JPH047528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔背景〕 この発明は一般に薄い金属部品の溶接に関し、
特にカラー映像管用シヤドーマスクの支持ばねに
座金を溶接する装置に関する。

カラーテレビジヨン映像管は３本の電子ビーム
がそれぞれ特定の色光を放射する蛍光体に衝突す
るようにする一般にシヤドーマスクと呼ばれる有
孔選色電極を有する。第１図ないし第３図に示す
ように、シヤドーマスク１１は枠１２に永久的に
取付けられ、その枠１２がシヤドーマスク１１に
剛性を与え、それをフエースプレートパネル１３
内に保持する機構として働らく。パネル１３の内
面に蛍光スクリーン１４が設けられ、パネルが映
像管の表示スクリーンとなるようになつている。
シヤドーマスク１１はスクリーン１４から一般に
ｑ間隔と呼ばれる特定距離に保持されている。パ
ネル１３の４方の側壁１５には金属の円錐形突栓
１６，１７，１８，１９が埋設され（第１図）、
シヤドーマスク枠１２に溶接された可撓性板ばね
２１，２２，２３，２４のそれぞれの開孔２６
（第３図）がその突栓１６〜１９にそれぞれ係合
してパネル１３内にシヤドーマスク１１を所要の
ｑ間隔に保持している。

突栓とばね開孔とを正しく係合させるには、パ
ネルの側壁の各突栓１６〜１９の位置を正確に定
める必要があり、枠１２のばねの位置も正確にす
る必要がある。突栓を埋込むときガラスは溶融状
態にあり、また冷却中のガラスの変化は一様では
なく予測できないので、４個の全突栓をパネルに
正確に配置することは難しい。従つて、標準的な
方法では、板ばねの１個に過大寸法の開孔を設
け、この開孔が突栓より大きいため突栓に遊合し
ていて緊密な嵌合状態にはならないようにし、他
の３個のばねには突栓に緊密に係合する寸法の開
孔を設ける。その上その過大開孔を有するばね２
３に対する突栓１８には座金２７（第１図参照）
を嵌めた後ばねを嵌め、その座金２７の開孔寸法
を突栓１８に緊密に嵌着できるように、かつ座金
の直径過大開孔を完全に覆うに足りるようにして
いる。突栓１９がばね２３の過大開孔の中心から
外れているか否かに拘らず、突栓に嵌合する他の
３個のばねにより枠１２がパネル１３内に位置決
めされた後、座金をばねに溶接してその第４のば
ねの開孔と第４の突栓の位置を正確に固定する。
この方法は米国特許第3334259号に開示されてい
る。

この方法では、枠１２とパネル１３の側壁１５
との間隔が狭いため座金２７をばね２３に溶接す
ることが非常に難しい。従つて、一般に座金２７
をばね２３に軽く溶接した後シヤドーマスクをパ
ネル１３から取外して、座金を永久的にばねに溶
接する方法をとつている。しかし、最初の溶接が
軽いためにその溶接部がしばしば離れて座金２７
がばね２３から外れ、シヤドーマスクをパネルの
もとの位置に戻して初めから溶接をやり直さなけ
ればならないという問題が生じる。従つて、枠１
２をフエースプレート１３内に位置決めする間に
座金２７とばね２３とを永久的に強固に溶接する
ことのできる溶接装置が要望されている。この発
明はこの要求を満たすものである。

〔発明の概要〕

この発明はその座金と枠保持用ばねをそれが映
像管パネルの側壁に固定された突栓に係合してい
る間に溶接する溶接装置を提供する。そのばねは
突栓に遊合する開孔を有し、座金は突栓に静合す
る開孔を有する。この溶接装置は、パネルを受け
てこれを所定の溶接位置まで移動する可動搬送手
段を有する。枠支持部材を枠の近傍に置くと、そ
の枠を感知して移動し、枠にに接触してこれを所
定の位置に支持する。溶接ヘツドは少なくとも１
個の溶接電極と少なくとも１個の接地電極を有
し、この両電極間に座金とばねとが来るような所
定の溶接位置までそれが移動してばねと座金を挟
み、ここで溶接電流を電極に流すと座金とばねを
溶接することができる。

〔詳細な説明および動作〕

第４図と第５図に、この発明による溶接装置の
一実施例の正面図と側面図を示す。この溶接装置
は、大きく分けて、溶接ヘツド２８、溶接ヘツド
２８を可動的に支持するための垂直な支持構体２
９、映像管パネルを支持しこれを所定の溶接位置
まで移動させる可動台５８、および枠支持構体６
６，６７から成つている。

先ず、支持構体２９と溶接ヘツド２８の構造と
関係について説明する。ほヾ平板状の主枠部材４
０が、図示されていない基台に水平に固定されて
おり、この主枠部材４０に垂直支持部材３８が直
立状態に取着されている。主枠部材４０には、ま
た２本の平行な固定軸３２ａ，３２ｂも固定され
ており、この両固定軸３２ａ，３２ｂは上記の垂
直支持部材３８によつて主枠部材４０に対し垂直
位置に保たれている。固定軸３２ａ，３２ｂは、
その上端部に固着された、２個の横桁３２ｃ，３
２ｄおよび２本の側柱３２ｅ，３２ｆより成る支
持体に、軸３４を有するシリンダ３１を取付け支
持している。シリンダ３１の軸３４には、Ｕ字形
部材３６の一方の脚部が結合されており、またこ
のＵ字形部材３６の他方の脚部３７は固定軸３２
ａと３２ｂの間を垂直方向に移動可能となつてい
る。固定軸３２ａ，３２ｂには上下２個のブツシ
ユブロツク４１，４２が摺動可能に結合されてい
て、これらブツシユブロツクに支持板３９が垂直
方向に延びるように取付けられている。支持板３
９はその上端部でＵ字形部材３６の脚部３７に結
合している。支持板３９には支持ピン３５が設け
られていて、後述するように、溶接ヘツド２８を
懸吊している。

上記のシリンダ３１は、付勢されると軸３４を
垂直方向に移動させる。このシリンダ３１と軸３
４はこの溶接装置の中で第３の駆動装置を構成し
ている。溶接ヘツド２８は、上記の支持ピン３
５、支持板３９およびＵ字形部材３６を中介とし
て、シリンダ３１の軸３４に結合されているの
で、シリンダ３１の付勢に伴なう軸３４の移動に
応じて支持ピン３５、支持板３９およびＵ字形部
材３６と共に、主枠部材４０、垂直支持部材３
８、固定軸３２ａ，３２ｂなどの固定部に対し
て、垂直方向に移動する。この移動の間、支持板
３９は、固定軸３２ａ，３２ｂを摺動するブツシ
ユブロツク４１，４２により、その長手軸周りの
回転が阻止される。

支持板３９には、その上端部に近い位置にピン
４３が水平に固定され、そのピン４３の先端にば
ね４４の一端が係止され、またそのばね４４の他
端は他のピン４６に係止されている。そのピン４
６には溶接ヘツド位置決め部材４７の一端が結合
されている。溶接ヘツド位置決め部材４７は支持
ピン３５により支持板３９から懸吊され、その他
端から溶接ヘツド２８を懸吊している。溶接ヘツ
ド２８の詳細は、後で第７図および第８図を参照
しつゝ説明する。溶接ヘツド２８は、一端を支持
板３９の下端近くに係止されたばね４８により支
持板３９に向つて引寄せられるような力を受けて
いる。ピン４３，４６はばね４４と共働して溶接
ヘツド２８を第５図の紙面内で移動し得る関節を
形成している。従つて、溶接ヘツド２８の垂直位
置は支持ピン３５に付加された調整ノブ５１を用
いて調節することができる上、関節点は第４図の
紙面内で溶接ヘツド２８をピン３５のまわりに旋
回することができる。ばね４４は位置決め部材４
７に圧着して溶接ヘツド２８の垂直位置を維持す
ると共に、位置決め部材４７を調節ねじ５１に押
圧する。支持ピン３５には丈夫な支持桿４９が固
定され、その支持桿４９には可撓性帯金５２，５
３が結合されている。この可撓性帯金５２，５３
の他端には取付ブロツク５４，５６がそれぞれ固
定され、その取付ブロツク５４，５６には軸５７
が遊合し、溶接ヘツド２８はこの軸５７に結合さ
れている。可撓性帯金５２，５３は第４図の紙面
に垂直な方向に可撓性を有するため、この溶接装
置と正確に位置が合つていないシヤドーマスク枠
に溶接ヘツド２８を正確に位置合せすることがで
きる。

溶接ヘツド２８の下には、パネル１３を溶接位
置に運ぶための可動搬送手段として、滑動部５
９，６１を有する可動台５８があり、その可動台
５８の上面にはパネル台６２，６３が設けられて
いる。可動台５８を溶接ヘツド２８から外方に引
離しておいて受け台６２，６３上にパネル１３を
載置し、可動台５８上で公知形式の芯出し部材
（図示せず）により中心合せをした後その中心合
せ位置に固定する。次に可動台５８をステツプ電
動機またはシリンダを用いて機械的止め金または
近接スイツチにより設定された既知の位置まで内
方すなわち溶接ヘツド２８の方に移動させる。可
動台５８の上には少なくとも１個の加振器６４
（第５図）が設けられ、これがシヤドーマスク枠
１２に作用してこの枠１２を短時間振動させ、全
てのばね開孔をパネル内の突栓に確実に係合させ
る。可動台５８は溶接ヘツド２８の近傍に枠１２
とパネル１３を水平に位置決めした後、枠１２と
パネル１３を上昇させ、第４図および第６図につ
いて説明するようにして所定の位置に支持する。
パネル１３の側壁の内面は固定の基準腕３３に対
接している。

第４図には、互いに鏡像関係に配置された１対
の枠支持構体６６，６７が示されている。両枠支
持構体６６，６７は実質的に同一構造であるか
ら、その構造を一方の枠支持構体６６につき第６
図を参照しながら次に説明する。枠支持構体６６
は、適当な基台（図示せず）上に固定された、主
枠部材４０とは別の平坦な水平基板６０を有し、
それに対し垂直に直立板９６が取付け固定されて
いる。直立板９６は、上下に軸受９８を有し、ボ
ールねじ７２を垂直に支持している。ボールねじ
７２は上側の軸受９８を貫通して接手７７により
ステツプ電動機７６に結合されている。直立板９
６はこのステツプ電動機７６を支持している。ボ
ールねじ７２は、これと螺合する１対の雌ねじブ
ラケツト９７（第６図）により取付板６８を、直
立板９６と平行に、支持している。取付板６８
は、裏側に滑動部材（図示せず）を有し、この滑
動部材を、直立板９６に取付けられた（取付け機
構は通常のものであるから図示せず）２本案内棒
７３，７４が貫通していて、移動時の回動が阻止
される。

取付板６８は、その上辺部付近にシリンダ６９
を取付け支持するもので、シリンダ６９の軸７０
は下方に延びて枠支持部材７１に支承されてい
る。この枠支持部材７１は、取付板６８の表面か
ら水平方向に延長するように固定された支持具９
９の先端に上下方向に回動可能に支承されてい
る。

第６図において、フエースプレートパネル１３
と枠１２とが溶接ヘツド２８の下方近傍に運ばれ
て来たとき、枠支持部材７１は最初仮想線で示す
ように水平位置をとつているが、シリンダ６９が
付勢されて軸７０を押出すと、枠支持部材７１は
垂直方向下向きに回動しその突端７８が枠１２の
下側に入る。このシリンダ６９と軸７０とは、こ
の溶接装置の中で第１の駆動装置を構成してい
る。続いて、上記突端７８に設けられている感知
器７９が作動して枠１２の下面を感知し、ステツ
プ電動機７６を付勢してボールねじ７２を回動
し、取付板６８を介して枠支持部材７１を上昇さ
せることにより突端７８を枠１２の下面に接触さ
せる。ステツプ電動機７６、ボールねじ７２、接
手７７、後記するステツプ電動機８０は、この溶
接装置の中で第２の駆動装置を構成している。感
知器７９は例えば流体感知器または渦電流感知器
で、電動機７６を停止させると、突端７８が枠１
２を支持した状態となる。枠支持構体６７の枠支
持部材８１は電動機７６の動きとは無関係にステ
ツプ電動機８０により移動されて枠１２に接触す
る。

第４図において、枠支持部材７１，８１が枠１
２を確実に保持した後、シリンダ３１が付勢され
て機械的停止部材８２が枠１２の上面に接するま
で溶接ヘツド２８を下降させる。

溶接ヘツド２８は第７図および第８図に詳細に
示すように、それぞれ角を切取つて開端部８６を
形成した２個の溶接電極８３，８４を有し、この
２つの電極に電気的に接触するように１つの接地
電極８７が設けられている。溶接電極８３，８４
は電気的に絶縁され、短い小型シリンダ８９の取
付板８８に機械的に結合されている。接地電極８
７はシリンダ８９の軸９１に結合されている。シ
リンダ８９と軸９１とは、この溶接装置の中で第
４の駆動装置を構成している。電極８３，８４お
よび８７はピン９２に軸支されてはさみのように
作動する。従つて、シリンダ８９が付勢されて軸
９１を外側に押すと、溶接電極８３，８４が接地
電極８７から離れ、シリンダ８９の軸９１が引込
むと、溶接電極８３，８４が接地電極８７に近づ
く。

第１図および第７図において、溶接ヘツド２８
を溶接のために所定の位置まで降下させると、溶
接電極８３，８４が突栓１８の両側で座金２７に
接触し、従つて突栓１８は開口部８６内に来る。
接地電極８７は枠１２とばね２３との間に来る。
従つて、電極８３，８４および８７はパネル１３
と枠１２との狭い空間に入るように十分薄く作ら
れている。シリンダ８９が引込むと、溶接電極８
３，８４が座金２７に緊密に接触し、接地電極８
７はばね２３に緊密に接触する。溶接電極８３，
８４は電気的に絶縁されているので、各別の溶接
回路を使用して突栓１８の両側で座金２３を溶接
することができる。

上記の溶接回路としては、従来周知の回路たと
えば1942年８月25日付でベイリイ氏に与えられた
米国特許第2293790号明細書および図面に示され
たような回路を使用することができる。この回路
は、交流式であつて、給電用変圧器の２次巻線の
一方の端子を溶接装置の基台側（本願第７，８図
では接地電極８７）に、他方の端子を給電時期調
節器（原理的には不可欠ではない）を介して溶接
電極（本願第７，８図では溶接電極８３または８
４）に接続し、その中間の被溶接金属部材を挟持
して所定の時期にこの金属部材を通じて上記の一
方の端子から他方の端子に所要大きさの溶接電流
を流し、２つの金属部材を相互に溶接するように
なつている。溶接回路とその付属制御回路として
は上記例以外にも任意周知のものを利用すること
ができる。第８図において、シリンダ８９はシリ
ンダ８９を電気または空気により付勢するために
使用されるコネクタ９３，９４を有する。

動作時には、まずパネル１３を可動台５８の受
け台６２，６３上に置き、当業者に公知の機構に
より中心位置に固定する。加振器６４（第５図）
を用いて枠１２を振動させ、ばねを突栓に確実に
嵌め込む。可動台５８は空気シリンダ、ボールね
じおよび電動機または他の便利な機構により内側
すなわち溶接ヘツド２８に向つて動かされるが、
その内側への移動は近接スイツチまたは機械的止
め金を用いて制限することができる。可動台５８
は枠支持部材７１，８１を水平位置（第６図）に
保つたまま所定の高さまで上昇した後引込み、パ
ネル１３を基準腕３３に対向させる。支持部材７
１，８１は突端７８が枠１２の下側に来るように
垂直位置まで回転される。空気感知器または渦電
流感知器である枠感知器７９とステツプ電動機７
６，８０が付勢されて枠支持部材７１，８１を各
別に引上げ、それらを枠１２の下面に接触させ
る。溶接ヘツド構体を止め金８２が枠１２の上面
に接触するまで下げると、その下降中に溶接電極
８３，８４に形成された開口部８６が突栓に係合
する。突栓が溶接ヘツド２８の中心に整合してい
なくても、ピン４３，４６とばね４４によつて形
成される関節が溶接ヘツド２８を旋回させて、突
栓が開口部８６に入るようにできる。可撓性帯金
５２，５３による溶接ヘツド２８の懸架により、
溶接ヘツドが第４図の紙面から自由に変移し得る
ようになつていて、ばね２３が接地電極８７と溶
接電極８３，８４との間隙に整合していなくて
も、両電極を座金２７とばね２３に確実に跨らせ
ることができる。電極が座金２７とばね２３に跨
つた後、シリンダ８９（第７図）が付勢されて溶
接電極８３，８４と接地電極８７との間に座金と
ばねを確実に挟む。溶接電流を溶接電極８３，８
４、座金２７、ばね２３および接地電極８７に流
して突栓１８の両側にそれぞれ点溶接を形成す
る。シリンダ８９を開放すると電極８３，８４お
よび８７は解放され、溶接ヘツドが中立位置まで
上昇し、可動台が引込んで降下し、外方最初の位
置に戻る。ここでパネルは取外して、次のものと
交換し、溶接を行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法によりフエースプレートパネル
に取付けられたシヤドーマスクを示すカラー映像
管の部分断面図、第２図は第１図の映像管パネル
に支持されたシヤドーマスクを示す平面図、第３
図は第１図のフエースプレートパネルのシヤドー
マスクを保持するばねの拡大図、第４図はこの発
明による溶接装置の１推奨実施例の正面図、第５
図は第４図の溶接装置の線５−５に沿う断面側面
図、第６図は第４図の枠支持部材の線６−６に沿
う断面側面図、第７図は第４図の装置の溶接およ
び接地電極の側面図、第８図は第４図の装置の溶
接および接地電極の正面図である。 １２……枠、１３……パネル、１５……側壁、
１８……突栓、２３……ぱね、２６……開孔、２
７……座金、２８……溶接ヘツド、３１……第３
の駆動手段を構成するシリンダ、５８……可動搬
送手段を構成する可動台、６９，７０……第１の
駆動手段を構成するシリンダと軸、７１，８１…
…枠支持部材、７２，７６，８０……第２の駆動
装置を構成するボールねじと２つのステツプ電動
機、７９……感知器、８３，８４……溶接電極、
８７……接地電極、８９，９１……第４の駆動装
置を構成する小型シリンダと軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 映像管パネルの側壁に固定された突栓に緊密
   に嵌合する開孔を有する座金と、映像管シヤドー
   マスクの枠に溶接され上記突栓に遊合する開孔を
   有する枠支持用ばねとを上記突栓に係合させた状
   態で上記座金を枠支持用ばねに溶接して、上記座
   金と枠支持用ばねとが上記枠を上記映像管パネル
   内に所定の間隔関係に保持するようにする溶接装
   置であつて； 上記映像管パネルを芯出し位置に受けて所定の
   溶接位置に移動させるための可動搬送手段と、上
   記枠を所定の位置に支持する枠支持部材と、上記
   枠支持部材を上記枠の近傍に位置決めする第１の
   駆動装置と、上記枠の表面を感知する感知器と、
   上記感知器に応動して上記枠支持部材を移動させ
   て上記枠に接触させることにより上記枠支持部材
   が上記枠を上記所定の位置に支持するようにする
   第２の駆動装置と、少なくとも１個の溶接電極お
   よび少なくとも１個の接地電極を有する溶接ヘツ
   ドと、上記座金と枠支持用ばねが上記溶接電極と
   接地電極との間に位置決めされるように上記溶接
   ヘツドを所定の溶接位置まで移動させる第３の駆
   動装置と、上記枠支持用ばねと上記座金に対して
   上記溶接電極と接地電極を閉じ、溶接電極がこれ
   らの電極間を流れて上記座金を上記枠支持用ばね
   に溶接し得るようにする第４の駆動装置と、を具
   備する溶接装置。