JPH10263733A - 切断積層装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、フィンの量産効率の向上に寄与す
ることができる切断積層装置を提供することにある。 【解決手段】 フィン形状のプレス成形を施された帯状
のシート５を切断位置まで順次にシート送り部９で搬送
しておき、次に、上型と下型とにより、搬送されたシー
ト５から複数のフィン６をシートカッティング部１１で
切断する。次に、切断されたフィン６を積層するために
下方にシートカッティング部１１から押し出し、切断位
置の下方で、押し出されたフィン６を順次にスタックヘ
ッド部１５のスタックピン１７に積層する。ここで、フ
ィン６の積層が完了した場合には、スタックエレベータ
１６を上昇させ、積層された複数のフィン６をスタック
ピン１７から抜き取ることで、装置を高速化することが
でき、フィンの量産効率の向上に寄与することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型空気調和装置
の室内機に用いる熱交換器用のフィンを組み立てる装置
に関し、特に、プレス成形を施された金属板からフィン
を高速で切断して積層することができる切断積層装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィン形状のプレス成形を施され
た金属板からフィンを切断して積層する切断積層装置が
知られている。

【０００３】特に、従来の切断積層装置の切断機構２０
１にあっては、図２７に示すように、フィン形状のプレ
ス成形を施された金属製のシート２０３からフィン２０
５を切断する際には、シート２０３上に設けられたバー
リング穴２０７に爪２０９を係合させてシート２０３を
保持し、切断時に上型２１１と下型２１３とがなす応力
に対して交差する方向に保持力を加え、フィン２０５を
切断をしていた。

【０００４】また、従来の切断積層装置の積層機構２２
１にあっては、切断機構によって切断されたフィン２０
５が、図２８に示すように、ブロック２２５上に立てら
れた複数の棒形状のスタックピン２２３に順次に刺さっ
て積層されていく。この際に、従来用いられていたスタ
ックピン２２３は、図２８（ｂ）に示すように、内部が
均質な金属材料から形成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２７
に示す従来の切断積層装置の切断機構２０１にあって
は、シート２０３の板厚が例えば０．１ｍｍ程度の場
合、切断時にシート２０３のバーリング穴２０７を中心
に放射状方向に引張応力が生じるため、切断されたフィ
ン２０５には、しわ・たるみ等が発生していた。また、
バーリング穴２０７に爪２０９を係合させる場合には、
一部のバーリング穴２０７しか保持していなかったた
め、切断時に爪２０９による保持力以上に引張応力の方
が強くなり、その結果、フィン２０５の両側が上型２１
１と下型２１３とがなす応力によって引き込まれるおそ
れがあった。

【０００６】また、図２８に示す従来の切断積層装置の
積層機構２２１にあっては、切断されたフィン２０５が
打ち抜かれた後に落下してスタックピン２２３の先端に
刺さった場合、スタックピン２２３が微振動しているこ
とがあった。ところが、スタックピン２２３の内部が均
質な金属材質であったため、このスタックピン２２３の
微振動が減衰して静止するまでには例えば５秒程度の時
間経過を必要としていた。このため初めにフィン２０５
がスタックピン２２３に刺さってから次のフィン２０５
を切断して積層するまで、ある程度の時間を待つか、ス
タックピン２２３の長さを例えば１００ｍｍ以下に設定
する等してスタックピン２２３の先端の振動を抑える必
要があった。

【０００７】さらに、スタックピン２２３の内部は均質
な金属材質であったため、図２９に示すように、複数の
フィン２０５を積層するためのスタック台２２７を移動
する場合には、スタックピン２２３に移動によって発生
する振動が生じていた。また、スタックピン２２３が複
数本あるため、複数のスタックピン２２３が共振してそ
れぞれの振動が倍化されるので、次に切断されたフィン
２０５を連続して積層する際、スタックピン２２３の振
動が停止した時点で位置決めを行なう必要があるため、
所要時間がかかっていた。

【０００８】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、フィンの量産効率の向上に寄与することがで
きる切断積層装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、フィン形状のプレス成形を施
された金属板から所定形状のフィンを切断し、該フィン
を順次に積層する切断積層装置において、前記プレス成
形を施された金属板を切断位置まで順次搬送する搬送手
段と、上型と下型とにより、搬送された金属板から所定
形状のフィンを切断する切断手段と、切断されたフィン
を積層するためにフィンを切断位置から下方に押し出す
押出手段と、切断位置の下方で、押し出されたフィンを
順次にスタックピンに積層する積層手段と、積層された
複数のフィンをスタックピンから抜き取る抜取手段とを
有することを要旨とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記切断手段は、前記フィンの切断に際し、金
属板の両側に金属板の搬送方向に沿って設けられたバー
リング穴の周辺を押さえる凹形状のガイド部材を有する
ことを要旨とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記積層手段は、前記スタックピンの内部を中
空にしてなることを要旨とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記積層手段は、前記スタックピンの内部に、
発泡剤を充填させることを要旨とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る切断積層装置１の全体構成を示す図である。図
１に示す切断積層装置１は、プレス成形された円弧形状
のフィンを高速で切断して積層するものであり、小型空
気調和装置の室内機に用いる熱交換器のフィンを組み立
てる場合に適応可能なものである。

【００１４】以下に、図１〜図５を参照しつつ切断積層
装置１の各部の機能を説明する。なお、図２は、フィン
形状のプレス成形が施された金属製のシートを示す図で
あり、図３は、シートカッティング部１１の構造を示す
上面透視図であり、図４は、シートカッティング部１１
の構造を示す側面透視図であり、図５は、スタックヘッ
ド部１５の構造を示す側面透視図である。

【００１５】図１において、ループコントローラ３は、
前工程のフィンプレス装置（図示しない）に合わせて切
断積層装置１の動作速度を制御する一時ストレージ機能
を有するものである。シート５は、図２に示すように、
例えば厚さ０．１ｍｍ程度のアルミニウム板等の金属板
からなり、前工程によってプレス成形された略円弧形状
のフィン６を後工程まで搬送するたに用いられるバーリ
ング穴８が開いている。

【００１６】図１に戻って、サブシートストレージ７
は、シート送り速度に同期した速度パターンで、内部ド
ラムが回転する機構になっており、回転ドラムの円周に
立てたピンをバーリング穴８に挿入してシート５を送り
出す。この際に、回転ドラムでの供給量不足分は、シー
ト送り動作休止中に４軸の光センサ信号をモニタし、必
要量をステッピングモータの回転で補うことで、シート
５を送り出すようにしている。

【００１７】シート送り部９は、シート５を切断・積層
エリアに間欠的に送るために、カム機構を用いて送り爪
を往復運動させる。送り爪はボールスプライン軸をカム
によって回転させることにより、シート５の両端に開い
たバーリング穴８に、挿入され、シート５を搬送するよ
うにしている。シートカッティング部１１は、図３に示
すように、シート５から２０枚のフィン６を同時に切断
する。切断は、１ｓｔステージでは、まず、２０枚分の
フィンがプレス加工されたシート５から１つおきに１０
枚のフィン６を切断する。ここで、シート５を１ｓｔス
テージから２ｎｄステージに移動させ、次に、２ｎｄス
テージでは、残りの１０枚のフィン６を切断する。シー
トカッティング部１１は、複数の品種のフィン形状を切
り替えられるように、交換可能なユニットダイセット化
した切断機構を有する。

【００１８】シートカッティング部１１は、図４に示す
ように、切断時のフィンの姿勢を安定させるために、押
し込みプレート１２をシートの上側から下降させ、切断
直前に押し込みプレート１２に設けたガイドピン１３
が、図２に示すフィン６の熱交換器用のパイプを挿入す
る穴１４に入りフィン姿勢と位置を矯正する。

【００１９】スタックヘッド部１５は、図５に示すよう
に、切断されたフィン６を案内・整流するために、フィ
ン６の穴位置に対応する複数のスタックピン１７を有
し、数百枚のフィン６のそれぞれに開いた穴にスタック
ピン１７を刺して積層するスタック台部分であり、積層
枚数に従って徐々に下降するスタックエレベータ１６を
備えている。このスタックエレベータ１６は、スタック
ピン１７の先端の振動を抑制してシート５の積層処理を
安定して行える機能と、積層したフィン６を取り出す際
に、排出エレベータとしての機能を有する。なお、スタ
ックエレベータ１６は、任意の積層枚数毎にエレベータ
を任意の高さだけ下降することができる。また、スタッ
クピン１７は、フィン６に開いた穴位置に対応して位置
決め可能であればよく、フィン６の穴数にスタックピン
１７の本数を必ずしも一致させる必要はない。

【００２０】図１に戻って、スタック回転テーブル１９
は、フィン６が積層されているスタックヘッド部１５を
作業者側に排出すると同時に、今まで作業者側にあった
スタックヘッド部１５を切断・積層エリアにセットする
ための旋回テーブルである。スタックヘッド部１５の押
し出し引き込み動作はエアーシリンダを用いて行なう一
方、回転テーブルの旋回動作はインバータモータを用い
て行う。

【００２１】なお、図示しない操作盤には、タッチパネ
ル方式（以下、ＧＯＰという）を採用しており、切断積
層装置１の基本操作はＧＯＰによって行なう。ＧＯＰ
は、品種ごとに、生産数、スタック数、スタッカ下降枚
数等の設定が可能である。また、プレス成形されたシー
ト５のセッティングや、積層されたフィン６の取り出し
は作業者が行なうか、又は、自動で行なってもよい。

【００２２】次に、図６に示すフローチャートを用いて
切断積層装置１の全体動作を説明する。なお、切断積層
装置１の制御動作は、ＧＯＰ内の制御部によって処理さ
れるものである。まず、図１に示すループコントローラ
３は、前工程のフィンプレス装置に合わせて切断積層装
置１の動作速度を制御するために、シート５のたわみ量
に対応したシート５の供給速度を検出する。例えば、前
工程のプレス速度が遅くなった場合、シート供給速度が
遅くなったか、または、シート５がプレス内部に滞留し
ていることが考えらるので、装置速度を決めているメイ
ンモータのインバータに設定する周波数を高めに調整す
る。一方、シート５の供給速度が速くなった場合、装置
速度を決めているメインモータのインバータに設定する
周波数を低めに調整する。

【００２３】また、ループコントローラ３は、シート送
りの際の急激な加減速時に、慣性運動によって生じるシ
ート５の変形を防止するために、プレス出口からシート
切断位置までのシート５の重さが、シート送り機構に加
わらないように、負荷を低減して、加わる負荷を一定に
なるように保つ。

【００２４】次に、サブシートストレージ７は、回転ド
ラムの円周に立てたピンによって、シート５を送り出
す。詳しくは、回転ドラムでの供給量不足分は、シート
送り動作休止中に４軸の光センサ信号をモニタし、必要
量をステッピングモータの回転で補うことで、シート５
を間欠的に送り出す。

【００２５】ここで、ステップＳ１０では、シート送り
部９は、シート５を切断・積層エリアに間欠的に送るた
めに、カム機構を用いて送り爪を往復運動させる、所謂
オシレートハンドを使用する。シート５の両端に開いた
バーリング穴８に、送り爪を挿入して搬送する。送り爪
の開閉はスプライン軸をカムによって回転させて行う。
なお、溝ガイドの開閉動作はスプライン軸をカムによっ
て回転して行う。このシート送り部９には、シート５を
搬送するためのバーリング穴８の外形をガイドする溝ガ
イドが備わっており、送り爪によるシート送り期間中に
は、溝ガイドをオープンし、バーリング穴８の外形をガ
イドしながらシートを滑らせる。

【００２６】次に、ステップＳ２０では、シート送り部
９は、シートカッティング部１１の切断積層エリアにシ
ート５が位置するように、搬送されたシート位置を決定
して送り動作を休止し、シート５のクランプ部分を保持
する。ステップＳ３０では、図３に示すように、シート
カッティング部１１は、フィン形状のプレス成形が施さ
れたシート５から２０枚のフィン６を切断する。１ｓｔ
ステージでは、１つ置きに１０枚のフィンを切断し、次
に、２ｎｄステージでは、残りの１０枚のフィン６を切
断する。

【００２７】次に、ステップＳ４０では、図４に示すよ
うに、シートカッティング部１１は、切断時のフィン６
の姿勢を安定させるために、押し込みプレート１２をシ
ート６の上側から下降させ、切断直前に押し込みプレー
ト１２に設けたガイドピン１３が、フィン６のパイプ穴
に入りフィン姿勢と位置を矯正する。図５に示すよう
に、スタックヘッド部１５は、切断されたフィン６を案
内・整流して、数百枚のフィン６をスタック台部分に積
層する。スタックエレベータ１６は、スタックピン１７
の先端の振動を抑制してシート５の積層処理を安定して
行い、任意の積層枚数毎にエレベータを任意の高さだけ
下降させる。

【００２８】次に、ステップＳ５０では、シート送り部
９は、シート５の両端に開いたバーリング穴８に挿入さ
れていた送り爪に対して、スプライン軸をカムによって
回転させて開放する。ここで、ステップＳ６０では、ス
タックヘッド部１５に積層されたフィン６の生産枚数が
予め設定された設定値に達すると減速動作を行ない、生
産枚数が所定の設定値になったか否かを判断すること
で、積層処理が終了したか否かを判断する。積層処理が
終了した場合にはステップＳ７０に進む。一方、積層処
理が終了していない場合にはステップＳ１０に戻る。

【００２９】ステップＳ７０では、スタック回転テーブ
ル１９は、フィン６が積層されているスタックヘッド部
１５を作業者側に排出すると同時に、今まで作業者側に
あったスタックヘッド部１５を切断・積層エリアにセッ
トする。この際に、スタックヘッド部１５の押し出し引
き込み動作はエアーシリンダを用いて行ない、回転テー
ブルの旋回動作をインバータモータを用いて行う。

【００３０】ステップＳ８０では、積層したフィン６を
取り出す際には、スタックエレベータ１６を上昇させて
排出エレベータとして用い、積層されたフィンが搭載さ
れたスタックヘッド部１５を取り出し、空になったスタ
ックヘッド部１５をスタック回転テーブル１９に取り付
ける。ステップＳ９０では、スタックヘッド部１５の交
換が完了したか否かを判断する。スタックヘッド部１５
の交換が完了した場合には、ステップＳ１００では、生
産数カウンタを０にクリアしてステップＳ１０に戻り、
フィンの切断積層動作を再開する。

【００３１】このように、フィン形状のプレス成形を施
された帯状のシート５を切断位置まで順次にシート送り
部９で搬送しておき、次に、上型と下型とにより、搬送
されたシート５から複数のフィン６をシートカッティン
グ部１１で切断する。次に、切断されたフィン６を積層
するために下方にシートカッティング部１１から押し出
し、切断位置の下方で、押し出されたフィン６を順次に
スタックヘッド部１５のスタックピン１７に積層する。
ここで、フィン６の積層が完了した場合には、スタック
エレベータ１６を上昇させ、積層された複数のフィン６
をスタックピン１７から抜き取るので、装置を高速化す
ることができ、フィンの量産効率の向上に寄与すること
ができる。

【００３２】以下、第２〜第１７の実施の形態に係る切
断積層装置１をそれぞれ詳細に説明する。 （第２の実施の形態）図７は、第２の実施の形態に係る
切断積層装置１におけるシート送り部９を示す図であ
る。同図に示すように、切断積層装置１におけるシート
送り部９の特徴は、爪２３を移動可能な分の長穴を設け
た凹形状のガイド部材２５を用いてバーリング穴８を覆
い、シート５を固定してバーリング穴８をガイドするこ
とにある。

【００３３】同図において、シート送り部９は、シート
５を切断・積層エリアに間欠的に送るために、カム機構
を用いて爪２３を往復運動させるものである。即ち、シ
ート送り部９は、ボールスプライン軸をカムによって回
転して爪２３を開放し、シート５の流れ方向とは逆方向
に爪２３を戻し、次に、シート５の両端のバーリング穴
８に爪２３を挿入して流れ方向に送るようにして往復運
動するものである。

【００３４】同図に示すように、ガイド部２５を用いて
シート５の両側のバーリング穴８を覆い、シート５を固
定してバーリング穴８をガイドすることで、例えば厚さ
０．１ｍｍのシート５を例えば供給速度１０００ｍｍ／
ｓｅｃで搬送する場合でも、シート５に幅方向の張りを
もたせることができる。その結果、シート５上のたるみ
・しわの発生を防止することができ、シート５を高速供
給することができる。

【００３５】このように、シート５のバーリング穴８を
凹形状のガイド部材２５で覆い、ガイド部材２５に少な
くとも爪２３の移動分の長穴２７を設けることで、爪２
３を移動しながらバーリング穴８をガイドすることがで
き、シート５の幅方向に張りをもたせ、高速搬送時での
たるみやしわを抑えることができる。

【００３６】（第３の実施の形態）図８は、第３の実施
の形態に係る切断積層装置１におけるシート送り部９を
示す図である。同図に示すように、切断積層装置１にお
けるシート送り部９の特徴は、切断前のシート５をシー
トカッティング部１１に送って供給する場合に、シート
５から切断前のフィン６部分が下方向に垂れ下がらない
ように、下方向からフィン６を受け支えるブロック２９
を設けることにある。また、同図に示すように、ブロッ
ク２９の上面には面取り３１を施すことにある。

【００３７】このように、切断しないフィン６の下方向
にブロック２９を設置し、シート５及び切断しないフィ
ン６を下方向から受け支えることで、切断時に生じる隣
のフィン６による干渉や、シート５を搬送する場合のシ
ート５のたるみの発生を防止することができる。また、
ブロック２９の上面に面取り３１を施すことで、シート
５を搬送した場合にも、フィン６がブロック２９に引っ
かかることを防止することができる。

【００３８】（第４の実施の形態）図９は、第４の実施
の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティン
グ部１１を示す図である。同図（ａ）に示すように、切
断積層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴
は、上型３３の両側にバーリング穴８を覆う凹形状のガ
イド部材３７を設け、切断時に上型３３がバネ３３ａ，
３３ｃを介してガイド部材３７を押さえることで、シー
ト５の両側を均一に押さえ、かつ凹形状のガイド部材３
７のエッジ部分をバーリング穴８の根元に当接させるこ
とで、シート５を固定することにある。

【００３９】同図（ａ），（ｂ）に示すように、凹形状
のガイド部材３７を用いてシート５のバーリング穴８を
覆い、切断ポンチ３９ａ，３９ｂが付加された上型３３
の下降に基づき、上型３３でバネ３５ａ，３５ｂを介し
てガイド部材３７を押さえ、かつガイド部材３７の凹形
状のエッジ部分の半径Ｒを例えば０．２ｍｍ以下にして
バーリング穴８の根元部分に当接させる。なお、この場
合、バーリング穴８の根元部分は、半径Ｒを例えば０．
５ｍｍ程度に設定してあるものとする。

【００４０】このように、シート５の両側に設けられた
バーリング穴８の周囲を凹形状のガイド部材３７で均一
に押さえるので、フィン６の切断時にシート５に生じる
引張応力を幅方向のみに加えることができ、その結果、
フィン６を切断する際のしわ・たるみの発生を防止する
ことができる。また、バーリング穴８の根元部分にガイ
ド部材３７のエッジ部分を当接させるので、切断時のシ
ート５の保持力を高めることができる。

【００４１】（第５の実施の形態）図１０は、第５の実
施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティ
ング部１１を示す図である。同図（ａ），（ｂ）に示す
ように、切断積層装置１におけるシートカッティング部
１１の特徴は、シート５から１つおきに１度に複数枚の
フィン６を切断する工程において、切断時での切断タイ
ミングをシート５の厚さに相当する０．１ｍｍだけずら
して切断することにある。

【００４２】同図（ｂ）に示すように、シート５をポン
チ４３ａ，４３ｂ，４３ｃによって切断する切断タイミ
ングをそれぞれシート５の厚さ分だけずらしているた
め、ダイ４５ａ，４５ｂ，４５ｃに加わる切断荷重を１
行分ずつに分散する。

【００４３】このように、シート５に対する切断タイミ
ングをシート５の厚さ分だけずらすことで、１度に複数
枚のフィン６を打ち抜く場合にダイに加わる荷重を１枚
のフィンのみの荷重に分散することができ、ダイのたわ
みを軽減することができる。特に、中央部のダイ４５ｂ
に加わる荷重を軽減することができる。

【００４４】（第６の実施の形態）図１１は、第６の実
施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティ
ング部１１を示す図である。同図に示すように、切断積
層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴は、
シート５から円弧形状のフィン６を切断する工程におい
て、フィン６が落下時に裏返らないように、切断時に予
めフィン６に傾きを与えるためのシャー角をポンチ４３
に、例えば３〜５°だけ付加することにある。

【００４５】同図に示すように、フィン６の重量バラン
スを見込んでポンチ４３の先端にシャー角θを付加し、
切断時にフィン６に重量バランスによる傾きとは逆方向
に予め傾きを与えることで、落下時にはフィン６に傾き
が生じないすように補正する。

【００４６】このように、ポンチ４３の先端にシャー角
θを付加することで、切断によるフィン６の姿勢を予め
傾かせることができ、落下時にはフィンに傾きが生じな
いように補正するので、フィン６の裏返りを防止するこ
とができる。

【００４７】（第７の実施の形態）図１２は、第７の実
施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティ
ング部１１を示す図である。同図に示すように、切断積
層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴は、
フィン形状のプレス成形が施された帯状のシート５から
フィン６を切断し、フィン６を下方に備えられたスタッ
クヘッド部１５に押し込む場合には、切断・押し込み時
に隣のフィン６に干渉して落下させないようにシート５
の下方にブロック４７を設けてシート５を受け支えるこ
とにある。なお、ブロック４７には、シート５と当接す
る部分に面取り４８が施されているものである。

【００４８】同図に示すように、切断しないフィン６の
下向にブロック４７を設置し、シート５及び切断しない
フィン６を下向から受け支える。また、ブロック４７に
面取り４８を施すようにする。

【００４９】このように、切断しないフィン６の下向に
ブロック４７を設置し、シート５及び切断しないフィン
６を下向から受け支えることで、切断時での隣のフィン
６の干渉及びシート送り時に生じるシート５のたるみを
防止することができる。また、ブロック４７に面取り４
８を施し、シート送り時に生じていたフィン６による引
っかかりをも防止することができる。

【００５０】（第８の実施の形態）図１３は、第８の実
施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティ
ング部１１を示す図である。同図に示すように、切断積
層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴は、
シート５からフィン６を切断して、フィン６を下方に備
えられたスタックヘッド部１５のスタックピン５１に押
し込む場合には、切断・押し込み処理が施されない隣の
フィン６に接触させないように、当該フィンの上方から
ブロック４９を用いて押さえることにある。

【００５１】同図に示すように、切断しないフィン６の
上方にブロック４９を配置して、シート５及び切断しな
いフィン６を上方から押さえるようにする。このよう
に、切断しないフィン６の上方にブロック４９を配置
し、シート５及び切断しないフィン６を上方から押さえ
ることで、切断時に生じていた隣のフィン６への干渉
や、シート送り時に生じるシート５の暴れを防止するこ
とができる。

【００５２】（第９の実施の形態）図１４は、第９の実
施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッティ
ング部１１を示す図である。なお、図１５は、シートカ
ッティング部１１の切断面に対する側面透視図である。

【００５３】図１４に示すように、切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１の特徴は、フック５５を
用いて等間隔にポンチ４３を押さえてポンチホルダ５３
に固定ナット５７で固定することにある。また、図１５
に示すように、分割可能なポンチホルダ５３をつなぎ合
わせて固定する一方、着脱時には、固定ナット５７を緩
めるだけでポンチホルダ５３からポンチ４３を容易に着
脱可能にすることにある。また、分割可能なポンチホル
ダ５３の基準面とフック５５との間に、長尺のポンチ４
３を配置し、固定ナット５７で挟み込み締め付けること
にある。

【００５４】図１５に示すように、フック５５とポンチ
４３の接触面がなす接触角度を４５°に設定すること
で、ポンチホルダ５３のコーナー部への締め付け力を発
生させる。また、ポンチ４３を固定しているボルト頭部
をポンチホルダ５３の側面に設けられた凹形状の溝部に
装着することで、長尺のポンチ４３の落下を防止する。
さらに、図１５に示すように、ポンチ４３およびフック
５５を交互に等間隔に設置し、固定ナット５７を用いて
ポンチホルダ５３に挟み込んで締め付ける。

【００５５】このように、等間隔にフィン６を切断する
ためのポンチ４３をフック５５で締め付けるので、長尺
のポンチ４３を容易にポンチホルダ５３に固定すること
ができる。また、ポンチ４３を固定しているボルト頭部
をポンチホルダ５３の側面に設けた凹形状の溝部に装着
することで、長尺のポンチ４３をポンチホルダ５３とフ
ック５５の間から落下することを防止することができ
る。また、ポンチホルダ５３は、分割可能な構造のた
め、加工時の制約を減少することができ、部品の加工費
を低減することができる。

【００５６】（第１０の実施の形態）図１６は、第１０
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッ
ティング部１１を示す図である。同図に示すように、切
断積層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴
は、上型３３を用いてシート５からフィン６を打ち抜
き、上型３３内部に設けた押込みプレート６３のパッド
６１を用いて切断されたフィン６を押し下げ、スタック
ピン５１にフィン６の穴を挿入して積層させることにあ
る。また、積層時にパイロットピン５９をフィン６に開
いた熱交換器に用いられるパイプが挿入される穴に貫通
させて位置決めを行い、フィン６の積層時にはパッド６
１を用いて下方に押し込み、上型３３が下死点に達した
後も押込みプレート６３がさらに下降することにある。

【００５７】図１６（ｂ）に示すように、上型３３ｂの
押し込みプレート６３には、位置決めのためのパイロッ
トピン５９が設けられ、既にスタックピン５１に積層さ
れているフィン６の穴にパイロットピン５９が刺さるよ
うになっている。また、押し込みプレート６３に設けら
れた穴は、スタックヘッド部１５に設けられたスタック
ピン５１のそれぞれの位置に対応するので、押し込みプ
レート６３が下降するにつれて、押し込みプレート６３
の穴にスタックピン５１が刺さっていく。

【００５８】このように、上型３３ａを用いてシート５
からフィン６を打ち抜き、切断されたフィン６の穴にパ
イロットピン５９を貫通させての位置決めを行うととも
に、押し込みプレート６３が下降するにつれて、押し込
みプレート６３の穴にスタックピン５１が刺さって位置
決めされる。次に、押し込みプレート６３のパッド６１
が切断されたフィン６を押し下げ、次に、押し込みプレ
ート６３がフィン６を下方に強制的に押し込み、打ち抜
き上型３３ｂが下死点に達した後も押込みプレート６３
がさらに下降するので、打ち抜き後のフィン６をスタッ
クヘッド部１５のスタックピン５１に押し込むことがで
き、既に重ね合わされているフィン６を圧縮して積層す
ることができる。

【００５９】また、既に積層されているフィン６上に開
いている穴にパイロットピン５９の先端を位置決めして
差し込むことができるので、フィン６の形状に無関係に
確実にスタックピン５１にフィン６を刺し込むことがで
きる。その結果、フィン６の穴位置とスタックピン５１
の先端位置とがなす位置的誤差を削減でき、積層時の精
度を向上することができる。また、フィン６の積層処理
の信頼性を向上することができる。

【００６０】（第１１の実施の形態）図１７は、第１１
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるシートカッ
ティング部１１を示す図である。同図に示すように、切
断積層装置１におけるシートカッティング部１１の特徴
は、切断されたフィン６をスタックヘッド部１５のスタ
ックピン５１に押し込む場合には、押し込みプレート６
３の下面にバキューム穴６７を開け、このバキューム穴
６７により切断されたフィン６を吸着させることにあ
る。

【００６１】図１７（ｂ）に示すように、切断されたフ
ィン（図示しない）にパイロットピン５９を差し込み、
バキューム穴６７でフィン６を吸着して押し込みプレー
ト６３の下面に固定し、図１７（ａ）に示すように、押
し込みプレート６３を降下させると、まず、パイロット
ピン５９が積層されているフィン６に押し込まれ、さら
に、フィン６を固定した押し込みプレート６３が降下し
て既に積層されているフィン６の上部位置に到達する。
この段階で、バキューム穴６７からフィン６に送風させ
フィン６を取り外し、次に、押し込みプレート６３を上
昇させる。

【００６２】このように、押し込みプレート６３の下面
にバキューム穴６７を設け、フィン６を吸着させながら
下降することで、バキューム穴６７に吸着したフィン６
と、既に積層されているフィン６との間の位置ずれを防
ぐことができる。

【００６３】また、既に積層されているフィン６の位置
に押込みプレート６３が到達した段階で、バキューム穴
６７からフィン６に送風させて押込みプレート６３を上
昇させるので、押込みプレート６３からフィン６が容易
に分離でき、積層時の干渉を防止することができる。

【００６４】（第１２の実施の形態）図１８は、第１２
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるスタックヘ
ッド部１５を示す図である。同図（ａ）に示すように、
切断積層装置１におけるスタックヘッド部１５の特徴
は、切断面の位置からスタックピン５１の先端位置まで
の間に、フィン６の降下位置を矯正するガイド６９ａ，
６９ｂを設置することである。また、同図（ｂ）に示す
ように、切断面の位置からスタックピン５１の長さ方向
の略中央位置までの間に、フィン６の降下位置を矯正す
るガイド６９ａ，６９ｂを設置することである。

【００６５】このように、切断面の位置からスタックピ
ン５１の先端位置までの間に、フィン６の降下位置を矯
正するガイド６９ａ，６９ｂを設置することで、フィン
６が落下するときにガイドになるとともに、スタックピ
ン５１の振動を防止することができる。このため、切断
位置からスタックピン５１の先端までの距離をガイドす
べき長さに設定すればよい。

【００６６】（第１３の実施の形態）図１９，図２０
は、第１３の実施の形態に係る切断積層装置１における
スタックヘッド部１５を示す図である。図１９に示すよ
うに、切断積層装置１におけるスタックヘッド部１５の
特徴は、スタックピン５１の内部を中空にしてなること
にある。図１９に示すように、スタックピン５１の内部
を中空の金属棒で形成することで、スタックピン５１自
体の固有振動数が大きくなり、その振動周期が小さくな
るので、スタックピン５１自体の振動の減衰時間を速く
することができる。

【００６７】図１９に示すように、スタックピン５１の
内部を中空の金属棒で形成することで、フィン６の切断
時に、スタックピン５１に刺さったフィン６は、スタッ
クピン５１の先端に振動を起こすが、急激な減衰振動に
なるので、フィン６をスタックピン５１に刺す時間間隔
を短縮することができる。

【００６８】また、図２０に示すように、スタックピン
５１の内部を中空にしてなり、スタックピン５１を立て
てあるスタック台７１の移動に際して、スタックピン５
１の振動を急激に減衰させることができる。また、スタ
ックピン５１を軽量化することができ、スタック台７１
の移動時に必要な駆動力を緩和することができる。

【００６９】例えば、スタックピン５１を複数本立てて
いるスタック台７１を移動する場合に、スタックピン５
１自体に大幅な振動が生じたときでも、スタックピン５
１の内部を中空に形成することで、スタックピン５１自
体の振動の減衰を早め、スタックピン５１同士の共振を
防止することができる。この結果、スタック台７１の駆
動や速度制御を容易にすることができる。

【００７０】（第１４の実施の形態）図２１は、第１４
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるスタックヘ
ッド部１５を示す図である。図２１に示すように、切断
積層装置１におけるスタックヘッド部１５の特徴は、ス
タックピン５１の内部に発泡剤７３を充填させることに
ある。

【００７１】スタックピン５１の内部に充填された発泡
剤７３がダンパの役割を果たし、減衰振動の周期を早め
るので、スタックピン５１が振動した場合でも、振動の
減衰を早めることが可能である。このように、スタック
ピン５１に発泡剤を充填させることで、中空のスタック
ピンよりもさらに剛性を高めることができる。

【００７２】（第１５の実施の形態）図２２は、第１５
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるスタックヘ
ッド部１５を示す図である。図２２に示すように、切断
積層装置１におけるスタックヘッド部１５の特徴は、ス
タックピン５１の下部に、スタックピン５１を挟んで立
てる凹形状のブロック７３とプレート７５を設けること
にある。

【００７３】詳しくは、ブロック７３の底面に例えば
０．１ｍｍ以下の垂直度、溝部に例えば０．１ｍｍ以下
の垂直度をもたせ、ブロック７３の凹形状部にスタック
ピン５１を挟み込み、さらに、ブロック７３の溝部の深
さはスタックピン５１が０．２ｍｍ程度出るように設定
し、プレート７５とブロック７３との間に、スタックピ
ン５１を挟むことで、垂直度１ｍｍ以下のスタックピン
設置台を構成する。

【００７４】このように、スタックピン５１の下部に、
スタックピン５１を挟んで立てる凹形状のブロック７３
とプレート７５を設けることで、０．１ｍｍの垂直度を
有する溝部をフライス加工を施して容易に作成すること
ができ、かつ溝の長さ（ブロック高さ）による保持力と
垂直度により、スタックピン５１自体の垂直度を１ｍｍ
以内に抑えることができる。

【００７５】また、比較的長いスタックピン５１にも、
垂直度をもたせることができる。この場合には、ブロッ
ク７３およびプレート７５からネジ７７を外すことで、
容易にスタックピンを交換することができる。

【００７６】（第１６の実施の形態）図２３は、第１６
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるスタックヘ
ッド部１５を示す図である。なお、図２４は、フィン６
の束の下方と昇降板８７との間に設けられたＯリング８
３を付加した部品を示す図である。図２４（ａ），
（ｂ）に示すように、切断積層装置１におけるスタック
ヘッド部１５の特徴は、フィン６の束の下方と昇降板８
７との間に、スタックピン５１を貫通するＯリング８３
を付加した部品を差み込むことにある。

【００７７】このＯリング８３を付加した部品は、図２
３に示すように、台部材８１の上にＯリング８３を配置
し、その上に台部材７９を配置し予圧調整ネジ８５を回
転して台部材７９，８１に挟まれたＯリング８３がスタ
ックピン５１に及ぼす予圧を調整する部品である。

【００７８】図２４（ｂ）に示すように、昇降板８７と
複数のフィン６の束との間に、Ｏリング８３を付加した
部品を設置し、予圧調整ネジ８５を回転してＯリング８
３に上下方向に押し潰すことで、スタックピン５１とＯ
リング８３との間に、適度の予圧を与え、Ｏリング８３
を付加した部品が簡易的に複数のフィン６の束を下方か
ら支えることで、フィン６の積層毎の束を圧縮できるよ
うにしたものである。また、昇降板８７は積層毎に下降
させず、例えばＯリング８３を付加した部品が昇降板８
７に接触して初めて、昇降板８７が下降するように制御
可能である。

【００７９】このように、フィン６の束の下方と昇降板
８７との間に、スタックピン５１を貫通するＯリング８
３を付加した部品を差み込むことで、Ｏリング８３とス
タックピン５１とがなす圧力が、スタックピン５１に対
する上下方向の摩擦となるので、フィン６の積層時に複
数のフィン束を圧縮することができる。また、Ｏリング
８３はフィン６を積層することにより、自動的にフィン
６の重さに応じて下降していくため、昇降板８７を綿密
に下降制御しなくてもよく、フィン６の高速な積層処理
を実現できるものである。

【００８０】（第１７の実施の形態）図２５は、第１７
の実施の形態に係る切断積層装置１におけるスタックヘ
ッド部１５を示す図である。なお、図２６は、スタック
昇降板９３上に積層を完了したフィン６の束を引き抜く
様子を示す図である。図２５に示すように、切断積層装
置１におけるスタックヘッド部１５の特徴は、積層され
た複数のフィン６の下部にスタック昇降板９３を設置
し、所定枚数以上にフィン６が積層された場合にはセン
サ９１近傍のフィン６を感知し、モータ９７を回転させ
てボールネジ９５を駆動し、ボールネジ９５の駆動に応
じてスタック昇降板９３を下降することにある。

【００８１】シートカッティング部１１によって切断さ
れたフィン６が、順次にスタック昇降板９３上のスタッ
クピン５１に積層され、センサ９１近傍にフィン６が感
知された場合には、スタック昇降板９３上には所定枚数
以上にフィン６が積層されたことと判断する。次に、モ
ータ９７を回転させてボールネジ９５を駆動し、ボール
ネジ９５の駆動に応じてスタック昇降板９３をフィン６
の所定枚数分だけ下降させる。以降は、この動作を繰り
返してスタック昇降板９３上にフィン６を積層する。

【００８２】このように、スタック昇降板９３が所定量
分だけ下降することで、常に、スタックピン５１に積層
された上部位置のフィン６から突き出ている長さをほぼ
一定範囲内に設定することができる。その結果、スタッ
クピン５１の曲がり度合いや、スタックピン５１の振動
の緩和や、スタックピン５１に刺されるフィン６の円滑
な挿入や、フィン６の重なり位置が常に一定になり整列
された積層を実現することができる。

【００８３】また、図２６に示すように、切断積層装置
１におけるスタックヘッド部１５の特徴は、スタック昇
降板９３上に積層を完了したフィン６の束をスタックピ
ン５１から引き抜く場合には、ピンを有する板取り治具
９９をフィン６の束に挿入し、スタック昇降板９３を上
昇させることにある。

【００８４】まず、図２５に示すように、シートカッテ
ィング部１１によって切断されたフィン６が、順次にス
タック昇降板９３上のスタックピン５１に積層され、ス
タック昇降板９３上に所定枚数以上にフィン６が積層さ
れて、順次にスタック昇降板９３をフィン６の所定枚数
分だけ下降させて、スタック昇降板９３上へのフィン６
の束の積層が完了したこととする。次に、図２６に示す
ように、板取り治具９９のピンをフィン６の束の最上部
からフィンに形成された穴に挿入する。なお、板取り治
具９９のピンを挿入するための穴は、熱交換器に用いら
れるパイプを挿入する穴である。

【００８５】次に、モータ９７を回転してスタック昇降
板９３を上昇させる。次に、スタック昇降板９３上のフ
ィン６の束をスタックピン５１から引き抜く。このよう
に、板取り治具９９を積層後のフィン６の束に挿入した
後に、スタック昇降板９３を上昇させてフィン６の束を
スタックピン５１から引き抜くことで、フィン６の最下
部に加わる下方からの引き抜き力を均等に与え、作業者
が労力を使うことなく均等に金属板の束を引き抜くこと
ができる。その結果、作業時間を短縮することができ
る。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、フィン形
状のプレス成形を施された帯状のシートを切断位置まで
順次に搬送しておき、次に、上型と下型との間で、搬送
されたシートから複数のフィンを切断する。次に、切断
されたフィンを積層するために下方に押し出し、切断位
置の下方で、押し出されたフィンを順次にスタックピン
に積層する。ここで、フィンの積層が完了した場合に
は、スタックエレベータを上昇させ、積層された複数の
フィンをスタックピンから抜き取るので、装置を高速化
することができ、フィンの量産効率の向上に寄与するこ
とができる。

【００８７】請求項２記載の発明によれば、シートの両
側に設けられたバーリング穴の周囲を凹形状のガイド部
材で均一に押さえるので、フィンの切断時にシートに生
じる引張応力を幅方向のみに加えることができ、その結
果、しわ・たるみの発生を防止することができる。ま
た、バーリング穴の根元部分にガイド部材のエッジ部分
を食い込ませることができるので、切断時の保持力を高
めることができる。

【００８８】請求項３記載の発明によれば、スタックピ
ンの内部を中空の金属棒で形成することで、スタックピ
ン自体の固有振動数が大きくなり、その振動周期が小さ
くなるので、スタックピン自体の振動の減衰時間を速く
することができる。

【００８９】請求項４記載の発明によれば、スタックピ
ンの内部に充填された発泡剤がダンパの役割を果たし、
減衰振動の周期を早めるので、スタックピンが振動した
場合でも、約１秒以内に振動を減衰させて治めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る切断積層装置
１の全体構成を示す図である。

【図２】フィン形状のプレス成形が施されたシートを示
す図である。

【図３】シートカッティング部１１の構造を示す上面透
視図である。

【図４】シートカッティング部１１の構造を示す側面透
視図である。

【図５】スタックヘッド部１５の構造を示す側面透視図
（ａ），（ｂ）である。

【図６】切断積層装置１の全体動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】第２の実施の形態に係る切断積層装置１におけ
るシート送り部９を示す斜視図（ａ）と、側面断面図
（ｂ）である。

【図８】第３の実施の形態に係る切断積層装置１におけ
るシート送り部９を示す図である。

【図９】第４の実施の形態に係る切断積層装置１におけ
るシートカッティング部１１を示す斜視図（ａ）と、側
面断面図（ｂ）である。

【図１０】第５の実施の形態に係る切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１を示す斜視図（ａ）と、
側面断面図（ｂ）である。

【図１１】第６の実施の形態に係る切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１を示す斜視図である。

【図１２】第７の実施の形態に係る切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１を示す斜視図（ａ）と、
側面断面図（ｂ）と、ブロックの斜視図（ｃ）である。

【図１３】第８の実施の形態に係る切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１を示す図である。

【図１４】第９の実施の形態に係る切断積層装置１にお
けるシートカッティング部１１を示す図である。

【図１５】シートカッティング部１１の切断面に対する
側面透視図である。

【図１６】第１０の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるシートカッティング部１１を示す断面図（ａ）、
押し込みプレートを示す図（ｂ）である。

【図１７】第１１の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるシートカッティング部１１を示す斜視図（ａ）、
押し込みプレートを示す図（ｂ）である。

【図１８】第１２の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５を示す斜視図（ａ），
（ｂ）である。

【図１９】第１３の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５を示す図である。

【図２０】第１３の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５を示す図である。

【図２１】第１４の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５のスタックピンを示す側面
図（ａ）と、断面図（ｂ）である。

【図２２】第１５の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５を示す組立図（ａ）と、上
面断面図（ｂ）である。

【図２３】第１６の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５のスタックピンに設けられ
たＯリング８３を示す図である。

【図２４】フィン６の束の下方と昇降板８７との間に設
けられたＯリング８３を付加した部品を示す斜視図
（ａ）と、側面断面図（ｂ）である。

【図２５】第１７の実施の形態に係る切断積層装置１に
おけるスタックヘッド部１５を示す図である。

【図２６】スタック昇降板９３上に積層を完了したフィ
ン６の束を引き抜く様子を示す図である。

【図２７】従来の切断積層装置の切断機構２０１を示す
図である。

【図２８】従来の切断積層装置の積層機構２２１を示す
斜視図（ａ）と、スタックピンの断面図（ｂ）である。

【図２９】従来の切断積層装置のスタック台２２７を示
す図である。

【符号の説明】

３ ループコントローラ ５ シート ７ サブシートストレージ ９ シート送り部 １１ シートカッティング部 １５ スタックヘッド部 １９ スタック回転テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 正治 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会 社東芝生産技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィン形状のプレス成形を施された金属
   板から所定形状のフィンを切断し、該フィンを順次に積
   層する切断積層装置において、 前記プレス成形を施された金属板を切断位置まで順次搬
   送する搬送手段と、 上型と下型とにより、搬送された金属板から所定形状の
   フィンを切断する切断手段と、 切断されたフィンを積層するためにフィンを切断位置か
   ら下方に押し出す押出手段と、 切断位置の下方で、押し出されたフィンを順次にスタッ
   クピンに積層する積層手段と、 積層された複数のフィンをスタックピンから抜き取る抜
   取手段とを有することを特徴とする切断積層装置。
2. 【請求項２】 前記切断手段は、 前記フィンの切断に際し、金属板の両側に金属板の搬送
   方向に沿って設けられたバーリング穴の周辺を押さえる
   凹形状のガイド部材を有することを特徴とする請求項１
   記載の切断積層装置。
3. 【請求項３】 前記積層手段は、 前記スタックピンの内部を中空にしてなることを特徴と
   する請求項１記載の切断積層装置。
4. 【請求項４】 前記積層手段は、 前記スタックピンの内部に、発泡剤を充填させることを
   特徴とする請求項１記載の切断積層装置。