JP2507364B2 - シヤドウマスク構体の分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーブラウン管の製造工程に用いられる
多管種兼用形のシャドウマスク構体の分離装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に、カラーブラウン管の製造工程では、パネル内
面への蛍光膜塗布処理の際に、パネルに対してシャドウ
マスク構体を数回着脱させる必要がある。この場合に用
いられるシャドウマスク構体の分離装置は、従来、限定
されたサイズのパネルからしかシャドウマスク構体を分
離することができず、管種サイズが異なるたびにそれに
対応した分離装置が必要であった。

また、従来装置は、パネルとシャドウマスク構体と
を、第９図で示すように、パネルの短軸および長軸の特
定個所に設けたパネルピンを用いて組付けるいわゆる長
・短軸ピン方式のものにのみ適用可能であった。このた
め第10図で示すように、パネルのコーナに設けたパネル
ピンを用いて組付けるいわゆるコーナピン方式のものに
は適用できなかった。なお、上記コーナピン方式のもの
は、ｑ値（シャドウマスクと蛍光体スクリーンとの間
隔）の安定化およびハウリング現象防止等の品質向上を
目的として最近開発されたものである。

ところで、近年カラーブラウン管の需要の変動が著し
く、これに対応すべく多管種混合形の自動化生産ライン
の確立が要望されており、パネルとシャドウマスク構体
との分離装置の多管種兼用装置が必要となっている。

この多管種兼用形のシャドウマスク構体の分離装置の
類似例としては、特公昭59−21144号公報に示されたも
のがある。

しかし、この装置は、パネルとシャドウマスク構体と
の組付方式が前述したいわゆる長・短軸ピン方式のパネ
ルにのみ適用可能であり、コーナピン方式のパネルには
適用できない。また、この従来装置に前記コーナピン方
式に対応した装置を付設して多管種混合生産ラインに対
応させても、次のような問題点が生じる。

（１） 装置全体が複雑化および大形化する。

（２） 設備コストが増大する。

（３） 設備設置スペースが増大する。

（４） パネルの移載機等関連付帯設備が増加する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、従来装置は限定されたサイズのパネル
を対象としたものがほとんどであり、また、多管種兼用
形のものでは、パネルに対するシャドウマスクの組付方
式が特定のものにしか適用できず、多管種兼用形として
の充分な機能を発揮することができなかった。

また、シャドウマスク構体をパネルから分離するに当
っては、シャドウマスク構体に無理な外力を加えたりす
ることなくスムーズに分離動作が行なえることが望まし
い。

本発明の目的は、多管種製造ラインへの適用が可能で
あると共に、分離動作に当ってはシャドウマスク構体に
無理な力を加えたりすることなく、確実にかつスムーズ
に分離することができるシャドウマスク構体の分離装置
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、パネルの内周面の特定位置に突設されたパ
ネルピンに舌片状のマスクホルダを係合してパネルの内
側に支持されたシャドウマスク構体を、前記パネルから
分離するシャドウマスク構体の分離装置において、前記
マスクホルダをパネルピンから外すためにマスクホルダ
と係合するホルダ絞り爪およびシャドウマスク構体のマ
スクフレーム内辺に係合するマスク内張りを有するハン
ドリング機構と、このハンドリング機構をそのホルダ絞
り爪がパネル内周面とマスクホルダとの間に位置しかつ
マスク内張りがシャドウマスク構体のマスクフレームの
内側に位置する如く位置決めする移動機構とを持つ。前
記ハンドリング機構には、ホルダ絞り爪とマスク内張り
とに対しこれらを互いに接近させる方向の駆動力を与え
る駆動部材を設ける。また、この駆動部材の動作により
マスク内張りがシャドウマスク構体のマスクフレームの
内辺に当接するとこのマスク内張りを固定し駆動部材の
駆動力をホルダ絞り爪の動作力として生じさせるコレッ
トチャック機構を設けている。

（作用） 本発明では、移動機構によりハンドリング機構を構成
するホルダ絞り爪をパネル内周面とマスクホルダとの間
に位置させ、かつマスク内張りをシャドウマスク構体の
マスクフレームの内側に位置させた後、駆動部材を動作
させ、ホルダ絞り爪とマスク内張りとを互いに接近する
方向に駆動する。この動作によりマスク内張りがシャド
ウマスク構体のマスクフレームの内辺に当接するとコレ
ットチャック機構が動作してマスク内張りを固定し、以
後駆動部材による駆動力をホルダ絞り爪に対し、舌片状
のマスクホルダをパネルピンから外すための動作力とし
て与え、マスクホルダをパネルピンから外すものであ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

まず、第２図および第３図により全体構造を説明す
る。図において、11は送り装置で、回転軸12を中心に所
定角度毎回動するように構成された回転スパイダ13を持
つ。この回転スパイダ13の下面にはブラウン管のパネル
14を吸着保持するためのバキュームチャック15およびシ
ャドウマスク構体16を受けるためのマスク受17が複数
個、円周方向に対し等間隔で設けられている。この実施
例では、バキュームチャック15およびマスク受17が４
組、90度間隔で設けられている。また、各バキュームチ
ャック15はそれぞれ昇降シリンダ18を有し、さらにマス
ク受17はそれぞれ図示左右方向への開閉機構を持つ。

上記送り装置11は、モータ19により駆動機構20を介し
て駆動され、バキュームチャック15およびマスク受17を
その移動軌跡上に予め設定された第１のポジションPOS
1、第２のポジションPOS2、第３のポジションPOS3、第
４のポジションPOS4に対して間欠送りするものである。

21はパネル供給装置で、図示しない移載機によって移
載されたシャドウマスク構体16付きのパネル14をその開
口が下向きとなる状態で載支すると共にこれを上記第１
のポジションPOS1に搬送し、かつ位置決めする。

22はマスク分離装置で、第２のポジションPOS2に送ら
れて来たパネル14からシャドウマスク構体16を分離し、
マスク受17上に載支させる。

23はマスク搬出装置で、第３のポジションPOS3におい
て、マスク受17の開動作によりマスク受17上から落下し
たシャドウマスク構体16を次工程に搬出する。

24はパネル搬出装置で、第４のポジションPOS4におい
てバキュームチャック15から解放されたパネル14を次工
程に搬送する。

次に、前記パネル供給装置21の詳細構成を第４図およ
び第５図によって説明する。図において、25は搬送コン
ベアで、基台26上に水平方向に設けられており、同じく
基台26上に設けられた駆動モータ27によりベルト28を介
して駆動される。この搬送コンベア25上には図示しない
移載機により、シャドウマスク構体16を内側に取付けた
パネル14がその開口を下向きにして載置される。そし
て、この搬送コンベア25により矢印で示す方向に搬送さ
れ、第１のポジションPOS1に達する。第１のポジション
POS1にはその中心に対しこれを取り囲む４方向に位置決
め部材30a,30bおよび31a,31bがそれぞれ設けられてお
り、これらは第１のポジションPOS1の中心に向ってそれ
ぞれ進退可能に構成されている。すなわち、基台26上に
スライドベース32が設けられており、この上に上記位置
決め部材30a,30bを支持する支持部33a,33bが摺動可能に
設けられている。この構造は他の位置決め部材31a,31b
についても同じである。なお、位置決め部材30bのみ
は、搬送コンベア25によって搬送されて来るパネル14を
よけるべくその支持部33bに駆動シリンダ34が設けられ
ており、これによりパネル14をよける下方位置と、パネ
ル14を位置決めする上方位置との双方に駆動される。

36,37は連動用の円板で、第１のポジションPOS1の中
心部に上下２段にかつ同心状に設けられ、互いに個別に
回転できるよう軸支されている。ここで下部の円板36
は、長軸用の位置決め部材30a,30bの支持部33a,33bとロ
ッド38を介して連結しており、円板36の回動により位置
決め部材30a,30bを相反する方向に等距離移動させる。
また、この円板36は、基台26側に設けられた駆動シリン
ダ39の作動ロッド39aと連結しており、この駆動シリン
ダ39により回動駆動される。すなわち、円板36は駆動シ
リンダ39の動作に伴って回動し、この回動により位置決
め部材30a,30bを第１のポジションPOS1の中心に向って
互いに等距離移動させる。

上部の円板37も同様にロッド40を介して短軸用の位置
決め部材31a,31bと連結し、また、駆動シリンダ41とも
連結している。このため円板37は駆動シリンダ41の動作
により回動し、この回動によって位置決め部材31a,31b
を第１のポジションPOS1の中心に向って互いに等距離移
動させる。

したがって、第１のポジションPOS1に搬送されて来た
パネル14は、上記位置決め部材30a,30bおよび31a,31bに
よりサイズに関係なくその中心が必ず第１のポジション
POS1の中心と一致するように位置決めされる。

なお、この際、第６図で示す位置決め部材30a,30bお
よび31a,31bの移動距離l₁が管種によって異なるため、
第４図で示すように、管種の検出機構を構成する管種判
別センサー44を所定位置に複数個配置し、これにより管
種サイズの判別を行なう。

ここでパネル14に対するシャドウマスク構体16の組付
方式は、前述したように第９図で示す長・短軸ピン方式
と、第10図で示すコーナピン方式とがある。長・短軸ピ
ン方式は、パネル14の内周面の長軸および短軸の特定位
置に設けたパネルピン46にシャドウマスク構体16の外辺
に設けた舌片状のマスクホルダ47を係合させ、シャドウ
マスク構体16を組付ける方式である。なお、長軸に設け
られたパネルピン46は互いに距離l₂だけずれており、こ
れによって後述する如くパネル14の方向性を判別でき
る。

また、コーナピン方式は、パネル14の内周面の四隅の
コーナにそれぞれパネルピン46を突設しており、シャド
ウマスク構体16の四隅に外方に向って設けた舌片状のマ
スクホルダ47を係合させることによりシャドウマスク構
体16をパネル14に組付けている。

これらの関係から長・短軸ピン方式におけるパネル14
の方向性や長・短軸ピン方式かコーナピン方式かを判別
するためには、前述したパネルピン46の位置を検出すれ
ばよい。

第４図および第５図に戻って、50は上述した方向性お
よび組付方式判別用の検出機構で、前後用シリンダ51に
よってパネル14の内周面に対し進退可能に構成された当
接部材52と、この当接部材52によって上下動可能に支持
され上昇用シリンダ53により上昇可能に構成された検出
部54とを持つ。

ここで、一方の長軸用のパネルピン46の位置はサイズ
に関係なく長軸方向の中心であるため前記当接部材52お
よび検出部材54も長軸方向の中心に設ける。したがっ
て、前後用シリンダ51により当接部材52が前進し、第８
図に示すように、パネル14の内周に当接することによ
り、検出部材54はパネルピン46の下方に位置することに
なる。この状態で上昇用シリンダ53により検出部材54を
上昇させると、検出対象がコーナピン方式の場合は、こ
の位置にパネルピン46が存在しないため、第７図で示す
ように検出部材54は高さl₅まで上昇する。これに対し検
出対象が長・短軸ピン方式でその方向が正常の場合、パ
ネルピン46は第７図の図示右側に位置する。検出部材54
の上端部は階段状に形成してあるので、この場合は下段
の部分がパネルピン46に当接するので、上段の部分は高
さl₄まで上昇する。一方、方向が逆の場合、パネルピン
46の位置は前述のように寸法l₂だけずれており、検出部
材54の上段の部分がこのパネルピン46に当接するので、
その上昇高さはl₃だけである。

したがって、検出部材54の上昇高さからパネル14とシ
ャドウマスク構体16との組付方式および方向性を判別す
ることができる。

次に、マスク分離装置22を説明する。マスク分離装置
22は、第３図で示すように、一対の多関接形の移動機構
（以下、多関接ロボットという）57およびこの多関接ロ
ボット57によって位置制御されるハンドリング機構58を
持つ。前記多関接ロボット57は、前記検出機構50によっ
て判別された組付方式や方向性、さらにセンサー44によ
って判別された管種サイズの情報を入力し、これに基づ
いてハンドリング機構58を対応するパネル14のパネルピ
ン46とマスクホルダ47との係合部に位置制御する。

上記ハンドリング機構58の詳細を第１図により説明す
る。60は保持部材で、多関接ロボット57のアーム先端部
に取付けられている。この保持部材60はほぼＬ形をな
し、その縦板部により横方向に配置された複数本のスラ
イド軸61を摺動可能に軸支している。このスライド軸61
の軸端にはホルダ絞り爪62の取付具63が一体に取付けら
れている。上記ホルダ絞り爪62はマスクホルダ47の外面
に係合し、これをパネルピン46から外れる方向に押圧す
るものである。65はスライドブロックで、保持部材60の
横板部上に摺動可能に設けられており、かつ前記スライ
ド軸61によって摺動可能に案内支持される。66は駆動部
材としての駆動シリンダで、スライドブロック65上に取
付けられており、その作動ロッド66aは前記保持部材60
の縦板部を貫通してホルダ絞り爪62の取付具63と接手67
を介して結合されている。69はコレットチャック機構
で、スライドブロック65の移動方向に沿って設けられ一
端がこのスライドブロック65に固着されたコレットチャ
ックスリーブ70を持つ。このコレットチャックスリーブ
70は、前記保持部材60の縦板部に一端が軸支された支持
軸71の外周に取付けられており、この支持軸71によって
摺動可能に案内保持される。72はコレットチャックボデ
ィで、上記支持軸71およびこれと平行な複数本のガイド
軸73によ摺動可能に案内保持されており、前記コレット
チャックスリーブ70の外周と係合してこれをロック動作
させる開口74を持つ。76はマスク内張りで、上記コレッ
トチャックボディ72上に一体に設けられ、前記マスクホ
ルダ47のパネルピン46からの取外しに当ってはシャドウ
マスク構体16の額縁状を成すマスクフレーム16a内に挿
入される。また、コレットチャックボディ72とスライド
ブロック65はとの間にコレットチャック機構69のロック
解放用のスプリング77が設けられている。さらに、保持
部材60の縦板部と、スライドブロック65との間にもスプ
リング78が設けられている。80はストッパで、ホルダ絞
り爪62の取付具63に設けられ、保持部材60の縦板部との
当接によりその移動が制限される。

なお、第２図で示したマスク搬出装置23およびパネル
搬出装置24は、第４図で示した搬送コンベア25およびそ
の駆動部のみを有するものであり、これらの詳細説明は
省略する。

次に、動作を説明する。図示しない移載機によりシャ
ドウマスク構体16を取付けたパネル14が、その開口部を
下向きにしてパネル供給装置21上に移載されると、この
パネル14は搬送コンベア25により第１のポジションPOS1
に搬送される。そして、この第１のポジションPOS1で位
置決め部材30a,30bおよび31a,31bにより第１のポジショ
ンPOS1の中心とパネル14の中心とが一致するように位置
決めされる。

位置決め後、センサー44および検出機構50によってパ
ネル14の管種サイズやパネル14とシャドウマスク構体16
との組付方式、さらにはその方向性が検出される。

その後、バキュームチャック15が昇降シリンダ18の動
作により下降して第１のポジションPOS1にあるパネル14
を保持し、元の高さまで上昇復帰する。その後、送り装
置11が動作し、回転スパイダ13を45度回動させる。この
動作により、バキュームチャック15に保持されたポネル
14は第２のポジションPOS1に移動する。

第２のポジションPOS2では、マスク分離装置22を構成
する一対の多関接ロボット57が、前述の検出結果である
管種サイズ、組付方式、保持性を基にハンドリング機構
58を対応するパネル14のパネルピン46とマスクホルダ47
との係合部に位置制御する。

すなわち、パネル14とシャドウマスク構体16との組付
方式が長・短軸ピン方式の場合は、第１図で示すように
一対のハンドリング機構58のうち左側のハンドリング機
構58Lを長軸方向に設けられたパネルピン46とマスクホ
ルダ47との係合部に位置制御し、右側のハンドリング機
構58Rは短軸方向の係合部に位置制御する。そして、こ
れら係合部の分離後は再び多関接ロボット57がハンドリ
ング機構58R,58Lを残りの係合部に位置制御する。

一方、組付方式がコーナピン方式の場合は第12図で示
すように、一対のハンドリング機構58のうち左側のハン
ドリング機構58Lを図示左上隅部の係合部に、右側のハ
ンドリング機構58Rは図示右上隅部の係合部にそれぞれ
多関接ロボット57によって位置制御する。そして、これ
ら係合部の分離後は、再び多関接ロボット57がハンドリ
ング機構58L,58Rを残りの係合部に位置制御し、残りの
係合部を分離させる。

次に、上記ハンドリング機構58による分離動作を第13
図および第14図を参照して説明する。なお、第13図は長
・短軸ピン方式の場合、第14図はコーナピン方式の場合
を示しているが、ハンドリング機構58の動作自体は同じ
なので、第13図により代表して説明を行なう。

まず、第13図（ａ）において、多関接ロボット57によ
る位置制御によりハンドリング機構58のホルダ絞り爪62
は、舌片状のマスクホルダ47とパネル14の内面との間に
挿入される。同じくマスク内張り76はシャドウマスク構
体16のフレーム16a内に挿入される。この状態におい
て、第１図で示した駆動シリンダ66を動作させ、ホルダ
絞り爪62を図示左方に移動させる。このときスライドブ
ロック65は、スプリング78の反発力により移動しない。

ホルダ絞り爪62の移動によりホルダ絞り爪62が第13図
（ｂ）の如くマスクホルダ47に当接すると、前記スプリ
ング78はマスクホルダ47の弾性力より弱いため駆動シリ
ンダ66を取付けたスライドブロック65、および、このス
ライドブロック65にスプリング77を介して連接するコレ
ットチャックボディ72が図示右方に移動する。このコレ
ットチャックボディ72の移動によりこれと一体のマスク
内張り76が第13図（ｃ）で示すようにマスクフレーム16
aの内辺に当接すると、コレットチャックボディ72の移
動も停止する。このとき駆動シリンダ66は動作を継続し
ており、スライドブロック65およびこれと一体のコレッ
トチャックスリーブ70は移動を続けようとして開口74と
係合する。このためコレットチャックボディ72、コレッ
トチャックスリーブ70、支持軸71は互いに一体にロック
される。この動作によりハンドリング機構58とシャドウ
マスク構体16との相対的位置関係が始めて固定されたこ
とになる。すなわちこの状態は、シャドウマスク構体16
のマスクフレーム16aの内辺を基準としてマスク内張り7
6がこれにならった状態で固定されたことである。

この状態からさらに駆動シリンダ66の動作が継続する
と、その駆動力はホルダ絞り爪62を第13図（ｄ）で示す
ように図示左方に移動させ、パネルピン46に係合してい
るマスクホルダ47を図示左方に押圧する力として作用す
る。そして、最終的には同図（ｅ）で示すようにマスク
ホルダ47はパネルピン46ら外れる。この状態で多関接ロ
ボット57によりハンドリング機構58を僅かに下げると、
シャドウマスク構体16はマスク受17上に落下する。

この後は駆動シリンダ66を復帰動作させることによ
り、同図（ｆ）（ｇ）（ｈ）で示す如くホルダ絞り爪62
とマスク内張り76は前述と逆の過程を経て元の状態に戻
り、分離作業を終る。

分離されたシャドウマスク構体16は前述のようにマス
ク受17上に載支され、バキュームチャック15によって保
持されたパネル14と共に第３のポジションPOS3に送られ
る。

第３のポジションPOS3ではマスク受17が開動作するの
で、シャドウマスク構体16はマスク搬出装置23の搬送コ
ンベア上に落下し、搬送コンベアにより次工程に搬出さ
れる。

バキュームチャック15に保持されたパネル14はさらに
第４のポジションPOS4に送られる。そして、この第４の
ポジションPOS4でバキュームチャック15が開放され、パ
ネル14はパネル搬出装置24の搬送コンベア上に載置さ
れ、この搬送コンベアによって次工程に搬出される。

ここでハンドリング機構58による分離動作時、マスク
内張り76がシャドウマスク構体16のマスクフレーム16a
の内辺に当接すると、コレットチャック機構69が動作
し、マスク内張り76をマスクフレーム16aの内辺になら
った最適位置で固定する。このためこれ以降の駆動シリ
ンダ66の駆動力はホルダ絞り爪62に対する駆動力として
のみ生じる。このためシャドウマスク構体16自身に無理
な力が加わることなく舌片状のマスクホルダ47のみを押
圧し、これをパネルピン46から取り外すことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、各種のパネルからシャ
ドウマスク構体を分離できると共に分離動作自体もシャ
ドウマスク構体に無理な力を加えたりすることがないの
で、確実かつスムーズに分離を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシャドウマスク構体の分離装置の
一実施例を示す斜視図、第２図および第３図は本発明装
置の全体構成を示す平面図および正面図、第４図及び第
５図は第２図で示したパネル供給装置の詳細構成を示す
平面図および正面図、第６図は第４図で示した位置決め
部材によるパネルの位置決め状態を示す平面図、第７図
および第８図は第５図で示した検出機構の動作状態を示
す正面図および側面図、第９図および第10図はパネルと
シャドウマスク構体との組付方式の説明図、第11図およ
び第12図はハンドリング機構とパネルおよびシャドウマ
スク構体との関係を示す説明図、第13図および第14図は
ハンドリング機構によるパネルとシャドウマスク構体と
の分離作業工程の説明図である。 14……パネル、16……シャドウマスク構体、16a……マ
スクフレーム、46……パネルピン、47……マスクホル
ダ、57……移動機構、58……ハンドリング機構、62……
ホルダ絞り爪、66……駆動部材、69……コレットチャッ
ク機構、76……マスク内張り。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パネルの内周面の特定位置に突設されたパ
   ネルピンに舌片状のマスクホルダを係合してパネルの内
   側に支持されたシャドウマスク構体を、前記パネルから
   分離するシャドウマスク構体の分離装置において、 前記マスクホルダと係合するホルダ絞り爪およびシャド
   ウマスク構体のマスクフレーム内辺に係合するマスク内
   張りを有するハンドリング機構と、このハンドリング機
   構をそのホルダ絞り爪がパネル内周面とマスクホルダと
   の間に位置しかつマスク内張りがシャドウマスク構体の
   マスクフレームの内側に位置する如く位置決めする移動
   機構とを備え、 前記ハンドリング機構には、ホルダ絞り爪とマスク内張
   りとに対しこれらを互いに接近させる方向の駆動力を与
   える駆動部材を設けると共に、この駆動部材の動作によ
   りマスク内張りがシャドウマスク構体のマスクフレーム
   の内辺に当接するとこのマスク内張りを固定し駆動部材
   の駆動力をホルダ絞り爪の動作力として生じさせるコレ
   ットチャック機構を設けたことを特徴とするシャドウマ
   スク構体の分離装置。