CN1063282C - 阴极射线管颗粒去除装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从CRT玻壳内除去颗粒的装置和方法。CRT玻壳包括一个封装到管锥(18)上的屏面板(14)，其中可拆下地装有选色电极组件(30)。本发明的装置包括多个撞击机构，在用合适的流体冲刷管锥整个内部的同时将异步振动加到所述玻壳的管锥上。还可以包括多个振动装置，在选色电极装入屏板并封到管锥上之前，将异步振动加到选色电极组件并从中除去颗粒。本申请还公开了用此新装置除去颗粒的方法。

Description

阴极射线管颗粒去除装置和方法

本发明涉及从包括框架和选色电极的选色电极组件中除去颗粒的装置和方法，以及在将含有电子枪的芯柱密封到CRT管锥的颈部中之前从阴极射线管(CRT)中除去颗粒的装置和方法。

诸如彩色图像管或彩色显示监视器的CRT包括由不同散彩荧光粉元组成的荧光屏，当电子束打到粉元上时将发出不同颜色的光。由一种已知的屏幕处理工艺将荧光粉元涂在屏盘的内表面上。在荧光粉元形成过程中，选色电极组件被用作照像主机(photographic master)。选色电极上有多个便于屏印的小孔，并在CRT工作时允许电子束通过。通过将框架附到固定在屏盘上的安装座装置而在靠近荧光屏附近使选色电极可拆下地装在屏盘上。在屏幕处理过程中，选色电极多次插入屏盘或从上拨下，这就增加了将荧光粉、玻璃或金属颗粒附到选色电极表面或堵塞一些小孔的可能性。在成屏过程中，诸如铝的一薄金属膜淀积在荧光粉元上，以经过屏盘向外反射其上所发出的光。金属膜还用作电极，其上加有电子加速电压。随后，屏盘在适合的密封炉中的升高的温度下玻封到CRT外壳的管锥部分。当封好的板锥组件从密封炉中取出后，即在空气中冷却并拉伸。这大大地增加了堵如玻璃颗粒、剥落金属、尘土颗粒、细纤维等的空中的污染物进入玻壳并堵塞选色电极小孔，或在选色电极与框架之间的缝中宿存的可能性。

在CRT工作时，电子束被加到每个三基色荧光粉上。三个电子束在选色电极上会聚并通过其上的小孔打到其适当的发光色荧光粉上。如果选色电极的小孔被导电颗粒堵塞，则在屏上会见到明显的亮点。若被绝缘颗粒堵塞(它被电子束负向充电)，则因库仑斥力会使电子束偏转。因此，在不检查小孔堵塞的情况下将选色电极附上时，绝缘颗粒会使图象出现光点之类的缺陷。此外，除光点问题外，绝缘颗粒还会使电子束偏色。偏色将会使经负充电颗粒使其偏转并撞击模糊区附近荧光粉元的电子束产生“晕圈”效果。此外，导电颗粒可以落入组装好的管的电子枪中并导致电短路或拉弧。

已知的技术是通过在用诸如离子化空气净化玻壳时撞击屏盘或用超声波振动玻壳来除去令人讨厌的颗粒，但是，通过分析由颗粒引起的问题后发现，这种权宜之计不足以大量减少这些令人生厌的颗粒。

本发明涉及一种从CRT玻壳内部除去颗粒的装置和方法。CRT玻壳包括封到管锥上的屏盘，其中可拆下地装有选色电极组件。该装置包括多个撞击机构，在以适当的流体冲刷管锥的整个内部的同时将异步的振动加到玻壳的管锥上。本发明还包括多个振动器，在选色电极组件装到屏盘中并封到管锥上之前，将异步振动加到选色电极组件上以从中除去颗粒。

根据本发明的一种用于从CRT玻壳中除去颗粒的装置，所述玻壳包括一个封到管锥上的屏盘，其中选色电极组件可拆下地安装在所述屏盘中，其特征在于，

多个撞击机构，用于在不同时间和不同点敲击所述管锥，以此将异步的振动加到所述玻壳的所述管锥上；和

提供一种适当的流体的装置，所述流体选自由空气和其它适当的气体组成的组，用于在施加所述振动时用所述流体冲刷所述管锥的整个内部。

根据本发明的一种从CRT玻壳的内部除去颗粒的方法，所述玻壳具有一个纵轴并包括一个封装到管锥上的屏盘，所述管锥带有一个由附件装置将其安装在所述屏盘内的选色电极组件，其特征在于，包括步骤：

将所述选色电极组件装在所述屏盘中；

将所述屏盘封装到所述管锥上；和

在以从可转动探针上来的空气冲刷所述管锥的整个内部时，用多个撞击装置沿扩开部分的不同时间和不同点敲击所述管锥而将异步振动加到所述管锥上，其中，所述的不同点是在横过所述玻壳的所述纵轴的平面中的。

图1为用本发明装置制成的彩色CRT轴向剖面的平面图；

图2为选色电极组件振动器装置的示意图；

图3为新除颗粒装置的侧视图；和

图4为图3装置的正视图。

图1示出带玻壳12的彩色CRT10，该玻壳12包括矩形屏盘14和由矩形管锥18相联的管颈16。屏盘14包括一个观看屏盘20和侧壁22。面板14的侧壁22由玻封24封在管锥18上。在观看面板20内表面上提供一发光的三色荧光屏26。屏26可以是线屏或点屏，它包括多个含红、绿和兰荧光粉元的屏元，这些粉元分别按循环次序以三条或三个一组的彩色成组方式排列。在屏26上覆有一个最好为铝的薄导电层28，且它用作向屏提供均匀的电压，同时经过观看面板20反射来自荧光粉元的光。多孔的选色电极组件30由多个附件32可拆下地与屏26具有预定相隔关系地装到埋在面板14的侧壁22中。选色电极组件30包括框架36和焊在一起的选色电极38。选色电极38可以是荫罩、电压罩或聚焦电压罩。如图l所示，选色电极38是一个焊在L形框架36中的荫罩。电子枪40居中地装在芯柱42上并封在颈16内以产生并导引三个电子束(未示)沿着会聚路径经罩38上的孔44打到屏26上。

如图2所示，组件30支承在振动装置45中。振动装置45包括带有一对绞链47的框架46，它可使框架46的一侧48升高使选色电极组件插入。一对固定的保持件49抓住L形选色电极框架36的一侧。一对可调的保持件50抓住L形框架36的另侧。在装置45上带有多个振动器51。每个振动器5l都包括联在可调气频发生器54上的气缸52。每个气频发生器54均可独立于其它气频发生器而调节。这种气频发生器可从Pennsylvania州，York郡的Penn Air Company公司得到。由支承杆58将一个锤56联到气缸52上。振动器51的个数由用于固定面板中的选色电极组件(图2未示)的附件32的个数来决定。最好，在每个附件32固定到选色电极组件的框架36的地方使用一个振动器51。气频发生器54调节成具有不同的敲打方式，以向组件30提供异步的振动。异步振动可防止损坏敲打装置之间的界面，如果振动是以一定相位规则出现的，则会损坏这一界面。在制造过程中，组件30可经任意次振动，但为了权宜，该组件应至少在最后插入或装入屏盘14之前经受到振动。

为使组件30的振动效果最大，组件应反转过来，这样，陷留在选色电极38与框架36之间的颗粒在地心引力的帮助下易于脱出。装置45由绕一对相对而设的支承件60转动的装置使其反转。

新的选色电极振动装置45的效果已在对六选色电极组件30的振动中示范出来，该组件30先前已受到了传统的面板/罩极框架组件撞击和冲刷装置(未示出)的处理，而这些传统装置已在1986年8月12日颁发给Shahan的美国专利US.4605379中描述过了。那个专利的装置包括多个撞击壁，交替地撞击屏盘14的中心。在撞击过程中，带电气体流过面板/框架罩组件，并因静电的缘故使组件和其上所粘的颗粒充电。同种的电荷将把颗粒斥离组件，并将会堵塞小孔或会使电子枪短路的撞击脱落下来的颗粒与带电气流结合起来

在当前的测验中，在装置45中装有6个选色电极30，并异步振动10秒。从六个组件30上除下的所有颗粒按颗粒类型和个数分类。这个过程在同一六组件30上重复总共4次，其结果总结成表1。

                    表1

颗粒数/内容项	测试#1	测试#2	测试#3	测试#4
					尘土	100	35	25	24
导电蒙尘	21	0	4	1
					塑料	6	0	1	3
玻璃	49	8	3	11
					黑色剂	42	12	10	10
焊溅	1	0	0	0
					金属	2	1	0	1
平均颗粒/组件	30	9	7	8

对组件30的每个连续振动测试中除下的颗粒的分析表明第一次测试不仅除下了绝大部分颗粒，而且在第一次测试中也将＞0.05mm的绝大部分颗粒除去了。很明显，当组件装在屏盘14中撞击和冲刷组件30中时，这种直接振动组件30的步骤比采用US.4605379所描述的已有技术步骤除去颗粒更为有效。

在1987年7月7日颁发给Booth等人的美国专利4678448中描述了一种具有荫罩组件的CRT玻壳中除去玻璃的装置。该装置用类似于美国专利US4605379中所描述的敲打装置来敲击玻璃屏盘的中心。

由图3和4所示的本颗粒去除装置70使从CRT玻壳12中除去颗粒的效率提高了。见图3，新除颗粒装置70包括一个靠近传送系统(未示)放置的支承框架72。运载装置74将CRT玻壳12运到可水平和垂直移动的装置的举升机构76上。举升机构76包括带U形开口79的支承件78(如图4所示)。支承件78具有一个倾斜面80，以接纳和支撑玻壳12的管锥18。图3和4中以仰视图示出带有放在支承件78中的玻壳12的举升机构76。在此位置上，屏盘14靠近气动沙锤82，它是对美国专利US4678448所描述的屏盘敲击装置的改进。并非对本发明一部分的沙锤82在下述的撞击操作中被启动来进一步帮助从玻壳12中除去颗粒。

如图3所示，除颗粒装置70还包括一个第一撞击机构84，该机构84包括一个联在三叶凸轮上的恒速电机86。第一撞击机构84固定在举升机构76上，这样，通过举升机构的工作可将其升到其可工作的位置上。通过可编程定时器(未示出)可调节电机86的启动时间。凸轮88将带有敲击面92的可回弹锤头90升高，该敲击面92在时钟6点的位置处与玻壳12的管锥18接触或撞击。锤头90最好由不会损坏玻壳的硬塑料制成。对于对角尺寸约为63-66cm(25-27英寸)的玻壳来说，敲击表面92在从玻壳的纵轴A-A算起约18.4-19cm(7.25～7.5英寸)的点处与管锥18的锥形部位接触。根据要被处理的CRT玻壳的尺寸，接触点位置当然可沿着管锥的锥形部分按比例增大或减小。当玻壳12处在升高的位置时，一个可转动的空气探针94如图3所示从缩回的位置96升高到如图4所示玻壳中的可工作的位置98上。空气探针94由带100附到电机102上，这样，探针可绕玻壳12的纵轴A-A转动，并通过在探针中的多个径向的开口104将诸如空气的气体排射出。该空气提供了一个幕帘，它冲掉了从玻壳12的管锥18内部脱落的颗粒。可转动的空气探针比已有技术的静态探针在从管锥上除去颗粒方面更有效，因为探针转动时产生的气幕帘盖住了管锥的整个内表面，然而，来自固定探针的空气只追随着优选的路径，而且不扫过管锥的整个内表面。空气可以用已有技术将其离子化，使其在玻壳中对任何绝缘颗粒静电放电，但在本装置中却不需这种权宜之计。

如图4所示的两个枢转撞击机构184和284附到支撑框架72上，并且当玻壳12处于升起的位置时分别借助于止动件185和285摆到其位置上，第一枢转撞击机构184包括一个联在三叶凸轮188上的恒速电机186。第二枢转机构284也包括一个联在三叶凸轮288上的恒速电机286。通过分开的可编程定时器(未示出)调节电机186和286的启动时刻。凸轮188和288将具有撞击面192和292的可回弹槌190和290升起，该撞击面192和292在B-B面内分别在时钟3点和9点的位置上接触或撞击玻壳12的管锥18的锥部。每个撞击装置的冲撞位置从玻壳的纵轴A-A算起约为18.4-19cm。控制电机86、186和286的每个定时器被编程为具有不同的启始时间，这样，可回弹撞击表面92、192和292彼此以稍微不同的时刻撞击管锥。这种在撞击时刻上的不同确保不会出现有害的振动，或者出现抵消振动。本申请的方法所确立的振动是异步振动。通常，撞击机构84、184和284工作约28秒。与此同时，沙锤82撞击屏盘14的中心。沙锤被编程为每秒可提供约12次冲击。撞击机构所提供的撞击次数是由电机86、186和286的速度决定的，但通常每秒约3-4次撞击。

本发明的除颗粒装置70的效果已在使用装置70后对玻壳中所剩的颗粒数的分析中得到示范。在测试#1中，对角尺寸为69cm的测试组#1的五个玻壳从可转动探针94上经历空气冲刷以及由三个上述撞击机构84、184和284所产生的振动。控制组#1也包括与测试组#1中尺寸相同的5个玻壳。控制组#1的玻壳用静态的即非转动的探针冲刷并仅用单一的在时钟6点位置撞击锥部的撞击装置(未示出)振动，撞击位置在时钟6点处但比本发明的三个撞击机构的从轴A-A上算起更向外。控制组#1的撞击装置也仅有一个两叶凸轮，但本发明的凸轮却为三叶，以在同一时间间隔内可提供较多的撞击次数。在两个测试组和控制玻壳上重复进行评估。在所有测试组中的选色电极组件(荫罩)都按前述程序异步地振动着罩的组件。

处理之后每个玻壳中残留的颗粒数是通过将一个铝盘固紧在玻壳12的颈的张开端并用橡胶槌在屏盘中心和四角上重击玻壳的屏盘来确定的。随后，玻壳倾斜约30°角并用尼龙棒在时钟的3、6、9和12点的位置上拍打使颗粒脱落到铝盘上。这些颗粒被计数，且每个玻壳的平均颗粒数表示在表2中。

                        表2

处理	测试#1(平均颗粒数)	测试#2(平均颗粒数)
控制组#1	25	16
测试组#1	10	7

随后对用20个测试玻壳和两个每个有20个玻壳的控制组进行重复评估。所有玻壳的对角尺寸为69cm及以下。控制组#2的玻壳不受撞击或冲刷，而控制组#3的玻壳用静态空气探针冲刷并用仅在时钟6点位置上撞击的单一撞击装置撞击。在测试组#2中的20个玻壳用上述的新装置70来处理。颗粒如上所述那样收集和计数。其结果如表3：

                      表3

处理	残余颗粒/玻壳(平均)
控制组#2	18
控制组#3	13
测试组#2	10

下面对大对角尺寸的大于76cm的玻壳进行评估。再次使用一个测试组和两个控制组。在控制组#4中的玻壳不受冲刷和拍打，而控制组#5中的玻壳受静态探针的冲刷和单个的在时钟6点处敲击管锥的撞击装置拍打。在测试组#3中的玻壳以装置70按上述方式处理。按上述方式收集和计数颗粒。表4列出这些结果。

                 表4

处理	残余颗粒/玻壳(平均)
控制组#4	12
控制组#5	8
测试组#3	4

从上述评估看出，非常明显，采用带三个撞击装置84、184和284、在对玻壳12的管锥18异步振动的同时从可转动空气探针中将空气幕帘注入玻壳内以冲刷从其上脱下的颗粒的装置70在处理之后减少残存在玻壳中的颗粒数比传统装置的更为有效。据信，由于管锥18在沿时钟3点到9点轴上的较平锥形比沿时钟6点-12点轴上的长(比较图3和4)，在撞击时脱落的颗粒趋于积累在具有较平锥形的区域。本发明的装置在提供循环气幕扫落从管锥整个内部脱下的颗粒同时主动地不仅在时钟6点的位置上而且还在3点和9点的位置上撞击管锥18的锥形部分。这种结构比采用已有技术的装置能除下更多颗粒。用新的装置使玻壳中残余的颗粒数降低意味着仅有较少的颗粒会堵塞荫罩的小孔或落入电子枪中，这种颗粒若为导电颗粒的话会造成电短路。因而本装置改善了由此而制成的显象管的可靠性。

Claims (7)

1．一种用于从CRT玻壳中除去颗粒的装置，所述玻壳包括一个封到管锥上的屏盘，其中选色电极组件可拆下地安装在所述屏盘中，其特征在于，

多个撞击机构(84，184，284)，用于在不同时间和不同点敲击所述管锥以此将异步的振动加到所述玻壳(12)的所述管锥(18)上；和

提供一种适当的流体的装置，所述流体选自由空气和其它适当的气体组成的组，用于在施加所述振动时用所述流体冲刷所述管锥的整个内部。

2．根据权利要求1所述的除颗粒装置，其特征在于，所述空气是经过具有径向的开口(104)的可转动空气探针(94)提供的。

3．根据权利要求1所述的除颗粒装置，其特征在于，所述除颗粒装置还包括多个振动装置(51)，用于在所述选色电极被装入所述屏盘(14)并封装到所述管锥(18)之前，将异步振动加到所述选色电极组件(30)上以从中除下颗粒。

4．根据权利要求3所述的除颗粒装置，其特征在于，所述管锥的受到敲击的不同点位于沿所述管锥的一个扩开的部分上，处于横过所述玻壳的纵轴(A-A)的一个平面(B-B)中。

5．根据权利要求4所述的除颗粒装置，其特征在于，所述空气是离子化的空气。

6．一种从CRT玻壳的内部除去颗粒的方法，所述玻壳具有一个纵轴并包括一个封装到管锥上的屏盘，所述管锥带有一个由附件装置将其安装在所述屏盘内的选色电极组件，其特征在于，包括步骤：

将所述选色电极组件(30)装在所述屏盘(14)中；

将所述屏盘封装到所述管锥(18)上；和

在以从可转动探针(94)上来的空气冲刷所述管锥的整个内部时，用多个撞击装置(84，184，284)沿扩开部分在不同时间和不同点敲击所述管锥而将异步振动力加到所述管锥上，其中，所述的不同点是在横过所述玻壳(12)的所述纵轴(A-A)的平面(B-B)中的。

7．根据权利要求6所述的除颗粒方法，其特征在于，它还包括一个在将所述选色电极组件(30)安装在所述屏盘(14)中之前，将异步振动加到靠近所述附件装置(32)的所述选色电极上以从所述选色电极组件上除去颗粒的初始步骤。

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