专利名称：彩色阴极射线管的选色电极的制造装置及彩色阴极射线管的制作方法
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装置。
背景技术：
彩色阴极射线管的选色电极是将形成了多个狭槽或孔的金属薄板构成的选色电极基体以赋予规定张力地焊接固定在形成大致四边框形状的框架上。在选色电极基体上具有狭槽的选色电极被称为孔径栅式选色电极，具有孔的选色电极被称为荫罩板式选色电极。为了防止彩色阴极射线管的画质劣化或图像紊乱，对于两者而言，作为基本要件，均需要将选色电极基体无应变地相对于框架的一对相对向的框架部件焊接、固定，并在选色电极基体上赋予适当的张力。
在选色电极基体上赋予张力大致由以下的方法进行。在形成大致四边框形状的框架的一对相对向的框架部件的侧面上设定多个负荷点，以这些负荷点在框架部件上外加方向为使其相互接近的力，使框架挠曲规定量而加以保持。然后，在框架的上方，将选色电极基体相对于框架定位，向两个方向或者四个方向拉伸而保持。在该状态下使框架上升或者使选色电极基体下降，使选色电极基体压接在框架部件上。之后，通过缝焊或激光焊等对选色电极基体和框架部件的压接部进行焊接。当最后，当解除施加在框架上的力时，在框架所具有的向初始状态的恢复力的作用下，将张力施加在选色电极基体上，通过将施加在上述多个负荷点上的力设定成各种各样，可设定种种施加在选色电极基体上的张力分布。
选色电极基体和框架部件例如可通过作为电阻焊的一种的缝焊方式焊接。使一对滚轮电极沿着该选色电极基体的背面分别与一对框架部件相接触的部分在选色电极基体的表面上行走，从行走中的一个电极向另一个电极间歇地通电。若将电流值和向滚轮电极的加压力设定在适当的值，则在选色电极基体和框架部件的接触部产生阻抗发热(焦耳发热)，选色电极基体和框架部件在该接触部分熔融、凝固，形成以一定的间隔连接成线状的焊点。由于滚轮电极由固有阻抗低于被焊接材料(选色电极基体和框架部件)的(导电性高的)材料制作，所以阻抗发热仅发生在被焊接材料中，滚轮电极不熔融，焊点仅在被焊接材料之间形成。
为了可靠地形成一个一个的焊点，必须要提高在被焊接材料中流动的电流的密度(单位截面上的电流)，增大发热量。而且，由于形成的焊点的直径与沿着滚轮电极和被焊接材料的焊接轨道延伸的接触面的宽度(即滚轮电极的环状接触面的宽度)大致相等，所以为了在可维持必要的焊接强度的范围内尽可能地减小焊点的直径，是将接触面的宽度设定得较小，提高电流密度。通常，该接触面的宽度设定成框架部件宽度的1/4～1/2。而且，为了保持焊点的大小均匀，必须要抑制电流密度的离散。因此，必须要使滚轮电极以滚轮电极的接触面在框架部件的全长上不从压接面露出的方式行走。
虽然当在框架部件上施加负荷时框架部件将变形，但在负荷点多的情况下变形形状也复杂，焊接轨道并不一定是单一的直线或者具有单一半径的曲线。因此，在这种情况下，最好在将分色电极基体焊接在框架上的装置中具备使焊接轨道与框架部件的变形形状相吻合的控制机构。作为这种控制机构，公知的有框架变形形状检测机构(例如参照专利文献1)和仿形焊接机构(例如参照专利文献2)。
在框架变形形状检测机构中，通过使由激光位移计等光学式的位置间接检测机构构成的一对检测器的激光在框架部件的侧面上扫描，在焊接前获得近似于框架部件的变形形状的焊接轨道数据，焊接时与滚轮电极的行走位置联动，基于先前获得的焊接轨道数据，分别独立地控制该滚轮电极在与行走方向垂直的方向上的位置和朝向。
在仿形焊接机构中，使多个仿形杆与框架部件的侧面相抵接，由此将仿形板的侧面形状作为近似于框架部件的变形形状，通过使滚轮沿着该仿形板的侧面行走，使经由连结臂连结在该滚轮上、与该滚轮一体移动的滚轮电极的行走轨道与框架部件的变形形状相吻合。
专利文献1特开2001-126612号公报专利文献2专利第3231854号在具备框架变形形状检测机构的装置中，为了正确地控制滚轮电极的轨道，需要非常复杂的控制部和驱动机构。而且，需要使这些机构在检测工序和焊接工序中两次在框架部件的全长上行走，制造工序中的周期增加。另一方面，在具备仿形焊接机构的装置中，以比较简单的结构获得焊接轨道。但是，在框架部件的刚性较低的情况下，由于即使施加在框架部件上的负荷条件稍稍变化，其变形形状也产生很大的变化，所以在负荷条件变更的情况下要更换与负荷条件相适合的仿形板，生产率降低。
近年来，以降低制造成本和轻量化为目的，提出了框架不是现有的通过冲裁等加工的实心结构，而是通过板金弯曲加工的中空结构的方案。在这种框架中，根据加工方法的需要，框架部件上支承选色电极基体的面是通过将以某一曲率半径将框架部件的侧面向内侧折曲而形成的。因此，其支承面不是平坦的，而是曲面。为了均匀地产生大的电流密度，形成均匀的焊点，需要将滚轮电极控制成在框架部件和选色电极基体相接触部分的正上方行走，在支承面为曲面的情况下，由于框架部件和选色电极基体为线接触，焊接轨道成为宽度非常窄的线。
滚轮电极非常薄，为了使这种滚轮电极不从宽度非常窄的焊接轨道上露出地行走，在具备框架变形形状检测机构的装置中，检测器和驱动机构要求高分辨率、定位精度，软件的困难度和装置成本显著上升。而且，由于这种框架部件刚性低，变形量的离散大，在具备仿形机构的装置中，仿形板的侧面变形形状有可能偏离实际的框架的变形形状。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种选色电极的制造装置，即使对于由板金弯曲加工的刚性低的框架部件，也能够以简单的机构高品质地焊接选色电极基体。
发明内容
上述目的是通过以下的方式实现的，包括在形成大致四边框形状的框架的对向的一对边部上施加相互接近方向的力、使其向内侧变形的加压机构，以及使具有与由金属薄板构成、载置在上述框架上的选色电极基体的表面相抵接的环状接触表面的滚轮电极沿着该选色电极基体的背面与上述一对边部相接触的部分行走的焊接机构的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置中，上述滚轮电极的上述环状接触表面的宽度具有基于上述一对边部的各部分的变形量的最大值和最小值之间的差值和上述选色电极基体的厚度决定的值。
根据本发明，提供一种即使对于由板金弯曲加工而成的刚性低的框架部件也能够以简单的机构高品质地焊接选色电极基体的选色电极的制造装置。而且，采用具备由本发明的制造装置制造的选色电极的彩色阴极射线管，可显示出画质劣化和图像紊乱小的高品质的图像。
图1为表示通过本发明的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，将选色电极基体焊接在由板金弯曲加工而成的中空结构的框架部件上时的附图。
图2为表示通过本发明的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，将选色电极基体焊接在现有的由冲裁等加工而成的实心结构的框架部件上时的附图。
具体实施例方式
实施方式1图1为表示在本发明实施方式1的选色电极的制造装置中，板厚为W的滚轮电极4与厚度为T的选色电极基体2的表面相抵接地行走，在该选色电极基体2和框架部件3a的接触部分上形成焊点5的状态。在本实施方式中，框架为由板金弯曲加工而成的中空结构，框架部件3a的支承面是以某一弯曲半径将其侧面向内侧折曲形成的，因此不是平坦的，而是曲面。
另外，图1中的箭头Z表示通过框架的中心、与选色电极基体2的面垂直的轴，箭头Y表示通过框架的中心、与选色电极基体2的面平行且与框架部件3a的支承面的长度方向垂直的轴。虽然图中未示出，但以下将通过框架的中心、与选色电极基体2的面和框架部件3a的支承面的长度方向平行的轴作为X轴。而且，在图1中，ΔY表示施加了负荷时框架部件3a的各部分向内侧的变形量的最大值和最小值的差。
根据美国阻抗焊接机制造协会(RWMA)，在作为阻抗焊接的一种的点焊中，当焊点的直径为Dn，电极棒的直径为De，薄的被焊接材料的板厚为T时，推荐满足下式。
Dn≈De=5T----(1)]]>缝焊也是阻抗焊接的一种，考虑点焊的应用，当将电极棒的直径De置换成滚轮电极4的环状接触面的宽度We时，下式成立。
Dn≈We=5T----(2)]]>
上式的We(=5T)]]>是为了在被焊接材料上形成焊点5所需的最小的滚轮电极4的接触面宽度。在本实施方式中，如下式所示，在We上加上了上述框架部件3a的变形量的最大值和最小值的差ΔY的值为滚轮电极4的接触面宽度，即滚轮电极4的厚度。
W＝ΔY+We ···(3)在本实施方式中，滚轮电极4的外侧端面4a以下述方式进行位置调整，即位于从通过向内侧的变形量最小、因而距通过框架中心的X轴的距离最大的焊接轨道上的点(通常为框架中央的框架部件3a的支承面的弯曲中心3b)而向Z轴方向延伸的线的外侧We/2处，并且，滚轮电极4的内侧端面4b以下述的方式进行位置调整，即位于从通过向内侧的变形量最大、因而距通过框架中心的X轴的距离最小的焊接轨道上的点(通常为框架端部的框架部件3a的支承面的弯曲中心3c)而向Z轴方向延伸的线的内侧We/2处。
这样一来，仅通过与X轴平行地驱动滚轮电极的机构，即可使滚轮电极4在支承面的全长上以滚轮电极4的接触面位于选色电极基体2和框架部件3a相接触的部分的正上方的方式行走。在本实施方式中，由于框架部件的支承面是通过以某一弯曲半径将其侧面向内侧折曲而形成的，因此不是平面，而是曲面，所以框架部件和选色电极基体为线接触。因此，在被焊接材料的焊接部位上流过均匀的大电流，形成均匀的焊点。
另外，由于在框架部件3a上存在刚性的离散性，每一框架中上述的变形差ΔY也产生离散。考虑其离散量，实际上是以下式(4)、即式(5)取代式(3)设定滚轮电极4的接触面宽度W。
W≥ΔY+We···(4)W=≥ΔY+5T----(5)]]>在由本实施方式的制造装置制造的选色电极中，选色电极基体无变形地焊接、固定在框架的一对相对向的框架部件上，并赋予了适当的张力。因此，采用具备由本实施方式的制造装置制造的选色电极的彩色阴极射线管，可显示出画质劣化和图像紊乱小的高品质图像。
实施方式2上述实施方式1为将选色电极焊接在由板金弯曲加工而成的中空结构、以某一弯曲半径将其侧面向内侧折曲而形成支承面的框架部件上的情况，但即使是现有的具有由冲裁等加工而成的实心结构的框架部件，若使其支承面的宽度小到获得必要的电流密度，则也适用式(5)。图2中示出适用于这种框架部件3a的实施方式2。
在本实施方式中，若将滚轮电极调整到与实施方式1相同的位置上，则也能够仅通过与X轴平行地驱动滚轮电极4的机构，使滚轮电极4在支承面的全长上以滚轮电极4的接触面位于选色电极基体2和框架部件3a相接触的部分的正上方的方式行走。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，包括在形成大致四边框形状的框架的对向的一对边部上施加相互接近方向的力、使其向内侧变形的加压机构，以及使具有与由金属薄板构成、载置在上述框架上的选色电极基体的表面相抵接的环状接触表面的滚轮电极沿着该选色电极基体的背面与上述一对边部相接触的部分行走的焊接机构，其特征是，上述滚轮电极的上述环状接触表面的宽度具有基于上述一对边部的各部分的变形量的最大值和最小值之间的差值和上述选色电极基体的厚度决定的值。
2.根据权利要求1所述的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置，其特征是，上述滚轮电极的上述环状接触表面的宽度W在上述一对边部的各部分的变形量的最大值和最小值之间的差值为ΔY、上述选色电极基体的厚度为T时为W≥ΔY+5T.]]>
3.一种彩色阴极射线管，其特征是，具备由权利要求1或2所述的制造装置制造的选色电极。
全文摘要
本发明提供一种选色电极的制造装置，即使对于由钣金弯曲加工而成的刚性低的框架部件也能够以简单的机构高品质地焊接选色电极基体。在包括在形成大致四边框形状的框架的对向的一对边部上施加相互接近方向的力、使其向内侧变形的加压机构，以及使具有与由金属薄板构成、载置在上述框架上的选色电极基体的表面相抵接的环状接触表面的滚轮电极沿着该选色电极基体的表面与上述一对边部相接触的部分行走的焊接机构的彩色阴极射线管的选色电极的制造装置中，滚轮电极的环状接触表面的宽度(W)在框架的对向的一对边部的各部分的变形量的最大值和最小值之间的差值为(ΔY)、选色电极基体的厚度为(T)时为W≥ΔY+
文档编号H01J9/14GK1485875SQ03138688
公开日2004年3月31日 申请日期2003年6月9日 优先权日2002年9月27日
发明者筒井一就, 塚崎岳, 浅野聪也, 绵贯晴夫, 河崎贵文, 三村诚一, 大江慎一, 西野裕久, 松永泰彦, 一, 久, 也, 夫, 彦, 文 申请人:三菱电机株式会社