Brevet FR2486709A1 — publié le 19820115

La présente invention a pour objet un dispositif pour introduire automatiquement des assemblages de bâtis de masque dans des panneaux frontaux de tubes à rayons cathodiques. La nécessité d'une introduction automatique d'un assemblage de bâti de masque d'ombre d'un tube à rayons cathodiques dans un panneau frontal précédemment adapté est apparue depuis longtemps dans l'industrie des tubes cathodiques. Jusqu'à la présente invention, plusieurs facteurs se sont opposés à ce que les tentatives de la technique antérieure pour développer des appareils d'introduction automatique, puissent etre couronnées de succès. Le facteur essentiel est que les assemblages bâti de masque - panneau frontal, varient dans une mesure appréciable, les uns par rapport aux autres. La raison principale de cette variation réside en ce qu'on ne peut pas maintenir des tolérances étroites lors de la fabrication du panneau frontal en verre. I1 en résulte que chaque assemblage de bâti de masque est unique.Les dispositifs selon la technique antérieure ont été incapables de s'adapter à cette unicité. La présente invention apporte un dispositif qui peut etre réglé de façon à tenir compte des variations qui existent entre les assemblages de bâtis de masque et les panneaux frontaux. En conséquence cette invention a pour objet un dispositif automatique pour introduire un assemblage de masque dans un panneau frontal d'un tube à rayons cathodiques. Cetassemblage de masque comprend un masque d'ombre perforé comportant au moins trois ressortis, chaque ressort étant muni d'une ouverture. Le panneau frontal comprend une partie formant panneau d'observation et une paroi latérale périphérique comprenant au moins trois goujons noyés dans cette paroi de manière à venir en prise avec les ouvertures des ressorts. Le dispositif automatique comprend un sousensemble à chaque emplacement de ressort de masque. Au moins trois sousensembles sont mobiles périphériquement par rapport à un masque monté sur le dispositif et ils comportent une butée pour venir au contact de l'arête inférieure d'un ressort du masque.Chaque sous-ensemble mobile comprend également une broche indicatrice, mobile entre une position d'engagement et une position de désengagement. Cette broche indicatrice, lorsqu'elle est en position d'engagement (en prise), est espacée de la butée, selon un espa cement prédéterminé, égal à un espacement standard, entre une arête inférieure d'un ressort et l'axe de l'ouverture de ressort augmenté d'une distance de soulèvement prédéterminée. Chaque sous-ensemble mobile comprend en outre un élément en forme de fourchette ou palpeur de goujon centré sur les broches de positionnement. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue en coupe horizontale dtun panneau frontal de tube à rayons cathodiques comportant un assemblage de bâti de masque d'ombre - la Figure 2 est une vue de l'arrière du panneau frontal prise selon 2-2 de la Fig. 1 ; - les Figures 3, 4 et 5 sont respectivement des vues en élévation latérale, en élévation frontale et en plan, d'un dispositif d'introduction de masque selon la présente invention;; - les Figures 6 et 7 sont des vues de dessus et en élévation frontale, respectivement, d'une partie du système indicateur de masque du dispositif selon les Figures 3, 4 et 5 - la Figure 8 est une vue partielle en coupe du système indicateur de masque selon 8-8 de la Figure 6 - les Figures 9 et 10 sont respectivement des vues en plan et en élévation frontale, d'une portion d'ensemble de positionnement de broche mobile du système indicateur de masque selon les Figures 6 et 7 - la Figure 11 est une vue en élévation latérale du système de verrouillage de masque du dispositif d'introduction de masque, représenté sur les Figures 3à5; - la Figure 12 est une vue de dessous du système de verrouillage de masque selon 12-12 de la Figure il - la Figure 13 est une vue en coupe du système de verrouillage de masque selon 13-13 de la Figure 12 ;; et, - les Figures 14, 15 et 16 sont des vues respectivement en plan, en élévation frontale et en élévation latérale, d'un système indicateur de panneau frontal. Les Figures 1 et 2 représentent un ensemble ou assemblage bati-masque 10, monté dans le panneau frontal d'un tube à rayons cathodi que s. Cet assemblage bati-masque 10 comprend un masque d'ombre bombé et perforé 14, en métal mince, fixé par sa périphérie à un bâti ou cadre de renfort 16 en forme de L. Quatre ressorts 18 sont fixés au bâti 16. Des ouvertures dans ces ressorts 18 viennent en prise avec quatre goujons métalliques 20, qui sont noyés dans une paroi latérale 22 du panneau frontal 12. Un dispositif selon cette invention est utilisé pour introduire un assemblage de masque ou un système bati-masque dans le panneau frontal 12. Ce dispositif comprend un sous-ensemble à chaque emplacement de ressort du bâti de masque. Trois de ces sous-ensembles sont mobiles périphériquement par rapport à un masque monté dans le dispositif et ils comprennent 1 - une butée venant au contact de l'arête inférieure du ressort; 2 - une broche indicatrice mobile entre une position d'engagement (en prise-) et une position de dégagement (dégagée) et 3 - un détecteur de goujon en forme de fourchette centré sur la broche. Le quatrième sous-ensemble n'exige pas de caractéristiques de compensation étant donné que son seul but est de participer à la compression du ressort à son emplacement lorsque l'ensemble bati-masque est encours d'introduction dans le panneau frontal. Etant donné que les quatre ressorts sont préalablement soudés au bâti pendant une procédure intitulée "ensemble Q", si trois de ces ressorts sont positionnés et fixés par le dispositif, alors l'emplacement du quatrième sera également déterminé et ce quatrième ressort sera fixé. Le dispositif d'introduction de masque 30, représenté sur les Figures 3 à 5 comprend cinq sous-unités mécaniques : un système de montant de masque 32, un système indicateur de masque 34 ; un système indicateur de panneau 36, un système de plaque de support 38 etun système de commande 40. Les composants essentiels de chacune de ces sous-unités et les rapports entre elles seront décrits ci-après lors de la description de fonctionnement des dispositifs d'insertion de masque 30. Le fonctionnement du dispositif d'insertion de masque 30 commence par la mise en place (chargement) d'un ensemble bâti-masque sur quatre berceaux de positionnement 50, positionnés à la partie supérieure du dispositif 30. Ces berceaux 50 assurent un positionnement approximatif du système bâti-masque par rapport à trois broches de positionnement de trous de ressorts décrits ci-après, Le poids du système bâti-masque actionne un détecteur 54, situé à proximité de l'un des berceaux de positionnement. Le détecteur actionne un vérin pneumatique 56 qui abaisse l'unité 32 constituant le système de montant de masque. Lorsque ce système 32 descend, un ensemble b ti-masque, restant sur les berceaux de positionnement 50, est également abaissé jusqu'à ce que les quatre ressorts de support soudés au bâti, viennent au contact de quatre butées 58, positionnées sur trois ensembles 60 de positionnement de broche mobile du système 34 (Fig. 6, 7, 9 et 10). Ceci constitue la première d'une série d'étapes destinées à établir des points de référence et à les maintenir dans leur position correcte. La position du trou de goujon dans le ressort est déterminée avec une précision raisonnable, par rapport au bord du ressort.En faisant en sorte que I1 arête ou le bord du ressort reste sur une surface connue, constitue par exemple par la butée 58, l'axe du trou du ressort est déterminé avec précision. Lorsque les ressorts sont venus au contact des butées 58, ce qui amène en place l'ensemble bâti-masque, le système de montant du masque 32 continue son déplacement vers le bas, amenant une came 62 montée sur ce système (voir la Fig. 4) à venir en contact avec un galet de came 64 sur l'extrémité inférieure de la bielle 140 de commande de broche de positionnement. Pendant ce déplacement ultérieur vers levas du système 32, la seconde étape des séries de positionnement est mise en oeuvre. Lorsque les ressorts de support du masque viennent au contact des butées fixes 58, une bielle pivot 66 est dans la position indiquée par "A" sur la Figure 10. Lorsque le système de montant du masque 32 se déplace vers le bas, en amenant la surface de came 62, en contact avec le galet 64, une broche de positionnement 70, maintenue dans l'extrémité supérieure de la bielle pivot 66, pénètre dans l'ouverture du ressort, comme montré dans la position "B" sur la Figure 10. En raison de la dimension de l'intervalle séparant le bord du ressort du centre du trou qui est maintenue à une tolérance raisonnablement étroite, en maintenant une certaine distance correspondante plus importante entre la surface de la butée et l'axe de la broche de positionnement 70, la broche 70 et le trou du ressort sont en relation connue l'une par rapport à l'autre.Par conséquent, le système bâti-masque sera soulevé d'une distance prédéterminée dans le plan vertical après l'introduction de la broche 70 dans l'ouverture du ressort. Cependant, en raison des difficultés du maintien des sous-ensembles en verre et en métal à une tolérance étroite, on n'est pas encore assuré de voir la broche et le trou du ressort alignés dans le plan horizontal. Afin d'assurer un montage correct de l'ensemble bâti-masque dans le panneau1 il est essentiel que le trou du ressort soit maintenu en place de façon à être centré avec le goujon de panneau lorsque ces deux éléments sont amenés ensemble. Comme on peut le voir sur les Figures 9 et 10, la broche de positionnement 70 est fixée avec précision par rapport avec ltélément en forme de fourchette 72. Ces deux éléments possèdent le même axe car ils sont conçus et réalisés en tant que partie intégrante du même sous-ensemble.Lorsque la bielle pivot 66 déplace en position la broche 70 et soulève l'ensemble bâti-masque d'environ 0, 8mm, la broche 70 doit venir se placer selon l'axe du trou du ressort dans le plan horizontal, Ce résultat est obtenu en montant tout le système de positionnement debroche 60 sur des glissières mobiles 76, qui peuvent se déplacer librement dans un plan horizontal (périphériquement par rapport à un système de masque monté dans le dispositif) pendant que l'extrémité de la broche 70- recherche le trou du ressort et y pénètre. La position d'engagement de la bielle de pivot de broche 66, avec une broche 70 dans un trou de ressort a été représentée par la position "B" sur la Figure 10. Au moment, le système bâti-masque a été saisi (capturé) et les trous de ressort sont positionnés verticalement avec précision en dépit de toutes les variations pouvant exister dans le système bâti-masque.Etant donné que le système bâtimasque constitue une unité soudée, il est aligné verticalement avec précision pour pouvoir être introduit dans le panneau frontal. Pendant que se déroule l'action de recherche de trou de goujon, le système de montant de masque 32 continue son déplacement vers le bas jusqu'à ce qu'il vienne au contact d'un commutateur 78, situé au bas de la course d'un vérin pneumatique 56 (Figures 3 et 4). L'actionnement du commutateur 78 permet aux systèmes de commande du dispositif d'insertion de procéder à l'opération suivante. Un panneau frontal est mis en place sur les guides 80 et 81 au sommet du dispositif d'insertion 30, comme on peut le voir sur les Figures 3 à 5. Ces guides 80 et81 positionnent grossièrement le panneau frontal par rapport aux ressorts de support préalablement positionnés dans le dispositif. Lorsque le panneau frontal est placé sur les guides 80 et 81, il vient au contact d'un détecteur 82, représenté sur la Figure 5.Un signal provenant de ce détecteur 82, prépare le déclenchement de l'unité pour que le cycle soit terminé, ceci étant réalisé par l'opérateur en appuyant sur deux commutateurs de déclenchement (non représentés). Lorsque l'opérateur appuie sur les commutateurs, il déclenche un moteur électrique 84 qui commence à entraîner un arbre à came principal 86, représenté sur les Figures 8 et 11. Cet arbre entraîne en rotation une série de camesqui sont calées les unes par rapport aux autres de façon à maintenir le synchronisme. Comme on l'a expliqué ci-dessus, le système bâti-masque a été positionné positivement dans une position verticale exacte. I1 est ensuite nécessaire de prendre des mesures pour maintenir cette condition tout en mettant en oeuvre le dispositif pour qu'il réalise l'introduction du système bâti-masque dans le panneau frontal. La première action due à la rotation de la came amène les bobines de verrouillage de bâti 88, 90, 92 et 94, représentées sur les Figures 11 et 12, au contact des angles ou coins internes du bâti. Les quatre bobines de verrouillagé 88, 90, 92 et94 sont entrainées séquentiellement dans les quatre coins du bâti par un vérin pneumatique 98. Deux bobines 88 et 90 sont soumises à l'action de ressorts 100 et 102 pour absorber les variations du contour interne du bâti, comme on peut le voir sur la Figure 12. Lorsqu'une came 96 est entrainée en rotation, les bobines 88 et 90 soumises à l'action des ressorts sont déplacées vers l'extérieur par le vérin 98, exerçant ainsi une pression en diagonale sur les coins opposés du bâti. Lorsque la came 96 continue à tourneur, les bobines 92 et 94, non soumises à l'action de ressort sont entrainées dans les deux coins restants diagonalement opposés. La mise en place de ces quatre bobines verrouille le système bâti-masque dans ses orientations horizontale et verticale correctes. L'opération suivant consiste à fixer en position l'élément en forme de fourchette 72, représentée sur les Figures 9 et 10. Comme on l'a indiqué ci-dessus, ces éléments ou les indicateurs de goujons 72 font partie intégrante des broches 70 de positionnement des trous de ressort Etant donné que les broches 70 sont positionnées dans les trous de ressort et que les indicateurs de broche et de goujon sont exactement alignés, il est nécessaire de verrouiller ces positions relatives. Lorsque la came 96, représentée sur les Figures 12 et 13, continue son cycle de fonctionnement, elle déclenche un commutateur à air 104, représenté sur la Figure 12. Ce commutateur 104 actionne des vérins pneumatiques 106, représentés sur la Figure 7. Cette action amène l'extrémité de la tige des vérins pneumatiques 106 contre le coté inférieur du système de glissières mobiles 76, ce qui verrouille tout le système de glissières. Ensuite, il est nécessaire de comprimer les ressortis du bâtiafin de libérer les goujons du panneau pendant l'opération d'introduction et également d'enlever les broches de positionnement 70 des trous des ressorts. Lorsque l'arbre à came principal 86 est entraîné en rotation, une came d'actionnement d'un compresseur de ressort 108, représentée sur les Figures 6 et 8, se déplace contre un galet 110, représenté sur la Figure 6. Le galet 110 est fixé à une tige de liaisonen forme de L, 112, pouvant pivoter autour d'un axe 114. Une came intermédiaire 116, représentée sur la Figure 8 est fixée sur l'extrémité de la tige 112. Trois systèmes de tringles 118, 120 et 122 sont fixés à cette came 116. Une quatrième tringlerie de compression 124 est connectée à la tige de tringlerie en forme de L, 112.Lorsque l'arbre de came 86 entrain la came 108, tout le système de compression à ressorts des quatre tringleries interconnectées 118, 120, 122 et 124 est entraîné comme un ensemble unitaire pour tirer les ressorts du bâti vers l'intérieur, vers le bâti, les libérant ainsi des broches de positionnement 70 et maintenant les ressorts en place afin de dégager les goujons lors de l'insertion du système bâti-masque dans le panneau frontail. L'arbre de came 86 entrain une came montante 126, représentée sur les Figures 3, 4 et 11, portant sur un galet 128, représenté sur la Figure 4. Le galet 128 est fixé sur un support 130 qui, de son côté, est fixé sur une plaque intermédiaire 132 qui fait partie du système de plaque de support 38.Lorsque la came montante 126 vient tourner contre le galet 128, elle est amenée à monter en raison du profil de sa surface. Ce mouvement soulève le système maintenant l'ensemble bâti-masque représenté sur les Figures 6 et7. Le déplacement vertical de cet ensemble dégage les broches de positionnement des trous de ressort 70, de ces ressorts et ces broches sont placéesdans l'état libre représenté par le contour mixte "C" sur la Figure 10. Lorsque le système maintenant l'ensemble bâti-masque se déplace dans le panneau frontal, il faut faire le nécessaire pour s'assurer que le panneau frontal est libre de se déplacer dans une orientation appropriée avec l'ensemble bâti-masque qui lui est délivré. Ainsi qu'on l'a remarqué de la lecture de la description qui-précède, le panneau frontal a été placé dans les guides 80 et 81 avec le cordon de scellement orienté vers le bas. Les guides 80 et 81 sont réalisés de manière à ménager un jeu suffisamment important pour recevoir les panneaux frontaux les plus grands. Cependant étant donnés les défauts de précision de fabrication qui entraînent des variations importantes des tolérances individuelles, le positionnement des goujons ntest pas exactement le même dans chaque panneau. Par conséquent, lorsque les ressorts de support sont soudés dans le bâti en utilisant le panneau comme gabarit de positionnement, les assemblages qui en résultent ne sont pas uniformes. Afin de surmonter cette difficulté et de permettre au panneau d'être déplacé pour l'amener dans son orientation appropriée, il est nécessaire d'éliminer la limitation résultant des guides 80 et 81 utilisés pour positionner à l'origine le panneau lorsqu'il était chargé.Lorsque l'ensemble assurant le maintien du bâti et du masque se déplace vers le haut, on actionne un commutateur pneumatique (non représenté). Ceci a pour effet d'actionner un vérin pneumatique 134 (Fig. 15) qui commande le déplacement des tringleries de liaison 136. Les extrémités de ces tringleries 136 sont fixées aux extrémités inférieures des guides 80 qui sont libres de tourner autour de leurs centres. Lorsque les tringleries se déplacent, elles amènent les guides 80 à se déplacer d'une quantité suffisante pour présenter une partie plane des guides 80 au panneau. La présence de ces parties planes diminue le diamètre extérieur des guides 80 d'une quantité localisée relativement importante. Cette quantité de mouvement supplémentaire est ensuite disponible pour permettre le déplacement du panneau. Pendant que les guides de panneau 80 sont entrarnés en rotation, le déplacement vers le haut du système maintenant l'ensemble bâti-masque, s effectue. Lorsque ce système pénètre dans le panneau, les indicateurs ou détecteurs 72 de goujons en forme de fourchette, pénètrent dans le panneau aux endroits des goujons. En raison de la forme de V de la partie interne des détecteurs 72, ils ont la possibilité de trouver leur goujon respectif même s'ils ne sont pas alignés. Les détecteurs 72 viennent donc en prise avec le goujon et, en raison de la liberté donnée au panneau frontal, par la rotation des guides de panneau 80, ce panneau est libre de se déplacer pour venir en alignement correct. Le panneau est soulevé pour le dégager des patins et il est supporté uniquement par les goujons demeurant dans les détecteurs en forme de V, 72.Au moment, les conditions suivantes prédominent. Le panneau est maintenu en place par les points de positionnement primaires constitués par les goujons. I1 est maintenu en alignement et orientation corrects avec l'ensemble masque-bâti étant donné que toutes les variables introduites lors de la fabrication des ensembles ont été prévues pour permettre aux broches 70 de se déplacer pour venir dans une position assurant la compensation de toute erreur de position des ressorts du bâti et permettant au panneau frontal de se déplacer pour venir en alignement correct avec le système bâti-masque. Maintenant que le système bâti-masque a été amené dans une orientation appropriée avec le panneau frontal, ou doit fixer le système bâti-masque sur le panneau. Lorsque l'arbre à came principal 86 continue sa rotation, la came de compression de ressort 108 est amenée vers des lobes opposés, ce qui actionne la came intérmédiaire 116 et permet aux tringleries de compression des ressorts 118, 120, 122 et 124 de libérer les ressorts pour les ramener dans leurs positions normales d'insertion. Cette opération permet de placer les ressorts de support correctement sur les goujons de panneau, ce qui termine l'opération d'introduction de l'ensemble bâti-masque. Après l'opération dtintroduction, il est nécessaire de préparer le système pour la séquence suivante de chargement. Une rotation ultérieure de l'arbre à came 86 amène la lobe supérieur de la came 96, en contact avec un galet 138 qui amène les bobines de verrouillage de bâti 88, 90, 92, 94, vers l'intérieur, vers le centre du dispositif. La rotation continue de l'arbre à came 86 libère le commutateur pneumatique 104, ce qui libère les vérins pneumatiques de verrouillage 106. La rotation continue de la came 96 abaisse le système de détection de masque 34 en-dessous du niveau de l'introduction de l'ensemble bâti-ma-sque. A cet instant, les compresseurs de ressorts et les détecteurs de goujon 72 sont ouverts à leur position de chargement de masque. Le système 34 est ensuite ramené en position inférieure par la rotation ultérieure de la came 96.Les quelques degrés de la fin de la rotation de l'arbre à came amènent en position le lobe découpé de la came 96, pour que cette dernière arrête le moteur électrique 84 et en même temps actionne un commutateur pneumatique (non représenté) qui soulève la tige de piston de vérin pneumatique 56. Ceci soulève le système de support 32 du masque en l'amenant dans sa position supérieure, ce qui place le- berceau de positionnement de l'ensemble bâtimasque dans sa position de charge. A cet instant, l'ensemble terminé panneau-bâti-masque peut être enlevé des moyens manuels ou mécaniques. Le dispositif est prêt à cet instant, à recevoir l'ènsemble masque-bâti suivant et à recommencer un cycle d'insertion de cet ensemble dans un panneau frontal. I1 demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ou représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif automatique (30) pour introduire un système de masque (10) dans le panneau frontal (12) d'un tube à rayons cathodiques, le système de masque comprenant un masque d'ombre perforé (14) comportant au moins trois ressorts (18), chaque ressort ayant une ouverture, le panneau frontal étant muni d'une partie de panneau d'observation et d'une paroi latérale périphérique (22), cette dernière comportant au moins trois goujons (20) noyés dans cette paroi latérale de manière à venir en prise avec les ouvertures des ressorts, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un sous-ensemble à chaque emplacement de ressort de masque, au moins trois de ces sous-ensembles (60) étant mobile horizontalement et comportant une butée (58) venant au contact du bord inférieur du ressort du masque, chaque sous-ensemble mobile comportant également une broche indicatrice (70) déplaçable entre une position d'engagement (B) et une position de dégagement (A) cette broche (70), lorsqu'elle est en position engagée, étant espacée de ladite butée selon un écart prédéterminé égal à un espacement standard entre une arête inférieure d'un ressort et l'axe de l'ouverture du ressort augmenté d'une distance de soulèvement prédéterminée et en ce que chaque sous-ensemble mobile comprend en outre un élément en forme de fourchette ou détecteur de goujon (72) centré sur les broches de positionnement. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (108-124) associés aux sous-ensembles pour comprimer les trois ressorts. 3 - Dispositif automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (80, 81) pour maintenir le panneau frontal avec son côté interne orienté vers le bas et un ensemble mobile verticalement (34), situé en-dessous desdits moyens pour maintenir le panneau frontal, ledit ensemble mobile verticalement comprenant chaque sous-ensemble à chaque emplacement de ressort de masque et comportant en outre des moyens (88-102) pour verrouiller la position d'un système de masque de telle manière : que lorsqu'un système de masque est monté sur l'ensemble mobile verticalement afin que les ressorts qui y sont fixés reposent sur lesdites butées, les broches de détection se déplacent de leurs positions de dégagement vers les positions d'engagement et, que chaque sous-ensemble mobile se déplace horizontalement jusqu a ce que les broches détectent et se placent dans les ouvertures des ressorts ; qu'ensuite les moyens de verrouillage agissent afin de maintenir en position l'ensemble de masque, que les moyens agissent sur les ressorts décomprimant ces derniers, puisque le système mobile verticalement se déplace vers le haut ; que les broches reviennent à leur position dégagée et que les détecteurs de goujons en forme de fourchette viennent en prise avec les goujons sur le panneau frontal pour soulever ce dernier en le dégageant de ses moyens de support et pour le déplacer de fa çon que les goujons soient centrés sur les détecteurs de goujon sur les positions engagées de la broche et enfin que les moyens agissent sur les ressorts libèrent les ressorts du masque et que les goujons du panneau frontal viennent en prise avec les ouvertures des ressorts du système de masque.