專利名稱：熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理裝置，對電漿顯示用玻璃基板等平板狀脆性被處理物，在中空的搬送路徑內(nèi)進行加熱處理、退伙處理及冷卻處理等熱處理。
背景技術(shù)：
作為對電漿顯示用玻璃基板等平板狀脆性被處理物進行熱處理的方式，載置(setter)方式為一般所現(xiàn)有。在載置方式的熱處理中，將被處理物載置于稱為載置玻璃(setter glass)的高強度耐熱用厚板載臺上，通過多個搬送滾柱的旋轉(zhuǎn)，將其在爐內(nèi)的搬送路徑內(nèi)搬送(參照，例如專利文獻1)。
例如，在對被處理物為寬度1460mm、長度1030mm、厚度2.8mm的玻璃基板熱處理時，一般使用寬度1600mm、長度1200mm、厚度5mm的載置玻璃。
載置方式必須加熱及冷卻熱容量比被處理物還要大的載置玻璃，因此消耗能量大，加熱及冷卻時間亦變長。
因此，現(xiàn)有為響應(yīng)節(jié)省能源及小型化的要求，提案有不使用載置玻璃的無載置方式的熱處理。在無載置方式的熱處理中，因為直接將被處理物載置于搬送滾柱上搬送，因而不需要加熱及冷卻大熱容量的載置玻璃，消耗能量變小，且使加熱及冷卻區(qū)域縮小。
(專利文獻1)日本專利特開2004-293877號公報發(fā)明內(nèi)容玻璃基板等具有脆性的平板狀被處理物，在熱處理中有時會在爐內(nèi)破裂。在熱處理中，被處理物發(fā)生破裂時，在載置方式的熱處理中，被處理物仍停留在載置器上，但在無載置方式的熱處理中，一部份被處理物會從多個搬送滾柱間落下至下方。所落下的一部份被處理物，若比從底面的內(nèi)部構(gòu)件至搬送面的距離還要大，有可能從多個搬送滾柱之間突出于搬送面的上方，而妨礙后續(xù)被處理物的搬送。
因此，有必要提早檢測到被處理物在爐內(nèi)的破裂，而停止被處理物的搬送，以將落下的一部份被處理物除去。但是，當(dāng)欲對破裂的一部分被處理物的落下進行光學(xué)檢測時，因破裂的一部份被處理物的落下位置和大小等不固定，于是有必要沿被處理物的搬送路徑配置多個傳感器，故使成本上升。另外，亦有光學(xué)傳感器無法確實檢測例如玻璃基板等，具透光性的被處理物落下的情況。
本發(fā)明的目的在于提供一種無載置方式的熱處理裝置，能以廉價成本提早且確實地檢測在爐內(nèi)發(fā)生的被處理物破裂。
本發(fā)明的熱處理裝置，具備有外壁構(gòu)件、多個搬送滾柱、多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件、露出部、振動檢測手段及控制手段。外壁構(gòu)件覆蓋在搬送被處理物的搬送路徑的周圍。多個搬送滾柱在沿搬送路徑的多個位置中分別支撐成可自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件沿搬送路徑配置在多個搬送滾柱的下方。露出部從多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件中的至少一個，貫通外壁構(gòu)件而露出外部。振動檢測手段配置于露出部，且從露出部檢測在搬送路徑搬送之中，被處理物的一部份落下至內(nèi)側(cè)構(gòu)件而產(chǎn)生的振動，并將檢測信號輸出。控制手段根據(jù)檢測信號控制搬送滾柱的滾動，以防止落下的被處理物的一部分與后續(xù)搬送的被處理物互相接觸。
根據(jù)該構(gòu)成，位于沿搬送路徑配置的多個搬送滾柱的下方的內(nèi)側(cè)構(gòu)件，其一部份貫通外壁構(gòu)件而露出外部，并于該露出部配置有振動檢測手段。因此，在爐內(nèi)被處理物破裂而被處理物的一部分落下至搬送滾柱的下方時，因與被處理物的一部分抵接而在內(nèi)側(cè)構(gòu)件產(chǎn)生的振動，向爐外的露出部傳播并由振動檢測手段所檢測。根據(jù)檢測到振動的振動檢測手段的檢測信號，控制搬送滾柱的驅(qū)動，可防止落下的被處理物的一部分與后續(xù)搬送的被處理物發(fā)生接觸。
另外，沿搬送路徑至少具備加熱區(qū)域、退火區(qū)域及冷卻區(qū)域，在多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件之中，可以至少在配置于退火區(qū)域中的內(nèi)側(cè)構(gòu)件上具有露出部。
根據(jù)該構(gòu)成，至少配置在退火區(qū)域的內(nèi)側(cè)構(gòu)件所產(chǎn)生的振動，可通過在爐外的露出部由振動檢測手段檢測出。因此，能在被處理物容易破裂的退火區(qū)域中，檢測內(nèi)側(cè)構(gòu)件的振動。
更進一步，控制手段在振動檢測手段檢測出振動時，在多個搬送滾柱之中，使搬送路徑中，配置在產(chǎn)生振動的內(nèi)側(cè)構(gòu)件上游側(cè)的范圍的搬送滾柱停止驅(qū)動。
根據(jù)該構(gòu)成，對位在因破裂的被處理物的一部分落下而產(chǎn)生振動的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的上游側(cè)的被處理物停止搬送，而能防止落下的被處理物的一部分與其后續(xù)搬送而來的被處理物間發(fā)生抵接，可防止被處理物的破損擴大。
另外，在振動檢測手段檢測出振動時，控制手段根據(jù)檢測信號判別落下的被處理物的大小，是否足夠露出搬送滾柱的上面?zhèn)龋瑑H在判斷出落下的被處理物為可突出搬送面的上面的大小時，停止對搬送滾柱的驅(qū)動。
根據(jù)該構(gòu)成，僅在判別出落下的被處理物的一部分大小，足以露出搬送滾柱的上面?zhèn)葧r，停止對搬送滾柱的驅(qū)動。因此，在落下的被處理物的一部分較小，不影響其后續(xù)搬送的被處理物的情況下，繼續(xù)搬送被處理物。
根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置，能在爐內(nèi)被處理物破裂而被處理物的一部分落下至搬送滾柱的下方的情況，通過肇因于被處理物的一部分的抵接，在內(nèi)側(cè)構(gòu)件上產(chǎn)生而后往爐外的露出部傳播的振動，以廉價成本提早且確實地進行檢測。另外，根據(jù)檢測出振動的振動檢測手段的檢測信號，控制對搬送滾柱的驅(qū)動，能防止落下的被處理物的一部分與在其后續(xù)搬送的被處理物間發(fā)生抵接。


圖1(A)、(B)是表示本發(fā)明實施形態(tài)的熱處理裝置10的構(gòu)成的關(guān)鍵部的側(cè)面剖視圖及正面剖視圖。
圖2是表示熱處理裝置10中的熱處理內(nèi)容的一例。
圖3是表示熱處理裝置10中的控制部6構(gòu)成的一例的方塊圖。
圖4是表示CPU61處理步驟的一例的流程圖。
圖5表示通過振動傳感器4檢測振動狀態(tài)的實驗結(jié)果的一例。
符號說明2 搬送滾柱4 振動傳感器(振動檢測手段)5 露出部6 控制部(控制手段)10 熱處理裝置11～14 外壁構(gòu)件20 被處理物31～34 耐熱玻璃(內(nèi)側(cè)構(gòu)件)具體實施方式
圖1(A)及(B)是表示本發(fā)明實施形態(tài)中，熱處理裝置10的構(gòu)成的關(guān)鍵部的側(cè)面剖視圖及正面剖視圖。熱處理裝置10作為一例，對電漿顯示用玻璃基板(被處理物20)進行無載置方式的熱處理。熱處理裝置10具備有外壁構(gòu)件11～14、搬送滾柱2、耐熱玻璃31～34、振動傳感器4、及搬送馬達24。
外壁構(gòu)件11～14由隔熱材料構(gòu)成，并分別覆蓋搬送被處理物20的搬送路徑的上面、下面及左右側(cè)面。外壁構(gòu)件11至少在其內(nèi)側(cè)面配備有未圖式的加熱器。各外壁構(gòu)件11～14沿箭頭X所示的搬送路徑分割成多個區(qū)域。
耐熱玻璃31～34，作為本發(fā)明的內(nèi)側(cè)構(gòu)件，分別配置成覆蓋于外壁構(gòu)件11～14的爐內(nèi)面?zhèn)?。耐熱玻?1～34防止從外壁構(gòu)件11～14脫離的塵埃附著至被處理物20上。各耐熱玻璃31～34沿搬送路徑分割成多個區(qū)域。
搬送滾柱2配置在沿搬送路徑的各多個位置中。搬送滾柱2，其的兩端部貫通外壁構(gòu)件13及外壁構(gòu)件14暨耐熱玻璃33及耐熱玻璃34，并在左側(cè)面?zhèn)燃坝覀?cè)面?zhèn)鹊臓t外通過軸承21、22支撐成可自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在搬送滾柱2右側(cè)面的爐外處露出的端部上固定有鏈輪(sprocket)23。搬送馬達24的旋轉(zhuǎn)通過鏈條25傳達至鏈輪23。
多個耐熱玻璃32，并非黏接支撐于外壁構(gòu)件12上，而是除外壁構(gòu)件13、14的下部及中間位置外，以非接觸的方式支撐，以避免對其他構(gòu)件傳播振動，而將耐熱玻璃32(內(nèi)側(cè)構(gòu)件)內(nèi)的振動衰減抑制為最小限度。但是，當(dāng)振動的衰減不成為問題時，亦可黏接支撐。
于多個耐熱玻璃32的各個左側(cè)面的端部處，延伸而形成從左側(cè)外壁構(gòu)件13露出于爐外的露出部5。各個露出部5上安裝有作為振動檢測手段的振動傳感器4。振動傳感器4檢測發(fā)生在耐熱玻璃32之后，往露出部5傳播的振動，并輸出檢測信號。
圖2表示熱處理裝置10中熱處理內(nèi)容的一例。熱處理裝置10將被處理物20從爐內(nèi)搬送路徑的一端搬送至另一端，在此間對被處理物20施行第一均熱處理、第二均熱處理、退火處理及冷卻處理。
第一均熱處理將被處理物20例如加熱至350℃的狀態(tài)維持20分鐘。第二均熱處理將被處理物20例如加熱至600℃的狀態(tài)維持30分鐘。退火處理使被處理物20花費1小時而冷卻至400℃。冷卻處理使被處理物20于約50分鐘冷卻至常溫。
圖3是表示熱處理裝置10中控制部6構(gòu)成的一例的方塊圖。作為本發(fā)明控制手段的控制部6在具有ROM(只讀存儲器)62及RAM(隨機存取內(nèi)存)63的CPU(中央處理器)61之外，尚連接有A/D轉(zhuǎn)換器64、馬達驅(qū)動器65等而構(gòu)成。
A/D轉(zhuǎn)換器64的配備數(shù)量與振動傳感器4相等，并于多個A/D轉(zhuǎn)換器64上分別連接有振動傳感器4。各A/D轉(zhuǎn)換器64將振動傳感器4的檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)而輸入至CPU61。
CPU61，一邊參照從A/D轉(zhuǎn)換器64輸入的檢測信號，一邊按照ROM62存儲的程序?qū)Ⅱ?qū)動數(shù)據(jù)輸出至馬達驅(qū)動器65。
馬達驅(qū)動器65上連接有搬送馬達24。馬達驅(qū)動器65根據(jù)從CPU61輸出的驅(qū)動數(shù)據(jù)驅(qū)動搬送馬達24。
圖4是表示CPU61的處理的流程圖。在對被處理物20熱處理時，CPU61通過馬達驅(qū)動器65驅(qū)動搬送馬達24(S1)。因此，被處理物20在爐內(nèi)沿搬送路徑被搬送。
在執(zhí)行熱處理中，CPU61判別多個振動傳感器4的任一個是否檢測到振動(S2)。當(dāng)振動傳感器4的任一個檢測到振動時，CPU61停止驅(qū)動搬送馬達24(S3)。
在除去落下物而指示再次開始處理之時，及多個振動傳感器4的任一個皆未檢測到振動時，驅(qū)動搬送馬達24并持續(xù)被處理物20的搬送，直到有結(jié)束處理的指示。(S4、S5)熱處理裝置10在不使用載置玻璃的狀態(tài)下，使被處理物20直接載置于搬送滾柱2而在爐內(nèi)搬送。當(dāng)在爐內(nèi)搬送中的被處理物20破裂而其一部份從搬送滾柱2落下至下方時，耐熱玻璃32因被處理物20的一部分的抵接而產(chǎn)生振動，該振動傳播至露出部5。因此，能判斷出在露出部5配備有檢測出振動的振動傳感器4的耐熱玻璃32所在區(qū)域中，發(fā)生被處理物20破裂，其一部份從搬送滾柱2落下。
在自搬送滾柱2落下的物比較大時，落下物的一部分突出于搬送面上方，若置的不理，則與后續(xù)搬送的被處理物20發(fā)生沖撞。當(dāng)振動傳感器4的任一個檢測到振動之際，即停止搬送馬達24驅(qū)動，由此停止被處理物20在搬送路徑中移動，故能防止后續(xù)搬送的被處理物20與落下物沖撞而發(fā)生破損。
另外，亦可于CPU61配備顯示手段，使CPU61將檢測到振動的振動傳感器4所配置的位置顯示于顯示手段中。可正確特定落下物的位置而使除去作業(yè)容易。亦可于各個振動傳感器4附近分別配設(shè)顯示燈等顯示手段，通過最接近檢測到振動的振動傳感器4的顯示手段來進行顯示。
圖5表示通過振動傳感器4檢測振動狀態(tài)的實驗結(jié)果一例。在圖中可明顯看出，配置于耐熱玻璃32的露出部5的振動傳感器4的輸出電壓(檢測信號)，隨落下至其耐熱玻璃32的破片變大而增加。此外，該輸出電壓與外力作用于熱處理裝置10整體時、熱處理裝置10本身的振動時、破片落下至鄰接的耐熱玻璃上時，振動傳感器4所輸出的電壓，皆有很大的差異。
因此，從振動傳感器4的輸出電壓，能判別落下至安裝有振動傳感器4的露出部5的耐熱玻璃32的破片大小。
但是，因處理溫度差異而造成的輸出電壓差異雖小，但輸出電壓依被處理物20的形狀和厚度、底面的耐熱玻璃32的大小和支撐狀態(tài)、落下高度等差異的諸條件而變化，所以應(yīng)適當(dāng)設(shè)定最適合的臨界值。
在從被處理物20落下的破片十分小時，完全落下至耐熱玻璃32上，不會與后續(xù)搬送的被處理物20發(fā)生沖撞。在從被處理物20落下的破片比較大時，其一部份突出至搬送滾柱2的上側(cè)，因此與后續(xù)搬送的被處理物20發(fā)生沖撞。
因此，亦可僅在從振動傳感器4的輸出電壓判斷出碎片比較大時，在S5中停止搬送馬達24的驅(qū)動?？蓛H在被處理物20所產(chǎn)生的破裂對后續(xù)被處理物20的熱處理帶來妨礙時中斷熱處理作業(yè)，在對后續(xù)被處理物20的熱處理不造成妨礙時，繼續(xù)進行熱處理作業(yè)。
更進一步，從振動傳感器4的輸出電壓，能正確檢測破片已落下至具備安裝有振動傳感器4的露出部5的耐熱玻璃32上。
因此，對分割搬送路徑而成的多個區(qū)域，由搬送馬達24分別同時提供其所包含的每個搬送滾柱2的旋轉(zhuǎn)，亦可在S5處理中僅停止配置于檢測到振動的振動傳感器4的區(qū)域的上游側(cè)區(qū)域的搬送滾柱2的旋轉(zhuǎn)。因被處理物20在從落下物所存在的區(qū)域繼續(xù)往下游側(cè)搬送，所以在爐內(nèi)搬送中的被處理物20之中，能對不可能與落下物發(fā)生沖撞的被處理物20適當(dāng)完成熱處理。
另外，在上述實施形態(tài)中，包含在同一狀態(tài)下驅(qū)動的多個搬送滾柱2的同一個區(qū)域，與各振動傳感器4所配置的區(qū)域劃分未必一致。搬送滾柱2的配置位置與振動傳感器4的配置位置可以相互不同的基準設(shè)定。該情況下，預(yù)先決定搬送滾柱2的配置位置與振動傳感器4的配置位置的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系在任一個振動傳感器4檢測到振動之際，可決定應(yīng)被控制驅(qū)動的上游側(cè)的搬送滾柱2。
此處，所謂上游側(cè)的搬送滾柱2，意味搬送有可能受到被處理物20的一部分落下影響的其它被處理物20之中的搬送滾柱2，不一定意味搬送滾柱2對振動傳感器4位在實體性地上游側(cè)。因此，在被處理物20的一部分落下之際，對檢測到振動的振動傳感器4的配置位置實體性地位在下游側(cè)的搬送滾柱2，亦可停止其旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種熱處理裝置，其特征在于具備有，外壁構(gòu)件，其覆蓋在搬送被處理物的搬送路徑的周圍；多個搬送滾柱，其在沿上述搬送路徑的多個位置中分別支撐成可自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)；多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件，其沿上述搬送路徑配置在上述多個搬送滾柱的下方；露出部，其從上述多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件中的至少一個，貫通上述外壁構(gòu)件而露出外部；振動檢測手段，為配置于上述露出部的振動檢測手段，其檢測在上述搬送路徑搬送之中，被處理物的一部份落下至上述內(nèi)側(cè)構(gòu)件而產(chǎn)生的振動，并將檢測信號輸出；及，控制手段，其根據(jù)上述檢測信號控制上述搬送滾柱的滾動，以防止落下的被處理物的一部分與后續(xù)搬送的被處理物互相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其中，沿上述搬送路徑至少具備有加熱區(qū)域、退火區(qū)域及冷卻區(qū)域；上述露出部在上述多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件之中，至少具備于上述退火區(qū)域中所配置的內(nèi)側(cè)構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱處理裝置，其中，上述控制手段，具備有進行停止處理的構(gòu)成，在上述振動檢測手段檢測出振動時，在上述多個搬送滾柱之中，對配置在上述搬送路徑，位于產(chǎn)生上述振動的上述內(nèi)側(cè)構(gòu)件更上游側(cè)的范圍的搬送滾柱使其停止驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理裝置，其中，上述控制手段具備如下的構(gòu)成在上述振動檢測手段檢測出振動時進行判別處理，其根據(jù)上述檢測信號判別落下至上述多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件的任一個的被處理物的一部分的大小，是否足以露出上述多個搬送滾柱的上面?zhèn)?；僅在上述判斷處理中判斷出落下的被處理物的一部分的大小，足以露出上述多個搬送滾柱的上面?zhèn)葧r，進行上述停止處理。
全文摘要
本發(fā)明提供熱處理裝置，在進行無載置方式的熱處理時，能以廉價成本提早且確實地檢測在爐內(nèi)發(fā)生的被處理物破裂。使沿搬送路徑配置在搬送滾柱(2)的下方的多個耐熱玻璃(32)的一部份露出爐外作為露出部(5)，并配置振動傳感器(4)于該露出部(5)。根據(jù)振動傳感器(4)的檢測信號，檢測被搬送物的一部分因破裂的發(fā)生而往耐熱玻璃(32)上落下。此時，停止搬送滾柱(2)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F27D21/00GK101016191SQ200610110659
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者高田文男 申請人:光洋熱系統(tǒng)股份有限公司