JPH074470Y2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本考案は、搬送装置に関し、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使用して好適な搬送装
置に関する。

ロ．従来技術 半導体部品や、セラ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。

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。

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使用され
ている。

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。

ビームは、それ自体の機械的強度によって撓みを抑制す
るようにしているので、或る程度の断面積が必要であ
り、搬送装置、ひいては搬送装置を備えた処理装置の小
型化には限界がある。

ハ．考案の目的 本考案は、被搬送物載置部材の撓みの進行を防止でき、
長期間連続的に使用でき、かつ小型化可能な搬送装置を
提供することを目的としている。

ニ．考案の構成 本考案は、第一の載置部材及び移動可能な第二の載置部
材からなる被搬送物載置手段と；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被搬送物を交
互に載置しながらこの被搬送物を搬送する駆動手段とを
具備する搬送装置において、前記第一及び第二の載置部
材の少なくとも一方が、張力を付与された線状体によっ
て構成されていることを特徴とする搬送装置に係る。

ホ．実施例 以下、本考案の実施例を説明する。

第１図は連続熱処理炉を示し、図面（ａ）は搬送方向に
沿う断面図、同図（ｂ）は右側面図である。

炉壁、天井、炉床は断熱材３からなっていて、これらは
鋼板制御外殻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
も含めて耐熱ガラスからなる被覆層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25を介して基台11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。

炉本体１内を貫通して、複数（この例では２本）の水平
に位置固定された固定ワイヤ６と、固定ワイヤ６と平行
にかつ上下動時に固定ワイヤ６に当接又は接触しないよ
うに水平に配設された移動可能な複数（この例では２
本）の移動ワイヤ８とが位置している。そして、固定ワ
イヤ６と移動ワイヤ８とは、いずれも開口1a、1bを通っ
て炉外へ突出している。固定ワイヤ６は基台11上の両開
口1a、1b側に立設された支柱７、７によって炉本体１外
で各端末を支持されており、移動ワイヤ８も同じく両開
口1a、1b側で炉本体１の長さ方向の前後に運動可能な移
動架枠12の各端部に固定された支柱９、９によって炉本
体１外で各端末を支持されている。

ワイヤの支持は次のようになっている。即ち、開口1a側
における固定ワイヤ６は端末がボルト6bに結合されてい
る。そして同ワイヤは支柱７の上部に設置した滑車7aに
係合して、端末のボルト6bは支柱７の側面に設置したブ
ラケット7bに差し込まれた上下にナット6cをかけて固定
されている。一方炉本体１内を貫通して反対側の開口1b
側における固定ワイヤ６の他端部は、間にコイルスプリ
ング6dを介して同じく先端のボルト6b₁に結合されてい
る。そして同ワイヤは同じく開口1b側支柱７の上部に設
置した滑車7a₁に係合し、先端のボルト6b₁は同支柱７の
側面に設置したブラケット7b₁に差し込まれて上下にナ
ット6c₁をかけて固定されている。この固定ワイヤ６と
全く同様な方法により移動ワイヤ８も開口1a及び1b側の
支柱９、９に固定されている。そして双方のワイヤは両
開口1a及び1b付近から炉本体１の内部において、所定の
間隔で被搬送物Ｗを載置するための算盤玉状の支持部材
が取付けられ、これにより被搬送物Ｗを４ヶ所で点支持
している。即ち固定ワイヤ６においては6a、移動ワイヤ
８においては8aがその支持部材である。第１図における
当該部はこの関係を表している。このような機構によっ
て各ワイヤは常時所定の張力を保ち、更に両端末のボル
ト及びナットによって張力の強弱も調整が可能である。
また、ワイヤ６、８の交換も容易にできる。

このように本例では、従来のウォーキングビーム方式に
おけるビームに代わりワイヤを採用した搬送装置である
ことが大きな特徴となっている。これにより従来のウォ
ーキングビーム搬送装置においては、ビームの曲げ応力
に対する反力を利用した被搬送物の支持方法であった。
これに対し本例では同じ応力に対してワイヤ自身の反力
に頼ることなく、ワイヤ先端に取付けられたコイルスプ
リングによって付勢されたワイヤの張力によって反力を
発生させている。従って、コイルスプリングによる張力
を大きくすることにより、被加熱物の重力による両ワイ
ヤの撓みを小さくすることができる上に、撓みが進行す
ることも抑制できる。長期間の使用によってコイルスプ
リングによる張力が減退して撓みが若干増大するように
なったら、ナット6c、6c₁を調節して所定の張力に戻す
こともできる。以上のように、本例によれば、両ワイヤ
の撓みの増大を伴うことなく、長期間に亘って使用する
ことができる。

また、コイルスプリングによる張力を大きくすることに
より、小径のワイヤでも反力を十分に高めることができ
る。因みに径3mmのワイヤロープの破断強さは700kgであ
り、引張り荷重を100〜200kgにすることが可能である。
これに対し、両端固定のビームでは、その機械的強度に
よって反力を発生させているので、このような小径では
撓みが大きくなり、撓みを小さくするには大きな径が必
要となり、上記の径の数十倍の径としなければならな
い。このように、本例にあっては、小径のワイヤロープ
を使用できて炉本体内の上下方向の寸法を小さくして熱
処理装置の占有容積を小さくすることができる。

移動ワイヤ８は次のようにして上下方向及び長さ方向の
前後に駆動するようにしてある。

即ち、炉本体１の両端近くにリンク支持部材13、13が基
台11上に立設され、リンク支持部材13、13にはリンク1
4、14が回動可能に軸支され、各リンクの先端にはロー
ラ15、15が回動可能に軸支され、両ローラに亘り移動架
枠12が載置されている。リンク14、14の後端はリンクロ
ッド16によって連結され連動するようになっている。開
口1b側の基台11上には支持部材17を介して回動可能に取
付けられた油圧シリンダ18が配され、そのピストンロッ
ドが開口1b側のリンク14の後端に連結されている。これ
らによって上下動の駆動機構30Aが構成されている。

図示しない駆動源によって油圧シリンダ18を作動させ、
リンク14、14を時計方向に回動させるとローラ15、15も
同方向に公転しながら下降し、これに載置した移動架枠
12も共に下降し、同時に移動ワイヤ８も破線矢印Ｄのよ
うに下降して固定ワイヤ６よりも下方に位置する。この
状態から油圧シリンダ18を駆動させてリンク14、14と反
時計方向に回動させると、ローラ15、15も同方向に公転
しながら上昇して移動架枠12を押し上げるので、移動ワ
イヤ８も共に実線矢印Ｕのように上昇し、第２図（ａ）
に部分正面図で、同図（ｂ）に側面図で示すように、移
動ワイヤ８は実線位置から一点鎖線で示す位置に上昇し
て固定ワイヤ６よりも上方に位置し、固定ワイヤ６に載
置されていた被加熱物Ｗは移動ワイヤ８に載置される。

前進、後退の駆動機構は次のような構造にしてある。基
台11に軸受23aを備えた２枚の駆動軸支持板23、23が立
設され、雄ねじが螺刻された駆動軸22が、軸受23a、23a
によって駆動支持板23、23に回動可能に支持され、モー
タ21によって回動するようになっている。駆動軸22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25が組み合わされていて、往復動駆動部材25は駆動軸
支持板23、23間に固定された案内軸24に案内され、モー
タ21の駆動による駆動軸22の回動によって往復動駆動部
材25が前進、後退するようになっている。往復動駆動部
材25は移動架枠12から延設された延設部12a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25の上記前進、後退に伴って移動架枠12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30Bが構成されている。

前進、後退駆動機構30Bの上記駆動により、移動架枠12
はローラ15、15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９、９を介して移動架枠12に
取付けられた移動ワイヤ８が前進又は後退する。このよ
うな移動ワイヤ８の一定の駆動パターンを示したのが第
３図である。

このように移動ワイヤ８を上昇、前進、下降、後退と一
定パターンで移動させることによって、装入口において
固定ワイヤ６に配設された搬送物支持部材6aに第２図
（ａ）の如く搬送物Ｗを載置すれば、移動ワイヤ８の移
動パターンにより、搬送物Ｗは順次炉本体１内に搬入さ
れ、炉内で熱処理されながら排出口へ搬送される。この
一定パターンで搬送される距離はｄであり、第１図にお
いて破線矢印Ｆは前進、実線矢印Ｒは後退を示してい
る。

次に、前記の上下動駆動機構30A及び前進、後退駆動機
構30B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。

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、第１図のように移動ワイヤ８を固定
ワイヤ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18を駆動してリンクロッド16に
より連動するリンク14、14を時計方向に回動させること
により、ローラ15、15を下降させて移動架枠12を下降さ
せる。また、モータ21を比較的高速で運転して往復動駆
動部材25を駆動することにより移動架枠12を矢印Ｒの向
きに速やかに移動させて、移動ワイヤ８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。

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1
a側の固定ワイヤ６の上に載置する。そして、油圧シリ
ンダ18を上記と逆に駆動して、リンク14、14を反時計方
向に回動させローラ15、15を上昇させることにより、移
動ワイヤ８を矢印Ｕの方向に上昇させる。この上昇過程
で、固定ワイヤ６の上に載っていた被加熱物Ｗは移動ワ
イヤ８により押し上げられて固定ワイヤ６から離れ、第
２図に一点鎖線で示すように移動ワイヤ８により保持さ
れる。第２図（ａ）、（ｂ）はこの被加熱物移動動作を
示したものである。その後、モータ21を所定の時間だけ
低速運転して往復動駆動部材25を前記と逆に駆動するこ
とにより、移動ワイヤ８を矢印Ｆの方向に所定の距離ｄ
だけ徐々に移動させる。これにより、第２図（ａ）に示
したように、被加熱物Ｗが搬送方向に距離ｄだけ緩やか
に搬送される。次に、最初のようにシリンダ18を駆動し
て、リンク14、14を介しローラ15、15を下降させる（第
１図の矢印Ｄ）ことにより、第２図（ａ）、（ｂ）に実
線で示したように、移動ワイヤ８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
ワイヤ８の上から固定ワイヤ６の上に移し変えられる。
この後、最初に述べたようにモータ21を高速で運転して
往復動駆動部材25を駆動し、移動ワイヤ８を速やかに始
めの所定位置まで後退させる。

上記のようにして、移動ワイヤ８は固定ワイヤ６に対し
て第３図に示すように移動変位するのを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。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21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22の回転数を変え
るようにしても良い。

前述した移動ワイヤ８の周期的な変位運動により、被加
熱物Ｗは炉本体１内を前記の距離ｄ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。

本例の連続熱処理炉の具体的データを述べると、次の通
りである。固定ワイヤ６、移動ワイヤ８はいずれも径3m
mのワイヤロープを使用し、炉内高さ20cm、炉内幅45c
m、炉内長さ500cm、炉内最高温度を350℃とし、幅400m
m、長さ300mm、厚さ1.1mmの液晶表示用ガラス基板を３
枚／分の搬送速度で搬送して熱処理を施した。これに対
し、径3mmの石英製固定ビーム及び移動ビームを使用し
た場合は、炉内高さは40cmであった。このように、本例
にあっては、固定ワイヤ、移動ワイヤを小径のワイヤロ
ープとしているので炉内高さを小さくできている。

固定ワイヤ６、移動ワイヤ８への張力付与は、コイルス
プリングによるほか、他の適宜の張力付与手段が採用で
きる。例えば第４図に示すように、ワイヤの一端を一方
の支柱７、９に固定し、他方の支柱７、９に固定された
ガス圧スプリング（シリンダ中に高圧ガスとピストン摺
動のための潤滑用兼シール用オイルを封入してなる）40
にワイヤの他端を固定する。これは、固定ワイヤ６及び
移動ワイヤ８共同様の構造とする。

以上、本考案の実施例を説明したが、本考案の技術的思
想に基づいて上記の実施例に種々の変形を加えることが
できる。例えば、固定ワイヤ６、移動ワイヤ８には、ワ
イヤロープに替えてピアノ線等の他の線状体を用いるこ
とができる。この場合、張力付与手段としては、使用す
る線状体の性質に応じた適宜の手段を使用すれば良く、
線状体自体に張力を有するもの（例えばスパイラルに成
形したもの）を使用しても良い。なお、固定ワイヤに替
えて炉内天井に固定された多数のフックを設け、これら
のフックと移動ワイヤとで被加熱物を交互に載置し、搬
送することもできる。また、線状体からなる第一、第二
の載置部材は、例えば２本ずつを１組としたものを上下
方向又は水平方向に並列に複数配設し、共通の駆動手段
によって移動側の載置手段を駆動させるようにもでき
る。かくすることにより、熱処理装置の専有容積を甚だ
しく大きくすることなく処理能力の増大を図ることがで
きる。更に、上下動駆動機構、前進、後退駆動機構も、
前述の30A、30Bの機構のほか、他の適宜の機構を採用し
て良い。前記の実施例は、液晶表示装置用ガラス基板の
連続熱処理装置の搬送に本考案を適用した例であるが、
本考案に基づく搬送装置は、上記ガラス基板以外に、厚
膜集積回路、各種プリンタ用の感熱記録ヘッド等の電子
部品、更に、鋼材、鋳造品、鋳造品等の材料や素形材の
熱処理にも適用できる。またこれらの処理は、加熱処理
のほか、冷却処理、雰囲気処理、ショットピーニング等
の機械的表面処理等種々の処理を連続的に施す装置とし
て、或いは単なる搬送装置として本考案が適用可能であ
る。これらの場合、固定ワイヤ及び移動ワイヤには、適
宜の形状の載置部材を配置してもよく、その材料も被加
熱物、処理の種類に応じて適宜に採用することができ
る。

ヘ．考案の効果 本考案は、第一の載置部材及び移動可能な第二の載置部
材の少なくとも一方を、張力を付与された線状体として
いるので、上記張力によって撓みが小さく、その進行も
抑制される。その結果、長期間に亘って連続使用が可能
であり、第一及び／又は第二の載置部材の交換の頻度が
少なくなって稼働率が向上する。また、線状体は小径で
あるので、搬送装置が小型になり、ひいては搬送装置を
備えた装置（連続熱処理装置等）の小型化も容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の実施例を示すものであって、 第１図は連続熱処理炉を示し、図面（ａ）は搬送方向に
沿う断面図、図面（ｂ）は右側面図、 第２図は移動ワイヤ及び被搬送物の運動を説明するため
の概略図で、図面（ａ）は概要部分正面図、同図（ｂ）
は概要側面図、 第３図は移動ワイヤの変位運動要領の説明図、 第４図は他の例によるワイヤ張力付与機構を示す概略正
面図 である。 なお、図面に示された符号について、 １……炉本体 1a……装入口 1b……排出口 ２……ヒータ ６……固定ワイヤ 6d、8d……コイルスプリング ７……固定ワイヤ支持用支柱 ８……移動ワイヤ ９……移動ワイヤ支持用支柱 11……基台 12……移動架枠 30A……上下動駆動機構 30B……前進、後退駆動機構 40……ガス圧スプリング Ｗ……被搬送物 である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の載置部材及び移動可能な第二の載置
   部材からなる被搬送物載置手段と；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被搬送物を
   交互に載置しながらこの被搬送物を搬送する駆動手段と
   を具備する搬送装置において、前記第一及び第二の載置
   部材の少なくとも一方が、張力を付与された線状体によ
   って構成されていることを特徴とする搬送装置。