JP3641452B2

JP3641452B2 - チップ管の排気ヘッドへの装着方法

Info

Publication number: JP3641452B2
Application number: JP2001322024A
Authority: JP
Inventors: 昌徳新谷
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003123648A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル、断熱ガラスパネル等のパネルに封着されるチップ管の排気ヘッドへの装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８および９に示すように、プラズマディスプレイパネル等のパネルＰ内を真空排気する排気カート１０が使用され、この排気カート１０は排気カート本体１１と排気ヘッド支持部１２とパネル収納マガジン１３とからなり、前記排気カート本体１１は図示しない真空ポンプ等を内蔵し、下部に車輪を有し、レールＲ上を走行する。また、排気ヘッド支持部１２は排気カート本体１１上に立設された排気ヘッド支柱２１と、この排気ヘッド支柱２１から上下に適宜間隔で横方向に張出した複数の排気ヘッド取付け部材２２とを備え、後述するように、この排気ヘッド取付け部材２２の一部をなすブラケットに排気ヘッド２３がばねを介して支持されている。さらに、パネル収納マガジン１３は排気カート本体１１上に立設された４本のマガジン支柱２４と、マガジン支柱２４により、或いはマガジン支柱２４間に介在させた横架材により、排気ヘッド取付け部材２２と同じ段数だけ支持されたパネルサポート梁２５とを備え、このパネルサポート梁２５に突設されたパネルサポート２６上にパネルＰが載置されている。
【０００３】
そして、図１０に示すように、チップ管２８は排気ヘッド２３に装着され、かつ炉内にてパネルＰにフリットシール２７を用いて封着される。
この排気ヘッド２３は、図示するように、周囲を冷却水ジャケット３１により囲まれた環状かつ中空の弾性部材からなる真空シール部３２が設けられた排気ヘッド本体３３を備え、この排気ヘッド本体３３がばね３４を介してブラケット３５により支持されている。また、ブラケット３５と排気ヘッド本体３３との間には、筒状体３６とこの筒状体３６内に摺動可能に嵌入したロッド３７とからなる滑りガイド３８が介設されており、排気ヘッド本体３３はブラケット３５に対して傾斜することなく、相対的に上下動可能となっている。なお、前述したように、ブラケット３５は排気ヘッド取付け部材２２の一部をなす。さらに、排気ヘッド２３の下端中心部に真空排気管４１が設けられている。
【０００４】
なお、チップ管２８は排気ヘッド２３への装着に当り、図１１に示すように、チップ管２８だけの状態でチップ管トレイＴに立てて準備されるか、図１２に示すようにチップ管２８の上端面にフリットシール２７が配置された状態でチップ管トレイＴに立てて準備される。
【０００５】
そして、チップ管２８は排気ヘッド２３の上端面中心部のチップ管挿入孔３９から真空シール部３２の中心部を貫いて挿入され、高圧空気が送り込まれることにより膨張する真空シール部３２により気密に保持される。
ところで、チップ管２８はガラス製で破損し易く、また図１１に示すように、製作誤差のため、チップ管２８の長さは、ΔＬ１（基準長さ±１mm程度）のばらつきが生じ一定でない。さらに、このチップ管２８上にフリットシール２７が配置された状態において、図１２に示すようにチップ管２８およびフリットシール２７を含めた寸法においても、ΔＬ２のばらつきが生じる。
一方、排気ヘッド２３の上面とチップ管２８の上面との間の距離を一定の値に保つ必要がある。
【０００６】
これらの理由から、チップ管２８の排気ヘッド２３への装着は、人手により、以下の手順により行われている。
まず、チップ管トレイＴから取り出された１本のチップ管２８が、作業者の目視確認により排気ヘッド２３のチップ管挿入孔３９内に挿入される。
続いて、排気ヘッド２３の上面とチップ管２８の上面との間の距離が一定の値になるようにチップ管２８の高さが調整される。
最後に、高さ調整されたチップ管２８が真空シール部３２に高圧空気を送り込むことにより排気ヘッド２３に気密に保持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の人手によるチップ管の排気ヘッドへの装着は、作業効率が悪く、低生産性であるという問題がある。
そこで、自動化のためのロボットを採用し、前述したチップ管２８を排気ヘッド２３へ装着する一連の動作をそのままロボットハンドにより行わせようとすると、チップ管トレイＴから１本のチップ管２８が掴まれて、取出され、さらにチップ管挿入孔３９内に挿入されて、所定の高さに位置させられ、その後、真空シール部３２により気密に保持されることになる。
【０００８】
この場合、定位置に固定設置されたロボット本体の前方に排気カート１０が停止した後、前述した一連の動作が開始されるが、排気カート１０は決められた基準停止位置にて常に停止するとは限らず、その停止位置のばらつきは避けられない。また、排気ヘッド支柱２１およびブラケット３５が炉内における封着・排気処理過程で熱変形するため、排気ヘッド２３のチップ管挿入孔３９の位置にもばらつきが生じる。さらに、チップ管挿入孔３９内にチップ管２８が挿入された場合でも、排気ヘッド２３の高さにばらつきがあるため、チップ管２８を排気ヘッド２３により正常に保持させることができないという問題が生じる。
本発明は、前述した問題をなくすことを課題としてなされたもので、ロボットを採用して、チップ管を排気ヘッドのチップ管挿入孔内の適正な位置に保持することを可能としたチップ管の排気ヘッドへの装着方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第一発明は、排気カート上に支持された排気ヘッドのチップ管挿入孔内にロボットによりチップ管を装着するに際し、前記排気カートの停止位置情報と前記チップ管挿入孔の中心位置情報とに基づき、ロボットハンドの基準移動停止位置を予め修正するとともに、チップ管の長さ情報に基づき、前記基準移動停止位置からの前記ロボットハンドの下降停止位置、またはチップ管トレイにおけるロボットハンドのチップ管把持位置を予め修正し、その後、前記ロボットハンドを作動させて前記排気ヘッドの前記チップ管挿入孔内に前記チップ管を挿入して保持する構成とした。
【００１０】
また、第二発明は、第一発明の構成に加えて、前記基準移動停止位置の修正が、カメラを装着した前記ロボットハンドが前記排気カートの前記基準移動停止位置情報に基づき作動して排気ヘッドの位置を検知する工程と、これに引続き、前記ロボットハンドがこの排気ヘッドの位置情報に基づき作動して前記チップ管挿入孔の中心位置を検知する工程とを含む構成とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜７は、本発明に係るチップ管の排気ヘッドへの装着方法が適用された設備を示し、図８〜１３に示す設備と互いに共通する部分については、同一番号を付して説明を省略する。
本設備では、排気カート本体１１のコーナ部に基準標識１Ｘ、１Ｙおよび１Ｚが取付けられており、基準標識１ＸはレールＲに沿った水平なＸ軸方向における排気カート本体１１の位置を示す基準となり、基準標識１ＹはレールＲに直交する水平なＹ軸方向における排気カート本体１１の位置を示す基準となり、基準標識１ＺはＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向における排気カート本体１１の位置、即ち高さを示す基準となる。
【００１２】
また、排気ヘッド取付け部材２２の各々にも、その位置を示す基準となる基準標識１Ｈが設けられている。
なお、基準標識１Ｘ，１Ｙおよび１Ｚは、排気カート本体１１そのものに形成したものでもよく、排気カート本体１１とは別個の部材により形成したものでもよい。同様に、基準標識１Ｈは排気ヘッド取付け部材２２そのものに形成したものでもよく、排気ヘッド取付け部材２２とは別個の部材により形成したものでもよい。
【００１３】
一方、図示していないが、定位置に固定設置されたロボット本体により駆動され、三次元的に直線線運動および回転運動可能なロボットハンドを有するロボットが設けられている。このロボットハンドには、図５に示すカメラ２が取付けられており、このカメラ２によりチップ管挿入孔３９が検知される。そして、前記ロボットハンドにより、チップ管挿入孔３９の中心位置座標を算出するための第一作動と、チップ管トレイＴに収納された特定のチップ管２８を把持してチップ管挿入孔３９内に挿入する第二作動とが行われる。
なお、この第二作動においては、図６および７に示すように、前記ロボットハンドのチャック部３により把持されるチップ管２８の上端部がカメラ２により検知され、チャック部３からチップ管２８の上面までの距離、或いはチップ管２８にフリットシール２７が配されている場合には、チャック部３からフリットシール２７の上面迄の距離が計測される。
【００１４】
次に、前記設備に適用される本発明に係るチップ管の排気ヘッドへの挿入方法について説明する。
まず、ステップ１で、移動してきた排気カート１０が前記ロボットの前方で停止すると、カメラ２により検知された基準標識１Ｘ，１Ｙおよび１Ｚの位置に基づいて、排気カート１０の基準停止位置と実停止位置との間の誤差量（Δｘ１，Δｙ１，Δｚ１）が算出される。
【００１５】
この算出された誤差量（Δｘ１，Δｙ１，Δｚ１）に基づき、ロボットハンドの第一基準移動停止位置である第一計測地点の修正が行われる。例えば、前記誤差量のＸ軸方向成分が＋ΔＸであれば、ロボットハンドのストロークのＸ軸方向成分をΔＸだけ長くし、逆に前記誤差量のＸ軸方向成分が−ΔＸであれば、前記ストロークのＸ軸方向成分をΔＸだけ短くする。Ｙ軸方向、Ｚ軸方向についても同様の修正が行われる。従って、排気カート１０の実停止位置に誤差が生じても、ロボットハンドの第一計測地点は排気ヘッド取付け部材２２上の基準標識１Ｈをカメラ２により検知できる位置に修正される。
【００１６】
ステップ２で、ロボットハンドが修正された第一計測地点にて停止すると、カメラ２によって排気ヘッド取付け部材２２上の基準標識１Ｈが検知され、排気ヘッド２３の基準配置位置（チップ管挿入孔３９の中心位置）と実配置位置との間の誤差量（Δｘ２，Δｙ２，Δｚ２）が算出される。
さらに、この算出された誤差量（Δｘ２，Δｙ２，Δｚ２）に基づき、前記同様にしてロボットハンドの第二基準移動停止位置である第二計測地点の修正が行われる。従って、排気ヘッド２３の基準配置位置に誤差が生じても、ロボットハンドの第二計測地点は、チップ管挿入孔３９の中心位置をカメラ２により検知できる位置に修正される。
【００１７】
続いて、ステップ３で、ロボットハンドが修正された第二計測地点にて移動停止して、図５に示すようにチップ管挿入孔３９の中心位置の上方にカメラ２が移動し、このカメラ２によりチップ管挿入孔３９の基準中心位置と実中心位置との間の誤差量（Δｘ３，Δｙ３，Δｚ３）が算出される。
前記ステップ１〜３により、チップ管２８の装着作業時におけるロボットハンドの排気ヘッド２３上における適正な停止位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が決定される。
【００１８】
一方、ロボットハンドの前記停止位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）からの下降停止位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ１）は、Ｚ軸方向の排気ヘッド２３の高さ情報と把持対象であるチップ管２８の実長さ情報或いはチップ管２８にフリットシール２７を加えた実長さ情報とに基づき決定される。例えば、ロボットハンドのチャック部３によるチップ管２８の把持位置、即ちロボットハンドの停止位置を一定とすれば、図５および６に示すように、チャック部３からチップ管２８の上面までの距離Ｈ１或いはチャック部３からフリットシール２７の上面までの距離Ｈ２が計測され、チップ管２８の基準長さと実長さとの間の誤差量（ΔＬ）が算出される。なお、図５はチップ管２８のみをチップ管挿入孔３９内に挿入する場合を、図６はフリットシール２７が上端面に配置されたチップ管２８をチップ管挿入孔３９内に挿入する場合を示している。そして、排気ヘッド２３のＺ軸方向の前記高さ情報とチップ管２８に関する前記誤差量（ΔＬ）とに基づき、チップ管２８の実長さに対応したロボットハンドの前記下降停止位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ１）が決定される。例えば、チップ管２８の実長さと基準長さとの間の誤差量（＝実長さ−基準長さ）が＋ΔＬであれば、ロボットハンドの下降停止位置は誤差量が零である場合を基準にしてΔＬだけ低い位置となり、常にチップ管２８或いはフリットシール２７の上面と排気ヘッド２３の高さとの位置関係は一定となる。
【００１９】
ところで、前述した操業例では、チャック部３によりチップ管２８を把持した後にチップ管２８或いはフリットシール２７の上面位置を計測したが、本発明はこれに限定するものでなく、チャック部３によりチップ管２８を把持する前に予めチップ管２８或いはフリットシール２７の上面位置を計測しておいてもよい。この場合、チャック部３によりチップ管２８を把持する前に予めカメラ等によりチップ管２８或いはフリットシール２７の上面位置を計測しておき、この計測された上面位置情報に基づきチャック部３によるチップ管２８の把持位置を修正し、その後、排気ヘッド２３の高さ情報に基づいてロボットハンドの下降停止位置を補正するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、排気カート上の排気ヘッドのチップ管挿入孔内にロボットによりチップ管を装着するに際し、前記排気カートの停止位置情報および前記チップ管挿入孔の中心位置情報に基づき、ロボットハンドの移動停止位置を予め修正し、前記チップ管の長さ情報に基づき、前記移動停止位置におけるロボットハンドの下降停止位置、またはロボットハンドによるチップ管の把持位置を予め修正するようにしてある。
このため、前記排気カートの実際の停止位置のばらつき、製作誤差或いは排気ヘッド支柱や排気ヘッド取付け部材等の熱変形による前記排気ヘッドにおけるチップ管挿入孔の中心位置のばらつき、さらにチップ管の製作誤差によるチップ管長さのばらつきが生じても、前記中心位置に合わせて、かつチップ管の長さに合わせて適正な位置にチップ管を前記チップ管挿入孔内に装着することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明によれば、カメラを装着されたロボットハンドが前記停止位置情報に基づき作動して前記排気ヘッドを検知し、この排気ヘッドの位置情報に基づき作動して作動して前記チップ管挿入孔の中心位置を検知するようにしてある。このように、ばらつきの大きい前記停止位置を検知して、検知範囲を絞ったうえで、ばらつきの小さい前記中心位置を検知しているため、前述した効果に加えて、カメラの視野が狭くても、前記中心位置が確実に検知され、チップ管を前記チップ管挿入孔内に装着がより円滑に行われるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方法が適用される設備に用いられる排気カートの正面図である。
【図２】図１に示す排気カートの平面図である。
【図３】図１に示す排気カートにおける排気ヘッドの取付け部を示す部分正面図である。
【図４】図３に示す排気ヘッドの取付け部の部分平面図である。
【図５】図１に示す排気カートにおける排気ヘッド及びそのチップ管挿入孔を検知するカメラを示す図である。
【図６】図１に示す排気カートにおける排気ヘッドに装着されるチップ管及びこのチップ管を検知するカメラを示す図である。
【図７】図１に示す排気カートにおける排気ヘッドに装着されるフリットシールを伴ったチップ管及びこれらを検知するカメラを示す図である。
【図８】従来の排気カートの正面図である。
【図９】図８に示す排気カートの平面図である。
【図１０】図８に示す排気カートにおける排気ヘッドに装着されたフリットシールを伴ったチップ管及びこれらの上に配置されるパネルを示す図である。
【図１１】チップ管トレイにおけるチップ管を示す断面図である。
【図１２】チップ管トレイにおけるフリットシールを伴ったチップ管を示す断面図である。
【符号の説明】
１Ｈ，１Ｘ，１Ｙ，１Ｚ基準標識２カメラ
３チャック部１０排気カート
１１排気カート本体１２排気ヘッド支持部
１３パネル収納マガジン２１排気ヘッド支柱
２２排気ヘッド取付け部材２３排気ヘッド
２４マガジン支柱２５パネルサポート梁
２６パネルサポート２７フリットシール
２８チップ管３１冷却水ジャケット
３２真空シール部３３排気ヘッド本体
３４ばね３５ブラケット
３６筒状体３７ロッド
３８滑りガイド３９チップ管挿入孔
４１真空排気管
ＰパネルＲレール
Ｔチップ管トレイ

Claims

排気カート上に支持された排気ヘッドのチップ管挿入孔内にロボットによりチップ管を装着するに際し、前記排気カートの停止位置情報と前記チップ管挿入孔の中心位置情報とに基づき、ロボットハンドの基準移動停止位置を予め修正するとともに、チップ管の長さ情報に基づき、前記基準移動停止位置からの前記ロボットハンドの下降停止位置、またはチップ管トレイにおけるロボットハンドのチップ管把持位置を予め修正し、その後、前記ロボットハンドを作動させて前記排気ヘッドの前記チップ管挿入孔内に前記チップ管を挿入して保持することを特徴とするチップ管の排気ヘッドへの装着方法。
前記基準移動停止位置の修正が、カメラを装着した前記ロボットハンドが前記排気カートの前記基準移動停止位置情報に基づき作動して排気ヘッドの位置を検知する工程と、これに引続き、前記ロボットハンドがこの排気ヘッドの位置情報に基づき作動して前記チップ管挿入孔の中心位置を検知する工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ管の排気ヘッドへの装着方法。