Machine d'implantation de cathode dans un canon de tube cathodique

Abstract

 La machine d'implantation de cathode de l'invention comprend un chariot (7) porte-canon (2) mobile entre deux butées (10,11) sous l'action d'un vérin (9), un palpeur rétractable (3), et un porte-cathodes (4). La longueur hors-tout du palpeur est égale à la course du chariot. Il suffit donc de mesurer (16) la distance entre le palpeur et la cathode (5) lorsque le chariot est en butée arrière (10) puis de l'avancer jusqu'à la butée avant (11) pour obtenir le bon positionnement de la cathode dans son oeillet.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à une machine d'implantation de cathode dans un canon de tube cathodique.

[0002] Les machines actuellement utilisées pour l'insertion de cathodes de canons électroniques de tubes cathodiques, utilisent, pour mesurer la distance entre la face active de ces cathodes et la grille 1 (ou, le cas échéant, la grille 2), des appareils complexes, peu rapides, et gardant difficilement la précision nécessaire.

[0003] En effet, ces machines positionnent la cathode par rapport à la grille 1 en intercalant d'abord un palpeur de longueur fixe entre la cathode et la grille 1, la cathode étant disposée sur un support fixe, et le canon sur un support mobile entraîné par un galet coopérant avec la gorge à profil en came d'une vis-mère entraînée elle-même par un moteur pas-à-pas.

[0004] 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, et arrive en position de soudage de la cathode dans l'oeillet du canon, cette position étant déterminée également par un palier de la gorge. Ainsi, toute modification du réglage de la machine nécessite le démontage du palpeur et son ré-usinage à une nouvelle cote. Le dispositif d'entraînement à vis-mère et galet est peu précis : la gorge de la vis-mère doit être exempte de toutes poussières ou débris, ce qui est difficile à obtenir en milieu industriel ; 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 qu'il entraîne 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 mouvement sont répercutés 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.

[0005] La présente invention a pour objet une machine d'implantation de cathode dans un canon de tube cathodique qui soit rapide, précise et fidèle, simple, et dont la tige du palpeur n'ait pas besoin d'être déformable, sans pour autant risquer une déformation de l'oeillet de cathode.

[0006] La machine conforme à l'invention pour l'implantation d'une cathode dans un oeillet d'un canon comporte un dispositif de support mobile du canon le déplaçant dans 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.

[0007] Selon un mode de réalisation de l'invention, le palpeur comporte un cylindre dans lequel se déplace un piston sur lequel est fixée une tige de palpage sortant par une première extrémité du cylindre et destinée à venir en contact avec la première grille du canon, l'autre extrémité du cylindre comportant un dispositif de mesure, mesurant, 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 distance à la face active d'une cathode, disposée également dans l'axe du canon.

[0008] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel :

- La figure 1 est une vue de côté simplifiée d'une machine conforme à l'invention,

- La figure 2 est une vue en coupe du palpeur de la figure 1, avec son dispositif pneumatique de commande, et

- La figure 3 est un ensemble de vues en coupe du palpeur des figures 1 et 2 à des stades différents de son fonctionnement.

[0009] La machine schématiquement représentée en figure 1 comporte un dispositif 1 de support mobile pour un canon à électrons 2 de tube cathodique, un palpeur 3 à tige rétractable, et un dispositif 4 de support de cathode 5. En position de mesure, telle que représentée en figure 1, le palpeur 3 et la cathode 5 sont disposés dans l'axe 6 du canon. Le dispositif de support 1 déplace le canon 2 toujours selon son axe 6.

[0010] Le dispositif de support 1 comporte un chariot 7 portant, de façon connue en soi, le canon 2. Le chariot 7 se déplace sur un dispositif 8 de glissière sous l'action d'un vérin 9. Le dispositif 8 comporte deux butées réglables 10,11 déterminant respectivement une position fixe postérieure et une position fixe antérieure. Comme expliqué plus en détail ci-dessous, le cycle machine ne détermine que deux mouvements du chariot 7 : de la butée 10 vers la butée 11, et retour, alors que le cycle de la machine de l'art antérieur comportait quatre mouvements déterminés par une vis-mère.

[0011] Le palpeur 3 de forme générale cylindrique, est monté sur un dispositif de support 12 mobile perpendiculairement à l'axe 6 entre une position de mesure, pour laquelle l'axe du palpeur est confondu avec l'axe 6, comme représenté sur la figure 1 et une position de dégagement. Le palpeur 3 comporte essentiellement une tige de mesure rétractable 13 mue par un piston 14 se déplaçant dans la chambre formée par le corps cylindrique 15 du palpeur, et à l'autre extrémité, un dispositif de mesure de distance 16 faisant face, en position de mesure, à la face active de la cathode 5. En position de dégagement, la tige de mesure 13 du palpeur est rétractée. Lorsque le palpeur 3 arrive en position de mesure, sa tige est sortie pour venir en contact avec la première grille G1 du canon 2.

[0012] On va maintenant décrire plus en détail le palpeur de mesure 3 et son dispositif d'actionnement, en référence à la figure 2, sur laquelle le palpeur est représenté en position de mesure. Le dispositif palpeur décrit ici est du type à commande pneumatique, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à un tel palpeur, et que tout palpeur remplissant la même fonction (à tige rétractable pour la mesure de la distance entre la première grille du canon et la cathode) peut convenir, par exemple un palpeur à commande électromagnétique, hydraulique, etc...

[0013] Le corps 15 du palpeur 3 est monté mobile en translation axiale par rapport à son support 12 grâce à un palier à billes 17. Cette translation est limitée d'un côté (côté dispositif 16) par un épaulement 18 du corps 15, et de l'autre côté par un ressort en boudin 19 disposé autour du corps 15, et s'appuyant contre une bague-capuchon 20 vissée à l'extrémité du corps 15 laissant passer la tige 13 de façon non étanche et faisant office de butée réglable pour le piston 14. L'autre extrémité du corps 15 est fermée, et un ressort en boudin 21, disposé à l'intérieur du corps 15, s'appuie contre cette extrémité fermée et empêche le piston 14 de buter trop brutalement contre cette extrémité dans son mouvement de retrait.

[0014] Le corps 15 du palpeur est percé, près de l'extrémité sur laquelle s'appuie le ressort 21, d'un trou radial 22 relié par une conduite 23 à un dispositif 24 de commande pneumatique. Sur cette extrémité est vissé (avec possibilité de réglage) un capuchon 25 percé d'un trou radial 26 communiquant avec un trou axial calibré 27 débouchant face à la cathode 5. Le trou 26 est relié à un dispositif 28 de mesure (non représenté en détail) à jauge à air et source de pression pneumatique, de type connu en soi.

[0015] Comme représenté sur la figure 2, en position de mesure, le piston 14 vient en butée contre le capuchon 20, sa tige 13 étant en appui contre le première grille G1 du canon 2, dont on a seulement représenté, outre G1, la deuxième grille G2 et l'oeillet de cathode 29 dans lequel doit être soudée la cathode 5 après réglage de sa distance à la grille G1. Cette distance peut être réglée par exemple par déplacement axial de la cathode ou du canon de façon à obtenir une valeur déterminée avec le dispositif 28. Ainsi, la longueur du palpeur 3 (depuis l'extrémité de la tige 13, le piston 14 étant en butée contre le capuchon 20, jusqu'à l'embouchure du trou 27) étant égale à la course du chariot 7 entre les butées 10 et 11, et la distance entre l'embouchure du trou 27 et la face active de la cathode 5 est ajustée grâce à l'appareil de mesure 28 pour être égale à la distance recherchée entre la grille G1 et cette face active de la cathode 5.

[0016] On va maintenant décrire le dispositif de commande 24. Ce dispositif 24 comporte une source de haute pression pneumatique 30 reliée par un premier inverseur 31 soit à une conduite 32, soit à une conduite 33. La conduite 32 est reliée par un dispositif 34 de réglage de débit à l'entrée d'un dispositif Venturi 35. Le dispositif 34 comporte un étranglement réglable 36 en parallèle avec un clapet anti-retour 37, ce dernier étant passant dans le sens 35 vers 32. La sortie d'aspiration d'air du Venturi 35 est reliée à une première entrée 38 d'un tiroir pneumatique 39 sont la sortie 40 est reliée au trou 22 du palpeur 3. La conduite 33 est directement reliée à la deuxième entrée 41 du tiroir 39.

[0017] Le tiroir 39 comporte deux entrées de commande 42,43. Lorsque l'entrée 42 reçoit une haute pression pneumatique, l'entrée 38 est mise en communication avec la sortie 40, et lorsque l'entrée 43 reçoit cette haute pression, c'est l'entrée 41 qui est mise en communication avec la sortie 40.

[0018] La source 30 est reliée d'autre part par un deuxième inverseur 44 soit à une conduite 45, soit à une conduite 46. La conduite 45 est directement reliée à l'entrée de commande 43 du tiroir 39. La conduite 46 est reliée, d'une part directement à l'entrée de commande 43, et d'autre part à l'entrée 41 par un dispositif 47 de réglage de débit suivi d'un clapet anti-retour 48. Le dispositif 47 comporte un étranglement réglable 49 en parallèle avec un clapet anti-retour 50. Les clapets 48 et 50 sont passants dans le sens 46 vers 41, et 41 vers 46 respectivement.

[0019] On va maintenant expliquer, en référence aux figures 2 et 3, le fonctionnement détaillé du palpeur 3 et de son dispositif de commande 24. Le palpeur 3 étant en position de mesure, à la fin de la mesure, les deux inverseurs 31 et 44 sont actionnés, par un dispositif non représenté, de façon à se trouver dans la position inverse de celle représentée sur la figure 2, c'est-à-dire en faisant communiquer la source 30 avec les conduites 32 et 45. Le tiroir 39, actionné par la commande 42, se trouve dans la position représentée en trait interrompu sur la figure 2, c'est-à-dire qu'il fait communiquer 38 avec 40. La haute pression arrivant par la conduite 32 passe par 34 et crée une dépression à la sortie du Venturi 35, qui est transmise au trou 22 du palpeur. Cette dépression fait donc reculer le piston 14, dont la vitesse de recul est fonction du réglage de 36, jusqu'au contact avec le ressort 21 qui amortit la fin de son parcours. A la fin de cette phase, le palpeur 3 se trouve dans la position représentée en ligne A sur la figure 3. Le palpeur est alors dégagé par un mouvement de retrait de son support 12, le chariot 7, qui était en appui contre la butée 10, est actionné par le vérin 9 et vient en appui contre la butée 11. La cathode 5 est ainsi introduite dans l'oeillet 29 et y est soudée, par exemple par un dispositif de soudage à lasers (non représenté). Le canon 2 est enlevé par un dispositif de manipulation (non représenté) et remplacé par un autre canon 2ʹ sans cathode, et une autre cathode 5ʹ est placée sur le support 4.

[0020] La position de l'inverseur 44 seulement est modifiée, et il fait alors communiquer la source 30 avec la conduite 46. La pression de la source 30 est toujours envoyée au Venturi 35 via le dispositif 34, mais étant donné que le tiroir 39 change d'état (car l'inverseur 44 change d'état), la dépression créée par le Venturi n'a aucun effet sur le palpeur. Par ailleurs, la pression de la source 30, qui est envoyée à la conduite 46, arrive à l'entrée de commande 43 et fait donc changer d'état le tiroir 39, comme on vient de le préciser. D'autre part, la pression arrivant par la conduite 46 passe par le dispositif 47, le clapet 48, et parvient donc sous faible débit au trou 22 via 41,40 et 23. Cette faible pression pneumatique pousse le piston 14 vers le capuchon 20, mais étant donné que le débit d'air arrivant par le trou 40 est réglé (par l'organe 49) pour être légèrement inférieur aux fuites se produisant au niveau du passage de la tige 13 dans le capuchon 20, le mouvement du piston est relativement lent, et sa tige 13 accoste en douceur la grille G1, alors que le piston 14 n'est pas encore en butée contre le capuchon 20 (figure 3, ligne B).

[0021] Ensuite, on inverse l'état de l'inverseur 31, sans modifier celui de l'inverseur 44. La haute pression de la source 30 passe alors par la conduite 33, et de là parvient au palpeur via 40 et 41. Le débit d'air est alors nettement supérieur auxdites fuites, ce qui repousse le piston 14 jusqu'en butée contre le capuchon 20. La tige 13, étant en butée contre G1, ne peut plus avancer, ce qui force le corps 15 du palpeur à reculer (vers la cathode) en comprimant le ressort 19. Le palpeur 3 est alors dans la position représentée en ligne C de la figure 3. Un dispositif automatique de réglage à vis micrométrique (non représenté) déplace le canon 2ʹ par rapport à son chariot-support 4, de façon à obtenir la valeur de consigne désirée (ce peut être par exemple un réglage à zéro) avec l'appareil de mesure 28, c'est-à-dire la distance G1-cathode désirée.

[0022] Ensuite, on change la position de l'inverseur 44 sans modifier celle de l'inverseur 31. La source 30 est alors en communication avec l'entrée de commande 42, ce qui actionne le tiroir 39 et met en communication 38 et 40. La conduite 33 est ainsi obturée en 41, et la source 30 ne communique ni avec 38 ni avec 41. L'entrée 38 se trouve mise à la pression atmosphérique environnante via le Venturi 31, ce qui fait que l'air comprimé contenu dans le corps 15 du palpeur s'échappe vers l'extérieur. Le ressort 19 se détend et pousse le palpeur vers le canon 2ʹ, puisque la tige 13 est toujours en butée contre G1. Le palpeur est alors dans la position représentée en ligne D de la figure 3, c'est-à-dire pratiquement la même position qu'il avait lors de l'envoi d'un faible débit d'air (ligne B de la figure 3).

[0023] Enfin, on inverse la position de l'inverseur 31, sans modifier celle de l'inverseur 44. On revient donc dans la situation de départ pour laquelle une dépression était créée dans le corps 15 du palpeur. Le piston 14 recule donc vers la cathode 5ʹ, et le palpeur se trouve dans la position représentée en ligne E de la figure 3, c'est-à-dire la même position qu'en ligne A de cette figure, et on recommence le cycle décrit ci-dessus.

[0024] La tige 13 du palpeur 3 est dans un mode de réalisation préféré, en un métal ou alliage trempé et rectifié ne se déformant pas. Si un oeillet est désaxé ou décentré, la tige ne se déforme pas et se rétracte, car l'oeillet offre alors une résistance suffisante vis-à-vis de la pression exercée par le piston et ne se déforme pas. De préférence, la machine comporte un capteur approprié (non représenté) détectant cette anomalie (par exemple par le retrait anticipé de la tige), et déclenchant une alarme et/ou actionnant un dispositif d'éjection du canon défectueux.

Revendications

1. Machine d'implantation de cathode dans un oeillet de canon de tube cathodique, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de support mobile (7) du canon (2) le déplaçant dans le sens de son axe (6), ce dispositif étant mobile entre deux positions fixes (10,11), et un palpeur (3) à tige (13) rétractable et déplaçable perpendiculairement à l'axe du canon.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le palpeur comporte un cylindre (15) dans lequel se déplace un piston (14) sur lequel est fixée une tige (13) de palpage extrémité (20) du cylindre et destinée à venir en contact avec la première grille (G1) du canon, l'autre extrémité du cylindre comportant un dispositif de mesure (16) mesurant, lorsque le palpeur est disposé dans l'axe du canon, et que le piston est en butée contre l'extrémité (20) par laquelle sort la tige (13), la distance à la face active d'une cathode (5) disposée également dans l'axe du canon.

3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la longueur du palpeur, lorsque le piston est en butée contre ladite première extrémité (20) du cylindre, est égale à la distance de déplacement du support mobile (7) du canon entre lesdites deux positions fixes (10,11).

4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le palpeur est commandé par un dispositif (24) de commande pneumatique lui envoyant successivement une dépression, un faible débit d'air, un fort débit d'air et la pression atmosphérique environnante.

Dessins