专利名称：彩色阴极射线管的选色电极的制造方法及其制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法及其制造装置。
背景技术：
图4中示出彩色阴极射线管的选色电极结构的一例。在该图中，选色电极1为将形成有多个狭槽2a(图5)或孔2b(图6)的金属薄板构成的选色电极元件2赋予规定张力地焊接固定在形成大致四方框形状的框架3上的部件。选色电极元件2被焊接在具有朝向框架部件3a的长度方向的曲率的面上。选色电极元件2上具有狭槽2a的元件被称为孔径栅式，而具有孔2b的元件被称为荫罩板式。为了防止彩色阴极射线管的画质劣化或图像紊乱，在孔径栅式和荫罩板式的任一种方式中，作为基本的要件，都必须将选色电极元件2不产生应变地焊接固定在框架3的一对相对向的框架部件3a上，并在选色电极元件2上施加适当的张力。
向选色电极元件2上施加张力大致通过以下的方法进行。在形成大致四方框形状的框架3的一对相对向的框架部件3a的侧面上设定多个负荷点，通过分别向这些负荷点加力，向框架部件3a施加使其相互接近的方向上的力，使框架3挠曲规定量而进行保持。而且，在框架3的上方，将选色电极元件2向两个方向或四个方向拉伸地保持在相对于框架3为规定的位置。在这种状态下使框架3上升或者使选色电极元件2下降，将选色电极元件2压接在框架部件3a上。此时，选色电极元件2的端面与框架部件3a的端面大致一致。
之后，通过缝焊或者激光焊等对选色电极元件2和框架部件3a的压接部进行焊接。最后，当解除施加在框架3上的力后，在框架3朝向原有状态恢复的力的作用下，将张力施加在选色电极元件2上。通过将施加在上述多个负荷点上的力设定成各种各样，可使施加在选色电极元件2上的张力分布形状为所希望的形状。
对于选色电极元件2向一对相对向的框架部件3a上的焊接，采用图7以缝焊为例进行说明。图7中，4为滚轮电极，5为焊接轨道。将选色电极元件2压接在框架部件3a上，将选色电极元件2的端面保持在与框架部件3a的端面相一致的状态。滚轮电极4在未图示的电极驱动部的作用下沿着压接部向图中X轴的正向行进。行进时，通过间歇地从一个滚轮电极向另一个滚轮电极通电，将选色电极元件2焊接在与框架部件3a的压接面上。
由于滚轮电极4比较薄，所以在选色电极元件2和框架部件3a的压接面的宽度不很宽的情况下，为了不使滚轮电极4脱落，要对焊接轨道5进行控制。但是，在框架部件3a上设定多个负荷点的情况下，随着负荷点的数量增多，其变形形状也越复杂，不能认为是单一的直线或者是具有单一半径的曲线。因此，在负荷点多的情况下，存在着难以将焊接电极的轨道控制成与框架部件3a的变形形状完全一致的问题。
在特开2001-126612号公报中公开了一种解决了这种问题的选色电极的制造装置。图8和图9中示出了这种制造装置的主要结构。在这些图中，4为滚轮电极，5为焊接轨道，6为滚轮电极升降机构，7为测定框架部件3a的形状的测定器，8为抑制图中XYZ坐标系中滚轮电极的旋转方向的X轴的偏差的旋转方向驱动机构，9为Y方向驱动机构。滚轮电极4、滚轮电极升降机构6、测定器7、旋转方向驱动机构8、Y方向驱动机构9分别可沿着框架部件3a移动地固定在支柱10上。
以下，对该装置的动作进行说明。图8中，由激光变位计等光学式位置间接测定机构构成的一对测定器7与支柱10一起向X轴的正向移动。通过使一对测定器7在各框架部件3a的外侧沿着规定的路径移动，在移动中测定器7将激光照射到框架部件3a的侧面上，并接收其反射光，可获得框架部件3a的变形形状的数据。
图10示出从X轴方向观察测定器7的剖面。测定器7将测定数据送到未图示的控制部。因此能够在焊接之前获得近似于框架部件3a的变形形状的焊接轨道5。以下，对焊接工序进行说明。在将选色电极元件2设置在框架部件3a上后对其进行压接。然后，通过滚轮电极升降机构6使滚轮电极4滑动下降到支柱10的下部，如图9所示，使一对支柱10向X轴的正向移动。从而滚轮电极4在焊接面上行进，选色电极元件2被焊接在框架部件3a上。此时，一对滚轮电极4的Y轴方向的位置和XY平面上的角度可基于先前获得的焊接轨道5的数据，与滚轮电极4的X轴方向的位置联动地被分别独立控制。
近年来，以降低制造成本和轻量化为目的，提出了图11所示的框架。在这种框架中，框架部件3a不是以往的通过冲裁等加工的实心结构，而是通过板金弯曲等加工的中空结构。中空结构的框架部件3a由于刚性较低，所以施加负荷时的变形是局部的，在负荷点多的情况下，其变形形状为非常复杂的形状。而且，在这种刚性低的框架部件3上，即使负荷条件稍有变化，其曲率或拐点的位置也将发生很大变化，不能够获得正确的焊接轨道，所以有可能产生焊接不良。对于这种框架部件3a，虽然可通过增加变形形状的测定点数来防止焊接轨道的精度降低，但在这种情况下，焊接轨道的取得要花费时间，制造工序的生产节拍时间加长，存在着生成效率降低的问题。
而且，当在这种刚性低的框架部件3a上施加负荷时，一对框架部件3a不仅朝相互接近的方向移动，还如图12所示，向接近方向倾倒。在产生了倾倒的情况下，为了获得正确的焊接轨道5，要将从焊接面(压接面)到测定器7的激光照射点的距离在焊接面的整个长度上保持为相同的值。但是，由于框架部件3a的焊接面具有朝向长度方向的曲率，所以为了将上述距离控制成一定，需要测定器7向Z方向的位置控制与X轴方向的位置联动地进行的机构。连结在图8、9中所示的支柱10上的机构将进一步复杂化、大型化。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于实现即使对于刚性低的框架部件也能够在短时间内获得正确的焊接轨道，从而高效率地生产彩色阴极射线管的选色电极。
发明内容
为了达到上述目的，本发明第1技术方案为一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法，用于制造将金属薄板构成的选色电极元件的上端和下端焊接在形成大致四边框形状的框架的相对向的一对边部上而成的彩色阴极射线管的选色电极，其特征是，包括在设定于上述一对边部上的多个负荷点上施加其方向为使该一对端部相互接近的力的工序，通过测定设定于上述边部上的多个测定点的位置求出焊接轨道的工序，以及由沿着所求出的焊接轨道移动的滚轮电极对上述选色电极元件和上述边部进行焊接的工序，上述测定点分别设定在上述负荷点的附近。
本发明第2技术方案的特征为，在上述第1技术方案中，基于与位于上述边部的一个端部附近的负荷点相对应的最初的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的下一个测定点的测定数据，将焊接轨道的开始点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
本发明第3技术方案的特征为，在上述第2技术方案中，基于与位于上述边部的另一个端部附近的负荷点相对应的最后的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的前一个测定点的测定数据，将焊接轨道的终点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
为了达到上述目的，本发明第4技术方案为一种彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，用于制造将金属薄板构成的选色电极元件的上端和下端焊接在形成大致四边框形状的框架的相对向的一对边部上而成的彩色阴极射线管的选色电极，其特征是，包括在设定于上述一对边部上的多个负荷点上施加其方向为使该一对端部相互接近的力的第一机构，通过测定设定于上述边部上的多个测定点的位置求出焊接轨道的第二机构，以及由沿着所求出的焊接轨道移动的滚轮电极对上述选色电极元件和上述边部进行焊接的第三机构，上述第二机构将上述测定点分别设定在上述负荷点的附近。
本发明第5技术方案的特征为，在上述第4技术方案中，上述第二机构基于与位于上述边部的一个端部附近的负荷点相对应的最初的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的下一个测定点的测定数据，将焊接轨道的开始点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
本发明第6技术方案的特征为，在上述第4或第5技术方案中，上述第二机构基于与位于上述边部的另一个端部附近的负荷点相对应的最后的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的前一个测定点的测定数据，将焊接轨道的终点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
本发明第7技术方案的特征为，在上述第4或第5技术方案中，上述第二机构包括在上述边部的焊接面的全长上转动的转动部件，以及安装在支承该转动部件的支承部件上、测定到上述边部的距离的测定器。
本发明第8技术方案的特征为，在上述第6技术方案中，上述第二机构包括在上述边部的焊接面的全长上转动的转动部件，以及安装在支承该转动部件的支承部件上、测定到上述边部的距离的测定器。
根据上述第1和第4技术方案，即使对于刚性低的框架部件，也能够在短时间内获得正确的焊接轨道，从而能够高效率地生产彩色阴极射线管的选色电极。
根据上述第2、3和第5、6技术方案，即使在将负荷点设定在框架部件的端部上的情况下，也能够可靠地将选色电极元件焊接在框架部件上。
根据上述第7、8技术方案，即使在框架部件的刚性较低的情况下，也能够正确地求出焊接轨道。
图1为表示本发明的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置结构的立体图。
图2为图1装置中焊接轨道的获得方法的说明图。
图3为从X轴方向观察图1装置的旋转部件和测定器的附图。
图4为表示选色电极结构的一例的附图。
图5为说明选色电极元件结构的附图。
图6为说明选色电极元件结构的附图。
图7为说明滚轮电极进行的选色电极元件和框架的缝焊的附图。
图8为表示现有的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置主要结构的立体图。
图9为说明图8装置的焊接动作的附图。
图10为从X轴方向观察图8装置的测定器的附图。
图11为中空结构的框架的立体图。
图12为表示图11的框架的框架部件断面的附图。
具体实施例方式
以下，参照图1～图3对本发明的实施方式进行具体说明。另外，图1～图3中，对与上述图4～图12中所示的要素相同或者相对应的要素赋予相同的附图标记。
图1为表示本发明一实施方式的选色电极的制造装置结构的立体图。该图中，3a为框架部件，3b为连结一对框架部件3a的弹性部件，4为滚轮电极，6为滚轮电极升降机构，7为测定框架部件3a的形状的测定器，8为控制图中的XYZ坐标系中滚轮电极4的旋转方向的X轴的偏差的旋转方向驱动机构，9为Y方向驱动机构，10为支柱，11为测定器升降机构，12为转动部件，13为固定支承测定器7和转动部件12的托架，图中省略了框架加压机构和支柱10向X方向的驱动机构。
图2为说明焊接轨道5的获得方法的附图。Fi(i＝1、2、…、n)为框架部件3a的负荷点，Xi(i＝1、2、…、n)为框架部件3a的变形形状的测定点，X’i(i＝0、1、2、 …、n+1)为求出的焊接轨道5，ΔY为偏置(offset)量(焊接轨道5和框架部件3a的侧面之间的距离)。通过使一对测定器7分别与支柱10一起向X轴的正向移动，移动中将激光照射在框架部件3a的侧面上，并接收其反射光，可获得各测定点Xi位置处的形状数据。进而通过使形状数据仅偏置ΔY而求出焊接轨道5。
在框架部件3a上设定了多个负荷点Fi的情况下，框架部件3a的变形的拐点存在于Fi的附近。利用这一性质，在实施方式1中将测定点Xi分别设定在负荷点Fi的附近，从而能够以最少的测定点精密地近似出框架部件3a的变形形状。当然，若使测定点的数量多于负荷点的数量，可获得更接近实际变形形状的焊接轨道5，但由于测定点的增加，读入形状数据所必须的时间加长，所以最好根据制造工序的生产节拍时间决定测定点数。
在框架部件3a的焊接开始一侧的端部设定了负荷点的情况下，为了将选色电极元件2的端部可靠地焊接在框架部件3a上，要将超过框架部件3a的端部的外侧的点设定成焊接轨道5的开始点，使滚轮电极4行进(当然，在超过该端部的点并不存在应测定的框架部件3a)。框架部件3a连结在弹性部件3b上，但该连结部分的刚性比其他部位的刚性大，通常，在这些连结部附近设定一个负荷点。
在本实施方式中，如图2所示，通过计算，使从与连结部附近的负荷点F1相对应的第一测定点X1处的测定数据和以下的第二测定点X2处的测定数据求出的焊接轨道5的X’1～X’-2的部分超过框架部件3a的端部而延长，获得焊接轨道5的开始点X’0。滚轮电极4在焊接开始时滑动下降到开始点X’0，但此时，若使框架部件3a的端部和开始点X’0之间的距离与滚轮电极4的半径相比充分小的话，则滚轮电极4不会脱落。
同样，在框架部件3a的焊接结束一侧的端部设定了负荷点的情况下，为了将选色电极元件2的端部可靠地焊接在框架部件3a上，要将超过了框架部件3a的端部的外侧的点设定成焊接轨道5的终点，使滚轮电极4行进(当然，在超过了该端部的点处并不存在应测定的框架部件3a)。如图2所示，使从与连结部附近的负荷点Fn相对应的最后的测定点Xn处的测定数据和前一个的测定点Xn-1处的测定数据求出的焊接轨道5的X’n-1～X’n的部分超过框架部件3a的端部而延长，获得焊接轨道5的终点X’n+1。
在通过测定器7测定框架部件3a的变形形状之际，在图1中，首先通过测定器升降机构11使托架13下降，使转动部件12与框架部件3a的焊接面相抵接。然后，通过未图示的支柱10的X轴的驱动机构，转动部件12在具有一定曲率的框架部件3a的焊接面的全长上行进。此时，测定器7将激光照射在框架部件3a的侧面上，并接收其反射光。由于转动部件12是经由托架13连结在测定器7上的，所以测定器7与转动部件12的Z方向的移动随动。结果，能够以比较简单的结构将焊接面(压接面)和测定器7的激光照射点之间的距离在焊接面的全长上保持一定。另外，图3中示出从X轴方向观察测定器7、转动部件12的剖面。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法，用于制造将金属薄板构成的选色电极元件的上端和下端焊接在形成大致四边框形状的框架的相对向的一对边部上而成的彩色阴极射线管的选色电极，其特征是，包括在设定于上述一对边部上的多个负荷点上施加其方向为使该一对边部相互接近的力的工序，通过测定设定于上述边部上的多个测定点的位置求出焊接轨道的工序，以及由沿着所求出的焊接轨道移动的滚轮电极对上述选色电极元件和上述边部进行焊接的工序，上述测定点分别设定在上述负荷点的附近。
2.如权利要求1所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造方法，其特征是，基于与位于上述边部的一个端部附近的负荷点相对应的最初的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的下一个测定点的测定数据，将焊接轨道的开始点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
3.如权利要求2所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造方法，其特征是，基于与位于上述边部的另一个端部附近的负荷点相对应的最后的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的前一个测定点的测定数据，将焊接轨道的终点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
4.一种彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，用于制造将金属薄板构成的选色电极元件的上端和下端焊接在形成大致四边框形状的框架的相对向的一对边部上而成的彩色阴极射线管的选色电极，其特征是，包括在设定于上述一对边部上的多个负荷点上施加其方向为使该一对边部相互接近的力的第一机构，通过测定设定于上述边部上的多个测定点的位置求出焊接轨道的第二机构，以及由沿着所求出的焊接轨道移动的滚轮电极对上述选色电极元件和上述边部进行焊接的第三机构，上述第二机构将上述测定点分别设定在上述负荷点的附近。
5.如权利要求4所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，其特征是，上述第二机构基于与位于上述边部的一个端部附近的负荷点相对应的最初的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的下一个测定点的测定数据，将焊接轨道的开始点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
6.如权利要求4或5所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，其特征是，上述第二机构基于与位于上述边部的另一个端部附近的负荷点相对应的最后的测定点的测定数据、和与该负荷点相邻接的负荷点相对应的前一个测定点的测定数据，将焊接轨道的终点设定在超过上述端部向外侧延伸的位置上。
7.如权利要求4或5所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，其特征是，上述第二机构包括在上述边部的焊接面的全长上转动的转动部件，以及安装在支承该转动部件的支承部件上、测定到上述边部的距离的测定器。
8.如权利要求6所述的选色阴极射线管的选色电极的制造装置，其特征是，上述第二机构包括在上述边部的焊接面的全长上转动的转动部件，以及安装在支承该转动部件的支承部件上、测定到上述边部的距离的测定器。
全文摘要
本发明提供一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法及其制造装置，即使对于刚性低的框架部件，也能够在短时间内获得正确的焊接轨道，从而能够高效率地生产彩色阴极射线管的选色电极。彩色阴极射线管的选色电极的制造方法的特征为，包括在设定于框架的一对边部(3a)上的多个负荷点(Fi(i＝1、2、…、n))上施加其方向为使该一对边部相互接近的力的工序，通过测定设定于该边部上的多个测定点(Xi(i＝1、2、…、n))的位置求出焊接轨道(X’i(i＝0、1、2、…、n+1))的工序，以及由沿着所求出的焊接轨道移动的滚轮电极对上述选色电极元件和上述边部进行焊接的工序，上述测定点分别设定在上述负荷点的附近。
文档编号H01J9/42GK1476036SQ0313129
公开日2004年2月18日 申请日期2003年5月13日 优先权日2002年8月13日
发明者筒井一就, 浅野聪也, 叶影秀德, 塚崎岳, 北村寿朗, 牧野惠三, 河嵜贵文, 三村诚一, 大江慎一, 西野裕久, 松永泰彦, 一, 三, 久, 也, 彦, 德, 文, 朗 申请人:三菱电机株式会社