JP6887533B2 - フィンスタック装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形したフィンを積み重ねて保持するフィンスタック装置に関するものである。

従来、フィンスタック装置は、特許文献１に開示されているように、プレス機等の加工部で成形されたフィンを、サクションユニットで吸着して搬送し、切断部材でカットした後に自由落下させて、スタック孔にスタックピンを通して昇降台に積み重ねて保持する構成である。このフィンスタック装置では、フィンのスタック孔にスタックピンを通しやすくするため、スタックピンが上方に向かうにしたがい、漸次先細るテーパー状とされている。

特開２０１５−１６４７４１号公報

一般に、フィンは、剛性が低かったり、長尺で変形しやすかったりする。また、フィンは、厚みが薄く軽量であることに加え、スタック孔がフィンの中心から偏心しており、重心が中心からずれているので、自由落下する際のバランスが悪い。そのため、特許文献１のフィンスタック装置では、スタック孔の開口縁にスタックピンの側面が引っ掛かってしまい、フィンを昇降台にスムーズに移動させて整列性良く積み重ねて保持できないおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、フィンのスタック孔に通したスタックピンが、スタック孔に引っ掛かるスタックミスを防止して、フィンをスムーズに目標の位置まで移動させて整列性良く積み重ねることができる、フィンスタック装置を提供することを目的としている。

本発明に係るフィンスタック装置は、加工部で成形されたフィンを搬送するサクションユニットと、前記サクションユニットで搬送された前記フィンを規定の長さに切断する切断部材と、前記切断部材で切断された前記フィンを積み重ねて保持するスタック部と、を備え、前記スタック部は、高さ方向に沿って螺旋状の溝部が形成され、前記フィンに形成されたスタック孔に通されるスタックピンと、軸方向を中心軸として前記スタックピンを回転させる回転機構と、を有するものである。

本発明によれば、高さ方向に沿って螺旋状の溝部が形成されたスタックピンと、軸方向を中心軸としてスタックピンを回転させる回転機構と、を有するので、回転する螺旋状の溝部によって、フィンに下方向の推力を与えることができ、フィンのスタック孔にスタックピンが引っ掛かるスタックミスを防止して、フィンをスムーズに目標の位置まで移動させて整列性良く積み重ねることができる。

本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置を概略的に示した全体図である。 本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置のスタックピンにフィンのスタック孔を通す様子を示した説明図である。 本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置の回転機構によって回転させるスタックピンの回転数と、螺旋のピッチとの関係を示したグラフである。 本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置の回転機構によって回転させるスタックピンの回転数と、プレス機の搬送速度との関係を示したグラフである。 従来のフィンスタック装置のスタックピンにフィンのスタック孔を通す様子を示した説明図である。 スタック孔の位置が中心から偏心しているフィンを示した説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
先ず、図１及び図２に基づいて、フィンスタック装置１００の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置を概略的に示した全体図である。図２は、本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置のスタックピンにフィンのスタック孔を通す様子を示した説明図である。フィンスタック装置１００は、図１に示すように、加工部１０１で成形されたフィン８を搬送するサクションユニット１と、搬送されたフィン８を規定の長さに切断する切断部材２と、切断部材２で切断されたフィン８を積み重ねて保持するスタック部３と、で構成されている。

加工部１０１は、例えばコイル又は長尺の切り板等の板材をプレス機等に供給し、複数枚のフィン８を成形するものである。フィン８は、例えば純アルミニウム又はアルミニウム合金の板材によって形成されている。フィン８は、例えば板厚が０．０９ｍｍ〜０．１２ｍｍ、フィン幅が１０ｍｍ〜２５ｍｍであり、図２に示すように、長手方向に複数のスタック孔８０が等間隔で形成されている。

サクションユニット１は、図１に示すように、サクションボックス１０と、サクションボックス１０の底面を構成するサクションプレート１１と、サクションボックス１０の内部の空気を吸引するブロアー１２と、で構成されている。サクションユニット１は、ブロアー１２を動作させてサクションボックス１０の内部の空気を吸引し、サクションプレート１１でフィン８を吸着してスタック部３まで搬送させる。

サクションボックス１０の側面は、ダンパー１３によって内部を開閉可能に構成されている。サクションユニット１は、ダンパー１３を動作させて側面を開口させることによって、サクションボックス１０の内部に空気を取り込むことができる。サクションプレート１１は、フィン８に対応させた形状及び大きさで構成されており、複数の吸引孔が形成されている。サクションプレート１１は、サクションボックス１０に上下移動自在に取り付けられており、ブロアー１２を動作させることで上下移動させることができる。

切断部材２は、例えばカッター等で構成されており、サクションユニット１によって規定の長さまで搬送されたフィン８を、鉛直下方に下降して切断するものである。

スタック部３は、図１に示すように、昇降台４と、昇降台４を貫通して設けられた複数のスタックピン５と、スタックピン５を回転させる回転機構６と、を有している。

昇降台４は、上下方向に昇降可能に構成され、サクションユニット１から落下させたフィン８を順に積み重ねて保持するものである。フィン８は、昇降台４に積み重ねられて積層フィンとなる。なお、フィンスタック装置１００は、昇降台４に積層された最上位のフィン８の高さを検知する高さ検知手段と、高さ検知手段によって検知された検知値に基づいて昇降台４の高さを制御する制御部と、を有している。制御部は、昇降台４を下降させて最上位に位置するフィン８が一定の高さに保たれるように制御する。

スタックピン５は、フィン８に形成されたスタック孔８０の個数に応じた適切な個数で設けられている。例えば図２の場合では、スタック孔８０が４つに対して、１つのスタックピン５が設けられている。また、スタックピン５は、サクションユニット１から落下させたフィン８のスタック孔８０を通しやすくするため、上方に向かうにしたがい漸次先細るテーパー状とした構成である。

本実施の形態におけるスタックピン５の上部には、高さ方向に沿って螺旋状の溝部５０が設けられている。スタックピン５は、フィン８を積み重ねて保持させる範囲が溝部５０を設けない円柱とされている。螺旋状の溝部５０は、スタックピン５の表面に設けた螺旋状の凸部間に形成された溝である。なお、図示することは省略したが、螺旋状の溝部５０は、スタックピン５の表面に凹部を形成した構成でもよい。また、螺旋状の溝部５０は、フィン８を積み重ねて保持させる範囲まで設けてもよい。

回転機構６は、図１に示すように、ベース板７の上面に配置され、スタックピン５の下端部を支持するように設けている。回転機構６は、制御部によって制御されて、フィン８のスタックが完了するまで、一定の速度でスタックピン５を回転させる。回転機構６は、螺旋状の溝部５０の進行方向が、下方向となるようにスタックピン５を回転させる。

次に、本実施の形態のフィンスタック装置１００の動作を図１及び図２に基づいて説明する。先ず、加工部１０１で成形されたフィン８がフィンスタック装置１００に送り出される。フィンスタック装置１００は、回転機構６でスタックピン５を回転させると同時に、ブロアー１２の動作でサクションボックス１０の内部の空気を吸引して負圧状態とし、サクションプレート１１の全面がフィン８を吸着させる状態となる。加工部１０１から送り出されたフィン８は、サクションプレート１１に吸着されて搬送される。搬送されたフィン８は、規定の長さまで到達すると切断部材２で切断される。

フィンスタック装置１００は、切断部材２でフィン８を切断すると同時に、サクションボックス１０のダンパー１３を開く。フィンスタック装置１００は、負圧状態にあるサクションボックス１０の内部に大気を開放させることで、フィン８の吸着状態を解除し、フィン８ごとサクションプレート１１を鉛直方向に下降させてフィン８に下方向の力を加える。

サクションプレート１１は、下降させた後に、上昇させて元の位置に戻される。落下させたフィン８は、スタック孔８０がテーパー状の先端からスタックピン５に案内される。フィン８は、回転機構６によって回転させた溝部５０にスタック孔８０の開口縁が接触して強制的に下向きに移動し、昇降台４に着地して順次積層されていく。このとき、制御部は、高さ検知手段によって検知された検知情報に基づいて昇降台４を下降させ、最上位に位置するフィン８が一定の高さに保たれるように制御する。フィンスタック装置１００は、上記の動作を繰り返して、任意の枚数分のフィン８を積み重ねて保持する。

ここで、回転機構６によって回転させるスタックピン５の回転数と、螺旋のピッチＬとの関係を図３に基づいて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置の回転機構によって回転させるスタックピンの回転数と、螺旋のピッチとの関係を示したグラフである。縦軸が螺旋のピッチＬ［ｍｍ］を示し、横軸がスタックピン５の回転数［ｒｐｍ］を示している。フィンスタック装置１００は、後行のフィン８のスタック孔８０がスタックピン５に通される前に、先行のフィン８が昇降台４に積層されて完了している必要がある。これは、図３に示すように、螺旋のピッチＬの大きさに反比例するように、スタックピン５の回転数を構成することで可能となる。具体的には、先行のフィン８がスタックピン５に引っ掛かっても、螺旋のピッチＬが大きければ、回転機構６の回転数を上げることなく、後行のフィン８のスタック孔８０がスタックピン５に通される前に先行のフィン８を積層される位置まで落とすことができる。一方、螺旋のピッチＬが小さくても、回転機構６の回転数を上げることで、後行のフィン８のスタック孔８０がスタックピン５に通される前に、先行のフィン８を積層される位置まで落とすことができる。

次に、フィンスタック装置１００の回転機構６の回転数と、加工部１０１の搬送速度との関係を図４に基づいて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るフィンスタック装置の回転機構によって回転させるスタックピンの回転数と、プレス機の搬送速度との関係を示したグラフである。縦軸がプレス機の搬送速度［ｓ］を示し、横軸がスタックピン５の回転数［ｒｐｍ］を示している。本実施の形態における回転機構６は、図４に示すように、加工部１０１からフィン８が搬送される速度の変化に比例するようにスタックピン５の回転数を変化させる構成である。つまり、フィンスタック装置１００は、加工部１０１の搬送速度を上げることに対応して回転数を上げたスタックピン５で、フィン８に下方向の強い推力を与えることができる。よって、フィンスタック装置１００は、フィン８のスタック孔８０にスタックピン５が引っ掛かるスタックミスを効果的に防止することができ、フィン８を昇降台４にスムーズに積み重ねて保持することができる。

次に、従来のフィンスタック装置の構成を図５及び図６に基づいて説明する。図５は、従来のフィンスタック装置のスタックピンにフィンのスタック孔を通す様子を示した説明図である。図６は、スタック孔の位置が中心から偏心しているフィンを示した説明図である。従来のフィンスタック装置は、図５に示すように、スタックピン５が上方に向かうにしたがい漸次先細るテーパー状とした構成である。そのため、フィン８は、剛性が低かったり、長尺で変形しやすかったりすると、スタック孔８０の開口縁にスタックピン５の側面が引っ掛かってしまう。また、一般に、フィン８は、図６に示すように、スタック孔８０がフィン８の中心Ｘから偏心した位置に形成されているため、重心が中心Ｘからずれている。そのため、フィン８は、自由落下する際のバランスが悪く、スタック孔８０の開口縁にスタックピン５の側面が引っ掛かってしまう。よって、従来のフィンスタック装置では、フィン８を昇降台４にスムーズに移動させて整列性良く積み重ねることができないおそれがあった。

そこで、上記したように、本実施の形態に係るフィンスタック装置１００では、加工部１０１で成形されたフィン８を搬送するサクションユニット１と、サクションユニット１で搬送されたフィン８を規定の長さに切断する切断部材２と、切断部材２で切断されたフィン８を積み重ねて保持するスタック部３と、を備えている。そして、スタック部３は、高さ方向に沿って螺旋状の溝部５０が形成され、フィン８のスタック孔８０に通されるスタックピン５と、軸方向を中心軸としてスタックピン５を回転させる回転機構６と、を有している。よって、フィンスタック装置１００は、フィン８がスタックピン５に引っ掛かっても、スタックピン５を回転させることで螺旋状の溝部５０がフィン８に下方向の推力を与えることができるので、フィン８のスタック孔８０にスタックピン５が引っ掛かるスタックミスを防止することができ、フィン８をスムーズに目標の位置まで移動させて整列性良く積み重ねることができる。

また、フィンスタック装置１００の回転機構６は、螺旋のピッチＬの大きさに反比例するようにスタックピン５の回転数が構成されている。よって、フィンスタック装置１００は、先行のフィン８がスタックピン５に引っ掛かっても、螺旋のピッチＬが大きければ、回転機構６の回転数を上げることなく、後行のフィン８のスタック孔８０がスタックピン５に通される前に、先行のフィン８を積層される位置まで落とすことができる。一方、螺旋のピッチＬが小さくても、回転機構６の回転数を上げることで、後行のフィン８のスタック孔８０がスタックピン５に通される前に、先行のフィン８を積層される位置まで落とすことができる。

また、フィンスタック装置１００の回転機構６は、加工部１０１からフィン８が搬送される速度の変化に比例するようにスタックピン５の回転数を変化させる構成である。そのため、フィンスタック装置１００は、加工部１０１の搬送速度を上げることに対応して回転数を上げたスタックピン５で、フィン８に下方向の強い推力を与えることができる。よって、フィンスタック装置１００は、フィン８のスタック孔８０にスタックピン５が引っ掛かるスタックミスを確実に防止することができ、フィン８を昇降台４にスムーズに積み重ねて保持することができる。

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えばフィンスタック装置１００の構成は、一例であって、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでも同様に実施することができる。要するに、いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨に含むものである。

１ サクションユニット、２ 切断部材、３ スタック部、４ 昇降台、５ スタックピン、６ 回転機構、７ ベース板、８ フィン、１０ サクションボックス、１１ サクションプレート、１２ ブロアー、１３ ダンパー、５０ 溝部、８０ スタック孔、１００ フィンスタック装置、１０１ 加工部、Ｌ ピッチ。

Claims (3)

1. 加工部で成形されたフィンを搬送するサクションユニットと、
   前記サクションユニットで搬送された前記フィンを規定の長さに切断する切断部材と、
   前記切断部材で切断された前記フィンを積み重ねて保持するスタック部と、を備え、
   前記スタック部は、
   高さ方向に沿って螺旋状の溝部が形成され、前記フィンに形成されたスタック孔に通されるスタックピンと、
   軸方向を中心軸として前記スタックピンを回転させる回転機構と、
   を有する、フィンスタック装置。
2. 前記回転機構は、螺旋のピッチの大きさに反比例するように前記スタックピンの回転数が構成されている、請求項１に記載のフィンスタック装置。
3. 前記回転機構は、前記加工部から前記フィンが搬送される速度の変化に比例するように前記スタックピンの回転数を変化させる構成である、請求項１又は２に記載のフィンスタック装置。

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