JPH0831760A - オーブン又は炉内で加工物を垂直方向に移送するためのステップエレベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、従来技術のステップエレベ
ータの問題を解決できるユニークなステップエレベータ
を提供することにある。 【構成】 加工物の各側において垂直に配置された少な
くとも２つの載置部材を有し、該載置部材が水平方向の
みに移動でき、加工物の各側において垂直に配置された
少なくとも２つのリフト部材を有し、該リフト部材が水
平方向及び垂直方向の両方向に移動でき、複数の支持手
段を有し、該支持手段は、前記加工物が支持手段により
支持されるように前記各載置部材及びリフト部材の回り
に配置されており、前記全ての載置部材及びリフト部材
を前記加工物に対して水平方向に移動させることができ
る第１アクチュエータ手段と、前記全てのリフト部材を
前記加工物に対して垂直方向に移動させることができる
第２アクチュエータ手段とを更に有するエレベータ組立
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広くは、電子デバイス
の熱処理用の垂直コンベア炉又はオーブンに関する。本
発明のユニークなステップエレベータは、移動する全て
の内部駆動機構を加熱チャンバに露出させることなく、
オーブン又は炉内で種々のサイズの加工物（例えば電子
回路基板）を垂直方向に移送することができる。

【０００２】

【従来の技術】電子回路製造業者は、同じ製造設備から
より多くの生産量を産出することができるように大きな
努力を払っている。この要望のため、電子部品製造装置
の供給業者には、工場の小さな床スペースで済む装置を
設計することが要求されている。熱処理装置の場合、熱
処理工程を通る加工物の一般的な移送方法は、メッシュ
コンベアベルト上で水平方向に移送する方法である。こ
の方法は、装置のための工場の大きな床スペースを必要
とする。この問題を解決する１つの方法は、処理中に加
工物を、慣用的な設計におけるように水平方向に運ぶの
ではなく、垂直方向に上下に運ぶことである。加工物の
垂直移送に要する床スペースは、水平コンベアに要求さ
れる床スペースに比べ非常に小さい。加工物を垂直方向
に搬送する慣用的な方法は、水平コンベアを適合させた
ものである。二重チェーン又はベルトが、スプロケッ
ト、ベアリング、テンショナ及びギアモータからなる複
雑な列により垂直方向に駆動される。ベルト又はチェー
ンは、搬送中に加工物を懸架する棚を有している。この
設計及び同様な特徴をもつ他の設計は、固有の制限を有
している。第１に、この設計は不整合を受け易い多くの
可動部品を有しており、このため加工物の棚からの落下
及び／又はコンベアのジャミング（こじて不動になるこ
と）をもたらす。第２に、可動部品は潤滑油又は潤滑剤
を使用しており、これがコンベアの最大有効温度範囲を
制限する。第３に、高温処理温度で、チェーン又はベル
トが伸びて張力が弛緩し、不整合、加工物の落下及びコ
ンベアのジャミング（こじれ）を引き起こす。テンショ
ナは加熱チャンバ内に配置されているため、処理温度に
ある間は張力の調節は不可能である。最後に、コンベア
を用いる設計は多数の温度ゾーンの分離を困難にする。
なぜならば、機構には、コンベアのチェーン又はベルト
が通過するための大きな孔をゾーン間に設ける必要があ
るからである。また、コンベアは、これがゾーンからゾ
ーンへと通過するときに熱負荷を付加する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ユニークな
ステップエレベータの設計によりこれらの制限を解決す
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のステップエレベ
ータは、作動機構と加熱チャンバとを接触させることな
く、種々のサイズの加工物をオーブン又は炉内で垂直方
向に移送できる。すなわち、全ての作動機構が加熱チャ
ンバの外部に配置されており、同時に加工物は対向して
配置された一連の垂直部材すなわち垂直ビームにより垂
直方向に移動される。これらの全ての垂直部材は、選択
された加工物の種々のサイズに一致できるように水平方
向に移動できる。これにより、ステップエレベータを、
種々の構造をもつ多数の炉を要せずして種々のサイズの
加工物に使用できる。本発明は、慣用的な垂直エレベー
タ炉に比べて次のような長所を有している。第１に、不
整合及びジャミングを引き起こす原因となるスプロケッ
ト、チェーン又はベアリング等の移動する内部駆動機構
が加熱チャンバに曝されないことである。一実施例によ
れば、移動する垂直部材は、加熱チャンバの床及び天井
を通って延び、外部の駆動装置に連結されている。第２
に、垂直部材を潤滑する必要がなく、従って、加熱チャ
ンバの最高作動温度が制限されないことである。第３
に、熱に関連する伸長及びクリープを補償するためのテ
ンショニング装置を垂直部材に設ける必要がないことで
ある。垂直部材の整合は加熱チャンバの外部で遂行され
る。これにより、加熱チャンバ内部のエレベータにアク
セスする必要なくして、所要の調節を行なうことができ
る。最後に、垂直部材が細い断面をもつため、多くのゾ
ーンを容易に分離できる。垂直部材は各ゾーン内で本質
的に静止しているので、ひとたび処理温度に到達したと
きに垂直部材による熱負荷が付加されることはない。

【０００５】本発明の他の実施例によれば、垂直部材
は、加熱チャンバ内に配置された取付けブラケット及び
作動軸に取り付けられ且つ加熱チャンバの側壁を貫通し
ているに過ぎず、このため、直前に述べた実施例に関連
する大きな熱損失が防止される。この実施例は加熱チャ
ンバの天井にスロットが設けられていないので、次のよ
うな長所が実現される。すなわち、（１）加熱チャンバ
から逃散する熱量を大幅に低減できること、（２）加熱
チャンバ内の不均一な温度ゾーンの形成が防止されるこ
と、（３）外部環境に対する過大な熱負荷が防止される
こと、及び（４）加熱チャンバの貫通部をシールしてガ
ス密封できることである。また、本発明は他の多くの長
所を与えるが、これらの長所は下記の説明から明らかに
なるであろう。本発明のエレベータ組立体は、加工物の
各側において垂直に配置された少なくとも２つの載置部
材を有し、該載置部材が水平方向のみに移動でき、加工
物の各側において垂直に配置された少なくとも２つのリ
フト部材を有し、該リフト部材が水平方向及び垂直方向
の両方向に移動でき、複数の支持手段を有し、該支持手
段は、加工物が支持手段により支持されるように各載置
部材及びリフト部材の回りに配置されており、全ての載
置部材及びリフト部材を加工物に対して水平方向に移動
させることができる第１アクチュエータ手段と、全ての
リフト部材を加工物に対して垂直方向に移動させること
ができる第２アクチュエータ手段とを更に有している。

【０００６】第１アクチュエータ手段は、加工物の第１
側に配置された全ての載置部材を加工物に対して水平方
向に移動させることができる第１水平アクチュエータ手
段と、加工物の第２側に配置された全ての載置部材を加
工物に対して水平方向に移動させることができる第２水
平アクチュエータ手段と、加工物の第１側に配置された
全てのリフト部材を加工物に対して水平方向に移動させ
ることができる第３水平アクチュエータ手段と、加工物
の第２側に配置された全てのリフト部材を加工物に対し
て水平方向に移動させることができる第４水平アクチュ
エータ手段とで構成するのが好ましい。第２アクチュエ
ータ手段は、加工物の第１側に配置された全てのリフト
部材を加工物に対して垂直方向に移動させることができ
る第１垂直アクチュエータ手段と、加工物の第２側に配
置された全てのリフト部材を加工物に対して垂直方向に
移動させることができる第２垂直アクチュエータ手段と
で構成するのが好ましい。加工物の第１側及び第２側の
各々には、少なくとも３つの載置部材と、少なくとも３
つのリフト部材とを配置するのが好ましいけれども、任
意の個数の載置部材及びリフト部材を用いてエレベータ
の懸案の用途の特別な必要性を満たすことができる。

【０００７】エレベータ組立体はまた、加工物の第１側
の全ての載置部材を結合する第１連結部材と、加工物の
第２側の全ての載置部材を結合する第２連結部材と、加
工物の第１側の全てのリフト部材を結合する第３連結部
材と、加工物の第２側の全てのリフト部材を結合する第
４連結部材とで構成でき、これにより、加工物の両側の
それぞれの載置部材及びリフト部材が一体に移動する。
また、エレベータ組立体は、加工物の第１側に配置され
た載置部材を第１アクチュエータ手段に連結する第１支
持組立体と、加工物の第２側に配置された載置部材を第
２アクチュエータ手段に連結する第２支持組立体と、加
工物の第１側に配置された前記リフト部材を第３アクチ
ュエータ手段に連結する第３支持組立体と、加工物の第
２側に配置されたリフト部材を第４アクチュエータ手段
に連結する第４支持組立体とを更に有している。本発明
の第２の好ましい実施例によれば、第１アクチュエータ
手段を有し、該第１アクチュエータ手段は、（ａ）加工
物の第１側に配置された全ての載置部材及び加工物の第
２側に配置された全ての載置部材を、加工物に対して水
平方向に同時に移動させることができる第１水平アクチ
ュエータ手段を有し、ここで、加工物の第１側に配置さ
れた載置部材は、加工物の第２側に配置された載置部材
の方向とは逆方向に移動し、（ｂ）加工物の第１側に配
置された全てのリフト部材及び加工物の第２側に配置さ
れた全てのリフト部材を、加工物に対して水平方向に移
動させることができる第２水平アクチュエータ手段を有
し、ここで、加工物の第１側に配置されたリフト部材
は、加工物の第２側に配置されたリフト部材の方向とは
逆方向に移動する。

【０００８】この第２実施例は、加熱チャンバの天井を
貫通する支持構造体を介して載置部材を支持する必要性
をなくすことにより、一般にエレベータ組立体の加熱チ
ャンバから逃散する熱量を大幅に減少させる。また、こ
の第２実施例は、加工物の第１側に配置された載置部材
が、加工物の第１側に配置された載置部材に対して垂直
に配置された少なくとも第１及び第２載置部材アクチュ
エータ軸を介して第１水平アクチュエータ手段に連結さ
れ、ここで、加工物の第１側に配置された載置部材が、
第１載置部材取付け手段（該手段は、第１及び第２載置
部材アクチュエータ軸の回りのその水平位置を調節でき
る）を介して第１及び第２載置部材軸に対して移動可能
に連結されるように構成されている。加工物の第２側に
配置された載置部材は、加工物の第２側に配置された載
置部材に対して垂直に配置された少なくとも第３及び第
４載置部材アクチュエータ軸を介して第１水平アクチュ
エータ手段に連結され、ここで、加工物の第２側に配置
された載置部材は、第２載置部材取付け手段（該手段
は、第３及び第４載置部材アクチュエータ軸の回りのそ
の水平位置を調節できる）を介して第３及び第４載置部
材軸に対して移動可能に連結されている。

【０００９】また、載置部材及びリフト部材の水平移動
及び垂直移動を与えるのに必要なステップモータの個数
を減少できるため、エレベータ組立体の全体的コストが
低減される。これは、第１、第２、第３及び第４載置部
材アクチュエータ軸を第１水平アクチュエータ手段の逆
ねじ親ねじに連結することにより達成され、これによ
り、ステップモータが作動されると、逆ねじ親ねじは、
第１、第２、第３及び第４載置部材アクチュエータ軸の
全てを実質的に同時に移動させる。ここで、第１及び第
２載置部材アクチュエータ軸は、第３及び第４載置部材
アクチュエータ軸の方向とは逆方向に移動する。本発明
によれば、加熱チャンバを有し、該加熱チャンバが少な
くとも１つの加熱ゾーン及び加熱チャンバの温度を上昇
させることができる少なくとも１つの加熱手段を備え、
少なくとも１つのエレベータ組立体と、加工物を加熱チ
ャンバ内に且つエレベータ組立体上に導入するための装
填手段と、加工物を加熱チャンバ及びエレベータ組立体
から取り出すための排出手段とを更に有する炉組立体が
提供される。任意ではあるが、加工物が一方のエレベー
タ組立体を上方に移動し、次に隣接するエレベータ組立
体を下降するように、２つ以上のエレベータ組立体を互
いに並べて単一炉組立体内に配置することができる。加
工物は、移送手段すなわちプッシュロッドにより、一方
のエレベータ組立体から他方のエレベータ組立体に移動
される。

【００１０】また、本発明によれば、（ａ）炉組立体内
に配置されたエレベータ組立体の下端部内に回路基板を
装填する工程と、（ｂ）リフト部材と、該リフト部材上
に支持された回路基板とを一緒に垂直方向に僅かに上昇
させる工程と、（ｃ）回路基板の幅から離れるように載
置部材を水平方向に後退させる工程と、（ｄ）リフト部
材を、該リフト部材上に支持された回路基板と一緒に、
静止手段に配置された支持手段の次の隣接位置に垂直方
向に移動させる工程と、（ｅ）載置部材の支持手段が回
路基板の縁部の下に位置するように、載置部材を水平方
向に移動させる工程と、（ｆ）回路基板が載置部材の支
持手段上に配置されるように、リフト部材を垂直方向に
下降させる工程と、（ｇ）リフト部材の支持手段が回路
基板の幅から離れるように、リフト部材を回路基板から
水平方向に後退させる工程と、（ｈ）リフト部材が工程
（ａ）において占めた位置と同じ垂直位置より僅かに下
の位置を占めるように、リフト部材を垂直方向に駆動す
る工程と、（ｉ）リフト部材の支持手段が回路基板の縁
部の下に位置するように、リフト部材を水平方向に駆動
する工程と、（ｊ）リフト部材が工程（ａ）において占
めた位置と同じ位置に戻るように、リフト部材を僅かに
垂直方向に上昇させる工程とを有し、回路基板が載置部
材及びリフト部材のそれぞれの支持手段上に配置される
ように構成した電子回路基板を硬化させる方法が提供さ
れる。

【００１１】本発明の他の長所及び特徴は、添付図面
（該図面において、同類の部品は同類の番号で示されて
いる）に関連して述べる以下の説明を参照することによ
り理解されよう。

【００１２】

【実施例】主として電子回路基板を熱処理又は硬化でき
る炉又はオーブンを改造し、加熱チャンバ内で回路基板
（すなわち加工物）を垂直方向に移送するためのユニー
クなステップエレベータを設けた。一般に、加熱チャン
バは単一ゾーンチャンバであるが、本発明では多ゾーン
チャンバを考えることもできる。本発明のステップエレ
ベータは、乾燥、硬化、シーリング、ソルダリフロー、
厚フィルム、薄フィルム及び予熱を含む用途において、
電子回路基板、部品及び組立体を処理するオーブン内で
使用できる。また、ステップエレベータは、金属部品
を、予熱、焼もどし、焼なまし、焼ならし、アルミニウ
ム溶液の熱処理、硬化及び焼結を含む用途で処理するた
めの炉内で使用できる。第１実施例によれば、ステップ
エレベータは、少なくとも２対の載置部材すなわち載置
ビームと、加工物（単一又は複数）の両側に配置される
少なくとも２対のリフト部材すなわちリフトビームとを
有する。これらの垂直部材は、各リフト部材が隣接する
載置部材間に配置されるようにして、加熱チャンバの周
囲に分散配置されている。加熱チャンバの一側面に沿っ
て一緒に配置されるリフト部材は、これらのリフト部材
が一体として移動できるように、水平支持ブラケットに
より結合するのが好ましい。載置部材も同様に結合され
る。各垂直部材は、該垂直部材の高さに沿って加工物を
支持できるように、均一間隔をなして垂直部材から突出
しているピンを有している。リフト部材は垂直方向及び
水平方向の両方向に移動し、これに対し載置部材は水平
方向のみに移動する。それぞれの垂直部材は、予めプロ
グラムされた連続移動により内／外及び上／下に移動し
て、加工物を、同時に１ステップ（すなわち１つのピン
位置）ずつ上方又は下方に移送する。それぞれの垂直部
材の垂直移動及び水平移動は、加熱チャンバの外部に配
置されたリニア駆動機構により制御される。

【００１３】第１実施例による炉又はオーブン内のステ
ップエレベータ組立体及び該組立体を作動させる装置
は、図１〜図１１を参照することにより最も良く理解さ
れよう。ここで、図１は、炉の天井３２と床３４との間
に形成された加熱チャンバ３０内に配置された１対のス
テップエレベータを示している。各ステップエレベータ
は、加工物６の両側に配置された多数の垂直部材を有す
る。垂直部材は、載置部材４及びエレベータすなわちリ
フト部材３からなる。載置部材４は加工物６の縁部から
等間隔を隔てて配置され且つ載置部材４を一体に移動さ
せる水平クロスメンバ１５及び水平頂ビーム１６により
一体に連結されている。リフト部材３も加工物６の縁部
から等間隔を隔てて配置され且つリフト部材３を一体に
移動させる水平クロスメンバ１７及び水平底ビーム１４
により一体に連結されている。加工物６の両側に配置さ
れる載置部材４及びリフト部材３は、垂直部材（３、
４）の組が加工物６をその縁部に沿って均等に支持でき
るように、互いに組み合わされている。各載置部材４及
びリフト部材３は、それぞれの各垂直部材の長さ方向に
沿って等間隔を隔てて突出するピン５を有している。加
工物６はこれらのピン５上に載置される。載置部材４
は、加熱チャンバ３０の外部に配置されたリニア駆動機
構（１、１８）に連結されている。この連結は、水平頂
ビーム１６に連結され且つ加熱チャンバ３０の天井３２
を通って延びている支持構造体２により、各組の載置部
材４の頂部でなされている。各リニア駆動機構（１、１
８）は、親ねじ２０及びステップモータ２１により駆動
されるリニアスライド１９を有している。これにより、
載置部材４の水平移動が与えられる。

【００１４】リフト部材３は、加熱チャンバ３０の外側
に配置されたリニア駆動機構（７、１２）に連結されて
いる。この連結は、水平底ビーム１４に連結され且つ加
熱チャンバ３０の床３４を通って延びている支持構造体
３６により、各組のリフト部材３の底部でなされてい
る。各リニア駆動機構（７、１２）は、親ねじ２０及び
ステップモータ２１により駆動されるリニアスライド１
９を有している。これにより、リフト部材３の水平移動
が与えられる。加熱チャンバ３０の床３４の下に配置さ
れたリニア駆動機構（７、１２）は、更に、垂直方向に
作動される親ねじ９及びステップモータ８に取り付けら
れており、加工物６の両側に配置された２組のリフト手
段３に垂直移動を与える。リニア駆動機構（７、１２）
はプラットホーム１０に取り付けられ、該プラットホー
ム１０は数組のビームを整合させるための親ねじレベリ
ング調節機構１１を有している。垂直部材（３、４）
は、親ねじレベリング調節機構１１により達成される。
図２及び図３は、電子回路基板等を乾燥又は硬化させる
のに使用できる一般的な加熱炉組立体６０を示してい
る。この用途では、加工物６が加工物装填機構５２を介
して第１ステップエレベータ上に装填され、次に第１ス
テップエレベータを介して加熱チャンバ３０内で垂直上
方に移送されるように、２つのステップエレベータを並
べて配置するのが有効である。加工物６が第１エレベー
タの頂部に到達すると、加工物６は移送機構５０を介し
て第２ステップエレベータの上部に移送され、ここか
ら、この第２ステップエレベータを介して加熱チャンバ
３０内で垂直下方に移送される。加工物６が第２ステッ
プエレベータの底部に到達すると、加工物６は、加工物
排出機構５４を介して第２ステップエレベータから排出
される。

【００１５】電子部品を乾燥又は硬化させる一般的なオ
ーブン又は炉は、少なくとも１つのヒータ／ブロワ組立
体５６を有している。各組立体５６はブロワモータ５８
に連結されている。かくして、炉６０には、１つ以上の
加熱ゾーン並びに炉が使用される特定用途に応じた種々
の冷却ゾーンを設けることができる。一位置から次の隣
接位置への加工物６の垂直リフティングが図４〜図１０
に示されており、ここで、図４は加工物６が１対のリフ
ト部材３と１対の載置部材４との間に配置されていると
ころを示す。リフト部材３は実線で示され、載置部材４
は破線で示されている。図４において、リフト部材３及
び載置部材４は出発位置すなわち「ホーム」位置にあ
り、加工物６は各垂直ビーム（３、４）から突出するピ
ン５上に均等に載置される。加工物６を次の位置へと垂
直方向上方に移動させたい場合には、リフト部材３を僅
かに上昇させる（これにより加工物６はもはや載置部材
４から突出するピン５上には載らなくなる）。その後、
載置部材４を水平方向に後退させる（これにより、載置
部材４に取り付けられたピン５は加工物６の縁部から離
れる）。この状態が図５に示されている。

【００１６】図５に示すように載置部材４が後退される
と、リフト部材３が垂直方向上方に移動し、これにより
加工物６が載置部材４に沿って次のより高いピン位置へ
と上昇される。この状態が図６に示されている。ひとた
び加工物６が次のより高い位置に上昇されると、載置部
材４が元の位置に戻され、これにより載置部材４に取り
付けられたピン５が、図７に示すように加工物６の下に
位置する。その後、リフト部材３が載置部材４より僅か
に下方に下降され、加工物６は載置部材４のピン５上に
載置される。図８に示すように、今やリフト部材３は、
該リフト部材３に取り付けられたピン５が加工物６から
離れるように後退できる。ひとたびリフト部材３が加工
物６から完全に後退されると、リフト部材３は、図９及
び図１０に示すように、これらの元の「ホーム」位置よ
り僅かに下方に下降され且つこれらの「ホーム」位置へ
と僅かに上方に戻される。完全１サイクル運動をなすス
テップエレベータの上方への垂直移送作動は、図３を参
照することにより最も良く理解されよう。加工物６は、
加工物装填機構５２を介して第１ステップエレベータの
下端部内に装填され且つ垂直部材（３、４）の突出ピン
５上にセットされる。リニア駆動機構（１、１８）は、
載置部材４に設けられたピン５が加工物の幅から離れる
ように、載置部材４を水平方向に後退させるべく作動す
る。垂直親ねじ９は、リフト部材３を駆動し、これと同
時に加工物６を、載置部材４に取り付けられたピン５の
次のレベルすなわち位置へと上方に移動させる。次に、
リニア駆動機構（１、１８）は載置部材４を内方に移動
させ、載置部材４と関連するピン５を再び加工物６の縁
部の下に配置する。垂直親ねじ９は、加工物６を載置部
材４のピン５上にセットするのに充分な量だけ、リフト
部材３を再び下方に駆動する。次に、リフト部材３と関
連するピン５が加工物の幅から離れるように、リニア駆
動機構（７、１２）がリフト部材３を後退させるべく作
動する。垂直親ねじ９が再び作動され、リフト部材３を
それらの元の「ホーム」位置より下まで駆動する。リニ
ア駆動機構（７、１２）は、リフト部材３と関連するピ
ン５が再び加工物６の縁部より下にある位置で、リフト
部材３を内方に駆動すべく作動する。垂直親ねじ９が再
び作動されて、リフト部材３をそれらの元の「ホーム」
位置へと上方に駆動する。これで、加工物６の１ステッ
プ上方への移動が完了したことになり、垂直部材（３、
４）は次のサイクルを反復すべく「ホーム」位置にあ
る。ステップのこのシーケンスは特定時間間隔で反復さ
れ、加工物６を、ステップエレベータの所望距離だけ上
方に移送する。

【００１７】多数の加工物６をステップエレベータで上
方又は下方に移動し、予め形成された垂直空間内で多数
の加工物を連続的に乾燥又は硬化できるようにするた
め、加工物６を共通平面をもつ各ピンの組上に装填でき
る。ステップエレベータは、設計上の幾つかの変更を施
すことができる。異なる長さの加工物に適合できるよう
にするため、各組に任意の個数の垂直部材を設けること
ができ且つ垂直部材を、加工物の充分な支持に必要な間
隔に隔てることができる。垂直部材は、種々の加工物の
高さ又は製造速度に適合できるように、任意の長さ及び
断面にすることができる。垂直部材は、異なる処理条件
に適合できるようにするため、異なる材料で作ることが
できる。垂直部材に対して垂直に取り付けられるピンす
なわち支持手段は、異なる高さの加工物を取り扱うのに
必要な間隔を隔てることができ且つこれらのピンは加工
物を充分に支持できる種々のサイズ又は形状にすること
ができる。各垂直部材の水平方向位置を簡単に調節する
ことにより、幅の変化する加工物もこのステップエレベ
ータにより支持できる。一般に、２つのステップエレベ
ータ組立体が互いに隣接して配置され、加工物が一方の
エレベータで上方に移送され、次に隣接するエレベータ
で下方に移送（又はこの逆）されるように構成される。
底部で充填され、且つ頂部で排出（又はこの逆の）され
る加工物には１つのステップエレベータを使用できる。
所望の任意の加工物移送パターンを得るため、２つ以上
のエレベータ組立体を互いに隣接して配置できる。垂直
部材は、親ねじを備えたリニア駆動機構及びステップモ
ータにより移動される。垂直ビームの移動も、空気圧シ
リンダ又は油圧シリンダにより行なうことができる。

【００１８】また、ピンが加工物の幅から離れるように
垂直部材を水平方向に後退させる代わりに、垂直部材
（３、４）内にピン５を後退させる手段を設けることも
できる。この構成は、リニア駆動機構（１、１８、７、
１２）を設ける必要がないため、コストを大幅に軽減で
きる。図１２〜図１７には、本発明の第２の好ましい実
施例が示されており、図１２は、炉の天井１３２と床１
３４との間に形成された加熱チャンバ１３０内に配置さ
れた１対のステップエレベータを示す。各ステップエレ
ベータは、加工物１０６の両側に配置される多数の垂直
部材を有する。垂直部材は載置部材１０４及びエレベー
タすなわちリフト部材１０３からなる。載置部材１０４
は加工物１０６の縁部から等間隔を隔てて配置されてお
り且つ取付けブラケットすなわちクランプ１１５（該ク
ランプ１１５は、加工物１０６の一方の側に配置された
載置部材１０４を一体に移動させる）により一体に連結
されている。リフト部材１０３も加工物１０６の縁部か
ら等間隔を隔てて配置され且つ取付けブラケット１１７
（該ブラケット１１７は、加工物１０６の一方の側に配
置されたリフト部材１０３を一体に移動させる）により
一体に連結されている。加工物１０６の両側に配置され
た載置部材１０４及びリフト部材１０３は、両組の垂直
部材（１０３、１０４）が、加工物１０６の縁部に沿っ
て該加工物１０６を均等に支持できるように互いに組み
合わされている。各載置部材１０４及びリフト部材１０
３は、それぞれの各垂直部材の長さに沿って等間隔に突
出している支持棚１０５を有している。加工物１０６
は、これらの支持棚１０５上に配置される。

【００１９】載置部材１０４は、加熱チャンバ１３０の
外部に配置されたリニア駆動機構１００に連結されてい
る。載置部材１０４は、該載置部材１０４が取り付けら
れた取付けブラケットすなわちクランプ１１５を介して
リニア駆動機構１００に連結されている。次に取付けブ
ラケット１１５は、載置部材１０４にそれぞれの水平移
動を与えるアクチュエータ軸１３１に対し移動可能に取
り付けられすなわちクランプされている。次に軸１３１
は、プシュ／プルブラケット１７３を介してベアリング
すなわちリニアスライド１７１に連結されている。次に
リニアスライド１７１はブロック１７７を介して逆ねじ
親ねじ１７５に連結されている。ブロック１７７には、
加工物１０６の両側に配置された載置部材１０４を互い
に逆方向に移動させる親ねじ１７５のためのねじ孔が設
けられている。逆ねじ親ねじ１７５は、ステップモータ
１７８により作動される。加工物１０６の第１側面上に
配置される載置部材１０４は、少なくとも第１及び第２
載置部材アクチュエータ軸１３１を介して第１水平アク
チュエータ手段１００に連結されている。第１及び第２
載置部材アクチュエータ軸１３１は、加工物１０６の第
１側面上に配置された載置部材１０４に対して垂直に配
置されている。ここで、加工物１０６の第１側面上に配
置された載置部材１０４は、第１載置部材取付け手段１
１５（該手段１１５は、第１及び第２載置部材アクチュ
エータ軸１３１の回りでのその水平位置を調節できる）
を介して第１及び第２載置部材アクチュエータ軸１３１
に対し移動可能に連結されている（図１５参照）。加工
物１０６の第２側面上に配置される載置部材１０４は、
加工物１０６の第２側面上に配置された載置部材１０４
に対して垂直に配置された少なくとも第３及び第４載置
部材アクチュエータ軸１３１を介して第１水平アクチュ
エータ手段１００に連結されている。ここで、加工物１
０６の第２側面上に配置された載置部材１０４は、第２
載置部材取付け手段１１５（該手段１１５は、第３及び
第４載置部材アクチュエータ軸１３１の回りでのその水
平位置を調節できる）を介して第３及び第４載置部材ア
クチュエータ軸１３１に対し移動可能に連結されてい
る。

【００２０】第１、第２、第３及び第４載置部材アクチ
ュエータ軸１３１は、ステップモータ１７８が作動され
ると逆ねじ親ねじ１７５が第１、第２、第３及び第４載
置部材アクチュエータ軸１３１を実質的に同時に移動さ
せるように、第１水平アクチュエータ手段１００の逆ね
じ親ねじ１７５に連結されている。ここで、第１及び第
２載置部材アクチュエータ軸１３１は、第３及び第４載
置部材アクチュエータ軸１３１の方向とは逆の方向に移
動する。リフト部材１０３は、加熱チャンバ１３０の外
部に配置されたリニア駆動機構１１２に連結されてい
る。この連結は、垂直に配置されたアクチュエータ軸１
７９に連結され且つ加熱チャンバ１３０の床１３４を通
って延びているブラケットすなわちクランプ１１７を取
り付けることにより、各組のリフト部材１０３の底部に
おいて行なわれる（図１６）。取付けブラケット１１７
は、エレベータ組立体が例えば２〜１２インチの変化す
る幅をもつ加工物１０６に適合できるように、対向して
配置されたリフト部材１０３間に適正な間隔を付与する
ため、非作動軸１８１に対して移動可能に取り付けられ
すなわちクランプされている。リフト部材１０３の水平
移動は、加熱チャンバ１３０の外部に配置されたリニア
駆動機構１１２により制御される。リフト部材１０３
は、該リフト部材が取り付けられた取付けブラケットす
なわちクランプ１１７を介してリニア駆動機構１１２に
連結されている。取付けブラケット１１７は、リフト部
材１０３にそれぞれ水平及び垂直移動を与えるアクチュ
エータ軸１７９に取り付けられている。次に軸１７９
は、該アクチュエータ軸を水平方向に移動させるベアリ
ングすなわちリニアスライド１８３に連結されている。
次にリニアスライド１８３はブロック１８７を介して逆
ねじ親ねじ１８５に連結されている。ブロック１８７に
は、加工物１０６の両側に配置されたリフト部材１０３
を互いに逆方向に移動させる親ねじ１８５のためのねじ
孔が設けられている。逆ねじ親ねじ１８５は、ステップ
モータ１８８により作動される。アクチュエータ軸１７
９も、リフト部材１０３に垂直移動を与えるリニアねじ
２０１及びステップモータ２０３に連結されている。

【００２１】加工物１０６の第１側面上に配置されたリ
フト部材１０３は、リフト部材１０３の下で該リフト部
材と実質的に平行に整合して配置された少なくとも第１
アクチュエータ軸１７９を介して第２水平アクチュエー
タ手段１１２に連結されている。ここで、加工物１０６
の第１側面上に配置されたリフト部材１０３は第１リフ
ト部材取付け手段１１７を介して第１アクチュエータ軸
１７９に連結され、加工物１０６の第２側面上に配置さ
れたリフト部材１０３は第２及び第３アクチュエータ軸
１７９及び少なくとも第１及び第２リフト部材軸１８１
を介して第２水平アクチュエータ手段１１２に連結され
ている。第１及び第２リフト部材軸１８１はそれぞれ第
２及び第３アクチュエータ軸１７９に連結され且つ加工
物１０６の第２側面上に配置されたリフト部材１０３に
対して垂直に配置されている。ここで、加工物１０６の
第２側面上に配置されたリフト部材１０３は、第２リフ
ト部材取付け手段１１７（該取付け手段１１７は第１及
び第２リフト部材軸１８１の回りでその水平位置を調節
できる）を介して第１及び第２リフト部材軸１８１に対
し移動可能に連結されている。第２実施例のユニークな
特徴の１つは、第１実施例が１０個のステップモータを
必要とするのに対し、６個のステップモータ（１７８、
１８８）で済むことである。第２実施例でステップモー
タの個数を減少できる理由は、第２実施例では、対向し
て配置されたリフト部材１０３及び載置部材１０４の水
平移動が相互連結されていることにある。例えば、アッ
プエレベータ組立体の前面及び後面に配置された載置部
材１０４は逆ねじ親ねじ１７５により一体に連結されて
おり、ステップモータ１７８が一方向に回転すると両組
の載置部材が内方に移動し、ステップモータ１７８が他
方向に回転すると両組の載置部材が外方に移動する。こ
のように、２組の載置部材１０４を制御する２個のステ
ップモータの代わりに、１個のみのステップモータで済
む。このことは、ダウンエレベータ組立体の載置部材１
０４並びに両リフト部材１０３についてもいえることで
ある。かくして、８個のステップモータが４個に減少さ
れ且つ垂直リフトに必要な２個のステップモータと組み
合わされるため、第２実施例に必要なステップモータの
全個数は６個となる。第２実施例によれば、リフト部材
及び載置部材（１０３、１０４）は、垂直バー２３５に
より一体にボルト止めされた上下の機械加工プラットホ
ーム（２３１、２３３）からなる重格子構造（ｓｕｐｅ
ｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）により一体に結合されている。
この構造により、リフト部材及び載置部材（１０３、１
０４）の正確な整合が得られ且つ加熱チャンバ１３０の
製造精度による影響を受けない。

【００２２】リフト部材１０３は、該リフト部材の各位
置が各リフト部材の回りに配置されたレベリングねじす
なわちジャッキねじ２０５によりレベル出しされるよう
に、取付けブラケット又はクランプ１１７に取り付けら
れている。各リフト部材１０３の回りには少なくとも４
つのジャッキねじ２０５を配置するのが好ましい。同様
に、載置部材１０４もジャッキねじ２０５を用いて取付
けブラケット１１５に取り付けられ、取付けブラケット
１１５に対して各載置部材１０４のレベル出しを行な
う。また、床１３４及び側壁２０７の孔（これらの孔
を、垂直に配置されたアクチュエータ軸１７９及び水平
に配置されたアクチュエータ軸１３１がそれぞれ通る）
から逃散する熱量及びガスは、各軸（１３１、１７９）
の回りに可撓性ベローガスケット２０９を使用すること
により最小限に留められる。ベローガスケット２０９
は、エレベータ組立体が実質的なガス密封を維持するこ
とを可能にする。このため、不活性ガスを用いて酸素レ
ベルを低ｐｐｍ値に低下させることができる。各ステッ
プモータ（１７８、１８８）は更に、該ステップモータ
が関連する載置部材及びリフト部材の実際の位置を決定
する手段（２１１、２１３）を有している。載置部材及
びリフト部材の実際の位置を決定する手段（２１１、２
１３）はエンコーダが好ましい。エンコーダは載置部材
又はリフト部材の位置をフィードバックして、これらの
部材の正確な位置決めを行なう。

【００２３】図１３及び図１４は、電子回路基板等の乾
燥及び硬化に使用できる一般的な加熱炉組立体１６０を
示す。第１実施例と同様に、加工物１０６が加工物装填
機構１５２を介して第１ステップエレベータに装填さ
れ、次に第１ステップエレベータを介して加熱チャンバ
１３０内を垂直上方に移送されるように、２つのステッ
プエレベータを並べて配置するのが有効である。加工物
１０６が第１エレベータの頂部に到達すると、加工物
は、移送機構１５０を介して第２ステップエレベータの
上部に移送され、ここで、該第２ステップエレベータを
介して加熱チャンバ１３０内を垂直下方に移送される。
加工物１０６が第２ステップエレベータの底部に到達す
ると、加工物排出機構１５４を介して第２ステップエレ
ベータから排出される。一般的な電子部品の乾燥又は硬
化を行なうオーブン又は炉は、少なくとも１つのヒータ
／ブロワ組立体（図示せず）を有している。各ヒータ組
立体はブロワモータ１５８に連結されている。かくし
て、炉１６０には、該炉が使用される特定用途に基づい
て、１つ以上の加熱ゾーン並びに種々の冷却ゾーンを設
けることができる。

【００２４】図１７に示すように、支持部材２１５（す
なわち金属ストリップ又は平板）には複数の棚１０５
（すなわち複数の支持手段）が連結されている。支持部
材２１５は、ボルト２１７及びナット２１９により、そ
れぞれの載置部材１０４又はリフト部材１０３に対して
交換可能に取り付けられる。棚１０５の幅は約２インチ
であり、支持部材２１５の長さは約１０インチである。
棚１０５は、加工物の縁部に沿って、第１実施例のピン
５よりも大きい面積で加工物を支持できる。支持部材２
１５をボルト止めする新規なアプローチにより、エンド
ユーザは、支持部材２１５を、棚１０５間の間隔が異な
る他の支持部材に迅速且つ容易に交換でき、これによ
り、異なる高さをもつ種々の加工物に適合させることが
できる。かくして、加熱チャンバからリフト部材又は載
置部材を取り外す必要なくして交換を行なうことがで
き、これにより、リフト部材又は載置部材を再整合させ
る必要をなくすことができる（新しい載置部材又はリフ
ト部材を取り付ける場合には再整合が必要である）。以
上、本発明による幾つかの実施例を図示し且つ説明した
が、これらの実施例に種々の変更を施すことは当業者に
は明らかであろう。従って、本発明は、図示し且つ詳細
に説明した上記実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に包含されるあらゆる変更を含むものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１対のステップエレベータを示す
左側前方から見た斜視図である。

【図２】本発明によるオーブン又は炉内に配置されたス
テップエレベータを示す左側側面図である。

【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。

【図４】「ホーム」位置にある互いに隣接したリフト部
材と載置部材（これらの部材の間に多数の加工物が配置
されている）を示す概略図である。

【図５】リフト部材が載置部材より僅か上方に上昇され
ており且つ載置部材が加工物から離れる位置まで後退さ
れている状態にある互いに隣接したリフト部材及び載置
部材を示す概略図である。

【図６】リフト部材が、次のピン位置（単一又は複数）
まで、載置部材より僅か上方に上昇されている状態にあ
る互いに隣接したリフト部材及び載置部材を示す概略図
である。

【図７】載置部材が、加工物と再び係合するように戻さ
れた状態にある互いに隣接したリフト部材及び載置部材
を示す概略図である。

【図８】リフト部材が載置部材より僅か下方に下降され
且つ次に加工物から離れるように後退された状態にある
互いに隣接したリフト部材及び載置部材を示す概略図で
ある。

【図９】リフト部材が図４に示す出発位置すなわち「ホ
ーム」位置より僅か下方に下降された状態にある互いに
隣接したリフト部材及び載置部材を示す概略図である。

【図１０】リフト部材が、加工物と再び係合するように
戻され且つ次にその「ホーム」位置に戻すべく僅かに上
昇された状態にある互いに隣接したリフト部材及び載置
部材を示す概略図である。

【図１１】ピンが垂直ビーム内に引っ込み得るように構
成されている互いに隣接したリフト部材及び載置部材を
示す概略図である。

【図１２】本発明の他の実施例によるステップエレベー
タを示す左側前方から見た斜視図である。

【図１３】図１２の１３−１３線に沿う断面図である。

【図１４】図１２の１４−１４線に沿う断面図である。

【図１５】図１２の１５−１５線に沿う断面図であり、
載置部材アクチュエータ軸及び載置部材取付けブラケッ
トを示す図面である。

【図１６】図１２の１６−１６線に沿う断面図であり、
リフト部材軸及びリフト部材取付けブラケットを示す図
面である。

【図１７】加工物棚を備えた取外し可能な金属ストリッ
プが、ボルト止めによりそれぞれの載置部材又はリフト
部材に固定された状態にある互いに隣接した載置部材及
びリフト部材を示す概略図である。

【符号の説明】

１ リニア駆動機構 ２ 支持構造体 ３ リフト部材（エレベータ） ４ 載置部材 ５ ピン ６ 加工物 ７ リニア駆動機構 １１ 親ねじレベリング調節機構 １２ リニア駆動機構 １８ リニア駆動機構 １９ リニアスライド ２０ 親ねじ ２１ ステップモータ ３０ 加熱チャンバ ３２ 天井 ３４ 床 ５０ 移送機構 ５２ 加工物装填機構 ５４ 加工物排出機構 ５６ ヒータ／ブロワ組立体 ６０ 炉 １００ リニア駆動機構 １０３ リフト部材（エレベータ） １０４ 載置部材 １０６ 加工物 １１２ 第２水平アクチュエータ手段 １１７ 第１リフト部材取付け手段 １３０ 加熱チャンバ １７１ リニアスライド １７５ 逆ねじ親ねじ １７８ ステップモータ １７９ 第１アクチュエータ軸 １８１ 第１及び第２リフト部材軸 ２０９ ベローガスケット ２１５ 支持部材 ２１７ ボルト ２１９ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド エル ダベット アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53094 ウォータータウン ヒッコリー コート 871 (72)発明者 スティーヴン イー ケムポウスキー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53094 ウォータータウン レキシントン コート 420 (72)発明者 ロバート ジェイ チャンドラー アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53538 フォート アトキソン リリアン ストリート 1239

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工物の各側において垂直に配置された
   少なくとも２つの載置部材を有し、該載置部材が水平方
   向のみに移動でき、加工物の各側において垂直に配置さ
   れた少なくとも２つのリフト部材を有し、該リフト部材
   が水平方向及び垂直方向の両方向に移動でき、複数の支
   持手段を有し、該支持手段は、前記加工物が支持手段に
   より支持されるように前記各載置部材及びリフト部材の
   回りに配置されており、前記全ての載置部材及びリフト
   部材を前記加工物に対して水平方向に移動させることが
   できる第１アクチュエータ手段と、前記全てのリフト部
   材を前記加工物に対して垂直方向に移動させることがで
   きる第２アクチュエータ手段とを更に有することを特徴
   とするエレベータ組立体。
2. 【請求項２】 前記加工物の前記第１側における前記全
   ての載置部材を結合する第１連結部材と、前記加工物の
   前記第２側における前記全ての載置部材を結合する第２
   連結部材と、前記加工物の前記第１側における前記全て
   のリフト部材を結合する第３連結部材と、前記加工物の
   前記第２側における前記全てのリフト部材を結合する第
   ４連結部材とを更に有し、前記加工物の両側のそれぞれ
   の載置部材及びリフト部材が一体に移動することを特徴
   とする請求項１に記載のエレベータ組立体。
3. 【請求項３】 前記加工物の前記第１側に配置された前
   記載置部材を前記第１アクチュエータ手段に連結する第
   １支持組立体と、前記加工物の前記第２側に配置された
   前記載置部材を前記第２アクチュエータ手段に連結する
   第２支持組立体と、前記加工物の前記第１側に配置され
   た前記リフト部材を前記第３アクチュエータ手段に連結
   する第３支持組立体と、前記加工物の前記第２側に配置
   された前記リフト部材を前記第４アクチュエータ手段に
   連結する第４支持組立体とを更に有することを特徴とす
   る請求項１に記載のエレベータ組立体。
4. 【請求項４】 前記第３及び第４アクチュエータ手段と
   前記垂直アクチュエータ手段との間に配置された第１プ
   ラットホーム手段を更に有することを特徴とする請求項
   １に記載のエレベータ組立体。
5. 【請求項５】 加熱チャンバを有し、該加熱チャンバが
   少なくとも１つの加熱ゾーン及び加熱チャンバの温度を
   上昇させることができる少なくとも１つの加熱手段を備
   え、少なくとも１つのエレベータ組立体を有し、該エレ
   ベータ組立体が加工物の各側において垂直に配置された
   少なくとも２つの載置部材を備え、該載置部材が水平方
   向のみに移動でき、前記エレベータ組立体が加工物の各
   側において垂直に配置された少なくとも２つのリフト部
   材を備え、該リフト部材が水平方向及び垂直方向の両方
   向に移動でき、前記エレベータ組立体が複数の支持手段
   を備え、該支持手段は、前記加工物が支持手段により支
   持されるように前記各載置部材及びリフト部材の回りに
   配置されており、前記エレベータ組立体が、前記全ての
   載置部材及びリフト部材を前記加工物に対して水平方向
   に移動させることができる第１アクチュエータ手段と、
   前記全てのリフト部材を前記加工物に対して垂直方向に
   移動させることができる第２アクチュエータ手段とを更
   に備え、前記加工物を前記加熱チャンバ内に且つ前記エ
   レベータ組立体上に導入するための装填手段と、前記加
   工物を前記加熱チャンバ及び前記エレベータ組立体から
   取り出すための排出手段とを更に有することを特徴とす
   る炉組立体又はオーブン組立体。
6. 【請求項６】 前記炉組立体内には２つのエレベータ組
   立体が互いに隣接して配置されており、前記加工物を１
   つのエレベータ組立体から他のエレベータ組立体に移送
   するための少なくとも１つの移送手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の炉組立体。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２アクチュエータ手段が
   前記加熱チャンバの外部に配置されていることを特徴と
   する請求項５に記載の炉組立体。
8. 【請求項８】 前記エレベータ組立体が更に、前記加工
   物の前記第１側に配置された前記載置部材を前記第１ア
   クチュエータ手段に連結する第１支持組立体と、前記加
   工物の前記第２側に配置された前記載置部材を前記第２
   アクチュエータ手段に連結する第２支持組立体と、前記
   加工物の前記第１側に配置された前記リフト部材を前記
   第３アクチュエータ手段に連結する第３支持組立体と、
   前記加工物の前記第２側に配置された前記リフト部材を
   前記第４アクチュエータ手段に連結する第４支持組立体
   とを更に備えていることを特徴とする請求項５に記載の
   炉組立体。
9. 【請求項９】 電子回路基板を硬化又は乾燥させる方法
   において、 （ａ）炉組立体又はオーブン組立体内に配置されたエレ
   ベータ組立体の下端部内に回路基板を装填する工程を有
   し、前記エレベータ組立体が回路基板の各側において垂
   直に配置された少なくとも２つの載置部材を有し、該載
   置部材が水平方向のみに移動でき、前記エレベータ組立
   体が回路基板の各側において垂直に配置された少なくと
   も２つのリフト部材を有し、該リフト部材が水平方向及
   び垂直方向の両方向に移動でき、前記エレベータ組立体
   が前記載置部材及びリフト部材に配置された複数の支持
   手段を更に有し、前記回路基板は該回路基板の回りに配
   置された前記各載置部材及びリフト部材から１つの支持
   手段により支持され、 （ｂ）前記回路基板の幅から離れるように前記載置部材
   を水平方向に後退させる工程と、 （ｃ）前記リフト部材を、該リフト部材上に支持された
   前記回路基板と一緒に、前記静止手段に配置された前記
   支持手段の次の隣接位置に垂直方向に移動させる工程
   と、 （ｄ）前記載置部材の支持手段が前記回路基板の縁部の
   下に位置するように、前記載置部材を水平方向に移動さ
   せる工程と、 （ｅ）前記回路基板が前記載置部材の前記支持手段上に
   配置されるように、前記リフト部材を垂直方向に下降さ
   せる工程と、 （ｆ）前記リフト部材の前記支持手段が回路基板の幅か
   ら離れるように、前記リフト部材を前記回路基板から水
   平方向に後退させる工程と、 （ｇ）前記リフト部材が工程（ａ）におけるその垂直位
   置に戻るように、前記リフト部材を垂直方向に駆動する
   工程と、 （ｈ）前記リフト部材の支持手段が前記回路基板の縁部
   の下に位置するように、前記リフト部材を水平方向に駆
   動する工程とを更に有し、前記回路基板が前記載置部材
   及びリフト部材のそれぞれの支持手段上に配置されるこ
   とを特徴とする電子回路基板を硬化又は乾燥させる方
   法。
10. 【請求項１０】 前記工程（ａ）と工程（ｂ）に更に別
    の工程を有し、該別の工程は、前記回路基板が前記載置
    部材に配置された前記支持手段とはもはや接触しなくな
    るように、前記リフト部材を垂直方向に上昇させること
    からなることを特徴とする請求項９に記載の方法。