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発明の名称 位置測定方法及びその方法に用いる測定用治具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−7520
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−156432
出願日 平成7年(1995)6月22日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】松隈 秀盛
発明者 福谷 亮人
要約 目的
アパーチャグリル等の曲率を有する被測定体の表面位置を高精度に計測する位置測定方法を得る。

構成
カラー陰極線管のアパーチャグリル等の曲率を有する被測定体の表面位置の計測時に被測定体の表面の検出タイミングを導通の遮断時に測定する位置測定方法を提供する。
特許請求の範囲
【請求項1】 陰極線管アパーチャグリル等の被測定体の表面位置を測定する位置測定方法に於いて、上記被測定体の表面に測定子を接触させた後に、更に該測定子を前進させる工程と、上記測定子を上記被測定体の表面より後退させる工程と、上記測定子の後退時に上記被測定体の表面より該測定子の接触状態が離れた状態を検出する工程とより成ることを特徴とする位置測定方法。
【請求項2】 前記被測定体はアパーチャグリルの如く表面が曲率を呈し、弾性を有して成ることを特徴とする請求項1記載の位置測定方法。
【請求項3】 前記測定子の先端を前記被測定体の表面に対接させる駆動手動がパルスモータであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の位置測定方法。
【請求項4】 前記測定子は非磁性で高導電率を有し、酸化し難い金属材料であることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のいずれか1項記載の位置測定方法。
【請求項5】 陰極線管アパーチャグリル等の被測定体の表面位置に測定子を接触させて、表面位置を測定する位置測定方法に用いる測定用治具に於いて、上記測定子の位置を基準マスタ穴に嵌合する嵌合ピン及び該測定子の複数位置を調整する測定子位置調整ピンによって調整後に上記被測定体の表面位置を測定することを特徴とする位置測定方法に用いる測定用治具。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は陰極線管のアパーチャグリルの表面位置の測定に用いて好適な位置測定方法及びその方法に用いる測定用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から1ガン3ビーム及びアパーチャグリル等を用いたカラー陰極線管はよく知られている。
【0003】この様なカラー陰極線管のフェースパネルと色選別電極の構成は図5A,Bに示す様にすだれ状のアパーチャグリル(以下AGと記す)1と、このAG1を支持するためのAGフレームを構成するための上下一対のフレーム部(以下Aメンバーと記す)2及び左右一対のフレーム部(以下Bメンバーと記す)3とから構成された色選別電極4と、蛍光体ストライプが内面に形成されるフェースパネル5と、色選別電極4をフェースパネル5に固定するためにフェースパネル5のスカート部6の内面にパネルピン7(a,b,c,d)が形成されている。
【0004】このパネルピン7の数により3ピン方式或は4ピン方式があるが図5A,Bでは4ピン方式を示している。該パネルピン7の近傍のAメンバー2及びBメンバー3にスプリングホルダ8が取り付け固定され、このスプリングホルダ8上に溶接されたスプリング9(A,B,C,D)の開口孔10にパネルピン7が嵌合されている。
【0005】上述の様に色選別電極4に溶接された例えば4個のスプリング9を介してフェースプレートのパネルピン7に位置決めされるが、色選別電極4を構成するフレーム部のA及びBメンバー2及び3にスプリング9を溶接する場合には組合わされるフェースパネル5と色選別電極4との図5Bに示す距離GHを規格寸法内に納めるGHマリッジが必要となる。このGHを得るために図5Bに示す様にパネルピン7及びこのパネルピン7が嵌合されるスプリング9の開口孔10の中心を基準とした基準面11とAG1外面との高さPGHと同じく基準面とフェースパネル5の内面までの高さPPHを計測してGH=PPH−PGHとしてフェースパネル5の内面とAG1の外面間の高さGHを求めていた。
【0006】この様なGHマリッジを得るために従来では図5Aに示す3個のスプリング7(A,B,C)の位置を基準にして、GHの高さが規定の高さになる様に色選別電極4をX,Y,Z方向に位置決めした後にスプリング9(A,B,C)を溶接していた。
【0007】即ち、図6Aに示す様に、色選別電極4はX,Y,Z方向で位置決めするために図6Aに示す様にX及びY方突当台12及び13にB及びAメンバ3及び2を突当てX及びY方向の位置出しを行った後に更にZ方向位置決め台14でZ方向の位置決めが成される。
【0008】次に、スプリング9の開口孔10の中心位置で定まる基準面11から色選別電極4のAG1の外面までの高さPGHを図6A,Bに示す様に5個所の測定子15で測定する。
【0009】この場合、AG1は所定の曲率を有しているため、図6Aに示す様にAG1の5個所■〜■の各点でPGHの計測が行われる。
【0010】又、フェースパネル5についても基準面11からフェースパネル5の内面までの高さPPHが5個所■〜■の各点で計測される。これらPPH及びPGHの値からGHが確定される。
【0011】この様なGH測定の後に位置決めを解除し、Z方向位置決め台12を上下に移動させてAG1を含む色選別電極2を動かしてGHの高さを調整して、GHマリッジが行われた後に色選別電極2を所定に位置決めし、次にスプリング9(A,B,C)を移動させて、A及びBメンバー2及び3にスプリング9(A,B,C)を溶接している。
【0012】更に、この色選別電極4に組合わされるフェースパネル5のパネルピン7の位置を溶接機16の基準ピンに転写し、スプリング7(A,B,C)でAG1、即ち色選別電極4の位置決めを行った後にスプリングDを溶接することで、色選別電極4に溶接される4個のスプリング9の開口孔10の中心位置とフェースパネル5に埋込まれたパネルピンの位置を一致させる嵌合マリッジが完了することとなる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した様に色選別電極4のAG1の外面とフェースパネル5の内面との高さGHの公差は±0.15mm以内におさめなければならずその測定方法には高精度を要求される。
【0014】従来は図6Bの様に色選別電極4のAG1に測定子15を対接させる場合は図7Aに示す様に位置決めされたAG1の外面側から測定子15を上昇させて行き図7Bの様に測定子15のチップがAG1に当接した時の導通状態を検出していた。
【0015】然し、測定子15をAG1に突当てた時にAG1は弾性を有しているためAG1が図7Bの様に変形量Δ1 だけ変形して正確な測定が困難となる問題があった。
【0016】更に、測定子15の材質としてはステンレス鋼(sus)等の表面が酸化しにくい材質を用いていたが、計測の頻度が多くなると磁性を帯びてAG1を引っ張る様になる。即ち、図7Cの様にsus製の測定子15をAG1に当接させた後に図7Dの様に測定子15を反対方向に降下させ様としても、測定子15のチップはAG1の磁性により吸着しているため、図7Eの破線で示す正常の無変形位置にあったAG1Aは実線で示す位置に変形量Δ2 だけ変形する問題が生じていた。
【0017】更に、AG1は弾性を有するだけでなく所定の曲率を有するために図6Aに示す様に所定の定められた測定位置■〜■に正確に当接させなければならないが図8の様に所定の定められた測定位置■に測定子15のチップが当たるべき所を測定子15のチップが円形を呈しているため破線の測定位置■′に測定子位置ずれを生じたときにはGHはh1 の測定誤差を発生する。この様な問題を解決するために従来は測定子15をホールドする測定子ホルダを高い精度で作製し、測定位置■〜■の位置を公差内に納める様に確保していた。然し、測定子15が■〜■と複数あるため、夫々の測定子15の相対位置を誤差内に保持することは極めて困難であった。
【0018】本発明は上述の問題点を解消した被測定体の位置測定方法及びその方法に用いる測定用治具を提供するもので、その目的とするところはAG表面位置測定精度を大幅に向上させて、GHの高さを安定化させて品質を向上させた陰極管を得るにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は陰極線管アパーチャグリル等の被測定体の表面位置を測定する位置測定方法に於いて、被測定体の表面に測定子を接触させた後に更に測定子を前進させる工程と、測定子を被測定体表面より後退させる工程と、測定子の後退時に被測定体の表面より測定子の接触状態が離れた状態を検出する工程とより成ることを特徴とする位置測定方法である。
【0020】
【作用】本発明によれば被測定体のAG1に測定子15が接した後に、更に所定パルス数だけ測定子15を押圧し、測定子15を逆に降下させた状態でAG1と測定子15のチップの導通状態が断状態に成されたときに非磁性の高導電率材質の測定子15で測定を行なう様に成したので、AGの変形量Δ1 及びΔ2 を生せず、且つ位置測定時に治具を用いるために測定子の位置ずれを生じない位置測定方法及び位置測定方法に用いる測定治具が得られる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の位置測定方法及びその方法を用いる測定治具を図1乃至図4によって詳記する。
【0022】図1乃至図3は本発明の位置測定方法を示すフローチャート、系統図並びに動作説明図を示すものである。尚、本例では従来構成で説明したと同様に色選別電極4のA及びBメンバ2及び3に架張したAG1の測定点■〜■での基準面11とAG1の外面間の距離PGHを計測する場合について説明する。
【0023】図1のフローチャートを説明する前に図3の系統図によって位置測定装置の一実施例を説明する。図3では色選別電極4のAG1の外面に対接させる測定子は測定点■〜■のすべてで行われるが図3の測定子15a,15b,15cでは図6Aの■,■,■の3点の位置に当接させて位置測定を行なうものとして説明する。
【0024】測定子15a,15b,15cは後述するも測定子ホルダ25a,25b,25c(図4参照)を介してパルスモータ17a,17b,17cによって上下動されて、測定子15a,15b,15cのチップはAG1の外面の所定位置■,■,■に当接する様に成されている。
【0025】パルスモータ17a,17b,17cはマイクロコンピュータ(CPU)20によって上下動駆動制御が成される。即ち、各パルスモータ17a,17b,17cにはデジタル−アナログ変換回路19a,19b,19cでアナログ変換した後に分配、励磁回路18a,18b,18cで入力パルスに応じ、励磁順序に応じたパルスを分配した後に励磁回路を駆動して、ステップモータ17a,17b,17cを正逆転させて、測定子15a,15b,15cを上下動させる。
【0026】測定子15a,15b,15cのチップとAG1の導通状態はアナログ−デジタル変換回路25a,25b,25cを介してCPU20に供給され、その導通状態並びに遮断状態が監視されている。
【0027】CPU20には、通常のROM21及びRAM22並びに測定開始データ等を与える操作部24を有し、位置測定データは表示部23等にCPU20を介して表示される。
【0028】上述の系統図に示す回路構成に於ける動作を図1及び図2によって説明する。
【0029】図1に於いて第1ステップST1 ではパルスモータ17a〜17cがCPU20によって駆動される。
【0030】第2ステップST2 では図1の第2ステップST2 及び図2Aに示す様に測定子15はAG1の外面の測定点■〜■に向って上昇する。
【0031】CPU20は測定子15a〜15cがAG1に導通したか否かをADC25a〜25cを介して監視している。従って第3ステップST3 に示す様に測定子15がAG1に接触していない“NO”の場合は第3ステップST3 の頭に戻されるが、図2Bの様にAG1に測定子15のチップが接触しているYESの状態では第4ステップST4 に進む。
【0032】第4ステップST4 ではCPU20はDAC19a〜19c、分配、励磁回路18a〜18cを通じてパルスモータ17a〜17cを20パルス程度正方向駆動する。
【0033】第5ステップST5 では測定子15a〜15cのチップは20パルス分AG1の外面を突き上げて図2Cに示す様にAG1は上方に持ち上げられる。
【0034】次にCPU20がパルスモータ17a〜17cを逆転させる指令を与えるとパルスモータ17a〜17cは第6ステップST6 の様に逆方向駆動し、測定子15a〜15cは図2Cの様に降下を開始して第7ステップST7 に至る。
【0035】CPU20は第8ステップST8 に示す様に測定子15a〜15cのチップがAG1の外面から離れたか否かをチェックしているので測定子15a〜15cのチップとAG1が導通状態の“NO”であれば第8ステップST8 の頭に戻されるが、測定子15a〜15cのチップが遮断状態の“YES”であれば第9ステップST9 に進み、図2Dの様にAG1から測定子15a〜15cが離れた瞬間のPGHの高さを計測する。
【0036】第10ステップST10では必要に応じて記録器等の記録され、或は表示部23に表示されてエンドに至る様に成されている。
【0037】上述のPGHの測定方法によると、測定子15のチップがAG1から離れた時にPGHの高さを計測するためのGA1に変形量Δ1 を生じさせることなく計測可能となり、AG1の表面位置精度を従来の30μmから5μmに向上することが出来た。
【0038】更に、本例では測定子15a〜15eとしてsusの代わりに非磁性で導電率が高く、且つ表面が酸化し難い銀系の合金材料が用いられている。この銀系合金としてAg(銀):35%、W(タングステン):65%のエルコン(住友電工商標)を用いているので長年の使用に対しても磁性を生ぜず測定子15a〜15eのチップがAG1の表面から離脱する時も磁性がないため変形量Δ2 を生ぜずにPGHの計測が可能となり、AG1表面の精度を従来の50μmから5μに向上可能となった。
【0039】更に、本例のAG1の外面のPGH測定方法では図4の治具の斜視図に示す様な測定用治具26を用いて測定子15の相対的位置を正確に定める様にしている。
【0040】測定治具26はベース27と基準ピン28及び測定位置調整ピン29より成る。ベース27は略々長方形板状と成され、図6Aで説明したAG1の測定点■〜■の位置に対応した5個所に透孔30が穿たれている。この透孔30に測定子位置調整ピン29が摺動自在に嵌合されている。この測定子位置調整ピン29は略円柱状部材より構成され、上端にフランジ状の摘み部29aを有し下端に測定子15a〜15eのチップが嵌合する盲穴29bが形成されている。
【0041】測定治具26のベース27にはスプリング9をA及びBメンバ2及び3に溶接する際に用いる位置出し用の治具に設けたマスタ基準32,32の位置に合わされた透孔31及び31が穿たれていて、この透孔31及び31内に円柱状に形成され上端にフランジ状の摘み28aを有する基準ピン28が摺動自在に嵌合されている。
【0042】AG1の測定点■〜■に対応する位置に配される測定子ホルダー25a〜25e上には測定子15a〜15cが立設され、位置出しベース33上で各測定子ホルダー25a〜25eの相対位置が調整可能に成されている。前記したパルスモータ17a〜17c等は図示しないが、位置出しベース33の下側に設けられている。又、円筒状のマスタ基準32,32の円筒内周内に基準ピン28の円柱部の外径が嵌合して基準位置が所定の公差内に納まる様な嵌合せ公差に選択されている。
【0043】図4に示す測定治具26では測定位置調整ピン29は1つしか透孔30に挿通されていないが、5つの透孔30に5個の測定子位置調整ピン29を嵌合させて複数の測定子位置を同時に調整出来る様に成されているので、基準ピン28をマスタ基準32の円筒内に挿通させて基準位置決めを行った後に5個の測定子位置調整ピン29によって測定子15a〜15eの測定子15a〜15eの位置関係を一定の公差内に納める様に成されている。
【0044】この様な測定装置が複数個ある場合には同一の測定治具26で測定子位置を調整することで二つの測定装置の測定子位置関係を簡単に同一公差内に納めることが可能と成る。
【0045】上述の測定治具を用いた場合、図8で説明した様に測定子15のチップが丸いこと及びAG1の外面が曲率を持っていることなどでX軸方向にずれ易いが計算上では17インチ陰極線管用のAG1の場合、従来では測定子15の位置がd:0.1mmずれた時のh1 の誤差は15μmの誤差となるか、本例の測定治具26を用いることで測定子15a〜15eの測定点■〜■位置は±50μm以内とすることが可能であり、各測定点■〜■の測定精度を±7μmとすることが可能となる。複数の測定子間の相対位置を一定とすることは、各測定データをもとに演算する場合に特に有効である。
【0046】上述の位置測定方法では測定子15がAG1と導通状態確認後に20パルス分測定子15を上動させたが、これらのパルス数はAG1の表面の張力(硬さ)に応じて20〜50パルスの範囲で変更可能である。
【0047】更に、GA1の外表面と基準面11間の高さPGHを計測する場合を説明したが、フェースパネル5の内面と基準面の高さをPPHを計測する場合にも本例の測定方法及び測定治具は適用可能である。
【0048】又、測定子15の測定点を5点■〜■として説明したが測定点位置の数に対応して測定治具26のベース27に穿つ透孔30の数が変わることは勿論である。
【0049】
【発明の効果】本発明の位置測定方法及びその測定方法を用いた位置測定治具によればAG1の位置測定精度を大幅に向上出来、複数の装置間差の誤差を無くすことが出来て測定子の測定精度は各点で15μmに向上可能となる。更にAGの距離が安定化しカラー陰極線管の品質を大幅に向上可能となる。




 

 


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