JP2007130668A - 熱交換器用パイプの製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換器用パイプ4の端部4aを保持する可動側チャック5と、パイプ4の端部4bを保持する回転側チャック7とを備え、回転側チャック7の回転によりパイプ4の端部4bをパイプ4の軸線まわりに捩ることによってパイプ4の捩り加工を行い熱交換器用パイプを製造するものにおいて、パイプ4の捩り加工に際し、パイプ4の端部4aと端部4bとの中間部におけるパイプ4の外径部を把持状態で支承し径方向への位置変動を規制するワーク把持アーム2を設けた。
【選択図】図1
Description
特許文献1における従来技術では、二重管式熱交換器の外管12は、銅,銅合金,ステンレスを素材とし、予め第1のスパイラル12cと第2のスパイラル12dの基点となる凹み加工を外管12の外径部に施しておく。
次に、外管端部12aおよび外管端部12bを回転側および可動側チャックに把持し、外管12の内径に、棒状の芯金を挿入した状態で、回転側チャックを回転させ、外管12が捩られることで、外管の長さが短縮する。前記外管が短縮する速度に可動側チャックを同期させることで捩りパイプが製造できる。
この発明による実施の形態1を図1から図4までについて説明する。図1は実施の形態1における熱交換器用パイプの製造装置の構成を示す概略斜視図である。図2は実施の形態1における回転芯振れ抑制装置の構成を示す斜視図である。図3は実施の形態1における熱交換器用パイプの外観構成を示す側面図である。図4は実施の形態1におけるワーク把持アームの構成を示す斜視図である。図4(a)はワーク把持アームによる熱交換器用パイプの把持状態を示し、図4(b)は開放状態を示している。
その後、図2に示す回転芯振れ抑制装置1の把持アーム取付台3に設けたワーク把持アーム2により、パイプ4の外径部を支持して使用する。ワーク把持アーム2のアーム部材2aに設けたアーム爪2bをパイプ4の外径部に把持状態で係合してパイプ4の外径部における径方向への位置変動を規制するものである。
図3に示すように、特許文献1における従来技術と同様に、二重管式熱交換器の外管を構成するパイプ4は、銅,銅合金,ステンレスを素材とし、それぞれピッチpを持つ第1のスパイラル4cと第2のスパイラル4dのそれぞれの基点となる凹み加工を予めパイプ4の外径部に施しておく。次に、パイプ端部4aおよびパイプ端部4bを可動側チャック5および回転側チャック7に把持し、パイプ4の内径に、棒状の芯金を挿入した状態で、回転側チャック7を回転させ、パイプ4が捩られることで、パイプ4の長さが短縮する。パイプ4が短縮する速度に可動側チャック5の移動速度を同期させることで捩りパイプが製造できる。
1対のアーム部材2a,2aはパイプ4を挟んでアーム部材2a,2aの長手方向へ移動可能に配設され、矢印Pで示すパイプ4への接近方向の移動によって、図4(a)に示す把持状態となり、アーム爪2b,2bによってパイプ4を把持状態で支承し、パイプ4の外径部における径方向への位置変動を規制する。これによって、加工中のパイプ4の回転振れや振動を小さくすることができる。
そして、パイプ4からの離反方向の移動によって、図4(b)に示す開放状態となり、パイプ4を把持状態から解放する。
なお、パイプ4の材質は、銅、銅合金、ステンレスであるため、パイプ4の外径に傷、破損を与えないように、アーム爪2bの材質を、アルミ製あるいはアルミ合金製としている。
また、回転による芯振れや振動を小さくできるので、過度の遠心力によるパイプ4の破損を防止でき、不良率改善,生産性向上の効果が得られる。
さらに、回転による芯振れや振動を小さくできるので、パイプ4に安定した回転運動が可能となり、従来の技術では製作できない長尺物の加工が可能となる。
この発明による実施の形態2を図5について説明する。図5は実施の形態2におけるワーク把持アームの構成を示す斜視図である。図5(a)はワーク把持アームによる熱交換器用パイプの把持状態を示し、図5(b)は開放状態を示している。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の効果を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
すなわち、アーム関節2d,2dには電動機構M1,M2が設けられ、この電動機構M1,M2によりアーム骨部2e,2eがアーム関節2d,2dを中心としてそれぞれ時計式または反時計式に回動し、パイプ4の径方向である矢印P方向へ移動することによって図5(a)に示すパイプ4の把持状態となり、矢印P方向と反対方向へ移動することによってパイプ4を把持状態から解放する図5(b)に示す開放状態となる。
この発明による実施の形態3を図6および図7について説明する。図6は実施の形態1における熱交換器用パイプの製造装置の構成を示す概略斜視図である。図7は実施の形態3における把持アームの動作を示すタイムチャート図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1または実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の効果を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
図7のように、熱交換器用パイプの製造装置としての加工装置における加工状態を示すチャート項目である加工装置動作13に示されているように、加工ON状態16となると、パイプ4の捩り加工が進行する。このとき、ワーク把持アーム2は、いま一つのチャート項目である把持アーム開閉14に示されるように、把持アーム閉状態17となっており、パイプ4を支持している。
次に、可動側チャック5が回転芯振れ抑制装置1のワーク把持アーム2に接近すると、回転芯振れ抑制装置1のワーク把持アーム2あるいは可動側チャック5側に取り付けられたセンサS1,S2からセンサ信号15が発信され、ワーク把持アーム2は自動で把持アーム開状態18への動作を行い、回転芯振れ抑制装置1のワーク把持アーム2と可動側チャック5の衝突を防止することができる。
この発明による実施の形態4を図8について説明する。図8は実施の形態4における加工前のパイプ長さと危険回転数の関係を示すグラフである。図8(a)は実施の形態4における加工前のパイプ長さと危険回転数の関係に係る特性曲線を示すものである。図8(b)は図8(a)の特性極性に対応する振動波形を示すものである。
この実施の形態4において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態3までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の効果を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
回転芯振れ抑制装置1をパイプ長さの1/2の位置に1台設置した場合の危険回転数を示す特性曲線20は、N=4/π・(π/L)2・√EI/Aρから導いたもので、その振動波形は図8(b)に示すように回転芯振れ抑制装置1のワーク把持アーム2を設置した設置位置24を節とする振動波形26となる。
回転芯振れ抑制装置をパイプ長さの1/3の位置に2台設置した場合の危険回転数を示す特性曲線21は、N=9/π・(π/L)2・√EI/Aρから導いたもので、その振動波形は図8(b)に示すように回転芯振れ抑制装置1のワーク把持アーム2を設置した設置位置24を節とする振動波形27となる。
Claims (6)
- 熱交換器用パイプ素材の第1の端部を保持する第1のチャック手段と、前記熱交換器用パイプ素材の第2の端部を保持する第2のチャック手段とを備え、第1のチャック手段および第2のチャック手段の少なくとも一方の回転により前記熱交換器用パイプ素材の第1の端部および第2の端部の少なくとも一方を前記熱交換器用パイプ素材の軸線まわりに捩ることによって前記熱交換器用パイプ素材の捩り加工を行い熱交換器用パイプを製造するものにおいて、前記熱交換器用パイプ素材の捩り加工に際し、前記熱交換器用パイプ素材の第1の端部と前記熱交換器用パイプ素材の第2の端部との中間部における前記熱交換器用パイプ素材の外径部を把持状態で支承し径方向への位置変動を規制する規制アーム手段を設けたことを特徴とする熱交換器用パイプの製造装置。
- 前記規制アーム手段を、前記熱交換器用パイプ素材の径方向に開閉動作させることで、前記熱交換器用パイプ素材の外径部に対する支承および開放を選択的に行う機能を有することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用パイプの製造装置。
- 前記熱交換器用パイプ素材の外径部を把持状態で支承する前記規制アーム手段の支承部分の材質を、アルミ製またはアルミ合金製とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器用パイプの製造装置。
- 前記第1および第2のチャック手段の少なくとも一方と前記規制アーム手段との接近を検知する検知手段を設け、前記検知手段の検知動作に応じて前記規制アーム手段の開放動作を行わせ前記チャック手段と前記規制アーム手段との衝突を防止するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の熱交換器用パイプの製造装置。
- 前記熱交換器用パイプ素材の第1の端部と第2の端部との間の加工前における寸法長さに対して1/2±10%の位置に規制アーム手段を設置することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用パイプの製造装置。
- 前記熱交換器用パイプ素材の第1の端部と第2の端部との間の加工前における寸法長さに対して1/3±10%と2/3±10%の位置にそれぞれ規制アーム手段を設置することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用パイプの製造装置。
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CN109454137A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-03-12 | 江苏天宝利自动化科技有限公司 | 一种用于提高棒材韧性的加工方法 |
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