EP0209438B1 - Dispositif de soudage de cathode pour canon à électrons - Google Patents
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- EP0209438B1 EP0209438B1 EP19860401456 EP86401456A EP0209438B1 EP 0209438 B1 EP0209438 B1 EP 0209438B1 EP 19860401456 EP19860401456 EP 19860401456 EP 86401456 A EP86401456 A EP 86401456A EP 0209438 B1 EP0209438 B1 EP 0209438B1
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- H01J2209/18—Assembling together the component parts of the discharge tube
- H01J2209/185—Machines therefor, e.g. electron gun assembling devices
Definitions
- the present invention relates to a cathode welding device for an electron gun mainly applicable to the field of manufacturing color television tubes.
- the mounting machine includes a cathode insertion mechanism and allows firstly to adjust the distances between each electrode making up the barrel, to place a cathode rod in its support and then to immobilize the assembly, possibly after a check dimensional, on the one hand by welding the cathode rod into its support, on the other hand, by beading the different electrodes of the barrel together.
- the finished product is an electron gun ready for assembly with the rest of a color television tube, for example.
- Such machines are described in particular in document FR-A 2 205 738 which relates to a method of assembling an electrode in a cathode-ray tube.
- the different stages of an assembly process are reported.
- a welding assembly is described comprising four air cylinders and four welding guns extending radially towards the position for fixing the cathode rod in its support.
- the air cylinders operate at a given instant under the action of an operator so as to apply pressure by the welding guns also called welding needles.
- the present invention relates to a cathode welding device for an electron gun, the cathode mainly comprising a rod in an envelope, the device being of the type where at least one head carries out welding by pressing, each welding head being located laterally relative to the envelope and comprising a welding needle mounted in a support and provided with a first pneumatic-type motor device acting by means of a piston mounted on a shaft coaxial with the movement of the needle, thus achieving a contact pressure of the needle on the envelope, the device is characterized in that it comprises a second motor device mounted on the needle support shaft and actuated by the same piston to then produce a welding pressure , said second device being of the tarable spring type.
- FIG. 1 there is shown a welding device according to the prior art.
- the cathode 13 comprises, at the level of the welding concerned by the invention, a rod 14 disposed in a casing 15.
- the rod 14 comprises two cylindrical bodies connected to each other, the first cylindrical body coming by force into the cylindrical envelope of the support 15.
- the assembly is coaxial with the axis 16 which will be the central axis of emission of electrons for the completely finished barrel.
- a welding head Perpendicular to axis 16, along axis 17 a welding head mainly composed of a support 1 and a needle 10 acts along axis 17.
- the needle receives no motor effect d a pneumatic machine 6 in a chamber 2.
- the pneumatic machine 6 exerts a docking and welding pressure which performs the welding operation.
- the needle 10 is mounted in a part 18 of a carriage 3 which slides in an opening 19 of the support 1.
- the rear part of the carriage 3 receives the fixing of a shaft 9, for example fixed in a threaded hole by the through a threaded end of this shaft.
- the shaft transverses a suitable opening of the support 1 to arrive on a piston 4 arranged in a compression chamber 2.
- a pneumatic machine 5-8 makes it possible to bring the pressures so as to carry out the welding operation. An operator manually controls these operations.
- FIG. 2 The invention addresses these drawbacks by proposing in FIG. 2 in particular a particularly efficient embodiment.
- the same cathode assembly 13 is shown therein consisting of the rod 14 in its envelope 15.
- the needle 10 is mounted on a support 22.
- a first motor device 25-31 makes it possible to exert a pressure for approaching the needle on the envelope. It is thus possible to control by electro-pneumatic means that the needle arrives on the envelope 15 with a suitable speed.
- a second motor device 23-23A then produces a welding pressure.
- the first motor device shown in the drawing mainly consists of a pneumatic machine 30, 31 suitably controlled which actuates a piston 29 in a chamber 27.
- the piston 29 is mounted at one end of a longitudinal shaft 28 which enters a chamber 24 of a needle holder 22.
- the shaft 28 is aligned with axis 17 of movement of the needle.
- the other end of the shaft 28 consists of a threaded part 32 mounted in a threaded hole of a means for calibrating the docking pressure. This means for setting the docking pressure makes it possible to adjust a fraction of the docking pressure as desired without varying the electro-pneumatic device which is more difficult to adjust.
- the calibration means comprises a part 33 which is movable in rotation from the outside of the device so as to produce a relative displacement of the needle 10 and of the shaft 28. It will be appreciated that thus the pressure d docking can change without the electro-pneumatic machine 30, 31 being modified.
- the setting means comprises a body 33 integral with the mobile part in rotation, the end opposite to the part in contact with the shaft 28 is externally threaded so as to be mounted in a support 21 of the needle 10.
- the needle 10 is fixed to support 21 and can move inside of it by rotation of part 33 of the taring means.
- the body 33 is hollow so as to allow the body 20 of the needle 10 to advance.
- the body of the needle 20 has a first shoulder 23A which makes it possible to receive a second motor device intended to exert the pressure of welding.
- the second motor device 23 is disposed inside the support 21 between the shoulder 23A and a fixed part 33 relative to the support 22.
- This motor device is an elastic means which is actuated by a second action of the electro-pneumatic device 31, 30.
- the fixed part 33 is constituted by the means for setting the docking pressure.
- the electro-pneumatic machine 30, 31 emits a first docking pressure with a suitable calibration of the means 33.
- the needle passes from the high position 11 to the welding position 12.
- a second pressure is emitted by the electro-pneumatic device 30, 31 so as to cause the second motor device constituted by the spring 23 to act.
- the shoulder portion 23A of the body 20 of the needle 10 is moved towards the inside of the support 21, the other end of the spring 23 being fixed by the end of the body 33 of the calibration means.
- the setting means 33 is in fact fixed by a thread 25 to the support 21 which slides in the support 22.
- a welding device can comprise a single head rotating around the cathode to be welded at three or four welding points for example.
- the welding device comprises three coplanar welding heads distributed around the welding gun.
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Description
- La présente invention concerne un dispositif de soudage de cathode pour canon à électrons principalement applicable au domaine de la fabrication des tubes de télévision en couleur.
- En fabrication de canons, on utilise des têtes de soudage dans un appareil qui permet de réaliser un montage des différentes parties constituantes du canon à électrons. La machine de montage comporte une machie d'insertion de cathode et permet dans un premier temps de régler les distances entre chaque électrode composant le canon, de disposer un bâtonnet de cathode dans son support puis d'immobiliser l'ensemble, éventuellement après un contrôle dimensionnel, d'une part par soudage du bâtonnet de cathode dans son support, d'autre part, par perlage des différentes électrodes du canon entre elles. Le produit fini est un canon à électrons prêt à être as- semblié avec le reste d'un tube de télévision en couleur par example.
- De telles machines sont décrites notamment dans le document FR-A 2 205 738 qui concerne un procédé d'assemblage d'une électrode dans un tube cathodique. Les différentes étapes d'un procédé d'assemblage y sont rapportées. En particulier, on décrit un ensemble de soudage comprenant quatre cylindres à air et quatre canons de soudage s'étendant radialement vers la position de fixation du bâtonnet de cathode dans son support. Les cylindres à air opèrent à un instant donné sous l'action d'un opérateur de manière à appliquer une pression par les canons de soudage dénommés aussi aiguilles de soudage.
- On connaît d'après le document "Soudure par résistance, Théorie et Pratique" Octobre 1958, pages 24-32, publié à Bruxelles, un dispositif de soudage de tôles épaisses comportant deux cylindres à air comprimé, le deuxième cylindre exerçant une pression supplémentaire de "forgeage", ce qui est exclu pour le soudage de petits éléments tels que des cathodes pour canons à électrons.
- C'est un but de la présente invention de permettre d'améliorer le soudage en proposant une solution nouvelle qui permet d'éviter que l'accostage et le soudage de la cathode soient réalisés en même temps, ce qui est désavantageux. C'est un autre avantage de la présente invention de permettre de rendre le soudage automatisable.
- En effet, la présente invention concerne un dispositif de soudage de cathode pour canon à électrons, la cathode comportant principalement un bâtonnet dans une enveloppe, le dispositif étant du type où au moins une tête réalise le soudage par appui, chaque tête de soudage étant située latéralement relativement à l'enveloppe et comportant une aiguille de soudage montée dans un support et munie d'un premier dispositif moteur de type pneumatique agissant par le moyen d'un piston monté sur un arbre coaxial au mouvement de l'aiguille, réalisant ainsi une pression d'accostage de l'aiguille sur l'enveloppe, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un second dispositif moteur monté sur l'arbre de support d'aiguille et actionné par le même piston pour réaliser ensuite une pression de soudure, ledit second dispositif étant du type à ressort tarable.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'aide de la description et des figures annexées qui représentent:
- - la figure 1, un schéma d'un dispositif de soudage selon l'art antérieur;
- - la figure 2, un schéma d'une tête de soudage selon l'invention.
- A la figure 1, on a représenté un dispositif de soudage selon l'art antérieur. La cathode 13 comporte au niveau du soudage concerné par l'invention un bâtonnet 14 disposé dans une enveleoppe 15. Le bâtonnet 14 comporte deux corps cylindriques raccordés l'un à l'autre, le premier corps cylindrique venant à force dans l'enveloppe cylindrique du support 15. L'ensemble est coaxial à l'axe 16 qui sera l'axe central d'émission d'électrons pour le canon complètement fini.
- Perpendiculairement à l'axe 16, selon l'axe 17 une tête de soudage composée principalement d'un support 1 et d'une aiguille 10 agit selon l'axe 17. En position 11 neutre, l'aiguille ne reçoit aucun effet moteur d'une machine pneumatique 6 dans une chambre 2. En position 12 la machine pneumatique 6 exerce une pression d'accostage et de soudage qui réalise l'opération de soudage. L'aiguille 10 est montée dans une partie 18 d'un chariot 3 qui coulisse dans une ouverture 19 du support 1. La partie arrière du chariot 3 reçoit la fixation d'un arbre 9, par exemple fixé dans un trou taraudé par l'intermédiaire d'une extrémité filetée de cet arbre. L'arbre tranverse une ouverture convenable du support 1 pour arriver sur un piston 4 disposé dans une chambre de compression 2. Une machine pneumatique 5-8 permet d'amener les pressions de manière à réaliser l'opération de soudage. Un opérateur commande manuellement ces opérations.
- On a constaté qu'au cours de l'opération de soudage la machine amenait en percussion la tête de soudage sur la cathode. Il s'ensuit une usure de l'aiguille qui conduit à une diminution de la qualité de la fabrication des canons.
- L'invention porte remède à ces inconvénients en proposant à la figure 2 notamment un exemple de réalisation particulièrement performant. On y a représenté le même ensemble 13 de cathode constitué du bâtonnet 14 dans son enveloppe 15. L'aiguille 10 est montée sur un support 22. Un premier dispositif moteur 25-31 permet d'exercer une pression d'accostage de l'aiguille sur l'enveloppe. Il est ainsi possible de contrôler par des moyens électro- pneumatiques que l'aiguille arrive sur l'enveloppe 15 avec une vitesse convenable. Un second dispositif moteur 23-23A réalise ensuite une pression de soudure.
- Le premier dispositif moteur représenté au dessin est constitué principalement par une machine pneumatique 30, 31 commandée de manière convenable qui actionne un piston 29 dans une chambre 27. Le piston 29 est monté à une extrémité d'un arbre longitudinal 28 qui pénètre dans une chambre 24 d'un support d'aiguille 22. L'arbre 28 est aligné avec l'axe 17 de mouvement de l'aiguille. L'autre extrémité de l'arbre 28 est constitué d'une partie filetée 32 montée dans un trou taraudé d'un moyen de tarage de la pression d'accostage. Ce moyen de tarage de pression d'accostage permet de régler à volonté une fraction de la pression d'accostage sans faire varier le dispositif électro-pneumatique plus délicat à régler. A cet effet, le moyen de tarage comporte une partie 33 qui est mobile en rotation depuis l'extérieur du dispositif de façon à réaliser un déplacement relatif de l'aiguille 10 et de l'arbre 28. On conçoit qu'ainsi la pression d'accostage puisse changer sans que la machine électro-pneumatique 30, 31 soit modifiée. Le moyen de tarage comporte un corps 33 solidaire de la partie mobile en rotation dont l'extrémité opposée à la partie en contact avec l'arbre 28 est filetée extérieurement de manière à être montée dans un support 21 de l'aiguille 10. L'aiguille 10 est fixée au support 21 et peut se déplacer à l'intérieur de celui-ci par rotation de la partie 33 du moyen de tarage. A cette fin, le corps 33 est creux de manière à permettre une avancée du corps 20 de l'aiguille 10. Le corps de l'aiguille 20 comporte un premier épaulement 23A qui permet de recevoir un second dispositif moteur destiné à exercer la pression de soudage.
- Le second dispositif moteur 23 est disposé à l'intérieur du support 21 entre l'épaulement 23A et une partie fixe 33 relativement au support 22. Ce dispositif moteur est un moyen élastique qui est actionné par une deuxième action du dispositif électro-pneumatique 31,30. Dans le mode de réalisation de la figure la partie fixe 33 est constituée par le moyen de tarage de la pression d'accostage.
- Pour réaliser le soudage la machine électro-pneumatique 30, 31 émet une première pression d'accostage avec un tarage convenable du moyen 33. L'aiguille passe de la position haute 11 à la position de soudage 12. Puis une seconde pression est émise par le dispositif électro-pneumatique 30, 31 de manière à faire agir le second dispositif moteur constitué par le ressort 23. La partie épaulée 23A du corps 20 de l'aiguille 10 est déplacée vers l'intérieur du support 21, l'autre extrémité du ressort 23 étant fixée par l'extrémité du corps 33 du moyen de tarage. Le moyen de tarage 33 est en effet fixé par un filetage 25 au support 21 qui coulisse dans le support 22.
- Un dispositif de soudage peut comporter une tête unique tournant autour de la cathode à souder en trois ou quatre points de soudage par exemple. Dans un mode de réalisation, le dispositif de soudage comporte trois têtes de soudage coplanaires réparties autour du canon à souder.
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