(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス装置によりプレス成形されたブラウン管用ファンネルをヨーク部において芯出しをする芯出し工程と、
前記ファンネルを回転させてファンネルの回転方向の位置を位置決めする位置決め工程と、
前記ファンネルの開口縁を支持して該ファンネルを水平に保持する水平保持工程と、
前記芯出し工程で芯出しされると共に前記位置決め工程で位置決めされ、前記水平保持工程で水平に保持されたファンネルに複数の測定子を当接してファンネルの形状を熱間中に測定する測定工程と、
前記測定子からの検出信号を増幅してデジタル信号に変換し、次いでＣＰＵにより演算処理をした後、前工程の前記プレス装置に出力するフィードバック工程と、
から成ることを特徴とするブラウン管用ファンネルの形状測定方法。
【請求項２】
プレス装置によりプレス成形されたブラウン管用ファンネルのヨーク部を嵌合して、ファンネルを芯出しする芯出し手段と、
前記ファンネルを回転させて、ファンネルの回転方向の位置を位置決めする位置決め手段と、
前記ファンネルの開口縁を支持して該ファンネルを水平に保持する４つの支持部材を有し、該４つの支持部材のうち対角位置にある少なくとも一対の支持部材が浮動機構によって上下移動自在に支持された水平支持手段と、
前記芯出し手段で芯出しされると共に前記位置決め手段で位置決めされ、前記水平保持手段で水平保持されたファンネルに当接してファンネルの形状を熱間中に測定する複数の測定子を備えた測定手段と、
前記測定子からの検出信号を増幅してデジタル信号に変換し、次いでＣＰＵにより演算処理をした後、前工程の前記プレス装置に出力するフィードバック手段と、
から成ることを特徴とするブラウン管用ファンネルの形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラウン管用ファンネルの形状測定方法及び装置に係り、特にファンネルの開口縁の外周部（以下、「ペリフェリ」という）の寸法を測定するファンネルの形状測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラウン管用ファンネルを製造する工程には、ファンネルのペリフェリを複数箇所測定して、ファンネルの長軸寸法、短軸寸法等を測定する工程がある。この工程で測定された測定結果は、前工程のファンネルのプレス成形装置等にフィードバックされ、プレス圧、プレス時間等を制御する情報として使用されている。
【０００３】
ところで、従来のペリフェリ測定方法は、ファンネルの製造ラインからファンネルを取り出して、まず、これを水平に保持し、そして、軸合わせと位置決めとを実施した後、ノギスを用いて人手により行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のファンネル測定方法は、人手によって行われているので、測定精度が悪いという欠点がある。また、人手で行うために、プレス成形直後の高温のファンネルを熱間測定することができず、冷却後の寸法を冷間測定しているので、測定結果のフィードバックが遅れるという欠点がある。更に、人手で行うために、連続した測定を行うことができないという欠点もある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ファンネルの測定精度を向上させることができるブラウン管用ファンネルの形状測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、プレス装置によりプレス成形されたブラウン管用ファンネルをヨーク部において芯出しをする芯出し工程と、前記ファンネルを回転させてファンネルの回転方向の位置を位置決めする位置決め工程と、前記ファンネルの開口縁を支持して該ファンネルを水平に保持する水平保持工程と、前記芯出し工程で芯出しされると共に前記位置決め工程で位置決めされ、前記水平保持工程で水平に保持されたファンネルに複数の測定子を当接してファンネルの形状を熱間中に測定する測定工程と、前記測定子からの検出信号を増幅してデジタル信号に変換し、次いでＣＰＵにより演算処理をした後、前工程の前記プレス装置に出力するフィードバック工程と、から成ることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ファンネルのヨーク部を芯出し手段に嵌合させ、この芯出し手段によってファンネルの芯出しをする。
続いて、芯出しされたファンネルを、位置決め手段によって回転させ、ファンネルの回転方向の位置を位置決めする。これにより、ファンネルの位置が測定位置に設定される。
【０００８】
そして、水平保持手段の４つの支持部材のうち浮動機構で上下移動自在な一対の支持部材上にファンネルの開口縁を載置すると、ファンネルの自重で一対の支持部材が下降移動し始める。これと同時に、ファンネルが一対の支持部材を結ぶ対角線回りに傾いて、固定側の一対の支持部材の一つの支持部材に当接する。そして、ファンネルの継続する下降移動によって、ファンネルの傾きが修正され、ファンネルが固定側の残りの支持部材に当接した時に、ファンネルが４点支持されて水平に保持される。
【０００９】
そして、ファンネルを水平に保持した後、測定手段の測定子をファンネルに当接させてファンネルの形状を測定する。これにより、本発明は、ファンネルの形状測定を自動で行うことができるので、ファンネルの測定精度を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るブラウン管用ファンネルの形状測定方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明の実施の形態に係るブラウン管用ファンネルの形状測定装置１０が適用されたファンネル１２の製造ラインの一部が示されている。
【００１１】
同図に示すように、プレス装置でプレス成形されたファンネル１２は、ローラコンベア２２、２２によって図１上矢印方向に搬送されている。このファンネル１２が図１上二点鎖線で示す形状測定装置１０の下方位置に位置した時に、ファンネル１２は昇降装置２４によって形状測定装置１０に向けて上昇移動され、この形状測定装置１０によってファンネル１２のペリフェリの寸法が測定される。
【００１２】
前記ファンネル１２の昇降装置２４は架台２５に設置され、リフト部材８２から構成されている。このリフト部材８２は、ローラコンベア２２間の隙間に突没可能に配置されると共に、昇降シリンダ８４のピストン８６に連結されている。したがって、前記ピストン８６が伸長されると、搬送中のファンネル１２がリフト部材８２によって形状測定装置１０の測定位置まで上昇され、ピストン８６が収縮されると、ファンネル１２がローラコンベア２２まで下降される。なお、ローラコンベア２２によってリフト部材８２の上方まで搬送されたファンネル１２は、ストッパ板８８に当接して進行が停止され、そして位置決めローラ９０、９０によってリフト部材８２に対する位置が位置決めされる。ファンネル１２は、この後にリフト部材８２によって上昇される。前記ストッパ板８８は、エアシリンダ９２のピストン９４に取り付けられており、ファンネル１２を停止させる時のみローラコンベア２２間の隙間から突出される。また、前記位置決めローラ９０、９０も同様に、エアシリンダ９６のピストン９８に取り付けられており、ファンネル１２の位置を位置決めする時のみファンネル１２に向けて進出移動される。また、位置決めローラ９０、９０の反対側には、位置決めローラ９０、９０との間でファンネル１２を位置決めする図示しないストッパ部材が設けられている。
【００１３】
図２は、前記形状測定装置１０の側面図であり、図３は形状測定装置１０の上面図である。
これらの図に示す形状測定装置１０は、主として水平支持装置（水平支持手段）１４、芯出し装置（芯出し手段）１６、位置決め装置（位置決め手段）１８、及び複数の測定装置（測定手段）２０、２０…から構成されている。
【００１４】
前記水平支持装置１４は、形状測定装置１０のフレーム２６に設置されている。この水平支持装置１４は図４に示すように、図上二点鎖線で示すファンネル１２の開口縁部を支持する対角線上の一対の固定板２８、２８、一対の浮動板３０、３０を主な構成としている。
前記固定板２８、２８は、各々アーム３２を介してエアシリンダ３４のピストン３６に接続されている。したがって、エアシリンダ３４のピストン３６が伸長されると、前記固定板２８は図３、図４に示すファンネル１２の支持位置に移動され、ピストン３６が収縮されると、ファンネル１２の支持位置から退避移動される。
【００１５】
前記各浮動板３０も同様に、各々アーム３８を介してエアシリンダ４０のピストン４２に接続されている。したがって、浮動板３０も固定板２８と同様に、エアシリンダ４０のピストン４２が伸長されると、図３、図４に示すファンネル１２の支持位置に移動され、ピストン３６が収縮されると、ファンネル１２の支持位置から退避移動される。即ち、前記固定板２８と浮動板３０とは、ファンネル１２の測定時に支持位置に移動され、ファンネル１２の移送時にファンネル１２と衝突しない位置に退避移動される。
【００１６】
ところで、前記浮動板３０、３０は、図４に示す浮動機構４４によって上下移動自在に支持されている。前記浮動機構４４は、主としてコ字状のフレーム４６、ローラ４８、及びバランスウェイト５０から構成される。前記フレーム４６は、長尺状に形成されて浮動板３０、３０間の上部に設けられると共に、揺動点４７、４７を中心に揺動自在に支持されている。
【００１７】
また、前記フレーム４６は、その両端部が直角に曲げ形成されており、その曲げ部の上面にレール５２が形成されている。前記レール５２上には、前記ローラ４８が転動自在に載置される。このローラ４８は、ガイド吊下バー５４の上端部に支持され、ガイド吊下バー５４の下端部は、前記浮動板３０に連結されたアーム３８に固定されている。この吊下バー５４は、ガイド５５、５５…によって上下移動自在に支持されている。
【００１８】
前記バランスウェイト５０は、長さ調整用バー５６を介してフレーム４６の中央部側面に取り付けられている。前記バー５６は、フレーム４６に螺合連結されており、回転されることによりフレーム４６に対するバランスウェイト５０の距離を調整することができる。これにより、バランスウェイト５０でフレーム４６に与える回転モーメントの大きさを調整することができる。本実施の形態では、浮動板３０、アーム３８、エアシリンダ４０、及びピストン４２の重量によってフレーム４６に生じる回転力を相殺する大きさに前記回転モーメントが設定されている。
【００１９】
図５に示すファンネル１２の芯出し装置１６は、ファンネル１２の傾斜面１３Ａ（ヨーク部）に嵌合するヨーク基準リング５８を有している。このヨーク基準リング５８に前記傾斜面１３Ａを嵌合させることにより、ファンネル１２の中心軸ＦＡが測定子の中心位置に合わされてファンネル１２が芯出しされる。
図５、図６に示すファンネル１２の位置決め装置１８は図７に示すように、ファンネル１２の長手方向のペリフェリ１２Ａに当接する２つのパッド６０、６０、及びファンネル１２の短手方向のペリフェリ１２Ｂに当接する１つのパッド６２を有している。
【００２０】
前記パッド６０、６０は図６に示すように、レール６６に沿って水平移動自在に設けられ、ファンネル１２のサイズに応じてその位置が可変可能となっている。前記レール６６は支持バー６４に固着され、この支持バー６４の側面にはエアシリンダ６８のピストン７０が取り付けられている。このピストン７０の伸縮動作によって前記パッド６０、６０がペリフェリ１２Ａに対して進退移動される。したがって、ピストン７０を伸長させて前記パッド６０、６０をペリフェリ１２Ａに当接させると、ファンネル１２は測定時の回転方向位置に位置決めされる。これにより、ファンネル１２は、前記芯出し装置１６と、この位置決め装置１８によって、測定位置に設定される。
【００２１】
前記パッド６２は、エアシリンダ７２のピストン７４に取り付けられている。したがって、ピストン７４を伸長させてパッド６２をペリフェリ１２Ｂに当接させると、図６の測定位置に位置決めされたファンネル１２の回転が前記パッド６２によって規制される。
図３に示すように、測定装置２０、２０…はファンネル１２の周囲を囲むようにフレーム２６に７台設置されている。前記測定装置２０は、ファンネル１２のペリフェリに当接する測定子７６を有し、この測定子７６は進退移動装置７８によってファンネル１２に対して進退移動される。なお、前記測定装置２０、２０…は図１、図７に示すように、ファンネルのペリフェリの４辺に直接当接するものと、パッド６０、６０、６２に当接するものが備えられている。これらの測定装置２０、２０…によってファンネル１２の長軸寸法、短軸寸法等の寸法が測定される。ファンネルのペリフェリ形状は、通常これら７点の測定により十分に検測できるが、測定子の数及び測定位置は適宜増減及び変更できる。
【００２２】
次に、前記の如く構成されたブラウン管用ファンネルの形状測定装置１０の作用について説明する。
まず、プレス成形されたファンネル１２は図１に示すように、ローラコンベア２２によって図示しないプレス装置の加工後、形状測定装置１０に向けて搬送される。そして、ファンネル１２が形状測定装置１０の下方位置まで搬送されてくると、ファンネル１２はストッパ板８８に当接して停止されると共に、位置決めローラ９０、９０に当接されてリフト部材８２に対して位置決めされる。この位置決め終了後に、リフト部材８２が上昇移動されてファンネル１２が形状測定装置１０まで上昇される。この上昇中において、図４に示した固定板２８、２８、及び浮動板３０、３０は支持位置から予め退避移動されているので、上昇中のファンネル１２がこれらの固定板２８、２８、浮動板３０、３０に衝突することはない。
【００２３】
次に、ファンネル１２がリフト部材８２で上昇されると、図５に示すようにファンネル１２のネック１３が下方から芯出し装置１６のヨーク基準リング５８に嵌合し、ファンネル１２の中心軸ＦＡが測定時の中心位置に芯出しされる。
次いで、前記芯出しが終了すると、位置決め装置１８の３つのパッド６０、６０、６２をファンネル１２のペリフェリに当接させてファンネル１２の回転方向の位置を、図６に示した測定時の位置に位置決めする。これにより、ファンネル１２は、測定位置に設定される。
【００２４】
そして、ファンネル１２を測定位置に設定すると、図４に示した固定板２８、２８、及び浮動板３０、３０を支持位置に進出移動させる。そして、リフト部材８２を下降移動させて、ファンネル１２の開口縁部を浮動板３０、３０上に載置すると、ファンネル１２の自重で浮動板３０、３０が下降移動し始める。これと同時に、随時ファンネル１２が浮動板３０、３０を結ぶ対角線回りに傾いて、固定板２８、２８のうち一つの固定板２８に当接する。そして、ファンネル１２の継続する下降移動によって、ファンネル１２が固定板２８、２８の残りの固定板２８に当接する。これにより、ファンネル１２が固定板２８、２８と浮動板３０、３０とで４点支持されて水平支持される。
【００２５】
次に、水平支持されたファンネル１２のペリフェリに図３、図７に示した４本の測定子７６、７６…を当接すると共に、３本の測定子７６、７６、７６をパッド６０、６０、６２に当接する。各測定子７６、７６…からの検出信号は図８に示す制御装置１００のＡＭＰ１０２によって増幅される。そして、増幅された前記検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１０４でデジタル信号に変換され、次いで、ＣＰＵ１０６によって演算処理されることにより、ファンネル１２の長軸寸法、短軸寸法等の寸法がプリンター１０８から出力される。なお、この場合パッド６０、６０、６２における測定は、あらかじめこれらの測定点を後にファンネルを加工するとき又はブラウン管を製造するときの基準点に合わせておくことにより、これらの基準点のファンネル中心軸ＦＡからの距離（長さ寸法）を検測することができる。また、演算処理された前記寸法は、前工程のプレス装置のシーケンサ１１０に出力されて、プレス装置のプレス圧、プレス時間等を制御する情報として使用される。以上で、形状測定装置１０によるファンネル１２の形状測定が終了する。
【００２６】
形状測定が終了すると、前記リフト部材８２を再度上昇移動させてリフト部材８２でファンネル１２を支持する。そして、固定板２８、２８、及び浮動板３０、３０を支持位置から退避移動させた後、ファンネル１２をリフト部材８２で下降移動させてローラコンベア２２上に載置する。これによって、測定終了したファンネル１２を次工程に搬送する。続いて新たなファンネル１２がローラコンベア１２上で搬送され、前述した測定工程が繰り返される。
【００２７】
したがって、本実施の形態の形状測定装置１０は、ファンネル１２の形状測定を熱間中に連続して自動測定することができるので、ファンネル１２の測定精度、及び測定作業能率を向上させることができる。また、測定結果を直ちにフィードバックすることができるため、寸法、及び形状の安定したファンネルを成形することができる。
【００２８】
なお、実施例ではネック１３をシールしたファンネルを測定する場合について説明したが、ネックをシールする前のファンネルの測定についても同様に適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るブラウン管用ファンネルの形状測定方法及び装置によれば、水平保持手段、芯出し手段、及び位置決め手段によってファンネルの位置を測定位置に設定した後、測定手段の測定子をファンネルに当接させてファンネルの形状を測定するようにしたので、ファンネルの形状測定を自動化でき、ファンネルの測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファンネルの製造ラインに設置された形状測定装置を示す斜視図
【図２】形状測定装置の側面図
【図３】本発明の実施の形態に係るブラウン管用ファンネルの形状測定装置の平面図
【図４】図１の形状測定装置に適用された水平保持装置の構造図
【図５】図１の形状測定装置に適用された芯出し装置と位置決め装置の構造図
【図６】図５に示した芯出し装置と位置決め装置の平面図
【図７】パッドによるファンネルの位置決め位置と測定子による測定位置を示す説明図
【図８】形状測定装置の制御系を示すブロック図
【符号の説明】
１０…形状測定装置
１２…ファンネル
１４…水平保持装置
１６…芯出し装置
１８…位置決め装置
２０…測定装置
２２…ローラコンベア
２４…移送装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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