[发明专利]一种太阳能集热管玻璃金属自动封接设备及方法

权利要求书

1.一种太阳能集热管玻璃金属自动封接设备，其特征在于，包括底座、左基座、安装在左基座上的玻璃管卡具、右基座、安装在右基座上的金属环卡具、排火系统、整形装置及控制系统；

底座上设有底座滑轨，左基座固定在底座上，右基座安装在底座滑轨上并可沿底座滑轨平移；左基座旁设有平移电机，该平移电机通过丝杠实现对右基座的平移及坐标定位；底座内部固定有传动电机，该传动电机通过传动轴驱动玻璃管卡具及金属环卡具同步同心转动；

排火系统包括排火基座、排火头、排火气缸和排火滑轨，排火基座设置在底座上，排火滑轨安装在排火基座上，排火头在排火气缸推动下可在排火滑轨上实现两点摆动和定位，分别进行金属环氧化和玻璃管软化；

整形装置固定在右基座一侧，包括石墨板、弹簧片、传动杆和气缸，气缸通过传动杆连接弹簧片，弹簧片与石墨板连接；弹簧片通过螺杆连接有支撑杆，该支撑杆的端部设有滚轮，支撑杆通过滚轮作用于金属环表面，并且支撑高度可调；石墨板呈斜面设计，对软化玻璃管口整形时，通过改变玻璃管整形坐标来控制玻璃管口软化后的外径；

控制系统控制由人机交互界面和单片机控制器组成，通过编程及参数设置，实现对右基座坐标、玻璃管整形位置及软化时间、可伐金属氧化时间及位置、封接面宽度、排火头摆动、火焰强度及石墨板按压动作的程序化控制。

2.根据权利要求1所述的设备对太阳能集热管玻璃金属进行封接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据玻璃管定尺长度调整好限位，将玻璃管放入玻璃管卡具并夹紧，将金属环放入金属环卡具夹紧；

(2)控制玻璃管和金属环匀速转动，转速为30～300转/分钟，将排火头摆向玻璃管一侧并保持，启动弱火焰对玻璃管进行低温预热处理，控制玻璃管端口温度300～600℃，维持30～120秒；

(3)右基座向左移至金属环氧化坐标处，启动强火焰，同时将排火头摆至金属环一侧对金属环进行氧化处理，氧化温度为600～1200℃，时间为10～120秒；

(4)金属环氧化完成后，将排火头摆至玻璃管一侧对玻璃管进行软化处理,软化温度为600～1200℃，持续时间20～120秒；

(5)右基座向左移动至玻璃管整形位置，石墨板做出按压动作，以金属环表面为基准面，弹簧片按压后滚轮在金属环表面滚动，保持石墨板与金属环间的距离恒定，从而确保封接面厚度的均匀性，对玻璃管完成整形后石墨板回位；

(6)右基座进一步移动至封接位置坐标，平移速度降低，金属环缓慢插入软化的玻璃管中，插入速度为10～100mm/分钟，插入深度为3～8mm；此时排火头再次摆至金属环一侧，对封接面进行热处理，热处理后，石墨板做出按压动作，对封接面进行整形；

(7)强火焰切换至弱火焰，对封接样品退火处理，退火温度为300～600℃，时间为30～150秒完成封接。