KR100227591B1 - 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법 및 이에 의해 제조된 분할형 프레임과 그 용접조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소재의 이용율을 증대시키고 프레임분할편을 그 양단부에서 중첩시킬 필요없이 용접조립하고 나아가 그 프레임분할편의 취급과 포밍금형을 단순화시킬 수 있는 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법 및 이에 의해 제조된 분할형 프레임 그 용접장치가 개시된다. 그 방법은, L자 형상의 프레임분할편을 전개한 포밍블랭크로 블랭킹하여, 프레임분할편을 성형하며, 이를 용접하여 분할형 프레임을 제조하며, 양단부에서 중첩됨이 없이 바트(butt)용접 내지는 플래시바트용접에 의해 용접조립된다.

이에 따라, 프레임분할편의 블랭크형상을 거의 "L"자 형상으로 할 수 있어 소재이용율이 크게 증대하며, 포밍금형의 크기를 감소시키고 그 포밍공정에서의 프레임분할편의 취급이 용이할 뿐만 아니라, 블랭킹공정에서의 생산성도 2배 이상으로 향상되는 등의 효과가 있다.

Description

음극선관의 분할형 프레임의 제조방법 및 이에 의해 제조된 분할형 프레임과 그 용접조립장치

제1(a)(b)도는 일반적인 음극선관용 새도우마스크-프레임조립구조를 도시한 평면도와 선 A의 부분단면도.

제2도는 종래의 분할형 프레임의 제조공정을 개략적으로 도시한 것으로 (a)는 블랭킹공정도이고 (b)는 용접조립된 포밍용 블랭크의 평면도이며, (c)는 포밍에 의해 제조완료된 종래의 프레임의 평면도이며, (d)는 (c)의 선 A의 부분단면도.

제3도는 본 발명에 따른 분할형 프레임의 제조공정을 개략적으로 도시한 것으로 (a)는 블랭킹공정도이며, (b)는 포밍된 프레임분할편의 사시도이고, (c)는 플래시 바트(flash butt) 용접에 의해 제조완료된 본 발명에 따른 분할형 프레임의 평면도.

제4(a)도는 제3(b)도의 포밍된 프레임분할편을 용접조립하기 위한 플래시바트 용접장치의 개략도로서, (a)는 그 평면도이고 (b)는 (a)의 선 B-B 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 새도우마스크 2 : 프레임

2a : 수평부 2b : 수직부

3 : 인너실드 5,6 : 프레임분할편

12,22,30 : 포밍 블랭크 분할편 12a,22a,30a : 장변부

12b,22b,30b : 단변부 12c,22c,30c : 연결부

32 : 포밍블랭크 50 : 플래시바트 용접장치

51 : 가동지지전극편 52 : 가이드프레임

53,58 : 프레임고정부재 56 : 고정지지전극편

57 : 고정프레임 Xa,Xb,Y : 가압수단

본 발명은 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법 및 이에 의해 제조된 분할형 프레임과 그 용접장치에 관한 것으로, 더 상세히는 포밍된 프레임분할편을 용접조립하여 분할형 프레임을 제조하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 새도우마스크-프레임조립체는 제1(a)(b)도에 도시한 바와 같이 일정한 곡률을 지니도록 성형된 새도우마스크(1)가 프레임(2)의 수직부(2b)에 지지, 고정되며, 인너실드(3)가 그 차폐부위(3a)에서 프레임(2)의 수평부(2a)에 지지, 고정되며, 그 프레임(2)은 다시 새도우마스크(1)가 판넬과 일정한 간격(q치)을 유지하도록 홀더에 의해 판넬에 탈착 가능하게 고정된다.

이러한 프레임(2)이 프레임소재→블랭킹(blanking)→드로잉(drawing)→피어싱(piercing)의 공정으로 단일체의 프레임으로 성형되는 경우, 블랭킹 공정에서 프레임의 전개된 사이즈로 소재를 절단하여야 하며, 피어싱 공정에서는 중앙에 개구를 형성하게 되는 등으로 다량의 스크랩(scrap)이 발생하게 된다. 따라서 소재의 효율적 활용이 어렵게 된다.

또한, 브라운관의 대형화 추세에 따라 프레임 역시 대형 사이즈를 이루게 되어 더욱 스크랩발생이 증가할 뿐만 아니라 그 크기와 중량으로 인하여 취급이 불편해지는 문제점까지 안게 된다.

이러한 문제점들을 감안하여 최근에는 양분된 분할형 프레임구조가 고안되었다.

종래의 대표적인 분할형 프레임의 제조방법이 제2도에 도시된다.

먼저 제2(b)도에 도시된 형상의 포밍용 블랭크(12,22)를 포밍하여 제1(b)도의 단면을 가진 제2(c)도의 형상으로 성형함으로써 종래의 분할형 프레임(2)이 제조된다.

제2(b)도의 포밍용 블랭크(12,22)는 한 쌍의 분할된 블랭크(12)(22)를 각각의 장변부(12a,22a)의 단부와 연결부(22c,12c)를 중첩시켜 대개 씸(seam) 또는 스폿(spot)용접에 의해 용접된다.

그 분할된 블랭크(12)(22)는 각각 제2(a)도에서와 같이 스트립(S)으로부터 블랭킹된다. 따라서, 종래의 분할형 프레임의 제조방법은 분할된 블랭크의 블랭킹단계와, 그 분할된 블랭크를 용접조립하여 포밍용 블랭크를 제조하는 용접조립단계와, 그 용접조립된 포밍용 블랭크를 포밍하여 분할형 프레임을 제조하는 포밍단계로 구성된다.

이와 같이 종래에는 용접조립후 포밍하기 때문에 포밍시 용접조립부의 변형이나 균열, 파열 등을 방지하기 위해서는 용접부(W)에 상당한 용접강도가 요구된다. 또한, 용접을 용이하게 하기 위해서는 씸용접이나 스폿용접이 바람직하기 때문에 연결부(12c)(22c)를 장변부(22a)(12a)와 상당부분 중첩시켜 그 중첩부에서 씸용접이나 스폿용접을 수행하고 있다.

그러나, 이와 같은 제조방법에서는 연결부(12c,22c)를 크게 하여야 하고, 더구나 코너부에서의 포밍시 요구되는 소재의 연신율 때문에 용접부(W)를 코너부로부터 어느 정도 상당한 거리를 두어야 하므로 더욱 연결부(12c,22c)가 커지지 않을 수 없게 되어 그 분할된 블랭크의 블랭킹공정에서 소재이용율이 제2(a)도에 도시된 바와 같이 크게 떨어지는 문제점이 있다(30-40% 정도).

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소재의 이용율을 증대시키고 프레임분할편을 그 양단부에서 중첩시킬 필요없이 용접조립하고 나아가 그 프레임분할편의 취급과 포밍금형을 단순화시킬 수 있는 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법 및 이에 의해 제조된 분할형 프레임과 그 용접장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음극선관의 새도우마스크를 지지하는 프레임을 분할하여 제조하기 위한 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법에 있어서: L자 형상의 프레임분할편을 전개한 포밍블랭크를 블랭킹하는 단계; 그 블랭킹단계에서의 포밍블랭크를 포밍하여 프레임분할편을 성형하기 위한 포밍단계; 그리고 그 포밍단계에서의 포밍된 한 쌍의 프레임분할편을 그 양단부에서 용접하여 분할형 프레임을 제조하기 위한 용접조립단계로 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 포밍에 의해 각각 성형된 한 쌍의 프레임분할편으로 구성되고, 양단부에서 중첩됨이 없이 바트(butt)용접 내지는 플래시바트 용접에 의해 용접조립된 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임을 제공하며, 상술한 본 발명의 제조방법을 실시하기 위해 각각 양단부에서 용접조립되는 한 쌍의 프레임분할편으로 구성되는 음극선관의 분할형 프레임의 용접조립장치에 있어서: 어느 하나의 프레임분할편을 지지하고 그 프레임분할편에 전류를 인가시키기 위한 고정지지전극편; 양단부가 그 하나의 프레임분할편의 양단부에 인접되게 다른 하나의 프레임분할편을 지지하고 그 프레임분할편에 전류를 인가시키며 상기 고정지지전극편측으로 이동가능한 가동지지전극편; 상기 하나의 프레임분할편의 양단부부근을 그 고정지지전극편에 고정시키기 위한, 상하로 이동가능한 프레임고정부재; 상기 다른 하나의 프레임분할편의 양단부부근을 그 가동지지전극편에 고정시키도록 상하로 이동가능하며, 그 가동지지전극편의 이동과 함께 이동하는 가동프레임고정부재; 그리고 상기 가동지지전극편, 프레임고정부재 및 가동프레임고정부재를 각각 소정의 위치 사이에서 이동시키고 소정의 위치에서 압력을 가하는 가압수단들을 구비하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임의 용접조립장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다.

제3도는 본 발명에 따른 분할형 프레임의 제조공정을 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명에 따른 분할형 프레임의 제조방법은 제3(a)도의 블랭킹단계와, 제3(b)도의 프레임분할편을 성형하는 포밍단계와, 제3(c)도의 본 발명의 분할형 프레임을 제조하기 위한 용접조립단계로 구성된다.

제3(a)도에서 거의 L형상의 블랭크(32)가 스트립(S)로부터 블랭킹된다. 즉, 통상적으로 블랭크(32)의 재료인 강판의 롤(도시 생략됨)로부터 직선상으로 스트립(S)이 공급되며, 그 스트립(S)으로부터 거의 L형상의 블랭크(32)가 블랭킹머신에 의해 블랭킹되게 된다.

그 블랭크(32)는 종래와 달리 직접 포밍되어 제3(b)도와 같이 단변부(30b) 및 장변부(30a)와 연결부(30c)로 구성된 프레임분할편(30)으로 성형되며, 이와 같이 하여 성형된 한 쌍의 프레임분할편(30)은 제3(c)도에서와 같이 용접부(FW)에서 중첩될 필요없이 용접조립되어 소망의 분할형 프레임이 완성된다.

제3(c)도에서 본 발명에 따른 분할형 프레임은 이미 수평부와 수직부로 포밍에 의해 성형된 프레임분할편(30)으로 용접조립되기 때문에 종래와 같은 용접부(FW)에서의 강도 내지는 연신율 문제가 발생하지 아니하여 그 연결부(30c)를 짧게 하는 것이 가능하며, 이에 따라 프레임분할편(30)의 포밍을 위해 전개된 블랭크(32)의 형상도 제3(a)도에서와 같이 거의 "L"자 형상으로 할 수 있다.

이와 같이 프레임분할편(30)의 블랭크를 L형상으로 함으로써 그 L형상의 양자유단부를 연결하는 연장선에 수직되게 제3(a)도에 도시한 바와 같이 블랭크를 배열할 수 있게 되어 소재이용율을 90% 이상으로 증대시킬 수 있게 된다.

도시되지는 않지만, 상술한 용접조립단계에서는 한 쌍의 프레임분할편의 양단부가 중첩시켜 용접되더라도 종래의 제조방법에서와 달리 포밍이 완료된 상태이기 때문에 그 연결부(30c)가 L형상으로부터 길게 돌출되어야 할 필요가 없게 되며, 따라서, 이 경우에도 소재이용율을 크게 증대된다. 하지만, 포밍공정이 완료된 상태이기 때문에 큰 용접강도는 요구되지 않으므로 그 프레임분할편의 양단부를 중첩시킬 필요없이 플래시바트(flash butt)용접에 의해 용접조립하는 것이 바람직하다.

이와 같은 용접조립방법을 실시하기 위한 플래시바트용접장치(50)의 주요부분이 제4도에 도시된다. 이미 널리 알려진 플래시바트용접장치의 플래시 발생을 위한 두 전극편 사이의 틈새조절이나 전류공급 및 제어, 플래시 발생 후 일전극편을 가압시켜 용접시키기 위한 가압수단, 냉각장치 등의 구체적 도시는 생략된다.

제4(a)도는 상부평면도를 도시한 것으로 본 발명에 따라 포밍단계에서 성형된 한 쌍의 프레임분할편(30)이 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 가동지지전극편(51)과 고정지지전극편(56)상에 로딩된다.

그 가동지지전극편(51)은 제4(b)도에서 가이드프레임(52)상에서 화살표 Y방향으로 이동가능하게 지지되며, 고정지지전극편(56)은 고정프레임(57)상에 고정되게 지지된다.

프레임분할편(30)은 적어도 용접부(FW) 부근에서 그 프레임분할편(30)을 고정시킬 수 있도록 그 지지전극편(51)(56)에 접촉되며, 그 접촉상태에서 그 프레임분할편(30)을 고정시키기 위해 상하로 이동가능한 프레임고정부재(53)(58)가 그 용접부(FW) 부근에 제공된다. 이와 같은 프레임고정부재(53)(58)는 상하이동과 프레임분할편(30)의 고정압력을 위해 도시가 생략된 유체실린다, 왕복운동기구 또는 기어장치 등의 공지의 가압수단(Xa)(Xb)에 연결된다.

또한, 가동지지전극편(51)을 제4도에서 좌우로 이동시키고 플래시 발생 후 용접압력을 제공하기 위해 도시가 생략된 공지의 가압수단(Y)이 그 가동지지전극편(51)에 연결된다. 또, 상기 프레임고정부재(53)(58)중 가동지지전극편(51)측의 가동프레임고정부재(53)는 그 가동지지전극편(51)의 이동과 함께 이동하도록 구성된다.

상술한 구성의 용접장치(50)의 작동은 다음과 같다.

먼저 프레임고정부재(53)(58)가 상부로 개방된 상태에서 한 쌍의 프레임분할편(30)을 제4(a)도에서의 이점쇄선으로 도시한 바와 같이 로딩시킨다. 그 후, 제4(b)도에서와 같이 가압수단(Xa)(Xb)에 의해 프레임고정부재(53)(58)가 하향 이동하여 소정의 압력으로 그 프레임분할편(30)을 가압시켜 고정시킨다.

이와 같이 프레임분할편(30)이 가압, 고정된 상태에서 가동지지전극편(51)이, 가이드프레임(52)상에서 가압수단(Y)에 의해 프레임분할편(30)의 용접부에서의 플래시 발생을 위한 틈새를 유지하도록 이동되고, 이와 같은 틈새를 유지한 채 플래시 발생 전류가 양프레임분할편(30)에 인가되며, 소정의 시간 플래시가 발생한 후에는 그 가동지지전극편(51)을 더욱 이동시켜 양 프레임분할편(30)의 용접부를 접촉, 가압시키면서 용접전류를 인가시킨다. 이와 같이 하여 용접부가 용융, 용접된 때에는 소정의 냉각시간 경과 후 프레임고정부재(53)(58)를 상부로 이동시켜 개방시키고 용접조립된 프레임분할편(30,30)을 언로딩시키며, 다시 가동지지전극편(51)을 원위치로 이동시키므로써 작업이 완료된다. 이와 같이 하여 제3(c)도에 도시된 바와 같은 장변부(30a) 및 단변부(30b)로 된 프레임(2)이 제조된다.

상술한 본 발명에 따른 구성과 작용에 의하면, 프레임분할편의 블랭크형상을 거의 "L"자 형상으로 할 수 있어 소재이용율이 크게 증대하며, 포밍금형의 크기를 감소시키고 그 포밍공정에서의 프레임분할편의 취급이 용이할 뿐만 아니라, 블랭킹공정에서의 생산성도 2배 이상으로 향상되는 등의 효과가 있다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (4)

1. 음극선관의 새도우마스크를 지지하는 프레임을 분할하여 제조하기 위한 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법에 있어서: L자 형상의 프레임분할편(30)을 전개한 포밍블랭크(32)를 블랭킹하는 단계; 그 블랭킹단계에서의 포밍블랭크(32)를 포밍하여 프레임분할편(30)을 성형하기 위한 포밍단계; 그리고 그 포밍단계에서의 포밍된 한 쌍의 프레임분할편(30,30)을 그 양단부에서 용접하여 분할형 프레임(2)을 제조하기 위한 용접조립단계로 구성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 용접조립단계에서 한 쌍의 프레임분할편(30,30)의 양단부가 중첩됨이 없이 플래시 바트(flash butt)용접에 의해 용접조립되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임의 제조방법.
3. 포밍에 의해 각각 성형된 한 쌍의 프레임분할편(30,30)으로 구성되고, 양단부에서 중첩됨이 없이 바트(butt)용접 내지는 플래시바트용접에 의해 용접조립된 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임.
4. 각각 양단부에서 용접조립되는 한 쌍의 프레임분할편(30,30)으로 구성되는 음극선관의 분할형 프레임(2)의 용접조립장치에 있어서: 어느 하나의 프레임분할편(30)을 지지하고 그 프레임분할편(30)에 전류를 인가시키기 위한 고정지지전극편(56); 양단부가 그 하나의 프레임분할편의 양단부에 인접되게 다른 하나의 프레임분할편을 지지하고 그 프레임분할편에 전류를 인가시키며 상기 고정지지전극편측으로 이동가능한 가동지지전극편(51); 상기 하나의 프레임분할편의 양단부부근을 그 고정지지전극편에 고정시키기 위한, 상하로 이동가능한 프레임고정부재(58); 상기 다른 하나의 프레임분할편의 양단부부근을 그 가동지지전극편에 고정시키도록 상하로 이동가능하며, 그 가동지지전극편의 이동과 함께 이동하는 가동프레임고정부재(53); 그리고 상기 가동지지전극편(51), 프레임고정부재(58) 및 가동프레임고정부재(53)를 각각 소정의 위치 사이에서 이동시키고 소정의 위치에서 압력을 가하는 가압수단(Xa,Xb,Y)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 분할형 프레임 용접조립장치.