CN103786057A - 扁平管翅片制造装置 - Google Patents

Abstract

一种扁平管翅片制造装置包括：加压装置；列间切开装置，其形成在宽度方向上排列的产品宽度的金属带；第一给送装置，其向下游给送由列间切开装置切割的金属带；切断装置，其将由列间切开装置形成的金属带切割为预定长度以形成扁平管翅片；以及第二给送装置，其向下游给送扁平管翅片。从列间切开装置输出的多个金属带在进入向下下垂状态之后行进到切断装置中。扁平管翅片制造装置还包括控制单元，其基于第一给送装置的给送量来控制第二给送装置的给送量。

Description

扁平管翅片制造装置

技术领域

本发明涉及一种用于扁平管翅片的制造装置，其制造使用扁平管的热交换器翅片。

背景技术

诸如空气调节器等的现有热交换器典型地通过堆叠多个热交换器翅片构造，在热交换器翅片中，形成多个通孔以使得能够插入热交换器管。这样的热交换器翅片由图6中示出的用于热交换器翅片的制造装置制造。用于热交换器翅片的制造装置配备了开卷机12，在该开卷机12中，由铝等制成的金属薄板10被绕成卷。经由夹送辊14从开卷机12拉出的薄板10插入到油施加装置16内，接着供应至设置在加压装置18内的成型装置20，其中在油施加装置16内将加工油施加至薄板10的表面。

成型装置20在内部包括能够上下移动的上成型模组22和静止的下成型模组24。通过成型装置20在预定的方向上以预定间距形成多个带凸缘的通孔（未示出），其中围绕通孔形成预定高度的凸缘。加工金属薄板以生产通孔等的产物在下文中被称作“金属带11”。

此处加工的金属带11形成有在宽度方向上排列的作为产品的多个热交换器翅片。为此原因，在成型装置20的内部设置了列间切开装置。在列间切开装置中，间歇性地给送的金属带11由靠拢到一起的上刀具和下刀具切割，以制造在传送方向上呈长带形式的产品（在下面称作“产品宽度的金属带”）。

通过切割器26将产品宽度的金属带切割成预定长度。接着在堆叠器28中堆叠已经被切割成预定长度的产品（即，热交换器翅片）。堆叠器28具有在铅直方向上立设的多个销27，并且利用插入到通孔内的销27来堆叠制造出的热交换器翅片。

专利文献1：日本特开平6-211394号公报

发明内容

现有热交换器翅片具有形成于金属带的供热交换器管插入的多个通孔。然而，近年来已开发了使用多通道扁平管的热交换器。图7A和图7B示出了用于使用这种扁平管的热交换器的翅片（下文中，有时称作“扁平管翅片”）。

在扁平管翅片30上，插入扁平管的缺欠部34形成在多个位置处，形成有格栅35的板状部36形成在缺欠部34和缺欠部34之间。缺欠部34形成在翅片30的宽度方向上的仅一侧。因此，在缺欠部34和缺欠部34之间的多个板状部36通过沿着长度方向延伸的接合部38接合。

然而，在制造扁平管翅片的制造装置中，在切断装置处，通过将产品宽度的金属带切割成预定长度来形成作为产品的热交换器翅片，为了使产品的长度能够被任意改变，可以将每单次切断操作的给送长度设定为比加压装置的每次操作（即，每次模具闭合）的产品宽度的金属带的给送长度长。为此原因，进行如下研究：允许产品宽度的金属带向下下垂，使得可以在加压装置和切断装置之间暂时地保持比切断装置的一次给送操作的长度长的长度。

如果产品宽度的金属带被允许向下下垂以总是维持一定的下垂量，则必需控制产品宽度的金属带在切断装置处的引入量和来自加压装置的产品宽度的金属带的给出量之间的平衡。为此原因，已经进行了如下研究：设置用于探测下垂的产品宽度的金属带的上下方向上的位置的光电传感器。然而，由于诸如缺欠部34和格栅35等孔形成于下垂的产品宽度的金属带，存在如下问题：如果光照射在这些孔上，则光将通过金属带，这意味使用光电传感器不能够准确地探测下垂的产品宽度的金属带的上下方向上的位置。

为解决上述问题而构思了本发明，本发明的目的在于提供一种用于扁平管翅片的制造装置，其能够在制造扁平管翅片期间可靠地控制产品宽度的金属带的下垂量。

一种根据本发明的制造扁平管翅片的扁平管翅片制造装置，在所述扁平管翅片中，供热交换用扁平管插入的缺欠部在宽度方向上从一侧朝向另一侧形成，所述制造装置包括：加压装置，所述加压装置配备有成型装置，所述成型装置用于在未加工的金属薄板中形成所述缺欠部，以生产金属带；列间切开装置，所述列间切开装置将已经形成有所述缺欠部的所述金属带切割成预定宽度，以形成在宽度方向上排列的多个产品宽度的金属带；第一给送装置，所述第一给送装置向下游给送由所述列间切开装置形成的所述产品宽度的金属带；以及切断装置，所述切断装置配备有：切割装置，所述切割装置将由所述列间切开装置形成的所述多个产品宽度的金属带中的每一个切割成预定长度；和第二给送装置，所述第二给送装置将由所述列间切开装置形成的所述多个产品宽度的金属带中的每一个朝向所述切割装置给送，其中，从所述列间切开装置输出的所述多个产品宽度的金属带被设置成在进入向下下垂状态后前进到所述切断装置中，并且所述扁平管翅片制造装置还包括控制单元，所述控制单元基于与所述第一给送装置的给送量相关的数据来控制所述第二给送装置的给送量。通过利用此构造，能够可靠地控制在下垂状态中的产品宽度的金属带的下垂量并且不必需使用诸如光电传感器等探测设备，这意味着可以减少部件的数量，由此有助于成本的降低。

所述控制单元可以控制所述第二给送装置的给送量，使得在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的上下方向上的位置在预定范围内。通过利用此构造，能够总是将处于下垂状态中的多个产品宽度的金属带的下垂量保持在适当的状态中。

所述制造装置可以进一步包括：支撑部，所述支撑部与在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的下表面接触，以支撑所述多个产品宽度的金属带，以及上下移动设备，所述上下移动设备使所述支撑部在上下方向上移动。所述控制单元可以基于与所述第一给送装置的给送量相关的数据和与所述第二给送装置的给送量相关的数据来控制所述上下移动设备，使得所述支撑部接触在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的下表面。通过利用此构造，能够利用支撑部来支撑下垂的产品宽度的金属带的下表面并且防止已形成为特别薄的产品宽度的金属带的变形。

所述支撑部可以包括多个接触表面，所述多个接触表面接触所述多个产品宽度的金属带的相应的下表面，各所述接触表面可以以倾斜的方式形成，使得所述产品宽度的金属带的形成所述缺欠部的侧面位于较高的位置，未形成所述缺欠部的侧面位于较低的位置，并且侧壁形成在所述接触表面上，所述侧壁与所述产品宽度的金属带的未形成所述缺欠部的侧面接触。也就是，由于形成缺欠部的侧面的强度低，优选地，该面不与任何其它构件接触。为此原因，形成缺欠部的侧面位于倾斜面的上侧，从而不与任何东西接触，且未形成缺欠部的侧边在它们自身的重量下沿接触面的倾斜向下移动并且由侧壁支撑。这意味着能够利用支撑部可靠地支撑产品宽度的金属带并且防止形成缺欠部的侧边的变形。

根据本发明，由于当制造扁平管翅片时能够可靠地控制在下垂状态中的产品宽度的金属带的下垂量，并且还不必需使用诸如光电传感器的探测设备，因此能够减少部件的数量，这有助于成本的降低。

附图说明

图1是示出了用于扁平管翅片的制造装置的整体构造的侧视图；

图2是通过图1中出现的成型装置加工的金属带的平面图；

图3是设置于加压装置和切断装置之间的支撑部的主视图；

图4是用于说明允许产品宽度的金属带下垂的弯曲部（loop）的上下移动的图；

图5是用于说明控制单元的计数器的图；

图6是用于说明制造热交换器翅片的制造装置的整体构造的图；

图7A是扁平管翅片的平面图，图7B是扁平管翅片的侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施方式的用于扁平管翅片的制造装置的整体构造。由铝等制成并且未被加工的金属薄板41在开卷机40中绕成卷。从开卷机40拉出的薄板41被插入到弯曲部控制器（loop controller）42中，并且通过弯曲部控制器42抑制间歇性地给送出的薄板41的波动。

NC给送器44设置于弯曲部控制器42的下游。NC给送器44由两个辊组成，这两个辊接触薄板41的上表面和下表面。通过转动驱动NC给送器44的两个辊，薄板41被夹持且间歇性地给送。在内部布置有成型装置46的加压装置48设置于NC给送器44的下游。使用加压装置48，薄板41通过成型装置46形成为具有预定形状的金属带49。

图2示出在此处形成的金属带49。图2示出的金属带49具有在与传送方向A垂直的宽度方向上并列形成的四个产品。如图7所示，金属带49的具体产品均具有在多个位置处形成的缺欠部34以及在缺欠部34和缺欠部34之间形成的板状部36，其中扁平管32被插入到缺欠部34中，在板状部36中形成格栅35。通过切割和折起金属薄板而形成的开口37形成在格栅35的宽度方向上的两端部。在形成用于一个格栅35的两个开口37、37中，一个开口37形成在板状部36的顶端侧。

缺欠部34仅形成于各翅片30的宽度方向上的一侧。因此，缺欠部34和缺欠部34之间的多个板状部36由在长度方向上延伸的接合部38接合。在上述用于一个格栅35的两个开口37、37中，在另一侧上的开口37形成在接合部38上。

在图2中的金属板49上，布置成缺欠部34的开口端彼此邻接的两个产品形成一对，并且形成两个这种对。也就是说，两个产品的缺欠部34的开口端被布置成彼此面对的上述对被放置成使得上述对的接合部38相邻接。采用这种方式，通过以交替配置的方式布置四个产品，改善了模具的左右载荷平衡。

注意，与诸如图2中示出的金属带等金属带不同，如果多个产品的缺欠部34的开口端以均面向单个方向的方式布置，当通过切出产品的列间切开装置52（稍后说明）在产品之间进行切割时，极有可能的是，会由于切割位置的移位而在缺欠部34和其它位置之间产生切割碎片（或“须”或“切割缺陷”）。因此，当多个产品的缺欠部34的开口端均以面向单个方向的方式布置时，必须的是，不在缺欠部34的开口的边界处切割而使缺欠部34的开口部稍微延伸直到前进到接合部38中的位置处并且在该位置进行切割。然而，在这种情况下，截面变成阶梯状并且模具的左右载荷平衡劣化。因此，优选地以图2示出的配置来制造多个产品。

现在将返回对制造装置的整体构造的说明。通过加压装置48内部的成型装置46形成的金属带49通过设置于加压装置48的下游的第一给送装置50在传送方向上间歇性地给送。第一给送装置50的给送时刻被设定成使得第一给送装置50与NC给送器44连动地操作从而能够稳定间歇性地给送。

在第一给送装置50中，能够在水平方向上移动的往复单元51在初始位置和传送位置之间往复移动，以将金属带49拉出。向上突出的给送销55布置在往复单元51的上表面上，给送销55从下面行进到形成在金属带49中的缺欠部34中，并且通过利用给送销55拉动而将金属带49移动到传送位置。

列间切开装置52设置于给送装置50的下游。列间切开装置52包括布置在金属带49的上表面侧的上刀具53和布置在金属带49的下表面侧的下刀具54。列间切开装置52可以被设置成利用加压装置48的上下移动操作来操作。上刀具53和下刀具54以在金属带49的传送方向上长的方式形成，通过上刀具53和下刀具54靠拢到一起来切割间歇性地给送的金属带49，从而制造在传送方向上为长带状形式的产品（下文称为“产品宽度的金属带”）。

已经被列间切开装置52切割成产品宽度的多个产品宽度的金属带49被给送到切断装置60中。注意，在给送到切断装置60中之前，以在邻近的产品宽度的金属带49之间有预定间隔（该间隔取决于稍后说明的堆叠装置的构造，但是约为5mm到10mm）的方式布置多个产品宽度的金属带49。并且，在给送到切断装置60中之前，暂时保持了多个产品宽度的金属带49的比切断装置60的一次给送操作的长度长的部分并且允许其向下下垂（见图1中的附图标记B）。

在传送方向上间歇地传送多个产品宽度的金属带49的第二给送装置62设置于切断装置的内部。作为第二给送装置62的构造，使用如下构造：在该构造中可以将一次给送操作的长度设定为比设置于加压装置48的下游侧的第一给送装置50的构造的一次给送操作长。在第二给送装置62中，能够在水平方向上移动的传送单元64移动预定距离，以将产品宽度的金属带49从加压装置48侧拉出并且将产品宽度的金属带49向外推向切断装置60的下游侧。在传送单元64的上表面，多个给送销65布置成向上突出并且以数量与产品宽度的金属带49的数量相等的列在水平方向上排列。给送销65从下面行进到形成于相应的产品宽度的金属带49的缺欠部34，并且由于被给送销65拉出，所以产品宽度的金属带49移动直到传送位置。

切割装置66设置于给送装置62的下游。切割装置66将各个产品宽度的金属带49切割成预定长度，以生产最终的扁平管翅片30。该切割装置66包括布置于产品宽度的金属带49的上表面侧的上刀具68和布置于产品宽度的金属带49的下表面的下刀具69。通过闭合上刀具68和下刀具69，产品宽度的金属带49被切割成沿着传送方向的预定长度，以制造扁平管翅片30。

多个制造出的扁平管翅片30堆叠在堆叠装置80中。现在将说明堆叠扁平管翅片的一个示例。通过维持保持状态的保持装置70保持已经被切断装置60切割成预定尺寸的扁平管翅片30。用于堆叠已经被切断装置60切割成预定长度的扁平管翅片30的堆叠装置80设置于保持装置70的下方。

保持装置70包括一对保持构件71，该一对保持构件71被设置成能够在侧方位置和保持位置之间彼此朝向和彼此远离地移动，侧方位置在从列间切开装置51给送出的产品宽度的金属带49的侧方，保持位置用于保持产品宽度的金属带。堆叠装置80包括：多个堆叠销81，该堆叠销81能够在上下方向上移动，以从下面插入通过由保持装置70保持的扁平管翅片30的缺欠部34；以及翅片接收部88，该翅片接收部88接触已被堆叠销81插入通过的多个扁平管翅片30中的底部扁平管翅片的下表面，并且该翅片接收部88能够与堆叠销81的上下移动分开地在上下方向上移动。

堆叠装置的构造不限于该示例，并且例如还可以使用储料匣型（magzine-type）构造。

如前所述，允许多个产品宽度的金属带49在加压装置48和切断装置60之间向下下垂。该下垂部有时被称为“弯曲部（loop）B”。支撑相应的弯曲部B的多个支撑部90设置在弯曲部B的下端。图3是支撑部90的主视图。支撑部90被设置用于各产品宽度的金属带49，从而能够支撑该产品宽度的金属带49。该支撑部90布置在单个基体91上并且能够在基体91上下移动的同时上下移动。

下面说明各个支撑部90的构造。支撑部90形成有接触产品宽度的金属带49的弯曲部B的下表面的接触表面92。接触表面92以在与传送方向垂直的方向（宽度方向）上倾斜的方式形成。向上立起的侧壁94设置于倾斜的接触表面92的下侧端。产品宽度的金属带49的宽度方向上的边缘与侧壁94接触并被侧壁94引导。注意，由于产品宽度的金属带49的形成缺欠部34的侧边机械性弱，因此侧壁94被设置成不接触形成缺欠部34的侧边。也就是，各支撑部90的接触表面92的倾斜被取向成使得，产品宽度的金属带49的未形成缺欠部34的侧边（即形成接合部38的侧边）定位成比另一侧边低。

在本实施方式中给出的示例中，如图2所示，两个产品宽度的金属带49布置成缺欠部34的开口端彼此相邻以形成对，并且形成两个这种对。为此原因，如图3所示，四个支撑部90设置在与传送方向垂直的宽度方向上，而支撑部90布置成两对，每对中的两个支撑部90的接触表面92以屋顶的方式彼此远离地向下倾斜，使得缺欠部34彼此面对。

支撑部90具有使接触表面92上下移动的上下移动设备96。滚珠丝杠、流体缸等可以作为上下移动设备96的示例。在本实施方式中，滚珠丝杠97用作为上下移动设备96。滚珠丝杠97被安装到基体91的中央并且从基体91向下延伸。伺服马达98设置成转动滚珠丝杠97。伺服马达98的转动轴可以直接地转动滚珠丝杠97，或者如果伺服马达98布置在与滚珠丝杠97的轴线不同的位置处，滚珠丝杠97可以通过悬在伺服马达98的转动轴上的带等而转动。采用这种方法，可以经由伺服马达98的转动控制而准确地控制支撑部90的上下移动。

接下来，将基于图4和图5说明对弯曲部B的下垂量（也就是，弯曲部B的上下方向上的位置）进行控制的控制方法。可以通过控制用于从加压装置48将产品宽度的金属带49给送到切断装置60的第一给送装置50和用于从弯曲部B将产品宽度的金属带49牵引到切断装置60的第二给送装置62来进行对弯曲部B的下垂量的控制。也就是，可以通过使控制单元100基于第一给送装置50的给送量对第二给送装置62的给送进行控制，来对弯曲部B的下垂量进行控制。控制单元100由诸如CPU的中央处理装置和存储操作程序等的存储器或类似装置构造而成。

将“加压动作（press shot）”信号作为给送量数据从第一给送装置50输入到控制单元100。第一给送装置50以与加压装置48的加压操作同步的方式操作。对于各次加压操作，第一给送装置50进行一次往复操作，以给送加压装置48加工出的产品宽度的金属带49。在本实施方式中，第一给送装置50在0.17秒的一次操作中给送出约50mm。因此，尽管来自加压装置48的给送是间歇性的，但是在3.4秒中给送约1000mm。

第二给送装置62以3.4秒周期在切断装置60的单次操作中牵引约1000mm。当来自第一给送装置50的加压动作信号已被输入并且弯曲部B的下表面已到达预先设定的下限位置时，控制单元100控制第二给送装置62的操作，从而通过第二给送装置62开始给送操作。利用第二给送装置62的该操作，产品宽度的金属带49在单次操作中被牵引到切断装置60内部1000mm。然而，第二给送装置62的一次操作的给送量将根据作为最终产品的热交换器翅片的长度而改变。

控制单元100具有计数器102并且能够连续地检测弯曲部B的下垂量。在本实施方式中，当从第一给送装置50输入加压动作信号时，计数器102每单次动作信号计数上升+5。此处，进行计数使得弯曲部B的下垂量增大的方向为正并且下垂量减小的方向为负。并且，在本实施方式中，一计数被设定等于10mm。当从第二给送装置62输入与给送量相关的信号时，每单次输入计数器102的值加“-100”。

当计数器102的值是正时，弯曲部B的下垂量增大。也就是，弯曲部B的下表面在较低位置处。相反地，当计数器102的值为负时，弯曲部B的下垂量减小。也就是，弯曲部B的下表面在较高位置处。在确认计数器102的值的情况下，控制单元100控制第二给送装置62，使得弯曲部B的下表面位置在预定范围内。也就是，控制单元100控制第二给送装置62的给送时刻，使得计数器102的值在与预先设定的上限位置和下限位置相对应的范围内。

还可以通过控制单元100对支撑弯曲部B的下表面的支撑部90的上升和下降进行控制。如上所述，通过第二给送装置62的单次操作引入1000mm，使得弯曲部B从下限位置上升到上限位置，并且在3.4秒中直到通过切断装置60的下次引入操作，弯曲部B由于自第一给送装置50的间歇性给送而逐渐下降并且到达下限位置。也就是，重复弯曲部B一次上升并且随后逐渐下降的操作。

如上所述，由于控制单元100能够基于计数器102的值识别弯曲部B的下表面的当前位置，控制单元100将控制信号输出到上下移动设备96，使得支撑部90的上表面位置总是与弯曲部B的下表面位置一致。更具体地，通过控制构成上下移动设备96的伺服马达98的转动方向和转动速度，控制单元100控制支撑部90的上升和下降。

注意，控制单元100可以控制伺服马达98的转动速度，从而在与切断装置60的给送装置62的操作的起始相同的时刻或在比该操作的起始靠前的时刻、以与弯曲部B的上升速度相同的速度使支撑部90上升。通过这样做，可以防止弯曲部B在支撑部90上升之前就上升，并且防止弯曲部B的下表面与支撑部90的接触表面92分离的情形。

并且，尽管在弯曲部B到达上限位置3.4秒之后，切断装置60的牵引操作将重新开始，在此期间内，从加压装置48间歇地给送出产品宽度的金属带49（一次（0.17秒）约50mm）。这意味着弯曲部B从上限位置间歇地下降到下限位置。控制单元100可以控制伺服马达98的转动速度，使得支撑部90在来自加压装置48的给送操作的起始相同的时刻或在比该操作的起始靠后的时刻，以与弯曲部B的下降速度相同的速度下降。通过这样做，可以防止弯曲部B比支撑部90的下降慢以及弯曲部B的下表面与支撑部90的接触表面92分离的情形。

注意，已经将通过滚珠丝杠97和伺服马达98来实现上下移动设备96的示例作为以上的实施方式进行了说明。然而，还可以使用诸如流体缸等其它设备作为上下移动设备。

尽管通过切断装置60的引入和加压装置62的给送出之间的不同时间来产生弯曲部B的上下移动，但是引入的量和给送出的量不限于上述实施方式指定的量。

尽管已通过优选实施方式在上面说明了本发明，但是本发明不限于这些实施方式，并且应当显而易见的是：在不背离本发明的范围的情况下，可以实施各种变形。

Claims (4)

1.一种扁平管翅片制造装置，其用于制造扁平管翅片，在所述扁平管翅片中，供热交换用扁平管插入的缺欠部在宽度方向上从一侧朝向另一侧形成，所述制造装置包括：

加压装置，所述加压装置配备有成型装置，所述成型装置用于在未加工的金属薄板中形成所述缺欠部，以生产金属带；

列间切开装置，所述列间切开装置将已经形成有所述缺欠部的所述金属带切割成预定宽度，以形成在宽度方向上排列的多个产品宽度的金属带；

第一给送装置，所述第一给送装置向下游给送由所述列间切开装置形成的所述产品宽度的金属带；以及

切断装置，所述切断装置配备有：切割装置，所述切割装置将由所述列间切开装置形成的所述多个产品宽度的金属带中的每一个切割成预定长度；和第二给送装置，所述第二给送装置将由所述列间切开装置形成的所述多个产品宽度的金属带中的每一个朝向所述切割装置给送，

其中，从所述列间切开装置输出的所述多个产品宽度的金属带被设置成在进入向下下垂状态后前进到所述切断装置中，并且

所述扁平管翅片制造装置还包括控制单元，所述控制单元基于与所述第一给送装置的给送量相关的数据来控制所述第二给送装置的给送量。

2.根据权利要求1所述的扁平管翅片制造装置，其特征在于，

所述控制单元控制所述第二给送装置的给送量，使得在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的上下方向上的位置在预定范围内。

3.根据权利要求1或2所述的扁平管翅片制造装置，其特征在于，还包括：

支撑部，所述支撑部与在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的下表面接触，以支撑所述多个产品宽度的金属带，以及

上下移动设备，所述上下移动设备使所述支撑部在上下方向上移动，

其中，所述控制单元基于与所述第一给送装置的给送量相关的数据和与所述第二给送装置的给送量相关的数据来控制所述上下移动设备，使得所述支撑部接触在向下下垂状态中的所述多个产品宽度的金属带的下表面。

4.根据权利要求3所述的扁平管翅片制造装置，其特征在于，

所述支撑部包括多个接触表面，所述多个接触表面接触所述多个产品宽度的金属带的相应的下表面，

各所述接触表面以倾斜的方式形成，使得所述产品宽度的金属带的形成所述缺欠部的侧面位于较高的位置，所述产品宽度的金属带的未形成所述缺欠部的侧面位于较低的位置，并且

侧壁形成在所述接触表面上，所述侧壁与所述产品宽度的金属带的未形成所述缺欠部的侧面接触。

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