于 冰（河南省照明學會）
陳大華（復旦大學電光源研究所）
蔡祖泉（復旦大學電光源研究所）
1、引言
隨著我國經濟的發(fā)展及繁榮，城市夜景照明的日益發(fā)展促進了我國霓虹燈制造業(yè)的發(fā)展。近年來，城市的建筑裝飾夜景藝術照明，已經實現(xiàn)了七彩漸變霓虹燈圖案技術，所用的尺寸是相同的霓虹燈管；同時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)了兩個問題：一是傳統(tǒng)的霓虹燈制造（排氣）技術不能適應市場發(fā)展的需求，生產效率低下的手工制造技術要尋求自動化生產；二是傳統(tǒng)的霓虹燈制造（排氣）技術的產品性能一致性差，也要求研發(fā)霓虹燈排氣工藝自動化程度的生產裝備?；诖?，一種新型的工作原理與熒光燈園排機相同的霓虹燈排氣機應運而生。該機的成功研發(fā)使霓虹燈排氣的自動化程度大大提高，達到每小時產量700只以上，排氣質量水平也大為提高，壽命一致性有了改善。
2、傳統(tǒng)的霓虹燈排氣機
傳統(tǒng)的霓虹燈排氣機示意圖如圖1、圖2所示。圖中的真空系統(tǒng)主要由三個部分組成：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實用的霓虹燈排氣機結構圖
2.1真空獲得部分
真空獲得部分由機械泵、擴散泵、真空測量（Ｕ型硅油表）及真空活塞Ｋ2，構成。其工作過程：關閉放氣閥活塞Ｋ2，將Ｋ1指向擴散泵，機械泵為擴散泵的前極泵。實現(xiàn)真空獲得高于10-2pa的真空度。
2.2排氣部分
接排燈管時，首先關閉Ｋ1及充氣系統(tǒng)的所有活塞，打開活塞Ｋ2使真空系統(tǒng)與大氣相通，接上待排氣燈管后關閉活塞Ｋ2，使之與大氣隔絕，并開啟活塞Ｋ1，依次進行燈管的粗抽與精抽，實現(xiàn)燈管的玻殼除氣，電極轟出除氣與激活。
2.3充氣部分
充氣部分分為兩個供氣系統(tǒng)：氬氣及氖氣貯氣瓶。充氣前應將Kar-1及Kne-2活塞全部打開精抽。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裝的鐵棒（外套玻璃）吸收到一定高度，然后移開磁鐵，則鐵棒會下落將氣瓶毛細玻璃砸開，瓶內氣體逸出，則可為真空系統(tǒng)排好氣的燈管提供氣源。
2.4傳統(tǒng)排氣機仍將是霓虹燈排氣的主流設備
傳統(tǒng)的排氣機在近百年霓虹燈的發(fā)展史中一直扮演著重要的角色。新型霓虹燈園排機的研發(fā)是霓虹燈技術發(fā)展的必然，但有一點是清楚的，新型園排機不可能全部取代傳統(tǒng)的排氣機。這是因為制造霓虹燈圖案的復雜性決定了在排氣時離不開基本的傳統(tǒng)排氣機，這只能進行尺寸相同的直管型霓虹燈管的排氣。
3、霓虹燈園排機工作原理及機構
3.1工作原理
園排機是轉盤式自動排氣機。園排機的電機通過減速箱，凸型輪轉位機構驅動工作盤作為間歇轉位運動。它的主要部分是兩塊閥盤，又稱中心盤。其次是兩個轉盤，下轉盤可作上下調節(jié)，以適應不同規(guī)格（長度）的燈管排氣。下中心盤為定盤，上中心盤為動盤，兩盤接觸面經過精細的研磨，并用蓖麻油密封，如圖3所示。定盤固定于基架上，其上的動盤各支管與對應的抽氣機構聯(lián)動。動盤上的各支管則與裝在上轉盤周圍的排氣頭相通，排氣頭是用來夾持燈管、排氣及充氣的關鍵部件，其結構如圖4所示。轉動排氣頭上的手柄，可以鎖緊或打開排氣頭。
圖3園排機上、下中心盤及油封示意圖 圖4排氣頭結構
在兩個轉盤的一定排氣頭范圍內，分別裝有多對上下對應陰極除氣轟擊激活高壓輝放用的通電夾具。工作時，動盤上的48個（或60個，36個）排氣頭作間隙轉位運動，各種真空泵與動盤相連、當動盤不動時，動盤與定盤的孔相重合，燈管通過中心盤與相應的抽氣機構成一真空系統(tǒng)進行排氣，每轉動一檔，停留一定時間，完成相關工作設定的相關動能。這樣旋轉一周后，霓虹燈管分別在各工位上依次經過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。與熒光燈排機不同的是，需要在霓虹燈管上排氣機之前預先接上一個汞泡室 ，因此設備結構相對簡單些，無需在排氣機上設置專門的注汞機頭裝置。
3.2轉動系統(tǒng)
霓虹燈園排機采用凸輪間隙轉動機構，蝸型凸的轉位角為72°，定位與轉位之比為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，動盤排氣頭等組成。對于轉動節(jié)拍為5秒的排氣機，用單泵是難以達到規(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抽真空，羅茨泵則用于抽速較大的后段部分的抽真空，擴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)
在排氣機上進行
