JP6971506B2 - 棒状物挟持装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器の製造において、棒状物を挟持するための棒状物挟持装置に関する。

熱交換器は、例えば、熱交換器用のフィンを用い、複数枚の熱交換器用のフィンが積み重なりながら集積された集積体にチューブを通して製造される。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。熱交換器用のフィンを集積させて集積体を得るために、集積装置が用いられる。集積装置には棒状物の一つであるスタックピンが立設され、棒状物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棒状物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。また、棒状物が挿入された集積体を集積体群から抜き取るため、さらには集積体から棒状物を抜き取るために、集積体や棒状物を移動させる移動装置が用いられる。ボーリングマシンに用いられるボーリングロッドをクランプするロッドクランプ装置が、特許文献１：実公平８−６１４９号公報に記載されている。

実公平８−６１４９号公報

特許文献１に示すクランプ装置は、１本のボーリングロッドを向かい合う２つの把持部で把持している。一般的なクランプ装置は、１本ずつ棒状物を把持、挟持するものである。熱交換器用のフィンを集積させる集積装置の場合、複数本のスタックピンが用いられ、複数列の熱交換器用のフィンを並列させ、複数列ごとにそれぞれ複数枚の熱交換器用のフィンを集積する。そして、複数列ごとにそれぞれ複数枚の熱交換器用のフィンを集積させた熱交換器用のフィンの集積体群から、スタックピンが集積体に挿入された状態でスタックピンを掴んで集積体を抜き取る。スタックピンが挿入された集積体を集積体群から抜き取る動作を行うとき、スタックピンを掴む動作が行われる。その他、集積装置にスタックピンを立てる、集積体からスタックピンを抜き取るという動作に加え、集積体の積み重なりを維持するための仮挿しピンを熱交換器用のフィンの挿入孔へ挿入する、挿入孔から抜き取るという動作にも、棒状物を掴む動作が行われる。このような棒状物を掴む動作の中で、特に、棒状物が挿入された集積体を集積体群から抜き取るとき、１列の集積体ごとに抜き取るのでは時間が掛かり、効率が悪い。

図５に従来の棒状物挟持装置を示し、従来の２本の棒状物７０１、７０２が挟められるようにクランプ部７２Ａに凹状の溝７４１、７４２が形成されたクランプ部７２Ａと、他方のクランプ部７２Ｂを示す。棒状物は必ずしも一定の径ではなく、クランプ部７２Ｂが棒状物７０１に当接すると、もう一方の棒状物７０２との間に隙間が生じることがある。これにより、２本の棒状物を挟むことができず、また、棒状物に触れたとしても均等な力で挟み、掴むことができず、１回の抜き取り動作で２列の集積体を同時に抜き取ることができないという課題がある。

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、熱交換器用のフィンの挿入孔に挿入される２本の棒状物を同時に挟持することができる棒状物挟持装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の棒状物挟持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の挿入孔に挿入される棒状物を挟持するための棒状物挟持装置であって、第１の前記棒状物と第２の前記棒状物をそれぞれ収納可能な２つの凹部が形成された第１クランプ部と、該第１クランプ部の前記凹部の開口側に配置され、前記第１クランプ部との間で前記棒状物を挟持する挟持部を有する第２クランプ部と、が相対的に接離動可能となるように設けられており、前記第２クランプ部の挟持部は、前記棒状物の軸線方向と平行な方向に配置された回動軸によって軸支され、前記回動軸は、第１の前記棒状物と第２の前記棒状物の挟持位置の間にあり、前記棒状物を挟持する際に、前記挟持部が回動して、前記第１クランプ部との間で前記棒状物を挟持することを特徴とする。この構成によれば、２本の棒状物を挟持することもでき、２列の集積体を同時に抜き取り可能であって効率よく集積体を抜き取ることができる。また、これによれば、２本の棒状物をより均等な力で同時に掴むことができ、フィンの集積体群から１回の抜き取り動作で２列の集積体を抜き取りできる。

また、本発明において、前記棒状物が、フィンの長手方向に沿った方向に対して千鳥状態で配置され、前記第１クランプ部および前記第２クランプ部の挟持位置は、第１の前記棒状物と、第２の前記棒状物との間で左右位置の差を設けている。これによれば、千鳥状態で配置された２本の棒状物を均等な力で掴むことができ、２列の集積体を抜き取りできる。

また、本発明において、前記第２クランプ部は、前記回動軸が設けられた軸支部を有し、該軸支部には、複数のストッパが、前記挟持部と前記軸支部との間にある隙間に突出するように設けられている。これによれば、１列の集積体だけを抜き取るときでも１本の棒状物を挟持できる。

本発明に係る棒状物挟持装置によれば、熱交換器用のフィンの挿入孔に挿入される２本の棒状物を同時に挟持することができる。

移載装置１８の一部であり、集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４の集積体１６および移動装置２２の側面図である。 集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４、フィン１４の集積体１６および移動装置２２の平面図である。 集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４の集積体１６および移動装置２２の正面図を示す。 本実施形態に係る棒状物挟持装置１０の根本挟持部３２のクランプ部３２Ａ、３２Ｂの拡大図であり、図４Ａは棒状物１２を挟持していない状態、図４Ｂは２本のうち一方の棒状物１２を挟持した状態、図４Ｃは棒状物１２を挟持した状態である。 従来の棒状物挟持装置を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本実施形態に係る棒状物挟持装置１０の一例を説明する。なお、以下、熱交換器用のフィン１４をフィン１４と称することもある。図１に移載装置１８の一部を示し、集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４の集積体１６および移動装置２２の側面図を示す。図２に集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４、フィン１４の集積体１６および移動装置２２の平面図を示す。根本挟持部３２（または先端挟持部２８）は左右に２つあり、それぞれ２本ずつ棒状物１２を挟持できる。図３に集積装置２０に集積された熱交換器用のフィン１４の集積体１６および移動装置２２の正面図を示す。図４に、図２に示す２つの根本挟持部３２のうち、一方の根本挟持部３２のクランプ部３２Ａ、３２Ｂの拡大図を示す。図４Ａは棒状物１２を挟持していない状態、図４Ｂは２本のうち一方の棒状物１２を挟持した状態、図４Ｃは棒状物１２を挟持した状態を示す。

本実施形態の棒状物挟持装置１０は、熱交換器の製造において、棒状物１２、４４を挟持するために用いられるクランプ部３２Ａ、３２Ｂを有し、熱交換器用のフィン１４の集積体１６を得るための移載装置１８に用いられる。

熱交換器用のフィン１４の集積体１６を得るための移載装置１８は、集積装置２０と、移動装置２２とを具備する。集積装置２０は、フィン１４を積み重ねるための装置であり、フィン１４を１枚（１層）ずつ上方から積み重ねていき、フィン１４の集積体１６を得ることができる。このとき、フィン１４を水平方向に並列させると複数列のフィン１４が水平方向に並列して集積装置２０に積み重ねられた状態となる。移動装置２２は、集積装置２０に積み重ねられた複数のフィン１４の集積体１６群の中から２つのフィン１４の集積体１６を抜き取って分離し、２つの集積体１６を得ることが可能な装置である。なお、本実施形態において、集積装置２０は水平面に設置され、フィン１４が鉛直方向に集積され、複数のフィン１４が水平方向に並列している場合について述べるが、集積装置２０の設置面方向、フィン１４の集積方向、並列される方向は限定されない。

本実施形態で用いられる棒状物１２、４４の例としては、フィン１４に形成された挿入孔２４に挿入されるスタックピン１２がある。他に、後述するように、フィン１４に形成された挿入孔２４に挿入される仮挿しピン４４がある。また、本実施形態では、棒状物１２、４４の一例として、２本のスタックピン１２を挟む場合について主に述べ、フィン１４が集積されたフィン１４の集積体１６群から、１回の抜き取り動作で２列の集積体１６を同時に抜き取る場合について主に述べる。しかし、後述するように、１本の棒状物１２、４４であっても挟持することができる棒状物挟持装置１０である。

１枚（１列）のフィン１４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２４が形成されている。図２、図３には、１枚のフィン１４の挿入孔２４のうち、２つの挿入孔２４にそれぞれ１本のスタックピン１２が挿入され、１枚ずつ積み重ねられた集積体１６を示し、図２には、フィン１４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１６を示している。しかし、１枚のフィン１４における挿入孔２４の数、１枚のフィン１４に挿入されるスタックピン１２の数、集積装置２０に並列させて集積されるフィン１４の集積体１６の数は限定されない。なお、図３の１点鎖線は挿入孔２４の中心を示し、図２は４列目までのフィン１４の集積体１６を示し、５列目以降のフィン１４の集積体１６を省略している。

移動装置２２は、抜取方向に対する手前側から１列目と２列目の２つの集積体１６を集積体１６群から抜き取る。図２は、抜取方向に対する手前側から１列目と２列目、それ以降（３列目と４列目を含む）のスタックピン１２が千鳥状態で配置されている状態を示している。しかし、スタックピン１２の配置は限定されず、１列目と２列目、それ以降のスタックピン１２は抜取方向と平行に一直線上に配置されていてもよい。

集積装置２０は、スタックピン１２と、スタックピンホルダ２６を有する。スタックピン１２は、一方の端部が先細りした棒状物であり、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２６は、集積装置２０の下方に、スタックピン１２を受ける位置に配置され、スタックピン１２の根本からスタックピン１２を抜き差し可能な状態で保持する。スタックピン１２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２６に垂直に立てる。各図に示すように、スタックピン１２の断面は円形であって、丸棒を示しているが、これに限定されず、角棒であってもよい。

移動装置２２は棒状物挟持装置１０を有し、棒状物挟持装置１０はスタックピン１２の先端部を挟持するクランプ部を持った先端挟持部２８と、先端挟持部２８を動かすためのシリンダ３０とを有する。さらに、スタックピン１２の根本部を挟持するクランプ部３２Ａ、３２Ｂを持った根本挟持部３２と、根本挟持部３２を動かすためのシリンダ３４を有する。

先端挟持部２８および根本挟持部３２のクランプ部は同形であってもよく、図２に示すように、先端挟持部２８および根本挟持部３２のクランプ部は、抜取方向となる手前側から１列目と２列目の２本のスタックピン１２を挟持することができる。なお、今後、根本挟持部３２のクランプ部３２Ａ、３２Ｂについて述べるが、クランプ部は、先端挟持部２８にも適用できるものである。根本挟持部３２は一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂを有し、一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂの挟持位置において、手前側から１列目の第１のスタックピン１２１と２列目の第２のスタックピン１２２の２本のスタックピン１２を安定的に挟持できる。

２つのクランプ部３２Ａ、３２Ｂのうち、どちらか一方は、その挟持位置において２つの凹部３８１、３８２が形成されている。この凹部３８１、３８２が形成されたクランプ部を第１クランプ部３２Ａとする。なお、図に示す凹部３８１、３８２はスタックピン１２の立設方向である垂直方向に平行な溝状の凹部３８１、３８２が形成されている。第１のスタックピン１２１は凹部３８１内の２つの面に当接する。同様に、第２のスタックピン１２２は凹部３８１内の２つの面に当接する。凹部３８１、３８２が形成されているので、スタックピン１２が挟持されている間でもスタックピン１２の位置が動かず、掴んでいるように安定的に挟持できる。

２つのクランプ部３２Ａ、３２Ｂのうち、どちらか一方は回動軸３６を中心にして回動可能な状態である。このクランプ部を第２クランプ部３２Ｂとする。第２クランプ部３２Ｂは、第１クランプ部３２Ａの凹部３８１、３８２の開口側に配置され、第１クランプ部３２Ａとの間でスタックピン１２を挟持する挟持部３２１を有する。第１クランプ部３２Ａと第２クランプ部３２Ｂとは、どちらか一方が動く、または両方が動いて、相対的に接離動可能となるように設けられている。

スタックピン１２が丸棒の場合、第２クランプ部３２Ｂの挟持位置において、第２クランプ部３２Ｂの挟持部３２１は、平面４０１、４０２を有する形状に形成されていてもよく、フィン１４の長手方向に垂直な平面４０１、４０２であってもよい。スタックピン１２が角棒の場合、第２クランプ部３２Ｂの挟持位置において、第２クランプ部３２Ｂの挟持部３２１は、平面視で曲面となる半円筒状（かまぼこ状）の面を有する形状に形成されていてもよい。いずれにしても、スタックピン１２は、第２クランプ部３２Ｂと線接触（平面視で点接触）する。このように、一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂの挟持位置における形状は、立設するスタックピン１２の形状によって異なるものであり、立設するスタックピン１２の形状によって変えてもよい。

第２クランプ部３２Ｂは、挟持部３２１と軸支部３２２を有する。挟持部３２１は、軸支部３２２に設けられた回動軸３６によって軸支されている。回動軸３６は、スタックピン１２の軸線方向（立設方向）と平行であり、垂直方向にある。挟持部３２１と軸支部３２２とは当接せず、回動可能になるように挟持部３２１と軸支部３２２との間に隙間を設け、水平面内で回動する。これにより、２本のスタックピン１２を挟持することができ、１回の抜き取り動作で２列の集積体１６を同時に抜き取ることができる。

第２クランプ部３２Ｂ側にある回動軸３６は、第１のスタックピン１２１と第２のスタックピン１２２の挟持位置の間にある。第１のスタックピン１２１と第２のスタックピン１２２の挟持位置の間とは、２本のスタックピン１２にそれぞれ挿入されて並列して配置されるフィン１４の長手方向に対して垂直な方向の間である。この長手方向から見て２本のスタックピン１２１、１２２の間に回動軸３６がある。

第１クランプ部３２Ａと第２クランプ部３２Ｂとが接近する方向に動き、２本のうちのどちらか一方のスタックピン１２が挟持され、もう一方のスタックピン１２が挟持されない状態となる。そしてさらに、第１クランプ部３２Ａと第２クランプ部３２Ｂが接近する方向に動くと、回動軸３６を中心にして、挟持部３２１は挟持されていないスタックピン１２が挟持される方向に回動する。これにより、２本のスタックピン１２を挟持できる。

棒状物挟持装置１０の動作について説明する。スタックピン１２が挟持される前は、根本挟持部３２の一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂは図４Ａの状態にある。そして、一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂはそれぞれ、またはどちらか一方がスタックピン１２に向かって近づく。図４Ｂのように、スタックピン１２が一方の面である平面４０１に当接すると、当接していないもう一方の平面４０２とスタックピン１２との間には隙間が生じる。そしてさらに、一対のクランプ部３２Ａ、３２Ｂがスタックピン１２に向かって近づく方向に動くと、スタックピン１２１に当接したまま挟持部３２１が回動し、図４Ｃのようになる。挟持部３２１との隙間がある側の方の平面４０２がスタックピン１２２に近づいて、２本のスタックピン１２１、１２２に平面４０１、４０２が当接した状態となる。これにより、２本のスタックピン１２を均等な力で掴むことができ、フィン１４の集積体１６群から、１回の抜き取り動作で２列の集積体１６を同時に抜き取りできる。

各図において、千鳥状態でスタックピン１２が配置されているので、第１クランプ部３２Ａ、第２クランプ部３２Ｂの挟持位置は、第１のスタックピン１２１、第２のスタックピン１２２との間で左右位置の差を設けている。クランプ部３２Ａ、３２Ｂにおける挟持位置の左右位置の差は、千鳥状態で配置されたスタックピン１２のフィン１４の長手方向に沿った方向に対する位置の差に対応したものである。そして、クランプ部３２Ａ、３２Ｂを近づけたときに噛み合うような平面視から見たときの段差を、第１のスタックピン１２１、第２のスタックピン１２２の挟持位置の間に設けてもよい。

また、スタックピン１２の配置が千鳥配置ではなく、１列目と２列目である第１のスタックピン１２１、第２のスタックピン１２２は抜取方向と平行に一直線上に配置されている場合、左右位置の差は設けず、平面視から見たときの段差を設けなくてもよい。

軸支部３２２には、複数のストッパ４２、４２が、挟持部３２１と軸支部３２２との間にある隙間に突出するように設けられていてもよい。挟持部３２１が、手前側にまたは奥側に回動したときに、どちらか一方のストッパ４２に当接するように配置されている。また、回動軸３６を挟んで２つのストッパ４２、４２が挟持部３２１と対向する位置に配置されてもよい。一方のストッパ４２は、第１のスタックピン１２１が当接する平面４０１と平行な位置にあり、軸支部３２２と対向する面に当接し、もう一方のストッパ４２は、第２のスタックピン１２２が当接する平面４０２と平行な位置にあり、軸支部３２２と対向する面に当接する。このストッパ４２を設けることにより、第２のスタックピン１２２が設置されていなく、１列だけの集積体１６を抜き取るとき、スタックピン１２１が１本だけであったとしてもスタックピン１２１を挟持できる。

本実施形態で用いられる棒状物１２の他の例としては、フィン１４に形成された挿入孔２４に挿入される仮挿しピン４４がある。仮挿しピン４４は、熱交換器用のチューブ等がフィン１４の挿入孔２４に挿入される前後において、集積体１６の積み重なりを維持して固定しておくためのものである。

Claims (3)

1. 熱交換器用のフィンの挿入孔に挿入される棒状物を挟持するための棒状物挟持装置であって、
   第１の前記棒状物と第２の前記棒状物をそれぞれ収納可能な２つの凹部が形成された第１クランプ部と、
   該第１クランプ部の前記凹部の開口側に配置され、前記第１クランプ部との間で前記棒状物を挟持する挟持部を有する第２クランプ部と、が相対的に接離動可能となるように設けられており、
   前記第２クランプ部の挟持部は、前記棒状物の軸線方向と平行な方向に配置された回動軸によって軸支され、
   前記回動軸は、第１の前記棒状物と第２の前記棒状物の挟持位置の間にあり、
   前記棒状物を挟持する際に、前記挟持部が回動して、前記第１クランプ部との間で前記棒状物を挟持することを特徴とする棒状物挟持装置。
2. 前記棒状物が、フィンの長手方向に沿った方向に対して千鳥状態で配置され、前記第１クランプ部および前記第２クランプ部の挟持位置は、第１の前記棒状物と、第２の前記棒状物との間で左右位置の差を設けていることを特徴とする請求項１に記載の棒状物挟持装置。
3. 前記第２クランプ部は、前記回動軸が設けられた軸支部を有し、該軸支部には、複数のストッパが、前記挟持部と前記軸支部との間にある隙間に突出するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の棒状物挟持装置。

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