JP2003257985A - 熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
加熱板式熱処理装置を提供する。 【解決手段】 熱処理装置は、昇降可能で多段に加熱板
を備えた前列装置3及び後列装置7、昇降しない中間列
装置6、ワークWを載せる管2を各列間で移動可能に載
置する前後移動装置8、最終段ワークWb とその支持管
2b とを分離してワークを搬出可能な搬出装置10、後
列側から前列側にワークと分離された単独管2c を戻す
管戻し装置12、新ワークWnを搬入し戻された単独管
2c に載せるワーク搬入装置15、最上段でワークを送
り方向Y1 に移動させる最上段移動装置17、等を有す
る。 【効果】 加熱板があっても、一定の出入り口からワー
クを搬入/搬出して昇降移動させて枚葉処理できるの
で、装置の占有スペースを小さくし熱効率を良くするこ
とができる。
Description
る平板状のワークを多数枚の加熱板で加熱して搬出する
ようにした熱処理装置に関し、フラットパネルディスプ
レイ用ガラス基板等の枚葉式熱処理装置として好都合に
利用される。 【0002】 【従来の技術】放射加熱板のような発熱する加熱板でフ
ラットパネルディスプレイ用等のガラス基板からなるワ
ークを熱処理する装置としては、トンネル状の熱処理室
内に複数の加熱板を並設し、その下をコロコンベアやシ
ャトルビームによってワークを通過させて熱処理するよ
うにした横型トンネル式の装置が一般的である。しかし
ながら、このような装置では、1段の水平搬送式である
ために広大な床面積が必要になる。 【0003】又、縦型装置としては、一般的なものとし
て、図16に示す如く、熱処理室22内に放射加熱板1
を多段に固定設置し、それぞれの間隔の中でワークWを
支持管2で支持し、ワークWを放射加熱板で加熱し、図
において紙面直角方向の両側になるワークの搬出側及び
搬入側にロボットを設け、熱処理の終了した段のワーク
Wを搬出し新ワークを搬入するようにした装置が知られ
ている。しかしながら、このような装置では、各段毎に
ワークの搬入及び搬出用の扉が設けられ、これを開閉す
る必要があるため熱ロスが多くなること、ワークの出入
口側にロボットを設けるため、その動作範囲として広い
スペースが必要になること、等の問題がある。 【0004】なお、熱風循環式のように加熱板を用いな
い装置では、多段の段間でワークを昇降しつつ一ヶ所だ
けからワークを出し入れするようにした装置が一般的で
あるが(例えば特開平10−68592号、10−73
379号公報参照)、このような装置は加熱板で加熱す
る形式の装置には適用できない。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
技術における上記問題を解決し、占有する配置スペース
が少なく熱効率の良い熱処理装置を提供することを課題
とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、1枚づつ搬入される平板状のワークを多数
枚の加熱板で加熱して搬出するようにした熱処理装置に
おいて、前記搬入から前記搬出する方向である送り方向
及びこれと反対の戻り方向からなる縦方向に直角な横方
向に前記加熱板から張り出す張出部を持つ長さに長尺状
に形成されていて前記ワークを支持可能なように1枚の
ワークに対して少なくとも2本設けられるワーク支持部
材と、前記加熱板が前列加熱板として前記搬入される側
に一定の間隔で上下方向に多段に配設され昇降可能にさ
れていて前記ワークを支持したワーク支持部材を載置可
能で前記ワークを加熱可能にした前列装置と、前記加熱
板が中間列加熱板として前記前列装置と並列状に前記一
定の間隔で上下方向に多段に配設されていて前記ワーク
を加熱可能にした中間列装置と、前記加熱板が後列加熱
板として前記中間列装置に対して前記前列装置と対称に
前記搬出される側に配設され昇降可能にされていて前記
ワークを支持したワーク支持部材を載置可能で前記ワー
クを加熱可能にした後列装置と、前記前列装置と中間列
装置と後列装置とからなる3列装置のうちの隣同士の2
列装置の位置に相互間の干渉を回避するように配設され
前記縦方向に往復移動可能で前記ワーク支持部材の前記
張出部を支持可能な受け部材を備えた前後移動装置と、
前記後列加熱板のうちの最下段の加熱板で加熱された最
下段ワークを最下段ワーク支持部材から分離する分離機
構を備え分離された前記最下段ワークを前記送り方向に
移動して搬出するワーク搬出装置と、前記最下段ワーク
を分離された前記最下段ワーク支持部材である単独ワー
ク支持部材を前記後列装置の位置から前記前列装置の位
置に移動させるワーク支持部材戻し装置と、新たなワー
クを外から前記送り方向に移動して搬入し搬入された前
記新たなワークを前記単独ワーク支持部材で支持させる
結合機構を備えたワーク搬入装置と、前記前列加熱板の
うちの最上段の加熱板で加熱された最上段ワークを載せ
た前列最上段ワーク支持部材を前記送り方向に前記後列
装置の位置に移動させる最上段移動装置と、を有するこ
とを特徴とする。 【0007】 【発明の実施の形態】図1は本発明を適用した熱処理装
置の概略の全体構成の一例を示し、図2乃至図6は各部
の構造例を示す。熱処理装置は、1枚づつ搬入される平
板状のワークであるフラットパネルディスプレイ用ガラ
ス基板等のワークWを多数枚の加熱板として通常使用さ
れるものであり電気ヒータを内蔵して赤外線を放射する
ように構成された放射加熱板等からなる加熱板1で加熱
して搬出するようにした装置であり、ワーク支持部材と
しての管2、前列装置3、中間列装置6、後列装置7、
前後移動装置8、ワーク搬出装置10、ワーク支持部材
戻し装置である管戻し装置12、ワーク搬入装置15、
最上段移動装置17、等を有する。 【0008】又、通常の構造部分として、断熱壁21、
これで囲われた熱処理室22、装置の稼働中には常時閉
鎖されている断熱扉23、ワークの搬入側及び搬出側に
それぞれ一箇所設けられている入口24及び出口25、
熱処理室の下方で本体構造に結合されている支持フレー
ム26、断熱壁の外側でワークの予熱及び予冷効果を持
たせるようにワークの入口及び出口部分を囲っているケ
ーシング27、等を備えている。 【0009】管2は、図5及び図6にも示す如く、搬入
から搬出する方向である送り方向Y 1 及びこれと反対の
戻り方向Y2 からなる縦方向Yに直角な横方向Xに加熱
板1から張り出す張出部2aを持つような長さに長尺状
に形成されていて、ワークWを支持可能なように1枚の
ワークに対して少なくとも2本として本例では2本設け
られている。なお、ワーク支持部材としては、加熱板1
上に載せられると共に張出部2aを持つ長尺物であれ
ば、断面が三角形や四角形等の多角形や楕円形など適当
な形状のものでよい。又、加熱板1は通常ワークWより
大きくなっているが、加熱板よりワークの方が大きい場
合には、張出部2aはワークからも張り出すように設け
られる。 【0010】前列装置3では、加熱板1が前列加熱板1
Fとして搬入される側である入口24側に一定の間隔と
してピッチpで上下方向Zに多段として本例では図2乃
至図4に示すように10段に配設され昇降可能にされて
いて、ワークWを支持した管2を載置可能でワークWを
加熱可能なようにされている。 【0011】即ち、前列加熱板1FのそれぞれをX方向
の両側に立設された支柱31及び連結板32に取り付
け、これらを昇降板33を介して昇降機構40で支持し
て昇降させるようにしていて、それぞれの前列加熱板1
Fには、本例では最上段加熱板1Ftを除いて管2を載
せられる前列管受け34が取り付けられていて、ワーク
Wを支持した管2が前列管受け34に載せられると、そ
の上の前列加熱板1FによってワークWが加熱されるよ
うになっている。なお図1では、上記10段の加熱板を
最上段加熱板1Ftと最下段加熱板1Fb と中間の8段
を1段だし示した中間段加熱板1Fmとして示してい
る。 【0012】昇降機構40は、本例ではカムとクランク
とを組み合わせた機構を採用していて、モータ41、こ
れで回転駆動されるカム42、図4に示す如くアーム4
3に連結されてカム42の回転によって矢印のようにス
イング動作をするカムフォロワ44、この動作によって
回転される伝導軸45、そのトルクを伝達するアーム4
6、その自由端に連結され上下方向に動くピン47、そ
の動きである昇降を伝達する昇降駆動板48、これに連
結された昇降軸49、その昇降を案内するリニアガイド
50、昇降軸49に連結され昇降及び支持された前記昇
降板33、等によって構成されている。 【0013】モータ41、伝導軸45、リニアガイド5
0等は前記支持フレーム26に取り付けられたり支持さ
れたりしている。なお、昇降装置としては、このような
機構に代えて、エアーシリンダ等のシリンダ装置、ボー
ルネジ機構、クランク機構等の周知の適当な直線移動機
構を用いることができる。 【0014】中間列装置6では、加熱板1が中間列加熱
板1Mとして前列装置3と並列状に同じピッチpで上下
Z方向に多段として本例では前列装置3と同じ10段に
配設されていて、ワークWを加熱可能にしている。即
ち、中間列加熱板1MのそれぞれをX方向の両側に立設
された支柱61及び連結板62に取り付け、支柱61を
支持フレーム26に固定して取り付けている。従って、
昇降しないと共に管2を支持することもないが、中間列
加熱板1Mの位置に来たワークWを加熱することができ
る。 【0015】後列装置7では,加熱板1が後列加熱板1
Bとして中間列装置6に対して前列装置3と対称に搬出
される側である出口25の側に配設され昇降可能にされ
ていて、ワークWを支持した管2を載置可能でワークW
を加熱可能にしている。 【0016】即ち、後列加熱板1Bは前列加熱板1Fと
同ピッチで同段数配設され、後列加熱板1Bのそれぞれ
をX方向の両側に立設された支柱71及び連結板72に
取り付け、これらを昇降板73を介して本例では前列装
置用の昇降機構40を兼用してこれで支持して昇降させ
るようにしている。それぞれの後列加熱板1Bには、同
様に最上段加熱板1Btを除いて管2を載せられる後列
管受け74が取り付けられていて、ワークWを支持した
管2が後列管受け74に載せられると、その上の後列加
熱板1BによってワークWが加熱されるようになってい
る。 【0017】昇降装置40を兼用する構造としては、伝
導軸45を前列装置3側に加えて後列装置7側にも延設
し、後列装置7に対しても、アーム46、ピン47、昇
降駆動板48、昇降軸49及びリニアガイド50を設
け、昇降軸49を前記昇降板73に連結するようにして
いる。 【0018】このように前列装置3と後列装置7とに昇
降装置40を兼用すれば、装置の簡素化や低コスト化を
図ることができる。そして本例では、後述するように、
前列加熱板1Fと後列加熱板1Bとが同じ動作をできる
ようにしているので、このように同じ昇降装置を使用す
ることにより、作動の同期化を図る必要がなくなり、作
動を一層確実に行わせることができる。なお、後列装置
7に対して別の昇降装置を設けることも可能である。 【0019】前後移動装置8は、前列装置3と中間列装
置6と後列装置7とからなる3列装置のうちの隣同士の
2列装置の位置に相互間の干渉を回避するように配設さ
れていて、縦方向Yに往復移動可能で管2の張出部2a
を支持可能な受け部材として縦移動管受け81を備えて
いる。 【0020】即ち、図2乃至図6と共に図7(a)でも
分かりやすく示す如く、加熱板1でワークWが加熱され
るように加熱板1の数に対応して設けられる管2を受け
られる縦移動管受け81のそれぞれの位置を、X方向
(図1〜3では紙面に直角な方向)において加熱板1の
範囲内にありこの上で管2を受ける管受け34及び74
より外側の位置にして、この縦移動管受け81を、X方
向の両側に加熱板1と干渉しないように立設されY方向
に移動しても加熱板1及びその支柱31、61、71の
存在範囲外の位置になるように配設したX方向の両側の
支柱82に取り付け、これらを両側と上の連結板83、
84で連結すると共に、支柱82を本例では縦移動機構
9で縦移動されるビーム91に結合している。 【0021】この縦移動管受け81は、縦方向Yには移
動可能であるが、上下Z方向には一定位置にあり、図3
に示す如く10段の後列加熱板及び固定された10段の
中間段加熱板下の位置に対応して同様に10段に設けら
れている。なお図1では、上記10段の縦移動管受け8
1を最上段縦移動管受け81tと最下段縦移動管受け8
1b と中間の8段を1段で示した中間段縦移動管受け8
1mとして示している。 【0022】縦移動機構9は、図8にも模式的に分かり
やすく示すように、横方向Xの両側で縦方向Yの全体に
伸びたビーム91に取り付けられリニアガイド92と嵌
合する連結板93、これに取り付けられたボールナット
94、軸受95等で回転自在に支持されたボールネジ9
6、これを回転させるサーボモータ97、等によって構
成されている。なお、これに代えて、エアーシリンダ等
の他の機構を採用可能である。 【0023】ワーク搬出装置10は、後列加熱板1Bの
うちの最下段加熱板1Bb で加熱された最下段ワークW
b を管2から分離する分離機構11を備え、これによっ
て分離された最下段ワークWbを送り方向Y1 に移動し
て搬出可能にする装置である。この搬出には、本例では
前記縦移動機構9を兼用し、そのビーム91にX方向の
中心側に伸びるように配設した搬出スライダー101を
用いている。なお、これに代えて独立の縦移動装置を用
いることも可能である。 【0024】分離機構11は、本例では、図7(b)に
も示す如く、昇降可能でワークWの範囲外の位置に設け
られた分離用昇降管受け111、これと干渉することな
くワークWだけが載せられる分離用ワーク受け112、
縦Y方向に移動可能で分離用昇降管受け111の下降動
作によってこれと干渉することなく管2だけが載せられ
る分離用縦移動管受け113、等によって構成されてい
る。部材113はスライダーのビーム91に直接取り付
けられている。但し、ビーム91に取り付けられた前後
移動装置8の支柱82に取り付けられてもよい。 【0025】この中で、分離用昇降管受け111は、本
例では後列加熱板1Bが取り付けられた支柱71に取り
付けられ、その昇降機構40で昇降されるようになって
いる。なお、構造が多少複雑になるが、管受け111は
別の昇降装置で昇降されてもよい。 【0026】一方、分離用ワーク受け112を昇降させ
る昇降機構200は、本例では昇降機構40と同様のも
のであり、兼用されているモータ41、これで回転駆動
されるカム202、図4に示す如くアーム203に連結
されてカム202の回転によって矢印のようにスイング
動作をするカムフォロワ204、この動作によって回転
される伝導軸205、そのトルクを伝達するアーム20
6、その自由端に連結され上下方向に動くピン207、
その動きである昇降を伝達する昇降板208、これに連
結され分離用ワーク受け112を昇降させる昇降軸20
9、その昇降を案内するリニアガイド210、等によっ
て構成されている。 【0027】伝導軸205、リニアガイド210等は前
記支持フレーム26に支持されたり取り付けられたりし
ている。なお、昇降装置としては、このような機構に代
えて、エアーシリンダ等のシリンダ装置、ボールネジ機
構、クランク機構等の周知の適当な直線移動機構を用い
ることができることは昇降装置40の場合と同様であ
る。 【0028】管戻し装置12は、最下段ワークWb を分
離された最下段管である単独ワーク支持部材としての単
独管2c を後列装置7の位置から前列装置3の位置に移
動させる装置であり、本例では、前側及び後側戻し用ワ
ーク支持部材受けとして戻し用縦移動管受け13及び前
記分離用縦移動管受け113と、中間列装置6の位置に
設けた戻し用昇降ワーク支持部材受けとして単独管受け
144とを設けている。なお、単独管2c は、図1で
は、単独管になって戻される途中の中間列装置6にある
ものを太い線で単独管2c として示している。 【0029】縦移動可能にされる戻し用縦移動管受け1
3は、本例では分離用縦移動管受け113と同様にスラ
イダーのビーム91に直接取り付けられていてこれによ
って縦移動可能にされている。 【0030】単独管受け144は戻し昇降機構14とし
て構成されている。戻し昇降機構14は、本例では、前
記昇降装置200の伝導軸205によって昇降されるア
ームで昇降されるレバー141、その中間支点142、
レバー141の他端141aに結合された逆動作昇降軸
143、これに取り付けられた前記単独管受け144、
等によって構成されている。管受け13と144とは、
図7(c)にも示すように互いに干渉しない位置関係に
なっている。なお、これらを独立の移動機構や昇降機構
にすることも可能である。 【0031】ワーク搬入装置15は、外から新たなワー
クである新ワークWnを送り方向Y 1 に移動して搬入し
新ワークWnを単独管2cで支持させる結合機構16を
備えている。新ワークWnを搬入する機構としては、本
例ではワーク搬出装置10と同様に縦移動機構9を兼用
し、そのビーム91にX方向の中心側に伸びるように立
設した搬入スライダー151を用いている。なお、これ
に代えて独立の縦移動装置を用いることも可能である。 【0032】結合機構16は、本例では分離機構11と
同様の構造になっていて、昇降可能でワークWの範囲外
の位置にあって戻し用縦移動管受け13に載って前列装
置側に移動してきた単独管2cを取り上げられるように
設けられた結合用昇降管受け161、図7(d)にも示
す如くこれと干渉することなく搬入されてきた新ワーク
Wnを昇降させて単独管2cによって取り上げられるよ
うにワークの範囲内に設けられた結合用ワーク受け16
2、等によって構成されている。 【0033】結合用昇降管受け161は、本例では前列
加熱板1Fが取り付けられた支柱31に取り付けられ、
その昇降機構40で昇降されるようになっている。な
お、構造が多少複雑になるが、別の昇降装置で昇降され
てもよい。結合用ワーク受け162は、分離用ワーク受
け112を昇降させる昇降機構200で昇降される。即
ち、その伝導軸205からアーム等を介してリニアガイ
ド210’で案内され昇降される昇降軸209´に結合
されている。 【0034】最上段移動装置17は、前列加熱板1Fの
うちの最上段の加熱板1Ftで加熱された最上段ワーク
を載せた最上段ワーク支持部材を送り方向Y1 に後列装
置7の位置に移動させる装置であり、本例では、中間列
装置6の最上段位置で最上段管2tを支持可能で昇降可
能にされた中間列最上段ワーク支持部材昇降支持機構で
ある上端管昇降機構18を備えている。この機構18
は、図7(e)にも示す如く前後移動装置8の縦移動管
受け81との間で管2tをやり取りできるようにこれと
干渉しない位置に設けられている。 【0035】上端管昇降機構18は、本例では、戻し昇
降機構14と同様に昇降装置200の伝導軸205を使
用している。即ち、この軸のトルクを上下動に変換し、
リニアガイド181を介して昇降軸182を昇降可能に
し、これに管2tを受ける最上段管受け183を取り付
けている。なお、これを独立の昇降機構にすることも可
能である。 【0036】以上の諸装置によってワークWの搬入、上
昇、横送り、下降、搬出の全動作が可能になるが、本例
の装置では、搬入側でのワークのスライダーへの搭載及
び搬出時のスライダーからの取出の便宜のため、搬入及
び搬出側でワークWを昇降させる昇降機構19を設けて
いる。この昇降機構19も昇降装置40を利用したもの
であり、伝導軸205で昇降されリニアガイド191で
案内される昇降軸192、Y方向の中心位置に狭い幅で
二列に延設された支持板193、等で構成されている。 【0037】図1及び図9乃至図15は、以上のような
熱処理装置においてワークが熱処理されるまでの移動状
態を示す。本例の熱処理装置は、結局のところ、縦移動
だけの機構と昇降だけの機構との組合せで構成されてい
ると共に、縦移動では、1台のサーボモータ97でビー
ム91を往復移動させ、縦移動機構の全てをこれに結合
し、昇降では、各種昇降機構からなる昇降部分を1台の
モータ41で駆動し、カム及び回転伝導軸を加熱板用と
その他用との2種類の42、202及び45、205に
した構成にされている。従って、装置の構造及び動きが
極めて簡素化されていて、作動の信頼性が高い。 【0038】このような機構において、モータでは、通
常、回転動作のタイミング及び回転量が自動制御され、
これらに対応して各機構が目的にあったタイミングで必
要十分なだけの動作量になるように定められる。以下で
は、このように駆動される各機構の動作について説明す
る。 【0039】図1は、仮に基準状態として、ビーム91
の送り方向Y1 への移動により、同時に、搬入スライダ
ー151によって新ワークWnが前列装置3に搬入さ
れ、全ての縦移動管受け81(以下単に「受け81」と
略す)にワークWが載せられて前後移動装置8が中間列
装置6及び後列装置7の位置に来て、最終段で分離され
た最終段ワークWbが搬出スライダー101によって熱
処理室22外に搬出されると共に、前後列装置3、7の
加熱板1F、1Bが下降していて中間列加熱板1Mと同
じ高さの基準位置Po になり、一方、逆動作昇降軸14
3が上昇していてワークWbから分離された太い線で示
す単独管2cが単独管受け144に取り上げられている
状態を示す。熱処理の1タクト動作の終了兼開始状態を
示している。 【0040】図9は、後列装置7のワークW及び管2の
下降と単独管2cの縦移動が開始され、図1の状態から
加熱板1F及び1Bが中間位置P1 まで上昇し、加熱板
1Bが受け81からワーク及び管を取り上げ、一方、単
独管受け144が逆動作によって下降し、単独管2cが
戻し用縦移動管受け13に載せられ、更に、最上段移動
装置17の上端管昇降機構18が最上段移動装置として
も使用される前後移動装置8の最上段受け81t上の最
上段管2t及びその上の最上段ワークWtを最上段管受
け183上に取り上げた状態を示す。なお、最終段の加
熱板1Bbより下には加熱板がなく、従って後列管受け
74の無い位置では、分離用昇降管受け111によって
最終段の管2b及びワークWbが受けられる。 【0041】図10は、後列装置7のワークW及び管2
の1ピッチpの下降動作の途中状態示し、図2の状態か
ら、ワークW及び管2を取り上げられた受け81が戻り
方向Y2 に少し移動して管支持位置から外れ(a)、こ
れによって下降が可能になった加熱板1Bが受け81の
位置を通り越して中間位置P2 =Po に下がり(b)、
管2を1段下げて支持する必要のある受け81が送り方
向Y1 に管支持位置まで復帰した状態(c)を示す。 【0042】図11は、後列装置7の加熱板1Bが更に
下降して1ピッチp下の位置P3 になり、ワークW及び
管2が1ピッチ下がって受け81に支持されると共に、
受けのない最下段では最終段ワークWb及び最終段管2
bが分離用昇降管受け111からそれぞれ分離用ワーク
受け112及び分離用縦移動管受け113に移載された
状態を示す。これにより、後列装置7における前後移動
装置8でのワークの一段下降動作が完了し、受け81の
うちの最上段受け81tは管及びワークのない空の状態
になり、最下段ではワークWbと管2bとが分離されそ
れぞれ別に処理可能にされる。管2bは新たな単独管に
なる。 【0043】図12は、ビーム91が戻り方向Y2 に移
動し、前後移動装置8及びビーム上の他の部材13及び
113がそれぞれ前列及び中間列装置3、6の位置にな
り、搬出スライダー101が熱処理室に入り搬入スライ
ダー151が熱処理室から出た状態を示す。そして、こ
れ位の時期に前工程から次に熱処理されるべきワークW
が熱処理室外の昇降機構19の搬入側の支持板193に
載せられると共に、熱処理済みの最終段ワークWbが搬
出側の支持板193から取り上げられてその後の生産ラ
インに送られる。 【0044】又、太線で示す旧単独管受け2cが新ワー
クWnを支持可能な状態になり、ワークを分離された管
2bが次の単独管受け2c´となって中間列装置6の位
置に来て、前列装置3におけるワークWの上昇及び単独
管受け2cと新ワークWnとの結合が可能になる。 【0045】図13は図9に対応する図であり、前列装
置3のワークW及び管2の上昇が開始され、図12の状
態から加熱板1F及び1Bが低位置P3 から少し上昇し
た中間位置P4 になり、加熱板1Fが受け81からワー
ク及び管を取り上げ、又、前列装置3の支柱31に取り
付けられている結合機構16の結合用管受け161も上
昇し、前列装置3側に来た戻し用縦移動管受け13から
単独管2c及び結合用ワーク受け162から新ワークW
nを取り上げて両者を結合した状態を示す。 【0046】又、単独管受け144が逆動作によって上
昇し、新単独管2c´が分離用縦移動管受け113から
単独管受け144に取り上げられた状態を示す。更に、
中間列装置6の位置には、管及びワークWのない空の状
態になった最上段の受け81tを含む受け81が移動し
てきた後、最上段移動装置17の上端管昇降機構18
が、最上段移動装置としても使用される前後移動装置8
の最上段受け81t上に最上段管2t及びその上の最上
段ワークWtを載せた状態を示している。なお、中間列
装置の位置にあって最上段管受け183によってワーク
Wtを取り上げられて前列装置の位置に移動した最上段
の受け81tは空の状態になっている。 【0047】図14は図10に対応する図で、前列装置
3のワークW及び管2の1ピッチpの上昇動作を示し、
図13の状態から、ワークW及び管2を取り上げられた
受け81が送り方向Y1 に少し移動して管支持位置から
外れ(a)、これによって上昇が可能になった加熱板1
Fが受け81の位置を通り越して高い中間位置P5 に上
がり(b)、管2を1段上げて支持する必要のある受け
81が戻り方向Y2 に管支持位置まで復帰した状態
(c)を示す。 【0048】図15は図11に対応する図で、前列装置
3の加熱板1Fが下降して基準位置Po と同じ位置に復
帰し、前後移動装置8においてワークW及び管2が1ピ
ッチ上がって受け81に支持された状態を示す。これに
より、前列装置3における前後移動装置8でのワークの
一段上昇動作が完了し、空になっていた前列装置位置の
最上段受け81tを含み前列装置3及び中間列装置6の
位置の全ての受け81上に管及びワークが載せられた状
態になる。そして、前後移動装置8が中間列装置6及び
後列装置7の位置に移動すると、図1の基準状態に復帰
することになる。 【0049】以上のような熱処理装置によれば、ワーク
Wの移動のために熱処理室22内にワークWの搭載され
ていない列ができるが、装置の占有スペースが熱処理室
22と、ワークの予熱及び予冷効果を持たせるように通
常設けられるワークの搬入と搬出のためのスペースだけ
であるため、ロボットによるワークハンドリングスペー
スを必要とする従来の熱処理装置よりも、装置の占有ス
ペースを小さくすることができる。 【0050】又、ワークが熱処理装置内で昇降及び移動
されるため、ワークWを搬入及び搬出する入口及び出口
をそれぞれ一定位置で一か所にすることができる。その
結果、従来の装置で必要であった例えば10段の装置の
各段ごとに設けられる多数の扉が不要になり、扉の開閉
機構として特別のものが不要になると共に、内外気が流
通する可能性のある部分が最小になるので、装置の熱効
率を大幅に改善することができる。 【0051】 【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項1の
発明においては、熱処理装置が所定の構成を備えたワー
ク支持部材と前列装置と中間列装置と後列装置と前後移
動装置とワーク搬出装置とワーク支持部材戻し装置とワ
ーク搬入装置と最上段移動装置とを有するので、加熱板
があるために直接これを越えて昇降できないワークを昇
降可能にし、一定位置に設けた1つの入口からワークを
搬入し、所定の熱処理時間ごとに、一定位置に設けた1
つの出口からワークを搬出し、従来の加熱板式の熱処理
装置ではできなかったワークを循環させる枚葉処理方式
によるワークの熱処理をすることができる。 【0052】即ち、前後移動装置が前列装置と中間列装
置と後列装置とからなる3列装置のうちの隣同士の2つ
の装置の位置に相互間の干渉を回避するように縦方向に
移動可能に配設されていると共に、ワーク支持部材の張
出部を載置可能な受け部材を備えているので、前後移動
装置が中間列装置と後列装置の位置にあるときに、後列
装置の位置において、それぞれの後列加熱板の下であっ
てその範囲の外側の位置でワークに対応して多段に設け
られる受け部材によってワークの載せられたワーク支持
部材を支持し、昇降可能でワーク支持部材を載置可能な
後列加熱板を上昇させ、その上に受け部材からワーク支
持部材を取り上げ、縦方向に移動可能な前後移動装置を
その方向に少し移動させて受け部材の位置をワーク支持
部材の位置から縦方向にずらし、それぞれの後列加熱板
上のワーク支持部材を通過可能になったその下の受け部
材の位置を通過させて下降させ、再び受け部材を縦方向
に移動させてワーク支持部材を載置可能な位置に復帰さ
せ、それから更に後列加熱板を下降させ、その上に載っ
ていたワーク支持部材を1段下の受け部材に載せること
により、多段の受け部材においてワーク支持部材を1段
下降させることができる。 【0053】この動作により、受け部材の最上段は空に
なり、最下段の受け部材に載っていたワーク支持部材は
それより下に下りることになる。そして、下に下りた最
下段のワーク支持部材上の最下段ワークを、所定の熱処
理時間の経過により、ワーク搬出装置によって熱処理装
置から搬出することが可能になる。 【0054】このワーク搬出装置は、最下段ワークを最
下段ワーク支持部材から分離する分離機構を備えている
ので、分離した最下段ワークを送り方向に移動して搬出
することができる。それにより、1枚のワークの熱処理
を完了させてこれを搬出し、次のワーク生産工程に移す
ことができる。又、最下段ワーク支持部材をワークのな
い単独ワーク支持部材にすることができる。 【0055】分離機構としては、例えば、最下段の後列
加熱板の下に他の部材と干渉しない分離用昇降ワーク受
けを設け、これによって最下段ワーク支持部材を前後移
動装置から取り上げ、これを下降させ、ワークを分離用
ワーク受けに載せた後管支持部材を縦移動可能な分離用
縦移動ワーク支持部材受けに載せるような機構にするこ
とができる。 【0056】従って、空になった最上段の受け部材に次
のワークが載せられ、ワークを取り上げられた単独ワー
ク支持部材が搬入側に戻され、搬出されたワークに代え
て新ワークが搬入され、単独ワーク支持部材と新ワーク
とが組み合わせられれば、連続してワークを熱処理でき
ることになる。 【0057】これに対しては、まず、最上段移動装置を
設けているので、前列加熱板のうちの最上段の加熱板で
加熱された最上段ワークを載せた前列最上段ワーク支持
部材を送り方向に後列装置の位置に移動させ、上記最上
段に次のワーク支持部材を載せることができる。 【0058】そのためには、例えば、中間列装置の位置
で最上段ワーク受け部材を昇降させる中間列最上段ワー
ク支持部材昇降機構を設けて、2列装置分設けられてい
る前後移動機構の前列側部分が中間列装置の位置に来た
ときに、その中間列最上段受け部材に載せられたワーク
支持部材を取り上げて上昇させた状態で支持しておき、
上記のように後列装置で空になった前後移動装置の後列
側部分の最上段の受け部材が中間列装置の位置に来たと
きに、前記昇降機構を下降させて中間列最上段ワーク支
持部材を空の受け部材に移載し、前後移動装置を再び後
列側に移動させればよい。 【0059】これにより、前後移動装置の前列側の最上
段受け部材が空になるが、これに対しては、前列装置位
置でワークを載せたワーク支持部材が補充されればよ
い。 【0060】単独ワーク支持部材の循環に対しては、ワ
ーク支持部材戻し装置を設けて、単独ワーク支持部材を
後列装置の位置から前列装置の位置に移動させるように
しているので、前列装置の位置で新たなワークと結合す
ることにより、その循環が可能になる。 【0061】この戻すための機構の一例としては、前後
移動装置と同様に中間列装置の位置を介して前後装置の
位置に縦移動可能にされた前側及び後側戻し用ワーク支
持部材受けを設けると共に、中間列装置の位置に昇降可
能な戻し用昇降ワーク支持部材受けを設けた構成にする
ことができる。これにより、後側戻し用ワーク支持部材
受けが単独ワーク支持部材を載せて中間列装置の位置に
来たときに、これを戻し用昇降ワーク支持部材受けを上
昇させて受けて保持し、前側戻し用ワーク支持部材受け
が中間列装置の位置に来たときに、昇降受けを下降させ
て単独ワーク支持部材を前側受けに移載し、これを前列
側に移動させることにより、中間列を介して後列側から
前列側に単独ワーク支持部材を戻すことができる。この
場合、前記分離用縦移動ワーク支持部材受けを後側戻し
用ワーク支持部材受けに兼用することができる。 【0062】新ワークの搬入とその単独ワーク支持部材
との組合せに対しては、搬入装置を設けて、新たなワー
クを外から送り方向に移動して搬入し、搬入装置の一部
分を構成する結合機構を設けて、搬入された新たなワー
クを単独ワーク支持部材で支持させるようにしている。 【0063】結合機構としては、分離機構と同様に、例
えば、最下段の前列加熱板の下にこれと共に昇降し他の
部材と干渉しない結合用昇降ワーク支持部材受けを設け
たものにすることができる。そして、この結合用昇降ワ
ーク支持部材受けによって単独ワーク支持部材を例えば
前記の前側戻し用ワーク支持部材受けから取り上げ、こ
れを上昇させ、新ワークを載せた結合用ワーク受けから
単独ワーク支持部材上に新ワークを取り上げることによ
り、新ワークと単独ワーク支持部材とを結合させること
ができる。これにより、ワークを新ワークとして補充し
て単独ワーク支持部材と結合して熱処理系に参入させる
ことができる。 【0064】このように搬入した新ワーク搭載ワーク支
持部材の前後移動装置の受け部材への移載と、前後移動
装置の前列側の受け部材の最上段へのワーク支持部材の
補充は、例えば、単独ワーク支持部材が前列側へ戻るの
と同時に前後移動装置が前列装置の位置に移動したとき
に実行させることができる。 【0065】即ち、単独ワーク支持部材の前列側への戻
りと同時に、前後移動装置が中間列及び後列装置の位置
から前列及び中間列装置の位置に縦移動し、この装置の
縦移動と前列装置の昇降動作との組合せにより、後列装
置の場合と類似の動作により、前後移動装置の受け部材
においてワーク支持部材を一段上昇させて最上段受け部
材にもワーク支持部材を補充すると共に、その最下段
に、例えば前記結合用昇降ワーク支持部材受けを前列加
熱板と共に昇降させ、これに支持された新ワーク搭載ワ
ーク支持部材を加えることができる。 【0066】この動作は、前列装置の上昇による前列加
熱板上への前後移動装置の受け部材上のワーク支持部材
の取り上げ及び前記結合用昇降ワーク支持部材受けへの
新ワーク及び単独ワーク支持部材の取り上げ、前後移動
装置の縦移動によるワーク支持部材の位置からの退避、
前列装置の更に上昇による前後移動装置の受け部材位置
の通過、前後移動装置の復帰、及び前列装置の下降によ
る受け部材への新ワーク搭載ワーク支持部材を含めた全
ワーク支持部材の移載、という動作によって行われる。
これにより、前列装置の位置では、前後移動装置の最上
段までの全段の受け部材にワーク搭載ワーク支持部材が
載せられたことになる。 【0067】前列及び中間列位置にある前後移動装置の
受け部材の全段にワーク支持部材が搭載されると、前後
移動装置が中間列及び後列側に移動し、再びワークの下
降及び搬出動作が繰り返される。 【0068】以上のような枚葉式熱処理装置によれば、
熱処理装置の加熱部分の外には、ワークの搬入と搬出の
ために不可避的に必要になるスペース以外のスペースが
不要である。従って、熱処理装置の搬入及び搬出の両側
に長いハンドの挿抜や回転動作を伴うロボットを配置す
る場合に必要となる広い占有スペースをなくし、全体と
しての熱処理装置関連設備の占有スペースを減少させる
ことができる。その結果、ワーク生産工場における設備
面積を有効活用することができる。 【0069】又、ワークが熱処理装置内で昇降移動され
るため、その搬入及び搬出部を一定のそれぞれ一ヶ所の
位置にすることができる。その結果、前後列装置の各段
ごとに多数の扉を設ける必要がなくなり、その開閉機構
が簡単になると共に、外気と導通する可能性ある部分が
最小になるので、装置の熱効率を良くすることができ
る。
を示す説明図である。 【図2】上記装置の構造例を示し、正面状態の前側部分
の説明図である。 【図3】上記装置の構造例を示し、正面状態の後側部分
の説明図である。 【図4】上記装置の構造例を示し、側面状態の説明図で
ある。 【図5】上記装置の構造例を示し、平面状態の前側部分
の説明図である。 【図6】上記装置の構造例を示し、平面状態の後側部分
の説明図である。 【図7】(a)乃至(e)は上記装置の部分構造の一例
を示す斜視図である。 【図8】上記装置の縦移動機構の構成例を示す説明図で
ある。 【図9】上記装置の動作の説明図である。 【図10】(a)乃至(c)は上記装置の動作の説明図で
ある。 【図11】上記装置の動作の説明図である。 【図12】上記装置の動作の説明図である。 【図13】上記装置の動作の説明図である。 【図14】(a)乃至(c)は上記装置の動作の説明図で
ある。 【図15】上記装置の動作の説明図である。 【図16】従来の加熱板式の熱処理装置の説明図である。 【符号の説明】 1 加熱板 1F 前列加熱板 1M 中間列加熱板 1B 後列加熱板 2 管(ワーク支持部材) 2a 張出部 2c 単独管(単独ワーク支持部材) 3 前列装置 6 中間列装置 7 後列装置 8 前後移動装置 10 ワーク搬出装置 11 分離機構 12 管戻し装置(ワーク支持部材戻し装
置) 13 戻し用縦移動管受け(ワーク支持部材
戻し装置) 14 戻し昇降機構(ワーク支持部材戻し装
置) 15 ワーク搬入装置 16 結合機構 17 最上段移動装置 18 上端管昇降機構(最上段移動装置) 81 縦移動管受け(受け部材) 101 出口スライダー(ワーク搬出装置) 151 入口スライダー(ワーク搬入装置) p ピッチ(一定の間隔) W ワーク Wb 最終段ワーク Wn 新ワーク(新たなワーク) X 横方向 Y1 送り方向(搬入から搬出する方向) Y2 戻り方向 Y 縦方向 Z 上下方向
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 1枚づつ搬入される平板状のワークを多
数枚の加熱板で加熱して搬出するようにした熱処理装置
において、 前記搬入から前記搬出する方向である送り方向及びこれ
と反対の戻り方向からなる縦方向に直角な横方向に前記
加熱板から張り出す張出部を持つ長さに長尺状に形成さ
れていて前記ワークを支持可能なように1枚のワークに
対して少なくとも2本設けられるワーク支持部材と、 前記加熱板が前列加熱板として前記搬入される側に一定
の間隔で上下方向に多段に配設され昇降可能にされてい
て前記ワークを支持したワーク支持部材を載置可能で前
記ワークを加熱可能にした前列装置と、 前記加熱板が中間列加熱板として前記前列装置と並列状
に前記一定の間隔で上下方向に多段に配設されていて前
記ワークを加熱可能にした中間列装置と、 前記加熱板が後列加熱板として前記中間列装置に対して
前記前列装置と対称に前記搬出される側に配設され昇降
可能にされていて前記ワークを支持したワーク支持部材
を載置可能で前記ワークを加熱可能にした後列装置と、 前記前列装置と中間列装置と後列装置とからなる3列装
置のうちの隣同士の2列装置の位置に相互間の干渉を回
避するように配設され前記縦方向に往復移動可能で前記
ワーク支持部材の前記張出部を支持可能な受け部材を備
えた前後移動装置と、 前記後列加熱板のうちの最下段の加熱板で加熱された最
下段ワークを最下段ワーク支持部材から分離する分離機
構を備え分離された前記最下段ワークを前記送り方向に
移動して搬出するワーク搬出装置と、 前記最下段ワークを分離された前記最下段ワーク支持部
材である単独ワーク支持部材を前記後列装置の位置から
前記前列装置の位置に移動させるワーク支持部材戻し装
置と、 新たなワークを外から前記送り方向に移動して搬入し搬
入された前記新たなワークを前記単独ワーク支持部材で
支持させる結合機構を備えたワーク搬入装置と、 前記前列加熱板のうちの最上段の加熱板で加熱された最
上段ワークを載せた前列最上段ワーク支持部材を前記送
り方向に前記後列装置の位置に移動させる最上段移動装
置と、 を有することを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002060297A JP3616378B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002060297A JP3616378B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003257985A true JP2003257985A (ja) | 2003-09-12 |
JP3616378B2 JP3616378B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002060297A Expired - Fee Related JP3616378B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3616378B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101275152B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2013-06-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 기판 가열장치 |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060297A patent/JP3616378B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101275152B1 (ko) * | 2006-12-07 | 2013-06-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 기판 가열장치 |
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