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図面 (20)

課題

安全性を確保しつつ段取り替えに要する時間を短縮でき、さらに、メインテナンス状態も同一の機構で提供することを可能とする。

解決手段

被加熱体を搬送する搬送装置と、搬送装置の下方に配置された下部炉体と、搬送装置の上方に配置されるように、下部炉体と対向して配置された上部炉体と、下部炉体及び上部炉体の間に第1の開口を形成するための第1の駆動機構と、下部炉体、上部炉体及び搬送装置を収納する筐体を構成する下部筐体及びフードと、下部筐体及びフードの間に第2の開口を形成するための第2の駆動機構と、第1及び第2の駆動機構を制御して、第1及び第2の開口が形成されない加熱状態と、第1の開口が形成され、第2の開口が形成されない段取り替え状態と、第1及び第2の開口が形成されるメインテナンス状態とを切り替える制御部とを備える搬送加熱装置である。

概要

背景

電子部品又はプリント基板に対して、予めはんだ組成物を供給しておき、リフロー炉の中に基板搬送コンベアで搬送するリフロー装置が使用されている。リフロー装置は、基板を搬送する搬送コンベアと、この搬送コンベアによって被加熱物例えばプリント基板が供給されるリフロー炉本体とを備えている。リフロー炉は、例えば、搬入口から搬出口に至る搬送経路に沿って、複数のゾーンに分割されており、これらの複数のゾーンがインライン状に配列されている。複数のゾーンは、その機能によって、加熱ゾーン冷却ゾーンなどの役割を有する。

リフロー炉本体は上部炉体及び下部炉体を有する。例えば上部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられ、下部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられることによって、はんだ組成物内のはんだを溶融させてプリント基板の電極と電子部品とがはんだ付けされる。リフロー装置では、加熱時の温度を所望の温度プロファイルにしたがって制御することによって、所望のはんだ付けがなされる。

最近では多品種少量生産に対応するために、リフロー装置の温度条件変更作業が頻繁に行われるようになっている。この変更作業(すなわち、段取り替え作業)に要する時間が生産タクトボトルネックになっている。炉体の温度を例えば220℃から200℃へ低下させたい時に時間がかかる問題があった。

従来では炉体上部と炉体を覆うフードが一体に開く構成で一般的である。したがって、炉体及びフードの両方を開けて外気取込み急速に炉体を冷却することは可能である。しかしながら、特に炉内の窒素雰囲気が外部に飛散することにより作業環境生産現場)の悪化、つまり作業者の危険性から炉体及びフードを開けることによる段取り替え作業を行うことができない。特許文献1に記載のものでは、加熱炉の温度降下にかかる時間を短縮化するために、上部カバーを開口することが記載されている。

概要

安全性を確保しつつ段取り替えに要する時間を短縮でき、さらに、メインテナンス状態も同一の機構で提供することを可能とする。被加熱体を搬送する搬送装置と、搬送装置の下方に配置された下部炉体と、搬送装置の上方に配置されるように、下部炉体と対向して配置された上部炉体と、下部炉体及び上部炉体の間に第1の開口を形成するための第1の駆動機構と、下部炉体、上部炉体及び搬送装置を収納する筐体を構成する下部筐体及びフードと、下部筐体及びフードの間に第2の開口を形成するための第2の駆動機構と、第1及び第2の駆動機構を制御して、第1及び第2の開口が形成されない加熱状態と、第1の開口が形成され、第2の開口が形成されない段取り替え状態と、第1及び第2の開口が形成されるメインテナンス状態とを切り替える制御部とを備える搬送加熱装置である。

目的

この発明の目的は、段取り替え作業時に、作業環境の悪化を防止しつつ温度を急速に低下させることができ、さらに、メインテナンス作業のための状態を提供できる搬送加熱装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被加熱体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の下方に配置された下部炉体と、前記搬送装置の上方に配置されるように、前記下部炉体と対向して配置された上部炉体と、前記下部炉体及び前記上部炉体の間に第1の開口を形成するための第1の駆動機構と、前記下部炉体、前記上部炉体及び前記搬送装置を収納する筐体を構成する下部筐体及びフードと、前記下部筐体及び前記フードの間に第2の開口を形成するための第2の駆動機構と、前記第1及び第2の駆動機構を制御して、前記第1及び第2の開口が形成されない加熱状態と、前記第1の開口が形成され、前記第2の開口が形成されない段取り替え状態と、前記第1及び第2の開口が形成されるメインテナンス状態とを切り替える制御部とを備える搬送加熱装置

請求項2

前記第1の駆動機構と前記第2の駆動機構が単一の駆動機構によって構成され、前記駆動機構によって前記上部炉体が移動され、前記上部炉体の移動量が所定値以上となると前記駆動機構によって前記上部炉体及び前記フードが移動されるようになされた請求項1に記載の搬送加熱装置。

請求項3

前記上部炉体の移動量が所定値以上となると、前記上部炉体及び前記フードを一体に移動させる接触部を有する請求項2に記載の搬送加熱装置。

請求項4

前記上部炉体及び前記フードを垂直方向平行移動させる複数の昇降機構と、単一の駆動手段と前記複数の昇降機構の間に設けられた回転伝達機構とを有する請求項2又は3に記載の搬送加熱装置。

請求項5

前記搬送装置が搬送方向に沿って並列に設けられた複数の搬送コンベアを有する請求項1乃至4の何れかに記載の搬送加熱装置。

請求項6

前記複数の搬送コンベアのそれぞれの間に隔壁が設けられ、前記隔壁が上部隔壁及び下部隔壁が接続位置で分離又は嵌合するようになされた請求項5に記載の搬送加熱装置。

技術分野

0001

この発明は、例えばプリント基板リフローを行うリフロー装置に対して適用できる搬送加熱装置に関する。

背景技術

0002

電子部品又はプリント基板に対して、予めはんだ組成物を供給しておき、リフロー炉の中に基板搬送コンベアで搬送するリフロー装置が使用されている。リフロー装置は、基板を搬送する搬送コンベアと、この搬送コンベアによって被加熱物例えばプリント基板が供給されるリフロー炉本体とを備えている。リフロー炉は、例えば、搬入口から搬出口に至る搬送経路に沿って、複数のゾーンに分割されており、これらの複数のゾーンがインライン状に配列されている。複数のゾーンは、その機能によって、加熱ゾーン冷却ゾーンなどの役割を有する。

0003

リフロー炉本体は上部炉体及び下部炉体を有する。例えば上部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられ、下部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられることによって、はんだ組成物内のはんだを溶融させてプリント基板の電極と電子部品とがはんだ付けされる。リフロー装置では、加熱時の温度を所望の温度プロファイルにしたがって制御することによって、所望のはんだ付けがなされる。

0004

最近では多品種少量生産に対応するために、リフロー装置の温度条件変更作業が頻繁に行われるようになっている。この変更作業(すなわち、段取り替え作業)に要する時間が生産タクトボトルネックになっている。炉体の温度を例えば220℃から200℃へ低下させたい時に時間がかかる問題があった。

0005

従来では炉体上部と炉体を覆うフードが一体に開く構成で一般的である。したがって、炉体及びフードの両方を開けて外気取込み急速に炉体を冷却することは可能である。しかしながら、特に炉内の窒素雰囲気が外部に飛散することにより作業環境生産現場)の悪化、つまり作業者の危険性から炉体及びフードを開けることによる段取り替え作業を行うことができない。特許文献1に記載のものでは、加熱炉の温度降下にかかる時間を短縮化するために、上部カバーを開口することが記載されている。

先行技術

0006

特許第5694546号公報

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献1に記載の構成では、上部カバーのみを開けるので、炉体が断熱材で覆われている最近の構成の場合では、炉内の温度低下に長い時間要する問題があった。

0008

したがって、この発明の目的は、段取り替え作業時に、作業環境の悪化を防止しつつ温度を急速に低下させることができ、さらに、メインテナンス作業のための状態を提供できる搬送加熱装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

この発明は、被加熱体を搬送する搬送装置と、
搬送装置の下方に配置された下部炉体と、
搬送装置の上方に配置されるように、下部炉体と対向して配置された上部炉体と、
下部炉体及び上部炉体の間に第1の開口を形成するための第1の駆動機構と、
下部炉体、上部炉体及び搬送装置を収納する筐体を構成する下部筐体及びフードと、
下部筐体及びフードの間に第2の開口を形成するための第2の駆動機構と、
第1及び第2の駆動機構を制御して、第1及び第2の開口が形成されない加熱状態と、第1の開口が形成され、第2の開口が形成されない段取り替え状態と、第1及び第2の開口が形成されるメインテナンス状態とを切り替える制御部と
を備える搬送加熱装置である。

発明の効果

0010

少なくとも一つの実施形態によれば、下部炉体及び上部炉体間に開口が形成され、筐体及びフード間に開口が形成されない段取り替え状態を形成することによって、安全性を確保しつつ段取り替えに要する時間を短縮でき、さらに、メインテナンス状態も同一の機構で提供が可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。また、以下の説明における例示された効果により本開示の内容が限定して解釈されるものではない。

図面の簡単な説明

0011

この発明を適用できる従来のリフロー装置の概略を示す略線図である。
この発明の第1の実施の形態における昇降機構の説明に用いる斜視図である。
この発明の昇降機構の制御の説明に用いる略線図である。
この発明の昇降機構の制御の説明に用いるブロック図である。
この発明の第1の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第1の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第1の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第2の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第2の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第2の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第3の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第3の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第3の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第4の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第4の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第4の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第5の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第5の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第5の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第6の実施の形態の通常位置の説明に用いる断面面である。
この発明の第6の実施の形態の段取り替え位置の説明に用いる断面図である。
この発明の第6の実施の形態のメインテナンス位置の説明に用いる断面図である。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、この発明を実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
<1.リフロー装置の一例>
<2.第1の実施の形態>
<3.第2の実施の形態>
<4.第3の実施の形態>
<5.第4の実施の形態>
<6.第5の実施の形態>
<7.第6の実施の形態>
<8.変形例>
なお、以下に説明する一実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。

0013

<1.リフロー装置の一例>
図1は、この発明を適用できる従来のリフロー装置101の概略的構成を示す。リフロー装置101は、炉体102と、被加熱物例えば両面に表面実装用電子部品が搭載されたプリント基板(以下、ワークと称する)Wを炉体102内を通過させる搬送コンベア103と、搬送コンベア103の移動経路を規定する回転体105a、105b、105c、105dと、下部筐体104及びフード106を備える。

0014

炉体102は、下部炉体1及び上部炉体2によってワークWを上下から加熱し、加熱後に冷却するためのものである。搬送コンベア103は、シングル搬送の場合は搬送方向に延びる一つの搬送コンベアであり、デュアル搬送の場合は搬送方向に平行して配されている二つの搬送コンベアである。例えば搬送コンベア103として、ローラチェーンが使用されている。リフロー装置101の下部全体を覆う下部筐体104と上部全体を覆うフード106が設けられている。下部筐体104上にフード106が載置され、炉体102の全体が下部筐体104上にフード106によって囲まれて閉空間が形成されている。

0015

ワークWは、搬入口107から炉体102内に搬入された後、搬送コンベア103によって所定速度で矢印方向(図1に向かって左から右方向)へ搬送され、最終的に搬出口108から取り出される。図示しないが、搬入口107の前段には、ワークWを搬入するためのワーク搬入装置が設けられ、搬出口108の後段には、ワークWを外部へ送り出すためのワーク搬出装置が配置されている。

0016

搬入口107から搬出口108に至る搬送経路に沿って、炉体102が例えば9個のゾーンZ1からZ9に順次分割され、これらのゾーンZ1〜Z9がインライン状に配列されている。搬入口107側から7個のゾーンZ1〜Z7が加熱ゾーンであり、搬出口108側の2個のゾーンZ8及びZ9が冷却ゾーンである。冷却ゾーンZ8及びZ9に関連して強制冷却ユニット(図示しない)が設けられている。なお、ゾーン数は、一例であって、他の個数のゾーンを備えても良い。複数のゾーンZ1〜Z9がリフロー時の温度プロファイルにしたがってワークWの温度を制御する。加熱ゾーンZ1〜Z7のそれぞれは、それぞれ送風機を含む下部炉体1及び上部炉体2を有する。

0017

最初の区間が加熱によって温度が上昇する昇温部R1であり、次の区間は温度がほぼ一定のプリヒート予熱)部R2であり、次の区間がリフロー(リフロー)部R3であり、最後の区間が冷却部R4である。昇温部R1は、常温からプリヒート部R2(例えば150℃〜170℃)まで基板を加熱する期間である。プリヒート部R2は、等温加熱を行い、フラックス活性化し、電極、はんだ粉の表面の酸化膜を除去し、また、ワークの加熱ムラをなくすための期間である。リフロー部R3(例えばピーク温度で220℃〜240℃)は、はんだが溶融し、接合が完成する期間である。リフロー部R3では、はんだの溶融温度を超える温度まで昇温が必要とされる。最後の冷却部R4は、急速にプリント基板を冷却し、はんだ組成を形成する期間である。なお、無鉛ハンダの場合では、リフロー部における温度は、より高温(例えば240℃〜260℃)となる。

0018

かかる構成のリフロー装置101では、昇温部R1の温度制御を、主としてゾーンZ1及びZ2が受け持つ。プリヒート部R2の温度制御は、主としてゾーンZ3、Z4及びZ5が受け持つ。リフロー部R3の温度制御は、ゾーンZ6及びZ7が受け持つ。冷却部R4の温度制御は、ゾーンZ8及びゾーンZ9が受け持つ。

0019

<2.第1の実施の形態>
上述したリフロー装置101において、炉体102の上部炉体2が上方に平行移動され、下部炉体1と上部炉体2間に炉体102の搬送方向に沿った両側に炉体内雰囲気排出用の第1の開口が形成される。第1の開口は第1の駆動機構によって形成される。この開口を通じて雰囲気が炉体外に排出され、炉体内の温度を迅速に降下させることができ、段取り替え作業の作業性を向上できる。さらに、メインテナンス時には、上部炉体と下部炉体間の雰囲気排出用の第1の開口に加えて下部筐体104及びフード106間に炉体102の搬送方向に沿った両側にメインテナンス用の第2の開口が形成される。第2の開口は第2の駆動機構によって形成される。メインテナンス用の第2の開口を通じて作業を行い、フラックス除去等のメインテナンス作業がなされる。以下に説明する第1乃至第4の実施の形態において、上部炉体2が所定の高さまで上昇すると、第1の開口が形成され、さらに、上部炉体2がより高い位置まで上昇すると、第2の開口が形成される。すなわち、この構成では、第1の駆動機構と第2の駆動機構が共通の駆動源によって動作される単一の駆動機構の構成とされている。なお、第1の駆動機構と第2の駆動機構を共通の駆動源によって動作させる場合でも、別々の昇降(又は回転)機構を第1及び第2の駆動機構として使用したり、別々の駆動源によって別々の第1及び第2の駆動機構を動作させたりする構成も可能である。

0020

図2は、第1の実施の形態における上部炉体2の上昇のための構成を示す。図2においては、フード106を図示しないが、フードフレームに対して金属板外板)が貼り付けられてフード106が構成される。フード106は炉体102の上方全体を覆う屋根状に例えば角柱部材を組み立てたものである。

0021

炉体102の上部炉体2(2点鎖線で示す)の両側面にそれぞれ2個の連結部としてのブラケット3a,3b,3c及び3d(これらのブラケットを特に区別する必要がない場合は単にブラケット3と称する)が固定されている。連結部としては板状のものに限らず、棒状のものなどを使用してもよい。なお、図2A及び図2Bでは、上部炉体2を矩形箱体として示している。上部炉体2に対してそのワーク搬入側から等距離の位置に2個のブラケット3a及び3cが取り付けられ、そのワーク搬出側から等距離の位置に2個のブラケット3b及び3dが取り付けられる。すなわち、上部炉体2の4隅の近傍にブラケット3が取り付けられる。ブラケット3は、金属板をL字状に加工して水平板垂直板が約90度の角度をなすもので、垂直板が上部炉体2の側面と固定されている。

0022

第1の実施の形態では、上部炉体2が垂直方向に昇降するようになされる。図2Aは上部炉体2が通常位置にある状態(加熱状態)を示す。図2Bは上部炉体2がメインテナンス位置にある状態(メインテナンス状態)を示す。これらの通常位置とメインテナンス位置との間の高さであって、且つフード106が下部筐体104上に載置されて下部筐体104及びフード106が閉じている高さが段取り替え時の位置(段取り替え状態)である。

0023

通常位置(加熱状態)では、下部炉体1及び上部炉体2間が閉じており、炉体側面に第1の開口が形成されない。段取り替え位置(状態)では、下部炉体1及び上部炉体2間が開いており、炉体102の搬送方向に沿った両側に第1の開口が形成される。さらに、メインテナンス位置(状態)ではフードが上方に平行移動され、炉体側面の第1の開口に加えてフードと筐体の間に炉体102の搬送方向に沿った両側に第2の開口が形成される。これらの開口を通じてメインテナンス作業を行うことができる。

0024

段取り替え時の昇降動作によって上部炉体2が平行移動され、メインテナンス時の昇降動作によってフードが平行移動される。平行移動とは上部炉体2又はフードの全ての点が等しい距離移動することである。但し、歯車バックラッシュ等の誤差に起因して通常生じる程度の相違が存在する場合も平行移動と称する。必要に応じて初期的な調整がなされ、上部炉体2又はフードが水平に位置するようになされる。

0025

ブラケット3の水平板の下側に駆動機構としての昇降機構4a,4b,4c,4d(これらの昇降機構を特に区別する必要がない場合は単に昇降機構4と称する)が配置されている。昇降機構4に対して単一の駆動手段としてモータ5が設けられる。モータ5の回転が図示しない制御部によって制御される。炉体102(上部炉体2)はリフロー動作時に非動作時に比較して数ミリ程度熱膨張する。この炉体102の熱膨張によってブラケット3の位置が変化する。この変化を吸収するために、ブラケット3と昇降機構4の取付箇所において、ブラケット3の水平板がスライド可能とされている。

0026

モータ5と昇降機構4との間に、モータ5の駆動力を昇降機構4に伝達するための回転伝達機構部6a,6b,6c,6d(これらの回転伝達機構部を特に区別する必要がない場合は単に回転伝達機構部6と称する)が設けられている。昇降機構4は、台形ねじで構成されたスクリュー軸7a,7b,7c,7d(これらのスクリュー軸を特に区別する必要がない場合は単にスクリュー軸7と称する)と、スクリュー軸7の回転によって昇降する可動支柱8a、8b、8c、8d(これらの可動支柱を特に区別する必要がない場合は単に可動支柱8と称する)を有している。

0027

回転伝達機構部6には回転を伝達するための軸9a,9b,9c,9d(これらの軸を特に区別する必要がない場合は単に軸9と称する)が設けられている。モータ5は、一つの昇降機構例えば昇降機構4aと回転伝達機構部6aを介して結合されている。さらに、昇降機構4dの回転伝達機構部6dに手動回転力を発生するためのハンドル10が取り付けられている。なお、モータ5及び回転伝達機構部6は下部炉体の下側例えばリフロー装置の底部に設置される。下部炉体から離れるほどリフロー時の炉体の熱の影響を受けにくいので、モータ5及び回転伝達機構部6が熱で故障するおそれを低くできる。

0028

回転伝達機構部6aにおいて、モータ5の回転がスクリュー軸7a、軸9a及び9bに伝達される。モータ5の軸とほぼ同一の延長方向を有する軸9aに対しては軸継手カップリング)を介して回転力が伝えられる。モータ5の軸と異なる方向のスクリュー軸7a及び軸9bに対してはかさ歯車を介して回転力が伝えられる。軸9aの回転が回転伝達機構部6bに伝達され、軸9bの回転が回転伝達機構部6cに伝達される。なお、かさ歯車は回転伝達機構の一例であり、ウォームギヤ等の他の機構を使用してもよい。

0029

回転伝達機構部6bにおいて、かさ歯車を介して軸9aの回転がスクリュー軸7b及び軸9dに伝達される。回転伝達機構部6cにおいて、かさ歯車を介して軸9bの回転がスクリュー軸7cに伝達される。回転伝達機構部6dにおいて、かさ歯車を介して軸9dの回転がスクリュー軸7dに伝達される。軸9dに代えて軸9cによって回転を伝達するようにしてもよい。4本の軸9が水平面上で矩形を構成し、ねじれ等に対する強度を増すことができる。

0030

上述したように、回転伝達機構部6aにおいて、モータ5の回転がスクリュー軸7a、軸9a及び軸9bに伝達される。そして(軸9a→回転伝達機構部6b(スクリュー軸7b)→軸9d→回転伝達機構部6d(スクリュー軸7d))の経路と、(軸9b→回転伝達機構部6c(スクリュー軸7c))の経路でモータ5の回転が伝達される。軸9a,9b,9dの回転が同期しているので、4本のスクリュー軸7a〜7dも同期して回転する。

0031

スクリュー軸と噛み合う台形ねじのナットが可動支柱8に取り付けられている。スクリュー軸7の所定方向の回転によってナットが上昇し、反対方向の回転によってナットが下降するため、スクリュー軸7の回転によって可動支柱8が昇降する。このナットに可動支柱8が取り付けられているので、スクリュー軸7の回転によって可動支柱8が昇降する。可動支柱8の上側の端部の支持板がブラケット3の水平板の下面に取り付けられている。上述したように、上部炉体2が熱膨張するので、ブラケット3が変位可能に可動支柱8によって支持される。図2A及び図2Bに示すように、スクリュー軸7の回転によって可動支柱8が昇降すると、上部炉体2が昇降する。図2Aが通常位置を示し、図2Bがメインテナンス時の位置を示す。

0032

スクリュー軸7とナットの噛み合わせの構造は、セルフロック機能を有し、スクリュー軸7の回転が静止した時の可動支柱8の位置が保持される。したがって、モータ5及び回転伝達機構部6にブレーキ機構を設ける必要がない。ブレーキ機構を設けないので、例えば停電時にはハンドル10を回転することによって、スクリュー軸を回転させて上部炉体2が昇降させることができる。すなわち、ハンドル10の回転が(回転伝達機構部6d(スクリュー軸7d)→軸9d→回転伝達機構部6b(スクリュー軸7b)→軸9a→回転伝達機構部6a(スクリュー軸7a)→軸9b→回転伝達機構部6c(スクリュー軸7c))の経路で伝達される。軸9a,9b,9dの回転が同期するので、4本のスクリュー軸7a〜7dが同期して回転する。

0033

回転伝達機構部6の損傷等の理由によって、4本のスクリュー軸7が同期して回転しない場合にはリフロー装置に損傷が与えられるおそれがある。そこで、可動支柱8にスクリュー軸7の回転を監視するために例えば光学式回転検出センサを設けるようにしている。スクリュー軸7の回転の検出の代わりに可動支柱8の昇降を検出するようにしてもよい。4本のスクリュー軸7が全て回転している場合を正常動作として検出し、スクリュー軸7の1本でも正常に回転していない場合(停止及び回転速度の異常)を異常動作として検出する。異常動作の場合には、モータ5を強制的に停止させる。

0034

図3に示すように、可動支柱8の昇降を検出するために、可動支柱8にセンサドグSDが取り付けられ、可動支柱8の昇降方向と平行し、且つ異なる高さの位置にセンサS1,S2,S3が配されている。センサドグSDがセンサS1,S2,S3と接近すると、光学的な検出動作磁気的な検出動作又は静電的な検出動作に基づいて検出信号が発生する。さらに、非接触式に限らず、接触式のものを使用してもよい。一例としてマイクロフォトセンサが使用される。センサS1が例えば生産を行う通常位置と対応して設けられ、センサS2が段取り替え位置と対応して設けられ、センサS3がメインテナンス位置と対応して設けられている。なお、図3では、一つの可動支柱8についてのみ示されているが、全ての可動支柱と関連してセンサが同様に設けられている。また、図3では、回転伝達機構部6としてかさ歯車が示されている。

0035

可動支柱8の昇降動作は、駆動手段としてのモータ5によってなされるので、図4に示すように、モータ5の駆動を制御する制御部31に対して全ての可動支柱と関連するセンサS1,S2,S3の検出信号が供給される。制御部31は、マイクロプロセッサを有し、ソフトウェアにしたがってモータ5の回転を制御する。例えば初期位置からモータ5の回転が開始してセンサS1の検出信号が発生すると、モータ5の回転を停止し、可動支柱8の位置を通常位置とする。入力部32から段取り替え指令が制御部31に供給されると、制御部31はモータ5の回転を開始する。そして、センサS2からの検出信号が得られると、制御部31はモータ5の回転を停止する。さらに、入力部32からメインテナンス指令が制御部31に供給されると、制御部31はモータ5をさらに回転させる。そして、センサS3からの検出信号が得られると、制御部31はモータ5の回転を停止する。制御部31は、センサS1、センサS2及びセンサS3の検出信号同士の時間間隔を測定することによって、可動支柱8の昇降速度を測定することができる。4個の昇降機構の可動支柱8の昇降速度が予め設定した値以上ばらつく場合には、制御部31がモータ5の回転を緊急停止する。なお、図3及び図4に示すモータ5の回転の制御の構成は一例であって、他の構成を使用してもよい。

0036

上述したように、この発明の第1の実施の形態では、駆動手段としてのモータ5が単一であって、4個の昇降機構4が設けられている。この発明と異なり、各昇降機構にモータを設けることも考えうる構成である。しかしながら、このように別々のモータを設けると、モータ間の同期をとることが難しく軸の噛み込みによる昇降不良が発生し、平行移動ができないおそれが高い。さらに、停電時には全てのモータが停止してしまうので、別々に手動で動かすことになり、平行移動が難しい問題がある。したがって、この発明のように、単一の駆動手段によって駆動する構成によって昇降機構の昇降動作を同期させることができ、また、停電時に手動で駆動することができる利点がある。なお、第1の実施の形態における昇降機構と同様の昇降機構が第2乃至第4の実施の形態においても同様に設けられている。

0037

さらに、この発明をシングル搬送に適用した第1の実施の形態について図面を参照して説明する。図5は、加熱ゾーンの一つのゾーンを搬送方向と直交する面で切断した場合の断面を搬入口側から見た断面図である。図5に示すように、下部炉体1と上部炉体2の対向間隙内で、ワークWが、搬送コンベア103上に置かれて搬送される。下部炉体1に当接する上部炉体2の端面には、耐熱性を有するパッキング21a及び21bが設けられている。

0038

下部炉体1に対して弁11aが設けられ、上部炉体2に対して弁11bが設けられている。上部炉体2の上面に逆円錐状突起12a及び12bが形成され、これらの突起12a及び12bが嵌合する孔13a及び13bがフード106のフレームに設けられている。突起12a及び12bの他に昇降機構4a及び4cの位置付近にも突起が設けられている。同様に、孔がフードフレームに形成されている。突起12a及び12bは、上部炉体2がフード106に作用する接触部である。フード106の上部には排気用ダクト14が設けられている。

0039

下部炉体1及び上部炉体2により形成される空間内は、雰囲気ガスである例えば窒素(N2)ガス充満している。なお、雰囲気ガスは窒素(N2)ガスに代えて大気ガスであってもよい。下部炉体1及び上部炉体2は、ワークWに対して熱風(熱せられた雰囲気ガス)を噴出してワークWを加熱する。下部炉体1及び上部炉体2のそれぞれには例えばターボファンの構成の送風機と、ヒータと、熱風が通過する多数の小孔を有するパネル蓄熱部材)からなる加熱ユニットが配されている。なお、この発明では、下部炉体1及び上部炉体2の一方にのみ加熱ユニットを有する構成も可能である。

0040

図5に示す通常位置(加熱状態)では、弁11a及び11bが閉じられており、突起12a及び12bが孔13a及び13bと嵌合していない。下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。フード106は、フードフレームに対して金属板(外板)を貼り付けた構成を有する。パネルの小孔を通過した熱風が、搬送コンベア103によって搬送されるワークWに対して上側から吹きつけられる。下部炉体1内にも同様の加熱ユニットが設けられ、ワークWに対して下側から熱風が吹きつけられる。

0041

段取り替え時には、昇降機構4によって上部炉体2が上方に平行移動され、上部炉体2の移動量が所定値以上になると孔13a及び13bに突起12a及び12bが嵌合し、さらに上部炉体2が上昇することによって、図6に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1a及びS1bが形成される。また、弁11a及び11bが開かれる。開口S1a及びS1bを通じて冷気が炉内に導入され、矢印で示すように、弁11a及び11bを通じて炉内の熱い雰囲気ガスが炉外へ排出され、さらに、ダクト14を通じて外部へ排出される。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排気、並びに外気の吸気を速く行うことができる。

0042

メインテナンス時には、昇降機構4によって段取り替え時の位置よりもさらに上方に上部炉体2及びフード106が平行移動され、図7に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1a及びS1bと、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2a及びS2bを通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。弁11a及び11bは閉じた状態とされている。

0043

<3.第2の実施の形態>
この発明をシングル搬送に適用した場合の第2の実施の形態について図8図9及び図10を参照して説明する。図8に示すように、下部炉体1及び上部炉体2の当接位置付近の炉体外にダクト15a及び15bが設けられる。ダクト15a及び15bは、断面が逆C字状のもので、その開口が下部炉体1及び上部炉体2の当接位置(パッキング21a及び21bの位置)に対向している。ダクト15a及び15bが炉体102の延長方向に沿って設けられており、ダクト15a及び15b内を通って炉内の雰囲気ガスが外部に放出されるようになされている。第1の実施の形態における弁11a及び11bは、第2の実施の形態では設けられていないが、必要であれば、弁を設けてもよい。

0044

図8に示す通常位置(加熱状態)では、下部炉体1及び上部炉体2が閉じている。突起12a及び12bが孔13a及び13bと嵌合していない。下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。フード106は、フードフレームに対して金属板(外板)を貼り付けた構成を有する。パネルの小孔を通過した熱風が、搬送コンベア103によって搬送されるワークWに対して上側から吹きつけられる。下部炉体1内にも同様の加熱ユニットが設けられ、ワークWに対して下側から熱風が吹きつけられる。

0045

段取り替え時には、昇降機構4によって上部炉体2が上方に平行移動され、上部炉体2の移動量が所定値以上になると、孔13a及び13bに突起12a及び12bが嵌合し、さらに上部炉体2が上昇することによって、図9に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1a及びS1bが形成される。開口S1a及びS1bはダクト15a及び15bの開口と通じている。したがって、矢印で示すように、開口S1a及びS1b、並びにダクト15a及び15bを通じて炉内の熱い雰囲気ガスをダクト14を経由して外部へ排出する。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排出を速く行うことができる。

0046

メインテナンス時には、昇降機構4によって段取り替え時の位置よりもさらに上方に上部炉体2及びフード106が平行移動され、図10に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1a及びS1bと、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2a及びS2bを通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。

0047

<4.第3の実施の形態>
さらに、この発明をデュアル搬送に適用した第3の実施の形態について説明する。図11は、加熱ゾーンの一つのゾーンを搬送方向と直交する面で切断した場合の断面を搬入口側から見た断面図である。図11に示すように、下部炉体1と上部炉体2の対向間隙内で、ワークWaが、搬送コンベア103a上に置かれて搬送され、ワークWbが、搬送コンベア103b上に置かれて搬送される。下部炉体1に当接する上部炉体2の端面には、耐熱性を有するパッキング21a及び21bが設けられている。

0048

下部炉体1に対して弁11a及び11cが設けられ、上部炉体2に対して弁11b及び11dが設けられている。弁11a及び11bが搬送コンベア103aが配される空間と外側空間の間の気体の流れの制御のために設けられ、弁11c及び11dが搬送コンベア103bが配される空間と外側空間の間の気体の流れの制御のために設けられている。上部炉体2の上面に逆円錐状の突起12a及び12bが形成され、これらの突起12a及び12bが嵌合する孔13a及び13bがフード106のフレームに設けられている。突起12a及び12bの他に昇降機構4a及び4cの位置付近にも突起が設けられている。同様に、孔がフードフレームに形成されている。フード106の上部には排気用のダクト14が設けられている。

0049

下部炉体1及び上部炉体2内に、第1の搬送コンベア103aと第2の搬送コンベア103bとが平行して設けられている。これらの搬送コンベア間に設けられた隔壁によって、炉体内の空間が第1の搬送コンベア103a側の空間と、第2の搬送コンベア103b側の空間に仕切られている。隔壁は、上部炉体側の上部隔壁18aと下部炉体側の下部隔壁18bとにより構成されている。

0050

隔壁は、例えば、断熱作用を有するものである。上部隔壁18a及び下部隔壁18bは、例えばそれぞれ内部にガスが導入される空間を有する2枚の金属板状体(例えば、ステンレス板等)が対向するものである。上部隔壁18a及び下部隔壁18bの対向する対向端部の一方は先細り形状とされ、他方は開放形状とされている。先細り形状とされた一方の対向端部は、開放形状とされた他方の対向端部に嵌合/分離可能とされている。

0051

下部炉体1、上部炉体2、上部隔壁18a及び下部隔壁18bによって形成される搬送コンベア103a側の空間では、上部炉体2内の加熱ユニット及び下部炉体1内の加熱ユニットがワークWaに対して熱風(熱せられた雰囲気ガス)を噴出してワークWaを加熱する。下部炉体1及び上部炉体2には例えばターボファンの構成の送風機と、ヒータと、熱風が通過する多数の小孔を有するパネル(蓄熱部材)からなる加熱ユニットがそれぞれ設けられている。搬送コンベア103b側の空間においては同様の加熱ユニットによってワークWbが加熱される。

0052

図11に示す通常位置(加熱状態)では、下部炉体1及び上部炉体2が閉じている。弁11a乃至11dが閉じられており、突起12a及び12bが孔13a及び13bと嵌合していない。下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。フード106は、フードフレームに対して金属板(外板)を貼り付けた構成を有する。パネルの小孔を通過した熱風が、搬送コンベア103a及び103bによってそれぞれ搬送されるワークWa及びWbに対して上側から吹きつけられる。下部炉体1内にも同様の加熱ユニットが設けられ、ワークWa及びWbに対して下側から熱風が吹きつけられる。

0053

段取り替え時には、昇降機構4によって上部炉体2が上方に平行移動され、孔13a及び13bに突起12a及び12bが嵌合し、さらに上部炉体2が上昇することによって、図12に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1a及びS1bが形成される。また、弁11a乃至11dが開かれる。開口S1a及びS1bを通じて冷気が炉内に導入され、矢印で示すように、弁11a乃至11dを通じて炉内の熱い雰囲気ガスが炉外へ排出され、さらに、ダクト14を通じて外部へ排出される。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排気、並びに外気の吸気を速く行うことができる。

0054

メインテナンス時には、昇降機構4によって段取り替え時の位置よりもさらに上方に上部炉体2及びフード106が平行移動され、図13に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1a及びS1bと、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2a及びS2bを通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。弁11a及び11bは閉じた状態とされている。

0055

<5.第4の実施の形態>
さらに、この発明をデュアル搬送に適用した第4の実施の形態について図14図15及び図16を参照して説明する。図14に示すように、下部炉体1及び上部炉体2の当接位置付近の炉体外にダクト15a及び15bが設けられる。ダクト15a及び15bは、断面が逆C字状のもので、その開口が下部炉体1及び上部炉体2の当接位置(パッキング21a及び21bの位置)に対向している。ダクト15a及び15bが炉体102の延長方向に沿って設けられており、ダクト15a及び15b内を通って炉内の雰囲気ガスが外部に放出されるようになされている。第3の実施の形態における弁11a乃至11dは、第2の実施の形態では設けられていないが、必要であれば、弁を設けてもよい。

0056

図14に示す通常位置(加熱状態)では、下部炉体1及び上部炉体2が閉じている。突起12a及び12bが孔13a及び13bと嵌合していない。下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。フード106は、フードフレームに対して金属板(外板)を貼り付けた構成を有する。パネルの小孔を通過した熱風が、搬送コンベア103a及び103bによってそれぞれ搬送されるワークWa及びWbに対して上側から吹きつけられる。下部炉体1内にも同様の加熱ユニットが設けられ、ワークWa及びWbに対して下側から熱風が吹きつけられる。

0057

段取り替え時には、昇降機構4によって上部炉体2が上方に平行移動され、孔13a及び13bに突起12a及び12bが嵌合し、さらに上部炉体2が上昇することによって、図15に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1a及びS1bが形成される。開口S1a及びS1bはダクト15a及び15bの開口と通じている。したがって、矢印で示すように、開口S1a及びS1b、並びにダクト15a及び15bを通じて炉内の熱い雰囲気ガスが外部へ排出される。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排出を速く行うことができる。

0058

メインテナンス時には、昇降機構4によって段取り替え時の位置よりもさらに上方に上部炉体2及びフード106が平行移動され、図16に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1a及びS1bと、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2a及びS2bを通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。このように炉体の延長方向に沿った両側の開口を通じてメインテナンス作業を行うことができるので、デュアル搬送のように、幅が広いリフロー装置のメインテナンス作業が容易となる利点がある。

0059

<6.第5の実施の形態>
この発明の第5の実施の形態について図17図18及び図19を参照して説明する。第5の実施の形態は、シングル搬送であって片側ヒンジ機構を備えるものである。上部炉体2がヒンジ部22によって回転自在に支持される。フード106がヒンジ部23によって回転自在に支持される。ヒンジ部22及び23が同一の側に配置されている。

0060

ヒンジ部22が設けられていない側の上部炉体2の側面にブラケット24が取り付けられる。スクリュー軸25及び可動支柱26からなる駆動機構が設けられ、可動支柱26の端部がブラケット24を押し上げることによって上部炉体2の片側が持ち上げられる。上部炉体2の上面に突起12が設けられ、フード106の上面から下方(内方)に向かって突出する規制板16が設けられている。さらに、第1の実施の形態と同様に、弁11a及び11bが下部炉体1及び上部炉体2のそれぞれに設けられている。

0061

図17に示す通常位置(加熱状態)では、弁11a及び11bが閉じられており、下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。フード106は、フードフレームに対して金属板(外板)を貼り付けた構成を有する。パネルの小孔を通過した熱風が、搬送コンベア103によって搬送されるワークWに対して上側から吹きつけられる。下部炉体1内にも同様の加熱ユニットが設けられ、ワークWに対して下側から熱風が吹きつけられる。

0062

段取り替え時には、駆動機構の可動支柱26によって上部炉体2がヒンジ部22を支点として回転される。所定角度まで上部炉体2が回転すると、図18に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1が形成される。また、弁11a及び11bが開かれる。矢印で示すように、開口S1を通じて冷気が炉内に導入され、弁11a及び11bを通じて炉内の熱い雰囲気ガスが炉外へ排出され、さらに、ダクト14を通じて外部へ排出される。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排気、並びに外気の吸気を速く行うことができる。

0063

メインテナンス時には、駆動機構の可動支柱26によって上部炉体2がヒンジ部22を支点としてより大きい角度で回転され、突起12が規制板16と当接し、フード106がヒンジ部23を支点として回転されて図19に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1と、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2を通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。弁11a及び11bは閉じた状態とされている。

0064

<7.第6の実施の形態>
この発明の第6の実施の形態について図20図21及び図22を参照して説明する。第6の実施の形態は、第5の実施の形態と同様にシングル搬送であって片側ヒンジ機構を備えるものである。上部炉体2がヒンジ部22によって回転自在に支持される。フード106がヒンジ部23によって回転自在に支持される。ヒンジ部22及び23が同一の側に配置されている。

0065

第5の実施の形態と相違する点は、接触部としてローラ17を備える点である。ある角度以上上部炉体2が回転すると、ローラ17がフード106の上部内面に当接してフード106を上に押し上げる。その結果、フード106と下部筐体104の間に開口が形成され、メインテナンス作業が可能とされる。なお、接触部として突起、ローラ等を設けずに、上部炉体2の天板自身でフード106を上昇又は回転させるようにしてもよい。

0066

図20に示す通常位置(加熱状態)では、弁11a及び11bが閉じられており、下部筐体104上にフード106が載置されており、下部炉体1上にパッキング21a及び21bを介在させて上部炉体2が載置されている。下部炉体1及び上部炉体2のそれぞれの加熱ユニットによって、搬送コンベア103によって搬送されるワークWに対して熱風が吹きつけられ、リフローがなされる。

0067

段取り替え時には、駆動機構の可動支柱26によって上部炉体2がヒンジ部22を支点として回転される。所定角度まで上部炉体2が回転すると、図21に示す段取り替え時の位置(段取り替え状態)とされる。この位置において、下部炉体1と上部炉体2との間に炉体102の搬送方向に沿った第1の開口S1が形成される。また、弁11a及び11bが開かれる。ローラ17がフード106の上部内面と当接していない。矢印で示すように、開口S1を通じて冷気が炉内に導入され、弁11a及び11bを通じて炉内の熱い雰囲気ガスが炉外へ排出され、さらに、ダクト14を通じて外部へ排出される。したがって、作業者が働いている場所に対しては炉内の雰囲気ガスが排出されず、安全性を保ちつつ、炉内の温度を迅速に低下させることができる。この場合、加熱ユニットの送風機を回転させることによって炉内の雰囲気ガスの排気、並びに外気の吸気を速く行うことができる。

0068

メインテナンス時には、駆動機構の可動支柱26によって上部炉体2がヒンジ部22を支点としてより大きい角度で回転され、ローラ17がフード106の上部内面と当接し、フード106がヒンジ部23を支点として回転されて図22に示す位置(メインテナンス状態)とされる。この位置において、下部炉体1及び上部炉体2間に炉体102の延長方向に沿って形成された開口S1と、下部筐体104とフード106との間に炉体102の延長方向に沿って形成された第2の開口S2を通じて内部の清掃等のメインテナンス作業を行うことができる。弁11a及び11bは閉じた状態とされている。

0069

<8.変形例>
以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、この発明は、片側ヒンジ機構のデュアル搬送のリフロー装置に対しても適用することができる。また、複数の昇降機構間の回転伝達機構としては軸以外にチェーンを使用するようにしてもよい。また、昇降機構の個数は、上述した実施の形態以外の数を設けてもよい。さらに、上述した実施の形態では上部炉体を移動させる第1の駆動機構とフードを移動させる第2の駆動機構が単一の駆動機構によって構成されている。しかしながら、第1の駆動機構と第2の駆動機構を別々に設けて、上部炉体が所定量移動したことを検出してからフードの移動を開始するようにしてもよい。さらに、リフロー装置に限らず、樹脂硬化のための加熱装置等に対しても適用できる。

0070

また、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

0071

W,Wa,Wb・・・ワーク
1・・・下部炉体
2・・・上部炉体
3,3a〜3d・・・ブラケット
4,4a〜4d・・・昇降機構
5・・・モータ
6,6a〜6d・・・回転伝達機構部
7,7a〜7d・・・スクリュー軸
8,8a〜8d・・・可動支柱
9,9a〜9d・・・軸
10・・・ハンドル
11a,11b,11c,11d・・・弁
12a,12b・・・突起
13a,13b・・・孔
14・・・ダクト
15a,15b・・・ダクト
18a・・・上部隔壁
18b・・・下部隔壁
22,23・・・ヒンジ部
101・・・リフロー装置
102・・・炉体
103,103a,103b・・・搬送コンベア
106・・・フード

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