DE4213936C2 - Wärmebehandlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsanlage, insbesondere eine Wärmebehandlungsanlage, die zum Trocknen und Aushärten von Kunststoff-Schutzschichten von beispielsweise tauchbeschichteten elektronischen Bauteilen verwendet wird.

Fig. 6 zeigt einen als Trenneinrichtung bezeichneten Halter W, der im allgemeinen zum Tauchbeschichten von elektroni­ schen Bauteilen mit einem Schutzkunststoff verwendet wird, die Anschlußdrähte vom flachen Typ aufweisen.

Dieser Halter W kann eine Anzahl von Führungsrahmen 51 pa­ rallel zueinander halten, an denen elektronische Bauelemente 50 durch Löten oder ähnliches befestigt sind. Der Halter W, der solche Führungsrahmen 51 hält, wird so umgedreht, daß er die elektronischen Bauelemente 50 in ein Tauchbeschichtungs­ gefäß eintaucht, wodurch Kunststoff-Schutzschichten 52 um die elektronischen Bauelemente 50 herum gebildet werden. An­ schließend wird der Halter W zu einem Wärmebehandlungsofen transportiert, um die Kunststoffschutzschichten zu trocknen und auszuhärten.

Bei einem herkömmlichen Trocknungs- und Aushärtungsschritt wird ein Wärmebehandlungsofen mit großen Abmessungen eines Schubfüllungssystems verwendet, um eine Anzahl von Haltern gleichzeitig wärmezubehandeln.

Jedoch wird eine Wartezeit benötigt, die Anzahl von Haltern aufzunehmen, die von einem vorhergehenden Schritt (Tauchbe­ schichtungs-Schritt) gleichzeitig in den Ofen eingebracht werden müssen, was zu einem schlechteren Herstellungswir­ kungsgrad führt. Wenn eine Sammeleinrichtung zur vorüberge­ henden Speicherung solcher Halter vor und hinter dem Ofen vorgesehen wird, ist es möglich, eine kontinuierliche Behandlungsstrecke zu schaffen, wodurch die Wartezeit ausge­ schlossen wird. Jedoch muß das Fassungsvermögen einer jeden solchen Sammeleinrichtung zumindest der Anzahl der Halter entsprechen, die gleichzeitig in dem Ofen wärmebehandelt werden können. Somit wird viel Raum zum Einrichten solcher Sammeleinrichtungen und viel Zeit benötigt, um die Halter von der vorderen Sammeleinrichtung in den Ofen einzubringen und die Halter aus dem Ofen zu der hinteren Sammeleinrich­ tung auszubringen.

Um eine kontinuierliche, automatische Behandlungsstrecke einzurichten sowie solche Vorgänge zum Beschicken und Entla­ den der Halter zu vereinfachen, ist es möglich, einen konti­ nuierlichen Wärmebehandlungsofen vom Durchlauftyp bereitzu­ stellen. Die Halter werden fortlaufend in diesen Ofen einge­ führt und in ihm auf einem Förderband bewegt, um durch eine Anzahl von Kammern mit entsprechenden Temperaturen hindurch­ zugehen, die in dem Ofen für eine vorbestimmte Wärmebehand­ lung eingebaut sind.

Da jedoch ein fortlaufender Wärmebehandlungsofen nur ein ab­ gestuftes Temperaturprofil erreichen kann, ist er für den Vorgang des Trocknens und Aushärtens von Kunststoff-Schutz­ schichten nicht geeignet, da ein stufenfreies Temperaturan­ stiegsprofil für diesen Vorgang sehr wichtig ist. Ferner ist es, wenn die Strecke hinter dem Ofen aus irgendeinem Grunde angehalten wird, erforderlich, alle Produkte zu entfernen, die in diesem Ofen enthalten sind, da der Betrieb in dem Ofen nicht angehalten werden kann. Somit ist eine große Sam­ meleinrichtung erforderlich, um derartige herausgenommene Gegenstände zu speichern.

Die DE 39 09 669 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken. Diese Vorrichtung wird bei Herstellungspro­ zessen von Halbleiterelementen für das Beschichten eines Halbleiterwafers mit einem photolithographischen Lack und/oder für eine Entwicklung eines Resistfilms auf einem Halbleiterwafer, der durch ein Belichtungsgerät belichtet wurde, verwendet. Diese Vorrichtung umfaßt neben den für diese Herstellungsprozesse notwendigen Stationen auch eine Ofenstation, eine Werkstück- oder Waferkassetten-Trägersta­ tion und eine Wafer-Transportbahn, die die Überführung eines Wafers zwischen verschiedenen Bauteilen mittels eines Grei­ fers durchführt.

Die US-A-4,534,695 befaßt sich mit einem Wafertransportsy­ stem. Dieses Transportsystem dient zum Transportieren von Wafern von einer ersten Kassette zu einer Ausheilstation und von dort zu einer zweiten Ausgabekassette.

In der DE 37 15 601 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport von Wafern zwischen Kassetten und einem Schiffchen beschrieben, das einen Waferübertragungsmodulme­ chanismus mit einer Schaufel umfaßt, mittels welcher die Wa­ fer transportiert werden. Der Mechanismus ist entlang einer Schiene geführt und mittels einer Antriebsschraube angetrie­ ben. Die Schaufel ist entlang einer Führungsschiene mittels eines Antriebsmotors radial bewegbar. Bei diesem bekannten Verfahren entspricht die Anzahl der behandelten Wafer der­ jenigen Anzahl, die in Kassetten zur Zuführung und Ent­ fernung der Wafer enthalten sind.

Die EP 0386422 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Herstellen von keramischen Platten aus einem flachgezogenen Tonstrang. Einzelne Strangstücke werden in einem Vortrockner in einem Paternosteraufzug aufgenommen. Dieser Aufzug umfaßt überein­ ander angeordnete Rechen deren Zinken jeweils ein Strang­ stück von einer Rollenbahn in den Aufzug bewegen.

Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Wärmebehandlungsanlage zu schaffen, die kontinuierlich mit vorhergehenden und folgenden Behandlungsschritten ausgeführt sein kann und eine beliebige Einstellung von Temperaturpro­ filen für Wärmebehandlungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Wärmebehandlungsanlage gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Wärmebehandlungs­ anlage angegeben wird, die die Größe von Sammeleinrichtungen verringert, die vor und hinter Wärmebehandlungsöfen erfor­ derlich sind.

Die Wärmebehandlungsanlage nach der Erfindung umfaßt eine Vielzahl von Wärmebehandlungsöfen, von denen je­ der gleichzeitig eine konstante Anzahl von Werkstücken wär­ mebehandeln kann. Eine Steuerungseinheit kann Zeiten für den Beginn der Wärmebehandlungen in den entsprechenden Öfen mit konstanten Zeitversetzungen steuern und gleichförmig die Be­ handlungsstunden der Öfen steuern. Sammelbereiche sind auf der Vorder- und der Rückseite der Öfen vorgesehen: vordere Sammeleinrichtungen zum Speichern unbehandelter Werkstücke, bis sie in die Öfen eingebracht werden, und hintere Sammel­ einrichtungen, um die behandelten Werkstücke zu speichern, bis sie zu einem folgenden Schritt transportiert werden. Die vollständig in einem Ofen behandelten Werkstücke werden durch einen Wechselmechanismus zu der hinteren Sammelein­ richtung entladen; die unbehandelten Werkstücke, die auf der vorderen Sammeleinrichtung gespeichert sind, werden in die­ sen leeren Ofen durch den Wechselmechanismus eingeführt.

Bei der erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsanlage mit der vorbeschriebenen Struktur werden Werkstücke, die aufeinan­ derfolgend von einem vorhergehenden Schritt transportiert werden, zuerst in der vorderen Sammeleinrichtung gespei­ chert. Die Anzahl der so in der vorderen Speichereinrichtung gespeicherten Werkstücke wird vorzugsweise so eingestellt, daß sie gleich der der Werkstücke ist, die während der Zeit­ versetzung zum Starten der Wärmebehandlung in jeden Ofen transportiert werden. Wenn eine Wärmebehandlung in irgend­ einem Ofen vollständig abgeschlossen ist, werden die in ihm enthaltenen Werkstücke in die hintere Sammeleinrichtung aus­ gebracht, darin vorübergehend gespeichert und dann anschlie­ ßend zu einem nachfolgenden Schritt transportiert. Nachdem die in diesem Ofen enthaltenen Werkstücke in die hintere Sammeleinrichtung entladen worden sind, werden unbehandelte Werkstücke in diesen leeren Ofen von der vorderen Sammelein­ richtung her eingebracht. Somit ist es möglich, eine im we­ sentlichen kontinuierliche Strecke von dem vorhergehenden Schritt zu dem folgenden Schritt durch den Wärmebehandlungs­ schritt hindurch einzurichten.

Gemäß der Erfindung kann die Wärmebehandlungs­ anlage von einer Vielzahl von Öfen kleiner Baugröße gebildet sein, wodurch es möglich ist, unabhängig die Temperaturbe­ dingungen in den jeweiligen Öfen einzustellen. Somit können Temperaturprofile ohne weiteres in Antwort auf die Materia­ lien geändert werden. Ferner können Laborbedingungen unmit­ telbar bei der Massenherstellung angewandt werden.

Ferner wird eine Vielzahl von Öfen so verwendet, daß die An­ zahl der in jedem Ofen zu behandelnden Werkstücke verringert wird, wodurch die Zeit zum Beschicken des Ofens mit den Werkstücken und zu deren Herausnahme aus demselben verrin­ gert werden kann, und auch ein Wechselmechanismus sowie eine Speichereinrichtung in ihrer Baugröße verringert werden kön­ nen. Ferner bleiben, während einer der Öfen zum Beschicken mit Werkstücken oder zu deren Entnahme angehalten wird, die übrigen im Betriebszustand, um keinen Zeitverlust zu bewir­ ken, wodurch es möglich ist, Werkstücke wirkungsvoll wärme­ zubehandeln.

Die Werkstücke können selbsttätig in die Öfen durch eine He­ beeinrichtung, die einer der Änderungsmechanismen ist, ein­ gebracht und aus diesem entnommen werden. Wenn die Werk­ stücke in einem Ofen vollständig getrocknet und ausgehärtet worden sind, wird dessen Tür geöffnet und die Arme der Hebe­ einrichtung gelangen zu einem Bereich vor dem offenen Ein­ laß, und gehen in den Ofen, um die Werkstücke zu empfangen. Dann ziehen sich die Arme zurück und bewegen sich nach unten, um die Werkstücke auf einen Förderer zu überführen, welcher wiederum die Werkstücke in die hintere Sammelein­ richtung überführt, um sie für einen folgenden Schritt bereitzumachen. Nachdem die behandelten Werkstücke auf den Förderer überführt worden sind, werden unbehandelte, von der vorderen Sammeleinrichtung transportierte Werkstücke auf die Arme überführt. Die die unbehandelten Werkstücke empfangen­ den Arme gehen nach oben, um sie zu dem Bereich vor dem leeren Ofen zu tragen und die Werkstücke in das Gestell des Ofens zu überführen. Anschließend wird die Ofentür geschlos­ sen, um mit einer Wärmebehandlung zu beginnen. Die gleichen Vorgänge werden anschließend aufeinanderfolgend wiederholt.

Um wirkungsvolle Wärmebehandlungen durch Verringerung der Zeit zum Einbringen und Entnehmen der Werkstücke in den bzw. aus dem Ofen zu erreichen, wird es bevorzugt, eine Vielzahl von vertikal angeordneten Stufen von Gestellen in dem Ofen bereitzustellen und die Hebeeinrichtung mit Armen mit der gleichen Anzahl von Stufen wie die Gestelle bereitzustellen. Die Vielzahl von Werkstücken, die von den Armen in einer pa­ rallelen Weise gehalten werden, werden horizontal in den Ofen eingeführt und die Arme werden etwas nach unten bewegt, um alle Werkstücke auf die Gestelle zu überführen. In glei­ cher Weise kann eine Vielzahl von Werkstücken gleichzeitig aus dem Ofen auf die Arme übertragen werden.

Die vorstehenden und andere Zielsetzungen, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung der Erfindung offensichtlich, wenn diese in Zusammen­ schau mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vordere Seitenansicht, die eine Wärmebe­ handlungsanlage nach der Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Draufsicht, die diese Wärmebehandlungs­ anlage darstellt;

Fig. 3 eine rechte Seitenansicht, die die Wärmebehandlungs­ anlage darstellt;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, die eine vor­ dere Sammeleinrichtung darstellt;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung, die einen we­ sentlichen Abschnitt einer Hebeeinrichtung dar­ stellt; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die ein beispiel­ haftes Werkstück darstellt.

Wie es in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist eine Wärmebehand­ lungsanlage nach der Erfindung mit sechs Wärme­ behandlungsöfen 1 kleiner Baugröße versehen, die in zwei ho­ rizontalen Säulen und drei vertikalen Stufen angeordnet sind. Jeder der Öfen 1 ist innen mit sieben Stützgestellen 2 versehen, um sieben Werkstücke gleichzeitig wärmezubehan­ deln. Die Zeiten zum Starten der Behandlungen der Öfen 1, von denen jeder eine Behandlungszeit von 150 Minuten auf­ weist, werden mit Zeitversetzungen von 25 Minuten einge­ stellt, so daß die zwei horizontalen Säulen der Öfen 1 ab­ wechselnd die Wärmebehandlungen beginnen. Die Öfen 1 werden unabhängig von einer Steuerungseinheit 5 temperaturgesteu­ ert, die auch die Behandlungszeiten steuert. Jeder Ofen 1 ist an seiner Vorderfläche mit einer Tür 3 versehen, die durch einen hydraulischen Zylinder 4 geöffnet und geschlos­ sen werden kann, der an der oberen Oberfläche des Ofens 1 vorgesehen ist. Dieser hydraulische Zylinder 4 wird auch von der Steuerungseinheit 5 gesteuert.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine vordere Sammeleinrich­ tung 10 vor den Öfen 1 vorgesehen, um Werkstücke W (siehe Fig. 6) zu speichern, die nacheinander von einem vorherge­ henden Schritt (Tauchbeschichtungsschritt) mit konstanten Zeitabständen transportiert werden. In Fig. 4 sind keine elektronischen Bauteile in Beziehung auf die Werkstücke W dargestellt. Die vordere Sammeleinrichtung 10 wird von einem Paar von Absenkeinrichtungen 11a und 11b gebildet, die an beiden Seiten einer Fördereinrichtung 13 angeordnet sind.

Die Absenkeinrichtung 11a umfaßt ein Paar von Endlosketten 33a und mehrere L-förmige Stützen 34a, die zwischen den Ket­ ten mit konstanten Abständen angeordnet sind, um eine Seite der Werkstücke W zu stützen. Die Endlosketten 33a werden von zwei Paaren von Riemenrädern 31a und 32a angetrieben, die vertikal angeordnet sind. In gleicher Weise umfaßt die Ab­ senkeinrichtung 11b Endlosketten 33b mit Stützen 34b, die von zwei Paaren von Riemenrädern 31b und 32b angetrieben werden. Zahnräder 36a und 36b sind an den Vorderenden von Wellen 35a und 35b der unteren Riemenräder 32a bzw. 32b befestigt, so daß die Zahnräder 36a und 36b schrittweise von Motoren 12a und 12b synchron in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden. Wenn tauchbeschichtete Werkstücke W nacheinander in den oberen Endbereich der vorderen Sammel­ einrichtung 10 eingesetzt werden, werden die Werkstücke ho­ rizontal durch die Stützen 34a und 34b gehalten und um kon­ stante Abstände nach unten bewegt, wodurch sie zu der För­ dereinrichtung 13 in Positionen nahe dem untersten Teil der vorderen Sammeleinrichtung 10 transportiert werden.

Ein Wechselmechanismus wird durch eine Fördereinrichtung 13 bis 17 und eine Hebeeinrichtung 20 und 30 gebildet. Die auf die Fördereinrichtung 13 überführten Werkstücke W werden ho­ rizontal transportiert und entweder auf einer kurzen Förder­ einrichtung 14, die vor der vorderen Säule der Öfen 1 vorge­ sehen ist, oder mittels der Fördereinrichtungen 14 und 15 auf einer kurzen Fördereinrichtung 16 angehalten, die vor der Rücksäule der Öfen 1 vorgesehen ist. Die kurzen Förder­ einrichtungen 14 und 16 besitzen eine kürzere Länge als die Werkstücke W längs ihrer Transportrichtung.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind die Hebeeinrichtungen 20 und 30 in den Bereichen vorgesehen, die der kürzeren Förder­ einrichtung 14 bzw. 16 entsprechen. Die hintere Hebeeinrich­ tung 30 besitzt genau die gleiche Struktur wie die vordere Hebeeinrichtung 20, die nun ausschließlich beschrieben wird. Da die zwei horizontalen Säulen der Öfen 1 eingestellt sind, um abwechselnd die Wärmebehandlungen zu beginnen, werden die vordere und hintere Hebeeinrichtung 20 und 30 ebenfalls ab­ wechselnd angetrieben. Die Hebeeinrichtung 20 umfaßt zwei Führungsstangen 21, die vertikal in Bezug auf einen Rahmen 39 angeordnet sind, eine drehbare Kugelumlaufspindel 22, die parallel zu den Führungsstangen 21 gehaltert ist, einen Mo­ tor 24 zum Antreiben der Kugelumlaufspindel 22 über Kegel­ zahnräder 23a und 24b, und ein Hebeelement 25, welches von den Führungsstangen 21 verschiebbar geführt ist und an der Kugelumlaufspindel 22 angebracht ist.

Das Hebeelement 25 umfaßt ein Paar von stangenlosen Zylin­ dern 26, die ausgebildet sind, um horizontal ein Armstütz­ element 28 anzutreiben. Sieben horizontale Paare von gabel­ förmigen Armen 27 stehen zu den Öfen in sieben, in vertika­ ler Richtung angeordneten Stufen von einer Oberfläche des Stützelementes 28 hervor, die zu den Öfen 1 weist. Die horizontalen Zwischenräume zwischen den Paaren von Armen 27 besitzen eine größere Länge als die kurze Fördereinrichtung 14 längs der Transportrichtung, und die Arme 27 können durch Zwischenräume zwischen den langen Fördereinrichtungen 13 und 15 und der kurzen Fördereinrichtung 14 vertikal bewegt werden. Somit können die Arme 27 die Werkstücke W von der kurzen Fördereinrichtung 14 und zu dieser übertragen.

Das Hebeelement 25 ist an der untersten Position angeordnet, wenn das erste der Werkstücke W dorthin transportiert wird, und wird stufenweise jedesmal nach oben bewegt, wenn ein einzelnes Werkstück W transportiert wird, so daß sieben Werkstücke W schließlich von allen Armen 27 getragen werden.

Nachdem sieben Werkstücke W von allen Armen 27 gehalten sind, wird die Kugelumlaufspindel 22 von dem Motor 24 in Drehung versetzt, so daß das Hebeelement 25 nach oben in einen Bereich vor einem leeren Ofen 1 bewegt wird, dessen Tür 3 bereits geöffnet ist. Der Zylinder 26 wird so ange­ trieben, daß er die Arme 27 in den Ofen 1 einführt. Dann wird das Hebeelement 25 etwas aus dieser Stellung nach unten bewegt, so daß beide Endbereiche der Werkstücke W von den Gestellen 2 abgestützt werden, die in dem Ofen 1 vorgesehen sind. Nachdem die Werkstücke W auf die Gestelle 2 transpor­ tiert worden sind, werden die Arme 27 zurückgezogen und das Hebeelement 25 wird nach unten in die Ausgangsstellung be­ wegt, d. h. unter die Fördereinrichtung 14. Nachdem das Hebe­ element 25 derart nach unten bewegt worden ist, läßt die Steuerungseinheit 5 die Tür 3 durch den Zylinder 4 schlie­ ßen, um die Wärmebehandlung zu beginnen.

Wenn die Wärmebehandlung in irgendeinem Ofen 1 abgeschlossen ist, wird dessen Tür 3 geöffnet und das Hebeelement 25 wird nach oben in eine Stellung vor diesem Ofen 1 in einer ähnli­ chen Weise, wie oben angegeben, bewegt und führt die Arme 27 in den Ofen ein. Dann wird das Hebeelement 25 etwas angeho­ ben, um die Werkstücke W von den Gestellen 2 auf den Armen 27 aufzunehmen, die daraufhin zurückgezogen werden. Dann wird das Hebeelement 25 nach unten in die Lage des Förderers 14 bewegt und die Werkstücke W werden nacheinander auf die Fördereinrichtung 14 von den unteren Armen 27 überführt, da­ mit sie horizontal von der Fördereinrichtung 14 sowie den Fördereinrichtungen 15, 16 und 17 transportiert und zu der hinteren Sammeleinrichtung 40 überführt werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden hinteren Sammelein­ richtungen 40 und 41 in ähnlicher Weise wie die vordere Sam­ meleinrichtung 40 konstruktiv ausgestaltet. Die hintere Sam­ meleinrichtung 40 wird von einem Paar Anhebeeinrichtungen gebildet, die auf beiden Seiten der Fördereinrichtung 17 an­ geordnet sind. Diese Anhebeeinrichtungen umfassen viele L-förmige, horizontale Stützen 42a, die von einem Paar von Ketten 42 an ihren beiden Seitenenden geführt sind. Die Ket­ ten 42 werden synchron von Motoren 44 angetrieben, damit sie die Werkstücke W, die auf der Fördereinrichtung 17 angeord­ net sind, durch Stützen ihrer beiden Enden anheben, um die Werkstücke W nacheinander vom oberen Abschnitt der Ketten 42 durch Zylinder 45 zu einem folgenden Schritt auszubringen. Eine andere hintere Sammeleinrichtung 41 besitzt die gleiche Struktur und arbeitet in der gleichen Weise wie die Sammel­ einrichtung 40. Obgleich Fig. 1 nur einen einzigen Motor 44 und einen einzigen Arbeitszylinder 45 zeigt, sind solche Elemente unabhängig an den jeweiligen hinteren Sammelein­ richtungen 40 und 41 vorgesehen.

Die vordere und die hinteren Sammeleinrichtungen 10 bzw. 40 und 41, die Fördereinrichtungen 13 bis 17, die Anhebeein­ richtungen 20 und 30 und ähnliches werden einheitlich von der Steuerungseinheit 5 gesteuert.

Es sei angenommen, daß die Wärmebehandlungsanlage gemäß die­ ser Ausführungsform mit sechs Öfen versehen ist, von denen jeder eine Behandlungszeit von 150 Minuten zur Wärmebehand­ lung von sieben Werkstücken aufweist, und daß diese Öfen die Wärmebehandlungen mit Zeitversetzungen von 25 Minuten begin­ nen. Es sei angenommen, daß der erste Ofen seine Wärmebe­ handlung zu einer Zeit t = 0 beendet und daß die zum Entneh­ men und Einführen von Werkstücken erforderliche Zeit vier Minuten beträgt und dieser Ofen eine neue Wärmebehandlung zu der Zeit t = 4 Minuten beginnt. Daraufhin beendet der zweite Ofen seine Wärmebehandlung zu einer Zeit t = 25 Minuten und beginnt eine neue Wärmebehandlung zu einer Zeit t = 29 Minu­ ten. In gleicher Weise beendet der dritte Ofen seine Wärme­ behandlung zu einer Zeit t = 50 Minuten und beginnt eine neue Wärmebehandlung zu einer Zeit t = 54 Minuten. Daraufhin beenden der vierte, der fünfte und der sechste Ofen aufein­ anderfolgend die Wärmebehandlungen und beginnen neue Wärme­ behandlungen, nachdem die Werkstücke entnommen und in diese eingebracht worden sind.

Bei der vorbeschriebenen Wärmebehandlungsanlage werden 6×7 = 42 Werkstücke während einer Zeitdauer von 154 Minuten er­ wärmt.

Zum Vergleichszweck sei ein Ofen mit großer Bauform für ei­ nen Schub angenommen, dessen Wärmebehandlungszeit 150 Minu­ ten beträgt und der gleichzeitig 42 Werkstücke wärmebehan­ deln kann. Wenn Werkstücke mittels des oben genannten Wech­ selmechanismus diesem Schub-Ofen entnommen und in ihn ein­ gebracht werden, werden 24 Minuten zum Entnehmen und Be­ schicken von 42 Werkstücken benötigt, wie eine einfache Rechnung ergibt, da vier Minuten erforderlich sind, um sie­ ben Werkstücke zu entnehmen und einzubringen. Obgleich es möglich ist, gleichzeitig 42 Werkstücke in diesen Schub-Ofen einzubringen und aus diesem herauszunehmen, muß in diesem Fall der Wechselmechanismus vergrößert werden. Andererseits benötigt die Erfindung vier Minuten, um 42 Werk­ stücke als Ganzes zu entnehmen und einzubringen, da fünf Öfen betrieben werden, während ein Ofen angehalten wird, um die Werkstücke zu entnehmen und einzubringen. Anders ausge­ drückt bedeutet dies, daß es möglich ist, die Zeit zum Be­ schicken und Entnehmen der Werkstücke auf ungefähr 1/6 gemäß der Erfindung zu verringern, verglichen mit dem Schub-Ofen großer Bauweise. Ferner wird es aufgrund der Erfindung möglich, Wechselmechanismen kleiner Bau­ weise zu verwenden sowie auch die Zeit zum Entnehmen und Be­ schicken von Werkstücken zu verringern.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehende Aus­ führungsform begrenzt, sondern kann natürlich in verschiede­ ner Weise verändert werden. Beispielsweise kann die Wärmebe­ handlungsanlage nach der Erfindung nicht nur bei einem Schritt zum Trocknen und Aushärten von elektroni­ schen Bauteilen sondern auch bei einer Wärmebehandlung ir­ gendwelcher anderer Gegenstände verwendet werden. Jedoch ist es wirkungsvoll, die Erfindung bei einer Wärme­ behandlung von miniaturisierten Gegenständen anzuwenden, die auf einem Fließband hergestellt werden.

Obgleich sieben Werkstücke in der vorderen Sammeleinrichtung und ungefähr 14 Werkstücke in der hinteren Sammeleinrichtung bei der vorgenannten Ausführungsform gespeichert werden kön­ nen, kann die Anzahl von in den Sammeleinrichtungen spei­ cherbaren Werkstücken, unter Berücksichtigung der Beziehun­ gen zwischen der Behandlungsgeschwindigkeit des Wärmebehand­ lungsschrittes und des vorausgehenden und nachfolgenden Schrittes, beliebig geändert werden. Die Struktur der vorde­ ren und hinteren Sammeleinrichtung ist nicht auf eine solche beschränkt, die Ketten umfaßt, welche mit Stützen versehen sind, wie es bei der Ausführungsform gezeigt ist, sondern die Sammeleinrichtungen können andererseits mehrere Gestell­ rahmen umfassen, die vertikal bewegt werden, während sie beide Endabschnitte der Werkstücke tragen.

Die bei der Erfindung verwendeten Förderein­ richtungen sind nicht auf Bandfördereinrichtungen be­ schränkt, wie sie bei der Ausführungsform auftreten, sondern können andererseits auf Schienen laufende Tische umfassen.

Die Anordnung der Öfen gemäß der Erfindung ist natürlich nicht auf zwei Säulen und drei Stufen beschränkt, wie sie bei der Ausführungsform auftreten. Ferner ist die Anzahl von gleichzeitig in jedem Ofen behandelten Werkstücken nicht auf sieben begrenzt.

Ferner ist es selbst in dem Fall, daß die Öfen in zwei oder mehreren horizontalen Säulen angeordnet sind, wie es bei der Ausführungsform erscheint, ausreichend, nur eine Einheit einer Hebeeinrichtung zum Wechseln der Werkstücke vorzuse­ hen, wenn eine Hebeeinrichtung horizontal längs der Förder­ einrichtungen bewegt werden kann.

Statt der bei der Ausführungsform auftretenden Hebeeinrich­ tungen kann ein X-Y Roboter (der sich sowohl vertikal als auch horizontal bewegen kann) zum Wechseln der Werkstücke verwendet werden.

Claims (12)

1. Wärmebehandlungsanlage zur fortlaufenden Wärmebehand­ lung von Werkstücken mit,

• - einer Vielzahl von Wärmebehandlungsöfen (1), von denen jeder gleichzeitig eine konstante Anzahl von Werkstücken wärmebehandeln kann;
• - einer Steuerungseinheit (5);
• - einer vorderen Sammeleinrichtung (10) zum Speichern der Werkstücke, bevor sie in die Öfen (1) eingebracht werden; und
• - einem Wechselmechanismus (20, 30) zum Einführen der Werkstücke, die in der vorderen Sammeleinrichtung (10) gespeichert sind, in einen der Öfen (1);

dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Werkstücke eine Mehrzahl von elektro­ nischen Bauelementen (50) umfaßt, die von einem Halter (W) gehalten werden;
daß die Wärmebehandlungsanlage ferner eine hintere Sam­ meleinrichtung (40, 41) zum Speichern der die elektro­ nischen Bauelemente (50) aufnehmenden Halter (W) nach deren Wärmebehandlung in den Öfen (1) aufweist;
daß der Wechselmechanismus (20, 30) die Halter (W) nach Wärmebehandlung der elektronischen Bauelemente (50) zu der hinteren Sammeleinrichtung (40, 41) ausbringt; und
daß die Steuerungseinheit (5) die Wärmebehandlungen in den jeweiligen Öfen (1) mit konstanten Zeitversetzungen startet und stufenfreie Temperaturprofile in den Öfen (1) gleichförmig steuert.

2. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der Öfen (1) in vertikaler Richtung angeordnet ist, und daß der Wechselmechanismus folgende Merkmale umfaßt:

• - eine erste Fördereinrichtung (13) zur Entnahme von Werkstücken (W), die in der vorderen Sammeleinrich­ tung (10) gespeichert sind, nacheinander von der vorderen Sammeleinrichtung (10),
• - eine Hebeeinrichtung (20) zum Empfangen der von der ersten Fördereinrichtung (13) transportierten Werk­ stücke (W) und zum Einführen derselben in die Öfen (1), und
• - eine zweite Fördereinrichtung (17) zum Empfangen der Werkstücke (W), die aus den Öfen (1) von der Hebeein­ richtung (20, 30) entnommen worden sind, und zum Transportieren der Werkstücke (W) zu der hinteren Sammeleinrichtung (40, 41).

3. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der Öfen (1) vertikal in einer Viel­ zahl von Säulen längs der Transportrichtung durch die erste und zweite Fördereinrichtung (13, 17) angeordnet ist, und daß die Hebeeinrichtungen (20; 30) entspre­ chend den jeweiligen Säulen der Öfen (1) vorgesehen sind.

4. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (20, 30) Arme (27) umfaßt, die in Richtung zu den Eingängen der Öfen (1) vorgesehen sind, um die Werkstücke (W) horizontal nacheinander zu tragen, und daß die Werkstücke (W) durch eine vertikale und horizontale Bewegung der Arme (27) in die Öfen (1) eingeführt und ihnen entnommen werden können.

5. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme von horizontalen Paaren von gabelartigen Armen (27) gebildet sind, die in Richtung zu den Öfen (1) in gleichmäßigen Abständen hervorstehen, und daß eine dritte Fördereinrichtung (14) in einem unteren Be­ reich der Hebeeinrichtung (20, 30) vorgesehen ist, die eine kürzere Länge als die Abstände zwischen den Armen (27) aufweist, so daß die Werkstücke (W) von der drit­ ten Fördereinrichtung (14) auf die Arme (27) bei einer Aufwärtsbewegung dieser Arme überführt werden und die Werkstücke (W) von den Armen (27) auf die dritte För­ dereinrichtung (14) bei einer Abwärtsbewegung der Arme (27) überführt werden.

6. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stufen von Gestellen zur horizon­ talen Halterung der Werkstücke (W) in jedem der Öfen (1) in vertikaler Richtung mit gleichmäßigen Abständen vorgesehen ist, und daß die Arme derart vorgesehen sind, daß sie dieselbe Anzahl von Stufen wie die Ge­ stelle mit denselben gleichmäßigen Abständen darstel­ len.

7. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (20; 30) folgende Merkmale um­ faßt:

• - eine vertikal vorgesehene Führungsstange (21);
• - eine Kugelumlaufspindel (22), die parallel zu der Führungsstange (21) vorgesehen ist,
• - einen Motor (24) zum Antrieb der Kugelumlaufspindel (22);
• - ein Hebeelement (25), das verschiebbar mit der Füh­ rungsstange (21) in Eingriff steht und an der Kugel­ umlaufspindel (22) angreift, und
• - einen Zylinder (26), der an dem Hebeelement (25) zur horizontalen Bewegung der Arme (27) angebracht ist.

8. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Sammeleinrichtung (10) folgende Merkma­ le umfaßt:

• - ein vertikales Paar von Endlosketten (33a), die an beiden Seiten der ersten Fördereinrichtung (13) vor­ gesehen sind,
• - einen Motor (12a) zum synchronen Antrieb des Ketten­ paares (33a) in umgekehrter Richtung zueinander; und
• - an dem entsprechenden Paar der Ketten (33a) befe­ stigte Stützen (34a) zum Tragen beider Endbereiche der Werkstücke (W).

9. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hintere Sammeleinrichtung (40, 41) folgende Merkmale umfaßt:

• - ein vertikales Paar von Endlosketten (42), die an beiden Seiten der zweiten Fördereinrichtung vor­ gesehen sind;
• - einen Motor (44) zum synchronen Antrieb des Ketten­ paares (42) in umgekehrter Richtung zueinander; und
• - an dem jeweiligen Paar der Ketten (42) befestigte Stützen (42a) zum Tragen beider Endbereiche der Werkstücke (W).

10. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Sammeleinrichtung (10) die Werkstücke (W) in einer Anzahl speichert, die derjenigen der Werk­ stücke (W) entspricht, die von jedem der Öfen (1) be­ handelt werden.

11. Wärmebehandlungsanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (W) plattenartige Halter sind, von denen jeder eine Vielzahl von Führungsrahmen (52) pa­ rallel zueinander hält, wobei die Führungsrahmen (52) mehrere elektronische Bauelemente aufweisen, und daß das Äußere der elektronischen Bauelemente mit einem Schutzkunststoff überdeckt ist.