[发明专利]一种石英安瓿瓶熔封装置及方法

说明书

一种石英安瓿瓶熔封装置及方法，属于硫系玻璃生产技术领域。它主要是解决人工熔封存在封接质量不稳定、劳动强度大和效率不高的问题。包括机身、燃烧单元、夹持单元、真空单元和控制单元；燃烧单元主要包括平移机构及烧枪；夹持单元包括托盘、转轴、弧形夹板、夹板径向调整机构和旋转及升降机构，托盘夹持石英安瓿瓶可以作旋转和升降运动；真空单元主要包括真空分子泵、真空计和真空旋转接头。在安瓿瓶熔封过程中，控制单元根据输入的瓶塞尺寸数据，进行烧枪平移和托盘升降的插补控制，实现焰芯相对于瓶颈以螺纹上升的方式进行熔封。熔封结束后对瓶颈进行收口处理，去掉多余部分，减小对后续熔制设备的空间占用。

技术领域

本发明属于硫系玻璃生产技术领域，具体涉及一种石英安瓿瓶熔封装置及方法，用于对装有硫系玻璃混合料的石英安瓿瓶在熔制工序前的封接处理。

背景技术

硫系玻璃是具有红外透过性能的特种光学材料，由于具备良好的红外光学性能和易加工等特点，在夜视及安防领域获得了日益广泛的应用。硫系玻璃通常采用石英安瓿瓶法进行制备，即将纯化处理后的混合料放置在石英安瓿瓶中，将安瓿瓶抽真空并熔封后放置在摇摆炉内，按照特殊工艺进行高温熔制，再经淬火、退火处理，最终制成特定组分和规格的硫系玻璃。安瓿瓶的熔封是硫系玻璃制备过程中的重要环节，直接影响到产品质量。

安瓿瓶的熔封通常先将瓶体抽真空至所要求的真空度，再由人工手持氢氧焰烧枪对瓶颈和瓶塞接合面进行高温熔焊来完成。人工熔封的优点是成本低，简单易行，对不同形状规格的安瓿瓶适应性强，缺点是封接质量不稳定，劳动强度大，效率不高。

公开号为CN103332854B的中国专利，公开了一种氢氧炬封机，提出了一种实现石英玻璃管（类似于本发明所述的石英安瓿瓶）自动封接的装置和方法，但由于使用了三支沿圆周方向转动的烧枪，结构上较为复杂，同时封接时焰芯的位置相对固定，不能像人工方式那样从下至上螺旋形上升，导致在封接尤其是尺寸较大的安瓿瓶时，需人工频繁地调整烧枪的高度，而且在完成封接后也不能像人工操作那样沿封接位置上方进行收口，以便在装入摇摆炉进行熔制前，去掉瓶颈收口以上的多余部分，降低对摇摆炉炉膛的空间需求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种结构简单，适应性和功能性更强的石英安瓿瓶熔封装置，以及利用该装置进行熔封的方法。

本发明熔封装置的技术解决方案是：一种石英安瓿瓶熔封装置，其特征在于：包括机身、燃烧单元、夹持单元、真空单元和控制单元；所述燃烧单元由汇流块、橡胶软管、烧枪、烧咀、支架和平移机构，橡胶软管的两端分别与汇流块和烧枪连接，烧枪通过可以上下调节的固定套安装在支架上，支架下端连接在固定于机身上的平移机构上；所述夹持单元包括圆柱形托盘、转轴、弧形夹板、夹板径向调整机构和旋转及升降机构，托盘固定在转轴上端，转轴下端连接在固定于机身上的旋转及升降机构上，弧形夹板嵌装在可沿托盘上表面径向移动的移动槽内；所述真空单元包括真空分子泵、金属波纹管、真空计和具有旋转和固定端的真空旋转接头，金属波纹管一端与旋转真空接头的固定端连接，另一端通过三通连接件与真空分子泵和真空计连接。

本发明熔封装置的技术解决方案中所述的机身为表面衬有不锈钢板的长方体空腔结构；所述平移机构和旋转及升降机构装于机身的空腔内；所述支架穿过机身上表面的一腰形开孔与平移机构连接；所述转轴穿过机身上表面的一圆形开孔与旋转及升降机构连接；所述汇流块装于机身的一个表面上，汇流块下端分别装有氢气针型阀和氧气针型阀，上端装有氢氧阻火器，氢氧阻火器与橡胶软管连接。

本发明熔封装置的技术解决方案中所述的夹板径向调整机构包括双向丝杆、螺母、旋紧件和设置于托盘柱面方向用于调节弧形夹板开合的手柄插孔；双向丝杆通过螺母与对称的一对弧形夹板连接，旋紧件分别与双向丝杆的端部两连，旋紧件外端位于手柄插孔内。

本发明熔封装置的技术解决方案中所述的控制单元包括烧枪支架水平移动伺服控制装置、托盘升降伺服控制装置、托盘旋转控制装置、真空度控制装置和人机界面。其中，支架水平移动伺服控制和托盘升降伺服控制之间具备线性插补功能。