(57)【要約】【課題】パネルピンとピン穴との係合状態を検出することができ、さらに、係合不具合が検出された場合に、その係合不具合を改善できるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を提供する。【解決手段】パネル１の環状部１１内面に設けられたパネルピン２をチャックする機構であって、上記パネルピンが係合するピン穴３１と、上記ピン穴が上記パネルピンに係合するよう案内するガイド３２とを有するパネルピンチャック部材３、および上記パネルピンと上記ピン穴との係合不具合を検出するための係合状態検知手段を備えた。さらに、パネルピンチャック部材を振動させる振動手段５を、パネルピンチャック部材に備えた。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルの環状部内面に設けられたパネルピンをチャックする機構であって、上記パネルピンが係合するピン穴と、上記ピン穴が上記パネルピンに係合するよう案内するガイドとを有するパネルピンチャック部材、および上記パネルピンと上記ピン穴との係合不具合を検出するための係合状態検知手段を備えたことを特徴とするカラー陰極線管用パネルピンチャック機構。
【請求項２】
パネルピンはパネルの環状部内面の複数箇所に設けられており、パネルピンチャック部材および係合状態検知手段を、上記各パネルピンに対応して複数個備えたことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管用パネルピンチャック機構。
【請求項３】
パネルピンチャック部材を振動させる振動手段を、各パネルピンチャック部材にそれぞれ備えたことを特徴とする請求項２記載のカラー陰極線管用パネルピンチャック機構。
【請求項４】
ピン穴は貫通穴であり、係合状態検知手段は、上記ピン穴をパネルピンが係合する側と反対側の開口部から吸引する真空吸引装置と、上記ピン穴の真空度を測定する手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載のカラー陰極線管用パネルピンチャック機構。
【請求項５】
ピン穴は貫通穴であり、係合状態検出手段は、上記ピン穴のパネルピンが係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮影する撮影手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のカラー陰極線管用パネルピンチャック機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管のパネルに埋設されたパネルピンをチャックする機構に関するものであり、このようなパネルピンチャック機構は例えばパネルピンの位置を計測するのに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管のガラスパネルは、通常３〜４本の金属ピン（パネルピン）がパネルの環状部の内面に植込まれている。これらのパネルピンは色選別電極の取付けに使用されるものであり、それらの位置精度は非常に重要な事柄である。そこで、パネルに埋設されたパネルピンの位置を測定し、その値を基にパネルと色選別電極との組立てを行っている。
このパネルピンの位置の計測は、例えば実公昭５１−１６６９２号公報に記載されているように、パネルピン先端の形状と正確に合致する形状寸法を有するピン穴と、そのピン穴へパネルピンを挿入しやすくするためのガイド溝を持ったピンチャックと呼ばれる部品をパネルピンの本数分配置し、一度に複数のパネルピンをそれぞれのピンチャックのピン穴に挿入させ、その状態における各ピンチャックの位置を検出することにより各パネルピンの位置を計測している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のパネルピンをそれぞれのピンチャックのピン穴に一度に挿入しようとした場合、そのうちのいくつかのパネルピンが嵌合位置ずれし、すなわちピン穴の途中で引っかかり（抉り：こじり）、所定位置まで挿入できない場合があるといった問題があった。
このような嵌合位置ずれ（係合不具合）が発生した状態で測定したパネルピン位置の計測値を基にパネルと色選別電極を組み立ててしまった場合には、精度良くパネルと色選別電極を組み立てることができなかった。
また、嵌合位置ずれが発生した場合、パネルピン位置の測定を最初からやりなおす必要があり、作業時間のロスとなっていた。
【０００４】
本発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものであり、パネルピンとピン穴との係合状態を検出することができるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を提供することを第１の目的とする。
また、係合不具合が検出された場合に、その係合不具合を改善できるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を提供することを第２の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラー陰極線管用パネルピンチャック機構は、パネルの環状部内面に設けられたパネルピンをチャックする機構であって、上記パネルピンが係合するピン穴と、上記ピン穴が上記パネルピンに係合するよう案内するガイドとを有するパネルピンチャック部材、および上記パネルピンと上記ピン穴との係合不具合を検出するための係合状態検知手段を備えたものである。
【０００６】
また、パネルピンはパネルの環状部内面の複数箇所に設けられており、パネルピンチャック部材および係合状態検知手段を、上記各パネルピンに対応して複数個備えたものである。
【０００７】
また、パネルピンチャック部材を振動させる振動手段を、各パネルピンチャック部材にそれぞれ備えたものである。
【０００８】
また、ピン穴は貫通穴であり、係合状態検知手段は、上記ピン穴をパネルピンが係合する側と反対側の開口部から吸引する真空吸引装置と、上記ピン穴の真空度を測定する手段とを備えるものである。
【０００９】
また、ピン穴は貫通穴であり、係合状態検出手段は、上記ピン穴のパネルピンが係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮影する撮影手段を備えるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図４は本発明の実施の形態１によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図であり、より具体的には、図１はパネルピンとパネルピンチャック部材の配置を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３はパネルピンチャック機構を拡大して示す正面図、図４は真空度の変化量と隙間量（ピン穴３１とパネルピン２とのズレ量）との関係を示す特性図である。
【００１１】
図において、１はカラー陰極線管のパネルであり、ガラスで形成されるのが一般的である。１１はパネル１の環状部であり、一般にスカート部と呼ばれている。１２はパネル１のシール面である。２は例えば金属で形成されたパネルピンであり、パネル１の環状部１１内面の複数箇所（図１では４箇所）に設けられている。３はパネルピンチャック部材である。３１はパネルピン２が係合するピン穴であり、本実施の形態ではパネルピン２先端部の形状と正確に合致する形状寸法を有し、パネルピン２の先端部が嵌るピン穴である。本実施の形態では、図３に示すように、パネルピン２の先端部にはテーパ２１が形成されており、ピン穴３１はパネルピン２がテーパ２１の途中まで挿入された状態で止まる。また、ピン穴３１は貫通穴である。３２はピン穴３１がパネルピン２へ係合するよう案内するガイド（本実施の形態ではガイド溝）である。各パネルピンチャック部材３は各パネルピン２にそれぞれ対応して配置され、Ｘ方向、Ｙ方向の２方向に微小移動（約３ｍｍ程度）可能に載置台（図示せず）に設置されている。４はパネル受け台である。５はパネルピンチャック部材３を振動させる振動手段に相当する振動素子であり、例えばエアシリンダ、油圧シリンダ、油圧モータとしての揺動モータ等のアクチュエータが用いられる。Ｓはピン位置データ信号であり、例えばコンピュータ等に送られて、その後のパネルと色選別電極との組立てに利用される。
なお、図１において、明確のため、パネルピンチャック部材３のパネル１で隠れている部分、並びにパネルピン２のパネル１およびパネルピンチャック部材３で隠れている部分も破線で示さず、実線で示している。
【００１２】
次に、上記のようなパネルピンチャック機構を用いたパネルピンチャック手順およびパネルピン位置測定手順について説明する。
まず、所定位置に図１のような複数のピンチャック部材３を予め配置しているパネル受け台４に、環状部１１内面の複数箇所にパネルピン２が埋め込まれているブラウン管のパネル１をそのシール面１２基準で設置する。この時、パネルピンチャック部材３のピン穴３１とパネルピン２との高さ関係は、図２のように、ピン穴３１の方が下になるように設定されている。各パネルピンチャック部材３を各パネルピンに例えばバネなどにより押し付けた状態で、各パネルピンチャック部材３を載置台ごとＺ方向に上昇させると、各パネルピン２が各パネルピンチャック部材３のガイド溝３２を滑り、各パネルピン２の先端部がそれぞれ対応するピンチャック部材３のピン穴３１に係合する。
【００１３】
次に、係合状態検知手順を実施する。上記のようにして、一度に複数のパネルピン２をそれぞれのピンチャック部材３のピン穴３１に挿入させ後、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各ピン穴３１をパネルピン２が係合する側と反対側の開口部から例えば真空エジェクタなどの真空吸引装置（図示せず）で矢印の方向に真空吸引し、各ピン穴３１の真空度を真空度センサ（図示せず）などにより計測する。本実施の形態では、真空吸引装置とピン穴の真空度を測定する手段によりパネルピン２とピン穴３１との係合不具合を検出する係合状態検知手段を構成している。図３（ａ）に示すように、ピン穴３１にパネルピン２がきっちり嵌っている場合は真空吸引時にパネルピン２のテーパ２１面とピン穴３１との間（図３（ａ）に楕円で囲って示す部分）が隙間無くシールされるので真空度が高く、図３（ｂ）に示すように、パネルピン２がピン穴３１の途中で抉り、係合不具合となっている場合には、パネルピン２のテーパ２１面とピン穴３１との間に隙間（図３（ｂ）に楕円で囲って示す部分）があるので真空度が低くなる。
そこで、例えば、ピン穴３１にパネルピン２がきっちり嵌っている（ピン穴３１とパネルピン２とのズレ量がゼロである）ときに予め計測しておいた真空度と、計測された真空度との比較を行い、真空度が所定値（この値は任意に設定）低下している場合、ピン穴３１とパネルピン２とが抉っている（係合不具合である）と判定する。
【００１４】
図４および表１に本発明者らが実験により求めた真空度の変化量と隙間量（ピン穴３１とパネルピン２とのズレ量）との関係を示す。実験条件は、ピン穴３１のパネルピン２係合側の開口部の直径が５．６１ｍｍ、パネルピン２先端部のテーパ２１の角度が２４度、ピン穴３１の深さは径の大きな部分が１０ｍｍ、径の小さな部分が４ｍｍであり、ピン穴３１とパネルピン２が係合しているのと反対側より真空エジェクタを用いてピン穴部を真空吸引した。
図４および表１より、例えば、真空度が３ｋＰａ以上変化量した場合、パネルピン２のズレは５μｍ以上発生していることがわかる。これにより、従来では検知できなかったパネルピンのピンチャックへの微小な勘合ズレが精度良く測定できる。実際には、容認されるズレ量に応じて係合不具合と判定する真空度変化量を決定する。一例としては、パネル内面と色選別電極の間隔のバラツキが全画面において約０．１ｍｍ程度に抑える必要があるので、パネルピン２の係合ズレ量を１０μｍに抑える必要がある。すなわち、真空度変化量が５ｋＰａ以上である場合に係合不具合と判定する。
なお、係合不具合の判定は例えばコンピュータのソフトウェアプログラムにより自動的に行なってもよいし、人間が行なってもよい。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
次に、係合不具合が検出された場合、係合不具合が検出されたピンチャック部材３に付属されている振動素子を駆動して係合不具合が検出されたパネルピンチャック部材のみを振動させ、ピン穴３１の位置を微小量変化させることで係合不具合を解消する。係合不具合が検出されなかったピンチャック部材３については、そのままで振動させない。
なお、パネルピンチャック部材を振動させる方向としては、パネルピンの軸方向に沿って振動させるのが望ましい。このようにパネルピンの軸方向に沿って振動させることにより、ピン穴の途中で引っかかっている状態を解放することができる。
【００１７】
上記の係合不具合解消動作終了後、再度、当該ピン穴３１をパネルピン２が係合する側と反対側の開口部から真空に引き、当該ピン穴３１の真空度を計測する。ピン穴３１の真空度が所定値に到達していれば、パネルピンチャック手順が完了する。真空度が所定値に達していない場合、係合不具合解消動作を再度行う。係合不具合解消動作と真空度計測動作の繰り返し回数は任意に設定し、設定した回数繰り返しても真空度が所定値に達していない場合には、各パネルピンチャック部材３を載置台ごとＺ方向に下降させた後、再び上昇させ、その後のパネルピンチャック手順を再度実施する。
【００１８】
パネルピンチャック手順が完了した後、図示していない各々のピンチャック部材３に付属の計測手段により、原点からのピンチャック部材３の移動量計測を行う。原点からのピンチャック部材３の移動量計測結果は、ピン位置データ信号Ｓとして、例えばコンピュータ等に送られて、その後のパネルと色選別電極との組立てに用いられる。
【００１９】
このように、本実施の形態によれば、パネルピン２とピン穴３１との係合不具合を検出するための係合状態検知手段を備えたので、係合不具合がある状態でその後の作業を続行するのを防止することができる。したがって、パネルピンチャック機構を用いてパネルピンの位置を計測し、その計測値を基にパネル１と色選別電極を組み立てる場合、パネルピン位置の計測が精度良く行えるため、パネルと色選別電極との組立て品質が向上する。
【００２０】
また、パネルピンチャック部材３を振動させる振動手段を、各パネルピンチャック部材３にそれぞれ備えたので、係合不具合が検出されたパネルピンチャック部材のみを振動手段によって振動させることにより、複数のパネルピンをそれぞれのピンチャックのピン穴に挿入する作業をやり直すことなく、係合不具合を解消することができる。したがってパネルピンチャック機構を用いてパネルピンの位置を測定する場合、再測定時間が大幅に短縮される。
【００２１】
また、係合状態検知手段として、ピン穴３１をパネルピン２が係合する側と反対側の開口部から吸引する真空吸引装置と、ピン穴３１の真空度を測定する手段とを備え、ピン穴３１の真空度によって係合不具合を検出するので、複雑な機構を用いることなく簡単に係合不具合を確認することができるとともに、従来装置に対しても簡単な改造を行うことで取り付けることが可能である。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、ピン穴３１が直線的に貫通している場合について示したが、これに限るものではなく、例えばピン穴が直角方向に貫通している場合にも、パネルピン２が係合する側と反対側の開口部から吸引することにより同様の効果が得られる。
【００２３】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図であり、より具体的には、パネルピンチャック機構を拡大して示す正面図である。
図において、６は例えばカメラ等の撮像素子であり、ピン穴３１のパネルピン２が係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮影する撮影手段に相当する。他の構成は実施の形態１と同様である。
実施の形態１では、ピン穴３１の真空度によってパネルピン２とピン穴３１との係合不具合を検出する場合について示したが、本実施の形態では、ピン穴３１とパネルピン２との隙間からの光の漏れ（ピン穴３１のパネルピン２が係合する側の開口部の明るさ）を見ることによって、係合不具合を検出する。
【００２４】
以下、係合状態検知手順について説明する。他のパネルピンチャック手順およびパネルピン位置測定手順については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
実施の形態１と同様にして、一度に複数のパネルピン２をそれぞれのピンチャック部材３のピン穴３１に挿入させ後、各ピン穴３１のパネルピン２が係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮像素子６で撮影し、撮影データを画像処理等することにより、ピン穴３１のパネルピン２が係合する側の開口部近傍の明るさ（明度）を計測する。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、パネルピン２がピン穴３１の途中で抉り、係合不具合となっている場合には、パネルピン２のテーパ２１面とピン穴３１と間に隙間（図３（ｂ）に楕円で囲って示す部分）があり、この隙間からピン穴３１に光が入射するため明るく（明度が高く）、図５（ａ）に示すように、ピン穴３１にパネルピン２がきっちり嵌っている場合はパネルピン２のテーパ２１面とピン穴３１と間（図５（ａ）に楕円で囲って示す部分）に隙間が無くピン穴３１に光が入射しないため暗い（明度が低い）。
そこで、係合不具合の判定は、予めピン穴３１とピンチャックがきっちり勘合した時に計測していた明度との比較を行い、明度が所定値（この値は任意に設定）以上高い場合、係合不具合である（ピン穴３１とパネルピン２とが抉っている）と判定する。
【００２６】
このように、本実施の形態によれば、係合状態検知手段として、ピン穴３１のパネルピン２が係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮影する撮像素子６を備えたので、ピン穴３１とパネルピン２との隙間からピン穴３１への光の漏れ（ピン穴のパネルピンが係合する側の開口部近傍の明るさ）を見ることで、係合不具合を検出することができる。
【００２７】
なお、撮影手段以外でも光度計を用いてピン穴３１とパネルピン２との隙間からの光の漏れを検知しても同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パネルの環状部内面に設けられたパネルピンをチャックする機構であって、上記パネルピンが係合するピン穴と、上記ピン穴が上記パネルピンに係合するよう案内するガイドとを有するパネルピンチャック部材、および上記パネルピンと上記ピン穴との係合不具合を検出するための係合状態検知手段を備えたので、パネルピンとピン穴との係合不具合を検出することができ、係合不具合がある状態でその後の作業を続行するのを防止することができる。
【００２９】
また、パネルピンはパネルの環状部内面の複数箇所に設けられており、パネルピンチャック部材および係合状態検知手段を、上記各パネルピンに対応して複数個備えたので、何れかのパネルピンがピン穴と係合不具合であった場合にそれを検出することができ、係合不具合がある状態でその後の作業を続行するのを防止することができる。
【００３０】
また、パネルピンチャック部材を振動させる振動手段を、各パネルピンチャック部材にそれぞれ備えたので、係合状態検知手段で係合不具合が検出された場合に、係合不具合が検出されたパネルピンチャック部材のみを振動手段によって振動させることにより、複数のパネルピンをそれぞれのピンチャックのピン穴に挿入する作業をやり直すことなく、係合不具合を解消することができる。
【００３１】
また、ピン穴は貫通穴であり、係合状態検知手段は、上記ピン穴をパネルピンが係合する側と反対側の開口部から吸引する真空吸引装置と、上記ピン穴の真空度を測定する手段とを備えるので、ピン穴の真空度によって係合不具合を検出することができる。
【００３２】
また、ピン穴は貫通穴であり、係合状態検出手段は、上記ピン穴のパネルピンが係合する側の開口部の様子をその反対側の開口部から撮影する撮影手段を備えるので、ピン穴とパネルピンとの隙間からピン穴への光の漏れ（ピン穴のパネルピンが係合する側の開口部近傍の明るさ）を見ることで、係合不具合を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２によるカラー陰極線管用パネルピンチャック機構を説明するための図である。
【符号の説明】
１　パネル、１１　パネル１の環状部、２　パネルピン、２１　テーパ、３　パネルピンチャック部材、３１　ピン穴、３２　ガイド、４　パネル受け台、５
振動素子、６　撮像素子。
【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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