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技術 パイプ挿入装置およびフィン積層装置

出願人 株式会社東芝
発明者 小林久信井上研一郎小栗治郎
出願日 1994年11月11日 (25年7ヶ月経過) 出願番号 1994-277759
公開日 1996年5月28日 (24年1ヶ月経過) 公開番号 1996-132163
状態 未査定
技術分野 特定物品の製造 特定物品の製造 一般的な熱交換又は熱伝達装置の細部1
主要キーワード パイプ位置 挿入ステージ 各従動軸 各押圧板 包絡円 ベース方向 組み立て動作 通電ピン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年5月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

目的

フィンを破損せずに、このフィンの通孔熱交換用のU字パイプを挿入できるパイプ挿入装置を提供する。

構成

複数枚のフィン1の通孔1a内に、この通孔よりも細い基準棒48を挿入・貫通させ、この基準棒48を上記通孔1a内で偏心回転させることにより上記フィン1を揃えるフィン揃え機構36と、揃えられたフィン1内にU字パイプ2を挿入すると共に上記U字パイプ2の挿入抵抗所定値以上となった場合に、そのU字パイプ2の挿入を一時停止させるパイプ挿入機構50を設けたパイプ挿入装置である。

概要

背景

例えば、ヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた空気調和機においては、凝縮器あるいは蒸発器として、図18に示すような熱交換器が用いられる。この熱交換器は、積層された複数枚フィン1…と、この複数枚のフィン1を貫通して設けられたU字パイプ2…と、互いに隣り合うU字パイプ2、2の端部どうしを接続する半円状のベント管3とからなる。

この熱交換器は、上記U字パイプ2内に冷媒流通させることで、この冷媒と上記フィン1に当たる外気との間で熱交換を行わせ、上記冷媒に蒸発あるいは凝縮の各作用を行わせるようになっている。

この熱交換器の組み立ては、従来、以下のようにして行われている。すなわち、まず、上記フィン1を形成する。このフィン1は、圧延されたアルミニウム製の板材帯板状に打ち抜くことで成形される。また、このフィン1には、図示しないが、上記U字パイプ2が挿入される通孔がその長手方向に所定の間隔で形成される。

このようにして形成されたフィン1は、同方向に所定枚数積層した状態で保持される。作業者は、この積層された複数枚のフィン1…を、載置台上に載置し、そのフィン1…を手で押さえて揃えながら上記通孔内に上記U字パイプ2を挿通する。

このようにして、フィン1にU字パイプ2が組み合わされたならば、上記U字パイプ2の先端にベント管3を取り付け、これらを加熱炉内に挿入する。このことで、上記フィン1、U字パイプ2およびベント管3は、炉中ろう付けされ、上記熱交換器は完成する。

概要

フィンを破損せずに、このフィンの通孔に熱交換用のU字パイプを挿入できるパイプ挿入装置を提供する。

複数枚のフィン1の通孔1a内に、この通孔よりも細い基準棒48を挿入・貫通させ、この基準棒48を上記通孔1a内で偏心回転させることにより上記フィン1を揃えるフィン揃え機構36と、揃えられたフィン1内にU字パイプ2を挿入すると共に上記U字パイプ2の挿入抵抗所定値以上となった場合に、そのU字パイプ2の挿入を一時停止させるパイプ挿入機構50を設けたパイプ挿入装置である。

目的

この発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、フィンを破損させることなく、その通孔内に熱交換器用パイプを円滑に挿入することができるパイプ挿入装置およびフィンを破損させることなくこのフィンを積層保持することができるフィン積層装置を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

帯板状のフィン複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔熱交換用パイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記フィンを揃えるフィン揃え手段と、揃えられたフィンの通孔に上記熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記フィン揃え手段は、上記複数枚のフィンの通孔内に、この通孔よりも細い径の基準棒を挿入・貫通させ、この基準棒を上記通孔内で偏心回転させることにより上記フィンを揃える基準棒駆動手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項2

帯板状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔に熱交換器用のパイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記フィンを揃えるフィン揃え手段と、揃えられたフィンの通孔に上記熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記フィン揃え手段は、径方向拡張自在に形成され上記フィンの通孔より細い状態で上記フィンの通孔内に挿入されるマンドレルと、上記通孔内に位置するマンドレル内に挿入されることで、このマンドレルの径を上記通孔の大きさにまで拡張する拡張棒とを有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項3

請求項1あるいは請求項2記載のパイプ挿入装置において、上記パイプ挿入手段は、上記パイプの挿入抵抗所定値以上となったのに基づいて、上記パイプの挿入を一時停止させる挿入停止手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項4

帯板状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔に熱交換用のパイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記複数枚のフィンを揃えるフィン揃え手段と、上記フィンの通孔に熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記パイプ挿入手段は、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づいて、そのパイプの挿入を一時停止させる挿入停止手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項5

請求項3あるいは請求項4に記載のパイプ挿入装置において、上記パイプ挿入手段は、このパイプ挿入手段が作動することで挿入方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を挿入方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づき押し縮められる弾性体と、上記弾性体が押し縮められたのに基づき、上記挿入手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項6

請求項2あるいは請求項3記載のパイプ挿入装置において、上記パイプが挿入不能となったのに基づきこのパイプを上記フィンから引き抜く引き抜き手段と、この引き抜き手段に設けられ、上記パイプの引き抜き抵抗が所定値以上となったのに基づき、その引き抜きを一時停止させる引き抜き停止手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項7

請求項6記載のパイプ挿入装置において、上記引き抜き停止手段は、上記引き抜き手段が作動することで引き抜き方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を引き抜き方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づき押し縮められる弾性体と、上記弾性体が押し縮められたのに基づき、上記引き抜き手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置。

請求項8

通孔が形成されてなるフィンを複数枚同方向に積層するフィン積層装置において、フィンを保持するベースと、このベース上に立設され、上記フィンの通孔に挿入されることで、上記積層されるフィンをガイドする中空ガイド棒と、上記ガイド棒内にエアを供給するエア供給手段と、上記ガイド棒に設けられ、上記ガイド棒内に供給されたエアをこのガイド棒の外側でかつ上記ガイド棒によってガイドされるフィンを上記ベース方向に付勢するように吹き出させるように形成された吹出孔と、を有することを特徴とするフィン積層装置。

技術分野

0001

この発明は、熱交換器を組み立てるために、積層保持された複数枚フィン通孔熱交換用パイプを挿入するパイプ挿入装置および、上記複数枚のフィンを積層保持するためのフィン積層装置に関するものである。

背景技術

0002

例えば、ヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた空気調和機においては、凝縮器あるいは蒸発器として、図18に示すような熱交換器が用いられる。この熱交換器は、積層された複数枚のフィン1…と、この複数枚のフィン1を貫通して設けられたU字パイプ2…と、互いに隣り合うU字パイプ2、2の端部どうしを接続する半円状のベント管3とからなる。

0003

この熱交換器は、上記U字パイプ2内に冷媒流通させることで、この冷媒と上記フィン1に当たる外気との間で熱交換を行わせ、上記冷媒に蒸発あるいは凝縮の各作用を行わせるようになっている。

0004

この熱交換器の組み立ては、従来、以下のようにして行われている。すなわち、まず、上記フィン1を形成する。このフィン1は、圧延されたアルミニウム製の板材帯板状に打ち抜くことで成形される。また、このフィン1には、図示しないが、上記U字パイプ2が挿入される通孔がその長手方向に所定の間隔で形成される。

0005

このようにして形成されたフィン1は、同方向に所定枚数積層した状態で保持される。作業者は、この積層された複数枚のフィン1…を、載置台上に載置し、そのフィン1…を手で押さえて揃えながら上記通孔内に上記U字パイプ2を挿通する。

0006

このようにして、フィン1にU字パイプ2が組み合わされたならば、上記U字パイプ2の先端にベント管3を取り付け、これらを加熱炉内に挿入する。このことで、上記フィン1、U字パイプ2およびベント管3は、炉中ろう付けされ、上記熱交換器は完成する。

発明が解決しようとする課題

0007

ところで、従来の熱交換器組み立て技術には、以下に説明するような解決すべき課題がある。すなわち、上記フィン1は上述したようにアルミニウム材で形成されているため変形し易く、プレス加工され積層された状態ですでに変形していたり、載置台上に載置する段階で変形することが多い。

0008

このため、上記積層された複数枚のフィン1を載置台上に載置した場合に、フィン1の長手方向に沿う中途部が浮き上がった状態となっていることがある。この状態ではフィン1の通孔が揃っていないから、U字パイプ2を円滑に挿入することはできない。このため、従来は作業者がフィン1の浮き上りを手で押さえて通孔の位置を修正しながら上記複数枚のフィン1…の通孔にU字パイプ2を挿入しなければならなかった。

0009

また、上記U字パイプ2を挿入する際に通孔の位置が少しでもずれていると、U字パイプ2の先端がフィン1を押圧して破損させることがあるから、この挿入作業を一定の時間内に終えるには、高度の技術と熟練を要するということがあった。

0010

しかし、近年では、このような熟練者育成することは難しく、また、熱交換器のコンパクト化の要請により上記フィン1はますます微細になっている。このため、人手によるフィンの位置ずれ矯正には限界があり、歩留まりの向上が要望されている。

0011

一方、このような事情に鑑みて上記挿入作業を半自動化あるいは自動化する試みも幾つか成されている。例えば、上記U字パイプ2と略同じ径を有するマンドレル基準棒)を上記積層されたフィン1の通孔内に挿通することで、上記通孔を揃え、ついで、このマンドレルを引き抜きながらこのマンドレルの代わりに上記U字パイプ2をフィン1の通孔内に挿入していくという装置が考案されている。

0012

しかし、このような装置では、上記フィン1の通孔と略同じ径を有するマンドレルを用いる必要があり、このマンドレルの挿入時および引き抜き時に、やはり上記フィン1が変形してしまうという問題があった。

0013

この発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、フィンを破損させることなく、その通孔内に熱交換器用のパイプを円滑に挿入することができるパイプ挿入装置およびフィンを破損させることなくこのフィンを積層保持することができるフィン積層装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0014

この発明の第1の手段は、帯板状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔に熱交換用のパイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記フィンを揃えるフィン揃え手段と、揃えられたフィンの通孔に上記熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記フィン揃え手段は、上記複数枚のフィンの通孔内に、この通孔よりも細い基準棒を挿入・貫通させ、この基準棒を上記通孔内で偏心回転させることにより上記フィンを揃える基準棒駆動手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0015

第2の手段は、帯板状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔に熱交換器用のパイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記フィンを揃えるフィン揃え手段と、揃えられたフィンの通孔に上記熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記フィン揃え手段は、径方向拡張自在に形成され上記フィンの通孔より細い径の状態で上記フィンの通孔内に挿入されるマンドレルと、上記通孔内に位置するマンドレル内に挿入されることで、このマンドレルの径を上記通孔の大きさにまで拡張する拡張棒とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0016

第3の手段は、第1あるいは第2の手段のパイプ挿入装置において、上記パイプ挿入手段は、上記パイプの挿入抵抗所定値以上となったのに基づき、そのパイプの挿入を一時停止させる挿入停止手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0017

第4の手段は、帯板状のフィンを複数枚積層し、それらフィンに形成された通孔に熱交換用のパイプを挿入することで熱交換器を組み立てるパイプ挿入装置において、積層された複数枚のフィンを保持するフィン保持手段と、上記複数枚のフィンを揃えるフィン揃え手段と、上記フィンの通孔に熱交換用のパイプを挿入するパイプ挿入手段とを有し、上記パイプ挿入手段は、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づいて、そのパイプの挿入を一時停止させる挿入停止手段を有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0018

第5の手段は、第3あるいは第4の手段のパイプ挿入装置において、上記パイプ挿入手段は、このパイプ挿入手段が作動することで挿入方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を挿入方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づき押し縮められる弾性体と、上記弾性体が押し縮められたのに基づき上記挿入手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0019

第6の手段は、第2あるいは第3の手段のパイプ挿入装置において、上記パイプが挿入不能となったのに基づきこのパイプを上記フィンから引き抜く引き抜き手段と、この引き抜き手段に設けられ、上記パイプの引き抜き抵抗が所定値以上となったのに基づき、その引き抜きを一時停止させる引き抜き停止手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0020

第7の手段は、第6の手段のパイプ挿入装置において、上記引き抜き停止手段は、上記引き抜き手段が作動することで引き抜き方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を引き抜き方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となったのに基づき押し縮められる弾性体と、上記弾性体が押し縮められたのに基づき、上記引き抜き手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0021

第8の手段は、通孔が形成されてなるフィンを複数枚同方向に積層するフィン積層装置において、フィンを保持するベースと、このベース上に立設され、上記フィンの通孔に挿入されることで、上記積層されるフィンをガイドする中空ガイド棒と、上記ガイド棒内にエアを供給するエア供給手段と、上記ガイド棒に設けられ、上記ガイド棒内に供給されたエアをこのガイド棒の外側でかつ上記ガイド棒によってガイドされるフィンを上記ベース方向に付勢するように吹き出させるように形成された吹出孔とを有することを特徴とするフィン積層装置である。

0022

第1、第2の手段によれば、フィンの揃え時に、このフィンを破損させることなく、積層された複数枚のフィンの通孔を揃えることができる。第3〜第5の手段によれば、フィンに対するパイプ挿入時に、上記パイプを無理やり押し込むこと防止でき、上記パイプの挿入抵抗が低下した場合には、上記パイプの挿入を自動的に再開することができる。

0023

第6、第7の手段によれば、パイプが挿入不可能となった際には、上記パイプの除去を自動的に行えると共に、このパイプ引き抜き時に、無理な引き抜きを行うことを防止できる。第8の手段によれば、上記フィンが積層作業中にガイド棒の途中に引っ掛かって止まってしまうということを有効に防止でき、上記フィンの積層を行える。

0024

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、従来例と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。まず、第1の実施例について説明する。

0025

図1は、この第1の実施例のパイプ挿入装置を示す全体斜視図である。このパイプ挿入装置は、前記フィン1および前記U字パイプ2をこの装置にセットするための装着ステージ10と、上記U字パイプ2をフィン1に挿入するためのパイプ挿入ステージ11(以下「挿入ステージ」という)とを有する。上記装着ステージ10とパイプ挿入ステージ11はY方向に隣り合って一体的に形成されている。

0026

上記装着ステージ10と挿入ステージ11の上面には、図に12〜15で示す第1〜第4のガイドレールが、それぞれ、上記装着ステージ10から上記挿入ステージ11に亘って設けられている。各ガイドレール12〜15は、Y方向に沿って設けられ、かつ互いに平行に離間して設けられている。

0027

この第1〜第4のガイドレール12〜15上には、図に16で示す保持板がY方向にスライド自在に設けられている。この保持板16には、図示しない駆動機構、例えばボールねじ機構が接続され、このボールねじ機構が作動することによって、上記保持板16は、上記装着ステージ10と挿入ステージ11との間を往復移動するようになっている。

0028

この保持板16のX方向一端側には、積層された複数枚のフィン1を収納するフィントレイ17が設けられている。このフィントレイ17は、積層されたフィン1を保持するための下枠18を具備する。この下枠18の上側には、図示しない上枠が重ねられ、この上枠と一体となって上記積層されたフィン1を各フィン1が互いに分離しないように保持するようになっている。

0029

一方、上記保持板16のX方向他端側には、上記U字パイプ2を保持するパイプトレイ20が設けられている。このパイプトレイ20は、X方向に沿って設けられた複数個の凹陥溝21を有する。

0030

この凹陥溝21の上記フィントレイ17側の端部は上記フィントレイ17の内部に連通するように形成されている。すなわち、この凹陥溝21は上記U字パイプを保持すると共に、このU字パイプ2の先端を上記フィントレイ17に保持されたフィン1の各通孔1aにガイドする機能を有する。

0031

また、上記各凹陥溝21の底部には、図に22で示すスリットがこの凹陥溝21の略全長に亘って設けられている。また、上記保持板16のX方向他端部には、上記各スリット22が連通する切欠部23が設けられている。この切欠部23は、上記挿入ステージ11側に開放するように設けられている。

0032

この保持板16は、上記フィントレイ17内に上記積層されたフィン1がセットされ、上記パイプトレイ20の各凹陥溝21に上記U字パイプ2がセットされたならば、上記第1〜第4のガイドレール12〜15に沿って駆動され、図2に示すように上記挿入ステージ11に位置させられるようになっている。

0033

次に、この挿入ステージ11に設けられた各機構について説明する。この挿入ステージ11は、図に示すように、上記装着ステージ10と比較すると、X方向一端側へ長尺となるように形成されている。そして、図1および図2に示すように、この挿入ステージ11のX方向中間部には上記保持板16上に保持されたフィン1を上下方向に押さえるための押さえ機構24が設けられている。

0034

この押さえ機構24は、図3に拡大して示すように、上記挿入ステージ11に立設された2本の支持柱25(図には1本のみ図示)と、支持柱25に水平に支持された天板26とを有する。

0035

上記天板26の上面には、図に27で示す16個(図1参照)の駆動シリンダが、XY方向にマトリックス状に配設されている。各駆動シリンダ27は、その駆動軸27aをこの保持板27の下面側へ垂直に貫通させた状態で固定されている。

0036

また、各駆動シリンダ27の上下駆動軸27aの下端には矩形板状の押圧板28…がすべて同じ高さで取り付けられている。この16枚の押圧板28…はXY方向に行列状に接合され一体的にフィン押圧体(押圧手段)を構成している。

0037

上記押圧板28は上記16本の駆動シリンダ27…を同時に作動させることで一体的に上下方向に平行駆動される。そして、これら押圧板28は、上記保持板16のフィントレイ17に保持されたフィン1…を、上記フィントレイ17の底壁とで挟持固定するようになっている。

0038

なお、各押圧板28の下面にはゴム等の弾性体30が貼り付けられ、上記フィン1を挟持した際に、このフィン1との間に滑りが生じるのを防止するようになっている。

0039

一方、上記天板28のX方向他端部には、上記フィン1の通孔1a内に挿入されるU字パイプ2の浮き上がりを防止し、U字パイプ2の先端部を上記通孔1aに対して位置決めするパイプ位置決め機構31が設けられている。

0040

この位置決め機構31は、上記天板28の上面に固定され、上下駆動軸32aを上記天板28の下面側へ延出させてなる位置決め用駆動シリンダ32と、この位置決め用シリンダ32の駆動軸32aの下端に固定されたブラケット33と、このブラケット33によって回転自在に保持されたローラ34とを有する。

0041

この位置決め機構31は、上記駆動シリンダ32を作動させることで、上記ローラ34を下降駆動し、上記ローラ34により上記パイプ2を下方向へ付勢することで、上記パイプ2の先端部の浮き上がりを防止するようになっている。

0042

また、図1および図2に示すように、この挿入ステージ11のX方向他端側には、上記積層された各フィン1の通孔1a…をX方向に揃えるためのフィン揃え機構36が設けられている。このフィン揃え機構36は、この挿入ステージ11上にX方向に沿って設けられたガイドレール37と、上記一対のガイドレール37に跨がって設けられ、かつこのガイドレール37に沿ってX方向にスライド自在に設けられた移動体38と、この挿入ステージ11のX方向他端に設けられ、この移動体38をX方向に往復駆動するボールねじ機構39とを有する。

0043

また、上記移動体38のY方向両端部の上面には、ねじ軸40がY方向に沿って設けられている。このねじ軸40は、上記移動体38の上面に設けられた駆動モータ41によって回転駆動されるようになっている。

0044

また、このねじ軸40には、このねじ軸40と噛合して回転駆動される複数本従動軸43…がY方向に所定の間隔で設けられている。各従動軸43の先端部には駆動プーリ44が固定されている。

0045

また、上記移動体38の上記フィン押さえ機構24に対向する面には、上記駆動プーリ44との間にベルト45が巻回されてなる従動プーリ46が回転自在に設けられている。

0046

上記従動プーリ44の上記フィン押さえ機構24に対向する側の面には、図に48で示す基準棒の一端が固定されている。各基準棒48は、図4に示すように、上記従動プーリ44の回転軸線(イ)と偏心した状態で設けられている。

0047

したがって、このフィン揃え機構36は、上記駆動モータ41を作動させることで、上記基準棒48を偏心回転駆動することができるようになっている。なお、この基準棒48の偏心回転駆動は、上記基準棒48が上記フィン1の通孔1a内に挿入された際に行われるようになっている。そして、上記基準棒48の外形軌跡公転包絡円)は、図5に示すように、上記フィンの通孔の内形と略一致するように調整されている。

0048

一方、図1および図2に示すように、上記挿入ステージ11のX方向一端側には、上記積層されたフィン1に上記各U字パイプ2を挿入するパイプ挿入機構50が設けられている。

0049

このパイプ挿入機構50は、上記保持板16に形成されたパイプトレイ20の凹陥溝21内に保持された上記U字パイプ2のU字折り曲げ部の外面に当接しこのU字パイプ2を駆動する複数個の駆動片51と、各駆動片51を上記フィン揃え機構24に向かうX方向に駆動する同じく複数のボールねじ機構52とを具備する。

0050

このボールねじ機構52は、この機構に連結された各駆動モータ53によってそれぞれ独立的に作動し、上記各駆動片51をX方向に移動させることで、各U字パイプ2を上記フィン押さえ機構24によって保持されたフィン1の通孔1a内に挿入するようになっている。

0051

次に、上記駆動片51の構成を図6を参照してさらに詳しく説明する。この駆動片51は、上記ボールねじ機構52に取着され、X方向に駆動される本体55を具備する。この本体55の上端部には、上記フィン押さえ機構24に対向する側に開口する凹部55aが設けられている。

0052

この凹部55aには、図に56で示すピンがX方向スライド自在に支持され、このピン56の先端には上記U字パイプ2の後端に当接するゴム製の当接片57が固着されている。また、この当接片57は、図に59で示すスプリング(弾性体)によって、上記凹部55a内から突出する方向(U字パイプ2を駆動する方向)に付勢されている。そして、上記ピン56の後端には、この当接片57の突出量を規制するための規制フランジ部56aが設けられている。

0053

なお、上記スプリングの代わり弾性体として小型のエアシリンダを用いるようにしても良い。また、当接片57の基端部には下方に突出する突出ピン60が設けられている。そして、上記凹部55a内には、上記当接片57が没方向に駆動された際に、上記突出ピン60と当接しこの突出ピン60との間で導通する通電ピン61が設けられている。

0054

この通電ピン61は、上記各駆動片51を駆動する各ボールねじ機構52の各駆動モータ53に図示しない電気回路を介して接続されていて、上記突出ピン60が上記通電ピン61に当接し通電状態に至ったならば、この駆動モータ53の作動を停止させるように構成されている。

0055

したがって、上記駆動片51の上端部に設けられた各機構は、この発明の挿入停止手段(挿入停止機構)として機能する。次に、この装置を用いた熱交換器の組み立て作業について説明する。

0056

まず、上記フィン1は、このパイプ挿入装置にセットされる前に、図7に示すフィン積層装置によって所定枚積層され、一体的に保持される。同図中63は、上記フィン1を受けるベース板である。このベース板63の両端部の上面には、2本のガイド棒64が突設されている。このガイド棒64は、上記フィン1の通孔1a内に挿入されるもので、各フィン1は、プレス加工により成形された順に、このガイド棒64に順次串刺し式に投入され、積層されていくようになっている。

0057

上記ベース板63および上記ガイド棒64内には、一端が上記ベース板63の図7に65で示す位置に開口し、他端が、図8に示すように上記ガイド棒64の上端にまで連通する通風孔67が設けられている。

0058

この通風孔67の一端(65)には、図7に示すように、送風管68を介して送風ノズル69が接続されている。この送風ノズル69は、レギュレータ70を介して図示しない送風源に接続されている。

0059

また、図7に示すように上記ガイド棒64には、上記通風孔67からこのガイド棒64の外面に連通する複数の吹出孔71が開口している。この吹出孔71は、上記通風孔67を流通してきた空気をこのガイド棒64の外面から斜め下方向に吹き出すことができるように(約45°)傾斜して設けられている。

0060

このように、上記ガイド棒64の外面から空気が下方向に吹出されることで、このガイド棒44に串刺し式に投入された各フィン1は下方向に付勢される。また、吹出された空気によってこのガイド棒64と上記通孔1aとの間には空気流の層が形成される。したがって、上記投入されたフィン1は、上記ガイド棒64の途中で傾いて引っ掛かるということがなく、図7に示すように確実に積層されていくこととなる。

0061

所定枚数積層されたフィン1は、作業者あるいは自動取出装置によってこのフィン積層装置から取り出され、上記パイプ挿入装置に運ばれる。そして、図1に示すように、上記装着ステージ10に位置する保持板16に設けられたフィントレイ17の下枠18内にセットされる。

0062

次に、このパイプ挿入装置の動作を説明する。上記フィントレイ17内に上記積層されたフィン1がセットされたならば、上記下枠18には図示しない上枠が取着され、上記フィン1はこのフィントレイ17内でばらばらにならないように一体的に保持される。

0063

一方、上記保持板16に設けられた上記パイプトレイ20には、複数の凹陥溝21内にそれぞれU字パイプ2が先端部を上記フィン1に対向させた状態でセットされる。

0064

このようにして上記保持板16に上記フィン1およびパイプ2がセットされたならば、図2に示すように、上記保持板16は上記パイプ挿入ステージ11に移動させられる。このことで、上記フィン1およびこのフィン1に挿入されるU字パイプ2は、上記パイプ挿入ステージ11に位置することとなる。

0065

ついで、上記フィン押さえ機構24が作動し、上記フィン1を押さえる。このためには、上記フィン押さえ機構24の各駆動シリンダ27を同じ圧力で作動させ、上記複数枚の押圧板28を一体的に下降させる。このことで、上記フィン1は全体に渡って略均一な圧力で押さえ付けられるから、上記フィン1の上方への浮き上がりが矯正されることとなる。

0066

次に、この挿入ステージ11の他端に設けられたパイプ揃え機構36が作動する。このパイプ揃え機構36は、まず、上記ボールねじ機構52を作動させることで、上記移動体38を前進駆動し、図9に示すように、上記各基準棒48を上記フィン押さえ機構24に保持されたフィン1の各通孔1a内に挿入していく。

0067

上記基準棒48の外径は、上記各フィン1の通孔1aの内径よりも小さく作成されている。また、この基準棒48の先端部は先細に形成されている。したがって、この挿入作業は容易に行うことができる。

0068

このことで、上記基準棒48は、上記フィン1の通孔1a内で図5に示すように位置する。ここで、図に(イ)で示すのは、上記従動プーリ46の回転軸線すなわち上記基準棒48の回転中心である。

0069

上記基準棒48は、上記従動駆動プーリ46が回転駆動されることで、この従動プーリ46の駆動軸線(イ)回りに図に一点鎖線で示すように偏心回転する。このことで、この基準棒48の外形の軌跡は上記フィン1の通孔1aの内形(内径)と同じ軌跡を描くこととなる。

0070

すなわち、上記基準棒48が公転する際に描く公転包絡円が、上記フィン1の通孔1aの内形と一致するように、上記基準棒1の外径と公転半径を選択することにより、上述した動作を行わせることができる。

0071

また、図4に示すように、各基準棒48は、各駆動プーリ46毎に偏心方向が異なるように設けられていて、各駆動プーリ46を同時に回転させることで、上記フィン1の通孔1a内における公転位置をそれぞれ異ならせるようにしている。

0072

このような動作により、上記通孔1aよりも細い基準棒48であっても、この基準棒48を上記通孔1aと接触させることができ、上記積層された各フィン1の各通孔1aをX方向に揃えることができる。

0073

以上のようにして、フィン1の通孔1aが揃えられたならば、上記パイプ挿入機構50が作動する。上記パイプ挿入機構50は、各ボールねじ機構52(駆動モータ53)を個別に作動させ、各駆動片51を上記フィン押さえ機構24の方向に駆動することで、図10に示すように、上記各U字パイプ2を上記フィン1の通孔1a内に挿入する。

0074

上記パイプ挿入機構50は、上記駆動片51を前進駆動することで上記当接片57を上記U字パイプ2の後端に当接させ、上記スプリング59の付勢力によって上記U字パイプ2を駆動する。

0075

上記スプリング59は、上記U字パイプ2やフィン1の破損を防止する役割を有する。すなわち、挿入中に上記U字パイプ2のうちの例えば一つが、何等かの原因で上記フィン1に引っ掛かってしまい、挿入抵抗が増加することがある。この場合、上記当接片57が上記スプリング59の付勢力に抗して後退することとなる。

0076

上記当接片57が後退すると、この当接片57に設けられた突出ピン60と上記通電ピン61とが導通することでそのことが検出される。そして、この通電ピン61からの検出信号によって、上記ボールねじ機構52(モータ53)が停止するようになっている。このことで、図10にA示すように、そのU字パイプ2の挿入のみが停止されることとなる。

0077

一方、上記フィン1内に他の多数のU字パイプ2が挿入されると、上記フィン1の通孔1aがより精度良く揃えられるから、停止されていたU字パイプ2の挿入抵抗が低下する。

0078

このときは、上記スプリング59が上記U字パイプ2の挿入抵抗に抗して元の状態に復帰するから、上記突出ピン60と通電ピン61が離れ、上記U字パイプ2の挿入が再開される。

0079

なお、このU字パイプ2の挿入にしたがって上記パイプ揃え機構36は、上記基準棒48を後退させ、この基準棒48は上記フィン1から徐々に引き抜かれていくようになっている。

0080

このようにして、上記フィン1内にすべてのU字パイプ2が挿入されたならば、すべての駆動片51は元の位置に後退し、上記保持板16の切欠部内に位置する。ついで、上記保持板16は、上記フィン挿着ステージ10側に駆動され元の位置(図1)に復帰する。

0081

そして、この保持板16が上記装着ステージ10に復帰することで、上記動作によりU字パイプ2が挿入されてなるフィン1(組み立て体)がこの挿着ステージ10に位置することになる。この組み立て体は、上記保持板16から取り出され、次工程に送られることとなる。以上の動作により、この装置による熱交換器の組み立て動作は終了する。

0082

このような構成によれば、以下に説明する効果がある。第1に、上記基準棒48をフィン1の通孔1a内で偏心回転させることで、上記積層した多数枚のフィン1を、容易にかつこのフィン1を破損させることなく揃えることができるから、人手によらなくても上記U字パイプ2を上記フィン1の通孔1aにスムーズに挿入することができる効果がある。

0083

すなわち、積層保持された多数枚のフィン1の通孔1aに、この通孔1aよりも細く形成された基準棒48を挿入し、この基準棒48を上記通孔1a内で偏心回転させることにより、この通孔1aを揃えるようにした。

0084

上記基準棒48は、上記フィン1の通孔1aの内径よりもかなり細く形成することができるから、この基準棒48を上記フィン1の通孔1aに挿入する際にこのフィン1を破損させることはない。また、上記基準棒48を偏心回転することで、上記フィン1の通孔1aよりも細いにもかかわらず、上記フィン1の通孔1aを揃えることが可能になる。

0085

また、この基準棒48は、偏心回転することで、上記積層保持されたフィン1に微小振動を与える。この振動は、密接するフィン1枚、1枚を分離する効果があるから、このフィン1を揃えることが効果的に行える。

0086

さらに、上記基準棒48の偏心方向がすべて同じであると、上記基準棒48の偏心回転に伴って上記フィン1が大きく移動する恐れがあるが、この実施例では、上記偏心方向をそれぞれ異ならせるようにしたので(図4参照)、このような恐れを排除することができ、少ない回転数であっても迅速に上記フィン1を揃えることが可能になる。

0087

以上のように、あらかじめ上記フィン1を揃えることで、上記U字パイプ2の挿入を熟練した作業者によらずに、自動装置によって行うことが可能になるから熱交換器の製造性が向上する。

0088

第2に、複数のU字パイプ2を挿入する挿入機構において、各U字パイプ2を独立的に駆動し、かつ挿入抵抗が増加した際に上記U字パイプ2の挿入動作を一時的に停止させる挿入停止機構(当接片57、スプリング59、突出ピン60および通電ピン61)を設けたので、上記U字パイプ2の無理な挿入により上記フィン1を破損させることが少なくなる効果がある。

0089

また、上記フィン1内に多数のU字パイプ2を挿入し上記フィン1の通孔1aが揃えられた場合には、上記引っ掛かったU字パイプ2についても上記挿入抵抗が低下して挿入が可能になる場合がある。

0090

この場合には、上記スプリング59が復帰して上記U字パイプ2は再度上記フィン1内に自動的に挿入されることになるから、上記熱交換器の組み立てを最後まで行うことができ、連続自動運転を確保することができる。

0091

第3に、フィン押さえ機構24として、複数の押圧板28…を備え、かつこの押圧板28それぞれを駆動シリンダ27で駆動するようにしたので、上記フィン1全体を略均等な力で押圧し、その変形を確実に矯正することができる。

0092

すなわち、上記押圧板28と上記フィントレイ17の底壁とで、上記積層されたフィン1…を一定の圧力で挟持固定することにより、上記積層されたフィン1…は一体的に接合した状態で固定できる。このことにより、上記多数枚のフィン1…が積層された状態で一体構造のようになるから、フィン1…が一枚一枚分離しているときに比較して曲げ強さが増す。このことにより、フィン1…全体としての剛性が高いのでU字パイプ2が通孔1a内で引っ掛かってもフィン1が変形することは少ない。

0093

また、上記押圧板33の下面に弾性体34を張り付けることで上記フィンは上記U字パイプを挿入するときにずれるということはない。以上のことにより、この熱交換器の組み立てに、高度の技術や熟練が不要になるから、自動装置によって、上記熱交換器の組み立てを連続的に行うことが可能になる。

0094

次に、この発明の第2の実施例について図11以下を参照して説明する。なお、この第2の実施例は、上記第1の実施例とフィン揃え機構以外については構成を同じくする。したがって、このフィン揃え機構についてのみ説明し、その他の構成要素については、第1の実施例と同一符号を付してその説明は省略する。

0095

この第2の実施例のフィン揃え機構72は、図11に示すように、上記パイプ挿入ステージ11のX方向一端部上に設けられた一対のガイドレール73を有する。このガイドレール73上には、第1、第2の移動体74、75がこのガイドレール73に沿ってX方向移動自在に設けられている。

0096

また、上記パイプ挿入ステージ11のX方向一端には、端板76が立設されている。そして、この端板76には、上記第1、第2の移動体74、75をX方向に駆動するための第1、第2のボールねじ機構78、79が設けられている。

0097

第1のボールねじ機構78は、X方向に沿って設けられ上記第1の移動体74とのみ螺合する第1のボールねじ80と、この第1のボールねじ80を回転駆動する第1の駆動モータ81とからなる。

0098

第2のボールねじ機構79は、X方向に沿って設けられ上記第2の移動体75とのみ螺合する第2のボールねじ82と、この第2のボールねじ82を回転駆動する第2の駆動モータ83とからなる。

0099

すなわち、上記第1、第2の移動体74、75は、上記第1、第2のボールねじ機構78、79とによってそれぞれ別々に進退駆動されるようになっている。

0100

上記第1の移動体74の上記フィン揃え機構24に対向する面には、先端部を上記フィン揃え機構24に対向させたマンドレル85が固定され、上記第2の移動体75の上記第1の移動体74の背面に対向する面には上記マンドレル85内に挿入されてこのマンドレル85を拡張する拡張棒86が固定されている。

0101

図12および図13に上記マンドレル85および拡張棒86を拡大して示す。上記マンドレル85は、先細に形成された先端部84と、この先端部84に取着され上下方向に分割可能に形成された上部85aおよび下部85bとを有する。

0102

そして、図13(a)に示すように、この上部85aと下部85bとによって挟まれた部位には上記拡張棒86が挿入される空間部87が区画されている。なお、同図に一点鎖線で示すのは、上記フィン1に設けられた通孔1aの内形である。

0103

このマンドレル85は、後端側から上記空間部87内に上記拡張棒86が挿入されることにより、図13(b)に示すように上下に拡張される。このことで、上記マンドレル85は、上記通孔1aの内形と略同じ大きさの外形を有するようになる。

0104

このフィン揃え装置72は、上記マンドレル85のこのような動作を利用して、上記積層されたフィン1の通孔1aを揃えるようになっている。次に、このフィン揃え機構72の動作について説明する。

0105

前述したように、上記フィン1は装着ステージ10において上記保持板16に設けられたフィントレイ17にセットされ、上記U字パイプ2は上記パイプトレイ20にセットされる(図11)。

0106

フィン1およびU字パイプ2がセットされたならば、上記保持板16は上記パイプ挿入ステージ11に移送される。そして、上記フィン押え機構24が作動することで、上記フィン1は、上記フィントレイ17内に固定される。

0107

上記フィン揃え機構72は、図11に示すように、上記拡張棒86の先端部を上記マンドレル85の後端部内に若干量挿入した状態で待機している。そして、上記フィン1が上記フィン押え機構24によって固定されたならば、このフィン揃え機構72は作動する。

0108

すなわち、上記第1、第2のボールねじ機構78、79が同時に作動し、上記第1、第2の移動体74、75を同時に前進駆動する。このことで、図14に示すように、上記第1の移動体74に保持されたマンドレル85が、上記フィン1の通孔1a内に挿入されていく。

0109

上記マンドレル85は、上記通孔1aよりも細く形成されているから、上記通孔1a内に容易に挿入していくことができる。上記マンドレル85を上記通孔1a内に挿入し終わったならば、上記第1の移動体74を停止させる。

0110

一方、上記第2の移動体75の駆動は継続し、上記マンドレル85内に上記拡張棒86を挿入していく。この拡張棒86が挿入されるにしたがって、上記マンドレル85は上記通孔1a内で、図13(b)に示すように拡張される。このことで、上記マンドレル85は上記フィン1の通孔1aの大きさにまで拡張され、上記フィン1の通孔1aを揃える。

0111

このようにして、通孔1aを揃えたならば、上記フィン揃え機構72は、まず最初に、上記第2の移動体75を後退させることで、上記拡張棒86を上記マンドレル85内から引き抜く。このことで、上記マンドレル85は元の大きさ(図13(a))に復帰する。

0112

ついで、上記第1の移動体74を後退させることで、上記マンドレル85を上記フィン内から引き抜く。この際には、上記マンドレル85は、上記通孔1aよりも細くなっているから、この引き抜き作業は容易に行える。

0113

このようにして、上記フィン1の揃え作業が終了したならば、上記第1の実施例と同様にフィン挿入機構50を作動させ、上記U字パイプ2を上記積層されたフィン1の各通孔1a内に挿入する。

0114

このような動作を経ることによって、上記積層されたフィン1内への上記U字パイプ2の挿入が終了する。このような構成(フィン揃え機構72)によれば、次の効果がある。

0115

第1に、フィン1を破損させることなく、上記フィン1(の通孔1a)を揃えることができる効果がある。すなわち、この実施例では、上記フィン1の通孔1a内で拡張することによりこのフィン1の通孔1aと係合しこのフィン1を揃えることができるマンドレル85を用いるようにしたので、このマンドレル85をフィン1に挿入する際あるいは引き抜く際に上記フィン1に無理な力がかかることを防止できる。このことにより、上記フィン1の揃え作業中に上記フィン1を破損させてしまうということを有効に防止できる。

0116

また、このフィン1を揃える動作を、熟練した作業者によることなく、自動装置により行うことが可能になる。そして、上記マンドレル85と拡張棒86とを同期して作動させることにより、上記フィン揃え作業を迅速に行うことができる。例えば熟練した作業者により40秒かかっていた作業を30秒で行うことが可能になる。このことにより、熱交換器の生産性を向上させることができる効果がある。

0117

次に、この発明の第3の実施例について説明する。なお、上記第3の実施例は、上記第1、第2の実施例において上記パイプ挿入ステージ11に設けられたパイプ挿入機構50の改良に関するものである。したがってその他の構成要素については説明を省略する。

0118

すなわち、この実施例のパイプ挿入機構50は、上記U字パイプ2を駆動する駆動片51として図16に51´で示す構成のものを用いる。この駆動片51´は、この駆動片51´を駆動するためのボールねじ機構52に取着され、X方向に沿って駆動されるようになっている。

0119

この第3の実施例の駆動片51´は、上記第1の実施例と同様に上記U字パイプ2を駆動して上記フィン1の通孔1aへの挿入を行わせる機能の他に、この第3の実施例独自の機能として挿入不能となったU字パイプ2をフィン1の通孔1aから引き抜く機能を有する。そして、この駆動片51´は、このような機能を奏するために以下の構成を有する。

0120

上記駆動片51´は、上記ボールねじ機構52に螺着された移動体90と、この移動体90に図に91で示す回転軸を介して回動自在に取着された本体92とを有する。

0121

上記本体92はL字状をなし、その一端部には上記U字パイプ2の挿入を行う挿入部93が設けられ、他端部には上記U字パイプ2の引き抜きを行う引き抜き部94が設けられている。

0122

上記挿入部93は、上記第1の実施例の駆動片51(図6)に設けられた挿入停止機構と略同じ構成を有する。すなわち、上記本体92には、凹部96が設けられ、この凹部96内には、上記U字パイプ2の屈曲部の外面に当接する当接片97と、この当接片97を突没自在に支持するピン98と、上記当接片97を上記U字パイプ2の挿入方向に付勢するスプリング99(弾性体)と、上記当接片97に突設された突出ピン100と、上記この突出ピン100と当接することで上記ボールねじ機構52の作動を停止させる通電ピン101とが設けられている。なお、上記スプリング99の代わりに弾性体として小型のシリンダを用いるようにしても良い。

0123

また、上記引き抜き部94は、上記挿入部93と略同じ構成を有する。この引き抜き部94は、上記U字パイプ2の引き抜き時に図17に示すようにして用いられ上記U字パイプ2を駆動すると共に、必要に応じてこの引き抜き動作を停止させる引き抜き停止手段として機能する。

0124

この引き抜き部94は、上記本体92に設けられた凹部103と、この凹部103内に設けられ上記U字パイプ2の屈曲部の内面に当接する当接片104と、この当接片104を突没自在に支持するピン105と、上記当接片104を上記U字パイプ2の引き抜き方向に付勢するスプリング106と、上記当接片104に突設された突出ピン108と、上記この突出ピン108と当接することで上記ボールねじ機構52の作動を停止させる通電ピン109とを有する。

0125

次に、この実施例のU字パイプ挿入機構の動作について説明する。このパイプ挿入機構50は、上記フィン揃え機構36、72によって上記フィンが揃えられたならば作動する。まず、図16に示すように上記駆動片51´の本体を矢印(イ)で示す方向に回動させ、上記挿入部93の当接片97を上記U字パイプ2の屈曲部の外面に当接させる。

0126

ついで、上記ボールねじ機構52を作動させることで、この駆動片51´を図に矢印(ロ)で示す方向へ駆動する。このことで、上記U字パイプ2の挿入を行うことができる。

0127

一方、この挿入動作中に上記U字パイプ2の挿入抵抗が増加する場合がある。この場合には、この挿入抵抗によって上記スプリング99が押し縮められ、上記当接片97は上記凹部96内に没入する。

0128

このことでこの当接片97に固定された突出ピン100と上記本体92に固定された通電ピン101とが接触するから、この通電ピン101からの指令によって上記ボールねじ機構52は作動を停止する。

0129

また、この後、他のU字パイプ2が挿入されることによって上記フィン1の通孔1aがより精度良く揃えられ、挿入が停止されていた上記U字パイプ2の挿入抵抗が低下する場合がある。

0130

この場合には、上記スプリング99が復帰して上記突出ピン100と通電ピン101の接触が解消される。このことにより、上記ボールねじ機構52が再び作動し、上記U字パイプ2の挿入動作を再開する。

0131

しかし、他のU字パイプ2の挿入がなされた後であっても、上記停止されていたU字パイプ2の挿入抵抗が低下しない場合がある。この原因としては、上記U字パイプ2自体が変形している場合等が考えられる。この場合には、そのU字パイプ2を除去し、代わりに新たな(変形のない)U字パイプ2を挿入する必要がある。

0132

したがって、このパイプ挿入機構50は、上記U字パイプの挿入が再開されない場合には、上記U字パイプ2の引き抜き動作を行わせる。以下、この動作につて説明する。

0133

このパイプ挿入機構は50は、まず、上記本体92を図17に矢印(ロ)で示す方向に回動させ、上記当接片104を上記U字パイプ2の屈曲部の内側面に当接させる。

0134

ついで、上記ボールねじ機構52を挿入時とは反対の方向に作動させることで、上記駆動片51´を図に矢印(ハ)で示す引き抜き方向に駆動する。このことで、上記U字パイプ2は上記フィン1の通孔1aから引き抜かれていく。

0135

なお、この引き抜きを行う場合においても、何等かの原因で上記U字パイプ2の引き抜き抵抗が増加する場合がある。この場合には、この引き抜き抵抗によって上記スプリング105が押し縮められるから、上記突出ピン108が上記通電ピン109に当接する。そして、この通電ピン109からの指令によって上記ボールねじ機構52の作動が停止させられる。

0136

このような動作により、上記U字パイプ2を無理やりに引き抜くということが防止されるから、上記フィン1を誤って破損させてしまうということを防止できる。

0137

なお、U字パイプ2の引き抜き動作が停止された場合には、作業者がこのU字パイプ2の引き抜きを行う必要がある。このような構成によれば、以下に説明する効果がある。

0138

第1に、挿入時の動作については、上記第1の実施例と同じ効果を得ることができる。すなわち、上記U字パイプ2の挿入抵抗が増加した場合には、上記U字パイプ2の挿入を一時停止させることができるので、このU字パイプ2の無理な挿入により上記フィン1を破損させるということを少なくできる。

0139

また、挿入抵抗が低下した場合には、自動的に挿入を再開することができるので、自動運転を継続することが可能である。第2に、この第3の実施例によれば上記挿入動作だけでなく引き抜き動作をも行うことができる効果がある。すなわち、上記U字パイプ2の変形等によりフィン1への挿入が不可能な場合には、U字パイプ2の挿入を諦め、このU字パイプ2を上記フィン1から引き抜くことができる。

0140

この装置は、このような動作を自動で行えるから、自動運転を継続することができる効果がある。第3に、上記U字パイプ2の無理な引き抜きによってこのフィン1が破損してしまうことを有効に防止できる効果がある。

0141

すなわち、駆動片51´の引き抜き部94に、挿入部93と同様に当接片104、スプリング106、突出ピン106、通電ピン108等を設け、上記U字パイプ2の引き抜き抵抗の増加を検出できるようにし、引き抜き抵抗の増加に基づいて上記ボールねじ機構52の動作を停止させることができる。

0142

このことにより、上記U字パイプ2の引き抜きが不可能な場合には、この引き抜き動作を自動的に停止させることができるから、上記フィン1の破損を確実に防止できる効果がある。

0143

したがって、このU字パイプ2を除去した後に新たなU字パイプ2を挿入する場合に、上記フィン1は変形していないで、この挿入を良好に行うことができる効果がある。

0144

なお、この発明は上記第1〜第3の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。上記第1〜第3の実施例のパイプ挿入機構50では、上記U字パイプ2の挿入抵抗あるいは引き抜き抵抗を検出する手段として、スプリング59、99、106、突出ピン60、100、108および通電ピン61、101、109等を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ロードセル等を用いて上記挿入抵抗あるいは引き抜き抵抗を検出するようにしても良い。

0145

また、上記第1〜第3の実施例のパイプ挿入機構50では、各U字パイプ2を駆動する駆動片51毎にボールねじ機構52を設けたが、これに限定されるものではなく、図18に示すように、一つのボールねじ機構110および駆動モータ111により複数の駆動片51(U字パイプ2)を一体的に駆動するようにしても良い。

0146

そして、上記U字パイプ2の挿入抵抗が増加した場合には、上記駆動片51の移動を一体的に停止させるようにしても良い。さらに、上記第1の実施例では、上記フィン揃え機構36の移動体38、およびパイプ挿入機構50の駆動片51を駆動する手段として、いずれもボールねじ機構39、52を用いたが、これに限定されるものではない。

0147

図19に示すように、油圧シリンダ115、116を用いて上記フィン揃え機構36の移動体38およびパイプ挿入機構50の駆動片51を駆動するようにしても良い。

0148

また、上記第2の実施例においても、上記フィン揃え機構36の第1、第2の移動体74、75(マンドレル85、拡張棒86)をいずれもボールねじ機構78、79を用いて駆動するようにしたが、これに限定されるものではなく、図20に示すように、油圧シリンダ117、118で駆動するようにしてもよい。

0149

なお、この第2の実施例の第1、第2の移動体74、75(マンドレル85、拡張棒86)は、それぞれ別の駆動機構で駆動する必要はなく、一つの駆動機構(ボールねじ機構や油圧シリンダ等)で一括的に駆動するようにしても良い。

0150

この場合には、上記第1の移動体74(マンドレル85)が停止した後も上記第2の移動体75(拡張棒86)を移動可能とし、上記マンドレル85内に上記拡張棒86を挿入できるようにすれば良い。また、上記拡張棒86を上記マンドレル85から引き抜いた後に、上記第1の移動体74と第2の移動体75とが一緒に駆動されるようにすれば良い。

0151

さらに、上記第1〜第3の実施例では、上記フィン押さえ機構24によって固定されたフィン1に対して、上記フィン揃え機構36、72の基準棒48およびマンドレル85を挿入することで、上記フィン1を揃えるようにしたが、反対に、上記基準棒48やマンドレル85を動かさずに上記フィン1を駆動することによって同様の動作を行うようにしても良い。

0152

同様に、上記U字パイプ2の挿入動作も、上記U字パイプ2を駆動するのではなく、上記フィン1側を駆動することで、同様の動作を行わせるようにしても良い。

0153

また、上記第1〜第3の実施例のフィン押さえ機構24においては上記押圧板28の下面に、滑り止めとしてゴムなどの弾性体31を固着したが、上記押圧板28の下面に微小凹凸を形成し、この微小凹凸を滑り止めとして用いるようにしても良い。

0154

また、上記滑り止めは上記押圧板28の下面のみならず上記フィントレイ17の底壁の上面に形成されているものであっても良いし、どちらか一方に設けられるものであっても良い。

発明の効果

0155

以上述べたように、この発明の第1の構成は、上記フィン揃え手段に、上記複数枚のフィンの通孔内に、この通孔よりも細い径の基準棒を挿入・貫通させ、この基準棒を上記通孔内で偏心回転させることにより上記フィンを揃える基準棒駆動手段を設けたことを特徴とするパイプ挿入装置である。

0156

第2の構成は、上記フィン揃え手段に、径方向に拡張自在に形成され上記フィンの通孔より細い状態で上記フィンの通孔内に挿入されるマンドレルと、上記通孔内に位置するマンドレル内に挿入されることで、このマンドレルの径を上記通孔の大きさにまで拡張する拡張棒とを設けたことを特徴とするパイプ挿入装置である。

0157

この第1、第2の構成によれば、フィンを破損させることなく、上記積層された多数枚のフィンの通孔を揃えることができるので、熱交換用パイプのフィンへの挿入を人手を介することなく、良好に行うことができる。

0158

第3、第4の構成は、上記パイプ挿入手段に、上記パイプの挿入抵抗が所定値以上となった場合に、そのパイプの挿入を一時停止させる挿入停止手段を設けたことを特徴とするパイプ挿入装置である。

0159

第5の構成は、上記パイプ挿入手段に、このパイプ挿入手段が作動することで挿入方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を挿入方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が大きくなった場合に押し縮められるスプリングと、上記スプリングが押し縮められた際に、そのことを検知し、上記挿入手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0160

第3〜第5の構成によれば、フィン揃え時に、上記パイプを無理やり押し込んでこのフィンを破損させるということを有効に防止でき、上記パイプの挿入抵抗が低下した場合には、上記パイプの挿入を自動的に再開することができる。

0161

したがって、フィンを破損させることなく、パイプ挿入の自動運転を継続することができる効果がある。第6の構成は、上記パイプが挿入不能となった場合にこのパイプを上記フィンから引き抜く引き抜き手段と、この引き抜き手段に設けられ、上記パイプの引き抜き抵抗が所定値以上となった場合に、その引き抜きを一時停止させる引き抜き停止手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0162

第7の構成は、上記引き抜き停止手段は、上記引き抜き手段が作動することで引き抜き方向に駆動される駆動体と、この駆動体に設けられ、上記パイプと当接してこのパイプを駆動する当接片と、上記駆動体に設けられ、上記当接片を引き抜き方向に付勢し、上記パイプの挿入抵抗が大きくなった場合に押し縮められるスプリングと、上記スプリングが押し縮められた際に、そのことを検知し、上記引き抜き手段の作動を停止させる検出手段とを有することを特徴とするパイプ挿入装置である。

0163

第6、第7の構成によれば、パイプが挿入不可能となった際には、そのパイプの除去を自動的に行えると共に、無理な引き抜きにより上記フィンが破損してしまうことを有効に防止できる。

0164

したがって、パイプ挿入不能となった場合でも、フィンを破損させることなく、パイプ挿入の自動運転を継続することが可能である。第8の構成は、通孔が形成されてなるフィンを複数枚同方向に積層するフィン積層装置において、フィンを保持するベースと、このベース上に立設され、上記フィンの通孔に挿入されることで、上記積層されるフィンをガイドする中空のガイド棒と、上記ガイド棒内にエアを供給するエア供給手段と、上記ガイド棒に設けられ、上記ガイド棒内に供給されたエアをこのガイド棒の外面に吹き出し、上記ガイド棒によってガイドされるフィンを積層方向に付勢する吹出孔とを有することを特徴とするフィン積層装置である。

0165

第8の構成によれば、上記フィンが積層作業中にガイド棒の途中に引っ掛かって止まってしまうということを有効に防止でき、上記フィンの破損を防止して良好な積層を行える効果がある。

図面の簡単な説明

0166

図1この発明の第1の実施例を示すパイプ挿入装置の斜視図。
図2同じく、パイプ挿入動作を示す斜視図。
図3同じく、パイプ押さえ機構を拡大して示す斜視図。
図4同じく、パイプ揃え機構の基準棒の配置を示す正面図。
図5同じく、パイプ揃え機構の基準棒の動作を示す拡大正面図。
図6同じく、パイプ挿入機構の要部を拡大して示す一部縦断面を含む側面図。
図7同じく、フィン積層装置を示す斜視図。
図8同じく、フィン積層装置のガイド棒を拡大して示す縦断面図。
図9同じく、フィン揃え動作を示す斜視図。
図10同じく、U字パイプ挿入動作を示す斜視図。
図11この発明の第2の実施例を示す斜視図。
図12同じく、マンドレルおよびこのマンドレルを拡張する拡張棒を示す斜視図。
図13同じく、(a)はマンドレルの拡張前の縦断面図、(b)は拡張後の縦断面図。
図14同じく、フィン揃え動作を示す斜視図。
図15同じく、パイプ挿入動作を示す斜視図。
図16この発明の第3の実施例のパイプ挿入機構を拡大して示す側面図。
図17同じく、パイプ引き抜き時の動作を示す側面図。
図18この発明の他の実施例を示す斜視図。
図19この発明の他の実施例を示す概略構成図。
図20この発明の他の実施例を示す概略構成図。
図21一般的な熱交換器を示す正面図。

--

0167

1…フィン1a…通孔
2…U字パイプ(熱交換用のパイプ) 17…フィントレイ(フィン保持手段)
36…フィン揃え機構(フィン揃え手段、基準棒駆動手段)
48…基準棒 50…パイプ挿入機構(パイプ挿入手段)51…駆動片(駆動体) 57…当接片
59…スプリング(挿入停止手段)
61…通電ピン(引き抜き停止手段、検出手段)
63…ベース板(ベース) 64…ガイド棒(中空のガイド棒)
69…ノズル(エア供給手段) 71…吹出孔
72…フィン揃え機構(フィン揃え手段)
85…マンドレル86…拡張棒
51´…駆動片(駆動体) 97…当接片
99…スプリング(挿入停止手段、弾性体)
101…通電ピン(検出手段) 94…引き抜き部(引き抜き手段)
104…当接片
106…スプリング(引き抜き停止手段)
109…通電ピン(引き抜き停止手段、検出手段)

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