説明

リフロー装置

【課題】退避高さと支持高さとの間での中間チェーンの横方向の移動距離を大幅に短縮して、中間チェーンを、固定側搬送チェーンに極めて近い位置で支持高さに設定でき、しかも簡単な構成のリフロー装置を提供する。
【解決手段】中間チェーン3の軌道上側部分が水平直線状となるように案内する案内レール41にコロ7を設けるとともに、そのコロ7が転動する横レール6を、互いに高さの異なる第1レール要素61、第2レール要素62、及びそれら第1レール要素61及び第2レール要素62の内方端部上面間を接続するように回転自在に取り付けたローラ63からなるものとした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、平行な一対の搬送チェーン上に基板を載置して高温雰囲気にした炉内を通過させ、ハンダ付けするリフロー装置に関し、特に、前記搬送チェーン間にこれらと平行に設けられて、前記基板の中間部下面を支持しその反りを防止する中間チェーンを有するリフロー装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に示すように、循環走行する平行な一対の搬送チェーン上にプリント基板を辺部分を載置して高温雰囲気にした炉内を通過させ、ハンダ付けするリフロー装置が知られている。搬送チェーンは、互いに回転自在に連結されて環状のチェーン本体を形成するチェーン要素と、前記チェーン要素から対向する搬送チェーン側に延びるピンとからなり、それらピンの上に基板の辺部分が載置される。
【0003】
ところで、プリント基板は、ガラス・エポキシ樹脂やフェノール樹脂で作られていることから、炉内で加熱されて軟化し、基板の中間部が下方に反るという現象が起こり得る。特に最近では、融点の高い鉛フリーハンダが用いられるために、炉内温度を高くする傾向にあり、前述した基板の変形現象が顕著になってきている。
【0004】
そこで、近時では、特許文献2に示すように、前記基板の中間部下面を支持しその反りを防止する中間チェーンを設けた構成のものが開発されている。かかる中間チェーンは、チェーン要素から上方にむかって延びる板状の支持体を設けたものであり、この支持体の先端が基板の中間部下面に当たってこれを支持する。
【0005】
ところで、中間チェーンは、これを支持する案内レールとともに基板の下方に位置するので、下方のヒータによる基板の均一な加熱を妨げるなどの不具合が生じ得る。したがって、幅が小さい基板や厚みの大きい基板など、反りがほとんど生じなかったりあるいは反りが問題にならない基板を搬送する場合は、加熱の邪魔にならないように、中間チェーンを案内レールとともに固定側の搬送チェーン下に退避させる。
【0006】
そのために、前記特許文献2では、案内レールのさらに下方に、基板搬送方向と直交する方向(以下、横方向とも言う)に延びるとともに途中に傾斜部分を形成した横レールを設け、その横レール上を前記案内レールが動いて、中間チェーンとともに退避位置まで移動できるようにしてある。より具体的には、案内レールにはコロが設けられており、そのコロが横レール上を転動する。そして、この横レール上を案内レールが固定搬送チェーン側に向かって移動することによって、中間レールが基板を支持する支持高さから、途中の傾斜部分で下方に沈み込み、固定搬送チェーンの下方に退避できるように構成されている。
【特許文献1】特開平10−150264号公報
【特許文献2】特開2004−188496号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、このような構成であると、横レールの傾斜をきつくすると、案内レールにコロが設けてあるとは言え、水平部分と傾斜部分で境で、そのコロが引っかかり、案内レールを移動させることができなくなる。したがって、傾斜を一定以上緩くせざるを得ないが、そうすると、傾斜部分の横方向の長さが長くなり、中間チェーンが基板を支持する位置を、固定側搬送チェーンに大きく近づけることができなくなる。
【0008】
一方、携帯電話用のプリント基板のように、薄いことと炉内温度が高いということから、反りが生じて、非常に小さいにも拘わらず中間部を支持しなければならないものが、近時増えている。このような極小薄型基板では、例えば搬送チェーン間を数cmに設定しなければならず、そうすると、その中間に位置する中間チェーンには、固定側搬送チェーンから、その半分の離間距離で、退避高さから支持高さに移動できる機能が必要とされる。
【0009】
しかし、上述したように、中間チェーンを退避位置から基板の支持高さまで持ち上げるために、横方向に長く動かさなければならない前記特許文献2の構成では、上述したようにこれに対応することができない。
【0010】
さらに、前記特許文献2では、中間チェーンを構成する支持体も傾斜面上で斜めに傾くため、この支持体が他の部材に干渉して、一定以上のコンパクト化を図れないという不具合もある。
【0011】
本発明は、かかる問題点を鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、退避高さと支持高さとの間での中間チェーンの横方向の移動距離を大幅に短縮して、中間チェーンを、固定側搬送チェーンに極めて近い位置で支持高さに設定でき、しかも簡単な構成のリフロー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
すなわち、本請求項1の発明に係るリフロー装置は、循環走行する平行な一対の搬送チェーン上に基板を載置して高温雰囲気にした炉内を通過させ、ハンダ付けするものであって、前記搬送チェーン間にこれらと平行に設けられて、前記基板の中間部下面を支持しその反りを防止する中間チェーンと、前記中間チェーンを支持するとともに前記搬送チェーンと同期させて循環させる中間チェーン支持機構と、前記中間チェーン支持機構を基板搬送方向と直交する方向に移動させる横移動機構とを具備している。
しかして、前記中間チェーン支持機構が、基板搬送方向と平行に配設されて前記中間チェーンを、その軌道上側部分が水平となるように案内する案内レールを具備したものであり、
前記横移動機構が、前記案内レールの下方であって基板搬送方向と直交する方向に配設された横レールと、前記中間チェーン支持機構に回転自在に取り付けられて前記横レール上を転動するコロとを具備したものであり、
前記横レールが、一方の搬送チェーンの下方から他方の搬送チェーンに向かって延び、その上に前記コロが載っている状態では前記中間チェーンが基板から下方に離間する高さである退避高さとなるにように配設された第1レール要素と、前記第1レール要素よりも、他方の搬送チェーン側に設けられ、その上に前記コロが載っている状態では前記中間チェーンが基板の下面に接触する高さである支持高さとなるように配設された第2レール要素と、前記第1レール要素及び第2レール要素の上面を接続するように回転自在に取り付けられたローラとを具備したものであることを特徴とする。
【0013】
本請求項2の発明に係るリフロー装置は、前記横移動機構が、前記案内レールを、その鉛直方向の動きを阻害することなく、なおかつその姿勢を保ちながら基板搬送方向と直交する方向に移動させるものであることを特徴とする。
【0014】
本請求項3の発明に係るリフロー装置は、前記中間チェーンが、互いに回転自在に連結されて環状のチェーン本体を形成するチェーン要素と、前記チェーン要素から循環回転における外向きに延設されて先端で基板の下面を支持する支持体とからなるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
このように構成した本発明によれば、ローラとコロとの双方の回転によって、中間チェーンを横方向に短距離で、第1レール要素上から第2レール要素に上に上昇させ、あるいは逆に下降させることができる。したがって、中間チェーンを、一方の搬送チェーンから極めて近い位置で支持高さに設定できる。このことによって、搬送チェーン間の離間距離が小さい場合でも、その中間に中間チェーンを位置させることができるようになり、従来では考えられない小基板でもその中間部を中間チェーンで支持できるようになる。しかも、第1レール及び第2レール以外には、ローラを用いるだけであるから構成が極めて簡単であり、既存品からの改変も最小限に止めることができる。
【0016】
また、前記案内レールを、その鉛直方向の動きを阻害することなく、なおかつその姿勢を保ちながら基板搬送方向と直交する方向に移動させる横移動機構を設けておけば、第1レールと第2レールとの間での移動において、案内レール及び中間チェーンの姿勢が変わらないため、その傾きによる他部材への干渉を可及的に押さえてさらなるコンパクト化を図ることができる。
【0017】
さらに、支持体がチェーン要素から突き出た構成のものであれば、その支持体が傾いたときに他の部材に干渉する恐れが多くなるが、本発明であれば、それを効果的に防げる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
この実施形態に係るリフロー装置(全体は図示しない)は、互いに異なる温度に調節可能な複数のゾーンを水平に直列させた炉を具備したものであり、この炉内をプリント基板Bが基板搬送機構100によって一定速度で水平に搬送されることで加熱され、ハンダ付けされる。
【0019】
この実施形態での基板搬送機構100は、図1に示すように、プリント基板Bの左右辺部を載置して循環走行する平行な一対の搬送チェーン1と、前記搬送チェーン1間にこれらと平行に設けられて、前記基板Bの中間部下面に添接し、そのそりを防止する中間チェーン3とを有したものである。
【0020】
搬送チェーン1は、互いに回転自在に連結されて環状のチェーン本体を形成するチェーン要素11と、前記チェーン要素11から対向する搬送チェーン1に向かって延びるピン12とからなるもので、図1に示す搬送チェーン案内レール2によって、上側に水平軌道部分が形成される。この水平軌道部分において、基板Bはその対向する辺部分をピンに支持され搬送される。
【0021】
また、幅サイズの異なる基板Bにも対応できるように、搬送チェーン1間の離間距離は調整可能に構成してある。具体的に言えば、各搬送チェーン1はそれそれ図示しない搬送チェーン支持機構によって一定のテンションとなるように支持されており、この搬送チェーン1支持機構の一方を固定、他方をねじ送り機構(図示しない)などによって、基板搬送方向と直交する方向(以下、横方向とも言う)に水平に移動可能に構成することで、一方の搬送チェーン1(以下、区別するときは固定搬送チェーン1(a)とも表記する)に対して他方の搬送チェーン1(以下、区別するときは移動搬送チェーン1(b)とも表記する)が接近及び離間できるようにしてある。
【0022】
中間チェーン3は、図2に特に示すように、搬送チェーン1同様、互いに回転自在に連結されて環状のチェーン本体を形成するチェーン要素31を具備したものである。しかしてこのものは、ピンの代わりに、前記チェーン要素31から循環回転における外向きに延設した、先端が先細り形状をなす板状の支持体32を有している。そして、後述する中間チェーン支持機構4によって、上側に水平軌道部分が形成されるように支持されている。したがって、前記支持体32は、水平軌道部分において鉛直に起立し、その先端(上端)で基板Bの中間部下面を添接支持する。
【0023】
前記中間チェーン支持機構4は、図1〜図3に示すように、図示しない駆動輪や従動輪、あるいはこれらを回転可能に支持する図示しない躯体の他、前記水平軌道部分における中間チェーン3の軌道を維持する案内レール41を具備したものである。
【0024】
また、この実施形態では、この中間チェーン支持機構4(及び中間チェーン3)の横方向位置を調整するための横移動機構5を設けている。この横移動機構5は、図1、図2に示すように、前記案内レール41の下方であって基板搬送方向と直交する方向に配設された横レール6と、前記案内レール41に回転自在に取り付けられて前記横レール6上を転動するコロ7と、中間チェーン支持機構4を横方向に進退させるための横駆動手段8と、移動中にあっても中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3の姿勢を一定に維持する姿勢維持手段9とからなる。
【0025】
前記横レール6は、横方向に水平に延伸する高さの異なる第1レール要素61及び第2レール要素62と、それら第1レール要素61及び第2レール要素62の内方端上面同士を接続するように回転自在に取り付けられたローラ63とからなる。
【0026】
第1レール要素61は長尺板状をなすもので、固定搬送チェーン1の下方から他方の搬送チェーン1に向かって延伸させてある。第2レール要素62は、第1レール要素61同様、長尺板状をなすもので、第1レール要素61よりも移動搬送チェーン1側に延伸配置してあるとともに、第1レール要素61よりもその上面が高くなるように設定してある。ローラ63は、その回転軸が基板搬送方向と合致するように水平に寝かせた円柱状のもので、その側周面における頂点位置が第2レール要素62の内方端上面と実質的に連続し、前記頂点位置を0度としたときの90度以内の位置が、第1レール要素61の内方端上面と角度をもって連続する。
【0027】
コロ7は、その回転軸が基板搬送方向と合致するように、案内レール41の下部に回転自在に取り付けた円柱状をなすもので、このコロ7が前記横レール6上を転動することで、中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3が横方向に移動する。しかして、第1レール要素61の上に前記コロ7が載っている状態では前記中間チェーン3における支持体32の先端が基板Bから下方に離間する高さである退避高さとなり、また、第2レール要素62の上に前記コロ7が載っている状態では前記支持体32の先端が基板Bの下面に接触する高さである支持高さとなるように設定されている。
【0028】
横駆動手段8は、図1に示すように、横レール6の更に下方において横方向に延びる棒状のおねじ部材81と、そのおねじ部材81に螺合する雌ねじ部材82と、前記雌ねじ部材82から上方に延伸して前記案内レール41に接続された例えば板状の接続部材83とからなるものであり、おねじ部材81をモータやハンドルで正逆回転させることによって、雌ねじ部材82が横方向に進退し、それによって中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3が横方向に進退移動するように構成してある。
【0029】
姿勢維持手段9は、図1、図2に示すように、例えば、前記接続部材83の上端部を、案内レール41に設けた鉛直に延びる嵌合レール91に上下スライド可能に取り付けたものである。このように、接続部材83が案内レール41に上下スライド可能に接続されることによって、中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3の姿勢は一定、つまり支持体32が常に鉛直となる姿勢に維持される。
【0030】
つまり、中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3は、横駆動手段8によって横方向に進退移動しながら、途中のローラ63を通過する際に、支持高さと退避高さとの間で上下動するが、その横方向あるいは上下方向の移動時に、中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3の姿勢は一定に維持される。
【0031】
しかして、このように構成した本実施形態によれば、ローラ63とコロ7との双方の回転によって横方向に短距離で、中間チェーン3を第1レール要素61上から第2レール要素62に上に持ち上げることができる。したがって、退避高さと支持高さとの間での中間チェーン3の横方向の移動距離を大幅に短縮でき、このことにより、中間チェーン3を固定側搬送チェーン1に極めて近い位置で支持高さに設定でき、従来では考えられない幅小基板Bにも対応できるようになる。
【0032】
なぜならば、幅の小さい基板Bを搬送するためには、固定搬送チェーン1(a)と移動搬送チェーン1(b)との離間距離をそれに応じて小さくしなければならないところ、このような幅小基板Bに対して、中間チェーン3で基板中央を支持しようとすると、当然のことながら、この中間チェーン3を、固定搬送チェーン1(a)に近い位置で支持高さに設定する必要が生じるからである。
【0033】
しかも、第1レール要素61及び第2レール要素62以外には、ローラ63を用いるだけであるから構成が極めて簡単であり、既存品からの改変も最小限に止めることができる。
また、横移動又は上下移動において、中間チェーン支持機構4及び中間チェーン3の姿勢が常に維持されるので、支持体32等が傾かず、その傾きによる他部材への干渉を可及的に押さえてさらなるコンパクト化を図れる。
【0034】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、支持体の形状は種々変更が可能であろうし、横駆動手段の取り付け位置を搬送チェーンや中間チェーンよりも上方にするなど、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の一実施形態に係るリフロー装置の基板搬送機構等を示す正面からみた断面図。
【図2】同実施形態における中間チェーン等を示す部分斜視図。
【図3】同実施形態における中間チェーン等を示す部分平面図。
【符号の説明】
【0036】
1・・・搬送チェーン
3・・・中間チェーン
31・・・チェーン要素
32・・・支持体
4・・・中間チェーン支持機構
41・・・案内レール
5・・・横移動機構
6・・・横レール
61・・・第1レール要素
62・・・第2レール要素
63・・・ローラ
7・・・コロ
B・・・基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
循環走行する平行な一対の搬送チェーン上に基板を載置して高温雰囲気にした炉内を通過させ、ハンダ付けするリフロー装置であって、
前記搬送チェーン間にこれらと平行に設けられて、前記基板の中間部下面を支持しその反りを防止する中間チェーンと、前記中間チェーンを支持するとともに前記搬送チェーンと同期させて循環させる中間チェーン支持機構と、前記中間チェーン支持機構を中間チェーンとともに基板搬送方向と直交する方向に移動可能に支持する横移動機構とを具備してなり、
前記中間チェーン支持機構が、
基板搬送方向と平行に配設されて前記中間チェーンを、その軌道上側部分が水平直線状となるように案内する案内レールを具備したものであり、
前記横移動機構が、
前記案内レールの下方であって基板搬送方向と直交する方向に配設された横レールと、
前記案内レールに回転自在に取り付けられて前記横レール上を転動するコロとを具備したものであり、
前記横レールが、
一方の搬送チェーンの下方から他方の搬送チェーンに向かって延び、その上に前記コロが載っている状態では前記中間チェーンが基板から下方に離間する高さである退避高さとなるように配設された第1レール要素と、
前記第1レール要素よりも、他方の搬送チェーン側に設けられ、その上に前記コロが載っている状態では前記中間チェーンが基板の下面に接触する高さである支持高さとなるように配設された第2レール要素と、
前記第1レール要素及び第2レール要素の上面間を接続するように回転自在に取り付けられたローラとを具備したものであることを特徴とするリフロー装置。
【請求項2】
前記横移動機構が、前記案内レールを、その姿勢を保ちながら鉛直方向の動きを阻害することなく、基板搬送方向と直交する方向に移動させるものである請求項1記載のリフロー装置。
【請求項3】
前記中間チェーンが、互いに回転自在に連結されて環状のチェーン本体を形成するチェーン要素と、前記チェーン要素から循環回転における外向きに延設されて先端で基板の下面を支持する支持体とからなるものである請求項1又は2記載のリフロー装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−109300(P2010−109300A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−282562(P2008−282562)
【出願日】平成20年10月31日(2008.10.31)
【出願人】(507118884)グリーンテクノロジーズ株式会社 (7)
【Fターム(参考)】