JP4298772B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送コンベアを冷却するための技術である。

高温のワークを搬送する場合は、熱に強いチェーンコンベアのような構造を用いるか、搬送系に冷却機構を備える必要性がある。
これは、搬送コンベアが高温となると、搬送コンベアに用いられているベアリングや駆動装置に用いられる潤滑油やグリースが劣化しやすくなるためである。よって、熱が伝導する部分に潤滑油やグリースが用いられている場合、熱が伝達しにくくなるように冷却する必要がある。もちろん、潤滑油やグリースだけでなく、熱に弱い部材や機器が取り付けられている部分に熱が伝導する虞がある場合も、冷却するか、熱が伝達しないように断熱材を設ける必要がある。

また、搬送コンベアが高温になると、作業者が近づけない、作業環境が悪化するなどのデメリットもある。
したがって、冷却手段を備えている搬送コンベアは、従来から存在する。
例えば、特許文献１乃至特許文献３に示される冷却方法がある。
特許文献１には、鋼片搬送装置の冷却技術が開示されている。搬送用ローラの支持部であるローラテーブルに冷却水を通すための冷却装置が設けられ、ローラテーブルや台車への熱伝達が妨げられるような構成になっている。

特許文献２には、搬送装置の冷却技術が開示されている。真空チャンバ内に設置されたベースと、ベース上に固定されたリニアテーブルと、リニアテーブルをガイドするリニアガイドと、ベースに備えられた冷媒の循環路と受熱面とを備えており、リニアテーブルからの熱伝達を受熱面で行い、その受熱面を冷媒で冷却するため、熱によるリニアガイドの変形等を避けることが可能となる構成となっている。
特許文献３には、堅型炉の冷却技術が開示されている。堅型炉の筒状ケースを構成する壁部の内部に冷媒を流通させるためのケース内冷媒流通路が設けられており、外部の熱から内部に備える測定装置を守ることが可能となっている。

特開平１０−８５８２１号公報 特開平１１−１１４７４５号公報 特開２００５−２３３８０９号公報

しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に示すような冷却技術を用いて搬送コンベアを冷却するには、以下に説明するような課題があると考えられる。
ワークを加熱、搬送するにあたり、加熱炉内に搬送コンベアを設けなければならない場合がある。このような場合、搬送コンベアの駆動機構は加熱炉の外に設けることで熱対策されることが多い。
しかし、搬送コンベアが搬送用ローラを用いたローラコンベアである場合、搬送され加熱されるワークに接触する部分に、加熱されたワークから熱が伝達され、ワークを搬送する搬送用ローラや搬送コンベア自体が高温になってしまう。
このため、特許文献１乃至特許文献３に示すように、搬送コンベアに冷媒を通すための冷媒流路を形成し、内部に冷媒を通すことで冷却することが考えられる。

ところで、搬送用ローラには、摺動性を向上させる目的でベアリングなどの部材が使われており、搬送ローラを駆動するためには駆動機構が必要である。これら摺動部を潤滑するためには潤滑油やグリース等の潤滑剤を用いる必要がある。しかし、耐熱性の潤滑剤を用いても２００度前後が使用限界となるため、それ以上の温度になってしまう場合には冷却を行う必要がある。
だが、単純に特許文献１乃至特許文献３に示すように、ワークを搬送するフレームに冷媒流路を直線上に形成しただけでは、搬送用ローラを保持するローラテーブルの冷却は行えても、搬送用ローラ自身の冷却は行えない。また、搬送用ローラが加熱し、熱膨張してしまうとワークが蛇行する原因となり、搬送コンベア上でワークが詰まってしまう虞がある。

そして、冷却効率が悪ければ、前述したように搬送用ローラからベアリングや駆動機構など摺動部に熱が伝わり、潤滑油やグリースを劣化させてしまう虞もある。
また、ベアリングや駆動機構への熱の伝達によって、例えばベアリング自身の熱膨張による変形や歪みの発生でベアリングの性能が低下したり、駆動機構に用いられているベルトやチェーンの伸びを生じたりするなどの問題が発生するために、ワークの搬送に影響を及ぼす虞もある。
つまり、特許文献１乃至特許文献３に記載されるような方法では加熱炉内での搬送コンベア冷却には冷却性能が不十分であると考えられる。

対策としては、セラミックスを用いた無潤滑ベアリング等を用いることも考えられる。しかし、セラミックス製のベアリングではコストが高くなる上、衝撃が加わる虞のある部分に用いることは好ましくないため、搬送コンベアに用いることはあまり現実的ではない。
また、そもそも熱に強いチェーンコンベアのような構造を用いることも考えられるが、ハンダ付けのような異物を嫌う加工法の場合には、異物が出るような構造は好ましくない。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、搬送コンベアを効率的に冷却することが可能な搬送部冷却方法、及び搬送装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明による搬送部冷却方法は以下のような特徴を有する。
（１）ワークを搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの一部を覆い前記ワークの加熱を行う加熱炉と、前記搬送コンベアを冷却する冷却機構と、を備え、前記搬送コンベアを前記冷却機構によって冷却する搬送部冷却方法において、
前記ワークを搬送する前記搬送コンベアに、前記ワークに接触して前記ワークの搬送を行う搬送用ローラが備えられ、前記冷却機構として、前記搬送用ローラの外周を囲い、前記搬送用ローラの外周の一部を突出させる開口部を有するローラ冷却部材が備えられ、前記加熱炉の熱によって加熱した前記搬送用ローラを、前記ローラ冷却部材で冷却することを特徴とする。

（２）（１）に記載の搬送部冷却方法において、
前記ローラ冷却部材の内部には、前記搬送用ローラの円弧に沿って形成される冷却用パイプが保持され、前記冷却用パイプの内部に冷媒が循環されることを特徴とする。

（３）（２）に記載される搬送部冷却方法において、
前記ローラ冷却部材が複数枚の板部材で構成され、前記板部材は、前記冷却用パイプを挟んで前記ワークの搬送方向と平行に配置されることを特徴とする。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の搬送部冷却方法において、
前記搬送用ローラは、前記ワークと接触する外周部と、前記外周部と空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部と、前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部と、からなることを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明による搬送装置は以下のような特徴を有する。
（５）ワークを搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの一部を覆い前記ワークの加熱を行う加熱炉と、前記搬送コンベアを冷却する冷却機構と、を備え、前記搬送コンベアを前記冷却機構によって冷却する搬送装置において、
前記ワークを搬送する前記搬送コンベアに、前記ワークに接触して前記ワークの搬送を行う搬送用ローラが備えられ、前記冷却機構として、前記搬送用ローラの外周を囲い、前記搬送用ローラの外周の一部を突出させる開口部を有するローラ冷却部材が備えられていることを特徴とする。

（６）（５）に記載の搬送装置において、
前記ローラ冷却部材の内部には、前記搬送用ローラの円弧に沿って形成される冷却用パイプが保持され、前記冷却用パイプの内部に冷媒が循環されることを特徴とする。

（７）（６）に記載の搬送装置において、
前記ローラ冷却部材が複数枚の板部材で構成され、前記板部材は、前記冷却用パイプを挟んで前記ワークの搬送方向と平行に配置されることを特徴とする。

（８）（５）乃至（７）のいずれか１つに記載の搬送装置において、
前記搬送用ローラは、前記ワークと接触する外周部と、前記外周部と空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部と、前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部と、からなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明による搬送部冷却方法により、以下のような作用、効果が得られる。
まず、（１）に記載される発明は、ワークを搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの一部を覆いワークの加熱を行う加熱炉と、搬送コンベアを冷却する冷却機構と、を備え、搬送コンベアを冷却機構によって冷却する搬送部冷却方法において、ワークを搬送する搬送コンベアに、ワークに接触してワークの搬送を行う搬送用ローラが備えられ、冷却機構として、搬送用ローラの外周を囲い、搬送用ローラの外周の一部を突出させる開口部を有するローラ冷却部材が備えられ、加熱炉の熱によって加熱した搬送用ローラを、ローラ冷却部材で冷却するものである。

このような搬送用ローラを用いた搬送コンベアをワークの搬送に使用する場合、加熱炉内では、加熱されたワークとの接触部分から搬送用ローラへの入熱と、外気から搬送用ローラへの入熱が考えられる。
このため、ワークを搬送する一部が突出するように搬送用ローラの外周をローラ冷却部材で覆い、例えばローラ冷却部材を熱容量の大きな金属とすれば、搬送用ローラへの外気からの入熱を抑えることができる。また、ワークとの接触によって入ってくる熱は、ローラ冷却部材の温度を搬送用ローラよりも低くすることで、搬送用ローラを冷却することが可能となる。

このように搬送コンベアを構成することで、搬送用ローラの冷却効率を高め、摺動部への熱伝達を極力抑えることが可能となる。
摺動部への熱伝達が抑えられれば、潤滑油やグリースの劣化を抑えることが可能となり、設備の高寿命化を図ることが可能となる。

また、（２）に記載される発明は、（１）に記載の搬送部冷却方法において、ローラ冷却部材の内部には、搬送用ローラの円弧に沿って形成される冷却用パイプが保持され、冷却用パイプの内部に冷媒が循環されるものである。
冷却用パイプを搬送用ローラの円弧に沿って形成する、例えば、冷却用パイプを蛇行させて曲げ、搬送用ローラの円弧に沿った任意の形状に形成することで、搬送用ローラの表面に対する冷却用パイプの対応面積が広く確保できる。このため、搬送用ローラの直近に、外周に沿って備えられた冷却用パイプによって、搬送用ローラを効率的に冷却することが可能である。

また、（３）に記載の発明は、（２）に記載される搬送部冷却方法において、ローラ冷却部材が複数枚の板部材で構成され、板部材は、冷却用パイプを挟んでワークの搬送方向と平行に配置されるものである。
したがって、板部材を重ねることでローラ冷却部材の熱容量を確保すると共に、冷却用パイプを確実に保持することが可能である。
ローラ冷却部材の熱容量は、搬送コンベアの冷却能力に影響する。ローラ冷却部材の熱容量が大きい方が、搬送用ローラの冷却に有利である。基本的にはローラ冷却部材の体積に比例して熱容量は大きくなるので、板部材を複数枚用いることで所望の熱容量を確保することが可能となる。
そして、冷却用パイプは搬送用ローラの外形に沿って曲げられているため、板部材と板部材の間に冷却用パイプを挟んで保持するような構成である方が、確実に保持でき、安価に仕上げられる。

また、（４）に記載の発明は、（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の搬送部冷却方法において、搬送用ローラは、ワークと接触する外周部と、外周部と空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部と、外周部と内周部とを接続するリブ部と、からなるものである。
ワークと接触する外周部からの熱はリブ部を通過して内周部へ伝わることとなり、リブ部の断面積を小さくすれば、伝熱量を低くすることができる。その結果、回転軸に設けられるベアリングや駆動機構に熱が伝わりにくくなる。

また、このような特徴を有する本発明による搬送装置により、以下のような作用、効果が得られる。
まず、（５）に記載される発明は、ワークを搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの一部を覆いワークの加熱を行う加熱炉と、搬送コンベアを冷却する冷却機構と、を備え、搬送コンベアを冷却機構によって冷却する搬送装置において、ワークを搬送する搬送コンベアに、ワークに接触してワークの搬送を行う搬送用ローラが備えられ、冷却機構として、搬送用ローラの外周を囲い、搬送用ローラの外周の一部を突出させる開口部を有するローラ冷却部材が備えられるものである。
したがって、搬送用ローラの直近に、搬送用ローラの外周を囲って備えられたローラ冷却部材によって、（１）に記載の搬送部冷却方法と同様に、搬送用ローラを効率的に冷却可能な搬送装置を提供することができる。

また、（６）に記載される発明は、（５）に記載の搬送装置において、ローラ冷却部材の内部には、搬送用ローラの円弧に沿って形成される冷却用パイプが保持され、冷却用パイプの内部に冷媒が循環されるものである。
したがって、（２）に記載の搬送部冷却方法と同様に、搬送用ローラの直近に、搬送用ローラの外周に沿って備えられた冷却用パイプによって、搬送用ローラを効率的に冷却することが可能である。

また、（７）に記載される発明は、（６）に記載の搬送装置において、ローラ冷却部材が複数枚の板部材で構成され、板部材は、冷却用パイプを挟んでワークの搬送方向と平行に配置されるものである。
したがって、冷却用パイプをローラ冷却部材の内部に保持する際の加工が容易になり、板部材を重ねることによって、ローラ冷却部材の熱容量を確保することができるので、（３）に記載の搬送部冷却方法と同様に、搬送用ローラを効率的に冷却可能な搬送装置を提供することができる。

また、（８）に記載される発明は、（５）乃至（７）のいずれか１つに記載の搬送装置において、搬送用ローラは、ワークと接触する外周部と、外周部と空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部と、外周部と内周部とを接続するリブ部と、からなるものである。
したがって、外周部と内周部を接続するリブ部の断面積を小さくすれば、外周部から内周部への伝熱量が減り、（４）に記載の搬送部冷却方法と同様に、回転軸に設けられるベアリングや駆動機構に熱が伝わりにくくなる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の構成について説明する。
図１には、搬送装置１０の断面図を示す。また、図２には、搬送装置１０に備える搬送用コンベア２０の平面図を示す。
搬送装置１０には、加熱炉１３と、搬送用コンベア２０と、ハロゲンヒータ３０が備えられている。
加熱炉１３は主に、炉本体であるチャンバ１４と加熱装置であるハロゲンヒータ３０とで構成される。チャンバ１４内は、石英ガラス板１１により２分割され、石英ガラス板１１の上方が加熱室１６、下方が減圧室１５となる。この減圧室１５側にハロゲンヒータ３０が固定されて設けられる。
加熱室１６の内部は、図示しないシャッターで外部と遮蔽された後、例えば窒素などの不活性ガス雰囲気とされる。

ハロゲンヒータ３０は、石英ガラス管の中にハロゲンガスを充満し内部にタングステンフィラメントを用いた一般的なもので、赤外線を放射することでワークを加熱することができる。加熱炉１３で加熱されるワークはインバータ部品５０であり、加熱することでインバータ部品５０のハンダ付けを行うことができる。
ハロゲンヒータ３０は、前述の通り加熱炉１３の下部に備えられる石英ガラス板１１に隔離された減圧室１５に固定されている。搬送用コンベア２０と隔離されることで、ゴミなどがハロゲンヒータ３０に入り込むことを防止することができる。また、減圧室１５には例えば窒素などの不活性ガスを充填し、ハロゲンヒータ３０が劣化しにくいように配慮することが望ましい。

図３には、搬送装置１０の一部を拡大した断面図を示す。搬送用コンベア２０の断面図である。また、図４には、搬送用コンベア２０を拡大した斜視図を示す。
加熱炉１３の内部に設けられる搬送用コンベア２０は、いわゆるローラコンベアであり、複数用意された搬送用ローラ２１を回転させることで、搬送用ローラ２１に接触して支持されるキャリアパレット４０を、搬送用ローラ２１の回転方向に前進させることができる。具体的にはキャリアパレット４０の両側縁部（段差部）が、搬送用ローラ２１上に載置され、搬送用ローラ２１にて支持されている。キャリアパレット４０及びインバータ部品５０の重量によって、一定の力が搬送用ローラ２１に加わっているので、搬送用ローラ２１が回転すれば摩擦によって、回転方向にキャリアパレット４０を搬送可能となる。

このキャリアパレット４０は、インバータ部品５０を固定して搬送が可能なパレットであり、加熱炉１３内の温度に耐えられるように、アルミニウム合金等の金属で形成されている。キャリアパレット４０の中央部、すなわちインバータ部品５０を載せる部分には、貫通穴が空けられており、減圧室１５に備えられたハロゲンヒータ３０がインバータ部品５０に赤外線を照射可能に構成されている。
加熱炉１３のチャンバ１４は、インバータ部品５０の搬送方向上流側にキャリアパレット４０の搬入口を、インバータ部品５０の搬送方向下流側にキャリアパレット４０の搬出口を備える。チャンバ１４の加熱室１６における下部には、キャリアパレット４０の搬入口からキャリアパレット４０の搬出口にわたり、インバータ部品５０の搬送方向に沿って左右対称に１列ずつ搬送用コンベア２０が設けられている。搬送用コンベア２０に備えられる搬送用ローラ２１の位置は、図１又は図３に示されるように、石英ガラス板１１から離れた位置に配置されている。

搬送用ローラ２１は、回転軸２３の一端に固定され、回転軸２３の中間部周りには、駆動用プーリー２２が取り付けられている。回転軸２３は隔壁２４と支持壁２７に設けられたベアリングによって回転可能に保持されている。
回転軸２３に取り付けられた駆動用プーリー２２は、搬送用ローラ２１よりも外側に配置されている。これは、駆動用プーリー２２にかけられるベルト２６が樹脂製であるため、耐熱性に劣るためである。加熱炉１３の内部は加熱効率も考えてコンパクトであることが望ましいが、駆動用プーリー２２及びベルト２６は、可能な限り外側に配置されることが望ましい。
駆動用プーリー２２は、ベルト２６によって伝えられる加熱炉１３の外部に取り付けられたモータ１２の回転を、回転軸２３に伝えている。したがって、駆動用プーリー２２の回転によって、回転軸２３に固定される搬送用ローラ２１も回転する。

図５に、搬送用ローラ２１の断面図を示す。また、図６に、搬送用ローラ２１がキャリアパレット４０を搬送する様子を示す。
搬送用ローラ２１は、キャリアパレット４０と接する外周部２１ａと、回転軸２３に接続する内周部２１ｂと、外周部２１ａと内周部２１ｂとを接続するリブ部２１ｃとからなる。外周部２１ａと内周部２１ｂとは、３カ所に空間２１ｄを形成することで、リブ部２１ｃによって支えられる状態となっている。
搬送用ローラ２１の材料にはステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４が用いられている。ＳＵＳ３０４に限らず、他の材料を用いて搬送用ローラ２１を形成しても良い。ただし、加熱炉１３内は高温になるため、酸化されにくく、水素脆性を避けるために内部に炭素を含まない材質が好ましい。
また、リブ部２１ｃと空間２１ｄとの割合について、搬送用ローラ２１がキャリアパレット４０を搬送するにあたって支障が無い程度に空間２１ｄを広くすることが望ましい。

図７に、ローラ冷却部材２５の斜視図を示す。また、図８にローラ冷却部材２５の分解斜視図を示す。
ローラ冷却部材２５は、図４に示すように、隣り合う搬送用ローラ２１同士の間を埋め、搬送用ローラ２１の外周の大部分を覆うように設けられている。
ローラ冷却部材２５は、冷却板部材２５ａと、冷却用パイプ２５ｂと、間隔板部材２５ｃと、からなる。いずれの部品も、材料には無酸素銅、例えばＣ１０２０を用いて形成している。材料については必ずしも無酸素銅である必要はないが、熱伝導率の高いものを選定することが望ましい。
冷却板部材２５ａは、搬送用ローラ２１の外形に沿った円弧状の開口穴２５ｄを備える板材である。この開口穴２５ｄの開口部が、ローラ冷却部材２５の開口部２５ｅを形成する。図６に示すように搬送用ローラ２１と冷却板部材２５ａを組み合わせて配置した場合、搬送用ローラ２１のローラ面の一部がローラ冷却部材２５の開口部２５ｅから突出される。例えば、搬送用ローラ２１が開口部２５ｅから１ｍｍ程度突出するように配置される。開口部２５ｅから突出する搬送用ローラ２１のローラ面に、キャリアパレット４０が載置される。また、搬送用ローラ２１の外径に対して１ｍｍ程度オフセットした寸法としている。

間隔板部材２５ｃは、隣り合う冷却板部材２５ａの間にスペーサとして挟まれる部材であり、隣り合う搬送用ローラ２１の間に配置される。
冷却板部材２５ａと冷却板部材２５ａの間には、冷却用パイプ２５ｂが挟んで固定される。冷却用パイプ２５ｂはパイプ材であり、その内部を冷媒が循環する。冷却用パイプ２５ｂは図８に示されるように、蛇行して湾曲するように形成されている。この湾曲部分は搬送用ローラ２１の外周に沿って曲げられている。
冷却用パイプ２５ｂの形状は、具体的にはローラ冷却部材２５として組み立てられる間隔板部材２５ｃがくる位置が山側になり、冷却機構として搬送用コンベア２０に組み付けられた際に搬送用ローラ２１がくる位置が谷側となるように、湾曲して形成される。
そして、冷却パイプ２５ｂは、図４に示すように冷媒冷却循環手段４５に接続されている。この冷媒冷却循環手段４５は、熱交換器を用いて冷媒を冷却する機能を有しており、例えばチラーユニットなどを用いることが考えられる。

第１実施形態は上記のような構成を備えるので、以下に説明するような作用を示す。
加熱炉１３に備えられた搬送用コンベア２０は、加熱炉１３の外部に備えられる図示しない搬送コンベアから、キャリアパレット４０に乗せられたインバータ部品５０を、加熱炉１３内部に搬送し、加熱されたインバータ部品５０を搬出する。
ワークは車載用のインバータ部品５０であり、インバータ部品５０に実装する電子部品のハンダ付けを行う必要がある。このため、加熱炉１３の前工程でインバータ部品５０の上面にハンダ箔が乗せられ、その上に電子部品が配置される。
キャリアパレット４０は、回転する搬送用ローラ２１にて支持され、搬送される。したがって、キャリアパレット４０に乗せられたインバータ部品５０は、加熱炉１３の内部に搬送される。

図９に、加熱炉１３のハロゲンヒータ３０による熱の放射を模式的に表した図を示す。また、図１０に、キャリアパレット４０から搬送用ローラ２１への熱の伝わり方を表す図を示す。黒い矢印が加熱を示し、白抜きの矢印が冷却を示す。
加熱室１６の内部の所定の位置に位置決めされたインバータ部品５０は、ハロゲンヒータ３０によって赤外線が照射されることで加熱される。ハンダの融点は２２０℃程度であるため、インバータ部品５０は３００℃程度にまで温められる。
その結果、インバータ部品５０に接触しているキャリアパレット４０もハロゲンヒータ３０からの放射を受けて加熱されると共に、インバータ部品５０から熱伝達されてインバータ部品５０の温度に近い温度まで上昇する。
このため、キャリアパレット４０に接している搬送用ローラ２１も、キャリアパレット４０との接触部分から熱が伝達される。

そこで、この搬送用ローラ２１を冷却する目的で、ローラ冷却部材２５が設けられ、ローラ冷却部材２５の冷却用パイプ２５ｂの内部には冷媒が流される。
搬送用ローラ２１は、ローラ冷却部材２５に一定の隙間を空けて外周を囲まれている。この隙間は１ｍｍ程度であり、ローラ冷却部材２５の冷却用パイプ２５ｂには冷媒が流されて、低い温度に保たれているので、図１０に示すように搬送用ローラ２１とローラ冷却部材２５の間で温度勾配が生じ、搬送用ローラ２１の熱はローラ冷却部材２５により、Ｎ_２等の不活性ガスを介して間接的に熱が奪われることになる。

また、搬送用ローラ２１の外周の大部分がローラ冷却部材２５に囲まれている点も、搬送用ローラ２１の過熱を防止する効果がある。
ハロゲンヒータ３０による加熱は、赤外線の照射によるものであるため、赤外線が照射されると対象物の温度が上がりやすい。搬送用ローラ２１の外周の大部分をローラ冷却部材２５で囲むことで、搬送用ローラ２１の外周面からの入熱は、キャリアパレット４０との接触部分と、加熱された雰囲気ガスと搬送用ローラ２１との接触部分（ローラ側面）とに絞ることが可能であるので、熱が入力されるルートを最小限に抑えることが可能である。

また、搬送用ローラ２１は、外周部２１ａと内周部２１ｂがリブ部２１ｃで接続されている図５及び図６に示すような構造となっており、外周部２１ａに伝わった熱は、リブ部２１ｃを通って内周部２１ｂに伝えられることになる。
リブ部２１ｃの部分が細くなるように空間２１ｄを大きく形成していれば、リブ部２１ｃの熱伝達効率は低下し、外周部２１ａに熱が留まりやすくなるため、より効率的にローラ冷却部材２５での冷却が行える。
また、空間２１ｄを設けることで、搬送用ローラ２１の表面積を増やすことができ、この点も搬送用ローラ２１の冷却に寄与している。

ローラ冷却部材２５の構造については、内部に冷却用パイプ２５ｂを数本通すことで、より冷却効率を狙った構造となっている。冷却用パイプ２５ｂは、搬送用ローラ２１の外形に合わせて曲げられている。このように曲げることで、接触面積が広くなり、冷却効率を向上させることができる。また、材料に熱伝導率の高い部材を用いていることで、冷却効率を向上させている。
こうして、ローラ冷却部材２５によって、不活性ガスを介して間接的に（非接触で）搬送用ローラ２１を冷却し、搬送用ローラ２１の温度上昇を抑えている。
加熱炉１３内は、温度を上昇させるために、加熱炉１３に備えられる図示しないシャッターを下ろすので、搬送用コンベア２０も加熱されやすくなるが、ローラ冷却部材２５の冷却用パイプ２５ｂに冷媒を通すことによって、十分に冷却することができる。

加熱炉１３で加熱されたインバータ部品５０は、キャリアパレット４０に乗せられて、搬送用コンベア２０の働きによって、加熱炉１３内から搬出される。そして、図示しない搬送装置１０の下工程のコンベア上で冷却されて、加熱炉１３内で加熱されて溶融したハンダ箔が凝固して、インバータ部品５０に電子部品がハンダ付される。

第１実施形態は、上記構成及び作用を示すので、以下に説明する効果を奏する。
第１の効果として、搬送用ローラ２１を効率的に冷却することが可能である点が挙げられる。
インバータ部品５０を搬送する搬送用コンベア２０と、搬送用コンベア２０の一部を覆いインバータ部品５０の加熱を行う加熱炉１３と、搬送用コンベア２０を冷却する冷却機構と、を備え、搬送用コンベア２０を冷却機構によって冷却する搬送部冷却方法において、インバータ部品５０を搬送する搬送用コンベア２０に、インバータ部品５０に接触してインバータ部品５０の搬送を行う搬送用ローラ２１が備えられ、冷却機構として搬送用ローラ２１の外周を囲い、搬送用ローラ２１の外周の一部を突出させる開口部２５ｅを有するローラ冷却部材２５が備えられ、加熱炉１３の熱によって加熱した搬送用ローラ２１を、ローラ冷却部材２５で冷却するものである。
また、ローラ冷却部材２５の内部には、搬送用ローラ２１の円弧に沿って形成される冷却用パイプ２５ｂが保持され、内部に冷媒が循環されている。

搬送用ローラ２１の冷却は、ローラ冷却部材２５に備える冷却用パイプ２５ｂの内部に冷媒を流すことで行われる。
上述したように、冷却用パイプ２５ｂは、搬送用ローラ２１の外形に沿って曲げられており、より多くの面積の冷却板部材２５ａに触れさせ、単位体積あたりの水量を増やすことで、より冷却効率を向上することができる。
出願人の調査では、インバータ部品５０を３００℃まで加熱する場合、冷却無しでは搬送用ローラ２１の温度が１５０℃程度まで達するのに対して、ローラ冷却部材２５で冷却することで搬送用ローラ２１の温度を８０℃以下に抑えることができることを出願人は確認している。

課題で記載した通り、搬送用ローラ２１から、回転軸２３及び駆動用プーリー２２に熱が伝わった場合、潤滑系や駆動系に悪影響を及ぼす虞がある。
回転軸２３を保持しているベアリングは、潤滑剤として潤滑油又はグリースを用いているが、潤滑剤は高温になるほど劣化しやすい。したがって、極力低温に保つことが望ましい。もちろん、高温になれば潤滑剤又はグリースどころかベアリングそのものも変形し、転がり抵抗が増大してしまう虞がある。
また、駆動用プーリー２２にかけられているベルト２６は樹脂製であり、耐熱性の高い素材でも伸びたり変形したりするなどの悪影響が出る虞がある。

また、搬送用ローラ２１自身が熱膨張することで、キャリアパレット４０の蛇行が懸念される。搬送用ローラ２１の全てが均等に膨張すれば問題ないが、片側の搬送用ローラ２１だけ熱膨張するなどして、左右に備える搬送用ローラ２１の径が変化したりすると、キャリアパレット４０が蛇行する虞がある。蛇行することで、加熱炉１３の内部でキャリアパレット４０が詰まってしまうなどライン停止に陥ると、生産性が低下するため搬送用ローラ２１自身の温度上昇も避けることが望ましい。
しかし、このような問題も第１実施形態によれば、搬送用ローラ２１をローラ冷却部材２５によって冷却することで、搬送用ローラ２１を効率的に冷却することが可能であり、潤滑系及び駆動系の潤滑剤の劣化や、ベアリングや回転軸２３の膨張による転がり抵抗の増大を防ぎ、搬送用ローラ２１の膨張によるキャリアパレット４０の蛇行を抑えることが可能となる。

また、第２の効果として、冷却板部材２５ａを重ねて冷却用パイプ２５ｂを挟み込む方式を用いることで、ローラ冷却部材２５を容易に形成することが可能になる。
ローラ冷却部材２５が複数枚の冷却板部材２５ａで構成され、冷却板部材２５ａは、冷却用パイプ２５ｂを挟んでキャリアパレット４０の搬送方向と平行に配置され、重ねられるので、冷却用パイプ２５ｂを内部に備えるローラ冷却部材２５を容易に形成可能である。
冷却用パイプ２５ｂは、搬送用ローラ２１を効果的に冷却するために、搬送用ローラ２１の外周に合わせて蛇行するように曲げて形成されている。このような流路をローラ冷却部材２５内に加工することは非常に困難である。
したがって、ローラ冷却部材２５内に複数の湾曲部を持つ流路を形成するために、管材を予め所定の形状に曲げて冷却用パイプ２５ｂを形成し、冷却板部材２５ａで挟むような構造をとることで、容易にローラ冷却部材２５を形成できるようになる。
また、メンテナンス等に関しても冷却用パイプ２５ｂがセパレートできるような構造である方が、交換等が可能となるため望ましい。

また、第３の効果として、搬送用ローラ２１の外周部２１ａの熱が内周部２１ｂに伝わりにくくなっていることで、より冷却効率を高められる点が挙げられる。
搬送用ローラ２１は、キャリアパレット４０と接触する外周部２１ａと、外周部２１ａと空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部２１ｂと、外周部２１ａと内周部２１ｂとを接続するリブ部２１ｃと、からなるので、インバータ部品５０を乗せたキャリアパレット４０と接触する外周部２１ａからの熱はリブ部２１ｃを通過して内周部２１ｂへ伝わることとなり、リブ部２１ｃの断面積を小さくすれば、伝熱量を少なくすることができるので、回転軸２３に設けられるベアリングや駆動機構に熱がより伝わりにくくなる。

ローラ冷却部材２５の冷却効率を上げると共に、搬送用ローラ２１の外周部２１ａから内周部２１ｂへの熱伝達効率を下げることで、回転軸２３を支えるベアリングの潤滑剤や、駆動用プーリー２２にかけられているベルト２６の劣化を防ぐ効果をより高めることが可能となる。
なお、搬送用コンベア２０には、隔壁２４が用意されており、ベアリングを備えて回転軸２３を保持すると同時に、ハロゲンヒータ３０からの赤外線の照射を防ぐ働きをするので、ベルト２６に直接赤外線が当たることを防ぐ効果がある。

（第２実施形態）
図１１に、第２実施形態の搬送装置１０の模式断面図を示す。
第２実施形態と第１実施形態は、ほぼ同じ構成であるが、駆動機構の構成が若干異なる。第２実施形態では、搬送用コンベア２０の駆動に駆動用プーリー２２ではなく、スプロケット３５とチェーン３６を用いている。そして、ローラ冷却部材２５の上部に防塵壁２８を用意している。なお、防塵壁２８は、隔壁２４の上部であっても良い。また、隔壁２４を延長することで、防塵壁２８としても良い。
すなわち、駆動力を伝達する方法として、第１実施形態では駆動用プーリー２２とベルト２６を用いているが、第２実施形態はこれに代えてスプロケット３５とチェーン３６を備え、防塵壁２８を用意している。

一般的に、駆動用プーリー２２とベルト２６の組み合わせの方が、スプロケット３５とチェーン３６の組み合わせよりも低発塵な機構が期待できる。しかしながら、スプロケット３５とチェーン３６を用いた構成の方が、コストダウンが期待できるほか、熱に強く、長寿命化が期待できる。
そして、スプロケット３５とチェーン３６の問題点である発塵についても、防塵壁２８を設けることで、インバータ部品５０側へ塵が行きにくいように構成することが可能である。
第２実施形態の効果は、第１実施形態とほぼ同じである。ただし、上述したようにコストダウンやメンテナンス面でのメリットは期待できる。

（第３実施形態）
第３実施形態は第１実施形態の構成とほぼ同じである。ただし、ローラ冷却部材２５の構成が若干異なる。
図１２に、第３実施形態のローラ冷却部材２５の斜視図を示す。
第３実施例のローラ冷却部材２５は、冷却板部材２５ａに機械加工で冷却水路用溝２５ｇを形成し、もう一枚の冷却板部材２５ａを重ねて冷却水路用溝２５ｇを塞ぎ、これらの構成を適宜複数重ねることで、冷却水路用溝２５ｇを第１実施形態に示した冷却用パイプ２５ｂの代わりとしている。また、重ね合わせるもう一枚の冷却板部材２５ａにも冷却水路用溝２５ｇを形成するようにしても良い。
シール性の確保が容易ではないと言う課題はあるものの、ローラ冷却部材２５の熱容量を大きくできるメリットがある。

以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態ではインバータ部品５０のハンダ付けに加熱炉１３を用い、搬送用コンベア２０を冷却しているが、異なるワークに適用することを妨げない。また、加熱炉１３の内部だけでなく、搬送装置１０の下工程での冷却に用いることを妨げない。
また、本実施形態に示している材料についても、特にこれに限定されるものではない。

第１実施形態の、搬送装置１０の断面図を示している。 第１実施形態の、搬送装置１０に備える搬送用コンベア２０の平面断面図を示している。 第１実施形態の、搬送装置１０の一部を拡大した断面図を示している。 第１実施形態の、搬送用コンベア２０を拡大した斜視図を示している。 第１実施形態の、搬送用ローラ２１の断面図を示している。 第１実施形態の、搬送用ローラ２１がキャリアパレット４０を搬送する様子を示している。 第１実施形態の、ローラ冷却部材２５の斜視図を示している。 第１実施形態の、ローラ冷却部材２５の分解斜視図を示している。 第１実施形態の、ハロゲンヒータ３０からの熱の伝達を示している。 第１実施形態の、キャリアパレット４０から搬送用ローラ２１への熱の伝達を示している。 第２実施形態の、搬送装置１０の模式断面図を示している。 第３実施形態の、ローラ冷却部材２５の斜視図を示している。

符号の説明

１０ 搬送装置
１１ 石英ガラス板
１２ モータ
１３ 加熱炉
１５ 減圧室
２０ 搬送用コンベア
２１ 搬送用ローラ
２１ａ 外周部
２１ｂ 内周部
２１ｃ リブ部
２１ｄ 空間
２２ 駆動用プーリー
２３ 回転軸
２４ 隔壁
２５ ローラ冷却部材
２５ａ 冷却板部材
２５ｂ 冷却用パイプ
２５ｃ 間隔板部材
２６ ベルト
２７ 支持壁
３０ ハロゲンヒータ
４０ キャリアパレット
５０ インバータ部品

Claims (2)

1. ワークを搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの一部を覆い前記ワークの加熱を行う加熱炉と、前記搬送コンベアを冷却する冷却機構と、を備え、前記搬送コンベアを前記冷却機構によって冷却する搬送装置において、
   前記ワークが搬送する前記搬送コンベアに、前記ワークに接触して前記ワークの搬送を行う複数の搬送用ローラを備え、
   前記搬送用ローラは、前記ワークと接触する外周部と、前記外周部と空間を挟んで内側に設けられ、回転軸が取り付けられる内周部と、前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部とで構成され、
   前記冷却機構が、前記搬送用ローラの外周を囲い、前記搬送用ローラの外周の一部を突出させる開口部を有するローラ冷却部材を備え、
   前記ローラ冷却部材は、前記ワークの搬送方向に沿って配列される複数の前記搬送用ローラの円弧に沿って蛇行して湾曲形成される冷却用パイプを、複数枚の板部材間にそれぞれ挟んで配置して構成される、
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置において、
   前記冷却機構が、前記冷却用パイプの内部に冷媒を供給し循環させる冷媒冷却循環手段を備えることを特徴とする搬送装置。

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