JPH0558429A - 連続処理装置 - Google Patents

連続処理装置

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JPH0558429A
JPH0558429A JP24501991A JP24501991A JPH0558429A JP H0558429 A JPH0558429 A JP H0558429A JP 24501991 A JP24501991 A JP 24501991A JP 24501991 A JP24501991 A JP 24501991A JP H0558429 A JPH0558429 A JP H0558429A
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JP
Japan
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plate
beams
moving
fixed
supported
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JP24501991A
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English (en)
Inventor
Seijirou Kawada
静二郎 川田
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DENKOO KK
Denkoh Co Ltd
Original Assignee
DENKOO KK
Denkoh Co Ltd
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Publication date
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  • Reciprocating Conveyors (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第一の載置部材6A、6B、6Cと、駆動手
段を用いて移動可能な第二の載置部材9A、9B、9C
との夫々に、板状被処理物Wを傾斜状態で支持するため
の係止部25を板状被処理物1枚について複数設けられた
ことを特徴とする連続処理装置。 【効果】 板状被処理物を傾斜状態にて支持することに
より、処理装置の長さを増大させることなく処理能力を
大幅に増大させることができる。また、同じ処理能力で
処理装置の長さを大幅に縮小させてその占有面積を小さ
くすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続処理装置に関し、
例えば、熱処理その他の処理を連続的に施す連続処理装
置に関する。
【0002】
【従来技術】半導体部品や、セラッミックス基板にスク
リーン印刷によって所定の回路パターンを形成し、焼成
してなる厚膜集積回路、或いは配向膜や偏向膜が形成さ
れた液晶表示装置用ガラス基板等の電子部品の熱処理に
あっては、塵埃の付着によって電子部品の品質が甚だし
く劣化するので、清浄な雰囲気中で熱処理がなされる必
要がある。
【0003】上記電子部品の熱処理を塵埃のない清浄な
雰囲気中で連続的に行う熱処理炉として、炉内に摺動す
る部分がなく、従って塵埃の発生しない所謂ウォーキン
グビーム式搬送機構を用いた連続熱処理炉の採用が考え
られる。
【0004】このウォーキングビーム搬送機構は、長形
の炉本体の長さ方向の一端側入口から他端側出口に亘っ
て炉本体内を貫通する複数本の位置固定された平行棒材
からなる固定ビームと、この固定ビームに平行して上記
と同様に炉本体内を貫通する複数本の平行棒材からなり
かつ前記固定ビームに対する関係位置が上下及び長さ方
向の前後に変位可能に設けられた移動ビームとを備えて
いる。そして、駆動装置によって前記移動ビームを駆動
して、この移動ビームを前記固定ビームに対して上昇、
前進、下降、後退の順に反復して周期的に変位運動させ
ることにより、炉本体内で被加熱物を前記両ビームに交
互に載置させるようにしながら炉本体の長さ方向に漸次
搬送するように構成されている。このような搬送機構を
備えた連続熱処理炉は、通常、鋼片や鋼管等の熱処理に
も使用されている。
【0005】上記の連続熱処理装置を更に詳細に説明す
る。
【0006】図12及び図13はウォーキングビーム式搬送
機構を備えた連続熱処理炉を示し、図12は搬送方向に沿
う断面図、図13は右側面図である。
【0007】炉壁、天井、炉床は断熱材3からなってい
て、これらは鋼板製外殻5に覆われ、天井と炉床との内
側には平板状の赤外線ヒータ2が配置され、炉内周面は
ヒータ2をも含めてセラミックス又は石英からなる被覆
層4によって被覆されている。これらによって筒状の炉
本体1が構成され、支持台23を介して基台8に据付けら
れる。また、炉本体1の一端には開口1aによって装入
口が形成され、他端には開口1bによって排出口が形成
されている。
【0008】炉本体1内を貫通して、複数(この例では
2本)の位置固定された固定ビーム6と、固定ビーム6
と平行にかつ上下動時に固定ビーム6に当接又は接触し
ないように配設された移動可能な複数(この例では2
本)の移動ビーム9とが位置し、固定ビーム6と移動ビ
ーム9とは、いずれも2本を1組として互いに平行に設
けられている。
【0009】また、固定ビーム6と移動ビーム9とは、
いずれも開口1a、1bを通って炉外へ突出している。
固定ビーム6及び移動ビーム9は、いずれも石英製と
し、被加熱物の当接による発塵を防止するようにしてい
る。固定ビーム6は、基台8上に立設された支柱7、7
によって炉本体外で支持されている。移動ビーム9は、
上下及び長さ方向の前後に運動可能な移動架枠11に固定
された支柱10、10に炉本体外で支持されている。
【0010】移動ビーム9は次のようにして上下及び長
さ方向の前後に駆動するようにしてある。
【0011】即ち、炉本体1の両端近くにはリンク支持
部材12、12が基台8上に立設され、リンク支持部材12、
12にはL字形のリンク13、13が回動可能に軸支され、リ
ンク13、13の先端にはローラ14、14が回動可能に軸支さ
れ、ローラ14、14上に移動架枠11が載置される。
【0012】リンク13、13の後端はリンクバー15によっ
て互いに連続されていて、一方のリンク13のリンクバー
15との連結部は、基台8上に支持部材16を介して回動可
能に取付けられた油圧シリンダ17のピストンロッド端部
に連結させてある。これらによって上下動駆動機構24A
が構成される。
【0013】図示しない駆動源によって油圧シリンダ17
を作動させ、リンク13、13を時計方向に回動させるとロ
ーラ14、14が時計方向に公転しながら下降し、ローラ1
4、14に載置された移動架枠11が下降して移動ビーム9
は破線矢印Dのように下降し、固定ビーム6よりも下方
に位置する。
【0014】この状態から油圧シリンダ17を駆動させて
リンク13、13を反時計方向に回動させると、ローラ14、
14は反時計方向に公転しながら上昇し、移動ビーム9は
実線矢印Uで示すように上昇して固定ビーム6よりも上
方に位置し、固定ビーム6に載置されていた被加熱物W
は移動ビーム9に載置される。
【0015】基台8には軸受20aを備えた2枚の駆動軸
支持板20、20が立設され、雄ねじが螺刻された駆動軸19
が、軸受20a、20aによって駆動軸支持板20、20に回動
可能に支持され、モータ18によって回動するようになっ
ている。
【0016】駆動軸19には、その雄ねじに螺合する雌ね
じが螺設された往復動駆動部材22が組合わされていて、
往復動駆動部材22は駆動軸支持板20、20間に固定された
案内軸21に案内され、モータ18の駆動による駆動軸19の
回動によって往復動駆動部材22が前進、後退するように
なっている。
【0017】往復動駆動部材22は移動架枠11から延設さ
れた延設部11aの図示しない貫通孔を貫通して上方に突
出していて、往復動駆動部材22の上記前進、後退に伴っ
て移動架枠11が前進、後退するようにしてある。これら
によって前進、後退駆動機構24Bが構成される。
【0018】前進、後退駆動機構24Bの上記駆動によ
り、移動架枠11はローラ14、14を回動させながらこれら
の上を前進又は後退し、これに伴って支柱10、10を介し
て移動架枠11に取付けられた移動ビーム9が前進又は後
退する。
【0019】次に、前記の上下動駆動機構24A及び前
進、後退駆動機構24Bによって被加熱物を炉本体内で搬
送し、熱処理を施す方法を説明する。
【0020】まず、ヒータ2に給電して炉本体1内を所
定の温度分布に加熱する。次に、図12のように移動ビー
ム9を固定ビーム6の下方に位置させる。それには、図
示しない駆動源により油圧シリンダ17を駆動してリンク
バー15により連動するリンク13、13を時計方向に回動さ
せることにより、ローラ14、14を下降させて移動架枠11
を下降させる。また、モータ18を比較的高速で運転して
往復動駆動部材22を駆動することにより移動架枠11を矢
印Rの向きに速やかに移動させて、移動ビーム9を被加
熱物搬送方向に対して所定位置まで後退させておく。
【0021】以上の準備態勢をとってから、被加熱物
(この例では厚さ1mm程度の液晶表示装置用ガラス基
板)Wを炉の入口1a側の固定ビーム6の上に載置す
る。そして、油圧シリンダ17を上記と逆に駆動して、リ
ンク13、13を反時計方向に回動させローラ14、14を上昇
させることにより、移動ビーム9を矢印Uの方向に上昇
させる。この上昇過程で、固定ビーム6の上に載ってい
た被加熱物Wは移動ビーム9により押し上げられて固定
ビーム6から離れる。
【0022】その後、モータ18を所定の時間だけ低速運
転して往復動駆動部材22を前記と逆に駆動することによ
り、移動ビーム9を矢印Fの方向に所定の距離だけ徐々
に移動させる。これにより、被加熱物Wが搬送方向に所
定距離だけ緩やかに搬送される。
【0023】次に、最初のようにシリンダ17を駆動し
て、リンク13、13を介してローラ14、14を下降させる。
(図12の矢印D)ことにより、移動ビーム9を始めの低
位置に下降させる。この下降過程で、被加熱物Wは前記
と逆に移動ビーム9の上から固定ビーム6の上に移し変
えられる。
【0024】この後、最初に述べたようにモータ18を高
速で運転して往復動駆動部材22を駆動し、移動ビーム9
を速やかに始めの所定位置まで後退させる。
【0025】上記のようにして、移動ビーム9は固定ビ
ーム6に対して移動変位するのを1サイクルとして繰り
返し駆動させる。この駆動で、前進を緩速、後退を急速
にするのは、時間的な加熱特性曲線が段階状にならない
よう、緩やかに温度変化させるためである。
【0026】このように前進と後退とで移動速度を変え
るには、例えば回転数を容易に変化させられる直流モー
タが、駆動用モータ18として便利に使用できる。また、
通常の交流誘導モータを使用し、自動車の変速に於ける
と同様にシフトフォークによるギアチェンジで駆動軸19
の回転数を変えるようにしても良い。
【0027】前述した移動ビーム9の周期的な変位運動
により、被加熱物Wは炉本体1内を前記の所定距離ずつ
徐々に搬送方向に搬送されて、所定の温度領域を所定の
時間で通過し、所要の熱処理が施される。
【0028】上記のウォーキングビーム搬送機構を備え
た熱処理炉では、固定ビームと移動ビームとの1対ずつ
のビーム間で被加熱物を交互に載置しながら搬送してい
るので、処理量を大きくするには、炉長を長くして搬送
速度を速めるか、同種の熱処理炉を複数台設置するかし
なければならず、熱処理炉設置のために広いスペースを
必要とするようになり、工場内のスペースの制約から、
生産量の増大を図ることが困難な場合が多い。
【0029】従って、熱処理炉の占有面積又は占有容積
を甚だしく大きくせずに処理量を増大することができる
連続熱処理炉の開発が望まれている。
【0030】また、処理量が同じであっても、熱処理炉
の占有面積又は占有容積を小さくできれば、これも好都
合である。このようなことは、冷却処理、雰囲気処理等
熱処理以外の連続処理についても同様である。
【0031】
【発明の目的】本発明の目的は、連続処理装置の処理能
力を増大すること及び/又はこの装置の設置面積の低減
を図ることにある。
【0032】
【発明の構成】本発明は、処理装置本体と;この処理装
置本体内に設けられかつ第一の載置部材及び移動可能な
第二の載置部材からなる被処理物載置手段と;前記第二
の載置部材を前記第一の載置部材に対し反復して変位運
動させ、これによりこれら第一及び第二の載置部材間で
板状被処理物を交互に載置しながらこの板状被処理物を
搬送する駆動手段とを具備する連続処理装置において、
前記第一の載置部材と前記第二の載置部材との夫々に、
前記板状被処理物を傾斜状態で支持するための係止部が
前記板状被処理物1枚について複数設けられていること
を特徴とする連続処理装置に係るものである。
【0033】上記「傾斜状態」は、鉛直方向に対して、
5〜45度の傾斜の状態とするのが好ましく、10〜30度の
傾斜の状態とするのが更に好ましい。このようにするこ
とにより、搬送中に板状被処理物がぐらつかず、かつ、
処理能力が高められる。
【0034】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0035】図1は、本発明に基づく連続熱処理装置の
搬送方向に沿う断面図である。ここにおいて炉本体42に
ついては、板状被処理物W(この例では厚さ約1.1mm 、
縦300 mm、横400 mmの長方形状の液晶表示装置用ガラス
基板)を傾斜(図6の傾斜角θを10度)して支持した場
合に充分に対応できる内高並びに装入口及び排出口を有
することが必要であるが、他の構成及び機構は従来例の
ものと同じであって良い。
【0036】また、ウォーキングビーム搬送機構につい
ては、固定ビーム及び移動ビームが夫々3本ずつ支柱10
又は支柱30によって支えられている。これら固定ビーム
及び移動ビームは夫々一定間隔に設けられた係止部25を
複数持っている。図1では、各3本の固定ビーム6A、
6B、6C及び移動ビーム9A、9B、9Cのうち、夫
々最上部のビーム6A、9Aのみの係止部25を示した
が、他の全てのビームにも係止部25が設けられている。
【0037】図3は板状被処理物Wを正面から見た様子
を示す図である。板状被処理物Wは、各辺が重力方向に
対して斜めとなるように固定ビーム6A、6B、6C又
は移動ビーム9A、9B、9Cの係止部25によって支持
される。このような斜め支持の方法によれば、ビームの
本数を固定ビーム、移動ビーム共に3本ずつと少なくし
てもずれが生じず安定である。
【0038】図10は本実施例に係る固定ビームの斜視図
である。最も高い位置にある固定ビーム6A、中間の位
置にある固定ビーム6B及び最も低い位置にある固定ビ
ーム6Cは、夫々支柱30A、30B及び30Cによって支え
られており、これらの固定ビーム及び支柱は2本の結合
部材29A及び29Bによって一体化されている。同図に括
弧を付して示したように、移動ビーム9A、9B、9C
についても同様であり、図1に示すように支柱10A、10
B、10Cと共にブラケット50によって一体化されてい
る。但し、本装置に用いるブラケット50総数は2以上で
あること、ブラケット50に連設して、移動ビーム9を上
下及び前後に移動させるための駆動源33(後述)が設置
されている点が固定ビームとは異なっている。
【0039】図3においては、3本の固定ビーム9A、
9B、9Cのうち、中間の位置にある固定ビーム6Bと
最も低い位置にある固定ビーム6Cとの2本によって板
状被処理物Wの左斜辺が支持されるように構成されてお
り、また板状被処理物Wを移動ビーム9A、9B、9C
に支持させた場合には最も高い位置にある移動ビーム9
Aと最も低い位置にある移動ビーム9Cの2本によって
今度は右斜辺が支持されるように各ビームが配置されて
いる。
【0040】本実施例に示すような比較的正方形に近い
板状被処理物Wを処理する場合には、上記のように2点
支持する辺を固定ビーム6と移動ビーム9とで変えるこ
とにより、板状被処理物Wの前記斜め支持状態を維持し
易くなる。即ち、徐々にずれて係止部25から外れる等の
トラブルが生じることが殆どなくなる。
【0041】一方、板状被処理物Wが図4(固定ビーム
6A、6B、6Cによって支持された状態を示す。)及
び図5(移動ビーム9によって支持された状態を示
す。)に表すように縦横比の比較的大きい長方形である
場合には、上記2点支持する辺を固定ビーム6A、6
B、6C及び移動ビーム9A、9B、9C共に同一辺と
するほうが安定性の面で好ましい。
【0042】図7及び図8は係止部25の様子を示す図で
あり、図7は固定ビーム6の一部分の正面図、図8は同
じく固定ビーム6の一部分の斜視図である。これらの図
に示すように、固定ビーム6(移動ビーム9についても
全く同様である。)の上部には傾斜部31が設けられ、こ
の傾斜部31上に係止部25が垂直に近い傾斜状態(図7参
照)で一定のピッチPをもって配置されている。
【0043】各係止部25のピッチPは、支障のない範囲
でできるだけ狭くすることが設置面積の低減を図る上で
好ましい。傾斜部31は、板状被処理物Wを前記のように
斜め支持する場合に、この辺にビーム材の角が当って損
傷することを避けるため及び板状被処理物Wの支持状態
を安定化するために設けたものである。また係止部25を
上記のように傾斜状態とした理由も、図6の側面図に示
すように板状被処理物Wを垂直に近い傾斜状態に支持す
る際に係止部25の角に当って損傷することを避けるため
であり、また板状被処理物Wの支持状態を安定化するこ
とを目的としたためである。この例では傾斜角θを10度
としている。
【0044】図9は移動ビームの動作を表わす図であ
る。本実施例においては同図(a)に示す如く、基底状
態イから垂直上昇させ、固定ビームに支持されている複
数の板状被処理物Wを持ち上げてロの状態とする。次
に、この上昇状態のまま距離lだけ前進させ、ハの位置
に到達した時点で垂直下降を行う。この下降の途中で乗
せていた複数の板状被処理物Wは固定ビームに再び支持
されるが、各板状被処理物Wは結局距離lだけ前進した
ことになる。最後に、板状被処理物Wを降ろしてニの位
置にまで下降した移動ビームは後退して元のイの位置に
戻される。
【0045】移動ビームの上記動作は、従来例に挙げた
ようにリンク13、油圧シリンダ17、モータ18等によって
行うことができるが、本実施例では図11に示す複数の連
動された駆動源33を用いた。
【0046】図9(a)のイの位置に移動ビーム9があ
る場合、ブラッケット50を支えるプランジャー34はカム
駆動部35に内蔵されるカム(図示せず)によってD方向
の最も低い位置に置かれている。また前後方向について
は、前方向に図9に示す距離lを充分にとれるR方向の
位置に置かれている。
【0047】図9(a)のロの位置へ移動ビームを動か
す場合には、上記カムによってプランジャー34をU方向
へ上昇させて所定位置で停止させる。カムはモータ37A
からベルト38によって伝えられた動力によって作動する
が、カム駆動部35及びモータ37Aはスプラインボールナ
ット(図示せず)を内蔵するカバー39に固定されている
ため、図9(b)のように上下方向への移動と前後方向
への移動を同時に行う(即ち、板状被処理物Wの傾斜に
沿う方向の上下動を行う)ようにすることも可能であ
る。
【0048】図9(a)のハの位置への移動は、スプラ
インシャフト(ボールスプラインのシャフト)36上のカ
バー39を距離lだけF方向へ動かすことによって移動ビ
ームを動かして行う。モータ37Bは雄ねじ40によって、
動力をねじ駆動部42に内蔵される雌ねじ(図示せず)に
伝える。ねじ駆動部42は、モータ37Aの台座41を介して
カバー39と固着されているため、モータ37Bの動力は結
局移動ビームを前後に動かす動力となる。
【0049】図9(a)のニの位置への移動は、前記イ
からロへの移動を反対に行えば良く、またニからイへの
移動も前記ロからハへの移動を反対に行えば良い。
【0050】なお、駆動源33と移動ビームとの間は次の
ような機構で接続されている。即ち、図1及び、接続部
分の拡大断面図である図2に示す如く、支柱10A、10
B、10Cは炉本体1を支持する支持台23及び断熱材3を
貫通する貫通孔1c及び炉殻貫通孔1dを経由して炉外
下方に突出させてある。更に支柱10A、10B、10Cを支
持するブラケット50を介してプランジャ34(図11参照)
に固定させ、支柱10A、10B、10Cが上下方向と長さ方
向の前後とに往復動可能としている。
【0051】ここで炉本体1内の雰囲気は支持台23に設
けられた鋼板51a及び51bとプランジャ34との間にベロ
ー52を取付板53を用いて設けることによってシールされ
ている。即ち、炉本体1内の雰囲気が機械的に伸縮自在
なベロー52でシールされている。
【0052】上記一連の操作を繰返すことによって、板
状被処理物Wは垂直に近い傾斜状態を維持したまま、炉
本体1内を通過し、熱処理が施される。本実施例によれ
ば、この熱処理に必要な時間は従来の板状被処理物Wを
伏せた状態で処理する場合と変わらないため、全体の処
理量を大幅に増やすことができる。本実施例では、処理
能力が、図12、図13に示した従来の連続熱処理のそれに
対して約5倍であった。
【0053】また、固定ビーム6A、6B、6C及び移
動ビーム9A、9B、9Cに傾斜部31を設け、係止部25
については板状被処理物Wの傾斜状態に合わせて傾斜さ
せ、更に、板状被処理物Wを正面から見た場合、重力方
向に対して各辺が斜めとなるように保持しながら処理を
行うため、炉内を移動する際に板状被処理物Wがぐらつ
いたり損傷を受けることが少なく高品質の製品を得るこ
とができる。
【0054】以上、本発明を実施例によって説明した
が、この実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変
形が可能である。
【0055】例えば、板状被処理物Wに対する各ビーム
の支持位置は前記の他、必要に応じてどのように変えて
もよい。
【0056】傾斜部31については、板状被処理物Wの形
態によっては設ける必要がない場合もある。
【0057】固定ビーム6A、6B、6C及び移動ビー
ム9A、9B、9Cの本数は、板状被処理物Wの形状
(例えば円盤状、多角形、凸部、凹部等を有する特殊形
状等)によって支持点の最適数が変わるため一概に決め
ることはできないが、少なくとも各2本は必要である。
【0058】図9(b)は移動ビームの動作を示す他の
例である。この例において、移動ビームは上昇及び下降
の際に板状被処理物Wの傾斜に合わせて僅かに前進しな
がら上昇しまた僅かに後退しながら下降する。これらの
動作は、同図(a)の動作と比較して、板状被処理物W
に対する移動ビーム及びその係止部25の接触が起るおそ
れがなくなる利点がある。
【0059】本発明に基づく連続処理装置は、前記の熱
処理の他、熱風等による塗装板の乾燥、アミンガスによ
るウレタン塗料の硬化等、他の連続処理に適用できる。
【0060】
【発明の効果】本発明の連続処理装置は、第一の載置部
材と第二の載置部材との夫々に、板状被処理物を傾斜状
態で支持するための係止部が前記板状被処理物1枚につ
いて複数設けられているため、従来の板状被処理物を伏
せた状態で処理する場合に比較して著しく処理能力を高
めることができる。また、単位時間当たりの処理能力が
大きいため、この装置の設置面積を小さくすることも可
能である。更に、前記板状被処理物は、傾斜状態を維持
するために前記係止部で支持してあるため、ぐらつき等
によって前記被処理物が損傷を受けるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による連続処理装置の一例を示す断面図
である。
【図2】シール部の例を示す拡大断面図である。
【図3】本発明による板状被処理物の固定ビーム若しく
は移動ビームによる支持状態の一例を示す正面図であ
る。
【図4】同じく、固定ビームに支持された他の例を示す
正面図である。
【図5】同じく、図4の板状被処理物が移動ビームに支
持された例を示す正面図である。
【図6】同じく、他の例を示す側面図である。
【図7】本発明における係止部の一例を示す正面図であ
る。
【図8】同、斜視図である。
【図9】移動ビームの動きを示す例である。
【図10】固定ビームの一例を示す斜視図である。
【図11】駆動源の一例を示す斜視図である。
【図12】連続処理装置の従来例を示す断面図である。
【図13】同、側面図である。
【符号の説明】
1、42 炉本体 6、6A、6B、6C 固定ビーム 9、9A、9B、9C 移動ビーム 10、10A、10B、10C、30、30A、30B、30C、30D、
30E、30F支柱 25 係止部 29、29A、29B 結合部材 31 傾斜部 32 プランジャ 33 駆動源 W 板状被処理物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/31 E 8518−4M 21/324 D 8617−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理装置本体と;この処理装置本体内に
    設けられかつ第一の載置部材及び移動可能な第二の載置
    部材からなる被処理物載置手段と;前記第二の載置部材
    を前記第一の載置部材に対し反復して変位運動させ、こ
    れによりこれら第一及び第二の載置部材間で板状被処理
    物を交互に載置しながらこの板状被処理物を搬送する駆
    動手段とを具備する連続処理装置において、 前記第一の載置部材と前記第二の載置部材との夫々に、
    前記板状被処理物を傾斜状態で支持するための係止部が
    前記板状被処理物1枚について複数設けられていること
    を特徴とする連続処理装置。
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