(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
前後移動機構が、各前後動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両前後動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、両前後動ワイヤの他端が連結されかつ前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを装備した前後動体と、各前後動ワイヤに張力を作用させた状態で各前後動ワイヤをその長さ方向に移動させうるように各前後動ワイヤが巻き掛けられている複数の滑車と、前後動体を駆動する単軸ロボットとを備えている連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置。
【請求項２】
被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
上下移動機構が、各上下動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両上下動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、炉を挟んでその前後両側に配置されている２つの上下動体とを備えており、２つの上下動体の一方の上下動体に各上下動ワイヤの他端が連結され、他方の上下動体に、各上下動ワイヤに張力を作用させるように各上下動ワイヤが巻き掛けられた複数の滑車が取付けられており、２つの上下動体が電動シリンダによって同期して駆動されるようになされている連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置。
【請求項３】
被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
前後移動機構が、各前後動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両前後動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、両前後動ワイヤの他端が連結されかつ前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを装備した前後動体と、各前後動ワイヤに張力を作用させた状態で各前後動ワイヤをその長さ方向に移動させうるように各前後動ワイヤが巻き掛けられている複数の滑車と、前後動体を駆動する単軸ロボットとを備えており、
上下移動機構が、各上下動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両上下動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、炉を挟んでその前後両側に配置されている２つの上下動体とを備えており、２つの上下動体の一方の上下動体に各上下動ワイヤの他端が連結され、他方の上下動体に、各上下動ワイヤに張力を作用させるように各上下動ワイヤが巻き掛けられた複数の滑車が取付けられており、２つの上下動体が電動シリンダによって同期して駆動されるようになされている連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置。
【請求項４】
前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダのシリンダ圧または上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダのシリンダ圧は、レギュレータによって自動調整される請求項１〜３のいずれか１つに記載の連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、連続熱処理炉において、太陽電池ウェハーのような軽量、薄物基板等の板状被熱処理物を搬送するための搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の搬送装置としては、特許文献１または特許文献２に開示されているように、被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の固定ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両固定ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の可動ワイヤと、両可動ワイヤに載せた被熱処理物を前進させるように両可動ワイヤをウォーキング動作をさせるウォーキング機構と、両固定および可動ワイヤに張力を作用させるコイルスプリングとを備えているものが知られている。
【０００３】
従来装置では、ウォーキング動作にともなう可動ワイヤの揺れが発生する。ワイヤの揺れはウォーキング動作のなかでも、上下移動時に発生し易い。一対の可動ワイヤで上下および前後動を行っていると、上下動で発生した揺れが、これに引き続いて行われる前後動の際にもそのまま残り、被熱処理物を前後方向の正確な位置で停止させることができず、停止位置にずれが生じてしまう。
【０００４】
また、スプリングによってワイヤに張力を作用させるようにしているため、ワイヤが伸びた場合、ワイヤの張力が変化してしまう。
【特許文献１】
特開平１０−１４８４７３号公報
【特許文献２】
実開平４−６７９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、被熱処理物の停止位置のずれを少なくして、安定した搬送を可能とし、また、ワイヤの張力に変化を生じさせることの無い連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
この発明による連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置は、被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
前後移動機構が、両前後動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを有しており、上下移動機構が、両上下動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを有しているものである。
この発明による連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置では、前後動および上下動をさせるために別々のワイヤが用いられている。このため、上下動ワイヤの揺れが、前後動ワイヤに伝わることが無く、前後動時のワイヤに揺れが殆ど発生しない。したがって、被熱処理物の停止位置にずれを生じさせることを防止することができる。
さらに、前後移動機構が、両前後動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを有しており、上下移動機構が、両上下動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを有しているので、前後動ワイヤおよび上下動ワイヤに伸びが生じたとしても、その伸びは流体圧シリンダによって吸収される。したがって、ワイヤの張力が変化をすることを防止することができる。
両前後動ワイヤの伸びに差がでないときは、前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダの数は１つで良く、その差がでるときは、前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダの数を２つとする。同様に、両上下動ワイヤの伸びの差の有無により、前上下ワイヤ張力調整用流体圧シリンダの数が選択される。
この発明による他の連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置は、被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
前後移動機構が、各前後動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両前後動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、両前後動ワイヤの他端が連結されかつ前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダを装備した前後動体と、各前後動ワイヤに張力を作用させた状態で各前後動ワイヤをその長さ方向に移動させうるように各前後動ワイヤが巻き掛けられている複数の滑車と、前後動体を駆動する単軸ロボットとを備えているものである。
この発明による他の連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置では、前後駆動用単軸ロボットのスライダ動作スロークを変更することによって、ワイヤの前後動ストロークを簡単に変更することができる。これにより、長いストロークのタクト送りにも対応することが可能となる。
この発明によるさらなる他の連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置は、被熱処理物をまたがって載せうるように炉内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている一対の前後動ワイヤと、被熱処理物をまたがって載せうるように両前後動ワイヤの外側または内側をこれと平行にのびている一対の上下動ワイヤと、両前後動ワイヤを一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構と、前後動ワイヤのレベルと交差するように両上下動ワイヤを上下動させる上下移動機構とを備えており、
上下移動機構が、各上下動ワイヤの一端を連結したピストンロッドを有し、両上下動ワイヤに個別的または総括的に張力を作用させる２つまたは１つの上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダと、炉を挟んでその前後両側に配置されている２つの上下動体とを備えており、２つの上下動体の一方の上下動体に各上下動ワイヤの他端が連結され、他方の上下動体に、各上下動ワイヤに張力を作用させるように各上下動ワイヤが巻き掛けられた複数の滑車が取付けられており、２つの上下動体が電動シリンダによって同期して駆動されるようになされているものである。
この発明によるさらなる他の連続熱処理炉における板状被熱処理物の搬送装置では、炉を挟んでその両側に配置された２つの上下動体が電動シリンダによって同期して上下動させられる。これにより、ワイヤに揺れを生じさせ難くして、安定姿勢で上下動を行わせることができる。
【発明の効果】
この発明によれば、被熱処理物の停止位置のずれを少なくして、安定した搬送を可能とし、また、ワイヤの張力に変化を生じさせることが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
以下の説明において、前後とは、図１および図２を基準として、同図の右側を前、これと反対側を後といい、左右とは、後方より見て、その左右の側を左右というものとする。
連続熱処理炉は、板状被熱処理物Ｗを加熱・冷却するための前後方向にのびたトンネル状炉体１１と、炉体１１を図示しない手段によって支持している架台１２と、炉体１１内を通過して被熱処理物Ｗを一定ストロークで前向きに搬送する搬送経路を有する搬送装置１３とを備えている。
炉体１１は、後端に入口２１を有する加熱室２３と、加熱室２３と連通させられかつ前端に出口２２を有する冷却室２４とを有している。加熱室２３の天井および床には加熱ランプ２５がそれぞれ備えている。ここでは、加熱室２３はその長さの中央部を省略した形で示されているが、被熱処理物Ｗを複数ピッチで搬送しうる長さを有している。但し、加熱室２３や冷却室２４の長さは、図示されたものに限らず、任意の組合せでよい。
架台１２は、前後方向に角パイプ製基枠３１と、基枠３１の後端部に立てられている左右一対の後ポスト３２と、基枠３１の前端部に立てられている左右一対の前ポスト３３とを備えている。
搬送装置４３は、被熱処理物Ｗをまたがって載せうるように炉体１１内を前後方向に貫通して互いに平行にのびている左右一対の前後動ワイヤ４１と、被熱処理物Ｗをまたがって載せうるように両前後動ワイヤ４１を挟んでその外側をこれと平行にのびている左右一対の上下動ワイヤ４２と、両前後動ワイヤ４１を一定レベルにおいて前後動させる前後移動機構４３と、前後動ワイヤ４１のレベルと交差するように両上下動ワイヤ４２を上下動させる上下移動機構４４とを備えている。
前後移動機構４３は、基枠３１上面の、搬送経路の前部下方に位置するように装備されている前後駆動用単軸ロボット５１を有している。前後駆動用単軸ロボット５１は、サーボモータ駆動の位置決め装置であって、前後方向にのびたリニアガイド５２と、これにはめ被せられかつボールねじを介して前後動体を構成しているスライダ５３とを備えている。スライダ５３には一対の前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ５４が上下および左右方向に間隔をおいてそれぞれブラケットを介して水平後向きに装備されている。両前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ５４の左右方向の間隔は、両前後動ワイヤ４１のそれに等しいものとして図示されているが、これには限らない。
上下移動機構４４は、基枠３１上面の、後ポスト３２間の後方に位置するように垂直上向きに装備されている後側上下駆動用電動シリンダ６１と、基枠３１上面の、前ポスト３３間の前方に位置するように垂直上向きに装備されている前側上下駆動用電動シリンダ６２とを備えている。
両前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ５４よりも上方レベルに位置するように一対の上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ６３が上下および左右方向に間隔をおいてそれぞれブラケットを介して水平前向きに基枠３１上面に装備されている。
両後ポスト３２の上端には前後動用第１支持軸７１が、その高さの中程には前後動用第２支持軸７２が、その下端近くには前後動用第３支持軸７３がそれぞれブラケットを介して渡し止められている。両前ポスト３３の上端には前後動用第４支持軸７４が、その下端近くには前後動用第５支持軸７５がそれぞれブラケットを介して渡し止められている。これらの第１〜第５支持軸71〜75は、いずれも左右方向に水平にのびている。前後動用第１支持軸71には左右一対の前後動用第１滑車81が取付られている。前後動用第２支持軸72には前後動用第２滑車82が、前後動用第３支持軸73には前後動用第３滑車83がそれぞれ１つずつ取付られている。前後動用第２滑車82の取付位置は、右側の前後動ワイヤ41の位置と対応している。前後動用第３滑車83の取付位置は、左側の前後動ワイヤ41の位置と対応している。前後動用第４支持軸74および第５支持軸75には左右一対ずつの前後動用第４滑車84および第５滑車85が取付られている。
【００２３】
両後ポスト32の後側面には垂直状後ガイドレール91がそれぞれ設けられている。両後ガイドレール91には摺動案内部材92を介して後上下動体93が渡されている。後上下動体93は、後方より見て、略Ｕ字状のものであって、その下端には後側上下駆動用電動シリンダ61のピストンロッドが連結されている。
【００２４】
両前ポスト33の前側面には垂直状前ガイドレール94がそれぞれ設けられている。両前ガイドレール94には摺動案内部材95を介して前上下動体96が渡されている。前上下動体96は、前方より見て、略Ｕ字状のものであって、その下端には前側上下駆動用流体圧シリンダ62のピストンロッドが連結されている。
【００２５】
前上下動体96のなすＵ字状部の対向状垂直部には上下動用第１〜第３支持軸101〜103が上から順に渡し止められている。これらの上下動用第１〜第３支持軸101〜103は、いずれも左右方向に水平にのびている。上下動用第１支持軸101には左右一対の上下動用滑車111が取付られている。上下動用第２支持軸102には上下動用第２滑車112が、上下動用第３支持軸103には上下動用第３滑車113がそれぞれ１つずつ取付られている。上下動用第２滑車112の取付位置は、右側の上下動ワイヤ42の位置と対応している。上下動用第３滑車113の取付位置は、左側の前後動ワイヤ41の位置と対応している。
【００２６】
両前後動ワイヤ41および両上下動ワイヤ42は、いずれも外径０．３３ｍｍ程度の複数のニクロム素線を外径を３ｍｍ程度とする程度まで撚ったものであるが、他の材料および構成等としてもよい。
【００２７】
両前後動ワイヤ41のうち、左側の前後動ワイヤ41の一端は、左側の前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ54のピストンロッドに連結され、右側の前後動ワイヤ41の一端は、右側の前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ54のピストンロッドに連結されている。両前後動ワイヤ41の他端は、いずれも、前後動体であるスライダ53にブラケットを介してそれぞれ連結されている。左側の前後動ワイヤ41は、その一端から他端にかけて、前後動用第３滑車83、第１滑車81、第４滑車84および第５滑車85に順に巻き掛けられている。右側の前後動ワイヤ41は、その一端から他端にかけて、前後動用第２滑車82、第１滑車81、第４滑車84および第５滑車85に順に巻き掛けられている。
【００２８】
両上下動ワイヤ42の一端は、いずれも、後上下動体93に連結されている。両上下動ワイヤ42のうち、左側の上下動ワイヤ42の一端は、左側の上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ63のピストンロッドに連結され、右側の上下動ワイヤ42の一端は、右側の上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ63のピストンロッドに連結されている。左側の上下動ワイヤ42は、その一端から他端にかけて、上下動用第１滑車111および第３滑車113に順に巻き掛けられている。右側の上下動ワイヤ42は、その一端から他端にかけて、上下動用第１滑車111および第２滑車112に順に巻き掛けられている。
【００２９】
両前後動ワイヤ41には、両前後動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ54によって個別に張力が作用させられ、両上下動ワイヤ42には、両上下動ワイヤ張力調整用流体圧シリンダ63によって個別に張力が作用させられるようになっている。張力の調整は、精密デジタルレギュレータによってシリンダー圧を数値管理することにより行われる。
【００３０】
両前後動ワイヤ41は、その長さ方向に前後駆動用単軸ロボット51によって後退限および前進限間で一定ストロークで移動させられる。そのストロークは、数値入力により容易に変更可能であり、ワークサイズや要求温度プロファイル等の変更にも対応できるようになっている。両上下動ワイヤ42は、上下駆動用電動シリンダ61、62によって上限および下限間で一定ストロークで上下動させられる。この上下動ストロークの上限は、前後動ワイヤ41よりも上方レベルであり、その下限は、前後動ワイヤ41よりも下方レベルである。前後動ワイヤ41の上下動ストロークは、数値入力等によって変更可能であり、ワイヤ41のたれ具合に対応できるようになっている。
【００３１】
両前後動ワイヤ41および両上下動ワイヤ42は、以下のウォーキング動作を行うように、同期駆動される。
【００３２】
いま、前後動ワイヤ41が後退限に位置させられ、上下動ワイヤ42が下限に位置させられているものとする。前後動ワイヤ41には被熱処理物Ｗが載せられている。この状態から、前後動ワイヤ41が被熱処理物Ｗを載せたまま前進させられ、前後動ワイヤ41が前進限に至ると、上下動ワイヤ42が上昇させられる。前後動ワイヤ41の側方を上昇する上下動ワイヤ42が通過させられる際に、被熱処理物Ｗは前後動ワイヤ41から上下動ワイヤ42に載せ替えられる。上下動ワイヤ42が上限に至ると、前後動ワイヤ41は後退させられる。前後動ワイヤ41は後退限に至ると、上下動ワイヤ42は下降させられる。上下動ワイヤ42に載せられていた被熱処理物Ｗは、前後動ワイヤ41の側方を下降する上下動ワイヤ42が通過させられる際に、上下動ワイヤ42から前後動ワイヤ41に載せ替えられる。これにより、１サイクルのウォーキング動作が完了する。
【００３３】
さらに、ワイヤ41、42として、その全長にわたって、撚り線が用いられているが、ワイヤ全長のうち、水平部分は丸棒を用いて、滑車に巻き掛けられている部分だけに撚り線を用いるようにしてもよい。また、被熱処理物Ｗの保護のために、ワイヤにコーティングをしたり、チューブを被せるようにしてもよい。とくに、上下動ワイヤ42を石英等によって形成すると、ランプ光透過による被熱処理物Ｗの焼けムラ防止効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明による搬送装置は、連続熱処理炉において、太陽電池ウェハーのような軽量、薄物基板等の板状被熱処理物を搬送することを達成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明による搬送装置の垂直縦断面図である。
【図２】同搬送装置の平面図である。
【図１】
0004922766.tif 000002
【図２】
0004922766.tif 000003