Виды и причины брака при цоколевании ламп, методы их устранения

Введение

Лампа накаливания – электрическая лампа, в которой свет излучается телом, раскаленным в результате прохождения через него электрического тока.

Все источники света, за исключением некоторых типов специальных ламп имеют цоколь, с помощью которого лампы крепятся к осветительной арматуре и подключаются к источникам питания.

Цоколевание- процесс прочного соединения цоколя с отпаянной лампой и является заключительной операцией сборки лампы. Крепление цоколя к отпаянной лампе производится с помощью мастики.

В технологическом разделе необходимо представить технологический процесс цоколевания ламп. Указать основные требования, предъявляемые к зацоколеванным лампам, возможные виды брака, возникающие при цоколевании ламп, причины их появления и способы их устранения.

Описать методы и средства контроля качества зацоколеваных ламп. В конструкторском разделе необходимо описать назначение и устройство механизма припайки верхних электродов, его принцип работы, техническое обслуживание и технологию ремонта.

Рассчитать клиноременную передачу в системе главного привода автомата цоколевания ламп модели Т-3.

1.Технологический раздел

1.1Анализ технологического процесса цоколевания ламп

Цоколевание - конечная операция сборки ламп. Цоколевание пресле­дует цель прочного крепления цоколя к лампе.

Под действием пламени газовых горелок направленных на позиции, мастика в лампах нагревается. В начальной стадии нагрева мастика пузы­рится и разбухает за счет интенсивного испарения спирта, а затем растека­ется и равномерно заполняет пространство между цоколем и горлом лампы. При дальнейшем нагреве идитол вступает в соединение с Цоколь, намазанный мастикой, надевают на горло заваренной лампы, при этом один из токовых вводов выводится между горлом лампы и цоко­лем на боковую поверхность стакана. Лампа с надетым цоколем вручную устанавливается в позицию карусели уротропином, полимеризуется, создает жесткую связь между цоколем и горлом лампы. Под влиянием нагрева мастика высыхает и схватывается с цоколем и колбой. Для полимеризации и затвердевания мастики требуется тем сильнее и дли­тельные нагрев, чем больше мастики введено в цоколь (привес 1,6 — 1,8 гр.) но при слишком сильном нагреве мастика сильно расширяется и увеличива­ет давление на горло лампы - возможен треск горла.

На последующих позициях карусели происходит обжиг ламп, форми­рования подлежащей кристаллической структуры тела накала и выявления некачественных ламп, недостатки которых могут быть обнаружены только при горении. Обжиг лампы продолжается несколько секунд. На первых сту­пенях обжига спираль освобождается от внутренних напряжений, поскольку завершается первичная рекристаллизация.

На последних позициях форми­руется окончательная кристаллическая структура вольфрама - завершается вторичная рекристаллизация. При этом кристаллическая структура вольф­рама сначала превращается из волокнистой в мелкозернистую, а затем в крупнозернистую и проволока превращается в соединенные между собой отдельные крупные кристаллы. Лампы на всех позициях обжига безотказно зажигаются. В конце рабочего цикла специальными исполнительными ме­ханизмами производится обрезка и верхняя пайка с помощью припойной проволоки и флюса, а также приварка бокового вывода. Выполнение этой операции заключается в создании прочного механического и электри­ческого соединения внешнего звена токового ввода с контактной пластиной цоколя.

Специальный механизм автоматически опускает шаблон рабочего гнезда и выталкивает на транспортерную ленту зацоколеванную лампу. О правильной температуре цоколевания судят по цвету мастики. Зеленый цвет мастики указывает на недогрев, светло - коричневый - нормальный нагрев, а темно - коричневый - на перегрев.

Поз. 1 - 11 - установка ламп с цоколем, осуществляется вручную цоколевщиком, который принимает заваренную лампу из ячейки цепного кон­вейера, производит вытяжку верхнего электрода, одевает цоколь на отфор­мованное горло лампы и устанавливает в позицию автомата таким образом, чтобы боковой электрод ориентировался наружу в прорези верхнего цоколевочного гнезда к центру симметрии;

Последовательность переходов при цоколевании схематически показа­на на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1-Схема автомата цоколевания ламп

поз. 12 - узел проверки ламп на скрещивание электродов. Представля­ет собой подвижный стержень с рычажным механизмом, осуществляющим механический захват верхних электродов. Электрический ток подается на зажим расположенный на конце стержня. При зажиме верхнего электрода механическим захватом губок, загорается сигнальная лампа.

поз. 13 - 14 - свободные. На них цоколевщик должен снять лампу при отсутствии в ней электрода, если об этом было просигнализировано узлом на предыдущей позиции;

поз. 15 - узел обрезки верхнего токового ввода;

поз. 16 - узел подъема токового ввода;

поз. 17 - 32 - огневая обработка цоколей (обжиг). Выполняется в целях улучшения вакуума в отпаянной лампе и формирования надлежащей кри­сталлической структуры тела накала. Осуществляется пламенем газовых го­релок. При прохождении ламп через данные позиции создается жесткая связь между цоколем и горлом лампы;

При аблице вначале на лампу подается напряжение несколько ниже номинального. При этом проходит выделение остаточных газов из нагретых деталей лампы и быстрое испарение газопоглотителя. Давление в лампе по­вышается. Газы и пары, под действием испускаемых телом накала электро­нов и ускоряющего действия электрического поля, ионизируются и стано­вятся токопроводящими. Ток в цепи лампы начинает проходить не только через тело накала, но и через пары и газы, вызывая их свечение. Когда газо­поглотитель свяжет основную массу остаточных газов, давление в лампе понизится и свечение исчезнет.

В момент появления синей вспышки электрическое сопротивление между вводами лампы сильно уменьшится. Это может вызвать резкое воз­растание тока и переход тлеющего разряда в дуговой, быстро разрушающий лампу. Чтобы этого не случилось, последовательно с телом накала обраба­тываемой лампы включается активное сопротивление (резистор). С возрас­танием тока моментально увеличивается падение напряжения в подключён­ном резисторе, что в свою очередь приводит к понижению напряжения ме­жду вводами лампы. Как только светящий разряд в лампе прекратится, ток уменьшится и напряжение на лампе повысится. В результате аблица давле­ние в лампе понижается с 1 - 5 Па до 10 ^-2 - 10 ^-3 Па.

Второй этап обжига проводится сразу же после аблица (поз. 25 - 32).

С этой целью, на несколько минут, на лампу подаётся напряжение на 15% выше номинального. При этом за счёт теплового излучения нагревают­ся стенки колбы и детали ножки, которые выделяют некоторое количество газов. Эти газы поглощаются отложившимся на колбе фосфорным поглоти­телем.

В лампах на этом этапе очень важным является изменение кристалли­ческой структуры вольфрама.

На первых ступенях обжига (поз.25 - 28) со спиралей снимаются внутренние напряжения (проходит первичная рекристаллизация), а на по­следних (поз.28 - 32) - формируется новая кристаллическая структура вольфрама (проходит вторичная рекристаллизация). Окончательная струк­тура устанавливается после нескольких часов эксплуатации лампы, когда вторичная рекристаллизация завершается полностью.

Все лампы проверяют, так называемым «острым» током. Для этого включают лампу на напряжение, превышающее номинальное рабочее на 5-10% и выдерживают в течение нескольких секунд. Если лампа не перего­рит при испытании острым током, то есть основание полагать, что она не перегорит и у потребителя при номинальном рабочем напряжении.

поз. 33 - 39 - свободные. Происходит охлаждение лампы, что вызывает усадку цоколя относительно горла лампы;

поз. 40 - узел подъема токового ввода;

поз. 41 - узел вытяжки бокового токового ввода;

поз.42 - узел обрезки бокового токового ввода;

поз. 43 - узел нанесения флюса. Для того чтобы припой хорошо соеди­нял металлические детали, необходимо, чтобы поверхности их соприкосно­вения были совершенно чистыми. Для удаления окислов и других загрязне­ний место пайки смачивают паяльной жидкостью - флюсом;

поз. 44 - термокомпрессионной пайки. На боковой контакт наносится небольшая капля припоя. Выполнение этой операции заключается в создании прочного механического и электрического соединения бокового токового ввода с цоколем;

поз. 45 - 46 - свободные;

поз. 47 - узел нанесения флюса на верхний контакт;

поз. 48 - узел пайки верхнего контакта;

поз. 51 - прибор по измерению тока;

поз. 52 - 53 - свободные;

поз. 54 - сброс лампы на конвейер

Конструкторский раздел

Экономический раздел

Введение

Лампа накаливания – электрическая лампа, в которой свет излучается телом, раскаленным в результате прохождения через него электрического тока.

Все источники света, за исключением некоторых типов специальных ламп имеют цоколь, с помощью которого лампы крепятся к осветительной арматуре и подключаются к источникам питания.

Цоколевание- процесс прочного соединения цоколя с отпаянной лампой и является заключительной операцией сборки лампы. Крепление цоколя к отпаянной лампе производится с помощью мастики.

В технологическом разделе необходимо представить технологический процесс цоколевания ламп. Указать основные требования, предъявляемые к зацоколеванным лампам, возможные виды брака, возникающие при цоколевании ламп, причины их появления и способы их устранения.

Описать методы и средства контроля качества зацоколеваных ламп. В конструкторском разделе необходимо описать назначение и устройство механизма припайки верхних электродов, его принцип работы, техническое обслуживание и технологию ремонта.

Рассчитать клиноременную передачу в системе главного привода автомата цоколевания ламп модели Т-3.

1.Технологический раздел

1.1Анализ технологического процесса цоколевания ламп

Цоколевание - конечная операция сборки ламп. Цоколевание пресле­дует цель прочного крепления цоколя к лампе.

Под действием пламени газовых горелок направленных на позиции, мастика в лампах нагревается. В начальной стадии нагрева мастика пузы­рится и разбухает за счет интенсивного испарения спирта, а затем растека­ется и равномерно заполняет пространство между цоколем и горлом лампы. При дальнейшем нагреве идитол вступает в соединение с Цоколь, намазанный мастикой, надевают на горло заваренной лампы, при этом один из токовых вводов выводится между горлом лампы и цоко­лем на боковую поверхность стакана. Лампа с надетым цоколем вручную устанавливается в позицию карусели уротропином, полимеризуется, создает жесткую связь между цоколем и горлом лампы. Под влиянием нагрева мастика высыхает и схватывается с цоколем и колбой. Для полимеризации и затвердевания мастики требуется тем сильнее и дли­тельные нагрев, чем больше мастики введено в цоколь (привес 1,6 — 1,8 гр.) но при слишком сильном нагреве мастика сильно расширяется и увеличива­ет давление на горло лампы - возможен треск горла.

На последующих позициях карусели происходит обжиг ламп, форми­рования подлежащей кристаллической структуры тела накала и выявления некачественных ламп, недостатки которых могут быть обнаружены только при горении. Обжиг лампы продолжается несколько секунд. На первых сту­пенях обжига спираль освобождается от внутренних напряжений, поскольку завершается первичная рекристаллизация.

На последних позициях форми­руется окончательная кристаллическая структура вольфрама - завершается вторичная рекристаллизация. При этом кристаллическая структура вольф­рама сначала превращается из волокнистой в мелкозернистую, а затем в крупнозернистую и проволока превращается в соединенные между собой отдельные крупные кристаллы. Лампы на всех позициях обжига безотказно зажигаются. В конце рабочего цикла специальными исполнительными ме­ханизмами производится обрезка и верхняя пайка с помощью припойной проволоки и флюса, а также приварка бокового вывода. Выполнение этой операции заключается в создании прочного механического и электри­ческого соединения внешнего звена токового ввода с контактной пластиной цоколя.

Специальный механизм автоматически опускает шаблон рабочего гнезда и выталкивает на транспортерную ленту зацоколеванную лампу. О правильной температуре цоколевания судят по цвету мастики. Зеленый цвет мастики указывает на недогрев, светло - коричневый - нормальный нагрев, а темно - коричневый - на перегрев.

Поз. 1 - 11 - установка ламп с цоколем, осуществляется вручную цоколевщиком, который принимает заваренную лампу из ячейки цепного кон­вейера, производит вытяжку верхнего электрода, одевает цоколь на отфор­мованное горло лампы и устанавливает в позицию автомата таким образом, чтобы боковой электрод ориентировался наружу в прорези верхнего цоколевочного гнезда к центру симметрии;

Последовательность переходов при цоколевании схематически показа­на на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1-Схема автомата цоколевания ламп

поз. 12 - узел проверки ламп на скрещивание электродов. Представля­ет собой подвижный стержень с рычажным механизмом, осуществляющим механический захват верхних электродов. Электрический ток подается на зажим расположенный на конце стержня. При зажиме верхнего электрода механическим захватом губок, загорается сигнальная лампа.

поз. 13 - 14 - свободные. На них цоколевщик должен снять лампу при отсутствии в ней электрода, если об этом было просигнализировано узлом на предыдущей позиции;

поз. 15 - узел обрезки верхнего токового ввода;

поз. 16 - узел подъема токового ввода;

поз. 17 - 32 - огневая обработка цоколей (обжиг). Выполняется в целях улучшения вакуума в отпаянной лампе и формирования надлежащей кри­сталлической структуры тела накала. Осуществляется пламенем газовых го­релок. При прохождении ламп через данные позиции создается жесткая связь между цоколем и горлом лампы;

При аблице вначале на лампу подается напряжение несколько ниже номинального. При этом проходит выделение остаточных газов из нагретых деталей лампы и быстрое испарение газопоглотителя. Давление в лампе по­вышается. Газы и пары, под действием испускаемых телом накала электро­нов и ускоряющего действия электрического поля, ионизируются и стано­вятся токопроводящими. Ток в цепи лампы начинает проходить не только через тело накала, но и через пары и газы, вызывая их свечение. Когда газо­поглотитель свяжет основную массу остаточных газов, давление в лампе понизится и свечение исчезнет.

В момент появления синей вспышки электрическое сопротивление между вводами лампы сильно уменьшится. Это может вызвать резкое воз­растание тока и переход тлеющего разряда в дуговой, быстро разрушающий лампу. Чтобы этого не случилось, последовательно с телом накала обраба­тываемой лампы включается активное сопротивление (резистор). С возрас­танием тока моментально увеличивается падение напряжения в подключён­ном резисторе, что в свою очередь приводит к понижению напряжения ме­жду вводами лампы. Как только светящий разряд в лампе прекратится, ток уменьшится и напряжение на лампе повысится. В результате аблица давле­ние в лампе понижается с 1 - 5 Па до 10 ^-2 - 10 ^-3 Па.

Второй этап обжига проводится сразу же после аблица (поз. 25 - 32).

С этой целью, на несколько минут, на лампу подаётся напряжение на 15% выше номинального. При этом за счёт теплового излучения нагревают­ся стенки колбы и детали ножки, которые выделяют некоторое количество газов. Эти газы поглощаются отложившимся на колбе фосфорным поглоти­телем.

В лампах на этом этапе очень важным является изменение кристалли­ческой структуры вольфрама.

На первых ступенях обжига (поз.25 - 28) со спиралей снимаются внутренние напряжения (проходит первичная рекристаллизация), а на по­следних (поз.28 - 32) - формируется новая кристаллическая структура вольфрама (проходит вторичная рекристаллизация). Окончательная струк­тура устанавливается после нескольких часов эксплуатации лампы, когда вторичная рекристаллизация завершается полностью.

Все лампы проверяют, так называемым «острым» током. Для этого включают лампу на напряжение, превышающее номинальное рабочее на 5-10% и выдерживают в течение нескольких секунд. Если лампа не перего­рит при испытании острым током, то есть основание полагать, что она не перегорит и у потребителя при номинальном рабочем напряжении.

поз. 33 - 39 - свободные. Происходит охлаждение лампы, что вызывает усадку цоколя относительно горла лампы;

поз. 40 - узел подъема токового ввода;

поз. 41 - узел вытяжки бокового токового ввода;

поз.42 - узел обрезки бокового токового ввода;

поз. 43 - узел нанесения флюса. Для того чтобы припой хорошо соеди­нял металлические детали, необходимо, чтобы поверхности их соприкосно­вения были совершенно чистыми. Для удаления окислов и других загрязне­ний место пайки смачивают паяльной жидкостью - флюсом;

поз. 44 - термокомпрессионной пайки. На боковой контакт наносится небольшая капля припоя. Выполнение этой операции заключается в создании прочного механического и электрического соединения бокового токового ввода с цоколем;

поз. 45 - 46 - свободные;

поз. 47 - узел нанесения флюса на верхний контакт;

поз. 48 - узел пайки верхнего контакта;

поз. 51 - прибор по измерению тока;

поз. 52 - 53 - свободные;

поз. 54 - сброс лампы на конвейер

Виды и причины брака при цоколевании ламп, методы их устранения

Вид брака	Причины брака	Способы устранения
Цоколь плохо соединен с колбой	Плохой состав мастики	Применять мастику с химическим составом в соответствии с технологической документацией
Высохшая мастика в цоколе	Следить за тем, чтобы цоколь после намазки мастикой не применялся более чем через 5 мин
Неправильное выжигание мастики	Отрегулировать кольцевые горелки, применяемые для выжигания мастики
Не соответствующая высота формовки горла	Поднять формовку
Не соответствующий привес мастики	Привести в соответствие привес мастики на АНЦ
Перегар тела накала	Не качественное тело накала	Снять пакет и передать технологу
Несоответствие режим обжига ламп	Отрегулировать горелки, отвечающие за обжиг ламп
Попадание масла в лампу во время наполнения или промывки	Произвести промывку вакуумной системы ЗОА
Попадание масла на тело накала при наброске его на держатели КМА	Промыть узел КМА
Короткое замыкание	Перекрещенные электроды в лампе	При одевании цоколя следить, чтобы электроды не перекрещивались
Перекрещение держатели в линзе	Следить за целостностью смонтированной ножки (при загрузке в шпиндель ЗОА, при выходе из КМА)
Необлицованная лампа	Выставить аблиц согласно ТУ

1.3 Технические требования, предъявляемые к изделию

1) Правильно зацоколеванная, отожженная и запаянная лампа должна соответствовать следующим требованиям:

- Цоколь должен быть надежно закреплен на колбе

- Прочность крепления не должна нарушаться приложении к цоколю заданного крутящего момента или отрывного усилия

- Допускается зазор между горлом лампы и цоколем согласно образца утверждённым в установленном порядке

2) Ось цоколя должна совпадать с осью колбы

3) Цоколь не может быть поврежден и должен свободно входить в шаблон соответствующей данному типу цоколя

4) Поверхность цоколя должна быть без вмятин и трещин

5) Контактные пластины не должны быть повреждены, стекло изоляция не должна иметь сколов, повреждений, угрожающий отрывом контактной пластины

6) Поверхность цоколя не должна быть окислена, обесцвечена, загрязнена мастикой или припоем.