JP2007100977A - 連続式熱処理炉 - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースを小さくすることができると共に、ワークの搬入搬出に問題があった場合でも、ワークの過熱を生じさせることがない、連続式熱処理炉を提供する。
【解決手段】炉体内に前工程から搬出されたワークを搬送させる第１搬送装置１２と、前記ワークを冷却させながら後工程に搬送させる第２搬送装置１３と、第１搬送装置終端から第２搬送装置始端へワークを受け渡す受け渡し装置１４とを備え、外気から密閉する筐体内に配置された熱処理炉であり、第２搬送装置１３は第１搬送装置１１と略平行かつ逆向きにワークを搬送するように配置されており、第１搬送装置１２における搬送方向は、前工程におけるワークの搬出方向に略直交すると共に、第２搬送装置１３における搬出方向は後工程におけるワークの搬入方向に略直交するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークの製造システムに組み込まれて用いられ、前工程から搬出されたワークを加熱したあと冷却させて後工程に送り込む連続式の熱処理炉に関する。

従来、連続した工程の間に設けられコンベアなどによって連続的に供給されるワークを加熱、乾燥する連続式熱処理炉が広く用いられる。これらの連続的熱処理炉は、トンネル式の炉内にコンベアなどの搬送装置を敷設し、そのコンベアによってワークをトンネル炉内に搬入してそのまま炉内を通過させて反対側の出口から加熱されたワークを搬出する構成となっている。

また、このような連続した工程の間に設けられた連続式熱処理炉の出口から後工程への搬入までの間には、加熱されたワークを冷却させるための冷却領域が設けられる場合が多い。冷却領域は、例えば、炉体を通過するコンベアと一体または別のコンベアを備えており、後工程に搬入されるまでの間にワークを冷却させるような構成になっている。

そして、従来、この連続式熱処理炉と冷却領域は、従来その搬送方向は同じに構成されていることが多かった。すなわち、図１２に示すように、前工程装置２００と後工程装置２１０の間に直線的に設けられたコンベア１５０，１５１が配置され、その途中に炉体１５２が設けられる構成となっていた。また、前工程装置１６０からコンベア１５０への搬入を容易にするために、前工程装置１６０のワークの搬出経路１６１とコンベア１５０は進行方向が直線的になるように接続されており、また、同様にコンベア１５１から後工程装置１７０への搬入経路１７１も直線的に接続されているものであった。したがって、前工程装置１６０と後工程装置１７０との間は、少なくともコンベア１５０，１５１の全長分だけ離す必要があり、連続した装置の載置スペースが大きくなるという問題があった。

また、たとえば、ワークが半導体基板を用いた場合などは、装置を全体として密閉し、外気との接触を少なくするために、筐体内に配置することが好ましいが、これらの連続式熱処理炉を筐体１５３内に載置しようとした場合、当該筐体は、コンベア１５０，１５１の全長分の長さが必要であり、細長く構成することが必要となるため、取り扱いが煩雑になり、また、これらの熱処理炉を筐体１５３内に収納することが困難であった。

これらの問題を解消すべく、ワークが炉体内を移動する経路を曲げた連続式熱処理炉が開示されている。例えば、特許文献１は、スプロケットに巻回されたコンベアチェーンよって回転可能にかつ水平に軸支された移動枠が炉内を移動可能に配置され、炉体の端部にワークの搬入搬出部を設けた連続式熱処理炉が開示されている。この熱処理炉は、ワークが炉体内を略Ｕ字形に移動するため、炉体の出入り口間の距離をごく短くすることができ、連続して配置される前工程装置と後工程装置との間隔を近づけて配置させることができる。

また、特許文献２には、ワークである長尺鋼材が炉内をＵ字形に移動するように構成された長尺鋼材の熱処理炉が開示されており、この熱処理炉においても、炉体内を移動する経路が曲げられているため、連続して配置される前工程装置と後工程装置との間隔を近づけて配置させることができる。

上記の熱処理炉の構成を採用した場合、炉内の移動経路を曲げることで熱処理炉の全長を短くすることができるため、冷却領域を含む工程間の搬送路を短くすることができ、図１２に示した構成と比較すると筐体内への収納を若干容易にできそうである。
実開平３−７２２９７号公報 特開昭５７−４１３１５号公報

しかし、これらの連続式熱処理炉の出口から後工程装置との間に冷却装置を設けた場合においては、上記連続式熱処理炉は、入り口と出口が同じ方向に設けられているため、冷却領域を設けようとすると、どうしても装置がＬ字形状になり、依然として設置スペースの増大を招くおそれがあった。また、冷却領域を長く構成すると工程間に配置される装置のスペースが大きくなり、筐体内にこれらを収納することが依然として困難である。このため、冷却領域を短くして収納の便宜を図る必要があった。また、連続式熱処理炉の形状が細長くなるため、筐体への収納が煩雑であった。

また、これらの連続式熱処理炉は、後工程装置が何らかのトラブルで停止した場合、連続式熱処理炉を停止させることによってワークが炉内で停止するという問題があった。すなわち、熱処理炉から搬出されるワークが停止してしまうため、炉内を移動する搬送装置を停止することになるが、その場合炉内にワークがとどまり、ワークの過熱を引き起こす原因となっていた。

一方、設置スペースを小さくするために冷却領域を短くすると、後工程装置が停止したときに冷却領域にワークを留めておくことができず、人が炉体から搬出されるワークを取出す作業が必要であった。このとき、ワークが半導体基板などの場合には、ワーク取り出しのために筐体を開ける必要があることから、当該ワークが外気に触れワークに異物が付着するなどの問題があった。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、設置スペースを小さくすることができると共に、ワークの搬入搬出に問題があった場合でも、ワークの過熱を生じさせることがない、連続式熱処理炉を提供することである。

本発明の第１態様によれば、加熱対象であるワークを加熱する炉体と、
前記炉体内に前工程から搬出されたワークを搬送させる第１搬送装置と、
前記炉体によって加熱された前記ワークを冷却させながら後工程に搬送させる第２搬送装置と、
前記第１搬送装置終端から前記第２搬送装置始端へ前記ワークを受け渡す平行移動可能に構成された受け渡し装置とを備え、外気から密閉する筐体内に配置された熱処理炉であって、
前記第２搬送装置は前記第１搬送装置と略平行かつ逆向きに前記ワークを搬送するように配置されており、
前記第１搬送装置における搬送方向は、前工程における前記ワークの搬出方向に略直交すると共に、前記第２搬送装置における搬出方向は前記後工程における前記ワークの搬入方向に略直交するように構成されている、連続式熱処理炉を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記第２搬送装置は、コンベアによって前記ワークを搬送させるコンベア部と前規搬送部の終端に移動した前記ワークを前記後工程に搬出するための搬出部を備え、
前記コンベア部の搬送経路途中に、前記ワークの搬送方向幅よりも大きな間隔で複数設けられ前記ワークを停止させるストッパと、前記ストッパによって停止された前記ワークを前記コンベアから持ち上げ可能に構成されたリフト部とを備える。

本発明の第３態様によれば、前記第２搬送装置は、前記搬出部に前記ワークが載置されているかを検出する搬出部センサと、前記リフト部の情報に前記ワークが位置しているかをそれぞれ検出するワーク検出センサと、前記第１搬送装置、第２搬送装置、前記受け渡し部の各部材の動作を制御する制御部を備え、
前記搬出部センサが前記搬出部に前記ワークが載置されているかを検出したときは、ワーク検出センサの検出に基づいて下流に位置するリフト部から順次前記ワークを上昇させると共に、全てのリフト部が上昇していることが検出された場合は、前記コンベア部を停止させる、第２態様の連続式熱処理炉を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記制御部は、前記コンベア部が停止したときは、前記第１搬送装置を前記前工程からのワークが搬入されないように停止する、第３態様の連続式熱処理炉を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記第２搬送装置は、前記第１搬送装置と略等しい長さに構成される、第１態様の連続式熱処理炉を提供する。

本発明によれば、炉体と冷却領域とが並列して配置されているので、熱処理炉全体が細長くなることなく、コンパクトに構成されるため、設置スペースを小さくすることができ、筐体内への収納を容易にすることができる。また、前工程及び後工程の装置の搬送方向に対して直行して搬送するように構成されているため、前工程と後工程の装置間の設置間隔を短くすることができ、これらの装置を含み全体的に設置スペースを小さくすることが可能である。

さらに、下流側のリフト部から順次ワークを持ち上げて支持するように動作制御されているため、後工程装置が停止した場合であってもワークのオーバーフローをおこすことがなく、また、炉内へワークがとどまることを防止してワークの過熱を防止することができる。

また、ワークをコンベアから持ち上げるため、コンベアとワークとの間に生じる摩耗によるダストの発生を防止することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る連続式熱処理炉について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる連続式熱処理炉が組み込まれたＣＣＤカメラ組み立てシステムの部分概略構成図である。図１は、ＣＣＤカメラ組み立てシステム２００のうち、１つの連続式熱処理炉を中心としてすぐ上流及び下流側に設けられた装置についてのみを示しているが、システム全体としては、連続式熱処理炉を３つ備えそれぞれの上流及び下流側にそれぞれの工程を行う装置が設けられ、上流側からＩＲガラスマウント、前工程装置１としてのフリップチップボンディング、後工程装置としてのＵＶ硬化樹脂封止、システムからのワークのアンロードの各工程を行う。

図１において、本発明の実施形態にかかる連続式熱処理炉１０は、前工程装置１及び後工程装置２の間に配置される。前工程装置１は、製造対象であるワークであるＣＣＤカメラ基板に部品を実装するために塗布剤の塗布または部品実装工程を行うものである。具体的には、搬送装置３によってワークを塗布実装工程を行う作業部４へ搬送し、作業部４によって塗布実装されたワークを搬送装置３によって熱処理炉１０に搬送する。

熱処理炉１０は、前工程装置１によって塗布実装されたワークを熱処理し、前工程装置１によって塗布された塗布剤を乾燥させて実装された部品を固定させる。熱処理炉は、前工程装置１から搬出されたワークを搬送させる第１搬送装置１２と、ワークを加熱する炉体１５と、炉体１５によって加熱されたワークを冷却させながら後工程装置に搬送させる第２搬送装置１３と、第１搬送装置１２の終端から第２搬送装置１３の始端へワークを受け渡す受け渡し装置１４とを備え、これらの装置が、筐体１１内に配置された構成となっている。熱処理炉１０の具体的な構成についての詳細は後述する。

後工程装置２は、熱処理炉１０から搬出されたワークを搬送装置５によって搬送すると共に、搬送途中に作業部６により、別工程として塗布剤の塗布や部品実装を行う。作業部６によって処理されたワークは搬送装置５によって後工程装置２から搬出される。

図１のシステム全般を通して、ワークはパレット１００とよばれる板状部材の上に規則的に配置され、当該パレットに配置された状態で塗布、実装、乾燥の各種処理がなされる。したがって、システム全般を通して当該ワークを搬送する搬送装置は、各装置間のワークの受け渡しを行うための装置を含め、全工程においてパレットを搬送するために好適に構成されている。

図２Ａは、図１のＣＣＤカメラ組み立てシステム２００においてワークの搬送に用いられるパレットの構成を示す図である。パレット１００は、矩形の板状の本体部１０１にワークを配置するために、本体部１０１に貫通孔として形成されたワーク配置部１０２が、格子状に規則的に設けられている。また、格子状に配置された４つのワーク配置部１０２の中央部にパレットを軽量化し、その熱容量を小さくするために本体部１０１を貫通した円孔１０３がそれぞれ設けられている。なお、本実施形態のＣＣＤカメラ組み立てシステム２００において用いられるパレットは、本体部１０１の長手方向寸法が８００ｍｍの大きさに構成されている。

図２Ｂは、図２Ａのパレットの部分拡大図である。図２Ｃは、図２ＢのIIC−IIC線で切断したときの断面図であり、ワークが配置された状態を示している。ワーク配置部１０２は、正方形の貫通孔１０４に十字型に長溝１０５が設けられており、さらに、当該長溝１０５に対して４５゜の角度で傾斜して配置された短溝１０６が設けられている。長溝１０５は、ワーク１２０の取り出しを容易にするために設けられており、当該溝の部分からピックアップ部材を挿入してワークを取り出すことができるようになっている。また、短溝１０６は、ワークのコーナー部が貫通孔１０４にぶつからないようにこの近傍に隙間を設けるためのものである。

図２Ｃに示すように、ワーク配置部１０２には、貫通孔１０４の部分にワーク１３０が係止されて保持されるようになっている。ワーク１３０は、ＣＣＤ撮像素子１３３の受光面１３５が設けられる側の面の端部にバンプ１３４が配置され、当該バンプ１３４を介して外部端子１３１が設けられる。外部端子１３１とＣＣＤ撮像素子１３３の接着には塗布剤である封止剤１３２が塗布され、これを熱処理炉で硬化させる処理を行う。

図３は、図１のＣＣＤカメラ組み立てシステムに用いられる熱処理炉１０の構成を示す図である。熱処理炉は、上述したように、第１搬送装置１２、第２搬送装置１３、受け渡し装置１４、炉体１５が筐体内に収納された構成となっている。

図４は、図３の第１搬送装置の概略構成を示す図である。第１搬送装置１２は、並行に配置された２本のガイドレール２２を備えており、当該ガイドレールに設けられたコンベア受部２６にチェーンコンベア２３がガイドレールに沿って設けられている。チェーンコンベア２３はガイドレールに回動可能に巻き掛けられており、当該チェーンコンベア２３をモータ２１で駆動させることによって、パレット１００を搬送する。モータの駆動速度は、調整可能であり、例えば、１ｍ／分程度の速度でパレットを搬送する。チェーンコンベア２３には、それぞれガイドレールの内側に向かって延在する突起部２５が設けられており、当該突起部２５にパレット１００の端部が載置される。この状態でチェーンコンベア２３が回転することによりパレットは搬送される。

２本のガイドレール２２は、前工程装置１の搬送部３によるパレット１００の搬送方向とは直行する向き（Ｘ軸方向）にパレットを搬送するように配置されている。また、ガイドレール２２は、その始端２２ａと終端２２ｂが、炉体１５の外部に位置するように炉体１５内を貫通して配置されている。

ガイドレール２２の始端２２ａには、前工程装置１の搬送部３からパレット１００をガイドレール２２に載置するための移載部１６が設けられている。移載部１６は、パレット１００を載置するための載置テーブル３０がＹ軸方向に移動可能に配置されており、前工程装置１の搬送部３の終端に位置するパレットを載置テーブル３０上に載置させた状態でＹ軸方向に移動してガイドレール２２の始端２２ａにパレット１００を移載する。なお、当該載置テーブル３０には、テーブル上にパレット１００が載置されているか否かを検出するための第２センサ３０ａが設けられている。

移載部１６によってパレットが載置されるガイドレール２２の部位は、炉体１５の外側にあり、当該部位にはパレット１００を持ち上げるための搬入側リフト部２８が設けられている。搬入側リフト部２８は、シリンダなどの駆動手段により上下移動可能に構成されたテーブルを有する部材であり、テーブルにパレットを載置させた状態で上昇することによってパレット１００がコンベア２３から離脱してパレット１００の搬送が停止される。また、搬入側リフト部２８は、テーブルにパレットが載置されているか否かを検出する第１センサ２９を備える。

また、テーブルに対してパレットの進行方向上流側近傍には、２つの第３センサ３１が設けられている。このセンサ３１は、パレットの位置を検出するためのものである。具体的には、上流側に位置する１つのセンサにのみ検出が行われているときは、搬入側リフト部２８を上昇させ、パレットを持ち上げることができる。しかし、当該２つの第３センサ３１上にパレットが位置していることが検出されている場合には、搬入側リフト部２８のテーブルを上昇させることができないように制御されている。このようにセンサ３１によるパレットの有無の検出によって、搬入側リフト部２８の誤操作による上昇が防止され、パレット１００のガイドレールからの脱落が防止される。

炉体１５は、箱状の筐体を有し、その内部を第１搬送装置のガイドレール２２が貫通して配置される。本実施形態においては、炉体１５は、その内部に同時に４つのパレット収納可能な長さ寸法を有する。炉体１５内には、図示しない赤外線ヒータと熱風によりガイドレール２２に沿って搬送されるワークを加熱、乾燥することができるようになっている。炉体１５内の温度は調整可能であり、例えば、ワークの加熱温度を７０から２５０℃、特に１５０℃前後に加熱することができるように構成されている。炉体内部は、ワークの温度を常温から目的とする設定温度まで昇温させるワーク搬送方向上流側に位置する昇温領域と、昇温領域により昇温したワークの温度を維持しつつ、加熱、乾燥処理を行うワーク搬送方向下流側に位置する維持領域に分かれている。昇温領域と維持領域の間は、特に仕切りなどにより区画してもよく、それぞれの領域に配置されているヒータの設定温度や、熱風吹き出し量を制御することなどにより、炉内を両領域に設定することができる。

第１搬送装置１２のガイドレール２２の終端２２ｂ近傍には、第１搬送装置１２から第２搬送装置１３へパレットを移載するための受け渡し装置１４が設けられている。受け渡し装置１４は、図５に示すように、筐体１１の床面にＹ軸方向に延在して設けられた案内部３２に沿って本体３３がＹ軸方向に移動可能に構成されている。本体３３は、案内部３２に沿って第１搬送装置１２の近傍に位置する第１位置と第２搬送装置１３の近傍に位置する第２位置の間をＹ軸方向に移動する。また、受け渡し装置１４は、本体に設けられたシリンダ３４によってアーム３５をＺ軸方向に上下移動可能に構成されている。案内部３２は、本体３３のＹ軸移動の際に第１搬送装置のガイドレール２２により本体部３３の移動が規制されないように、ガイドレール２２の終端２２ｂよりも外側に位置するように配置され、アーム３５がガイドレール２２側に張り出して２本のガイドレール２２の間に位置できるようになっている。

ガイドレール２２の終端２２ｂ近傍には、パレット１００が当該位置に存在しているかを検出するための第４センサ３６が設けられており、また、アーム３５には、当該載置テーブル上にパレット１００が載置されているかを検出するための第５センサ３７が設けられている。

図６は、図３の第２搬送装置の概略構成を示す図である。図７は、図６の第２搬送装置を搬送方向から見た概略図である。第２搬送装置１３は、第１搬送装置に対して略平行に配置されかつ略同じ長さに構成されているガイドレール３８を備えている。ガイドレール３８は、並行に配置された２本のレールを備えており、当該ガイドレール３８に設けられたコンベア受部４８にチェーンコンベア４５がガイドレールに沿って巻掛けられている。チェーンコンベア４５はモータ３９で駆動されることによって回転する。モータ６９の駆動速度は調整可能であり、例えば、１ｍ／分程度の速度でパレットを搬送する。また、モータ６９の駆動速度は第１搬送装置のパレットの搬送速度と同じであることが好ましい。チェーンコンベア４５は、モータ３９に接続された駆動ローラ３９ａと２つの案内ローラ５０及びチェーンコンベア４５の張力を調整するテンションローラ５１に巻き掛けられている。後述するように、テンションローラ５１は第２搬送装置におけるパレットのリフト制御において、チェーンコンベア４５にかかる負荷が異なることにより設けられているものであり、コンベアに載置されているパレットの数に応じてチェーンコンベア４５の張力を自動的に調整することができるようになっている。

チェーンコンベア４５には、それぞれガイドレール３８の内側に向かって延在する突起部４７が設けられており、当該突起部４７にパレット１００の端部が載置される。この状態でチェーンコンベア４５が回転することによりパレットが搬送される。

２本のガイドレール３８は、第１搬送装置のガイドレール２２の搬送方向と反対方向であって、かつ後工程装置２の搬送装置５によるパレット１００の搬送方向とは直交する向きにパレットを搬送するように配置されている。また、ガイドレール３８の始端３８ａには、受け渡し装置１４のガイドレール３２が設けられており、受け渡し装置１４の本体３３が第２位置にあるときそのアーム３５が２本のガイドレールの間に張り出すようになっている。また、ガイドレール３８の始端３８ａ近傍には、第６センサ５０が設けられており、当該位置にパレットが存在するか否かについて検出することができるようになっている。

ガイドレール３８の終端３８ｂには、後工程装置２の搬送部５にパレットを搬出するための搬出部１７が設けられている。搬出部１７は、Ｘ軸方向に駆動可能に構成されていると共に、Ｚ軸を中心として回転可能に構成されている。また、搬出部１７はパレット１００を挟持するパレットチャック５１を備える。パレットチャック５１は、開閉することによって、パレットを挟持可能に構成されており、第２搬送装置のガイドレール３８からパレット１００を取り出し、Ｚ軸を中心として回転移動してパレットを後工程装置２の搬送部５上に移動した後パレットを脱着し、搬送部５に移載する。また、ガイドレール３８の終端３８ｂの近傍には、当該終端位置にパレット１００が存在しているか否かを検出する第１１センサ５２が設けられている。

また、ガイドレール３８の中間部分には、パレット１００を持ち上げるためのリフト部４０ａ〜４０ｄが設けられている。リフト部４０ａ〜４０ｄは、それぞれ第２搬送装置上流側から順に第１リフト部４０ａから第４リフト部４０ｄまで設けられている。シリンダなどの駆動手段により上下移動可能に構成されたテーブルを有する部材であり、テーブルにパレットを載置させた状態で上昇することによってパレット１００がコンベア４５から離脱してパレット１００の搬送が停止される。また、ガイドレール３８のリフト部４０ａ〜４０ｄが設けられている近傍には、それぞれのリフト部に対応してパレットが当該部位に存在しているか否かを検出するセンサ（第７センサ４１，第８センサ４２，第９センサ４３，第１０センサ４４）が設けられている。

リフト部４０ａ〜４０ｄは、図８Ａに示すように、筐体１１の床面に固定された本体部５２と本体部に設けられＺ軸方向に移動可能に構成されたシリンダ３４とシリンダ３４の移動に伴って上昇する載置テーブル５４とを備える。載置テーブル５４は、通常は、ガイドレール３８によって搬送されるパレット１００より低い位置に収納されているが、パレット１００のリフト時にはガイドレール３８よりも高い位置まで上昇することによって、一時的にパレット１００をガイドレールから脱着し、パレットの搬送を停止する。なお、各リフト部４０ａ〜４０ｄは、隣り合うリフト部間の間隔が各パレットの長さよりも広くなるように配置される。

図８Ｂ及び図８Ｃは、リフト部の変形例を示す図である。図８Ｂ及び図８Ｃの例は、それぞれパレット１００を載置する載置テーブルの構成が異なる。図８Ｂの例では、載置テーブル５４ｂがパレット１００の搬送方向９７に長く構成され、その両端に突起部５４ｄが形成されている。当該突起部５４ｄ間の距離はパレット１００の長さと略等しく構成されており、当該突起部５４ｄによってパレット１００が進行方向にずれないように構成されている。

図８Ｃの例では、載置テーブル５４ｃはその載置面にピン５４ｅを複数備え、載置テーブル５４ｃの載置面から離れた状態でパレット１００を支持する。これにより載置テーブル５４ｅとパレット１００の接触面積を小さくすることにより、ダストがパレットに付着するのを防止することができる。ピン５４ｅが設けられる位置は、パレット１００のワーク載置部１０２や貫通孔１０３が設けられる位置にかからないような位置であり、安定してパレット１００を支持することができる。

また、第２搬送装置には、各リフト部４０ａ〜４０ｄに対応してストッパ装置４９ａ〜４９ｄが設けられている。ストッパ装置は、ガイドレール３８の間に対応する各リフト部４０ａ〜４０ｄの下流側にそれぞれ設けられる。ストッパ装置は、ストッパ５６を出し入れすることによって本体５５内に収納可能に構成されており、ストッパが伸長したときは、当該ストッパ５６にパレット１００の進行方向側端が当接して搬送途中にあるパレットがその場に停止する。なお、この状態でもパレット１００の搬送を停止することができるが、コンベアの回転は停止していないため、パレット１００とチェーンコンベア４５との間に摩擦が発生し、パレット１００またはチェーンコンベア４５が摩耗してダストの原因となる。従って、本実施形態においては、ストッパによる停止に加えてリフト部によるパレットのリフティングを行い、ダスト発生を抑制することとしている。以下、第１から第４リフト部４０ａ〜４０ｄにおいて、パレットを持ち上げるという処理は、ストッパ装置４９ａ〜４９ｄのストッパ５６の伸長によりパレットが停止され、その後リフト装置によりパレットがガイドレール３８から持ち上げられることを意味するものとする。

次に、上記構成のＣＣＤカメラ組み立てシステムのうち、熱処理炉に関する部分の駆動制御について説明する。本実施形態にかかるＣＣＤカメラ組み立てシステムは、図示しない制御部により全体制御されており、当該制御部が備える制御プログラムに従って下記の通り各部材の駆動制御を行う。

まず、受け渡し装置１４の駆動制御について説明する。本実施形態にかかるＣＣＤカメラ組み立てシステムは、種々のセンサによるパレットの検出をトリガ信号として、制御部により各種部材が適正に機能し、パレットを搬送する。ここで、熱処理炉１０における第１搬送装置から第２搬送装置への受け渡し処理については、受け渡し装置１４によって行われる。図９に受け渡し装置１４により第１搬送装置から第２搬送装置へパレットを移載する動作の動作説明図を示す。また、図１０に、図９の受け渡し動作の処理フローを示す。

まず、第１搬送装置によってパレットがガイドレール２２の終端２２ｂ近傍まで搬送される（＃１１）と、パレット１００がガイドレール２２の終端２２ｂ近傍まで搬送されると、第４センサ３６がパレットを検出する（＃１２）。次いで、受け渡し装置１４の本体３３が第１位置にあるかが判断される（＃１３）。受け渡し装置１４の本体３３が第１位置に存在しない場合は、本体３３を第１位置に移動させる（＃１４）。

本体３３が第１位置に存在し、アーム３５によりパレット１００のリフト準備が整うと、受け渡し装置１４のシリンダ３４を操作して矢印９０に示すように、アーム３５を上昇させる。アーム３５は、予め設定されていた上昇幅だけ上昇し（＃１５）、パレット１００を載置してガイドレール２２からリフトする。なお、このとき、適正にアーム３５にパレットが載置されれば、必ず第５センサ３７がパレット１００を検出する。従って、第５センサ３７がパレット１００を検出できなかった場合は、操作のエラーであると判断し（＃２２）、装置を停止させる（＃２３）。

次に、矢印９１に示すように、受け渡し装置１４の本体３３が第２位置まで移動する（＃１７）。本体３３が第２位置まで移動が完了すると、矢印９２に示すように、受け渡し装置１４のシリンダ３４を操作してアーム３５を下降させる（＃１８）。アーム３５は、予め設定されていた下降幅だけ下降し、パレット１００を第２搬送装置１３のガイドレール３８に載置する。このとき、第２搬送装置の第６センサ５０がパレット１００を検出する（＃１９）ことができなければ、適正にパレット１００がガイドレール３８に載置されていないことになり、操作のエラーであると判断し（＃２２）、装置を停止させる（＃２３）。

次に第５センサ３７がパレット１００を検出しているかを判断する（＃２０）。第５センサ３７はアーム３５が下降することによりパレット１００がガイドレール３８に載置されると、パレット１００を検出しないはずであるから、この状態において第５センサ３７によりパレット１００の検出がなされていることは操作のミスがあったと判断される。従って、この場合、操作のエラーであると判断し（＃２２）、装置を停止させる（＃２３）。

パレット１００の第２搬送装置のガイドレール３８への受け渡しが終了すると、受け渡し装置１４の本体３３が第２位置から第１位置へ移動され（＃２１）、受け渡し処理が終了する。

次に本実施形態にかかるＣＣＤカメラ組み立てシステム２００の後工程装置２以降の装置に何らかのトラブルが生じ、後工程装置２が停止した場合の処理について説明する。この状態で、熱処理炉へのパレット１００の供給及び排出を適正に制御しないと、熱処理炉において搬出されたパレットがオーバーフローし、手作業でパレット１００を取り除くことが必要となる。また、単に熱処理炉におけるパレットの搬送を停止させると、炉体内にとどまったパレット１００は過熱され、ワークの不良を招くことになる。従って、この場合、炉体内にパレットが残らないように、かつオーバーフローが生じないように熱処理炉の搬送動作を制御することが必要となる。なお、以下の実施形態については、一例として前工程装置１においてフリップチップボンディングされた後の熱処理炉についての制御を例示するが、他の熱処理炉についても同様の制御がなされる。

図１１Ａ，図１１Ｂは、熱処理炉のすぐ上流の後工程装置が停止した場合の熱処理炉の処理動作のフロー図である。下流側の装置が停止した場合についてはこの処理は行われない。また、例えば、２つ上流の装置が停止したような場合は、処理が行われる場合があるが、この場合は、処理開始におけるトリガが異なるようになっている。以下のフローチャートにおいて、各工程が行われている間に後工程装置の動作が再開した場合は、割り込み制御により以降の処理を停止し、通常動作に戻るようになっている。ただし、下記のフローチャートにおいてリフト部が上昇している動作中に割り込み信号を受けた場合は、リフト部を下降させてから通常動作に戻るようになっている。

後工程装置２が停止したことを制御部が検出する（＃３１）と、まず、パレットチャック５１にパレットが挟持されているか否かについて判断する（＃３２）。パレットチャックにパレット１００が挟持されていない場合は、制御部は、パレットを進行させ、センサ５２によりパレットがガイドレール３８の終端３８ｂに移動したことが検出されると、パレットチャックを制御してパレット１００を挟持させる（＃３３）。

後工程装置２が停止したことを検出した時点においてパレットチャックにパレット１００が挟持されていた場合は、第１０センサ４４によってパレット１００が検出（＃３４）されるまでパレット１００を進行させる（＃３５）。第１０センサ４４がパレット１００を検出すると、第４リフト部４０ｄが上昇し、パレットを持ち上げる（＃３６）。

第４リフト部が上昇するまでに後工程装置２の停止状態が解除されない場合は、さらに、第３リフト部４０ｃによるパレットの持ち上げが行われる。具体的には、第４リフト部４０ｄが上昇した後において、第９センサ４３にパレットが検出（＃３７）されるまでパレットが連続して搬送され続けられる（＃３８）。第９センサ４３がパレット１００を検出すると、第３リフト部４０ｃが上昇し、パレットを持ち上げる（＃３９）。なお、この処理が行われた場合、第１搬送装置１２の移載部１６を停止させるためのトリガ信号が発信される。

さらに、後工程装置２の停止状態が解除されない場合は、以下、第２，第１リフト部４０ｂ，４０ａによるパレットの持ち上げが行われる。具体的には、第８センサ４２にパレットが検出（＃４０）されるまでパレットが連続して搬送され続けられ（＃４１）、第８センサ４２がパレット１００を検出すると、第２リフト部４０ｂが上昇し、パレットを持ち上げる（＃４２）。また、第７センサ４１にパレットが検出（＃４３）されるまでパレットが連続して搬送され続けられ（＃４４）、第７センサ４１がパレット１００を検出すると、第１リフト部４０ａが上昇し、パレットを持ち上げる（＃４４）。この段階で、第２搬送装置は、ガイドレール３８の運転を停止させることなく、５枚のパレットを保持することができる。また、後述する前工程装置から熱処理炉１０への搬入を停止した後、２枚のパレットを保持することができる。

次に、第１から第４リフト部４０ａ〜４０ｄによるパレットの持ち上げが行われた状態でも、後工程装置２の停止状態が解除されない場合は、以下、受け渡し装置１４でのパレットの保持が行われる。具体的には、図１１Ｂに示すように、まず第６センサ５０によりパレットが検出されるかを判断する。第６センサ５０にパレットが検出されている場合は、第２搬送装置のガイドレールの第１リフト装置４０ａよりも上流側にすでにパレットが移動していることを意味するため、これよりも下流側にパレットが搬送されないように、第２搬送装置１３のガイドレールによる搬送を停止する（＃４７）。

一方、第１から第４リフト部４０ａ〜４０ｄによるパレットの持ち上げが行われた状態で、第６センサにパレットが検出されないときは、受け渡し装置１４によるパレットの保持が維持され、次の処理が行われる。＃４６により第６センサによるパレットの検出がされなかった場合、上述した第２搬送装置への受け渡し処理（図９参照）が行われる（＃５４）。その後第２搬送装置のガイドレールによるパレットの搬送が停止される。これにより第２搬送装置には、パレットチャック５１、第１から第４リフト装置４０ａ〜４０ｄ、ガイドレール３８の始端３８ａの合計６枚のパレットが保持された状態で停止する。

次に第４センサ３６により第１搬送装置１２の終端にパレットが検出されているかを判断する（＃４８）。パレットが検出されているときは、ガイドレール２２の終端２２ｂにパレットが載置されている状態であり、また、検出されていないときはガイドレールの終端にまでパレットが到達していないか、受け渡し装置のアームにパレットが移載されたかの状態である。従って、第４センサ３６によりパレットが検出されている場合は、受け渡し装置１４のアーム３５を上昇させ（＃４９）、第１搬送装置を停止させる（＃５０）。

一方第４センサ３６によりパレットが検出されていない場合は、第５センサにパレットが検出されているか、すなわち、アーム３５にパレットが載置されている状態であるかどうかを判断する。第５センサ３７にパレットが検出されていない場合は、第１搬送装置のガイドレール２２の終端にパレットが到達しておらず、かつアーム３５によりパレットが支持されていない状態であるから、第１搬送装置によりパレットを搬送し（＃５２）、上記の＃４８の処理に戻る。一方、第５センサ３７によりパレットが検出されたときは、アーム上にパレットが支持されている状態であるから、パレットの搬送を停止する（＃５３）。

このように、第１搬送装置及び第２搬送装置には、合計７枚のパレットを支持することができる。そして、上述のように、＃３９において、第１搬送装置の移載部１６の停止トリガ信号が出されてから４枚のパレットが支持されていることとなる。上記のように本実施形態にかかる熱処理炉の炉体は４枚のパレットを同時に加熱するように設計されているため、第１搬送装置の移載部１６が停止したときにすでに第１搬送装置１２に搬送されている４枚のパレットを全て支持することができ、炉体内にパレットが残ることがなくパレット内のワークが過熱されることがない。

図１１Ｃは、図１１Ａの＃３９においてトリガ信号が発生された場合の移載部１６の処理動作のフロー図である。上記のように、第３リフト部４０ｃによるパレットの支持がされるとトリガ信号が発生され、以下の第１搬送装置の移載部１６の停止のための処理がなされる。

まず、搬入側リフト部２８のテーブル上にパレット配置されているかを検出する（＃６０）。パレットが載置されていない場合は、第３センサ３１により搬入側リフト部２８により安全にリフトできる位置が検出される（＃６２）までパレットを搬送し（＃６１）、その後搬入側リフト部を上昇させる（＃６３）。従って、搬入側リフト部のテーブルには、パレット１００が１枚保持されることとなる。

パレットが載置されている場合は移載部１６の検出する第２センサ３０ａによりテーブル上にパレットが載置されているかを検出する（＃６４）。第２センサにより、移載部１６のテーブル３０上にパレット１００が載置されている場合は、すぐ搬入側リフト部１６を停止する。一方、第２センサにより移載部１６のテーブル３０上にパレット１００が載置されていないことが検出されると、パレットを移載部１６側へ搬送し、＃６４のステップに戻る。

このように、移載部１６へのトリガ信号が発信されると、搬入側リフト部２８と移載部１６のテーブル３０の２枚のパレットが支持されることとなる。従って、上述のように、第１搬送装置１２を通って炉内へ送られるパレットを停止するだけではなく、前工程装置１から熱処理炉１０へのパレットの搬送を即座に停止できないような場合であっても、２枚のパレットを保持することができるので、パレットがオーバーフローすることがない。

以上説明したように、本発明の熱処理炉は、第１搬送装置１２と第２搬送装置１３とが並行に並べられて設けられていると共に、それらの搬送装置によるパレットの搬送方向が、前工程装置１及び後工程装置２の搬送部の搬送方向に対して直行方向となっているため、前工程装置及び後工程装置間の間隔を小さくし、配置スペースを減少させることができる。従って、筐体への格納をより容易に行うことができ、ダストなどを原因とする製品の不良を少なくし、歩留まりを向上させることができる。

また、後処理装置２が何らかの問題により停止した場合であっても、パレットをリフト部などを用いてガイドレールから離れた状態で保持することができるため、ガイドレールのコンベアとパレットとの摩耗によるダスト発生を防止することができ、また、炉内へワークが残ることがないため、ワークの過熱などの問題を防止することができる。

なお、本実施形態においては、後工程装置が停止した場合においてパレットを搬出させる搬出部が停止した後、第２搬送装置１３に設けられているリフト部を順次下流側から駆動させ、ワークを保持するものであり、これにより後工程装置への搬出時におけるオーバーフローと炉内へのワークの過熱の問題を防止するものであるが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、本実施形態においては、第２搬送装置に設けられたリフト部を４つとしているが、これに限定されるものではない。また、リフト部は第１搬送装置に設けられた炉体に同時に格納できるパレットの数だけ設けることが好ましいがこれに限定されるものではない。また、本実施形態においては、第３リフト部が上昇してからトリガ信号を発信するようにしているが、これに限定されるものではなく、他のリフト部、例えば第２リフト部などの上昇と共にトリガ信号を発信させるようにしてもよい。

本発明の実施形態にかかる連続式熱処理炉が組み込まれたＣＣＤカメラ組み立てシステムの部分概略構成図である。 図１のＣＣＤカメラ組み立てシステムにおいてワークの搬送に用いられるパレットの構成を示す図である。 図２Ａのパレットの部分拡大図である。 図２ＢのIIC−IIC線で切断したときの断面図である。 図１のＣＣＤカメラ組み立てシステムに用いられる熱処理炉の構成を示す図である。 図３の第１搬送装置の概略構成を示す図である。 図３の第１搬送装置の終端付近の構成を示す概略図である。 図３の第２搬送装置の概略構成を示す図である。 図６の第２搬送装置を搬送方向から見た概略図である。 図３の第２搬送装置のリフト部の構成を示す概略図である。 図３の第２搬送装置のリフト部の変形例を示す図である。 図３の第２搬送装置のリフト部の変形例を示す図である。 受け渡し装置により第１搬送装置から第２搬送装置へパレットを移載する動作の動作説明図である。 図９の受け渡し動作の処理フローを示すフローチャートである。 後工程装置が停止した場合の熱処理炉の処理動作のフロー図である。 後工程装置が停止した場合の熱処理炉の処理動作のフロー図である。 図１１Ａの＃３９においてトリガ信号が発生された場合の移載部の処理動作のフロー図である。 従来の連続式熱処理炉を有するシステムの配置構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 前工程装置
２ 後工程装置
３、５ 搬送装置
４、６ 作業部
１０ 熱処理炉
１１ 筐体
１２ 第１搬送装置
１３ 第２搬送装置
１４ 受け渡し装置
１５ 炉体
１６ 移載部
１７ 搬出部
２８ 搬入側リフト部
４０ａ〜４０ｄ リフト部
１００ パレット
２００ ＣＣＤカメラ組み立てシステム

Claims (5)

1. 加熱対象であるワークを加熱する炉体と、
   前記炉体内に前工程から搬出されたワークを搬送させる第１搬送装置と、
   前記炉体によって加熱された前記ワークを冷却させながら後工程に搬送させる第２搬送装置と、
   前記第１搬送装置終端から前記第２搬送装置始端へ前記ワークを受け渡す平行移動可能に構成された受け渡し装置とを備え、外気から密閉する筐体内に配置された熱処理炉であって、
   前記第２搬送装置は前記第１搬送装置と略平行かつ逆向きに前記ワークを搬送するように配置されており、
   前記第１搬送装置における搬送方向は、前工程における前記ワークの搬出方向に略直交すると共に、前記第２搬送装置における搬出方向は前記後工程における前記ワークの搬入方向に略直交するように構成されていることを特徴とする、連続式熱処理炉。
2. 前記第２搬送装置は、コンベアによって前記ワークを搬送させるコンベア部と前規搬送部の終端に移動した前記ワークを前記後工程に搬出するための搬出部を備え、
   前記コンベア部の搬送経路途中に、前記ワークの搬送方向幅よりも大きな間隔で複数設けられ前記ワークを停止させるストッパと、前記ストッパによって停止された前記ワークを前記コンベアから持ち上げ可能に構成されたリフト部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の連続式熱処理炉。
3. 前記第２搬送装置は、前記搬出部に前記ワークが載置されているかを検出する搬出部センサと、前記リフト部の情報に前記ワークが位置しているかをそれぞれ検出するワーク検出センサと、前記第１搬送装置、第２搬送装置、前記受け渡し部の各部材の動作を制御する制御部を備え、
   前記搬出部センサが前記搬出部に前記ワークが載置されているかを検出したときは、ワーク検出センサの検出に基づいて下流に位置するリフト部から順次前記ワークを上昇させると共に、全てのリフト部が上昇していることが検出された場合は、前記コンベア部を停止させることを特徴とする、請求項２に記載の連続式熱処理炉。
4. 前記制御部は、前記コンベア部が停止したときは、前記第１搬送装置を前記前工程からのワークが搬入されないように停止することを特徴とする請求項３に記載の連続式熱処理炉。
5. 前記第２搬送装置は、前記第１搬送装置と略等しい長さに構成されることを特徴とする、請求項１に記載の連続式熱処理炉。
   

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