JP2008249303A

JP2008249303A - 連続熱処理装置

Info

Publication number: JP2008249303A
Application number: JP2007093677A
Authority: JP
Inventors: Sohei Tsuji; 荘平辻
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】塵埃の発生を抑えつつ安定した状態で長距離にわたってワークを気体浮揚搬送することが可能な連続熱処理装置を提供する。
【解決手段】連続熱処理装置１０は、気体浮揚装置５０、搬送手段、および規制手段を備えており、搬送手段は、気体浮揚装置５０によって浮揚したワーク４０に対して搬送方向の力を加えるローラーであって、当該ローラーの周面がワークの側面に当接するように配置された複数の駆動ローラ１４、自由ローラ１６と、炉体１２の外部において駆動ローラ１４、自由ローラ１６をそれぞれ回転自在に支持する第１の支持部８０とを有し、規制手段は、ワーク４０の搬送方向への移動を規制する制止ロッド３２と、炉体１２の外部に配置されるとともに制止ロッド３２が選択的にワーク４０の搬送経路に突出するように制止ロッド３２を移動自在に支持するベース部３０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを気体浮揚させつつ搬送することが可能な連続熱処理装置に関する。

連続熱処理装置におけるワークの搬送手法の１つに、気体浮揚搬送という搬送手法がある。この気体浮揚搬送は、メッシュベルト搬送やローラハース搬送に比べて、ワークの加熱のために熱エネルギーをより有効に利用できるとされている。

ところが、気体浮揚搬送では、ワークを気体によって浮揚させ、かつ気体による推力によって所望の位置までワークを搬送して停止させることになるため、その搬送制御が容易ではなかった。また、ワークの搬送が不安定になりやすいため、搬送の信頼性が十分であるとは言えなかった。

そこで、従来、気体浮遊させたワークの後端を押すために、所定方向に沿って移動するように構成された当接部材を設けた気体浮揚搬送装置が考案された（例えば、特許文献１参照）。この気体浮揚搬送装置では、ワークの両側面外側にワークの搬送方向に沿って設置された一対の無端ベルトや、一対の回転ウォーキングビームに、所定間隔ごとに当接部材を設けている。その結果、簡単な構成で確実に、複数のワークを熱処理空間内にて連続搬送できるとされていた。
特開２０００−１２８３４５号公報

しかし、搬送距離が長くなると、無端ベルトやウォーキングビームの長さが長くなり、これらの撓みが発生することがあった。この撓みの発生を抑えるためには、無端ベルトやウォーキングビームの中間位置で所定間隔ごとにこれらを支持する支持部材が必要になる。その結果、無端ベルトおよびウォーキングビームと支持部材とが絶えず擦れることが原因で、熱処理空間内にしかもワークの直近で塵埃を発生させてしまう虞がある。塵埃の発生は、清浄度が要求されるワークの熱処理環境が悪化させるため好ましくない。

要するに、従来の気体浮揚搬送では、塵埃の発生を抑えつつ安定性のある搬送や長距離にわたる搬送を実現することが困難であったため、今なお実用化に至っていないのが現状である。

この発明の目的は、塵埃の発生を抑えつつ安定した状態で長距離にわたってワークを気体浮揚搬送することが可能な連続熱処理装置を提供することである。

この発明に係る連続熱処理装置は、炉体内のワークを気体浮揚搬送しつつ熱処理を行う。この連続熱処理装置は、浮揚手段、搬送手段、および規制手段を備える。浮揚手段は、気体によってワークを浮揚させる。

搬送手段は、浮揚手段によって浮揚したワークに対して搬送方向の力を加える。搬送手段は、その周面がワークの側面に当接するように配置された複数のローラと、炉体の外部において複数のローラをそれぞれ回転自在に支持する第１の支持部とを有する。複数のローラは、その周面が溶融シリカ等の無発塵性部材で構成されることが好ましい。

規制手段は、ワークの搬送方向への移動を選択的に規制する。規制手段は、ワークの前面に当接することによってワークの搬送方向への移動を規制する制止部材と、炉体の外部に配置されるとともに制止部材が選択的にワークの搬送経路に突出するように制止部材を移動自在に支持する第２の支持部とを有する。

ワークの搬送に用いるローラの設置数を増加させることにより、ワークの搬送距離が長くなるときであっても、安定してワークを搬送することが可能になる。ローラが熱処理空間外で支持されているため、ローラが回転する時に熱処理空間内に塵埃が発生しにくい。同様に、制止部材が熱処理空間外で支持されているため、制止部材が移動する時に熱処理空間内に塵埃が発生しにくい。

本発明によれば、塵埃の発生を抑えつつ安定した状態で長距離にわたってワークを気体浮揚搬送することが可能になる。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る連続熱処理装置１０は、炉体１２の内部の熱処理空間においてワーク４０を気体浮揚搬送するように構成される。ワーク４０の例として、プラズマディスプレイ用のガラス基板や太陽電池用基板が挙げられる。以下の例では、セッターレスの搬送を説明するが、セッターを用いて搬送を行う場合にもこの発明を適用することは可能である。

炉体１２の下部には、ワーク４０を所望量だけ浮揚させる気体浮揚装置５０が設けられる。気体浮揚装置５０は内部に熱源（図示せず）を備えており、熱源にて熱せられた風をワーク４０の底面に対して均一に吹き付けるように構成される。気体浮揚装置５０は、ドライバ２６に接続されており、ドライバ２６によって駆動される。炉体１２の天井部にはヒータ１８が設けられる。ヒータ１８は、ドライバ２５に接続されており、ドライバ２５によって駆動される。

炉体１２には、複数の駆動ローラ１４と複数の自由ローラ１６とが設けられる。駆動ローラ１４および自由ローラ１６に用いられる素材としては、溶融シリカが好ましい。その理由は、炉体１２の内部に塵埃を発生させないからである。ただし、無発塵性の性質を有するものであれば、溶融シリカ以外の素材を駆動ローラ１４および自由ローラ１６に用いることが可能である。

駆動ローラ１４は、熱処理空間外に設けられた支持部８０によって回転自在に支持される。駆動ローラ１４はそれぞれモータ２８によって回転力を供給されるように構成される。モータ２８は、ドライバ２２によって駆動される。一方、自由ローラ１６は、熱処理空間外に設けられた支持部８０によって回転自在に支持される。

図２に示すように、駆動ローラ１４および自由ローラ１６は、ワーク４０の搬送経路の両側に、垂直に配置される。駆動ローラ１４がワーク４０を所望の方向に送り出すように回転したときにワーク４０の側面が駆動ローラ１４の周面に接することにより、ワーク４０が搬送される。自由ローラ１６は、搬送されるワーク４０の側面に接触することにより、供回りする。駆動ローラ１４および自由ローラ１６は、その周面がワーク４０にぴったりと接触している必要はなく、駆動ローラ１４および自由ローラ１６の周面とワーク４０の側面との間に適当な間隙が設けられていても、ワーク４０を適正に搬送することが可能である。

炉体１２には、ワーク４０の前面に当接することによって、ワーク４０の搬送を所望の位置にて制止させるための制止ロッド３２が設けられる。制止ロッド３２は、往復移動自在になるようにベース部３０に支持される。ベース部３０は、熱処理空間外に配置され、ドライバ２４によって駆動される。ベース部３０は、制止ロッド３２がワーク４０の搬送経路に延び出す第１の状態、および、制止ロッド３２がワーク４０の搬送経路から退避する第２の状態を選択的に切り換えるように構成される。

連続熱処理装置１０はさらに制御部２０を備える。制御部２０は、内部に格納されたプログラムによって連続熱処理装置１０の動作を統括的に制御する。特に、制御部２０は、上述のドライバ２２、ドライバ２４、ドライバ２６、およびドライバ２５を制御する。

図３に示すように、制御部２０が気体浮揚装置５０を動作させるとワーク４０が略水平状態のままわずかに浮揚する。この状態で、制御部２０が、駆動ローラ１４を動作させることにより、ワーク４０に対して搬送力が供給される。図示しないセンサがワークの前端を検知したとき、駆動ローラ１４はモータ軸との係合が解かれて自由回転可能となる。さらに、制御部２０が制止ロッド３２を第１の状態にすることにより、ワーク４０が所望の位置にて静止される。また、制止ロッド３１を第２の状態にし、次にモータ軸と駆動ローラ１４とが係合されることにより、ワーク４０の搬送が再開される。なお、駆動ローラ１４を駆動していないときは、モータ２８の出力、従って入力がゼロになっていても良い。モータ入／出力頻度によりいずれかが選択される。

駆動ローラ１４および自由ローラ１６の数を増加させることにより、ワーク４０の搬送距離が長くなるときであっても、安定してワーク４０を搬送することが可能になる。駆動ローラ１４および自由ローラ１６は熱処理空間外で支持されているため、駆動ローラ１４および自由ローラ１６が回転する時に熱処理空間内に塵埃が発生しにくい。

上述の実施形態では、図４（Ａ）に示すように、駆動ローラ１４と自由ローラ１６とをワークの搬送方向に沿って交互に配置した。この結果、全部のローラに駆動ローラ１４を用いる場合に比較して省電力化が図られる。このとき、駆動ローラ１４および自由ローラ１６は、配置ピッチＰがワーク４０の搬送方向の寸法Ｄの半分以下になるように配置される。このため、駆動ローラ１４と自由ローラ１６とをワークの搬送方向に沿って交互に配置した場合でも、常時、ワーク４０に対して搬送力を供給することが可能になる。

駆動ローラ１４と自由ローラ１６の配置は図４（Ａ）に示す例に限定されるものではない。例えば、図４（Ｂ）に示すように、すべてのローラを駆動ローラ１６によって構成することが可能である。図４（Ｂ）の構成では、より強い搬送力をワーク４０に供給することが可能になる。また、図４（Ｃ）に示すように、ワーク４０の側面が駆動ローラ１４および自由ローラ１６にそれぞれ挟まれるように構成することも可能である。さらに、図４（Ｄ）に示すように、一方のローラ列を他方のローラ列に対して半ピッチ程度ずらして配置することも可能である。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

連続熱処理装置の概略を示す図である。駆動ローラおよび自由ローラの配置を示す図である。搬送されるワークの状態を示す図である。第１の実施形態における経路切換部の概略構成を示す図である。

符号の説明

１０−連続熱処理装置
１４−駆動ローラ
１６−自由ローラ
３２−制止ロッド
５０−気体浮揚装置

Claims

炉体内のワークを気体浮揚搬送しつつ熱処理を行う連続熱処理装置であって、
気体によって前記ワークを浮揚させる浮揚手段と、
前記浮揚手段によって浮揚した前記ワークに対して搬送方向の力を加える搬送手段と、
前記ワークの搬送方向への移動を選択的に規制する規制手段と、
を備え、
前記搬送手段は、その周面が前記ワークの側面に当接するように配置された複数のローラと、前記炉体の外部において前記複数のローラをそれぞれ回転自在に支持する第１の支持部とを有しており、
前記規制手段は、前記ワークの前面に当接することによって前記ワークの搬送方向への移動を規制する制止部材と、前記炉体の外部に配置されるとともに前記制止部材が選択的に前記ワークの搬送経路に突出するように前記制止部材を移動自在に支持する第２の支持部とを有する連続熱処理装置。
前記複数のローラの周面が、無発塵性部材で構成された請求項１に記載の連続熱処理装置。
前記複数のローラの配置ピッチが前記ワークの搬送方向の寸法の半分以下になるように前記複数のローラが配置された請求項１または２に記載の連続熱処理装置。
前記複数のローラは、モータによって駆動される駆動ローラと、モータによって駆動されない自由ローラとを前記ワークの搬送方向に沿って交互に配列して構成される請求項３に記載の連続熱処理装置。