CN102891055B - 在圆排车上对hid电弧管进行排气和封接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法，该电弧管包括泡壳的放电腔和外引管，在外引管上设置有锥形中空定位部件及与其配合的梯形圆锥体形状的电极定位部件，两者紧配合满足固定电极伸入放电腔内的设计长度，该方法包括步骤：在与电极连接的外导丝上远离电极的一端连接伺候铁环；利用圆排车上设置的电磁铁机构，将伺候铁环、电极以及电极定位部件向机头一端吸住上移，进行排气；将电磁铁机构吸合伺候铁环下移，使得固定有电极的电极定位部件伸入锥形中空定位部件内并且与其紧密配合。本发明不需要在电弧管放电腔上另接排气管，避免了破坏其几何尺寸，有利于色温稳定和金卤物气相循环，并且提高了劳动生产率。

Description

在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法

技术领域

本发明涉及照明设备，具体地讲，涉及在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法

背景技术

如图1所示，现有采用石英玻管制作HID电弧管最先进的方法是在电弧管放电腔的中部预先接一根排气管(见1a)，然后在两端压封之后上排气车排气，排气之前给入金卤丸和排气完成之后给汞，再烧灯封接(如1b所示)。这种方法生产效率不高，最重要的是还破坏了电弧管放电腔的几何尺寸。试验证明，这种方法制作的金卤灯旋转360°燃点，色温变化在1000K左右；这就是通常看到的几支同样型号规格的金卤灯投光打在墙体上，颜色不一的主要原因。其次，该HID电弧管内的电极精确定位也是一个老大难的问题。

本发明人新进提出的国际申请“HID电弧管及其制作方法、照明装置及照明系统”(国际申请号为PCT/CN2011/001009)中较好地解决了电极定位的问题。在该申请中，申请人提出了一种新型的HID电弧管。如图2a和2b所示，该HID电弧管包括泡壳，所述泡壳包括放电腔5和分别从放电腔5两端外延的外引管1，其中在外引管1上邻接放电腔5的位置形成有锥形中空定位部件11，该中空定位部件11在朝向放电腔5的方向上外径与内径同步逐渐减小，管壁厚度不变；以及梯形圆锥体形状的电极定位部件9，所述电极定位部件9伸入所述中空定位部件11内并且在与所述中空定位部件11处于紧配合状态时所述电极定位部件9上固定的电极8伸入放电腔5内预定长度L。在该申请中，通过中空定位部件11与电极定位部件9的紧密配合，可以实现精确地固定电极伸入放电腔的长度，很好地解决了电极定位问题。该国际申请以引文方式整体并入本文。

对于上述这种新型的HID电弧管来说，现有技术中没有提出如何将制备该HID电弧管与实现机械化与自动化设备的接轨；尤其是在与机械化、自动化程度较高的圆排车上如何实现电极精确定位，如何排气、给金卤丸、给汞和封接灯管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法，以及实施该方法的圆排车。采用本发明的方法以及圆排车，可以一体化制作完成对HID电弧管的封接和排气，且不需要在电弧管放电腔上接排气管，从而可以避免破坏灯管燃点色温变化的主要因素、避免破坏灯管燃点金卤气相循环不佳的主要因素。

为此，本发明提供了一种在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法，所述HID电弧管包括泡壳，所述泡壳包括放电腔和分别从放电腔两端外延的外引管，其中在外引管上邻接放电腔的位置形成有锥形中空定位部件，该中空定位部件在朝向放电腔的方向上外径与内径同步逐渐减小，管壁厚度不变；以及梯形圆锥体形状的电极定位部件，所述电极定位部件伸入所述中空定位部件内并且在与所述中空定位部件处于紧配合状态时所述电极定位部件上固定的电极伸入放电腔内预定长度，所述方法包括以下步骤：在要与圆排车上的排气工位连接的一端外引管中，在与电极连接的外导丝上远离电极的一端上连接一个伺候铁环；将所述HID电弧管置于圆排车的一个排气工位上，使得该排气工位上的机头与所述HID电弧管的所述一端外引管气密性连接；利用圆排车上设置的一个电磁铁机构作用于所述伺候铁环，将电极以及用于固定电极的电极定位部件向机头一端吸住上移，进行排气；以及将电磁铁机构吸合伺候铁环下移，使得固定有电极的电极定位部件伸入锥形中空定位部件内并且与其紧密配合。

优选地，在排气步骤中，还包括在放电腔内置入汞和金卤丸。

优选地，在电磁铁机构吸合伺候铁环下移使得电极定位部件与中空定位部件紧密配合之后还包括在液氮的冷却下对外引管端头烧尖分离、然后对钼箔进行二次封接。

优选地，在电磁铁机构吸合伺候铁环下移使得电极定位部件与中空定位部件紧密配合之后还包括在液氮的冷却下对外引管上钼箔位置直接加热来进行二次封离。

本发明还提供了一种圆排车，用于实施上述的方法，其特征在于包括：用于对连接在与电极连接的外导丝一端上的伺候铁环吸合以进行上移和下移控制的电磁铁机构。

本发明针对一种HID电弧管提出了封排一体化制备该HID电弧管的方法，所述HID电弧管包括可以精确地固定电极在放电腔内的延伸长度的电极定位部件和中空定位部件，通过电极定位部件和中空定位部件这些预制件的紧密配合，可以精确地定位放电腔内的电极之间的距离。本发明通过在连接电极的外导丝上设置伺候铁环以及在圆排车上设置电磁铁机构，利用电磁铁机构与伺候铁环之间的吸引力来控制固定有电极的电极定位部件的上移和下移，实现HID电弧管的排气和封接。采用本发明的方法可以容易地在圆排车上实现封排一体化制作HID电弧管；由于本发明利用电磁铁机构和伺候铁环的吸引力来对HID电弧管进行排气，而不需要在电弧管放电腔上另接排气管，从而可以避免破坏电弧管内腔几何尺寸，免除了破坏HID电弧管燃点色温变化的一大因素；免除了破坏灯管燃点金卤气相循环不佳的原因之一；可以容易地实现在圆排车上进行电极定位、排气、给金卤丸、给汞以及二次封接。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易理解本发明并且更容易理解其伴随的优点和特征，其中：

图1a和图1b分别示出了现有技术中对HID电弧管进行排气和封接的示意图；

图2a和图2b示出了一种新型HID电弧管的结构示意图；

图3a、图3b和图3c示出了根据本发明对HID电弧管进行排气和封接的工序的示意图；

图4a示出了根据本发明对HID电弧管进行封离的示意图；以及

图4b示出了根据本发明在圆排车上对HID电弧管进行二次封离的示意图。

需要说明的是，附图并非按比例绘制以及附图中相应的元件被标记为相同或相应的参考标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易于理解，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

本发明是针对图2a和图2b所示的一种新型HID电弧管提出的，图2a和图2b所示的一种新型HID电弧管包括了预制的电极定位部件9和中空定位部件11。这种HID电弧管的制作方法大致包括以下步骤：形成泡壳，所述泡壳包括放电腔5和分别从放电腔5两端外延的外引管1，其中在外引管1上邻接放电腔5的位置形成锥形中空定位部件11，该中空定位部件11在朝向放电腔5的方向上外径与内径同步逐渐减小，管壁厚度不变；形成梯形圆锥体形状的电极定位部件9，其具有与中空定位部件11能够实现紧配合的锥面，其用于固定电极8并且在电极定位部件9与中空定位部件11紧配合时使电极8伸入放电腔5内预定长度L；以及将固定有电极8的电极定位部件9伸入中空定位部件11内，实现电极定位部件9与中空定位部件11之间的紧配合。由于预先制备了可以实现紧密配合的电极定位部件9和中空定位部件11，从而把电极的定位以及电极之间的距离控制转化成对两个预先订制的电极定位部件9和中空定位部件11的尺寸控制，而预先订制精确尺寸的电极定位部件9和中空定位部件11相对于在手套箱内靠手动控制电极定位以及电极之间的距离是容易的，从而不仅能够精确定位两电极之间的距离，从而大大提高了产品的合格率和一致性，而且，通过锥形中空定位部件与电极定位部件的紧配合可以避免或者大大减轻二道无论是石英电弧管和复合电弧管的钼箔封接还是陶瓷电弧管的玻璃焊料封接时的高温加热材料可能释放的杂质气体进入电弧管放电腔体，从而保证和提高了电弧管的光效和流明维持率，另外还能降低人工的劳动强度，提高了电弧管封口和排气工序的劳动生产率。这种HID电弧管的杂质含量＜＜1ppm。

本发明针对上述HID电弧管提出了如何在圆排车上实现这种HID电弧管的封接和排气一体化的自动化方法。

图3a、3b和3c示出了根据本发明如何在圆排车上实现封排一体化来制备HID电弧管的方法的示意图。首先，图3a所示的HID电弧管的一端(图中所示为A端)已经实现电极定位部件9与中空定位部件11紧密配合，从而实现了一端电极的精确定位。在该HID电弧管的另一端(图中所示为B端)上连接至电极8的外导丝10上固定一个伺候铁环30。然后，通过排气工位的锁紧机构将所述HID电弧管用于排气一端(B端)的外引管的端口锁紧，从而将该HID电弧管锁紧固定到圆排车的一个工位上，使得其中的电极定位部件上连接有伺候铁环30的一端(B端)引出管与该排气工位上的机头40处于气密性连接状态。

现有圆排车大致包括两种：36个工位，通常用于卤素灯；和48个工位，通常用于荧光灯。每个工位有一个与灯管的排气管气密性连接的机头。在本发明中，所述的排气管就是图3a、3b和3c中示出的与机头连接的用于排气的电弧管的一端(B端)引出管，也就是说，在本发明中不需要在放电腔上另外设置排气管，而采用放电腔一端的外引管充当排气管，从而可以避免对电弧管放电腔的几何尺寸的破坏。如图所示，与电极8连接的外导丝10的一端连接有一个伺候铁环30，其表面可以镀镍铬以防止被氧化。

如图3a所示，圆排车上设有一个电磁铁机构20，其可以沿着锁紧固定到圆排车的一个排气工位上的电弧管的引出管上下移动。在本发明中，借助于电磁铁机构20对伺候铁环30的吸合，通过控制电磁体机构20的上下移动来控制伺候铁环30的上移和下移，进而控制连接有电极8的电极定位部件9的上移和下移，从而实现电极定位部件9与中空定位部件11的分离和紧配合，以此方式对HID电弧管进行排气和封接。

在需要排气时，利用电磁铁机构20对伺候铁环30的吸合，通过使电磁铁机构20上移来将电极8以及固定电极8的电极定位部件9向机头40一端吸住提起，使得电极定位部件9与中空定位部件11分离，从而进行排气工艺。

如图3b所示，在排气过程中，通过圆排车上本身就设计有的给汞丸装置向放电腔5内给入汞和金卤丸。如48工位圆排车对荧光灯排气之后就是通过这种自动装置对灯管给入各种份量和尺寸大小不一的汞丸或重量不同的液汞，而用于电弧管的排气车要多设置一台，分别给汞和金卤丸。

如图3c所示，给汞和金卤丸结束后，需要封接电极时，控制圆排车上的电磁铁机构20下移，并且有往下拉的动作，从而带动伺候铁环30下移，使得固定有电极的凸锥型塞子与电弧管放电腔处的凹锥面紧密精确配合，实现B端的电极的精确定位。

在本发明中，利用在圆排车上设置的电磁铁机构20对伺候铁环30的吸合来控制与伺候铁环30连接的电极定位部件9的上移和下移。在使连接有电极8的电极定位部件9上移时，电极定位部件9与中空定位部件11分离，从而可以对HID电弧管进行排气，以及在HID电弧管放电腔内置入金卤丸和汞。当所需操作完成之后，再次利用电磁铁机构20对伺候铁环30的吸合来使连接有电极8的电极定位部件9下移，使得电极定位部件9与中空定位部件11紧配合，实现封接目的。

在两端电极精确定位之后，即排气完成后的动作，所要进行的工艺可以分为两种：一种如图4a所示，在液氮的冷却下(用以防止电弧管放电腔内的金卤丸、尤其是汞的受热蒸发)对排气管(即，引出管1)端头烧尖封离，再在压封机上对钼箔进行二次封接；另一种如图4b所示，在液氮的冷却下，对排气管(即，引出管1)上的钼箔位置直接加热，即在圆排车上直接进行二次封离。

上述这两种方法都是可行的，只是后一种在圆排车上直接进行二次封离生产效率更高，而且免除了工人的高温作业，但圆排车上的改动更大，因为圆排车几秒钟就有一个转位，而石英玻璃(引出管)不可能在几秒钟就烧到软化和接近熔化点，需要在圆排车上设置多道火头和连续的液氮冷却槽；这有点不节约能源和液氮的消耗。而前一种只烧尖封离，液氮装置只需要一个能够顺畅盛入电弧管的小圆桶在一个工位上下动作就可以满足机械和人工烧尖封离，很节约能源和液氮。

在本发明中，伺候铁环30和电磁铁机构20的形状和大小不受限制，只要它们能够配合实现对连接有电极8的电极定位部件9的上移和下移控制即可。

本发明的上述方法相比较现有技术的优势有以下几个方面：

一、可以满足石英电弧管的全功率系列，不用在电弧管放电腔体上接排气管，免除了破坏灯管燃点色温变化的一大因素；

二、可以满足石英电弧管的全功率系列，不用在电弧管放电腔体上接排气管，免除了破坏灯管燃点卤素循环不佳的原因之一；

三、可以满足石英电弧管和复合电弧管两种电弧管的全功率系列产品，能够容易地实现在圆排车进行电极定位、排气、给金卤丸、汞、以及烧灯封接的工艺。

四、工人工作强度降低，劳动条件改善，生产效率提高。

五、产品劳动力成本降低和合格率提高也降低成本，有利于产品普及，并且小功率化之后进入寻常百姓家。

另外，本发明技术也可以延伸到金卤灯的前身高压汞灯和超高压汞灯的生产。

以上通过优选实施例对本发明进行了描述，但对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行各种改变和变形。本领域技术人员可以理解的是，所描述的实施例仅用于说明本发明，而不是限制本发明；本发明并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.一种在圆排车上对HID电弧管进行排气和封接的方法，所述HID电弧管包括泡壳，所述泡壳包括放电腔(5)和分别从放电腔(5)两端外延的外引管(1)，其中在外引管(1)上邻接放电腔(5)的位置形成有锥形中空定位部件(11)，该中空定位部件(11)在朝向放电腔(5)的方向上外径与内径同步逐渐减小，管壁厚度不变；以及梯形圆锥体形状的电极定位部件(9)，所述电极定位部件(9)伸入所述中空定位部件(11)内并且在与所述中空定位部件(11)处于紧配合状态时所述电极定位部件(9)上固定的电极(8)伸入放电腔(5)内预定长度(L)，所述方法包括以下步骤：

在要与圆排车上的排气工位连接的一端外引管(1)中，在与电极(8)连接的外导丝(10)上远离电极(8)的一端上连接一个伺候铁环(30)；

将所述HID电弧管置于圆排车的一个排气工位上，使得该排气工位上的机头(40)与所述HID电弧管的所述一端外引管(1)气密性连接；

利用圆排车上设置的一个电磁铁机构(20)作用于所述伺候铁环(30)，将电极(8)以及用于固定电极(8)的电极定位部件(9)向机头(40)一端吸住上移，进行排气；以及

将电磁铁机构(20)吸合伺候铁环(30)下移，使得固定有电极(8)的电极定位部件(9)伸入锥形中空定位部件(11)内并且与其紧密配合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在排气步骤中，还包括在放电腔(5)内置入汞和金卤丸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在电磁铁机构(20)吸合伺候铁环(30)下移使得电极定位部件(9)与中空定位部件(11)紧密配合之后还包括在液氮的冷却下对外引管(1)端头烧尖分离、然后对钼箔进行二次封接。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在电磁铁机构(20)吸合伺候铁环(30)下移使得电极定位部件(9)与中空定位部件(11)紧密配合之后还包括在液氮的冷却下对外引管(1)上钼箔位置直接加热来进行二次封离。

5.一种圆排车，用于实施根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于包括：

用于对连接在与电极(8)连接的外导丝(10)一端上的伺候铁环(30)吸合以进行上移和下移控制的电磁铁机构(20)。