JP2003045328A - カーボン塗布方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定して高品質に塗布できるカーボン塗布装
置を提供する。 【解決手段】 筆28を回転可能で角度調整可能に塗布ハ
ンド29に保持させる。パネル11の面方向および奥行き方
向に移動可能な３軸の直交座標ロボット27を動作させ
る。塗布ハンド29に設けられた筆28の穂先を、予め設定
してある複数の軌跡ポイントを有する塗布軌跡によって
塗布する。筆28の形状変化や取付け状態の変化、穂先の
劣化などに対する塗布軌跡の補正などを外部入力操作盤
45により随時入力し、随時変更可能とする。安定して高
品質なカーボン塗布状態になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管のパネル
内面に導電性カーボンを筆によって塗布するカーボン塗
布方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、陰極線管では、ファンネルに設
けられたアノード端子に印加される２０ｋＶないし３０
ｋＶの高電圧を、パネル内面に形成された蛍光面の導電
層であるアルミニウム層に印加させる必要がある。この
高電圧は、アノード端子、ファンネル内部導電膜、金属
製のパネルピンの順序で印加される。また、このパネル
ピンは、パネルの内周面に内側に向って植設されてお
り、パネル内面に形成された蛍光面のアルミニウム層と
の間は、導電性カーボンを塗布して導電接続し、アルミ
ニウム層に高電圧を印加している。

【０００３】そして、従来、このカーボン塗布として
は、たとえば特開平５−１９８２６０号公報に記載した
方法が知られている。

【０００４】この特開平５−１９８２６０号公報には、
５軸の垂直多関節ロボットを用い、この垂直多関節ロボ
ットのロボットハンドの先端に保持された筆により、筆
先に供給されるカーボンを塗布する。この場合、５軸の
垂直多関節ロボットのロボットハンドにより所定の軌跡
に沿って筆を移動させ、カーボンを塗布できる。

【０００５】このように、５軸の垂直多関節ロボットを
用いたので、塗布範囲の自由度が大きく、１台で複数の
パネルピンに導電性カーボンを塗布できる。また、垂直
多関節ロボットの関節軸によって筆の軸芯を中心として
穂先を回転できるので、塗布品質を向上させている。

【０００６】ところで、近年、製造工程では装置の小形
化および高速化が要求されており、導電性カーボンの塗
布においては、筆の形状による塗布軌跡の変化を随時に
外部操作で変更できることが望まれている。

【０００７】しかしながら、たとえば上述の特開平５−
１９８２６０号公報に記載されている５軸の垂直多関節
ロボットを用いた塗布作業では、図９で示すように、パ
ネル11の内周に植設されたパネルピン12にカーボンを塗
布する際には、筆13はロボット14の比較的大きなロボッ
トハンド15に取り付けられているため、パネル11の内面
との間の空間的な余裕が少ない。このため、塗布軌跡を
変更する場合は、ロボット14の動作姿勢によってはロボ
ットフレームとパネル11とが干渉する場合があり、この
ような干渉を避けるためにリアルタイムでの変更は困難
である。

【０００８】また、従来技術では、筆13をロボット14の
関節軸によって回転させているため、一般的にはスカラ
ー制御になり姿勢を制御しにくいとともに、ロボット14
のフレームの影響で、図１０で示すように、筆13の塗布
角度が水平に対して上向き姿勢に制限される。このた
め、筆13の穂先に過剰に供給された導電性カーボン16が
垂れ、パネル11の内面に形成された導電層としてのアル
ミニウム層17の有効面に飛散するおそれがある。

【０００９】さらに、このような制限から、図１１で示
すように、パネル11の内面に形成されたアルミニウム層
17とパネルピン12との間の塗布軌跡18は直線による小さ
なものとなり、十分な接続面積を得るために２ヶ所塗布
しなければならない。このため、１本のパネルピン12当
り２回の塗布動作が必要であり、しかも１台のロボット
14によって複数本、たとえば通常４本のパネルピン12に
対して塗布することから、多くの塗布作業時間を必要と
し、作業の高速化が制限される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の技術
では、塗布軌跡の変更や補正を随時できず、カーボンに
垂れが生じたり、作業時間の高速化に制限を受け、安定
した高品質のカーボン塗布状態を効率よく得ることが難
しい問題を有している。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、安定して高品質に塗布できるカーボン塗布方法およ
びその装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、陰極線管のパ
ネル内面に導電性カーボンを筆により塗布するカーボン
塗布方法であって、筆の塗布軌跡を外部操作により随時
設定変更可能として設定し、前記筆は、筆先の方向を調
整可能であるとともに前記パネルの面方向および奥行き
方向に移動可能であり、設定された塗布軌跡に従って移
動して塗布するもので、筆の形状や取付け状態を変化さ
せたり、穂先が劣化しても、随時、塗布軌跡を変更ある
いは補正でき、安定して高品質のカーボン塗布状態にで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態のカ
ーボン塗布装置を図１ないし図８を参照して説明する。
なお、従来例で説明した部分に対応する部分には同一符
号を付して説明する。

【００１４】図１および図２に示すように、21は枠状の
装置フレームで、この装置フレーム21の上方にはベース
プレート22が水平方向に設置されている。このベースプ
レート22上には、ブラウン管などの陰極線管のパネル11
を内面が下向きの状態で載支する受座23が設けられると
ともに、パネル11を位置決め固定する位置決め機構24が
設けられている。また、このベースプレート22上には、
パネル11を吸着保持する移載装置25が配設され、この移
載装置25はベースプレート22上と図示しない他の装置と
の間でパネル11を移載する。

【００１５】また、装置フレーム21上のベースプレート
22との間には、複数台、たとえば２台の塗布機構として
の３軸の直交座標ロボット27が配置される。この３軸の
直交座標ロボット27は、図３で示す筆28の保持部として
の塗布ハンド29を有し、この塗布ハンド29をベースプレ
ート22上に載置されたパネル11の面方向、すなわちＸ、
Ｙ方向および奥行き方向、すなわちＺ方向に移動させ
る。

【００１６】そして、塗布ハンド29を軸芯を中心に回転
可能な状態で、筆28の筆先の方向である軸方向角度を調
整可能に保持するもので、図３で示すように、Ｌ型の第
１のブラケット31、第２のブラケット32および第３のブ
ラケット33の３つと第１の傘歯車34、第２の傘歯車35お
よび第３の傘歯車36の３つを有する。また、第１のブラ
ケット31は３軸の直交座標ロボット27の作動端に固定し
て取り付けられるもので、一辺部の左側面にはモータな
どの回転駆動機37が取り付けられている。

【００１７】また、第２のブラケット32は一辺部が第１
のブラケット31の一辺部に接合して取り付けられてお
り、回転駆動機37によって回転駆動される第１の傘歯車
34を有する。また、この第２のブラケット32は、第１の
傘歯車34の回転軸を中心に任意の角度まで回動可能に構
成されている。

【００１８】さらに、第３のブラケット33は一辺部が第
２のブラケット32の他辺部上に接合して取り付けられて
おり、第２のブラケット32および第３のブラケット33に
共通の軸受38により、第１の傘歯車34と噛み合う第２の
傘歯車35を回転可能に取り付けている。また、この第３
のブラケット33は、軸受38を中心に任意の角度に回動す
る。

【００１９】さらに、この第３のブラケット33は、他辺
部が第２の傘歯車35と噛み合う第３の傘歯車36が回転可
能に取り付けられている。この第３の傘歯車36の回転軸
は第３のブラケット33を貫通し、第３のブラケット33の
反対側にて筆固定軸39と結合している。この筆固定軸39
の一端と筆28の基端部とはテーパ状の嵌合構成となって
おり、筆28を容易かつ即座に交換できる。

【００２０】そして、第２のブラケット32および第３の
ブラケット33をそれぞれ任意の角度に回動し固定するこ
とにより、筆28を３次元上の任意の角度に調整できる。
また、回転駆動機37を回転させることにより、第１の傘
歯車34、第２の傘歯車35および第３の傘歯車36を介して
筆28の穂先28aを、軸心を中心として回転できる。

【００２１】なお、第１の傘歯車34、第２の傘歯車35お
よび第３の傘歯車36の３つを用いてあらゆる角度に対応
できるようにしたが、筆28の角度が回転駆動機37の回転
軸に対して直角の状態で使用する場合は、第１の傘歯車
34および第３の傘歯車36の２つを用いて噛み合わせれば
よい。

【００２２】また、図１および図２に示すように、装置
フレーム21上にはカーボン撹拌タンク41が設置されてお
り、このカーボン撹拌タンク41の内部には導電性カーボ
ン16が充填されている。また、導電性カーボン16の調合
成分の分離をなくすため内部には攪拌機構が設けられて
いる。

【００２３】さらに、装置フレーム21上のカーボン攪拌
タンク41の近くには定量ポンプ42が設置されており、カ
ーボン攪拌タンク41内の導電性カーボン16を供給ノズル
43により、 筆28の穂先28aに供給する。また、供給ノズ
ル43は、安定した供給量とするように吐出径が小さく設
定されており、管種毎に予め設定された供給量のカーボ
ンを定量ポンプ42によって筆28の穂先28aに供給する。

【００２４】また、外部入力操作盤45、制御盤46および
ロボット制御盤47で制御手段48を構成し、この制御手段
48はたとえば軌跡ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅなどに基
づき塗布軌跡を３軸の直交座標ロボット27に予め設定す
るとともに、この塗布軌跡をたとえば外部入力操作盤45
からの軌跡ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅなどに基づく外
部操作により随時変更可能としている。

【００２５】このような機能を達成するため、外部入力
操作盤45は装置フレーム21上の操作し易い高さに設けら
れ、外部入力操作盤45のたとえば盤面に設けたタッチパ
ネルなどの操作器具により、塗布軌跡などの操作情報を
任意に入力できる。また、制御盤46およびロボット制御
盤47はともに装置フレーム21内に設けられている。さら
に、制御盤46は内蔵された演算装置により、外部入力操
作盤45から入力された情報などに基づいて筆28の塗布軌
跡を算出し、筆28の筆先が上向きとならないように角度
調整し、また、筆28の筆先が上向きとなることを規制し
てロボット制御盤47に出力する。ロボット制御盤47は制
御盤46から入力した塗布軌跡などのデータに従って、３
軸の直交座標ロボット27を直接的に駆動制御する。

【００２６】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００２７】まず、カーボンを塗布する場合、移載装置
25によって、パネル11を内面が下向きの状態でベースプ
レート22上の受座23上に載置させる。そして、パネル11
は図７および図８で示すように、内面に導電層としての
アルミニウム層17が形成されており、内周面には図示し
ないシャドウマスク保持用のパネルピン12が複数本、た
とえば４本内側に向って植設されている。また、パネル
ピン12の植設位置は、図７に示すように各コーナ部であ
ったり、図８に示すように各辺の中間部であったりする
が、管種によって決まっている。

【００２８】次に、定量ポンプ42を動作させ、カーボン
攪拌タンク41内の導電性カーボン16を供給ノズル43によ
り筆28の穂先28aに供給する。このカーボン供給量は、
管種毎に予め設定されており過不足なく穂先28aに供給
される。

【００２９】そして、３軸の直交座標ロボット27を動作
させて、塗布ハンド29に設けられた筆28の穂先28aを、
予め設定してある塗布軌跡の開始位置に移動させる。こ
こで、塗布軌跡は、たとえば図５で示すように複数の軌
跡ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを有している。すなわ
ち、パネル11の内周面のパネルピン12の一側面側でパネ
ル有効面寄りの軌跡ポイントＡから、パネルピン12の外
周面に接する軌跡ポイントＢ，Ｃに達し、このパネルピ
ン12の外周面に沿って他側面側の軌跡ポイントＤに至
り、パネル11の端部寄りの軌跡ポイントＥに達する塗布
軌跡である。

【００３０】したがって、３軸の直交座標ロボット27に
より筆28の穂先28aを軌跡ポイントＡに移動させ、ここ
で回転駆動機37により筆28を回転させ、軌跡ポイント
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを有する塗布軌跡上に移動させ、導電性
カーボン16を塗布する。

【００３１】ここで、塗布ハンド29はＬ型の第１のブラ
ケット31、第２のブラケット32および第３のブラケット
33の３つと第１の傘歯車34、第２の傘歯車35および第３
の傘歯車36の３つを主体としたもので小形に構成でき、
図４で示すように、パネル11内においても空間的余裕を
十分にとることができる。

【００３２】このため、塗布軌跡を多少変更してもパネ
ル11の内面と干渉を起こすおそれはなく、随時、塗布軌
跡を変更あるいは補正できる。たとえば多管種混合生産
に伴う塗布軌跡の変更や、筆28の形状変化や取付け状態
の変化、穂先28aの劣化などに対する塗布軌跡の補正な
どを、外部入力操作盤45により随時入力できる。この塗
布軌跡の変更、補正は、外部入力操作盤45のタッチパネ
ル画面により入力する。すなわち、予め定めた複数の軌
跡ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの変更をロボット座標
軸、すなわちＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸上の移動距離として
入力し、結果をモニタで確認することにより、所望の塗
布軌跡が得られる。その結果、常に安定した高品質のカ
ーボン塗布状態にできる。

【００３３】また、パネル11内における空間的余裕が十
分大きいため、図５で示したような大きな塗布軌跡にで
きる。このため、 塗布された導電性カーボン16はアルミ
ニウム層17およびパネルピン12と十分大きな接続面積が
得られ、図１１で示した従来例のように２ヶ所塗布する
必要はなく、１ヶ所のみ塗布すればすみ作業時間が短縮
される。

【００３４】さらに、３軸の直交座標ロボット27を２台
設けてあり、この２台の３軸の直交座標ロボット27によ
り複数本、たとえば４本のパネルピン12に対して並行し
て塗布作業を実施すれば、従来の１台のロボットによる
作業に比べ作業時間を短縮できる。

【００３５】さらに、塗布状態において、図４で示すよ
うに、３次元に角度変化可能な塗布ハンド29により、筆
28は穂先28aが下向きの状態に保持することができる。
また、制御盤46およびロボット制御盤47は、筆28の筆先
が上向きとなることを規制して筆28を制御するので、図
１０で示した従来例のように、筆28が上向きの状態で塗
布されることはない。したがって、穂先28aから筆28側
にカーボンの垂れが生じることはなく、高品質な塗布状
態を維持できる。

【００３６】なお、上記実施の形態では塗布機構として
３軸の直交座標ロボット27を示したが、同様の機能を奏
するものであれば他の構成の機構を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、塗布軌跡を外部操作に
より随時設定変更可能として筆の塗布軌跡を移動するも
ので、筆の形状や取付け状態を変化させたり、穂先が劣
化しても、随時、塗布軌跡を変更あるいは補正でき、安
定して高品質のカーボン塗布状態にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のカーボン塗布装置を示
す正面図である。

【図２】同上側面図である。

【図３】同上筆を保持する保持部を示す斜視図である。

【図４】同上保持部に保持された筆による塗布状態を示
す断面図である。

【図５】同上カーボン塗布軌跡を示す正面図である。

【図６】同上側面図である。

【図７】同上塗布対象のパネルの内側の構成を示す斜視
図である。

【図８】同上塗布対象の他のパネルの内側の構成を示す
斜視図である。

【図９】従来例のロボットハンドとパネルとの関係を示
す図である。

【図１０】従来例のロボットハンドとパネルとの関係を
示す図である。

【図１１】従来例の塗布軌跡を説明する正面図である。

【符号の説明】

11 パネル 12 パネルピン 16 導電性カーボン 17 導電層としてのアルミニウム層 27 塗布機構としての３軸の直交座標ロボット 28 筆 29 保持部としての塗布ハンド 48 制御手段 Ａ〜Ｅ 軌跡ポイント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AC49 AC57 AC93 DA23 DB07 DC19 EA02 EB01 4F040 AA12 AB20 AC02 BA02 CA08 DA14 4F042 AA06 AB06 BA08 ED11 FA24 5C028 AA03 AA10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管のパネル内面に導電性カーボン
   を筆により塗布するカーボン塗布方法であって、 筆の塗布軌跡を外部操作により随時設定変更可能として
   設定し、 前記筆は、筆先の方向を調整可能であるとともに前記パ
   ネルの面方向および奥行き方向に移動可能であり、設定
   された塗布軌跡に従って移動して塗布することを特徴と
   するカーボン塗布方法。
2. 【請求項２】 塗布軌跡は、塗布軌跡上の軌跡ポイント
   で設定することを特徴とする請求項１記載のカーボン塗
   布方法。
3. 【請求項３】 筆は、筆先が上向きとならないように角
   度調整して塗布することを特徴とする請求項１または２
   記載のカーボン塗布方法。
4. 【請求項４】 筆は、筆先が上向きになることを規制さ
   れて制御されることを特徴とする請求項１ないし３いず
   れか記載のカーボン塗布方法。
5. 【請求項５】筆は、パネル内面に形成された導電層と前
   記パネルの内周面に植設されたピンとの間に導電性カー
   ボンを塗布するもので、 筆をパネル内周面のピンの一側面側でパネル有効面寄り
   の位置からピン外周面に接する位置に移動させ、このピ
   ンの外周面に沿って他側面側に移動させた後、パネル端
   部寄りの位置に移動させて塗布することを特徴とする請
   求項１ないし４いずれか記載のカーボン塗布方法。
6. 【請求項６】 陰極線管のパネル内面に導電性カーボン
   を筆によって塗布するカーボン塗布装置であって、 前記筆を、筆先の方向を調整可能に保持する保持部を有
   し、この保持部を前記パネルの面方向および奥行き方向
   に移動可能な塗布機構と、 この塗布機構に、 前記筆の塗布軌跡を予め設定するとと
   もに、 この塗布軌跡の設定を外部操作により随時変更可
   能とし、設定された塗布軌跡に従って筆を移動させて塗
   布させる制御手段とを具備したことを特徴とするカーボ
   ン塗布装置。
7. 【請求項７】 塗布機構は、３軸の直交座標ロボットを
   有することを特徴とする請求項６記載のカーボン塗布装
   置。
8. 【請求項８】 制御手段は、塗布軌跡を塗布軌跡上の軌
   跡ポイントで設定することを特徴とする請求項６または
   ７記載のカーボン塗布装置。
9. 【請求項９】 保持部は、塗布状態における筆の筆先が
   上向きとならないように筆の軸方向を３次元で角度調整
   可能に構成されていることを特徴とする請求項６ないし
   ８いずれか記載のカーボン塗布装置。
10. 【請求項１０】 制御手段は、塗布状態における筆の筆
    先が上向きとなることを規制することを特徴とする請求
    項６ないし９いずれか記載のカーボン塗布装置。
11. 【請求項１１】 制御手段は、パネル内面に形成された
    導電層と前記パネルの内周面に植設されたピンとの間に
    導電性カーボンを塗布する際に、塗布軌跡を、パネル内
    周面のピンの一側面側でパネル有効面寄りの位置からピ
    ン外周面に接する位置に達し、このピンの外周面に沿っ
    て他側面側に至り、パネルの端部寄りの位置に達するも
    のとすることを特徴とする請求項６ないし１０いずれか
    記載のカーボン塗布装置。