JP4665288B2 - スクラッチ傷の付与装置と付与位置設定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱応力歪等を利用し陰極線管（ブラウン管）をパネル部とファンネル部とに割断しリサイクルするに際し、前記割断前の前処理作業として、陰極線管のパネル部全周面にスクラッチ傷を付与するスクラッチ傷の付与装置とスクラッチ傷の付与位置設定装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、陰極線管のパネル部全周面にスクラッチ傷を付与する方法としては、例えば、図９、図１０に示すように、スクラッチ傷形成用刃物を陰極線管のパネル部側面に押圧した状態で，前記陰極線管を回転させパネル部全周面にスクラッチ傷を入れていた。前記スクラッチ傷形成用刃物はシングルポイントダイヤモンド、円弧状刃部を備えた固定型刃物、回動可能な円盤状刃物等が用いられていた。
【０００３】
また、スクラッチ傷の付与位置設定方法は、図１０に示すように、搭載した陰極線管２０を回転させるとともに上下に昇降させる昇降・回転装置４５によって、高さゲージ４２と陰極線管２０の所定部位（例えばガラスフリット部１２）とを、目視で一致させるなどの人為的手段で実施していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記従来の方法では、スクラッチ傷の位置や深さ等の付与状態に下記の不備を生じ易く、目的とする部位でファンネル部とパネル部とを割断（分離）できない場合があった。
【０００５】
即ち、前記固定型刃物は刃先の接触位置がほぼ一定のため、刃先が摩耗して鈍り易いという課題があった。一方、回動可能な円盤状刃物は刃先と陰極線管ガラスとの摩擦を殆ど生じないため、円盤状刃物の押圧力が低くなる箇所にはスクラッチ傷が十分に付与されないという課題を有していた。
【０００６】
また、図９、１０に示すように、固定型刃物４０をパネル部周面に押圧した状態で陰極線管２０を回転させた場合、固定型刃物４０がパネル直線部３３から同パネル角部３２に接近するにつれ、大幅に増大した回転力８７が固定型刃物４０に加わり、固定型刃物４０自身の押圧力と前記回転力８７に対する反力とが合成され固定型刃物４０に加わる力は異常な極大値を示す。
【０００７】
その結果、固定型刃物４０を取り付けた押圧手段６が反ったり、捩れたり等の変形を生じる。そして、前記昇降・回転装置４５上で真空吸着等により固定されていた陰極線管２０の位置が前記合成力によってずらされるといった現象を生じていた。陰極線管が位置ズレした場合、固定型刃物４０の押圧力が陰極線管に所望に作用せずスクラッチ傷が所望の深さに入らない。また、スクラッチ傷の位置もズレる恐れがあった。
さらに、固定型刃物４０がパネル角部３２を過ぎた瞬間、固定型刃物４０は回転力８７から開放される。また、パネル部の周面位置も固定型刃物４０から遠ざかる方向に急激に移動する。しかし、固定型刃物４０は陰極線管２０のパネル部周面の動きに追従できず、瞬間的に固定型刃物４０の押圧力が陰極線管２０に作用しない状態（押圧力が殆どゼロの極小値）となる。従って、角部を過ぎた近傍のパネル部周面にはスクラッチ傷が全く付与されないという現象を生じていた。
本発明は、円盤状刃物が陰極線管にスクラッチ傷を付与する際、円盤状刃物が陰極線管に作用する押圧力の変化をできる限り小さくし、スクラッチ傷の深さ変動や位置ずれを防止することを目的とする。また、スクラッチ傷の付与位置設定を自動化することを目的とする。
さらに、円盤状刃物が陰極線管のパネル部周面に当接する際、衝突状態でぶつかり刃先が破損するのを防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、
円盤状刃物を回動可能に保持するとともに、前記円盤状刃物の主面をールプランジャで押圧して前記円盤状刃物の回動抵抗を調節可能にしたことを特徴とするスクラッチ傷の付与装置とした。これにより、円盤状刃物と陰極線管との摩擦抵抗が前記ボールプランジャーの押圧力を上回った場合、前記円盤状刃物が回転して摩擦抵抗を緩和できる。
【０００９】
また、 ２つの円盤状刃物をプレートの両端近傍にそれぞれ回動可能に保持し、前記それぞれの円盤状刃物の主面をそれぞれボールプランジャで押圧して前記２つの円盤状刃物の回動抵抗をそれぞれ独立して調節可能にするとともに、前記プレートの長手方向中央部を回動中心として前記プレートを回動可能に支承したことを特徴とするスクラッチ傷の付与装置とした。これにより、円盤状刃物が回転する陰極線管のパネル部周面角部に接近した際、円盤状刃物の押圧力変動を緩和し、押圧力の平準化を図れる。その結果、陰極線管が位置ずれしたり、スクラッチ傷が所望の深さに入らなかったり、スクラッチ傷の位置が変動するという課題を解決できる。
さらに、加工対象物に円盤状刃物を当接させるに際し、前記円盤状刃物より先に弾性体を当接させ前記円盤状刃物が前記加工対象物に直接衝突するのを防止する円盤状刃物衝突防止手段を備えたスクラッチ傷の付与装置とした。これにより前記円盤状刃物の刃先が破損するのを防止できる。
さらに、陰極線管の近傍に配置した照明装置と、前記照明装置の光を前記パネル部外周面と平行で、かつ、割断位置と交差する方向に反射する反射鏡と、前記陰極線管の表面に当たり反射した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号変位点を検出する座標認識装置とからなることを特徴とする陰極線管に付けるスクラッチ傷の付与位置設定装置とした。これにより、スクラッチ傷の付与位置を自動的に設定できる。
さらに、陰極線管の近傍に配置した照明装置と、前記照明装置の光を前記パネル部外周面方向に反射する反射鏡と、前記陰極線管の表面に当たり反射した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号変位点を検出する座標認識装置と、前記陰極線管を昇降・回転させる手段と、２つの円盤状刃物をプレートの両端近傍にそれぞれ回動可能に保持し、前記それぞれの円盤状刃物の主面をそれぞれ押圧部材で押圧して前記２つの円盤状刃物の回動抵抗をそれぞれ独立して調節可能にするとともに、前記プレートの長手方向中央部を回動中心として前記プレートを回動可能に支承するプレート支承手段とを備えたことを特徴とするスクラッチ傷の付与装置とした。これによりパネル部全周面へのスクラッチ傷の付与を自動化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるスクラッチ傷の付与装置とスクラッチ傷の付与位置設定装置について図面とともに説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるスクラッチ傷の付与装置の分解斜視図、図２は図１の要部断面図、図３は図１の円盤状刃物が陰極線管のパネル部角部に当接する直前の状態を説明する要部平面図を示す。
本発明のスクラッチ傷の付与装置は、円盤状刃物を回動可能に保持するとともに、前記円盤状刃物の主面をールプランジャで押圧して前記円盤状刃物の回動抵抗を調節可能にしたことを特徴とする。
図１〜図３に示すように、外周に鋭利な三角形状の刃部１Ａを形成した円盤状刃物１を第１の円板３と第２の円板４とで挟持し、支軸５で押圧手段６にネジ締結する構成とした。前記第１の円板３は等間隔に複数個のボールプランジャー２を備え、前記円盤状刃物１の主面を所定に押圧している。その様子を図２に示す。ボールプランジャー２はボール（鋼球）２１、圧縮コイルバネ２２，ソケット２３、ネジ部２４、ナット２５からなる。ボールプランジャー２の押圧力はソケット２３の出入により調節可能である。勿論、圧縮コイルバネ２２のバネ定数を変更しても可能である。
押圧手段６は前記円盤状刃物１を陰極線管のパネル部周面に所定の押圧力で押圧する。
上記構成装置を用い陰極線管のパネル部全周面、特にパネル直線部からパネル角部にかけてスクラッチ傷を形成する動作について説明する。
【００１２】
図３に示すように、陰極線管の回転に伴い円盤状刃物１は陰極線管のパネル直線部３１からパネル角部３２へ移動する。円盤状刃物１がパネル角部３２に接近するに伴い円盤状刃物１の摩擦抵抗が回転力８７によって上昇する。
円盤状刃物１の主面を押圧するボールプランジャー２の設定押圧力より前記摩擦抵抗の方が上回わった時点で、円盤状刃物１が回転し、刃先に加わる摩擦抵抗上昇を緩和する構成とした。これにより、円盤状刃物１と陰極線管との摩擦抵抗が前記ボールプランジャー２の押圧力を上回った場合、前記円盤状刃物刃物が回転して摩擦抵抗を緩和できる。
前記したように、ボールプランジャー２の押圧力を所望に設定することにより、円盤状刃物１の回転が始まる摩擦抵抗負荷を最適値に設定できる。
【００１３】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２におけるスクラッチ傷の付与装置の要部平面図を示す。
この場合のスクラッチ傷の付与装置は、２つの円盤状刃物１０１、１０２をプレート１０の両端近傍にそれぞれ回動可能に保持し、前記それぞれの円盤状刃物１０１，１０２の主面を図１の場合と同様に、それぞれ複数のボールプランジャで押圧して前記２つの円盤状刃物１０１，１０２の回動抵抗をそれぞれ独立して調節可能にするとともに、前記プレート１０の長手方向中央部を回動中心として前記プレート１０を支軸１１で回動可能に支承したことを特徴とするスクラッチ傷の付与装置とした。なお、円盤状刃物１０１，１０２を陰極線管のパネル部に所定に押圧する押圧手段は実施の形態１の場合と同様である。
【００１４】
上記構成により先行する第１の円盤状刃物１０１がパネル角部３２を過ぎた際、後続の第２の円盤状刃物１０２によっても回転力８７が受けられ、各々の円盤状刃物１０１、１０２に加わる回転力は分散される。
このように実施の形態２におけるスクラッチ傷の付与装置は、円盤状刃物が回転する陰極線管のパネル部周面角部に接近した際、円盤状刃物に掛かる回転力の急激な変動を緩和し平準化を図れる。その結果、陰極線管が位置ズレし、スクラッチ傷が所望の深さに入らない、あるいはスクラッチ傷の位置が変動するという問題を防止できる。
【００１５】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３におけるスクラッチ傷の付与装置の要部分解斜視図を示す。この場合のスクラッチ傷の付与装置も実質的には実施の形態１におけるスクラッチ傷の付与装置と同様の構成であるが、陰極線管のパネル部に円盤状刃物を当接させるに際し、前記円盤状刃物より先に弾性体を当接させ前記円盤状刃物が前記パネル部に直接衝突するのを防止する円盤状刃物衝突防止手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
即ち、ゴム状弾性体８を円盤状刃物１の刃先より突出させた状態でパネル部に当接させる。その後、前記ゴム状高勢体８に連結した駆動棒９をエアーシリンダー等によって駆動し、前記ゴム状高勢体８のみをパネル部より後退させる構成とした。該構成により円盤状刃物１はパネル部に衝突することなくソフトタッチでき、刃先の欠けや折損を防止できる。
【００１７】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４におけるスクラッチ傷の付与位置設定装置の要部側面図、図７は陰極線管に入射させた照明光を撮像素子で受光した場合の受光量分布と出力信号の説明図、図８は本発明の実施の形態４におけスクラッチ傷の付与装置における概念の要部側面図を示す。
図６〜図８に示すように、本発明のスクラッチ傷の付与位置設定装置は、陰極線管２０の近傍に配置した照明装置１６と、前記照明装置１６の光をパネル部外周面方向に反射する反射鏡１７と、前記陰極線管２０の表面に当たり反射した光を受光する撮像素子２２と、前記撮像素子２２の出力信号変位点を検出する画像信号処理装置４７（座標認識装置）と、システム制御装置４９とからなることを特徴とする。
また、実施の形態４におけるスクラッチ傷の付与装置は、陰極線管２０の近傍に配置した照明装置１６と、前記照明装置１６の光を前記パネル部外周面と平行な方向に反射する反射鏡１７と、前記陰極線管２０の表面に当たり反射した光を受光する撮像管１３と、前記撮像管１３の出力信号変位点を検出する画像信号処理装置４７（座標認識装置）と、前記陰極線管２０を昇降・回転ｃ４５ｓ、２つの円盤状刃物をプレートの両端近傍にそれぞれ回動可能に保持し、前記それぞれの円盤状刃物の主面をそれぞれボールプランジャで押圧して前記２つの円盤状刃物の回動抵抗をそれぞれ独立して調節可能にするとともに、前記プレートの長手方向中央部を回動中心として前記プレートを回動可能に支承する手段とを備えたことを特徴とする。
スクラッチ傷の付与位置設定装置についてもう少し詳しく説明すると、図６〜図８に示すように、照明装置１６からの照明光１８をガラスフリット部１２と直交する向から入射させると、入射光は突起状のガラスフリット部１２によって遮光される。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、カメラレンズ１５を通した撮像素子２２表面における光量は、ガラスフリット部相当位置１２を境界にして、Ｙ軸方向で激変点を生成し、受光量に相当する撮像素子２２からの電気的出力信号の変位を、所定の閾値を設けて信号処理し、明瞭なＯＮ−ＯＦＦの出力信号を生成し、その変位点を、ガラスフリット部１２として選択的に、ほぼ１００パーセントの確率で、且つ瞬時に基準座標位置として検知し、設定し得る。
【００１８】
この後、本発明は前記基準座標位置から別途、任意に設定する距離をおいたスクラッチ傷の付与位置に、前記実施の形態１または２で説明した円盤状刃物を所定に押圧し、スクラッチ傷を支承予定深さでパネル部全周面に付与するものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、円盤状刃物と陰極線管との摩擦抵抗が前記円盤状刃物の主面を押圧するボールプランジャーの押圧力を上回った場合、前記円盤状刃物刃物が回転して摩擦抵抗を緩和できる。
また、２つの円盤状刃物をプレートの両端近傍にそれぞれ回動可能に保持した構成としたので、陰極線管の位置ズレ、スクラッチ傷が所望の深さに入らない、スクラッチ傷の位置が変動するといった問題を防止できる。
加工対象物に円盤状刃物を当接させるに際し、前記円盤状刃物より先に弾性体を当接させることにより前記円盤状刃物の刃先が破損するのを防止できる。
【００２０】
さらに、陰極線管の近傍に配置した照明装置と、前記照明装置の光を前記パネル部外周面と平行な方向に反射する反射鏡と、前記陰極線管の表面に当たり反射した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号変位点を検出する座標認識装置とでスクラッチ傷の付与位置を自動的に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクラッチ傷の付与装置の分解斜視図
【図２】図１の要部断面図
【図３】図１の円盤状刃物が陰極線管のパネル部角部に当接する直前の状態を説明する要部平面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるスクラッチ傷の付与装置の要部平面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるスクラッチ傷の付与装置の要部分解斜視図
【図６】本発明の実施の形態４におけるスクラッチ傷の付与位置設定装置の要部側面図図７はと出力信号の説明図、図８は本発明の実施の形態４におけスクラッチ傷の付与装置における概念の要部側面図
【図７】（ａ）陰極線管に入射させた照明光を撮像素子で受光した場合の受光量分布の説明図
（ｂ）（ａ）の受光量分布を出力信号に置き換えた場合の説明図
（ｃ）（ｂ） 出力信号を信号処理レベルに置き換えた場合の説明図
【図８】本発明の実施の形態４におけスクラッチ傷の付与装置における概念の要部側面図
【図９】従来のスクラッチ傷の付与装置を示す要部平面図
【図１０】従来のスクラッチ傷の付与位置設定装置を示す要部側面図
【符号の説明】
1、１０１、１０２ 円盤状刃物
2 ボールプランジャー
3 第１の円板
4 第２の円板
5支軸
6押圧手段
7 貫通穴
8 ゴム状弾性体
9 駆動棒
10 プレート
1１、５０１、５０２ 支軸
12;フリット部（ブラウン管のパネル、ファンネル接合部）
13 撮像管
16 照明装置（ランプ）
17 反射鏡
18 照明光
２０ 陰極線管（ブラウン管）
22 撮像素子
2３ 低入射光量領域
2４ 入射光量変位境界
2５ 高入射光量領域
2６ 低出力信号領域
2７ 出力信号変位境界
2８ 高出力信号領域
2９ 閾値以下の出力信号ＯＦＦの領域
３０ 閾値による出力信号ＯＮ―ＯＦＦ変位点
３１ 閾値以上の出力信号ＯＮの領域
32 パネル直線部
３３ パネル角部
４４ 刃物押圧力
４５ 昇降・回転装置
４６ スクラッチ傷付与位置
８７ 回転力
２１０ ボール
２２０ 圧縮コイルバネ
２３０ ソケット
２４０ ネジ部
２５０ ナット

Claims (6)

1. 外周に刃部を形成し後述する支軸を回動中心として回動可能に保持する円盤状刃物と、
   前記円盤状刃物を後述する第２の円板とともに挟持し、ボールと圧縮コイルバネとソケットとを含むボールプランジャーを複数個備え、前記ソケットの出入に基づいて前記圧縮コイルバネを介して前記ボールからの前記円盤状刃物の主面に対する押圧力に基く前記円盤状刃物の回動抵抗を調節する第１の円板と、
   後述する押圧手段に固定する第２の円板と、
   前記第１の円板を前記第２の円板に固定する支軸と、
   前記円盤状刃物を陰極線管のパネル部周面方向に所定の押圧力で押圧する押圧手段と、
   を有するスクラッチ傷の付与装置。
2. 外周に刃部を形成し後述するプレートの一端近傍の第１の支軸を回動中心として回動可能に保持する第１の円盤状刃物と、
   前記第１の円盤状刃物を後述する第４の円板とともに挟持し、ボールと圧縮コイルバネとソケットとを含むボールプランジャーを複数個備え、前記ソケットの出入に基づいて前記圧縮コイルバネを介して前記ボールからの前記第１の円盤状刃物の主面に対する押圧力に基く前記第１の円盤状刃物の回動抵抗を調節する第３の円板と、
   後述するプレートの一端近傍に固定する第４の円板と、
   前記第３の円板を前記第４の円板に固定する第１の支軸と、
   外周に刃部を形成し後述するプレートの他端近傍の第２の支軸を回動中心として回動可能に保持する第２の円盤状刃物と、
   前記第２の円盤状刃物を後述する第６の円板とともに挟持し、ボールと圧縮コイルバネとソケットとを含むボールプランジャーを複数個備え、前記ソケットの出入に基づいて前記圧縮コイルバネを介して前記ボールからの前記第２の円盤状刃物の主面に対する押圧力に基く前記第２の円盤状刃物の回動抵抗を調節する第５の円板と、
   後述するプレートの他端近傍に固定する第６の円板と、
   前記第５の円板を前記第６の円板に固定する第２の支軸と、
   前記第４の円板、前記第６の円板と固定し、長手方向中央部を回動中心として後述する押圧手段に第３の支軸により回動可能に接続するプレートと、
   前記第１の円盤状刃物及び前記第２の円盤状刃物の少なくとも一方を陰極線管のパネル部周面方向に所定の押圧力で押圧する押圧手段と、
   を有するスクラッチ傷の付与装置。
3. 加工対象物に前記円盤状刃物を当接させるに際し前記円盤状刃物より先に弾性体を当接させる円盤状刃物衝突防止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のスクラッチ傷の付与装置。
4. 加工対象物に前記第１の円盤状刃物及び前記第２の円盤状刃物を当接させるに際し前記第１の円盤状刃物及び前記第２の円盤状刃物より先に弾性体を当接させる円盤状刃物衝突防止手段を更に備えたことを特徴とする請求項２記載のスクラッチ傷の付与装置。
5. 前記陰極線管の近傍に配置した照明手段と、
   前記照明手段の光をパネル部外周面方向に反射する反射鏡と、
   前記陰極線管の表面に当たり反射した光を受光する撮像素子と、
   前記撮像素子の出力信号変位点を検出する座標認識手段と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のスクラッチ傷の付与装置。
6. 前記陰極線管を昇降・回転させる手段を更に備えたことを特徴とする請求項５記載のスクラッチ傷の付与装置。

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