JP2000320985A - チューブ拡管装置及びチューブ位置検出方法 - Google Patents
チューブ拡管装置及びチューブ位置検出方法Info
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- JP2000320985A JP2000320985A JP11126597A JP12659799A JP2000320985A JP 2000320985 A JP2000320985 A JP 2000320985A JP 11126597 A JP11126597 A JP 11126597A JP 12659799 A JP12659799 A JP 12659799A JP 2000320985 A JP2000320985 A JP 2000320985A
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動化による生産性向上によりコストダウン
が図れると共に品質確保が図れるチューブ拡管装置及び
チューブ位置検出方法を提供する。 【解決手段】 チューブ拡管装置としての自動拡管装置
5は、架構体からなる装置本体フレーム8に対しX軸方
向へ昇降可能な昇降台9上にY軸方向へ移動可能に拡管
ヘッド10が設けられ、この拡管ヘッド10上にCCD
カメラ11と接着剤塗布装置12とエキスパンダー13
とが横1列に搭載・配備されると共に、エキスパンダー
13に隣接して潤滑油塗布装置14が配備される。そし
て、前記CCDカメラ11と接着剤塗布装置12とエキ
スパンダー13とは、前記拡管ヘッド10上をZ軸方向
へ移動可能に設けられると共に、前記潤滑油塗布装置1
4は固設されて、その塗布部14aから所定タイミング
で前記エキスパンダー13の先端加圧部に潤滑油を自動
塗布し得るようになっている。
が図れると共に品質確保が図れるチューブ拡管装置及び
チューブ位置検出方法を提供する。 【解決手段】 チューブ拡管装置としての自動拡管装置
5は、架構体からなる装置本体フレーム8に対しX軸方
向へ昇降可能な昇降台9上にY軸方向へ移動可能に拡管
ヘッド10が設けられ、この拡管ヘッド10上にCCD
カメラ11と接着剤塗布装置12とエキスパンダー13
とが横1列に搭載・配備されると共に、エキスパンダー
13に隣接して潤滑油塗布装置14が配備される。そし
て、前記CCDカメラ11と接着剤塗布装置12とエキ
スパンダー13とは、前記拡管ヘッド10上をZ軸方向
へ移動可能に設けられると共に、前記潤滑油塗布装置1
4は固設されて、その塗布部14aから所定タイミング
で前記エキスパンダー13の先端加圧部に潤滑油を自動
塗布し得るようになっている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広域空調用大型冷
凍機等の熱交換器に用いて好適なチューブ拡管装置及び
チューブ位置検出方法に関する。
凍機等の熱交換器に用いて好適なチューブ拡管装置及び
チューブ位置検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種熱交換器として、シェルアンドチ
ューブ式のものが良く知られている。これは、シェル内
を仕切る一対の管板間に多数本の伝熱管(チューブ)が
密着接合されてなり、この密着接合の際に、液圧エキス
パンダー等の種々の拡管装置を用いてチューブ拡管作業
が行われる。
ューブ式のものが良く知られている。これは、シェル内
を仕切る一対の管板間に多数本の伝熱管(チューブ)が
密着接合されてなり、この密着接合の際に、液圧エキス
パンダー等の種々の拡管装置を用いてチューブ拡管作業
が行われる。
【0003】このチューブ拡管作業は、気密の確保の上
で非常に重要な作業であり、拡管不良が発生すると、性
能不良や機器損傷などを招来するので、従来の大型冷凍
機等の熱交換器にあっては、接着剤塗布や潤滑油塗布な
どの前作業と拡管装置による本作業とからなる一連の拡
管作業は、全て人手作業で行っていた。
で非常に重要な作業であり、拡管不良が発生すると、性
能不良や機器損傷などを招来するので、従来の大型冷凍
機等の熱交換器にあっては、接着剤塗布や潤滑油塗布な
どの前作業と拡管装置による本作業とからなる一連の拡
管作業は、全て人手作業で行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、熟練作業を
要すると共に熟練作業者の確保が困難であり、生産性が
悪く、コストアップを招来するという不具合があった。
要すると共に熟練作業者の確保が困難であり、生産性が
悪く、コストアップを招来するという不具合があった。
【0005】尚、小型冷凍機等にあっては、汎用の拡管
ロボットを用いて拡管作業を行っているが、この拡管ロ
ボットには、下記の問題点があり、大型冷凍機等の製造
ラインには到底導入できない。 ベーシックの拡管プログラムで拡管位置を入力してい
るため、設計変更でチューブ配列変更時には、プログラ
ムも変更する必要があり、段取りに多大な時間がかか
る。 定置式のため、このまま大型冷凍機等の製造ラインに
導入すると、製品の移動の邪魔になる。 汎用ロボットを活用しているため、運転時の力が強い
ので、トラブル(暴走)時には冷凍機を壊しかねない。
ロボットを用いて拡管作業を行っているが、この拡管ロ
ボットには、下記の問題点があり、大型冷凍機等の製造
ラインには到底導入できない。 ベーシックの拡管プログラムで拡管位置を入力してい
るため、設計変更でチューブ配列変更時には、プログラ
ムも変更する必要があり、段取りに多大な時間がかか
る。 定置式のため、このまま大型冷凍機等の製造ラインに
導入すると、製品の移動の邪魔になる。 汎用ロボットを活用しているため、運転時の力が強い
ので、トラブル(暴走)時には冷凍機を壊しかねない。
【0006】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
もので、自動化による生産性向上によりコストダウンが
図れると共に品質確保が図れるチューブ拡管装置及びチ
ューブ位置検出方法を提供することを目的とする。
もので、自動化による生産性向上によりコストダウンが
図れると共に品質確保が図れるチューブ拡管装置及びチ
ューブ位置検出方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明のチューブ拡管装置は、フレームに上下・左右方向
へ移動可能に支持された拡管ヘッド上に、拡管対象のチ
ューブ端部を撮像するカメラと前記チューブの拡管部に
接着剤を塗布する接着剤塗布装置と前記チューブの拡管
部を拡管するエキスパンダーとを前後方向へ移動可能に
搭載すると共に、前記カメラを駆動制御して得られた画
像に基づいてチューブ位置を検出すると共に該検出結果
に基づいて前記拡管ヘッドと接着剤塗布装置とエキスパ
ンダーとを駆動制御して拡管作業を行う制御装置を備え
たことを特徴とする。
発明のチューブ拡管装置は、フレームに上下・左右方向
へ移動可能に支持された拡管ヘッド上に、拡管対象のチ
ューブ端部を撮像するカメラと前記チューブの拡管部に
接着剤を塗布する接着剤塗布装置と前記チューブの拡管
部を拡管するエキスパンダーとを前後方向へ移動可能に
搭載すると共に、前記カメラを駆動制御して得られた画
像に基づいてチューブ位置を検出すると共に該検出結果
に基づいて前記拡管ヘッドと接着剤塗布装置とエキスパ
ンダーとを駆動制御して拡管作業を行う制御装置を備え
たことを特徴とする。
【0008】また、前記前記拡管ヘッド上に、所定タイ
ミングで前記エキスパンダーの先端加圧部に潤滑油を自
動塗布する潤滑油塗布装置を搭載することを特徴とす
る。
ミングで前記エキスパンダーの先端加圧部に潤滑油を自
動塗布する潤滑油塗布装置を搭載することを特徴とす
る。
【0009】また、前記CCDカメラと接着剤塗布装置
とエキスパンダーは拡管ヘッド上に横1列に搭載・配備
されることを特徴とする。
とエキスパンダーは拡管ヘッド上に横1列に搭載・配備
されることを特徴とする。
【0010】また、前記フレームの下部にレベル調整用
の油圧ジャッキが装着されることを特徴とする。
の油圧ジャッキが装着されることを特徴とする。
【0011】また、前記フレームは可搬式であることを
特徴とする。
特徴とする。
【0012】また、本発明のチューブ位置検出方法は、
照明器で正面から照射されたチューブの端部をカメラで
円画像として取り込み、この取り込まれた円画像に基づ
いてその中心座標を検出することを特徴とする。
照明器で正面から照射されたチューブの端部をカメラで
円画像として取り込み、この取り込まれた円画像に基づ
いてその中心座標を検出することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチューブ拡管
装置及びチューブ位置検出方法を実施例により図面を用
いて詳細に説明する。
装置及びチューブ位置検出方法を実施例により図面を用
いて詳細に説明する。
【0014】[実施例] [構成]図1は本発明の一実施例を示すチューブ拡管装
置の全体斜視図、図2は拡管ヘッドの拡大斜視図、図3
は同じくチューブ拡管装置の全体背面図、図4は全体側
面図、図5はX軸駆動系を示す装置本体フレーム部の背
面図、図6は同じく側面図、図7はY軸駆動系を示す昇
降台部の平面図、図8はZ軸駆動系を示す拡管ヘッド部
の要部側面図、図9は同じく背面図、図10は同じくZ
軸駆動系を示すフレームの異なった部位の要部側面図、
図11は油圧ジャッキの詳細図、図12は拡管作業のフ
ローチャートである。
置の全体斜視図、図2は拡管ヘッドの拡大斜視図、図3
は同じくチューブ拡管装置の全体背面図、図4は全体側
面図、図5はX軸駆動系を示す装置本体フレーム部の背
面図、図6は同じく側面図、図7はY軸駆動系を示す昇
降台部の平面図、図8はZ軸駆動系を示す拡管ヘッド部
の要部側面図、図9は同じく背面図、図10は同じくZ
軸駆動系を示すフレームの異なった部位の要部側面図、
図11は油圧ジャッキの詳細図、図12は拡管作業のフ
ローチャートである。
【0015】図1乃至図4において、1は大型吸収冷凍
機(熱交換器)本体で、2は管板であり、この管板2に
は、水室3A,3B内に位置して多数本のチューブ(伝
熱管)4が挿通されている。
機(熱交換器)本体で、2は管板であり、この管板2に
は、水室3A,3B内に位置して多数本のチューブ(伝
熱管)4が挿通されている。
【0016】そして、前記管板2面に対向して、前記多
数本のチューブ4を管板2のチューブ保持孔(図示せ
ず)に密着接合するための自動拡管装置(チューブ拡管
装置)5が配置される。また、この自動拡管装置5に
は、後述するモータを含む各種機器を制御盤6を介して
制御するパソコン等を搭載したキャスター付きの制御装
置ユニット7が併設される。
数本のチューブ4を管板2のチューブ保持孔(図示せ
ず)に密着接合するための自動拡管装置(チューブ拡管
装置)5が配置される。また、この自動拡管装置5に
は、後述するモータを含む各種機器を制御盤6を介して
制御するパソコン等を搭載したキャスター付きの制御装
置ユニット7が併設される。
【0017】前記自動拡管装置5は、架構体からなる装
置本体フレーム8に対しX軸(上下)方向へ昇降可能な
昇降台9上にY軸(左右)方向へ移動可能に拡管ヘッド
10が設けられ、この拡管ヘッド10上にCCDカメラ
11と接着剤塗布装置12と液圧式等の通常のエキスパ
ンダー(拡管装置)13とが横1列に搭載・配備される
と共に、エキスパンダー(拡管装置)13に隣接して潤
滑油塗布装置14が配備される。
置本体フレーム8に対しX軸(上下)方向へ昇降可能な
昇降台9上にY軸(左右)方向へ移動可能に拡管ヘッド
10が設けられ、この拡管ヘッド10上にCCDカメラ
11と接着剤塗布装置12と液圧式等の通常のエキスパ
ンダー(拡管装置)13とが横1列に搭載・配備される
と共に、エキスパンダー(拡管装置)13に隣接して潤
滑油塗布装置14が配備される。
【0018】そして、前記CCDカメラ11と接着剤塗
布装置12とエキスパンダー13とは、前記拡管ヘッド
10上をZ軸(前後)方向へ移動可能に設けられると共
に、前記潤滑油塗布装置14は固設されて、その塗布部
14aから所定タイミングで(例えばチューブ4を3本
拡管する毎に)前記エキスパンダー13の先端加圧部1
3aに潤滑油を自動塗布(供給)し得るようになってい
る。
布装置12とエキスパンダー13とは、前記拡管ヘッド
10上をZ軸(前後)方向へ移動可能に設けられると共
に、前記潤滑油塗布装置14は固設されて、その塗布部
14aから所定タイミングで(例えばチューブ4を3本
拡管する毎に)前記エキスパンダー13の先端加圧部1
3aに潤滑油を自動塗布(供給)し得るようになってい
る。
【0019】前記CCDカメラ11は、その先端のレン
ズ11a周りに取り付けた円形状の小型蛍光灯(照明
器)15により正面から照射されたチューブ4の端部を
円画像として取り込むもので、この取り込まれた円画像
に基づいて前記制御装置ユニット7のパソコンが画像処
理してチューブ位置(中心座標)を自動的に検出し得る
ようになっている。また、CCDカメラ11には図示し
ない距離センサーが搭載され、この距離センサーで測定
された管板2面との距離が前記接着剤塗布装置12及び
エキスパンダー13の移動距離(進出距離)の決定に用
いられるようになっている。
ズ11a周りに取り付けた円形状の小型蛍光灯(照明
器)15により正面から照射されたチューブ4の端部を
円画像として取り込むもので、この取り込まれた円画像
に基づいて前記制御装置ユニット7のパソコンが画像処
理してチューブ位置(中心座標)を自動的に検出し得る
ようになっている。また、CCDカメラ11には図示し
ない距離センサーが搭載され、この距離センサーで測定
された管板2面との距離が前記接着剤塗布装置12及び
エキスパンダー13の移動距離(進出距離)の決定に用
いられるようになっている。
【0020】前記接着剤塗布装置12は、前記エキスパ
ンダー13による拡管作業に先立って、管板2のチュー
ブ保持孔とチューブ4の外周面との間に、嫌気性の接着
剤(ロックタイト)をその先端塗布部12aから自動塗
布(供給)するもので、通常、チューブ4の上部約5m
mに位置した管板2面に塗布するようになっている。
ンダー13による拡管作業に先立って、管板2のチュー
ブ保持孔とチューブ4の外周面との間に、嫌気性の接着
剤(ロックタイト)をその先端塗布部12aから自動塗
布(供給)するもので、通常、チューブ4の上部約5m
mに位置した管板2面に塗布するようになっている。
【0021】前記装置本体フレーム8は、その下部四隅
に油圧ジャッキ16が装着され、大型吸収冷凍機本体1
側あるいは自動拡管装置5側の倒れが生じている場合の
レベル調整が可能になっている。また、レベル調整時の
安定性を考慮し、図11にも示すように、四隅に配置さ
れた油圧ジャッキ16は、固定ベース16a上に球面軸
受16bを介して支持されてなると共に、奥・手前・右
・左のそれぞれ2箇所ずつジャッキ調整が容易にできる
ようになっている。また、この装置本体フレーム8(即
ち、自動拡管装置5)は、クレーン等により運搬可能に
なっている。尚、図3及び図4中17はワーク(大型吸
収冷凍機本体1)固定用のリフティングマグネットであ
る。
に油圧ジャッキ16が装着され、大型吸収冷凍機本体1
側あるいは自動拡管装置5側の倒れが生じている場合の
レベル調整が可能になっている。また、レベル調整時の
安定性を考慮し、図11にも示すように、四隅に配置さ
れた油圧ジャッキ16は、固定ベース16a上に球面軸
受16bを介して支持されてなると共に、奥・手前・右
・左のそれぞれ2箇所ずつジャッキ調整が容易にできる
ようになっている。また、この装置本体フレーム8(即
ち、自動拡管装置5)は、クレーン等により運搬可能に
なっている。尚、図3及び図4中17はワーク(大型吸
収冷凍機本体1)固定用のリフティングマグネットであ
る。
【0022】前記昇降台9は、図5及び図6にも示すよ
うに、装置本体フレーム8の左,右両側面部に縦設され
たボールねじ20a,20bにより、装置本体フレーム
8の背面部に縦設された左右一対のリニヤガイド21
a,21bを介して昇降・案内されると共に、昇降台9
の左,右両部にはワイヤーロープ22a,22bを介し
て装置本体フレーム8の背面部に上下方向へ摺動自在に
案内・支持されたカウンタウェイト23a,23bが連
結される。
うに、装置本体フレーム8の左,右両側面部に縦設され
たボールねじ20a,20bにより、装置本体フレーム
8の背面部に縦設された左右一対のリニヤガイド21
a,21bを介して昇降・案内されると共に、昇降台9
の左,右両部にはワイヤーロープ22a,22bを介し
て装置本体フレーム8の背面部に上下方向へ摺動自在に
案内・支持されたカウンタウェイト23a,23bが連
結される。
【0023】前記ボールねじ20a,20bのねじ軸2
4a,24bは、ギヤボックス25a,25b等を介し
て装置本体フレーム8の上面部に横架された左右一対の
駆動軸26a,26bに連繋され、これら駆動軸26
a,26bがギヤボックス27等を介して単一のX軸駆
動サーボモータ28の出力軸に連繋される。尚、図5中
29は拡管ヘッド10のケーブルベアである。
4a,24bは、ギヤボックス25a,25b等を介し
て装置本体フレーム8の上面部に横架された左右一対の
駆動軸26a,26bに連繋され、これら駆動軸26
a,26bがギヤボックス27等を介して単一のX軸駆
動サーボモータ28の出力軸に連繋される。尚、図5中
29は拡管ヘッド10のケーブルベアである。
【0024】従って、前記制御装置ユニット7(パソコ
ン等)からの出力信号で、前記X軸駆動サーボモータ2
8が正・逆回転することで、前記昇降台9が拡管ヘッド
10と共にX軸方向へ昇降されることになる。
ン等)からの出力信号で、前記X軸駆動サーボモータ2
8が正・逆回転することで、前記昇降台9が拡管ヘッド
10と共にX軸方向へ昇降されることになる。
【0025】前記拡管ヘッド10は、図7にも示すよう
に、前記昇降台9の前面部に横設されたボールねじ30
により、昇降台9上に横設された前後一対のリニヤガイ
ド31a,31bを介して左右方向へ移動・案内され
る。
に、前記昇降台9の前面部に横設されたボールねじ30
により、昇降台9上に横設された前後一対のリニヤガイ
ド31a,31bを介して左右方向へ移動・案内され
る。
【0026】前記ボールねじ30のねじ軸32の一端
は、カップリング33を介してY軸駆動サーボモータ3
4の出力軸に連繋される。
は、カップリング33を介してY軸駆動サーボモータ3
4の出力軸に連繋される。
【0027】従って、前記制御装置ユニット7(パソコ
ン等)からの出力信号で、前記Y軸駆動サーボモータ3
4が正・逆回転することで、前記拡管ヘッド10がY軸
方向へ往復移動されることになる。
ン等)からの出力信号で、前記Y軸駆動サーボモータ3
4が正・逆回転することで、前記拡管ヘッド10がY軸
方向へ往復移動されることになる。
【0028】そして、前記エキスパンダー13は、図8
及び図9にも示すように、中間支持台40に支持され、
この中間支持台40が前記拡管ヘッド10上に横設され
た蛇腹付きのボールねじ41により、拡管ヘッド10上
に横設された左右一対のリニヤガイド42a,42bを
介して移動・案内される。
及び図9にも示すように、中間支持台40に支持され、
この中間支持台40が前記拡管ヘッド10上に横設され
た蛇腹付きのボールねじ41により、拡管ヘッド10上
に横設された左右一対のリニヤガイド42a,42bを
介して移動・案内される。
【0029】前記ボールねじ41のねじ軸43の一端
は、カップリング44を介してZ軸駆動サーボモータ4
5の出力軸に連繋される。
は、カップリング44を介してZ軸駆動サーボモータ4
5の出力軸に連繋される。
【0030】従って、前記制御装置ユニット7(パソコ
ン等)からの出力信号で、前記Z軸駆動サーボモータ4
5が正・逆回転することで、前記中間支持台40がエキ
スパンダー13と共にZ軸方向へ往復移動されることに
なる。
ン等)からの出力信号で、前記Z軸駆動サーボモータ4
5が正・逆回転することで、前記中間支持台40がエキ
スパンダー13と共にZ軸方向へ往復移動されることに
なる。
【0031】また、前記エキスパンダー13は、前記中
間支持台40に対し前後一対のリニヤガイド46a,4
6bを介して左右方向(Y軸方向)へ移動自在に支持さ
れ、その左,右両部に配したばね47a,47bの付勢
力でセンタリングされている。即ち、エキスパンダー1
3(先端加圧部13a)のチューブ4に対するY軸方向
の芯ずれを吸収し得るようになっているのである。
間支持台40に対し前後一対のリニヤガイド46a,4
6bを介して左右方向(Y軸方向)へ移動自在に支持さ
れ、その左,右両部に配したばね47a,47bの付勢
力でセンタリングされている。即ち、エキスパンダー1
3(先端加圧部13a)のチューブ4に対するY軸方向
の芯ずれを吸収し得るようになっているのである。
【0032】前記接着剤塗布装置12とCCDカメラ1
1は、図10に示すように、前記拡管ヘッド10上に横
設された蛇腹付きのボールねじ50,51により、拡管
ヘッド10上に横設された単一のリニヤガイド52,5
3を介して移動・案内される。
1は、図10に示すように、前記拡管ヘッド10上に横
設された蛇腹付きのボールねじ50,51により、拡管
ヘッド10上に横設された単一のリニヤガイド52,5
3を介して移動・案内される。
【0033】前記各ボールねじ50,51のねじ軸5
4,55の一端は、カップリング56,57を介してZ
軸駆動サーボモータ58,59の出力軸に連繋される。
尚、図8〜図10中60はエキスパンダー13(中間支
持台40)のケーブルベア、61は接着剤塗布装置12
のケーブルベア、62はCCDカメラ11のケーブルベ
アである。また、接着剤塗布装置12とCCDカメラ1
1の駆動系の構成は同一構成なので、図10では、両部
材を一緒に説明してある。
4,55の一端は、カップリング56,57を介してZ
軸駆動サーボモータ58,59の出力軸に連繋される。
尚、図8〜図10中60はエキスパンダー13(中間支
持台40)のケーブルベア、61は接着剤塗布装置12
のケーブルベア、62はCCDカメラ11のケーブルベ
アである。また、接着剤塗布装置12とCCDカメラ1
1の駆動系の構成は同一構成なので、図10では、両部
材を一緒に説明してある。
【0034】従って、前記制御装置ユニット7(パソコ
ン等)からの出力信号で、前記Z軸駆動サーボモータ5
8,59が正・逆回転することで、前記接着剤塗布装置
12とCCDカメラ11がZ軸方向へ往復移動されるこ
とになる。
ン等)からの出力信号で、前記Z軸駆動サーボモータ5
8,59が正・逆回転することで、前記接着剤塗布装置
12とCCDカメラ11がZ軸方向へ往復移動されるこ
とになる。
【0035】[作用・効果]このように構成された自動
拡管装置5の作用を、図12に示した拡管作業のフロー
チャートに基づいて説明する。
拡管装置5の作用を、図12に示した拡管作業のフロー
チャートに基づいて説明する。
【0036】予め、自動拡管装置5をクレーン等で搬送
し、組立下の大型吸収冷凍機本体1の管板2面に対峙さ
せた後、油圧ジャッキ16により装置本体フレーム8の
レベル調整が行われる。この際、制御装置ユニット7が
併設される。
し、組立下の大型吸収冷凍機本体1の管板2面に対峙さ
せた後、油圧ジャッキ16により装置本体フレーム8の
レベル調整が行われる。この際、制御装置ユニット7が
併設される。
【0037】そして、ステップP1で、自動拡管装置5
の拡管ヘッド10を原点待機させた後、ステップP2
で、管種の選択(チューブ口径の選定)が行われる。
の拡管ヘッド10を原点待機させた後、ステップP2
で、管種の選択(チューブ口径の選定)が行われる。
【0038】次に、ステップP3で、拡管領域の教示
(パソコンにて指示)を行う。即ち、拡管ヘッド10の
CCDカメラ11を手動で始点位置に移動させ、この始
点位置(カメラ軸で指し示している現在のXY位置)を
記憶させた後、前記CCDカメラ11を手動で終点位置
に移動させ、この終点位置(カメラ軸で指し示している
現在のXY位置)を記憶させて矩形の拡管領域を確定す
るのである。
(パソコンにて指示)を行う。即ち、拡管ヘッド10の
CCDカメラ11を手動で始点位置に移動させ、この始
点位置(カメラ軸で指し示している現在のXY位置)を
記憶させた後、前記CCDカメラ11を手動で終点位置
に移動させ、この終点位置(カメラ軸で指し示している
現在のXY位置)を記憶させて矩形の拡管領域を確定す
るのである。
【0039】次に、ステップP4で、CCDカメラ11
の焦点合わせを手動で行う。即ち、チューブ4が画像中
心位置に捕らえられる必要があるので、現在のカメラ軸
位置(進出位置)を現在選択している領域の適正撮像距
離として記憶するのである。
の焦点合わせを手動で行う。即ち、チューブ4が画像中
心位置に捕らえられる必要があるので、現在のカメラ軸
位置(進出位置)を現在選択している領域の適正撮像距
離として記憶するのである。
【0040】次に、ステップP5で、他に拡管領域が有
るか否かを判断し、有ればステップP3に戻り、無けれ
ばステップP6で拡管予定本数の設定(パソコン入力)
を行う。
るか否かを判断し、有ればステップP3に戻り、無けれ
ばステップP6で拡管予定本数の設定(パソコン入力)
を行う。
【0041】次に、ステップP7で、ステップP8にお
ける前記CCDカメラ11による拡管領域の自動走査開
始に先立って、当該自動走査が完了した後、(1)指示本
数通りかどうか問い合わせて指示本数通りでなければ作
業を中断する。(2)指示本数通りでなくても拡管作業を
開始する。のどちらかを設定する。本実施例では、「指
示本数通りでなくても拡管作業を開始する」を設定した
場合を説明する。
ける前記CCDカメラ11による拡管領域の自動走査開
始に先立って、当該自動走査が完了した後、(1)指示本
数通りかどうか問い合わせて指示本数通りでなければ作
業を中断する。(2)指示本数通りでなくても拡管作業を
開始する。のどちらかを設定する。本実施例では、「指
示本数通りでなくても拡管作業を開始する」を設定した
場合を説明する。
【0042】次に、ステップP8の自動走査開始からス
テップP9の自動走査終了へと作業が進行する。
テップP9の自動走査終了へと作業が進行する。
【0043】次に、ステップP10で、前記走査で得ら
れた座標に基づき、詳細座標(チューブ位置)の最終確
認をCCDカメラ11で横1列実施する。
れた座標に基づき、詳細座標(チューブ位置)の最終確
認をCCDカメラ11で横1列実施する。
【0044】この後、ステップP11で、接着剤塗布装
置12を作動させて上記座標のチューブ4に接着剤を塗
布する。この際も横1列実施する。
置12を作動させて上記座標のチューブ4に接着剤を塗
布する。この際も横1列実施する。
【0045】次ぎ、ステップP12で、エキスパンダー
13を作動させて上記座標のチューブ4の拡管を実施す
る。この際も横1列実施する。尚、潤滑油塗布装置14
による潤滑油の塗布は、この拡管時に前述したように3
本に1回実施される。
13を作動させて上記座標のチューブ4の拡管を実施す
る。この際も横1列実施する。尚、潤滑油塗布装置14
による潤滑油の塗布は、この拡管時に前述したように3
本に1回実施される。
【0046】上記一連の拡管作業(座標の最終確認,接
着剤塗布,潤滑油塗布を含む拡管)を複数列に亙って繰
り返し行われ、ステップP13で作業が終了される。
着剤塗布,潤滑油塗布を含む拡管)を複数列に亙って繰
り返し行われ、ステップP13で作業が終了される。
【0047】このようにして本実施例では、拡管領域の
走査(実際のチューブ位置検出)を含めて一連の拡管作
業が自動的に行われるので、人の技能によらない精度の
高い拡管作業が行え、生産性向上によりコストダウンが
図れると共に品質確保が図れる。
走査(実際のチューブ位置検出)を含めて一連の拡管作
業が自動的に行われるので、人の技能によらない精度の
高い拡管作業が行え、生産性向上によりコストダウンが
図れると共に品質確保が図れる。
【0048】また、拡管データ(一連の拡管作業の進捗
状況など)をパソコンに色分けなどして取り込むことが
できるので、拡管エラーや拡管忘れをディスプレイ上で
容易に判断することもできる。
状況など)をパソコンに色分けなどして取り込むことが
できるので、拡管エラーや拡管忘れをディスプレイ上で
容易に判断することもできる。
【0049】また、拡管ヘッド10にCCDカメラ11
と接着剤塗布装置12とエキスパンダー13とが横1列
に配備されているので、作業手順に沿って拡管ヘッド1
0をY軸方向へ往復移動させるだけで済むなど、拡管ヘ
ッド10を簡単な制御で迅速に動作させられる。
と接着剤塗布装置12とエキスパンダー13とが横1列
に配備されているので、作業手順に沿って拡管ヘッド1
0をY軸方向へ往復移動させるだけで済むなど、拡管ヘ
ッド10を簡単な制御で迅速に動作させられる。
【0050】また、CCDカメラ11は、その先端のレ
ンズ11a周りに小型蛍光灯15を取り付けたので、チ
ューブ4の端部を正面から確実に照射することができ、
高精度な円画像が得られ、チューブ位置(中心座標)検
出精度が向上される。因みに、拡管する側の反対側から
照明を当てた場合、チューブ4の中を光が通ってくる間
に拡散してしまい、円がぼやけて中心座標を求めること
かできないことを実験等で確認済みである。
ンズ11a周りに小型蛍光灯15を取り付けたので、チ
ューブ4の端部を正面から確実に照射することができ、
高精度な円画像が得られ、チューブ位置(中心座標)検
出精度が向上される。因みに、拡管する側の反対側から
照明を当てた場合、チューブ4の中を光が通ってくる間
に拡散してしまい、円がぼやけて中心座標を求めること
かできないことを実験等で確認済みである。
【0051】また、装置本体フレーム8は、フォークリ
フト等により運搬可能になっているので、大型吸収冷凍
機本体1の移動ロスを排除し、段取りの簡素化が図れ
る。
フト等により運搬可能になっているので、大型吸収冷凍
機本体1の移動ロスを排除し、段取りの簡素化が図れ
る。
【0052】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である
ことはいうまでもない。例えば、拡管ヘッド10からチ
ューブ位置検出を特に必要としない潤滑油塗布装置14
を取り除き、別途手段で潤滑油を塗布したり、または潤
滑油を塗布しなくても良いエキスパンダー13を用いる
ようにしても良い。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である
ことはいうまでもない。例えば、拡管ヘッド10からチ
ューブ位置検出を特に必要としない潤滑油塗布装置14
を取り除き、別途手段で潤滑油を塗布したり、または潤
滑油を塗布しなくても良いエキスパンダー13を用いる
ようにしても良い。
【0053】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1に係るチューブ拡管装置は、フレームに上下・左
右方向へ移動可能に支持された拡管ヘッド上に、拡管対
象のチューブ端部を撮像するカメラと前記チューブの拡
管部に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と前記チューブ
の拡管部を拡管するエキスパンダーとを前後方向へ移動
可能に搭載すると共に、前記カメラを駆動制御して得ら
れた画像に基づいてチューブ位置を検出すると共に該検
出結果に基づいて前記拡管ヘッドと接着剤塗布装置とエ
キスパンダーとを駆動制御して拡管作業を行う制御装置
を備えたことを特徴とするので、拡管領域の走査(実際
のチューブ位置検出)を含めて一連の拡管作業が自動的
に行われるので、人の技能によらない精度の高い拡管作
業が行え、生産性向上によりコストダウンが図れると共
に品質確保が図れる。
求項1に係るチューブ拡管装置は、フレームに上下・左
右方向へ移動可能に支持された拡管ヘッド上に、拡管対
象のチューブ端部を撮像するカメラと前記チューブの拡
管部に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と前記チューブ
の拡管部を拡管するエキスパンダーとを前後方向へ移動
可能に搭載すると共に、前記カメラを駆動制御して得ら
れた画像に基づいてチューブ位置を検出すると共に該検
出結果に基づいて前記拡管ヘッドと接着剤塗布装置とエ
キスパンダーとを駆動制御して拡管作業を行う制御装置
を備えたことを特徴とするので、拡管領域の走査(実際
のチューブ位置検出)を含めて一連の拡管作業が自動的
に行われるので、人の技能によらない精度の高い拡管作
業が行え、生産性向上によりコストダウンが図れると共
に品質確保が図れる。
【0054】本発明の請求項2に係るチューブ拡管装置
は、前記前記拡管ヘッド上に、所定タイミングで前記エ
キスパンダーの先端加圧部に潤滑油を自動塗布する潤滑
油塗布装置を搭載することを特徴とするので、前記一連
の拡管作業に連動してエキスパンダーの先端加圧部に潤
滑油を自動塗布することができ、先端加圧部の耐久性向
上が図れる。
は、前記前記拡管ヘッド上に、所定タイミングで前記エ
キスパンダーの先端加圧部に潤滑油を自動塗布する潤滑
油塗布装置を搭載することを特徴とするので、前記一連
の拡管作業に連動してエキスパンダーの先端加圧部に潤
滑油を自動塗布することができ、先端加圧部の耐久性向
上が図れる。
【0055】本発明の請求項3に係るチューブ拡管装置
は、前記CCDカメラと接着剤塗布装置とエキスパンダ
ーは拡管ヘッド上に横1列に搭載・配備されることを特
徴とするので、作業手順に沿って拡管ヘッドを左右方向
へ往復移動させるだけで済むなど、拡管ヘッドを簡単な
制御で迅速に動作させられる。
は、前記CCDカメラと接着剤塗布装置とエキスパンダ
ーは拡管ヘッド上に横1列に搭載・配備されることを特
徴とするので、作業手順に沿って拡管ヘッドを左右方向
へ往復移動させるだけで済むなど、拡管ヘッドを簡単な
制御で迅速に動作させられる。
【0056】本発明の請求項4に係るチューブ拡管装置
は、前記フレームの下部にレベル調整用の油圧ジャッキ
が装着されることを特徴とするので、フレームのレベル
調整が簡単に行える。
は、前記フレームの下部にレベル調整用の油圧ジャッキ
が装着されることを特徴とするので、フレームのレベル
調整が簡単に行える。
【0057】本発明の請求項5に係るチューブ拡管装置
は、前記フレームは可搬式であることを特徴とするの
で、大型吸収冷凍機等ワークの移動ロスを排除し、段取
りの簡素化が図れる。
は、前記フレームは可搬式であることを特徴とするの
で、大型吸収冷凍機等ワークの移動ロスを排除し、段取
りの簡素化が図れる。
【0058】本発明の請求項6に係るチューブ位置検出
方法は、照明器で正面から照射されたチューブの端部を
カメラで円画像として取り込み、この取り込まれた円画
像に基づいてその中心座標を検出することを特徴とする
ので、高精度な円画像が得られ、チューブ位置の検出精
度が向上される。そして、このチューブ位置検出方法
は、冷凍機等のチューブ拡管装置に限らず、復水器やヒ
ータ等においてチューブを管板に溶接する場合のチュー
ブ位置検出にも応用できる。
方法は、照明器で正面から照射されたチューブの端部を
カメラで円画像として取り込み、この取り込まれた円画
像に基づいてその中心座標を検出することを特徴とする
ので、高精度な円画像が得られ、チューブ位置の検出精
度が向上される。そして、このチューブ位置検出方法
は、冷凍機等のチューブ拡管装置に限らず、復水器やヒ
ータ等においてチューブを管板に溶接する場合のチュー
ブ位置検出にも応用できる。
【図1】本発明の一実施例を示すチューブ拡管装置の全
体斜視図である。
体斜視図である。
【図2】拡管ヘッドの拡大斜視図である。
【図3】同じくチューブ拡管装置の全体背面図である。
【図4】全体側面図である。
【図5】X軸駆動系を示す装置本体フレーム部の背面図
である。
である。
【図6】同じく側面図である。
【図7】Y軸駆動系を示す昇降台部の平面図である。
【図8】Z軸駆動系を示す拡管ヘッド部の要部側面図で
ある。
ある。
【図9】同じく背面図である。
【図10】同じくZ軸駆動系を示すフレームの異なった
部位の要部側面図である。
部位の要部側面図である。
【図11】油圧ジャッキの詳細図である。
【図12】拡管作業のフローチャートである。
1 大型吸収冷凍機(熱交換器)本体 2 管板 3A,3B 水室 4 チューブ 5 自動拡管装置 6 制御盤 7 制御装置ユニット 8 装置本体フレーム 9 昇降台 10 拡管ヘッド 11 CCDカメラ 11a レンズ 12 接着剤塗布装置 12a 先端塗布部 13 エキスパンダー 13a 先端加圧部 14 潤滑油塗布装置 14a 塗布部 15 小型蛍光灯 16 油圧ジャッキ 16a 固定ベース 16b 球面軸受 17 リフティングマグネット 20a,20b ボールねじ 21a,21b リニヤガイド 22a,22b ワイヤーロープ 23a,23b カウンタウェイト 24a,24b ねじ軸 25a,25b ギヤボックス 26a,26b 駆動軸 27 ギヤボックス 28 X軸駆動サーボモータ 29 ケーブルベア 30 ボールねじ 31a,31b リニヤガイド 32 ねじ軸 33 カップリング 34 Y軸駆動サーボモータ 40 中間支持台 41 ボールねじ 42a,42b リニヤガイド 43 ねじ軸 44 カップリング 45 Z軸駆動サーボモータ 46a,46b リニヤガイド 47a,47b ばね 50,51 蛇腹付きのボールねじ 52,53 リニヤガイド 54,55 ねじ軸 56,57 カップリング 58,59 Z軸駆動サーボモータ 60,61,62 ケーブルベア
Claims (6)
- 【請求項1】 フレームに上下・左右方向へ移動可能に
支持された拡管ヘッド上に、拡管対象のチューブ端部を
撮像するカメラと前記チューブの拡管部に接着剤を塗布
する接着剤塗布装置と前記チューブの拡管部を拡管する
エキスパンダーとを前後方向へ移動可能に搭載すると共
に、前記カメラを駆動制御して得られた画像に基づいて
チューブ位置を検出すると共に該検出結果に基づいて前
記拡管ヘッドと接着剤塗布装置とエキスパンダーとを駆
動制御して拡管作業を行う制御装置を備えたことを特徴
とするチューブ拡管装置。 - 【請求項2】 前記拡管ヘッド上に、所定タイミングで
前記エキスパンダーの先端加圧部に潤滑油を自動塗布す
る潤滑油塗布装置を搭載することを特徴とする請求項1
記載のチューブ拡管装置。 - 【請求項3】 前記CCDカメラと接着剤塗布装置とエ
キスパンダーは拡管ヘッド上に横1列に搭載・配備され
ることを特徴とする請求項1又は2記載のチューブ拡管
装置。 - 【請求項4】 前記フレームの下部にレベル調整用の油
圧ジャッキが装着されることを特徴とする請求項1,2
又は3記載のチューブ拡管装置。 - 【請求項5】 前記フレームは可搬式であることを特徴
とする請求項1,2,3又は4記載のチューブ拡管装
置。 - 【請求項6】 照明器で正面から照射されたチューブの
端部をカメラで円画像として取り込み、この取り込まれ
た円画像に基づいてその中心座標を検出することを特徴
とするチューブ位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126597A JP2000320985A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | チューブ拡管装置及びチューブ位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126597A JP2000320985A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | チューブ拡管装置及びチューブ位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320985A true JP2000320985A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14939136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126597A Withdrawn JP2000320985A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | チューブ拡管装置及びチューブ位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320985A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102266893A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-12-07 | 中山市奥美森工业技术有限公司 | 一种胀管机 |
| CN102284643A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-12-21 | 中山市奥美森工业技术有限公司 | 扫描扩口装置 |
| CN102335697A (zh) * | 2011-07-13 | 2012-02-01 | 中山市奥美森工业技术有限公司 | 采用扫描扩口铜管的加工方法 |
| KR101235019B1 (ko) | 2010-12-31 | 2013-02-28 | (주)마이텍 | 전열튜브 확관작업용 이송장치 및 그것이 설치된 전열튜브 확관작업장치 |
| KR101316588B1 (ko) | 2011-12-16 | 2013-10-15 | 주식회사 성우하이텍 | 롤 포밍 시스템용 센서 위치 조절장치 |
| WO2016015602A1 (zh) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | 徐州德坤电气科技有限公司 | 一种基于数字总线的空调器翅片总成自动胀管系统 |
| CN107576126A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-12 | 惠州Tcl家电集团有限公司 | 冰箱的移动摄像装置、控制方法及冰箱 |
| JP2019209423A (ja) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 荏原冷熱システム株式会社 | 自動作業装置及びシェルアンドチューブ型熱交換器の製造方法 |
| CN112387887A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-23 | 格力电器(合肥)有限公司 | 一种胀管辅助装置 |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126597A patent/JP2000320985A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101235019B1 (ko) | 2010-12-31 | 2013-02-28 | (주)마이텍 | 전열튜브 확관작업용 이송장치 및 그것이 설치된 전열튜브 확관작업장치 |
| CN102266893A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-12-07 | 中山市奥美森工业技术有限公司 | 一种胀管机 |
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| WO2016015602A1 (zh) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | 徐州德坤电气科技有限公司 | 一种基于数字总线的空调器翅片总成自动胀管系统 |
| CN107576126A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-12 | 惠州Tcl家电集团有限公司 | 冰箱的移动摄像装置、控制方法及冰箱 |
| JP2019209423A (ja) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 荏原冷熱システム株式会社 | 自動作業装置及びシェルアンドチューブ型熱交換器の製造方法 |
| CN112387887A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-23 | 格力电器(合肥)有限公司 | 一种胀管辅助装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |