Многопозиционная машина заваркиэлЕКТРОННО-ОпТичЕСКОй СиСТЕМы B бА-ллОНы цВЕТНыХ КиНЕСКОпОВ Советский патент 1981 года по МПК C03B23/207 

(54) МНОГОПОЗИЦИОННАЯ МАШИНА ЗАВАРКИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В ВАЛЛОНЫ 12

Изобретение относится к промышленности стройматериалов к. электровакуумной технике и в частности к оборудованию производства цветных кинескопов.

Известна машина для сварки изделий из стекла, содержащая систему сварки электронно-оцтической системы, средства нагрева и отжига места заварки , устройство центровки и зажима баллона, устройство крепления электронно-оптической системы fll

Недостатком этой установки явля-. ется осуществление ориентации электронно-оптической системы вне тубуса баллона, что приводит к дополнительным погрешностям во время ввода электронно-оптической системы в тубус баллона, а также сложность и громоздкость конструкции механизма ориентации, что снижает надежность работы и производительность установки.

Наиболее близкой к предложенной является многопозиционная машина заварки электронно-оптической системы, вращающая, карусель, смонтированную с возможностью вращения, привод врагпепия карусели, шпиндели с: устройствами центрирования и закЦВЕТНЫХ КИНЕСКОПОВ

репления баллона кинескопа и привод вращения шпинделей и системы для разогрева стекла. Для достижения необходимой точности ориентации элек- тронно-оптической системы дельта типа свеча, удерживакхдая ее за штырьки ножки, должна быть строго ориентирована относительно устройства центровки и закрепления баллона,

10 смонтированного на верхней вращающейся части шпинделя по специгшь.ному приборостроению и в этом попожении жестко зафиксирована Сз}.

Недостатком машины является не15возможность ориентирования электронно-оптической системы при заварке ее- Б баллон цветного кинескопа, так как ориентация ее по ключу штырьков ножки не обеспечивает необходимую

20 точность ориентировки. Это объясня- ется тем, что если у электроннооптической системы дельта типа электронные пушки расположены триадой, а в телевизионном приемнике

25 имеется блок динамического сведения электронных пучков по полю экрана, то ориентация электронно-оптической системы дельта типа на упомянутой МсШшне удовлетворяла тре30бованиям, предъявляемым к работе цветного кинескопа. Для повышения качества воспроизведения цветных кинес копов создана новая конструкция цветных кинескопов с электронно-оптической системой компланарного типа, являющейся самосводящей, а у тел визионных приемников отсутствует бло |динамического сведения электронных ПУЧКОВ по полю экрана.ПОЭТОМУ к ориентации электронно-оптической система Компланарного типд относительно осей экрана кинескопа предъявляются значи тельно более высокие требования, а именно: три ее электронных пушки, расположенных на одной оси, строго сориентированы относительно большой оси экрана кинескопа, для чего на сводящем или фокусируквдем электроде электронно-оптической системы выполнены диаметрально расположенные реперные щели, ось которых проходит ч рез оси отверстий электронных пушек лежащих на одной прямой. Цель изобретения - автоматизация эаварки электронно-оптической системы в ба ллоны цветных кин:ескопов с обеспечением высокой точности ориентации электронно-оптической си темл относительно большой оси экрана кинескопа. Указанная цель достигается тем,. что многопозиционная маишна заварки электронно-оптической системы в бал лоны цветных кинескопов, включающая карусель, смонтированную с возможностью вращения, привод вращения ка русели , шпиндели с устройствами центрирования и закрепления баллона кинескопа и привод вращения шпиндел.ей и системы для разогрева стекла, снабжена механизмом ориентации, со держащим светооптическую систему, установленную на плите и выполненную в виде источника света, объектива и световода, и привод поворота пинали шпинделя, взаимодействующих поочередно со шпинделями машины и с темой управления механизмом ориента ции, а каждый шпиндель машины снабжен площадка, взаимодействунициг б со светооптической системой, и безлюфтовым самотормозящим р дуктором, установленным на нижней вращающейся части шпинделя, причем червячное колесо редуктора соединен с пинолью шпинделя с возможностью осевого перемещения пиноли, а червяк редуктора взаимодействует с при де поворота пиноли шпинделя механи ма ориентации с возможностью их рас соединения. Кроме того, с целью самоустановк светооптической системы относительно оси кинескопа, светооптическая система установлена на плиту с воз можностью качания и перемещения в н равлении к центру шпинделя в горизонтальной плоскости. Система управления механизмом QJентации содержит видеокамеру, цифровую систему обработки информации и программное устройство, при этом вход видеокамеры соединен со световодом светооптической системы, выход видеокамеры - со входом цифровой системы, первый и второй выходы которой соединены с первым и вторым вхсдами программного устройства, а выход программного устройства соединен с Приводом поворота пиноли шпинделя. Цифровая система обработки информации содержит устройство выборки информации, счетчик ширины изображения реперных щелей, регистр записи максимума и арифметическое устройство. Выход устройства выборки информации соединен со входом счетчика, выход которого соединен с первым входом регистра и с первым входом арифметического устройства, а выход арифметического устройства, являющийся вторым выходом цифровой системы и несущий информацию о знаке разности, соединен со вторым вхс«ом регистра. На фиг.1 изображена машина с частичным вырезом щитов для лучшего показа ко 1струкции, общий вид; на фиг,2 - механизм ориентации, общий вид; на фиг.З - вид А на фиг.2 на фиг.4 - шпиндель с частичными вырезами для лучшего показа конструкции, общий вид; на фиг.5 функциональная схема системы управ|ления механизмом ориентации; на |фиг.б - функциональная схема цифровой системы обработки информации. Многопозиционная машина заварки электронно-оптической системы в баллоны цветных кинескопов представляет собой 10-ти шпиндельную машину карусельного типа с прерывистым вращением карусели, имеющую 20 технологических позиций. Машина имеет основание 1, на котором смонтированы все узлы и механизмы. На основании 1 установлена тумба 2 с неподвижной колонной 3,на которой смонтирована карусель 4,периодическое вращение которой сообщает привод 5. Карусель 4 несет на себе шпиндели б, служащие для установки и крепления обрабатываемого изделия, привод 7 вращения шпинделей и электрические печи 8 подогрева и отжига места заварки. На основании 1 у двух технологических позиций заварки на каркасе 9 смонтированы газокислородные горелки 10, с помощью которых осуществляется заварка электронно-оптической сксчема в баллон цветного кинескопа. На основании 1 у.технологической позиции ориентация смонтирован механизм 11 ориентации. Механизм 11 ориентации состоит из каркаса 12, установленного на оснона НИИ 1 машины. На каркасе 12 смонтирован редуктор 13, пркводтл во вращение электродвигателем 14 через клиноременную передачу -15. На выхсщ ном валу редуктора 13 закреплены два кулака 16 и 17. В нижней части каркаса 12 смонтирован привод 18 вращения фрикционного диска 19, поступательно-возвратное перемещение которому сообщает кулак 17 через рычаг 20, прижимаемый к кулак 17 пружиной 21. В верхней части каркаса.12 смонт рована каретка 22, которой сообщает ся возвратно-поступательное перемещ ние от кулака 16 через рычаг 23, прижимае1уый пружиной 24. На каретке 22 на оси 25 смонтирована качающаяся плита 26 с упорами 27, На плите 26 установлена светооптическая сист ма, состоящая из источника света 28 объектива 29, связанного через световод 30 с видеокамерой. Шпиндель 6 состоит из верхней части 31 и нижней 32 части соединен ных между собой колонной 33 и стойками 34, на которых выполнены опорн площадки 35. В верхней части 31 смонтировано зубчатое колесо 36 с установленным на нем механизмом центровки и зажима 37 колбы цветног кинескопа. Зубчатому колесу 36 сооб . щается .вращение от шестерни 38, зак репленной на валу 39. На нижней час ти вала 39 закреплена шестерня 40, передающая вращение зубчатому калеСу 41, закрепленному на верхнем конце втулки 42, установленной на подшипниках качения 43. На нижнем конце втулки 42 закреплен безлюфтовы самотормозящий редуктор 44, червячное колесо 45 которого соединено с пинолью 46 посредством шпонки 47, а на входном конце червяка редуктора 44 закреплен диск 48, взаимодействующий с фрикционным диском 19 механизма 11 ориентации. Валу 39 вра щение от привода 7 передается при помощи цепи через центрозвездочку 49, закрепленную на нем. В отверстии верхнего конца пиноли 46 закреплена свеча 50, в отверстия которой вставляются штырьки электронно-оптйческой системл. Система управления механизмом . ориентации (Фиг.5 имеет источник 28 света и объектив 20, которые при помощи волоконного световода 30 соединены с видеокамерой 51, преобразующей оптическое изображение в электрический сигнал. Электрический сигнал подается на цифровую систему 52, которая анализирует его и вырабатывает информгщию об абсолютной величине его знака и по двум каналам передает его в программное устройство 53. Программное устройств 53 подает команды на управление приводом 18 поворота пинали. Цифровая система (фиг.6 имеет устройство 54 выборки информации, счетчик 55, служащий для регистрации ширины изображения реперных щелей, арифметическое устройство 56, в котором текущее значение ширины изображения сравнивается с ранее полученным значением, и регистр 57, выполняющий запись максимального значения ширины изображения. Вход устройства выборки информации 54 соединен с выходом видеокамеры 51, Выход устройства 54 соединен со счет чиком 55, выход которого соединен с первым входом арифметического устройства 56 и первым входом регистра 57. Выход регистра 57 соединен со ВТОРЫМ входом арифметического уст-ройства 56. С целью управления регистром 57 выхад арифметического устройства 56 (второй выход цифровой системы , несущий информацию о знаке разности, соединен со вторым входом регистра 57. Машина работает следующим образом. На позиции загрузки и съема изделий раскрывается электрическая печь 8 нагрева и отжига места сварки, смонтированная на колонне 33 шпинделя 6, прекращается вращение шпинделя 6 и осуществляется автоматический доворот его до фиксированного положения, после чего производят съем заваренного кинескопа и установку -нового, баллона со вставленной в тубус электронно-оптической системой. На следующей позиции произво- . дится центровка и зажим баллона в механизме 37 и закрепления электронно-оптической системы в свече 50. На позиции ориентации каретка 22 перемещается до упора качакиейся плиты 26 упорами 27 в опорные площадки 35 шпинделя 6, при этом светооптическая система, установленная на плите 26, занимает положение, когда лучок света от источника 28 проходит через ось тубуса баллона на уровне реперных щелей, расположенных на фокусирующем или сводящем электроде электронно-оптической cHCTeNBJ компланарного типа. Одновременно фрикционный.диск 19 привода 18 перемещается до прижатия его к диску 48 червячного реуктора 44 шпинделя 6. Пучок лучей света от источника 28, проходя чеез репарные щели электронно-оптической системы, попадает на объектив 29 светооптической системы и через световод 30 в видеокамеру 51 (фиг. системы управления механизмом ориенации. С выхода системы управления подается команда электродвигателю ривода 18. Начинает вращаться фрикионный диск 19, взаимодействуюий с ним диск 48 редуктора 44, пинопь 46 со свечой 50 и закрепленная в ней электронно-оптическая система. Вращение продолжается до наибольшей ширины свечения раперной щели, после чего вращение прекращается, а фрикционный диск 19 и каретка 22 с плитой 26 и установленной на ней светооптической системой возвращаются в исходное положение. При переходе на следующую позицию включается вращение шпинделя б, закрывается электропечь 8, на которую подается питание, и начинается подог рев тубуса в месте заварки в автоматическом режиме. При переходе на позицию заварки электропечь 8 раскры вается и производится заварка электронно-оптической системы газокислородными горелками, При переходе на позицию отжига электропечь 8 закрывается и осуществляется отжиг места заварки в автсжлатическом режиме. Система управления механизмом сч иентадии работает следующим образом. Изображение реперных щелей при п мощи объектива 29 проектируется на вхсдной торец волоконного световода 30, откуда оно попадает на вход видеокамеры 51. Видеокамера 51 преобразует оптическое изображение в электрический сигнал, несущий информацию о ширине изображения и поступагаций на вход цифровой системы 52. В цифровой системе 52 оценивается ширина изображения, запс «инается максимум, которого эта величина достигает, и вырабатывается информация об абсолютной величине и знаке электрического сиг нала, которая подается в программное устройство 53. Программное устройство 53 на основе получаемой информации и в соответствии с алгоритмом поиска вырабатывает ксханды для управления привсщом 18 поворота пинали 46. Таким образом, в результате взаимодействия, элементов системы управления обеспечивает ся автоматический 3оиск максимально значения ширины изображения репершл щелей, что соответствует точной ориентации электронно-оптической системы относительно большой оси экрана баллона цветного кинескопа. Цифровая Система 52 работает сле дующим образом. На устройство 54 выборки информации подается сигнал от видеокамеры 51. В устройстве 54 выборки ин фсчрмации этот сигнал перерабатывает ся таким образом, что на счетчик 55 подается соответеввующая текущему моменту времени информация о ширине изображения, выраженная в условных единицах. Эта инфсчрмация фиксируется в счетчике 55. После счетчика 55 информация попадает в,арифметичесг кое устройство 56, где текущее значение (А) сравнивается с предьадущим (В, ранее записанным в регистр 57, т.е. вычисляется алгебраическая разность ( . При положительном знаке разности, т.е. когда текущее значение (А) больше предьщущего значения (В), текущее значение записывается в регистр 57. В результате при медленном повороте пинопи 46 с электронно-оптической системой в регистре 57 фиксируется максимум ширины изображения реперных щелей и подается команда на остановку привода 18 поворота пиноли. При этом электронно-оптическая систему оказывается точно сориентированной относительно большой оси экрана баллона цветного кинескопа. Предлагаемое изобретение позволяет автоматизировать заварку электронно-оптической системы компланарного типа в баллоны цветных кинескопов на многопозиционных машинах с обеспечением высокой точности ориентации электронно-оптической системы относительно большой оси экрана кинескопа- Формула.изобретения 1. Многопозиционная машина заварки электронно-оптической системы в баллоны цветных кинескопов включающая карусель, смонтированную с возможностью вращения, привод вращения карусели, шпиндели с устройствами центрирования и закрепления баллона кинескопа и привод вращения шпинделей и системы для разогрева стекла, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации заварки электронно-оптической системы в баллоны,цветных кинескопов с обеспечением высокой точности ориентации электронно-оптической систеглл относительно большой оси экрана кинескопа, машина снабжена механизмом ориентации, содержащим светооптическую систему, установленную на плите и выполненную в виде источника света, объектива и световода, и привод поворота пиноли шпинделя, взаимодействующих поочередно со шпинделями машины, и системой управления механизмом ориентации, а каждый шпиндель машины снабжен опорными плсщадками,. взаимодействующими со светооптической системой, и беэлюфтовнм самотормозящим редуктором, установленным на нижней вращающейся части шпинделя, причем червячное колесо редуктора соединено с пинслью шпинделяс возможностью осевого перемвдения пинали, а червяк редуктора взаимодействует с приводом поворота пинали шпинделя механизма ориентации с возможностью их рассоединения.

2.Маишна по п.}, о т л и. ч а юш а я с я тем, что, с цепью самоустановки светооптической системы относительно оси бсшлона кинескопа, светооптическая система установлена на плиту с возможностью качания

и перемещения в направлении к центру шпинделя в горизонтальной плоскости.

3.Машина поп.1., отличающаяся тем, что система управления механизмом ориентации ссдаержит видеокамеру, цифровую систему обработки информсодии и программное устройство, при этом вход видеокамеры соединен световодом светооптической системы, а выход видеокамеры - со входом цифровой системы, первый и второй выходы которой соединены с первым и вторым входами программного устройства, а выход программного устройства соединен с приводом поворота пинали шпинделя.

4. Машина по пп.1тЗ, отличающаяся тем, что ци4 ровая система обработки инфс« мации содержит устройство выборки информгигии, счетчик ширины изображения реперных 5 щелей, регистр записи максимума и арифметическое устройство, при этом выхсш устройства выборки инфсч мацки соединен со входом счетчика, выход которого соединен с первым входам регистра и с первым входсял арифме0тического устройства, выход регистра соединен со вторым входом арифметического устройства, а выход арифметического устройства - выход цифровой системы, несущей ин5формацию о знаке разности, соединен со входом регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 643444, кл. С 03 В 23/20, 1976.

0

2.Авторское свидетельство СССР № 183910, кл. С .03 В 23/20, 1963.

M

гв

-J

(ригЛ