KR100837253B1 - 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펀넬의 보디부에 천공되어 있는 구멍에 애노드버튼을 융착하는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치를 개시한다. 본 발명은 펀넬의 내측에서 애노드버튼을 외측으로 밀어낼 수 있도록 구멍의 주위에 공압을 부여하는 내측공압부여수단과, 펀넬의 외측에서 내측공압부여수단에 의하여 밀려나는 애노드버튼의 위치를 제한할 수 있도록 애노드버튼에 공압을 부여하는 외측공압부여수단과, 내측공압부여수단과 외측공압부여수단에 공압을 공급하는 공압공급수단으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 국부적으로 용융되어 있는 펀넬의 구멍에 애노드버튼을 삽입시킨 후, 펀넬의 내외측에서 공압을 부여하는 비접촉방식에 의하여 펀넬의 보디부에 애노드버튼을 정확하게 융착시킬 수 있으며, 버튼용착부의 불량과 펀넬의 결점을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 여러 기종의 펀넬에 사용할 수 있는 높은 호환성에 의하여 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 효과가 있다.

Description

음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치{APPARATUS FOR SEALING ANODE BUTTON OF CATHODE RAY TUBE FUNNEL}

도 1은 본 발명에 따른 애노드버튼 융착장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 애노드버튼 융착장치의 작동을 설명하기 위하여 제1 및 제2 노즐의 구성을 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 애노드버튼 융착장치의 공압공급수단을 설명하기 위하여 나타낸 계통도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 펀넬 12: 보디부

14: 구멍 20: 애노드버튼

30: 제1 노즐 32: 노즐구멍

34: 제1 에어실린더 40: 제2 노즐

42: 노즐구멍 34: 제2 에어실린더

50: 컴프레서 52: 제1 공압공급라인

54: 제2 공압공급라인 56: 컨트롤러

본 발명은 음극선관용 펀넬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펀넬의 보디부에 천공되어 있는 구멍에 애노드버튼을 비접촉방식에 의하여 융착하는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브(Glass bulb)는 기본적으로 세 가지의 구성 요소, 즉 화상이 투시되는 패널(Panel)과, 이 패널의 후면에 접합되는 원추형의 펀넬 (Fun nel)과, 펀넬의 꼭지점에 융착되는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 패널, 펀넬 및 네크는 모두 유리로 제조되며, 특히 패널과 펀넬은 유리곱(Glass gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스성형에 의하여 제조하고 있다.

한편, 음극선관용 패널의 스커트부(Skirt portion)에는 다수의 구멍을 갖는 섀도우마스크(Shadow mask)가 스터드핀(Stud pin)에 의하여 지지되어 있으며, 네크에는 섀도우마스크의 구멍을 통하여 패널의 페이스부(Face portion) 내면에 도포되어 있는 결상용 형광체로 전자빔을 발사하는 전자총이 설치되어 있다. 펀넬의 요크부(York portion)에는 전자총으로부터 발사되는 전자빔을 편향시키는 편향요크가 설치되어 있고, 펀넬의 보디부(Body portion)에는 전자총으로부터의 전자를 흡인하여 패널의 페이스부에 고속으로 충돌시키기 위한 애노드버튼(Anode button)이 융착 되어 있다.

종래 음극선관용 펀넬의 보디부에 애노드버튼을 융착하는 방법을 개략적으로 살펴보면, 애노드버튼이 융착되는 펀넬의 보디부를 국부적으로 가열한 후, 애노드버튼을 삽입할 수 있는 구멍을 뚫고, 구멍에 애노드버튼을 삽입하면서 가열하여 융착하며, 구멍의 주위를 일정한 형상으로 성형하는 여러 단계를 거쳐 실시하고 있다. 애노버튼의 융착장치는 펀넬을 척킹하는 척킹유닛(Chucking unit)과, 척킹유닛에 척킹되어 있는 펀넬을 각 단계로 이송시키는 인덱싱유닛(Indexing unit)과, 펀넬의 가열을 위하여 각 단계에 설치되어 있는 버너와, 펀넬의 보디부에 구멍을 뚫는 천공기와, 애노드보턴을 구멍에 삽입하는 인서팅유닛(Inserting unit)과, 애노드버튼이 융착되어 있는 보디부의 주위를 일정한 형상의 보턴융착부로 성형하는 포밍유닛(Forming unit)으로 구성되어 있다. 애노드보튼 융착장치의 구성과 작용은 본 출원인의 한국 특허출원 제2001-75422호에 자세히 기재되어 있으므로, 이를 본 명세서에 참고하기로 하고 상세한 설명은 생략한다.

이와 같은 융착장치의 포밍유닛에는 일례로 애노드버튼이 융착되는 보디부의 외면곡률과 부합하는 흑연 또는 금속을 소재로 제작되어 있는 진공흡착패드가 있다. 에어실린더의 작동에 의하여 진공흡착패드를 애노드버튼이 융착되어 있는 보디부의 외면에 밀착시키고, 진공흡착패드의 흡입에 의하여 애노드버튼과 보디부의 용융되어 있는 부분을 흡착시켜 버튼융착부를 형성한다. 포밍유닛의 다른 예로 애노드버튼이 융착되는 보디부의 내면곡률과 부합하는 흑연 또는 금속을 소재로 제작되어 있는 가압패드가 있다. 에어실린더의 작동에 의하여 상승되는 가압패드는 애노 드버튼과 보디부의 용융되어 있는 부분을 내측에서 외측으로 밀어내어 버튼융착부를 형성한다.

그러나 종래기술의 융착장치에 있어서 진공흡착패드와 가압패드 모두는 펀넬의 보디부에 접촉되어 버튼융착부를 성형하는 접촉방식이기 때문에 버튼융착부의 불량률이 높은 문제가 있다. 즉, 패드의 표면에 묻는 용융유리는 버튼융착부의 표면을 겹치게 하는 주름(Lap) 등과 같은 불량을 발생시키고, 패드의 표면에 오염되어 있는 먼지 등의 이물질이나 산화화합물이 버튼융착부를 오염시키는 문제가 있다. 따라서, 패드의 표면에 묻는 용융유리와 이물질을 수시로 제거해야하는 번거로운 단점이 수반될 뿐만 아니라, 작업시간의 지연으로 생산성이 저하되는 문제가 있다. 특히, 에어실린더의 기구적 오차로 인하여 펀넬의 보디부에 접촉하는 패드의 위치가 변동될 경우 애노드버튼의 돌출, 썩업미스(Suck-up miss)라 불리는 보튼융착부의 성형부족 및 침하 등 버튼융착부의 불량률은 더욱 가중된다. 또한, 패드와 보디부의 온도차로 인한 열충격(Thermal shock)에 의하여 미세한 금(Check) 등의 결점이 발생되는 문제가 있다.

한편, 음극선관은 크기가 다른 여러 기종으로 제조되고 있는 바, 펀넬의 기종을 변경할 경우 펀넬의 곡률에 부합하도록 패드를 교체해야 한다. 따라서, 다기종의 펀넬을 생산하기 위한 유연생산시스템(Flexible manufacturing system)으로의 전환에 많은 지장을 받고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하 여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비접촉방식에 의하여 펀넬의 보디부에 애노드버튼을 정확하게 융착시킬 수 있는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 비접촉방식에 의한 애노드버튼의 융착으로 버튼용착부의 불량과 펀넬의 결점을 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 여러 기종의 펀넬에 사용할 수 있는 높은 호환성에 의하여 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 펀넬의 보디부에 천공되어 있는 구멍에 애노드버튼을 융착하는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 있어서, 펀넬의 내측에서 애노드버튼을 외측으로 밀어낼 수 있도록 구멍의 주위에 공압을 부여하는 내측공압부여수단과; 펀넬의 외측에서 내측공압부여수단에 의하여 밀려나는 애노드버튼의 위치를 제한할 수 있도록 애노드버튼에 공압을 부여하는 외측공압부여수단과; 내측공압부여수단과 외측공압부여수단에 공압을 공급하는 공압공급수단으로 이루어지는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 있다.

또한, 내측공압부여수단은 환형 단면의 노즐구멍을 갖는 제1 노즐로 이루어지고, 외측공압부여수단은 원형 단면의 노즐구멍을 갖는 제2 노즐로 이루어지는 것에 있다.

이하, 본 발명에 따른 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 음극선관용 펀넬(10)의 보디부(12)에 구멍(14)이 형성되어 있으며, 보디부(12)의 구멍(14)에는 전자총으로부터의 전자를 흡인하여 패널의 페이스부에 고속으로 충돌시키기 위한 애노드버튼(20)이 융착되어 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 융착장치는 애노드버튼(20)의 융착시 펀넬(10)의 내측에서 구멍(14)의 주위에 공압을 부여하는 내측공압부여수단으로 제1 노즐(30)과, 펀넬(10)의 외측에서 보디부(12)의 구멍(14)에 삽입되어 있는 애노드버튼(20)에 대하여 공압을 부여하는 외측공압부여수단으로 제2 노즐(40)을 구비한다. 제1 노즐(30)의 노즐구멍(32)은 환형의 단면으로 형성되어 있으며, 제2 노즐 (40)의 노즐구멍(42)은 원형의 단면으로 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서 공압은 공기, 질소(N₂)가스, 이산화탄소(CO₂) 등의 기체를 사용하여 발생시킬 수 있다. 그리고 제1 및 제2 노즐(30, 40) 각각은 작동수단으로 제1 및 제2 에어실린더 (34, 44)의 작동에 의하여 펀넬(10)의 구멍(14)에 대하여 승강할 수 있도록 설치되어 있다. 작동수단은 잘 알려진 서보모터와, 서보모터의 구동에 의하여 제1 및 제2 노즐(30, 40)을 승강시키는 리니어모션가이드(Linear motion guide)나 랙과 피니언으로 구성할 수도 있다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 노즐(30)과 제2 노즐(40) 각각은 공압공급수단으로 잘 알려진 컴프레서(Compressor: 50)와 제1 및 제2 공압공급라인(52, 54)에 의하여 연결되어 있다. 공압공급수단의 제1 및 제2 공압공급라인(52, 54)에는 매뉴얼밸브(Manual valve: 52a, 54a), 필터(Filter: 52b, 54b), 릴리프밸브 (Relief valve: 52c, 54c), 솔레노이드밸브(Solenoid valve: 52d, 54d), 첵밸브 (Check valve: 52e, 54e)가 순차적으로 장착되어 있다. 작업자는 매뉴얼밸브(52a, 54a)의 수동조작에 의하여 제1 및 제2 공압공급라인(52, 54)을 개방 또는 폐쇄시켜 공압의 공급을 제어한다. 필터(52b, 54b)는 워터트랩(Water trap)에 기체를 통과시켜 기체에 포함되어 있는 이물질을 제거하며, 릴리프밸브(52c, 54c)는 산소와 가스의 압력을 설정 압력으로 제어한다. 솔레노이드밸브(52d, 54d)는 컨트롤러(56)에 연결되어 있고, 컨트롤러(56)는 프로그램에 의하여 솔레노이드밸브(52d, 54d)를 작동시켜 공압의 흐름을 제어한다. 본 실시예에 있어서 솔레노이드밸브(52d, 54d)의 제어에 의하여 제1 노즐(30)을 통하여 부여되는 공압은 제2 노즐(40)을 통하여 부여되는 공압보다 크게 설정되어 있다. 그리고 첵밸브(52e, 54e)는 기체의 역류를 차단한다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 대한 작용을 설명한다.

도 2를 참조하면, 애노드버튼(20)이 융착되는 펀넬(10)의 보디부(12)를 버너의 화염에 의하여 국부적으로 가열한 후, 애노드버튼(20)을 삽입할 수 있는 구멍 (14)을 뚫고, 보디부(12)의 구멍(14)에 애노드버튼(20)을 삽입하면서 가열한다. 이때, 애노드버튼(20)의 삽입에 의하여 보디부(12)의 내면에는 환형의 융기부(16)가 돌출되며, 구멍(14)의 주위는 버너의 가열에 의하여 용융되어 있게 된다.

다음으로, 제1 에어실린더(34)의 작동에 의하여 제1 노즐(30)을 상승시켜 펀넬(10)의 내면에 접근시키고, 제2 에어실린더(44)의 작동에 의하여 제2 노즐(40)을 하강시켜 펀넬(10)의 외면에 접근시킨다. 이때, 제1 및 제2 노즐(30, 40) 각각은 보디부(12)의 내외면으로부터 소정의 간격을 두고 이격되므로, 보디부(12)의 용융유리가 제1 및 제2 노즐(30, 40)에 묻거나 또는 제1 및 제2 노즐(30, 40)의 표면에 부착되어 있는 이물질이나 산화화합물에 의한 보디부(12)의 오염이 효과적으로 방지된다. 이와 같은 제1 및 제2 노즐(30, 40)의 비접촉에 의하여 불량을 크게 감소시킬 수 있으며, 특히 제1 및 제2 노즐(30, 40)이 보디부(12)의 내외면에 접촉할 경우 열충격에 의하여 야기되었던 미세한 금 등과 같은 결점의 발생을 완전히 배제할 수 있다.

도 3을 참조하면, 보디부(12)의 구멍(14) 주위가 용융되어 있고, 제1 및 제2 노즐(30, 40)이 펀넬(10)의 내외면에 접근되어 있는 상태에서 컴프레서(50)를 작동시키면, 컴프레서(50)의 작동에 의하여 발생되는 공압은 제1 및 제2 공압공급라인 (52, 54)의 매뉴얼밸브(52a, 54a), 필터(52b, 54b), 릴리프밸브(52c, 54c), 솔레노이드밸브(52d, 54d), 첵밸브(52e, 54e)를 순차적으로 경유하여 제1 및 제2 노즐 (30, 40)에 공급된다. 제2 노즐(40)의 노즐구멍(42)을 통하여 분출되는 기체는 애노드버튼(20)의 상면 중앙에 공압을 부여하고, 제1 노즐(30)의 노즐구멍(32)을 통하여 분출되는 기체는 보디부(12)의 융기부(16)에 공압을 부여한다. 작업자는 매뉴얼밸브(52a, 54a)의 수동조작에 의하여 공압의 유량을 적절하게 조절할 수 있다. 제1 및 제2 공압급라인(5, 54) 각각의 솔레노이드밸브(52d, 54d)는 컨트롤러(56)의 제어에 의하여 공압의 유량을 적절하게 제어한다.

한편, 제1 노즐(30)로부터의 공압에 의해서는 융기부(16)와 애노드버튼(20)은 외측으로 밀려나게 되고, 제2 노즐(40)로부터의 공압에 의해서는 외측으로 밀려나는 애노드버튼(20)의 위치가 제한되게 된다. 따라서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 융기부(16)는 보디부(12)의 곡률과 정확하게 일치하는 형상으로 성형되고, 보디부(12)의 내외면에 돌출됨이 없이 보디부(12)의 곡률과 일치하는 위치에 융착된다. 그리고 제1 및 제2 노즐(30, 40)의 비접촉방식에 의하여 애노드버튼(20)의 융착을 정확하게 실시할 수 있으므로, 펀넬의 곡률에 구애받음이 없이 여러 기종의 펀넬에 사용할 수 있는 높은 호환성에 의하여 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있다.

이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 의하면, 국부적으로 용융되어 있는 펀넬의 구멍에 애노드버튼을 삽입시킨 후, 펀넬의 내외측에서 공압을 부여하는 비접촉방식에 의하여 펀넬의 보디부에 애노드버튼을 정확하게 융착시킬 수 있으며, 버튼용착부의 불량과 펀넬의 결점을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 여러 기종의 펀넬에 사용할 수 있는 높은 호환성에 의하여 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 펀넬의 보디부에 천공되어 있는 구멍에 애노드버튼을 융착하는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치에 있어서,

   상기 펀넬의 내측에서 상기 애노드버튼을 외측으로 밀어낼 수 있도록 상기 구멍의 주위에 공압을 부여하는 내측공압부여수단과;

   상기 펀넬의 외측에서 상기 내측공압부여수단에 의하여 밀려나는 상기 애노드버튼의 위치를 제한할 수 있도록 상기 애노드버튼에 공압을 부여하는 외측공압부여수단과;

   상기 내측공압부여수단과 외측공압부여수단에 공압을 공급하는 공압공급수단으로 이루어지는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공압공급수단은,

   공압을 발생시키는 컴프레서와;

   상기 내측공압부여수단과 연결되어 있고, 공압의 흐름을 제어하는 매뉴얼밸브, 필터, 릴리프밸브, 솔레노이드밸브, 첵밸브가 장착되어 있는 제1 공압공급라인과;

   상기 외측공압부여수단과 연결되어 있고, 공압의 흐름을 제어하는 매뉴얼밸브, 필터, 릴리프밸브, 솔레노이드밸브, 첵밸브가 장착되어 있는 제2 공압공급라인과;

   상기 제1 공압공급라인과 제2 공압공급라인 각각의 솔레노이드밸브를 제어하는 컨트롤러로 구성되는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내측공압부여수단은 환형 단면의 노즐구멍을 갖는 제1 노즐로 이루어지고, 상기 외측공압부여수단은 원형 단면의 노즐구멍을 갖는 제2 노즐로 이루어지는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내측공압부여수단과 외측공압부여수단을 상기 펀넬의 내외면에 대하여 이격시킬 수 있도록 운동시키는 작동수단을 더 구비하는 음극선관용 펀넬의 애노드버튼 융착장치.

Images