JP3315151B2 - 熱交換器組立装置のパイプ挿入装置 - Google Patents

熱交換器組立装置のパイプ挿入装置

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    • Y10T29/53117—Heat exchanger including means to manipulate heat exchanger tube bundle

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱交換器組立装置のパイ
プ挿入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器組立装置は図２８に示すように
多数枚一定の隙間をあけて積層したフィン１０のパイプ
挿入孔にＵ字状に曲折されたパイプ１１を挿通し、この
パイプ１１を拡管してフィン１０をパイプ１１に固定す
ることによって形成される。複数のパイプ１１の端部間
はＵ字状の接続管（図示せず）によって適宜接続され、
熱媒体が流通可能になされる。この熱交換器組立装置の
自動組立装置が開発されている。この従来の自動組立装
置におけるパイプ挿入装置は、図２９に示すように、多
数枚のフィン１０にスタックピン１２を挿通して、この
多数枚のフィン１０をスタックピンホルダー１３上に積
層支持し、この積層状態のフィン１０を図３０に示すよ
うに支持台１４上に横置き状態にして、ガイド１５に保
持されたパイプ１１を側方からプッシャー１６により押
圧してフィン１０のパイプ挿入孔にパイプ１１を挿入す
るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにすること
によってパイプ１１をフィン１０のパイプ挿入孔に自動
挿入しうる。しかしながら上記装置には次のような不具
合がある。すなわち、パイプ１１は一般的に熱伝導の良
好な銅材が用いられるのであるが、銅材は柔らかいため
にほぼ１ｍ程の長さのパイプ１１を上記のように横方向
からフィン１０に挿通するときは重力によりパイプ１１
の特に先端側が垂れ下がりやすく、したがってガイド１
５でのガイドが困難であり、パイプ１１の先端を正確に
フィン１０のパイプ挿入孔に位置合わせできず、しばし
ば挿入不能になることがあった。またスタックピンホル
ダー１３上に積層したフィン１０を図３０のように支持
台１４上に横置きにして支持台１４上面を基準面にして
フィン１０を揃えるようにしているのであるが、フィン
１０には製造工程上でその幅にバラツキがあるため、多
数枚積層して支持台１４上面に横置きにした際には各フ
ィン１０のパイプ挿入孔位置に上下のずれが生じ、この
ためパイプ１１挿入の際パイプ１１先端がパイプ挿入孔
端縁に引っ掛かり、パイプ１１の挿入不能やパイプ挿入
孔を変形させるなどの問題点がある。また、フィン１０
はアルミニウムシートを加工して形成されており、多数
枚積層したフィン１０を支持台１４上面に横置きに載置
するとフィン１０が変形しやすいなどの問題点もある。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、パイプ
先端とフィンのパイプ挿入孔の位置合わせが確実に行
え、パイプの挿入を容易に行える熱交換器組立装置のパ
イプ挿入装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、スタックピンホ
ルダー上に植立されたスタックピンが挿通されてスタッ
クピンホルダー上に多数枚積層されたフィンのパイプ挿
入孔にＵ字状に曲折されたパイプを挿入する熱交換器組
立装置のパイプ挿入装置において、前記スタックピンが
上下方向を向くようにして前記スタックピンホルダーが
所定位置に配置される載置部と、前記パイプを曲折部を
上にして鉛直方向に支持する支持部と、該支持部に支持
された前記パイプを受け取って保持する保持手段を備
え、さらにパイプを下方に押し下げる押入ダイを有する
パイプ押入部と、前記載置部の上方に配設され、前記パ
イプ押入部の押入ダイにより押し下げられるパイプが進
入し、少なくとも内壁によりパイプの外側幅を規制して
パイプを前記フィンの所定のパイプ挿入孔にガイドせし
めるガイド孔を有するガイド部とを具備することを特徴
としている。前記保持手段とガイド部との間に、保持手
段によって保持されているパイプの下端部を前記ガイド
部のガイド孔の幅となるよう記載する規制部を配設する
と好適である。前記ガイド孔の上端部を上方に向けて広
がる拡径部に形成すると好適である。前記ガイド孔内に
突出入自在に、側面とガイド孔内壁との間でパイプが通
過可能な間隙を形成する規制部材を設けると好適であ
る。前記支持部をその上面が斜めに形成されてパイプが
跨がった状態で支持されるシュータに形成し、該シュー
タにパイプを供給するパイプ供給部を設けると好適であ
る。前記保持手段および押入ダイを前記支持部に接離可
能な前後動板に配設すると好適である。前記前後動板を
上下動自在な上下動盤に移動可能に支持するとよい。前
記ガイド部に上下動自在に支持板を設け、前記ガイド孔
が上下方向に形成された規制ガイド部材を前記支持板に
配設すると好適である。前記支持部、保持手段、押入ダ
イ、規制ガイド部材をフィンのパイプ挿入部位に対応し
て横方向に複数配設すると好適である。前記保持手段と
押入ダイ、前記規制ガイド部材を横方向に移動自在に設
けると共に、所定位置で停止させる位置調整手段を設け
ると好適である。
【０００６】
【作用】Ｕ字状パイプは支持部に曲折部を上にして鉛直
状態に支持されるので、重力の影響を受けず、撓むこと
がない。この支持部に支持されたパイプはパイプ押入部
の保持手段に保持され、次いで押入ダイにより下方に押
し下げられる。これによりパイプは下端側からガイド部
のガイド孔内に進入し、ガイド孔内壁に規制されてその
幅が決められ、なおも押し下げられることによってフィ
ンのパイプ挿入孔に押入されるのである。その際フィン
は上下方向にスタックピンが挿通されて上下に積層状態
にて支持されているので、水平方向の動きはフリーであ
り、パイプ挿入孔に多少ずれがあっても、パイプが挿入
される際に動いてくれ、したがってパイプが孔端縁をか
じることなく挿入される。ガイド孔に突出入自在な規制
部材を設けることによって、ガイド孔に進入したパイプ
は規制部材とガイド孔内壁との間の間隙を通過する。こ
れによりパイプはその外側の幅が規制されるだけでな
く、規制部材の側面により内側の幅も規制され、フィン
のパイプ挿入孔に正確に位置合わせされて挿入される。
保持手段と押入ダイ、規制ガイド部材を横方向に移動可
能に位置決めすることで、挿入孔位置の変更あるいは挿
入孔位置の異なる種々のフィン装置に対応してパイプを
挿入することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は熱交換器（フィン装置）
組立装置の全体の平面図を示す。図において２０はフィ
ン製造部であり、プレス機２１、リモートカット装置２
２を備える。プレス機２１ではロールに巻回されたアル
ミニウムシートを引き出すと共に、プレス加工して、図
２に示すようにパイプ挿入孔２３等を備えた複数列のフ
ィン２４に連続的に加工する。リモートカット装置２２
では上記複数列に形成されたフィン２４を各列に分離切
断すると共に、各列のフィン２４を所定長さに切断す
る。図１において２６は集積用パレット２７の循環路で
ある。集積用パレット２７には図３に示されるように、
所定位置にスタックピン２８が植立された複数のスタッ
クピンホルダー２９が載置される。
【０００８】この集積用パレット２７の循環路２６で
は、位置Ａにて、リモートカット装置２２で所定長さに
切断されたフィン２４がスタックピン２８に押し込ま
れ、各スタックピンホルダー２９上のスタックピン２８
がパイプ挿入孔２３を挿通した状態にてスタックピンホ
ルダー２９上にフィン２４が積層されるのである。各ス
タックピンホルダー２９上にはフィン２４が２列状態で
積層される。循環路２６の位置Ｂ（スタックピンホルダ
ー移載位置）では集積用パレット２７上のスタックピン
ホルダー２９が後記する移載装置２５により１個宛順次
循環コンベヤ３０（循環パレット移送路）上を移送され
る循環パレット３１（図１８）上に移載される。循環コ
ンベヤ３０上に移載されたスタックピンホルダー２９は
循環コンベヤ３０上を循環され、この間に後記するよう
にフィン２４にパイプが挿通され、パイプが挿通された
フィン装置がスタックピンホルダー２９上から取り出さ
れ、この空になったスタックピンホルダー２９が、前記
Ｂ位置にてスタックピンホルダー２９が順次循環コンベ
ヤ３０上の循環パレット３１に移載されて空となって循
環部２６上のＣ位置（移入位置）に移動している集積コ
ンベヤ２７上に前記移載装置と同様の構成を持つ移入装
置により循環コンベヤ３０上の対応する循環パレット３
１から移入され、こうしてスタックピンホルダー２９が
移入された集積用パレット２７が順次またＡ位置に戻さ
れることにより、集積用パレット２７および各スタック
ピンホルダー２９が循環され、連続的に作業がなされる
のである。
【０００９】次に図１において、５０、５１はパイプ挿
入装置である。パイプ挿入装置５０、５１は循環コンベ
ヤ３０の経路に沿って配設されている。このようにパイ
プ挿入装置を２基配設したのは、前段のパイプ挿入装置
５０にて所定数のパイプをフィン２４のパイプ挿入孔に
挿通した後、パイプ挿入装置５０の近傍に配設されたス
タックピン引抜・差込装置５４によりスタックピン２８
をスタックピンホルダー２９から引き抜き、次いで後段
のパイプ挿入装置５１にてスタックピン２８を引き抜い
た後のパイプ挿入孔２３を含めて残りの所定数のパイプ
挿入孔にパイプを挿入するようにしたためである。な
お、挿入すべきパイプの径を７．０ｍｍとしたとき、フ
ィン２４のパイプ挿入孔径を７．３ｍｍ程度、スタック
ピン２８の径を７．１ｍｍ程度に設定するとパイプの挿
入がより容易となる。このようにしてパイプが挿入され
て組み立てられたフィン装置は循環コンベヤ３０の往路
の最終位置Ｄにて反転装置５２によりコンベヤ５３上に
反転状態で取り出され、図示しない拡管装置まで搬送さ
れ、拡管装置にて公知の機構により拡管されるのであ
る。最終位置Ｄにてフィン装置が取り出され、空となっ
たスタックピンホルダー２９は前記したように循環コン
ベヤ３０の復路を移動され、この間にスタックピン引抜
・差込装置５４により前に引き抜かれたスタックピン２
８が再度復路側のスタックピンホルダー２９に差し込ま
れ、復路最終端からＣ位置（移入位置）の集積用パレッ
ト２７上に移入されるのである。なお、スタックピン２
８が挿通されていたパイプ挿入孔にパイプを挿入しない
タイプのフィン装置の場合はパイプ挿入装置は１基だけ
配設すればよい。
【００１０】続いて各部の詳細を説明する。まず移載装
置２５、スタックピンホルダー２９、循環パレット３１
について説明する。スタックピンホルダー２９は図１８
に明確なようにスタックピン２８が差し込まれる差し込
み孔（挿入孔）３２を有する。スタックピンホルダー２
９の前面には後記する移載装置２５（および移入装置）
のフィンガーピンが挿入される２個の支持孔３３が設け
られている。またスタックピンホルダー２９の下面には
循環パレット３１の上面に突設した２個のピン３４（１
つのみ図示）が嵌入し得る位置決め孔３５が設けられて
いる。したがってスタックピンホルダー２９は位置決め
孔３５にピン３４が嵌入する状態にて循環パレット３１
上に乗せられることにより、循環パレット３１上に位置
決めされて、かつピン３４に支持されて載置される。な
お前記集積用パレット２７にも複数のスタックピンホル
ダー２９の各位置決め孔３５に対応してピン（図示せ
ず）が設けられており、このピンが位置決め孔３５に嵌
入するようにして各スタックピンホルダー２９が集積用
パレット２７上に平行に載置可能となっている。循環パ
レット３１の両端側には支持壁３６が立設され、この支
持壁３６の各上部には、スタックピン２８が挿通されて
積層状態にて保持されているフィン２４を両側方から挟
んで保持し、フィン２４が倒れるのを防止する保持部３
７が設けられている。この保持部３７は、ガイド３８に
摺動自在にガイドされたロッド３９の先端に２又状の保
持部材４０が取り付けられてなる。ロッド３９はガイド
３８に適宜位置で停止可能にガイドされる。したがっ
て、フィン２４が積層状態にて保持されたスタックピン
ホルダー２９を循環パレット３１上に前記したように載
置した後、ロッド３９を押圧して保持部材４０を移動さ
せ、保持部材４０にてフィン２４の両サイドを挟み込む
ようにすることでフィン２４を保持することができる。
ロッド３９の移動は適宜押圧部材にて押圧することによ
り、またはシリンダ機構等を採用することによって自動
的に行える。
【００１１】図１９に示す移載装置２５は、循環路２６
の位置Ｂ（移載位置）の前面に位置して配設され、位置
Ｂに位置している集積用パレット２７からスタックピン
ホルダー２９を１つずつ対応する循環パレット３１上に
移載するのである。４１はレール４２にガイドされて、
移載位置に位置している集積用パレット２７の側方と該
移載位置と対応する循環コンベヤ３０の位置との間に亙
って水平方向に移動自在に設けられた移動体である。移
動体４１の駆動機構はモータおよびネジ桿（図示せず）
にて構成されている。移動体４１の下部には、軸４３に
ガイドされて昇降する昇降体４４が配設されている。昇
降体４４の昇降機構はやはりモータおよびネジ桿等にて
構成される。昇降体４４には移動体４１の移動方向およ
び昇降体４４の昇降方向と直交する方向にロッドが突出
入するシリンダ装置４５が配設されており、ロッド端に
は固定板４６が取り付けられ、この固定板４６下部に前
記スタックピンホルダー２９の前面に設けた支持孔３３
に嵌入可能な前記した２個のフィンガーピン４７が支持
孔３３に対応して２個突設されている。また、前記移動
体４１からはアーム４８（図１８）が前方に突設され、
このアーム４８先端には、スタックピンホルダー２９が
上昇された際にその上面を押圧可能な押圧突起４９が設
けられている。この押圧突起４９はアーム４８にスプリ
ング（図示せず）に受けられている。さらに図示しない
が移動体４１の上部から前方に突設されたアーム上にシ
リンダ装置が配設され、スタックピンホルダー２９が上
昇された際、このシリンダ装置により積層されているフ
ィン２４を上方から押圧可能に設けられている。
【００１２】上記のように構成されているから、移動体
４１を駆動して、フィンガーピン４７が移載位置Ｃに位
置している集積用パレット２７の移載すべきスタックピ
ンホルダー２９の前面側に位置する位置まで移動させ、
ついでシリンダ装置４５を駆動してフィンガーピン４７
を前進させて対応する支持孔３３にフィンガーピン４７
を嵌入させ、ついで昇降体４４を上昇させることによ
り、集積用パレット２７上のスタックピンホルダー２９
はフィンガーピン４７により持ち上げられて集積用パレ
ット２７の嵌合状態から外れる。その際スタックピンホ
ルダー２９は上面は押圧突起４９に押圧され、またフィ
ン２４も上方からシリンダ装置により押さえ込まれるの
で、スタックピンホルダー２９はフィン２４と共に安定
してフィンガーピン４７により持ち上げられる。この状
態にてシリンダ装置４５によりロッドを後退させ、さら
に移動体４１を移載位置Ｃに対応する循環コンベヤ３０
上に移送されている循環パレット３１の前面に位置する
位置まで移動させ、次いでシリンダ装置４５を駆動して
ロッドを前進させ、スタックピンホルダー２９が循環パ
レット３１の上方にまで移動させる。次に昇降体４４を
下降させると、スタックピンホルダー２９下面に設けた
位置決め孔３５にピン３４が嵌入する状態となる。ここ
でシリンダ装置４５によりロッドを後退させ、フィンガ
ーピン４７を支持孔３３から抜き取ることにより、集積
用パレット２７上からスタックピンホルダー２９を循環
パレット３１上に移載されるのである。スタックピンホ
ルダー２９が循環パレット３１上に移載された後、適宜
手段により押圧されて保持部材４０が前進され、フィン
２４の両サイドをサポートすることにより、フィン２４
が倒伏することなく循環コンベヤ３０上を搬送される。
【００１３】続いてパイプ挿入装置５０、５１について
説明する。なお両者は構造がほぼ同じであるので、パイ
プ挿入装置５０について説明する。図４、図５、図６は
パイプ挿入装置５０のそれぞれ正面図、側面図、平面図
である。前記したようにフィン２４が積層され、循環コ
ンベヤ３０上に移載されたスタックピンホルダー２９は
循環コンベヤ３０によって搬送され、パイプ挿入装置５
０の前方まで搬送された地点で適宜な停止機構によって
所定位置に停止され位置決めされて待機する。このスタ
ックピンホルダー２９の載置部はコンベヤ式でなく、固
定式のものであってもよい。図において７０はパイプ供
給部、７２はパイプ押入部、７４はガイド部である。
【００１４】次にパイプ供給部７０について説明する。
長尺のパイプをＵ字状に曲折すると共に所定の長さに切
断するパイプ曲折装置は知られている。図１において５
５はそのパイプ曲折ラインである。このパイプ曲折ライ
ン５５にてＵ字状に曲折されたパイプ５７はパイプ供給
部７０のリフト装置５８（図５）の水平ロッド５９上に
移載される。リフト装置５８が駆動されて水平ロッド５
９が上昇するとパイプ５７はそのＵ字状曲折部にて水平
ロッド５９に跨がり、鉛直状態に支持される。水平ロッ
ド５９がリフト装置５８の上部まで上昇された位置で水
平ロッド５９はリフト装置５８がその鉛直軸を中心とし
て１８０度回転されることにより、分配装置６０側に向
けられる（図５参照）。分配装置６０は水平面内で長円
軌道にて回転駆動される無端コンベヤ６１を有し、この
無端コンベヤ６１には水平外方に突出する多数本のロッ
ド６２が設けられている。このロッド６２が水平ロッド
５９の位置と一致した位置で無端コンベヤ６１が停止さ
れ、ここでシリンダ６３が駆動され、水平ロッド５９上
のパイプ５７はロッド６２上に移載される。このように
して分配装置６０の各ロッド上に所定数ずつのパイプ５
７が移載され、ストックされる。
【００１５】分配装置６０を挟んでリフト装置５８と反
対側にリフト装置６４がパイプ挿入装置５０の裏面側に
位置して配設されている。リフト装置６４の水平ロッド
６５には前記と同様の機構によって分配装置６０のロッ
ド６２からパイプ５７が移載され、上昇し、その上部で
１８０度回転されて各対応するシュータ６６（支持部の
一例）上に搬入されるのである。シュータ６６は９個設
けられている。各シュータ６６は図示のように斜めに配
設されると共に、図１１に示されるようにシュータ６６
の側方に２基配設されたストッパシリンダ６７、６８に
よってパイプ５７を１本ずつシュータ６６の最下端に供
給しうるようになっている。すなわちストッパシリンダ
６７ではそのロッド端に設けたストッパがシュータ６６
上に位置するパイプ５７の下から２番目のパイプ５７に
当接して保持しうるようになっており、ストッパシリン
ダ６８ではロッド端に設けたストッパが最下部のパイプ
５７に当接して保持できるようになっていて、既にシュ
ータ６６の最下端に供給されている先行するパイプ５７
が後記するようにパイプ押入部７２によってフィン２４
に押入された後に、ストッパシリンダ６８が開放され、
これによって最下部のパイプ５７がシュータ６６の最下
端の所定位置に１本ずつ供給できるのである。シュータ
６６の最下部位置にはセンサ６９が配設されており、こ
のセンサ６９には絶縁体を介して２つの導通部が配設さ
れており、パイプ５７がシュータ６６の最下端に供給さ
れた際パイプ５７によって両導通部が電気的に短絡さ
れ、これを図示しない検出装置により検知することによ
り、パイプ５７がシュータ６６の最下端に存在すること
が検出しうるようになっている。
【００１６】次にパイプ押入部７２について説明する。
７５、７５は上下動盤であり、機台７６に上下方向に配
設された２本のネジ桿７７、７７に側縁において螺合さ
れ、ネジ桿７７がモータ７８により回転されることによ
って上下動自在に設けられている。７９はガイドレール
である。両上下動盤７５、７５には図６に明確なよう
に、前後動板８０が架設されている。前後動板８０は、
上下動盤７５、７５内に設けたスライド桿８１、８１上
に前後動板８０の両端部が摺動することによってスライ
ド桿８１、８１にガイドされて前後動可能に設けられて
いる。なお前後動板８０の両端部は上下動盤７５、７５
に設けた前後方向の透孔を挿通して上下動盤７５、７５
内に進入している。８３、８３は上下動盤７５、７５に
配設したシリンダであり、それぞれのロッド端が前後動
板８０の端部に連結されており、前後動板８０を前後方
向に駆動するものである。
【００１７】前後動板８０の前面側には上下方向に９基
の押入ダイ装置８４が配設されている。８５はその取付
台であり、上下方向に開口するダイスライド孔８６が設
けられており、このダイスライド孔８６に押入ダイ８７
が上下方向に移動自在に摺合されている。取付台８５は
前後動板８０の前面に横方向に設けたガイド８９に沿っ
て横方向に移動自在にガイドされている。また取付台８
５の後面に突設した固定ピン９０が前後動板８０に横方
向に設けた開口部９１にスライド自在に嵌合すると共に
その先端部が前後動板８０の後面側に突出し、この先端
部に、前後動板８０の後面に固定されている位置決めシ
リンダ９２のロッド９３が連結されている。ロッド９３
の中途部には図９に示されるように当板９４が固定され
ており、この当板９４が前後動板８０に設けたストッパ
板９５、９６に当接することによってロッド９３、した
がって押入ダイ装置８４の横方向への移動範囲が決定さ
れる。また９７はストッパシリンダであり、このストッ
パシリンダ９７が駆動されることにより、そのロッド端
に設けたストッパ９８がストッパ板９６と当板９４との
間に進入することによってロッド９３が上記の移動範囲
の中間点でも停止可能となる。すなわち、押入ダイ装置
８４はその横方向の移動が３位置に亙って停止できるよ
うになっている。位置決めシリンダ９２、ストッパシリ
ンダ９７等により押入ダイ装置８４の位置調整手段を構
成するが、これらに限定されるものではない。
【００１８】次に１００は押入シリンダであり、取付台
８５の前面側に上下方向に向けて固定されており、その
ロッド１０１の上端部は連結板１０２を介して押入ダイ
８７の上端に連結されている。したがって押入シリンダ
１００が駆動されそのロッドが進退されることによって
押入ダイ８７が上下動される。取付台８５の後面下部側
は欠如されていてそのダイスライド孔８６の後側が開放
されている。この開放部の両側方側に規制ガイド１０
４、１０４が設けられており、この両規制ガイド１０
４、１０４の対向壁面の下部が外方に広がるテーパー面
に形成されている。また押入ダイ８７の下端面は挿入す
べきパイプのＵ字状曲折部の円弧に沿う円弧面に形成さ
れている。１０５は保持手段の一例たるチャックであ
り、取付台８５の後面側下部に軸１０６を中心に回動自
在に設けられ、シリンダ１０７によって回動され、開放
部の取付台８５との間でパイプ上端側を挟持しうるよう
になっている。なお、シリンダ１０７のロッド先端は取
付台８５後面側に固定されているピン１０９に回動自在
に軸着されている。
【００１９】次にガイド部７４について説明する。ガイ
ド部７４はパイプ押入部７２の下方に設けられている。
１２０は支持板であり（図４）、その両側縁が機台７６
に上下方向に設けられたガイドポール１２１にガイドさ
れて上下方向にスライド可能になっている。支持板１２
０には機台７６に回転自在に支持されたネジ桿１２２が
螺合され、ネジ桿１２２がモータ１２３により回転駆動
されることによって支持板１２０は上下方向の所定位置
に停止、位置決めされる。図１２、１４において１２５
は規制ガイド部材であり、支持板１２０の裏面側に、前
記パイプ押入部７２の押入ダイ装置８４に対応して９基
配設されている。各規制ガイド部材１２５には上下方向
にパイプ５７を通過させうるガイド孔１２６が設けられ
ている。このガイド孔１２６の上部は図１２、１４に示
されるように上方に向けて拡径されパイプ押入部７２か
ら押入されるパイプ５７の下端部が容易にガイド孔１２
６に進入するようガイドする。ガイド孔１２６に押入さ
れたパイプ５７はガイド孔１２６内壁によりその外側幅
が所定に規制される。
【００２０】各規制ガイド部材１２５は、支持板１２０
の裏面に水平に配設されたレール１２８にガイドされて
横方向に移動可能になされている。また規制ガイド部材
１２５の前面に突設した固定ピン１２９が支持板１２０
に横方向に設けた開口部１３０にスライド自在に嵌合す
ると共にその先端部が支持板１２０の前面側に突出し、
この先端部に、支持板の前面に固定されている位置決め
シリンダ１３１のロッド１３２が連結されている。１３
３はストッパシリンダである。この位置決めシリンダ１
３１とストッパシリンダ１３３は、前記パイプ押入部７
２の押入ダイ装置８４を位置決めする位置決めシリンダ
９２とストッパシリンダ９７と同様の構造に形成され、
各規制ガイド部材１２５を横方向の３位置に亙って位置
決め、停止させる位置決め調整手段を構成する。
【００２１】１３５は規制シリンダであり、規制ガイド
部材１２５の下部前面部に配設され、そのロッド先端に
設けた規制部材１３６が規制ガイド部材１２５のガイド
孔１２６に突出入自在に設けられている。規制部材１３
６は図１５に示されるようにその側面とガイド孔１２６
内壁との間にパイプ５７が通過しうるだけの間隙が確保
されるようになされ、またその上面は円弧面に形成され
ている。したがって、ガイド孔１２６内に押入されたパ
イプ５７は規制部材１３６の上面で案内されて上記間隙
内に押入される。これによりパイプ５７はガイド孔１２
６内壁でその外側が、規制部材１３６の側面でその内側
が規制され、正確にパイプ５７の下端の幅が出される。
【００２２】次に規制部について図１６、１７により説
明する。規制部は上下動盤７５、７５とガイド部７４と
の間に位置し、パイプ５７の下端側を位置規制し、ガイ
ド部７４に案内するものである。１３７は支持板（一方
のみ図示）であり、各上下動板７５、７５に取り付けら
れる。両支持板１３７にはシリンダ１３８が固定され、
各シリンダ１３８のロッド間に可動板１３９が横架さ
れ、シリンダ１３８が駆動されることによって可動板１
３９が上下動される。可動板１３９下面には、シリンダ
１４０によって図１６上紙面に垂直な方向に往復動可能
な水平動板１４１が取り付けられている。水平動板１４
１には、図１７に明確なように、前端面に多数のＶ字状
の切欠部１４２が設けられた規制板１４３が固定され、
また水平動板１４１下面と規制板１４３との間に図１７
上左右方向に移動可能にスライド板１４４が介装されて
いる。スライド板１４４は水平動板１４１上に固定配置
されているシリンダ１４５のロッドに連結されて駆動さ
れる。またスライド板１４４の前端面にもほぼ矩形状を
なす切欠部１４６が形成されている。切欠部１４２と切
欠部１４６は上下方向に重なる位置で大きくその前端側
が口を開き、スライド板１４４が移動した際に狭められ
て図１７のようにパイプ５７の径とほぼ同径の規制孔１
４７を形成する。隣接する規制孔１４７間の間隔は規制
すべきパイプ５７の下端の幅に等しく設定されている。
【００２３】次にパイプ押入動作を説明する。前記のよ
うに、スタックピンホルダー２９が循環パレット３１上
に移載されて循環コンベヤ３０上を搬送されることによ
り、スタックピン２８が挿通されてスタックピンホルダ
ー２９上に２列に積層されたフィン２４がパイプ挿入装
置５０の前面側下方の所定位置（載置部）まで搬送さ
れ、停止する。ガイド部７４の各規制ガイド部材１２５
は、パイプ５７を挿入すべきフィン２４のパイプ挿入孔
２３の挿入位置パターンに合わせて、位置決めシリンダ
１３１、ストッパシリンダ１３３によりその移動できる
３位置の内の所定１位置にあらかじめ移動されている。
なお図示の例では規制ガイド部材１２５は９基設けられ
ているが、これら全てが用いられるとは限らない。挿入
するパイプ５７の本数によって適宜選択して用いられる
のである。
【００２４】パイプ押入部７２のシュータ６６には前記
したようにパイプ供給部７０からＵ字状に折曲されたパ
イプ５７が多数供給されており、またその最下端部には
その内の１本のパイプ５７が供給され、つり下げ状態に
て支持されている。前記したようにセンサ６９によりパ
イプ５７が供給されていることが検出されると、シリン
ダ８３、８３が駆動されて前後動板８０が後退され、押
入ダイ装置８４はそのチャック１０５がシュータ６６の
直上に位置する所まで移動される。ここでモータ７８が
駆動され、上下動盤７５、７５と共に前後動板８０、し
たがって押入ダイ装置８４が下降され、チャック１０５
がパイプ５７の上部に対応する位置まで下降する。この
とき図１０に明確なように、パイプ５７上部のＵ字状部
は押入ダイ装置８４が降下することにより、その規制ガ
イド１０４、１０４間に入り込み、幅寄せされてその幅
が規制される。パイプ５７の下部はまだ幅規制されてい
ないがパイプ５７の上部が幅規制されることにより、極
端な曲がりが矯正される。
【００２５】なおチャック１０５は図１０に示されるよ
うに２股状に形成されていて、その下降がシュータ６６
に妨げられないようになっている。ここでシリンダ１０
７が駆動され、対応するチャック１０５が回動されて取
付台８５との間でパイプ５７の上部を挟持する。次いで
モータ７８が駆動されて押入ダイ装置８４がパイプ５７
の取出しに障害とならない位置まで上昇され、次にシリ
ンダ８３、８３が駆動されて前後動板８０が前進され、
押入ダイ装置８４がガイド部７４の直上に位置する位置
で停止する。ここで位置決めシリンダ９２、ストッパシ
リンダ９７が駆動され、押入ダイ装置８４が対応する規
制ガイド部材１２５の直上に位置するよう押入ダイ装置
８４を横方向に移動させる。すなわち、押入ダイ装置８
４はシュータ６６にパイプ５７を取りに行くときはシュ
ータ６６の配列に従って移動され、ガイド部７４上方に
来る際に規制ガイド部材１２５のパターンに従って移動
されるのである。なお、専用機種であって、パイプ挿入
パターンに変動のないときは、押入ダイ装置８４や規制
ガイド部材１２５の横方向移動機構は必要でなく、パイ
プ挿入パターンに従ってこれら、およびシュータ６６の
固定位置を設定しておけばよい。
【００２６】次いで規制部のシリンダ１４０が駆動され
て水平動板１４１がパイプ５７の基部方向に移動し、パ
イプ５７の基部が規制板１４３とスライド板１４４の重
なった切欠部１４２、１４６間に進入し、次いでシリン
ダ１４５によりスライド板１４４が横方向にスライドさ
れることによってパイプ５７は規制孔１４７により曲が
り、ねじれ等が修正されて幅規制される。ここでモータ
７８が駆動され、上下動盤７５、７５と共に押入ダイ装
置８４が下降され、チャック１０５にて保持されている
パイプ５７の下部が規制ガイド部材１２５のガイド孔１
２６内に進入する。この時点でモータ７８が停止され、
またチャック１０５による保持が開放されるとともに、
押入シリンダ１００が駆動され、押入ダイ８７が下降
し、これによりパイプ５７はガイド孔１２６内深く押入
される。パイプ５７下端がガイド孔１２６内に進入した
以後、規制板１４３、スライド板１４４による幅規制は
解除される。パイプ５７がガイド孔１２６内に進入して
いく際パイプ５７の下部側がガイド孔１２６内に突出し
ている規制部材１３６側面とガイド孔１２６内壁との間
の間隙を通過してパイプ５７下端部の外側および内側双
方の幅規制がなされる。なおもパイプ５７が押入される
ことによってパイプ５７下端がフィン２４の所定のパイ
プ挿入孔２３内に進入する。この段階で規制部材１３６
がガイド孔１２６から後退し、これによって押入ダイ８
７が通過可能となり、押入ダイ８７がなおも下降されて
パイプ５７は所定深さフィン２４に挿入されるのであ
る。
【００２７】押入ダイ８７、上下動盤７５、７５等が上
昇して初期状態に復帰した時点で、後記するように適宜
なチャック装置を備えたスタックピン引抜・差込装置５
４によりスタックピン２８が引き抜かれる。次いで循環
コンベヤ３０によりスタックピンホルダー２９が循環パ
レット３１と共にパイプ挿入装置５１の前面位置まで搬
送され、このパイプ挿入装置５１でスタックピン２８が
引き抜かれた後のパイプ挿入孔２３等を含めて残りのパ
イプ挿入孔２３に前記と同様にしてパイプ５７が挿入さ
れ、パイプが挿入されたフィン装置に形成される。この
フィン装置は前記したように拡管装置によりパイプの拡
開が行われて完成される。フィン装置が取り除かれて空
となったスタックピンホルダー２９は前記したように循
環パレット３１に乗ったまま循環コンベヤ３０上を搬送
され（中途にてスタックピンが再度差し込まれる）、Ｃ
位置にて移入装置により循環パレット３１上から循環路
２６の集積用パレット２７上に移入されるのである。
【００２８】続いてスタックピン引抜・差込装置５４に
ついて説明する。スタックピン引抜・差込装置５４はパ
イプ挿入装置５０、５１の前面側に位置して、循環コン
ベヤ３０の往路、復路に跨がってそれぞれ１基づつ配設
される。図２０はその詳細を示す。図において３０Ａは
循環コンベヤ３０の往路であり、パイプ挿入装置５０、
５１の前面側を走っている。また３０Ｂは循環コンベヤ
３０の復路であり、往路３０Ａと平行に所定の間隔をあ
けて並設されている。１５０は引抜用シリンダであり、
基台上に下向きに配設され、ロッド１５１が上下方向に
伸縮するよう駆動される。ロッド１５１先端側にはガイ
ド１５２（図２１）にガイドされて上下動自在に設けら
れた可動板１５３が連結され、この可動板１５３にはロ
ッド１５１と直交する方向にロッド１５４が伸縮動する
シリンダ１５５が取り付けられている。ロッド１５４の
先端には取付板１５６が取着され、この取付板１５６に
２基のチャック装置１５７が取り付けられて、フィン２
４の１列中の２本のスタックピン２８を把持し得るよう
になっている。１６０はフィン押さえ装置であり、上記
のチャック装置１５７の下方に位置して設けられてい
る。フィン押さえ装置１６０は、シリンダ１６１により
上下動される可動板１６２を有し、さらにこの可動板１
６２に固定されたシリンダ１６３、シリンダ１６３のロ
ッド端に設けられた逆Ｌ字状をなす押さえ板１６４を具
備する。この押さえ板１６４はフィン２４を上方から押
圧するものである。
【００２９】次に１６６は基台上に設けられたレール１
６７に沿って往路３０Ａ、復路３０Ｂ間に亙って移動可
能に設けられた搬送シリンダであり、そのロッド１６８
は上下方向に進退可能に設けられ、ロッド１６８下端に
は取付板１６９が固定されている。１６５は搬送シリン
ダ１６６駆動用のモータである。取付板１６９にはシリ
ンダ１７０によって進退動される進退動板１７１が取り
付けられ、この進退動板１７１の前面側上部には前記の
２基のチャック装置１５７に対応する２基のチャック装
置１７３が取り付けられている。さらに進退動板１７１
の前面側中央にはシリンダ１７４（図２２、２３）が取
り付けられ、このシリンダ１７４のロッド１７５の下端
には可動板１７６が取り付けられ、シリンダ１７４が駆
動されることにより可動板１７６が上下方向に駆動され
るようになっている。１７７はその際のガイドポールで
ある。可動板１７６の前面側の上記チャック装置１７３
の下方に対応する位置には２基のチャック装置１７８が
設けられている。
【００３０】次に１８０は差込装置であり、搬送シリン
ダ１６６が復路３０Ｂ上に位置する際の搬送シリンダ１
６６下方に対応する位置に配設されている。差込装置１
８０は図２４、２５に示すように、モータ１８１によっ
て上下動される可動板１８２を有する。１８３はその際
のネジ桿、１８４はガイドレールである。可動板１８２
にはシリンダ１８５により前後方向に駆動される進退動
板１８６が取り付けられている。進退動板１８６の前面
上部には前記の搬送シリンダ１６６側のチャック装置１
７８に対応して２基のチャック装置１８８が取り付けら
れ、さらにこのチャック装置１８８の下方に間隔をおい
て２基のチャック装置１８９が取り付けられている。
【００３１】続いてスタックピン引抜・差込の動作につ
いて説明する。スタックピン２８の引抜は、前記したよ
うにパイプ５７がフィン２４のパイプ挿入孔に挿入され
た後に行われる。パイプが挿入された後はパイプがスタ
ックピンの代わりをなしてフィン２４を支持するからで
ある。またスタックピン２８の挿入は、前記したように
パイプ５７が挿入され、スタックピン２８が引き抜かれ
てフィン装置としてスタックピンホルダー２９上から取
り外された後の空となったスタックピンホルダー２９の
スタックピン挿入孔３２に挿入されるのである。先ず、
パイプ挿入後のフィン装置からスタックピン２８を引抜
き、次いで空となったスタックピンホルダー２９へスタ
ックピン２８を挿入する動作について説明する。先ず、
フィン押さえ装置１６０によりフィン２４が上方から押
圧保持される。すなわち、シリンダ１６３が駆動され
て、押さえ板１６４がフィン２４の上方に位置するまで
前進され、ついでシリンダ１６１により下降されること
によりフィン２４を押圧するのである。次に引抜用シリ
ンダ１５０のロッドが下降され、シリンダ１５５が駆動
されてチャック装置１５７が前進し、前進位置で駆動さ
れてスタックピン２８を把持する。そしてロッド１５１
が上昇されてスタックピン２８が上昇される。スタック
ピン２８が所定位置まで上昇した際に引抜用シリンダ１
５０が停止される。
【００３２】次に搬送用シリンダ１６６は図２０の実線
位置におり、シリンダ１７０が駆動されることによりチ
ャック装置１７３および１７８が前進し、前進位置でチ
ャック装置１７３が駆動されスタックピン２８を把持す
る。チャック装置１５７の把持が解除されることにより
スタックピン２８は搬送シリンダ１６６側に受け渡され
る。この状態でモータ１６５が駆動されて搬送シリンダ
１６６は往路３０Ａ上方位置から復路３０Ｂ上方位置に
まで移動する。この移動中途においてシリンダ１７４が
駆動され、チャック装置１７８は所定距離下降し、この
下降位置で駆動されることによってチャック装置１７８
はスタックピン２８の中途部を把持することになる。こ
れによりスタックピン２８の横振れが防止され、スタッ
クピン２８は復路３０Ｂ上方まで搬送される。次いで搬
送シリンダ１６６が駆動されてスタックピン２８は下降
する。所定下降位置で搬送シリンダ１６６が停止され、
次いで差込装置１８０のシリンダ１８５が駆動されてチ
ャック装置１８８、１８９が前進し、前進位置でスタッ
クピン２８を把持し、一方チャック装置１７３、１７８
の把持が解除されることにより、スタックピン２８は差
込装置１８０側に受け渡される。ここでモータ１８１が
駆動されてチャック装置１８８、１８９がスタックピン
２８を把持したまま下降し、これによりスタックピン２
８はスタックピンホルダー２９の所定のスタックピン挿
入孔３２に差し込まれるのである。
【００３３】図２６はスタックピン２８の引抜・差込の
手順を示す。位置Ｏはパイプ挿入装置５０に対応する第
１の引抜位置、位置Ｐはパイプ挿入装置５１に対応する
第２の引抜位置、位置Ｑは第２の引抜位置Ｐに対向する
復路３０Ｂ上の第１の差込位置、位置Ｒは第１の引抜位
置Ｏに対向する復路３０Ｂ上の第２の差込位置である。
第１の引抜位置Ｏにて外側列のスタックピン２８が引き
抜かれ、この引き抜かれたスタックピン２８は搬送シリ
ンダ１６６により第２の差込位置Ｒの上方に対応する位
置まで搬送されて待機する。第２の引抜位置Ｐでは内側
列のスタックピン２８が引き抜かれ、搬送シリンダ１６
６によって搬送され、さらに差込装置１８０により前記
したようにしてスタックピンホルダー２９の内側列のス
タックピン挿入孔３２に差し込まれる。この内側列にス
タックピン２８が差し込まれたスタックピンホルダー２
９は第２の差込位置Ｒまで搬送され、ここで前記待機し
ていた搬送シリンダ１６６が駆動され、さらに差込装置
１８０が駆動されてスタックピン２８はスタックピンホ
ルダー２９の外側列のスタックピン挿入孔３２に差し込
まれる。この場合にチャック装置１８８、１８９等は先
に差し込まれたスタックピン２８の外側に位置している
ことから該先に差し込まれたスタックピン２８の空間的
障害とならず、外側から第２の差込位置Ｒにて残りのス
タックピン２８の差込が行えるのである。上記のように
引抜シリンダ１５０にて引き抜いたスタックピン２８を
搬送シリンダ１６６にて受取り、さらに差込装置１８０
にて受け取ってスタックピン２８を差し込むようにする
ことで、スタックピン２８の振れ防止や、位置決めが確
実となり、容易にスタックピン２８の引抜・差込が行え
る。しかしながらスタックピン２８の受け取りを行わ
ず、例えば引抜シリンダ１５０にてスタックピン２８の
引き抜きから差し込みまでを行わせるようにすることも
できる。この場合には図２７に示すように１個所の引抜
位置で引き抜いたスタックピン２８を１個所の差込位置
での外側列に差し込み、残りのスタックピン列を内側列
に差し込むようにすることができる。すなわちチャック
装置等の空間的障害とならない範囲で自在に引抜・差込
が行える。
【００３４】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る熱交換器組立装置のパイプ
挿入装置によれば、上述したように、Ｕ字状に曲折され
たパイプを曲折部を上にして鉛直方向に支持し、これを
押入ダイにより押し下げ、ガイド孔によりガイドしつつ
フィンのパイプ挿入孔に押入するようにしたので、重力
の影響を受けず、横挿入方式に比してパイプが垂れ下が
るようなことがなく、ガイドも容易で正確に位置合わせ
してフィンのパイプ挿入孔に挿入することができる。特
にガイド孔に突出入自在に規制部材を設けることで、パ
イプを外側の幅だけでなく、内側の幅も正確に規制でき
るので、フィンのパイプ挿入孔との位置合わせが一層正
確に行え、パイプ挿入不能となる事態を確実に防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱交換器組立ラインの概略的平面図である。
【図２】フィンの説明図である。
【図３】集積用パレットおよびスタックピンホルダーの
説明図である。
【図４】パイプ挿入装置の正面図である。
【図５】パイプ挿入装置の側面図である。
【図６】パイプ挿入装置の平面図である。
【図７】押入ダイ装置の部分側面図である。
【図８】押入ダイ装置の部分正面図である。
【図９】押入ダイ装置の位置調整手段の説明図である。
【図１０】押入ダイ装置の部分正面図である。
【図１１】シュータ（支持部）部分の説明図である。
【図１２】ガイド部の部分断面図である。
【図１３】ガイド部の部分正面図である。
【図１４】規制ガイド部材のガイド孔の説明図である。
【図１５】規制部材の説明図である。
【図１６】規制部の部分正面図である。
【図１７】規制部の部分平面図である。
【図１８】循環パレット、スタックピンホルダーの正面
図である。
【図１９】移載装置（移入装置）の一部破断説明図であ
る。
【図２０】引抜・差込装置の正面図である。
【図２１】引抜・差込装置の部分説明図である。
【図２２】引抜・差込装置の部分説明図である。
【図２３】引抜・差込装置の部分説明図である。
【図２４】差込装置の正面図である。
【図２５】差込装置の平面図である。
【図２６】引抜・差込手順の説明図である。
【図２７】引抜・差込手順の説明図である。
【図２８】熱交換機（フィン装置）の説明図である。
【図２９】フィンの積層状態を示す説明図である。
【図３０】従来のパイプ挿入方法を示す説明図である。
【符合の説明】
２３ パイプ挿入孔 ２４ フィン ２５ 移載装置 ２６ 循環路 ２７ 集積用パレット ２８ スタックピン ２９ スタックピンホルダー ３０ 循環コンベヤ ３１ 循環パレット ３２ スタックピン挿入孔 ５０ パイプ挿入装置 ５４ スタックピン引抜・差込装置 ５７ パイプ ６６ シュータ（支持部） ７０ パイプ供給部 ７２ パイプ押入部 ７４ ガイド部 ７５ 上下動盤 ８０ 前後動板 ８４ 押入ダイ装置 ８７ 押入ダイ １０５ チャック １２０ 規制ガイド部材 １２６ ガイド孔 １３６ 規制部材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−354631（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−136243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−114539（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 53/08 B23P 21/00 301 B23P 15/26 F28F 1/32

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スタックピンホルダー上に植立されたス
    タックピンが挿通されてスタックピンホルダー上に多数
    枚積層されたフィンのパイプ挿入孔にＵ字状に曲折され
    たパイプを挿入する熱交換器組立装置のパイプ挿入装置
    において、 前記スタックピンが上下方向を向くようにして前記スタ
    ックピンホルダーが所定位置に配置される載置部と、 前記パイプを曲折部を上にして鉛直方向に支持する支持
    部と、 該支持部に支持された前記パイプを受け取って保持する
    保持手段を備え、さらにパイプを下方に押し下げる押入
    ダイを有するパイプ押入部と、 前記載置部の上方に配設され、前記パイプ押入部の押入
    ダイにより押し下げられるパイプが進入し、少なくとも
    内壁によりパイプの外側幅を規制してパイプを前記フィ
    ンの所定のパイプ挿入孔にガイドせしめるガイド孔を有
    するガイド部とを具備することを特徴とする熱交換器組
    立装置のパイプ挿入装置。
  2. 【請求項２】 前記保持手段とガイド部との間に配設さ
    れ、保持手段によって保持されているパイプの下端部を
    前記ガイド部のガイド孔の幅となるよう記載する規制部
    を有することを特徴とする請求項１記載の熱交換器組立
    装置のパイプ挿入装置。
  3. 【請求項３】 前記ガイド孔の上端部が上方に向けて広
    がる拡径部に形成されていることを特徴とする請求項１
    記載の熱交換器組立装置のパイプ挿入装置。
  4. 【請求項４】 前記ガイド孔内に突出入自在に、側面と
    ガイド孔内壁との間でパイプが通過可能な間隙を形成す
    る規制部材を設けたことを特徴とする請求項１または２
    記載の熱交換器組立装置のパイプ挿入装置。
  5. 【請求項５】 前記支持部はその上面が斜めに形成され
    てパイプが跨がった状態で支持されるシュータに形成さ
    れ、該シュータにパイプを供給するパイプ供給部を具備
    することを特徴とする請求項１、２または３記載の熱交
    換器組立装置のパイプ挿入装置。
  6. 【請求項６】 前記保持手段および押入ダイが前記支持
    部に接離可能な前後動板に配設されていることを特徴と
    する請求項１、２、３または４記載の熱交換器組立装置
    のパイプ挿入装置。
  7. 【請求項７】 前記前後動板が上下動自在な上下動盤に
    移動可能に支持されていることを特徴とする請求項６記
    載の熱交換器組立装置のパイプ挿入装置。
  8. 【請求項８】 前記ガイド部は上下動自在な支持板を有
    し、前記ガイド孔が上下方向に形成された規制ガイド部
    材が前記支持板に配設されていることを特徴とする請求
    項１、２、３、４、５または６記載の熱交換器組立装置
    のパイプ挿入装置。
  9. 【請求項９】 前記支持部、保持手段、押入ダイ、規制
    ガイド部材がフィンのパイプ挿入部位に対応して横方向
    に複数配設されていることを特徴とする請求項８記載の
    熱交換器組立装置のパイプ挿入装置。
  10. 【請求項１０】 前記保持手段と押入ダイ、前記規制ガ
    イド部材を横方向に移動自在に設けると共に、所定位置
    で停止させる位置調整手段を設けたことを特徴とする請
    求項８記載の熱交換器組立装置のパイプ挿入装置。
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