Brevet FR2549757A1 — publié le 19850201

La présente invention concerne d'une façon générale la soudure de composants métalliques minces et elle vise plus particulièrement un dispositif pour souder une rondelle sur le ressort de support d'un système de masque d'ombre pour des cinescopes pour le télévision en couleur. On sait qu'un tube image ou cinescope pour la télévision en couleur comporte une électrode de sélection de couleurs munie d'ouvertures ou de perforations et communément appelée masque d'ombre qui amène les trois faisceaux électroniques à venir frapper des éléments 10 luminophores qui émettent les couleurs appropriées de la lumière Sur les figures 1 à 3 des dessins annexés on a représenté un masque d'ombre 11, fixé de façon permanente sur un bâti 12 Ce bâti 12 assure la rigidité du masque d'ombre 11 et il sert en outre de mécanisme de support pour le masque d'ombre, dans un panneau de plaque frontale 13 Un écran de 15 lurninophores 14 est prévu sur la surface interne du panneau 13, de manitre que le panneau serve d'écran de visualisation ou d'observation du tube Le masque d'ombre 11 est supporté de manière à ce qu'il existe une distance prédéterminée entre ce masque d'ombre 11 et l'écran 14, cette distance étant courarnmment désignée par: "espacement q" Des 20 goujons métalliques, de forme conique, 16, 17, 18 et 19 sontnoyés dans les quatre parois latérales 15 du panneau 13 (figure 1) Des ressorts à lames élastiques 21, 22, 23 et 24 sont soudés sur le bâti 12 du masque d'ombre Chacun de ces ressorts 21 à Z 4 comporte une ouverture 26 (figure 3) dans laquelle vient s'engager l'un des goujons 16 à 19 de ma25 nière à maintenir le masque d'ombre 11 dans le panneau 13, en respectant la valeur de l'espacement q. Le positionnement approprié des goujons dans les ouvertures de ressorts exige un positionnement précis des goujons 16-19 dans les parois latérales du panneau et également un positionnement précis des 30 ressorts 21-24 sur le bâti 12 Il est très difficile de positionner avec précision les quatre goujons dans le panneau 13, étant donné que le verre est fondu lors de l'insertion des goujons dans les parois latérales -2 du panneau et que les modifications qui se produisent dans le verre, lors de son refroidissement, ne sont pas constantes et sont imprévisibles. Par conséquent, il est de pratique courante de munir l'un des ressorts à lames d'une ouverture sur-dimensionnée, de manière que cette ouverture soit plus grande que le goujon et ne vienne donc pas au contact de ce dernier Les trois autres ressorts sont pourvus d'ouvertures dont les dimensions sont déterminées de manière que les goujons soient en prise, de façon étroite, dans ces ouvertures Une rondelle 27 (figure 1) est placée sur le goujon 18 de manière qu'elle appuie contre le ressort 23 qui possède 10 l'ouverture sur-dimensionnée L'ouverture prévue dans la rondelle 27 est dimensionnée de manière à venir en prise de façon bien ajustée avec le goujon 18, et le diamètre de la rondelle est suffisamment important pour recouvrir totalement l'ouverture sur-dimensionnée Le bâti 12 est placé dans le panneau 13 de manière que les trois autres ressorts vien15 nent en prise de façon bien ajustée avec les goujons, indépendamment du fait que le goujon 18 est, ou non, décalé de l'ouverture sur-dimensionnée prévue dans le ressort 23 La rondelle est ensuite soudée sur le ressort de manière à positionner avec précision les quatre ouvertures de ressort avec les quatre goujons Un tel procédé est décrit, par exemple, dans le 20 brevet américain n 3: 334 259. La mise en oeuvre de cette technique connue soulève des difficultés qui sont dues au fait que l'espace limité, entre le bâti 12 et la paroi latérale 15 du panneau 13, rend très difficile la soudure de la rondelle 27 sur le ressort 23 Par conséquent, de façon typique, la rondelle 25 27 est légèrement soudée au ressort 23 Le masque d'ombre est enlevé du panneau 13 et la rondelle est soudée de façon permanente sur le ressort Il se produit encore des problèmes étant donné que la légère soudure initialement réalisée se brise fréquemment et que la rondelle 27 se sépare du ressort 23 Il faut alors remettre le masque d'ombre dans le 30 panneau et procéder à nouveau à la soudure initiale On conçoit que le besoin se fait actuellement sentir de disposer d'un système de soudure permettant de souder de façon permanente et résistante la rondelle 27 sur un ressort 23, lorsque l'on positionne le bâti 12 dans la plaque fron- -3 tale 13 La présente invention résoud précisément ce problème. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif pour souder une rondelle sur un ressort maintenant un bâti, pendant que ladite rondelle et ledit ressort sont en prise avec un goujon fixé à la paroi latérale d'un panneau de cineéscope, ledit ressort comportant une ouverture pour recevoir ledit goujon de façon lâche, et ladite rondelle étant munie d'une ouverture destinée à recevoir ledit goujon de façon bien ajustée, afin que ladite rondelle et le ressort maintiennent ledit bâti selon un espacement prédéterminé avec ledit panneau, ce dispositif étant carac10 térisé en ce qu'il comprend: des moyens de support mobiles pour recevoir ledit panneau dans une position centrée et pour le déplacer vers un emplacement de soudage présélectionné; des moyens de support de bâti; des moyens pour positionner lesdits moyens de support de bgti au voisinage dudit bâti; des moyens de détection de bâti; des moyens agissant en réponse aux moyens de détection de bâti pour déplacer lesdits moyens de support de bâti et les amener au contact de ce bâti, afin que les moyens de support du bâti maintiennent ce dernier audit emplacement prédéterminé; une tête de soudure comprenant au moins une électrode de soudure, et au moins une électrode de masse; des moyens pour déplacer ladite 20 tête de soudure vers ledit emplacement de soudure présélectionné, de mnanière que ladite rondelle et ledit ressort soient positionnés entre ladite électrode de soudure et l'électrode de masse, et des moyens pour refermer lesdites électrodes contre le ressort maintenant le bâti et contre ladite rondelle, de manière que le courant de soudure puisse traverser lesdites électrodes afin de réaliser la soudure de la rondelle sur le ressort. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif Sur les dessins: la Figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un tube image couleur montrant un masque d'ombre monté dans un panneau de plaque frontale selon la technique antérieure; -4- la Figure 2 -la Figure 3 la Figure 4 la Figure 5 10 la Figure 6 la Figure 7 15 la Figure 8 est une vue en plan montrant le masque d'ombre supporté dans le panneau du cinéscope de la figure 1; est une vue à plus grande échelle d'un ressort qui sert à maintenir le masque d'ombre dans le panneau de plaque frontale de la figure 1; est une vue en élévation frontale d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif de soudage selon la présente invention; est une vue en élévation latérale du dispositif selon la ligne 5-5 de la figure 4; est une vue en élévation latérale des moyens de support du bâti, selon la ligne 6-6 de la figure 4; est une vue en élévation latérale des électrodes de soudure et de masse du dispositif représenté sur la figure 4; et est une vue en élévation frontale des électrodes de soudure et de masse du dispositif de la figure 4. On se réfere en premier lieu aux figures 4 et 5 qui illustrent un dispositif de soudure comprenant une tête de soudure 28 qui est supportée de façon mobile par un système de support vertical 29 Ce système de 20 support vertical 29 comprend un cylindre 31 présentant un arbre 34 qui est couplé à la tete de soudure 28 par l'intermédiaire d'un élément 36 en forme de U, d'une plaque de support 39 et d'une broche de support 35 Le cylindre ou vérin 31 est supporté par deux arbres fixes 32 a et 32 b qui sont eux-mêmes fixés sur l'élément de bâti principal 40 Un c Sté 37 de l'élé25 ment en forme de U 36 se déplace verticalement entre les arbres 32 a et 32 b Les arbres 32 a et 32 b sont maintenus en position verticale à l'aide d'un support vertical 38, qui est lui-même fixé à l'élément de bâti principal 40 La plaque de support 39 est couplée à coulissement' aux arbres 32 a et 32 b à l'aide de coussinets 41 et 42. Le vérin 31, lorsqu'il est actionné, déplace l'arbre 34 verticalement La tête de soudure 28 est couplée à l'arbre 34 par l'intermédiaire de la broche support 35, de la plaque de support 39 et de l'élément en forme de U 36 et, par conséquent, cette tgte de soudure 28 se déplace -5 avec l'arbre 34 Les coussinets 41 et 42, sur lesquels la plaque de support 39 est fixée, coulissent verticalement le long des arbres fixes 32 a et 32 b, alors que le coté 37 de l'élément en forme de U 36 se déplace entre les arbres fixes Les arbres 32 a et 32 b empêchent la plaque de support 39 de tourner par rapport à son axe longitudinal. Une broche 43 est fixée horizontalement sur la plaque de support 39 L'une des extrémités d'un ressort 44 vient en prise avec la broche 43 et l'autre extrémité de ce ressort 44 est en prise avec une autre broche 46 L'une des extrémités d'un élément de positionnement 10 47 de la tête de soudure est couplé à la broche 46 Cet élément de positionnement 47 est suspendu, à partir de la plaque de support 39, par la broche de support 35 La tête de soudure 28 est suspendue à partir de l'autre extrémité de l'élément de positionnement 47 Les détails de la tête de soudure 28 seront décrits ci- après en référence aux figures 7 et 15 8 Un autre ressort 48 sollicite la tête de soudure 28 vers la plaque de support 39 Les broches 43 et 46, en coopération avec le ressort 44, forment un joint articulé qui permet à la tête de soudure 28 de se déplacer dans le plan de la figure 5 Par conséquent, il est possible de régler la position verticale de la tête de soudure en utilisant un bouton de réglage 20 51, qui est associé à la broche de support 35 En outre, le joint articulé permet à la tête de soudure 28 de pivoter autour de la broche 43 dans le plan de la figure 4 Le ressort 44 appuie contre l'élément de positionnement 47, de manière à maintenir la position verticale de la tête de soudure 28 et il appuie cet élément 47 contre le bouton de réglage 51 Une 25 barre de support rigide 49 est fixée sur la broche de support 35 Des lanières flexibles 52 et 53 sont couplées à la barre rigide 49 Des blocs de montage 54 et 56 sont fixés aux autres extrémités des lanières flexibles 52 et 53, respectivement Un arbre 57 est logé, de façon liche, dans les blocs de montage 54 et 56, et la tête de soudure 28 est couplée 30 à l'arbre 57 Les lanières flexibles 52 et 53 sont souples dans les deux dimensions par rapport au plan de la figure 4 Il en résulte que la tête de soudure 28 peut être alignée avec des bâtis de masque d'ombre qui ne sont pas alignés de façon précise avec le dispositif de soudure. Un support mobile 58 est disposé en-dessous de la tête de soudure 28, ce support mobile comportant deux glissières 59 et 61 Le support 58 comporte des supports de panneau 62 et 63 Le panneau 13 est placé sur les supports 62 et 63, le support mobile 58 se déplaçant vers l'extérieur, au-delà et à partir de la tête de soudure 28 Le panneau est centré sur le support mobile 58 et il est maintenu fermement dans sa position, à l'aide d'éléments de centrage (non représentés) de type connu. Un moteur pas à pas-ou un vérin est utilisé pour déplacer vers l'intérieur le support mobile 58, vers la tête de soudure, vers une position connue 10 qui peut 8 tre déterminée à l'aide d'une butée mécanique ou par l'intermédiaire d'un commutateur ou d'un contact de proximité On prévoit au moins un système vibrant 64 (figure 5) sur le support mobile 58 Ce système vibrant 64 agit contre le bâti 12 du masque d'ombre de manière à faire vibrer brièvement le bâti afin de s'assurer que toutes les ouvertu15 res de ressort viennent fermement en prise avec les goujons à l'intérieur du panneau Après que le support mobile 58 ait positionné horizontalement le bâti 12 et le panneau 13 au voisinage de la tête de soudure 28, le panneau 13 et le bâti 12 sont soulevés et supportés à l'emplacement prédéterminé de la manière décrite en référence aux figures 4 et 6 La 20 surface interne de la paroi latérale du panneau 13 est placée contre un bras de référence fixe 33. La figure 4 représente des systèmes de support de bâti 66 et 67 qui constituent des images de miroir l'un de l'autre Le système de support 66 comporte une plaque de montage 68 sur laquelle est monté 25 un vérin 69 L'arbre 70 de ce vérin 69 est couplé à pivotement par rapport à un élément de support de bâti 71 Une vis d'équilibrage 72 traverse un support fileté (non représenté) sur l'autre côté de la plaque 68 La vis d'équilibrage 72 est couplée à un moteur pas à-pas 76 par un système d'accouplement 77 La plaque 68 est stabilisée à l'aide de deux tiges de 30 guidage 73 et 74, qui traversent des glissières (non représentées). On se réfèere maintenant à la figure 6. Lorsque le panneau de plaque frontale 13 et le bâti 12 sont initialement placés au voisinage de la tête de soudure 28, l'élément de -7 support de bâti 71 est dans une position horizontale comme représenté en traits mixtes sur la figure 6 Le vérin 69 est actionné de façon que l'arbre ou la tige 70 se prolonge vers l'extérieur et fasse tourner l'élément de support 71 pour l'amener en position verticale Un bras 78 de l'élément de support 71 se trouve alors en-dessous de la surface du bâti 12 Un détecteur 79 est actionné afin de détecter la surface inférieure du bâti 12 Le moteur pas à pas 76 est entrafné de façon à faire tourner la vis d'équilibrage 72 et à déplacer vers le haut l'élément de support de bâti 71 jusqu'à ce que le bras 78 de l'élément de support 71 vienne au contact de la surface inférieure du bâti 12 Le détecteur 79 qui peut être un détecteur à fluide ou un détecteur électrique à courant de Foucault désexcite le moteur 76,et le bras 78 supporte le bâti 12 Un élément de support de bâti 81, faisant partie du système de support de bâti 67 est déplacé de manière à venir au contact du bâti 12, à l'aide d'un moteur 15 pas à pas 80, indépendamment du déplacement résultant du moteur 76. Si on examine maintenant la figure 4 on remarquera que, après que les éléments de support de bâti 71 et 81 maintiennent fermement le bâti 12, on actionne le vérin 31 de manière à abaisser la tête de soudure 28 jusqu'à ce qu'une butée mécanique 82 vienne au contact de la 20 surface supérieure du bâti 12. On se réfère maintenant aux figures, 7 et 8 qui illustrent en détail la tête de soudure 28 Cette tête de soudure 28 comporte deux électrodes de soudure 83 et 84, chacune de ces électrodes ayant un angle supprimé de manière à constituer une ouverture 86 à extrémité ouverte. 25 On prévoit une électrode de masse unique 87 pour obtenir un contact électrique avec deux électrodes de soudage 83 et 84 Les électrodes 83 et 84 sont isolées électriquement et sont mécaniquement accouplées à une plaque de montage 88 d'un petit vérin plat 89 L'électrode de masse 87 est accouplée à l'arbre ou à la tige 91 du vérin 89 Les électrodes 83, 30 84 et 87 peuvent pivoter par rapport à une broche 92 de manière à se déplacer comme des ciseaux Par conséquent, lorsque le vérin 89 est actionné afin de déplacer la tige 91 vers l'extérieur, les électrodes de soudure 83 et 84 se déplacent en s'éloignant de l'électrode de masse 87. Lorsque la tige 91 est rétractée par le vérin 89, les électrodes de soudure 83 et 84 se referment vers l'électrode de masse 87. Sur les figures 1 et 7, on voit que lorsque la tête de soudure 28 est abaissée vers une position prédéterminée pour réaliser la soudure, les électrodes de soudure 83 et 84 viennent au contact de la rondelle 27 sur les côtés opposés du goujon 18 Par conséquent, le goujon 18 repose dans l'ouverture 86 L'électrode de masse 87 se situe entre le bâti 12 et le ressort 23 Les électrodes 83, 84 et 87 sont réalisées de façon suffisamment mince pour leur permettre de pénétrer dans les espaces étroits situés entre le panneau 13 et le bâti 12 Lorsque le vérin 89 est actionné de manière à rétracter sa tige 91, les électrodes de soudure 83 et 84 viennent fermement au contact de la rondelle 27 et l'électrode de masse 87 vient fermement au contact du ressort 23 Etant-donné que les électrodes de soudure 83 et 84 sont électriquement isolées, on peut utiliser des 15 circuits de soudure séparés pour appliquer les soudures individuelles sur la rondelle 23, sur les côtés opposés du goujon 18. On peut utiliser comme circuit de soudure le circuit de soudure décrit dans la demande de brevet américain n 517 847 déposée le 27 Juillet 1983 par L P Wilbur, Jr Dans l'exemple de réalisation représenté sr la figure 8, le vérin 89 comprend des bornes 93 et 94 qui peuvent être utilisées pour actionner le vérin 89 soit électriquement, soit pneumatiquement. Lors du fonctionnement, le panneau 13 est initialement placé sur les supports 62 et 63 du moyen de support mobile 58 Le panneau 25 est verrouillé dans une position centrée à l'aide d'un dispositif mécanique qui est à la portée de l'homme de l'art et qui, pour cette raison, ne sera pas décrit ici Lessystèmesvibrants 64 (figure 5) sont utilisés pour faire vibrer le bâti 12 afin de s'assurer que les ressorts sont convenablement en place sur les goujons Le support mobile 58 est déplacé vers l'intérieur, 30 vers la tête de soudure 28, en utilisant un vérin pneumatique, une vis de réglage, un moteur ou tout autre mécanisme approprié Le déplacement vers l'intérieur du système de support mobile 58 peut être limité à l'aide -9 d'un commutateur ou contact de proximité ou d'une butée mécanique Le support mobile 58 est soulevé jusqu'à une hauteur prédéterminée pendant que les éléments de support de bâti 71 et 81 sont dans la position horizontale (figure 6) L'élément de support mobile 58 est ensuite rétracté de manière à permettre au panneau 13 de venir se placer contre le bras de référence 33 Les éléments de support 71 et 81 tournent jusqu'à la position verticale de manière que le bras 78 vienne se placer en-dessous du bâti 12 Les détecteurs de bâti 79, qui peuvent Stre des détecteurs pneumatiques ou des détecteurs à courant de Foucault, et les moteurs pas à 10 pas 76 et 80 sont actionnés de manière à soulever individuellement les éléments de support de bâti 71 et 81 jusqu'à ce qu'ils viennent reposer contre la surface inférieure du bâti 12 Le système de tête de soudure est abaissé jusqu'à ce que la butée 82 vienne en prise avec la surface supérieure du bâti 12 Lors de l'abaissement de la tète de soudure, l'ou15 verture 86 formée dans les électrodes de soudure 83 et 84 vient en prise avec le goujon Le joint articulé formé par les broches 43, 46 et par le ressort 44, permet à la tète de soudure 28 de pivoter, et le goujon pénètre dans l'ouverture 86 lorsque ce goujon n'est pas aligné avec le centre de la tête de soudure La suspension de la tête de soudure 28 à l'aide des 20 lanières flexibles 52 et 53 donne à cette tête de soudure la liberté de subir des mouvements de torsion, hors du plan de la figure 4, ce qui permet de s'assurer que les électrodes recouvrent la rondelle 27 et le ressort 23, lorsque le ressort n'est pas aligné avec l'intervalle situé entre l'électrode de masse 87 et le's électrodes de soudure 83 et 84 Après que 25 les électrodes aient recouvert la rondelle 27 et le ressort 23, le vérin 89 (figure 7) est actionné de façon à verrouiller fermement la rondelle et le ressort entre les électrodes de soudure 83 et 84 et l'électrode de masse 87 Un courant de soudure traverse les électrodes de soudure 83 et 84, la rondelle 27, le ressort 23 et l'électrode de masse 87 de ma30 nière à produire des points de soudure individuels sur des côtés opposés du goujon 18 Le vérin 89 est ensuite ouvert afin de libérer les électrodes 83, 84 et 87 et de permettre à la tête de soudure d'8 tre soulevée pour -10 revenir à sa position neutre Le support mobile 58 est rétracté, abaissé et déplacé vers l'extérieur de manière à être ramené à sa position initiale Le panneau est ensuite enlevé et le panneau suivant est introduit pour y réaliser la même opération de soudure. -Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ou représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 11 2549757 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour souder une rondelle ( 27) sur un ressort ( 23) maintenant un bâti ( 12), pendant que ladite rondelle et ledit ressort sont en prise avec un goujon ( 18) fixé à la paroi latérale ( 15) d'un panneau de cinéscope ( 13), ledit 5 ressort comportant une ouverture ( 26) pour recevoir ledit goujon de façon lâche, et ladite rondelle étant munie d'une ouverture destinée à recevoir ledit goujon de façon bien ajustée, afin que ladite rondelle et le ressort maintiennent ledit bâti selon un espacement prédéterminé avec ledit panneau, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de support mobiles ( 58) pour recevoir 10 ledit panneau dans une position centrée et pour le déplacer vers un emplacement de soudage présélectionné; des moyens de support de bâti ( 71, 81); des moyens ( 69, 70) pour positionner lesdits moyens de support de bâti au voisinage dudit bâti; des moyens de détection de bâti ( 79); des moyens ( 72, 76, 80) agissant en réponse aux moyens de détection de bâti pour déplacer lesdits moyens de sup15 port de bâti et les amener au contact de ce bâti, afin que les moyens de support du bâti maintiennent ce dernier audit emplacement prédéterminé; une tête de soudure ( 28) comprenant au moins une électrode de soudure ( 83, 84), et au moins une électrode de masse ( 87); des moyens ( 31) pour déplacer ladite tête de soudure vers ledit emplacement de soudure présélectionné, de manière que ladite 20 rondelle et le dit ressort soient positionnés entre Iadite électrode de soudure et l'électrode de masse, et des moyens ( 89, 91) pour refermer lesdites électrodes contre le ressort maintenant le bâti et contre ladite rondelle, de manière que le courant de soudure puisse traverser lesdites électrodes afin de réaliser la soudure de la rondelle sur le ressort. 2 Dispositif de soudure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de soudure ( 28) est supportée par un joint articulé ( 43, 44, 46) de manière que cette tête soit libre de pivoter dans le plan dudit ressort ( 23) de retenue du bâti. 3 Dispositif de soudure selon la revendication 2, caractérisé en ce que 30 la tête de soudure ( 28) est suspendue, à partir dudit joint articulé ( 43, 44, 46), par au moins une lanière flexible ( 52, 53), de manière que ladite tête de soudure puisse subir des flexions par rapport au plan dudit ressort ( 23). 4 Dispositif de soudure selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite électrode de soudure ( 83, 84) comporte une ouverture ( 86) de manière que 35 cette ouverture s'engage sur le goujon pour faire pivoter et fléchir ladite tête de -12 2549757 soudure ( 28) afin d'aligner la tête de soudure et ledit ressort ( 23). Dispositif de soudure selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrode de soudure ( 83, 84) comporte au moins deux parties,pour mettre ladite rondelle ( 27) au contact des côtés opposés de ladite ouverture ( 86). 6 Dispositif de soudure selon l'une des revendications 2 ou 5, caractérisé en ce que la tête de soudure ( 28) comprend des moyens d'arrêt ( 82) pour positionner ladite tête de soudure à l'emplacement de soudure prédéterminé. 7 Dispositif de soudure sélon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de support de bâti ( 71, 81) comportent une pluralité d'éléments en forme de L, pour supporter ledit bâti sur la petite branche ( 78) du L.