真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口的制造方法
【专利摘要】本发明真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机结构组成包括：工作台1，传动系统2，顶出机构6，其特征在于，还包括定位系统3，主要由靠模11，封口定位模12组成，用于传递运动和实现待封口灯泡23的低匀速转动；六个加热系统4，由组合导轨13，可摆动支架14，可移动支架15，气缸16，双滚轮组合17，单元火头18组成，用于对待封口灯泡23在低匀速转动下进行快速、安全、均衡加热；一对（2个）封口系统5，由组合导轨13，可移动支架15，气缸16，单滚轮组合19，小气缸20，石墨滚轮安装架21和石墨滚轮22组成，用于对待封口灯泡23在高温下进行封口，并到达产品的形状、尺寸和气密性要求。本发明结构合理，尤其适合异形外缘灯泡的封口。
【专利说明】真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，是真空封闭式椭圆曲面灯泡生产的关键设备之一，由于真空封闭式椭圆曲面灯泡具有高反射率及其高效节能等一系列优点，可广泛用于城市道路照明，广场、码头照明，农业照明，渔业照明等多领域照明，具有广阔的市场前景。
【背景技术】
[0002]真空封闭式灯泡，目前国内外的生产工艺，一般都是将发光光源体(灯丝或灯芯)装配在反射镜内以后，将透镜与反射镜扣合，在封口机上加热致半熔融状态进行封口，再经抽真空等一系列工艺制作而成。所谓“封口”就是将待封口灯泡的反射镜和透镜在高温半熔融状态下经过对外缘滚压或挤压达到外缘形状和尺寸符合产品要求并具有气密性的封闭式整体。本发明所述真空封闭式椭圆曲面灯泡，其特点是反射镜和透镜外缘封口处的形状为标准椭圆，长轴和短轴尺寸一般相差较大，且封口处为真空气密密封，封口难度高，质量不易保证，且易造成能源浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决真空封闭式椭圆曲面灯泡封口难的问题，以保障产品封口质量，提高生产效率和节约能源的效果。为此，本发明的构想是:设计一个工作台，用于对其他部分的安装和支撑；一个动力传递系统，用于待封口灯泡实现可调的低匀速转动；一个定位系统，用于实现待封口灯泡在旋转运动下准确定位；多个加热系统，用于实现待封口灯泡椭圆形外缘在低匀速转动下，快速安全而均衡加热；一对封口系统，用于在高温下实现待封口灯泡的封口 ；一个顶出系统，用于对完成封口的灯泡从定位系统中顶出，便于取走转下一工序。
[0004]为实现上述构想，本发明的技术方案是:本发明真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其结构组成包括:由立柱和工作台面组成的工作台1，主要用于安装和支撑其他部位；一个传动系统2，主要由电机7，减速器8，传动轴9，连接法兰10等组成，用于待封口灯泡23实现可调的低匀速转动；一个顶出系统6，用于对完成封口的灯泡从定位系统3的封口定位模12中顶出，便于取走。其特征在于，还包括定位系统3，主要由靠模11，封口定位摸12组成，靠模11与传动系统2的连接法兰10连接固定，封口定位模12与靠模11连接固定，待封口灯泡23定位于封口定位模12的上部，传动系统2驱动定位系统3连同待封口灯泡23 —起进行低匀速转动；6个加热系统4，由组合导轨13，可摆动支架14，可移动支架15，气缸16，双滚轮组合17，单元火头18组成，用于对待封口灯泡23进行快速、安全、均衡加热；一对(2个)封口系统5，由组合导轨13，可移动支架15，气缸16，单滚轮组合19，小气缸20，石墨滚轮安装架21和石墨滚轮22组成，用于对待封口灯泡23进行封口，并达到产品灯泡的形状、尺寸及气密性要求。
[0005]本发明所述定位系统3，其靠模11外形为椭圆，并与产品外缘的椭圆x2/a2+y2/b2=l一致，其长轴尺寸为2a，短轴尺寸为2b ;其封口定位模12上部的内形定位尺寸，符合方程X2/ (a-e)2 +y2/ (b-e)2 =1要求，即产品外缘椭圆方程x2/a2+y2/b2=l中，长半轴和短半轴同时减少尺寸e，可从产品的反射镜设计图外台阶形状尺寸获得，封口定位模上部外形尺寸，按周边略小于灯泡外缘尺寸设计；组装后的靠模11和封口定位模12的椭圆长轴和椭圆短轴在同一个X、y坐标轴上重合。
[0006]本发明所述6个加热系统4，相互之间及其与两个封口系统5之间，均在圆周上按45°夹角在工作台面上对称分布，双滚轮组合17安装固定在可摆动支架14上，可摆动支架14安装在组合导轨13上，并通过自身底部的轴套能在组合导轨13上摆动；可移动支架15，也安装固定在组合导轨13上，并与气缸16连接，6个气缸16，通过气管与外部的稳压储气系统连接，并得到可调而均衡的压力推动组合导轨13运动，并使其上的双滚轮组合17的两个滚轮得到恒定的压力并作用在靠模11的外缘上，由于传动系统2的动力远大于气缸16的压力，靠模11在旋转过程中，从其椭圆短轴一长轴一短轴一长轴一短轴运行一周，双滚轮组合17同时完成两个运动，即跟随可移动支架15沿组合导轨13方向上的移动和沿可摆动支架14自身轴套的摆动，与此同时，安装在可摆动支架14上的单元火头18也与双滚轮组合17的滚轮同步进行移动和摆动，从而实现长条形单元火头18的所有出气孔与待封口灯泡23的椭圆外缘始终保持比较均衡的加热距离。
[0007]本发明加热系统4的双滚轮组合设计，其双滚轮之间的中心距离大小按待封口灯泡外缘椭圆长、短轴差值和单元火头18出气孔分布长度确定，其椭圆长、短轴差值大，单元火头18出气孔分布距离长，则双轮中心距离较大，反之较小。
[0008]本发明加热系统4的单元火头18为长排形火头，其单出气孔设计，依据燃气热值并能在完全燃烧的情况下，尽可能选较大尺寸；其出气孔数量设计按快速加热要求并兼顾各出气孔与待封口灯泡椭圆外缘间距离尽可能均衡的要求设计，本发明采用天然气燃料，单气孔尺寸设计优化为，长排出气孔数量为10~16个。
[0009]本发明所述一对封口系统5，在工作台面上按180°对称分布，其单滚轮组合19安装固定在可移动支架15上，可移动支架15安装固定在组合导轨13上，气缸16与可移动支架15连接，石墨滚轮安装架21与单滚轮组合19 一样安装在可移动支架15上，石墨滚轮22安装在石墨滚轮安装架21上，在工作位置的石墨滚轮22与单滚轮组合19的滚轮在俯视图上靠中心一侧的位置重合，气缸16的压力将单滚轮组合的滚轮紧压在靠模11的外缘上，并通过靠模11的转动，将靠模11的形状尺寸通过可移动支架15和石墨滚轮安装架21传递到石墨滚轮22上，石墨滚轮22对旋转的并与靠模11同一基准且同步运动的待封口灯泡23外缘在加热软化状态下按单滚轮组合19的滚轮传递的运动，对待封口灯泡23外缘进行滚压，获得形状尺寸与靠模11相同的封口产品。
[0010]本发明的有益效果是:被封口灯泡的形状、尺寸可得到严格控制，封口质量稳定、可靠，产品气密性好，且能源利用合理，用气安全，生产效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图。
[0012]图2是本发明关键部位在工作台面上安装俯视图。
[0013]图3是本发明单元火头18的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本发明真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，由工作台1，传动系统2，定位系统3，以及六个加热系统4和一对封口系统5，一个顶出系统6组成。工作台I用于安装、支撑其它部位，传动系统2以较强大的动力，驱动定位系统3转动，定位系统3由靠模11和封口定位模12组成，待封口灯泡23定位于封口定位模12上部，并与靠模11椭圆保持同X轴同y轴的坐标轴线，同时与靠模11同步运动；六个加热系统4和二个封口系统5安装后在工作台上按45°夹角圆周对称分布并保持同步运动，协调工作。
[0015]工作时，将待封口灯泡23的反射镜和透镜扣合后置于封口定位模12内，启动气压系统，8个气缸16获得均衡压力将单滚轮组合19和双滚轮组合18的滚轮紧压在靠模11上，接通电源，传动系统2将动力传递到定位系统3，定位系统3的靠模11进行低匀速转动，带动待封口灯泡23同步运动，启动燃气装置，天然气从单元火头18尾端进入并点燃，同时加入空气助燃，单元火头18的长排火头，围绕待封口灯泡外缘，与靠模11，封口定位模12及其待封口灯泡23同步进行运动，包括跟随组合导轨13的往复移动和跟随可摆动支架14的摆动，运动结果与待封口灯泡23外缘始终保持较为均衡的距离，待封口灯泡23外缘得到快速、均衡加热，加热至待封口灯泡玻璃外缘软化时，启动小气缸20，将石墨轮安装架21及其石墨滚轮22推动到图1所示的工作位置，石墨滚轮也与待封口灯泡同步进行往复移动，对软化玻璃进行滚压，石墨滚轮22的安装支杆，刚中带柔，具有一定弹性，不会因被滚压外缘毛坯误差而影响封口或出现故障，经数周转动，滚压封口完成，停电、停气、熄火降温，待封口灯泡23外缘迅速固化成形，燃气单元火头18及滚轮退出工作位置，小气缸20推动石墨滚轮安装架21向下摆动，石墨滚轮22脱离工作位置，顶出机构6将已封口灯泡顶出，然后取走，完成一次灯泡的封口工作。
[0016]图2所示定位系统3，加热系统4，封口系统5在工作台面上安装俯视图，一对封口系统5在180°位置上对称分布,六个加热系统4相互之间和与两个封口系统5之间按45°夹角对称分布。
[0017]为实现均衡加热，加热系统4的单元火头18和双滚轮组合17的两个滚轮安装后如图1和图2中位置，单元火头18的多个出气孔对准待封口灯泡23外缘加热处，并保持一定距离，双滚轮组合17的17A和17B两轮紧压在靠模11外缘上。靠模11在旋转过程中，虽然靠模椭圆上各点到中心的距离不同，但双滚轮组合的两个滚轮围绕可移动支架15的往复移动和可摆动支架14轴套的不断摆动，两轮紧压在靠模11外缘上的工作状态始终不变。图示位置为双滚轮在靠模11椭圆的短轴上时，两滚轮处于对称状态，到椭圆中心的距离相等，当靠模11椭圆作顺时针方向从0°到90°旋转时，其双滚轮同时实现两个运动:一是随同可移动支架15在组合导轨13上由里到外移动，其移动距离为(a-b)的差值，即靠模椭圆长半轴减短半轴的差值；二是随可摆动支架14自身的轴套按反时针方向摆动，摆动角度不断变化， 17A轮和17B轮到中心距离不等，但摆动结果是将两滚轮与靠模11外缘始终紧贴，直到90°时的长轴位置，两轮在轴线上又处于对称状态，即从90°到180°，双滚轮又同时实现两个运动:移动距离为(a-b)，移动方向为由外到里的随组合导轨13移动，以及随可摆动支架14自身的轴套反时针方向沿椭圆外缘摆动，摆动角度不断变化，17A轮和17B轮到中心距离不等，两轮始终紧贴靠模11外缘，直到180°位置两轮又处于对称状态。从180°到270°的运动状态与从0°到90°相同，从270°到360°运动状态与从90°到180°相同，也就是说，靠模11转动一周，双滚轮在靠模11椭圆短轴、长轴的极限位置上沿组合导轨13随可移动支架15往复运动两个来回，随可摆动支架14自身轴套沿靠模11椭圆外缘曲面按反时针方向摆动，有规律变化4次，所有运动的结果均确保双滚轮组合17的17A轮和17B轮的两滚轮始终紧贴在靠模11的椭圆外缘上，安装在可摆动支架14上的长条形单元火头18，与安装在其上的双滚轮组合17，始终保持同步运动，即双滚轮始终紧贴靠模11外缘进行往复移动和摆动，单元火头18始终围绕与靠模11同步运动的待封口灯泡23的椭圆外缘周围同步进行往复运动和摆动，并在运动中与待封口灯泡23外缘始终保持比较均衡距离，从而实现均衡加热。
[0018]因为待封口灯泡外缘是椭圆，长轴和短轴尺寸相差太大，外缘在短轴处较平坦，长轴处较陡尖，旋转中其外缘曲线不断变化，因此单元火头18的火头气孔只有在单气孔时，可以用单滚轮传递运动，实现定距离均衡加热，但单气孔火头加热热量远远不够。因此，必须多火头加热。在单滚轮传递运动的长条形多气孔火头加热时，长条形火头无法摆动，除在椭圆短轴和长轴的对称位置的瞬间与双滚轮传递运动相同外，其它所有位置都会出现长条形火头到待封口灯泡椭圆外缘距离不均的状况，无法实现均衡加热，而采用双滚轮组合传递运动，可实现火头的移动加摆动，从而使长条形单元火头18围绕待封口灯泡23外缘运动，达到长条形火头所有出气孔与灯泡外缘距离相对均衡，实现均衡加热。
[0019]图3所示单元火头18的结构示意图。为实现快速加热,需保证足够的出气量，因此设计了长排火头小孔，为实现安全用气，需优化气孔尺寸，保证在完全燃烧条件下尽可能将气孔做大，本发明优化设计了的多个长排气孔。
【权利要求】
1.本发明真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其结构组成包括:由立柱和工作台面组成的工作台(1)，主要用于安装和支撑其他部位；一个传动系统(2)，主要由电机(7)，减速器(8 )，传动轴(9 )，连接法兰(10 )等组成，用于待封口灯泡(23 )实现可调的低匀速转动；一个顶出系统(6),用于完成封口的灯泡从定位系统(3)的封口定位模(12)中顶出，便于取走，其特征在于:还包括定位系统(3)，主要由靠模(11)，封口定位摸(12)组成，靠模(11)与传动系统(2)的连接法兰(10)连接固定，封口定位模(12)与靠模(11)连接固定，待封口灯泡(23 )定位于封口定位模(12 )的上部；6个加热系统(4)，由组合导轨(13 )，可摆动支架(14)，可移动支架(15)，气缸(16)，双滚轮组合(17)，单元火头(18)组成，用于对待封口灯泡(23 )进行快速、安全、均衡加热；一对封口系统(5 )，由组合导轨(13 )，可移动支架(15)，气缸(16)，单滚轮组合(19)，小气缸(20)，石墨滚轮安装架(21)和石墨滚轮(22)组成，用于对待封口灯泡(23 )进行封口。
2.根据权利要求1所述的真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其特征在于:所述定位系统(3)，其靠模(11)外形为椭圆，并与产品外缘的椭圆x2/a2+y2/b2=l —致，其长轴尺寸为2a，短轴尺寸为2b ;其封口定位模(12)上部的内形定位尺寸，符合方程x2/(a-e)2 +y2/(b-e) 2 =1要求，即在产品灯泡外缘椭圆方程x2/a2+y2/b2=l中，长半轴和短半轴同时减少尺寸e而得，也可从产品的反射镜设计图外台阶形状尺寸获得，封口定位模上部外形尺寸，按周边略小于产品灯泡外缘尺寸设计；组装后的靠模(11)和封口定位模(12)的椭圆长轴和椭圆短轴在同一个X、y坐标轴上。
3.根据权利要求1所述的真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其特征在于:所述6个加热系统(4)，相互之间及其与一对封口系统(5)之间，均在圆周上按45°夹角在工作台面上对称分布，双滚轮组合(17)安装固定在可摆动支架(14)上，可摆动支架(14)安装在组合导轨(13)上，并通过自身底部的轴套能在组合导轨(13)上摆动；可移动支架(15)，也安装固定在组合导轨(13)上，并与气缸(16)连接，6个气缸(16)，通过气管与外部的稳压储气系统连接，提供可调而均衡的压力推动组合导轨(13)运动，并使其上的双滚轮组合(17)的两个滚轮得到恒定的压力并始终作用在靠模(11)的外缘上，靠模(11)从其椭圆短轴一长轴一短轴一长轴一短轴运行一周，双滚轮组合(17)同时完成两个运动，即跟随可移动支架(15)沿组合导轨(13)方向上的移动和沿可摆动支架(14)自身轴套的摆动，与此同时，安装在可摆动支架(14)上部的单元火头(18)与双滚轮(17)实施同步运动，从而实现长条形单元火头(18)的所有出气孔与待封口灯泡(23)的椭圆外缘始终保持比较均衡的加热距离。
4.根据权利要求1所述的真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其特征在于:所述加热系统(4)的双滚轮设计，其滚轮17A和17B之间的中心距离大小按待封口灯泡外缘椭圆长、短轴差值和单元火头(18)出气孔分布长短距离确定，其椭圆长、短轴差值大，单元火头(18)出气孔分布距离较长，则双轮中心距离较大，反之较小。
5.根据权利要求1所述的真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其特征在于:所述加热系统(4)的单元火头(18) 为长排形火头，单气孔尺寸优化设计为01.2，长排出气孔数量为10~16个。
6.根据权利要求1所述的真空封闭式椭圆曲面灯泡用自动封口机，其特征在于:所述一对封口系统(5)，在工作台面上按180°对称分布，其单滚轮组合(19)安装固定在可移动支架(15)上，可移动支架(15)安装固定在组合导轨(13)上，气缸(16)与可移动支架(15)连接，石墨滚轮安装架(21)与单滚轮组合(19) 一样安装在可移动支架(15)上，石墨滚轮(22 )安装在石墨滚轮安装架(21)上，在工作位置的石墨滚轮(22 )与单滚轮组合(19 )的滚轮在俯视图上靠中心一侧的位置重合，气缸(16)的压力将单滚轮组合(19)的滚轮紧压在靠模(11)的外缘上，并通过靠模(11)的转动，将靠模(11)的形状尺寸通过可移动支架(15)和石墨滚轮安装架(21)传递到石墨滚轮(22 )上，石墨滚轮(22 )对旋转的并与靠模(11)同一基准且同步运动的待封口灯泡(23)外缘在加热软化状态下按单滚轮组合(19)的滚轮传递的运动，对待封口灯 泡(23 )外缘进行滚压，获得形状尺寸与靠模(11)相同的封口产品。
【文档编号】C03B23/045GK104176917SQ201310193953
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2013年5月23日
【发明者】李能, 刘松岳 申请人:孝感市捷能特种光源照明器具有限公司