(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のグリッド素体が一方向に並んで配置されてなる陰極線管を構成するグリルをフレームの上面に固着してアパーチャグリルを得る展張機、接触式変位センサを用いて上記フレームの外形寸法、上記フレームの側面に取り付けられたクリップの間隔と傾きを測定し、上記グリルにエアーを噴射して振動させ、グリル振動から上記グリルの張力を測定し、上記アパーチャグリルの寸法、形状およびグリル張力を評価、統計処理、品質管理データ表示すると共に、上記品質管理データの通信を行うマスク検査機を備えたことを特徴とする陰極線管の製造装置。
【請求項２】
陰極線管を構成するガラスパネルにアパーチャグリルとの係合のために設けられた複数のパネルピンの相対位置および上記パネルピンとガラスパネル内面の距離を測定、評価し、その評価結果を通信するパネル検査機、フレームに溶接された上記グリルの所定の複数箇所の相対位置を測定し、その測定値と上記パネル検査機の測定値を用いて演算を行い、上記ガラスパネルの内面と上記グリルとの距離が所定の複数箇所で所定の値となるように板バネの位置制御を行い、上記板バネを上記フレームに取り付けられたクリップに溶接するとともに、上記グリルの位置測定値および上記グリルと上記ガラスパネル内面との距離の値を評価、表示し、その評価結果を通信するスプリング溶接機、上記板バネと上記パネルピンを係合させて上記アパーチャグリルを上記ガラスパネルに装着する装着機、上記板バネを上記パネルピンに対して脱着させ、脱着前後の上記板バネの変位量を測定して上記板バネと上記パネルピンとの係合状態を評価、統計処理、品質管理データ表示すると共に、上記品質管理データの通信を行う嵌合検査機を備えたことを特徴とする陰極線管の製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載の展張機とマスク検査機、並びに請求項２に記載のパネル検査機とスプリング溶接機と装着機と嵌合検査機とを備えたことを特徴とする陰極線管の製造装置。
【請求項４】
陰極線管を構成するフレームにフレーム識別番号を、ガラスパネルにパネル識別番号をそれぞれ印字する自動印字機、上記フレーム識別番号および上記パネル識別番号を読み取る自動読み取り装置、製造過程の陰極線管であるワークを搬送する自動搬送機、上記ワークを排出する自動排出機、マスク検査機およびパネル検査機、スプリング検査機、嵌合検査機による各測定データを、上記フレーム識別番号および上記パネル識別番号と対応付けてデータ転送するネットワークシステム、上記ネットワークシステムを経由して転送されたデータを格納、統計処理、品質管理データ表示、保存、検索する品質管理コンピュータを備えたことを特徴とする請求項３記載の陰極線管の製造装置。
【請求項５】
フレーム識別番号は、７桁以下の数字であり、フレームを構成し、上面にグリルを溶接される横方向部材であるＨメンバーを支持する縦方向部材であるＶメンバーの側面に、深さ０．  １ｍｍ以上０．  ６ｍｍ以下で、かつクリップおよび板バネで隠されない領域に刻印することを特徴とする請求項４記載の陰極線管の製造装置。
【請求項６】
陰極線管を構成するフレームを洗浄するとともに防錆処理を施すために用いる自動洗浄機を含み、上記自動洗浄機は上記フレームを防錆液に浸した後、上記フレームを構成するＶメンバーの側面の印字領域にエアーを噴射して余剰防錆液を除去する機能を有することを特徴とする請求項５記載の陰極線管の製造装置。
【請求項７】
陰極線管を構成するフレームを洗浄し、防錆処理を施すために用いる自動洗浄機を含み、上記自動洗浄機は上記フレームを防錆液に浸漬し、乾燥させた後、上記フレームを構成するＶメンバーの側面の印字領域に付着した余剰防錆液をブラッシングによって除去する機能を有することを特徴とする請求項５記載の陰極線管の製造装置。
【請求項８】
マスク検査機は、グリル張力測定個所を、張力最小となるように設計されている部分１箇所と、張力最大となるように設計されている部分２箇所と、任意の２箇所の計５箇所としていることを特徴とする請求項１または請求項３、請求項４のいずれか一項記載の陰極線管の製造装置。
【請求項９】
マスク検査機は、グリルに振動が無い状態または自由振動している状態でのレーザ変位計の出力信号から、上記グリルの中央と任意個所の位置偏差を求め、グリル面の形状、歪みを測定評価するとともに不良ワークを選別し、次工程に移行する前に上記不良ワークを排出することを特徴とする請求項１または請求項３、請求項４のいずれか一項記載の陰極線管の製造装置。
【請求項１０】
マスク検査機に設けられたレーザ変位計は自可動であり、かつその移動量は計測手段によって測定でき、上記レーザ変位計をグリルに振動が無い状態で上記グリルの枠部と最端のグリッド素体との間のスリット部をまたいで上記グリッド素体の伸びる方向と直交する方向に移動させ、その出力信号と移動速度から上記グリルの最外端に位置する上記スリット部の幅を測定評価するとともに不良ワークを選別し、次工程に移行する前に上記不良ワークを排出することを特徴とする請求項１または請求項３、請求項４のいずれか一項記載の陰極線管の製造装置。
【請求項１１】
展張機は、可動な複数の加圧点部を有するとともに、電気信号によって制御可能である空気圧で駆動するフレーム加圧手段を有しており、マスク検査機の評価結果をもとにネットワークシステムを介して自動的に上記展張機を調整することを特徴とする請求項４記載の陰極線管の製造装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項８、請求項１１のいずれか一項に記載の陰極線管の製造装置を用いて陰極線管の製造を行う工程を含むことを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１３】
請求項９または請求項１０のいずれか一項記載の陰極線管の製造装置に設けられたマスク検査機を展張機の下流、およびアパーチャグリルを黒化熱処理する黒化炉の下流に配置し、上記マスク検査機の表示データの不良ワーク検出サインに基づいてリアルタイムに上記展張機、上記黒化炉の故障修復若しくは運用条件の調整を行う工程を含むことを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１４】
フレームを洗浄する自動洗浄機の下流に、クリップを上記フレームに溶接するクリップ溶接機、展張機、第一のマスク検査機、第一のワーク自動排出機、黒化炉、第二のマスク検査機、第二のワーク自動排出機、スプリング溶接機、パネル検査機、第三のワーク自動排出機、装着機、嵌合検査機、第四のワーク自動排出機を順次配置してなる請求項４に記載の陰極線管の製造装置を用いて行う陰極線管の製造方法であって、上記第一、第二のマスク検査機に付設したフレーム識別番号の自動読み取り装置によってワークのフレーム識別番号を読み取り、上記第一、第二のマスク検査機によって得たワークのデータを上記第一、第二のマスク検査機の制御装置を介して対応付ける工程、上記パネル検査機に付設したパネル識別番号の自動読み取り装置によってワークのパネル識別番号を読み取り、上記パネル検査機によって得たワークのデータを上記パネル検査機の制御装置を介して対応付ける工程、上記スプリング溶接機に付設したフレーム識別番号の自動読み取り装置によってワークのフレーム識別番号を読み取り、上記スプリング溶接機の制御装置を介して上記スプリング溶接機によって得たワークのデータとフレーム識別番号、上記パネル検査機のデータと上記パネル識別番号とを上記スプリング溶接機の制御装置を介して対応付ける工程、上記嵌合検査機に付設したパネル識別番号自動読み取り装置によってパネル識別番号を読み取り、上記嵌合検査機の制御装置を介して上記嵌合検査機によって得たデータを対応付ける工程、上記マスク検査機および上記パネル検査機、上記スプリング溶接機、上記嵌合検査機の各測定データをネットワークシステムを介して品質管理コンピュータに転送するとともに、各検査機の評価結果に基づいて不良ワークを選別し各検査機を通過した直後において排出する工程を含むことを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１５】
請求項４に記載の陰極線管の製造装置を用いて行う陰極線管の製造方法であって、マスク検査機の表示データに基づいてリアルタイムにクリップ溶接機または展張機の故障修復、運用条件の調整を行う工程を含むことを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１６】
請求項４に記載の陰極線管の製造装置を用いて行う陰極線管の製造方法であって、クリップをフレームに溶接するクリップ溶接機、展張機、スプリング溶接機に相当する処理装置がそれぞれ複数機配置され、さらにマスク検査機、嵌合検査機が配置された状態において、製造過程にある陰極線管であるワークが、上記の処理装置のうちのどの号機による処理を施したものであるかを号機番号を検査機に通信する通信手段を用いて、品質管理コンピュータにより管理し、上記の処理装置の号機毎のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この判定結果をデータとともに表示するとともに上記の処理装置の個別設備の不具合であるか、上記ワークの不具合であるかを判別、表示し、上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整、またはワークの供給停止、ロット変更を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整またはワークの供給停止、ロット変更を実施する工程を含むことを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１７】
品質管理コンピュータにより黒化熱処理前後のグリル張力の変化量に関する統計的品質管理データおよび上記グリル張力の変化量の正常、異常の判定を表示するとともに、この表示に基づいてリアルタイムに黒化炉の状態を把握するとともに上記黒化炉の故障修復、運用条件の調整を行う工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【請求項１８】
品質管理コンピュータにより黒化上下流に配置した第一、第二のマスク検査機のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この結果を上記データとともに表示し、クリップ溶接機、展張機または黒化炉の不具合であるか、若しくはワークの不具合であるかを判別し、不具合が認められた上記の処理装置の故障修復、または運用条件の調整を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整を実施する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【請求項１９】
品質管理コンピュータにより黒化上下流に配置した第一、第二のマスク検査機とパネル検査機、スプリング溶接機、嵌合検査機の各々のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この結果を上記データとともに表示し、どの処理段階で不具合が生じたか、またはワークの不具合があるかを判別し、不具合が認められた処理装置の故障修復、運用条件の調整を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整を実施する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【請求項２０】
品質管理コンピュータによりスプリング溶接機におけるグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、ガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに、板バネと上記ガラスパネルのパネルピンの係合状態が良くなるように板バネ位置制御値を求め、上記板バネ位置制御値に応じて上記スプリング溶接機を制御し、上記板バネをクリップに溶接する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【請求項２１】
品質管理コンピュータによりスプリング溶接機におけるグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、ガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに板バネと上記ガラスパネルのパネルピンの係合状態が良くなる板バネ位置制御値を求めるとともに、嵌合検査機においてアパーチャグリルに取り付けられた一つの板バネを上記パネルピンから脱着させた際の他の板バネの位置変位量を測定し、上記他の板バネの上記パネルピンとの係合状態を評価し、この評価結果から上記板バネの上記パネルピンとの係合状態を良くする板バネ位置補正値を求め、上記板バネ位置制御値と上記板バネ位置補正値を演算して新たな板バネ位置制御値を求め、これを上記スプリング溶接機に入力して上記板バネをクリップに溶接する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【請求項２２】
フレーム識別番号の印字は、フレームの最終寸法、形状検査工程前に行い、上記フレームの検査データと上記フレーム識別番号とを対応付けるとともに、このデータを品質管理コンピュータに格納する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の陰極線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カラー陰極線管（以下、単に陰極線管、またはＣＲＴと称する。）を構成するアパーチャグリルの製造およびアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立に用いる陰極線管の製造装置と製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビやコンピュータ用表示装置に用いられているＣＲＴの色選別機構として、図２４に示すようなアパーチャグリル１１４と称されるものが知られている。アパーチャグリル１１４は上下２本の横方向部材（Ｈメンバー）１０１と、左右２本の縦方向部材（Ｖメンバー）１０２の溶接構造体であるフレーム１０３と、電子ビームの通過孔となる多数のスリット１０８ａ  が形成（隣接するスリット１０８ａ間にはグリッド素体１０８ｂが形成）されたグリル１０８と、Ｈメンバー１０１およびＶメンバー１０２の側面にそれぞれ取り付けられた金属板からなるクリップ１０５とこのクリップ１０５に取り付けられた板バネ１１０によって構成される。
【０００３】
アパーチャグリル１１４は、図２５に示すような陰極線管の表示画面となるガラスパネル１１１に着脱可能で、これはパネルの４辺から内面側に延出形成された上下左右の４つのパネルガラススカート部１１２に形成されたパネルピン１１３にアパーチャグリル１１４の板バネ１１０を係合させることで、組み立てることができる。アパーチャグリル１１４はガラスパネル１１１の内面に赤、緑、青の蛍光体ストライプを形成する際のスクリーンとして各色毎にガラスパネル１１１に着脱されながら使用されるとともにＣＲＴ球として完成した後は、電子銃から射出される３原色用の電子線をガラスパネル１１１の内面の対応する蛍光体ストライプに照射するために使用される。
【０００４】
アパーチャグリル１１４の各グリッド素体１０８ｂには、適正なグリル面を形成するため、例えば図２６に示すような張力が与えられている。Ｘ軸はアパーチャグリル１１４の左右方向（表示画面の左右方向）の位置を示し、Ｘ＝０は中央を示す。Ｙ軸は張力を示す。この張力が所定の値を外れるとスリットのピッチや幅が不均一になったり、グリル面に歪が発生したり、グリッド素体１０８ｂの振動振幅が大きくなってガラスパネル１１１の内面への蛍光体ストライプ形成過程において蛍光体の形成ムラ等の不具合を発生させたり、完成後のＣＲＴにおいて電子ビームが蛍光体に正確に照射されず色ずれ、色ムラ等の不具合を発生させる。またアパーチャグリル１１４の外径寸法や形状の精度が悪かったり、板バネ１１０の取付位置や角度が悪いとガラスパネル１１１の内面に対するグリル面の位置が所定の値とならなかったり、アパーチャグリル１１４をガラスパネル１１１に着脱する際にその位置を再現できなかったりして同様の不具合を発生させる。
【０００５】
アパーチャグリル１１４の製造及びアパーチャグリル１１４とガラスパネル１１１のペア組立の工程について説明する。まず、図２７に示すフレーム１０３を図２８に示す自動洗浄機１０４で洗浄するとともに防錆処理を行う。自動洗浄機１０４は洗浄液槽Ａ、Ｂ、と防錆液槽Ｃ、乾燥槽Ｄと各槽にフレーム１０３を搬送する搬送機構からなり、１０４ａは搬送機構の搬送ヘッド、１０４ｂは開閉してワーク（製造過程にある陰極線管であり、この場合はフレーム１０３を指す。）を把持または解放するハンド、１０４ｃはヒータ、１０４ｄはワークにエアーを吹き付けてフレーム１０３の表面に溜まっている余剰防錆液を吹き飛ばすためのエアー噴射管を示している。
洗浄後、順次自動搬送機でフレームを搬送しながら以下の工程を経る。
【０００６】
クリップ溶接機でＨメンバー１０１及びＶメンバー１０２の各々の側面の所定の位置にクリップを溶接する。図２９にクリップ溶接の概略を示す。クリップ１０５をＨメンバー１０１及びＶメンバー１０２の側面に当接させ、フロント電極１０６とバック電極１０７で各々を挟んで電極に電流を流してクリップ１０５とフレーム１０３を抵抗溶接する。
【０００７】
次に、展張機を用いてフレーム１０３にグリル１０８を溶接する。
図３０に展張、溶接の概略を示す。１１６は加圧レバーで１１６ａは固定、１１６ｂは前後に可動であるとともに軸１１６ｃを中心にして回転自在であり、上昇ベース１２５の上に配置される。可動加圧レバー１１６ｂは油圧シリンダ１１９に油圧を供給することによって前進し、図示しないバネの付勢力によって後退する。油圧は空圧源から供給される空圧を手動の減圧弁１２１で減圧制御して空圧／油圧変換器１２０に供給し発生させる。
【０００８】
１１７は加圧子であり、加圧子本体１１７ａ、加圧チップ１１７ｂ、１１７ｃからなり、軸１１８を中心に回転自在である。固定加圧レバー１１６ａと可動加圧レバー１１６ｂの間にフレーム１０３を配し、可動加圧レバー１１６ｂを前進させて各加圧チップ１１７ｂ、１１７ｃをＨメンバー１０１の側面に当接させてフレーム１０３を加圧変形させる。矢印はこの際のフレーム１０３に加わる力の伝達を示している。
【０００９】
次に、グリル１０８をフレーム１０３に溶接する場合について説明する。この処理の際、図示しない機構によりグリル１０８に矢印の方向の予張力を与えて保持し、上昇ベース１２５を上昇させて加圧変形させたフレーム１０３のＨメンバー１０１の上面をグリルに当接させ、この当接面に電極１０９を押圧させるとともに電極１０９に通電させながらＨメンバー１０１に沿って移動させてグリル１０８とフレーム１０３をシーム溶接する。上昇ベース１２５は油圧シリンダ１２２に油圧を供給することによって上昇し、図示しないバネの付勢力によって下降する。油圧は空圧源から供給される空圧を手動の減圧弁１２４で減圧制御して空圧／油圧変換器１２３に供給し発生させる。上昇ベースの位置は上昇端、下降端の２位置制御である。
【００１０】
グリル１０８をフレーム１０３に展張、溶接した後、グリル１０８の予張力を与える為の把持代部分をカットして黒化炉に搬送し、黒化熱処理する。
【００１１】
図３１に黒化炉１２６の概略を示す。黒化炉１２６の内部は１２６ａ〜１２６ｅの部屋に分かれており、各々部屋の温度を違えるとともにこの中をベルトコンベア１２７により一定の速度でワーク（この場合は処理対象となるワークはフレーム１０３にクリップ１０５とグリル１０８を溶接した状態のものである。）１２８を搬送し、このワーク１２８を昇降温させる。黒化熱処理は防錆を目的としてワーク１２８の表層に四三酸化鉄（Ｆｅ３  Ｏ４  ）を形成するものであり、前記昇温に加えて炉内に発熱型変性ガスを流すことで処理を行う。
【００１２】
次にガラスパネル１１１の寸法を測定するとともにこの測定データをもとにしてスプリング溶接機で黒化後のワーク１２８に板バネ１１０を溶接する。図３２はパネル検査機におけるパネル検査の概略を示す。１３１はガラスパネル１１１のパネルピン１１３に係合する係合孔１３１ａを有するブロックであり、その位置は図示しない接触式センサにより検出される。このブロック１３１の係合孔１３１ａをガラスパネル１１１のパネルピン１１３に係合させて各パネルピン１１３の相対位置を測定する。またパネルピン１１３とガラスパネル１１１の内面の距離を接触式変位センサで測定する。また１３２はこの変位センサプローブを示すものであり、このプローブによって測定したデータをスプリング溶接機に送る。
【００１３】
図３３はスプリング溶接機における板バネ溶接の概略を示す図である。この図において符号１３３はガラスパネル１１１のパネルピン１１３に形状を模した板バネ保持ピン１３０を備えた板バネ供給、位置決め手段であり、板バネ保持ピン１３０に板バネ１１０を係合、保持した後パネル検査機のデータに基づいて板バネ保持ピン１３０の位置がガラスパネル１１１のパネルピン１１３の相対位置関係通りの位置になるように動く。
【００１４】
板バネ保持ピン１３０を基準としてグリル１０８の位置を測定するグリル面位置測定手段によってスプリング溶接機で初期位置決めされた黒化後のワーク１２８のグリル１０８の位置を測定するとともにパネル検査機から送られてきたデータとグリル面位置測定値を演算してパネル内面とグリル面の距離が所定の値となるように図示しない機構により板バネ保持ピン１３０の位置を基準としてワーク１２８の位置、姿勢を再位置決めする。板バネ１１０及びワーク１２８の位置が確定したところでフロント電極１７６をスプリングに当接させて板バネをクリップ１０５に当接させるとともにこのクリップ１０５にバック電極１７７を当接させて電極に通電して板バネ１１０とクリップ１０５を抵抗溶接する。
【００１５】
板バネ溶接後、装着機によってアパーチャグリル１１４の板バネ１１０と、ガラスパネル１１１のパネルピン１１３を係合させてペア組立を行い、ガラスパネル内面に蛍光体を形成する等の後工程へ搬送する。
【００１６】
この間、グリッド素体１０８ｂの張力やアパーチャグリル１１４の外径寸法、形状に関する品質チェックを行う為に、一定数量アパーチャグリル１１４の製造及びアパーチャグリル１１４とガラスパネル１１１のペア組立を行う毎にワークを抜き取って測定し工程異常の監視を行う。
アパーチャグリルの外径寸法や形状の測定は、ノギスや三次元測定機などで測定する。各測定データはオフラインで収集し、手作業でデータを表またはグラフに記入する。
また、張力の測定については、例えば特開平９−２１７１３号公報に、ワイヤーの自然振動の挙動をＣＣＤセンサで受像して得る方法が示されている。
但しグリル面精度についてはスプリング溶接機上でグリル面位置測定手段を用いて全数自動検査している。
【００１７】
グリルのスリットのピッチや幅の均一性及び面の歪みについてはスリットの透過光のムラによって作業者が全数目視検査している。またパネルに対する着脱位置再現性に関する品質チェックは、直接パネルに対するアパーチャグリルの位置を測定する代わりに板バネとパネルのピンの拗れを検知して行い、インラインで作業者が手指の感触で全数検査し、工程異常の監視を行う。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によれば、オフラインでの抜き取り検査によってアパーチャグリル製造における品質チェックを行っているため、個々のワークに対して良、不良の判定ができない。従ってガラスパネル内面に蛍光体を形成する等の後工程へ不良品が流出し、後工程の検査で不良判定がされるまでの間にこのワークになされた作業が無駄になっていた。また、不良品が連発した場合、工程に何らかの異常が発生したと考えられるが、それを検知したときには既に異常状態で一定数量製造しており、この分がすべて不良品となり、損失が大きくなっていた。
【００１９】
また従来の技術によれば、ワークの抜き取り、投入及び検査、測定等人手作業が介在するとワークに傷や歪みを与えたり、測定ミスやデータの読み取り、記入ミスが発生したり、データの演算、統計処理にミスが発生する。工程に異常が無いにも拘わらず、異常と認識し設備の運用条件を変更してわざわざ工程を不安定な状態にしてしまうことがあった。
【００２０】
さらに従来の技術では、ノギス等の手工具による測定は、アパ−チャグリルのような寸法と形状を持つワークにおいて個々のワークの良否判定を厳密にを行える測定精度を期待できず、大雑把な工程の変動状態を見ることしかできない。三次元測定機などの精密測定機は高い測定精度を期待できるが、測定時間がかかるので頻繁に品質チェックすることができない。設備価格も高く、専用の品質管理設備として備えることも難しかった。
【００２１】
また、従来の技術では、黒化熱処理を実施するには多大な時間がかかるのでタクトバランスを取る為、他の設備には一度にひとつのワークが投入、排出されるのに対して黒化炉には一度に多数のワークが投入され、排出されるよう構成されている。一度黒化炉に異常が発生すると多数量のワークが不良となり損失が大きいので、黒化炉の機能劣化を検知し異常となる状態に達する前に不具合箇所を修復する必要がある。炉内温度を温度センサで常時モニタしているが、炉内の特定箇所の温度を見ているに過ぎず各ワークへの熱負荷を同定できるものではなかった。
【００２２】
またこの温度データで全て管理しようとすると管理規格を非常に厳しくせざるを得ず、常時設備調整が必要となって所定数量の生産量を確保するのが難しくなる。従ってアパーチャグリルの特性値の変化でもって黒化炉の機能劣化をモニタするのが効率的である。特性値としては黒化前後でのグリッド素体の張力変化やフレーム外径寸法の変化が上げられるが、黒化前後の特性値データを照合する為に必要なワークの識別手段がなかった。
【００２３】
さらに従来の技術では、ＣＲＴ完成球の特性値に影響を与える因子は数多く、各々が複雑に絡んでいる。実際にアパーチャグリルの特性値に対する検査規格を厳密に設定するのには、ＣＲＴ完成球の特性不良がアパーチャグリルにあるのか蛍光体形成等の後工程に問題があるのか区別するとともに多数のデータを統計的品質管理法によって分析する必要があるが、アパーチャグリルを識別するとともに多数のデータを統計処理する手段がない。したがってアパーチャグリルの特性値に対する検査規格を厳密に設定することができず、良、不良の境界域にあるものを蛍光体形成等の後工程へ流し付加価値が付いた状態で最終的に不良廃却するものが一定量あり、不合理であった。
【００２４】
また従来の技術では、グリルのスリットのピッチや幅の均一性及び面の歪についての品質チェックは、インラインで全数検査しているものの作業者の目視に頼っている為、作業する者によって検知する程度がばらつき厳密な管理ができなかった。
またその作業は熟練を要し、作業者を教育、確保するのが難しく、パネルに対する着脱位置再現性に関する品質チェックも作業者の手指の感触に頼っているため、同様の問題があった。
【００２５】
さらに従来の技術では、スプリング溶接機において、板バネの位置制御はパネル検査機のデータのみをもとに行っており、板バネの溶接相手材であるクリップの位置と関係無しに板バネをクリップに溶接している。このクリップの位置、傾きの変動の影響を補うため、補正値と称する板バネ位置制御値を作業者がスプリング溶接機に思考錯誤で追加、入力してパネルに対する着脱位置再現性に関する品質を維持している。この補正値の入力は作業者の手指の感触で得た検査結果をもとに行っているので、不良が多発した際に原因を特定して修復するまでに多大な時間を要した。
【００２６】
また従来の技術では、グリッド素体の張力の測定において適当な手段がなく、グリッド素体の自然振動の挙動をＣＣＤセンサで受像する方法等で行っているが、外光の影響を受けやすく、振動振幅も微少であるため厳密な測定は困難であった。
【００２７】
さらに従来の技術では、グリルの面精度についての品質チェックは三次元測定機を用いた抜き取り検査の他、スプリング溶接機上でグリル面位置測定手段によって測定したデータを演算して全数検査しているが、工程を経て付加価値がついたところで行っている。展張機でグリルをフレームに溶接した際に不良となるワークは直ちに排出するのが合理的であるが、その為だけに検査設備を導入するには設置スペース、コストの面で折り合わなかった。
【００２８】
また従来の技術では、展張機において、フレームの加圧手段は本体が手動によって制御される空気圧で駆動され、複数の加圧点部は締結固定される構成であった。この為、張力やアパーチャグリルの外径寸法、形状の検査結果から展張機の異常が判定された後、修復するまでに時間がかかっていた。
【００２９】
さらに、アパーチャグリルの製造およびアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立以外のＣＲＴの製造システムや電子部品の実装、検査システムにおいて、ワークに識別番号を印字し、コンピュータ装置を用いて特性情報をワークや製造設備と対応付けることによって人手作業を削減したり、故障箇所の検知、工程履歴の管理を図る方法が特開平３−１５９０２８号公報や特開平５−２８３００２号公報、特開平５−１５１９１３号公報、特開平８−８５９８号公報により提供されているが、いずれも識別番号の印字にバーコード・インク印字を行うこととしてシステムを構成したものであった。
【００３０】
バーコード・インク印字は黒化炉において高温と発熱型変性ガスにより消失したり、変質変色したりしてアパーチャグリルの識別に要を成さなず、またアパーチャグリルはＣＲＴ内部に配置されるので真空中で揮発、ガス化または脱落する可能性のあるものは使えないという問題がある。
従ってガラスパネルの識別にはバーコード・インク印字を適用することはできるが、アパーチャグリルの特性情報とガラスパネルの特性情報をリンクさせることができなければ大した効果は得られない。
【００３１】
特開平５−２８３００２号公報に開示された方法はＣＲＴの排気工程において排気ドリーの制御パラメータの異常検知を前もって行い、排気異常品の発生や後工程への流出を回避するものであるが、アパーチャグリルの製造およびアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立においては、このような信号出力で検知できる制御パラメータの異常は定期メンテナンスで事前にチェックしておりトラブルを起こすことは少なく、頻繁には各溶接機の電極の摩耗や展張機における加圧チップの摩耗や加圧子の回転軸部でのこじれ、グリルに予張力を付加する機構におけるグリル把持部材の摩耗、パネル検査機でのパネルピン位置測定ブロックの摩耗、あるいはフレームやグリル等のワークの物理的特性のばらつきがトラブルを起こす。よって品質の変動をもって各設備の異常、変動を検知する必要がある。
【００３２】
また特開平５−２８３００２公報の方法はガス比やエミッションという排気真空度と直結する品質情報で、不良発生回数を計算し、問題のある排気ドリーを特定し修復、調整するものであるが、アパーチャグリルの製造およびアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立においては、前述のとおり品質に関わる因子は多数で複雑に絡んでおり、多数のデータを統計的に演算、処理し品質管理法に従って分析してかつ品質の変動をリアルタイムに表示するとともに修復、調整の指示を行うシステムを持たなければ、誤った情報をもたらすことによって逆に製造システムを混乱させることになる。
【００３３】
さらに所定の時刻に所定の生産数量を確保するには、例えば黒化後のアパーチャグリルの張力が所定の値よりも低下したときに、その原因が黒化炉の機能変動あるいはフレームやグリルの品質にあったとしても、その修復時間との兼ね合いで展張機の運用条件を調整して黒化前のアパーチャグリルの張力平均値を変化させるとともに上下限値を狭めて黒化後の張力を規格値内に入れて生産を継続し、しかるべきときに根本原因を対策して工程を元の状態に戻すということが必要になる。
【００３４】
このような対策を必要とすることは他にも多々あり、例えば蛍光体塗着、露光等の後工程で設備の機能変動があった場合も同様にアパーチャグリルの品質規格を厳しくする必要がある。アパーチャグリルの特性値は特開平５−２８３００２号公報に示されたように単一の工程や設備で決定されるものではなく、多くの工程や設備に影響される上、個々の品質管理項目の特性値が各々トレードオフの関係にある為、常に製造工程全体の統計的品質管理状態を把握しながら、トラブルの解決を効率的に行うことが求められる。従来ではこれを作業者や技術スタッフが問題が発生する度に試行錯誤で行っていた。
【００３５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、アパーチャグリルの製造工程とアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立工程において、後工程に不良品を流出することなく、不良発生率を大幅に低減するとともに付加価値が付く前に不良品を検出、排出して損失を低減し、また不良要因の特定と工程異常の修復を効率よく実施でき、かつその作業を自動化する陰極線管の製造装置及び製造方法を提供するものである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
この発明による陰極線管の製造装置は、多数のグリッド素体が一方向に並んで配置されてなる陰極線管を構成するグリルをフレームの上面に固着してアパーチャグリルを得る展張機、接触式変位センサを用いて上記フレームの外形寸法、上記フレームの側面に取り付けられたクリップの間隔と傾きを測定し、上記グリルにエアーを噴射して振動させ、グリル振動から上記グリルの張力を測定し、上記アパーチャグリルの寸法、形状およびグリル張力を評価、統計処理、品質管理データ表示すると共に、品質管理データの通信を行うマスク検査機を備えたものである。
【００３７】
また、この発明による陰極線管の製造装置は、陰極線管を構成するガラスパネルにアパーチャグリルとの係合のために設けられた複数のパネルピンの相対位置および上記パネルピンとガラスパネル内面の距離を測定、評価し、その評価結果を通信するパネル検査機、フレームに溶接された上記グリルの所定の複数箇所の相対位置を測定し、その測定値と上記パネル検査機の測定値を用いて演算を行い、上記ガラスパネルの内面と上記グリルとの距離が所定の複数箇所で所定の値となるように板バネの位置制御を行い、上記板バネを上記フレームに取り付けられたクリップに溶接するとともに、上記グリルの位置測定値および上記グリルと上記ガラスパネル内面との距離の値を評価、表示し、その評価結果を通信するスプリング溶接機、上記板バネと上記パネルピンを係合させて上記アパーチャグリルを上記ガラスパネルに装着する装着機、上記板バネを上記パネルピンに対して脱着させ、脱着前後の上記板バネの変位量を測定して上記板バネと上記パネルピンとの係合状態を評価、統計処理、品質管理データ表示すると共に、品質管理データの通信を行う嵌合検査機を備えたものである。
【００３８】
さらに、この発明による陰極線管の製造装置は、上述の展張機とマスク検査機、並びにパネル検査機とスプリング溶接機と装着機と嵌合検査機とを備えたものである。
【００３９】
また、この発明による陰極線管の製造装置は、展張機、マスク検査機、パネル検査機、スプリング検査機、装着機、嵌合検査機に加え、さらに、陰極線管を構成するフレームにフレーム識別番号を、ガラスパネルにパネル識別番号をそれぞれ印字する自動印字機、上記フレーム識別番号および上記パネル識別番号を読み取る自動読み取り装置、製造過程の陰極線管であるワークを搬送する自動搬送機、上記ワークを排出する自動排出機、マスク検査機およびパネル検査機、スプリング検査機、嵌合検査機による各測定データを、上記フレーム識別番号および上記パネル識別番号と対応付けてデータ転送するネットワークシステム、上記ネットワークシステムを経由して転送されたデータを格納、統計処理、品質管理データ表示、保存、検索する品質管理コンピュータを備えたものである。
【００４０】
さらに、この発明による陰極線管の製造装置は、上記のような構成において、フレーム識別番号は、７桁以下の数字とし、フレームを構成し、上面にグリルを溶接される横方向部材であるＨメンバーを支持する縦方向部材であるＶメンバーの側面に、深さ０．  １ｍｍ以上０．  ６ｍｍ以下で、かつクリップおよび板バネで隠されない領域に刻印したものである。
【００４１】
また、この発明による陰極線管の製造装置は、上記のような構成に加え、陰極線管を構成するフレームを洗浄するとともに防錆処理を施すために用いる自動洗浄機を含み、上記自動洗浄機は上記フレームを防錆液に浸した後、上記フレームを構成するＶメンバーの側面の印字領域にエアーを噴射して余剰防錆液を除去する機能を有するものである。
【００４２】
さらに、この発明による陰極線管の製造装置は、上記のような構成に加え、陰極線管を構成するフレームを洗浄し、防錆処理を施すために用いる自動洗浄機を含み、上記自動洗浄機は上記フレームを防錆液に浸漬し、乾燥させた後、上記フレームを構成するＶメンバーの側面の印字領域に付着した余剰防錆液をブラッシングによって除去する機能を有するものである。
【００４３】
また、この発明による陰極線管の製造装置においては、構成要素の一つであるマスク検査機において、グリル張力測定個所を、張力最小となるように設計されている部分１箇所と、張力最大となるように設計されている部分２箇所と、任意の２箇所の計５箇所とするものである。
【００４４】
さらに、この発明による陰極線管の製造装置においては、構成要素の一つであるマスク検査機において、グリルに振動が無い状態または自由振動している状態でのレーザ変位計の出力信号から、上記グリルの中央と任意個所の位置偏差を求め、グリル面の形状、歪みを測定評価するとともに不良ワークを選別し、次工程に移行する前に上記不良ワークを排出するものである。
【００４５】
また、この発明による陰極線管の製造装置においては、構成要素の一つであるマスク検査機に設けられたレーザ変位計は自可動であり、かつその移動量は計測手段によって測定でき、上記レーザ変位計をグリルに振動が無い状態で上記グリルの枠部と最端のグリッド素体との間のスリット部をまたいで上記グリッド素体の伸びる方向と直交する方向に移動させ、その出力信号と移動速度から上記グリルの最外端に位置する上記スリット部の幅を測定評価するとともに不良ワークを選別し、次工程に移行する前に上記不良ワークを排出するものである。
【００４６】
さらに、この発明による陰極線管の製造装置においては、構成要素の一つである展張機は、可動な複数の加圧点部を有するとともに、電気信号によって制御可能である空気圧で駆動するフレーム加圧手段を有しており、マスク検査機の評価結果をもとにネットワークシステムを介して自動的に上記展張機を調整するものである。
【００４７】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、上記のような製造装置を用いて製造を行う工程を含むものである。
【００４８】
さらに、この発明による陰極線管の製造方法は、上記のような陰極線管の製造装置に設けられたマスク検査機を展張機の下流、およびアパーチャグリルを黒化熱処理する黒化炉の下流に配置し、上記マスク検査機の表示データの不良ワーク検出サインに基づいてリアルタイムに上記展張機、上記黒化炉の故障修復若しくは運用条件の調整を行う工程を含むものである。
【００４９】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、フレームを洗浄する自動洗浄機の下流に、クリップを上記フレームに溶接するクリップ溶接機、展張機、第一のマスク検査機、第一のワーク自動排出機、黒化炉、第二のマスク検査機、第二のワーク自動排出機、スプリング溶接機、パネル検査機、第三のワーク自動排出機、装着機、嵌合検査機、第四のワーク自動排出機を順次配置してなる請求項４に記載の陰極線管の製造装置を用いて行う製造方法であり、上記第一、第二のマスク検査機に付設したフレーム識別番号の自動読み取り装置によってワークのフレーム識別番号を読み取り、上記第一、第二のマスク検査機によって得たワークのデータを上記第一、第二のマスク検査機の制御装置を介して対応付ける工程、上記パネル検査機に付設したパネル識別番号の自動読み取り装置によってワークのパネル識別番号を読み取り、上記パネル検査機によって得たワークのデータを上記パネル検査機の制御装置を介して対応付ける工程、上記スプリング溶接機に付設したフレーム識別番号の自動読み取り装置によってワークのフレーム識別番号を読み取り、上記スプリング溶接機の制御装置を介して上記スプリング溶接機によって得たワークのデータとフレーム識別番号、上記パネル検査機のデータと上記パネル識別番号とを上記スプリング溶接機の制御装置を介して対応付ける工程、上記嵌合検査機に付設したパネル識別番号自動読み取り装置によってパネル識別番号を読み取り、上記嵌合検査機の制御装置を介して上記嵌合検査機によって得たデータを対応付ける工程、上記マスク検査機および上記パネル検査機、上記スプリング溶接機、上記嵌合検査機の各測定データをネットワークシステムを介して品質管理コンピュータに転送するとともに、各検査機の評価結果に基づいて不良ワークを選別し各検査機を通過した直後において排出する工程を含むものである。
【００５０】
さらに、この発明による陰極線管の製造方法は、上述の製造装置を用い、マスク検査機の表示データに基づいてリアルタイムにクリップ溶接機または展張機の故障修復、運用条件の調整を行う工程を含むものである。
【００５１】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、上述の製造装置を用い、クリップをフレームに溶接するクリップ溶接機、展張機、スプリング溶接機に相当する処理装置がそれぞれ複数機配置され、さらにマスク検査機、嵌合検査機が配置された状態において、製造過程にある陰極線管であるワークが、上記の処理装置のうちのどの号機による処理を施したものであるかを号機番号を検査機に通信する通信手段を用いて、品質管理コンピュータにより管理し、上記の処理装置の号機毎のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この判定結果をデータとともに表示するとともに上記の処理装置の個別設備の不具合であるか、上記ワークの不具合であるかを判別、表示し、上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整、またはワークの供給停止、ロット変更を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整またはワークの供給停止、ロット変更を実施する工程を含むものである。
【００５２】
さらに、この発明による陰極線管の製造方法は、品質管理コンピュータにより黒化熱処理前後のグリル張力の変化量に関する統計的品質管理データおよび上記グリル張力の変化量の正常、異常の判定を表示するとともに、この表示に基づいてリアルタイムに黒化炉の状態を把握するとともに上記黒化炉の故障修復、運用条件の調整を行う工程を含むものである。
【００５３】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、品質管理コンピュータにより黒化上下流に配置した第一、第二のマスク検査機のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この結果を上記データとともに表示し、クリップ溶接機、展張機または黒化炉の不具合であるか、若しくはワークの不具合であるかを判別し、不具合が認められた上記の処理装置の故障修復、または運用条件の調整を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整を実施する工程を含むものである。
【００５４】
さらに、この発明による陰極線管の製造方法は、品質管理コンピュータにより黒化上下流に配置した第一、第二のマスク検査機とパネル検査機、スプリング溶接機、嵌合検査機の各々のデータを照合して相関の有無を統計的に判定し、この結果を上記データとともに表示し、どの処理段階で不具合が生じたか、またはワークの不具合があるかを判別し、不具合が認められた処理装置の故障修復、運用条件の調整を指示するとともに、この指示に基づいてリアルタイムに上記の不具合が認められた処理装置の故障修復または運用条件の調整を実施する工程を含むものである。
【００５５】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、品質管理コンピュータによりスプリング溶接機におけるグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、ガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに、板バネと上記ガラスパネルのパネルピンの係合状態が良くなるように板バネ位置制御値を求め、上記板バネ位置制御値に応じて上記スプリング溶接機を制御し、上記板バネをクリップに溶接する工程を含むものである。
【００５６】
さらに、この発明による陰極線管の製造方法は、品質管理コンピュータによりスプリング溶接機におけるグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、ガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに板バネと上記ガラスパネルのパネルピンの係合状態が良くなる板バネ位置制御値を求めるとともに、嵌合検査機においてアパーチャグリルに取り付けられた一つの板バネを上記パネルピンから脱着させた際の他の板バネの位置変位量を測定し、上記他の板バネの上記パネルピンとの係合状態を評価し、この評価結果から上記板バネの上記パネルピンの係合状態を良くする板バネ位置補正値を求め、上記板バネ位置制御値と上記板バネ位置補正値を演算して新たな板バネ位置制御値を求め、これを上記スプリング溶接機に入力して上記板バネをクリップに溶接する工程を含むものである。
【００５７】
また、この発明による陰極線管の製造方法は、フレーム識別番号の印字は、フレームの最終寸法、形状検査工程前に行い、上記フレームの検査データと上記フレーム識別番号とを対応付けるとともに、このデータを品質管理コンピュータに格納する工程を含むものである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の第１の実施の形態を図を用いて説明する。図１は、アパーチャグリルの寸法、形状及びグリル張力を測定、評価、統計処理、品質管理データを表示、通信するマスク検査機の測定機構の概略を示す。
符号１および２はフレーム３を構成するＨメンバーおよびＶメンバーであり、５はＨメンバー１およびＶメンバー２の外側の側面に取り付けられたクリップ、８はＨメンバー１の上面に従来の技術に示した要領で取り付けられたグリル、３５はレーザ変位計のレーザ照射ヘッド、矢印はレーザ光、３６はエアー噴射ノズル、３７、３８はマグネスケールの測定プローブ、３９は測定ユニットで３９ａ、３９ｂはマグネスケールの測定プローブ、３９ｃは基準ピン、３９ｄは基準板、３９ｅはスライドガイド、４０は位置決め基準である。
【００５９】
エアー噴射ノズル３６からエアーをグリル８に噴射してグリル８の所定の位置にあるグリッド素体を振動させた後、エアーの噴射を止めるとグリッド素体は自由振動する。自由振動状態のグリッド素体にレーザ光を照射し、この反射光をレーザ変位計で電気信号に変換すると、この電気信号は正弦波の組み合わせからなる信号波形を示す。この信号波形を高速フーリエ変換してパワースペクトラムを計算して、最高強度を取る周波数を得る。この周波数の２乗はグリッド素体の張力と比例関係にある。比例定数はあらかじめグリッド素体の固有値から計算して求めておき、上記周波数の２乗に乗じて張力を導出する。
【００６０】
位置決め基準４０に図示しない機構でＨメンバー１の一方を当接させ、他方にマグネスケールのプローブ３７を前進させて当接させる。プローブ３７の前進端を所定の位置に決めておき、上記ワークの測定法と同様に寸法の分かっているマスター治具を測定する。このときのマグネスケールの出力値と実際のワークの測定におけるマグネスケールの出力値の差分を読み取り、この差分に既知のマスター治具の寸法を足して、    ２本のＨメンバー１の間隔を得る。
【００６１】
スライドガイド３９ｅを案内機構としてマグネスケールの測定プローブ３９ａ、３９ｂ及び基準ピン３９ｃ、基準板３９ｄを前進させてクリップ５にマグネスケールの測定プローブ３９ａ、３９ｂ及び基準ピン３９ｃを当接させる。測定プローブ３９ａ、３９ｂ及び基準ピン３９ｃの前進端は基準ピン３９ｃがクリップに当接した所となる。このワークの測定法と同様に、スライドガイド３９ｅの案内方向に直角でかつ絶対位置が既知の平面を有するマスター治具を測定する。
【００６２】
このときのマグネスケールの出力値と実際のワークの測定におけるマグネスケールの出力値の差分を読み取り、この差分に既知のマスター治具の寸法を足して、クリップ５の傾き及び対向する２つのクリップ５の間隔を得る。クリップ５の傾きとは、スライドガイド３９ｅの案内方向におけるクリップ５の基準ピン３９ｃ当接点に対するプローブ３９ａ、３９ｂ当接点の位置偏差を言う。またクリップ５の間隔とは基準ピン３９ｃがクリップ５に当接した時点で位置が決まる基準板３９ｄにプローブ３８を当接させて得た各々のマグネスケールの出力値を、対向するクリップ５について演算した値を言う。
【００６３】
なおマスク検査機本体には、図示しないパーソナルコンピュータ及びデイスプレイモニタを付設しており、ここで測定データの保存、評価、統計処理、品質管理図の表示、データ送受信を行う。
【００６４】
図２は、アパーチャグリルの板バネとガラスパネルのピンの係合状態を測定、評価、統計処理、品質管理データ表示、通信する嵌合検査機の測定機構の概略を示す。符号４１は板バネ１０を着脱させる爪、４２はマグネスケールに設けられたマグネスケールプローブである。
【００６５】
マグネスケールプローブ４２の前進端を所定の位置に決めておき、まず板バネ１０にプマグネスケールプローブ４２を当接させてマグネスケールの出力の初期値を得る。次に爪４１を前後進させて板バネ１０をガラスパネル１１のパネルピン１３から解離させるとともに係合させる。この後、得たマグネスケールの出力値と上記初期値の差分を板バネ１０の着脱前後の変位量として求め、この変位量の大小で板バネ１０とパネルピン１３の係合状態を評価する。
【００６６】
なお嵌合検査機本体には、図示しないパーソナルコンピュータ及びデイスプレイモニタを付設しており、ここで測定データの保存、評価、統計処理、品質管理図の表示、データ送受信を行う。
【００６７】
図３は、フレームに識別番号を印字する自動印字機の概略を示す。４３は刻印ヘッド筐体で２つの油圧シリンダによる付勢力で前後及び左右に移動する。４４は刻印コマで回転軸４５を中心に刻印ヘッド筐体４３の移動と同期して回転する。刻印コマ４４の円周上に必要桁数の刻印が配され、１打刻毎に識別番号が変わるようになっている。４６は打刻推力を受けるバックアッププレートである。
【００６８】
図４は、フレームに印字した識別番号の読み取り装置の概略を示す。４７は識別番号が印字されたフレーム部分断面、４８はリング照明であり矢印は照射光を示す。また、４９はＣＣＤカメラ、５０は画像処理装置である。
【００６９】
図５は、フレームに印字したフレーム識別番号の読み取りのシーケンスを示す。まずフレーム識別番号の印字領域がカメラの撮像領域内に位置決めされてカメラでフレーム識別番号を撮像する（Ｓ１）。次に、印字領域とその他の領域を像の白黒濃淡で切り分けて印字領域を抽出する（Ｓ２）。さらに印字領域をマトリックス化して個々の領域の像の白黒濃淡を階調データとする（Ｓ３）。このデータを基準となる印字について収集し、これをニューラルネット法によって内部データ（Ｓ５）としてテイーチングする（Ｓ４）。また生産中のワークについて上記データをニューラルネット法によって認識し（Ｓ６）、内部データと照合して最も近しい番号を出力する（Ｓ７）。
【００７０】
以上のマスク検査機、嵌合検査機、刻印機、刻印読み取り装置、バーコード印字機、バーコード読み取り装置を、従来のマスク製造設備である洗浄機、クリップ溶接機、展張機、黒化炉、パネル検査機、スプリング溶接機、搬送機、排出機、装着機とともに配置し、マスク検査機及びパネル検査機、スプリング溶接機、嵌合検査機、搬送機、排出機を各々の制御装置またはパーソナルコンピュータとデータ通信ケーブルまたはボードを介して接続して各検査装置及びスプリング溶接機で得た測定データをフレーム識別番号及びパネル識別番号と対応付けてデータ転送するネットワークシステムと、ネットワークシステムを経由して転送されたデータを格納、統計処理、品質管理データ表示、保存、検索する品質管理コンピュータを設置する。
【００７１】
次に作用について説明する。アパーチャグリルの製造及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立において製造する全ワークについて人手を介さずに自動で品質チェックを行う。個々のワークについて自動で良否判定を下すとともに不良品を排出する。良品についてはワーク個々の品質データを保存し、検索条件に応じてその品質データを抽出するとともに処理条件に応じて統計量またはグラフを表示する。アパーチャグリルの製造及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立の工程の異常をリアルタイムで監視する。また以上の作業を適切な費用対効果で実施する。
【００７２】
実施の形態２．
以下、この発明の第２の実施の形態を図を用いて説明する。図６は例えば６桁の刻印文字をフレーム識別番号としてフレーム３のＶメンバー２の側面のクリップ５及びスプリング部材である板バネ１０に隠されない領域に印字した状態を示す。
Ｈメンバー１の上面に配置形成されるグリル面は高い精度を要求されるため、Ｈメンバー１に刻印文字を印字してＨメンバー１に歪みを与えるのは得策ではない。よって歪みに関して許容値の大きいＶメンバー２に刻印文字を印字するようにした。
【００７３】
また刻印される文字の深さは０．  １ｍｍ〜０．  ６ｍｍである。０．  １ｍｍ未満の深さだと文字を自動で読み取る際の画像処理で文字と背景のコントラストが小さく文字を適正に認識することが難しい。また文字深さの上限は刻印文字の打刻力によるフレームの歪みの許容値によって規制される。フレーム歪みの許容値から文字深さの上限を０．  ６ｍｍとした。
以上のような構成とすることでアパーチャグリル（フレーム３にグリル８が取り付けられた状態のものを指す。）とガラスパネル１１をペア組立するまでの任意の位置でアパーチャグリルの識別を自動で行うことを可能にした。
【００７４】
実施の形態３．
以下、この発明の第３の実施の形態を図を用いて説明する。図７は自動洗浄機の乾燥槽Ｄを示すもので、この図面に付された符号５２はフレーム３の刻印文字５１の印字領域にエアーを吹き付けるエアー噴射管を示している。防錆液を乾燥させた後、フレーム３には防錆剤が付着するが、Ｖメンバー２の刻印文字形成領域への防錆剤の付着量が多いと、刻印文字の自動読み取り装置においてリング照明からの光の照射による刻印文字形成領域からの反射光が強くなりすぎて、安定な画像を得ることができなくなる。そこでエアー噴射管５２を設置し、防錆液が乾燥する前に、Ｖメンバー２の刻印文字形成領域に一定時間エアーを噴射させることで、刻印文字形成領域への余分な防錆剤の付着を防止することができる。
【００７５】
なお、エアー噴射管５２を乾燥槽Ｄ内に設けた例を図７に示したが、乾燥槽Ｄ以外の場所にエアー噴射管５２を配置し、防錆液が乾燥する前に余剰分を吹き飛ばすことで適切な量となるように調整を行うことも可能であることは言うまでもない。
【００７６】
実施の形態４．
以下、この発明の第４の実施の形態を図を用いて説明する。図８に示すようにＶメンバー２の刻印文字５１の形成領域にアクチュエータ５３によって往復運動するブラシ５４を図示しない機構で接触させる。この方法によれば刻印文字形成領域に余分に付着した防錆剤を除外することができる。
【００７７】
なお、ブラシ５４を円形とし、回転させながらＶメンバー２の刻印文字形成領域に接触させても、またブラシを別の方向に往復運動させることでも同様の効果を得ることができる。
【００７８】
実施の形態５．
以下、この発明の第５の実施の形態を図を用いて説明する。図９はアパーチャグリルの製造工程とアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立工程における各種自動化設備の配置とデータ転送、及び異常または変動の監視の流れを示すものである。
刻印機でフレーム認識番号として刻印を印字したフレームを洗浄機で洗浄し、クリップ溶接機に投入する。ここでクリップを投入しフレームにクリップを溶接する。次にクリップ付フレームを展張機に投入するとともにグリルを投入し、グリルをフレームに張力を与えて溶接する。これをマスク検査機（黒化前マスク検査機と称す。）に投入し、寸法、形状及び張力を測定して良否判定を行う。また付設の刻印読み取り装置でフレーム識別番号を読み取り、マスク検査機の制御装置を介して測定値とフレーム識別番号を対応付けてマスク検査機にて保存するとともにネットワークシステムを介してデータ処理ＰＣに転送し保存する。不良品は排出機にて排出し良品は黒化炉に投入する。
【００７９】
黒化炉から出てきたワークをマスク検査機（黒化後マスク検査機と称す。）に投入し、寸法、形状及び張力を測定して良否判定を行う。また付設の刻印読み取り装置でフレーム識別番号を読み取り、マスク検査機の制御装置を介して測定値とフレーム識別番号を対応付けてマスク検査機にて保存するとともにネットワークシステムを介してデータ処理ＰＣに転送し保存する。不良品は排出機にて排出し良品はスプリング溶接機に投入する。
【００８０】
他方、ガラスパネル認識番号としてバーコードを印字したガラスパネルをパネル検査機に投入し、ガラスパネルの複数本のパネルピンの相対位置、及びパネルピンとガラスパネル内面の距離を測定して良否判定を行う。また付設のバーコード読み取り装置でガラスパネル識別番号を読み取り、パネル検査機の制御装置を介して測定値とガラスパネル識別番号を対応付けてスプリング溶接機に転送する。
不良品は排出機によって排出し、良品は装着機に投入する。
【００８１】
スプリング溶接機でフレームに溶接されたグリルの所定の複数箇所の相対位置を測定し、この測定値とパネル検査機の測定値を演算してガラス内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるように板バネを位置制御してクリップに溶接してアパーチャグリルを形成する。また付設の刻印読み取り装置でフレーム識別番号を読み取り、スプリング溶接機の制御装置を介してグリルの位置測定値及びグリルとガラスパネル内面の距離の値、ガラスパネルの複数本のパネルピンの相対位置及びパネルピンとガラスパネル内面の距離、フレーム識別番号、ガラスパネル識別番号各々対応付けてデータ処理ＰＣ及び監視ＰＣに転送し双方ＰＣで保存する。
【００８２】
アパーチャグリルを装着機に投入し、ガラスパネルと組み合わせる。このペア組立品を嵌合検査機に投入し、板バネとパネルピンの係合状態を測定して良否判定を行う。また付設のバーコード読み取り装置でガラスパネルの識別番号を読み取り、嵌合検査機の制御装置を介して測定値とガラスパネル識別番号を対応付けてデータ処理ＰＣ及び監視ＰＣに転送し双方ＰＣで保存する。不良品は排出機にて排出し良品は後工程である塗着、露光工程に投入する。
【００８３】
以上により、アパーチャグリル及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の製造品質について全数チェックが可能となって不良品の後工程への流出を回避できる。また良品となったものについて全数品質データを保存することができるので、後工程におけるＣＲＴ完成球の不良分析を容易にするとともにアパーチャグリルの特性値に対する検査規格を厳密に設定できる。
【００８４】
実施の形態６．
以下、この発明の第６の実施の形態を図を用いて説明する。図１０はマスク検査機に付設のモニタに表示したＸ管理図を示す。丸印は個別ワークの特性値で白抜きは良品、黒塗りは不良品である。ワーク７４は前後のワークの特性値変動から突発的な不良であると認定できるがワーク５５は特性値が低下傾向にあった後に規格下限をはずれたので、工程設備に異常が発生していると認定できる。クリップ溶接が関係する特性値においてこのような特性値の変動を検知した場合、図１６の点線矢印に示す流れで即座にクリップ溶接機を作業要領書に基いて修復する。
【００８５】
またグリルの展張溶接に関係する特性値においてこのような特性値の変動を検知した場合、図１０の点線矢印に示す流れで即座に展張機を作業要領書に基いて修復する。また、復旧作業が適切であったか否かは即座にＸ管理図に表示されることになる。これにより工程設備の異常を早期に発見、復旧できる。
【００８６】
なお、モニタに表示する図はその他の品質管理図や測定値そのもの、あるいは各々の併用であってもよい。
【００８７】
実施の形態７．
以下、この発明の第７の実施の形態を図を用いて説明する。図１１は複数の展張機またはクリップ溶接機またはスプリング溶接機とマスク検査機または嵌合検査機の配置とデータ転送、及び異常または変動の監視の流れを示すものであり、一例として展張機とマスク検査機について示すものである。
【００８８】
各展張機で展張溶接されるアパーチャグリルの張力及び寸法、形状を展張機毎かつ一定数量毎に平均値とばらつきを算出し、各々の平均値とばらつきの間に有意な差があるか否か統計的に検定する。例えば、収集した検査データが全て規格値内であっても各展張機の一定数量のアパーチャグリルの張力及び寸法、形状の平均値が同じように規格上限または下限方向に推移したり、ばらつきが大きくなったりした場合、展張機に投入するワークが変動したと考えられる。このような推移値に限界値を設定しておき、これを越えた場合ワークの品質に対して改善対策を実施する。
【００８９】
複数の号機のうちのいずれれかひとつの展張機を通過したものの平均値やばらつきが統計的に有意な差をもって推移したら、この展張機が変動したと考えられるのでこれを調整または修復する。
【００９０】
同じ処理を施すことが可能な１号機から３号機までの処理装置のうちの１台の展張機を通過したものの平均値やばらつきが規格中央値通りで他の２台の展張機を通過したものの平均値やばらつきが統計的に有意な差を持って推移し、かつ他の２台の展張機を通過したものの平均値やばらつきの間に統計的に有意な差が無い場合は即座にワークに問題があるのか展張機に問題があるのかは分からない。この場合は安定な品質を確保できていた際に残しておいたワークを各展張機にランダムに投入しマスク検査機のデータを見て確認する。
【００９１】
また後続設備や後工程設備の性能ダウンがあった場合、アパーチャグリルの張力及び寸法、形状の規格値を狭めて各展張機を調整する必要があるが、やみくもに規格中央値に合わせるべく各展張機を調整するのではなく、品質管理コンピュータによりワークの形状及び各展張機の状態を判断しこれをもとにワークの層別投入や各展張機毎の調整量を指示し、最適な方策を実施する。
【００９２】
以上、検査データの統計処理、検定判断、調整、修復作業指示は品質管理コンピュータにより自動的あるいは作業者の対話形式の入力により行われる。
【００９３】
なお、一例として展張機とマスク検査機について示したが、クリップ溶接機とマスク検査機またはスプリング溶接機と嵌合検査機等としても同様である。
【００９４】
実施の形態８．
以下、この発明の第８の実施の形態を図を用いて説明する。図１２は品質管理コンピュータに付設したモニタに表示したＸ管理図を示す。丸印は個別ワークの黒化前後の張力変化量で白抜きは良品、黒塗りは不良品である。ワーク５６は前後のワークの特性値変動から突発的な不良であると認定できる。不良品であることを図９に示す黒化後マスク検査機の後続の排出機に通信し、ここで排出する。
【００９５】
ワーク５７は特性値が上昇傾向にあった後に規格上限をはずれたので、黒化炉に異常が発生していると認定できる。即座に黒化炉へのワーク投入を停止するとともに、図９の点線矢印に示す流れで黒化炉を作業要領書に基いて調整、修復する。また、黒化炉内のワークはそのまま黒化後マスク検査機に投入されるが、ここで良品不良品の判定がなされ後続の排出機で選別される。調整、復旧後これが適切であったか否か判断するために一定量のテストワークを黒化炉に投入し、Ｘ管理図に表示された結果を確認する。これにより工程設備の異常を早期に発見、復旧できる。
【００９６】
なお、黒化前後の張力変化量は高熱によるグリッド素体の降伏やクリープによって発生し、グリッド素体の変形に繋がる。黒化前後の張力変化量が大きいとグリッド素体の変形量も大きくなり、ガラスパネル蛍光面への蛍光体ストライプの形成ムラ不良を発生させる。グリルのスリットのピッチや幅の均一性及び面の歪の原因は様々であるが、アパーチャグリルの製造工程中における原因のほとんどはこのグリッド素体の熱変形によるものである。
【００９７】
よって黒化前後の張力変化量で従来目視検査に頼っていたグリル面の歪みチェックを代替し、他要因によるグリル面の歪みは僅かなので、このチェックを無くし、後工程の蛍光面形成工程で統括して実施する。目視による曖昧な判定を無くすことにより良品にもかかわらず廃棄することを回避でき、不良品の後工程への流出を大幅に削減できる。また作業者による曖昧な判定によって工程に異常が無いにも拘わらず、異常として認識し設備の運用条件を変更してわざわざ工程を不安定な状態にしてしまうことを回避できる。
【００９８】
また、黒化炉は赤錆の発生や光の乱反射を防止するためにワークに四三酸化鉄の膜を形成するものであるが、黒化炉内温度が低いとこの膜が安定に形成されない。黒化炉内温度が低いと黒化前後のグリル張力の変化量が小さくなるので、これで膜厚形成のチェックを代替できる。
【００９９】
実施の形態９．
以下、この発明の第９の実施の形態を図を用いて説明する。図１３は黒化後でスプリング部材を溶接していないアパ−チャグリルの３つの状態を示す。状態Ａが適正である。状態ＢはＨメンバー１が内側に倒れた状態、状態Ｃは外側に倒れた状態である。初めに投入するフレームはＨメンバー１が外側に倒れており、展張機におけるフレーム加圧変形によってＨメンバー１の間隔が狭められるとともにＨメンバー１が状態Ａの状態より内側に倒れる。この後、黒化炉にてグリル８が降伏またはクリープして延び、Ｈメンバー１の間隔が広がるとともにＨメンバーが外側に倒れて状態Ａになる。
【０１００】
例えば、黒化後マスク検査機でクリップ５が外側に倒れてクリップ倒れ異常を検知した場合、黒化前後の張力変化量が大きければ、黒化炉の温度上昇が原因である。張力変化量が規格中央値の近くにあって黒化前マスク検査機で測定した張力が小さければ、展張機の加圧変形不足が原因である。黒化前マスク検査機で測定した張力が規格中央値に近い値であれば、クリップ溶接機での溶接不良か元々のフレームの異常が原因である。ここで黒化前マスク検査機で測定したＨメンバー１の間隔が規格中央値に近い値であれば、クリップ溶接機での溶接不良が原因であり、    Ｈメンバー１の間隔が規格はずれであれば、元々のフレームに問題があったことになる。
【０１０１】
また、黒化後マスク検査機で張力が上限を越えて異常を検知した場合、黒化前後の張力変化量が小さければ、黒化炉の温度下降が原因である。張力変化量が規格中央値の近くにあって黒化前マスク検査機で測定した張力が大きければ、展張機の加圧変形過剰が原因である。黒化前マスク検査機で測定した張力が規格中央値に近い値であれば、元々のフレームの異常が原因である。
【０１０２】
また、黒化後マスク検査機で張力が下限を越えて異常を検知した場合、黒化前後の張力変化量及び黒化前マスク検査機で測定した張力が規格中央値に近い値であり、かつＨメンバー１の間隔も規格中央値に近い値であった場合、フレームの剛性不足が原因である。ここに挙げたものは一例であり同様の手法によりアパーチャグリルのその他品質管理項目について同様の分析が行える。
【０１０３】
以上の分析及び対策の指示は品質管理コンピュータにおいて自動的になされ、この指示に基いてリアルタイムにクリップ溶接機、展張機、黒化炉の故障修復または運用条件の調整がなされる。
【０１０４】
実施の形態１０．
以下、この発明の第１０の実施の形態を図を用いて説明する。図１４はアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品における板バネ１０とパネルピン１３の係合部であり、Ｄはパネルピンの板バネ当接位置とクリップの板バネ溶接位置の間隔を示す。この間隔Ｄは板バネ１０とパネルピン１３の係合状態に影響を与え、基準となる間隔Ｄ０  よりも大き過ぎても小さ過ぎても良くない。間隔Ｄの変動は図１３で示す状態の変化で発生するが、展張機の加圧変形の過不足で起った場合これはグリル８の張力の変動となって表れ、黒化炉内温度の上昇下降で起った場合は黒化前後のグリル８の張力変化量となって表れる。
【０１０５】
間隔Ｄの変動がガラスパネルのパネルピン１３の間隔で発生する場合、これはパネル検査機での検査データに表れる。間隔Ｄの変動がクリップ溶接のばらつきで発生した場合やフレームの寸法のばらつきで発生した場合、これは黒化前マスク検査機での検査データに表れる。
【０１０６】
図１５は矢印の方向にグリル曲面がねじれた状態を示し、矢印の大きさは仮想の水平面からの上下位置の大小を示す。Ｈメンバー１の上面はフレーム形成時にねじれており、これにグリル８の展張溶接時にさらにねじれる。トータルのねじれ量が一定値以上になるとアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立においてパネルガラス内面とグリルの距離を所定の複数箇所で所定の値を得ることができなくなる。グリル展張溶接時のＨメンバー１の上面のねじれはグリル８の歪んだ張力分布として表れる。
【０１０７】
またグリル８の面のねじれ状態に応じてガラス内面とグリルの距離を所定の複数箇所で所定の値とする為、スプリング溶接機上で４つの板バネ保持ピンで形成される水平面を基準としてグリル曲面を傾けるがこれによってクリップが水平面に対して倒れ、板バネ１０がねじれてパネルピン１３に係合することになり、この係合状態に影響を与える。
【０１０８】
嵌合検査機で板バネ１０とパネルピン１３の係合状態に異常を検知した場合、黒化前後のグリル８の張力変化量や黒化前マスク検査機で測定したグリル８の張力分布、クリップ５の倒れ量、間隔、Ｈメンバー１の間隔やパネル検査機で測定したパネルピン１３の間隔やスプリング溶接機での４つの板バネ保持ピン３０で形成される水平面を基準としてグリル曲面を傾ける量の指示値と板バネ１０とパネルピン１３の係合状態に関わる因果関係からクリップ溶接機、展張機、黒化炉、スプリング溶接機、ワークの各々の不具合を判別できる。この分析及び対策の指示は品質管理コンピュータにおいて自動的になされ、この指示に基いてリアルタイムにクリップ溶接機、展張機、黒化炉、スプリング溶接機の故障修復または運用条件の調整がなされる。
【０１０９】
実施の形態１１．
以下、この発明の第１１の実施の形態を図を用いて説明する。図１６はスプリング溶接機上で板バネ１０をクリップ５に溶接する際に、板バネ保持ピン３０とクリップ５との間隔Ｄの大小が板バネ１０と板バネ保持ピン３０の係合状態に与える影響を示すものである。なお、図１６において符号７６は、溶接に用いるフロント電極を示している。
【０１１０】
条件１はクリップ５と板バネ保持ピン３０の間隔Ｄが基準となる間隔Ｄ０  より小さいときであり、条件２は大きいときである。状態Ａは板バネ保持ピン３０がパネル検査機の測定結果をもとにパネルピンの位置と同じ位置に移動したところであり、状態Ｂは溶接フロント電極７６で板バネ１０を押圧している最中であり、状態Ｃは溶接フロント電極７６の押圧が完了したところであり、状態Ｄは溶接を完了して溶接フロント電極６が待避したところである。
【０１１１】
条件１では状態Ｂで示すクリップ５と板バネ１０が当接した点を支点として、てこが働くように状態Ｃで示す矢印方向に板バネ１０のピン係合部分を引き寄せる。このような場合、状態Ｄで示すように板バネ１０のピン係合孔の位置はδだけ左に寄ろうとするがこれを板バネ保持ピン３０が妨げるため、板バネ１０と板バネ保持ピン３０の間にこじれが発生する。板バネ保持ピン３０はパネルピン１３の位置を模擬しているので、上記こじれは、アパーチャグリルとガラスパネルのペア組立において再現される。
【０１１２】
条件１の状態で板バネ保持ピン３０をδだけ左に寄せれば上記こじれは解消される。すなわちクリップ５とパネルピン１３の間隔Ｄが分かれば、これをもとにあらかじめ板バネ保持ピン３０に補正値を入力してδだけ右に寄せて板バネ１０をクリップ５に溶接すれば良いことになる。条件２では条件１とは逆になり、クリップ５とパネルピン１３の間隔Ｄをもとにあらかじめ板バネ保持ピンδだけ左に寄せて板バネ１０をクリップ５に溶接すれば良いことになる。
【０１１３】
図１７はスプリング溶接機上で４つの板バネ保持ピンで形成される水平面に対するクリップ５の倒れが板バネ１０とパネルピン１３の係合状態に与える影響を説明するものである。
状態Ａは板バネ保持ピン３０がパネル検査機の測定結果をもとにパネルピン１３の位置と同じ位置に移動したところであり、左に傾いているクリップ５に板バネ１０を溶接フロント電極（図示せず）で押圧すると状態Ｂとなって矢印で示すねじれが板バネ１０に発生する。
【０１１４】
状態Ｃはねじれが発生している状態を板バネ保持ピン３０と板バネ１０の係合部分を拡大して示したものであり、板バネ１０のピン係合孔の下部が板バネ保持ピン３０に当接し、上部は離れる。このような場合、板バネ１０のピン係合孔の位置はδだけ上に動こうとするがこれを板バネ保持ピン３０が妨げるため、板バネ１０と板バネ保持ピン３０の間にこじれが発生する。
【０１１５】
板バネ保持ピン３０はパネルピン１３の位置を模擬しているので、上記のようなこじれは、アパーチャグリルとガラスパネルのペア組立において再現される。この状態で板バネ保持ピン３０をδだけ上に寄せれば上記のようなこじれは解消される。すなわちスプリング溶接機上で板バネ１０を溶接する際のクリップ５の倒れ量が分かれば、これをもとにあらかじめ板バネ保持ピン３０に補正値を入力してδだけ下に動かして板バネ１０をクリップ５に溶接すれば良いことになる。
【０１１６】
以上の原理をもとに、品質管理コンピュータによりスプリング溶接機でのグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、自動的にガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに板バネとガラスパネルのピンの嵌合状態が良くなる板バネの位置制御値を求め、この位置制御値をスプリング溶接機に入力して板バネをクリップに溶接する。
【０１１７】
実施の形態１２．
以下、この発明の第１２の実施の形態を図を用いて説明する。図１８は嵌合検査機上でひとつの板バネを脱着させる際の他の板バネに当接するマグネスケールプローブの出力からパネルピン１３と板バネ１０の係合状態を調べる方法を示す。
図中下に示す板バネ１０はピン係合孔の右側がパネルピン１３に当接し左側に隙間がある係合不良の状態にある。図中上の板バネ１０はピン係合孔の左側がパネルピン１３に当接し右側に隙間がある係合不良の状態にある。
【０１１８】
図中左に示す板バネ１０を矢印ａの方向に動かすと板バネの反力でアパーチャグリル全体が矢印ａの方向に動き、下の板バネも矢印ａの方向に動くとともに矢印ｂの方向に動く。この矢印ｂの方向の動きを板バネ１０に接触させたマグネスケールプローブ（図示せず）で検出できる。このとき上の板バネ１０は動かないか僅かに矢印ａの方向に動くとともに矢印ｃの方向に動く。この矢印ｃの方向の動きがあった場合、板バネ１０に接触させたマグネスケールプローブ（図示せず）でこれを検出できる。同様に右の板バネ１０を矢印ａと反対の方向に動かせば、上下の板バネ１０の動きは左の板バネ１０を矢印ａの方向に動かした場合と逆の動きをして板バネ１０に接触させたマグネスケールプローブ（図示せず）でこれを検出できる。
【０１１９】
以上の原理をもとに、品質管理コンピュータによりスプリング溶接機でのグリルの測定値とパネル検査機の測定値と黒化炉下流に配置したマスク検査機の測定値を演算して、自動的にガラスパネル内面とグリルの距離が所定の複数箇所で所定の値となるとともに板バネとガラスパネルのピンの嵌合状態が良くなる板バネの位置制御値を求めるとともに、嵌合検査機においてアパーチャグリルのひとつの板バネをガラスパネルのピンから脱着させた際の他の板バネの位置変位量を測定して他の板バネのガラスパネルのピンとの係合状態を評価し、この評価結果から既係合状態を良くする板バネの位置補正値を求めて、板バネの位置制御値とこの板バネの位置補正値を演算して新たな板バネの位置制御値を求めて、これをスプリング溶接機に入力して板バネをクリップに溶接する。
【０１２０】
実施の形態１３．
以下、この発明の第１３の実施の形態を図１９を用いて説明する。図１９はアパーチャグリルにおいて設定される代表的な３つの張力分布である。Ｘ軸はアパーチャグリルの左右方向の位置を示し、Ｘ＝０は中央を示す。Ｙ軸は張力値を示す。ポイントａ〜ｅの張力値及びａ−ｂ、ｂ−ｃ、ｃ−ｄ、ｄ−ｅの張力差がグリルのスリットのピッチや幅、グリル曲面の歪、グリッド素体の振動振幅に影響を与えるが、種々の検討により、上記５点の張力を決めれば、他の各点の張力はアパーチャグリルの特性に大きな影響を与える程のものとならずに自ずと決まることが分かった。
【０１２１】
すなわち、上記５点の張力値及び各点の間の張力差のみを管理することによってアパーチャグリルの品質を十分に管理することができる。これによりマスク検査機における張力測定ポイントを限定でき、品質管理を低コストで過不足なく実施することができた。
【０１２２】
実施の形態１４．
以下、この発明の第１４の実施の形態について説明する。フレームの識別番号の印字を上下２本のＨメンバーと左右２本のＶメンバーからなるフレームの組立工程においてフレームの最終寸法、形状検査工程の前に行い、フレームの検査データと識別番号を１対１で対応付けるとともにこのデータを品質管理コンピュータに格納することにより、製造工程における品質の変動が製造設備の変動によるものか投入したフレームによるものかの判別を自動的に効率よく実施できる。また後工程などの製造設備の能力低下に応じてアパーチャグリルの製造規格値を小さくする場合、これに対応してフレームの出来具合によって選別投入することができる。
【０１２３】
また、実施の形態２では完成品フレームに識別番号として刻印を印字することを前提に印字場所をＶメンバーとしたが、Ｈメンバーの製造工程中であればＨメンバーに印字することもでき、識別番号の読み取り装置の設計、設置の制約を広げることができる。
【０１２４】
実施の形態１５．
以下、この発明の第１５の実施の形態を図を用いて説明する。図２０において、符号３５はマスク検査機に設置したレーザ変位計のヘッドで矢印はレーザ光である。出力信号１はグリル８へのエアー噴射をしないときの信号で一定である。Ｓは信号の出力値でこの出力値と、レーザ変位計のヘッドからグリルまでの距離は比例する。Ｔは時間である。中央のレーザ変位計の信号出力値と他のレーザ変位計の出力値の差を求めるとグリル８曲面の中央の地点から他の地点の鉛直方向の落差を求めることができる。この落差とグリル中央から他の測定点の距離からグリル８曲面の曲率が算出できる。
【０１２５】
出力信号２はグリル８へのエアー噴射をした後止めてグリルを自由振動させたときの信号である。点線はこの信号のＤＣ成分で、自由振動においてはグリルの鉛直方向の平均位置を示す。この信号を高速フーリエ変換してグリルの固有振動数を求めて張力を測定すると同時に信号のＤＣ成分から前記と同様グリル８曲面の曲率が算出できる。これによれば、マスク検査機での全測定時間にほとんど影響を与えることなく製造工程の生産タクトを阻害することもない。
【０１２６】
グリル８曲面の曲率はガラスパネル内面への蛍光体ストライプの形成に重要な影響を与える。従来は３次元測定機などを用いて製造中のワークを抜き取って測定、品質チェックを行っていたが、マスク検査機を応用してほとんど投資を必要とすることなく、全数品質チェックすることができる。不良品を黒化炉またはスプリング溶接機に投入することを回避でき、リアルタイムに展張機の故障修復、運用条件の調整を実施できる。
【０１２７】
実施の形態１６．
以下、この発明の第１６の実施の形態を図を用いて説明する。図２１において、レーザ変位計はマスク検査機の端部に配置されており、このレーザ変位計ヘッド３５を既知の速度Ｖでグリル８の中央側から端に水平面内でグリッド素体に直角な方向に移動させるとともに、レーザ変位計の出力信号を捉える。
レーザ変位計の移動に伴い、図に示すような凹凸の信号が得られる。この信号の凹部はグリル８のスリット部分をレーザ光が通過しているときに出力されるもので、この信号幅すなわち時間にレーザ変位計ヘッド３５の移動速度Ｖを乗じればグリル８のスリットの幅が求められる。出力信号において右端最後の凹部がグリル８の最外端のスリットを表す。
【０１２８】
最外端のスリットの幅はアパーチャグリルの品質チェック項目の中でも不良発生頻度が多い項目である。
従来は目視で作業者が全数品質チェックを行っていたが、マスク検査機を応用して少ない投資で全数自動で品質チェックすることができる。不良品を黒化炉またはスプリング溶接機に投入することを回避でき、リアルタイムに展張機の故障修復、運用条件の調整を実施できる。
【０１２９】
実施の形態１７．
以下、この発明の第１７の実施の形態を図を用いて説明する。従来では図３０に示すように、空圧源から供給される空圧を手動の減圧弁１２１で減圧制御し空圧／油圧変換器１２０を介して油圧シリンダを駆動させて可動加圧レバー１１６ｂを移動させていたが、この発明では減圧弁１２１を電気信号に比例して空圧を制御する減圧弁に置き換え、マスク検査機での張力測定結果をもとにネットワークシステムを介して可動加圧レバー１１６ｂのフレーム加圧力を増減するべく既減圧弁への電気信号を自動的に変更できるようにした。これにより作業者を介さずにリアルタイムに展張機を調整できる。
【０１３０】
この発明による展張機の機構として、図２２に示すように、空圧シリンダ１９の押圧力で可動加圧レバー１６ｂを移動させてフレームにこの可動加圧レバー１６ｂを当接させてフレームの全加圧変形量のうち３０％以内の変形を空圧シリンダ１９の押圧力で行った後、空圧シリンダ１９のロッドを把持、固定し、このときの可動加圧レバー１６ｂの位置を原点として、次に油圧シリンダ１９を駆動させて可動加圧レバー１６ｂを一定距離移動させてフレームの全変形量の７０〜１００％の変形を行う機構がある。
その他、図面に付した符号５８は空圧シリンダで、５９は空圧シリンダ５８のロッドを把持、固定するクランパ、６０は可動加圧レバー１６ｂに空圧シリンダ５８が発生する推力を伝達するブロックで、ストッパ６１に連結されている。
【０１３１】
状態Ａは、これらの初期位置を示し、状態Ｂはここから空圧シリンダ５８を作動させて可動加圧レバー１６ｂを移動させた後、空圧シリンダ５８のロッドをクランパ５９で把持、固定したところである。状態Ｃは油圧シリンダ１９を作動させて加圧レバー１６ｂを移動させてストッパ６１に当接させる。ブロック６０が可動加圧レバー１６ｂに当接した時点でこの可動加圧レバー１６ｂとストッパ６１の間隔は一定となりこのまま同期して移動する。
【０１３２】
この機構においては、空圧シリンダ５８に供給する空圧を制御する減圧弁として、電気信号に比例して空圧を制御する減圧弁を用い、油圧シリンダ１９には従来通り、空圧源から供給される空圧を手動の減圧弁で減圧制御し空圧／油圧変換器を介して油圧を供給するようにする。マスク検査機での張力測定結果をもとにフレームの変形量を自動調整する量はフレームの全変形量の３０％以内で十分であり、空圧シリンダと油圧シリンダの押圧力を切り替えて同一の可動加圧レバー１６ｂを移動させる展張機の機構においても展張機の自動調整を実行できる。
【０１３３】
その他、展張機においてはフレームの変形に多少寄与する機構が付設される。図２３はこれを説明するものであり、符号６４は加圧子１７に当接するロッド、６５はこのロッドを左右に移動させる空圧シリンダ、６２はロッド６４と一体となって移動する板、６３は回転ローラで、電極９と連結し、図示しない空圧シリンダで左右に移動し、板６４に当接することによって溶接のための電極９をＨメンバー１の上面の所定の位置に位置決めするものである。
図２３ではロッド６４は加圧子１７に当接しているが、ワークサイズによって展張機の寸法上の制約が解消され、Ｈメンバー１の側面に当接されることもある。
【０１３４】
この溶接電極位置決め機構において、用いられる空圧シリンダの推力もフレームの加圧変形量に寄与して、グリル８の展張分布に影響を与える。このような展張分布に影響を与える全ての空圧シリンダに供給する空圧を制御する減圧弁として電気信号に比例して空圧を制御する減圧弁を用いて、マスク検査機での張力測定結果をもとにネットワークシステムを介して可動加圧レバー１６ｂのフレーム加圧力を増減するべく既減圧弁への電気信号を自動的に変更できるようにすることによって、張力分布に関して、高精度な展張機の自動調整がなされる。
【０１３５】
【発明の効果】
この発明によれば、アパーチャグリルの製造及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立において製造する全てのワークについて、人手を介さずに自動で品質検査及び不良品の排出が行える。
また全てのワークの品質データを保存し、検索条件に応じてその品質データを抽出するとともに処理条件に応じて統計量またはグラフを表示できるので、後工程の製造能力及びＣＲＴ完成球の特性値との関係の分析を容易にする。この分析によってアパーチャグリル、及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の品質検査規格を厳密に設定できる。
また、品質検査について高い精度、信頼性を保証するとともに作業者に頼っていた検査作業を自動化でき、さらにこれらを低コストで実施できる。
【０１３６】
さらに、この発明によれば、アパーチャグリルの個々の識別をワークの機能を損なうこと無く、確実にかつ安価に実施できる。
【０１３７】
また、この発明によれば、上記のような効果に加え、アパーチャグリルの及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の製造工程において検査設備及び製造装置、品質データ通信、処理装置の配置を最適化することによって、アパーチャグリル、及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の不良品を付加価値が付く前に直ちに排出することが可能となる。
また製造工程の異常をリアルタイムに監視することができるとともに工程異常の検知及び修復、調整が早期にかつ安定的に実施できる。さらに工程異常の原因の特定を自動的に行える。
さらに後続の設備や後工程の設備の能力低下に応じてＣＲＴ完成球の生産量を低下させることを回避すべく、アパーチャグリル及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の品質規格値を厳しくして製造する為の最適な方策を得ることができる。
【０１３８】
さらに、この発明によれば、アパーチャグリルとガラスパネルのペア組立において行っていた作業者による設備調整作業を自動化できるとともにアパーチャグリルの板バネとガラスパネルピンの係合に関して良品率を大幅に向上させることができる。
【０１３９】
また、この発明によれば、全数自動でアパーチャグリルの寸法、形状、張力を測定するマスク検査機を用いて製造を行うため、コストパフォーマンスを向上させることができる。
【０１４０】
さらに、この発明によれば、アパーチャグリル及びアパーチャグリルとガラスパネルのペア組立品の製造工程における品質の変動が製造設備の変動によるものか投入したフレームによるものかの判別を自動的に効率よく実施できる。また後工程などの製造設備の能力低下に応じてアパーチャグリルの製造規格値を小さくする場合、これに対応してフレームの出来具合によって選別投入することができる。また、アパーチャグリルの識別番号の読み取り装置の設計、設置の制約を広げることができる。
【０１４１】
また、この発明によれば、全数自動でアパーチャグリルの寸法、形状、張力を測定するマスク検査機を用いて製造を行うため、コストパフォーマンスを向上させることができるとともにアパーチャグリルのグリル曲面の品質検査を自動かつ短時間で全てのワークについて実施できる。
【０１４２】
さらに、この発明によれば、全数自動でアパーチャグリルの寸法、形状、張力を測定するマスク検査機を用いて製造を行うため、コストパフォーマンスを向上させることができるとともに、作業者の目視で行っていたアパーチャグリルの最外端スリットの幅の検査を自動化できる。
【０１４３】
また、この発明によれば、マスク検査機でのアパーチャグリルのグリル張力の測定結果をもとにリアルタイムに展張機を自動調整できる。これによってグリル張力についての良品率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態におけるマスク検査機を説明する図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態における嵌合検査機を説明する図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態における識別番号の印字機を説明する図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態における識別番号の読み取り装置を説明する図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態における識別番号の読み取りのシーケンスを説明する図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態における識別番号の印字形態を説明する図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態におけるフレーム洗浄機を説明する図である。
【図８】この発明の第４の実施の形態における防錆剤の除去方法を説明する図である。
【図９】この発明の第５の実施の形態における自動化設備の配置とデータ転送、工程監視の流れを説明する図である。
【図１０】この発明の第６の実施の形態におけるマスク検査機モニタでのデータ表示形態を説明する図である。
【図１１】この発明の第７の実施の形態における自動化設備の配置とデータ転送、工程監視の流れを説明する図である。
【図１２】この発明の第８の実施の形態における品質管理コンピュータモニタでのデータ表示形態を説明する図である。
【図１３】この発明の第９の実施の形態にアパーチャグリルの状態を説明する図である。
【図１４】この発明の第１０の実施の形態における板バネとパネルピンの係合状態を説明する図である。
【図１５】この発明の第１０の実施の形態におけるグリル曲面を説明する図である。
【図１６】この発明の第１１の実施の形態における板バネ保持ピンとクリップの間隔と、板バネとパネルピンの係合状態の関係を説明する図である。
【図１７】この発明の第１１の実施の形態におけるクリップの倒れと、板バネとパネルピンの係合状態の関係を説明する図である。
【図１８】この発明の第１２の実施の形態における板バネとパネルピンの係合状態を調べる方法を説明する図である。
【図１９】この発明の第１３の実施の形態におけるグリルの張力分布を説明する図である。
【図２０】この発明の第１５の実施の形態におけるマスク検査機を説明する図である。
【図２１】この発明の第１６の実施の形態におけるマスク検査機を説明する図である。
【図２２】この発明の第１７の実施の形態における展張機を説明する図である。
【図２３】この発明の第１７の実施の形態における展張機を説明する図である。
【図２４】アパーチャグリルを説明する図である。
【図２５】ガラスパネルを説明する図である。
【図２６】グリルの張力分布を説明する図である。
【図２７】アパーチャグリルのフレームを説明する図である。
【図２８】従来のフレーム洗浄機を説明する図である。
【図２９】従来のクリップ溶接機を説明する図である。
【図３０】従来の展張機を説明する図である。
【図３１】従来の黒化炉を説明する図である。
【図３２】従来のパネル検査機を説明する図である。
【図３３】従来のスプリング溶接機を説明する図である。
【符号の説明】
１．  Ｈメンバー、    ２．  Ｖメンバー、    ３．  フレーム、    ４．  洗浄機、
４ａ．  搬送ヘッド、    ４ｂ．  ハンド、    ４ｃ．  ヒータ、
４ｄ．  エアー噴射管、  ５．  クリップ、    ８．  グリル、    ９．  電極、
１０．  板バネ、    １１．  ガラスパネル、１３．  パネルピン、
１６．  加圧レバー、  １６ｂ．  可動加圧レバー、  １７．  加圧子、
１９．  油圧シリンダ、    ５５〜５７、７４．  ワーク、
３０．  板バネ保持ピン、  ３５．  レーザ変位計ヘッド、
３６．  エアー噴射ノズル、    ３９．  測定ユニット、    ３９ｃ．  基準ピン、
３９ｄ．  基準板、    ３９ｅ．  スライドガイド、    ４０．  位置決め基準、
３７、３８、３９ａ、３９ｂ、４２．    マグネスケールプローブ、
４１．  爪、  ４３．  刻印ヘッド筐体、    ４４．  刻印コマ、    ４５．  回転軸、
４６．  バックアッププレート、    ４７．  フレーム部分断面
４８．  リング照明、  ４９．  ＣＣＤカメラ、    ５０．  画像処理装置、
５１．  刻印文字、  ５２．  エアー噴射管、    ５３．  アクチュエータ、
５４．  ブラシ、  ５８．  空圧シリンダ、    ５９．  クランパ、
６０．  ブロック、    ６１．  ストッパ、  ６２．  板、    ６３．  回転ローラ、
６４．  ロッド、    ６５．  空圧シリンダ、  ７６．  フロント電極。
【図１】
0003563989.tif 000002
【図２】
0003563989.tif 000003
【図３】
0003563989.tif 000004
【図４】
0003563989.tif 000005
【図５】
0003563989.tif 000006
【図６】
0003563989.tif 000007
【図７】
0003563989.tif 000008
【図８】
0003563989.tif 000009
【図９】
0003563989.tif 000010
【図１０】
0003563989.tif 000011
【図１１】
0003563989.tif 000012
【図１２】
0003563989.tif 000013
【図１３】
0003563989.tif 000014
【図１４】
0003563989.tif 000015
【図１５】
0003563989.tif 000016
【図１６】
0003563989.tif 000017
【図１７】
0003563989.tif 000018
【図１８】
0003563989.tif 000019
【図１９】
0003563989.tif 000020
【図２０】
0003563989.tif 000021
【図２１】
0003563989.tif 000022
【図２２】
0003563989.tif 000023
【図２３】
0003563989.tif 000024
【図２４】
0003563989.tif 000025
【図２５】
0003563989.tif 000026
【図２６】
0003563989.tif 000027
【図２７】
0003563989.tif 000028
【図２８】
0003563989.tif 000029
【図２９】
0003563989.tif 000030
【図３０】
0003563989.tif 000031
【図３１】
0003563989.tif 000032
【図３２】
0003563989.tif 000033
【図３３】
0003563989.tif 000034