阅读说明：本技术 一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统 (Quartz glass tube protective film coating system for high-power ultraviolet germicidal lamp ) 是由 吕家东 张建 陈刚 于 2020-05-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统,包括安装于底座中心的动力装置,安装于底座边缘的烘箱,与动力装置配合相安装的运动传输装置,安装于运动传输装置上的多工位圆盘式结构,配合安装于多工位圆盘式结构上的石英玻璃管夹持机构,安装于烘箱上部开口处的保护膜溶液涂覆装置,以及安装于烘箱底部的保护膜溶液搅拌和升降机构。本发明针对石英玻璃管提供了一种集上料、保护膜涂覆以及烘干为一体的保护膜涂覆系统,涂覆更为快捷高效；采用吸涂的方法进行涂覆,保证涂覆质量,有效减缓汞齐的生长,维持紫外辐射效率,延长紫外杀菌灯具寿命；可用于实际生产,具有良好的社会及工程指导意义。(The invention provides a quartz glass tube protective film coating system for a high-power ultraviolet germicidal lamp, which comprises a power device, an oven, a motion transmission device, a multi-station disc type structure, a quartz glass tube clamping mechanism, a protective film solution coating device and a protective film solution stirring and lifting mechanism, wherein the power device is arranged in the center of a base, the oven is arranged at the edge of the base, the motion transmission device is arranged in a matched manner with the power device, the multi-station disc type structure is arranged on the motion transmission device, the quartz glass tube clamping mechanism is arranged on the multi-station disc type structure. The invention provides a protective film coating system integrating feeding, protective film coating and drying aiming at a quartz glass tube, and the coating is quicker and more efficient; the coating is carried out by adopting an absorption coating method, so that the coating quality is ensured, the growth of amalgam is effectively slowed down, the ultraviolet radiation efficiency is maintained, and the service life of the ultraviolet sterilization lamp is prolonged; can be used for actual production and has good social and engineering guiding significance.)

一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统

技术领域

本发明属于照明行业特种光源制造领域，具体涉及一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统。

背景技术

紫外光源即低压汞灯的汞蒸汽被激发后发射253.7nm和185nm波长的特征谱线，该波长紫外线与细胞遗传物质即DNA后发生光化作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，引起遗传物质发生变异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的，广泛应用于食品包装、通风系统、自来水厂、污水处理、医院、办公场所及家庭的空和物体表面的杀菌。功率大于100W或管径较小紫外杀菌灯，其管璧负载较大，石英玻璃中的碱金属等杂质在高温下与汞生成汞齐，引起石英玻璃失透，透紫外光的能力衰减最终失效，同时由于汞量损失，不能维持最佳汞蒸气压，导致发光效率降低，在石英玻璃内壁涂上一层纳米级保护膜材料，减缓汞齐的生长，可以高效维持紫外辐射效率。

日光灯和节能荧光灯也有采用在玻璃管内壁涂保护膜材料和相应的涂覆设备，大功率紫外杀菌灯采用石英玻璃管，其保护膜溶液、涂覆方法、涂覆工艺与日光灯和节能荧光灯均不同，但是目前针对石英玻璃管并没有十分高效的涂覆系统及设备。

因此，针对以上问题针对大功率石英玻璃管研制出一种高效的保护膜涂覆系统是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统，包括安装于底座中心的带有变频器的动力装置，安装于底座边缘、且呈圆弧形的烘箱，设置于底座的上部、且与动力装置配合相安装的运动传输装置，配合安装于运动传输装置上的多工位圆盘式结构，配合安装于多工位圆盘式结构上的石英玻璃管夹持机构，安装于烘箱上部开口处的保护膜溶液涂覆装置，以及安装于烘箱底部的保护膜溶液搅拌和升降机构。进一步地，动力装置包括电机安装板、三相异步电机、皮带轮以及皮带；三相异步电机通过电机安装板安装于底座中心处；皮带轮同轴安装于三相异步电机的输出轴；运动传输装置通过皮带与皮带轮相配合安装；多工位圆盘式结构同轴安装于运动传输装置的中心处。

进一步地，石英玻璃管夹持机构包括支撑柱、支撑板、夹持气缸、上夹爪以及下夹爪；支撑柱竖直向下安装于多工位圆盘式结构的工位处；支撑板的数量为两个，上下分布且水平设置于支撑柱上；上夹爪与下夹爪通过连杆安装于烘箱内，且分别与两个支撑板的位置相对应；夹持气缸的数量为两个，分别安装于两个支撑板上，并且其输出端安装有锥形顶杆，通过带动锥形顶杆伸缩，实现上夹爪与下夹爪的开闭调节。

进一步地，保护膜溶液涂覆装置包括负压发生器、涂覆装置支撑板、涂覆装置安装板、涂覆气缸以及吸头；涂覆装置支撑板设置于烘箱顶部开口的上部；负压发生器安装于涂覆装置支撑板上；涂覆装置安装板竖直向下安装于涂覆装置支撑板的底侧，且位于烘箱内部；涂覆气缸配合安装于涂覆装置安装板上，其输出端竖直向下安装吸头；吸头还与负压发生器配合相连。

进一步地，保护膜溶液搅拌和升降机构包括存储罐、搅拌装置以及升降机构；存储罐通过升降机构安装于烘箱底部；搅拌装置配合安装于存储罐内。

进一步地，烘箱的下端还设有接液槽，烘箱的夹层中填充有保温材料层，并且烘箱的内侧安装有相连的电热管以及热电偶；烘箱所对应的圆心角为180～360°，并且烘箱两侧同样设有开口；

进一步地，还包括有热风装置；热风装置设置于底座的上部中心处，位置与烘箱的底部开口相对应，包括热风发生器、风量调节阀、热风管道以及吹风头；热风发生器的出口端通过风量调节阀与热风管道相连通；吹风头的数量有若干个，均布于热风管道的表面，且与热风管道相连通。

进一步地，还包括有超声波清洗装置；超声波清洗装置包括超声波清洗液槽以及超声清洗升降机构；超声波清洗液槽通过超声清洗升降机构安装于底座上，且与烘箱底部的位置相对应。

进一步地，涂覆装置安装板的下方还安装有液位传感器；液位传感器的高度低于吸头的高度；负压发生器还配合安装有压力调节器，压力调节器上配合设置有负压表。

进一步地，热风管道上还均布有温度计。

本发明与现有技术相比，针对石英玻璃管提供了一种集上料、保护膜涂覆以及烘干为一体的保护膜涂覆系统，涂覆更为快捷高效；采用吸涂的方法进行涂覆，保证涂覆质量，有效减缓汞齐的生长，维持紫外辐射效率，延长紫外杀菌灯具寿命；可用于实际生产，具有良好的社会及工程指导意义。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、本发明中石英玻璃管夹持机构的结构示意图；

图3、本发明中保护膜溶液涂覆装置的结构示意图；

图4、本发明中烘箱的结构示意图；

图5、本发明中热风装置的结构示意图；

图6、本发明石英玻璃管夹持机构中上夹爪与下夹爪的安装示意图；

图7、本发明保护膜溶液涂覆装置中B-B处的剖视图。

附图标记列表：动力装置1、烘箱2、保温材料层21、电热管22、热电偶23、运动传输装置3、多工位圆盘式结构4、石英玻璃管夹持机构5、支撑柱51、支撑板52、夹持气缸53、上夹爪54、下夹爪55、连杆56、锥形顶杆57、保护膜溶液涂覆装置6、负压发生器61、涂覆装置支撑板62、涂覆装置安装板63、涂覆气缸64、吸头65、液位传感器66、压力调节器67、负压表68、保护膜溶液搅拌和升降机构7、热风发生器81、风量调节阀82、热风管道83、吹风头84、温度计85、超声波清洗装置9、检测传感器10。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

如图1所示为本发明的结构示意图，本发明为一种大功率紫外杀菌灯用石英玻璃管保护膜涂覆系统，包括安装于底座中心的带有变频器的动力装置1，安装于底座边缘、且呈圆弧形的烘箱2，设置于底座的上部、且与动力装置1配合相安装的运动传输装置3，配合安装于运动传输装置3上的多工位圆盘式结构4，配合安装于多工位圆盘式结构（4）上的石英玻璃管夹持机构（5），安装于烘箱2上部开口处的保护膜溶液涂覆装置6，以及安装于烘箱2底部的保护膜溶液搅拌和升降机构7，还包括有热风装置8与超声波清洗装置9。动力装置1包括电机安装板、三相异步电机、皮带轮以及皮带；三相异步电机通过电机安装板安装于底座中心处；皮带轮同轴安装于三相异步电机的输出轴。

运动传输装置3通过皮带与皮带轮相配合安装。

多工位圆盘式结构4同轴安装于运动传输装置的中心处。

如图2，石英玻璃管夹持机构5包括支撑柱51、支撑板52、夹持气缸53、上夹爪54以及下夹爪55；支撑柱51竖直向下安装于多工位圆盘式结构4的工位处；支撑板52的数量为两个，上下分布且水平设置于支撑柱51上；上夹爪54与下夹爪55通过连杆56安装于烘箱2内，且分别与两个支撑板52的位置相对应；如图6，夹持气缸53的数量为两个，分别安装于两个支撑板52上，并且其输出端安装有锥形顶杆57，通过带动锥形顶杆57伸缩，实现上夹爪54与下夹爪55的开闭调节。

如图3，保护膜溶液涂覆装置6包括负压发生器61、涂覆装置支撑板62、涂覆装置安装板63、涂覆气缸64以及吸头65；涂覆装置支撑板62设置于烘箱2顶部开口的上部；负压发生器61安装于涂覆装置支撑板62上；涂覆装置安装板63竖直向下安装于涂覆装置支撑板62的底侧，且位于烘箱2内部；涂覆气缸64配合安装于涂覆装置安装板63上，其输出端竖直向下安装吸头65；吸头65还与负压发生器61配合相连；如图7，涂覆装置安装板63的下方还安装有液位传感器66；液位传感器66的高度低于吸头65的高度；负压发生器61还配合安装有压力调节器67，压力调节器67上配合设置有负压表68。

保护膜溶液搅拌和升降机构7包括存储罐、搅拌装置以及升降机构；存储罐通过升降机构安装于烘箱2底部；搅拌装置配合安装于存储罐内。

如图4，烘箱2所对应的圆心角为180～360°，并且烘箱2两侧同样设有开口；烘箱2的下端还设有接液槽，烘箱2的夹层中填充有保温材料层21，并且烘箱2的内侧安装有相连的电热管22以及热电偶23。烘箱2通过电热管22进行加热，通过不同温度的电热管22将烘箱2分成三个区，分别为升温区、恒温区以及降温区。

如图5，热风装置8设置于底座的上部中心处，位置与烘箱2的底部开口相对应，包括热风发生器81、风量调节阀82、热风管道83以及吹风头84；热风发生器81的出口端通过风量调节阀82与热风管道83相连通；吹风头84的数量有若干个，均布于热风管道83的表面，且与热风管道83相连通，热风管道83上还均布有温度计85。

超声波清洗装置9设置于烘箱2的出口部位，包括超声波清洗液槽以及超声清洗升降机构；超声波清洗液槽通过超声清洗升降机构安装于底座上，且与烘箱2底部的位置相对应。

为了使得本发明在使用时，操作更为便捷，可加装检测传感器10，可用于对石英玻璃管上料情况和涂层溶液位置进行检测。

步骤如下：

步骤一，保护膜涂覆前的准备：已清洗和干澡的石英玻璃管放在料架上待用；已配制好的保护膜涂层溶液，在检测其粘度、比重值、PH值达标后，将其倒入涂粉罐，涂粉罐放到涂覆工位，待用时搅拌涂粉罐中溶液；将去离子水或蒸馏水倒入超声波清洗槽待用；在控制柜设定烘箱2三个温区的温度，开通电热管22；在控制柜设定热风装置的温度和出风量并开通热风装置8。

步骤二，保护膜涂覆具体实施过程：首先动力装置1，多工位圆盘式结构4实现间歇转位。在上玻管工位，操作员踩动脚踏开关，石英玻璃管夹持机构5的上夹爪54和下夹爪55在连杆56以及锥形顶杆57共同作用下同时打开，操作员从料架将石英玻璃管拿起，并送至上夹爪54和下夹爪55的V形定位块，再将石英玻璃管上沿与吸头65贴紧，操作员再次踩动脚踏开关，将玻管定位在V形块上。

步骤三，多工位圆盘式结构4转位进入到涂覆工位，检测传感器10检测到石英玻璃管夹持机构5安装有石英玻璃管，保护膜溶液搅拌和升降机构7中的升降机构上升，使石英玻璃管下端埋入存储罐内的溶液中，开启负压发生器61，石英玻璃管内产生负压，大气压力将涂层溶液从玻管下端压入管内，保护膜溶液上升到设定的位置，液位传感器66发出信号，负压系统关闭，玻璃管内涂层溶液靠自重从下端流出，升降机构下降。

步骤四，多工位圆盘式结构4转位进入到烘箱2低温区，热风装置8上风量调节阀82打开，热风从石英玻璃管上端吹入，使涂层快速干燥，多余的涂层溶液从玻管下端流出进入接液槽，接液槽中的涂层溶液回收利用。烘箱2低温区的温度由进口逐步提高，温升不可太快，以免产生涂层的不均匀性。

步骤五，多工位圆盘式结构4转位进入到烘箱2中温区，中温区依据玻管烘干时间占据若干工位，热风持续从石英玻璃管上端吹入，热风温度和风量可调，在中温区涂层溶液完全干透，并和石英玻璃管内壁粘牢。烘箱中温区的温度保持恒定且可调。

步骤六，多工位圆盘式结构4转位进入到烘箱2降温区，热风停止吹入，降温区温度缓慢降低直至常温。

步骤七，多工位圆盘式结构4转位出烘箱2进入到玻管下端清洗工位，装有超声波清洗槽的超声清洗升降机构抬升，石英玻璃管下沿浸入超声波清洗液中，清洗完毕，超声清洗升降机构下降，多工位圆盘式结构4转位。

步骤八，多工位圆盘式结构4转位到玻管下端烘干工位，吹风头84对准玻管下端清洗部位吹热风，吹干后，风量调节阀82关闭，多工位圆盘式结构4开始转位。

步骤九，多工位圆盘式结构4转位到下玻管工位，操作员踩动脚踏开关，石英玻璃管夹持机构5的上夹爪54和下夹爪55在连杆56以及锥形顶杆57共同作用下同时打开，操作员将涂覆完成的石英玻璃管从V形定位块中拿出，并送至石英玻璃管储存料架，至此石英玻璃管保护膜涂覆实施过程全部完成，储存料架石英玻璃管将被送到下一个烤管工序。

实施例2：

本实施例中涉及到的结构与实施例1中相同，区别在于：本实施例中还包括有控制系统，该控制系统包括软件和硬件。硬件包含PLC、电源、温控仪、光电传感器、触摸屏、变频器，控制软件根据涂覆工艺编制控制对象时序图，软件对变频器的动力装置1、烘箱2、运动传输装置3、多工位圆盘式结构4、石英玻璃管夹持机构5、保护膜溶液涂覆装置6、保护膜溶液搅拌和升降机构7、热风装置8以及超声波清洗装置9的启闭及状态进行控制，并依据时序图编写PLC软件。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。