JPH0717408U - 微細孔加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレビのブラウン管のシャドウマスクのよう
なシャドウマスクに腐蝕加工された多数個の微細孔の欠
陥孔を高精度に、かつ容易に修正加工する微細孔加工装
置を提供する。 【構成】 シャドウマスク２を水平に固持するカートリ
ッジ３をＸ，Ｙ軸駆動機構部４によりＸ，Ｙ方向に移動
位置決めし、装置の固定側に配置される顕微鏡５により
欠陥孔位置を発見した後、顕微鏡５とシャドウマスク２
を挾んで相対向して配置される孔明け装置６により、欠
陥孔の孔加工を行う。これ等は制御装置７により自動制
御される。なお、操作盤２６とＣＲＴ２７が付設され作
業性の向上が図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多数個の微細孔を有する薄板の加工欠陥部を加工する微細孔加工装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

金属薄板アルマイト材等の平板の周縁部を除くほぼ全面に０．１［ｍｍ］乃至 ２［ｍｍ］の微細孔が極めて多数個開口形成された薄板がある。この微細孔は加 工により形成され、加工された薄板は全数検査により微細孔の有無が確認される 。極めて多数の微細孔の内、例えば、１箇所でも開孔していなかったり、開孔に 欠陥があるとその薄板は不良品となるが従来では当該不良品は適当な修正装置が ないためそのまま廃却されていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記薄板は比較的高価な物のため、修正可能な不良品をそのまま廃却すること は不経済でコストアップにつながる。一方、欠陥孔のある不良品の薄板を修正加 工する手段としては、例えば図５に示すものが上げられる。すなわち、被加工物 の薄板２９を自動工具交換装置を有する工作機械のテーブル（図略）上に固定す る。一方、スピンドル３０には、例えば、自動工具交換装置（図略）内に収納さ れていた顕微鏡３１を装着し、前記テーブルおよびスピンドル３０をＸ，Ｙ，Ｚ 軸方向に移動させ欠陥孔とその位置を検出する。次に、顕微鏡３１と孔明け具３ ２とを自動交換し、前記位置に孔明け具３２のスピンドルを位置合わせして孔明 け加工を行う。以上の手段により欠陥孔の孔修整が可能であるが作業が極めて煩 雑であり、位置合わせを高精度に行うことが難しいという問題点がある。また、 スピンドル３０に装着された顕微鏡３１を電気系に連結する作業が必要になり、 エアータービンのスピンドルを有する孔明け具３２の場合には空気源（図略）と 連結する必要があり極めて面倒である。また、欠陥孔をルーベなどでのぞきなが ら修整針を用いて手で修整する方法もあるが高度な技能を有すると共に目的の寸 法及び形状の修正孔を形成することは極めて困難である。

【０００４】 本考案は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、欠陥孔の発見とその修 整加工が迅速で容易に、かつ高精度に出来、作業効率の向上が図れると共に、コ ンパクトにまとめられる微細孔加工装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するために、薄板に形成された多数個の高精度孔 ピッチの微細孔の加工欠陥部を孔明け加工する装置であって、加工済の前記薄板 の孔明部を露出させてそれ以外の周縁部を固持する平板状のカートリッジと、当 該カートリッジを平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるＸ，Ｙ軸駆動機構部と、 前記カートリッジを挾んで装置の固定側に垂直方向（Ｚ方向）に沿って配設され る顕微鏡および孔明け装置と、前記各構成要素をコントロールする制御装置を設 けてなる微細孔加工装置を構成するものである。また、更に具体的には当該孔明 け装置のスピンドルは微細孔加工が高精度に出来るエアータービンを用いること を特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

薄板をカートリッジに固着した後、制御装置の指令によりＸ，Ｙ軸駆動機構部 を動作しカートリッジをＸ，Ｙ方向に移動する。装置の固定側に配設される顕微 鏡により、欠陥位置を確認し、カートリッジをその位置に固定する。カートリッ ジを挾んで顕微鏡と相対向する位置に配置される孔明け装置のスピンドルをＺ軸 方向に移動し欠陥孔の孔明け加工を行う。以上のように、本考案の場合には欠陥 孔を検出する顕微鏡視野の十字マーク中心部と孔明け装置のスピンドルに取付け られる孔明け具の先端が同じＺ軸上の所定位置になるように取り付けられるため 、カートリッジの移動のみで加工洩れ位置を発見することが出来、そのままの状 態で孔明け加工が行われる。そのため、加工時間が短く、かつ高精度な加工が行 われる。また、孔明け装置はエアータービンのスピンドルを採用するため、０． １［ｍｍ］程度の超微細孔の加工が可能である。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１は本実施例の全体構成 図、図２は薄板と顕微鏡および孔明け装置との係合状態を説明する拡大部分断面 図、図３は被加工物の薄板の斜視図、図４は図３の丸印Ａの拡大平面図である。

【０００８】 まず、図１により微細孔加工装置１の構成要素を説明する。すなわち、構成要 素としては、シャドウマスク２を固持するカートリッジ３と、カートリッジ３を Ｘ，Ｙ方向に移動するＸ，Ｙ軸駆動機構部４と、装置の固定側に固定される顕微 鏡５および孔明け装置６と、制御装置７等からなる。なお、これ等は箱体（図略 ）内にコンパクトに配置される。

【０００９】 シャドウマスク２はリムド鋼又はアルミキルド鋼の金属板からなり図３に示す ように無孔の周縁部２８と微細孔８を有する孔明け面９から形成される。図４に 示すように孔明け面９には極めて多数個の微細孔８がフォトエッチング技術によ り形成される。例えば、具体的には１７型ディスプレー管用シャドウマスクで微 細孔８の各々の間隔が０．２５［ｍｍ］の場合、その開孔の直径は約０．１［ｍ ｍ］でその数が１３０万個以上形成される。これら膨大な微細孔８の中にはシャ ドウマスクを製造する工程中の異物付着等により図４に示すように孔なし部が形 成される場合がある。

【００１０】 カートリッジ３は平板状の枠体からなり、シャドウマスク２の周縁部２８が当 接係合する枠部１０と、微細孔８を形成する孔明け面９を露出させる露出部１１ （図２）から形成される。なお、カートリッジ３はその一端側をＸ，Ｙ軸駆動機 構部４に連結し水平状態に片持ち支持される。

【００１１】 図１に示すように、Ｘ，Ｙ軸駆動機構部４はカートリッジ３を支持するナット 部材１２と、ナット部材１２に螺合し、Ｘ方向に沿って配置されるＸ軸送りねじ 軸１３と、これに連結するＸ軸駆動サーボモータ１４と、ナット部材１２等を搭 載する支持板１５に固定されるナット部材１２と、これに螺合しＹ軸方向に沿っ て配置されるＹ軸送りねじ軸１６と、これに連結するＹ軸駆動サーボモータ１７ 等から構成される。Ｘ軸およびＹ軸駆動サーボモータ１４，１７を作動すること によりカートリッジ３はＸ，Ｙ方向に移動する。カートリッジ３を移動する際に はシャドウマスクに傷をつけないようにカートリッジ３を空気力で浮上させる。 なお、加工時には空気を抜くことによりカートリッジ３とシャドウマスク２は密 着する。

【００１２】 顕微鏡５は図１および図２に示すようにシャドウマスク２およびカートリッジ ３の水平面と直角の垂直方向に沿って配置され、装置の不動側の支持台１８に固 定される。また、顕微鏡５側には観察部を明光するスポットライト１９が配置さ れる。

【００１３】 孔明け装置６は図１および図２に示すように、微細直径の孔明け具２０と、こ れを支持して回転するスピンドル２１と、孔明け具２０およびスピンドル２１を Ｚ軸方向に移動させるＺ軸駆動機構部２２等からなる。Ｚ軸駆動機構部２２はＺ 軸送りねじ軸２３，Ｚ軸駆動サーボモータ２４等からなる。なお、本実施例では スピンドル２１はエアタービンで駆動されるものが採用されエアー源２５に連結 する。

【００１４】 制御装置７はＸ軸駆動サーボモータ１４，Ｙ軸駆動サーボモータ１７，顕微鏡 ５，Ｚ軸駆動機構部２２，エアー源２５等と連結しこれ等の自動制御を行う。制 御装置７には操作盤２６および孔明け位置等を画像表示するＣＲＴ２７が付設さ れる。シャドウマスク２の欠陥孔を表示する表示マーク（図略）を基に操作盤２ ６からの指令によりＸ軸およびＹ軸方向にシャドウマスク２を移動させる。次に 、表示マーク近傍に写し出す顕微鏡の視野画面に基づき欠陥孔位置を正しい孔加 工位置に微少調整する。次に、エアー源２５を介してエアータービンを作動し、 スピンドル２１の回転制御を行うと共にＺ軸駆動機構部２２をコントロールし孔 明け加工を行う。

【００１５】 次に、本実施例の作用を説明する。まず、被加工物のシャドウマスク２をカー トリッジ３の下面に当接して固定する。固定方法は図に示していないが機械的固 定手段と図１および図２に示すようにエアー源２５からのエアー圧により行う。 シャドウマスク２には予め欠陥孔位置の概略場所がマークされているため、この マークを基にしてカートリッジ３をＸ軸およびＹ軸方向に移動する。この移動は 制御装置７に付設される操作盤２６により行われる。次に、顕微鏡５で前記マー ク位置近傍を観察し、その中心位置と欠陥孔位置とを合致させるべく操作盤２６ および制御装置７を動作してＸ，Ｙ位置を決める。位置決定したらＸ，Ｙ軸駆動 機構部４を図略のロック手段によりロックする。制御装置７はロック信号に基づ きエアー源２５を介してスピンドル２１を回転すると共にＺ軸駆動機構部２２を 作動し孔明け加工を行う。その状態はＣＲＴ２７に画像表示される。以上の繰り 返しによりシャドウマスク２の欠陥孔の加工が行われる。

【００１６】 以上の実施例において、カラーテレビのディスプレイ用ブラウン管内に内蔵さ れるシャドウマスクを用いて説明したが欠陥孔を有するものはこれに限定するも のではない。また、Ｘ，Ｙ軸駆動機構部４およびＺ軸駆動機構部２２の構造も本 実施例に限定するものではない。また、孔明け装置６のスピンドル２１もエアー タービン駆動のものに限らない。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような顕著な効果を奏する。 １）被加工物のシャドウマスクのみを所定位置に移動し、固定位置にある顕微 鏡で加工箇所を確認し、顕微鏡と相対向して固定側に配置される孔明け装置によ り加工欠陥部を加工する構造により、高精度の孔加工が行われる。 ２）従来技術のように、顕微鏡と孔明け装置を交換する必要がないため、作業 が極めて簡単に行われ、作業効率の向上が図れる。 ３）操作盤および表示用のＣＲＴを付設する制御装置により各部が自動制御さ れるため特に熟練を要することなく誰でもが孔加工することが出来る。 ４）各構成要素が共通の箱体内に収納および搭載されるためコンパクトにまと められ、省スペース化が図れる。 ５）不良品のシャドウマスクを廃却処分する必要がないため資源無駄使いが防 止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の全体構成図。

【図２】本実施例のシャドウマスクとそれに係合する顕
微鏡および孔明け装置の概要構造を示す拡大一部断面
図。

【図３】本実施例のシャドウマスクの概要構造を示す斜
視図。

【図４】図３の丸印Ａの拡大平面図。

【図５】従来の欠陥孔の加工手段の概要を示す部分正面
図。

【符号の説明】

１ 微細孔加工装置 ２ シャドウマスク ３ カートリッジ ４ Ｘ，Ｙ軸駆動機構部 ５ 顕微鏡 ６ 孔明け装置 ７ 制御装置 ８ 微細孔 ９ 孔明け面 １０ 枠部 １１ 露出部 １２ ナット部材 １３ Ｘ軸送りねじ軸 １４ Ｘ軸駆動サーボモータ １５ 支持板 １６ Ｙ軸送りねじ軸 １７ Ｙ軸駆動サーボモータ １８ 支持台 １９ スポットライト ２０ 孔明け具 ２２ Ｚ軸駆動機構部 ２３ Ｚ軸送りねじ軸 ２４ Ｚ軸駆動サーボモータ ２５ エアー源 ２６ 操作盤 ２７ ＣＲＴ ２８ 周縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中野 静雄 神奈川県川崎市川崎区塩浜２丁目８番１号 株式会社三精工作所内 (72)考案者 市川 雅英 神奈川県川崎市川崎区塩浜２丁目８番１号 株式会社三精工作所内 (72)考案者 大竹 康久 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内 (72)考案者 山田 誠 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内 (72)考案者 斉藤 雅夫 東京都中央区八丁掘三丁目18番９号 第２ 直平ビル３Ｆ 東京化成株式会社

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板に形成された多数個の高精度孔ピッ
   チの微細孔の加工欠陥部を孔明け加工する装置であっ
   て、加工済の前記薄板の孔明部を露出させてそれ以外の
   周縁部を固持する平板状のカートリッジと、当該カート
   リッジを平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させるＸ，Ｙ軸
   駆動機構部と、前記カートリッジを挾んで装置の固定側
   に垂直方向（Ｚ方向）に沿って配設される顕微鏡および
   孔明け装置と、前記各構成要素をコントロールする制御
   装置を設けることを特徴とする微細孔加工装置。
2. 【請求項２】 前記孔明け装置は、エアータービンのス
   ピンドルを有し、Ｚ軸方向に移動自在に形成されてなる
   請求項１の微細孔加工装置。