪切应力的高压冷风，然后用专门的不透明的金属板挡住激光束和高压冷风束；④开启电源，使玻璃罩壳随夹具作水平匀速旋转，转速为8转/秒，将激光器程序设定为：a、占空比：18％，b、频率：10000Hz，c、功率：20W，d、高压冷风：开启，移开挡板使激光与高压冷风束汇聚至玻璃罩壳表面，旋转8圈后将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩壳，随后停止转动夹具，关闭真空管路，放入大气，使玻璃罩壳内外气压平衡直至上下两半玻璃罩壳能移动，然后用挡板挡住激光束及高压冷风束，并关闭高压冷风；⑤移开上半玻璃罩壳，将事先准备好的灯管组件装入下半玻璃罩壳内，同时调整好上下、左右的位置，不允许内部组件顶住或碰触玻璃罩壳切口处，然后将上半玻璃罩壳再原封放回，使两切口间对准吻合，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固准确地定位在夹具上；⑥开启电源，使上、下两半玻璃罩壳随夹具作同步匀速旋转，转速为2转/秒；⑦将激光器程序设定为：a、占空比：40％，b、频率：10000Hz，c、功率：150W，d、高压冷风：关闭，通过已调整好的预热火焰加热玻璃罩壳，用红外线测量仪测量玻璃罩壳表面温度至400℃时，移开挡板使激光出光至玻璃罩壳表面进行焊接，当玻璃罩壳旋转2圈时即降低玻璃罩壳内的负压，使气压达到平衡；继续旋转至8圈后即停止激光器出光；⑧利用退火系统对焊接后的玻璃罩壳进行退火，将璃罩壳在表面温度500℃的状态下保持1分钟后，再以45℃/分钟的速率使玻璃罩壳表面温度降至100℃，此时即可取下成品。
实施例三：一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，包括以下步骤：①以常规方法先加工出球形玻璃罩壳；②将玻璃罩壳开口朝下装入夹具，利用真空负压将玻璃罩壳稳固的定位在夹具上；③将波长为10.6μm的CO2激光器出射光斑直径调至0.1mm，并校准激光器枪口与被加工玻璃罩壳的位置，开启用于产生剪切应力的高压冷风，然后用专门的不透明的金属板挡住激光束和高压冷风束；④开启电源，使玻璃罩壳随夹具作水平匀速旋转，转速为2转/秒，将激光器程序设定为：a、占空比：8％，b、频率：10000Hz，c、功率：50W，d、高压冷风：开启，移开挡板使激光与高压冷风束汇聚至玻璃罩壳表面，旋转2圈后将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩壳，随后停止转动夹具，关闭真空管路，放入大气，使玻璃罩壳内外气压平衡直至上下两半玻璃罩壳能移动，然后用挡板挡住激光束及高压冷风束，并关闭高压冷风；⑤移开上半玻璃罩壳，将事先准备好的灯管组件装入下半玻璃罩壳内，同时调整好上下、左右的位置，不允许内部组件顶住或碰触玻璃罩壳切口处，然后将上半玻璃罩壳再原封放回，使两切口间对准吻合，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固准确地定位在夹具上；⑥开启电源，使上、下两半玻璃罩壳随夹具作同步匀速旋转，转速为8转/秒；⑦将激光器程序设定为：a、占空比：52％，b、频率：10000Hz，c、功率：100W，d、高压冷风：关闭，通过已调整好的预热火焰加热玻璃罩壳，用红外线测量仪测量玻璃罩壳表面温度至400℃时，移开挡板使激光出光至玻璃罩壳表面进行焊接，当玻璃罩壳旋转5圈时即降低玻璃罩壳内的负压，使气压达到平衡；继续旋转至13圈后即停止激光器出光；⑧利用退火系统对焊接后的玻璃罩壳进行退火，将璃罩壳在表面温度400℃的状态下保持1分钟后，再以50℃/分钟的速率使玻璃罩壳表面温度降至100℃，此时即可取下成品。
Claims (4)
1.一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，其特征在于包括以下步骤：①以常规方法先加工出玻璃罩壳；②将玻璃罩壳开口朝下装入夹具，利用真空负压将玻璃罩壳稳固的定位在夹具上；③将波长为10.6μm的CO2激光器出射光斑直径调至0.1～0.6mm，并校准激光器枪口与被加工玻璃罩壳的位置，开启用于产生剪切应力的高压冷风，然后用专门的不透明的金属板挡住激光束和高压冷风束；④开启电源，使玻璃罩壳随夹具作水平匀速旋转，转速为1～8转/秒，移开挡板使激光与高压冷风束汇聚至玻璃罩壳表面，旋转5～10圈后将玻璃罩壳分割成上下两半玻璃罩壳，然后停止转动夹具同时关闭真空管路，放入大气，使玻璃罩壳内外气压平衡直至上下两半玻璃罩壳能移动，然后用挡板挡住激光束及高压冷风束，并关闭高压冷风；⑤移开上半玻璃罩壳，将事先准备好的灯管组件装入下半玻璃罩壳内，同时调整好上下、左右的位置，不允许任何部件顶住或碰触玻璃罩壳切口处，然后将上半玻璃罩壳再原封放上，利用真空负压将上、下两半玻璃罩壳稳固准确地定位在夹具上，使两切口间对准吻合，⑥开启电源，使上、下两半玻璃罩壳随夹具作同步匀速旋转，转速为1～8转/秒；⑦通过已调整好的预热火焰加热玻璃罩壳，用红外线测量仪测量玻璃罩壳表面温度至400℃时，移开挡板使激光出光至玻璃罩壳表面进行焊接，当玻璃罩壳旋转1～5圈时即降低玻璃罩壳内的负压，使气压达到平衡；继续旋转至8～15圈后即停止激光器出光；⑧利用退火系统对焊接后的玻璃罩壳进行退火，将玻璃罩壳在表面温度400℃～500℃的状态下保持1分钟后，再以40-50℃/分钟的速率使玻璃罩壳表面温度降至100℃，此时即可取下成品。
2.如权利要求1一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，其特征在于所述的玻璃罩壳为梨形玻璃罩壳、球形玻璃罩壳、椭圆形玻璃罩壳、矩形玻璃罩壳、圆柱形玻璃罩壳。
3.如权利要求1一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，其特征在于在步骤④中所述的激光器程序设定为：a、占空比：8％～18％，b、频率：10000Hz，c、功率：20～50W，d、高压冷风：开启。
4.如权利要求1一种全玻壳紧凑型节能荧光灯的加工方法，其特征在于在步骤⑦中所述的激光器程序设定为：a、占空比：40～52％，b、频率：10000Hz，c、功率：100～150W，d、高压冷风：关闭。
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