JPH04329110A - 熱処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱処理システム、例えば
外装樹脂をディップ処理した多数の電子部品を乾燥，焼
付けする際などに使用される熱処理システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、平板状リード端子を備えた電子部
品において、外装樹脂をディップコーティングする場合
に図５に示されるようなセパレータと呼ばれる保持具Ｗ
が使用される。この保持具Ｗは、電子部品素子５０を半
田付け等によって取り付けた多数のリードフレーム５１
を並列に保持するものであり、このリードフレーム５１
を保持した保持具Ｗを逆さにして電子部品素子５０をデ
イップ槽に浸漬し、電子部品素子５０の周囲に外装樹脂
層を形成した後、この保持具Ｗを熱処理炉へ運び、ここ
で外装樹脂層を乾燥，焼付けしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の乾燥焼付工程に
おいては、１回で多数の保持具を熱処理するため、バッ
チ式の大型熱処理炉が使用されている。ところが、熱処
理炉に１回に投入すべき個数の保持具が前工程（ディッ
プ処理工程）から送られるまでの間、待ち時間が必要で
あり、生産効率が悪化する欠点がある。また、熱処理炉
の前後に保持具を一旦貯留するためのプール部を設ける
必要があるが、このプール部は少なくとも熱処理炉の１
回の処理個数に対応した容量が必要であり、設置スペー
スの増大を招くばかりか、プール部から熱処理炉への取
入作業、熱処理炉からプール部への取出作業を自動化す
るのが困難で、人手によってこれら作業を行わなければ
ならないという欠点がある。そこで、製造ラインでの待
ち時間を無くし、工程を連続自動化する方法として、コ
ンベア式の連続型熱処理炉を設けることが可能である。 つまり、この熱処理炉内に保持具を連続的に取り入れ、
炉内を保持具がコンベアに載って移動することにより、
各ブースに分けられた温度ゾーンを通過し、所定の熱処
理を行うものである。しかし、この連続型熱処理炉の場
合、温度プロファイルが段階的なものしか得られないた
め、昇温過程が重要なファクターとなる場合に対応でき
ないという欠点がある。しかも、熱処理炉の次工程のラ
インが何らかの原因で停止した場合、炉内を停止するこ
とができないので、炉内にある製品を全て排出しなけれ
ばならず、そのための大きなプール部が必要であるとい
う問題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、熱処理工程を連
続自動化することができ、温度プロファイルを任意に設
定できるとともに、熱処理炉の前後のプール部を小型化
できる熱処理システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、多数のプレート状ワークを連続的に熱処理
するためのシステムにおいて、処理時間がほぼ均等の複
数の熱処理炉を縦方向に設置し、各熱処理炉の処理開始
時刻を一定時間おきにずらすとともに、各熱処理炉を個
別に温度制御する制御装置を設け、熱処理炉の内部には
上記ワークを水平に支持する支持棚を上下に複数段設け
、上記熱処理炉の入口に対向して昇降部を上下に昇降さ
せる昇降装置を設け、上記昇降部には上記ワークを一枚
ずつ水平に支持するアームを上下に複数段設けるととも
に、このアームを昇降部に対して前後に移動させてワー
クを上記熱処理炉内へ取入かつ取出可能とした移動装置
を設け、熱処理炉の近傍には前工程から搬送された複数
のワークを熱処理炉に取り入れるまでの間貯留する前プ
ール部と、熱処理炉で処理済の複数のワークを後工程へ
搬送するまでの間貯留する後プール部とを設け、前プー
ル部から昇降装置へワークを一枚ずつ移載し、かつ処理
済のワークを昇降装置から後プール部へ一枚ずつ移載す
るコンベアとを備えたことを特徴とする。

【０００６】ディップ処理済の多数の電子部品を保持し
たワークを例にして説明すると、このワークはまず前プ
ール部へ送られる。ここで、ワークは一定枚数だけプー
ルされる。この枚数は、各熱処理炉の処理開始時刻の間
に搬送されるワークの枚数にほぼ等しい。例えば、焼付
時間が１５０分の熱処理炉を６台用いた場合を想定する
と、各熱処理炉の開始時刻は２５分間隔となるので、前
プール部から熱処理炉への取入時間および熱処理炉から
後プール部への取出時間を含めて約２８分間隔で熱処理
炉にワークを挿入すればよい。一方、１枚のワークのデ
ィップ処理の時間を４分とすれば、前プール部にはディ
ップ処理済のワークを７枚分プールしておけばよい。こ
のようにして、熱処理工程をほぼ連続化できる。また、
個別の熱処理炉の温度条件は別個に設定できるので、実
験室レベルの焼付条件をそのまま再現することができ、
また材料変更に伴う温度カーブの変更も容易である。

【０００７】ワークの熱処理炉への取入、取出は昇降装
置を用いて自動的に行うことができる。コンベアによっ
て前プール部から運ばれたワークは昇降装置のアームに
１枚ずつ移載される。一定枚数（例えば７枚）移載され
ると、昇降部が上昇して空の熱処理炉の前まで運ぶ。こ
こで、熱処理炉の扉が開き、移動装置によってアームが
前進し、アームに保持された複数枚のワークは熱処理炉
の支持棚に同時に移載される。その後、熱処理炉の扉が
閉じられ、昇降装置はコンベアの位置まで降下する。一
方、熱処理炉の乾燥焼付処理が終了すると、扉が開くと
ともに昇降部が入口正面まで上昇し、アームが前進して
熱処理炉内の複数のワークを一体に受け取る。そして、
昇降部が降下してワークを一枚ずつコンベアに移し、コ
ンベアはこのワークを後プール部に送り、次工程のため
に待機させる。以後、順次同様な動作を繰り返して次々
に熱処理炉へのワークの取入，取出を行う。

【０００８】

【実施例】本発明にかかる熱処理炉システムは、図１〜
図３に示すように合計６個の小型熱処理炉１を、２列×
３段に配置してある。これら熱処理炉１はそれぞれ７枚
のワークを同時に熱処理できるように、内部に７段の支
持棚２を有している。各熱処理炉１の処理時間は１５０
分であり、各熱処理炉の処理開始時刻を２５分おきにず
らすとともに、左右２列の熱処理炉１が互いに交互に処
理を開始するように設定されている。そして、各熱処理
炉１は個別に温度制御され、この温度制御と処理時間の
管理は制御装置５によって行われる。熱処理炉１の前面
には扉３が設けられ、この扉３は熱処理炉１の上面に設
けた油圧シリンダ４によって開閉可能である。上記油圧
シリンダ４も制御装置５によって制御される。

【０００９】熱処理炉１の左方には前プール部１０が設
けられ、この前プール部１０は前後一対の支持具付チェ
ーン１１によって例えば１０枚のワークＷを水平に支持
し得る構造を有している。一対のチェーン１１はモータ
１２によって間欠的にかつ同期駆動される。これにより
、前プール部１０の上端に搬入されたワークＷ（図５参
照）はチェーン１１によって両端部が支持されながら順
次降下する。やがて、ワークＷが長いコンベア１３の位
置まで降下すると、このコンベア１３が図２に示すよう
に一対のチェーン１１の間に配設されているので、下方
のワークＷから順にコンベア１３に乗り移る。コンベア
１３に乗り移ったワークＷは水平方向に搬送され、左側
の熱処理炉１の正面に設けられた短いコンベア１４の位
置で停止するか、またはコンベア１４，１５を経て右側
の熱処理炉１の正面に設けられた短いコンベア１６の前
で停止する。

【００１０】上記短いコンベア１４，１６と対応する部
位には夫々昇降装置２０，３０が設けられている。右側
の昇降装置３０は左側の昇降装置２０と全く同様な構造
を有するので、左側の昇降装置２０のみを以下に説明す
る。なお、右側の昇降装置３０は左側の昇降装置２０と
交互に作動される。昇降装置２０は図４に示すように、
上下方向に配設された２本のガイド軸２１と、ガイド軸
２１と平行に配設された１本のボールネジ軸２２と、こ
のボールネジ軸２２をベベルギヤ２３を介して回転駆動
するモータ２４と、ガイド軸２１に摺動自在に挿通され
かつボールネジ軸２２と螺合する昇降部２５とを備えて
いる。昇降部２５には、前後方向に一対のロッドレスシ
リンダ２６が配設されるとともに、シリンダ２６により
前後方向に移動する一対の棒状アーム２７が上下７段に
わたって後方へ突設されており、これらアーム２７は短
いコンベア１４上に運ばれたワークＷの左右両端部を支
持する。そのため、アーム２７は長いコンベア１３，１
５と短いコンベア１４の隙間を上下方向に移動自在であ
る。１枚のワークＷが運ばれてくる度に昇降部２５は１
段ずつ上昇し、やがて７段全てのアーム２７にワークＷ
が支持される。

【００１１】全てのアーム２７にワークＷを支持した後
、モータ２４でボールネジ軸２２を回転させることによ
り、昇降部２５は既に扉３が開かれた空の熱処理炉１の
前まで上昇する。ここで、昇降部２５のシリンダ２６が
作動され、アーム２７が熱処理炉１内に挿入される。 そして、この状態から昇降部２５を若干降下させること
により、ワークＷの両端部が熱処理炉１内の支持棚２に
支持される。ワークＷを支持棚２に移載した後、アーム
２７は後退し、さらに昇降部２５も降下して元の位置、
つまりコンベア１４の位置に復帰する。昇降部２５が降
下した後、制御装置５は扉３を閉じ、熱処理を開始する
。

【００１２】熱処理が終了すると、熱処理炉１の扉３が
開かれ、上記と同様に昇降部２５がこの熱処理炉１の正
面まで上昇し、アーム２７を熱処理炉１内に挿入する。 そして、昇降部２５を若干上昇させてワークＷを支持棚
２からアーム２７へ受け取り、アーム２７を後退させか
つ昇降部２５を降下させる。そして、下方のアーム２７
からワークＷを１枚ずつ短いコンベア１４上に載せ、こ
のコンベア１４およびコンベア１５，１６，１７によっ
てワークＷを水平方向に搬送し、後プール部４０へ移送
する。

【００１３】後プール部４０は前後に２組設けられ、そ
の構造は前プール部１０と同様に、コンベア１７を間に
して対向する一対の支持具付チェーン４１を備え、この
チェーン４１をモータ３２によって同期駆動している。 そして、コンベア１７上のワークＷの両端を支持しなが
ら上昇させ、上端部でシリンダ４３によって次工程へ一
枚ずつ排出する。なお、前後プール部１０，４０、コン
ベア１３〜１７、昇降装置２０，３０等の動作は、全て
制御装置５によって統合的に制御される。

【００１４】上記のように１個の熱処理炉１の処理時間
は約１５０分であり、各熱処理炉の処理開始時刻は２５
分間隔に設定されている。また、前工程であるディップ
処理時間を１枚のワークＷ当たり約４分とすると、昇降
装置２０，３０による熱処理炉１へのワークＷの取入，
取出を７枚分、約２８分間隔で行うことができる。そし
て、７枚分のプール部１０，４０を熱処理炉１の前後に
配置することにより、前後工程と連続化することができ
、生産ラインを連続化・自動化することができる。

【００１５】また、本発明では熱処理炉１が複数の小型
炉に分割されているので、各熱処理炉の温度条件を個別
に設定することが可能である。したがって、材料変更に
伴う温度設定の変更が簡単である。また、実験室レベル
で条件設定したものをそのまま量産に生かすことができ
る。

【００１６】なお、本発明の熱処理システムは電子部品
の乾燥，焼付工程だけでなく、他のあらゆる物品の熱処
理に適用できる。ただ、連続ラインで製造される小型物
品の熱処理に適用するのが効果的である。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、熱処理炉の前後にプール部を設けるとともに、
熱処理炉へのワークの取入，取出を昇降装置およびコン
ベアによって自動化したので、熱処理工程を連続自動化
することができる。また、熱処理炉を複数個に分割し、
個々の熱処理炉を別個に制御し得るようにしたので、温
度プロファイルを自由に設定できるとともに、材料変更
等に伴う熱処理条件の変更も簡単である。さらに、個々
の熱処理炉の処理開始時刻を一定時間おきにずらしてあ
るので、熱処理炉の前後のプール部は１個の熱処理炉分
の容量があればよく、従来に比べて小型化できるという
特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる熱処理システムの正面図である
。

【図２】この熱処理システムの平面図である。

【図３】この熱処理システムの右側面図である。

【図４】昇降装置の要部斜視図である。

【図５】ワークの一例の斜視図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　熱処理炉２　　　　　
　　　　　　　　　支持棚５　　　　　　　　　　　　
　　制御装置１０　　　　　　　　　　　　前プール部
１３〜１７　　　　　　コンベア ２０，３０　　　　　　昇降装置 ２５　　　　　　　　　　　　昇降部 ２６　　　　　　　　　　　　シリンダ（移動装置）２
７　　　　　　　　　　　　アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多数のプレート状ワークを連続的に熱
   処理するためのシステムにおいて、処理時間がほぼ均等
   の複数の熱処理炉を縦方向に設置し、各熱処理炉の処理
   開始時刻を一定時間おきにずらすとともに、各熱処理炉
   を個別に温度制御する制御装置を設け、熱処理炉の内部
   には上記ワークを水平に支持する支持棚を上下に複数段
   設け、上記熱処理炉の入口に対向して昇降部を上下に昇
   降させる昇降装置を設け、上記昇降部には上記ワークを
   一枚ずつ水平に支持するアームを上下に複数段設けると
   ともに、このアームを昇降部に対して前後に移動させて
   ワークを上記熱処理炉内へ取入かつ取出可能とした移動
   装置を設け、熱処理炉の近傍には前工程から搬送された
   複数のワークを熱処理炉に取り入れるまでの間貯留する
   前プール部と、熱処理炉で処理済の複数のワークを後工
   程へ搬送するまでの間貯留する後プール部とを設け、前
   プール部から昇降装置へワークを一枚ずつ移載し、かつ
   処理済のワークを昇降装置から後プール部へ一枚ずつ移
   載するコンベアとを備えたことを特徴とする熱処理シス
   テム。