JP6925242B2 - Tube insertion device and tube insertion method - Google Patents
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Description
本発明は、管挿入装置及び管挿入方法に関する。 The present invention relates to a tube insertion device and a tube insertion method.
空気調和機、冷凍機等に用いられる熱交換器として、平板状の放熱フィンを取り付けた伝熱管に熱媒体を流通させて熱交換を行うフィンチューブ型熱交換器が知られている。フィンチューブ型熱交換器では、複数の伝熱管に複数の放熱フィンを接合し、放熱効率を高めている。このようなフィンチューブ型熱交換器において、伝熱管に放熱フィンを取り付ける方法として、伝熱管を挿入するための切り欠き部を有する放熱フィンを積層し、積層された放熱フィンの切り欠き部に、伝熱管を挿入する方法が開発されている(例えば、特許文献1)。 As a heat exchanger used in an air conditioner, a refrigerator, or the like, a fin tube type heat exchanger is known in which a heat medium is circulated through a heat transfer tube equipped with flat plate-shaped heat radiation fins to exchange heat. In the fin tube type heat exchanger, a plurality of heat radiating fins are joined to a plurality of heat transfer tubes to improve heat radiating efficiency. In such a fin tube type heat exchanger, as a method of attaching heat radiation fins to the heat transfer tube, heat radiation fins having a notch for inserting the heat transfer tube are laminated, and the notch of the laminated heat transfer fin is laminated. A method of inserting a heat transfer tube has been developed (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の熱交換器の製造方法では、放熱フィンの切り欠き部と伝熱管との隙間を小さくして、放熱フィンと伝熱管との接合性を高めているため、放熱フィンに伝熱管を挿入する際、強い摩擦抵抗が生じ、放熱フィンが屈曲する等、変形する場合がある。 In the method for manufacturing a heat exchanger described in Patent Document 1, since the gap between the notch of the heat radiation fin and the heat transfer tube is reduced to improve the bondability between the heat radiation fin and the heat transfer tube, the heat is transmitted to the heat radiation fin. When inserting the heat pipe, strong frictional resistance is generated, and the heat radiation fins may be bent or deformed.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、伝熱管挿入時の放熱フィンの変形を抑制できる管挿入装置及び管挿入方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tube insertion device and a tube insertion method capable of suppressing deformation of heat radiation fins when a heat transfer tube is inserted.
上記目的を達成するため、この発明に係る管挿入装置は、放熱フィンの切り欠き部に伝熱管を挿入する挿入部と、複数の放熱フィンを載置可能なフィンテーブルと、を備える。また、フィンテーブルは、放熱フィンの切り欠き部の縁部に立設されたカラーを、隣接する放熱フィンに当接させ、放熱フィン同士が密着した状態で積層された放熱フィンの外形を規制するガイド部を有する。 In order to achieve the above object, the tube insertion device according to the present invention includes an insertion portion for inserting a heat transfer tube into a notch portion of the heat radiation fin, and a fin table on which a plurality of heat radiation fins can be placed. Further, in the fin table, the collar erected at the edge of the cutout portion of the heat radiation fin is brought into contact with the adjacent heat radiation fins, and the outer shape of the heat radiation fins laminated in a state where the heat radiation fins are in close contact with each other is regulated. It has a guide part.
本発明によれば、放熱フィンの切り欠き部に立設されたカラーが隣接する放熱フィンに当接し、放熱フィン同士を密着した状態で積層させるガイド部を備えるため、伝熱管挿入時の放熱フィンの剛性を高め、放熱フィンの変形を抑制することが可能である。 According to the present invention, since the collar erected in the notch portion of the heat radiation fin is provided with a guide portion in which the collar is in contact with the adjacent heat radiation fin and the heat radiation fins are laminated in close contact with each other, the heat radiation fin is provided when the heat transfer tube is inserted. It is possible to increase the rigidity of the heat radiation fins and suppress the deformation of the heat radiation fins.
以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る管挿入装置及び管挿入方法について説明する。 Hereinafter, the tube insertion device and the tube insertion method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態に係る管挿入装置1は、フィンチューブ型熱交換器に用いられる放熱フィンに伝熱管を挿入する組み立て装置である。本実施の形態で用いる伝熱管5は、図1に示すように、円弧状の短辺と平面状の長辺を備える断面扁平形状の配管部材であり、内部に形成された流通孔5aに熱媒体を流通させる。
(Embodiment 1)
The tube insertion device 1 according to the present embodiment is an assembly device that inserts a heat transfer tube into a heat radiation fin used in a fin tube type heat exchanger. As shown in FIG. 1, the
また、本実施の形態で用いる放熱フィン6は、図2(A)に示すように、伝熱管5が挿入される切り欠き部6aを備える。放熱フィン6は、図2(B)に示すように、切り欠き部6aの縁部から立設されたカラー6bが形成されている。カラー6bは、切り欠き部6aの縁部に間欠的に形成されている。
Further, as shown in FIG. 2A, the
図3、図4に示すように、管挿入装置1は、装置の基台であるベースフレーム11、伝熱管5がセットされる管テーブル20、管テーブル20を搬送する管搬送部30、放熱フィン6がセットされるフィンテーブル40、フィンテーブル40を搬送するフィン搬送部50、伝熱管5を把持する把持ガイド60、フィンテーブル40にセットされた放熱フィン6に伝熱管5を挿入する挿入部70、管挿入装置1全体の動作を制御する制御部18を備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the tube insertion device 1 includes a
ベースフレーム11は、管テーブル20、フィンテーブル40、挿入部70等を設置するための管挿入装置1の基台である。
The
管テーブル20は、ベースフレーム11に設置され、放熱フィン6に挿入される複数の伝熱管5がセットされるテーブルである。また、管テーブル20は、セットされた伝熱管5を管セット位置から組み立て位置まで移動する。
The tube table 20 is a table installed on the
組み立て位置は、放熱フィン6に伝熱管5を挿入する位置であり、図3に示すように、管挿入装置1の中央部の位置である。管セット位置は、作業者が管テーブル20に伝熱管5をセットする位置である。管テーブル20は、管セット位置と組み立て位置とを結ぶ方向、すなわち図3の紙面左右方向に移動する。また、以下の説明では、重力方向である図3の紙面上下方向を装置上下方向という。
The assembly position is a position where the
管テーブル20は、図3に示すように、管テーブル20の基台であるベース21、管テーブル20にセットされる伝熱管5を位置決めする管位置決めブロック22、伝熱管5同士の間隔を調整するノックピン23を備える。
As shown in FIG. 3, the tube table 20 adjusts the distance between the
管位置決めブロック22は、伝熱管5の一方の長手方向端部を当接させて位置決めする矩形板状の部材であり、平板状のベース21の上面部に固定されている。伝熱管5は、図5に示すように、U字状に形成されている。作業者は、伝熱管5のU字状端部を管位置決めブロック22に当接させて、ベース21上にセットする。また、管テーブル20は、ベース21上面に配置されたノックピン23を備える。ノックピン23の径は、把持ガイド60のスリット60aの間隔と同じに設定されている。これにより、複数のU字状の伝熱管5は、スリット60aと同じ間隔でセットされる。
The tube positioning block 22 is a rectangular plate-shaped member that abuts and positions one longitudinal end of the
管搬送部30は、図3に示すように、管テーブル20を搬送するリニアガイド31、サーボモータ32及びボールねじ33を備える。
As shown in FIG. 3, the
リニアガイド31は、ベースフレーム11に固定されている。また、リニアガイド31のスライド部31aは、ベース21の下部に固定され、管位置決めブロック22の移動を案内する。より具体的には、リニアガイド31は、作業者によって伝熱管5が載置される管セット位置と、放熱フィン6に伝熱管5を挿入する組み立て位置との間で、管テーブル20の移動を案内する。
The
サーボモータ32は、ボールねじ33を回転駆動する。ボールねじ33は、ボールねじ33の回転によってスライド部31aを移動させる。これにより、スライド部31aに固定された管テーブル20が搬送される。
The servomotor 32 rotationally drives the
フィンテーブル40は、ベースフレーム11に設置され、複数の放熱フィン6がセットされるとともに、セットされた放熱フィン6をフィンセット位置から組み立て位置まで移動する。
The fin table 40 is installed on the
組み立て位置は、放熱フィン6に伝熱管5を挿入する位置であり、上述した管テーブル20の組み立て位置と同じ位置である。フィンセット位置は、作業者がフィンテーブル40に放熱フィン6をセットする位置であり、組み立て位置を挟んで、管セット位置と対向する位置である。したがって、フィンテーブル40は、管テーブル20の移動方向の同一軸状を移動する。
The assembly position is a position where the
フィンテーブル40は、図3に示すように、フィンテーブル40の基台であるベース41、セットされる放熱フィン6をガイドするガイド部であるフィンガイドブロック42を備える。
As shown in FIG. 3, the fin table 40 includes a base 41 which is a base of the fin table 40 and a
フィンガイドブロック42は、平板状のベース41の上面部に固定された矩形枠状の部材である。図6(A)に示すように、放熱フィン6は、枠状のフィンガイドブロック42の内側にセットされる。また、放熱フィン6は、伝熱管5が挿入される切り欠き部6aの開口を上方向とする向きで、フィンガイドブロック42内に載置される。
The
本実施の形態に係る放熱フィン6は、図2に示すように、切り欠き部6aの縁部に立設されたカラー6bを備えている。放熱フィン6は、図6(B)に示すように、カラー6bの先端部が隣り合う放熱フィン6に当接した状態で積層され、フィンガイドブロック42にセットされる。
As shown in FIG. 2, the
矩形枠状であるフィンガイドブロック42内側の一方の辺は、放熱フィン6の長手方向長さと同等の長さに設定されている。また、フィンガイドブロック42内側の他方の辺は、予め設定された枚数の放熱フィン6を積層した積層方向の長さと同等に設定されている。したがって、放熱フィン6は、互いにがたつきなく、密着した状態でフィンガイドブロック42にガイドされ、フィンテーブル40上にセットされる。
One side inside the
フィン搬送部50は、図3に示すように、フィンテーブル40を搬送するリニアガイド51、サーボモータ52及びボールねじ53を備える。
As shown in FIG. 3, the
リニアガイド51は、ベースフレーム11に固定されている。また、リニアガイド51のスライド部51aは、ベース41の下部に固定され、フィンテーブル40の移動を案内する。より具体的には、リニアガイド51は、作業者によって放熱フィン6が載置されるフィンセット位置と、放熱フィン6に伝熱管5を挿入する組み立て位置との間で、フィンテーブル40の移動を案内する。
The
サーボモータ52は、ボールねじ53を回転駆動する。ボールねじ53は、ボールねじ53の回転によってスライド部51aを移動させる。これにより、スライド部51aに固定されたフィンテーブル40が搬送される。
The servomotor 52 rotationally drives the
把持ガイド60は、組み立て位置に搬送された伝熱管5を把持し、伝熱管5を放熱フィン6の切り欠き部6aに対して位置決めする。把持ガイド60は、図7に示すように、複数の伝熱管5がそれぞれ入り込むスリット60a、スリット60a内に挿入された伝熱管5を把持、位置決めするボールプランジャ60bを備える。
The
把持ガイド60は、図3に示すように、管挿入装置1の中央上部に配置されている。把持ガイド60のスリット60aは、図4の管挿入装置1の側面図に示すように、管テーブル20及びフィンテーブル40の移動方向と直交する管挿入装置1の奥行き方向に、間隔を空けて形成されている。スリット60aの間隔は、管テーブル20に載置される伝熱管5の間隔に合わせて設定されている。
As shown in FIG. 3, the
把持ガイド60は、放熱フィン6に挿入される前の伝熱管5を一時的に保持する。具体的には、伝熱管5を載置した管テーブル20が、管挿入装置1の中央部の組み立て位置に移動された後、組み立て位置上部に配置されている把持ガイド60が、管テーブル20へ下降する。これにより、管テーブル20に載置されている伝熱管5は、伝熱管5と同じ間隔で形成されたスリット60aに挿入される。
The
また、図7に示すように、ボールプランジャ60bは、ボールプランジャ60b内のばね力によって、各スリット60aの一方の内側面から他方の内側面へ、伝熱管5を押圧する。把持ガイド60は、フィンテーブル40に載置された放熱フィン6の切り欠き部6aと、スリット60a内で押圧された伝熱管5とが対向する位置に配置されている。したがって、スリット60aに挿入された伝熱管5は、フィンガイドブロック42上の放熱フィン6の切り欠き部6aに対して位置決めされる。
Further, as shown in FIG. 7, the
把持ガイド60は、図3、図4に示すように、管挿入装置1の中央上部に配置されたガイドフレーム13に固定されている。ガイドフレーム13は、四隅部のスライドシャフト14に摺動可能に取り付けられるとともに、中央部2箇所のスライドシャフト15に取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
スライドシャフト15の下部には、パワージャッキ17が接続されている。また、それぞれのパワージャッキ17は、サーボモータ16に接続されており、サーボモータ16によって駆動される。これにより、把持ガイド60は、サーボモータ16の動作によって、装置上下方向に移動される。
A
挿入部70は、把持ガイド60に把持されている伝熱管5を、組み立て位置に搬送された放熱フィン6へ挿入する。挿入部70は、図3に示すように、伝熱管5を押圧する挿入ヘッド71、挿入ヘッド71を駆動するサーボモータ73、パワージャッキ74、スライドシャフト72を備える。
The
挿入ヘッド71は、図7に示すように、把持ガイド60に把持される伝熱管5と同じ間隔で配置された押し出し部71aを備える。押し出し部71aは、平板状であり、把持ガイド60に把持されている伝熱管5を押し出す。また、押し出し部71aの伝熱管5に当接する先端面は、円弧状凹部となっており、伝熱管5の円弧状端部に面接触する。これにより、伝熱管5の押し出し時に、伝熱管5が受ける荷重を分散させ、伝熱管5に生じるへこみ、傷等の不具合を抑制することができる。
As shown in FIG. 7, the
図3に示すように、挿入ヘッド71は、管挿入装置1の中央上部に配置されたスライドシャフト72の下端部に接続されている。スライドシャフト72は、ヘッドフレーム12に固定されたパワージャッキ74に接続されている。また、パワージャッキ74は、サーボモータ73に接続されており、サーボモータ73によって駆動される。挿入ヘッド71は、サーボモータ73の動作によって、装置上下方向に移動される。
As shown in FIG. 3, the
制御部18は、CPU、メモリ、外部記憶装置、入出力I/O等を備え、管挿入装置1全体の動作を制御する。具体的には、予め外部記憶装置に記憶されたプログラムをCPUが実行することにより、制御部18は、サーボモータ16、73等を動作させるモータドライバに制御信号を送って制御する。
The
続いて、管挿入装置1を用いた、伝熱管5の放熱フィン6への挿入方法について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
Subsequently, a method of inserting the
動作開始前の管挿入装置1では、管テーブル20は管セット位置、フィンテーブル40は、フィンセット位置にある。また、挿入部70及び把持ガイド60は、管挿入装置1の中央上部の初期位置にある。
In the pipe insertion device 1 before the start of operation, the pipe table 20 is in the pipe set position and the fin table 40 is in the fin set position. Further, the
管挿入装置1が動作を開始すると、制御部18は、サーボモータ32を駆動する。サーボモータ32の駆動により、ボールねじ33が回転し、管テーブル20に固定されたスライド部31aが移動する。これにより、伝熱管5を載置した管テーブル20が管セット位置から組み立て位置へ搬送される(ステップS101)。
When the tube insertion device 1 starts operating, the
管テーブル20が組み立て位置へ移動した後、制御部18は、サーボモータ16を駆動する。把持ガイド60は、サーボモータ16によって初期位置から下降を開始する。把持ガイド60が、管テーブル20上の伝熱管5の位置まで下降すると、伝熱管5は、把持ガイド60のスリット60aへと挿入される。また、スリット60aに挿入された伝熱管5は、ボールプランジャ60bに押圧されて、把持ガイド60に把持される(ステップS102)。伝熱管5の把持が完了した後、把持ガイド60は、初期位置まで上昇する(ステップS103)。また、制御部18は、サーボモータ32を駆動させ、管テーブル20を管セット位置に戻す(ステップS104)。
After the tube table 20 has moved to the assembly position, the
続いて、制御部18は、サーボモータ52を駆動し、フィンテーブル40をフィンセット位置から組み立て位置へと移動させる(ステップS105)。フィンテーブル40が組み立て位置に移動した後、制御部18は、サーボモータ16及びサーボモータ73を駆動し、把持ガイド60及び挿入ヘッド71を下降させる(ステップS106)。把持ガイド60及び挿入ヘッド71は、図9に示すように、把持ガイド60に把持されている伝熱管5の下端部と放熱フィン6の上端部との間に隙間を保った準備位置で停止される。
Subsequently, the
把持ガイド60と挿入ヘッド71とが準備位置で停止した後、サーボモータ73がさらに駆動される。これにより、図10に示すように、挿入ヘッド71の押し出し部71aは、伝熱管5を把持ガイド60から押し出し、組み立て位置にある放熱フィン6の切り欠き部6aに挿入する(ステップS107)。制御部18は、伝熱管5が切り欠き部6aの終端部まで挿入された位置で、挿入ヘッド71の下降を停止させる。
After the
上述の通り、伝熱管5は、放熱フィン6の切り欠き部6aに対向する位置で位置決めされており、その関係を維持しつつ挿入されるので、挿入時の不要な摩擦抵抗を低減することができる。
As described above, the
放熱フィン6の切り欠き部6aの幅は、伝熱管5との接合性を高めるため、伝熱管5の幅に合わせて設定されている。したがって、伝熱管5が放熱フィン6の切り欠き部6aに挿入される時、伝熱管5と放熱フィン6との間に摩擦抵抗が生じる。本実施の形態では、隣り合う放熱フィン6同士が、カラー6bで互いに当接した状態で、フィンガイドブロック42に載置されている。これにより、放熱フィン6の剛性を高め、伝熱管5挿入時の放熱フィン6の変形を抑制できる。
The width of the
放熱フィン6への伝熱管5の挿入完了後、制御部18は、挿入ヘッド71及び把持ガイド60を初期位置へ上昇させ(ステップS108)、フィンテーブル40をフィンセット位置へ移動させる(ステップS109)。その後、作業者は、伝熱管5が挿入された放熱フィン6を装置から取り出す。
After the insertion of the
以上説明したように、本実施の形態に係る管挿入装置1は、複数の放熱フィン6を互いに当接させ、載置される放熱フィン6同士を密着した状態で積層し、伝熱管5を切り欠き部6aに挿入する。したがって、伝熱管5を挿入する際の放熱フィン6の剛性を高めることができる。これにより、伝熱管5挿入時の摩擦抵抗で生じる応力によって、放熱フィン6が変形することを抑制できる。
As described above, in the tube insertion device 1 according to the present embodiment, a plurality of
本実施の形態では、管位置決めブロック22は、伝熱管5の一方の長手方向端部を当接させて位置決めすることとしたがこれに限られない。例えば、伝熱管5の長手方向両側に管位置決めブロック22を配置することとしてもよい。これにより、伝熱管5をより確実に位置決めすることができる。
In the present embodiment, the tube positioning block 22 is positioned by bringing one longitudinal end of the
また、本実施の形態では、挿入部70をサーボモータ73によって駆動することとしたがこれに限られない。例えば、挿入部70を手動で動作させることとしてもよい。これにより、挿入部70の構造を簡素にすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る放熱フィン6は、切り欠き部6aの縁部に、間欠的にカラー6bを備えることとしたが、これに限られず、縁部全体にカラー6bを備えることとしてもよい。これにより、密着した放熱フィン6の剛性を高め、伝熱管5の挿入時の放熱フィン6の変形を抑制できる。
Further, the
(実施の形態2)
続いて、本発明の実施の形態2に係る管挿入装置2について説明する。上記実施の形態1では、放熱フィン6に伝熱管5を垂直に挿入していたが、挿入時の伝熱管5と放熱フィン6との角度は任意であり、特に限定されない。但し、伝熱管5を挿入する際の摩擦抵抗を低減するためには、伝熱管5を放熱フィン6の積層方向に対して傾斜させて挿入することが望ましい。伝熱管5を放熱フィン6の積層方向に対して傾斜させる手法の例について、説明する。
(Embodiment 2)
Subsequently, the tube insertion device 2 according to the second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the
本実施の形態に係る管挿入装置2では、図11に示すように、挿入部70が複数の挿入ヘッド711〜714及び各挿入ヘッドの駆動部を備える点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1と同様であるので、同じ符号を付す。
As shown in FIG. 11, the tube insertion device 2 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the
本実施の形態に係る挿入部70は、伝熱管5を押圧する挿入ヘッド711〜714、挿入ヘッド711〜714を駆動するサーボモータ731〜734、パワージャッキ741〜744、スライドシャフト721〜724を備える。
The
挿入ヘッド711〜714は、実施の形態1に係る挿入ヘッド71を4つに分割した構成である。また、各挿入ヘッド711〜714は、独立動作可能に構成されている。
The insertion heads 711 to 714 have a configuration in which the
図11に示すように、挿入ヘッド711は、管挿入装置2の中央上部に配置されたスライドシャフト721の下端部に接続されている。挿入ヘッド711は、伝熱管5の長手方向の一方の端部を押圧する。スライドシャフト721は、ヘッドフレーム12に固定されたパワージャッキ741に接続されている。また、パワージャッキ741は、サーボモータ731に接続されている。挿入ヘッド711は、サーボモータ731の動作によって、管挿入装置2の上下方向に移動される。
As shown in FIG. 11, the
挿入ヘッド712〜714は、挿入ヘッド711と並んで配置されており、挿入ヘッド711〜714で、実施の形態1に係る挿入ヘッド71と同様に、伝熱管5全体を押圧する。
The insertion heads 712 to 714 are arranged side by side with the insertion heads 711, and the insertion heads 711 to 714 press the entire
また、挿入ヘッド712〜714は、挿入ヘッド711と同様に、それぞれスライドシャフト722〜724、パワージャッキ742〜744、サーボモータ732〜734を備える。これにより、本実施の形態に係る挿入ヘッド711〜714を独立して管挿入装置2の上下方向に動作させることができる。
Further, the insertion heads 712 to 714 include a slide shaft 722 to 724, a
続いて、本実施の形態に係る管挿入装置2を用いた、伝熱管5の放熱フィン6への挿入方法について、図12のフローチャートを参照しつつ説明する。
Subsequently, a method of inserting the
管テーブル20上にセットされた伝熱管5を把持ガイド60に把持させ、放熱フィン6を載置したフィンテーブル40を組み立て位置に移動させるまでの管挿入装置2の動作は、実施の形態1と同様である。
The operation of the tube insertion device 2 until the
フィンテーブル40が組み立て位置に搬送された後、制御部18は、サーボモータ16、サーボモータ731〜734を駆動し、把持ガイド60及び挿入ヘッド711〜714を下降させる(ステップS201)。把持ガイド60及び挿入ヘッド711〜714は、図11に示すように、伝熱管5の下端部と放熱フィン6の上端部との間に隙間を保った準備位置で停止される。
After the fin table 40 is conveyed to the assembly position, the
把持ガイド60と挿入ヘッド711〜714とが準備位置で停止した後、制御部18は、サーボモータ731〜734をさらに駆動し、挿入ヘッド711〜714の下降が開始される。
After the
具体的には、まず、サーボモータ731が駆動され、挿入ヘッド711の下降が開始される(ステップS202)。挿入ヘッド711の下降開始から予め定められた時間Tの経過後、サーボモータ732が駆動され、挿入ヘッド712の下降が開始される(ステップS203)。さらに、挿入ヘッド712の下降開始から時間Tの経過後、サーボモータ733が駆動され、挿入ヘッド713の下降が開始される(ステップS204)。
Specifically, first, the
上述のように、挿入ヘッド711から順次下降させることにより、伝熱管5は、放熱フィン6の積層方向に対して傾斜された状態で、切り欠き部6aに挿入される。
As described above, by sequentially lowering from the
図13に示すように、挿入ヘッド711が挿入完了位置に達すると、制御部18は、サーボモータ731を停止し、挿入ヘッド711の下降は停止される(ステップS205)。
As shown in FIG. 13, when the
続いて、挿入ヘッド713の下降開始から時間Tの経過後、サーボモータ734が駆動され、挿入ヘッド714の下降が開始される(ステップS206)。
Subsequently, after a lapse of time T from the start of lowering of the
挿入ヘッド712が挿入完了位置に達すると、サーボモータ732は停止し、挿入ヘッド712の下降は停止される(ステップS207)。さらに、挿入ヘッド713が挿入完了位置に達すると、挿入ヘッド713の下降は停止される(ステップS208)。図14に示すように、挿入ヘッド714が挿入完了位置に達すると、挿入ヘッド714の下降は停止される(ステップS209)。
When the
全ての挿入ヘッド711〜714が停止され、伝熱管5の放熱フィン6への挿入が完了した後、制御部18は、サーボモータ16、サーボモータ731〜734を駆動し、把持ガイド60及び挿入ヘッド711〜714を初期位置に上昇させる(ステップS210)。
After all the insertion heads 711 to 714 are stopped and the insertion of the
その後、制御部18は、フィンテーブル40をフィンセット位置へ移動させる。そして、作業者は、伝熱管5が挿入された放熱フィン6を装置から取り出す。
After that, the
以上説明したように、本実施の形態に係る管挿入装置2の挿入部70は、放熱フィン6の積層方向に対して、伝熱管5を傾斜させた状態で挿入する。言い換えれば、管挿入装置2では、放熱フィン6の切り欠き部6a側端面に対して伝熱管5を傾斜させて挿入する。これにより、伝熱管5と放熱フィン6との摩擦抵抗によって生じる応力は、放熱フィン6の主面の面方向だけでなく、主面に垂直な方向、すなわち、管挿入装置2の水平方向へも発生し、分散される。また、主面に垂直な方向の応力は、放熱フィン6のカラー6bの先端部を押し広げようとするため、伝熱管5が切り欠き部6aに挿入されやすくなり、放熱フィン6の変形を抑制することができる。
As described above, the
また、挿入ヘッド711〜714の下降開始間隔である時間Tを調整することによって、伝熱管5の傾斜角度を調節することができる。これにより、放熱フィン6にかかる応力の方向を調整することができる。本実施の形態では、挿入ヘッド714の下降開始前に、挿入ヘッド711の下降を停止することとしたが、時間Tの調整によって、挿入ヘッド712〜714の下降開始と、挿入ヘッド711〜713の下降停止の順序は変化する。例えば、挿入ヘッド714の下降開始後に、挿入ヘッド711〜714を順次停止させてもよい。
Further, the inclination angle of the
また、本実施の形態では、挿入ヘッド711〜714の下降開始タイミングをずらすことによって、伝熱管5を放熱フィン6に対して傾斜させることとしたがこれに限られない。例えば、サーボモータ731〜734の出力を調整することにより、挿入ヘッド711〜714の下降速度を変化させ、伝熱管5を傾斜させることとしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
(実施の形態3)
続いて、本発明の実施の形態3に係る管挿入装置3について説明する。実施の形態2では、複数の挿入ヘッド711〜714によって伝熱管5を傾斜させたが、伝熱管5を傾斜させる手法はこれに限られず、任意である。実施の形態2と異なる伝熱管5を傾斜させる手法について説明する。
(Embodiment 3)
Subsequently, the
本実施の形態に係る管挿入装置3では、挿入部70の挿入ヘッド71がシリンダ76、77を介してスライドシャフト72と接続されている点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1と同様であるので、同じ符号を付す。
The
図15に示すように、本実施の形態に係る挿入ヘッド71は、スライドシャフト72の下端部に接続された天板75に、シリンダ76、77を介して接続されている。具体的には、スライドシャフト72の下端部に、天板75が接続されている。天板75下面の伝熱管5長手方向の両端部に、回転軸78、79が取り付けられている。回転軸78、79は、それぞれシリンダ76、77の一方の端部と接続されている。また、シリンダ76、77の他方の端部は、挿入ヘッド71の上面部に取り付けられた回転軸80、81にそれぞれ接続されている。シリンダ76、77は、図示しない駆動部によって、独立して伸縮可能である。
As shown in FIG. 15, the
続いて、本実施の形態に係る管挿入装置3を用いた、伝熱管5の放熱フィン6への挿入方法について図16のフローチャートを参照しつつ説明する。
Subsequently, a method of inserting the
管テーブル20上にセットされた伝熱管5を把持ガイド60に把持させ、放熱フィン6を載置したフィンテーブル40を組み立て位置に移動させるまでの管挿入装置3の動作は、実施の形態1と同様である。
The operation of the
フィンテーブル40が組み立て位置に移動した後、制御部18は、サーボモータ16、サーボモータ73を駆動し、把持ガイド60及び挿入ヘッド71を下降させる(ステップS301)。把持ガイド60及び挿入ヘッド71は、図15に示すように、伝熱管5の下端部と放熱フィン6の上端部との間に隙間を保った準備位置で停止される。
After the fin table 40 is moved to the assembly position, the
把持ガイド60と挿入ヘッド71とが準備位置で停止した後、制御部18は、シリンダ76を伸長させ、挿入ヘッド71の下降を開始する(ステップS302)。図17に示すように、シリンダ76の伸長により、伝熱管5は、放熱フィン6の積層方向に対して傾斜した状態で、切り欠き部6aへ挿入される。シリンダ76が停止位置に達すると、シリンダ76の伸長を停止させる(ステップS303)。
After the
続いて、シリンダ77が伸長される(ステップS304)。これにより、伝熱管5の傾斜は小さくなりながら、伝熱管5のシリンダ77側が放熱フィン6の切り欠き部6aへ挿入される。図18に示すように、シリンダ77が停止位置に達すると、シリンダ77の伸長は停止される(ステップS305)。
Subsequently, the
シリンダ76、77が停止され、伝熱管5の放熱フィン6への挿入が完了した後、シリンダ76、77は縮小され、挿入ヘッド71を上昇させる(ステップS306)。シリンダ76、77の縮小が完了した後、把持ガイド60及び挿入ヘッド71は、サーボモータ16、サーボモータ73によって、初期位置へ上昇する(ステップS307)。
After the
以上説明したように、本実施の形態に係る管挿入装置3は、シリンダ76、77によって、放熱フィン6の積層方向に対して伝熱管5を傾斜させて挿入する。これにより、伝熱管5と放熱フィン6との摩擦抵抗によって生じる応力は、放熱フィン6の主面の面方向だけでなく、主面に垂直な方向、すなわち、管挿入装置3の水平方向へも発生し、分散される。また、主面に垂直な方向の応力は、放熱フィン6のカラー6bの先端部を押し広げようとするため、伝熱管5が切り欠き部6aに挿入されやすくなり、放熱フィン6の変形を抑制することができる。
As described above, the
また、シリンダ76とシリンダ77との伸長開始の時間間隔を調整することにより、放熱フィン6に対する伝熱管5の傾斜角度を調整することができる。
Further, by adjusting the time interval at which the
本実施の形態では、シリンダ76、77の2つのシリンダで挿入ヘッド71を傾斜させることとしたが、これに限られない。例えば、一方をシリンダ76、他方を伸縮しないリンクとしてもよい。具体的には、シリンダ76を伸長させて挿入ヘッド71を傾斜させ、伝熱管5の挿入を開始する。その後、シリンダ76を縮小させつつ挿入ヘッド71を下降させる。これにより、挿入部70の構造を簡素化しつつ、伝熱管5を放熱フィン6の積層方向に対して傾斜させることができる。
In the present embodiment, the
(実施の形態4)
続いて、本発明の実施の形態4に係る管挿入装置4について説明する。実施の形態2及び実施の形態3では、放熱フィン6に対して、伝熱管5を傾斜させることとしたが、これに限定されず、放熱フィン6を伝熱管5に対して傾斜させてもよい。また、伝熱管5と放熱フィン6の両方を傾斜させてもよい。以下、放熱フィン6を傾斜させる手法について説明する。
(Embodiment 4)
Subsequently, the tube insertion device 4 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment and the third embodiment, the
本実施の形態に係る管挿入装置4では、フィンテーブル40が、クランクスライダ機構44、45を備える点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1と同様であるので、同じ符号を付す。
The pipe insertion device 4 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the fin table 40 includes the
図19に示すように、本実施の形態に係るフィンテーブル40は、ベース41とフィンガイドブロック42との間に、角度調整部であるクランクスライダ機構44、45を備える。クランクスライダ機構44、45は、ベース41の左右方向、すなわち伝熱管5の長手方向の両端部にそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 19, the fin table 40 according to the present embodiment includes crank
クランクスライダ機構44は、サーボモータ441、サーボモータ441の動力を伝えるボールねじ442、クランクスライダ機構44を構成する摺動部443、リンク444、445、回転軸446を備える。
The
図19に示すように、ベース41の上面に、サーボモータ441とサーボモータ441に接続されたボールねじ442が取り付けられている。ボールねじ442は、ベース41に固定された摺動部443に接続されており、リンク444の一方の端部を摺動部443内で上下方向に摺動させる。また、リンク445の一方の端部は、摺動部443の上端部と回転可能に接続されている。
As shown in FIG. 19, a
リンク444の他方の端部及びリンク445の他方の端部は、フィンガイドブロック42の下面に取り付けられた回転軸446に回転可能に接続されている。これにより、サーボモータ441を駆動させて、回転軸446を上下させ、フィンガイドブロック42及びフィンガイドブロック42に載置された放熱フィン6を傾斜させることができる。
The other end of the
クランクスライダ機構45は、図19に示すように、サーボモータ451、サーボモータ451の動力を伝えるボールねじ452、クランクスライダ機構45を構成する摺動部453、リンク454、455、回転軸456を備えており、クランクスライダ機構44と同様に構成されている。これにより、サーボモータ451を駆動させて、回転軸456を上下させ、フィンガイドブロック42及びフィンガイドブロック42に載置された放熱フィン6を傾斜させることができる。
As shown in FIG. 19, the
クランクスライダ機構44、45は、上述のように構成され、角度調整部として、フィンテーブル40上の放熱フィン6の積層方向を、伝熱管5に対して傾斜させる。
The
続いて、本実施の形態に係る管挿入装置4を用いた、伝熱管5の放熱フィン6への挿入方法について図20のフローチャートを参照しつつ説明する。
Subsequently, a method of inserting the
管テーブル20上にセットされた伝熱管5を把持ガイド60に把持させ、放熱フィン6を載置したフィンテーブル40を組み立て位置に移動させるまでの管挿入装置4の動作は、実施の形態1と同様である。
The operation of the tube insertion device 4 until the
フィンテーブル40が組み立て位置に搬送された後、制御部18は、サーボモータ16、サーボモータ73の駆動し、把持ガイド60及び挿入ヘッド71を下降させる(ステップS401)。把持ガイド60及び挿入ヘッド71は、図19に示すように、伝熱管5の下端部と放熱フィン6の上端部との間に隙間を保った準備位置で停止される。
After the fin table 40 is conveyed to the assembly position, the
把持ガイド60と挿入ヘッド71とが準備位置で停止した後、制御部18は、サーボモータ441を駆動し(ステップS402)、摺動部443に接続されたリンク444が上昇を開始する(ステップS403)。これにより、フィンガイドブロック42及びフィンガイドブロック42に載置された放熱フィン6は、回転軸456を中心に回転し、把持ガイド60及び伝熱管5に対して傾斜する。図21に示すように、放熱フィン6の傾斜角が、予め定められた傾斜角に達した時点で、リンク444の上昇は停止される(ステップS404)。
After the
続いて、制御部18は、サーボモータ73を駆動し、挿入ヘッド71の下降を開始させる(ステップS405)。これにより、伝熱管5が放熱フィン6の切り欠き部6aに挿入される。
Subsequently, the
続いて、サーボモータ451が駆動され、摺動部453に接続されたリンク454が上昇を開始する(ステップS406)。
Subsequently, the
図22に示すように、挿入ヘッド71が下降完了位置に達すると、制御部18は、サーボモータ73を停止し、挿入ヘッド71の下降を停止させる(ステップS407)。
As shown in FIG. 22, when the
続いて、図23に示すように、摺動部453に接続されたリンク454が、停止位置に達し、放熱フィン6が伝熱管5に対して平行な状態になると、リンク454の上昇は停止される(ステップS408)。
Subsequently, as shown in FIG. 23, when the
リンク444、454が停止され、伝熱管5の放熱フィン6への挿入が完了した後、把持ガイド60及び挿入ヘッド71は、サーボモータ16、サーボモータ73によって、初期位置に上昇する(ステップS409)。
After the
続いて、摺動部453に接続されたリンク454を下降させ(ステップS410)、摺動部443に接続されたリンク444を下降させる(ステップS411)。その後、ベース41及びフィンガイドブロック42をセット位置に移動させ、伝熱管5挿入後の放熱フィン6を管挿入装置4から取り出す。
Subsequently, the
以上説明したように、本実施の形態に係る管挿入装置4は、クランクスライダ機構44、45によって、放熱フィン6の切り欠き部6a側端面に対して伝熱管5を傾斜させて挿入する。これにより、伝熱管5と放熱フィン6との摩擦抵抗によって生じる応力は、放熱フィン6の主面の面方向だけでなく、主面に垂直な方向、すなわち、管挿入装置4の水平方向へも発生し、分散される。また、主面に垂直な方向の応力は、放熱フィン6のカラー6bの先端部を押し広げようとするため、伝熱管5が切り欠き部6aに挿入されやすくなり、放熱フィン6の変形を抑制することができる。
As described above, in the tube insertion device 4 according to the present embodiment, the
また、フィンテーブル40にクランクスライダ機構44、45を備えるため、挿入ヘッド71の構成を簡素にしながら、伝熱管5を傾斜させた状態で放熱フィン6に挿入することができる。
Further, since the fin table 40 is provided with the
本実施の形態では、クランクスライダ機構44、45によって、フィンガイドブロック42及び放熱フィン6を傾斜させることとしたが、これに限られない。角度調整部は、フィンガイドブロック42を傾斜させることができる機構であればよく、例えば、単純なスライダであってもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、クランクスライダ機構44とクランクスライダ機構45の2つを用いることとしたが、これに限られない。例えば、一方をクランクスライダ機構とし、他方を単純なスライダとしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
1,2,3,4 管挿入装置、5 伝熱管、5a 流通孔、6 放熱フィン、6a 切り欠き部、6b カラー、11 ベースフレーム、12 ヘッドフレーム、13 ガイドフレーム、14,15 スライドシャフト、16 サーボモータ、17 パワージャッキ、18 制御部、20 管テーブル、21 ベース、22 管位置決めブロック、23 ノックピン、30 管搬送部、31,51 リニアガイド、31a,51a スライド部、32,52 サーボモータ、33,53 ボールねじ、40 フィンテーブル、41 ベース、42 フィンガイドブロック、44,45 クランクスライダ機構、441,451 サーボモータ、442,452 ボールねじ、443,453 摺動部、444,445,454,455 リンク、446,456 回転軸、50 フィン搬送部、60 把持ガイド、60a スリット、60b ボールプランジャ、70 挿入部、71,711,712,713,714 挿入ヘッド、71a 押し出し部、72,721,722,723,724 スライドシャフト、73,731,732,733,734 サーボモータ、74,741,742,743,744 パワージャッキ、75 天板、76,77 シリンダ、78,79,80,81 回転軸 1,2,3,4 tube insertion device, 5 heat transfer tube, 5a flow hole, 6 heat dissipation fin, 6a notch, 6b collar, 11 base frame, 12 head frame, 13 guide frame, 14, 15 slide shaft, 16 Servo motor, 17 power jack, 18 control unit, 20 tube table, 21 base, 22 tube positioning block, 23 knock pin, 30 tube transfer unit, 31,51 linear guide, 31a, 51a slide unit, 32,52 servomotor, 33 , 53 ball screw, 40 fin table, 41 base, 42 fin guide block, 44,45 crank slider mechanism, 441,451 servo motor, 442,452 ball screw, 443,453 sliding part, 444,445,454,455 Link, 446,456 rotating shaft, 50 fin conveyor, 60 gripping guide, 60a slit, 60b ball plunger, 70 insertion part, 71,711,712,713,714 insertion head, 71a extrusion part, 72,721,722 723,724 Slide shaft, 73,731,732,733,734 Servo motor, 74,741,742,743,744 Power jack, 75 Top plate, 76,77 Cylinder, 78,79,80,81 Rotating shaft
Claims (6)
複数の前記放熱フィンを載置可能なフィンテーブルと、を備え、
前記フィンテーブルは、
前記放熱フィンの切り欠き部の縁部に立設されたカラーを、隣接する前記放熱フィンに当接させ、前記放熱フィン同士が密着した状態で積層された前記放熱フィンの外形を規制するガイド部を有する、
管挿入装置。 An insertion part for inserting a heat transfer tube into the notch part of the heat radiation fin, and an insertion part
A fin table on which a plurality of the heat radiating fins can be placed is provided.
The fin table
A guide portion that regulates the outer shape of the heat radiating fins that are laminated by bringing the collar erected on the edge of the cutout portion of the heat radiating fins into contact with the adjacent heat radiating fins. Have,
Tube insertion device.
前記放熱フィンの積層方向の長さ及び前記放熱フィンの長手方向の長さを規制する、
請求項1に記載の管挿入装置。 The guide unit
The length of the heat radiation fins in the stacking direction and the length of the heat radiation fins in the longitudinal direction are regulated.
The tube insertion device according to claim 1.
前記放熱フィンの積層方向に対して、前記伝熱管を傾斜させた状態で挿入する挿入ヘッドを備える、
請求項1又は2に記載の管挿入装置。 The insertion part is
An insertion head for inserting the heat transfer tube in an inclined state with respect to the stacking direction of the heat radiation fins is provided.
The tube insertion device according to claim 1 or 2.
前記放熱フィンの積層方向を、前記伝熱管に対して傾斜させる角度調整部を備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の管挿入装置。 The fin table
An angle adjusting portion for inclining the stacking direction of the heat radiation fins with respect to the heat transfer tube is provided.
The tube insertion device according to any one of claims 1 to 3.
前記フィン積層工程で積層された前記放熱フィンの切り欠き部に、伝熱管を挿入する挿入工程と、を含む、
管挿入方法。 The collar erected at the edge of the notch of the heat radiation fin is brought into contact with the adjacent heat radiation fin, and the heat radiation fins are laminated in close contact with each other to regulate the outer shape of the laminated heat radiation fin. Fin lamination process and
A step of inserting a heat transfer tube into a notch portion of the heat radiation fins laminated in the fin laminating step is included.
Tube insertion method.
請求項5に記載の管挿入方法。 Including a tilting step of tilting the heat transfer tube before insertion with respect to the stacking direction of the heat radiation fins.
The tube insertion method according to claim 5.
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