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：
本发明涉及一种用于彩色阴极射线管中的选色电极、特别是在选色电极基体上赋予了张力而成的选色电极的制造方法及其制造装置。
背景技术：
电视机或计算机用显示装置中使用的彩色阴极射线管1的结构示于图11，选色电极2的结构示于图12。在图11和图12中，锥管9玻璃熔接在面板5上。选色电极2是将由形成有多个狭槽3a(图13)或者孔3b(图14)的金属薄板构成的选色电极基体3赋予一定张力地焊接、固定在形成大致方框形状的框架4上而构成的。选色电极基体3形成规定的曲面或者平面，朝向面板5的内表面地距该内表面一定间隔地配置。选色电极基体3在彩色阴极射线管1的制造工序中，是在面板内表面上涂敷、曝光红、绿、蓝三色的荧光体6而形成之际作为屏幕使用的，在彩色阴极射线管1完成之后，用狭槽3a或孔3b选择从电子枪7射出、由偏转线圈10控制轨道的三色电子束8并使其通过，照射到对应的荧光体6上。
以下，为了便于说明，将阴极射线管1的管轴方向作为Z方向，作为显示画面，将上下方向作为Y方向，将左右方向作为X方向。与此相对应的选色电极2上的方向是选色电极基体3的面中央的法线方向为Z方向，狭槽3a的长度方向、即与显示画面的上下方向相对应的方向为Y方向，狭槽3a的宽度方向、即与显示画面的左右方向相对应的方向为X方向。
当选色电极2的面(选色电极基本体3)的尺寸、形状精度，或者选色电极基体3上形成的狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度差时，荧光体6的形成精度恶化，将产生色斑，3色电子束8不能正确得投射到相对应的荧光体6上，色纯恶化，显示的图像的画质变差。而且，当与来自阴极射线管1的外部的振动共振的选色电极基体3的振动振幅增大，或者振动衰减时间加长时，显示的图像紊乱将超过限度而不耐使用。
在选色电极基体3上具有狭槽3a的被称为栅条方式(图13)，具有孔3b的被称为栅网方式(图14)。尽管关于设计参数的管理值有大有小，但为了防止上述画质劣化和图像的紊乱，作为基本的要件，两种方式都要将选色电极基体3无变形地焊接、固定在框架4的选色电极基体焊接部上，并赋予选色电极基体3适当的张力。
对选色电极基体3上赋予的张力加以说明。当张力过大时，在选色电极2的黑化热处理(四氧化三铁膜形成处理)或者面板5和锥管9的接合处理、阴极射线管1内的真空排气处理中，选色电极基体3因施加在选色电极2上的三百多度乃至四百多度的热量而升温，在这种温度下张力产生的负荷应力超过选色电极基体3的材料弹性极限应力，在选色电极基体3上将产生大的永久的变形。而且，当由于热的缘故，保持选色电极基体3的上述框架4变形时，选色电极2的面(选色电极基体3)的尺寸、精度劣化。相反，当张力过小时，选色电极基体3的振动振幅(易波动性)增大，将导致超过作为显示装置的使用限度的图像紊乱。
采用图15对上述图像的紊乱加以说明。图15表示电子束8被选色电极基体3的狭槽3a集中而投射到形成在面板5的内表面上的荧光体6上的样子。图中左边表示阴极射线管1的画面中央部、图中右边表示画面端部的情况。当将Z方向(面板5和选色电极基体3的法线方向)、X方向(画面的左右方向)分开考察时，在画面中央部，电子束8相对于Z方向的的投射角度小，即使实线表示的选色电极基体3在Z方向上振动，产生如虚线表示的位移(波动)，对电子束8向荧光体6上的投射位置的变动也几乎没有影响，X方向的选色电极基体3(狭槽3a)的波动对电子束8向荧光体6上的投射位置的变动(画面的紊乱)产生影响。随着从中央部向端部接近，Z方向的选色电极基体3(狭槽3a)的波动的影响增大，进而还附加上X方向的波动的影响。即，由于画面中央部与端部相比，选色电极基体3的波动的总体影响小，选色电极基体3的波动程度的容许值大，所以可将赋予在选色电极基体3上的张力设定成小于端部。这种选色电极基体3上的张力分布如图16所示。纵轴σ表示选色电极基体3的狭槽3a和狭槽3a之间的部分(称为格栅)的拉伸应力，横轴X表示图12所示的选色电极2的X方向上的位置。当将这种张力分布赋予在选色电极基体3上时，由外部振动引起的选色电极基体3的局部振动不容易向其他部位传递，具有加快暂时引起的局部振动衰减的效果。
在抑制上述画面的紊乱(选色电极基体3的波动)之际，虽然可考虑以选色电极基体3上不因上述阴极射线管1的制造工序中外加的热而产生变形的应力界限值在选色电极基体3的各部上均赋予张力，但为了在选色电极基体3的各部上均赋予这种张力，使框架4上不因上述阴极射线管1的制造工序中外加的热而产生变形，框架4的刚性要非常大，框架4的尺寸、重量过大，难以在阴极射线管1内对选色电极2进行定位和保持，选色电极2的制造成本增加。
因此，象上述那样在选色电极基体3上赋予张力分布，同时利用其产生的振动衰减效果，尽力将框架4的刚性抑制得较低。这样，在选色电极基体3上赋予张力分布，其目标值和容许误差(控制精度)由框架4的刚性或阴极射线管1的制造工序中外加的热等折衷而决定。
若提高选色电极基体3的张力分布的控制精度，则选色电极2的设计、制造的余量加大，能够实现阴极射线管1的品质提高和成本降低。
向选色电极基体3上赋予张力大致由以下的方法进行。在形成大致方框形状的框架4的一对相对的框架部件的侧面上设定多个负荷点，通过在这些负荷点上施加力而在框架部件上施加方向为使其相互接近的力，使框架扭曲规定的量而加以保持。在其上方确定选色电极基体3相对于框架4的位置的同时向两个方向或四个方向上拉伸而进行保持。在该状态下使框架4上升或者使选色电极基体3下降，使选色电极基体3与上述对相对的框架部件适度地压接在选色电极基本体3上。之后，通过缝焊或者激光焊等各种方式对选色电极基体3和上述一对相对的框架部件向选色电极基体3上的压接部进行焊接。最后，当解除施加在框架4上的力时，框架4要向原有的状态恢复，在选色电极基体3上产生张力。通过将施加在上述多个负荷点上的力设定为各种，可将赋予选色电极基体3上的张力分布形状设定成各种各样。
对于框架4，提供了图17至图19所示的形状。如图所示，在框架4的一对相对的框架部件4a的多个负荷点上如箭头所示地施加力。负荷点的数量或位置、施加在负荷点上的力的大小根据所要求的选色电极基体3的张力分布决定。
在图17所示的框架4中，当在框架部件4的负荷点上施加力时，连结框架部件4a的框架部件4b弯曲，同时，框架部件4a也以与框架部件4b的连结部分为支点弯曲。当解除施加在负荷点上的力时，框架部件4b向加力前的状态恢复的恢复力在选色电极基体3上施加作为基础的平均的张力，框架部件4a向加力前的状态恢复的恢复力提供张力的分布。在Z方向上，由于框架部件4a和4b之间的距离加大，通过在框架部件4a上施加力，所以容易向框架部件4b赋予弯曲力矩，因此，不仅在框架部件4a的长度方向两端部的负荷点上施加的力，施加在其他负荷点上的力也有助于框架部件4b的弯曲。因此，虽然施加在各负荷点上的力的分配的设定困难，但由于能够分担分配为了向选色电极基体3赋予做为基础的平均张力而在各负荷点上施加的力，所以在特定的负荷点上施加的力过大的情况少，能够较容易地使框架部件4a上不产生导致选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化的变形。
图18所示的框架4为在图17所示的框架中削减了框架部件4b的制造成本的框架，在Z方向上，框架部件4b和框架部件4a之间的距离小于图17所示的框架4。因此，由于难以向框架部件4b赋予弯曲力矩，所以与采用图17所示的框架的情况相比，施加在框架部件4a长度方向两端部的负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的的贡献度增大，施加在其他负荷点上的力的贡献度减小。因此，有必要使在上述两端部的负荷点上施加的力大于图17所示的情况，两端部上的变形增大，因此选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化。
图19所示的框架4的框架部件4a、4b为中空，与图18所示的框架4相比进一步降低了制造成本的轻量化的框架。在Z方向上，框架部件4b和框架部件4a之间的距离小于图18所示的框架部件4，并且由于成为中空结构，框架部件4a的刚性也低，所以施加在框架部件4a的长度方向两端部的负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的贡献度极端增大，有必要使施加在该两端部的负荷点上的力绝对地增大。在两端部上容易产生导致使选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化的变形，超过容许管理界限的情况变多。而且，在上述两端部以外的部位，由于刚性降低所引起的框架部件4a的变形量增大或由于中空结构所引起的负荷点附近的局部变形增大，做为使选色电极基体3的面精度或狭槽3a或孔3b的尺寸、形状精度恶化原因的变形容易产生，所以只能降低做为选色电极基体3的基础的平均张力值。选色电极基体3的狭槽3a或孔3b的配设节距大，显示画面的象素节距粗的阴极射线管的因选色电极基体3由外部振动引起的波动的容许值大，所以图19所示形状的框架的适用对象被限定在这种阴极射线管的选色电极。例如以电视用途的阴极射线管为对象。
另外，图17至图19所示的框架4如前所示，框架部件4b的容易弯曲程度、施加在框架部件4a的各负荷点上的力对框架部件4b弯曲的有助程度、或者因力施加在框架部件4a上而产生的负荷点或者负荷点附近的变形的程度由于各自不同的形状而带有不同的特征，但在例如图17所示的框架4上，若固定框架部件4b的尺寸，仅缩小框架部件4a的截面尺寸的话，则框架部件4b的弯曲容易性、施加在框架部件4a的各负荷点上的力对框架部件4b的弯曲的有助程度、施加在框架部件4a的各负荷点上的力使负荷点或者负荷点附近产生变形的程度应与图18或19的框架4同样地处理。由于若对其进行描述要示出详细的各材料物性和尺寸，是千差万别的，所以通过图17至图19所示形状的不同将这种差别特征化地加以说明。
选色电极基体3的尺寸、刚性以高精度进行管理，使选色电极2的选色电极基体3的张力分布离散的主要原因多由于框架的尺寸或刚性的离散。为了吸收这种离散，高精度地管理选色电极基体3的张力分布，必须高精度地控制施加在框架的负荷点上的力。如图17至图19所示，随着框架4形状的改变可降低框架的制造成本，但如前所述，必须要提高施加在框架部件4a两端部的各负荷点上的力。由于离散的比例如果相同，则张力大的离散变大，伴随着图17至图19所示的框架形状的改变，需要提高施加在上述两端部负荷点上的力的控制精度。而且在图19所示形状的框架的情况下，在上述两端部之外的部位，由于框架部件4a的刚性降低或中空结构化，所施加的力的离散被框架部件4a的变形量的离散或负荷点附近的局部变形的离散而扩大地反映出来，所以进一步增大了提高所施加的力的控制精度的必要性。而且，回避应力集中在特定的负荷点上也非常重要。
这种选色电极制造中的课题的解决方法在特开2002-42646中已有提案。这种现有技术是在框架部件4a上设定多个负荷点，检测作用在各负荷点上的力，控制施加在各负荷点上的力，使各力的检测值为所希望的值。
图20中示出这种现有技术的装置的主要部分示意图。在图20中，沿着框架部件4a的长度方向(X方向)以规定的间隔配置加压件11，在各加压件与框架部件4a抵接的部分上设置压力传感器12。液压缸1 3的通过供油而突出的杆件的前端连接在加压件11上。当液压缸13的杆件突出时，加压件11以其旋转轴14为中心，压力传感器12对框架部件4a加压。工作油向液压缸13的供应和排出以及供应压力由未图示的控制机构控制。
对其动作加以说明。当通过未图示的控制机构以规定的供应压力将工作油向液压缸13供应时，液压缸13的杆件突出，使加压件11以旋转轴14为中心转动。压力传感器12因而与框架部件4a抵接，液压缸13的杆件的推力通过加压件11和压力传感器12传递到框架部件4a，施加使框架部件4a相互接近方向(Y方向)的力。当所施加的力和框架要恢复到框架部件4a上被施加力之前的状态的恢复力平衡时，框架部件4a的位移停止。然后，在各压力传感器12检测出的力的值小于所希望的值的情况下，通过未图示的控制机构使向液压缸13供应的油的油压增大，与上述同样地使施加在框架部件4a上的力增大，等待框架部件4a位移的停止。相反，在各压力传感器12检测出的值大于所希望的值的情况下，通过未图示的控制机构使向液压缸13供应的油压减小，使施加在框架部件4a上的力减小，等待框架部件4a的位移(框架部件4a相背离方向上的位移)停止。
重复这一动作，在各压力传感器12检测出的值为所希望的值时停止动作。在上方将选色电极基体3向箭头的方向(Y方向)拉伸，形成平面或规定曲率的面，同时对与框架4的相对位置进行定位。在向框架4上施加力的动作和选色电极基体3的面形成以及定位动作结束后，将框架4在施加力的状态下向上方顶，以规定的压接力使框架部件4a压接在选色电极基体3上。之后，使缝焊电极15下降到框架4a和选色电极基体3的压接部上，一边向缝焊电极15通电一边使缝焊电极15向X方向移动，对选色电极基体3和框架部件4a进行缝焊。最后，当解除施加在框架4上的力时，框架4要返回施加力之前的状态的恢复力附加在选色电极基体3上，在选色电极基体3上赋予了张力。
但是，由于框架部件4a为连续体，所以若使多个任意的负荷点为Xi，则在各负荷点Xi(i＝1、2、…、n)上施加有某种力时，当将施加在一个负荷点X1上的力增减为所希望的力时，由于该力的增减，框架部件4a接近、背离，施加在负荷点X1以外的负荷点Xi上的力发生增减。然后，其他任意的负荷点Xi中，当施加在负荷点X2上的力增减到所希望的力时，与前述同样地，框架部件4a接近、背离，在达到所希望的力的负荷点2上施加的力增减的同时，施加在X2以外的负荷点Xi上的力也发生增减。采用图21对其进行说明。在图21中，为了便于说明，在一对相对的框架部件4a的一个外侧面上设定2点负荷点，表示使施加在该2点上的力变化时的示意图。当使施加在负荷点X1、X2上的力变化ΔF1、ΔF2时，上述外侧面从虚线位移到实线。Δyij表示上述外侧面的位移量，添加字i表示位移的负荷点，表j表示施加对负荷点i的位移产生影响的力的负荷点(的位置)。
由于负荷点X1和负荷点X2由框架4连结在一起，所以当使施加在负荷点X1上的力增大ΔF1时，负荷点X1产生位移Δy11，同时负荷点X2也产生位移Δy21，当同样地使施加在负荷点X2上的力增大ΔF2时，负荷点X2产生位移Δy22，同时负荷点X1也产生位移Δy12。当负荷点X1、X2产生位移时，使压力传感器12抵接在负荷点X1、X2上，由于用传感器12检测框架的恢复力，所以传感器12的检测值变动。ΔF1、ΔF2既是控制输入值也是控制输出值。虽然施加了使负荷点X1、X2上施加的力为所希望的值的各控制输入值ΔF1Δ、F2，但由于控制输入ΔF1使控制输出ΔF2变化，控制输入ΔF2使控制输出ΔF1变化，所以使双方收敛非常困难。虽然如果能将负荷点X1的位移量(Δy11+Δy12)和负荷点X2的位移量(Δy21+Δy22)分解成各个位移成分即可，但为了获得这一信息需要知道框架4局部的弹性率。在现有技术中未求出这种局部的弹性率，而且由于在各个框架上存在局部弹性率的离散，所以上述位移成分的分解不能实现。
而且，在向负荷点上施加力的机构中，为了使液压缸13在高压下不漏油，在杆件的滑动部中采用了机械密封的垫片，由于这种大的滑动阻力难以微小地控制杆件的推力。虽然可考虑采用电动气压调节器代替液压缸控制油压，但用电动气压调节器控制油压需要加装油气压转换机构。油气压转换机构为一种活塞机构，先向受压侧面积大、推压侧面积小的活塞的推压侧注入油，将压缩空气供应到受压侧上，通过活塞将压缩空气的压力放大传递给油而成为油压。因此，与上述液压缸同样，由于大的活塞的滑动阻力而难以微小地控制油压。因此，不能够非常微小地增减施加在框架部件4a的任意的负荷点Xi上的力。于是，虽然与负荷点的位移随动地使压力传感器12抵接在框架部件4a上，但不能够高精度地再现负荷点产生位移前施加的力。即，当向一个负荷点上施加控制输入时，不仅作为其他负荷点上的压力传感器12的检测值的控制输出值变动，其他负荷点上的控制输入值也自身也变动。在图21中对负荷点为2点的情况进行了说明，但如果负荷点增加，则与此相应的各负荷点上的控制输入、输出值复杂地相互作用，控制的难度飞跃性增加。
因此，为了使施加在任意的负荷点Xi上的力收敛为所希望的值，不得不将施加在任意的负荷点Xi上的力的控制精度设定得较低，并且要大量重复力的控制动作，生产性显著恶化。在通常所要求的阴极射线管的制造周期内无法实现。
本发明是为了消除上述的问题而提出的，其目的在于提供一种选色电极的制造方法以及制造装置，可吸收各框架的尺寸的离散或刚性的离散，回避框架部件的局部变形，以高精度在选色电极基体上赋予张力，生产性优异。
发明内容
本发明的选色电极的制造方法是包括将形成使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，具有以下步骤步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件，通过使多个移动部件相互独立地仅位移已知的位移量，分别通过各自的弹性部件施加力，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和上述至少两端部以外的负荷点上施加的力的变化量的关系式，步骤(b)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，在上述至少两端部以外的负荷点上施加上述所希望的力，步骤(c)，在施加了上述所希望的力的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上。
根据这种方法，在通常要求的阴极射线管的制造周期内，可使施加在任意的负荷点Xi上的力Fi为所希望的值。而且能够高精度得控制施加在各负荷点上的力，吸收各框架的尺寸离散或刚性离散，回避框架部件4a的局部变形，高精度地在选色电极基体上赋予张力分布。
在上述步骤(a)中，也可以分别使上述移动部件移动，将移动前施加在各负荷点上的力和移动后施加在各负荷点上的力的差作为各移动部件的移动所产生的力的变化量进行计算。
根据这种方法，由于通过检测力，求出其差值，能够求出力的增量，所以能够由广泛使用的力传感器进行测定。
在上述步骤(a)中，也可以在使各移动部件移动后，重复不将该移动部件返回初始的位置、而使其他的移动部件移动的动作，使上述多个移动部件顺序地移动。
根据这种方法，可缩短步骤(a)、即第一工序所需要的时间。
在上述步骤(a)中，也可以在使各移动部件移动后，重复将该移动部件返回到初始位置、之后使其他的移动部件移动的动作，使上述多个移动部件顺序地移动。
根据这种方法，可较大地增加步骤(a)、即第一工序中各移动部件的位移量，可较大地增加在使各移动部件位移时各负荷点上的力的变化量，能够可靠、正确地进行测定。
上述方法还进一步包括步骤(d)，即在上述框架部件上施加规定的力而使其变形，或者使上述移动部件移动规定的位移量，使上述框架部件变形，在上述步骤(d)结束时的上述框架的状态包含在上述步骤(b)中施加在上述各负荷点上的力成为上述所希望的值的状态，并且上述移动部件的位移和施加在相对应的负荷点上的力的关系位于线性的范围内，在上述步骤(d)之后进行上述步骤(a)的处理。
根据这种方法，即使在移动部件的位移和框架部件上所施加的力的关系从不施加力的状态到在框架部件上施加的力为所希望的值的整个范围内为非连续的情况下，只要存在包含施加在框架部件上力为所希望的值的状态的直线关系的范围，则能够正确地进行步骤(a)的处理，因而能正确地求出产生所希望的力的移动部件的位移。
上述方法还可进一步包括步骤(e)，即在上述框架部件长度方向的两端部上，使上述移动部件移动到施加在负荷点上的力为规定的值。
根据这种方法，可缩短施加在框架部件上的力的控制时间。而且，将在选色电极基体上施加平均张力的工序和赋予张力分布的工序分开，在选色电极的制造现场，在产生了与选色电极基体的张力有关的品质异常的情况下，可获得容易探明其原因和对策的效果。
本发明的选色电极的制造装置是在将由形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板构成的彩色阴极射线管的选色电极基体焊接在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上之前，在上述一对相对的框架部件上施加方向为使其相互接近的力的选色电极的制造装置，其特征在于，具有分别与在上述相对的框架部件长度方向的不同位置上设定的多个负荷点相对应地设置的多个压缩单元，各个与上述多个负荷点中至少上述框架部件长度方向的两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元包括与相对应的负荷点相抵接地相对配置、可使上述框架部件向相互接近的方向移动的一对抵接部件，可控制位移量的直线运动促动器，由该直线运动促动器驱动、向使上述框架部件相互接近的方向、并且向相互接近的方向移动的一对移动部件，介于上述一对移动部件的一方和上述一对抵接部件的一方之间的弹性部件，
检测从上述抵接部件施加在上述负荷点上的力的力传感器，以及检测上述一对移动部件的相对移动量的位移传感器；上述多个压缩单元可相互独立地向分别对应的负荷点上施加压缩力，另外，还进一步具有下述的控制部，即，接受上述力传感器和上述位移传感器的输出，使与至少上述两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元的各自一对移动部件仅位移已知的相对位移量，检测施加在上述负荷点上的力，求出上述移动部件的相对位移量和施加在上述负荷点上的力的变化量的关系式，对于各自的压缩单元，从该关系式计算出施加在至少上述两端部以外的负荷点上的力变成所希望的值的上述移动部件的相对位移量的目标值，通过使与至少上述两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元的移动部件仅位移上述计算出的相对位移量的目标值，通过上述弹性部件和上述抵接部件在负荷点上施加压缩力。
采用上述的制造装置，可在通常要求的阴极射线管的制造周期内，使施加在任意的负荷点Xi上的力Fi为所希望的值。而其能够高精度地控制施加在各负荷点上的力，吸收各框架部件的尺寸离散或刚性离散，回避框架部件4a的局部变形，能够高精度地将张力分布赋予选色电极基体上。
上述直线运动促动器也可以是马达驱动式的直线运动促动器。
根据这种结构，能够可靠、迅速地进行移动部件的移动。
上述位移传感器也可以由检测上述马达的旋转量的编码器构成。
根据这种结构，可使装置机构简单，提高装置的保养性。
作为上述抵接部件，也可采用与上述负荷点相抵接的前端部分形成大致平面的抵接部件，另外，上述装置还可以具有球面接触支承上述抵接部件的抵接部件的安装部件。
根据这种结构，可降低框架的负荷点上的表面压力，防止框架的局部变形。
上述压缩单元可在上述框架部件的长度方向上移动，也可在任意的位置上施加压缩力。
根据这种结构，可使与设定在各个任意位置上的框架的负荷点相对应地使一对抵接部件相抵接而施加力的装置的处理容易。
在一对相对的框架部件长度方向的两端部上配设的压缩单元中，结构是在一对相对的框架部件向相互接近的方向移动时，不使一方的抵接部件移动，使另一方的抵接部件移动，也可以是配设在上述两端部以外的压缩单元的一对抵接部件连动地向相互接近的方向移动。
根据这种结构，可降低在框架的负荷点上施加力的机构的制造费用，缩短施加在框架上的力的控制时间。而且，在选色电极的制造现场，在产生了与选色电极基体的张力有关的品质异常的情况下，容易探明原因和对策。而且容易确定框架的位置，也容易确定与选色电极基体的相对位置。
图1为表示从与显示画面的上下方向平行的方向观察到的框架的变形过程的视图。
图2为从垂直于显示画面的方向观察的框架的变形过程的视图。
图3为表示本发明实施方式1的选色电极制造装置的机构部的立体图。
图4为表示本发明实施方式1的选色电极制造装置的控制系统的框图。
图5为对施加在两个负荷点上的力进行控制的说明图。
图6为表示移动部件的位移和施加在框架部件上的力之关系的一例的曲线图。
图7为表示本发明实施方式2的压缩单元的立体图。
图8为表示本发明实施方式3采用的抵接部件和其保持部件的结构的剖视图。
图9为表示本发明实施方式4的压缩单元的立体图。
图10为表示本发明实施方式5采用的压缩单元的立体图。
图11为表示彩色阴极射线管结构的附图。
图12为表示选色电极结构的附图。
图13为表示选色电极基体的一例的附图。
图14为表示选色电极基体其他例子的附图。
图15为表示电子束投射到荧光体上时的附图。
图16为表示施加在选色电极基体上的张力分布的曲线17为表示框架一例的附图。
图18为表示框架其他例的附图。
图19为表示框架另一例的附图。
图20为表示现有的选色电极的制造装置一例的立体图。
图21为表示现有的制造装置动作的附图。
具体实施例方式
实施方式1采用附图对本发明第1实施方式加以说明。图1和图2示意性地表示本实施方式中选色电极的制造方法的制造过程中框架的变形。
该框架4与现有技术中所说明的同样，形成大致方框形状，具有一对相对的、例如相互大致平行的框架部件4a，和相对于框架部件4a沿垂直方向延伸、连结该框架部件4a的一对相对的框架部件4b。与现有技术中所说明的同样，通过在该框架4的一对框架部件4a上施加力(压缩力)，使框架部件4a相互接近，在这种状态下，由形成有用于使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板构成的彩色阴极射线管用选色电极基体3焊接在框架4上。
当使框架部件4a相互接近时，此时框架部件4a和4b变形。图1表示对图18所示的框架4加压至压缩时框架部件4b的变形过程。图2为在图1中从Z方向观察框架4的附图，以虚线表示框架部件4a外形的位移，示意地示出框架部件4a的变形过程。箭头Fi(i在图示的例子中为1至6，表示X方向的位置)表示施加在设定在框架部件4a的长度方向上的多个负荷点Xi(i＝1至6)上的力。状态A为施加力之前的框架的状态，状态B为在框架4上施加规定的力(Fbi)、使任意的负荷点Xi产生位移的状态，状态C为使负荷点Xi产生规定的量位移ΔYb后的状态，状态D为使负荷点Xi进一步产生位移ΔYc、使施加在负荷点上的力Fi为所希望的值(Fdi)的状态。
在该实施方式中，从状态B向状态C转移的工序与权利要求书中的步骤(a)相对应，在以下的说明中也称为第一工序。而且，从状态C向状态D转移的工序与权利要求书中的步骤(b)相对应，在以下的说明中也称为第二工序。
图3为示意表示本实施方式的选色电极制造装置的立体图，图4为示意表示图3的选色电极的控制系统的框图。如图所示，这种制造装置具有多个压缩单元Li(i＝1至6)。这些压缩单元Li是分别与多个负荷点Xi相对应地设置的，在相对应的负荷点Xi上向相对的框架部件4a施加力，使其向相互接近的方向变形。
在图示的例子中设置了6个负荷点Xi，与其相对应地也设置了6个压缩单元Li。各压缩单元Li具有分别沿Y方向延伸、相互成直线排列的导轨22、23。另外，导轨22、23是作为分体表示的，但也可以是一体的。
移动基座16、20、21各自独立地在导轨22、23上滑动。另一方面，移动基座17、18、19与板24相连结而成为一体，自由地在导轨22上滑动。由导轨23、移动基座16、17、18、19、20、21构成直线导向机构。抵接部件25、26安装在搭载于移动基座16、21上的板27、28上，抵接部件所属的压缩单元Li在相对应的负荷点Xi上与框架部件4a的外侧面4c抵接。这样，多个压缩单元Li的抵接部件25、26在框架部件4a的长度方向(X方向)上分别一对一对地在Y方向上相对地配置，在设定于框架部件4a上的多个负荷点Xi上与框架部件4a的外侧面4c相抵接。力传感器29通过板27测定施加在抵接部件25上的力。并安装在板24上所安装的移动部件30上。
马达31使滚珠丝杠32旋转。滚珠丝杠32的一端加工成圆轴，保持在轴承33上。螺母34与滚珠丝杠32啮合，并安装在搭载于移动基座20上的移动部件35上，将滚珠丝杠32的旋转运动转换成直线运动，使移动部件35由导轨23导向而沿Y方向移动。
移动部件30、板27、28上设置有贯通孔37、38、39，滚珠丝杠32无干涉地贯穿于该贯通孔中。在移动部件35上安装有弹性部件、例如压缩弹簧36，将移动部件35的移动和推进力传递到板28上。另外，在本实施方式中，所有的压缩单元Li的压缩弹簧36的弹簧常数K均相等。接触式的位移传感器40测量移动部件35在Y方向上的位移(相对于移动部件30的相对位移)。
马达31、轴承33、移动部件30通过板24而形成一体，在Y方向移动。驱动马达31时，移动部件30和移动部件35相互接近或分离。且，通过相互接近，产生使框架部件4a相互接近的力(压缩力)。该压缩力通过压缩弹簧36传递到抵接部件25、26上，通过该抵接部件25、26将压缩力传递到框架部件4a上。
如图4所示，表示由力传感器29测量的力的信号以及表示由位移传感器40测量的位移的信号分别通过信号线Wf1至Wf6、Wd1至Wd6供应到控制部CT，将在控制部CT中基于上述信号生成的驱动指令通过信号线Wr1至Wr6供应到马达31上。
以下，为了简单起见，参照图5对负荷点Xi的数量为2的情况中施加在负荷点上的力的控制进行说明。图5中，符号4c和36表示与图3同样的框架部件4a的外侧面和压缩弹簧。符号35-1和35-2表示图3的移动部件，但为了区别，对用于在负荷点X1上施加力的移动部件赋予符号35-1，对用于在负荷点X2上施加力的移动部件赋予符号35-2。只是，在没有必要进行上述区别时则采用符号35。而且，K为压缩弹簧36的弹簧常数。
在移动部件35-i(i＝1或2)从虚线的位置到实线的位置位移了Δymi(i＝1或2)时，框架部件4a的外侧面4c从虚线的位置位移到实线的位置，施加在设定于框架部件4a上的负荷点Xi上的力的增量为ΔFi(i＝1、2)由力传感器29和控制部CT求出。框架部件4的外侧面从虚线的位置位移到实线的位置时负荷点Xi的位移为∑Δyij。另外，后缀i表示位移的负荷点，j表示施加了对负荷点i的位移产生影响的力的负荷点(的位置)。关于移动部件35-1、35-2、框架部件4a，虚线表示的状态为状态B，实线表示的状态为状态C。
以下，对和图3和图5所示的装置相同、负荷点Xi和压缩单元Li的数量为2的装置的动作加以说明。首先，当在与图3所示相同的装置上放置图18所示的框架4时，成为图1、图2所示的状态A。然后，当基于由装置控制部CT通过信号线Wr1、Wr2所提供的指令，各压缩单元L1、L2的马达31驱动，使滚珠丝杠32旋转时，该旋转运动由螺母34转换成直线运动，安装了该螺母的移动部件35由直线导向机构的导轨23导向，向马达31移动，从而向移动部件30移动。
当移动部件35移动时，板28由压缩弹簧36推压，与板28为一体的抵接部件26推压框架4。当框架4被推压、向移动部件30移动时，抵接部件25被推压，与抵接部件25为一体的板27移动，板27与安装在移动部件30上、并介于移动部件30和板27之间的力传感器29抵接。
当进一步继续马达31的驱动时，压缩弹簧36被压缩，其要复原的力通过抵接部件26作用在设定于框架部件4a上的负荷点X1或X2上，同时压缩弹簧36要复原的力通过螺母34、滚珠丝杠32、轴承33、板24、移动部件30、以及力传感器29使与板27为一体的抵接部件25向抵接部件26的方向移动。这样，抵接部件25和26相互对拉而接近，在框架部件4a的外侧面4c上、在为使框架部件4a相互接近的方向上施加作用力、反作用力。
因此，由力传感器29测量的力是施加在抵接部件25上的力，同时也是施加在抵接部件26上的力。从抵接部件25、26双方抵接在框架部件4a上的时刻开始，框架部件4b、4a的实际变形开始，框架部件4b向下呈凸状地弯曲，同时框架部件4a开始相互接近，力传感器29的检测值上升。力传感器29的检测值通过信号线Wf1、Wf2送入装置控制部CT中，由该装置控制部CT转换成施加在抵接部件上的力Fi。使移动部件35移动直到在框架部件4a的所有任意的负荷点Xi上施加于负荷点上的力Fi超过规定的值Fbi(相对于各负荷点分别地规定)。因此，然后的负荷点Xi在Y方向产上位移而成为状态B。
接触式位移传感器40检测移动部件35相对于移动部件30的相对位移，一端固定在移动部件35上，另一端固定在相对于移动部件30为固定的部件(图中未示出)上。但是，在保证移动部件35的移动量(相对于导轨22)和移动部件30的移动量(相对于导轨23)大致相等的情况下，也可以将接触式位移传感器40的上述另一端固定在相对于导轨22、23为固定的部件上。
接触式位移传感器40的检测值也通过信号线Wd1、Wd2送入装置控制部CT中，由该装置控制部CT转换成移动部件35的位移量(相对于移动部件30的相对位移量)。
在图5中，当从状态B使移动部件30移动Δym1、Δym2时，压缩弹簧36被压缩，同时负荷点X1、X2产生位移而成为状态C。在此，当将Δym1的移动所引起的负荷点X1的位移量作为Δy11，将负荷点X2的位移量作为Δy21，将Δym2的移动所引起的负荷点X2的位移量作为Δy21，以及将负荷点X1的位移量作为Δy22时，力F1、F2从规定值Fb1、Fb2的变量ΔF1、ΔF2为ΔF1＝K(Δym1-Δy11)-K·Δy12
ΔF2＝-K·Δy21+K(Δym2-Δy22)。
当先使ΔF1＝ΔF11+ΔF12ΔF2＝ΔF21+ΔF22时，ΔF1＝ΔF11·Δym1/Δym1+ΔF12·Δym2/Δym2ΔF2＝ΔF21·Δym1/Δym1+ΔF22·Δym2/Δym2当以行列式(1)表示时ΔF1ΔF2=ΔF11/Δym1ΔF12/Δym2ΔF21/Δym1ΔF22/Δym2Δym1Δym2...(1)]]>当使式(1)左边的矩阵为ΔF，右边的左矩阵为J，右边的右矩阵为ΔY时，ΔF＝J·ΔY …(2)J为雅可比矩阵，在第一工序中从状态B转移到状态C，求出该雅可比矩阵J。
在式(1)中，ΔF11/Δym1＝J11ΔF12/Δym2＝J12ΔF21/Δym1＝J21ΔF22/Δym2＝J22当作为控制输入赋予Δym1(使移动部件35仅移动Δym1)时，由力传感器2 9检测Fc11、Fc21，该检测值的增量在这种情况下，由该检测值和状态B下的检测值Fb1、Fb2的差(Fc11-Fb1、Fc21-Fb1)计算出ΔF11、ΔF21。即，由ΔF11＝Fc11-Fb1ΔF21＝Fc21-Fb1求出ΔF11、ΔF21。然后，从这些值计算出J11和J21。
然后，在给予控制输入Δym1的状态下，作为控制输入给予Δym2(使移动部件35仅移动Δym2)时，由力传感器29检测力Fc12、Fc22，其增量，即由同时给予了控制输入Δym1和Δym2时的检测值Fc12、Fc22和仅给予了控制输入Δym1时的检测值Fc11、Fc21的差Fc12-Fc11、Fc22-Fc21计算出ΔF12、ΔF22。即，根据ΔF12＝Fc12-Fc11
ΔF22＝Fc22-Fc21计算出ΔF12、ΔF22。然后，从这些值计算出J12和J22，求出雅可比矩阵J。
另外，在上述的例子中，虽然是先给予控制输入Δym1，然后在给予了控制输入Δym1的状态下给予控制输入Δym2，但也可以使该顺序相反，即使是先给予控制输入Δym2，然后在给予了控制输入Δym2的状态下给予控制输入Δym1，也可以获得同样的结果。
当使J-1为J的逆矩阵时，式(2)可变形成式(3)。
ΔY＝J-1·ΔF …(3)当使施加在各负荷点上的所希望的力为Fdi时，在以状态C为基准的所希望的增量ΔFci和在状态C中施加在各负荷点Xi上的力Fci之间存在以下的关系。
ΔFci＝Fdi-Fci根据上式求出所希望的增量ΔFci。将以矩阵表示的所有的负荷点Xi上的所希望的增量ΔFci为ΔF，并将求出的雅可比矩阵J的逆矩阵J-1和所希望的力的增量ΔF代入式(3)中计算移动部件35的控制位移量ΔY。该控制位移量ΔY表示向以状态C为基准的状态D的位移量，仅使移动部件35移动ΔY。这样，进行从状态C向状态D的转移。
在第二工序中计算控制位移量ΔY，基于该值使移动部件35移动，从状态C转移到状态D。
以上，对负荷点的数量为2的情况进行了说明，但在负荷点的数量为n的情况下也同样。在这种情况下，式(1)扩大到下式(4)、(5)。
ΔF1ΔF2···ΔFn=J11J12···J1nJ21J22···J2n··················Jn1Jn2···JnnΔym1Δym2···Δymn...(4)]]>Jij＝ΔFij/Δymj …(5)雅可比矩阵J的求出方法是顺序地使与负荷点X1、X2、…、Xn相对应的移动部件35每移动规定的量Δym1、Δym2、…、Δymj，从式(5)中顺序地求出Jij。
另外，使与负荷点X1、X2、…、Xn相对应的移动部件35移动的顺序是任意的。例如，不必按照从框架部件的移动到另一端的顺序。
求出了雅可比矩阵J之后，将雅可比矩阵J的逆矩阵J-1和所希望的力的增量ΔF代入式(3)中，计算移动部件35的控制位移量ΔY，基于该值求出用于从状态C向状态D转移的移动量(ΔYdc)，使移动部件35仅移动该移动量，从状态C转移到状态D。
在该状态D下(即在框架4上施加了力的状态下)向上方(Z方向)顶。在上方，选色电极基体3向箭头的方向(Y方向)被拉伸，形成平面或者规定曲率的面，同时进行与框架4的相对位置的定位。在以规定的压接力使框架部件4a压接在选色电极基体3上之后，使缝焊电极15下降到框架4a和选色电极基体3的压接部上，一边向缝焊电极15通电一边使其在X方向移动，对选色电极基体3和框架部件4a进行缝焊。这种处理与权利要求书中的步骤(c)相对应，在以下的说明中也称为第三工序。最后，当解除施加在框架4上的力时，框架4a恢复到施加力之前的原始状态的恢复力起作用，将张力赋予在选色电极基体3上。
以下对为了从上述状态A导向状态B(以下将该工序称为第四工序)所施加的规定的力Fbi加以说明。与框架部件4a的各负荷点Xi相对应地设定的移动部件35的位移和施加在各负荷点Xi上的力的关系如图6所示，在包含状态D的规定的范围LR中为线性，但在除此之外的范围中则多为不是线性、或者即使是线性也与包含状态D的范围不连续。如上所述求出雅可比、并求出所希望的控制位移量的方法必须要进行在包含状态D的线性关系范围中从状态B向状态C的变形，即给予控制输入Δymi(i＝1至n)而产生的变形。因此，状态B位于包含状态D的线性关系的范围LR内则成为条件。为了从状态A向状态B的变形而施加的规定的力Fbi需考虑上述这一点之后决定。
例如，若如图6所示在状态D中所希望的力的1/3左右以上，包含状态D的线性范围开始的话，则通过施加所希望的力Fbi的1/3(或者比其大若干的力)使其成为状态B即可。
如上所述，在控制施加在框架部件4a上的力时，可将控制输入、输出分离成控制输出ΔFi和控制输入Δymj，而且可使控制输入Δymj相互独立。因此，由于不必为了使施加在负荷点Xi上的力收敛于所希望的值而多次重复力的控制动作，所以生产率提高，在通常所要求的阴极射线管的制造周期内实现施加在任意的负荷点Xi上的力Fi为所希望的值。
由于通过对每一对抵接部件以马达和滚珠丝杠驱动的直线导向机构控制移动部件的位移，可控制施加在框架4的各负荷点上的力，所以能够高精度地控制施加在各负荷点上的力，吸收各框架尺寸的离散或刚性的离散，回避框架部件4a的局部变形，能够高精度地将张力赋予在选色电极基体上。
另外，Δymj(Δym1、Δym2、…、Δymn)必须要定为在各负荷点上力的增量不为零。而且，Δymj的值根据各负荷点上的框架部件的刚性决定，通常为互不相同的值。另外，也依存于弹性部件的弹性率。在弹性部件的弹性率低的情况下，也可以使Δymj均相同，而在弹性率高的情况下，Δymj之间的差异增大。
在从状态A向状态B转移时，能够预先对框架部件4a上所有的负荷点Xi上施加的力Fi超过规定的值Fbi的移动部件的Y方向的位置进行设定的情况下，也可以不由施加的力Fi对移动部件的移动进行控制，使移动部件移动到该设定位置。这样，可缩短从状态A向状态B的转移时间。例如在框架4的宽度、即Y方向的尺寸(两个框架部件4a的外侧面的间隔)上存在允许误差范围内的离散的情况下使移动部件移动到规定的设定位置时，由于其框架的宽度越窄，框架承受的力越小，所以即使在框架的宽度为上述允许误差范围内的最小值的框架上，也如上所述，在能够预先对所有的负荷点Xi上施加的力Fi超过规定值Fbi的移动部件的Y方向的位置进行设定的情况下，使移动部件移动到上述的设定位置即可。但是，在框架4的宽度为允许误差范围内的最大值的框架的情况下，如果在使移动部件向上述设定位置移动直到上述规定的设定位置时，在框架上赋予塑性变形的的话，则这种控制(使移动部件向上述设定位置移动直到规定的设定位置的控制)不适用。
而且，在上述的例子中，虽然先给予控制输入Δym1，然后在给予了控制输入Δym1的状态下给予控制输入Δym2那样，重复使一个移动部件移动，且不返回到原始的位置(状态B中的位置)，而是使其他的移动部件移动的动作。但在这种情况下，与不移动的移动部件相对应的负荷点上的力的值有时为零。例如，采用图17所示的框架在框架部件4a上施加了力时的变形量大，在第一工序中顺序地使负荷点X1、X2、…、Xn位移规定量时，存在着施加在Xn-1或Xn等负荷点上力Fn-1或Fn为零或接近于零，无法检测力的增量ΔFn-1、ΔFn的情况。在这种情况下，可以象在给予控制输入Δym1，求出了力的增量后使控制输入Δym1为零，然后给予其他的控制输入Δym2那样，重复使一个移动部件移动，在返回到原始的位置(状态B中的位置)后，使其他的移动部件移动的动作即可。换句话说，象使负荷点X1位移，检测负荷点X1的位移和施加在其上的力F1的增量ΔF1后，将负荷点X1的位移复原，然后使X2位移那样，使负荷点Xi顺序地位移、并返回原始的位置，同时求出雅可比矩阵J。另外，在将一个移动部件返回到原始的位置之后，使其他的移动部件移动的情况下，状态B成为与状态C相同的状态。
另外，虽然检测移动部件35的位移量的机构采用了接触式位移传感器，但采用激光位移计等非接触式位移传感器也可获得同样的作用和效果。
另外，在采用图19所示的框架的情况下，框架部件4a的长度方向两端部以外的负荷点上施加的力有助于框架部件4b弯曲的部分非常小，可作为误差处理。因此，在上述第四工序之前实施在两端部的负荷点Xi的负荷点上施加所希望的力的工序(第五工序)，然后对两端部以外的负荷点Xi进行实施第四工序、第一工序和第二工序的处理。即，在最初的两端部的负荷点上施加力的工序(也可以是在两端部上同时施加力，虽然可先在一端部上施加力，但从生产率的方面考虑，优选的为同时进行)中，使移动部件移动到力传感器29检测的力为所希望的值(此时，在两端部的负荷点上施加压缩力时，也可求出雅可比矩阵J而施加压缩力)。
然后，在两端部以外的负荷点上施加力时，求出雅可比矩阵J。这样，采用求出的雅可比矩阵J将施加在各负荷点(两端部以外的负荷点Xi)上的力控制成所希望的值。
这样一来，可缩短施加在框架部件4a上的力的控制时间。而且，通过将在选色电极基体3上赋予平均的张力的工序或者装置机构与赋予张力的分布的工序或者装置机构分开，在选色电极3的制造现场中，在产生了与选色电极基体3的张力有关的品质异常的情况下，获得了容易探明原因和对策的效果。
另外，在本实施方式中，虽然状态D的位移量大于状态C，但上述计算方法本身也可适用于状态D的位移量小于状态C的情况。但是，在这种情况下，条件是位移量大于状态D的状态C(如6中作为[状态C’表示]的状态)位于包含状态D的线性关系的范围中。另外，通常，为了轻量化，框架设计成在状态D中为塑性变形的界限附近，当超过状态D时，大多超出了包含状态D的线性关系的范围的上限。
实施方式2对本发明第2实施方式加以说明。图7仅示出一个取代构成图3所示的装置的压缩单元Li而采用的压缩单元Li。与图3中装置的压缩单元Li的不同之处是取消了位移传感器40，取代马达31而设置了内置编码器41的伺服马达42，以及交换压缩弹簧36和力传感器的配置，在移动部件35和与抵接部件26为一体板28之间配置力传感器29，在抵接部件25和移动部件30之间配置压缩弹簧。
动作与实施方式1相同。由于抵接部件25和26相互对拉而接近，作用在框架部件4a上的作用、反作用力施加在框架负荷点上，所以即使交换力传感头29和压缩弹簧36的配置，装置的功能也不变。由保养性或与其他机构的干扰等决定力传感头29或压缩弹簧36的配置。移动部件35的移动量与滚珠丝杠32的旋转量有一定的关系，可相互换算。由伺服马达42中内置的编码器41检测出滚珠丝杠32的旋转量，该检测值通过信号线(与图4的信号线Wd1至Wd6同样的信号线)传送到装置控制部(与图4的控制部CT同样的控制部)中，由该装置控制部转换成移动部件35的位移量。由于不采用位移传感器40，所以机构变得简单，装置的保养性提高。
实施方式3用附图对本发明的第3实施方式加以说明。图8为表示图3中的抵接部件25和板28的主要部分的侧视图。抵接部件25大致为圆柱状，抵接在框架部件4a上的端面(抵接面)25a为大致平坦的。但是，在其中央和周缘部之间存在若干落差h。当使抵接面25a的中央部和周缘部落差为h，抵接面25a的直径为D时，抵接部件25形成得使h/D＜0.005。而且，抵接部件25的基部25b形成球状，可滑动地保持在形成于板28上的球面状的凹部28a中，因此，抵接部件25能够以球状的基部25b为中心向各个方向自由旋转。抵接部件26、板27与抵接部件25、板28同样地形成。
如果做成这样的结构，特别是在图19所示的框架的框架部件4a上施加力时，由于抵接部件25、26的抵接面仿形于框架部件4a的大致平坦的外侧面4c，能够以大的接触面积在框架部件4a上施加力，所以可降低框架部件4a的负荷点上的表面压力，防止框架部件4a的局部变形。
另外，上述的抵接部件25、25以及27、28的结构也适用于实施方式2的结构。
实施方式4采用图9对本发明的第4实施方式加以说明。图9表示取代图7中所示的压缩单元Li而可采用的压缩单元Li。本实施方式与图7的实施方式的不同之处在于，压缩单元Li分别设置在各块体45上，各块体45由导轨46、47(对所有的压缩单元Li共同设置的)导向，可在框架部件4a的长度方向(X方向)滑动地移动。
在导轨46、47上以规定的间距设置有螺纹孔48，使螺栓49旋合在其中，将块体45连接、固定在导轨46、47上。另外，块体45的螺栓49的插入孔50为在框架部件4a的长度方向(X方向)上成长的深孔，即使在使螺栓49旋合在任一个螺纹孔48中的情况下，也能够将块体45在与螺纹孔48的间距相等的长度范围内调整其连接、固定位置，因此，由螺纹孔的间距加以限制，防止了块体45的固定位置突变。
根据这种结构，能够容易地与设定在框架部件4a长度方向上各任意的位置上的负荷点相对应地使一对抵接部件抵接而施加力。
上述的使压缩单元Li可在框架部件4a的长度方向上移动的结构也可适用于实施方式1的情况。
实施方式5采用附图对本发明的第5实施方式加以说明。在图3、图7、图9的实施方式中，虽然所有的压缩单元Li具有相同的结构，但在本实施方式中，与框架部件4a长度方向的两端部的负荷点Xi相对应地配设的压缩单元Li的结构是不同的。以下，图10所示的压缩单元Li是作为与框架部件两端部的负荷点Xi相对应地配设的压缩单元Li而取代图9所示的压缩单元Li加以采用所获得的压缩单元。
如图10所示，这种压缩单元Li取消了移动基座18、19、20和板24，取代图9的移动部件35而设置的板51上安装有力传感器29。板51、轴承33、以及马达42的安装板54固定在块体45上。
取代图9的移动部件30而设置的移动部件52搭载在移动基座17上，保持压缩弹簧36。在移动部件52上安装有与滚珠丝杠32旋合的螺母53。
配设在框架部件的两端部以外的负荷点Xi上的压缩单元Li为与图9所示的压缩单元相同的结构。
在采用图19所示的框架的情况下，在框架部件4a长度方向的两端部以外的负荷点上施加的力有助于框架部件4b的弯曲的部分非常小，作为误差处理。在这种情况下，施加在一端部的负荷点上的力几乎不对其他的负荷点上施加的力产生影响。因此，对施加在各端部上的力可分别独立地处理。因此，在对实施方式1进行说明的第四工序之前，上述在两端部的负荷点Xi的负荷点上施加所希望的力的工序(第五工序)，然后，对两端部以外的负荷点Xi进行上述的第四工序、第一工序和第二工序的处理。
在两端部负荷点上施加力的工序(虽然可以在两端部上同时施加力，也可以先在一方上施加力，但从生产率的方面考虑优选地同时进行)中，驱动马达42，从而螺母53将滚珠丝杠32的旋转运动转换成直线运动，移动部件52由导轨22导向，向板51的方向移动。压缩弹簧36、板27、抵接部件25、框架4随之向同样方向移动，框架部件4a抵接在抵接部件26上，抵接部件26抵接在力传感器29上。此后，由于安装有力传感器29的板51固定在块体45上，所以抵接部件26的位置不变化。另外，当持续马达42的驱动时，压缩弹簧36缩小，其复原的力通过抵接部件25传递到设定在框架部件4a上的负荷点上，同时，这种力通过框架部件4b由抵接部件26承受，以作用、反作用力施加在框架部件4b上。因此，由力传感器29检测的力为施加在抵接部件26上的力，同时也是施加在抵接部件25上的力。使移动部件52移动到由力传感器检测的值为所希望的值(此时，在两端部的负荷点上施加压缩力时，求出雅可比J而施加力即可)。
在之后与上述两端部以外的负荷点上施加力的工序中，与实施方式1同样地求出雅可比矩阵J。然后，采用这样求出的雅可比矩阵J，将施加在各负荷点(两端部以外的负荷点Xi)上的力控制成所希望的值。
这样一来，可降低在上述两端部的负荷点上施加力的结构的制造费用，缩短施加在框架部件4a上的力的控制时间。
而且，将在选色电极基体3上赋予平均的张力的工序或者装置机构与赋予张力分布的工序或者装置机构分开，在选色电极2的制造现场，在产生了与选色电极基体3的张力有关的品质异常的情况下，容易探明原因和对策。而且，容易对框架4的Y方向上的位置进行定位，与选色电极基体3的相对位置的定位也容易。
权利要求
1.一种选色电极的制造方法，是包括将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体固定在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上的选色电极的制造方法，其特征是，具有以下步骤步骤(a)，对于设定在上述相对的框架部件的长度方向上不同位置的多个负荷点中至少两端部的负荷点以外的负荷点，向分别抵接在该负荷点上的抵接部件，通过使多个移动部件相互独立地仅位移已知的位移量，分别通过各自的弹性部件施加力，从而施加使上述相对的框架部件相互接近方向上的力，检测施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力，求出上述移动部件的位移量和上述至少两端部以外的负荷点上施加的力的变化量的关系式，步骤(b)，从该关系式计算出施加在上述至少两端部以外的负荷点上的力成为所希望的值的上述移动部件的各个位移量的目标值，使各移动部件仅位移上述计算出的位移量的目标值，在上述至少两端部以外的负荷点上施加上述所希望的力，步骤(c)，在施加了上述所希望的力的状态下，将上述选色电极基体焊接在上述一对相对的框架部件上。
2.根据权利要求1所述的选色电极的制造方法，其特征是，在上述步骤(a)中，分别使上述移动部件移动，将移动前施加在各负荷点上的力和移动后施加在各负荷点上的力的差作为各移动部件的移动所产生的力的变化量进行计算。
3.根据权利要求2所述的选色电极的制造方法，其特征是，在上述步骤(a)中，在使各移动部件移动后，重复不将该移动部件返回初始的位置、而使其他的移动部件移动的动作，使上述多个移动部件顺序地移动。
4.根据权利要求2所述的选色电极的制造方法，其特征是，在上述步骤(a)中，在使各移动部件移动后，重复将该移动部件返回到初始位置、之后使其他的移动部件移动的动作，使上述多个移动部件顺序地移动。
5.根据权利要求1所述的选色电极的制造方法，其特征是，还进一步包括步骤(d)，即在上述框架部件上施加规定的力而使其变形，或者使上述移动部件移动规定的位移量，使上述框架部件变形，在上述步骤(d)结束时的上述框架的状态包含在上述步骤(b)中施加在上述各负荷点上的力成为上述所希望的值的状态，并且上述移动部件的位移和施加在相对应的负荷点上的力的关系位于线性的范围内，在上述步骤(d)之后进行上述步骤(a)的处理。
6.根据权利要求1所述的选色电极的制造方法，其特征是，还进一步包括步骤(e)，即在上述框架部件长度方向的两端部上，使上述移动部件移动到施加在负荷点上的力为规定的值。
7.根据权利要求5所述的选色电极的制造方法，其特征是，还进一步包括步骤(e)，即在上述框架部件长度方向的两端部上，使上述移动部件移动到施加在负荷点上的力为规定的值。
8.一种选色电极的制造装置，是在将形成有使电子束通过的狭槽或孔的金属薄板所构成的彩色阴极射线管的选色电极基体焊接在形成大致方框形状的框架中一对相对的框架部件上之前，在上述一对相对的框架部件上施加方向为使其相互接近的力的选色电极的制造装置，其特征是，具有分别与在上述相对的框架部件长度方向的不同位置上设定的多个负荷点相对应地设置的多个压缩单元，各个与上述多个负荷点中至少上述框架部件长度方向的两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元包括与相对应的负荷点相抵接地相对配置、可使上述框架部件向相互接近的方向移动的一对抵接部件，可控制位移量的直线运动促动器，由该直线运动促动器驱动、向使上述框架部件相互接近的方向、并且向相互接近的方向移动的一对移动部件，介于上述一对移动部件的一方和上述一对抵接部件的一方之间的弹性部件，检测从上述抵接部件施加在上述负荷点上的力的力传感器，以及检测上述一对移动部件的相对移动量的位移传感器；上述多个压缩单元可相互独立地向分别对应的负荷点上施加压缩力，另外，还进一步具有下述的控制部，即，接受上述力传感器和上述位移传感器的输出，使与至少上述两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元的各自一对移动部件仅位移已知的相对位移量，检测施加在上述负荷点上的力，求出上述移动部件的相对位移量和施加在上述负荷点上的力的变化量的关系式，对于各自的压缩单元，从该关系式计算出施加在至少上述两端部以外的负荷点上的力变成所希望的值的上述移动部件的相对位移量的目标值，通过使与至少上述两端部以外的负荷点相对应地设置的压缩单元的移动部件仅位移上述计算出的相对位移量的目标值，通过上述弹性部件和上述抵接部件在负荷点上施加压缩力。
9.根据权利要求8所述的选色电极的制造装置，其特征是，上述直线运动促动器为马达驱动式的直线运动促动器。
10.根据权利要求8所述的选色电极的制造装置，其特征是，上述位移传感器由检测上述马达的旋转量的编码器构成。
11.根据权利要求8所述的选色电极的制造装置，其特征是，上述抵接部件的与上述负荷点相抵接的前端部分形成大致的平面，另外，具有球面接触支承上述抵接部件的抵接部件的安装部件。
12.根据权利要求8所述的选色电极的制造装置，其特征是，上述压缩单元可在上述框架部件的长度方向上移动，在任意的位置上施加压缩力。
13.根据权利要求8所述的选色电极的制造装置，其特征是，在一对相对的框架部件长度方向的两端部上配设的压缩单元中，结构是在一对相对的框架部件向相互接近的方向移动时，不使一方的抵接部件移动，使另一方的抵接部件移动，也可以是配设在上述两端部以外的压缩单元中的一对抵接部件连动地向相互接近的方向移动。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种彩色阴极射线管的选色电极的制造方法和制造装置，在彩色阴极射线管的选色电极的制造中，能够在选色电极基体上不赋予变形地以高精度地赋予张力，尤其是具有生产率优异的实用性。在一对平行的框架部件的长度方向上设定的多个一对负荷点上，首先求出在框架部件上施加的力和通过弹性部件在负荷点上施加力的移动部件的位移量的关系式，然后从该关系式计算出施加在负荷点上力变为所希望的值的移动部件的控制位移量，基于此位移量使移动部件位移。
文档编号H01J9/14GK1476037SQ03152209
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月29日 优先权日2002年7月29日
发明者河崎贵文, 三村诚一, 西野裕久, 大江慎一, 松永泰彦, 水本善雄, 原正一郎, 塚崎岳, 筒井一就, 浅野聪也, 西原顺二, 牧野惠三, 绵贯晴夫, 一, 三, 久, 也, 二, 夫, 就, 彦, 郎, 雄 申请人:三菱电机株式会社