专利名称：荫罩架的磨削装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于阴极射线管的荫罩架的磨削装置。尤其是，本发明涉及荫罩安装端面的加工所用的装置，当例如将与框架相对向地平行设置的双边支架的端部加工成曲线形状地架设荫罩时，能以极高的精度制成由荫罩表面形成的圆筒面的圆筒度和曲率度。
背景技术：
荫罩一般通过焊接等方式架设在组装成矩形的框架上，并安装在阴极射线管内。框架通常被设置成在一对分开地垂直设置的短侧架的上下端部上水平固定着一对长侧架。因此，荫罩架设在一对长侧架的光屏侧端上。
架设荫罩的一对长侧架的荫罩安装端面通常被如此加工成预定的曲线形状(例如半径为R的圆弧状)，即中央部向光屏侧凸起。
过去，荫罩安装端面的曲线加工是在将短侧架与长侧架组装成矩形框架后通过切削加工或磨削加工进行的。
在上述方法中，被加工件的框架必须被牢固的固定住。而在牢固地固定框架的时候，框架发生变形地被固定住。另外，焊接相连的框架大多具有很小的应变，当如此被牢牢地固定在加工装置上时，则是在由应变引起的变形的状态下将框架固定住。在加工后，上述任何变形都在取消固定时被释放了。因此，无论怎样用加工装置高精度地加工荫罩安装端面，一旦在加工后取消固定，则在加工部位产生所谓的反应变。由于存在这样的反应变，所以很难实现荫罩面的圆筒度和曲率度的高精度化。而且，为了防止反应变发生，尽管利用三点支承方式精确地定位了框架，但是在固定方法上仍然要求极其熟练，因而生产率低下。
而且，在切削加工或磨削加工中，当为了防止上述反应变的发生而降低向框架加工装置上的固定强度，则由于不得不采用轻负荷加工，加工时间增加。
另外，框架与加工装置之间的装卸费时费力，工作效率很低。
发明内容
本发明的目的是，提供一种能够迅速地获得在利用剪断加工进行荫罩安装端面的曲面加工时的必要的基准面的荫罩架的磨削装置。
为达成上述发明目的，本发明的结构如下。
本发明的荫罩架的磨削装置的特点是，它具有运动的磨削面和当在所述磨削面上放置框架时防止所述框架在所述磨削面运动方向上移动的止动件。根据这样的结构，能迅速地获得在随后的剪断工序时将框架挤压固定在装置上的基准面。
在上述荫罩架磨削装置中，最好在与所述磨削面垂直的方向上只施加由所述框架自重引起的压力。根据这样的结构，由于在形成基准面时除自重外没有其它的力作用在框架上，所以没有在加工后出现反应变并因此能获得平面度极高的基准面。
在上述磨削装置中，所述运动的磨削面最好是回转的磨削带，所述磨削带在平板状底盘上滑动，所述框架被设置成与所述底盘对峙。根据这样的结构，能在结构简单的情况下获得平面度高的基准面。
如上所述，根据本发明，用于加工框架端部荫罩安装端面的基准面的加工是通过对框架不施加任何压力，在自由状态下磨削框架底面的方式进行的。没有发生加工后的反变形，由此能形成具有在1毫米/100以内的高精度平面度的基准面。
如果保持这样的基准面精度，则在荫罩安装端面加工中，即使用必要的固定力将基准面抵靠在装置上地进行紧固，在加工后也不发生反变形。因而，可以通过利用通用压力机的金属模的剪断加工进行高精度的加工。而且，因为进行剪断加工，所以加工时间只有几秒钟，所以能迅速地进行加工。
这样一来，由于可以高精度并通过迅速的剪断加工而获得荫罩安装端面，所以能减少因投入专用加工设备而带来的高额的设备投资并且能实现设备投资最小化和加工时间与过去相比提高十倍以上的高效化，并且能在品质和生产率方面获得许多有益效果。
另外，在进行基准面磨削加工的砂带磨削式基准面磨削装置中，两个砂带状砂纸与底盘接触地运转，由此能获得上述平面度高的磨削平面并且可以迅速且高精度地形成框架的基准面。另外，除了设置了防止框架在砂带运动方向上的移动的夹具外，没有必要设置固定框架的夹具，因此能降低设备成本。
另外，在将成为荫罩安装端面的框架端部加工成例如曲线状的剪断装置中，通过将限位销插入一个设置在框架上的中心孔中而实现了两次剪断加工时的位置重合，所以能使在两边上形成的圆弧曲线的中心线彼此重合。另外，进行框架固定的夹持器采用了用凸轮紧固的方式，所以能用预定的紧固力进行紧固，并且在防止发生因紧固力偏差引起的反应变的同时，可以简化框架的装卸。这样一来，能使金属模的圆弧曲线的中心线与框架两边的圆弧曲线的中心线高精度地重合，并且能提高通过两边的荫罩安装端面形成的圆筒面的圆筒度。另外，可以在通用压力机上安装上必要装置而构成本发明的剪断装置。因此，能进行通过所安装的金属模快速地进行预定形状的剪断加工。
根据以上特点，能以最少的费用提供品质稳定且生产率提高的装置。
图1是表示通过本发明获得的荫罩架结构的斜视草图。
图2是表示通过本发明获得的荫罩架结构的图，图2(A)是仰视图，图2(B)是左侧视图，图2(C)是主视图。
图3是表示用本发明的磨削装置对框架基准面进行磨削时的结构草图。
图4是表示将框架装在本发明的剪断装置上时的侧视图。
图5是从框架底面(基准面)一侧看本发明的剪断装置的主视图。
图6是表示本发明剪断装置的夹持器的结构的局部放大视图。
具体实施例方式
以下，参见图1-图6来说明本发明的实施例。
图1是表示荫罩架结构的斜视草图。而在图2也示出了荫罩架结构，图2(A)是仰视图，图2(B)是左侧视图，图2(C)是主视图。
如图所示，荫罩架(框架，以下简称为框架)10由一对平行设置的短侧架11a、11b和一对平行设置的长侧架12a、12b构成，短侧架11a、11b和长侧架12a、12b在端部被焊接在一起。短侧架11a、11b是通过将金属平板弯曲成断面大致成コ字形而形成的。而长侧架12a、12b是通过将金属平板弯曲成端面大致成三角形而形成的。制成长侧架12a、12b的金属平板延伸于短侧架11a、11b的相反侧(在阴极射线管中是光屏一侧)，而荫罩就架设在构成其端部的荫罩安装端面13a、13b上。荫罩安装端面13a、13b被加工成具有预定的曲率半径R的圆弧曲线，以使其向短侧架11a、11b的相反侧(在阴极射线管中是光屏一侧)凸起。
在本实施例中，由平行对向的荫罩安装端面13a、13b形成的圆筒面(荫罩表面)15的圆筒度的扭转度在0.05毫米以下，荫罩安装端面13a、13b的各圆筒度在±0.05毫米以内。在这里，荫罩安装端面13a、13b的圆筒度不同于通过荫罩安装端面13a、13b形成的圆筒面(荫罩表面)15的圆筒度。即使荫罩安装端面13a、13b是完整的圆筒面，例如在两个圆筒面的中心轴线不一致的情况下，所架设的荫罩表面也不会成为完整的圆筒面。通过使用本实施例所述的本发明的制造方法及制造装置，能在这样的公差范围内高精度地将荫罩安装端面13a、13b加工成曲线形状。
以下说明本实施例的制造方法及制造装置。
首先，通过压制金属平板而得到的短侧架11a、11b与长侧架12a、12b如图1、2所示地被一体焊装成矩形框架并经退火消除掉由压制和焊接带来的内应力。此时，长侧架12a、12b的荫罩安装端面13a、13b尚未进行加工，并且如图2(C)中双点划线14a、14b所示，处于金属平板延伸于短侧架11a、11b的相反侧的状态。
接着，使用图3所示的砂带磨削式磨削装置50而给如此获得的框架磨削出构成基准面的底面(短侧架中未与长侧架接合一侧的面)。磨削所得的基准面17在后续剪断工序中构成了固定于剪断装置时的基准。
在图3中，51是驱动电动机，52是把驱动电动机的动力传给驱动轮53的V形皮带，54a、54b是从动轮，55a、55b是通过驱动轮53和从动轮54a、54b而循环运动的两条带状砂纸，56是上表面的平面精度在1毫米/100以内地进行精密加工的底盘，57a、57b是一对作为止动件的支承件。
框架10以短侧架11a、11b的基准面17分别对应于高速运转的砂纸55a、55b的方式置于其上。由于两条砂纸55a、55b紧贴着共同的底盘56滑动，并与底盘56相对置地装设框架10，所以即便安装了框架10，砂纸55a、55b面也不降低，因此维持了与底盘56相同的高精度平面。通过支承件57a、57b制止框架10在砂纸55a、55b运动方向上移动。
在焊接加工后，虽然经过退火而除去内应力的框架10在平面度方面发生一些畸变，但因为框架10的底面跨置在两条砂纸55a、55b上，除了限制向砂纸55a、55b运动方向上的移动外，对框架不实施任何固定形式，在自由状态下，只利用框架10的自重来磨削底面，所以在框架10的磨削加工中不会出现扭曲，从而能获得平面精度高的基准面17。根据上述方法，没有发生所谓的反应变，并且能在框架10的底面上制作出平面精度精确磨削成1毫米/100以下的基准面。如果能形成这样的高精度基准面，则在随后的荫罩安装端面曲线加工中，即使要用必需的固定力将基准面抵靠在装置上，框架10也不会产生变形并且在加工后不会发生所谓的反应变。
基准面17受到加工的框架10采用如图4-图6所示的剪断装置100，将图2(C)所示的长侧架中用双点划线所示的加工前直线状端部14a、14b通过剪断加工而被冲掉，从而制成曲线形状。
图4是表示框架10设置在剪断装置100上时的侧视图。图5是从框架10底面(基准面)侧看剪断装置100的主视图。在图5中，为了图示简化起见而用双点划线来表示框架10。
在图4中，105a是下金属模，105b是上金属模，两者合模而具有剪切刃的作用。为了能以预期曲率半径R剪断长侧架的直线状上端面14a、14b，剪切刃的形状加工成圆弧曲线状。上金属模105b可以上下移动地固定在压力机100的立柱109上，而下金属模105a被固定在底座上。当上金属模105b下降进行剪断加工时，其背面一边在背撑106的面上滑动一边移动。这样一来，防止了上金属模105b脱开并且使上金属模105b与下金属模105a之间的间隙保持一定。
另外，垫块108的上面与下金属模105a的上面同平面地将被弹簧107支承的垫块108设置在下金属模105a与背撑106之间的位置上。这样一来，能利用上金属模105b与垫块108在夹持切落侧材料的状态下进行剪断加工，并能防止框架端面的切落材料在剪断加工时脱出。
如以下所述地将框架10固定在剪断装置100上。
在框架10的长侧架12a、12b成水平而短侧架11a、11b成垂直的状态下，下长侧架12a抵靠在下金属模105a上，构成框架10底面的基准面17抵靠着沿剪断装置100的垂直方向设置的挡架底座103a、103b抵接面103a′、103b′上。
一对左右设置的挡架底座103a、103b中与各侧架之间的抵接面103a′、103b′被设计成保持预定精度，从而它们形成了同一平面并且垂直于上下金属模105a、105b的曲率半径R的圆弧中心线。由此一来，能利用后述的四角夹持器不使框架10发生变形地将框架固定在挡架底座103a、103b上。而且，当把框架10的长侧架12a、12b加工前的直线状端部14a、14b剪断成圆弧状时，能保持所得到的荫罩安装端面13a、13b的圆弧顶点与构成框架10底面的基准面之间的距离H(参见图2(C))的尺寸精度。而且，能使荫罩安装端面13a、13b的圆弧中心线C(参见图2(C))与基准面17垂直相交。另外，能保持由荫罩安装端面13a、13b形成的圆筒面与基准面17之间的表面间隔的一致精度。
接着，框架10通过框架限位机构而被限制在框架10的长度方向位置上。框架限位机构是由手柄111、通过手柄111操作而上下连动的连杆机构112、一对上下设置的且被设置成与连杆机构112的上下运动连动地水平移动的两个限位销113a、113b构成。连杆机构112成天平式结构，以便通过操作手柄111而将两个限位销113a、113b交替地插入设置在框架10的长侧架12a、12b的长度方向中央部、且起到定位基准点作用的中心孔16a、16b(参见图2(A))，在这种情况下，两个销113a、113b不同时插入中心孔16a、16b。
利用如上所述地构成的框架限位机构并操作手柄111，使下方的限位销113a插入长侧架12a的中心孔16a中(参见图2(A))。
在此状态下，利用设置在四个角上的夹持器130a、130b、130c、130d将框架10紧紧地固定在挡架底座103a、103b上。
在图6中示出了图5右下部的夹持器130a的放大侧视图。设置在四个角上的夹持器具有基本与图6的夹持器130a相同的结构。
各夹持器是由装在前端上的且将短侧架11a(或11b)挤压固定在挡架底座103a(或103b)上的夹爪131，产生固定框架10的力的紧固凸轮132，连接夹爪131和紧固凸轮132、并水平移动夹爪131且使之绕轴转动的圆棒状连杆133，被固定在紧固凸轮132上的且使紧固凸轮132的动作和夹爪131的水平运动和转动进行的手柄134，使连杆133可以水平移动和转动且抵靠紧固凸轮132、产生夹紧力的凸轮支承台135构成。凸轮支承台135在通过与连杆133的轴向平行的长孔调整完紧固凸轮132的紧固力后被拧到挡架底座103a(或103b)上。在夹爪131被制成柱状(如四角柱)的情况下，它在从其长度方向中心部向一侧偏斜的位置上与连杆133相连。
夹持器的操作顺序是这样的。在安装框架10前，使夹爪131处于比挡架底座103a、103b的抵接面103a′、103b′更回缩的状态下(图6的双点划线所示的状态)，此时，从剪断装置100的横侧将框架10插入到挡架底座103a、103b和立柱1 09之间。随后，使框架10的基准面17抵靠着挡架底座103a、103b的抵接面103a′、103b′，使在上述框架限位机构下方的限位销113a插入长侧架12a的中心孔16a中。接着，用手柄134使连杆133向前滑动后使其转动，将夹爪131挂在框架10的短侧架11a、11b上。随后，使手柄134向上或向下转动，直到几乎垂直的状态，通过使紧固凸轮132抵靠凸轮支承台135侧面而拉近连杆133，从而通过夹爪131将框架10挤压固定在挡架底座103a、103b上。
另外，解除紧固的顺序是这样的。手柄134向上或向下转动，使紧固凸轮132在松弛方向上转动，并绕连杆133的轴转动，从而解除了利用夹爪131挂在短侧架11a、11b上，然后向身体一侧拉近，使夹爪131比框架抵接面103a′、103b′更回缩，从而抽出框架。
在利用这样构成的夹持器的框架10固定方法中，框架固定紧固力通常能保持一定并能防止因操作者不同而引起的框架10的紧固力过大或过小。由此一来，能防止由紧固力的不同而引发的框架10变形，即能防止所谓的反应变的发生。而且，能根据杠杆原理地通过轻微的手柄操作而产生很大的紧固力。另外，在结构简单的情况下，能迅速固定框架并能解除这种固定。
如果如上所述地把框架10定位在剪断装置100上，则能使上、下金属模105a、105b的圆弧曲线的中心线与框架10的中心线、即图2所示的荫罩安装端面13a、13b的圆弧曲线的中心线C重合。
如果降低连接在压力机100的立柱109上的上金属模105b并利用上、下金属模105a、105b按照预定曲线剪切加工框架10的长侧架12a的端部14a，则完成了一方的荫罩安装端面13a的曲线加工。通过剪断加工，能在短到只要几秒钟的时间里完成荫罩安装端面的曲线加工。
接着，上下颠倒框架10并进行另一个长侧架12b的荫罩安装端面13b的曲线加工。框架10的定位方法、顺序及加工方法基本上与上述情况相同。但这一次是使框架限位机构上方的限位销113b插入具有进行了曲线加工的荫罩安装端面13a的长侧架12a的中心孔16a中。就是说，两次剪断加工时的框架限位通常是利用共同的基准点、即成型于同一侧的长侧架上的中心孔(如在上述例子中的中心孔16a)进行的。这样一来，即使在框架10被组装成矩形时在平面内方向上存在一些变形(例如，长侧架与短侧架未垂直接合，框架10略微偏斜成平行四边形时)，在进行完一方的荫罩安装端面的加工后，上下颠倒框架时，能使已加工的荫罩安装端面的圆弧曲线的中心线C(参见图2(C))与金属模105a、105b的圆弧曲线的中心线的水平位置保持一致。因此，能使最后所得的两个荫罩安装端面13a、13b的各圆弧曲线的中心线C重合。即，能使两个圆弧的中心点保持一致。结果，可以制造出保持通过荫罩安装端面105a、105b形成的圆筒面的圆筒度的框架。
另外，在框架组装时根据需要使用如上所述地在长侧架13b上设置的中心孔16b、并且在剪断加工的定位时不使用该中心孔。
尽管在上述说明中举例描述了长侧架的光屏侧端部被剪断加工成曲线形状的情况，但是本发明不局限于此。本发明也能适用于将长侧架端部剪断成直线状地制造平面荫罩的场合。
权利要求
1.一种荫罩架的磨削装置，其特征在于，它具有运动的磨削面、和当在所述磨削面上放置框架时防止所述框架在所述磨削面运动方向上移动的止动件。
2.如权利要求1所述的荫罩架的磨削装置，其特征在于，在与所述磨削面垂直的方向上实际上只施加由所述框架自重引起的压力。
3.如权利要求1所述的荫罩架的磨削装置，其特征在于，所述运动的磨削面是回转的磨削带，所述磨削带在平板状底盘上滑动，所述框架被设置成与所述底盘对峙。
全文摘要
一种荫罩架的磨削装置，它具有运动的磨削面、和当在所述磨削面上放置框架时防止所述框架在所述磨削面运动方向上移动的止动件。在与所述磨削面垂直的方向上实际上只施加由所述框架自重引起的压力。所述运动的磨削面是回转的磨削带，所述磨削带在平板状底盘上滑动，所述框架被设置成与所述底盘对峙。
文档编号H01J9/14GK1516216SQ0312851
公开日2004年7月28日 申请日期2000年9月1日 优先权日1999年9月3日
发明者佐藤宪一, 竹内太造, 奥村耕之助, 之助, 造 申请人:松下电器产业株式会社