JP2008161922A

JP2008161922A - フィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法およびその装置

Info

Publication number: JP2008161922A
Application number: JP2006356429A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Suzuki; 泰彦鈴木
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP4883625B2

Abstract

【課題】フィン付き蛇行チューブの変形や振動を防止して曲げ加工動作をより安定させることができるフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工手段の提供。
【解決手段】１段分のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時、１段目のフィン付き蛇行チューブを曲げロール部２を支点に下方に回動させて昇降式テーブル４で傾斜保持した状態で被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を下側に形成し、次いで再び被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目のフィン付き蛇行チューブを形成し、この２段目のフィン付き蛇行チューブを１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真上に相重なるように形成し、以後と同様曲げ加工動作と、重ね段の間隔（立上り部の長さ）および重ね段数に応じた昇降式テーブルの移動を繰返してフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工する。
【選択図】図１

Description

この発明は、主に電気冷蔵庫等の家電製品や車両用熱交換器に使用するフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工技術に係り、より詳しくは被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げる動作と、その蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブを多段に相重ねる曲げ動作を一台の装置で連続してかつ精度よく行うことができるフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法とその装置に関する。

従来のフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法としては、被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げる装置（スネーク曲げ装置）と、この蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブを折り重ねる装置（多段重ね曲げ装置）を使用する方法が一般的である。すなわち、従来の方法は、まずスネーク曲げ装置により被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、そのスネーク曲げ終了後に多段重ね曲げ装置により順次折曲げて多段に重ねて行く方法がとられる。

しかし、上記した従来の多段重ね曲げ加工方法には、以下に記載する欠点があった。
(1). 被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げるスネーク曲げ加工と、蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブを折り重ね加工をそれぞれ別々の装置により行うため、作業能率が悪くかつ多段曲げ加工時間が長くかかる。
(2). スネーク曲げ数が多いと被加工フィン付きチューブ端部の振りが大きくなり、曲げ速度を上げることができない上、フィン付き蛇行チューブを折重ねる時に該蛇行チューブが干渉し形状が不安定となる。
(3). スネーク曲げ加工を終えたフィン付き蛇行チューブを多段に折重ねる場合、端部から順次多段に重ね曲げ加工を施さなければならないため、多段折重ね装置はフィン付き蛇行チューブを定位置に固定する機構、上下方向に一定の間隔を保持して重ね曲げ加工する機構、蛇行チューブの位置ずれを防止する機構等を必要とし、装置が複雑である。
(4). フィンとチューブがろう付けまたは溶接されたフィン付きチューブの場合は、スネーク曲げ加工時に捻り部よりフィンが剥離したり、倒れる場合がある他、フィンに皺や亀裂が入ったり、変形や破断が生じたりする。
(5). 非ろう付けフィンの場合は、スネーク曲げ加工時に捻り部のフィンピッチが狂いフィンと本管との間に隙間が生じたりする。

そこで本発明者らは、上記した従来技術の欠点を解消するために、単一の装置でスネーク曲げと多段曲げ加工を同時にかつ連続して行うことができるとともに、高速曲げ加工を精度よく行うことが可能で曲げ加工能率および生産性を大幅に向上できるフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工技術を先に提案した（特許文献１参照）。

この多段重ね曲げ加工技術は、被加工フィン付きチューブのスネーク曲げ加工方法として、左右一対の曲げロールの間に被加工フィン付きチューブを通し、この左右の曲げロールの各回転軸を同心としてそれぞれの曲げロールの回りを回動する回動・昇降式押圧ダイにて前記被加工フィン付きチューブを一定長さずつ交互にＵ字形に曲げ加工していくもので、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを同一水平面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工してフィン付き蛇行チューブを形成し、１段分のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に一定長さ送った後、１段目のフィン付き蛇行チューブを上方に起して傾斜保持した状態で前記回動・昇降式押圧ダイにて被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を形成し、次いで該１段目のフィン付き蛇行チューブを水平状態にまでさらに回動し、再び被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを同一水平面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工して２段目のフィン付き蛇行チューブを前記１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真下に相重なるように形成し、以後前記と同様の動作を繰返してフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工する方法であり、スネーク曲げ加工と、次の段に連続する立上り部の形成および次段のスネーク曲げ加工を順次連続して繰返すことにより、フィン付き蛇行チューブが自動的に多段に重ねられるようになっている。
特開平１０−５８０４９号公報

しかるに、この多段重ね曲げ加工方法は、Ｕ字形に曲げ加工して形成したフィン付き蛇行チューブを順次上方に重ねられていくため、このフィン付き蛇行チューブの重ね段数が増えるにつれてフィン付き蛇行チューブの自重のための変形や曲げ動作にともなう振動が発生し易くなる。このため、必ずしも必須とするものではないが、曲げ加工動作を安定させるためにはフィン付き蛇行チューブの変形や振動を軽減あるいは抑制する手段を設けた方が好ましい。
その手段としては、フィン付き蛇行チューブを２段目あたりからバネ付き吊具等のフックに引っ掛けて弾性保持する方法が一般的であるが、この吊具等により上からフィン付き蛇行チューブを吊す方法は、毎回吊具をフィン付き蛇行チューブに着脱しなければならないばかりでなく、フィン付き蛇行チューブの重ね段数が多くなるにつれて重量が増すため、その都度バネ力を調整しなければならないという欠点があった。
また、この吊具等により上からフィン付き蛇行チューブを吊す方法では、曲げ加工時の回動や振動による変形や振動を完全には制御できず、曲げ形状が不安定となりバラツキが生じ易いという欠点があった。

本発明は、上記した多段重ね曲げ加工方法の欠点を解消するためになされたもので、フィン付き蛇行チューブを吊す吊具等を必要とすることなくフィン付き蛇行チューブの変形や振動を防止して曲げ加工動作を安定させることができるフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法とその装置を提案しようとするものである。

本発明は、スネーク曲げ加工を終えたフィン付き蛇行チューブを上方へ多段に折り重ねていく方式に替えて、スネーク曲げ加工を終えたフィン付き蛇行チューブを下方へ多段に折り重ねていく方式を採用したもので、その要旨は、被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、かつその蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブと相重なるように連続して被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、以後同様にしてフィン付き蛇行チューブを連続して多段に重ね曲げ加工する方法において、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを上下動可能なテーブルの同一水平面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工してフィン付き蛇行チューブを形成し、１段分のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に一定長さ送った後、前記上下動可能なテーブルを下降させて１段目のフィン付き蛇行チューブを前記曲げロール部を支点に下方に回動させて傾斜保持した状態で前記回動・昇降式押圧ダイにて被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を下側に形成し、次いで前記テーブルを上昇させて前記１段目のフィン付き蛇行管を当該テーブル上面で水平状態に保持した状態で、再び被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを前記テーブル面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工して２段目のフィン付き蛇行チューブを前記１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真上に相重なるように形成し、以後前記と同様の動作を繰返してフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工することを特徴とするものである。

また、この方法を実施するための装置は、被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、かつその蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブと相重なるように連続して被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、以後同様にしてフィン付き蛇行チューブを連続して多段に重ね曲げ加工する装置において、同一水平面上に垂直に配置した左右一対の曲げロールと、該曲げロールと同一回転軸に一定角度回動可能に取付けられたアームに昇降可能に立設された一対の回動・昇降式押圧ダイと、前記曲げロールの真下に配置された昇降式チューブ受けテーブルと、前記曲げロールの入側に該ロールと同一水平面上に配設され、かつ該ロール間と同一軸線上に配設され、被加工フィン付きチューブを一定ストローク前後動させるとともに、円周方向に所定角度回動させる被加工フィン付きチューブ送りガイドとから構成され、前記送りガイドを貫通して曲げロールに通した直線状の被加工フィン付きチューブを前記送りガイドにより管軸線方向に一定長さ間欠的に送りながら、前記回動・昇降式押圧ダイにより該チューブを交互にＵ字形に曲げ加工してフィン付き蛇行チューブを形成し、１段目のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時に前記チューブ受けテーブルを所定の高さ位置に下降させて該フィン付き蛇行チューブを下方に回動させて傾斜保持した状態で、被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を下側に形成した後、前記チューブ受けテーブルを所定の高さ位置に上昇させて再び被加工フィン付きチューブを一定長さ間欠送りしながら２段目のフィン付き蛇行チューブを１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真上に相重なるように形成し、以後前記と同様の動作を繰返して前記チューブ受けテーブル上にフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工する方式となしたことを特徴とするものである。

なお、前記曲げロールは、機台に垂直に並設した２本の回転軸の下端にそれぞれ別々に取着され、前記回動・昇降式押圧ダイは、前記２本の回転軸に別々に取付けられた垂直シリンダーにそれぞれ上下動可能に垂直に接続された支持ロッドの下端に取着された構成となしたものを用いることができ、また、前記昇降式チューブ受けテーブルは、機台に設置したモータまたは流体圧シリンダーを駆動源とする昇降機構にて上下動可能に水平に支持され、曲げ加工時の上下方向のストロークおよびテーブル高さをサーボ制御する仕組みとなしたものを用いることができる。

本発明に係るフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法によれば、フィン付き蛇行チューブを曲げロールの下方に順次折り重ねていく方式を採用したことにより、曲げ加工時に発生する捻りを抑制することができる上、フィン付き蛇行チューブの重ね段数が増えてもフィン付き蛇行チューブを吊す吊具等を必要とすることなくフィン付き蛇行チューブの変形や振動を防止して曲げ加工動作を安定させることができるので、常に安定した形状精度の優れた多段重ね曲げ加工が可能となると共に、吊具の着脱が不要なため生産性が大幅に向上する。

この発明方法は、被加工フィン付きチューブのスネーク曲げ加工方法として、左右一対の曲げロールの間に被加工フィン付きチューブを通し、この左右の曲げロールの各回転軸を同心としてそれぞれの曲げロールの回りを回動する回動・昇降式押圧ダイにて前記被加工フィン付きチューブを一定長さずつ交互にＵ字形に曲げ加工していくフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法において、１段分のスネーク曲げ加工を曲げロールの下方に上下動可能に配置したテーブル面上で行い、１段分のスネーク曲げ加工が終了すると、２段目との間隔を確保するため前記テーブルを下げて１段目のフィン付き蛇行チューブを前記曲げロール部を支点に下方に回動させて傾斜保持した状態でＵ字形曲げ加工を施して２段目に連続する立上り部を下側に形成し、その状態で前記テーブルを上昇させて１段目のフィン付き蛇行チューブを元の水平状態に戻し、２段目のスネーク曲げを開始すると、１段目のフィン付き蛇行チューブの真上に所定の間隔を保持した状態で２段目のフィン付き蛇行チューブが形成される。したがって、スネーク曲げ加工と、次の段に連続する立上り部の形成および次段のスネーク曲げ加工を順次連続して繰返すことにより、前記曲げロールの下方のテーブル面上にフィン付き蛇行チューブが自動的に多段に重ねられていく方法である。

本発明における隣接するフィン付き蛇行チューブの間隔は、特許文献１に記載のものと同様、１段分のスネーク曲げが終了して次段のスネーク曲げ動作に入る前に行う立上り部の長さによって変えることができる。この立上り部の長さは、１段分のスネーク曲げ加工が終了した時点で該フィン付き蛇行チューブを下方に回動させて傾斜保持する角度によって種々変えることができる。すなわち、立上り部の長さを短くする場合には、前記テーブルの下降量を少なくして蛇行チューブの傾斜角度を小さくし、立上り部の長さを長くする場合には前記テーブルの下降量を多くして蛇行チューブの傾斜角度を大きくすればよい。
したがって、フィン付き蛇行チューブを曲げロールの下方に順次折り重ねていく方式の場合は、曲げ加工時に発生する捻りを抑制することができる上、フィン付き蛇行チューブの重ね段数が増えてもフィン付き蛇行チューブの変形や振動がなく、安定した形状の多段重ね曲げ加工が可能となる。

また、本発明装置における前記曲げロールは、該曲げロールの下方にフィン付き蛇行チューブを多段に重ねていく関係上、機台の上側に垂直に設けた回転軸に前記チューブ受けテーブルより浮かして設けられている。さらに、回動・昇降式押圧ダイは、通常は被加工フィン付きチューブのＵ字形加工に支障をきたさないように被加工フィン付きチューブより上方に位置しており、被加工フィン付きチューブをＵ字形に折曲げるときのみ被加工フィン付きチューブの側面まで下降し、Ｕ字形折曲げ加工が終わる毎に上昇して該チューブより上方に位置する仕組みとなっている。

前記チューブ受けテーブルは、曲げロールの下方に向って曲げられたフィン付き蛇行チューブの段間隔、段数に応じて上面位置を調整しなければならないため、モータ駆動方式による自動昇降機構にて上下動可能となすとともに、その高さ位置や上下方向のストロークの制御は、精度や応答性等を考慮するとボールねじによるサーボ制御方式が好適である。

なお、曲げロールの入側には被加工フィン付きチューブの入口ガイドが配設されている。この入口ガイドは、被加工フィン付きチューブのＵ字形曲げ加工時に当該チューブを固定し、かつ該チューブを一定長さ送り出す時にチューブを解放しなければならないため、一端にクランプ治具を有している。このクランプ治具は、筒体の一端を切欠いた部分に配置したシリンダーとチューブ押圧部材とからなり、被加工フィン付きチューブのＵ字形曲げ加工時には該チューブがクランプされ、一定長さ送り時には該チューブが解放される仕組みとなっている。

また、前記入口ガイドの後方に配設される被加工フィン付きチューブ送りガイドは、左右一対の曲げロールと回動・昇降式押圧ダイにて被加工フィン付きチューブを交互にＵ字形に曲げ加工する際に、該チューブを一定長さ間欠送りする働きと、１段分のスネーク曲げが終了する毎にフィン付き蛇行チューブ全体を水平状態から下側に回動させて所定の角度に傾斜させるためのチューブ回動作用の２つの機能を有するガイドであり、その構造は、流体圧シリンダーまたはモータ駆動にて一定ストローク往復動する可動台に吊設された円筒状の外筒に、一端にシリンダー駆動のクランプ治具を有する円筒体がモータ駆動にて回転可能に内嵌支持されており、シリンダー駆動のクランプ治具としては、前記円筒体の先端側の側面の一部を本体と切離してチューブ押圧部材とし、この押圧部材を本体に対し連結ピン等を介して上下動可能に接続するとともに、当該押圧部材に取付けたシリンダーにて該円筒体内のフィン付きチューブをクランプする機構を用いることができる。

図１はこの発明の一実施例装置を一部破断して示す概略側面図、図２は同上装置を一部破断して示す概略正面図、図３は同上装置の曲げロール部および入口ガイド部を拡大して示す図で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図、図４は被加工フィン付きチューブ送りガイドを拡大して示す概略正面図、図５は同上被加工フィン付きチューブ送りガイドの概略背面図、図６〜図１２は同上装置によるフィン付き蛇行チューブの曲げ加工方法を示す概略図、図１３〜図１８は同上装置によるフィン付蛇行チューブの多段重ね曲げ加工を示す概略図、１は機台、１−１は水平架台、１−２はＬ形架台、１−３は支持板、１−４は台板、２は曲げロール、３は回動・昇降式押圧ダイ、４は昇降式チューブ受けテーブル、５は入口ガイド、６は被加工フィン付きチューブ送りガイドである。

図１において、機台１は複数本の角材で組立てられた全体が空間となしたほぼ長方形の水平架台１−１と、該水平架台１−１の上面に設置されたＬ形架台１−２とから構成され、前記水平架台１−１の上には図３に示すごとくほぼ中央部に曲げロール２および回動・昇降式押圧ダイ３を設けるためのほぼ凹形の窓１−４ａと入口ガイド５を設置するための矩形溝１−４ｂを有する台板１−４が水平に固着され、該台板１−４の下方に昇降式チューブ受けテーブル４が設置され、前記Ｌ形架台１−２と台板１−４に曲げロール２、回動・昇降式押圧ダイ３、入口ガイド５および被加工フィン付きチューブ送りガイド６が取付けられている。

曲げロール２は左右一対の鼓形ロール２−１、２−２で構成され、それぞれＬ形架台１−２の正面上部に固定された回動・昇降式押圧ダイ３のロータリーアクチュエータ３−１、３−２の各回転軸３−３、３−４の下端に、前記台板１−４の上面に固着されたブラケット２−３を介してロール上面が台板１−４の下面とほぼ面一になるように同軸線上に取付けられている。なお、図１に示す回動・昇降式押圧ダイ３は、一方の鼓形ロール２−１の駆動機構のみ示し、他方の鼓形ロール２−１の駆動機構は省略している。

回動・昇降式押圧ダイ３は、前記ロータリーアクチュエータ３−１、３−２と、該ロータリーアクチュエータ３−１、３−２に接続された相平行する回転軸３−３、３−４、該回転軸３−３、３−４に水平に突設したアーム３−５、３−６に垂設したシリンダー３−７、３−８の支持ロッド３−７ａ、３−８ａの下端に取付けられて当該シリンダーにて昇降可能に設けた押圧ダイ３−９、３−１０とから構成され、ロータリーアクチュエータ３−１、３−２にて押圧ダイ３−９、３−１０が各回転軸３−３、３−４を支点にしてそれぞれ、前記台板１−４に設けた凹形窓１−４ａ内を回動する仕組みとなしている。この回動・昇降式押圧ダイ３の各押圧ダイ３−９、３−１０は、通常はそれぞれのシリンダー３−７、３−８にて曲げロール２の上側に位置し、曲げ加工動作開始時にはシリンダー３−７、３−８にて所定の位置まで下降し、曲げ加工動作開始と同時にロータリーアクチュエータ３−１、３−２にて凹形窓１−４ａ内を回動してＵ字形曲げ加工動作に入るようになっている。

前記押圧ダイ３−９、３−１０の回動ストロークは、図示しないコントローラーにて設定されてロータリーアクチュエータ３−１、３−２を制御し、被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げる際は、各押圧ダイ３−９、３−１０がシリンダー３−７、３−８にて所定の位置まで下降し、被加工フィン付きチューブを押圧しながら曲げロール２の外周に沿って回動し、該チューブをＵ字形に折り曲げて所定の位置で停止すると同時に、シリンダー３−７、３−８にて上昇して曲げロール２より上側に位置する仕組みとなっている。

昇降式チューブ受けテーブル４は、水平板部４−１と垂直板部４−２を有する断面Ｌ字形をなしており、位置的には前記曲げロール２および回動・昇降式押圧ダイ３のほぼ真下当りに位置し、曲げロール２の位置より背面側の水平架台下部に横設したＬ形架台４−３にモータ駆動の回転ねじ軸４−５を介して昇降可能となしたもので、その構造は前記Ｌ形架台４−３に中央部に設置した可逆モータ４−４の駆動軸に同期して連結された回転ねじ軸４−５の上端部に当該ねじ軸に螺合する筒状ナット４−６を介して前記チューブ受けテーブル４の垂直板部４−２が取付けられ、可逆モータ４−４の駆動による回転ねじ軸４−５の正転、逆転により昇降式チューブ受けテーブル４が所定ストローク昇降する機構となしている。すなわち、この昇降式チューブ受けテーブル４は、前記曲げロール２および回動・昇降式押圧ダイ３にてＵ字形に曲げ加工されたフィン付き蛇行チューブを当該テーブルの水平板部４−１で受け、順次折り重ねていく際の重ね段の間隔（立上り部の長さ）および重ね段数に応じて上下方向のストロークおよびテーブル高さがサーボ制御される仕組みとなしている。

曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２の入側の台板１−４の矩形溝１−４ｂの部分に該ロールと同一水平面上に配設された被加工フィン付きチューブの入口ガイド５は、管軸線上に円孔５−１を有する筒体からなり、該筒体の後端部を一部切欠いて形成した凹部５−２の部分に、前記Ｌ形架台１−２に固着された支持板１−３に固設された流体圧シリンダー５−３と、該シリンダーにて上下動するチューブ押圧部材５−４とからなるクランプ治具５−５を有している。すなわち、このクランプ治具は、被加工フィン付きチューブのＵ字形曲げ加工時には該チューブがクランプされ、一定長さ送り時には該チューブが解放される仕組みとなっている。

前記入口ガイド５の後方に位置する被加工フィン付きチューブ送りガイド６は、前記支持板１−３にモータ駆動による回転ねじ軸により管軸線方向に一定ストローク往復動する可動台６−１と、この可動台に吊設された円筒状の外筒６−３、この外筒に円周方向に回動可能に内嵌支持された円筒体６−４、この円筒体の先端側に設けたクランプ治具６−５および円筒体６−４の後部側に配設した円筒体回動装置６−６とから構成されている（図１参照）。

上記可動台６−１は、管軸線方向に敷設したレール６−７に連結筒体６−１ａを介して移動自在に凹凸嵌合され、前記支持板１−３の後端部に設置した可逆モータ６−２の駆動軸に管軸線方向に連結された回転ねじ軸６−１ｂに当該ねじ軸に螺合する前記連結筒体６−１ａを介して取付けられ、可逆モータ６−２の駆動による回転ねじ軸６−１ｂの正転、逆転により当該可動台６−１が所定ストローク往復動する機構となしている。

また、前記円筒体６−４の先端側に設けたクランプ治具６−５は、該円筒体の先端側の側面の一部を本体と切離してチューブ押圧部材６−８とし、この押圧部材を本体に対し連結ピン６−９を介して管軸線と直角方向に移動可能に接続するとともに、当該押圧部材６−８に取付けた流体圧シリンダー６−１０にて該円筒体内のフィン付きチューブをクランプする機構となっている。

さらに、前記円筒体６−４の後部側に配設した円筒体回動装置６−６は、可動台６−１の端部に管軸線方向に取付けた回動用モータ６−１１により、当該モータの駆動軸に取付けたギヤＧ１と円筒体６−４の後端部に取付けたギヤＧ２を介して当該円筒体を円周方向に所定の角度回動させる機構となっている。

すなわち、被加工フィン付きチューブ送りガイド６は、左右一対の曲げロール２と回動・昇降式押圧ダイ３にて被加工フィン付きチューブを交互にＵ字形に曲げ加工する際に、該チューブを一定長さ間欠送りする働きと、１段分のスネーク曲げが終了する毎にフィン付き蛇行チューブ全体を水平状態から下側に所定の角度に傾斜させるためのチューブ回動作用の２つの機能を有している。

次に、上記構成のフィン付き蛇行チューブ多段重ね曲げ加工装置の曲げ加工動作について説明する。
まず、被加工フィン付きチューブＷを送りガイド６および入口ガイド５を貫通して左右一対の曲げロール２間に通し、該曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２より所定の長さ突出させる。この時、鼓形ロール２−１、２−２の回転軸３−３、３−４に突設したアーム３−５、３−６に取付けられたシリンダー３−７、３−８の支持ロッド３−７ａ、３−８ａに取付けられている押圧ダイ３−９、３−１０は、それぞれ曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２より上側にかつ入口ガイド５と反対側に待機している（図６参照）。

被加工フィン付きチューブＷのスネーク曲げ動作に入る場合は、入口ガイド５のクランプ治具５−５は閉じて被加工フィン付きチューブＷを挟持し、送りガイド６のクランプ治具６−５は開いた状態にある。この状態で装置を起動させると、昇降式チューブ受けテーブル４が上昇して台板１−４との間に被加工フィン付きチューブＷを軽く挟み、この状態で回動・昇降式押圧ダイ３の一方の押圧ダイ３−９がシリンダー３−７により被加工フィン付きチューブＷの側面位置まで下降位置すると同時に、この側のロータリーアクチュエータ３−１にて被加工フィン付きチューブを押圧しながら曲げロール２の鼓形ロール２−２の外周に沿って凹形窓１−４ａ内を回動し、台板１−４の下面（裏面）に当該チューブを摺接させながらＵ字形に折り曲げて停止し、この位置で押圧ダイ３−９がシリンダー３−７にて上昇して曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２より上側に待機する（図７参照）。前記曲げ加工は、昇降式チューブ受けテーブル４と台板１−４の間に被加工フィン付きチューブＷを軽く挟んだ状態で行われるので、曲げ加工時に発生するひねりは抑制される。

次に、入口ガイド５のクランプ治具５−５が開き被加工フィン付きチューブＷを解放すると同時に、チューブ送りガイド６のクランプ治具６−５が閉じて当該ガイドの可動台６−１が可逆モータ６−２により一定ストローク前進し被加工フィン付きチューブＷを一定長さ送る（図８参照）。

被加工フィン付きチューブＷが一定長さ送られると、入口ガイド５のクランプ治具５−５が閉じて該チューブをクランプすると同時に、今度は他方の回動・昇降式押圧ダイ３の押圧ダイ３−１０が前記と同様、シリンダー３−８により被加工フィン付きチューブＷの側面位置まで下降位置すると同時に、この側のロータリーアクチュエータ３−２にて被加工フィン付きチューブを押圧しながら曲げロール２の鼓形ロール２−１の外周に沿って回動し当該チューブをＵ字形に折り曲げて停止し、この位置で押圧ダイ３−１０がシリンダー３−８にて上昇して曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２より上側に待機する（図９参照）。

一方、送りガイド６は被加工フィン付きチューブＷを定寸送り後、即座にクランプ治具６−５が開き被加工フィン付きチューブＷを解放した状態で、可逆モータ６−２が逆方向に駆動して可動台６−１が後退し元の位置に戻る。

次に、再び入口ガイド５のクランプ治具５−５が開き被加工フィン付きチューブＷを解放すると同時に、送りガイド６のクランプ治具６−５が閉じて可動台６−１が可逆モータ６−２により一定ストローク前進し被加工フィン付きチューブＷを一定長さ送る（図１０参照）。そして、入口ガイド５のクランプ治具５−５が閉じて該チューブをクランプすると同時に、一方の回動・昇降式押圧ダイ３の一方の押圧ダイ３−９が前記と同様、シリンダー３−７により被加工フィン付きチューブＷの側面位置まで下降し、この側のロータリーアクチュエータ３−１にて被加工フィン付きチューブＷを押圧しながら当該チューブをＵ字形に折り曲げられる（図１１参照）。同時に押圧ダイ３−９がシリンダー３−７により上昇して曲げロール２の上側に待機する。

続いて、送りガイド６にて被加工フィン付きチューブＷが一定長さ送られ、回動・昇降式押圧ダイ３の他方の押圧ダイ３−１０にて被加工フィン付きチューブＷがＵ字形に折り曲げられる。

以後上記と同様に、Ｕ字形曲げ→定寸送り→Ｕ字形曲げ→定寸送りと繰返されてフィン付き蛇行チューブが形成される（図１２参照）。

次に、１段分のフィン付き蛇行チューブの曲げ加工が終了すると、被加工フィン付きチューブＷを再び送りガイド６にて一定長さ送った後、前記昇降式チューブ受けテーブル４を所定ストローク下降位置させた状態で、送りガイド６の円筒体回動装置６−６にて当該円筒体６−４を円周方向に所定の角度揺動させて１段目のフィン付き蛇行チューブＷ−１を曲げロール２の鼓形ロール２−１、２−２を支点に下側に揺動させて、当該フィン付き蛇行チューブＷ−１を前記昇降式チューブ受けテーブル４の水平板部４−１で受けて所定角度に傾斜保持する（図１３参照）。

そして、この状態で再び前記と同様に回動・昇降式押圧ダイ３と曲げロール２により被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部Ｗａを上側に形成する（図１４参照）。このようにして立上り部Ｗａを形成すると、昇降式チューブ受けテーブル４を上昇させて前記１段目のフィン付き蛇行チューブＷ−１を当該テーブルの水平板部４−１で水平状態に保持した状態で、再び被加工フィン付きチューブを送りガイド６にて管軸線方向に一定長さ送った後、このチューブ送りガイド６の円筒体回動装置６−６にて当該円筒体６−４を所定角度さらに回動させて１段目のフィン付き蛇行チューブＷ−１をさらに揺動して水平状態とする（図１５参照）。その後、回動・昇降式押圧ダイ３の他方の押圧ダイ３−１０にて再び被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工する（図１６参照）。続いて、被加工フィン付きチューブＷを再び送りガイド６にて一定長さ送った後、回動・昇降式押圧ダイ３と曲げロール２にて前記と同様被加工フィン付きチューブがＵ字形に折り曲げられ２段目フィン付き蛇行チューブＷ−２の一部分が形成される（図１７参照）。そして、再び、Ｕ字形曲げ→定寸送り→Ｕ字形曲げ→定寸送りを繰返して２段目のフィン付き蛇行チューブＷ−２を形成する。この時、２段目のフィン付き蛇行チューブＷ−２は、１段目のフィン付き蛇行チューブＷ−１のほぼ真上に相重なるように形成される。

以後、前記と同様の被加工フィン付きチューブのＵ字形曲げ加工動作と、フィン付き蛇行チューブの重ね段の間隔（立上り部Ｗａの長さ）および重ね段数に応じて昇降式チューブ受けテーブル４の上下方向の移動ストロークおよび水平板部４−１の位置のサーボ制御が繰り返されることにより、フィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工することができる（図１８参照）。

このように、本発明によれば、フィン付き蛇行チューブの多段化を下方に向って曲げ、その曲げられたフィン付き蛇行チューブを下からテーブルで受けてフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工することができるので、フィン付き蛇行チューブの重ね段数が増えてもフィン付き蛇行チューブの変形や振動を防止することができ、また、Ｕ字形曲げ加工時に発生するひねりを昇降式テーブルで抑制することができ、さらにフィン付き蛇行チューブを重ねる時の揺動角度を昇降式テーブルで安定させることが可能となる等、多段重ねフィン付き蛇行チューブの加工および形状の安定化に多大な効果を奏する。

本発明のフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工技術は、フィン付き蛇行チューブを曲げロールの下方に順次折り重ねていく方式を採用したことにより、曲げ加工時に発生する捻りを抑制することができる上、フィン付き蛇行チューブの重ね段数が増えてもフィン付き蛇行チューブを吊す吊具等を必要とすることなくフィン付き蛇行チューブの変形や振動を防止して曲げ加工動作を安定させることができるので、常に安定した形状の多段重ね曲げ加工が可能となるという点で優れている。また、本発明のフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工技術は、フィン付き蛇行チューブに限らず、フィンのない通常の蛇行チューブの多段重ね曲げ加工にも応用できる。

この発明の一実施例装置を一部破断して示す概略側面図である。同上装置を一部破断して示す概略正面図である。同上装置の曲げロール部および入口ガイド部を拡大して示す図で、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。同上装置の被加工フィン付きチューブ送りガイドを拡大して示す概略正面図である。同上の被加工フィン付きチューブ送りガイドの概略背面図である。図１に示す装置に被加工フィン付きチューブをセットした状態を装置下側から見た状態を示す概略図である。図６に示す状態から被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工した状を示す概略図である。図７に示す状態で被加工フィン付きチューブを定寸送りした状態を示す概略図である。図８に示す状態から被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工した状態を示す概略図である。図９に示す状態から被加工フィン付きチューブを定寸送りした状態を示す概略図である。図１０に示す状態から被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工した状態を示す概略図である。１段分のフィン付き蛇行チューブの曲げ加工が終了した状態を示す概略図である。１段目のフィン付き蛇行チューブを図１２の状態から下側に回動させて所定の角度に傾斜保持した状態を示す概略正面図である。２段目に連続する立上り部を曲げ加工した状態を示す概略正面図である。被加工フィン付きチューブをさらに回動して水平とした状態を示す概略正面図である。２段目のフィン付き蛇行チューブをＵ字形に曲げ加工した状態を示す概略正面図である。図１６に示す状態から被加工フィン付きチューブを次のＵ字形曲げ加工した状態を示す概略正面図である。フィン付き蛇行チューブを２段に重ねた状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１機台
１−１水平架台
１−２Ｌ形架台
１−３支持板
１−４台板
２曲げロール
３回動・昇降式押圧ダイ
４昇降式チューブ受けテーブル
５入口ガイド
６被加工フィン付きチューブ送りガイド
Ｗ被加工フィン付きチューブ
Ｗ−１１段目のフィン付き蛇行チューブ
Ｗ−２２段目のフィン付き蛇行チューブ
Ｗａ立上り部

Claims

被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、かつその蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブと相重なるように連続して被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、以後同様にしてフィン付き蛇行チューブを連続して多段に重ね曲げ加工する方法において、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを上下動可能なテーブルの同一水平面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工してフィン付き蛇行チューブを形成し、１段分のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時、被加工フィン付きチューブを管軸線方向に一定長さ送った後、前記上下動可能なテーブルを下降させて１段目のフィン付き蛇行チューブを前記曲げロール部を支点に下方に回動させて傾斜保持した状態で前記回動・昇降式押圧ダイにて被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を下側に形成し、次いで前記テーブルを上昇させて前記１段目のフィン付き蛇行管を当該テーブル上面で水平状態に保持した状態で、再び被加工フィン付きチューブを管軸線方向に所定長さ間欠送りしながら、当該フィン付きチューブを前記テーブル面上で左右一対の曲げロールに沿って回動・昇降式押圧ダイにて交互にＵ字形に曲げ加工して２段目のフィン付き蛇行チューブを前記１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真上に相重なるように形成し、以後前記と同様の動作を繰返してフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工することを特徴とするフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工方法。
被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、かつその蛇行状に折曲げたフィン付き蛇行チューブと相重なるように連続して被加工フィン付きチューブを蛇行状に折曲げ、以後同様にしてフィン付き蛇行チューブを連続して多段に重ね曲げ加工する装置において、同一水平面上に垂直に配置した左右一対の曲げロールと、該曲げロールと同一回転軸に一定角度回動可能に取付けられたアームに昇降可能に立設された一対の回動・昇降式押圧ダイと、前記曲げロールの真下に配置された昇降式チューブ受けテーブルと、前記曲げロールの入側に該ロールと同一水平面上に配設され、かつ該ロール間と同一軸線上に配設され、被加工フィン付きチューブを一定ストローク前後動させる被加工フィン付きチューブ送りガイドとから構成され、前記送りガイドを貫通して曲げロールに通した直線状の被加工フィン付きチューブを前記送りガイドにより管軸線方向に一定長さ間欠的に送りながら、前記回動・昇降式押圧ダイにより該チューブを交互にＵ字形に曲げ加工してフィン付き蛇行チューブを形成し、１段目のフィン付き蛇行チューブ曲げ加工終了時に前記チューブ受けテーブルを所定の高さ位置に下降させて該フィン付き蛇行チューブを下方に回動させて傾斜保持した状態で、被加工フィン付きチューブをＵ字形に曲げ加工して２段目に連続する立上り部を下側に形成した後、前記チューブ受けテーブルを所定の高さ位置に上昇させて再び被加工フィン付きチューブを一定長さ間欠送りしながら２段目のフィン付き蛇行チューブを１段目のフィン付き蛇行チューブのほぼ真上に相重なるように形成し、以後前記と同様の動作を繰返して前記チューブ受けテーブル上にフィン付き蛇行チューブを連続して多段に曲げ加工する方式となしたことを特徴とするフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工装置。
前記曲げロールは、機台に垂直に並設した２本の回転軸の下端にそれぞれ別々に取着され、前記回動・昇降式押圧ダイは、前記２本の回転軸に別々に取付けられた垂直シリンダーにそれぞれ上下動可能に垂直に接続された支持ロッドの下端に取着された構成となすことを特徴とする請求項２記載のフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工装置。
前記昇降式チューブ受けテーブルは、機台に設置したモータまたは流体圧シリンダーを駆動源とする昇降機構にて上下動可能に水平に支持され、曲げ加工時の上下方向のストロークおよびテーブル高さをサーボ制御する仕組みとなしていることを特徴とする請求項２または３記載のフィン付き蛇行チューブの多段重ね曲げ加工装置。