JP2002130959A - 積載装置のワーク受け - Google Patents
積載装置のワーク受けInfo
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Abstract
共に、高温熱処理時のワークのキズ付きを防止する。 【解決手段】 ワーク受けは、ワークWを多段に積載す
るカセット1の一部分を構成し、丸軸2、その支持部材
3、等を有する。丸軸2は、Y方向に長尺状に本例では
1本に形成されていて、X方向の両側に設けられてい
る。支持部材3は、カセット1の両側各4本の支柱13
に取り付けられていて、丸軸2を4箇所で支持してい
る。 【効果】 ワーク受けの清掃や交換時には、丸軸2を支
持部材3から容易に着脱でき、カセットの外部で簡単に
速く且つ十分に清掃できる。交換も容易である。又、ワ
ークを長尺状に連続して受けるので、ワークの支持面圧
が小さく、高温処理や振動環境下でもワークにキズがで
きない。
Description
ガラス基板から成る平板状のワークを多段に載せる積載
装置のワーク受けに関し、特に、熱処理温度が500℃
程度の高温熱処理装置に使用される耐熱カセットのワー
ク受けとして好都合に利用される。
来、例えば特開平6−66715号、10−23208
9号、10−132456号公報等の熱処理装置に見ら
れるように、熱処理室内に設置され昇降されるゴンドラ
や循環移動するカセットや昇降支持替えされる基板移載
装置等のワーク受けに載せられて熱処理されている。そ
してこの場合、ワークには液晶回路が形成されているた
め、これを傷つけないように支持接触面を最小にするべ
く、ワークをその幅方向の両端の4点又は6点程度の少
ない位置で局部的に支持するワーク受け構造が一般に採
用されている。
棒を立設してこれに各段のワーク受けをネジ等で取り付
け、その先端部分にワークを載せるようにしている。そ
のため、ワークを受ける部材が多段×多点の多数個にな
り、ワーク受けの清掃に時間がかかると共に、ワーク受
けをカセットに装着した状態で清掃するためその作業が
難しかった。
は通常230℃程度の温度で熱処理されていて、ワーク
受けには通常樹脂材が使用されていたが、最近では、こ
れよりも十分高い温度である500℃の高温用熱処理装
置が出現し、この熱処理装置に使用するカセットのワー
ク受けには、ステンレス等の耐熱材が使用されるように
なった。この場合、従来の平面状の狭い受け面を持つ多
点支持式のワーク受け構造であっても、ワーク受けの端
の部分は曲面状に面取りされているため、ワーク受けの
角がワークに当たるようなことはなく、ワークにキズ付
き等の問題は生じないと考えられていた。その結果、こ
のような高温熱処理においても、これまでの通常熱処理
温度のワーク受けと同じ多点支持式ワーク受けが採用さ
れていた。
℃程度の高い温度になればガラスの性状が多少変化した
り、又、ステンレスやセラミック等の耐熱性材料が従来
用いられていた樹脂材よりも相当硬度が高いことから、
従来通りの多点状支持構造では、ガラスにキズが付く可
能性が高くなっているおそれがある。そして発明者等
は、実験によってこのようなキズの発生を確認した。
ていて、ワークのたわみ軽減等のために、多点支持式ワ
ーク受けではワーク受けのワーク中心方向への張り出し
長さを長くする傾向にある。その場合には、ワーク受け
がガラス基板の実使用範囲又はその近傍まで入り込むこ
とになり、ワーク受けの先端部分によってワークにキズ
が付くと、製品が不良品になるため、そのようなキズ付
きが許容されない状況になっている。
が容易且つ迅速にできる共に、通常の温度よりも十分高
い温度で熱処理する熱処理装置に使用される場合であっ
ても確実にワークのキズ付きを防止でき、不良品の発生
をなくしてワークの処理能率も上げることができるワー
ク受けを提供することを課題とする。
するために、請求項1の発明は、熱処理される液晶ガラ
ス基板から成る平板状のワークを多段に載せる積載装置
のワーク受けにおいて、前記ワークを載せるときにワー
クの進む方向に直角の方向であるワーク幅方向の両側に
設けられていて前記進む方向に長尺状に形成された受け
部材と、該受け部材を少なくとも2箇所で支持するよう
に前記積載装置に設けられた支持部材と、を有すること
を特徴とする。
持部材は前記受け部材が嵌め込まれて前記両側の一定位
置で支持されるように構成された支持部と該支持部の断
面積より大きい断面積を持ち該支持部の自由端側を形成
しているつば状部とを備え、前記受け部材は前記つば状
部を通過可能なように前記ワーク幅方向に貫通した穴を
有することを特徴とする。
の特徴に加えて、前記受け部材は通常の熱処理温度より
十分高い温度に耐えられる耐熱性材料から成ることを特
徴とする。
ワーク受け及びこれを備えた耐熱カセットの構造例を示
す。ワーク受けは、熱処理される液晶ガラス基板から成
る平板状のワークWを多段として例えば図示の如く25
段に載せる積載装置であるカセット1の一部分を構成
し、受け部材としての丸軸2、その支持部材3、等を有
する。丸軸2は、ワークWを載せるときにその進む方向
であるY方向に断面積に対して長さが十分長い長尺状と
して本例ではワークWの長さとほぼ同じ長さに1本に形
成されていて、Y方向に直角の方向であるワーク幅方向
を成すX方向の両側に設けられている。支持部材3は、
丸軸2を少なくとも2箇所として本例では2箇所で支持
するようにカセット1に取り付けられている。なお、丸
軸2は通常長さに対して十分な曲げ剛性を持ち殆ど撓ま
ないため、通常2箇所で支持される。
向の一定位置で支持されるように構成されていて、本体
部分をなす大径軸部31、これより小径になっている支
持部としての小径軸部32、その断面積より大きい断面
積を持つように小径軸部32より大径になっていてその
自由端側を形成しているつば状部であるつば状ストッパ
33、大径軸部31の根元側にあって支柱13にねじ込
まれるねじ部34、締め付け用ナット部35、等を備え
ている。丸軸2は支持部材3のつば状ストッパ33を通
過可能なようにこれより少し大径になっていてX方向に
貫通した穴21を有する。この穴21は、寸法誤差等に
対応可能なように長穴になっているが、この中に位置の
固定された支持部材3の小径軸部32を入れることによ
り、丸軸2のY方向への動きを一定範囲内に規制するこ
とができる。
わせる構造として図1のものとは異なった種々な構造に
形成され得る。図3は、支持部材3の支持部を、丸軸2
を乗せてX方向の一定位置で支持できるように切欠き部
36にした例を示す。図4では、丸軸2側にも切欠き部
22を設けている。なお、受け部材としては、丸軸2に
限らず、ワークWが載置されて接触する部分がある程度
の曲率を持つ曲面状になっていれば、基本的な断面形状
は丸形に限らず四角形状や三角形状等の適当な形状であ
ってもよい。
えたワーク受けを装備したカセット1は、上下の枠板1
1、12、これらに両端を固定された本例では8本の前
記支柱13、等を主要構造部分として組み立てられてい
る。上の枠板11には重量軽減等のためにそれぞれ大き
な開口11aが明けられている。図示していないが下の
枠板12についても同様である。
及び134 の両側で合計4本の支柱には、支持部材3が
それぞれ上下方向に25段に取付けられていて、ワーク
Wは、これらの片側2本の支持部材3で2箇所で支持さ
れた丸軸2上に25段に載せられる。8本の支柱13
は、Y方向及びその反対のY´方向の両端の支柱1
31、132 及び前記中間の支柱133 及び134 で構
成されていて、両端の支柱131 、132 及び中間の支
柱133 及び134 にはそれぞれ、Y、Y´方向のワー
クWの動きを規制するワーク止め板14、15及びワー
クWのX方向の位置を案内するサイドガイド16が取り
付けられている。なお、ワーク止め板14、15を図示
の如くX方向において丸軸2の中心位置まで張り出した
構造にすれば、丸軸2のY、Y´方向の位置を規制する
こともできる。
ト1は、熱処理室内でゴンドラとして昇降するもの、一
定位置に固定配置されているもの、熱処理室に出し入れ
られるもの、等として種々の構造の熱処理装置に使用さ
れる。図5は本発明のワーク受けを装備したカセットを
取り扱えるこのような熱処理装置の一例であるクリーン
オーブンの概略構造の一例を示す。
230℃程度の通常温度、350℃程度の中間高温、又
は500℃程度の高温等の熱処理すべき温度で処理可能
な装置であり、熱処理室41、その下方に配置されてい
る空調室42、これらを囲う断熱壁43、扉44、熱処
理する熱風の流れ方向の順に設けられている加熱器4
5、モータ46aで回転駆動される送風機46、熱処理
室急冷用の冷却器47、高性能フィルタ48、等で構成
されている。ワークWのうち低温ポリシリコンTFTや
プラズマディスプレイ等は、500℃で高温熱処理され
る液晶ガラス基板の一例である。
は、通常室外でワークWが積載されたカセット1が入れ
られて熱処理される。カセット1はワークWが熱処理さ
れると室外に出される。このときには冷却器47で熱処
理室41内が急冷される。なお、本発明のワーク受け
は、例えばゴンドラ昇降式熱処理装置のように、常時熱
処理室内にあるカセットに使用されてもよいことは勿論
である。
きの温度に対応して選択される。即ち、通常の熱処理温
度である230℃程度であれば、従来通り樹脂材を使用
し、熱処理温度がこれより十分高い温度である350℃
や500℃になると、そのような温度に耐えられるよう
に、ステンレス鋼、セラミック、石英等の耐熱性材料を
使用することになる。このときには、熱処理室41を構
成する部材の材料も一般に耐熱性のあるステンレス鋼が
使用される。以上のようなワーク受けは、カセット1に
装備され、ワークWを積載してカセットと共にクリーン
オーブン4に入れられ、熱処理工程において以下のよう
な機能を発揮する。
部材である両側の25段の丸軸2の上に、ロボットハン
ド等によって本例では熱処理室の外でY方向から載せら
れる。このとき及びこれ以後に熱処理室内に出し入れさ
れるときにおいても、カセットのワーク止め14、15
及びサイドガイド16により、ワークWが丸軸2上に確
実に支持されて一定範囲内の位置に保持される。
と、空調室42内の諸機器が運転され、ワークWが所定
の熱処理温度で熱処理される。この場合、熱処理温度が
500℃にもなると、ガラスの硬度が下がるなどガラス
の性状が多少変化したり、又、ワーク受けとして従来用
いられていた樹脂材よりも硬いステンレスやセラミック
等の耐熱性材料が用いられるため、送風機46やそのモ
ータ46a等の動力機械によってもたらされる熱処理室
41の振動等により、液晶ガラス基板から成るワークW
の表面がキズ付く可能性が高くなっている。
ークWを支持すれば、従来の点支持状のワーク受けに較
べて、ワークWとその受け面との間の接触面圧が大幅に
小さくなっているため、ワークWのキズ付きを確実に防
止することができる。即ち、図6に示す如く、本発明の
ワーク受けでは、その長さをL、円と直線との接線で理
論的には点であるが実際には僅かに生ずる接線接触幅を
δwとすれば、ワークWと丸軸2との接触面積はA1 =
L×δwとなる。
本発明の丸軸2を除去して片側4本の支持部材3でその
載置部の断面を角形にしてこれでワークWを受けたとす
れば、図7(a)に示すそのY方向の長さsの4箇所の
合計長さは、例えば図1に示すようにL/10程度にな
る。一方、ワークWにたわみが生ずる等によってワーク
下面とその受け面とを断面で見て長い線状に沿わせるこ
とはできないため、同図(b)に示す如く実際に接触す
る長さは結局上記δwと同程度になる。従って、その接
触面積はほぼA´=L×δw/10となり、本発明のワ
ーク受けに較べて大幅に小さくなる。その結果、接触面
圧が10倍程度になり、キズができやすい状態になる。
けは極めて安全にできている。従って、例えば熱処理中
に500℃の環境において送風機の振動等によってカセ
ット及びワークが振動したり、振動環境複合試験を行う
ようなときに、ワーク受けにワークWの自重の数倍の接
触荷重が仮に衝撃的にかかるようなことがあっても、本
発明のワーク受けでは、ワークにキズ付きの生ずるおそ
れが全くなくなる。
明を適用したワーク受けと従来のワーク受けとを用い
て、500℃の熱処理温度を含んでワークへのキズ付き
の有無を調べる実験を行い、下表のような結果を得た。
ック丸棒を丸軸2とし、その2箇所を支持部材3で受け
てワークWを支持したときの状態を図8(a)に示す。
又、及びの石英ガラス及びステンレスピンのワーク
受け3´によってワークWを7点受けしたときの状態及
びワーク受け3´の側面形状をそれぞれ(b)及び
(c)に示す。これらの図におけるX1 、X2 、Y1 、
Y2 は、表中の丸棒のズレ量の方向を示す。
振動発生機単体の上にワークWの入ったカセット1を乗
せて実施されている。この試験では、振動発生機によっ
て全周波数範囲でXYZ方向にそれぞれ0.35、0.
32、3.7m/s2 の加速度及び22、20、405
μmの振幅をカセット1に発生させた。この振動によっ
て丸棒にはズレが生じている。
セットを強制的に振動させたりクリーンオーブン内を5
00℃の高温条件にした場合でも、本発明の丸棒使用の
ワーク受けではワークWに全くキズの発生が無かった。
なお丸棒のワーク受けでは、送風機による振動や特に振
動発生機使用の振動により、ワーク受け上のワークWに
位置ズレが生じた。しかし、クリーンオーブンでは実際
にはカセットに振動を与えるような試験をすることはな
く、又、このような位置ズレは、カセットのワーク止め
14、15及びサイドガイド16によって規制され、問
題にはならない。なお、図1(c)に示す如く、丸軸2
をワーク止め15の近傍まで延設してその間隔cを十分
小さくして、ワークWに位置ズレが生じても、丸軸2の
軸端部でワークWにキズ付きが生ずる可能性をなくして
いる。図示していないがワーク止め14側も同様であ
る。
ク受けでは、500℃の条件で石英ガラス及びステンレ
スの何れの材料の場合にもキズが発生した。図9及び図
10は、図8(b)及び(c)に示す石英ガラス板の多
点支持ワーク受け使用時に、ワーク受け3´の先端受け
面位置Pに対応するワークWの裏面位置に生じたキズK
の状態を例示した図である。キズKは白い線で囲った中
に示されているものである。これらのキズKは、図8
(b)のワーク受けのうちの3´a及び3´bのもので
ある。なお図はデジタルマイクロスコープで約23倍の
大きさに写したものであり、キズは何れもワークWの端
面Weから3mm程度内側に入った所にできた2mm程
度の長さのものである。キズの状態は目視観察でも確認
されている。なお、図ではキズのように白く写った部分
が無数に見られるが、これらはガラスのキズではなくガ
ラスを置いたときのバックシートのものである。以上の
実験から、500℃の高温条件でクリーンオーブンにあ
る程度の振動があっても、本発明を採用した丸軸2のワ
ーク受けでは、ワークWへのキズ付きを完全に防止でき
ることが確認された。
部材3のつば状ストッパ33を通過して小径軸部32に
嵌まって落ち込んでいるので、支持部材3に固定されて
いないが、カセット1に振動等の動きが生じても、穴2
1がつば状ストッパ33を越えて支持部材3から外れる
おそれは全くない。図3又は図4のような構造のワーク
受けでは、丸軸2又はその切欠き部22が支持部材3の
切欠き部36に嵌まり込んでいるだけであるから、両者
の結合状態が多少外れやすい傾向になるが、振動発生機
を使用しない通常のクリーンオーブン等では、丸軸2が
支持部材3から外れて脱落するようなおそれはない。
5がオフになり、熱処理室急冷用の冷却器47が運転さ
れ、熱処理室41内が十分冷却されると、扉44が開け
られてカセット1が取り出され、熱処理すべきワークを
積載した新たなカセット1が再び熱処理室41に入れら
れ、以上と同じ方法で熱処理される。このようなワーク
Wの高温熱処理をある程度の期間実施すると、ワーク受
けを構成する丸軸2に微量の汚れが付着することがあ
る。そして、液晶ガラス基板からなるワークの熱処理工
程ではクリーンな環境及びワーク処理条件が厳しく要求
されるので、カセット1は通常2〜3週間程度に一度清
掃される。又、ワーク受けは熱変形やワークハンドリン
グ時の損傷等によって交換されることもある。
部32に嵌まって落ち込んでいる穴21の形成された丸
軸2を人が手で少し持ち上げ、穴21とつば状ストッパ
33とを位置合わせすることにより、工具を使用するこ
となく、丸軸2を支持部材3から容易に取り外すことが
できる。そして、カセット1の外部の広い操作性のよい
場所で丸軸2を容易に短時間で十分に清掃することがで
きる。又、必要時に丸軸2を容易に交換することができ
る。なお、図3及び図4のワーク受けでは、支持部材3
から丸軸2を取り外す操作は一層容易である。
の装置の支持部材3に相当する受け部材のワークWの載
せられる部分を清掃する必要があるが、その数が丸軸2
の数倍になり多いと共に、狭いカセット内で作業する必
要があるため、清掃作業がやりにくく時間がかかると共
に清掃の程度も悪くなっていた。なお、支持部材をカセ
ットから取り外して清掃するとすれば、工具が必要なる
と共に、取外し作業が更に大変になる。
発明においては、積載装置に設けられた支持部で支持さ
れる長尺状の受け部材がワークの幅方向の両側に設けら
れているので、受け部材の清掃や交換が容易になる。
ジ止め等で固定的に取り付けられ、これを構造部材から
取り外すことは容易でないと共に、受け部材を少なくと
も2箇所で受けるためその数は少なくとも受け部材の2
倍になる。ところが、清掃や交換が必要になるのは主と
してワークを載せてこれと接触する受け部材であるの
で、その数が少ないため、その分だけ清掃や交換が容易
になる。
持するようにするので、受け部材を支持部材に固定的に
取り付けてもよいが、通常その必要性は少なくなる。即
ち、受け部材と支持部材とを嵌合関係に結合する等によ
り、熱処理工程中では両者の結合が外れず、清掃や交換
のときには人が手で扱うことによって容易に両者の結合
を分離できる構造にすることができる。その結果、工具
等を使用することなく、清掃や交換の必要のある受け部
材を支持部材から容易に取り外して、積載装置の外の広
くて操作性のよい場所において、これを容易に短時間で
十分に清掃することができる。
材でワークを支持すれば、従来の点支持状のワーク受け
に較べて、ワークと接触する接触面積を大幅に増加さ
せ、ワークの接触面圧を大幅に低減させることができ
る。その結果、振動や高温環境下においても熱処理時の
ワークのキズ付きを確実に防止し、不良製品を無くして
熱処理工程の能率を上げることができる。
明に加えて、支持部材に受け部材を嵌め込んで両側の一
定位置で支持できる支持部とこの部分より大きい断面積
を持ちその自由端側を形成しているつば状部とを設ける
と共に、受け部材にこのつば状部を通過可能なようにワ
ーク幅方向に貫通した穴を設けるので、受け部材の穴を
支持部材のつば状部を通過させて支持部に嵌脱させるこ
とにより、受け部材を支持部材に容易に着脱することが
できる。
クを受ける状態にしたときには、受け部材の穴がつば状
部より大きくても、受け部材の穴がこれより断面積の小
さい支持部材の支持部に嵌まり込むので、この穴がつば
状部を越えることはなく、受け部材と支持部材との結合
状態を確実に維持することができる。即ち、受け部材が
支持部材から外れて脱落するためには、仮に受け部材が
支持部材に2箇所だけで支持されていたとしても、2箇
所の受け部材の穴が同時に2箇所の支持部材のつば状部
を越えるなければならないので、積載装置に振動等があ
ってもそのようなおそれは全くない。その結果、ワーク
受けの安全性を確保しつつ、受け部材を支持部材に容易
に着脱できるようにして、清掃や交換時の取り扱い性を
よくすることができる。
請求項2の発明に加えて、受け部材を通常の熱処理温度
である230℃程度より十分高い温度として例えば50
0℃に耐えられる耐熱性材料にするので、ワークを高温
で処理可能なワーク受けを提供することができる。そし
て、受け部材を上記のような長尺状にするので、ステン
レス等の硬い材料であっても、ワークとの接触面積が十
分大きくなっているため、接触面圧を下げて高温又はこ
れに加えて振動環境下においても、ワークへのキズの発
生を防止することができる。
を示し、(a)は平面図、(b)は縦断面図、(c)は
平面図、(d)は正面図、(e)は後面図であり、
(a)及び(b)では拡大して示している。
示し、(a)は平面図で(b)は正面図である。
面図である。
し、(a)及び(b)はそれぞれ(b)及び(a)のa
−a線及びb−b線断面図である。
て熱処理する熱処理装置の一例であるクリーンオーブン
の側面図である。
し、(a)は正面図で(b)は側面図である。
(a)は平面図で(b)は正面図である。
ワーク受けを用いた実験時のワーク支持状態を示す平面
図で(c)は従来のワーク受けの正面図である。
を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
向) Y Y方向(ワークの進む方向)
Claims (3)
- 【請求項1】 熱処理される液晶ガラス基板から成る平
板状のワークを多段に載せる積載装置のワーク受けにお
いて、 前記ワークを載せるときにワークの進む方向に直角の方
向であるワーク幅方向の両側に設けられていて前記進む
方向に長尺状に形成された受け部材と、該受け部材を少
なくとも2箇所で支持するように前記積載装置に設けら
れた支持部材と、を有することを特徴とするワーク受
け。 - 【請求項2】 前記支持部材は前記受け部材が嵌め込ま
れて前記両側の一定位置で支持されるように構成された
支持部と該支持部の断面積より大きい断面積を持ち該支
持部の自由端側を形成しているつば状部とを備え、前記
受け部材は前記つば状部を通過可能なように前記ワーク
幅方向に貫通した穴を有することを特徴とする請求項1
に記載のワーク受け。 - 【請求項3】 前記受け部材は通常の熱処理温度より十
分高い温度に耐えられる耐熱性材料から成ることを特徴
とする請求項1又は2に記載のワーク受け。
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Cited By (10)
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