TWI528011B - Method of Preventing Deviation of Workpiece in Roller Furnace - Google Patents

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Description

防止輥道爐中工件排位偏差之方法
本發明係關於防止輥道爐的輥輪上所被搬送的工件排位偏差之方法。
加熱爐雖有很多種類，但是在進行電子工業用零件或其原料粉末等的加熱時，係廣泛使用來自爐的持出熱量小、且容易控制爐內氣體環境的輥道爐。成為加熱對象的粉體等係被收納在被稱為匣鉢的陶瓷製容器，一面在輥輪上行走，一面被加熱成預定溫度。此外，小型電子元件係被裝載於被稱為承載板(setter)的陶瓷製平板或容器，一面在輥輪上行走，一面被加熱成預定溫度。在本說明書中，將在匣鉢或承載板等裝載有被加熱物者稱為工件。
眾所周知，輥道爐係將多數輥輪以預定間距配列在爐長方向，並且使各輥輪朝同一方向旋轉來一面搬送工件一面加熱的形式的爐。為了使多數輥輪朝同一方向旋轉，一般為如專利文獻1所示將設在各輥輪的鏈齒，藉由行走的無端環鏈來進行驅動的構造。但是，若爐長變長，會不易藉由單一的驅動鏈來驅動全體，因此大部分採用以爐長方向分割成複數驅動單元的構造。
此時，一個驅動單元為5-6m左右，若亦包含返回側時，1條無端環鏈的長度係成為10m以上，與溫度變化或張力變化相對應的鏈條的伸展係有達到數cm的情形。因此 如第1圖所示，必須使鏈條具有充分的鬆弛度。
為了防止爐內的工件排位偏差，匣鉢等工件係以前後方向不會隔著間隔而相密接的狀態下進行搬送為宜。工件排位偏差的原因有輥輪的尺寸精度、驅動裝置的安裝精度問題等各式各樣，若為加熱爐，伴隨著溫度變化的匣鉢或承載板的膨脹/收縮的影響較大。
亦即，匣鉢或承載板係在通過最高溫度區域後，由於溫度會逐漸降低，因此會不可避免地進行熱收縮，在爐的後段部分，形成相互隔開間隔的傾向。若在工件相互間形成間隙，由於失去各工件位置的限制，因此容易發生工件排位偏差。因此，為了避免工件排位偏差，亦嘗試使爐的後段部分的驅動單元的工件搬送速度降低。
但是在使後側(下游側)的驅動單元的工件搬送速度降低時，藉由由前側(上游側)的驅動單元所被送出的匣鉢按壓後側的驅動單元上的匣鉢。結果，如第2圖所示藉由匣鉢，使得後側的驅動單元的輥輪以比設定速度更為高速過量旋轉。結果，鏈條以比設定速度更為高速被傳送，會有下游側的鏈條在其支持軌道上隆起成山狀的情形。若形成為如上所示之狀態時，鏈條與各輥輪的鏈齒無法順利咬合，而會有造成搬送障礙之虞。因此以往並無法使爐的後段部分的驅動單元的工件搬送速度如預想般降低。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平10-78290號公報
本發明之目的在解決上述習知技術的問題點，提供一種不會導致因鏈條隆起所造成的搬送障礙，而可防止爐的後段部分中工件排位偏差的防止輥道爐中工件排位偏差之方法。
為解決上述課題所研創的本發明之特徵為：形成為當藉由串聯配置有驅動輥輪的複數驅動單元的輥道爐來搬送工件時，藉由將各驅動單元藉由馬達予以旋轉的驅動軸來使各輥輪旋轉的構造，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元的工件搬送速度更為延遲的驅動單元設置1單元以上，使由瞬前的驅動單元所被送出的工件接觸後側的驅動單元上的工件，藉此抑制工件間的間隙發生。
其中，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元的工件搬送速度更為延遲的驅動單元設在溫度下降的爐的後段部分，可抑制伴隨著溫度下降而使工件發生收縮所造成的工件間的間隙發生。此外，較佳為將(後側的驅動單元的工件搬送速度/其瞬前的驅動單元的工件搬送速度)的值設定為0.950至0.999的範圍。
在本發明中，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元的工件搬送速度更為延遲的驅動單元設置1單元以上，使由瞬前的驅動單元所被送出的工件接觸後側的驅動單元上的工件，藉此抑制工件間的間隙發生。在本發明中係使用藉由驅動軸而使各輥輪旋轉的驅動機構，因此即使在藉由由前側的驅動單元所被送出的匣鉢來按壓後側的驅動單元上的匣鉢的情形下，亦不會有如習知技術般發生鏈條隆起的情形。結果，藉由本發明，不會導致因鏈條隆起所造成的搬送障礙，而可確實地防止爐的後段部分中的工件排位偏差。
以下說明本發明之實施形態。
第3圖係顯示本發明之輥道爐的驅動單元U的圖。在該實施形態中，一個驅動單元U的長度為約5m，與以往同樣地以一定間距配置有多數輥輪2。將同一構造的驅動單元U串聯連接複數個而構成如第7圖所示之輥道爐。各驅動單元U係具備有馬達3，屬於同一驅動單元U的輥輪2係全部以同一速度予以旋轉驅動。輥輪2係以形成為高溫強度優異的SiC製為佳，尤其以形成為含浸有Si的Si-SiC製為佳。
如前所述，習知的輥道爐的輥輪2一般係以鏈條驅動，但是本發明之輥道爐係使用藉由驅動軸所致之驅動機構。在該實施形態中，如第4圖與第5圖所示，在各輥輪 2的端部係被固定有螺旋齒輪4。而且如第4圖所示，在各輥輪2的螺旋齒輪4的下側位置，係藉由軸承6來支持遍及驅動單元U的全長而延伸的驅動軸5。在該驅動軸5係設有與各輥輪2的螺旋齒輪4相咬合的螺旋齒輪7。其中，螺旋齒輪4、7係具有如第6圖所示在呈正交的2軸間傳達旋轉力的功能的正交齒輪。但是，由驅動軸5對各輥輪2的驅動力的傳達手段並不一定限定為螺旋齒輪4。
在該驅動軸5係被固定有鏈齒8，透過鏈條9而與原動軸10相連結。該原動軸10係與馬達3、減速機11、轉矩限制器12相連結，以所被設定的速度進行旋轉。結果，同一驅動單元U內的所有輥輪2係以同一速度進行旋轉，假設輥輪2上的匣鉢被按壓時，亦不會有如習知技術般發生鏈條隆起的情形。其中，轉矩限制器12係若在驅動系統發生任何障礙時，發揮保護機器的功能者。
如第7圖所示，將同一構造的驅動單元U串聯連接複數個而構成輥道爐。在第7圖的上部顯示爐內的溫度。在第7圖的實施形態中，串聯連接5個驅動單元U而構成全長25m的輥道爐，第1個驅動單元U與升溫區相對應，第2個驅動單元U與高溫保持區相對應，第3個以後的驅動單元U與降溫區相對應。
在本發明中，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元U的工件搬送速度更為延遲的驅動單元U，在爐內設置1單元以上，使由瞬前的驅動單元U所被送出的工件接觸後側的驅動單元U上的匣鉢等工件。如前所述，在溫度下降的 爐的後段部分中，容易發生伴隨著工件的熱收縮的工件排位偏差，因此將比瞬前的驅動單元U的工件搬送速度更為延遲的驅動單元U設在溫度下降的爐的後段部分，來抑制伴隨著溫度下降而使工件發生收縮所造成的工件間的間隙發生為較佳。
具體而言，例如若將第1個與第2個驅動單元U的工件搬送速度設為100%時，可將第3個驅動單元U的工件搬送速度設定為99.7%，將第4個驅動單元U的工件搬送速度設定為99.4%，將第5個驅動單元U的工件搬送速度設定為99.0%。
若如上所示將降溫區的工件搬送速度設定為依序低速，即使匣鉢在降溫區發生收縮，亦藉由由前側的驅動單元U所被送出的匣鉢來按壓後側的驅動單元U上的匣鉢，因此變得不會有在匣鉢間發生間隙的情形，而可防止爐內匣鉢排位偏差。為了獲得該效果，爐的後段部分中(後側的驅動單元U的工件搬送速度/其前側的驅動單元U的工件搬送速度)的速度比以設定為位於0.950至0.999的範圍為佳。若該值超過0.999，無法獲得防止爐內匣鉢排位偏差的效果，相反地，若未達0.95，則會過於強力按壓後側的匣鉢，反而會有匣鉢發生蛇行之虞之故。
上述工件搬送速度的設定例僅為一例，以按照加熱溫度、驅動單元U的個數等來適當設定為佳。例如亦可使僅有最為接近出口的驅動單元U的工件搬送速度降低，或者亦可使由入口為第2個驅動單元U的工件搬送速度比第1 個驅動單元U的工件搬送速度更為降低，第3個以後係形成為與第2個驅動單元U的工件搬送速度為相同，或者使其依序降低來進行。此外，亦可將由入口為第1個與第2個驅動單元U的工件搬送速度設為相同，且使第3個工件搬送速度比第1、第2個驅動單元U的工件搬送速度更為降低，而使第4個以後的工件搬送速度依序降低來進行。將上述內容彙整於表1。在表1中係表示若將第1個驅動單元U的工件搬送速度設為100時的各驅動單元U的工件搬送速度、與後側的驅動單元U的工件搬送速度/其前側的驅動單元U的工件搬送速度比。例1至例4的任何情形亦均可確實地防止工件排位偏差。
其中，理論上，工件搬送速度應係藉由輥輪周速來決定，輥輪周速應係藉由輥輪旋轉速度來決定。但是，實際上，在輥輪2的直徑係有不均的情形，因此會有工件搬送部分的輥輪徑因耗損而減少的情形。此外，由於亦會有輥輪本身呈彎曲的情形，因此應一面確認實際的工件搬送狀況，一面設定各驅動單元U的工件搬送速度。
如以上說明所示，藉由本發明，不會導致因鏈條隆起所造成的搬送障礙，而可確實地防止爐的後段部分中的爐內匣鉢排位偏差。其中，在圖示中係圖示匣鉢作為工件，但是在使用承載板時亦同。
U‧‧‧驅動單元
2‧‧‧輥輪
3‧‧‧馬達
4‧‧‧螺旋齒輪
5‧‧‧驅動軸
6‧‧‧軸承
7‧‧‧螺旋齒輪
8‧‧‧鏈齒
9‧‧‧鏈條
10‧‧‧原動軸
11‧‧‧減速機
12‧‧‧轉矩限制器
第1圖係習知的鏈條驅動式驅動單元的說明圖。
第2圖係顯示習知的鏈條驅動式驅動單元的問題點的部分放大圖。
第3圖係本發明之輥道爐的驅動單元的說明圖。
第4圖係本發明之輥道爐的驅動單元的放大圖。
第5圖係本發明之輥道爐的驅動單元的平面圖。
第6圖係螺旋齒輪的斜視圖。
第7圖係本發明之輥道爐的全體圖。
2‧‧‧輥輪
3‧‧‧馬達
4‧‧‧螺旋齒輪
5‧‧‧驅動軸
7‧‧‧螺旋齒輪
9‧‧‧鏈條
10‧‧‧原動軸
11‧‧‧減速機
12‧‧‧轉矩限制器

Claims (2)

  1. 一種防止輥道爐中工件排位偏差之方法，其特徵在於：形成為當藉由串聯配置有驅動輥輪的複數驅動單元的輥道爐來搬送工件時，藉由將該些驅動單元藉由馬達予以旋轉的驅動軸來使該些輥輪旋轉的構造，且，自該驅動軸至該些輥輪的驅動力的傳達手段為螺旋齒輪，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元的工件搬送速度更為延遲的驅動單元設置1單元以上，使由瞬前的驅動單元所被送出的工件接觸後側的驅動單元上的工件，藉此抑制工件間的間隙發生；將(後側的驅動單元的工件搬送速度/其瞬前的驅動單元的工件搬送速度)的值設定為0.950至0.999的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之防止輥道爐中工件排位偏差之方法，其中，將使工件搬送速度比其瞬前的驅動單元的工件搬送速度更為延遲的驅動單元設在溫度下降的爐的後段部分，以抑制伴隨著溫度下降而使工件發生收縮所造成的工件間的間隙發生。
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