JPH05120995A - ブラウン管の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多種のチューブＴおよびネック管ｎの芯出し
を、容易に精度良く行う。溶着作業を熟練を要さずに行
う。 【構成】 チューブ受台13上に、チューブＴのパネル面
Ｐを上面として縦姿勢で支持し、コーン部Ｃの外径を基
準として芯出保持する。ネック管受台41上に、ネック管
ｎの外径を基準として芯出保持する。コーン部Ｃの下端
位置およびネック管ｎの上端位置を検出する。この検出
位置を基準として、多種のチューブＴおよびネック管ｎ
について、コーン部Ｃとネック管ｎとの溶着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラウン管のチューブ
のコーン部とネック管とを溶着するブラウン管の製造方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管のチューブＴは、図５に示す
ように、パネルＰ、コーン部Ｃおよびネック部Ｎを有す
るファンネルＦから構成されている。

【０００３】ところで、ブラウン管の製造工程において
ネック破損、電子銃特性、真空特性、封止等の不良のた
めにリジェクトされるブラウン管のうち、ネック部Ｎの
一部を取り除けば再生可能なものについて、ネック部Ｎ
の一部分を取り除き、新たなネック管ｎを溶着して再生
するようにしている。

【０００４】従来、この種の溶着を行う製造装置は、図
６に示すように、横型旋盤状であり、左右に同芯の回転
軸１，２を備え、一方の回転軸１にはクランプ機構３に
てパネルＰの外面を基準としてチューブＴを保持すると
ともに、他方の回転軸２にはコレットチャック４にてネ
ック管ｎの内径を基準としてそのネック管ｎを保持す
る。

【０００５】そして、溶着を行うには、ネック管ｎをコ
ーン部Ｃに近付け、両回転軸１，２に同じ回転を与え、
ネック管ｎとコーン部Ｃの継ぎ部の下面および側面から
バーナ５にて予備加熱、主加熱を行った後、ネック管ｎ
をコーン部Ｃに接合させて溶着するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造方法および装置では、横型の設備を用いて行ってい
るが、特に近来のブラウン管の表示面積の大型化に伴
い、チューブＴおよびネック管ｎを横にしての着脱、芯
出しが難しいとともに、多種のチューブＴおよびネック
管ｎの対応が難しい状況である。

【０００７】すなわち、チューブＴはパネルＰの外面を
基準にコーン部Ｃの芯出しを行うため、コーン部Ｃの正
確な芯出しを行うのが容易でなく、多種のチューブＴに
ついてクランプ機構３を取換える等の対応が必要とな
る。また、ネック管ｎはその内径を基準として芯出しを
行うため、サイズ、肉厚の異なる多種のネック管ｎの芯
出しが困難である。

【０００８】そして、このようなチューブＴのコーン部
Ｃとネック管ｎとの継ぎ作業は、熟練を要する作業であ
る。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、多種のチューブおよびネック管の芯出しを容易
に精度良く行えること、溶着作業を熟練を要さずに行え
ること、ネック部分のサイズ、肉厚の異なるものに対し
て適切な溶着工程スケジュールを用意すること、溶着し
終わった後のアニール処理をも含めて実行できることを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ブラ
ウン管のチューブのコーン部とネック管とを溶着するブ
ラウン管の製造方法であって、前記チューブのパネル面
を上面としてコーン部を芯出保持するとともに前記ネッ
ク管をコーン部と同芯に芯出保持する芯出工程、前記コ
ーン部とネック管との継ぎ部分をバーナで加熱し、ネッ
ク管を上昇させてコーン部に接合させるとともに、その
接合部分の高さに合わせてバーナを上昇させる接合工
程、前記ネック管を所定高さ下降させてコーン部との接
合部分を引き延ばすとともに、その接合部の高さに合わ
せてバーナを下降させる引き延ばし工程、前記ネック管
およびバーナを所定高さ上昇させつつ、ネック管内に気
体を注入する戻し工程、前記バーナで接合部分のアニー
ル処理を行うアニール工程を行うものである。

【００１１】請求項２の発明は、ブラウン管のチューブ
のコーン部とネック管とを溶着するブラウン管の製造装
置において、前記チューブのコーン部を基準にパネル面
を上面として支持するコーン部支持手段を有するととも
に、コーン部の下部を外径を基準として芯出保持するコ
ーン部芯出手段を有するチューブ受台と、このチューブ
受台を管軸方向に沿って上下動させるチューブ受台駆動
手段と、前記ネック管を外径を基準として前記チューブ
受台上のチューブと同芯に芯出保持するネック管芯出手
段を有するネック管受台と、このネック管受台を管軸方
向に沿って上下動させるネック管受台駆動手段と、前記
コーン部とネック管との継ぎ部分を加熱するバーナと、
このバーナを前記コーン部とネック管との継ぎ部分を中
心に回転させるとともに管軸方向に沿って上下動させる
バーナ駆動手段と、前記コーン部の下端位置およびネッ
ク管の上端位置を検出する検出手段と、この検出手段に
より検出されたコーン部の下端位置およびネック管の上
端位置を基準として、コーン部とネック管との溶着を行
わせる制御手段とを具備したものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明では、チューブのパネル面を上
面として縦姿勢で支持することにより、チューブのコー
ン部およびネック管の芯出保持を容易にする。ネック管
の上下動に連動してバーナが上下動し、加熱位置を常に
適切に保つ。戻し工程でネック管内に気体を注入するこ
とにより、内圧を調整し、コーン部とネック管との接続
部分の肉厚を調整する。溶着完了に、アニール処理に連
続して移れる。

【００１３】請求項２の発明では、チューブ受台上にチ
ューブのパネル面を上面として縦姿勢で支持するととも
にコーン部の外径を基準として芯出保持し、ネック管受
台上にネック管の外径を基準としてチューブ受台上のチ
ューブと同芯に芯出保持し、したがって、多種のチュー
ブおよびネック管でも容易に精度良く芯出しできる。

【００１４】そして、検出手段でコーン部の下端位置お
よびネック管の上端位置を検出し、この検出位置を基準
とすることにより、多種のチューブおよびネック管につ
いて、コーン部とネック管との自動溶着を行える。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を図１ないし
図４を参照して説明する。

【００１６】ブラウン管のチューブＴは、前述の図５に
示したように、パネルＰ、コーン部Ｃおよびネック部Ｎ
を有するファンネルＦから構成され、ネック部Ｎの一部
分を取り除き、新たなネック管ｎを溶着して再生可能と
する。

【００１７】図１は装置を側面より見た図で、機体11の
上面にガイドポスト12が立設され、このガイドポスト12
にチューブＴをパネルＰ面を上面として支持するチュー
ブ受台13が上下動可能に支持されている。このチューブ
受台13は、ガイドポスト12と平行に回動自在に立設され
たねじ軸14に螺合するねじ受部15を側部に設け、ねじ軸
14がチューブ受台駆動手段としてのモータ16により減速
機17を介して正逆駆動されることにより、上下方向すな
わち管軸方向に平行に移動する。

【００１８】チューブ受台13の先端上部には、図２に示
すように、チューブＴのコーン部Ｃの外径を基準にパネ
ルＰ面を上面として支持するコーン部支持手段18が設け
られている。このコーン部支持手段18は、コーン部Ｃが
挿通可能とする挿通口19を有する環状部材20を有し、こ
の環状部材20の内面からそれぞれ突出してコーン部Ｃの
外径を３点で支持する３つのローラ21が回転自在に取付
けられており、このローラ21間でコーン部Ｃを支持する
とともにコーン部Ｃを芯出しする。

【００１９】チューブ受台13の先端下部には、図２に示
すように、コーン部Ｃの下部を外径を基準として芯出保
持するコーン部芯出手段22が設けられている。このコー
ン部芯出手段22は、芯出中心の両側にコーン部下部を両
側から把持する一対のＶブロック23を有し、この各Ｖブ
ロック23は略半円状の各遮熱板24上にそれぞれ固定され
るとともに、この各遮熱板24はチューブ受台13の下面に
固定された一対のスライドガイド25間にスライド可能に
支持された各スライダ26にそれぞれ固定されており、し
たがって、一対のＶブロック23は相対して移動可能にな
っている。

【００２０】また、各スライダ26の上面にカムフォロア
27が回動自在にそれぞれ設けられ、この各カムフォロア
27にはチューブ受台13の下面に支軸28によって回動可能
に支持された略Ｌ字状の各アーム29の一端のフォーク部
30がそれぞれ嵌合し、この各アーム29の他端下面にはカ
ムフォロア31が回動自在にそれぞれ設けられ、この各カ
ムフォロア31はチューブ受台13の下面に固定された一対
のスライドガイド32間にスライド可能に支持されたスラ
イダ33の溝部34内に嵌合し、このスライダ33は図１に示
すようにチューブ受台13の下部にブラケット35で支持さ
れたシリンダ36のロッド37に連結されている。そして、
シリンダ35の駆動により、スライダ33が移動し、一対の
アーム29が均等に回動し、スライダ26および遮熱板24と
ともに一対のＶブロック23が均等に同期して接離し、こ
の一対のＶブロック23が相対して接近した際に、コーン
部Ｃを両側から把持して正確に芯出しする。

【００２１】したがって、チューブ受台13のコーン部支
持手段18およびコーン部芯出手段22により、チューブＴ
のコーン部Ｃを容易に精度良く芯出しすることができ
る。

【００２２】図１おいて、41はコーン部Ｃと同芯にネッ
ク管ｎを芯出保持するネック管受台で、このネック管受
台41は昇降軸42の上端に設けられ、この昇降軸42は機体
11の下面に支持部材43を介して支持された支持板44に設
けたガイド筒体45内に上下方向スライド可能に貫通嵌合
され、昇降軸42の下部にはブラケット46が固定され、こ
のブラケット46はガイド筒体45に平行に支持されたガイ
ド軸47にスライド可能に嵌合するとともにねじ軸48に螺
合し、このねじ軸48はタイミングベルトおよびプーリか
らなる回転伝達手段49を介してネック管受台駆動手段と
してのモータ50の駆動軸に連結されている。そして、モ
ータ50の正逆回転駆動により、ブラケット46および昇降
軸42とともにネック管受台41が上下方向すなわち管軸方
向に移動する。

【００２３】ネック管受台41の上面には、ネック管ｎを
載置する受台部51が設けられ、この受台部51にネック管
ｎを載置した状態でネック管ｎの下面開口を密閉可能と
している。

【００２４】また、ネック管受台41の上面には、ネック
管ｎを外径を基準として芯出保持するネック管芯出手段
52が設けられている。このネック管芯出手段52は、エア
チャックからなり、上端にチャック爪53を有する複数の
アーム54を有し、この各アーム54をネック管受台41の上
面に芯出中心を基準として放射方向に移動可能に設けて
いる。そして、エアの供給および排出に伴って各アーム
54が均等に内外方に移動し、その内方移動時に各アーム
54のチャック爪53でネック管ｎを把持して芯出保持する
ことができる。

【００２５】また、ネック管受台41および昇降軸42の内
部には例えば窒素ガスを供給するためのガス管路55が設
けられており、このガス管路55の上端に受台部51を貫通
して上方に突出するノズル56が設けられているととも
に、下端にガス供給部に接続される接続口57が設けられ
ている。

【００２６】図１において、61はコーン部Ｃとネック管
ｎとの継ぎ部分を加熱するバーナで、予熱用のプレヒー
トバーナ62、主加熱用のメインバーナ63、アニール用の
アニールバーナ64を有している。

【００２７】これらのバーナ62，63，64は、バーナ駆動
手段65で上下動および回動可能に支持されている。すな
わち、バーナ62，63，64はホルダ66上に取付けられ、ホ
ルダ66はスタンド67に上下動可能に支持され、スタンド
67はガイド筒体45の外側に上下動および回転可能に配設
された回転板68上に取付けられている。

【００２８】この回転板68は支持板44を上下動可能に貫
通する連結部材69にベアリング70を介して回転可能に支
持され、連結部材69はガイド筒体45に上下動可能に設け
たスライド体71の支持片72に取付けられている。このス
ライド体71の溝部73には支持板44の下面から突設された
支持体74の下端に揺動可能に軸支されたアーム75の一端
のカムフォロア76が嵌合し、アーム75の他端のカムフォ
ロア77はスライドブロック78のフォーク部79に嵌合し、
スライドブロック78は一対のガイド軸80に沿って上下動
可能とするとともにねじ軸81に螺合し、ねじ軸81はモー
タ82の駆動軸に連結されている。そして、モータ82の正
逆回転駆動により、スライドブロック78が上下動し、ア
ーム75が揺動し、スライド体71、回転板68およびホルダ
66等とともに各バーナ62，63，64が上下方向に移動す
る。

【００２９】また、支持板44上にセンターバルブ84が設
けられ、このセンターバルブ84から立設されたピン85が
回転板68に上下スライド可能に貫通嵌合されている。そ
して、センターバルブ84は外周に設けた歯車によってモ
ータ駆動による回転駆動に伴い、ピン85を介して、回転
板68およびホルダ66等とともに各バーナ62，63，64が回
転する。

【００３０】したがって、バーナ駆動手段65により、各
バーナ62，63，64は、管軸方向に沿って上下動するとと
もに、コーン部Ｃとネック管ｎとの継ぎ部分の管軸を中
心に回転する。

【００３１】また、91はコーン部Ｃの下端位置およびネ
ック管ｎの上端位置を検出する検出手段で、例えば光投
受光式の光センサ92からなり、各光センサ92は検出動作
時に管軸方向に相対して接近するとともに非検出時には
後方に退避するように移動可能に支持されている。

【００３２】図３は制御手段101 を示し、この制御手段
101 は、操作部102 から操作信号、検出手段91から検出
信号を入力し、チューブ受台駆動手段としてのモータ1
6、コーン部芯出手段22のシリンダ36、ネック管受台駆
動手段としてのモータ50、ネック管芯出手段52としての
エアチャック、各バーナ62，63，64、モータ82、センタ
ーバルブ84を制御する。そして、制御手段101 は、検出
手段91により検出されたコーン部Ｃおよびネック管ｎの
継ぎ部のガラス端位置を基準として、コーン部Ｃとネッ
ク管ｎとの溶着を行わせるプログラムを備える。

【００３３】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３４】まず、ネックサイズ、肉厚の異なるものに
対して、操作部102のセレクトスイッチによってそれぞ
れに対応した継ぎスケジュールを選択操作する。

【００３５】チューブＴを予め上昇移動されているチュ
ーブ受台13にローディングする。これにより、コーン部
Ｃの大径の上部をコーン部支持手段18の３つのローラ21
間で支持するとともに芯出しする。

【００３６】そして、コーン部芯出手段22が作動し、一
対のＶブロック23が相対して接近し、コーン部Ｃの小径
の下部を両側から把持して正確に芯出しする。

【００３７】したがって、チューブ受台13のコーン部支
持手段18およびコーン部芯出手段22により、チューブＴ
のコーン部Ｃを容易に精度良く芯出しすることができ
る。

【００３８】次に、ネック管ｎを予め下降移動されてい
るネック管受台41の受台部51上にローディングする。こ
のとき、ネック管ｎの内側にノズル56を通す。

【００３９】そして、ネック管芯出手段52のエアチャッ
クが作動し、複数のアーム54のチャック爪53でネック管
ｎの外径を把持して芯出保持する。したがって、ネック
管ｎを容易に精度良く芯出しすることができる。

【００４０】次に、操作部102 でスタートスイッチをオ
ンすると、まず、チューブＴの継ぎ部のガラス下端位置
の位置決め工程が行われる。すなわち、モータ16が駆動
され、チューブ受台13とともにチューブＴが下降し、チ
ューブＴのコーン部Ｃの下端が所定位置まで下降したこ
とを検出手段61で検出すると、モータ16が停止される。

【００４１】続いて、ネック管ｎのガラス上端位置の位
置決め工程が行われる。モータ50が駆動され、ネック管
受台41等とともにネック管ｎが上昇し、ネック管ｎの上
端が所定位置まで上昇したことを検出手段61で検出する
と、モータ50が停止される。

【００４２】次に、以降の溶着完了までの各工程につい
ては、図４のダイヤグラムを参照して説明する。なお、
図４のダイヤグラムは、コーン部Ｃの下端の高さを基準
とし、バーナ61の高さ、ネック管ｎの高さ（仮想）を示
すとともに、窒素ガスの投入タイミングを示している。

【００４３】プレヒートバーナ62が点火されるととも
に、センターバルブ84および回転板68等とともにバーナ
61全体が回転され、コーン部Ｃとネック管ｎとの継ぎ部
分を予熱する予熱工程が行われる。このとき、プレヒー
トバーナ62の火力が強力でないので、立ち上ぼる火炎の
先端部分が継ぎ部分に一致するように、プレヒートバー
ナ62の高さはその継ぎ部分より少し下方に位置してい
る。

【００４４】予熱工程後に、メインバーナ63が点火さ
れ、コーン部Ｃとネック管ｎとの継ぎ部分を主加熱する
主加熱工程が行われる。このとき、メインバーナ63の火
力は強力であるので、略水平の火炎の先端部分が継ぎ部
分に一致するようにメインバーナ63の高さを上昇させ
る。

【００４５】なお、主加熱工程において、バーナ火力、
継ぎ部の肉厚差、継ぎ部の間隔差等による継ぎに必要な
温度上昇のバラツキを操作者が監視し、必要に応じて継
ぎ温度に達した時点で、操作部102 のスイッチを押すこ
とによって、次の接合工程に進行させることができる。

【００４６】主加熱工程後、ネック管ｎの上端をコーン
部Ｃの下端を越える高さまで上昇させてそのコーン部Ｃ
に接合させるとともに、コーン部Ｃの下端位置よりやや
低い高さにメインバーナ63を上昇させる接合工程が行わ
れる。そのため、主加熱によって流動状態となったコー
ン部Ｃとネック管ｎとの継ぎ部分が接合する。

【００４７】接合工程後、ネック管ｎを最初芯出時点の
高さよりやや高い位置まで下降させてコーン部Ｃとの接
合部分を引き延ばすとともに、上昇前の高さまでメイン
バーナ63を下降させる引き延ばし工程が行われる。

【００４８】引き延ばし工程後、ネック管ｎおよびメイ
ンバーナ63をそれぞれ徐々に上昇させつつ、ガス管路55
を通じてチューブＴ内に窒素ガスを数回に分けて注入す
る戻し工程が行われる。なお、ネック管ｎは接合前の上
端位置がコーン部Ｃの接合前の下端位置に達する高さま
で上昇される。また、窒素ガスの注入により、チューブ
Ｔの内部金属の酸化等を防止できるとともに、内圧調整
して接合部分の肉厚をネック管ｎの上昇と関連づけて調
整することができる。

【００４９】戻し工程後、メインバーナ63を消すととも
にアニールバーナ64を点火し、接合部分を一定温度に加
熱して成形によるひずみを除去するアニール処理を行う
アニール工程が行われ、このアニール工程の完了によ
り、コーン部Ｃとネック管ｎとの溶着が完了する。

【００５０】そして、コーン部芯出手段22およびネック
管芯出手段52によるコーン部Ｃおよびネック管ｎの芯出
保持を解除し、ネック管受台41を下降させるとともに、
チューブ受台13を上昇させ、チューブ受台13からチュー
ブＴを取り出す。

【００５１】なお、アニール処理は特に大形のブラウン
管に対して装置上で行うと効果がある。小形のブラウン
管については継ぎ作業終了後、容易にアニール炉に移す
ことが可能であるが、大形のブラウン管ではアニール炉
に移す間に継ぎ部分の温度が下がりすぎ、再び継ぎ部分
を一定温度にした後、アニール処理を行うことになる。
そのため、継ぎ動作の後に続いてアニール工程を行うこ
とによって効率よく容易にアニール処理が可能となる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、チューブのパ
ネル面を上面として縦姿勢で支持することにより、チュ
ーブのコーン部およびネック管の芯出保持を容易にする
ことができる。ネック管の上下動に連動してバーナが上
下動し、加熱位置を常に適切に保つことができる。戻し
工程でネック管内に気体を注入することにより、内圧を
調整し、コーン部とネック管との接続部分の肉厚を調整
することができる。溶着完了後に、アニール処理に連続
して移れ、特に大形サイズのブラウン管の製造に有効で
ある。

【００５３】請求項２の発明によれば、チューブ受台上
にチューブのパネル面を上面として縦姿勢で支持すると
ともにコーン部の外径を基準として芯出保持し、ネック
管受台上にネック管の外径を基準としてチューブ受台上
のチューブと同芯に芯出し保持することができ、多種の
チューブおよびネック管でも容易に精度良く芯出しでき
る。また、検出手段でコーン部の下端位置およびネック
管の上端位置を検出し、この検出位置を基準とすること
により、多種のチューブおよびネック管について、熟練
を要さずに、コーン部とネック管との溶着を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラウン管の製造装置の一実施例を示
す側面図である。

【図２】チューブ受台上の構成を分解状態で示す斜視図
である。

【図３】ブロック図である。

【図４】ダイアグラムである。

【図５】ブラウン管のチューブの側面図である。

【図６】従来のブラウン管の製造装置の側面図である。

【符号の説明】

13 チューブ受台 16 チューブ受台駆動手段 18 コーン部支持手段 22 コーン部芯出手段 41 ネック管受台 50 ネック管受台駆動手段 52 ネック管芯出手段 61 バーナ 65 バーナ駆動手段 91 検出手段 101 制御手段 ｎ ネック管 Ｐ パネル Ｔ チューブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラウン管のチューブのコーン部とネッ
   ク管とを溶着するブラウン管の製造方法であって、 前記チューブのパネル面を上面としてコーン部を芯出保
   持するとともに前記ネック管をコーン部と同芯に芯出保
   持する芯出工程、 前記コーン部とネック管との継ぎ部分をバーナで加熱
   し、ネック管を上昇させてコーン部に接合させるととも
   に、その接合部分の高さに合わせてバーナを上昇させる
   接合工程、 前記ネック管を所定高さ下降させてコーン部との接合部
   分を引き延ばすとともに、その接合部の高さに合わせて
   バーナを下降させる引き延ばし工程、 前記ネック管およびバーナを所定高さ上昇させつつ、ネ
   ック管内に気体を注入する戻し工程、 前記バーナで接合部分のアニール処理を行うアニール工
   程を行うことを特徴とするブラウン管の製造方法。
2. 【請求項２】 ブラウン管のチューブのコーン部とネッ
   ク管とを溶着するブラウン管の製造装置において、 前記チューブのコーン部を基準にパネル面を上面として
   支持するコーン部支持手段を有するとともに、コーン部
   の下部を外径を基準として芯出保持するコーン部芯出手
   段を有するチューブ受台と、 このチューブ受台を管軸方向に沿って上下動させるチュ
   ーブ受台駆動手段と、 前記ネック管を外径を基準として前記チューブ受台上の
   チューブと同芯に芯出保持するネック管芯出手段を有す
   るネック管受台と、 このネック管受台を管軸方向に沿って上下動させるネッ
   ク管受台駆動手段と、 前記コーン部とネック管との継ぎ部分を加熱するバーナ
   と、 このバーナを前記コーン部とネック管との継ぎ部分を中
   心に回転させるとともに管軸方向に沿って上下動させる
   バーナ駆動手段と、 前記コーン部の下端位置およびネック管の上端位置を検
   出する検出手段と、 この検出手段により検出されたコーン部の下端位置およ
   びネック管の上端位置を基準として、コーン部とネック
   管との溶着を行わせる制御手段と、 を具備したことを特徴とするブラウン管の製造装置。