JP2003257985A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 占有する配置スペースが少なく熱効率の良い
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

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、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Ｐ_o 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 ＝Ｐ_o 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Ｐ_o 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。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の一例
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)

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。