JP6118253B2

JP6118253B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP6118253B2
Application number: JP2013531311A
Authority: JP
Inventors: 八治横田
Original assignee: Yokota Technica Co Ltd
Current assignee: Yokota Technica Co Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: US20140231223A1; CN103891423B; EP2753157A4; US9193529B2; KR102012529B1; WO2013031739A1; KR20140071390A; EP2753157B1; EP2753157A1; CN103891423A; JPWO2013031739A1

Description

本発明は、搬送装置に関し、例えば半田付け時に半田部の脱泡を行なう減圧工程を有するリフロー半田付け装置に利用して有効である。

リフロー半田付け装置は、例えば、電子部品をクリーム半田や半田ペースト等で装着したプリント配線基板を、予備加熱工程とリフロー工程と冷却工程を順次有している炉内をコンベヤで搬送しながら、電子部品を基板に半田付けする（特許文献１参照）。

特許文献２はリフロー炉での基板の搬送方法を開示している。特許文献２に開示の搬送システムは、リフロー炉の入口から出口に亘って延びるメイン無端搬送ベルトを有し、このメイン無端搬送ベルトは一定の速度で運転される。このメイン無端搬送ベルトによって基板をリフロー炉の入り口から出口まで搬送する基板搬送経路が形成されている。基板搬送経路には、ワーク搬送方向に間隔を隔てて複数のプッシャーが配置され、各プッシャーはワーク搬送方向と同じ方向と逆方向に往復移動される。プッシャーは、メイン無端搬送ベルトに置かれた基板を上方に押し上げ、そして、制御された速度でワーク搬送方向に基板を搬送することができる。プッシャーを往復移動させるために無端ベルトが採用され、この無端ベルトにプッシャーが取り付けられている。無端ベルトが正方向に回転するとプッシャーはワーク搬送方向に移動し、無端ベルトが逆方向に回転するとプッシャーはワーク搬送方向とは逆方向に移動する。

複数のプッシャーのうち第１のプッシャーは、リフロー炉に含まれるリフロー工程に基板を送り込むのに用いられる。リフロー工程から基板を送り出すのに第２のプッシャーが用いられ、この第２のプッシャーによってリフロー工程から冷却工程へ基板が搬送される。これら第１、第２のプッシャーの移動速度はメイン無端搬送ベルトから独立してメイン無端搬送ベルトよりも速い速度に制御される。

リフロー炉を使った半田付けにおいて加熱に伴う発泡を回避するために予め脱泡処理するのが好ましい。例えば、特許文献１に示すリフロー半田付け装置において、基板搬送経路に雰囲気圧力を減少できる減圧室を設け、基板の加熱溶融された半田部の脱泡を減圧室で行うように構成する場合、減圧室は減圧時に密閉状態にする必要があるため、減圧室を含む基板搬送経路の全体にわたって一つのコンベヤ（メイン無端搬送ベルト）を設けることができない。そのため、減圧室の前後の工程の搬送経路と減圧室のそれぞれに個別のコンベヤを設けることになる。この場合、減圧室にコンベヤを設けると、コンベヤの機構部品が減圧雰囲気に対処するために高価になり、また、メンテナンスの回数が多くなる問題もある。

特許文献２に示す基板搬送方法はプッシャーの上下動にエアシリンダを使用しているためメンテナンスも多くなる。また、エアシリンダ自身も搬送方向に移動させる必要もある。
特開２０００−１８８４６７号公報特開平１１−４０９４１号公報

本発明の目的は、所望の工程に被搬送物を搬出入できる搬送装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、メンテナンスも容易な搬送装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、脱泡工程を備えたリフロー炉に好適な搬送装置を提供することにある。

本発明の搬送装置は、被搬送物を搬送する搬送経路の所望の工程に被搬送物を搬入できる第１搬送機構及び前記所望の工程から被搬送物を搬出できる第２搬送機構を備えた搬送装置において、
前記第１搬送機構は、
前記所望の工程の上流側に配置されて前記搬送経路に沿って延び且つ往復動する第１搬送ロッドと、
前記第１搬送ロッドに固定されて該第１搬送ロッドから突出して、被搬送物の後端縁と係合して、前記第１搬送ロッドの送り動作によって被搬送物を押しながら前記所望の工程に搬入する第１のプッシャー部材と、
前記第１搬送ロッドを所定角度、回動させることによって前記第１のプッシャー部材が被搬送物と係合する係合位置と、被搬送物から離れる退避位置とに切り替える第１切替機構とを有し、
前記第２搬送機構は、
前記所望の工程の下流側に配置されて前記搬送経路に沿って延び且つ前記搬送経路に沿って往復動すると共に前記所望の工程内に侵入する第２搬送ロッドと、
前記第２搬送ロッドに固定されて該第２搬送ロッドから突出して、被搬送物の後端縁と係合して、前記第２搬送ロッドが下流側に向けて変位する該第２搬送ロッドの送り動作によって被搬送物を前記所望の工程から搬出する第２のプッシャー部材と、
前記第２搬送ロッドを所定角度、回動させることによって前記第２のプッシャー部材が被搬送物と係合する係合位置と、被搬送物から離れる退避位置とに切り替える第２切替機構とを有していることを特徴とする。

本発明の搬送装置によれば、所望の工程に被搬送物を搬出入でき、メンテナンスも容易である。本発明の搬送装置はリフロー炉に好適に適用される。

本発明は、更に、前記第１、第２の切替機構が前記搬送ロッドに関連したガイド部材を有し、
前記第１、第２の搬送ロッドが、該搬送ロッドから突出する被ガイド部を有し、
前記ガイド部材は前記搬送ロッドの被ガイド部を案内するガイド部を有し、
該ガイド部は、前記搬送経路に沿って互いに平行に延びる第１、第２のガイド部と、該第１、第２のガイド部の端部を互いに連結する第１、第２の連結ガイド部とで閉ループに前記被ガイド部を案内する構成を有し、
前記ガイド部材は前記搬送ロッドの一回の往復動によって前記被ガイド部が、前記ガイド部材の前記閉ループのガイド部を一周し、
前記第１、第２の搬送ロッドの前記被ガイド部が前記第１のガイド部に案内されて前進するときに前記搬送ロッドの前記プッシャー部材が前記係合位置をとり、
前記第１、第２の搬送ロッドの前記被ガイド部が前記第２のガイド部に案内されて後退するときに前記搬送ロッドの前記プッシャー部材が前記退避位置をとる。前記ガイド部はガイド孔又はガイド溝であることが好ましい。

前記第１搬送ロッドと第２搬送ロッドの駆動は次の何れかでよい。すなわち、前記第１搬送ロッドと第２搬送ロッドを共通の駆動手段によって駆動してもよい。あるいは、前記第１搬送ロッドを往復動させるための第１の駆動手段と、前記第２搬送ロッドを駆動する第２の駆動手段とをそれぞれ独立した別の駆動手段で構成してもよい。

前記第１のプッシャー部材を有する第１搬送ロッド及び第１切替機構を前記搬送経路の両側に配置し、第２プッシャー部材を有する第２搬送ロッド及び第２切替機構を前記搬送経路の両側に配置するのが好ましい。

本発明の一実施形態の搬送装置を備えたリフロー半田付け装置を示す全体構成図である。搬送装置の作用説明図である。搬送装置を示す縦断面図である。ガイド部材を示す平面図であり、（ａ）は炉の出口側から入口側を見たときの右側のガイド部材を示し、（ｂ）は左側のガイド部材を示す。ガイド部材を示す縦断面図である。第１、第２の搬送ロッドの駆動方式の変形例を備えたリフロー半田付け装置の全体構成図である。

１・・炉、２Ａ、２Ｂ・・予備加熱室、３Ａ、３Ｂ・・リフロー室、４・・冷却室、５・・減圧室、５Ａ・・上側筐体、５Ｂ・・下側筐体、６・・仕切壁、７・・電子部品を搭載したプリント基板、８、９、１０・・基板搬送レール、１１・・入口、１２・・出口、１３・・搬送装置、１３Ａ・・第１搬送機構、１３Ｂ・・第２搬送機構、１４、１５、１６・・ヒータ、１７・・冷却装置、１８・・第１搬送ロッド、１９・・プッシャー片、２０・・ロッド支持部材、２０ａ・・ロッド支持孔、２０ｂ・・ガイド部、２１・・支持壁、２１ａ・・ガイド溝、２２・・ガイド棒、２３・・ガイド部材、２３ａ・・ガイド部材本体、２４・・ガイド孔、２５・・第１ガイド孔、２６・・第２ガイド孔、２７・・連結ガイド孔、２８・・遮断片、２９・・支軸、３０・・リンク片、３１・・リターンスプリング、３２・・第２搬送ロッド、３３・・直立部材、３４・・連結ロッド、３５・・チェーンコンベヤ、３６・・連結ロッド。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

リフロー炉の全体構成：
リフロー半田付け装置（リフロー炉）は、図１に示されているように、炉１内にワーク搬送方向に区画された直列に並んだ複数の部屋を有している。具体的には、リフロー炉１は、ワーク搬送方向に順に、図面右側に位置する２つの予備加熱室２Ａ、２Ｂと、図面中央に位置する２つのリフロー室３Ａ、３Ｂと、図面左側に位置する１つの冷却室４を有し、更に、リフロー室３Ｂの内部に減圧室５を有している。参照符号６は、各室を仕切る仕切壁である。リフロー炉１内には、雰囲気ガスとして、半田の酸化を防止するために不活性ガス、本実施形態では窒素ガスが供給されている。

電子部品を搭載したプリント配線基板（以下、単に「基板」という。）７はリフロー炉１に直線状に敷設された搬送レール上を搬送される。搬送レールはワーク搬送方向に直列に並んだ３つのレール８、９、１０で構成され、これらの搬送レール８、９、１０は同一水平面上に配置されて、これら搬送レール８、９、１０によってリフロー炉１内に直線状のワーク搬送路が形成されている。第１の搬送レール８は炉１の入口１１の手前位置から炉１内を減圧室５の入り口まで水平に配設されている。第２の搬送レール９は減圧室５の内部に水平に配設されている。第３の搬送レール１０は減圧室５の出口から炉１の出口１２まで水平に配設されている。いずれの搬送レール８、９、１０も基板７の搬送経路に左右一対設けられており、基板７の下面の左右端部を支持する。

リフロー炉１に投入される基板７は、その上面の半田付け箇所にクリーム半田が塗られており、このクリーム半田の上に電子部品が載置された状態にある。クリーム半田を介して電子部品が載置された基板７は搬送装置１３によって搬送レール８、９、１０上を移動する。

すなわち、前記基板７は炉１の入口１１の手前位置から搬送装置１３によって間欠的に搬送される。基板７は、先ず、最初の予備加熱室２Ａに送られ、この最初の予備加熱工程で、ヒータ１４で加熱された雰囲気気体によって一定時間加熱される。基板７は次に、搬送装置１３によって隣接する次の予備加熱室２Ｂに送られ、この予備加熱工程で、ヒータ１４で加熱された雰囲気気体によって一定時間加熱される。基板７は次に、搬送装置１３によって第１段目のリフロー室３Ａに送られ、このリフロー工程で、ヒータ１５で加熱された雰囲気気体によって半田部が一定時間加熱されて溶融される。

第２段目のリフロー室３Ｂ内の減圧室５は上下に分割されて上側筐体５Ａと下側筐体５Ｂとから構成され、下側筐体５Ｂはリフロー室３Ｂ内に固定配置されている。これに対して、上側筐体５Ａはアクチュエータ、具体的にはシリンダ装置（図示せず）によって上下に移動可能に構成されており、上側筐体５Ａが下降して下側筐体５Ｂに密接する密閉状態（図１参照）と、上側筐体５Ａが上昇して下側筐体５Ｂに対して間隔を置いて上方に配置される開放状態（図示せず）の２つの状態をとることができる。

したがって、基板７は、減圧室５の上側筐体５Ａが下側筐体５Ｂに対して間隔を置いて上方に配置された開放状態で、搬送装置１３によってリフロー室３Ａからリフロー室３Ｂ内の減圧室５に搬入される。他方、減圧室５を減圧して基板７上のクリーム半田から脱泡する減圧工程では密閉状態になる。そして、この減圧工程で、半田部の加熱、脱泡処理が一定時間行なわれる。すなわち、基板７はヒータ１６で加熱された雰囲気気体によって半田部が加熱溶融され、減圧室５は、その後、密閉状態とされ、半田部の脱泡が行なわれる所定の減圧雰囲気まで真空ポンプ（図示せず）によって減圧されて、基板７は所定の減圧雰囲気で溶融半田部が脱泡される。

その後、減圧室５が開放状態とされ、基板７は搬送装置１３によって、ヒータ１５で加熱されているリフロー室３Ｂを通って、冷却室４に送られ、この冷却工程で、冷却装置１７により半田部が一定時間冷却されて固化される。基板７はその後、搬送装置１３によって冷却室４から炉１の出口１２を通って外部に搬出される。

搬送装置１３：
次に搬送装置１３について説明する。搬送装置１３は第１搬送機構１３Ａと第２搬送機構１３Ｂとを備える。

先ず、第１搬送機構１３Ａについて説明する。第１搬送機構１３Ａは第１搬送ロッド１８を有する（図１、図３）。第１搬送ロッド１８は炉１の入口１１の手前位置から炉１内を延びて減圧室５の手前位置まで第１搬送レール８の各々に沿って水平に配置されている（図３）。第１搬送ロッド１８には間隔を置いて４個のプッシャー片１９が固定されている。左右のプッシャー片１９は夫々対応する第１搬送ロッド１８に対して固定的に取り付けられている。後に説明するように、第１搬送ロッド１８を軸回転させることにより、プッシャー片１９は基板７と当接する係合位置（図３の実線で示す位置）と、基板７から離れた退避位置（図３の仮想線で示す位置）とをとることができる。

第１搬送ロッド１８は炉入口１１側の端部がロッド支持部材２０の支持孔２０ａに挿通されている。第１搬送ロッド１８は、ロッド支持部材２０に軸方向に移動不能で且つ軸回動可能に支持されている。ロッド支持部材２０は外側面にガイド部２０ｂを有している。ロッド支持部材２０の外側には支持壁２１が立設している。ロッド支持部材２０はガイド部２０ｂが支持壁２１の内側面に形成されている水平なガイド溝２１ａに嵌合されている。ロッド支持部材２０は、一端と他端を備えたガイド溝２１ａに案内されながら水平に移動できるよう構成されている。したがって、第１搬送ロッド１８はロッド支持部材２０に伴って炉１内を基板７の搬送方向に水平に移動することができる。

第１搬送ロッド１８が炉１の入口１１側から出口１２側に進む（以下、前進という。）とき、プッシャー片１９（図３参照）は搬送レール８上の基板７の後面と係合する位置（係合位置）に位置決めされ、炉１の出口１２側から入口１１側に進む（以下、後退という。）とき、プッシャー片１９は基板７よりも上方に退避する位置（退避位置）に位置決めされる。このプッシャー片１９の係合位置と退避位置との切替は第１搬送ロッド１８を所定角度、軸回転させることにより達成されている。

プッシャー片１９を係合位置と退避位置とに切替えるための切替機構：
切替機構は、第１搬送ロッド１８の炉入口１１側の端部（前端部）に位置固定されたガイド棒２２（図１及び図３参照）を備えている。ガイド棒２２は第１搬送ロッド１８から下方に延びている。切替機構は、ガイド棒２２に関連して配置されたガイド部材２３（図１、図３〜図５参照）を有し、ガイド部材２３はガイド棒２２の下方に配置されている。ガイド部材２３は箱形部材の本体２３ａを有し、箱形の本体２３ａの上面にはガイド孔２４が形成されている。第１搬送ロッド１８から突出するガイド棒２２はその下端部がガイド孔２４に挿入されている。

図４はガイド部材２３を示す平面図で、（ａ）は炉の出口側から入口側を見たときの右側のガイド部材、（ｂ）は左側のガイド部材を示す。図４を参照して、ガイド孔２４は、第１搬送ロッド１８のプッシャー片１９を係合位置に配置させる第１ガイド孔２５と、プッシャー片１９を退避位置に配置させる第２ガイド孔２６と、これらの２つのガイド孔２５、２６を連結する連結ガイド孔２７とで構成されている。第１ガイド孔２５と第２ガイド孔２６は基板７の搬送方向に沿って直線的に延びている。また、第１、第２のガイド孔２５、２６は、互いに間隔を隔てて平行に延びている。また、第１、第２のガイド孔２５、２６は前後つまりワーク搬送方向の前端部及び後端部で上述した連結ガイド孔２７によって互いに合流している。

引き続き図４を参照して、第１ガイド孔２５の後端（図４の上方に位置する端）は、斜めに直線的に延びる傾斜連結ガイド孔２７によって第２ガイド孔２６の後端部（図４の上方に位置する端部）に連結されている。他方、第１ガイド孔２５の前端部（図４の下方に位置する端部）は、斜めに直線的に延びる傾斜連結ガイド孔２７によって第２ガイド孔２６の前端（図４の下方に位置する端）に連結されている。このように第１、第２のガイド孔２５、２６の端部同士を連結ガイド孔２７によって連結することにより、閉ループのガイド孔２４が形成され、このガイド孔２４は、このガイド孔２４に挿入されるガイド棒２２と協働して、プッシャー片１９を係合位置と退避位置との間で揺動させるカム機構を構成している。

上述したようにプッシャー片１９は係合位置と退避位置とをとる。第１ガイド孔２５はプッシャー片１９を係合位置に位置させるためのカム溝である。レール上に位置する基板７は、その後端がプッシャー片１９と係合し、そして第１搬送ロッド１８が前進動作することで基板７はプッシャー片１９に押されて一の処理位置から次の処理位置に搬送される。この搬送が終わると、第１搬送ロッド１８は後退して原位置に戻る。この第１搬送ロッド１８が後退動するときには、プッシャー片１９は退避位置に位置決めされる。

ガイド棒２２が第１ガイド孔２５に位置するときにプッシャー片１９は係合位置をとる。他方、ガイド棒２２が第２ガイド孔２６に位置するときにプッシャー片１９は退避位置をとる。したがって、第１搬送ロッド１８はガイド棒２２が第１ガイド孔２５に案内されながら前進すると（図４の矢印Ａ方向）、プッシャー片１９は係合位置（図３参照）に位置決めされて基板７の後面を押しながら基板７を前進させる。一方、第１搬送ロッド１８はガイド棒２２が第２ガイド孔２６に案内されながら後退するときには（図４の矢印Ｂ方向）、プッシャー片１９が基板７と干渉しないように基板７よりも上方位置である退避位置（図３参照）に位置決めされる。

第１搬送ロッド１８は前進時、ガイド棒２２が第１ガイド孔２５に案内されながら前進し、後退時、ガイド棒２２が第２ガイド孔２６に案内されながら後退するように次の手段が設けられている。

図４及び図５に示されているように、ガイド部材２３の本体２３ａ（図５）の上面部の裏面には、遮断片２８が閉ループ状のガイド孔２４の両端部に配置されている。一方の遮断片２８は第１ガイド孔２５に交差するように配置され、他方の遮断片２８は第２ガイド孔２６に交差するように配置されている。遮断片２８の一方の端部は支軸２９に固定されている。支軸２９は第１ガイド孔２５と第２ガイド孔２６との間に配置し、ガイド部材２３の本体２３ａを垂直に貫通して回動可能に設けられている。ガイド部材２３の本体２３ａの下面部の下面にはリンク片３０が配置されている。リンク片３０の一方の端部は支軸２９の下端部に固定され、他方の端部は引張りスプリングからなるリターンスプリング３１の一端に固定されている。リターンスプリング３１の他端はガイド部材２３の本体２３ａの下面部に固定されている。

上述したように、支軸２９を介してリンク片３０と連結された遮断片２８はガイド棒２２と干渉する高さ位置に配置されており、他方、リンク片３０はガイド棒２２と干渉しない高さ位置に配置されている。

したがって、第１搬送ロッド１８の前進時、ガイド棒２２が第１ガイド孔２５に案内されながら前進して第１ガイド孔２５の前端部まで進むと、ガイド棒２２が図４の下方に図示してある第１遮断片２８と接触する。ガイド棒２２が更に前進すると、リターンスプリング３１のバネ力に抗して第１遮断片２８を回動させる。そしてガイド棒２２は第１ガイド孔２５の前端（図４の下方に位置する端）まで到達する。なお、ガイド棒２２が第１遮断片２８を通過すると遮断片２８はリターンスプリング３１によって原位置に復帰する。この第１搬送ロッド１８の前進工程つまり第１ガイド孔２５に案内されながら図４に図示の下方の端まで進む工程では、前述したようにプッシャー片１９は係合位置（図３参照）に位置している。したがってプッシャー片１９は基板７と係合して基板７を１工程、すなわち隣接する次工程へ（例えばリフロー工程から減圧工程へ）押し進める。

次に、第１搬送ロッド１８の後退時、ガイド棒２２が第１ガイド孔２５に案内されながら第１ガイド孔２５の前端から後退（図４に図示の第１ガイド孔２５の下端から上方に移動）すると、第１ガイド孔２５を横断して位置する遮断片２８にガイド棒２２が衝突する。図４から良く理解できるように、遮断片２８は第１ガイド孔２５を斜めに横断している。好ましくは、遮断片２８の傾斜角度は連結ガイド孔２７の傾斜角度と同じであるのがよい。図４において、第１ガイド孔２５の下端から上方に移動するガイド棒２２が遮断片２８と衝突すると、この遮断片２８の傾斜した側縁に案内されてガイド棒２２が傾斜連結ガイド孔２７に進入し、そして、この連結ガイド孔２７を経由してガイド棒２２は第２ガイド孔２６へ移行する。

第１搬送ロッド１８はガイド棒２２が第２ガイド孔２６に案内されながら後退すると、ガイド棒２２が図４において上方に図示されている第２の遮断片２８と接触する。ガイド棒２２が更に後退すると、図４において上方に図示されているリターンスプリング３１のバネ力に抗して第２の遮断片２８を回動させる。そしてガイド棒２２は第２ガイド孔２６の端（図４において第２ガイド孔２６の上端）まで到達する。なお、ガイド棒２２が第２の遮断片２８を通過すると遮断片２８はリターンスプリング３１によって原位置に復帰する。この第１搬送ロッド１８の後退工程つまり第２ガイド孔２６に案内されながら後退する第１搬送ロッド１８の後退工程では、前述したようにプッシャー片１９は退避位置（図３参照）に位置している。したがってプッシャー片１９が基板７と干渉しないように基板７よりも上方の退避位置にプッシャー片１９が位置決めされた状態で１工程、後退する。

次に、第１搬送ロッド１８はガイド棒２２が第２ガイド孔２６に案内されながら前進する（図４において第２ガイド孔２６の上端から下降する）と、第２ガイド孔２６を横断して位置する遮断片２８にガイド棒２２が衝突する。図４から良く理解できるように、図４において上方に図示されている遮断片２８は第２ガイド孔２６を斜めに横断している。好ましくは、遮断片２８の傾斜角度は連結ガイド孔２７の傾斜角度と同じであるのがよい。図４において、第２ガイド孔２６の上端から下方に移動するガイド棒２２が遮断片２８と衝突すると、この遮断片２８の傾斜した側縁に案内されてガイド棒２２が傾斜連結ガイド孔２７に進入し、そして、この連結ガイド孔２７を経由してガイド棒２２は第１ガイド孔２５へ移行する。すなわち、ガイド棒２２が進む方向に傾斜した側縁を備えた遮断片２８にガイド棒２２が案内されて、ガイド棒２２は連結ガイド孔２７に進入する。この連結ガイド孔２７はガイド棒２２が進む方向に傾斜しており、この傾斜した連結ガイド孔２７に案内されてガイド棒２２は第１ガイド孔２５に入る。以下、上記で説明した動作を繰り返す。

上記のようにして、第１搬送ロッド１８の１回の往復動作（前進及び後退）で基板７を１工程すなわち次工程へ搬送することができる。なお、傾斜連結ガイド孔２７は上述したように直線であってもよいし、多少湾曲していてもよい。

なお、第１搬送ロッド１８には複数の工程の各々の工程に対応した複数のプッシャー片１９が固定されている（図２）。これにより、第１搬送ロッド１８の一回の前進動作によって各工程にある基板７をそれぞれ次工程へ送ることができる。すなわち、第１搬送ロッド１８によって、リフロー炉１の入口１１の手前に位置している基板７が最初の予備加熱室２Ａ（予備加熱工程）へ搬送され、また、最初の予備加熱室２Ａに位置している基板７が次の予備加熱室２Ｂ（予備加熱工程）へ搬送され、また、予備加熱室２Ｂに位置している基板７がリフロー室３Ａ（リフロー工程）へ搬送され、また、リフロー室３Ａに位置している基板７が減圧室５（減圧工程）へ送られる。

次に、第２搬送機構１３Ｂについて説明する。第２搬送機構１３Ｂも第１搬送機構１３Ａと同様の構成を有している。すなわち、第２搬送ロッド３２（図１参照）が炉１の減圧室５の直後から炉１内を延びて炉１の出口１２の先位置まで水平に配置されている。第２搬送ロッド３２には間隔を置いて２個のプッシャー片１９が固定されている。各プッシャー片１９はロッド３２から突出している。第２搬送ロッド３２も第１搬送ロッド１８と同様にロッド支持部材２０に軸方向移動不能に固定され且つ軸回転可能に支持されている。ロッド支持部材２０は支持壁のガイド溝に案内されながら水平に移動できるよう構成されている。したがって、第２搬送ロッド３２もロッド支持部材２０に伴って炉１内を基板７の搬送方向に水平に移動できるようにされている。

また、第２搬送ロッド３２についても第１搬送ロッド１８に設けられた上記の切替機構と同じ機構により、第２搬送ロッド３２が炉１の入口１１側から出口１２側に進む（前進）とき、プッシャー片１９は搬送レール１０上の基板７の後面を押す位置（係合位置）に配置され、炉１の出口１２側から入口１１側に進む（後退）とき、プッシャー片１９は基板７よりも上方に退避する位置（退避位置）に配置されるように構成され、第２搬送ロッド３２の１回の往復動作（前進及び後退）で基板７を１工程すなわち次工程へ搬送する。また、第２搬送ロッド３２にも複数の工程に夫々対応した複数のプッシャー片１９が固定されているので、各工程にある基板７をそれぞれ次工程へ送ることができる。すなわち、第２搬送ロッド３２によって、減圧室５に位置している基板７が冷却室４（冷却工程）へ搬送され、また、冷却室４に位置している基板７が炉１の出口１２より外部に送られる。

なお、図３に示されているように、プッシャー片１９を有する第１搬送ロッド１８及び切替機構は基板７の左右端部を押すように搬送経路の左右に一対設けられており、左右のロッド支持部材２０の上面に立設された直立部材３３が連結ロッド３４で連結され、左右の第１搬送ロッド１８が一緒に動作するようになっている。第２搬送ロッド３２についても同様に構成されている。

第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２を往復動（前進、後退）させる手段を次に説明する。図１に示されているように、炉１の出口１２側の外部にチェーンコンベヤ３５が配設されている。チェーンコンベヤ３５は基板７の搬送方向に平行に水平に配置されている。このチェーンコンベヤ３５のチェーン部分に第２搬送ロッド３２のロッド支持部材２０が固定されている。第１搬送ロッド１８のロッド支持部材２０と第２搬送ロッド３２のロッド支持部材２０は連結ロッド３６で連結されている。連結ロッド３６は炉１内を減圧室５の外側に配置されて貫通配置されている。

チェーンコンベヤ３５が図４の矢印Ａ方向に所定角度、正回転すると、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が所定距離（１工程分）前進し、図４の矢印Ｂ方向に所定角度、逆回転すると、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が所定距離（１工程分）後退する。このように、所定角度、正逆回転されるチェーンコンベヤ３５によって、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が所定距離（１工程分）を往復動される。

以下、搬送装置１３の動作を図２を参照しながら説明する。図２（Ａ）は基板７が各工程に配置され、各工程で基板７が一定時間処理される状態を示す。図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、図２（Ａ）の状態で基板７の処理が一定時間実施された後、基板７を次工程に移行する状態を示している。

図２（Ｃ）では第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は次の状態にある。すなわち、第１搬送ロッド１８はプッシャー片１９が係合位置にあり、各プッシャー片１９がリフロー室３Ａ（リフロー工程）、予備加熱室２Ｂ（予備加熱工程）、予備加熱室２Ａ（予備加熱工程）、及び炉１入口の手前位置の各基板７のそれぞれ手前にある。第２搬送ロッド３２はプッシャー片１９が係合位置にあり、各プッシャー片１９が減圧室５（減圧工程）及び冷却室４（冷却工程）の各基板７のそれぞれ手前に配置されている。

図２（Ｃ）の状態から、チェーンコンベヤ３５の正回転によって、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が、ガイド棒２２が第１ガイド孔２５に案内されながら、前進すると、図２（Ｃ）→（Ｄ）に示されるように、プッシャー片１９によって各工程にある基板７が次の工程に送られる。

すなわち、第１搬送ロッド１８によって、炉１の入口１１の手前に位置している基板７が最初の予備加熱室２Ａ（予備加熱工程）へ搬送され、また、最初の予備加熱室２Ａに位置している基板７が次の予備加熱室２Ｂ（予備加熱工程）へ搬送され、また、予備加熱室２Ｂに位置している基板７がリフロー室３Ａ（リフロー工程）へ搬送され、リフロー室３Ａに位置している基板７が減圧室５（減圧工程）へ送られる。また、第２搬送ロッド３２によって、減圧室５に位置している基板７が冷却室４（冷却工程）へ搬送され、冷却室４に位置している基板７が炉１の出口１２より外部に送られる。

次に、チェーンコンベヤ３５の逆回転によって、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は図２（Ｄ）から図２（Ａ）の状態に移行される。すなわち、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が後退すると、ガイド棒２２が連結ガイド孔２７に案内されながら、第２ガイド孔２６に入り、プッシャー片１９が退避位置に配置される。

図２（Ａ）では第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は次の状態にある。すなわち、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は減圧室５の外側に配置され、各プッシャー片１９が退避位置にあり、それぞれのロッド１８、３２の先頭のプッシャー片１９が減圧室５の両側位置に配置される。この状態で、基板７が各工程で一定時間処理される。

図２（Ａ）の状態の下で、基板７の処理が各工程で一定時間実施されると、チェーンコンベヤ３５（図１）の逆回転によって、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が後退して、図２（Ａ）から図２（Ｂ）の状態に移行する。すなわち、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が、ガイド棒２２が第２ガイド孔２６に案内されながら、プッシャー片１９が退避位置に配置された状態で略１工程分後退する。

図２（Ｂ）では第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は次の状態にある。すなわち、第１搬送ロッド１８はプッシャー片１９が退避位置にあり、各プッシャー片１９がリフロー室３Ａ（リフロー工程）、予備加熱室２Ｂ（予備加熱工程）、予備加熱室２Ａ（予備加熱工程）、及び炉１入口の手前位置の各基板７のそれぞれ手前位置にある。第２搬送ロッド３２はプッシャー片１９が退避位置にあり、各プッシャー片１９が減圧室５（減圧工程）及び冷却室４（冷却工程）の各基板７のそれぞれ手前位置（後端）に位置決めされる。

次に、チェーンコンベヤ３５の正回転によって、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は図２（Ｂ）から図２（Ｃ）の状態に移行される。すなわち、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２が前進すると、ガイド棒２２が連結ガイド孔２７に案内されながら、第１ガイド孔２５に入り、プッシャー片１９が係合位置に配置され、図２（Ｃ）の状態に移行する。以下、前述した図２（Ｃ）の状態から上記動作が繰り返される。

このようにして、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２の１回の往復動作（前進及び後退）で基板７を次工程へ、１工程ずつ送り、基板７は各工程で一定時間処理が実施される。

減圧工程において、第１搬送機構１３Ａによって減圧工程へ基板７を搬入でき、第２搬送機構１３Ｂによって減圧工程から基板７を搬出できる。

したがって、クリーム半田を介して電子部品を搭載したプリント配線基板７は、炉１の入口１１の手前位置から、搬送装置１３によってリフロー炉１内の減圧工程を含む各工程を順次搬送され、各工程で一定時間処理され、電子部品を半田付けされた基板７が炉１の出口１２から炉１外へ搬出される。

なお、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２の動作は予め設定されたシーケンスに従ってチェーンコンベヤ３５の駆動モータが制御されて行なわれる。

第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２とは夫々独立したチェーンコンベヤで駆動してもよい。すなわち、上記実施形態では第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２を共通のチェーンコンベヤ３５で駆動するようにしたが、変形例として、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２を個別に駆動する２つのチェーンコンベヤ３５を設けてもよい（図６）。この変形例によれば、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２とは別のチェーンコンベヤ３５、３５で独立して駆動される。

すなわち、図６に示されているように、第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２は、ロッド支持部材２０同士が連結ロッドで連結されておらず、分離されており、第１搬送ロッド１８を駆動するチェーンコンベヤ３５が炉１の入口側に設けられ、第２搬送ロッド３２を駆動するチェーンコンベヤ３５が炉１の出口側に設けられている。第１搬送ロッド１８及び第２搬送ロッド３２と各チェーンコンベヤ３５との連結は上記実施形態と同じで、それぞれのロッド支持部材２０が各チェーンコンベヤ３５のチェーン部分に固定されている。第１搬送ロッド１８と第２搬送ロッド３２の動作は上記実施形態の図２（Ａ）〜図２（Ｄ）により説明したのと同じである。

上述した実施形態では、ガイド棒２２の案内をガイド孔２４で行なう例を示したが、これに限られることはなく、例えばガイド溝で行なうように構成することもできる。

上述した実施形態では、第１搬送機構１３Ａは第１搬送ロッド１８を一対有し、第２搬送機構１３Ｂは第２搬送ロッド３２を一対有する構成を示したが、それぞれ一つ設ける構成でもよい。

上述した実施形態では、第１搬送ロッド１８及び第２搬送ロッド３２を往復動させる駆動手段は共通のチェーンコンベヤ３５を用いたが、これに限ることはなく、例えばベルトコンベヤ等を用いてもよい。勿論、第１、第２の搬送ロッド１８、３２を別のベルトコンベヤで駆動してもよい。

上述した実施形態では、減圧室をリフロー室の内部に設けた例を示したが、減圧室はリフロー室から独立していてもよく、また、減圧室は基板搬送経路の途中に設けられればよい。

また、上述した実施形態では炉内の気体として窒素ガスを使用したものを示したが、気体は窒素ガスに限らない。例えば、空気を使用する場合もある。

Claims

被搬送物を搬送する搬送経路の所望の工程に被搬送物を搬入できる第１搬送機構及び前記所望の工程から被搬送物を搬出できる第２搬送機構を備えた搬送装置において、
前記第１搬送機構は、
前記所望の工程の上流側に配置されて前記搬送経路に沿って延び且つ往復動する第１搬送ロッドと、
前記第１搬送ロッドに固定されて該第１搬送ロッドから突出して、被搬送物の後端縁と係合して、前記第１搬送ロッドの送り動作によって被搬送物を押しながら前記所望の工程に搬入する第１のプッシャー部材と、
前記第１搬送ロッドを所定角度、回動させることによって前記第１のプッシャー部材が被搬送物と係合する係合位置と、被搬送物から離れる退避位置とに切り替える第１切替機構とを有し、
前記第２搬送機構は、
前記所望の工程の下流側に配置されて前記搬送経路に沿って延び且つ前記搬送経路に沿って往復動すると共に前記所望の工程内に侵入する第２搬送ロッドと、
前記第２搬送ロッドに固定されて該第２搬送ロッドから突出して、被搬送物の後端縁と係合して、前記第２搬送ロッドが下流側に向けて変位する該第２搬送ロッドの送り動作によって被搬送物を前記所望の工程から搬出する第２のプッシャー部材と、
前記第２搬送ロッドを所定角度、回動させることによって前記第２のプッシャー部材が被搬送物と係合する係合位置と、被搬送物から離れる退避位置とに切り替える第２切替機構とを有し、
前記第１、第２の切替機構が前記搬送ロッドに関連したガイド部材を有し、
前記第１、第２の搬送ロッドが、該搬送ロッドから突出する被ガイド部を有し、
前記ガイド部材は前記搬送ロッドの被ガイド部を案内するガイド部を有し、
該ガイド部は、前記搬送経路に沿って互いに平行に延びる第１、第２のガイド部と、該第１、第２のガイド部の端部を互いに連結する第１、第２の連結ガイド部とで閉ループに前記被ガイド部を案内する構成を有し、
前記ガイド部材は前記搬送ロッドの一回の往復動によって前記被ガイド部が、前記ガイド部材の前記閉ループのガイド部を一周し、
前記第１、第２の搬送ロッドの前記被ガイド部が前記第１のガイド部に案内されて前進するときに前記搬送ロッドの前記プッシャー部材が前記係合位置をとり、
前記第１、第２の搬送ロッドの前記被ガイド部が前記第２のガイド部に案内されて後退するときに前記搬送ロッドの前記プッシャー部材が前記退避位置をとることを特徴とする搬送装置。
前記第１搬送ロッドと第２搬送ロッドが共通の駆動手段によって駆動される、請求項１に記載の搬送装置。
前記第１搬送ロッドを往復動させるための第１の駆動手段と、前記第２搬送ロッドを駆動するための第２の駆動手段とを有し、第１、第２の駆動手段がそれぞれ独立している、請求項１に記載の搬送装置。
前記第１のプッシャー部材を有する前記第１搬送ロッド及び前記第１切替機構が前記搬送経路の両側に配置され、
前記第２のプッシャー部材を有する前記第２搬送ロッド及び前記第２切替機構が前記搬送経路の両側に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送装置。
前記搬送経路がリフロー炉のワーク搬送経路である請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送装置。
前記リフロー炉が、前記所望の工程を構成する減圧室を有し、前記第１搬送ロッドが前記被搬送物を前記減圧室内へ搬入するのに用いられ、
前記第２搬送ロッドが前記減圧室内に位置する被搬送物を該減圧室から搬出するのに用いられる、請求項５に記載の搬送装置。
前記減圧室は、前記被搬送物の搬入及び搬出を許容する開放状態と、密閉状態との２つの状態を取ることができ、
前記減圧室に被搬送物を搬入するとき及び該減圧室から被搬送物を搬出するときに該減圧室が開放状態となり、
前記減圧室を減圧して被搬送物の上の半田を脱泡させる減圧工程では密閉状態となる、請求項６に記載の搬送装置。
前記減圧室が上下に分割した筐体で構成され、上側筐体が下側筐体に対して上下動することにより前記開放状態と前記密閉状態が作られる、請求項７に記載の搬送装置。
前記リフロー炉内の搬送経路が、
前記リフロー炉の入り口から前記減圧室の入り口まで延びる第１搬送レールと、
前記減圧室内の第２搬送レールと、
前記減圧室の出口から前記リフロー炉の出口まで延びる第３搬送レールで構成されている、請求項８に記載の搬送装置。