JP2014200854A

JP2014200854A - 熱交換器コアの仮組装置

Info

Publication number: JP2014200854A
Application number: JP2013076157A
Authority: JP
Inventors: 靖行篠原; Yasuyuki Shinohara; 彰浩菊池; Akihiro Kikuchi
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2014-10-27

Abstract

【課題】熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置において、タクトタイムを短縮する。【解決手段】熱交換器コアの仮組装置１は、チューブ２の搬送経路の上方に配置され、複数のフィンを一定間隔を空けて収容することができる複数のスロット３２と複数のスロット３２の底を開閉するシャッタ３３とを備えたフィントレイ３０と、フィントレイ３０の複数のスロット３２にフィン３を供給するフィンフィーダ４０と、を備える。仮組装置１は、フィンフィーダ４０が同時に供給可能な数を超える数のフィン３が複数のスロット３２に収容され、かつ、複数のスロット３２と複数のチューブ２間の隙間とが整列したらシャッタ３３を開き、複数のスロット３２に収容された複数のフィン３をフィントレイ３０から落下させて複数のチューブ２間の隙間に挿入する。【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置に関する。

熱交換器コアは、チューブとフィンとを交互に整列させ、チューブとフィンとをろう付けで接合することによって製造される。

チューブとフィンとを交互に整列させる方法としては、チューブを予め一定間隔で配置させておき、チューブ間の隙間にフィンを挿入する方法が公知である。

また、この方法を採用する場合に、フィンを一本挿入する度にチューブ送り動作を繰り返していたのでは、タクトタイムが長くなることから、特許文献１は、複数のフィンをアキューム装置に蓄えておき、アキューム装置に蓄えられている複数のフィンを同時にそれぞれ対応するチューブ間の隙間に挿入し、チューブ送りの回数を減らすことでタクトタイムを短縮する技術を開示している。

特表２００６−５２１２１５号公報

従来、フィンの挿入は、特許文献１の技術も含め、チューブ間の隙間のチューブ端部側からフィンの先端を挿入し、フィンをチューブの長手方向に送ることによって行われていた。

しかしながら、このような挿入方法では、フィンが長尺物であるためにフィンの挿入に時間を要し、また、フィンの長さが長くなるほどフィンの挿入に要する時間が長くなるという問題があった。このため、特許文献１の技術を用いたとしても、タクトタイム短縮という点に関してはなお改善の余地があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、熱交換器コアを構成するチューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置において、タクトタイムを短縮することを目的とする。

本発明のある態様によれば、チューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置は、前記チューブを一定間隔で搬送するチューブ搬送機構と、前記チューブの搬送経路の上方に配置され、複数の前記フィンを前記一定間隔を空けて収容することができる複数のスロットと複数の前記スロットの底を開閉するシャッタとを備えたフィントレイと、前記フィントレイの複数の前記スロットに前記フィンを供給するフィンフィーダと、を備える。

そして、仮組装置は、前記フィンフィーダが同時に供給可能な数を超える数の前記フィンが複数の前記スロットに収容され、かつ、複数の前記スロットと複数の前記チューブ間の隙間とが整列したら前記シャッタを開き、複数の前記スロットに収容された複数の前記フィンを前記フィントレイから落下させて複数の前記チューブ間の隙間に挿入する。

上記態様によれば、フィン挿入前後でのフィンの移動量が少ないので、チューブ間へのフィンの挿入は短時間の間に行われ、タクトタイムを短縮することができる。また、フィン挿入前後でのフィンの移動量はフィンの長さの影響を受けないので、フィンの長さが長くなっても短いタクトタイムを維持することができる。

熱交換器コアの仮組装置の概略平面図である。熱交換器コアの仮組装置の概略正面図である。図１のIII−III概略断面図である。シャッタ閉かつプッシャ上昇の状態を示した図である。シャッタ開かつプッシャ上昇の状態を示した図である。シャッタ開かつプッシャ下降の状態を示した図である。スロットにフィンが収容される様子を示した図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１〜図３は本発明の実施形態に係る熱交換器コアの仮組装置１を示しており、図１はその概略平面図、図２はその概略正面図、図３は図１のIII−III概略断面図である。仮組装置１は、チューブ２とフィン３とを交互に整列させて熱交換器コアを仮組みする装置であり、チューブストッカ１０と、チューブ搬送機構２０と、フィントレイ３０と、フィンフィーダ４０と、プッシャ５０とを備える。

各構成部品について説明すると、チューブストッカ１０には、チューブ２が多数ストックされている。

チューブ搬送機構２０は、搬送されるチューブ２の下端を支持する搬送台２１と、搬送台２１の両側に配置される一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂと、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを互いに逆方向となるように、かつ、同じ回転速度で回転させる図示しないモータとでと構成される。

一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂは、それぞれ外周に螺旋状の突起を有しており、一方の搬送ウォーム２２ａの突起の螺旋方向は他方の搬送ウォーム２２ｂの突起の螺旋方向と逆になっている。一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを回転させると、チューブストッカ１０にストックされているチューブ２が一本ずつ、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起間の隙間に端部が嵌ることで繰り出され、突起のピッチに等しい間隔を空けてチューブ長手方向に直交する方向に搬送される。

なお、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの軸間距離は、搬送するチューブ２の長さに応じて調節可能になっている。

フィントレイ３０は、チューブ２の搬送経路の上方に配置され（図２、図３参照）、図示しないアクチュエータによってリニアガイド３１に沿ってチューブ搬送方向又はチューブ搬送方向とは逆の方向に移動することができる。

フィントレイ３０は、フィン３を搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起のピッチに等しい間隔を空けて収容することができる複数のスロット３２を上面に有する。スロット３２は、この例では１０本設けられており、それぞれフィン幅に略等しい幅、フィン全長よりも長い長さ、及び、フィン高さよりも大きな深さを有している。また、フィントレイ３０の下面には、複数のスロット３２の下面を開閉するシャッタ３３が取り付けられている。図１では、シャッタ３３の一部が見えるように、フィントレイ３０の一部を破断した状態で描いている。

シャッタ３３は、複数のスロット３２の下面を閉じる複数の板状のスライドドア３３ｄを搬送ウォーム２２ａ、２２ｂの突起のピッチに等しい間隔で有しており、スライドドア３３ｄの間にはフィン３が通過可能なスリット３３ｓが形成される。

シャッタ３３は、図示しないアクチュエータによってチューブ搬送方向にスライドさせることができ、スライドドア３３ｄとスロット３２とのチューブ搬送方向位置がずれてスロット３２の下面が開いた状態と、両者のチューブ搬送方向位置が揃ってスライドドア３３ｄによってスロット３２の下面が閉じた状態（図３の状態）とを切り換えることができる。

また、スライドドア３３ｄは、シャッタ３３を開いて複数のスロット３２に収容されている複数のフィン３を落下させる際に、複数のフィン３をチューブ２間に導くガイドとして機能するように、スロット３２の下端と搬送経路上のチューブ２の上端との間隔に略等しい高さを有している。

また、シャッタ３３は、長さが異なるフィン３にも対応できるように、スライドドア３３ｄをテレスコピック構造にし、長手方向の長さが変更可能になっている（図２参照）。

フィンフィーダ４０は、搬送ウォーム２２ｂの脇に設置され、フィン３を２本ずつフィントレイ３０に向けて繰り出すことができる。フィンフィーダ４０からフィン３を繰り出すと、自重で下がったフィン３の先端がスロット３２に挿入され（図２の状態）、フィン３を更に繰り出すとフィン３がフィンフィーダ４０から抜け、フィン全体がスロット３２に格納される。スロット３２内にはストッパ３４が配置されており、ストッパ３４にフィン３の先端が接触することによってフィン３が位置決めされる。

フィンフィーダ４０からフィン３を供給する動作とチューブ２の搬送方向（又はその逆の方向）のフィントレイ３０の移動とを交互に繰り返すことによって、フィンフィーダ４０が同時に供給可能な数を超える数のフィン３、この例では、１０本のフィン３をスロット３２に収容する。

プッシャ５０は、フィントレイ３０の複数のスロット３２の上方に配置され（図２、図３参照）、フィントレイ３０と共にチューブ２の搬送方向又はその反対方向に移動し、フィントレイ３０に向けて垂下する押圧部５１を有する。押圧部５１は、複数のスロット３２に対応して複数設けられている。

図示しないアクチュエータによってプッシャ５０を下降させると、押圧部５１がフィントレイ３０のスロット３２に入り込み、スロット３２に収容されているフィン３の上端に接触し、フィン３を押し下げる。

また、押圧部５１は、図２に示すように、左側押圧部材５１Ｌと、テレスコピック構造を介して左側押圧部材５１Ｌと連結される右側押圧部材５１Ｒとで構成され、両押圧部材５１Ｌ、５１Ｒの間隔が調整可能になっている。両押圧部材５１Ｌ、５１Ｒの間隔は、フィン３の両端に左側押圧部材５１Ｌと右側押圧部材５１Ｒとが接触するように調整される。

続いて、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５を参照しながら上記仮組装置１の動作について説明する。

チューブ２間の隙間にフィン３を挿入するには、まず、フィンフィーダ４０からフィン３を供給する動作とチューブ２の搬送方向（又はその逆の方向）のフィントレイ３０の移動とを交互に繰り返してフィントレイ３０の複数のスロット３２にフィン３を収容する。また、この繰り返し動作を行っている間に、一対の搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを回転させて、フィントレイ３０の複数のスロット３２とチューブ２間の隙間とが整列するように、フィン３がまだ挿入されていない複数のチューブ２をフィントレイ３０の下方まで移動させる（図４Ａ）。

フィントレイ３０の複数のスロット３２全てへのフィン３の収容が完了すると、シャッタ３３を開いて複数のスロット３２に収容されている複数のフィン３を落下させ（図４Ｂ）、さらに、落下する複数のフィン３をプッシャ５０で自由落下よりも速い速度で押し下げ、複数のフィン３をチューブ２間の隙間に強制的に挿入する（図４Ｃ）。このとき、スライドドア３３ｄの側面がフィン３をチューブ２間に導くガイドとして機能する。

このように、本実施形態によれば、特許文献１の技術と比較してフィン３挿入前後でのフィン３の移動量が少なく、かつ、プッシャ５０を利用して自由落下よりも速い速度で落下させるので、チューブ２間の隙間へのフィン３の挿入は短時間の間に行われ、特許文献１の技術よりもタクトタイムを短縮することができる。

また、フィン３挿入前後でのフィン３の移動量はフィン３の長さの影響を受けないので、フィン３の長さが長くなっても短いタクトタイムを維持することができる。

また、フィントレイ３０の複数のスロット３２へのフィン３の収容動作と、チューブ搬送機構２０によるチューブ２の搬送動作とが並列（同時期）に行われるので、これによってもタクトタイムを短縮することができる。

また、図５は、スロット３２に複数のフィン３が収容される様子を示している。スロット３２に複数のフィン３を収容する動作は、フィントレイ３０の移動方向がチューブ搬送方向と同じになる順送り動作とフィントレイ３０の移動方向がチューブ搬送方向とは逆になる逆送り動作とで構成される。

順送り動作では、フィンフィーダ４０から２本の空きスロット３２に２本のフィン３を供給したらフィントレイ３０を２スロット分だけチューブ搬送方向に移動させる動作を繰り返すことによって、フィントレイ３０の全てのスロット３２にフィンを収容する（ａ１〜ａ５）。

そして、フィントレイ３０のスロット３２全てへのフィン３の収容が完了したら、シャッタ３３を開いてスロット３２から複数のフィン３を落下させ（ａ６）、フィントレイ３０の移動方向をチューブ搬送方向とは逆の方向に切り換え、逆送り動作を開始する。

逆送り動作では、フィンフィーダ４０から２本のフィン３を供給したらフィントレイ３０を２スロット分だけチューブ搬送方向とは逆の方向に移動させる動作を繰り返すことによって、フィントレイ３０の全てのスロット３２にフィン３を再び収容し（ｂ１〜ｂ５）、再びシャッタ３３を開いてスロット３２から複数のフィン３を落下させる（ｂ６）。

フィン３を落下させたらフィントレイ３０の移動方向をチューブ搬送方向に戻し、順送り動作を再び開始する。

このように、本実施形態によれば、上記順送り動作と逆送り動作を繰り返すことで、フィンフィーダ４０からスロット３２にフィン３が連続的に供給され、これによってもタクトタイムが短縮される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、フィンフィーダ４０に対してフィントレイ３０が移動する構成であるが、フィントレイ３０に対してフィンフィーダ４０が移動する構成であってもよい。

また、フィントレイ３０に設けられるスロット３２の数は、少なくともフィンフィーダ４０から同時に供給可能なフィン３の数よりも多ければよく、本実施形態の数（１０本）に限定されない。また、フィンフィーダ４０から同時に供給可能なフィン３の数も２本に限定されず、１本でもよいし３本以上であってもよい。

また、チューブ搬送機構２０は、搬送ウォーム２２ａ、２２ｂを用いる機構に限定されず、ベルトコンベア等を用いる機構であってもよい。

１熱交換器コアの仮組装置
２チューブ
３フィン
２０チューブ搬送機構
３０フィントレイ
３２スロット
３３シャッタ
４０フィンフィーダ
５０プッシャ

Claims

チューブとフィンとを交互に整列させる熱交換器コアの仮組装置であって、
前記チューブを一定間隔で搬送するチューブ搬送機構と、
前記チューブの搬送経路の上方に配置され、複数の前記フィンを前記一定間隔を空けて収容することができる複数のスロットと複数の前記スロットの底を開閉するシャッタとを備えたフィントレイと、
前記フィントレイの複数の前記スロットに前記フィンを供給するフィンフィーダと、
を備え、
前記フィンフィーダが同時に供給可能な数を超える数の前記フィンが複数の前記スロットに収容され、かつ、複数の前記スロットと複数の前記チューブ間の隙間とが整列したら前記シャッタを開き、複数の前記スロットに収容された複数の前記フィンを前記フィントレイから落下させて複数の前記チューブ間の隙間に挿入する、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１に記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記フィントレイは、前記チューブの搬送方向に沿って移動することができ、
前記フィンフィーダから前記フィンを供給する動作と前記フィントレイの移動とを交互に繰り返すことによって、前記フィンフィーダが同時に供給可能な数を超える数の前記フィンを複数の前記スロットに収容する、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項２に記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
複数の前記スロットに収容された複数の前記フィンを前記シャッタを開いて前記フィントレイから落下させた後は、前記シャッタを閉じ、前記フィントレイの移動方向を逆にし、前記フィンフィーダから前記フィンを供給する動作と前記フィントレイの移動とを交互に繰り返すことによって、前記フィンフィーダが同時に供給可能な数を超える数の前記フィンを複数の前記スロットに再び収容する、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１から３のいずれかに記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記チューブ搬送機構は、前記フィンフィーダから前記フィンを供給する動作と前記フィントレイの移動とが交互に繰り返されている間に前記チューブを搬送する、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
複数の前記スロットの上方に配置され、上下方向に昇降可能なプッシャを備え、
前記シャッタを開いて複数の前記スロットに収容された複数の前記フィンを前記フィントレイから落下させる時に、前記プッシャを下降させて前記プッシャで複数の前記スロットに収容された複数の前記フィンを押し下げる、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。
請求項５に記載の熱交換器コアの仮組装置であって、
前記プッシャが複数の前記フィンを押し下げる速度が、複数の前記フィンを自由落下させる場合の落下速度よりも速い、
ことを特徴とする熱交換器コアの仮組装置。