KR100394257B1 - 넥크융착장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 넥크융착장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상기 펀넬에 길이 측정의 기준이 되는 기준선을 설정하는 단계와, 상기 기준선으로부터 상기 넥크의 말단부까지의 목표높이를 측정하는 단계와, 상기 넥크의 길이를 측정하는 단계와, 상기 목표높이와 상기 넥크의 측정 길이값에 기초하여 상기 넥크의 모일부를 절단하는 단계와, 상기 펀넬의 절단된 모일부와 상기 넥크를 허용공차 이내로 융착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 넥크와 펀넬간의 상호 융착부위의 품위를 고르게 유지시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 넥크와 펀넬간의 목표높이를 정확하게 유지시킬 수 있게 된다.

Description

넥크융착장치 및 그 제어방법{device for fusion-welding neck and control method thereof}

본 발명은, 넥크융착장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 넥크와 펀넬간의 상호 융착부위의 품위를 고르게 유지시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 넥크와 펀넬간의 목표높이를 정확하게 유지시킬 수 있도록 한 넥크융착장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은 전방에 마련되어 화상이 투사되는 패널과, 모일부가 형성되어 있는 깔때기 형상으로 플리트실링에 의해 패널의 후방에 접합되는 펀넬과, 가압융착에 의해 펀넬의 후면 모일부에 접합되는 넥크를 갖는다.

넥크는, 통상적으로 원기둥형상의 중공관으로 형성된 넥크(flareless)와 중공관의 단부에 확경된 깔때기부를 갖는 넥크(flare)의 2종류로 구분되며, 후자의 넥크(flare)를 사용하여 펀넬의 후면 모일부에 접합시켰을 경우에는 접합 후, 깔때기부를 절단하게 된다. 이하에서는 이러한 2종류의 넥크중 전자의 넥크(flare less)를 펀넬에 접합시키는 것에 관하여 설명한다.

펀넬의 후면 모일부에 넥크를 융착시키는 과정은, 우선 모일부를 일정한 길이만큼 절단한 후, 모일부가 절단된 절단부위에 넥크를 동축선상에 배치시킨 다음, 접촉부위에 화염을 분사하면서 넥크를 하향가압하게 되는데, 종래에서는 넥크와 펀넬을 상호 융착시키기 전, 다음과 같은 과정을 거쳐 모일부를 절단하였다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 별도의 측정수단을 통해 펀넬의 경사부에 길이측정의 기준, 즉, 0(Zero)점을 형성하는 기준선(R/L)을 표시한다. 이 때, 넥크(113)의 길이는 각각 다를 수 있으나 ±0.1㎜의 허용공차 내에서 정해진 길이로제작되었다고 가정하고 이를 A㎜로 미리 설정해놓으며, 펀넬(114)에 넥크(113)가 접합되었을 경우, 기준선(R/L)으로부터 넥크(113)의 상측 단부영역까지의 길이(이를 "목표높이"라 명명함) 역시 펀넬(114)의 종류마다 고유의 설정값을 갖는다고 가정하고 이를 H㎜로 설정해놓는다. 기준선(R/L)의 설정이 완료되면, 기준선(R/L)으로부터 모일부의 절단위치로 길이값(h㎜) 설정하여 절단하게 된다.

이와 같이, 펀넬(114)에 모일부가 절단되고 나면, 모일부가 절단된 모일절단부(116)에 넥크(113)를 동축선상에 배치시킨 다음, 접촉부위에 화염을 분사하면서 넥크(113)를 하향가압하여 넥크(113)를 펀넬(114)의 후면에 융착시키게 된다.

그런데, 이러한 종래의 넥크융착장치에 있어서는, 넥크(113)의 길이(A㎜)가 일반적으로 ±0.1㎜정도의 허용공차를 가지고 성형되게 되지만, 그 가공오차에 의해 허용공차인 ±0.1㎜을 벗어나게 되는 경우가 종종 발생되므로 넥크(113)와 펀넬(114)간의 융착부위의 품위가 손상된다는 문제점이 있다.

즉, 넥크(113)의 길이가 ＋0.1㎜의 허용공차보다 길게 성형되어 있을 경우에는, 넥크(113)를 하향가압한 후, 다시 상향 인장시키는 과정에서 목표높이(H㎜)를 맞추다보면 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 융착부위에 물주머니형상이 형성되는 경우가 발생한다. 또한, 이와는 반대로 넥크(113)의 길이가 －0.1㎜의 허용공차보다 작게 성형되어 있을 경우에는 넥크(113)를 하향가압한 후, 다시 상향 인장시키는 과정에서 목표높이(H㎜)를 맞추다보면 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 융착부위가 잘록하게 내향 만곡되는 경우가 발생한다.

그런데, 넥크(113)의 길이(A㎜)가 허용공차를 벗어나는 경우는 공정상 필연적으로 발생할 수밖에는 없는 것이므로 상기와 같이 넥크(113)와 펀넬(114)간의 융착부위의 품위가 손상되는 것 또한 피할 수 없게 된다.

또한, 종래의 넥크융착장치에 있어서는, 넥크(113)의 길이오차를 감안하지 않고 목표높이(H㎜)로부터 정해놓은 넥크(113)의 길이(A㎜)를 뺀 나머지의 길이를 모일부의 절단위치(h㎜)로 설정함으로써 넥크(113)와 펀넬(114)의 융착 후, 목표높이(H㎜)를 정해진 허용공차, 약 ±0.5㎜ 내로 유지시키기가 매우 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 넥크와 펀넬간의 목표높이를 정확하게 유지시킬 수 있도록 한 넥크융착장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 넥크와 펀넬간의 상호 융착부위의 품위를 고르게 유지시킬 수 있는 넥크융착장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 모일절단위치를 설정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 종래의 넥크와 펀넬간의 융착과정을 개략적으로 도시한 도면,

도 3의 (가) 및 (나)는 종래의 펀넬과 넥크의 상호 접합된 접합영역의 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 넥크융착장치의 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 넥크와 펀넬간의 융착과정을 개략적으로 도시한 도면,

도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 넥크융착장치의 블록도 및 제어흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

13 : 넥크 14 : 펀넬

16 : 모일 절단부 18 : 버너

20 : 척킹부재 22 : 승강구동부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 펀넬의 후면 모일부에 원기둥형상의 중공관 넥크를 융착시키는 넥크융착장치의 제어방법에 있어서, 상기 펀넬에 길이 측정의 기준이 되는 기준선을 설정하는 단계와, 상기 기준선으로부터 상기 넥크의 말단부까지의 목표높이를 측정하는 단계와, 상기 넥크의 길이를 측정하는 단계와, 상기 목표높이와 상기 넥크의 측정 길이값에 기초하여 상기 넥크의 모일부를 절단하는 단계와, 상기 펀넬의 절단된 모일부와 상기 넥크를 허용공차 이내로 융착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치의 제어방법에 의해 달성된다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 펀넬의 후면 모일부에 원기둥형상의 중공관 넥크를 융착시키는 넥크융착장치에 있어서, 상기 펀넬에 설정된 기준선으로부터 상기 넥크의 말단부까지의 목표높이를 측정하는 목표높이 측정부와, 상기 넥크의 길이를 측정하는 넥크길이 측정부와, 상기 목표높이와 상기 넥크의 측정 길이값에 기초하여 상기 넥크의 모일부를 절단하는 모일절단장치와, 상기 펀넬의 절단된 모일부와 상기 넥크를 허용공차 이내로 융착시키는 융착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 융착부는, 상기 넥크의 상향이동을 제한하는 스토퍼를 가지고 상기 넥크를 척킹하여 상기 펀넬과의 접합부위로 상기 넥크를 가압 및 인장시키는 척킹부재와, 상기 척킹부재의 축선방향의 상부에 배치되어 상기 척킹부재를 승강구동시키며, 상기 넥크가 상기 펀넬에 융착될 때, 상기 펀넬과 상기 넥크의 길이가 허용공차내에서 상기 목표높이값을 갖도록 상기 척킹부재의 가압 및 인장거리를 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 목표높이 측정부에 의해 측정된 상기 목표높이값에 기초하여 상기 척킹부재의 승강이동을 제어하는 것이 효과적이며, 상기 제어부는 정역회동가능한 서보모터인 것이 유리하다.

그리고, 상기 허용공차는 ±0.5㎜의 범위값을 갖는 것이 보다 효과적이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 넥크융착장치의 측면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 넥크융착장치는, 펀넬(14)이 적치되는 펀넬적치부(10)와, 펀넬적치부(10)에 적치된 펀넬(14)의 축선과 동축선을 갖도록 넥크(13)를 이송시키는 도시 않은 넥크이송부와, 넥크이송부에 의해 이송된 넥크(13)를 펀넬(14)을 향해 승강이동시키는승강구동부(22)와, 승강구동부(22)에 의해 넥크(13)가 펀넬(14)의 자유단부에 접촉하면 접촉부위를 가열시키는 버너(18)를 갖는다.

펀넬적치부(10)의 일측에는 컬럼(12)이 기립배치되어 있으며, 컬럼(12)의 연부면에는 컬럼(12)의 길이방향에 대해 반경방향으로 고정된 고정부(30)가 결합되어 있다. 고정부(30)에는 길이연장된 수직아암(25)이 마련되어 있으며, 수직아암(25)의 하부에는 수직아암(25)에 작동유체의 공급에 의해 승강이동되는 승강구동부(22)가 설치되어 있다.

승강구동부(22)에는, 넥크(13) 내에 삽입되어 넥크(13)를 척킹하며, 승강구동부(22)의 중심영역에서 상하방향을 따라 승강되는 척킹부재(20)가 설치되어 있으며, 척킹부재(20)의 상부에는 척킹부재(20)의 승강높이를 제어하는 서보모터(23)가 배치되어 있다. 한편, 승강구동부(22)의 연부면은 컬럼(12)의 연부면측에 형성된 레일에 대하여 상호 도브테일형상으로 맞물려 승강구동되도록 레일블럭형상을 이루고 있으며, 승강구동부(22)에는 넥크(13)와 펀넬(14)의 접촉부위를 가열하는 버너(18)를 회전구동시키는 버너구동부(29)가 결합되어 있다.

이러한 구성과 도 5 및 도 6을 통해 본 발명에 따른 넥크융착장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도시 않은 기준선 설정부에 의해 펀넬(14)의 경사부에 길이측정의 기준, 즉, 0(Zero)점을 형성하는 기준선(R/L)을 설정한다.(S1) 일반적으로 기준선(R/L)의 설정은 도우넛형상의 요크링이 펀넬(14)의 외측면에 접촉될 때, 이 위치를 거리센서가 감지함으로써 설정되며, 펀넬(14)의 실에지면(32)이기준선(R/L)이 될 수도 있으나, 주로 펀넬(14)의 경사면영역에 길이측정의 기준선(R/L)을 설정하게 된다.

기준선(R/L)이 설정되면, 목표높이 측정부(36)에서는 기준선(R/L)으로부터 넥크(13)의 상측 단부영역까지의 길이(이를 "목표높이"라 명명함) H㎜를 측정하는데,(S3) 목표높이(H㎜)는 펀넬(14)의 종류마다 고유의 설정값을 가지므로 이 값을 미리 정해놓아도 무방하다.

다음, 넥크길이 측정부(38)에서 넥크(13)의 길이(L㎜)를 측정한다.(S5) 여기서, 넥크(13)의 길이(L㎜)는 마이크로메터 및 버어니어캘리퍼스나 그 밖의 측정수단을 통해 측정가능하다. 길이측정의 기준이 완료되고 목표높이(H㎜) 및 넥크(13)의 길이(L㎜)가 측정되면, 도시 않은 모일절단장치에서는 목표높이(H㎜)에 기초한 넥크(13)길이(L㎜)를 연산하여 길이값(h㎜) 설정한 후,(S7) 절단하게 된다.(S9)

이와 같이, 모일부가 소정길이 만큼 절단되고 나면, 융착부(40)에 의해 본 발명에 따른 넥크(13)와 펀넬(14)간의 융착과정이 시작된다.

먼저, 펀넬(14)은 넥크융착장치의 펀넬적치부(10)로 이송되고 넥크(13) 역시 넥크이송부에 의해 펀넬(14)의 동축선상의 상방에 배치되게 된다. 넥크(13)가 펀넬(14)의 상부에 배치되면 척킹부재(20)가 넥크(13)의 내부로 삽입되면서 넥크(13)를 척킹하게 되고, 척킹이 완료되면, 승강구동부(22)는 넥크(13)를 하향시켜 넥크(13)를 모일 절단면(16)에 접촉시킨다. 이 때, 펀넬(14)의 모일 절단면(16)은 도시 않은 버너에 의해 예열되고 있는 상태에 있다.

넥크(13)가 모일 절단면(16)에 위치하게 되면, 척킹부재(20)는 넥크(13)를 하향 가압시키게 되며, 이와 동시에 넥크(13)와 펀넬(14)의 융착부위에 배치된 버너(18)는 축선방향을 따라 회전하면서 상호 접합부위를 가열시키게 된다. 다음, 소정 시간이 경과하게 되면 다시 척킹부재(20)가 넥크(13)를 상향 인장시키게 되는데, 이 때, 서보모터(23)는 목표높이(H㎜)값을 인식하고 있으므로 척킹부재(20)에 의한 넥크(13)의 상향 인장에 따른 목표높이(H㎜)값은 허용공차, 즉, ±0.5㎜의 범위값내에서 제어되게 되며, 이로써 넥크(13)와 펀넬(14)간의 융착은 마무리되게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 목표높이(H㎜)와 측정된 넥크(13)의 길이(L㎜)에 기초하여 펀넬(14)과 넥크(13)를 소정의 허용공차 이내로 융착시킴으로써, 융착부위의 품위가 손상되는 것을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라 넥크(13)와 펀넬(14)간의 목표높이를 정확하게 유지시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 넥크와 펀넬간의 상호 융착부위의 품위를 고르게 유지시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 넥크와 펀넬간의 목표높이를 정확하게 유지시킬 수 있도록 한 넥크융착장치 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims (6)

1. 펀넬의 후면 모일부에 원기둥형상의 중공관 넥크를 융착시키는 넥크융착장치의 제어방법에 있어서,

   상기 펀넬에 길이 측정의 기준이 되는 기준선을 측정하는 단계와,

   상기 기준선으로부터 상기 넥크의 말단부까지의 목표높이를 설정하는 단계와,

   상기 넥크의 길이를 측정하는 단계와,

   상기 목표높이와 상기 넥크의 측정 길이값에 기초하여 상기 넥크의 모일부를 절단하는 단계와,

   상기 펀넬의 절단된 모일부와 상기 넥크를 허용공차 이내로 융착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치의 제어방법.
2. 펀넬의 후면 모일부에 원기둥형상의 중공관 넥크를 융착시키는 넥크융착장치에 있어서,

   상기 펀넬에 설정된 기준선으로부터 상기 넥크의 말단부까지의 목표높이를 측정하는 목표높이 측정부와,

   상기 넥크의 길이를 측정하는 넥크길이 측정부와,

   상기 목표높이와 상기 넥크의 측정 길이값에 기초하여 상기 넥크의 모일부를 절단하는 모일절단장치와,

   상기 펀넬의 절단된 모일부와 상기 넥크를 허용공차 이내로 융착시키는 융착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 융착부는,

   상기 넥크의 상향이동을 제한하는 스토퍼를 가지고 상기 넥크를 척킹하여 상기 펀넬과의 접합부위로 상기 넥크를 가압 및 인장시키는 척킹부재와,

   상기 척킹부재의 축선방향의 상부에 배치되어 상기 척킹부재를 승강구동시키며, 상기 넥크가 상기 펀넬에 융착될 때, 상기 펀넬과 상기 넥크의 길이가 허용공차내에서 상기 목표높이값을 갖도록 상기 척킹부재의 가압 및 인장거리를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 목표높이 측정부에 의해 측정된 상기 목표높이값에 기초하여 상기 척킹부재의 승강이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제어부는 정역회동가능한 서보모터인 것을 특징으로 하는 넥크융착장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 허용공차는 ±0.5㎜의 범위값을 갖는 것을 특징으로 하는 넥크융착장치.