JP2004018122A - 基板搬送用ウォーキングビーム - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理炉内において搬送中の基板に割れが発生しても、その割れた基板を正常に搬送することが可能なウォーキングビームを提供する。
【解決手段】基板上に形成された機能膜材料の熱処理を行う熱処理炉内で、略四角形の前記基板を搬送するために使用されるウォーキングビームである。当該ウォーキングビームは、動作の異なる２種のビーム、又は一方が炉に対し固定され、他方が移動する２種のビーム２ａ〜２ｄと３ａ〜３ｃをそれぞれ３本以上有し、各種ビーム上には、基板１ａの外周近傍部で基板１ａと接触して支持する支持ピン４、６と、通常時には基板１ａと接触せず、基板１ａに割れが生じて支持ピン４、６だけでは基板１ａを支持できなくなった際に、基板１ａに接触して支持することができるような、支持ピン４、６よりも低い高さを有するサブ支持ピン５、７が設けられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉内において、太陽電池基板等の機能膜材料が形成された基板を搬送するための搬送手段として使用されるウォーキングビームに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウォーキングビームは、金属を熱処理する際の炉内搬送手段として使用されてきたが、近年においては、プラズマディスプレイパネル基板のような薄型基板を炉内乾燥する際にも用いられるようになってきており、更に現在は、太陽電池基板の熱処理にも使用が検討されている。
【０００３】このような用途の拡大の主な理由は、ウォーキングビームが、例えば太陽電池基板を熱処理する際の炉内搬送手段として一般的に使用されているメッシュベルトコンベアなどに比して熱容量が小さく、熱処理に要するエネルギーコストの大幅な低減や迅速な昇降温が見込めることにある。
【０００４】太陽電池基板のように裏面の中央部にも電極ペースト等の機能膜材料が形成された基板を、ウォーキングビームにて炉内搬送する場合には、機能膜材料の形成部分に干渉しないように、基板の外周近傍部でのみ基板と接触するような支持ピンをビーム上に設け、当該支持ピンを介して基板をビーム上に支持するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記のように、基板をその外周近傍部でのみ支持ピンを介してビーム上に支持するようにしたウォーキングビームにおいては、搬送中に熱衝撃や、何らかの振動等により基板に割れが発生した場合に、その割れた基板を支持することができなくなるため、正常な搬送が行えずに処理工程の途中で留まり、更に後から次々に搬送されてくる基板がそこに堆積して、多大な不良品が発生することとなる。また、このような基板の割れが発生する度に、工程を停止して不良品の除去作業などをしなくてはならないため、熱処理炉の稼働率が低下する。
【０００６】本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱処理炉内において搬送中の基板に割れが発生しても、その割れた基板を正常に搬送することが可能なウォーキングビームを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板上に形成された機能膜材料の熱処理を行う熱処理炉内で、略四角形の前記基板を搬送するために使用されるウォーキングビームであって、当該ウォーキングビームは、動作の異なる２種のビーム、又は一方が炉に対し固定され、他方が移動する２種のビームをそれぞれ３本以上有し、各種ビーム上には、前記基板の外周近傍部で前記基板と接触して支持する支持ピンと、通常時には前記基板と接触せず、前記基板に割れが生じて前記支持ピンだけでは前記基板を支持できなくなった際に、前記基板に接触して支持することができるような、前記支持ピンよりも低い高さを有するサブ支持ピンが設けられていることを特徴とする基板搬送用ウォーキングビーム、が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】前記のとおり、本発明のウォーキングビームは、基板上に形成された機能膜材料の熱処理を行う熱処理炉内で、略四角形の前記基板を搬送するために使用されるものである。本発明のウォーキングビームは、いわゆるダブルウォーキングビームのように動作の異なる２種のビームからなるものでもよいし、一般的なウォーキングビームのように一方が炉に対し固定されたビーム（固定側ビーム）で、他方が移動するビーム（移動側ビーム）であるような２種のビームからなるものであってもよい。ビームの数は、割れた基板を支持する際の安定性を考慮して、各種毎に３本以上とする。
【０００９】各種ビーム上には、基板の外周近傍部で基板と接触してそれを支持する支持ピンが設けられており、割れが発生していない基板は、それら支持ピンによって、ビーム上に支持される。また、各種ビーム上には、支持ピンより低い高さを有するサブ支持ピンが支持ピンの設置位置とは異なる位置（通常は支持ピンよりも基板の中央に近い位置）に設けられている。
【００１０】このサブ支持ピンは、基板に割れが発生していない通常時には基板と接触せず、基板に割れが生じて支持ピンだけでは基板を支持できなくなった際、すなわち基板を支持ピン上に水平に保持することができず、基板にある程度の傾きが生じたときのみ基板に接触し、その割れた基板を支持するようになっている。本発明では、このようなサブ支持ピンを設けたことにより、搬送中に基板に割れが発生しても、その割れた基板をビーム上に支持し続けることが可能となる。
【００１１】なお、前記のとおり、基板は割れが生じていない時にはサブ支持ピンには接触せず、その外周近傍部で支持ピンのみに接触した状態でビーム上に支持されるので、太陽電池基板のように裏面の中央部にも電極ペースト等の機能膜材料が形成された基板であっても、割れが発生しない限りは、その機能膜材料の形成部分に干渉されることがない。
【００１２】図１〜４は、本発明の一実施形態に係るウォーキングビームの各動作段階における基板の支持状態を示す説明図であり、各図において（ａ）は基板に割れが発生していない通常時の支持状態を示し、（ｂ）は搬送方向先頭の基板に割れが生じた場合の支持状態を示している。本例のウォーキングビームは、炉に固定された４本の固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、上下及び前後に動作可能な３本の移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃからなる。
【００１３】外側の２本の固定側ビーム２ａ、２ｄ上には、略四角形の基板の外周を構成する４辺の内、搬送方向と略平行な２辺の近傍部位にて基板と接触し、これを支持する支持ピン４が設けられている。また、内側の２本の固定側ビーム２ｂ、２ｃ上には、略四角形の基板の外周を構成する４辺の内、搬送方向と略直交する２辺の近傍部位にて基板と接触し、これを支持する支持ピン４と、支持ピン４よりも低い高さを有するサブ支持ピン５が設けられている。
【００１４】また同様に、３本の移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃにも、略四角形の基板の外周を構成する４辺の内、搬送方向と略直交する２辺の近傍部位にて基板と接触し、これを支持する支持ピン６と、支持ピン６よりも低い高さを有するサブ支持ピン７が設けられている。
【００１５】図１は、ウォーキングビームの動作開始時における基板の支持状態を示す説明図である。この時点では、移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃは下降した状態にあり、図１（ａ）のように基板に割れが発生していない場合は、固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上の支持ピン４により、基板１ａ、１ｂは原位置で水平に支持されている。一方、図１（ｂ）のように先頭の基板１ａに割れが生じた場合は、固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上の支持ピン４だけでは割れた基板１ａを支持できなくなるが、同ビーム上のサブ支持ピン５が基板１ａに接触して、支持を補助することにより、下降状態の移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃには基板１ａを接触させることなく安定した支持状態を維持する。
【００１６】図２は、ウォーキングビームの移動側ビームが上昇して、固定側ビームから移動側ビームへ基板が受け渡され時の基板の支持状態を示す説明図である。図２（ａ）のように基板に割れが発生していない場合は、原位置で上昇した移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃ上の支持ピン６により、基板１ａ、１ｂは水平に支持されている。一方、図２（ｂ）のように先頭の基板１ａに割れが生じた場合は、移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃ上の支持ピン６だけでは割れた基板１ａを支持できなくなるが、同ビーム上のサブ支持ピン７が基板１ａに接触して、支持を補助することにより、下方に位置する固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには基板１ａを接触させることなく安定した支持状態を維持する。
【００１７】図３は、ウォーキングビームの上昇した移動側ビームが前進している時の基板の支持状態を示す説明図である。図３（ａ）のように基板に割れが発生していない場合は、上昇した移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃ上の支持ピン６により、基板１ａ、１ｂ、１ｃは水平に支持されたまま前進する。一方、図３（ｂ）のように先頭の基板１ａに割れが生じた場合は、移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃ上の支持ピン６だけでは割れた基板１ａを支持できなくなるが、同ビーム上のサブ支持ピン７が基板１ａに接触して、支持を補助することにより、下方に位置する固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには基板１ａを接触させることなく安定した支持状態を維持したまま前進する。
【００１８】図４は、ウォーキングビームの移動側ビームが前進端到達後に下降して、移動側ビームから固定側ビームへ基板が受け渡された時の基板の支持状態を示す説明図である。図４（ａ）のように基板に割れが発生していない場合は、固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上の支持ピン４により、基板１ａ、１ｂ、１ｃは水平に支持されている。一方、図４（ｂ）のように先頭の基板１ａに割れが生じた場合は、固定側ビーム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上の支持ピン４だけでは割れた基板１ａを支持できなくなるが、同ビーム上のサブ支持ピン５が基板１ａに接触して、支持を補助することにより、下降した移動側ビーム３ａ、３ｂ、３ｃには基板１ａを接触させることなく安定した支持状態を維持する。
【００１９】なお、図４において下降した移動側ビームは、下降状態のまま後進し、図１の原位置に戻る。このように、本発明のウォーキングビームでは、割れが発生した基板でも、正常に搬送することができ、また、その後から送られて来る基板も何ら影響を受けることなく正常に搬送される。ビーム上に設ける支持ピンとサブ支持ピンとの高さの差は、基板のたわみ等も考慮して３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２０】また、基板が本発明のウォーキングビームでも搬送できない程度の小片に割れた場合には、他の基板の搬送の妨げにならないように、当該小片が速やかにビームの下方に落下することが望ましい。そこで、当該小片がビームの下方に落下しやすいように、ビームは強度が許す範囲において、基板上面から見た断面積が小さいことが好適である。同時に支持ピンとサブ支持ピンは、当該小片が容易に落下しやすいように、先端部分の形状を丸型や略円錐形状にすることが好ましい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のウォーキングビームによれば、熱処理炉内において搬送中の基板に割れが発生しても、その割れた基板を引き続き正常に搬送することができる。このため、従来のように処理工程の途中で割れた基板とその後から送られてくる他の基板が堆積して、多大な不良品が生じることがない。また、割れた基板を取り除くために工程を一旦停止する必要もないので熱処理炉の稼働率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るウォーキングビームの動作開始時における基板の支持状態を示す説明図で、（ａ）は基板に割れが発生していない通常時の支持状態を示し、（ｂ）は搬送方向先頭の基板に割れが生じた場合の支持状態を示している。
【図２】本発明の一実施形態に係るウォーキングビームの移動側ビームが上昇した時の基板の支持状態を示す説明図で、（ａ）は基板に割れが発生していない通常時の支持状態を示し、（ｂ）は搬送方向先頭の基板に割れが生じた場合の支持状態を示している。
【図３】本発明の一実施形態に係るウォーキングビームの移動側ビームが前進している時の基板の支持状態を示す説明図で、（ａ）は基板に割れが発生していない通常時の支持状態を示し、（ｂ）は搬送方向先頭の基板に割れが生じた場合の支持状態を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係るウォーキングビームの移動側ビームが前進端到達後に下降した時の基板の支持状態を示す説明図で、（ａ）は基板に割れが発生していない通常時の支持状態を示し、（ｂ）は搬送方向先頭の基板に割れが生じた場合の支持状態を示している。
【符号の説明】
１ａ…基板、１ｂ…基板、１ｃ…基板、２ａ…固定側ビーム、２ｂ…固定側ビーム、２ｃ…固定側ビーム、２ｄ…固定側ビーム、３ａ…移動側ビーム、３ｂ…移動側ビーム、３ｃ…移動側ビーム、４…支持ピン、５…サブ支持ピン、６…支持ピン、７…サブ支持ピン。

Claims (2)

1. 基板上に形成された機能膜材料の熱処理を行う熱処理炉内で、略四角形の前記基板を搬送するために使用されるウォーキングビームであって、
   当該ウォーキングビームは、動作の異なる２種のビーム、又は一方が炉に対し固定され、他方が移動する２種のビームをそれぞれ３本以上有し、各種ビーム上には、前記基板の外周近傍部で前記基板と接触して支持する支持ピンと、通常時には前記基板と接触せず、前記基板に割れが生じて前記支持ピンだけでは前記基板を支持できなくなった際に、前記基板に接触して支持することができるような、前記支持ピンよりも低い高さを有するサブ支持ピンが設けられていることを特徴とする基板搬送用ウォーキングビーム。
2. 前記基板が太陽電池基板である請求項１記載の基板搬送用ウォーキングビーム。

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