Brevet FR2625837A1 — publié le 19890713

PERFECTIONNEMENT AUIMACHINESD'IMPLANTATION DE CATHODE DANS UN CANON DE TUBE CATHODIQUE La présente invention concerne les machines d'implantation de cathode dans un canon de tube cathodique, plus particulièrement un perfectionnement à la machine décrite dans la demande de brevet français N 87 03922 déposée le 20 mars 1987 au nom de la demanderesse. Les machines actuellement utilisées pour l'insertion de catho- des dans le canon électronique d'un tube cathodique comportent, pour mesurer la distance entre la face active de la cathode et la grille G1 ou le cas échéant la grille G2, des appareils complexes, peu rapides, et gardant difficilement la précision nécessaire. En effet les machines positionnent la cathode par rapport à la première grille ou grille G1 en intercalant d'abord un palpeur de longueur fixe entre la cathode et la grille GI, la cathode étant montée sur un support fixe et le canon étant monté sur un support mobile entraîné par un galet coopérant avec la gorge en profil en came d'une vis mère entraînée elle-même par un moteur pas à pas. Un premier palier de cette gorge détermine la position de mesure et de réglage en position de la cathode, puis le canon est reculé, le palpeur dégagé, et le canon avancé d'une distance égale à celle dont il a reculé, augmentée de la longueur du palpeur. On arrive ainsi en position de soudage de la cathode dans l'oeillet du canon, cette position étant déterminée également par un palier de la gorge. Ainsi toutes modifications du réglage de la machine néces- sitent le démontage du palpeur et son réusinage à une nouvelle cote. D'autre part, le dispositif d'entraînement constitué par une vis mère coopérant avec un galet est peu précis: la gorge de la vis mère devant être exempte de toutes poussières ou débris, ce qui est difficile à obtenir en milieu industriel. D'autre part, même si le moteur pas à pas s'arrête de façon précise dans la position angulaire désirée, le dispositif d'accouplement avec la vis mère qui l'ernitraîne présente des jeux difficiles à prendre en compte. Les efforts exercés sur le galet aussi bien par le chariot porte-canon que par la vis mère font que les jeux de cette transmission de mouvements sont réper- cutés au niveau du chariot. En outre, si l'oeillet -de cathode est désaxé le palpeur risque de déformer l'oeillet ou alors le palpeur doit être réalisé en matière déformable. Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé dans la demande de brevet français N 87 03922 une machine pour l'implan- tation d'une cathode dans un oeillet d'un canon électronique compor- tant un dispositif support mobile du canon se déplaçant selon le sens de son axe, ce dispositif étant mobile entre deux positions fixes, et un palpeur à tige rétractable, déplaçable perpendiculairement à l'axe du canon. Dans le cas de la machine cd'implantation décrite ci-dessus, lorsque le dispositif support du canon est plaçé dans sa position la plus éloignée de la cathode, le palpeur à tige rétractable est inséré entre le canon et la cathode. La tige du palpeur est alors amenée en butée contre la grille GI et l'on peut ainsi déterminer la distance entre le palpeur et la face active de la cathode. Ainsi, on positionne la face active de la cathode de telle sorte que,-lorsque le palpeur est enlevé et que le dispositif support du canon est amené dans sa deuxième position fixe, on obtienne la distance souhaitée entre la face active de la cathode et la grille Gi. Cette machine d'implan- tation d'une cathode dans l'oeillet d'un canon électronique permet donc un positionnement exact de la cathode par rapport à la grille G1i, toutefois il ne tient pas compte du positionnement de la grille G2 ni de l'écartement entre la grille GI et la grille G2. Or, pour un fonctionnement correct d'un tube cathodique, la distance entre les grilles'GI et G2 doit être comprise entre des valeurs spécifiques de manière à obtenir une coupure précise. La présente invention a pour but de rémédier à ces inconvé- nients en proposant une machine d'implantation de cathode dans un oeillet de canon de tube cathodique permettant de réaliser en une seule fois la mesure de la position de la grille Gl, de la grille G2 et de la cathode. En conséquence la présente invention a pour objet une machine d'implantation de cathode dans un oeillet de canon de tube catho- dique du type comportant un dispositif support du canon mobile selon l'axe du canon, un dispositif support de cathode positionnant la cathode selon l'axe du canon et un palpeur à tige rétractable coopérant avec un premier détecteur donnant la position de la cathode lorsque la tige est en appui sur la grille GI, ledit palpeur étant déplaçable perpendiculairement à l'axe du canon, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus une pige de longueur calibrée venant en appui sur la grille G2 et débouchant du côté opposé à Poeillet, un deuxième détecteur enregistrant la position de la pige et un dispositif de commande déterminant à partir des mesures effectuées par les deux détecteurs, le déplacement du dispositif support de canon. Selon un mode de réalisation préférentiel, le premier détec- teur est constitué par un capteur électromagnétique tandis que le deuxième détecteur est constitué par un capteur à visée optique élaborant un signal de mesure. D'autre part, le palpeur est monté mobile axialement à l'extré- mité d'un bras en L portant à son autre extrémité le deuxième détecteur, ledit bras étant déplaçable perpendiculairement à l'axe canon/cathode. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le dispositif support de cathode est fixe selon l'axe du canon mais mobile sensiblement perpendiculairement à l'axe du canon. De plus, le palpeur à tige rétractable est de préférence réalisé comme décrit dans la demande de brevet français N0 87 03922. Ainsi le palpeur comporte un cylindre dans lequel se déplace un piston sur lequel est fixée une tige de palpage débouchant à une extrémité du cylindre et destinée à venir en contact avec la grille G1 du canon, l'autre extrémité du cylindre comportant un détecteur détectant, lorsque le palpeur est disposé dans l'axe du canon-et que le piston est en butée contre l'extrémité par laquelle sort la tige, la position de la face active de la cathode positionnée également dans l'axe du canon. 2 6 25 8 837 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, faite avec référence aux dessins ci-annexés dans les- quels: - la figure 1 est un schéma simplifié d'une machine conforme à la présente invention, et - la figure 2 est une vue en coupe du palpeur utilisé dans la figure 1. Pour simplifier la description, dans les figures les mêmes éléments portent les mêmes références. Bien que la figure I représente un canon simple, il est entendu que, pour l'homme de l'art, l'invention peut aussi s'appliquer à un canon triple pour tube cathodique trichrome. On a représenté sur la figure I une vue schématique d'une machine d'implantation conforme à la présente invention. Cette machine comporte un dispositif support 1 de canon à électrons 3 pour tube cathodique mobile selon un axe 2, un palpeur 4 à tige rétractable, un dispositif support 5 de cathode 6, une pige calibrée 7, des détecteurs de, position 8 et 9 et un dispositif de commande 10 déterminant à partir des mesures effectuées par les deux détecteurs le déplacement du dispositif support de canon. Le canon 3 de tube cathodique utilisé dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 est constitué de quatre grilles référencées GI, G2, G3 et G4 fixées sur deux pièces en céramique 11, 12, appelées généralement "perlage". Il est bien entendu, que l'invention peut s'appliquer à des canons comportant un nombre différent de grilles, en particulier à des canons à six grilles. Le canon 3 comporte également un oeillet 13 porte-cathode. La machine de l'invention est utilisée pour introduire la cathode 6 dans l'oeillet 13 de telle sorte que la face antérieure 6a de la cathode, c'est-à-dire la face sur laquelle est appliquée la substance émissive, se trouve à une distance déterminée de la grille G1. Une fois la cathode positionnée, elle est ensuite soudée dans l'oeillet 13. La cathode 6 est montée sur un dispositif support 5 qui est fixe selon l'axe 2 mais mobile sensiblement perpendiculairement à l'axe 2 pour pouvoir positionner la cathode selon cet axe. Le canon est déposé sur un dispositif support I mobile paral- lèlement à l'axe 2. Le dispositif support de cathode est constitué d'un manchon 14 de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre des trous de passage d'électrons des grilles G3 et G4 munies à l'une de ses extrémités d'une collerette 15. La collerette est solidaire d'un palier mobile 16 se déplaçant sur un guide 17 fixe et parallèle à l'axe 2. Le palier 16 est entraîné par un moteur non représenté. Le palpeur 4 de forme générale cylindrique est monté àc l'extrémité d'un bras support 18 mobile perpendiculairement à l'axe 2 entre Ane position de mesure pour laquelle l'axe du palpeur est confondu avec P'axe 2 comme représenté sur la figure 1 et une position de dégagement. Comme représenté sur la figure 1, le bras 18 est supporté de manière coulissante par un bras 19 en forme de U portant à ses deux extrémités des manchons 20 et 20' positionnés entre deux butées 21 et 21' solidaires du bras 18 avec interposition d'un ressort 22 entre le manchon 20 et la butée 21. Le bras 19 peut être déplacé perpendiculairement à l'axe 2 en utilisant un dispositif à ressort.23 ou autre dispositif similaire. D'autre part, le palpeur 4 comporte essentiellement une tige de mesure rétractable 24 mue par un piston 25 se déplaçant dans la chambre formée par le corps cylindrique 26 du palpeur. Le palpeur comporte de plus à son autre extrémité un dispositif détecteur 9 faisant face, en position de mesure, à la surface active 6a de la cathode 6. En position de dégagement, la tige de mesure 24 du palpeur est rétractée. Lorsque le palpeur 4 arrive en position de mesure, sa tige est sortie pour venir en contact avec la première grille GI du canon 3. Le palpeur utilisé dans le cadre de la présente invention peut être identique au palpeur décrit dans la demande de brevet français N 87 03922. Ce palpeur est représenté de manière détaillée sur la figure 2. Sur cette figure le palpeur est représenté en position de mesure. Le dispositif palpeur décrit ici est du type à commande 6 2625837 pneumatique, mais il est évident pour l'homme de l'art que l'inven- tion n'est pas limitée à un tel palpeur et que tout palpeur remplis- sant la même fonction, à savoir utilisant une tige rétractable pour la mesure de la distance entre la première grille du canon et la cathode, peut convenir. De tels palpeurs peuvent être à commande électromagnétique, hydraulique, etc. Le corps 26 du palpeur 4 est monté mobile en translation axiale par rapport au bras support 18 grâce à un palier à billes 27. Cette translation est limitée d'un côté par un épaulement 28 du corps 26 et de l'autre côté par un ressort à boudin 29 disposé autour du corps 26 et s'appuyant contre une bague capuchon 30 vissée à l'extrémité du corps 26. La bague capuchon 30 laisse passer la tige 24 de façon non étanche et fait office de butée réglable pour le piston 25. L'autre extrémité du corps 26 est fermée. Un ressort en boudin 31 est disposé à l'intérieur du corps 26 en s'appuyant contre l'extrémité fermée et empêche le piston 25 de buter trop bruta- lement contre cette extrémité dans 'son mouvement de retrait. Le corps 26 du palpeur est percé, près de l'extrémité sur laquelle s'appuie le ressort 31, d'un trou radial 32 relié à un dispositif de commande pneumatique. non représenté. L'extrémité fermée du corps 26 comporte une cavité 33 dans laquelle est monté un détecteur, à savoir un capteur électromagnétique 9 utilisé pour - déterminer la distance 6a-Gl. En fait, le capteur 9 déterminera l'enfoncement de la tige 9a sollicitée en poussée par le ressort 9b contre la face avant 6a de la cathode. Ce type de détecteur est connu en soi et ne sera pas décrit de manière plus détaillée. D'autres types de détecteurs peuvent être utilisés notamment des dispositifs du type de celui décrit dans la demande de brevet FR-87 03922. Comme représenté sur la figure 2, en position de mesure le piston 25 vient en butée contre le capuchon 30, sa tige 24 étant en appui contre la prerbière grille G1 du canon 3. Lorsque le palpeur est dans la position représentée sur la figure I avec sa tige 24 en appui contre la grille GI, il constitue une pige calibrée et permet ainsi la détermination de la distance de la cathode par rapport à la grille GI en utilisant le capteur électromagnétique 9. L'information issue du capteur 9 est envoyée sur le dispositif de commande 10 qui élabore une commande positionnant la butée 41. Le palpeur est actionné par un dispositif de commande qui peut être du type de celui décrit dans la demande de brevet français N 87 03922. En conséquence, ce dispositif de commande de type pneumatique ne sera pas redécrit ici. D'autre part, conformément à la présente invention une pige 7 dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du manchon 8 et dont la longueur est supérieure à la distance entre G2 et l'extrémité du canon côté des grilles G4 ou G6, est mobile selon l'axe 2. La pige 7 est, de préférence, introduite dans le canon lorsque le manchon 16 est lui-même introduit dans le canon, la collerette 15 étant en butée contre le perlage 12. Cette pige 7 est actionnée par un mécanisme automatique approprié (non représenté). Un ressort 40 ou dispositif similaire applique alors la pige contre la grille G2. Un détecteur de position 8, par exemple un capteur à visée optique élaborant un signal de mesure électrique, détermine la position de la face frontale libre 7a de la pige 13. Le signal de mesure électrique est envoyé vers un dispositif de commande et d'affichage 10 qui reçoit aussi le signal émis par le détecteur 9. Conformément à la présente invention le détecteur 8 est placé à l'extrémité du bras 18 opposée à l'extrémité supportant- le palpeur 4. Il détermine la position de la face 7a de la pige 7 lorsque le canon 3 est en position reculée PI comme représenté sur la figure 1, de manière à permettre l'introduction du palpeur 4 en position de mesure. Comme le détecteur 8 et le palpeur 4 sont disposés à chaque extrémité d'un même bras 18, les deux détecteurs' 8 et 9 se trouveront donc en position alignée selon l'axe 2. Les signaux électriques produits par les détecteurs 8 et 9 sont envoyés à un dispositif de commande et daffichage 10 qui détermine à partir de ces signaux la valeur du déplacement de la butée 41. Cette butée 41 détermine en fait la position finale du dispositif support de canon, position pour laquelle la cathode 6 occupe sa position normale dans l'oeillet 13, c'est-à-dire lorsque la face 6a de la cathode est à la distance désirée de la grille GI. En fait le dispositif de commande 10 envoie un signal de commande au moteur 42 qui déplace la butée. Avec la machine décrite ci-dessus on détermine tout d'abord la position standard de la butée pour un canon et une cathode de référence que l'on aura mesurés et choisis auparavant. On obtient ainsi la distance Y standard de déplacement du dispositif support de canon, ce qui donne la position standard de la butée. Lorsque l'on utilise avec la machine décrite- ci-dessus des canons et des cathodes quelconques les détecteurs 8 et 9 mesurent respectivement des écarts XI et X2 par rapport aux mesures effectuées précédemment avec les éléments de référence. Ces écarts peuvent être positifs ou négatifs et déterminent la variation de la position de butée. Il est alors facile pour l'homme de métier de réaliser un dispositif de commande 10 commandant le moteur 42 pour qu'il effectue un déplacement correspondant à cette variation. Dans la machine décrite ci-dessus, les détecteurs 8 et 9 prennent en compte les variations de distance entre la grille Gi et la grille G2 et permettent un positionnement de la cathode par rapport à la grille G1 qui correspond à une valeur déterminée par avance. - Ainsi, la mise en place finale de la cathode s'opère par un déplacement du perlage d'une grandeur x, telle que: - x =j- (distance finale KGI désirée) - f (GIG2) ou F = valeur mesurée entre le bord inférieur de G1 - et la face 6a de la cathode dans la phase de mesure f (GIG2) = fonction linéaire dépendante du type de canon utilisé (par exemple à 4 grilles ou à 6 grilles). A titre d'exemple: - les sensibilités d'un canon 6 grilles sont: + pour KGI, une valeur X de variation de tension de cut-off + pour GIG2, une valeur J de variation de tension de cut-off - une mesure de GIG2 supérieure de 1 millième de pouce (soit 2,54 millièmes de centimètre) à la valeur nominale impliquera donc de positionner la cathode à une distance d'environ of/ millième de pouce (soit 2,54 /' I r fillièmes de centimètre) inférieure à la valeur nominale. Bien entendu la machine de l'invention comporte en outre un dispositif de soudage de la cathode 6 dans l'oeillet 13, par exemple un dispositif de soudage par rayon laser, ce dispositif de soudage est bien connu en soi et ne faisant partie de l'invention ne sera pas redécrit. REVENDICATIONS 1. Machine d'implantation de cathode (6) dans un oeillet (13) de canon de tube cathodique du type comportant un dispositif support (1) du canon mobile selon l'axe du canon, un dispositif support (5) de cathode positionnant la cathode (6) selon l'axe (2) du canon et un palpeur (24) à tige rétractable coopérant avec un premier détecteur (9) donnant la position de la cathode lorsque la tige est en appui sur la grille GI, ledit palpeur étant déplaçable perpendiculairement à l'axe du canon, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus une pige (7) de longueur calibrée venant en appui sur la grille G2 et débouchant du côté opposé à l'oeillet, un deuxième détecteur (8) enregistrant la position de la pige (7) et un dispositif de commande (10) déterminant à partir des mesures effectuées par les deux détecteurs le déplacement du dispositif support de canon. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier détecteur est constitué par un capteur électromagnétique (9). 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le deuxième détecteur est constitué par un capteur à visée optique (8) élaborant un signal de mesure. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée ence que le palpeur (4) est monté mobile axialement à l'extrémité d'un bras (18) en L portant à son extrémité le deuxième détecteur (8), ledit bras étant déplaçable perpendiculairement à l'axe du canon. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée en ce que le dispositif support (5) de cathode est fixe selon l'axe du canon mais mobile sensiblement perpendiculairement à cet axe. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif support (1) de canon comporte un manchon (14) de diamètre inférieur au diamètre des trous des grilles autres que les deux premières, ce manchon comportant une colle- Il rette (15) prenant appui contre le "perlage" (11,12) lorsque le manchon est introduit à fond dans le canon, cette collerette étant solidaire du dispositif de commande (16,17) de déplacement du dispositif support de canon. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisée en ce que le palpeur comporte un cylindre (26) dans lequel se déplace un piston (25) sur lequel est fixée une tige (24) de palpage débouchant à une extrémité du cylindre et destinée à venir en contact avec la première grille GI du canon, l'autre extrémité comportant le second détecteur (9) déterminant, lorsque ce palpeur est disposé dans l'axe du canon et que le piston est en butée contre l'extrémité par laquelle sort la tige, la position par rapport à la face active (6a) de la cathode disposée dans l'axe du canon. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisée en ce que la longueur du déplacement du dispositif support (1) de canon est déterminée par une butée (41) réglable commandée par le dispositif de commande (10).