DE3109056A1

DE3109056A1 - Verfahren zum herstellen einer elektrodenanordnung fuer kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE3109056A1
Application number: DE19813109056
Authority: DE
Inventors: Christian 7906 Blaustein Junge
Original assignee: Videocolor 7900 Ulm GmbH; Videocolor GmbH
Current assignee: Thomson Tubes and Displays SA
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE3109056C2

Description

Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenanordnung für
Kathodenstrahlröhren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenanordnung für Kathodenstrahlröhren, bei dem ein sehr geringer Abstand zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode unter Verwendung einer durch einen Schrittmotor angetriebenen Vorschubspindel und mit Hilfe von Meßanordnungen eingestellt wird.
Insbesondere bei Kathodenstrahlröhren ist es zur Erzielung möglichst genauer elektrischer Daten des Strahlerzeugungssystems von ausschlaggebender Bedeutung, daß der Gitter-Kathodenabstand sehr genau eingehalten wird.
Ein bekanntes Verfahren zur Einstellung solch kleiner Abstände besteht darin, daß die Kapazität zwischen der Kathode und der Gitterelektrode elektrisch gemessen wird und die Kathode so lange verschoben wird, bis der gewünschte Kapazitätswert erreicht ist und dann die Kathode an dem Strahlerzeugungssystem befestigt ist.
Dieses Verfahren ist bezüglich seiner erzielbaren Genauigkeit, insbesondere durch den Einfluß von Streukapazitäten, begrenzt. Des weiteren sind auch pneumatische Verfahren bekannt, bei der die Abstandsmessung auf der Änderung des Strömungswiderstandes eines Gases beruht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur äußerst genauen Einstellung eines sehr geringen Abstandes zwischen zwei Elektroden, insbesondere einer Kathode und eines Gitters einer Kathodenstrahlröhre anzugeben, das weitgehend unabhängig von Wärmebeeinflussungen, Kathodenabmessungen und I.angzeitstabilität der Vorrichtung ist. Ferner soll das neue Verfahren auch in der Massenfertigung mit kurzen Taktzeiten einsetzbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der ersten Elektrode und einer Ausgangsposition der Vorschubspinde0 eine Lichtschranke angeordnet wird, daß zunächst die Vorschubspindel von der Ausgangsposition bis zur Berührung der ersten Elektrode schrittweise vorgeschoben wird und sowohl die festgestellte Schrittzahl A bis zum Durchbrechen der Lichtschranke als auch die festgestellte Schrittzahl B bis zur Berührung der ersten Elektrode in einem Speicher gespeichert werden, daß dann die Vorschubspindel wieder auf die Ausgangsposition zurückgefahren wird und die zweite Elektrode an der Vorschubspindel gehaltert wird, daß dann die Vorschubspindel mit der zweiten Elektrode wieder vorgeschoben wird, bis die Lichtschranke durchbrochen wird, daß die Schrittzahl C bis zum Durchbrechen der Lichtschranke im Speicher gespeichert wird, daß dann die drei Speicherwerte A, B und C einem Rechner zugeführt werden, der aus diesen Speicherwerten sowie dem in einen Schrittzahlwert umgesetzten Sollabstand D zwischen den beiden Elektroden den Schrittmotor veranlaßt, eine errechnete Schrittzahl S = B-D-tA-C) auszuführen, wodurch die zweite Elektrode in die gewünschte Stellung vorgeschoben wird, und daß dann die zweite Elektrode an der Elektrodenanordnung befestigt wird.
Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß es die Einstellung von äußerst geringen Abständen zwischen Elektroden auch in der Massenfertigung einwandfrei ermöglicht, da bei jeder einzelnen Elektrodenanordnung nicht nur individuell eingemessen wird, sondern auch individuell möglicherweise entstandene Veränderungen in der Herstellungsvorrichtung eliminiert werden. Die Vorrichtung läßt sich verhältnismäßig robust aufbauen, ohne daß dadurch Belastungen der Elektroden auftreten, die ggf. zu einer Beschädigung derselben führen könnten.
Bei dem beschriebenen Verfahren werden für jeden Zyklus alle erforderlichen Werte erfaßt und Schwankungen sowohl der Elektrodenabmaße als auch der Vorrichtung sowie ggf.
eintretender Verschleiß der Vorrichtung vollständig eliminiert.
Anhand des in der Figur schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.
Zunächst wird die Elektrodenanordnung mit der ersten Elektrode 1, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Gitterelektrode des Kathodenstrahlerzeugungssystems in der Vorrichtung gehaltert, und dann wird mittels eines Schrittmotors 8 eine über eine Kupplung 7 radial spielfreie angekuppelte und vorne mit einem Bolzen versehene Vorschubspindel 6, ausgehend von einer bestimmten Ausgangsposition, so lange vorwärts bewegt, bis das Ende 12 der Vorschubspindel 6 den Lichtpfad 5, der aus der Lichtquelle 3 und dem Sensor 4 bestehenden Lichtschranke durchbricht und die Schrittzahl zu diesem Zeitpunkt in einem Speicher 9 festgehalten. Dann wird die Vorschubspindel 6 weiter vorwärts bewegt bis ihr Ende 12 die erste Elektrode 1 berührt, was z.B. durch eine elektrische Kontaktgabe feststellbar ist. Die Schrittzahl dieser Berührungsstellung wird ebenfalls in einem Speicher 9 gespeichert. Der Speicher 9 enthält also nunmehr die genaue Schrittzahl der ßerührungsstellung und die Anzahl der Motorschritte, die notwendig waren, um das Spindelende 12 von der Durchbrechung der Lichtschranke 5 bis zur Berührungsstellung zu bewegen.
Danach wird die Vorschubspindel 6 wieder auf ihre Ausgansposition zurückgefahren und auf das Ende 12 dieser Spindel die Kathode 2 aufgesetzt. Die Halterung der Kathode 2 an der Spindel 6 kann z.B. in bekannter Weise mittels eines Unterdrucks erfolgen, durch welchen die Kathode angesaugt wird. Nach Aufsetzen der Kathode 2 wird nun die Vorschubspindel 6 wieder nach vorwärts bewegt bis die Kathode 2 die Lichtschranke 5 durchbricht.
Dieser Schrittzahlwert wird wiederum festgehalten.
Mit diesen nunmehr im Speicher 9 gespeicherten Werten läßt sich in einem Rechner 10 die Dicke der Kathoden bestimmen. Der gewünschte Abstand wurde, sofern es sich um einen festen Sollwert handelt, bereits vorher beispielsweise mittels eines Codierschalters 11 in den Rechner 10 eingegeben. Das Verfahren gestattet auch eine variable Sollwertvorgabe des einzustellenden Elektrodenabstands in Abhängigkeit von anderen Parametern, z.B. vom Abstand zwischen dem ersten Gitter 1 und dem nächsten Gitter.
Es ist dadurch möglich, unvermeidliche, individuelle Steuerungen des Abstandes zwischen diesen heiden Gittern zu kompensieren. Bei dem Rechner 10 handelt es sich bevorzugt um einen mikroprozessorgesteuerten Kleinstrechner, der nun aufgrund der eingegebenen Werte die für den gewünschten Abstand erforderliche Schrittzahl errechnet und den Motor 8 veranlaßt, die erforderliche Anzahl von Schritten auszuführen. Dadurch wird die Kathode 2 in die gewünschte Position gebracht. In der gewünschten Position wird nun die Kathode z.B. mit Hilfe eines Laserstrahles oder einer anderen Methode an dem Elektrodenstrahlerzeugungssystem festgeschweißt.
Die durch den Rechner auszuführenden Rechneroperationen können praktisch auf Substraktionen beschränkt werden, so daß an diesen Rechner äußerst geringe Anforderungen gestellt werden. Bezeichnet man mit A = die Schrittzahl, die beim Durchbrechen der Lichtschranke 5 durch das Ende 12 der Vorschubspindel 6, mit B die Schrittzahl bei der elektrischen Kontaktgabe (Berührung) zwischen dem Ende 12 und der Elektrode 1, mit C den Schrittzahlenwert beim Durchbrechen der Lichtschranke 5 durch die Kathode 2 und mit D den Schrittzahlenwert, der entsprechend dem gewünschten Abstand durch den Codierer 11 eingegeben wurde, so errechnet sich die vom Rechner zu ermittelnde Schrittzahl nach der Formel S = B - D - (A - C).
Bei der Verwendung eines Schrittmotors 8 mit tausend Schritten pro Umdrehung und einer Vorschubspindel 6 mit 0,5 mm Steigung, ergibt sich für einen Schritt ein Vorschub der Spindel von 0,5 um. Mit einer solchen Vorrichtung konnten Gitter-Kathodenabstände erzielt werden, deren Abweichung vom Soll-Wert kleiner als 1 lp waren Wenngleich als Abtastanordnung bevorzugt cine Lichtschranke genannt wurde, so ist das beschriebene Verfahren nicht an die Anwendung einer Lichtschranke gebunden. So können auch andere berührungslose Abtastmethoden anstelle der gezeigten Lichtschranke angewendet werden. Ggf. sind auch mechanische Abtastvorrichtungen dazu geeignet, die Stellung des Spindelendes anstelle der Lichtschranke zu registrieren.
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Claims

Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenanordnung für Kathodenstrahlröhren PATENTANSPROCHE Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenanordnung für Kathodenstrahlröhren, bei dem ein sehr geringer Abstand zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode unter Verwendung einer durch einen Schrittmotor angetriebenen Vorschubspindel und mit Hilfe von Meßanordnungen eingestellt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen der ersten Elektrode (1) und einer Ausgangsposition der Vorschubspindel (6) eine Lichtschranke (5) angeordnet wird, daß zunächst die Vorschubspindel (6) von der Ausgangsposition bis zur Berührung der ersten Elektrode (1) schrittweise vorgeschoben wird und sowohl die festgestellte Schrittzahl A bis zum Durchbrechen der Lichtschranke (5) als auch die festgestellte Schrittzahl B bis zur Berührung der ersten Elektrode in einem Speicher (9) gespeichert werden, daß dann die Vorschubspindel (6) wieder auf die Ausgangsposition zurückgefahren wird und die zweite Elektrode (2) an der Vorschubspindel (6) gehaltert wird, daß dann die Vorschubspindel (6) mit der zweiten Elektrode (2) wieder vorgeschoben wird, bis die Lichtschranke (5) durchbrochen wird, daß die Schrittzahl C bis zum Durchbrechen der Lichtschranke (5) im Speicher (9) gespeichert wird, daß dann die drei Speicherwerte A, B und C einem Rechner (10) zugeführt werden, der aus diesen Speicherwerten sowie dem in einen Schrittzahlwert umgesetzten Sollabstand D zwischen den beiden Elektroden (1 und 2) den Schrittmotor (8) veranlaßt, eine errechnete Schrittzahl S = B-D-(A-C) auszuführen, wodurch die zweite Elektrode (2) in die gewünschte Stellung vorgeschoben wird, und daß dann die zweite (2) Elektrode an der Elektrodenanordnung befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Sollabstand zwischen den beiden Elektroden (1, 2) vorher an einem Codierschalter (11) fest eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Sollabstand zwischen den beiden Elektroden (1, 2) in Abhängigkeit von anderen Parametern eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Elektrode (1) das erste Gitter und die zweite Elektrode (2) die Kathode ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch g c k e n n z e i c h n e t , daß der Sollat,stand zwischen dem ersten Gitter (1) und der Kathode (2) in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem zweiten Gitter und dem ersten Gitter eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berührung zwischen der Vorschubspindel (6) und der ersten Elektrode (1) durch elektrische Kontaktgabe festgestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Elektrode (2) mittels Unterdrucks auf der Vorschubspindel (6) gehaltert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Elektrode (2) in der gewünschten Position mit Hilfe eines Laserstrahls an der Elektrodenanordnung festgeschweißt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß anstelle der Lichtschranke (5) eine andere berührungslose oder mechanische Abtastmethode eingesetzt wird, die geeignet ist, die Stellung des Endes der Vorschubspindel (6) anstelle der Lichtschranke festzustellen.