JPH10232089A - カセット搬送式熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理装置を小型化して処理能力を大きくす
る。 【解決手段】 熱処理室１２内に紙面に直角方向（Ｙ方
向）に例えば上３個と下４個入れられたカセット１１を
それぞれ異なった位置で上下固定及び移動台２〜５並び
に支持ピン９−１、９−２の何れかで支持し、移動台を
Ｙ方向に移動させる移動機構６、上下動機構７、支持ピ
ンをＺ方向及びＸ方向に動かす昇降機構８及び支持位置
切換機構９を設ける。 【効果】 諸機構を作動させカセットを支持替えしつつ
循環させ、１つのカセットをワークＷが順次スリット位
置で停止するように上昇させ、外部ロボット等でワーク
を入替えることにより、連続的に熱処理できる。平面ス
ペースが小さくなる。外部にカセット循環スペースが不
要になる。２段層流が可能になり、ダクトスペースも小
さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品を支持できる
支持体を熱処理室内で移動させると共に送風機で加熱気
体を循環させて前記物品を熱処理する熱処理装置に関
し、特に、各種電気・電子装置、その部品、各種材料等
の被処理物を順次熱雰囲気に曝して所望の熱処理を加え
た後、順次排出する形式の熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカセット搬送式熱処理装置は、例
えば図１１に示す如く、熱処理室１２の内部とその外部
２００とのそれぞれにチェーン等の搬送機構２０１ａ、
２０１ｂを設けると共に、両搬送機構間の移載機構２０
２を設け、これらの間でカセット１１を循環させつつ、
その中に積載・支持されたガラス基板等のワークＷを熱
処理できる構造になっている。カセットへのワークの出
し入れは、カセットを熱処理室の外部の出入口に停止さ
せ、出入口に配設されたロボット２０３で行う。

【０００３】しかしながら、このような装置では、熱処
理室の外部にカセットの循環戻し系を設けるので、熱処
理室内にある有効なカセットスペースの２倍以上の平面
的スペースが必要になる。その結果、装置が大型化する
と共に、熱処理装置の設置される工場等において広い床
面積を占有することになる。又、カセットを熱処理室内
のみで循環させられないため、熱処理室の両側にカセッ
トを出し入れするための大きな開口及びこれを開閉する
シャッター２０４が設けられる。その結果、装置の構成
が複雑化する。又、開口にシャッターを設けても、カセ
ット通過時にはこれが大きく開いた状態になるので、外
気の侵入による内部温度の低下や温度分布の乱れの発生
が避けられない。更に、この装置では搬送機構２０１ａ
が熱処理室１２内に出入りするので、その防塵対策も必
要になる。

【０００４】一方、このような熱処理装置では、熱処理
のための風を水平層流で流すことが望ましいが、熱処理
室内ではカセットが１段・１列搬送になっているため、
カセット１個当たりの循環風量が多くなると共に、風を
戻すだけのためのリターンダクトを必要とし、熱処理室
が大型化すると共に熱負荷が増大し、設置スペースも一
層大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、小型で処理能力が大きく且つ設
置スペースが小さく、温度低下や温度分布の乱れが少な
く、効率の良い空気流れを形成できる熱処理装置を提供
することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、物品を支持できる支持
体を熱処理室内で移動させると共に送風手段で加熱気体
を循環させて前記物品を熱処理する熱処理装置におい
て、前記支持体の移動方向の一方側に設けられた物品出
入用開口と、前記支持体を前記移動方向にほぼ直角であ
る上下方向に２段にそれぞれ複数個支持できる上下の固
定支持部材及び上下の移動支持部材と、前記移動支持部
材を前記移動方向に前記支持体１個分移動可能にする移
動手段と、前記移動支持部材を上下方向にそれぞれ前記
固定支持部材の支持位置を通過して往復移動可能にする
上下移動手段と、前記一方側及びその反対の他方側でそ
れぞれ前記支持体１個を支持できる一方側及び他方側の
単体支持部材と、前記支持体に支持された物品が前記物
品出入用開口に対向する位置で停止するように前記一方
側の単体支持部材を停止させつつ前記２段間で上昇又は
下降可能にする一方側昇降手段と、前記他方側の単体支
持部材を前記２段間で前記一方側昇降手段とは反対の方
向に昇降可能にする他方側昇降手段と、前記単体支持部
材を支持位置と退避位置との間で切り換え可能にする切
換手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、上記に加えて、前記支
持体は前記物品を複数段に積載でき、前記一方側昇降手
段は前記支持体に支持された各段の物品が順次前記物品
出入用開口に対向する位置で停止するように前記一方側
の単体支持部材を停止させつつ上昇又は下降可能にする
ことを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１の発明の特徴
に加えて、前記移動方向及び前記上下方向にほぼ直角な
方向である横方向の一方側及び他方側の両側において前
記上下方向に形成された送風路と、前記一方側の送風路
における上方部分又は下方部分の何れかに設けられ前記
一方側から他方側に前記横方向に前記加熱気体が流れる
ように整流する第１整流手段と、前記他方側の送風路に
おける上方部分又は下方部分の何れかであって前記第１
整流手段とは反対の部分に設けられ前記他方側から前記
一方側に前記横方向に前記加熱気体が流れるように整流
する第２整流手段と、を有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明を適用した
熱処理装置の全体的構成の一例を示す。まずこれらの図
によって装置全体の概要を説明する。熱処理装置は、物
品としてのＬＣＤガラス基板から成るワークＷを支持で
きる支持体としてのカセット１１を熱処理室１２内で移
動させると共に、送風手段としての送風機１３で加熱気
体である熱風を循環させてカセット内のワークＷを熱処
理する装置である。

【００１０】この熱処理装置は、カセットの移動装置部
分として、カセット１１の移動方向であるほぼ水平なＹ
方向の一方側である図２における右端側（以下「正面
側」という）に設けられた物品出入用開口としてのスリ
ット１、カセット１１をＹ方向にほぼ直角な上下方向で
あるＺ方向の２段にそれぞれ複数個支持できる上下の固
定支持部材としての上固定台２及び下固定台３、上下の
移動支持部材としての上移動台４及び下移動台５、移動
台４、５をＹ方向にカセット１個分移動可能にする移動
手段としての移動機構６、移動台４、５をＺ方向にそれ
ぞれ上下固定台２、３の支持位置を通過して往復移動可
能にする上下移動手段としての上下動機構７、正面側及
びその反対側（以下「背面側」という）でそれぞれカセ
ット１個を支持できる一方側及び他方側の単体支持部材
としての正面側及び背面側支持ピン１０−１及び１０−
２、これらを上下段の間で昇降可能にする一方側及び他
方側昇降手段としての正面側及び背面側昇降機構８−１
及び８−２、支持ピン１０−１及び１０−２をカセット
支持位置と退避位置との間で切り換え可能にする切換手
段としての正面側及び背面側切換機構９−１及び９−
２、等を有する。

【００１１】カセット１１は、図２では１１−１〜８ま
で上下２段にそれぞれ４個づつ示されている。なお、後
述するが、実際にはこれより１個少ない７個が熱処理室
１２内に入れられる。又、１〜７の番号は、熱処理が終
了して内部に積載されたワークＷがスリット１から取り
出されることになるカセットの順位を示す。カセットは
全て同じもので、詳細を図示しないが枠組み構造になっ
ていて、ワークＷを平行に複数段として例えば１０段程
度積載できる。そして、昇降機構８−１は、カセット内
の各段のワークＷが順次スリット１に対向する位置で停
止するように、下段の正面側のカセット１１−１を停止
と上昇とを繰り返しつつ上昇させことができる。昇降機
構８−２は、上段の背面側のカセット１１−５を途中で
停止させることなく上段から下段に下降させることがで
きる。

【００１２】熱処理室１２内には、ＹＺ方向にほぼ直角
な横方向であるＸ方向の一方側及び他方側の両側におい
てＺ方向に形成された送風路１４、その一方側送風路１
４−１における本例では上方部分に設けられ一方側から
他方側にＸ方向に熱風が流れるように整流する第１整流
手段としての高性能フィルタ１５、他方側送風路１４−
２における本例では下方部分に設けられ他方側から一方
側にＸ方向に熱風が流れるように整流する第２整流手段
としての層流器１６、ヒータ１７等が配設されている。
一方側送風路１４−１の下部は、送風機１３及びヒータ
１７の配設された空調室になっている。

【００１３】符号１３ａは送風機用モータ、１８は扉、
１９は断熱壁である。熱処理室１２の下方には、これと
分離された機械室２０が形成されていて、移動・昇降等
の諸機構はこの中に配設されている。スリット１は、図
示しないが適当にエアーシールされ、ワーク出し入れ時
の外気の進入が防止される。

【００１４】熱処理装置としては、以上の他に、図示し
ない制御装置等、通常必要になる諸機器や装備品が設け
られる。制御装置は、上記のヒータや送風機の制御と共
に、カセット移動装置部分の諸機構が後述するように作
動してカセット内のワークを熱処理できるように、それ
らの駆動部分の制御を行う。

【００１５】熱処理装置の正面側には、本例では、ワー
ク搬出／搬入兼用のロボット１００が配設されている。
ロボット１００は、ワークＷを出し入れできるようにス
リット１のレベルでＹ方向にそれぞれ独立に往復動可能
な上下ツインアームから成る取出ハンド１０１及び投入
ハンド１０２を備え、Ｚ方向へのアームの昇降と中心軸
１０３を中心として支柱１０４が回転可能な４軸ロボッ
トである。図４〜６は、上下の固定及び移動台２〜５の
構造と移動台４、５の移動機構及び上下動機構の一例を
示す。

【００１６】上下固定台２及び３は、図示のカセット１
１−１〜８のうち、それぞれ、上の中央部分のカセット
１１−６、７及び下の全カセット１１−１〜４を支持で
きるようにＹ方向に延設されていて、それぞれ、機械室
２０内に適当に固定支持された固定ベース２１に立設さ
れた支持棒２２及び２３によって支持されている。

【００１７】上下移動台４及び５は、それぞれカセット
３個分を支持できるようにＹ方向に延設されていて、そ
れぞれ支持棒４１及び５１で支持されている。図４では
それぞれ上下のカセット１１−５〜７及び１１−２〜４
を支持できる位置にある。上下移動台４、５のＸ方向に
おけるカセット支持位置は、上下固定台２、３の支持位
置の外側であってカセットの端から内側に入った位置に
ある。この位置は、図５で仮に両側で異なった上下方向
位置を示しているように（実際には両側が同じ動きをす
る）、上下移動台４、５がそれぞれ上下固定台２、３の
支持レベルを通過し、支持位置と退避位置との間で上下
動するときに、固定台２、３と干渉しない位置になって
いる。

【００１８】移動機構６と上下動機構７とは相互に関連
した機構として形成されている。移動機構６は、固定ベ
ース２１に取り付けられた横ＬＭガイド６１、これに固
定ベース２１とは反対側に取り付けられてＹ方向に案内
されつつ支持される枠体６２、固定ベース２１に回転自
在に支持されＹ方向に延設されたボールネジ６３（図４
ではその中心線のみ図示）、これを図４の矢印で示す正
逆何れの方向にも回転させることができるモータ６４及
びそのトルク伝達機構６４ａ、枠体６２に固定されボー
ルネジ６３と螺合してその回転によって進退するナット
６５、上下動機構７を介して枠体６２に上下動可能に取
り付けられた前記支持棒４１、５１、等によって構成さ
れている。

【００１９】上下動機構７は、一方側及び他方側がそれ
ぞれ枠体６２及び支持棒４１、５１に取り付けられ枠体
に対する支持棒の上下動を案内する縦ＬＭガイド７１、
７２、これらの支持棒側のものに取り付けられたピン７
１ａ、７２ａ、これらと嵌合する長穴を備えたリンク７
３、これを図４の矢印で示すように正逆両方向に一定角
度回転させることができるパワーシリンダ又はエアシリ
ンダ７４、リンク７５及び７６（図４ではその中心のみ
を一点鎖線で示す）、並びにＸ方向の両端まで延設され
リンク７３の中心に固定結合された軸７７（図５ではリ
ンク７３の図示を省略している）、等によって構成され
ている。

【００２０】なお、移動機構６及び上下動機構７は熱処
理室１２の下の機械室２０内に配設されていて、支持軸
４１、５１は、機械室２０から熱処理室１２内に、その
底部断熱壁１９の一部分を切り欠いて形成された開口２
４を貫通して延設されている。この開口２４は、熱処理
室１２のクリーン度を維持するために、支持軸４１、５
１と共に動くように形成されたシールベルト２５によっ
て閉鎖されている。

【００２１】以上のような移動機構及び上下動機構によ
れば、移動台４、５を次のように作動させることができ
る。モータ６４を駆動すると、その回転によってボール
ネジ６３が回転し、ナット６５を介して枠体６２がＹ方
向に推力を付与され、横ＬＭガイド６１に案内されてそ
の方向に移動し、上下動機構７を介して支持棒４１及び
５１がＹ方向に移動し、移動台４、５がその方向に移動
する。これにより、移動台４、５は、図４の実線で示す
背面側位置と、その一部分のみを二点鎖線で示している
正面側位置との間で、モータ６４の正逆回転によってカ
セット１個分往復移動できる。

【００２２】パワーシリンダ７４を駆動すると、リンク
７５、７６を介して軸７７が一定角度回転し、これによ
ってリンク７３が図４の矢印で示すように一定角度回転
し、支持棒４１と５１とが互いに反対方向に上下動し、
移動台４、５が上下動する。これにより、移動台４、５
は、図５のＸ方向の両側のものでに異なった上下方向位
置を示しているように、固定台２、３の支持面より下が
った退避位置と固定台２、３に支持されたカセットを持
ち上げて支持替えする支持位置との間で、パワーシリン
ダ７４の正逆動作によって上下動できる。この場合、図
示の如く、リンク７３の回転よって上下移動台４、５は
互いに反対方向に連動する。

【００２３】モータ６４及びパワーシリンダ７４の駆動
を制御し、移動機構６及び上下動機構７の上記の動作を
使用目的に合うように組み合わせると、上下移動台４、
５を、例えば図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、それ
ぞれ点Ｐ及びＱを始点として、順次、下降−前進−上昇
−後退及び上昇−前進−下降−後退させ、矢印方向に長
方形ループ状に動かすことができる。装置の使用方法に
よっては、この反対向きの動きをさせることもできる。

【００２４】なお以上では、１種類のリンク７３で支持
棒４１及び５１を連動させるようにしているので、機構
及びその駆動制御を簡素化することができる。しかし、
それぞれの支持棒を別個に上下動させる機構を採用する
ことも可能である。又、移動機構６と上下動機構７と
は、前者をベースとして、これに後者を組み込む方式に
しているが、装置の使用方法により、上下動を同時期に
行ない横移動を異なった時期に行うような場合には、固
定ベース２１に対してまず上下動機構で枠体を上下動さ
せるようにして、これに横移動機構を組み込むような装
置にすることもできる。更に、必要があれば、Ｘ方向移
動も組み込んだ三次元移動できる機構にすることも可能
である。

【００２５】又、以上では移動機構６にボールネジ機構
を用い、上下動機構７にパワーシリンダとリンク機構を
用いているが、これらに代えて、ラックとピニオン機
構、シリンダ・ロッド直動機構、ワイヤー捲回巻取り機
構等、種々の直線移動機構を用いることができる。

【００２６】図７〜９は、支持ピンの切換及び昇降機構
の一例を示す。その中の図９は主として切換機構を示
す。図１〜３に示す正面側及び背面側のそれぞれ支持ピ
ン１０−１と１０−２、昇降機構８−１と８−２、切換
機構９−１と９−２は同じ構造のものであるから、図７
〜９では、これらをそれぞれ支持ピン１０、昇降機構
８、切換機構９として説明する。又、これらが取り扱う
カセットはカセット１１とする。なお図７では、昇降状
態を表すために、Ｘ方向の両側で支持ピン１０及び昇降
機構８を上下段に異なった位置に表示しているが、後述
するＬ型部材８２は両側に共通のもので、実際には両側
の支持ピン１０は同じ位置で１つのカセット１１を支持
する。

【００２７】昇降機構８と切換機構９とは相互に関連し
た機構として形成されている。昇降機構８は、機械室２
０内に適当に固定された縦固定ベース２６に取り付けら
れた縦ＬＭガイド８１、これに縦固定ベース２６とは反
対側に取り付けられて矢印Ｚで示す上下方向に案内され
るＬ型部材８２、縦固定ベース２６に回転自在に支持さ
れ上下方向に延設されたボールネジ８３、これを正逆両
方向に回転させることができるモータ８４及びそのトル
ク伝達機構８４ａ、Ｌ型部材８２に固定されボールネジ
８３と螺合してその回転によって進退するナット８５
（図８（ａ））、Ｌ型部材８２に固定された支持筒８
６、これに固定されたケーシング８７、これに装着され
支持ピン１０を進退自在に支持する軸受８８（図９）、
等によって構成されている。

【００２８】切換機構９は、Ｌ部材８２内に取り付けら
れたパワーシリンダ又はエアシリンダ９１、中間リンク
９２、下中央リンク９３、これからＸ方向の両側まで延
設された下中間リンク９４、これに結合された下両側リ
ンク９５、これに固定され支持筒８６内を貫通する軸９
６、これに固定された上中央リンク９７、これからＹ方
向の両側まで延設された上中間リンク９８、これに結合
され支持ピン１０の突起１０ａを嵌め込んだ長穴を備え
た上両側リンク９９、等によって構成されている。な
お、一部分のリンクは一点鎖線の中心線のみで表示され
ている。熱処理室１２内に配設されるケーシング８７
は、室内を清浄に維持するためにステンレス鋼等ででき
たベローズ８８ａでシールされる。

【００２９】以上のような昇降機構及び切換機構によれ
ば、支持ピン１０を次のように作動させることができ
る。モータ８４を駆動すると、その回転によってボール
ネジ８３が回転し、ナット８５を介してＬ型部材８２が
矢印Ｚで示す上下方向に推力を付与され、縦ＬＭガイド
８１に案内されてその方向に移動し、支持筒８６、ケー
シング８７及び軸受８８を介して支持ピン１０を上下方
向に昇降させることができる。

【００３０】パワーシリンダ９１を駆動すると、順次リ
ンク９２〜９５を介して軸９６が一定角度回転し、これ
によって順次リンク９７、９９が図９の矢印で示すよう
に一定角度回転し、支持ピン１０をカセット１１支持位
置とこれから退避した退避位置との間でＸ方向に進退さ
せることができる。

【００３１】モータ８４及びパワーシリンダ９１の駆動
を制御し、移動機構６及び上下動機構７の上記の動作を
使用目的に合うように組み合わせると、例えば図９
（ｂ）に示すように、図２に示す正面側の支持ピン１０
−１を、Ｒ位置を始点として順次、カセット内に支持さ
れたワークＷのピッチと同じピッチで上昇及び停止を繰
り返しつつ上昇、カセットを支持しない退避位置への後
退、下降、支持位置への前進、という四角形状ループ動
作を行わせることができる。又、同図（ｃ）に示すよう
に、図２に示す支持ピン１０−２を、Ｓ位置を始点とし
て順次、下降−退避−上昇−前進という同様の動作を行
わせることができる。なお、装置の使用方法によって
は、上記の反対方向の動き等をさせることもできる。
又、（ｂ）と（ｃ）との異なった動作は、機構を同じに
して、駆動制御の方法を変えることによって行われる。

【００３２】なお以上では、駆動源であるパワーシリン
ダ９１を機械室２０内に配置し、熱処理室１２内の支持
ピン１０の切換動作をリンク機構を介して行うようにし
ているので、駆動装置が高温部分から隔離され、その耐
久性や信頼性が良くなる。但し、ケーシング８７内にエ
アシリンダやソレノイドを設け、支持ピン１０を直接進
退動作させる等、他の各種切換機構を用いることも可能
である。又、昇降機構や切換機構としては、移動機構や
上下動機構と同様に、ラックとピニオン機構等の他の直
線移動機構を用いることができる。又、支持ピン１０の
先端部をネジ込みや嵌め込み型にして、何種類か突出長
さの異なった先端部を装着できるようにしてもよい。こ
のようにすれば、サイズの異なったカセットを支持でき
ることになる。

【００３３】図１０は、以上のような諸機構を用いてカ
セット１１を循環移動させる方法の一例を示す。なお、
本図では、熱処理室内に７個入れられるカセット１１を
〜で示し、以下の説明ではこの記号を用いて「カセ
ット」を省略する。

【００３４】（ａ）は、例えば初期状態として、〜
が下段において順次正面側から背面側に向かって配列さ
れ、〜が上段において背面側から正面側に向かって
配列された状態を示す。この番号は、カセットに固有の
番号であり、（ｂ）以下においてその位置が移動しても
変更されないものとする。（ａ）の状態では、既述の如
く熱処理が完了してカセット内のワークＷが取り出され
る順番と同じ番号になっている。上下移動台４、５は共
に背面側位置にあるが、上移動台４はカセット支持位置
にあって〜を支持し、下移動台５は下固定台３の支
持面より下の退避位置にある。従って、〜は下固定
台３で支持されている。正面側及び背面側の支持ピン１
０−１及び１０−２は、それぞれ下固定台３の下のレベ
ル及び上固定台２のレベルにあり、共に前進したカセッ
ト支持位置になっている。

【００３５】（ｂ）では、正面側昇降機構８−１が作動
し、正面側支持ピン１０−１が上昇して熱処理の完了し
たワークを積載したを下固定台３から受け取り、矢印
で示す如く１ピッチづつ上昇−停止を繰り返した後、上
固定台２の支持レベルまでこれを上昇させる。停止時に
は、内に多段に支持されたワークは、最上段のものか
ら最下段のものまで順次スリット１に対向する位置にな
り、図２、３に示すロボット１００により、それぞれの
位置でワークの取り出しと新ワークの積み込みが行われ
る。その結果、は上段の正面側に上がり、熱処理順位
が最後である７番目のカセットになる。従って、他のカ
セットの熱処理順位は１つづつ繰り上がる。

【００３６】（ｃ）では、上下動機構７及び横移動機構
６がこの順に作動し、図において細い実線の矢印で示す
如く、上移動台４は、上固定台２の位置を通過して下降
し、支持していた〜を背面側支持ピン１０−２及び
上固定台２に受け渡した後、カセット１個分即ちＹ方向
に１ピッチ背面側から正面側に横移動する。これらの動
作と連動して、下移動台５は、下固定台３の位置を通過
して上昇し、これに支持された〜を受け取った後、
上移動台４と同様に１ピッチ背面側から正面側に横移動
する。なお、上移動台４は支持位置にある背面側支持ピ
ン１０−２の位置を通過するが、図１、図３に示す如
く、両者は互いに干渉しないようにＸ方向においてずれ
た位置になっている。

【００３７】（ｄ）では、背面側の昇降及び切換機構８
−２及び９−２が作動し、背面側支持ピン１０−２は、
図において細い実線の矢印で示す如く、下降−支持ピン
退避−上昇−支持ピン前進から成るループ動作をして、
を上段から下降させて下固定台３上に移載した後、上
段で再びカセットを支持できるように元の位置まで復帰
する。なお、支持ピン１０−２の動作のうち、元の位置
に復帰する動作は、この時以後（ｆ）までの間の適当な
時期に行われてもよい。

【００３８】（ｅ）では、再び上下動機構７及び横移動
機構６がこの順に作動し、上移動台４は、上固定台２の
位置を通過して上昇し、これに支持された、及び
をそれぞれ上固定台２及び正面側支持ピン１０−１から
受け取った後１ピッチ正面側から背面側に横移動する。
同時に、下移動台５は、これに支持された〜を下固
定台３に移載した後、１ピッチ正面側から背面側に横移
動する。このときにも、上移動台４と正面側支持ピン１
０−１とが干渉しないことは勿論である。

【００３９】（ｆ）では、が背面側に移動して自由に
なった正面側支持ピン１０−１が、細い実線の矢印で示
す如く、支持位置から退避して下固定台３の下の位置ま
で下降し、支持位置へ復帰する動作を行ない、（ａ）の
初期状態に戻る。但し、カセットは、上下段間において
反時計回りに１個分循環移動している。なお、支持ピン
１０−１を退避させて下降させるのは、固定台３上の
との干渉を回避するためである。

【００４０】以上の如く、本発明の装置では、諸機構を
必要最小限の部品で構成し、（ａ）〜（ｆ）に例示する
ような簡明な繰り返し動作によって全てのカセットを円
滑に循環移動させ、熱処理済みのワークを順次出し入れ
可能な位置にすることができる。従って、諸機構やそれ
らの動作の信頼性が高く、熱処理装置の高信頼性が確保
される。なお、図１０では上下段の間でカセットを反時
計方向に循環させる例を示したが、全く同じ構造の諸機
構を用いて、動作制御のタイミングを変えるだけで、例
えば上下段の間でカセットを時計方向に循環させるな
ど、他の適当なカセット移動方法を用いることができ
る。時計方向の循環では、熱処理順位１のカセットが上
段正面側の位置になり、上段から下段に１ピッチづつ下
降−停止を繰り返し、この間にワークの出し入れをする
ことになる。

【００４１】又、複数のカセットとして７個のカセット
を用いた本例の熱処理装置では、熱処理室内に７個分の
平面スペースが必要になる図１１の従来の熱処理装置に
較べて、４個分の平面スペースになり、これを半分近く
まで縮小することができる。更に、熱処理室の外部で
は、従来の熱処理装置で必要になる熱処理室の出入口部
のカセットスペースと、内部のカセットラインに並設さ
れる外部の循環戻しラインのスペースとが不要になる。
従って、装置全体として極めての大幅な小型化と設置ス
ペースの節約を図ることができる。

【００４２】一方、本発明の熱処理装置は、ゴンドラが
１個設けられる通常のゴンドラ昇降式熱処理装置に較べ
ても、ワークの集積率を大幅に向上させることができ
る。即ち、通常のゴンドラ式装置では、ゴンドラ１個に
対して上下方向にこれに相当するゴンドラ昇降用のデッ
ドスペースを必要とし、熱処理室の有効利用率が約１／
２になるが、本例のような７個のカセットを用いる装置
では、デッドスペースが１／７、従って熱処理室の有効
利用率が６／７になり、ワークの集積率が極めて高くな
る。その結果、装置の大幅な小型化と設置スペースの節
約を図ることができる。又、本発明の装置では、ゴンド
ラ式装置のようにワーク受け自体を昇降させず、カセッ
トを昇降させるので、ワーク受け寸法の異なるカセット
を自由に選択することにより、ワークの寸法変更に対す
る対応が容易になる。

【００４３】更に、従来の装置のように熱処理室の内外
間でカセットを出し入れすることなく、スリットを介し
てワークのみを出し入れするので、スリット部分に適当
なエアーシール等を設けることにより、ワーク出し入れ
時の外気の侵入を防止することができる。又、カセット
の熱容量に基づく低温負荷の持込みもなくなる。その結
果、内部の温度低下や温度分布の乱れが発生せず、温度
分布性能の向上と共に消費電力の低減が図られる。そし
て、シャッター機構が不要になり、装置の構造も簡素化
される。

【００４４】そして更に、機械室２０と熱処理室１２と
の間では、昇降軸８６が出入りするだけで、図１の装置
のようにカセット搬送系２０１の全体が出入りしないの
で、その貫通部のシールが極めて容易且つ確実になり、
熱処理室内のクリーン度が向上する。

【００４５】熱処理装置では、以上のようにカセットが
連続的に移動しワークが出し入れされるが、この間、送
風機１３及びヒータ１７が運転され、熱風が図１の矢印
で示す如く循環する。即ち、送風機１３を出た熱風は、
抵抗の大きい高性能フィルタ１５を通過する際に平行流
になり、上段のカセット１１に段積み支持されたワーク
Ｗに熱風を流して均一な温度でこれを熱処理し、他方側
ダクト１４−２に入り、層流器１６によって再び平行層
流になり、上段と同様に下段カセット内のワークＷを均
一温度で熱処理し、ヒータ１７で温度制御されて再び送
風機１３から送り出され、円滑な循環流れを形成する。

【００４６】この装置によれば、上段を流れた風が折り
返して下段を流れるので、風戻し用の独立のダクトが不
要になり、図１１のような従来のカセット式熱処理装置
較べて、熱処理室内のダクトスペースを減少させること
ができる。又、風が２カセット分、従って２ワーク分直
列に流れるので、図１１のものや通常のゴンドラ式の熱
処理装置に較べて、送風量をほぼ半減させることができ
る。その結果、送風機の容量や高性能フィルタの台数を
半減させることができる。又、送風機の電力消費も少な
くなる。

【００４７】熱処理装置の外部では、図２及び３に示す
ワーク搬入／搬出用ロボット１００及びワーク搬入／搬
出ライン１１０／１１１により、熱処理済みのワークが
取り出されて搬出ラインで送られると共に、新たなワー
クが搬入ラインから供給される。このとき、本例のロボ
ット１００は次のように作動する。

【００４８】カセット１１−１内の何れかの段のワーク
Ｗが熱処理完了後スリット１に対向する位置に来てカセ
ット１１−１が停止すると、ワーク取り出し位置になっ
ている取出ハンド１０１がスリット１から熱処理室１２
及びカセット内に進入し、カセット内のその段のワーク
を取り上げて外に取り出し、既に新たなワークが載せら
れている投入ハンド１０２をスリットレベルまで上昇さ
せ、これを熱処理室内に進入させて新ワークをカセット
の同じ段に載せて外に退避し、一定距離下降し、取出ハ
ンド１０１上の熱処理済みワークをワーク搬出ライン１
１１によって後工程に引き渡し、中心軸１０３を中心と
して時計方向に９０°回転し、ワーク搬入ライン１１０
によって前工程から投入ハンド１０２上にワークを受け
取り、反時計方向に９０°回転し、取出ハンドがワーク
取り出し位置になって初期状態に復帰する。

【００４９】一方熱処理室内では、既述の如くワークの
入替え完了後カセットが１ピッチ上昇し、次の段のワー
クの出し入れの可能な状態になる。このような工程が繰
り返され、更にカセット自体が熱処理室内で循環するこ
とにより、ワークが連続的に熱処理される。

【００５０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、熱処理装置
は、熱処理されるべき物品を支持する支持体と、熱処理
室の一方側に設けられた物品出入用開口と、上下固定支
持部材と、上下移動支持部材と、移動、上下動、昇降及
び切換手段と、を有するので、例えば次のように物品を
熱処理することができる。

【００５１】例えば熱処理室を上下段にそれぞれ４個の
支持体を収容できる大きさにし、複数個として例えば最
初に上段に他方側から３個、下段に４個の支持体をそれ
ぞれ上移動支持部材及び下固定支持部材で支持し、一方
側単体支持部材を下段の下固定支持部材の下の位置に
し、これを切換手段で支持位置にしておく。この初期状
態を第１段階とする。

【００５２】次の第２段階では、一方側昇降手段を作動
させ、支持体に支持された物品が物品出入用開口に対向
する位置で停止しつつ上昇するように一方側単体支持部
材を上昇させることにより、停止時に熱処理の完了した
物品を例えばロボットハンド等の外部装置によって取り
出し、新たに熱処理する物品を投入して支持体に支持さ
せることができる。これにより、支持体内に複数の物品
があるときには、それらを連続的に出し入れすることが
できる。第２段階が終了すると、支持体は上段に４個、
下段に３個になる。

【００５３】第３段階では、予め第１段階のときに他方
側の切換手段及び昇降手段で他方側単体支持部材を上固
定支持部材のレベルで支持位置にしておくことにより、
上下移動手段及び移動手段をこの順に作動させ、上移動
支持部材を上固定支持部材の支持レベルを通過して下降
させた後一方側に移動させることにより、その上の３個
の支持体を他方側単体支持部材及び上固定支持部材に移
載すると共に、他方側支持部材の位置から一方側の方向
に退避する。同様に、下移動支持部材を上昇−移動させ
ることにより、３個の支持体をその上に移載すると共に
一方側に移動させ、これらの中の物品の熱処理順位を繰
り上げることができる。

【００５４】第４段階では、他方側昇降手段及び切換手
段をこの順に作動させ、他方側単体支持部材を下固定支
持部材の下まで下降させ、支持していた支持体を下固定
支持部材上に移載した後、同じ位置まで上昇させて初期
位置に復帰させることができる。これにより、支持体は
上段に３個、下段に４個になる。

【００５５】第５段階では、上下動機構及び移動機構を
この順に作動させ、上３個の支持体を上移動支持部材上
に移載して他方側に移動させ、第１段階に復帰させると
共に、下３個を下固定支持部材上に移載して他方側に移
動させ、これも第１段階に復帰させることができる。

【００５６】第６段階では、一方側切換手段及び昇降手
段をこの順に作動させ、一方側単体支持部材に退避−下
降−支持位置へ前進の動作をさせ、これを第１段階に復
帰させることができる。これにより、全ての支持体が１
個分移動し、熱処理順位が繰り上がる。そして、再び第
１段階以後の動作をさせることにより、順番に支持体を
循環させ、全体の物品を連続的に熱処理装置から出し入
れしつつ熱処理することができる。

【００５７】このような熱処理装置によれば、諸部材や
諸機構が簡明で、円滑な循環動作が得られ、高信頼性が
確保される。又、支持部材を上下方向に２段に設けるの
で、従来の１段のカセット搬送式熱処理装置に較べて、
熱処理室内の平面スペースを半分近くに縮小することが
できる。又、従来の熱処理装置のように熱処理室の外部
に必要になる内部の面積以上の面積が全く不要になるの
で、装置全体が格段に小型化され設置スペースの節約が
図られる。

【００５８】更に、従来のゴンドラ式の熱処理装置に較
べても、デッドスペースとなる物品出し入れのための支
持体の昇降用スペースの全体に対する比率が極めて小さ
くなるので、熱処理室の有効利用率を大幅に向上させ、
ワークの集積率を極めて高くすることができる。

【００５９】更に、支持体自体を熱処理室に出し入れす
る必要がないので、物品出し入れ時の外気の侵入を防止
することができる。又、支持体自体の熱容量に基づく低
温負荷の持込みもなくなる。その結果、内部の温度低下
や温度分布の乱れが発生せず、温度分布性能の向上と共
に消費電力の低減が図られる。そして、支持体出し入れ
用のシャッター機構が不要になり、この点でも構造の簡
素化が図られる。

【００６０】そして更に、従来の装置のように支持体搬
送系の全体が熱処理室内に出入りすることがなく、支持
体を支持する移動支持部材は熱処理室の中でのみ移動す
るので、熱処理室内のクリーン度を向上させることがで
きる。

【００６１】請求項２の発明によれば、支持体が複数の
物品を積載できるので、上記の連続熱処理を一層効果的
に行うことができ、上記の種々の作用効果が一層顕著に
発揮される。

【００６２】請求項３の発明によれば、２段の支持体の
両側端に送風路を構成し、第１及び第２整流手段を設け
ることにより、例えば一方側の送風路の上段側に設けた
抵抗の大きいフィルタ等の第１整流手段を介して他方側
の送風路に横方向に加熱気体を流し、上段の支持体内の
物品を平行層流で熱処理し、他方側の送風路の下段側に
設けた層流器等から成る第２整流手段を介して一方側の
送風路に横方向に加熱気体を流し、下段の支持体内の物
品を平行層流で熱処理することができる。

【００６３】このような熱処理装置では、上段を流れた
加熱気体が折り返して下段を流れるので、加熱気体戻し
用の独立の送風路が不要になり、従来のカセット式熱処
理装置較べて熱処理室を更に小型化することができる。
又、加熱気体が２個の支持体内の物品に直列に流れるの
で、従来の装置に較べて送風量がほぼ半減する。その結
果、送風機の容量や高性能フィルタの台数を半減させる
ことができ、送風機の電力消費も低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の一例
を示す幅方向の縦断面図である。

【図２】上記装置の長さ方向の縦断面図である。

【図３】上記装置の横断面図である。

【図４】上記装置の移動及び上下動機構部分の正面図で
ある。

【図５】（ａ）は上記移動及び上下動機構部分の側面図
で、（ｂ）及び（ｃ）は両機構による上下移動台の動き
を示す説明図である。

【図６】上記移動及び上下動機構部分の平面図である。

【図７】上記装置の昇降及び切換機構部分の側面図であ
る。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は上記昇降及び切換機構部分
の正面図及び平面図である。

【図９】（ａ）は上記切換機構部分を示し図７のＬ−Ｌ
線断面図で、（ｂ）及び（ｃ）は昇降機構及び切換機構
による支持ピンの動きを示す説明図である。

【図１０】（ａ）乃至（ｆ）はカセットの循環流れの一
例を示す説明図である。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は従来のカセット搬送式熱
処理装置の平面図及び側面図である。

【符号の説明】

１ スリット（物品出入用開口） ２ 上固定台（上固定支持部材） ３ 下固定台（下固定支持部材） ４ 上移動台（上移動支持部材） ５ 下移動台（下移動支持部材） ６ 移動機構（移動手段） ７ 上下動機構（上下移動手段） ８ 昇降機構（昇降手段） 8-1 、8-2 正面側、背面側昇降機構（一方側、
他方側昇降手段） ９ 切換機構（切換手段） 9-1 、9-2 正面側、背面側切換機構（切換手
段） １０ 支持ピン（単体支持部材） 10-1、10-2 正面側、背面側支持ピン（一方側、
他方側単体支持部材） １１ カセット（支持体） １２ 熱処理室 １４ 送風路 14-1、14-2 一方側、他方側送風路 １５ 高性能フィルタ（第１整流手段） １６ 層流器（第２整流手段） Ｗ ワーク（物品） Ｘ 横方向 Ｙ 移動方向 Ｚ 上下方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を支持できる支持体を熱処理室内で
   移動させると共に送風手段で加熱気体を循環させて前記
   物品を熱処理する熱処理装置において、 前記支持体の移動方向の一方側に設けられた物品出入用
   開口と、前記支持体を前記移動方向にほぼ直角である上
   下方向に２段にそれぞれ複数個支持できる上下の固定支
   持部材及び上下の移動支持部材と、前記移動支持部材を
   前記移動方向に前記支持体１個分移動可能にする移動手
   段と、前記移動支持部材を上下方向にそれぞれ前記固定
   支持部材の支持位置を通過して往復移動可能にする上下
   移動手段と、前記一方側及びその反対の他方側でそれぞ
   れ前記支持体１個を支持できる一方側及び他方側の単体
   支持部材と、前記支持体に支持された物品が前記物品出
   入用開口に対向する位置で停止するように前記一方側の
   単体支持部材を停止させつつ前記２段間で上昇又は下降
   可能にする一方側昇降手段と、前記他方側の単体支持部
   材を前記２段間で前記一方側昇降手段とは反対の方向に
   昇降可能にする他方側昇降手段と、前記単体支持部材を
   支持位置と退避位置との間で切り換え可能にする切換手
   段と、を有することを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記支持体は前記物品を複数段に積載で
   き、前記一方側昇降手段は前記支持体に支持された各段
   の物品が順次前記物品出入用開口に対向する位置で停止
   するように前記一方側の単体支持部材を停止させつつ上
   昇又は下降可能にすることを特徴とする請求項１に記載
   の熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記移動方向及び前記上下方向にほぼ直
   角な方向である横方向の一方側及び他方側の両側におい
   て前記上下方向に形成された送風路と、前記一方側の送
   風路における上方部分又は下方部分の何れかに設けられ
   前記一方側から他方側に前記横方向に前記加熱気体が流
   れるように整流する第１整流手段と、前記他方側の送風
   路における上方部分又は下方部分の何れかであって前記
   第１整流手段とは反対の部分に設けられ前記他方側から
   前記一方側に前記横方向に前記加熱気体が流れるように
   整流する第２整流手段と、を有することを特徴とする請
   求項１に記載の熱処理装置。