于   冰（河南省照明學(xué)會(huì)）

    陳大華（復(fù)旦大學(xué)電光源研究所）

    蔡祖泉（復(fù)旦大學(xué)電光源研究所）

1、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及繁榮，城市夜景照明的日益發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)霓虹燈制造業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，城市的建筑裝飾夜景藝術(shù)照明，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了七彩漸變霓虹燈圖案技術(shù)，所用的尺寸是相同的霓虹燈管；同時(shí)城市建筑物及立交橋的輪廓裝飾照明所用的也是尺寸相同的（冷陰板）霓虹燈管。這就引發(fā)了兩個(gè)問(wèn)題：一是傳統(tǒng)的霓虹燈制造（排氣）技術(shù)不能適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求，生產(chǎn)效率低下的手工制造技術(shù)要尋求自動(dòng)化生產(chǎn)；二是傳統(tǒng)的霓虹燈制造（排氣）技術(shù)的產(chǎn)品性能一致性差，也要求研發(fā)霓虹燈排氣工藝自動(dòng)化程度的生產(chǎn)裝備。基于此，一種新型的工作原理與熒光燈園排機(jī)相同的霓虹燈排氣機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。該機(jī)的成功研發(fā)使霓虹燈排氣的自動(dòng)化程度大大提高，達(dá)到每小時(shí)產(chǎn)量700只以上，排氣質(zhì)量水平也大為提高，壽命一致性有了改善。

2、傳統(tǒng)的霓虹燈排氣機(jī)

傳統(tǒng)的霓虹燈排氣機(jī)示意圖如圖1、圖2所示。圖中的真空系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：真空獲得部分，排氣部分及充氣部分。

  圖1霓虹燈排氣系統(tǒng)示意圖　              圖2實(shí)用的霓虹燈排氣機(jī)結(jié)構(gòu)圖　

2.1真空獲得部分

真空獲得部分由機(jī)械泵、擴(kuò)散泵、真空測(cè)量（Ｕ型硅油表）及真空活塞Ｋ2，構(gòu)成。其工作過(guò)程：關(guān)閉放氣閥活塞Ｋ2，將Ｋ1指向擴(kuò)散泵，機(jī)械泵為擴(kuò)散泵的前極泵。實(shí)現(xiàn)真空獲得高于10-2pa的真空度。

2.2排氣部分

接排燈管時(shí)，首先關(guān)閉Ｋ1及充氣系統(tǒng)的所有活塞，打開(kāi)活塞Ｋ2使真空系統(tǒng)與大氣相通，接上待排氣燈管后關(guān)閉活塞Ｋ2，使之與大氣隔絕，并開(kāi)啟活塞Ｋ1，依次進(jìn)行燈管的粗抽與精抽，實(shí)現(xiàn)燈管的玻殼除氣，電極轟出除氣與激活。

2.3充氣部分

充氣部分分為兩個(gè)供氣系統(tǒng)：氬氣及氖氣貯氣瓶。充氣前應(yīng)將Kar-1及Kne-2活塞全部打開(kāi)精抽。并確信真空度上去之后使之閉合，手持磁鐵貼近瓶頸玻璃外壁將瓶頸內(nèi)裝的鐵棒（外套玻璃）吸收到一定高度，然后移開(kāi)磁鐵，則鐵棒會(huì)下落將氣瓶毛細(xì)玻璃砸開(kāi)，瓶?jī)?nèi)氣體逸出，則可為真空系統(tǒng)排好氣的燈管提供氣源。

2.4傳統(tǒng)排氣機(jī)仍將是霓虹燈排氣的主流設(shè)備

傳統(tǒng)的排氣機(jī)在近百年霓虹燈的發(fā)展史中一直扮演著重要的角色。新型霓虹燈園排機(jī)的研發(fā)是霓虹燈技術(shù)發(fā)展的必然，但有一點(diǎn)是清楚的，新型園排機(jī)不可能全部取代傳統(tǒng)的排氣機(jī)。這是因?yàn)橹圃炷藓鐭魣D案的復(fù)雜性決定了在排氣時(shí)離不開(kāi)基本的傳統(tǒng)排氣機(jī)，這只能進(jìn)行尺寸相同的直管型霓虹燈管的排氣。

3、霓虹燈園排機(jī)工作原理及機(jī)構(gòu)

3.1工作原理

園排機(jī)是轉(zhuǎn)盤(pán)式自動(dòng)排氣機(jī)。園排機(jī)的電機(jī)通過(guò)減速箱，凸型輪轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作盤(pán)作為間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。它的主要部分是兩塊閥盤(pán)，又稱中心盤(pán)。其次是兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，下轉(zhuǎn)盤(pán)可作上下調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同規(guī)格（長(zhǎng)度）的燈管排氣。下中心盤(pán)為定盤(pán)，上中心盤(pán)為動(dòng)盤(pán)，兩盤(pán)接觸面經(jīng)過(guò)精細(xì)的研磨，并用蓖麻油密封，如圖3所示。定盤(pán)固定于基架上，其上的動(dòng)盤(pán)各支管與對(duì)應(yīng)的抽氣機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)。動(dòng)盤(pán)上的各支管則與裝在上轉(zhuǎn)盤(pán)周圍的排氣頭相通，排氣頭是用來(lái)夾持燈管、排氣及充氣的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。轉(zhuǎn)動(dòng)排氣頭上的手柄，可以鎖緊或打開(kāi)排氣頭。

圖3園排機(jī)上、下中心盤(pán)及油封示意圖             圖4排氣頭結(jié)構(gòu)

在兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)的一定排氣頭范圍內(nèi)，分別裝有多對(duì)上下對(duì)應(yīng)陰極除氣轟擊激活高壓輝放用的通電夾具。工作時(shí)，動(dòng)盤(pán)上的48個(gè)（或60個(gè)，36個(gè)）排氣頭作間隙轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，各種真空泵與動(dòng)盤(pán)相連、當(dāng)動(dòng)盤(pán)不動(dòng)時(shí)，動(dòng)盤(pán)與定盤(pán)的孔相重合，燈管通過(guò)中心盤(pán)與相應(yīng)的抽氣機(jī)構(gòu)成一真空系統(tǒng)進(jìn)行排氣，每轉(zhuǎn)動(dòng)一檔，停留一定時(shí)間，完成相關(guān)工作設(shè)定的相關(guān)動(dòng)能。這樣旋轉(zhuǎn)一周后，霓虹燈管分別在各工位上依次經(jīng)過(guò)了霓虹燈管加熱除氣、陰極輝放轟擊除氣激活、檢漏、充入工作氣體（惰性氣體）等排氣工序。與熒光燈排機(jī)不同的是，需要在霓虹燈管上排氣機(jī)之前預(yù)先接上一個(gè)汞泡室 ，因此設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單些，無(wú)需在排氣機(jī)上設(shè)置專門(mén)的注汞機(jī)頭裝置。

3.2轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)

霓虹燈園排機(jī)采用凸輪間隙轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，蝸型凸的轉(zhuǎn)位角為72°，定位與轉(zhuǎn)位之比為4：1，工作周期為5秒。

3.3真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)由真空泵、真空管道，靜盤(pán)，動(dòng)盤(pán)排氣頭等組成。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍為5秒的排氣機(jī)，用單泵是難以達(dá)到規(guī)定的真空度的。因此，采用了大型十室泵用于前段部分烘烤時(shí)抽真空，羅茨泵則用于抽速較大的后段部分的抽真空，擴(kuò)散泵用于精抽真空后定量充惰性氣體前的抽真空。

3.4電極轟擊除氣激活系統(tǒng)

在排氣機(jī)上進(jìn)行