KR100206278B1 - 음극선관의 새도우마스크 성형과 동시 프레임조립방법, 그 프레임 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 즉시 동일 포지션상에서 프레임과 접합하는 음극선관의 마스크성형과 동시 프레임조립방법, 그 프레임 및 그 장치에 관한 것이다.

평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 펀치(punch), 다이(die), 녹아웃(knock out)을 구비하는 마스크 성형장치에 의하여, 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 즉시 동일 포지션상에서 프레임과 접합함에 있어서, 프레임의 로딩 및 취출이 다이의 상단에서 이루어지며, 로딩된 프레임은 고정된채 마스크가 프레임의 내벽에 안내되어 하강하여 프레임에 조립되며 이러한 상태에서 용접을 이루게 하므로서 종래에서와 같이 프레스 금형에서 새도우마스크만을 포밍하고 포밍된 새도우마스크를 세척 및 흑화공정을 거치며 별도의 용접다이에서 마스크-프레임용접조립을 하게되는 번거로움이 없이 프레스머신에서 새도우마스크포밍과 동시에 프레임조립을 완료되어 다음공정인 세척 및 흑화공정을 취하게 됨에 따라 별도의 용접다이에서 마스크-프레임용접조립을 하게되는 공정을 단축시키게되는 효과가 있게 된다.

Description

음극선관의 새도우마스크 성형과 동시 프레임 조립방법, 그 프레임 및 장치

제1도는 종래의 새도우마스크-프레임 조립공정도.

제2도는 본 발명에 따른 새도우마스크-프레임 조립공정도.

제3a, 3b도는 종래의 마스크-프레임 조립장치의 구성과 작동을 보이는 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 마스크-프레임 동시 조립을 위한 장치의 작동을 보이는 일부 단면을 취한 장치의 정면도.

제5도는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임을 나타낸 것으로 5a도는 정 단면도, 5b도는 5a도의 평면도, 5c도는 다른 프레임의 정 단면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 정 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M,10 : 새도우마스크(shadowmask) 10a : 스커트부(skirt)

F,12 : 프레임 12a : 절곡수평부

12b : 절곡수직부 12c : 핀부분

14 : 베이스(base) 1,15 : 녹아웃(knock out)

15a : 골률부 15b : 바(bar)

D,17 : 다이(die) 17a : 전극삽입홀

17b,17c : 단턱 9,18 : 펀치(punch)

18a : 곡률부 19 : 전극밴드

3,19a : 지지전극 2,20 : 가압전극

21 : 블랭크 홀더 30 : 프레임

30a : 절곡수평부 30b : 절곡수직부

30c,30d : 절곡비드(bead) T : 기대

본 발명은 마스크-프레임조립에 관한 것으로, 특히 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 즉시 동일 포지션상에서 프레임과 접합하는 음극선관의 마스크성형과 동시 프레임조립방법, 그 프레임 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 (새도우)마스크는 열영향의 감소를 위해 0.1mm단위의 매우 얇은 박판으로 형성되므로 자체적인 형상유지력이 없으므로 프레임에 접합하여 마스크-프레임 조립체로 취급하게 된다.

아에따라 종래의 마스크-프레임 제조과정은 제1도에 도시된 바와 같이, 평면마스크(flat mask)를 금형에 로딩하여 곡면마스크로 성형한뒤, 세척 및 흑화공정을 거쳐 별도의 용접다이로 이송되어 프레임에 용접하게 된다.

그런데, 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 가공은 딥드로잉(deep drawing)이 되므로 성형후 스프링백(spring back)등 상당한 사후변형이 일어나게 된다.

이와 같은 사후변형은 시간의 경과에 따라 그 변형량이 증가하여 프레임과의 결합을 곤란하게 하고, 완성된 마스크-프레임이 형광면과 일정한 간격을 유지할 수 없게 된다.

또한 마스크와 프레임은 일반적으로 저항용접으로 접합시키게 되는 까닭에 용접팀이 용접부위를 가압하게 됨에 따라 박판인 마스크에 변형이 잘 발생한다.

이러한 변동은 마스크의 뒤틀림이나 위치변동 또는 형광면과의 간격변화등을 야기시켜 음극선관의 화질을 저하시키는 요인이 된다.

이러한 문제점들을 감안하여 특허출원 93-19599호에는 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 즉시 동일 포지션상에서 프레임과 접합시키게 하므로서 마스크-프레임제조시의 마스크에 여러변형이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 마스크-프레임제조방법이 제안된바 있다.

이를 제3a, b도를 참조하여 개략적으로 설명한다.

마스크-프레임 제조장치는 펀치(P)의 스트로크(stroke) 하단에 위치하며 곡면마스크가 접합된 프레임(F)을 일시 지지하는 프레임 지지블럭인 녹 아웃(knock out)(1)과, 펀치(P)에 의해 성형된 곡면마스크가 상기 프레임(F)에 용접하는 용접수단을 구비한다.

상기 용접수단은 곡면마스크 및 프레임에 대해 상대 이동하는 복수의 가압전극(2)과, 이 가압전극(2)에 대응하도록 펀치(P)측부에 인입설치된 지지전극(3)으로 구성된다.

이와 같은 마스크-프레임 제조장치의 작동을 살펴보면, 녹아웃(1)상에 프레임(F)을 얹어 지지한후 다이(D)상에 성형 및 접합될 평면상태의 마스크(M)를 얹는다.

다음 블랭크 홀더인 클램프(K)가 하강하여 마스크(M)의 외단을 다이(D)와의 사이에 지지한 상태로 펀치(P)가 하강하여 프레임(F)을 소요형상으로 성형한다.

펀치(P)는 성형된 마스크(M)를 그 선단에 끼워 지지한체 하강하여 녹아웃(1)과 접촉하게 되고, 그러면 마스크(M)의 스커어트부가 프레임(F)내에 삽입된체 마스크(M)와 프레임(F)은 펀치(P)와 녹아웃(1)사이에서 완전히 지지된 상태이다.

이 상태에서 각 가압전극(2)이 전진하여 프레임(F)의 외측에서 접촉하게 되고, 가압전극(2) 및 지지전극(3)에 용접전류가 인가되어 마스크(M) 및 프레임(F)이 상호 접합된다.

다음 펀치(P) 및 클램프(K)가 상승하면 완성된 마스크-프레임 조립체는 녹아웃(1)의 탄성복원력에 의해 장치로 부터 취출된다.

그러나 이러한 마스크-프레임 조립방법은 다음과 같은 문제점을 안게된다.

즉 프레임(F)을 녹아웃(1)상에 로딩시키기가 까다롭게 된다.

이는 로딩된 프레임(F) 내벽으로 마스크(M)가 조립되기 위해서는 프레임(F)의 내벽은 다이(D)의 내벽과 일치 또는 다이(D)의 내벽으로 부터 벗어나 있게 되는 사이즈를 이루기 때문에 상기 프레임(F)는 다이(D)의 상부 개구를 로딩시킬 수 없게된다.

따라서, 프레임(F)은 다이 개구의 하부로 부터 삽입되어져 녹아웃(1)상에 로딩시킬 수 밖에 없게되며, 이에따라 다이(D)의 하부에는 다이의 중앙 개구에 연통되도록 프레임삽입구의 형성이 별도로 요구되는 것이다.

또한 다이(D)의 하부에 별도로 프레임 삽입구를 형성한다 하더라도 녹아웃(1)이 명확히 드러나지 않게되어 상기 녹아웃(1)의 상면을 찾아 프레임은 로딩시키기가 까다롭게 된다.

이같은 까다로움은 조립을 완료한 마스크-프레임 조립체를 녹아웃(1)으로부터 취출시킴에 있어서도 마찬가지다.

결국 금형이 복잡하게 되며 효율적인 작업을 이룰 수 없게되는 문제점을 안게되며, 나아가서는 취급이 까다로움에 따라 마스크-프레임 조립체에 변형을 가하게 되는 염려를 안기게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 마스크-프레임조립장치가 안게되는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 마스크-프레임제조시의 마스크의 여러가지 변형을 효율적으로 방지함과 동시에 프레임의 로딩 및 취출을 용이하게 행할 수 있게 하는 마스크-프레임조립장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 마스크-프레임조립방법은 평면 마스크를 곡면마스크로 성형하는 즉시 동일 포지션상에서 프레임과 접합함에 있어서, 프레임의 로딩 및 취출이 다이의 상단에서 이루어지며, 로딩된 프레임은 고정된채 마스크가 프레임의 내벽에 안내되어 하강하여 프레임에 조립되며 이러한 상태에서 용접을 이루게 한것을 특징으로 한다.

또한 다이에 로딩되는 프레임은 그 절곡수평부가 프레임의 내측에서 외측으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 방법을 구현하는 본 발명의 마스크-프레임 제조장치는 평면마스크를 곡면마스크로 성형하는 펀치(punch), 다이(die), 녹아웃(knock out)을 구비하는 마스크 성형장치에 있어서, 일측으로부터 관통되는 가압전극 삽입홀을 형성하며, 상단에서 내벽으로 프레임 로딩홈을 형성한 다이와, 상기 가압전극에 대향하는 지지전극이 외주면에 밴드타입으로 설치된 펀치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구체적 특징과 이점들을 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 마스크-프레임조립의 공정도이며, 제4도는 상기 마스크의 포밍과 동시에 프레임조립을 나타내기 위한 장치의 일부단면을 취한 정면도이며, 제5도는 상기 장치에 로딩되는 프레임의 단면도 및 평면도이며, 제6도는 프레임의 변형실시예를 나타낸 단면도이다.

제2도에 따르면 본 발명에 따른 마스크-프레임조립은 프레임 로딩→마스크 성형 및 프레임조립→세척→흑화의 공정 단계를 취하게 된다.

상기 프레임로딩, 플랫마스크로딩→마스크 성형 및 프레스조립의 공정은 프레스금형에서 이루어 진다.

프레스금형은 제4도에 도시한 바와 같이 기대(T), 베이스(14), 녹아웃(15), 다이(17), 펀치(18) 및 블랭크홀더(21)를 포함한다.

녹아웃(15)은 상단에 곡률부(15a)가 형성되며, 하단에 바(15b)가 형성되어 베이스(14)에 대해 상하 이동 가능하게 설치된다.

다이(17)는 베이스(14)상에 고정설치되며, 수평방향으로 다수의 전극삽입홀(17a)과, 상면에서 내벽으로 프레임로딩홈(17b)을 형성한다.

펀치(18)는 하단에 곡률부(18a)를 형성하며, 외주면에 다수의 용접전극(19a)을 설치한 전극밴드(19)가 설치된다.

상기 지지전극(19a)은 절연체에 의해 펀치(18)와 절연된 상태로 통전되도록 한다.

상기 곡률부(18a)는 녹아웃(15)에 형성된 곡률부(15a)와 상응하며, 상기 지지전극(19a)은 다이(17)에 형성된 전극삽입홀(17a)과 대향한다.

또한, 블랭크 홀더(21)는 다이(17)상에서 상하로 이동한다.

상기 다이(17)에 로딩되는 프레임(12)는 음극선관의 축과 수직이며 프레임 내측에서 외측으로 향하는 절곡수평부(12a)와, 이에 수직방향을 갖는 절곡수직부(12b)를 지닌다.(제4a도에 도시)

이러한 프레스금형 장치와 프레임을 구비하여서된 마스크 성형과 동시에 프레임조립방법을 구체적으로 설명한다.

먼저, 프레임 로딩공정에 들어선다.

다이(17)의 상면과 내벽으로 형성된 프레임로딩홈(17b)(17c)으로 프레임(12)을 장착한다.

프레임(12)은 절곡수평부(12a)가 프레임의 외향으로 형성되어 있는 까닭에 상기 프레임의 절곡수평부(12a)는 다이의 프레임로딩홈(17b)에 걸쳐지며, 프레임의 수평절곡부(12b)는 다이의 프레임로딩홈(17c)에 걸쳐진다.

따라서 로딩된 프레임(12)에 의하여 다이(17)는 프레임로딩홈(17b)을 형성한 상면과 프레임로딩홈(17c)을 형성한 내벽이 수평,수직을 이루게 된다.

다음으로 상기 로딩된 프레임(12)의 절곡수평부(12a)상으로 평면의 플랫마스크(10')가 로딩되며, 상기 로딩완료된 플랫마스크(10')는 하강하는 블랭크홀더(21)에 의해 지지된다.

이후 상승되어 있던 펀치(18)가 화살표방향으로 하강하며 그 선단에 형성한 곡률부(18a)가 플랫마스크(10')를 내려 누르게 된다.

이와 동시에 블랭크홀더(21)는 상승하고 플랫마스크(10')의 외주면은 프레임(12)의 절곡수직부(12b)를 따라 절곡되므로서 마스크(10)의 스커트부(10a)를 형성하게 된다.

계속적인 펀치(18)의 하강으로 마스크(10) 역시 스커트부(10a)가 프레임의 절곡수직부(12b)에 안내되어 하강하게되고 마침내 고정되어 있는 녹아웃(15)의 선단, 즉 곡률부(15a)에 내려 앉게 된다.

펀치(18)의 곡률부(18a)와 녹아웃(15)의 곡률부(15a) 사이에서 압압력을 받는 마스크(10)는 상기 곡률부(18a)(15a)에 상응하는 곡률부를 형성하게 된다.

이때 하강되어 마스크(10)의 포밍을 완료시킨 펀치(18)는 일시 정지상태에 놓이게 되며, 그 외주에 설치된 다수의 지지전극(19a)은 다이(17)에 형성된 전극 삽입홀(17a)과 대향위치에 있게 된다.

이러한 펀치(18)의 일시정지에 따라 다수의 가압전극(20)은 다이(17)의 전극삽입홀(17a)로 삽입되어져 펀치(18)에 설치된 다수의 지지전극(19a)에 전류를 통전시키게 된다.

따라서 상기 가압전극(20)과 지지전극(19a) 사이에서 겹침을 이루고 있는 프레임(12)의 절곡수직부(12b)와 마스크(10)의 스커트부(10a)는 서로 용접 접합되게 되므로서 새도우마스크(10)는 프레임(12)에 용접조립을 이루게 되는 것이다.

이후 용접을 마친 가압전극(20)들은 전극삽입홀(17a)을 통하여 후퇴하게 되며, 이어서 펀치(18) 역시 상승후퇴하게 된다.

이번에는 녹아웃(15)이 바(15b)에 의해 상승작동을 일으켜 얹혀진 마스크(10)를 들어 올리게 되고, 상기 마스크(10)와 용접조립된 프레임(12) 역시 들어 올려져 금형으로 부터 취출된다.

이로써 M·F용접, 즉 마스크-프레임용접조립의 공정이 완료된다.

즉, 프레스공정에 의하여 마스크의 성형과 프레임조립을 동시에 완료시키게 된 것이다.

금형으로부터 취출된 마스크-프레임 용접조립체는 다음 공정인 세척공정 및 흑화공정으로 이송을 이루면서 그에 따른 작업을 취하게 된다.

이와 같은 공정 즉, 프레임로딩→플랫마스크로딩→새도우마스크 성형 및 프레임조립→세척→흑화의 공정을 취하여 음극선관의 새도우마스크 성형과 동시 프레임조립방법이 달성되며, 이때 사용된 프레임(12)의 구조를 다시한번 설명하면 다음과 같다.

제4a도에 도시한 바와 같이 프레임(12)은 관축과 수직이며, 프레임 내측에서 외측으로 향하는 절곡수평부(12a)와, 상기 절곡수평부(12a)와 수직을 이루는 절곡수직부(12b)로 형성된다.

이때 변상핀부분(12c)을 지닌 프레임일 경우에는 제4b도에 도시된 평면도 상태를 이루게 되며, 코너핀부분(12c)을 지닌 프레임일 경우에는 제4c도에 도시된 평면도 상태를 이루게 된다.

이와 같이 프레임의 절곡수평부(12a)가 프레임의 내측에서 외측으로 향하게 형성된 까닭은 다이(17)의 상면에 형성된 프레임로딩홈(17b)에 걸쳐져 프레임의 유동됨을 최대한 방지하여 안정된 로딩상태를 이루게 하기 위함이다.

따라서 다이(17)에 형성되는 프레임로딩홈은 그곳에 장착되는 프레임의 구조형상에 상응하는 형상구조를 이루어야 함은 물론이라 하겠다.

또한, 이러한 프레임 형상은 제5도에 도시한 바와같이, 다단의 절곡비드(30c)(30d)가 프레임의 내측에서 외측으로 향하는 절곡수직부(30b)를 이루게 하므로서 프레임 자체의 강도강화의 기능을 얻게할 수도 있다.

이때에도 상기 프레임(30)이 로딩되는 다이(17)의 프레임로딩홈은 절곡비드(30c)(39d)의 형상구조에 상응하여야함은 물론이라 하겠다.

또한, 펀치(18)의 외주면에 설치된 지지전극(19a)들은 띠형상의 전극밴드(19)상에 설치하게 하므로서 일시에 전류를 흘려 보낼수 있음과, 이에 대향하여 다이(17)에 삽입되는 다수의 가압전극(20)들에 의하여 일시에 용접을 완료할 수 있게되는 효율적인 용접작업을 행할수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 종래에서와 같이 프레스 금형에서 새도우 마스크만을 포밍하고 포밍된 새도우마스크를 세척 및 흑화공정을 거치며 별도의 용접다이에서 마스크-프레임용접조립을 하게되는 번거로움이 없이 프레스머신에서 새도우마스크포밍과 동시에 프레임조립을 완료되어 다음공정인 세척 및 흑화공정을 취하게 됨에 따라 별도의 용접다이에서 마스크-프레임용접조립을 하게되는 공정을 단축시키게되는 효과가 있게 된다.

또한, 세척 및 흑화공정에서도 마스크-프레임조립체가 동시에 작업을 이루게 됨에따라 그만큼 작업의 효율성을 가져오게 되며 공정에서 공정으로의 이송시에는 마스크-프레임조립체가 동시에 이송되므로서 취급이 용이하며 취급상의 불량율을 줄일 수 있게 되며 나아가 작업시간을 단축시키게 되는 효과가 있게된다.

특히 본 발명은 프레임의 로딩이 다이의 상부에서 이루어지므로 프레임의 로딩 및 마스크-프레임조립체의 취출이 용이해지며, 마스크의 성형은 상기 프레임에 접촉하면서 행해지기 때문에 얼마만큼의 텐션을 지니게 되어 프레임에 밀착조립이 가능하게되는 효과가 있게 된다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화 될수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (5)

1. 음극선관의 새도우마스크 성형과 동시 프레임조립방법에 있어서; 다이금형에 상부에서 프레임을 로딩하는 단계; 상기 로딩된 프레임 상에 플랫마스크를 로딩하는 단계; 펀치금형의 하강으로 플랫마스크를 포밍하는 단계; 펀치금형의 하사점에서 일시정지한 상태에서 펀치금형과 다이금형에 설치된 용접전극의 전류통전으로 마스크와 프레임이 용접조립되는 단계; 그리고 다이금형에서 가압전극이 후퇴하며 녹아웃의 상승에 의하여 마스크-프레임조립체를 언로딩하는 단계로 이루어지는것을 특징으로하는 음극선관의 새도우마스크 성형과 동시 프레임 조립방법.
2. 상기 프레임은 관축과 수직이며, 자유단이 프레임 내측에서 외측으로 향하는 절곡수평부와, 상기 절곡수평부와 수직을 이루는 절곡수직부로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레임.
3. 제2항에 있어서, 상기 절곡수직부가 프레임의 절곡수평부로부터 내측으로 향하는 다단의 절곡비드를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임.
4. 평면상태의 마스크를 소요형상으로 성형하는 펀치와 다이 및 녹아웃을 구비하는 마스크성형장치에 있어서; 상기 다이는 외측으로부터 관통되어 가압전극을 인입시키는 다수의 전극삽입홀이 형성되며; 상기 펀치의 외주에는 밴드타입의 지지전극이 다수 형성되어 성형된 마스크를 프레임에 용접시키는 것을 특징으로 하는 마스크-프레임조립장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 다이는 상면에서 내벽으로 스텝형상의 프레임로딩홈을 형성하여 프레임의 로딩을 상부에서 가능하게 하며, 프레임이 새도우마스크 성형시 다이의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 마스크-프레임조립장치.