JP7037207B2

JP7037207B2 - 熱交換チューブ整列装置

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Publication number: JP7037207B2
Application number: JP2020093582A
Authority: JP
Inventors: 圭一森下
Original assignee: Hidaka Seiki KK
Current assignee: Hidaka Seiki KK
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2040-05-28
Also published as: JP2021186829A; KR20210147870A; CN113732190A

Description

本発明は、熱交換器用フィンの積層体に熱交換チューブを挿入する際に、ベンダーでヘアピン状に形成された熱交換チューブのストック装置である第１整列装置から２本の脚部の先端部を揃えた状態で第２整列装置に移し替えるための熱交換チューブ整列装置に関する。

エアコン等における熱交換器は、熱交換器用フィンの積層体に熱媒体を流通させるための熱交換チューブを挿通させることにより形成されている。熱交換器用フィンの積層体はプレス金型装置により形成された熱交換器用フィンをスタックピンが立設されたスタック装置に複数枚積層させた後、スタック装置から取り出され、スタックピンに替えて熱交換チューブが挿通される。また、熱交換チューブはベンダーにより平面視形状が扁平Ｕ字状をなすいわゆるヘアピン状に形成されており、ベンダーから取り出された熱交換チューブはオペレータにより熱交換チューブストック装置にセットされた状態で熱交換チューブ挿入装置の位置まで搬送された後に熱交換チューブストック装置から個別に熱交換チューブが取り出されることになる。このような熱交換チューブストック装置、熱交換チューブ挿入装置を具備する熱交換器製造装置としては、例えば特許文献１（特開平６－１５３９３号公報）に開示されているような構成が知られている。

特開平６－１５３９３号公報（明細書段落００１４－００１６；図４，図１１等）

ベンダーにより成形された熱交換チューブは公差等により脚部の先端部位置にばらつきを有している。熱交換チューブが長くなると、先端部位置のばらつきの度合いも大きくなってしまう。また、特許文献１に開示されている熱交換器製造装置５００は、図２２に示すように、熱交換器用フィンの積層体５１０に熱交換チューブ５２０を高さ方向に挿入させる構造である。このため、熱交換チューブ５２０が長くなると熱交換器製造装置５００の高さ寸法も増加してしまい、操作性やメンテナンス等の点において不都合が生じるといった課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、ベンダーから取り出された後のヘアピン状の熱交換チューブを横向きにしてストックさせると共に、最上部の熱交換チューブの水平状態を維持したまま脚部の先端部位置を揃えた状態で熱交換器用フィンの積層体に挿入可能にすることで、高さ寸法を抑えることが可能な熱交換チューブ整列装置を提供することにある。

上記課題を解決するために発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち本発明は、熱交換器用フィンに挿入されるヘアピン状に形成された熱交換チューブの２本の脚部が水平に位置するようにして、前記熱交換チューブが上下方向に複数積層される底板と、前記底板に立設され、前記熱交換チューブの積層方向をガイドするガイド体と、を有する第１整列装置と、複数積層された前記熱交換チューブのうちの最上部に位置する前記熱交換チューブが常に所定の高さ位置に位置するよう、前記底板を昇降させる昇降装置と、前記第１整列装置において複数積層された前記熱交換チューブのうちの前記最上部に位置する前記熱交換チューブを引き込む引き込み機構と、前記引き込み機構によって引き込まれた前記熱交換チューブの各脚部の外周面をガイドすると共に、挿入対象である前記熱交換器用フィンの透孔ピッチに前記熱交換チューブの前記脚部の間隔を揃える引き込みガイドと、前記引き込み機構によって引き込まれている途中又は引き込み完了後の前記熱交換チューブの前記脚部の間に進入して前記熱交換チューブを位置決めする位置決め部と、前記引き込みガイドおよび前記位置決め部を少なくとも有する載置台と、所定位置に移動させる載置台移動部を有する第２整列装置と、を具備する熱交換チューブ整列装置である。

これにより、ベンダーから取り出された後のヘアピン状の熱交換チューブを横向きにしてストックさせると共に、最上部の熱交換チューブの水平状態を維持したまま脚部の先端部位置を揃えた状態で熱交換器用フィンの積層体に挿入可能にすることで、高さ寸法を抑え、熱交換チューブの熱交換器用フィンの積層体への挿入作業を容易かつ確実に行うことができる。

また、前記昇降装置は、前記第１整列装置または前記第２整列装置の一部であることが好ましい。

これにより、昇降装置の構成をコンパクトにすることができる。特に第１整列装置の一部とした場合には、ベンダーにより製造された熱交換チューブのオペレータによる積層作業を容易に行うことができる。

また、前記引き込みガイドはローラであることが好ましく、前記ローラの前記熱交換チューブとの当接面は円弧形状に形成されていることがさらに好ましい。

これらにより、熱交換チューブを傷付けることなく円滑に載置台の所定位置に熱交換チューブを引き込むことができる。

また、前記ローラには、前記熱交換チューブの脚部が１本のみ接することが好ましい。

これにより、ローラを一方向のみに回転させることができ、熱交換チューブの搬送時に熱交換チューブの脚部を傷付けることなく円滑に引き出し時や送り出し時におけるガイドをすることができる。

また、前記引き込みガイドおよび前記位置決め部が一対をなした状態で、前記載置台の前記熱交換チューブの引き込み方向における複数箇所に配設されていることが好ましい。

これにより、第１整列装置から取り出した熱交換チューブが長い場合であっても脚部の先端位置を揃えた状態で載置台の所定位置に確実に固定保持させることができる。

また、前記第１整列装置は台車に搭載されていることが好ましい。

これにより、ベンダーと熱交換チューブ挿入装置との位置が離れていても第１整列装置に積層させた熱交換チューブを容易に搬送することができる。

本発明における熱交換チューブ整列装置の構成を採用することにより、ベンダーから取り出された後のヘアピン状の熱交換チューブを横向きにしてストックさせると共に、最上部の熱交換チューブの水平状態を維持したまま脚部の先端部位置を揃えた状態で熱交換器用フィンの積層体に挿入可能にすることで、高さ寸法を抑え、熱交換チューブの熱交換器用フィンの積層体への挿入作業を容易かつ確実に行うことができる。そして、長い熱交換チューブであってもオペレータによるベンダーから第１整列装置への移載作業が容易になると共に、熱交換チューブのストック装置である第１整列装置の高さ寸法を低く抑えることができる。

本実施形態における熱交換器製造装置の概略構成を示す平面図である。本実施形態の熱交換器製造装置における熱交換チューブ整列装置の概略構成を示す正面図である。図１中におけるＩＩＩ部分の拡大図である。（Ａ）図３中におけるＩＶ－Ａ線における断面図、（Ｂ）図３中におけるＩＶ－Ｂ線における断面図である。本実施形態における熱交換器製造装置により製造された熱交換器の斜視図である。本実施形態における熱交換器製造方法における概略工程を示すフロー図である。図６の続きの概略工程を示すフロー図である。第１整列装置としての熱交換チューブ積層台車を熱交換チューブ整列装置の所定位置にセットした状態を示す正面図である。熱交換チューブを積層させた底板を載置台に対する所定高さ位置に上昇させた状態を示す正面図である。積層されている熱交換チューブの最上部の熱交換チューブに引き込み部を接近させた状態を示す正面図である。第１係止具により熱交換チューブを底板から載置台に引き出している状態示す正面図である。第１係止具による熱交換チューブの引き出し処理から第２係止具により熱交換チューブをスライド移動させるまでの引き込み部の動作を示す拡大説明図である。第２係止具により熱交換チューブを載置台にスライド移動させている状態を示す正面図である。載置台に埋設されていた位置決め部を載置台の上面から突出させた状態を示す正面図である。引き込み部が熱交換チューブから高さ方向に離反する状態を示す正面図である。熱交換チューブが移載された載置台が水平方向にスライド移動した状態を示す平面図である。図１６中におけるＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線の位置から矢印方向に臨んだ説明図である。熱交換チューブ挿入装置による熱交換チューブの熱交換器用フィンへの挿入処理中に載置台の位置決め部が載置台に埋設される状態を示す説明図である。熱交換チューブ挿入装置による熱交換チューブの熱交換器用フィンの積層体への挿入処理が完了した状態を示す説明図である。載置台が熱交換チューブの挿入前位置に戻った状態を示す平面図である。引き込み部が当初位置に戻った状態を示す正面図である。従来技術における熱交換チューブのストック装置を示す正面図である。

以下、本発明にかかる熱交換チューブ整列装置１００とこれを有する熱交換器製造装置２００の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態における熱交換チューブ整列装置１００は熱交換器製造装置２００の一部であり、熱交換器製造装置２００は熱交換チューブ整列装置１００と熱交換チューブ挿入装置３００を有している。図２に示すように、熱交換チューブ整列装置１００は、第１整列装置１０、第１整列装置１０の熱交換チューブ２０の移載先である第２整列装置３０および動作制御部ＭＣを具備する。本実施形態においては、熱交換チューブ整列装置１００の動作制御部ＭＣが熱交換チューブ挿入装置３００の動作制御も行っており、結果として動作制御部ＭＣは熱交換器製造装置２００におけるすべての構成の動作制御を行っている。

第１整列装置１０は、ベース部１２と、上面にガイド体１４が立設された複数の底板１６を具備し、ベンダー（不図示）により形成されたヘアピン状の熱交換チューブ２０を横向きにして積層保持するものである。本実施形態における第１整列装置１０はベース部１２の底面にキャスター１３が配設され、ベース部１２の側面にハンドル１５が取り付けられた台車に形成されていて、オペレータがハンドル１５を押すことで第１整列装置１０を水平方向に移動させることができる。ここでは、ガイド体１４が立設された底板１６をベース部１２の上面に所要間隔をあけて複数配設しているが、底板１６は一枚で構成することもできる。

本実施形態における熱交換チューブ２０は、長さ方向の中間位置で反対方向に（１８０度）曲げられた平面視扁平Ｕ字状をなすいわゆるヘアピン状に形成されており、第１整列装置１０に横向きにした状態で複数本の熱交換チューブ２０が積層保持されている。熱交換チューブ２０が載置される底板１６にはガイド体１４が所定高さに立設されており、底板１６への熱交換チューブ２０の積層方向をガイドしている。本実施形態におけるガイド体１４は、熱交換チューブ２０の設計形状の外周縁上となる熱交換チューブ２０の折り返し部２２および脚部２４の外側位置および内側位置に適宜配設されている。

ベンダーにより成形された熱交換チューブ２０の形状は、設計形状に対して多少のばらつきがあるが、オペレータが熱交換チューブ２０をガイド体１４の立設位置に合わせて適宜弾性変形させた状態で熱交換チューブ２０を底板１６の上に載置し積層させている。本実施形態における第１整列装置１０の底板１６には平面方向に複数本の熱交換チューブ２０が設計形状に矯正され、かつ、脚部２４の先端部の位置を所定位置に揃えた状態で保持されている。このように熱交換チューブ２０は、底板１６の上にガイド体１４に沿って複数層にわたって設計形状に矯正され、脚部２４の先端部の位置が挿入対象である熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔ピッチに位置決め保持された状態で積層されることになる。

また、底板１６は第１整列装置１０のベース部１２の左右両端からはみ出している。第１整列装置１０を後述する第１整列装置固定部５０にセットすると、第１整列装置固定部５０に配設された昇降装置５２により昇降する昇降板５４に載置された状態になる。すなわち底板１６は、昇降装置５２によってベース部１２から接離動するように昇降可能になっている。昇降装置５２は流体シリンダやラックアンドピニオン機構等に代表される公知の構成を採用することができ、動作制御部ＭＣにより動作制御されている。

第１整列装置１０に積層保持された熱交換チューブ２０の移載先である第２整列装置３０は、図１および図２に示すように、載置台３１、引き込み機構３２、引き込みガイド３３、位置決め部３４および載置台移動部３５を有している。載置台移動部３５は載置台３１を熱交換チューブ整列装置１００と熱交換チューブ挿入装置３００との間でスライド移動させるものであり、動作制御部ＭＣにより動作制御されている。本実施形態における載置台移動部３５は、ラックアンドピニオン機構３５Ａとピニオンギア駆動モータ３５Ｂとレール３５Ｃを有する構成を採用しているが、流体シリンダ等に代表される他の公知の構成を採用することもできる。

載置台３１には第１取付板ＰＬ１に取り付けられた引き込みガイド３３が立設されており、第２取付板ＰＬ２に取り付けられた位置決め部３４が載置台３１の上面から突出させることが可能な状態で埋設されている。引き込みガイド３３は第１取付板ＰＬ１を介して載置台３１に直接取り付けられているが、位置決め部３４は第２取付板ＰＬ２と共に載置台３１に配設された収容孔３１Ａに収容された状態で配設（埋設）されている。図２に示されているように本実施形態においては、引き込みガイド３３と位置決め部３４が一対をなすと共に載置台３１における熱交換チューブ２０の長さ方向に所要間隔をあけて複数箇所に配設されているが、位置決め部３４は特定の収容孔３１Ａのみに配設することもできる。また、引き込みガイド３３と位置決め部３４を一対にしなくてもよい。

本実施形態における引き込みガイド３３は図３および図４に示すように、所要間隔をあけて２列配置で配設されている。Ａ－Ａ線上の位置である１列目の引き込みガイド３３とＢ－Ｂ線上の位置である２列目の引き込みガイド３３は、同数かつ同一間隔をあけて配設されている。また、１列目の引き込みガイド３３と２列目の引き込みガイド３３は、図３中の矢印Ｘで示す熱交換チューブ２０のスライド方向に水平面内で直交する側の左右両端部位置がそれぞれ異なる配置になっている。さらに、１列目の引き込みガイド３３のそれぞれの回転軸ＡＸ１と２列目の引き込みガイド３３のそれぞれの回転軸ＡＸ２は、いずれも熱交換チューブ２０のスライド方向に水平面内で直交する方向における位置が異なる配置で配設されている。

以上のような引き込みガイド３３の配列を採用することにより、１列目の引き込みガイド３３には熱交換チューブ２０の脚部２４のうちスライド方向に対して右側の脚部２４Ｒのみを当接させることができる。また、２列目の引き込みガイド３３には熱交換チューブ２０の脚部２４のうちスライド方向に対して左側の脚部２４Ｌのみを当接させることができる。以上を換言すると、それぞれの熱交換チューブ２０は、スライド方向に対して右側の脚部２４Ｒが１列目の引き込みガイド３３と当接し、スライド方向に対して左側の脚部２４Ｌが２列目の引き込みガイド３３と当接するようになっている。それぞれの引き込みガイド３３には熱交換チューブ２０の脚部２４のうち一本のみが当接するようになっており、１列目の引き込みガイド３３はいずれも時計回りに回転し、２列目の引き込みガイド３３はいずれも反時計回りに回転することになる。

また、本実施形態における引き込みガイド３３は図４に示すように、載置台３１の上面に取り付けられた第１取付板ＰＬ１の上面から所定距離離反した高さ位置で回転可能に取り付けられたローラにより構成されている。引き込みガイド３３としてのローラは第１整列装置１０において熱交換チューブ２０の外側位置に配設されたガイド体１４と同様にして配設されており、熱交換チューブ２０の外側面との当接面３３Ａが円弧形状に形成されている。熱交換チューブ２０は、引き込み機構３２の引き込み部３９により第１整列装置１０から載置台３１に向けて引き出される際に引き込みガイド３３により載置台３１の所定平面位置にガイドされる。また、本実施形態における位置決め部３４は流体シリンダにより構成することができるが、流体シリンダに限定されるものではない。位置決め部３４の載置台３１の上面からの突出入動作は動作制御部ＭＣにより制御されている。

引き込み部３９は水平方向駆動部３６に連結され、載置台３１の上方位置において熱交換チューブ２０の長さ方向に延設されたガイドレール３７に沿って移動可能である。また、引き込み部３９は上下方向駆動部３８にも連結されており、ガイドレール３７から下面側に上下動可能である。すなわち、引き込み部３９は、第１整列装置１０に積層されている熱交換チューブ２０に高さ方向に接離動可能であると共に、第１整列装置１０に積層保持されている熱交換チューブ２０を熱交換チューブ２０の姿勢を変えずに第２整列装置３０にスライド移動させることが可能である。

本実施形態における引き込み部３９は、下端部高さ位置が異なる第１係止具３９Ａと第２係止具３９Ｂとを有している。先端部所要長さ範囲が円柱状に形成された第１係止具３９Ａは、第１整列装置１０から熱交換チューブ２０の折り返し部２２を載置台３１の側に取り出す際に用いられる。先端部所要長さ範囲が亀頭状に形成された第２係止具３９Ｂは、第１係止具３９Ａにより取り出された熱交換チューブ２０を載置台３１側に引き出すようにスライド移動させる際に用いられる。第２係止具３９Ｂの縮径部３９Ｂａの高さ位置は、引き込みガイド３３の中心高さ位置と同じ高さ位置に形成され、亀頭状部分の下端部は円弧形状をなしていると共に載置台３１の上面高さ位置と同じ高さ位置に形成されている。

以上に説明した水平方向駆動部３６と上下方向駆動部３８は、いずれも動作制御部ＭＣにより動作が制御されている。また、動作制御部ＭＣは水平方向駆動部３６への動作制御内容により引き込み部３９の水平位置をリアルタイムで把握することが可能になっている。本実施形態においては水平方向駆動部３６と上下方向駆動部３８に流体シリンダを使用しているが、水平方向駆動部３６と上下方向駆動部３８はこの構成に限定されるものではない。また、引き込み部３９（第１係止具３９Ａおよび第２係止具３９Ｂの少なくとも一方）が熱交換チューブ２０と当接する部分には滑り止め用の摩擦シート（不図示）を取り付けることもできる。

本実施形態における熱交換チューブ挿入装置３００は、載置台３１に移載された熱交換チューブ２０を熱交換器用フィンの積層体ＦＳに向けてスライド移動させるものである。具体的には、ガイドレール３７と平行に配設されたガイド部３０２、ガイド部３０２に水平面内で直交する方向に延設された当接体保持部３０４と、当接体保持部３０４に保持された当接体３０５と、当接体保持部３０４を熱交換チューブ２０の長さ方向に往復動させる挿入用駆動部３０６を有している（図１６参照）。当接体３０５の平面形状は、熱交換チューブ２０の折り返し部２２の形状に倣った形状に形成されていることが好ましい。熱交換チューブ挿入装置３００の動作は動作制御部ＭＣにより制御されている。

動作制御部ＭＣは載置台移動部３５により熱交換チューブ整列装置１００から載置台３１が熱交換チューブ挿入装置３００に移動させた後、熱交換チューブ挿入装置３００を作動させて熱交換器用フィン積層体保持部ＦＨに保持された熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を挿入させる。ここでは、予め熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔に挿入されているガイドピンＧＰに熱交換チューブ２０の脚部２４の先端部を差し込んだ後、熱交換チューブ２０でガイドピンＧＰを熱交換器用フィンの積層体ＦＳから押し出すようにして熱交換チューブ２０を熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔に挿入している。このようにして図５に示すような熱交換器ＨＥＸが製造される。ガイドピンＧＰを用いた熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔への熱交換チューブ２０の挿入方法については公知であるためここでの詳細な説明は省略する。

このとき動作制御部ＭＣは、熱交換チューブ挿入装置３００による熱交換チューブ２０の折り返し部２２の位置を検出し、熱交換チューブ２０の折り返し部２２が載置台３１の所定位置（位置決め部３４の配設位置）に到達する直前に位置決め部３４を載置台３１に埋設させている。このように熱交換チューブ２０を熱交換器用フィンの積層体ＦＳに挿入する際において、熱交換チューブ２０は、ぎりぎりまで引き込みガイド３３と位置決め部３４による設計形状への矯正が行われ、脚部２４の先端部の位置が揃えられた状態を維持したまま熱交換器用フィンの積層体ＦＳに挿入されることになる。これにより、熱交換チューブ２０が長くなっても容易かつ確実に熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を挿入することができる。

つづいて、本実施形態における熱交換器製造装置２００を用いた熱交換器ＨＥＸの製造方法について説明する。図６は本実施形態における熱交換器製造方法における概略工程を示すフロー図である。図７は図６の続きの概略工程を示すフロー図である。

オペレータは、平面視形状が扁平Ｕ字状をなすヘアピン状に形成された熱交換チューブ２０が所定数量積層された第１整列装置１０を図８に示すように熱交換チューブ整列装置１００の所定位置にセットする（Ｓ－１）。熱交換チューブ整列装置１００の脇には、第１整列装置１０を位置決め固定する第１整列装置固定部５０が配設されている。第１整列装置固定部５０には第１整列装置１０が正規位置にセットされた際にオンになる当接スイッチ（不図示）が配設されている。当接スイッチに連動する図示しない通知ランプが点灯する。すなわち、第１整列装置固定部５０に第１整列装置１０が適切にセットされると通知ランプが点灯し、そうでないときには通知ランプが消灯した状態になる。

第１整列装置１０がセットされた際に、オペレータは通知ランプがＯＮになっているかの確認を行う（Ｊ－１）。通知ランプがＯＦＦ（Ｊ１－ＮＯ）である場合には、オペレータが第１整列装置固定部５０において第１整列装置１０の位置合わせ（Ａ－１）を行って当接スイッチがＯＮ（Ｊ１－ＹＥＳ）になると、当接スイッチに連動した通知ランプがＯＮになると共に、同じく当接スイッチに連動した動作制御部ＭＣがカウンタの値を０にしてから熱交換器製造工程を開始する（Ｓ－２）。なお、カウンタの値は第１整列装置１０における熱交換チューブ２０の積層数と共に予め記憶装置（不図示）に記憶されている。また、カウンタの値をリセットするタイミングは、後述する第１整列装置１０を撤去（Ｓ－２３）する際や、昇降装置５２を当初位置に戻す（Ｓ－２４）の際にすることもできる。

動作制御部ＭＣは、昇降装置５２を作動させて、図９に示すように第１整列装置１０の底板１６を載置台３１の上面に対する所定高さ位置まで上昇させる（Ｓ－３）。ここでは、第１整列装置１０に積層されている熱交換チューブ２０のうち最上部に位置する熱交換チューブ２０の高さ位置が載置台３１に配設されている引き込みガイド３３の高さ位置と同一高さ位置となるようにしている。

次に動作制御部ＭＣは、引き込み部３９の上下方向駆動部３８を作動させて、引き込み部３９の第１係止具３９Ａを熱交換チューブ２０に向けて下降させ（Ｓ－４）、図１０に示すように、第１係止具３９Ａの側面を折り返し部２２の内側に当接させる。動作制御部ＭＣは、水平方向駆動部３６により予め第１係止具３９Ａの平面位置を熱交換チューブ２０の折り返し部２２の平面位置に位置合わせした状態で待機させているので、第１係止具３９Ａと熱交換チューブ２０とが干渉してしまうことはない。続けて動作制御部ＭＣは、水平方向駆動部３６を作動させて、引き込み部３９を載置台３１に向けて所要距離移動させる（Ｓ－５）。これにより第１整列装置１０に積層されていた最上部の熱交換チューブ２０を図１１に示すように、載置台３１の側に取り出しすることができる。

次に動作制御部ＭＣは、図１２（Ａ）に示すように、上下方向駆動部３８を作動させて、第１係止具３９Ａを熱交換チューブ２０から離反させて（Ｓ－６）から、図１２（Ｂ）に示すように水平方向駆動部３６を作動させて、第２係止具３９Ｂの平面位置を熱交換チューブ２０の折り返し部２２の平面位置に移動させた（Ｓ－７）後に図１２（Ｃ）に示すように上下方向駆動部３８を作動させて第２係止具３９Ｂを熱交換チューブ２０に接近させる（Ｓ－８）ように下降させる。このとき第２係止具３９Ｂの縮径部３９Ｂａの高さ位置は熱交換チューブ２０の高さ位置に一致させている。縮径部３９Ｂａは円弧形状に形成されているので、熱交換チューブ２０の外周面に縮径部３９Ｂａを密着させることができる。

次に動作制御部ＭＣは、水平方向駆動部３６を作動させ、図１３に示すように載置台３１に引き出された熱交換チューブ２０をさらにスライド移動させて熱交換チューブ２０を第１整列装置１０から載置台３１に移載する（Ｓ－９）。載置台３１に移載される熱交換チューブ２０は、載置台３１に立設された引き込みガイド３３の側周面に当接することにより、載置台３１における所定位置にガイドされると共に脚部２４の先端部の位置が所定の位置に揃えられた状態になる。

また、動作制御部ＭＣは、熱交換チューブ２０を載置台３１の上でスライド移動させている間における第２係止具３９Ｂの水平方向位置を常時検出している。これにより動作制御部ＭＣは、熱交換チューブ２０の内側領域に配設された第２係止具３９Ｂが載置台３１の位置決め部３４の位置を通過させた直後に位置決め部３４を順次作動させ、図１４に示すように、第１整列装置１０の側の位置決め部３４から順次載置台３１の上面から突出させる（Ｓ－１０）。このようにして載置台３１の上をスライド移動する熱交換チューブ２０は、引き込みガイド３３により脚部２４の外側面および内側面が保持されると共に位置決め部３４により折り返し部２２の内側面が保持されることになる。すなわち載置台３１に引き出された熱交換チューブ２０は、設計形状に矯正され、かつ、脚部２４の先端部の位置が所定位置に揃えられた状態で載置台３１上の平面位置が位置決め固定されることになる。

そして熱交換チューブ２０が完全に載置台３１に移載されると、動作制御部ＭＣは、図１５に示すように上下方向駆動部３８を作動させて、引き込み部３９を熱交換チューブ２０から離反させる（Ｓ－１１）よう上昇させる。次に動作制御部ＭＣは、載置台移動部３５を作動させて、図１６に示すように熱交換チューブ２０が移載された載置台３１を熱交換チューブ挿入装置３００の配設位置に向けて移動させる（Ｓ－１２）。続いて動作制御部ＭＣは、載置台３１の位置を固定させると共に挿入用駆動部３０６を作動させ、図１７に示すように載置台３１に載置されている熱交換チューブ２０の先端部の延長上で待機している熱交換器用フィンの積層体ＦＳに向けて熱交換チューブ２０をスライド移動させる（Ｓ－１３）。

このときも動作制御部ＭＣは、挿入用駆動部３０６への電力供給量やエンコーダへの出力内容等に基づいて当接体３０５または当接体保持部３０４の水平位置を常時検出している。熱交換チューブ２０の折り返し部２２の位置が位置決め部３４の位置に到達する前に、第１整列装置１０から載置台３１への移載時とは逆の順番（折り返し部２２から先端部に向かって）で位置決め部３４を載置台３１の上面から順次退避させ（Ｓ－１４）る。このようにして、熱交換チューブ挿入装置３００による熱交換チューブ２０を熱交換器用フィンの積層体ＦＳに向けてスライド移動させる際における折り返し部２２と位置決め部３４との干渉を防いでいる（図１８）。

熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を挿入する際においても熱交換チューブ２０は外周面が引き込みガイド３３と当接した状態を維持しているので、脚部２４の先端部の位置が位置決めされた状態になっている。これにより熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔(不図示)に熱交換チューブ２０の脚部２４の先端部を容易かつ確実に挿入させる（Ｓ－１５）ことができる（図１９）。そして、熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を挿通させることにより図５に示すような熱交換器ＨＥＸが製造されると、動作制御部ＭＣが図示しないハンドに熱交換器ＨＥＸを取り出しさせる（Ｓ－１６）。

次に動作制御部ＭＣは、挿入用駆動部３０６を作動させ、当接体保持部３０４および当接体３０５を図２０に示すように熱交換チューブ２０の挿入工程前の位置に戻す（Ｓ－１７）。続けて動作制御部ＭＣは、載置台移動部３５を作動させて載置台３１を熱交換チューブ整列装置１００に戻す（Ｓ－１８）。そして動作制御部ＭＣは、水平方向駆動部３６を作動させて引き込み部３９を図２１に示すように第１整列装置１０から次の熱交換チューブ２０引き出しする位置（当初位置）に戻す（Ｓ－１９）。そして動作制御部ＭＣは、昇降装置５２を作動させ、第１整列装置１０の底板１６を熱交換チューブ２０の高さ分上昇させる（Ｓ－２０）。

また、動作制御部ＭＣは、昇降装置５２を作動させるたびにカウンタの値に１を加える（Ｓ－２１）処理を行う。そして動作制御部ＭＣは、加算後のカウンタの値が積層数以上であるか否かを判断（Ｊ－２）して、加算後のカウンタの値が積層数未満である場合には、（Ｓ－４）に戻り（Ｓ－２１）までの工程を繰り返させる（Ｊ２－ＮＯ）。加算後のカウンタの値が積層数以上である場合（Ｊ２－ＹＥＳ）には、動作制御部ＭＣは回転灯やスピーカ等に代表される通報手段（不図示）によるオペレータに対する告知を行い、オペレータに第１整列装置１０にストックされている熱交換チューブ２０がなくなったことを通報（Ｓ－２２）させることもできる。

積層されていたすべての熱交換チューブ２０が取り出された第１整列装置１０をオペレータが第１整列装置固定部５０から撤去（Ｓ－２３）すると、当接スイッチがオンからオフになる。当接スイッチがオフになると動作制御部ＭＣは昇降装置５２を下降させて当初位置に戻し（Ｓ－２４）た後、熱交換器製造工程を終了（ＥＮＤ）させればよい。必要に応じてオペレータが新たな第１整列装置１０を第１整列装置固定部５０にセットすれば（Ｓ－１）、以上に説明した熱交換器ＨＥＸの製造工程を繰り返し実行することができる。

以上に、本発明にかかる熱交換チューブ整列装置１００およびこれを有する熱交換器製造装置２００について実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明にかかる熱交換チューブ整列装置１００およびこれを有する熱交換器製造装置２００は以上の実施形態に限定されるものではない。

例えば本実施形態においては、熱交換チューブ整列装置１００の構成の一部である動作制御部ＭＣが熱交換チューブ挿入装置３００における動作制御も行っており、結果として熱交換器製造装置２００の動作制御も行う形態について説明しているが、この形態に限定されるものではない。熱交換チューブ整列装置１００の動作制御部ＭＣの他に、熱交換チューブ挿入装置３００の動作制御を行う第２動作制御部（不図示）および熱交換器製造装置２００の動作制御を行い統括動作制御部（不図示）を有し、統括動作制御部が動作制御部ＭＣと第２動作制御部を統括制御する形態を採用することもできる。

また、本実施形態においては、第１整列装置１０において熱交換チューブ２０の脚部２４の先端位置が挿入対象の熱交換器用フィンの積層体ＦＳの透孔ピッチに位置決めされた状態で積層保持されているが、この形態に限定されるものではない。第１整列装置１０に積層される熱交換チューブ２０は最上部の熱交換チューブ２０を第２整列装置３０に円滑に引き込ませることができる程度に整列されていればよい。

また、本実施形態においては、第１整列装置１０は台車状に形成されているが、固定型にすることもできる。また、昇降装置５２を第１整列装置１０または第２整列装置３０の一部として搭載することもできる。特に第１整列装置１０に昇降装置５２を搭載した場合は、ベンダーにより製造された熱交換チューブ２０のオペレータによる積層作業を容易にすることができる。そして、本実施形態に用に第１整列装置１０を台車状にした場合にはフットポンプ式の流体シリンダを採用することが好適であり、昇降装置５２の小型軽量化および低コスト化を図ることができる点において好都合である。

また、本実施形態においては、引き込み機構３２の引き込み部３９が長さの異なる第１係止具３９Ａと第２係止具３９Ｂにより構成した形態を採用しているが、この形態に限定されるものではない。引き込み部３９の熱交換チューブ２０に対する伸縮量（下端部高さ位置）を変更可能な構成にすれば、１本の引き込み部３９の形態にすることもできる。

また、本実施形態においては、引き込みガイド３３としてローラを用いた形態について説明しているがこの形態に限定されるものではない。引き込みガイドの他の形態としては、摩擦係数の小さい材料により形成された円柱体や円筒体等を用いることもできる。この形態においては、以上の実施形態に比較して熱交換チューブ２０の脚部２４が通過する際の円滑性は若干劣るが、一つの引き込みガイド３３に対して熱交換チューブ２０の脚部２４を２本当接させた状態でガイドすることができる。すなわち、引き込みガイド３３の配設数の削減や構造の単純化で安価に提供することができる点で好都合である。

また、本実施形態においては、位置決め部３４が載置台３１の下方から上方に突出入する形態について説明しているが、位置決め部３４はこの形態に限定されるものではない。載置台３１の上方から載置台３１に引き出された熱交換チューブ２０の脚部２４の内側領域（内側位置）に対して進入および退避させる形態を採用することもできる。

また、本実施形態における載置台移動部３５は、載置台３１を熱交換チューブ整列装置１００と熱交換チューブ挿入装置３００との間でスライド移動させているがこの形態に限定されるものではない。載置台移動部３５は熱交換チューブ２０が移載された載置台３１を所定位置に移動させるためのものであり、移動先は熱交換チューブ挿入装置３００に限定されず、移動方向も水平方向のみではなく高さ方向または、３次元的に移動させることもできる。

また、本実施形態における熱交換チューブ挿入装置３００は、熱交換器用フィンの積層体ＦＳに予め挿通させたガイドピンＧＰに熱交換チューブ２０の脚部２４の先端部を差し込んだうえで熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を挿入する形態について説明しているが、熱交換チューブ挿入装置３００は熱交換器用フィンの積層体ＦＳに熱交換チューブ２０を直接挿入させる形態を採用することもできる。

また、以上の実施形態においては、熱交換チューブ整列装置１００に熱交換チューブ挿入装置３００を隣り合わせで配設した熱交換器製造装置２００の実施形態について説明しているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。具体的には、ヘアピン状に形成された熱交換チューブ２０が２本の脚部２４を水平にしたいわゆる横向きに積層配置されている第１整列装置１０から熱交換チューブ２０を横向きの状態のまま載置台３１に位置決めした状態で移載させるための熱交換チューブ整列装置１００のみであってもよい。

また、以上に説明した実施形態と各種変形例どうしを適宜組み合わせた構成を採用することも可能である。

１０第１整列装置，
１２ベース部，１３キャスター，１４ガイド体，１５ハンドル，１６底板，
２０熱交換チューブ，
２２折り返し部，２４脚部，２４Ｌ左側の脚部，２４Ｒ右側の脚部，
３０第２整列装置，
３１載置台，３２引き込み機構，３３引き込みガイド，３３Ａ当接面，
３４位置決め部，３５載置台移動部，
３５Ａラックアンドピニオン機構，３５Ｂピニオンギア駆動モータ，
３５Ｃレール，
３６水平方向駆動部，３７ガイドレール，３８上下方向駆動部，
３９引き込み部，３９Ａ第１係止具，３９Ｂ第２係止具，３９Ｂａ縮径部，
５０第１整列装置固定部，５２昇降装置，５４昇降板，
１００熱交換チューブ整列装置，
２００熱交換器製造装置，
３００熱交換チューブ挿入装置，
３０２ガイド部，３０４当接体保持部，３０５当接体，３０６挿入用駆動部，
ＭＣ動作制御部，
ＰＬ１第１取付板，ＰＬ２第２取付板，
ＡＸ１，ＡＸ２回転軸，
ＦＨ熱交換器用フィン積層体保持部，
ＦＳ熱交換器用フィンの積層体，
ＧＰガイドピン，
５００熱交換器製造装置，
５１０熱交換器用フィンの積層体，
５２０熱交換チューブ

Claims

熱交換器用フィンに挿入されるヘアピン状に形成された熱交換チューブの２本の脚部が水平に位置するようにして、前記熱交換チューブが上下方向に複数積層される底板と、前記底板に立設され、前記熱交換チューブの積層方向をガイドするガイド体と、を有する第１整列装置と、
複数積層された前記熱交換チューブのうちの最上部に位置する前記熱交換チューブが常に所定の高さ位置に位置するよう、前記底板を昇降させる昇降装置と、
前記第１整列装置において複数積層された前記熱交換チューブのうちの前記最上部に位置する前記熱交換チューブを引き込む引き込み機構と、前記引き込み機構によって引き込まれた前記熱交換チューブの各脚部の外周面をガイドすると共に、挿入対象である前記熱交換器用フィンの透孔ピッチに前記熱交換チューブの前記脚部の間隔を揃える引き込みガイドと、前記引き込み機構によって引き込まれている途中又は引き込み完了後の前記熱交換チューブの前記脚部の間に進入して前記熱交換チューブを位置決めする位置決め部と、前記引き込みガイドおよび前記位置決め部を少なくとも有する載置台と、所定位置に移動させる載置台移動部を有する第２整列装置と、
を具備する熱交換チューブ整列装置。
前記昇降装置は、前記第１整列装置または前記第２整列装置の一部であることを特徴とする請求項１記載の熱交換チューブ整列装置。
前記引き込みガイドはローラであることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換チューブ整列装置。
前記ローラの前記熱交換チューブとの当接面は円弧形状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の熱交換チューブ整列装置。
前記ローラには、前記熱交換チューブの脚部が１本のみ接することを特徴とする請求項３または４記載の熱交換チューブ整列装置。
前記引き込みガイドおよび前記位置決め部が一対をなした状態で、前記載置台の前記熱交換チューブの引き込み方向における複数箇所に配設されていることを特徴とする請求項１～５のうちのいずれか一項記載の熱交換チューブ整列装置。
前記第１整列装置は台車に搭載されていることを特徴とする請求項１～６のうちのいずれか一項記載の熱交換チューブ整列装置。