JPS59214523A - 熱交換器等のｕ字管の自動插入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野）・ 本発明に、熱交換器、ポイッ、冷却機などに用いられる
伝熱用のＵ字管を機器内に組み込むための挿入装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

この種のＵ字管は、機器内に組み付けた状態で多孔板状
の仕切板などによって支承される。従って該Ｕ字管を組
付対象機器内に挿入するには、Ｕ字管の端を仕切板など
の支承部材の孔に合わせて、該Ｕ字管に永久歪を与えな
いように圧入しなければならない。その上、組付技術上
の必要により　一旦圧入したＵ字管を引き抜かねばなら
ない場合もある。

上に述べたような技術的要求に適合した操作を行水うに
は、従来一般に手作業によらざるを得なかった。その細
由は、Ｕ字管を自動的に把持して取シ上げ、該Ｕ字管を
目動的に水平に支承し、該Ｕ字管を損傷、変形させない
ように自動的に押動し、かつ、必要に応じて該Ｕ字管を
引き抜き得る適尚な装置が未だ開発されていないからで
ある。

このため、伝熱用Ｕ字管の挿入作業は従来一般に、熟練
した作業員によシ、多大の労力を費して行わねばならな
かった。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為され、Ｕ字管に損傷を与
える虞れ無く、自動的に組付対象部材内に挿入し得る、
熱交換器等のＵ字管の自動挿入装置を提供することを目
的とする。上記の熱交換器等とは、給水加熱器、ボイラ
、冷却機などのように伝熱用のＵ字管を備えた熱的機器
を総称するものである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明の挿入装置は、伝熱
用のＵ字管を機器に組付けるだめの挿入装置において、
Ｕ字管を把持して取り上げる手段と、上記の取上手段に
よって把持したＵ字管を水平姿勢に支承するように該Ｕ
字管を上、下両方から挾持する手段とを設けたことを特
徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例を添付の図面について説明する
。

第１図および第２図は本実施例の装置の作動状態を示す
全体斜視図で、第１図はＵ字管３を把持して取シ上げよ
うとしているところ、第２図は把持して取り上げたＵ字
管３を水平に支承して、組＼ 付対象機器を構成する多孔板状の仕切板８に挿入してい
るところである。

１は、レール２の上を走行する台車で、次に述べるよう
にＵ字管３を把持して取り上げる手段、および把持した
Ｕ字管３を水、平姿勢に支承するように該Ｕ字管を上、
下から挾持する手段を搭載している。

４は納装箱で、組付けるだめのＵ字管３を収納している
、。

スイングボスト５はスイングアーム６を水平に保持しな
がら回転および上下させる。第１図においてはスイング
ボスト５はスイングアーム６をＵ字管３の平行２辺と平
行な方向に回動させて下降させている。第２図において
はＵ字管３の平行２辺と直ダする方向に回動させて上昇
させている。

スイングアーム６は、Ｕ字管３を下側よシ水平に支え、
制御装置の指令に従って上下することにより、研磨高さ
あるいは挿入高さなどに保持する部材である。

位置決め装置７は、ＮＣ制御されたモータによりサドル
３８の上下とサドル３９０幅方向の移動によりＵ字管３
を挿入高さおよび挿入幅に制御する装置である。

挿入対象部材の仕切板８は定盤９の上に固定的に支承し
である。

１０はシリンダでＪそのピストンロッドの先端に、第３
図について後述するツメ１３．１４を備えてＵ字管３を
把持し得るように構成しである。

第１図においては上記のシリンダ１０は垂直姿勢になっ
ている。この状態でＵ字管３を把持して収縮すると、把
持されたＵ字管３が取り上げられる。１１はシリンダサ
ポートである。

第２図においては上記のシリンダ１０が現われていない
が、該シリンダ１０およびシリンダサポート１１が水平
姿勢になっている。この状態でシリンダ１０が伸長する
と、把持されたＵ字管３は上記のごとく、シリンダ１０
を９０°回動、させるための駆動は、第１図に示したシ
リンダ１２によって行われる。

第１図のととぐＵ字管３を把持して取り上げようとして
いる状態における把持部付近の拡大図を第３図に示す。

Ｕ字管３を把持するためのツメ１３．１４はシリンダ１
０．ガイドバー２１の先端に取シつけられ、シリンダ２
２によシッノ１４が作動することによシＵ字管３を把持
したシ放したシする。

おさえ板１５は、ツメ１３．１４で把持されてシリンダ
ー１０で持ち上げられた状態のＵ字管３を、下側よシ水
平に保持する。

おさえ板１６は、シリンダ１７によシ駆動され、おさえ
板１５上のＵ字管３を上方から押さえつける。

シリンダ１８は、テーブル２６をレール１９に沿って走
行させるものである。

レール１９ｉ１：、テーブル２６を挿入方向に走行させ
るためサポート２０に取りつけられている。

サホ−）　２０は、制御装置によシ前記のスイングアー
ム６及び位置決め装置７と連動して、台車１を上下する
。

ガイドバー２１は、シリンダ１０の前進、後退時に撓み
を防止し精度よく動作させるものである。

センサ２３は、ツメ１３の中央に設けられた穴をガイド
に上、下してＵ字管３の存在を確認するもので、自動運
転時は、センサ２３の動作とともに、シリン１ダ２２が
作動し、ツメ１４が作動することによりＵ字管３を把持
したり放したりするものである。

シリンダ２４は、センサ２３を引き上げるもの゛である
。

第２図に示し異ように、Ｕ字管３を把持し、取り上げて
水平に支承した状態における把持部分付近の拡大側面図
を第４図に、拡大平面図を第５図に示す。

第５図に示したガイドバー２５は先端にプレート３６が
取シつけられておシ、シリンダ１０でプレート３６が押
し出された時に落下せずに精度よく前進、後退させるも
のである。

第４図に示すごとく、テーブル２６は、シリンダ１８に
よシレー用１９上を走行する。

テーブル２７は、テーブル２６上に、若干回転可能な状
態に取シつけられ挿入用部材が搭載されている。

おさえ板１５．１６は、サポート２８に回動自在に軸支
されておシ、シリンダ１７の伸縮によシ鎖線で描いたよ
うにＵ字管３を上下から挾持したり、実線で描いたよう
にＵ字管３を放したシする。

第５図に示した接触ピース２９，３０．３１は、最終押
し込み時にＵ字管の屈曲に沿って、均等に分散した押し
込み力をＵ字管３に供給するものである。

本実施例は、第６図乃至第８図に示すように、Ｕ字管３
を研磨する装置を備えている。

溝３５はシリンダ１ｏ、ガイドバー２１の先端に取シつ
けられたツメ１３の一部に設けられ、サボ−）３６に、
ひっかがシシリンダ１ｏのカを伝達し、シリンダ１０の
出入シに応じ、サポート３６も出入りするものである。

０字管受け３７は、Ｕ字管３の先端を下側より支えて研
磨位置に支えるものである。

サドル３８は、Ｎ　Ｃ６ｒ＋Ｊ御モータにょ如昇降し、
Ｕ字管３を、研磨高さあるいは、挿入高さに保持するも
のである。

サドル３９は、サドル３８上に搭載され、ＮＣ制御モー
タ６．０、ベルト６１、シャフト６２により幅方向に移
動し、Ｕ字管３を研磨位置、挿入位置に移動するサドル
である。

ガイド４０はＵ字管３をガイドローラ４１　、４２゜４
３．４４に導くのに好適な形状を有するガイド、４１．
４２は、縦ガイドローラ、４３は横の下側ガイドローラ
である。

上おさえガイドローラ４４は、シリンジ”４５によシ、
Ｕ字管３を上から、おさえたり離したシするものである
。

シリンダ４５は、上おさえガイドローラ４４を操作しＵ
字管３をおさえたり、けなしたシするものである。

洗浄治具４６は、Ｕ字管３の先端の溶接に有害な油脂を
除去するものである。

回転シリンダ４７は、洗浄治具４６を回転し洗浄液４８
に浸漬し、Ｕ字管３の通過する位置に回転させるもので
ある。

ドラ久４９、ドック５ｏはシリンダ５７の動作によ多連
結しサドル５６をサドル３９と連動させるものである。

フラップホイル５１は、モータにょ多回転しＵ字管の先
端の酸化被膜を除去するものである。

ガイド５２は、Ｕ字管３が、仕切板８を通過しやすいよ
りにＵ字管３の先端に取りつけられた砲弾状をしたプラ
スチックである。

センサ５３はＵ字管３の挿入よ多動作し、センサ５４を
動作させるリミットスイッチである。

’ｊ　）’ル５５　ｔｒｉ、サドル５６上に搭載された
シリンダ５７によ多動作する。

サドル５６は、ドック４９．５０の連結によりＮＣ制御
によ多動作するサドル３９′と連動する。

シリンダ５７は、サドル５６上でサドル５５を動作させ
るシリンダである。

スポンジ５８は、洗浄治具４６に取付けられ回転シリン
ダ４７によシ洗浄液４８に浸漬し、Ｕ字管３の通過位置
に保持して、Ｕ字管３の先端と接触させ、洗浄するもの
である。

シリンダ５９は、スポンジ５８を開閉するものである。

モータ６１ｔベル）６１を介してシャフト６２を駆動し
、サドル３８上に設置されたレール６３６４上のサドル
３９を幅方向に移動するものである。

レール６５，６６１ｄ、サドル３８が昇降するためのも
のである。

リミットスイッチ６７は、Ｕ字管３を挿入中０字管３が
仕切板８などに衝突したような場合、スプリング６８に
抗して、テーブル２６が後退すると作動するようになっ
ていて、挿入動作が自動的に停止するようになっている
。

ブレーキ６９ば、シリンダ５７が後退しはじめると同時
に作動しサドル５７の動きを防止するものである。

０字管挿入装置は、上述した構成になっておシこれら装
置の動作を順次マイクロコンピュータによる数値制御そ
行わせることにより挿入出来る。

以下、０字管挿入の一連の動作について、第９図〜第１
５図を用いて概略説明する。

マイクロコンピュータによる数値制御で自動挿入する前
に、ボタン操作にょシ下記のように初期設定を行う。

（１）最小径のＵ字管３が取出、すのに好適なように、
ツメ１３の真下にＵ字管３の径のセンターに来）るよう
に台車１を移動する。

（２）　　ツメ１３．ツメ１４により把持されたＵ字管
３が、シリンダｉｏにょシ持ち上けられた時に研削高さ
になるようサポート２０をセットする。

（３）　　ロー２４３，４４に把持されたＵ字管３、研
削１％さになるよう位置決め装置７のサドル３８をセッ
トする。

（４）洗浄治具４６が下側に旋回した時、洗浄液４８に
、浸漬できる位置に、サドル３８に搭載されたサドル３
９をセットする。

（５）スイングアームの高さが研削高さよシ約４００晒
程度低くなる位置になるよう、台車側に旋回して卦く。

、（６）おさえ板１５、おさえ板１６は、開いておく。

（７）　シリンダ１０は、ひき上げておく、。

（８）　　シリンダ１８は前進させておく。

（９）　　センサ２３はツメ１３のセンターに設けられ
た穴よシ重力で下がった状態にする。

Ｕ）　　０字管受け３７は、下降し、引き戻された状態
にしておく。

ＯＤ　　サドル５５はシリンダ５７で後退させ、ドック
４９．ドック５０゛が連結している状態にする。

上述のごとく初期設定を行った後、第９図に示すように
マイクロコンピュータによる数値制御で自動挿入を開始
すると、シリンダ１０の先端に取シつけられたツメ１３
とツメ１４は下降し、センサニ２３がＵ字管３に接触し
、上昇すると、゛ツメ１３、ツメ１４はＵ字管を把持す
る。ツメ１３およびツメ１４はシリンダ１０によｐ引き
上けられることによυＵ０字管も引き上げられる。この
状態でシリンダ１７によシおさえ板１５．１６が閉じら
れて、Ｕ字管３はつかまれる。

上記動作と同時に洗浄治具４６が下側に旋回し、スポン
ジ５８は、洗浄液４８の中に浸漬され、浸漬された状態
でスポンジ５８の開閉が実施されて、スポンジ５８のよ
ごれの除去とスポンジ５８へ、洗浄液４８を含ませ、洗
浄治具４６を上側へ旋回させる。

つぎに第１０図に示“すようにスイングアーム６−１．
スイングアーム６−２．スイングアーム６−８が順次９
Ω０旋回し研削高さまで上昇し、さらに０字管受け３７
が突出し、上昇して、Ｕ字管３を研削高さに水平に保持
する。

同時にサドル３９がＵ字管の挿入幅と等しい研削幅まで
移動する。

つぎに、第１１図に示すようにツメ１３．ツメ１４が開
きＵ字管３をはかキ、シリンダ１０の横転時にＵ字管３
がきすつくのを防止する態勢をとや・ サドル５５の前進とブレーキ６９の作動によシブドル５
６が横に動くのを防止する。

この後シリンダ１０を横転させ、Ｕ字管３をツメ１３．
１４でつかみなおす、。

つぎにシリンダ３２，３３．３４を動作させ接触ヒース
２９，３０．３１を前進させて屈曲したＵ字管の径に倣
って接触させる１、 同時に、Ｕ字管３の先端が洗浄治具４６の手前丑で来る
位置まで台車１を前進させる。

つぎに、上おさえローラ４４−”　、　４４−”を動作
させ、Ｕ字管３をおさえ、スポンジ５８を閉じる。

同時に、Ｕ字管３の先端が研削に好適位置まで台車１を
前進させる。この時０字管３の先端を洗浄液４８を含ま
ぜたス子ンジ５８にこすりつけて、Ｕ字管３の先端−の
洗浄を行う。

つぎに第１２図に示すように、上おさえローラ４４−３
によ９０字管３をおさえておき、サドル５５を後退させ
ることにより、Ｕ字管３の先端に取シクけられたガイド
５２に接触してセンサー５３が前進し、リミットスイッ
チ５４が作動する。

Ｕ字管３７は下薄し戻る。この後、フラップホイル５１
がＵ字管３の先端を公転しながら自転してＵ字管先端は
研磨される。

この後、スイングアーム６−１　、６−２．６−８、台
車１のサポート２０、位置決め装置７のサドル３８が同
時にＵ字管３の挿入高さまで上昇する。

次に、第１３図に示すように、台車１が前進しはじめ、
スイングアーム６−１に接近するとスイングアーム６−
１は、１８０°位置まで旋回する。

同様の動作をスイングアーム６−２．スイングアーム６
′″３も行う。

台車１は、位置決め装置７から約１闘近辺まで前進させ
る。

この状態で、上おさえローラ４４−’、　４４−”　。

４４−３を開いてＵ字管３をはなし、サドル３８が研削
向さまで下降させて、サドル５５を後退しドック４９と
５０を連結した後にブレーキ６９の解除を行う。

この後、サドル３９を洗浄液４８０入った洗浄槽まで移
動させた後、台車１を挿入に必要な最終位置まで前進さ
せる。

つぎに第１４図に示すように、おさえ板１５、おさえ板
１６を開きＵ字管３をはなし、シリンダ１０を前進させ
ることによシブレート３６を前進させて、Ｕ字管３を最
終位置まで挿入させる。

このあとツメ１３．ツメ１４を開をひらいて、Ｕ字管３
をはなし、接乃虫ピース２９，３０．３１を戻した状態
でシリンダ１０を後退させることによりプレート３６を
後退させる。同時に台車１を次に入れるＵ字管３の取出
しに好適な位置まで後退させる。

この後、第１５図に示すようスイングアーム６−１６−
２．６−３とサポート２０を初期設冗高さに下降させて
からシリンダ１０を立て、センサー２３を重力によシッ
ノ１３より下げる。

続いて、スイングアーム６−１．ｓ４．６−３　を１８
０°逆回転させてスタート状態に復元させる。

以上の動作を１サイクルとして反復させることにより、
Ｕ字管３の連続的な自動挿入が可能となる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のＵ字管の自動挿入装置は
、伝熱用のＵ字管を機器に組付けるだめの挿入装置にお
いて、Ｕ字管を把持して取シ上げる手段と、上記の取上
手段によって把持したＵ字管を水平姿勢に支承するよう
に該Ｕ字管を上、下側方から挾持する十゛段とを設ける
ことにより、Ｕ字管に損傷を与える虞れ無く自動的に組
付対象部材内に挿入し得るという優れた実用的効果を奏
し、Ｕ字形伝熱管を備えた熱的機器の組立作業の省力化
、並びに組立品質の向上に貢献するところ多大である。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の一実施例を示し、第１図はＵ字管
の把持・取上作動状態の斜視図、第２図はＵ字管の挿入
作動状態の斜視図、第３図及び第４図はＵ字管抱持部付
近の側面図、第５図は同平面図、第６図は研磨装置部分
の側面図、第７図は同正面図、第８図は同平面図、第９
図乃至第１５図はそれぞれ作動順序を示すブロック図で
ある。 １・・・台車、２・・・レール、３・・・Ｕ字管、４・
・・納装箱、７・・・位置ぎめ装置、８・・・仕切板、
１０，１７゜１８．２２，２４，３２，３３．３４・・
・シリンダ、１５．１６・・・おさえ板、２９，３０．
３１・・・接触ピース。 代理人　弁理士　秋本正実 蔓　δ　目 ら３ 第　９　回 第１３国 拓　１５　　囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、伝熱用のＵ字管を機器に組付けるだめの挿入装置に
   おいて、Ｕ字管を把持して取シ上げる手段と、上記の取
   上手段によって把持したＵ字管を水平姿勢に支承するよ
   うに該Ｕ字管を上、下両方から挾持する手段とを設けた
   ことを特徴とする熱交換器等のＵ字管の自にυ挿入装置
   。 ２、　上記のＵ字管を取上げて把持する手段は、Ｕ字管
   の屈曲部に沿って当接する複数個の接触ピースを備えだ
   ものとし、Ｕ字管の屈曲部に分散させて押圧力を加え得
   るように構成したものであることを特徴とする特許請求
   の範囲Ｍ１項に記載の熱交換器等のＵ字管の自動挿入装
   置。 ３、前記のＵ字管を把持して取り上げる手段は、台車に
   搭載されたものであり、かつ、駆動用のシリンダを備え
   、上記のシリンダは垂直姿勢と水平姿勢と双方の姿勢に
   操作できる構造とし、該シリンダを垂直姿勢にして、把
   持したＵ字管の取上げ作動をすること、及び、該シリン
   ダを水平姿勢にして、把持したＵ字管を水平方向に押動
   することを可能なら１めたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の熱交換器等のＵ字管の自動挿入装置
   。