JP6830292B2

JP6830292B2 - 移載装置

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Publication number: JP6830292B2
Application number: JP2020503181A
Authority: JP
Inventors: 圭一森下
Original assignee: Hidaka Seiki KK
Current assignee: Hidaka Seiki KK
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: CN111344084B; KR102356958B1; WO2019167192A1; KR20200124211A; CN111344084A; JPWO2019167192A1

Description

本発明は、熱交換器用のフィンを積み重ねるための集積部と、積み重ねられた熱交換器用のフィンの集積体を抜き取るための移動部とを具備する移載装置に関する。

熱交換器に用いられる熱交換器用のフィンは、アルミニウム等の金属薄板の長手方向にカラー付きの挿入孔が複数個形成されているものである。集積装置にはスタックピンが設けられ、スタックピンが設けられた位置に熱交換器用のフィンを移動させ、熱交換器用のフィンの挿入孔にスタックピンを差し込んで貫通させ、複数枚の熱交換器用のフィンを集積させる。スタックピン用のテーブルやスタックピンホルダに設けられたスタックピンに熱交換器用のフィンの挿入孔を差し込んで熱交換器用のフィンを集積させる方法、集積装置が特許文献１：特開昭５９−１５０６３３号公報、特許文献２：特開平６−１５３９１号公報に記載されている。

特開昭５９−１５０６３３号公報特開平６−１５３９１号公報

特許文献１、特許文献２に示す装置や方法を含め、本来ならば、ホルダに垂直に立てたスタックピンに熱交換器用のフィンの挿入孔を挿入して集積させると、異なるスタックピンに挿入された水平方向に隣り合う熱交換器用のフィン同士は重ならずに集積される。しかし、上から熱交換器用のフィンが集積させると、スタックピンの上方はぐらつきや傾きによりスタックピン同士が近づき、集積されるに連れて中には水平方向に隣り合うフィン同士の重なりが生じてしまう箇所がある。これにより、水平方向に隣り合う熱交換器用のフィンが重なりながら集積された集積体が形成されることがある。従来では、スタック装置から１つの熱交換器用のフィンの集積体を抜き取るとき、熱交換器用のフィンの集積体を下方で支持しながら、スタック装置に設けられたスタックピンと共に真上を含む上方に移動させ、その後、スタックピンを取り外してフィンの集積体を得ていた。しかし、上記のような水平方向に隣り合うフィンの重なりが生じたフィンの集積体の場合は、一方のフィンの集積体を支持して上方に移動させようとすると、重なり部分が引っ掛かって上方へ移動させづらく、抜き取りが困難であるという課題がある。この引っ掛かりを解消して１つの熱交換器用のフィンの集積体を抜き取るため、仮挿しピンを斜めにしたり、フィンを上下にゆすったりすることがあるが、スタックピンやフィンを変形させてしまうという課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、水平方向に隣り合う熱交換器用のフィンが重なりながら集積された集積体であったとしても、容易に重なりを解消して熱交換器用のフィンの集積体を熱交換器用のフィンの集積体群から抜き取ることができる移載装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の移載装置は次の構成を備える。すなわち本発明は、熱交換器用のフィンを積み重ねるための集積部と、前記集積部に積み重ねられた前記熱交換器用のフィンの集積体群から集積体を抜き取るための移動部と、を具備する移載装置であって、前記集積部は、前記熱交換器用のフィンの挿入孔に挿入されるスタックピンと、該スタックピンの一方の端部を先端部、もう一方の端部を根本部とし、前記スタックピンの根本部が抜き差し可能に保持されるスタックピンホルダと、該スタックピンホルダの上方に設けられ、前記スタックピンの根本部の上方が保持されるスタックピンガイドプレートと、該スタックピンガイドプレートに当接し、前記集積部の基底部に設けられたスタックピンガイドプレート用スペーサと、集積される前記熱交換器用のフィンを下方から支持するフィン受けプレートと、該フィン受けプレートに当接し、前記集積部の基底部に設けられたフィン受けプレート用スペーサと、を有し、前記移動部は、前記スタックピンの先端部を挟持する先端挟持部と、前記スタックピンの根本部を挟持する根本挟持部と、前記先端挟持部を上下動させる先端上下動機構と、前記先端挟持部または前記根本挟持部を前後動させる前後動機構と、を有し、前記先端挟持部は、前記スタックピンの先端部を挟持してから上方向に移動して前記スタックピンホルダから前記スタックピンを抜き取り、前記スタックピンの根本部を挟持して前記スタックピンが前記集積体に挿入された状態で、前記移動部を前記集積体群から離れる方向に移動させて前記集積体を移動させることを特徴とする。この構成によれば、水平方向に隣り合う熱交換器用のフィンが重なりながら集積された集積体であったとしても、スタックピンごと集積体を水平方向に移動して、熱交換器用のフィンの集積体を集積体群から抜き取ることができる。

また、本発明において、前記フィン受けプレート用スペーサの頭頂位置は、前記スタックピンガイドプレート用スペーサの頭頂位置より上方にあり、前記スタックピンガイドプレートを挟んで隣り合う前記フィン受けプレートの間に間隔を設け、前記根本挟持部が進入可能な根本挟持部進入領域を設ける。これによれば、根本挟持部を熱交換器用のフィンの集積体群の下方に進入させてスタックピンの根本を挟持することができる。そして、水平方向に隣り合う熱交換器用のフィンが重なりながら集積された集積体であったとしても、スタックピンごと熱交換器用のフィンの集積体を水平方向に移動して熱交換器用のフィン集積体群から抜き取ることができる。

また、本発明において、前記移動部は、前記熱交換器用のフィンの下面を支持するフィン支えを有している。これによれば、集積体を抜き取るときにフィンの変形を防ぐことができる。

本発明に係る移載装置によれば、水平方向に隣り合う熱交換器用のフィンが重なりながら集積された集積体であったとしても、容易に重なりを解消して熱交換器用のフィンの集積体を熱交換器用のフィンの集積体群から抜き取ることができる。

本実施形態に係る移載装置１０の一部であり、集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６の集積体１８および移動部１４の正面図である。本実施形態に係る移載装置１０の集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６、フィン１６の集積体１８および移動部１４の平面図である。本実施形態に係る移載装置１０の集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６の集積体１８および移動部１４の側面図を示す。集積部１２の側面図であり、複数枚（複数列）の熱交換器用のフィン１６が同時に集積されて集積体１８が形成される途中の状態である。フィン受けプレート３６およびスタックピンガイドプレート２８であり、図５Ａは平面図であり、図５Ｂは正面図である。集積部１２および移動部１４の下方における拡大図である。集積部１２におけるプレート上下動機構３４の正面図である。図３における移動部１４の動作であり、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄの順に、時間の経過を示す。スタックピン２２を集積体１８から抜き取るときの動作である。

以下、図面を参照して、本実施形態に係る移載装置１０の一例を説明する。なお、以下、熱交換器用のフィン１６をフィン１６と称することもある。図１に本実施形態の移載装置１０の一部を示し、集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６の集積体１８および移動部１４の正面図を示す。図２に集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６、フィン１６の集積体１８および移動部１４の平面図を示す。図３に集積部１２に集積された熱交換器用のフィン１６の集積体１８および移動部１４の側面図を示す。図４に集積部１２の側面図を示し、複数枚（複数列）の熱交換器用のフィン１６が同時に集積されて集積体１８が形成される途中の状態を示す。図５Ａにフィン受けプレート３６およびスタックピンガイドプレート２８の平面図を示し、図５Ｂにフィン受けプレート３６およびスタックピンガイドプレート２８の正面図を示す。図６に集積部１２および移動部１４の下方における拡大図を示す。図７に集積部１２におけるプレート上下動機構３４の正面図を示す。図８に、図３における移動部１４の動きを示し、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄの順に、時間の経過を示す。図９にスタックピン２２を抜き取るときの移動部１４の動作を示し、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄの順に、時間の経過を示す。

本実施形態の移載装置１０は、集積部１２と、移動部１４とを具備する。集積部１２は、フィン１６を積み重ねるための装置であり、フィン１６を１枚（１層）ずつ上方から積み重ねていき、フィン１６の集積体１８を得ることができる。このとき、フィン１６を水平方向に並列させると複数列のフィン１６が並列して集積部１２に水平方向に積み重ねられた状態となる。移動部１４は、集積部１２に積み重ねられた複数のフィン１６の集積体１８群の中から１つまたは２つ以上のフィン１６の集積体１８を抜き取って分離し、１つまたは２つ以上の集積体１８を得るための装置である。なお、本実施形態において、集積部１２は水平面に設置され、フィン１６が鉛直方向に集積され、複数のフィン１６が水平方向に並列している場合について述べるが、集積部１２の設置面方向、フィン１６の集積方向、並列される方向は限定されない。

１枚（１列）のフィン１６は、アルミニウム等の金属薄板の長手方向に沿ってカラー付きの複数の挿入孔２０が形成されている。図１、図２には、１枚のフィン１６の挿入孔２０のうち、２つの挿入孔２０にそれぞれ１本のスタックピン２２が挿入され、１枚ずつ積み重ねられた集積体１８を示し、図２には、フィン１６が４列に並列して積み重なって形成された４つの集積体１８を示している。しかし、１枚のフィン１６における挿入孔２０の数、１枚のフィン１６に挿入されるスタックピン２２の数、集積部１２に並列させて集積されるフィン１６の集積体１８の数は限定されない。なお、図１の１点鎖線は挿入孔２０の中心を示し、図２は４列目までのフィン１６の集積体１８を示し、５列目以降のフィン１６の集積体１８を省略している。

集積部１２は、スタックピン２２と、スタックピンホルダ２４を有する。スタックピン２２は、一方の端部が先細りした棒状であり、先細りした端部を先端部とし、もう一方の端部を根本部とする。スタックピンホルダ２４は、集積部１２の下方に、スタックピン２２を受ける位置に配置され、スタックピン２２の根本からスタックピン２２を抜き差し可能な状態で保持する。スタックピン２２は、先端部を上方に向け、根本部を下方に向けスタックピンホルダ２４に垂直に立てる。

スタックピンホルダ２４の形状、スタックピンホルダ２４が保持されるスタックピンホルダ２４の保持部分の形状は限定されず、スタックピンホルダ２４は、スタックピン２２が差し込まれる位置に窪みを設けた平板であってもよい。また、各図に示すようにスタックピン２２の根本の側周面を囲むことが可能な筒状体を、窪みを設けた平板から突出させ、筒状体から窪みへ挿通するように配置したスタックピンホルダ保持部２６を有するものであってもよい。また、スタックピンホルダ２４は、スタックピン２２が抜き差し可能な状態になるよう、必要に応じて、スタックピンホルダ保持部２６がスタックピン２２の固定状態を設定、解除できるようにしてもよい。その他、スタックピン２２の根本部に設けられた凹部（図示せず）と、スタックピンホルダ保持部２６の内周面に設けられた弾性部材によって付勢される突起物（図示せず）とが係合して抜き差し可能な状態にして保持されていてもよい。

集積部１２は、スタックピンガイドプレート２８を有している。スタックピンガイドプレート２８は、スタックピンホルダ２４の上方に設けられ、スタックピン２２を安定的に立てるためや、垂直に立てられたスタックピン２２のぐらつきを防止するものである。スタックピンガイドプレート２８は、平板状であり、スタックピン２２を挿通させるための孔として、ガイドプレート挿通孔３０が設けられている。スタックピンガイドプレート２８の下方であり、スタックピンホルダ２４との間には、スタックピンガイドプレート２８を支持するスタックピンガイドプレート用スペーサ３２が集積部１２の基底部に設けられている。このとき、スタックピンガイドプレート２８はフィン１６を保持していない。また、設けられるスタックピンガイドプレート２８の数は限定されない。

集積部１２は、プレート上下動機構３４を有してもよい。プレート上下動機構３４は、スタックピン２２に挿入されたフィン１６を受け、フィン１６が集積されながらフィン１６を受けるためのフィン受けプレート３６を順次下降させることが可能な装置である。フィン受けプレート３６によって、フィン１６はフィン１６の下方から支持される。プレート上下動機構３４は、昇降プレート３８、ボールネジ４０、リニアガイド４２を有している。ボールネジ４０、リニアガイド４２は鉛直方向に沿って立設された部材であり、ボールネジ４０に接続された昇降プレート３８は、モータ（図示せず）が駆動してボールネジが駆動することで、リニアガイド４２に沿って上下に移動可能である。フィン受けプレート３６は平板状の部材であり、フィン受けプレート３６の下方から昇降プレート３８によって支持される。

図４に示すように、プレート上下動機構３４は、フィン１６を挟んで、フィン１６および集積体１８の側方に向かい合うように配置される。また、フィン受けプレート３６の下方であり、フィン受けプレート３６を支持するフィン受けプレート用スペーサ４４が集積部１２の基底部に設けられている。２つのプレート上下動機構３４は、向かい合わせになった昇降プレート３８によって、フィン受けプレート３６の短辺側の端部が支持される。フィン１６が集積され、フィン受けプレート３６が下がると、フィン受けプレート用スペーサ４４の頭部に当接する。このとき、フィン受けプレート３６の上面からフィン１６が積み重なり始める位置までの集積体１８の高さが所望の高さになるよう、フィン受けプレート用スペーサ４４の頭部の位置を設定し、フィン１６が積み重なるのを停止するように設定してもよい。

水平方向から見たとき、スタックピンガイドプレート用スペーサ３２の頭頂位置と、フィン受けプレート用スペーサ４４の頭頂位置は異なり、スタックピンガイドプレート用スペーサ３２の頭頂位置より上方にフィン受けプレート用スペーサ４４の頭頂位置がある。この頭頂位置の高さの差をｈとする。また、スタックピンガイドプレート２８はフィン１６を保持していないので、スタックピンガイドプレート２８を挟んで隣り合うフィン受けプレート３６の間に間隔を設ける。この間隔をｗとする。ｈ、ｗの大きさは、後述する移動部１４の根本挟持部４８が入る程度の大きさであり、根本用クランプの高さに合わせて設定する。高さの差ｈと間隔ｗとを設けることにより形成される根本挟持部４８が入ることができる領域を根本挟持部進入領域とする。

移動部１４は、スタックピン２２の先端部を掴み挟持するクランプ型の挟持部を持った先端挟持部４６と、先端挟持部の挟持部を動かすためのシリンダ４７とを有する。さらに、スタックピン２２の根本部を掴み挟持するクランプ型の挟持部を持った根本挟持部４８と、根本挟持部４８の挟持部を動かすためのシリンダ４９を有する。その他に、移動部１４は、先端挟持部４６を上下動させる先端上下動機構５０と、先端挟持部４６または根本挟持部４８を前後動させる前後動機構５２とを有している。先端上下動機構５０は、上下可動用シリンダ、前後動機構５２は前後動シリンダを有する。また、各図に示すように、移動部１４は、フィン支え５４を有していてもよい。フィン支え５４を有していることにより、集積体１８の抜き取り時にフィンの変形を防ぐことができる。

移動部１４の動作について説明する。移動部１４は、移動部１４全体の移動、回転が可能な状態となるよう、図示しないロボットアーム等によって支持されていてもよい。図８Ａに示すように、まず、移動部１４は、移動部１４全体が水平方向に移動して、集積体１８群の正面側から集積体１８群に向かって進入する。このとき、先端挟持部４６の挟持部と根本挟持部４８の挟持部は開いた状態である。

続いて、図８Ｂに示すように、移動部１４は、スタックピン２２の手前まで移動し、根本挟持部進入領域に根本挟持部４８が入り、先端挟持部４６および根本挟持部４８がスタックピン２２を挟持できる位置に移動する。これと同時に、根本挟持部４８は、スタックピンガイドプレート２８の上方であり、集積された最下端のフィン１６の下面に当接してフィン１６を支持する位置に移動し、フィン１６を支えることができる。そして、先端挟持部４６の挟持部だけを閉じてスタックピン２２を挟持する。一方で、各図に示すように、フィン支え５４を有している場合、フィン支え５４は、スタックピンガイドプレート２８の上方であり、集積された最下端のフィン１６の下面を支持する位置に移動し、フィン１６を支えることができる。そして、先端挟持部４６の挟持部だけを閉じてスタックピン２２を挟持する。以降、フィン支え５４を有している場合について述べる。

次に、図８Ｃに示すように、先端上下動機構５０を稼働し、先端挟持部４６だけを上昇させる。このとき、フィン支え５４によって、集積体１８の最下端が支持されているので、集積体１８の上下方向の位置は変えず、抜き差し可能な状態で保持されたスタックピンホルダ２４からスタックピン２２だけを上方に持ち上げることができる。これにより、スタックピンホルダ２４およびスタックピンガイドプレート２８からスタックピン２２を抜き取ることができる。

次に、根本挟持部４８の挟持部を閉じ、図８Ｄに示すように、移動部１４全体が集積体１８群から離れる方向に（手前側に）水平に平行移動する。これにより、集積体１８の一部だけを抜き取ることができる。そして、水平方向に隣り合うフィン１６同士が重なり合った集積体１８であったとしても、容易に重なりを解消して熱交換器用のフィン１６の集積体１８を抜き取ることができる。

図８Ｄにおいて、移動部１４が集積体１８群から離れる方向は水平方向であったが、これに限定されない。移動部１４が集積体１８群から離れる方向は、集積体１８群の集積方向に対して垂直方向、または垂直方向より集積方向に向かって斜めに傾いた方向であり、水平方向に隣り合うフィン１６同士の重なり合いを解消できる方向であればよい。

また、先端挟持部４６および根本挟持部４８のクランプ型の挟持部によって掴んで挟持されるスタックピン２２の数は限定されず、１本だけ、または複数本を掴んで、１つだけの集積体１８、または複数列の集積体１８を抜き取ってもよい。

スタックピン２２を抜き取るときの移動部１４の動作について説明する。図８Ｄの続きとして、図９Ａに示すように、スタックピン２２を抜き取る前に、スタックピン２２を保持し、積み重なりを維持しながら集積体１８を水平に倒し、台５６等の水平面上に載置する。

次に、図９Ｂに示すように、根本挟持部４８の挟持部を開いたまま、根本挟持部４８の前後動機構５２を稼働し、根本挟持部４８が後退する方向（図９の上方向）に移動させる。

次に、図９Ｃに示すように、移動部１４全体をスタックピン２２の先端がある方向に平行移動させ、集積体１８からスタックピン２２の一部が挿入された状態にする。このとき、根本挟持部４８は、集積体１８の最上面だったフィン１６よりも上方（図９の右方向）になるような位置に移動させる。

続いて、図９Ｄに示すように、根本挟持部４８の挟持部を開いたまま、根本挟持部４８の前後動機構５２を稼働し、根本挟持部４８が前進する方向（図９の下方向）に移動させる。そして、根本挟持部４８を閉じてスタックピン２２を挟持し、集積体１８からスタックピン２２を抜き取る。

また、スタックピン２２を抜き取る際にフィン１６が移動しないようにストッパ６０を設けてもよい。ストッパ６０は、台５６上に、集積体１８の最上面だったフィン１６よりも上方（右）位置に設けられる。Ｕ字溝のような形状でもよく、スタックピン２２と共に集積体を上方から台５６に載置してスタックピン２２を溝に入れる。

なお、図９Ｃは、スタックピンを、集積体１８の最上面だったフィン１６よりも上方（図９の右方向）になるような位置に移動させて抜き取る様子を示しているが、集積体１８の最下面だったフィン１６よりも下方（図９の左方向）に抜き取ってもよい。この場合、根本挟持部４８の前後動機構５２は稼働せずにスタックピン２２を挟持したまま、先端挟持部４６の前後動機構５２が稼働してスタックピン２２を離したり挟持したりして、集積体１８からスタックピン２２を抜き取る。

また、スタックピン２２を集積体１８から抜き取り、熱交換器用のチューブがフィン１６の挿入孔２０に挿入される前後において、集積体１８の積み重なりを維持して固定しておくための仮挿しピン５８が設けられていてもよい。仮挿しピン５８の集積体１８への挿入、抜き取りは、手動で行ってもよい。

また、集積部１２の下方に車輪を設けて天板上に集積部１２を載せた台車としてもよい。

Claims

熱交換器用のフィンを積み重ねるための集積部と、前記集積部に積み重ねられた前記熱交換器用のフィンの集積体群から集積体を抜き取るための移動部と、を具備する移載装置であって、
前記集積部は、
前記熱交換器用のフィンの挿入孔に挿入されるスタックピンと、
該スタックピンの一方の端部を先端部、もう一方の端部を根本部とし、前記スタックピンの根本部が抜き差し可能に保持されるスタックピンホルダと、
該スタックピンホルダの上方に設けられ、前記スタックピンの根本部の上方が保持されるスタックピンガイドプレートと、
該スタックピンガイドプレートに当接し、前記集積部の基底部に設けられたスタックピンガイドプレート用スペーサと、
集積される前記熱交換器用のフィンを下方から支持するフィン受けプレートと、
該フィン受けプレートに当接し、前記集積部の基底部に設けられたフィン受けプレート用スペーサと、を有し、
前記移動部は、
前記スタックピンの先端部を挟持する先端挟持部と、
前記スタックピンの根本部を挟持する根本挟持部と、
前記先端挟持部を上下動させる先端上下動機構と、
前記先端挟持部または前記根本挟持部を前後動させる前後動機構と、を有し、
前記先端挟持部は、前記スタックピンの先端部を挟持してから上方向に移動して前記スタックピンホルダから前記スタックピンを抜き取り、前記スタックピンの根本部を挟持して前記スタックピンが前記集積体に挿入された状態で、前記移動部を前記集積体群から離れる方向に移動させて前記集積体を移動させることを特徴とする移載装置。
前記フィン受けプレート用スペーサの頭頂位置は、前記スタックピンガイドプレート用スペーサの頭頂位置より上方にあり、前記スタックピンガイドプレートを挟んで隣り合う前記フィン受けプレートの間に間隔を設け、前記根本挟持部が進入可能な根本挟持部進入領域を設けることを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
前記移動部は、前記熱交換器用のフィンの下面を支持するフィン支えを有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移載装置。