(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱室の大きさを大きくせずに済み、反り防止チェーンや反り防止ワイヤの速度異常を検出できるリフロー炉における回路基板の反り防止機構を提供する。【解決手段】退避手段は、前記ワイヤ４１などの端部において、ワイヤ４１を巻いたプーリー４５などを回転自在に支持する支持移動部を、ボールネジ機構により左右方向へ移動する。そして、支持移動部において上下動シリンダによりプーリー４５などを下に移動させ、よってワイヤ４１をコンベアチェーンの真下に移動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される回路基板を加熱する加熱室と、前記搬送の手段として搬送方向に沿って一対が設けられ前記回路基板の前記搬送方向に向かっての左右端部を支持するコンベアチェーンと、前記両コンベアチェーンの間に設けられ回路基板の概略中央部を下から接して支える反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンと、前記反り防止ワイヤを巻いた従動プーリー、または前記反り防止チェーンを巻いた従動スプロケットと、この従動プーリー、または従動スプロケットの回転速度を検出する近接スイッチと、を備えることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構。
【請求項２】
前記近傍スイッチが、前記従動プーリーの軸受けに取り付けられた固定ベースに、該従動プーリーの同一の円周方向に開けられた複数の検出用の孔に臨ませて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のリフロー炉における回路基板の反り防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品を搭載した回路基板を搬送しつつ半田付けするためのリフロー炉に関し、特に、搬送中に左右端部が支持された回路基板の概略中央部が自重により下方へ反るのを防止するための反り防止機構において、プーリーに回転速度を検出する装置を備えること関する。 
【背景技術】
【０００２】
種々の電子部品は、SMD(Surface Mounted Device)と呼ばれるものであり、プリントされた回路基板の表面に直接搭載して半田付けされる。この半田付けを行うための半田付けペーストは、クリーム状のフラックスと粉末半田とをペースト状にしたもので、印刷あるいはディスペンサー等によりプリント基板のはんだ付け部に塗布し、その上に電子部品を搭載させてからリフロー炉で加熱溶融させることにより、回路基板と電子部品を半田付けするものである。 
【０００３】
このリフロー炉では、加熱室の中を搬送手段により搬送される回路基板には予め電子部品が搭載され、搬送手段の例えば上方または下方から吹き付ける加熱された雰囲気ガスが、回路基板を加熱する。 
【０００４】
搬送手段は、コンベアチェーンが、搬送方向へ向かって左右一対が平行に設けられ、コンベアレールにガイドされて、駆動スプロケット機構により駆動される。これらコンベアチェーンにより回路基板は、左右端部を支持されながら搬送される。 
【０００５】
この搬送中に、回路基板の加熱軟化もあって左右方向の概略中央部が、自重により下方へ反ることがある。反りが生じると、搭載された電子部品との反りによる半田付け不良などの不具合が発生する。 
【０００６】
この反りを防止するために、左右のコンベアチェーンの間に反り防止チェーンを平行に配置し、この反り防止チェーンにより回路基板の概略中央部を下から接して支える技術（特許文献１、２）などが提案されている。 
【０００７】
しかし、回路基板の下側にも電子部品が設けられて、さらに、その回路基板の特性上、反りがあまり問題にならない場合などには、反り防止チェーンが、下側の電子部品に干渉しないように、下方へ下げられ退避される機構が採用されていた。 
【特許文献１】特開２０００−１７４４３０号公報
【特許文献２】実開平２−１４８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、（１）反り防止チェーンが下方へ下げられ退避される機構では、加熱室の上下方向の大きさを大きくする必要があった。すなわち、上下方向に、反り防止チェーンや、この反り防止チェーンを駆動するためのスプロケットを存在させうる空間のみならず、さらには、回路基板を搬送するための空間を加えた大きさを必要とする。 
【０００９】
このように加熱室の上下の大きさが大きくなるために、炉内の酸素濃度を低く保つために用いられる雰囲気ガス、例えば窒素ガスなどの使用量が増え、コストを押し上げてしまうものであった。 
【００１０】
（２）従来の反り防止チェーンなどを駆動する駆動手段には、速度監視装置が付いていたが、仮に反り防止にチェーンなどが切断されたりした場合、あるいは、反り防止ワイヤと駆動プーリーとの間でスリップが生じたりした場合などには、速度異常を検出できない。この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、加熱室の大きさを大きくせずに済み、反り防止チェーンや反り防止ワイヤの速度異常を検出できるリフロー炉における回路基板の反り防止機構を提供することを目的とする。 
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するために、第１の発明は、搬送される回路基板を加熱する加熱室と、前記搬送の手段として搬送方向に沿って一対が設けられ前記回路基板の前記搬送方向に向かっての左右端部を支持するコンベアチェーンと、前記両コンベアチェーンの間に設けられ回路基板の概略中央部を下から接して支える反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンと、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを前記両コンベアチェーンのいずれか一方の下に退避させる退避手段と、を備えることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構。 
【００１２】
第２の発明は、さらに、前記退避手段は、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンの端部において、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを巻いたプーリー、またはスプロケットを回転自在に支持し前記左右の方向に移動可能な支持移動部と、この支持移動部を前記搬送方向に向かって左右方向へ移動するボールネジ機構または台形ネジ機構と、前記支持移動部において前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを巻いたプーリーを上下に移動させる上下動シリンダと、を有してなることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。 
【００１３】
第３の発明は、さらに、前記支持移動部には、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンの弛みをとるテンションプーリー、またはテンションスプロケットが設けられることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。 
【００１４】
第４の発明は、さらに、前記支持移動部には、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンに駆動力を伝達する駆動プーリー、または伝達スプロケットが設けられ、この駆動プーリー、または伝達スプロケットに対し伝達ベルト、または伝達チェーンが巻かれ、この伝達ベルト、または伝達チェーンへ前記支持移動部の外部に設けられた駆動手段から回転力を伝えるモーター側プーリー、または駆動スプロケットが、スプライン軸の上で前記支持移動部の移動に併せて移動可能に設けられることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。 
【００１５】
第５の発明は、さらに、前記退避手段は、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンの中間部において、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンをガイドする反り防止レールを、前記左右の方向にスライド可能に支持するスライド軸と、このスライド軸を該軸心に対し偏心位置の回動軸回りに回動することで上下動させる回動シリンダと、を有することを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。 
【００１６】
第６の発明は、さらに、搬送される回路基板を加熱する加熱室と、前記搬送の手段として搬送方向に沿って一対が設けられ前記回路基板の前記搬送方向に向かっての左右端部を支持するコンベアチェーンと、前記両コンベアチェーンの間に設けられ回路基板の概略中央部を下から接して支える反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンと、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを前記両コンベアチェーンのいずれか一方の下に退避させる退避手段と、を備え、この退避手段は、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンの端部において、前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを巻いたプーリー、またはスプロケットを回転自在に支持し前記左右の方向に移動可能な支持移動部と、この支持移動部を前記搬送方向に向かって左右方向へ移動可能なボールネジ機構と、前記支持移動部において前記反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンを巻いたプーリーを上下に移動させる上下動シリンダと、を有してなり、さらに、前記ボールネジ機構を働かせて前記支持移動部を移動して前記反り防止ワイヤを前記左右方向へコンベアチェーンの近くまで移動した後に、前記上下動シリンダを働かせ前記反り防止ワイヤをコンベアチェーンの上下位置よりも下方に移動させ、さらに、前記ボールネジ機構を働かせて前記反り防止ワイヤをコンベアチェーンの下に移動させる制御手段を有することを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。 
【００１７】
第７の発明は、さらに、搬送される回路基板を加熱する加熱室と、前記搬送の手段として搬送方向に沿って一対が設けられ前記回路基板の前記搬送方向に向かっての左右端部を支持するコンベアチェーンと、前記両コンベアチェーンの間に設けられ回路基板の概略中央部を下から接して支える反り防止ワイヤ、または反り防止チェーンと、反り防止ワイヤを巻いた従動プーリー、または反り防止チェーンを巻いた従動スプロケットと、この従動プーリー、または従動スプロケットの回転速度を検出する近接スイッチと、を備えることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。
【００１８】
第８の発明は、さらに、前記近傍スイッチが、前記従動プーリーの軸受けに取り付けられた固定ベースに、該従動プーリーの同一の円周方向に開けられた複数の検出用の孔に臨ませて固定されていることを特徴とするリフロー炉における回路基板の反り防止機構である。
【発明の効果】
【００１９】
第１から第６の発明によれば、退避手段により、反り防止ワイヤまたは反り防止チェーンを、左右のコンベアチェーンのいずれか一方の下に退避させるので、加熱室の上下方向の大きさは、反り防止チェーンと駆動のためのスプロケットを存在させうる空間、あるいは、回路基板を搬送するための空間のうち、いずれかより大きい方の空間の大きさを有すれば良い。このため、加熱室及び出入口開口の上下の大きさが小さくて済み、炉内の酸素濃度を低く保つために用いられる雰囲気ガスの使用量が増えることを避け、コストを抑制できる。 
【００２０】
第２から第５の発明によれば、さらに、退避手段は、支持移動部を左右方向へ移動するボールネジ機構と、この支持移動部において反り防止ワイヤなどを上下に移動させる上下動シリンダと、によって構成され、コストを低くできる。 
【００２１】
第５の発明によれば、さらに、退避手段は、反り防止ワイヤなどをガイドする反り防止レールをスライド可能に支持するスライド軸と、このスライド軸を回動することで上下動させる回動シリンダと、によって構成され、コストを低くできる。 
【００２２】
第６の発明によれば、さらに、退避手段の制御において、支持移動部の移動により反り防止ワイヤを左右方向へコンベアチェーンの近くまで移動した後に、支持移動部に設けられた上下動シリンダを働かせ反り防止ワイヤをコンベアチェーンの上下位置よりも下方に移動させ、さらに、支持移動部を移動して反り防止ワイヤをコンベアチェーンの下に移動させる制御を行うことで、制御に必要な加熱室内の空間を小さくできる。 
【００２３】
第７の発明によれば、反り防止ワイヤを巻いた従動プーリー、または反り防止チェーンを巻いた従動スプロケットの回転速度を検出する近接スイッチを備えることで、仮に、反り防止ワイヤや反り防止チェーンなどが切断されたりした場合、あるいは、反り防止ワイヤと駆動プーリーとの間でスリップが生じたりしたときなどにも、速度異常を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の実施の形態を、図１から図５に示す。このリフロー炉１は、図２の全体図および図３の横断面図に示すように、水平方向に長い全体形状をしており、回路基板３は図中左の入口搬送部５から搬入され、図中右の出口搬送部７から搬出される。長手方向中央が、回路基板３を加熱する加熱室領域９で、長手方向後端が、加熱された回路基板３を冷却する冷却室領域１１である。 
【００２５】
そして、回路基板３を水平方向に搬送する搬送手段であるコンベアチェーン１３を囲むように、長い加熱室１５が水平方向に形成される。この加熱室１５は、開閉可能な上部構造体１７（図３）と下部構造体１９との間に構成される。下部構造体１９は、下面に、伸縮可能な脚部２１や移動用の車輪２３が設けられ、上面の中央に加熱室を形成する凹部２５を有する。また、上部構造体１７を開閉するためのシリンダ２７の一端が取り付けられている。 
【００２６】
上部構造体１７は、下部構造体１９の凹部２５を覆う蓋のように開閉可能となるように、搬送方向に平行に設けられる回動軸２９回りに回動可能に、下部構造体に取り付けられ、回動のためのシリンダ２７の他端が取り付けられている。 
【００２７】
加熱室１５の下部には、コンベアチェーン１３が搬送方向へ、左右一対が設けられ、それぞれガイドレール３１にガイドされて、駆動スプロケット機構３３により駆動される。回路基板３は左右端部を支持されながら搬送され、この支持を行うため左右のコンベアチェーン１３の内側には支持突起３５（図１参照）が形成される。 
【００２８】
加熱室領域９の加熱室１５の上部には、長手方向に沿って、複数の熱風ファンモータ３７が設けられ、それぞれターボファンもしくはシロッコファンなどのファン回転させて、加熱室１５内で雰囲気ガスの循環を行う。 
【００２９】
さて、搬送中に、回路基板３は加熱による軟化もあって左右方向の概略中央部が、自重により下方へ反ることがあるので、左右のコンベアチェーン１３の間に反り防止ワイヤ４１が設けられ、回路基板３の概略中央部を下から接して支える機構が採用される。また、このような反り防止ワイヤを使用しないで済む回路基板の場合には、この反り防止ワイヤ４１を両コンベアチェーン１３のいずれか一方の下に退避させる退避手段４３が備えられる。 
【００３０】
（反り防止ワイヤ）まず、反り防止ワイヤ４１は、ループ状の無端になっており、リフロー炉１の両端部において、従動プーリー４５（図４参照）に巻かれている。リフロー炉１の一方の端部においては、図４に示すように、反り防止ワイヤ４１はさらに、駆動力が伝達される駆動プーリー４７、および弛みをとるテンションプーリー４９に巻かれる。この駆動プーリー４９は、２重のプーリーになっており、さらに伝達ベルト５１が巻かれ、駆動手段であるモーター５３からのモーター側プーリー５５から回転駆動力が伝達される。（退避手段） 
【００３１】
図４に示すように、これらのうち、駆動プーリー４７、およびモーター側プーリー５５は、支持移動部５７に回転自在に支持されている。この支持移動部５７は、ボールネジ機構６１のボールネジ６３が回動することで、移動が行われる。 
【００３２】
さらに、この支持移動部５７には、上下動可能な上下動部６５が設けられ、上下動シリンダ６７によって支持される。この上下動部６５には、従動プーリー４５、およびテンションプーリー４９が回転自在に支持されている。 
【００３３】
なお、モーター側プーリー５５は、モーター５３の回転駆動軸であるスプライン軸６９の上で、支持移動部の移動に併せて移動可能に、嵌合されている。図５、図１に示すように、リフロー炉１の長手方向の中間部において、反り防止ワイヤ４１は上下方向へ撓まないように、往復部分すなわち上下部分ともに、反り防止レール７１にガイドされる。 
【００３４】
この反り防止レール７１はスライドブッシュ７３を有し、このスライドブッシュ７３にスライド軸７５が貫通し、このスライド軸７５は左右方向に配置される。よって反り防止レール７１は、スライド軸７５上で、反り防止ワイヤ４１の左右方向の移動に合わせて、左右方向にスライド可能に支持される。このスライド軸７５は、このスライド軸７５の軸心に対し偏心した位置に設けられる回動軸７７に固定され、この回動軸７７回りに回動する。この回動は、回動軸７７の炉外の端部に固定されたアーム７９の一端に、回動シリンダ８１のピストン８３の一端が回動可能に取り付けらる。上下動シリンダ６７、および図４のボールネジ機構６１の駆動部、および回動シリンダ８１は、制御手段８５（図４）により制御される。 
【００３５】
（制御、作用）制御手段８５は、反り防止ワイヤ４１を退避させる際には、まずボールネジ機構６１を働かせて支持移動部５７を例えば図５、図１に示するように方向へコンベアチェーン１３の近くまで移動した（図１中のＡ）後に、支持移動部５７の上下動シリンダ６７を働かせ反り防止ワイヤ４１をコンベアチェーン１３の上下位置よりも下方に移動させる（図１中のＢ）とともに、回動シリンダ８１を働かせ反り防止レール７１を同じ量だけ下方に移動させる。 
【００３６】
その後さらに、ボールネジ機構６１を働かせて支持移動部５７を右方向へ移動させる（図１中のＣ）ことで反り防止ワイヤ４１をコンベアチェーン１３の真下に移動させる。支持移動部５７の右への移動、すなわち反り防止ワイヤ４１の右への移動の際には、反り防止レール７１は反り防止ワイヤ４１に押されて必要な量だけ自動的に右へスライドする。
【００３７】
（実施形態の効果）この実施形態によれば、退避手段４３により、反り防止ワイヤ４１を右のコンベアチェーン１３の真下に退避させるので、加熱室１５の上下方向の大きさ、特に、加熱室１５の入口搬送部５や出口搬送部７における上下方向の大きさ、つまり出入り口の開口の大きさは、反り防止チェーン４１と駆動のための従動プーリー４５を存在させうる空間、あるいは、回路基板３を搬送するための空間のうち、いずれかより大きい方の空間の大きさを有すれば良い。このため、加熱室１５及び出入口開口の上下の大きさが小さくて済み、炉内の酸素濃度を低く保つために用いられる雰囲気ガスの使用量が増えることを避け、コストを抑制できる。 
【００３８】
また、上下動のための機構が小さくて済むので、装置のコストを低くできる。また、反り防止ワイヤ４１を右のコンベアチェーン１３の真下に退避させるので、反り防止ワイヤ４１が回路基板３の下に存在しなくて済み、加熱炉の雰囲気ガスや放射熱を反り防止ワイヤ４１などが遮るのを防止できる。また、同様に冷却室領域１１での冷却のための冷熱を遮るのを防止できる。 
【００３９】
また、コンベアチェーン１３の真下は回路基板３が通過しないスペースなので、反り防止ワイヤ４１が通過の邪魔にならずに済む。また、上下動シリンダ６７を働かせ反り防止ワイヤ４１を下方に移動させる距離は、コンベアチェーン１３の上下位置よりも下方に移動させる距離で済むので、従来よりも下方への移動距離は小さくてよい。 
【００４０】
さらに、退避手段４３は、ボールネジ機構６１、上下動シリンダ６７、回動シリンダ８１などによって構成され、コストを低くできる。さらに、反り防止ワイヤ４１を右へコンベアチェーン１３の近くまで移動した後に、支持移動部５７に設けられた上下動シリンダ６７を働かせ反り防止ワイヤ４１をコンベアチェーン１３の上下位置よりも下方に移動させ、さらに、反り防止ワイヤ４１を右へ移動しコンベアチェーン１３の下に移動させる制御（図１中のＡ、Ｂ、Ｃ）を行うことで、制御に必要な加熱室内の空間を小さくできる。 
【００４１】
また、回動軸７７の回動は、炉外の端部に固定されたアーム７９、および回動シリンダ８１によって行われ、雰囲気ガスが外部に逃げるのを防止できる。 
【００４２】
（他の実施形態）図６に示すように他の実施形態によれば、従動プーリー４５に、回転速度を検出する近接スイッチ８７を備えることもできる。すなわち、従動プーリー４５の同一の円周方向に複数の検出用の孔８９を開け、この孔８９に臨ませて、近接スイッチ８７を固定する。この固定は従動プーリー４５と駆動プーリー４７とのそれぞれの軸受け９１に固定ベース９３を取り付け、その上に近接スイッチ８７を取り付けて行う。この近接スイッチ８７がカウントするカウント数を、制御手段８５が処理して回転数を検出し、モーター５３による回転と比較する。 
【００４３】
仮に、反り防止ワイヤ４１が切断されたり、反り防止ワイヤ４１と駆動プーリー４７との間でスリップが生じたりした場合には、前記両者の回転数には不一致が生じるので、これらの異常を検出でき、警報を発したり、コンベアチェーン１３の移動を一時停止できる。また、以上の実施形態においては、左右方向の移動はボールネジ機構によったが、他の実施形態においては、台形ネジ機構によることが可能である。 
【００４４】
また、以上の実施形態においては、反り防止ワイヤ４１およびプーリー４５、４７、４９を用いたが、他の実施形態においては、反り防止チェーンおよびスプロケットを用いてもよい。 
【００４５】
また、以上の実施形態においては、上下の移動をシリンダ６７、８１で行ったが、他の実施形態においては、カム機構で行ってもよい。また、以上の実施形態においては、検出のための孔８９は複数個が開けられたが、他の実施形態においては、１個でもよい。 
【００４６】
また、以上の実施形態においては、検出のために近接スイッチ８７を用いたが、他の実施形態においては、エンコーダーを用いてもよい。 
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一実施形態を示す、要部断面図である。
【図２】リフロー炉の全体側面図である。
【図３】図２の横断面図である。
【図４】図１のリフロー炉に用いられる反り防止ワイヤの端部における退避手段を示す縦断面拡大図である。
【図５】（Ａ）は図１のリフロー炉に用いられる反り防止ワイヤの中間部における退避手段を示す横断面拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ部拡大図である。
【図６】（Ａ）はこの発明の他の実施形態を示すもので、図４の要部に対応する図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１     リフロー炉
３     回路基板
５     入口搬送部
７     出口搬送部
９     加熱室
１１   冷却室
１３   コンベアチェーン
１５   加熱室
１７   上構造体
１９   下部構造体
２１   脚部
２３   車輪
２５   加熱室を形成する凹部
２７   シリンダ
２９   回動軸
３１   ガイドレール
３３   駆動スプロケット機構
３５   支持突起
３７   熱風ファンモータ
４１   反り防止ワイヤ
４３   退避手段
４５   従動プーリー
４７   駆動プーリー
４９   テンションプーリー
５１   伝達ベルト
５３   駆動手段であるモーター
５５   モーター側プーリー
５７   支持移動部
５９   ローラ
６１   ボールネジ機構
６３   ボールネジ
６５   上下動部
６７   上下動シリンダ
６９   スプライン軸
７１   反り防止レール
７３   スライドブッシュ
７５   スライド軸
７７   回動軸
７９   アーム
８１   回動シリンダ
８３   ピストン
８５   制御手段
８７   近接スイッチ
８９   検出用の孔
９１   軸受け
９３   固定ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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