JP2014200795A - Fin height correction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に用いられるコルゲートフィンの製造に関し、特に、コルゲートフィンのフィン高さを所望の寸法に矯正(リストライク)する技術に関する。 The present invention relates to the manufacture of corrugated fins used in heat exchangers, and more particularly to a technique for correcting (restoring) the fin height of corrugated fins to a desired dimension.
自動車のラジエータ、ヒータコア等に用いられる熱交換器においては、熱媒体が流れるチューブの間にコルゲートフィンを配置することで、熱交換器の放熱性を向上させている。 In heat exchangers used for automobile radiators, heater cores, and the like, heat dissipation of the heat exchanger is improved by arranging corrugated fins between tubes through which a heat medium flows.
コルゲートフィンの製造には、長尺部材を波形に成形する成形装置、成形されたコルゲートフィンを下流に送る送り装置、及び、コルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置が用いられる。 For manufacturing the corrugated fins, a forming device for forming the long member into a corrugated shape, a feeding device for feeding the formed corrugated fins downstream, and a fin height correcting device for correcting the fin height of the corrugated fins are used.
特許文献1では、一対のコルゲートカッターの間に長尺部材を通すことで長尺部材をルーバー付きのコルゲートフィンに成形し、フィン形状に対応する歯を外周に有する一対の送りロールの間を通すことでコルゲートフィンを下流に送っている。 In Patent Literature 1, a long member is formed into a corrugated fin with a louver by passing a long member between a pair of corrugated cutters, and is passed between a pair of feed rolls having teeth corresponding to the fin shape on the outer periphery. The corrugated fins are sent downstream.
そして、一対の送りロールの噛み合い部出口側に近接配置される一対の矯正部材(はねだし部材)によって一対の送りロールからコルゲートフィンを離間させ、さらに、一対の矯正部材の間に形成されるリストライク隙間にコルゲートフィンを通すことによってコルゲートフィンのフィン高さを矯正(リストライク)している。 Then, the corrugated fins are separated from the pair of feeding rolls by a pair of correction members (splashing members) arranged close to the engagement portion outlet side of the pair of feeding rolls, and further formed between the pair of correction members. The height of the corrugated fin is corrected (restricted) by passing the corrugated fin through the clearance gap.
フィン高さが適切に矯正されるようにするためには、リストライク隙間を調整する必要があり、従来は、一対の矯正部材部材の間にシムを挟む構成とし、該シムを交換することによって、リストライク隙間の調整が行われていた。 In order to properly correct the fin height, it is necessary to adjust the wrist-like gap. Conventionally, the shim is configured to be sandwiched between a pair of correction member members, and the shim is exchanged. The wrist-like gap was adjusted.
しかしながら、このような調整方法では、調整に時間を要するので、一台の装置でフィン高さの異なるコルゲートフィンを製造する場合は、作業者の負担が大きく、また、生産性が低下する原因となっていた。 However, in such an adjustment method, since adjustment takes time, when manufacturing corrugated fins having different fin heights with a single device, the burden on the operator is large, and productivity is reduced. It was.
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、コルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置において、リストライク隙間の調整を容易にし、作業者の負担軽減と生産性向上を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of such technical problems. In the fin height correction device for correcting the fin height of the corrugated fin, the adjustment of the wrist-like gap is facilitated, and the burden on the worker is reduced and the production is performed. The purpose is to improve the performance.
本発明のある態様によれば、熱交換器用のコルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置であって、間にリストライク隙間が形成されるように間隔を空けて配置され、前記リストライク隙間を通過する前記コルゲートフィンのフィンに接触することでフィン高さを矯正する一対の矯正部材と、前記リストライク隙間の大きさを調整する隙間調整用サーボモータと、前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記リストライク隙間の大きさを保持する隙間保持用ブレーキと、前記隙間調整用サーボモータによって前記リストライク隙間を調整し、調整後、前記隙間保持用ブレーキによって前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記隙間調整用サーボモータへの通電を停止するコントローラと、を備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置が提供される。 According to an aspect of the present invention, there is provided a fin height correction device for correcting the fin height of a corrugated fin for a heat exchanger, the device being arranged at an interval so as to form a wrist-like gap therebetween, A pair of correction members that correct the fin height by contacting the fins of the corrugated fins passing through the wrist-like gap, a gap adjusting servo motor that adjusts the size of the wrist-like gap, and the gap adjusting servo A brake is applied to the motor to maintain the size of the wrist-like clearance, and the wrist-like clearance is adjusted by the servo motor for adjusting the clearance, and after the adjustment, the clearance adjustment is performed by the clearance-holding brake. And a controller that applies a brake to the servomotor for stopping the power supply to the servomotor for adjusting the gap. Fin height correction device characterized the door is provided.
上記態様によれば、リストライク隙間の調整は隙間調整用サーボモータによって行われるので、シムを交換する従来の調整方法と比較して容易である。これにより、作業者の負担を減らし、また、短時間で調整が可能なので生産効率を向上させることができる。 According to the above aspect, the adjustment of the wrist-like gap is performed by the gap adjustment servo motor, so that it is easier as compared with the conventional adjustment method in which the shim is replaced. As a result, the burden on the operator can be reduced and adjustment can be made in a short time, so that the production efficiency can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態に係るフィン高さ矯正装置100の全体構成を示している。また、図2は、図1のII−II断面を示している。
FIG. 1 shows the overall configuration of a fin
フィン高さ矯正装置100は、上側矯正部材1、下側矯正部材2、隙間調整用サーボモータ3、隙間保持用ブレーキ4、位置合わせ用サーボモータ5、位置保持用ブレーキ6、サブフレーム7、メインフレーム8、台座9、フィン高さセンサ10及びコントローラ11を備える。
The fin
上側矯正部材1及び下側矯正部材2は、コルゲートフィン12を送る一対の送りロール13、14(図2)からコルゲートフィン12を離間させ、コルゲートフィン12のフィン高さを所望の高さに矯正する部材である。上側矯正部材1はサブフレーム7に固定され、下側矯正部材2はメインフレーム8に固定されている。
The upper correction member 1 and the
上側矯正部材1及び下側矯正部材2にはそれぞれ、図3に示すように、一対の送りロール13、14の歯底円に沿った端面を有し、一対の送りロール13、14の噛み合い部出口側に近接して配置されるプレート状のフィンリムーバ1r、2rが、ボルトで固定されている。フィンリムーバ1r、2rは、一対の送りロール13、14の噛み合い部出口側に配置され、一対の送りロール13、14の間を通過するコルゲートフィン12に接触し、一対の送りロール13、14からコルゲートフィン12を確実に離間させる。
As shown in FIG. 3, each of the upper correction member 1 and the
一対の送りロール13、14から離間したコルゲートフィン12を、上側矯正部材1と下側矯正部材2との間に形成されるリストライク隙間15に通すと、所望の高さよりも高いフィンが上側矯正部材1又は下側矯正部材2に接触して再成形され、フィン高さが所望の高さに矯正(リストライク)される。
When the
上側矯正部材1及び下側矯正部材2はそれぞれ複数設けられ、これによってリストライク隙間15が図1の右方方向に複数並列に形成される。
A plurality of upper correction members 1 and a plurality of
隙間調整用サーボモータ3は、リストライク隙間15を調整するためのサーボモータであり、メインフレーム8に固定されている。
The gap adjusting
隙間調整用サーボモータ3には、送りネジ31が連結されており、送りネジ31にはスライドナット32が螺合している。また、スライドナット32にはサブフレーム7が固定されている。
A
隙間調整用サーボモータ3によって送りネジ31を回転すると、スライドナット32及びサブフレーム7が変位し、サブフレーム7に固定された上側矯正部材1が下側矯正部材2に対して変位し、これによって、リストライク隙間15が調整される。
When the
隙間保持用ブレーキ4は、図4Aに示すように、フランジ部41と、フランジ部41に板バネ42を介して連結された摩擦材43及び鉄などの磁性体44と、メインフレーム8に固定された電磁コイル45とで構成される。フランジ部41は、送りネジ31のキー溝31gにキー41kを嵌合させた状態でボルト46によって送りネジ31に固定されており、隙間調整用サーボモータ3を駆動すると、送りネジ31と一体回転する。
As shown in FIG. 4A, the
電磁コイル45に通電されると、図4Bに示すように、磁性体44が板バネ42に対抗して電磁コイル45に引きつけられ、摩擦材43が電磁コイル側の受け部47に接触し、隙間調整用サーボモータ3にブレーキが作用する。
When the
この状態では、隙間調整用サーボモータ3への通電を停止しても隙間調整用サーボモータ3は変位せず、上側矯正部材1が変位しない。すなわち、リストライク隙間15の大きさが保持される。
In this state, even if the energization to the
また、図1に戻り、位置合わせ用サーボモータ5は、上側矯正部材1及び下側矯正部材2の全体を同一方向に変位させて、リストライク隙間15の中心とコルゲートフィン12の中心とを整列させるためのサーボモータであり、台座9に固定されている。
Returning to FIG. 1, the positioning servo motor 5 displaces the entire upper correction member 1 and the
位置合わせ用サーボモータ5には、送りネジ51が連結されており、送りネジ51にはスライドナット52が螺合している。また、スライドナット52にはメインフレーム8が固定されている。
A
位置合わせ用サーボモータ5によって送りネジ51を回転すると、スライドナット52及びメインフレーム8が変位し、上側矯正部材1及び下側矯正部材2の全体が同一方向に変位する。
When the
位置保持用ブレーキ6は、位置合わせ用サーボモータ5にブレーキを作用させ、上側矯正部材1及び下側矯正部材2の全体の位置を保持するブレーキである。位置保持用ブレーキ6の構造は、図4A、図4Bに示した隙間保持用ブレーキ4の構造と同じなので、ここでは説明を省略する。
The position holding brake 6 is a brake that applies the brake to the positioning servo motor 5 and holds the entire positions of the upper correction member 1 and the
フィン高さセンサ10は、フィン高さ矯正装置100の出口側に設置され、矯正後のフィン高さを計測するセンサである。フィン高さセンサ10の計測値はコントローラ11に出力される。
The
コントローラ11は、隙間調整用サーボモータ3、隙間保持用ブレーキ4、位置合わせ用サーボモータ5及び位置保持用ブレーキ6を制御するためのコントローラであり、CPU、記憶装置(RAM、ROM等)、入出力インターフェース等で構成される。
The
図5は、コントローラ11の制御内容を示したフローチャートである。これを参照しながらリストライク隙間15が調整される手順について説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the control contents of the
S1では、コントローラ11は、リストライク隙間15の目標値を設定する。目標値は、フィン高さセンサ10によって計測されるフィン高さと所望のフィン高さ(設計値)との差に基づき、当該差がゼロになるように前回値を修正することによって自動的に設定される。目標値の初期値は、製造されるコルゲートフィン12の種類(熱交換器の種類)に応じて、コントローラ11の記憶装置に格納されている複数の値の中から適切な値を選択することによって自動的に設定される。
In S <b> 1, the
S2では、コントローラ11は、目標値に基づき隙間調整用サーボモータ3の目標位置を演算する。隙間調整用サーボモータ3の位置とリストライク隙間15の大きさとの間には一義的な関係があるので、リストライク隙間15の目標値が決まれば、当該関係に基づき隙間調整用サーボモータ3の目標位置を容易に演算することができる。
In S2, the
S3では、コントローラ11は、隙間調整用サーボモータ3の位置がS2で演算した目標位置になるように隙間調整用サーボモータ3の位置をフィードバック制御する。
In S3, the
S4では、コントローラ11は、隙間保持用ブレーキ4の電磁コイル45に通電し、隙間調整用サーボモータ3にブレーキを作用させる。
In S <b> 4, the
S5では、コントローラ11は、隙間調整用サーボモータ3への通電を停止する。
In S <b> 5, the
隙間調整用サーボモータ3を通電状態にしたままにしておくと、所望のフィン高さを超えるフィンによって上側矯正部材1が押される度に、フィードバック制御によって隙間調整用サーボモータ3が逐次駆動されてリストライク隙間15の大きさが変動し、フィン高さの精度低下を招く。S4、S5の処理は、これを防止するためである。
If the
S6では、コントローラ11は、フィン高さ方向のリストライク隙間15の中心とコルゲートフィン12の中心とが整列する位置合わせ用サーボモータ5の目標位置を演算する。S3で隙間調整用サーボモータ3を駆動する前の状態でリストライク隙間15の中心とコルゲートフィン12の中心とが整列していたのであれば、位置合わせ用サーボモータ5の目標位置は、その時点の位置合わせ用サーボモータ5の位置にS3での隙間調整用サーボモータ3の駆動量の半分を加えた位置である。
In S <b> 6, the
S7では、コントローラ11は、位置合わせ用サーボモータ5の位置がS6で演算した目標位置になるように位置合わせ用サーボモータ5の位置をフィードバック制御する。
In S7, the
S8では、コントローラ11は、位置保持用ブレーキ6の電磁コイルに通電して、位置合わせ用サーボモータ5にブレーキを作用させる。
In S <b> 8, the
S9では、コントローラ11は、位置合わせ用サーボモータ5への通電を停止する。
In S <b> 9, the
位置合わせ用サーボモータ5を通電状態にしたままにしておくと、所望のフィン高さを超えるフィンによって上側矯正部材1又は下側矯正部材2が押される度に、フィードバック制御によって位置合わせ用サーボモータ5が逐次駆動されてリストライク隙間15の中心とコルゲートフィン12の中心との位置関係が変動し、フィン高さの精度低下を招く。S8、S9の処理は、これを防止するためである。
If the servo motor 5 for alignment is left in an energized state, the servo motor for alignment by feedback control every time the upper correction member 1 or the
以上の手順によってリストライク隙間15が調整される。
The wrist-
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。 Then, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態では、リストライク隙間15の調整は隙間調整用サーボモータ3及び位置合わせ用サーボモータ5によって行われるので、シムを交換する従来の調整方法と比較して容易である。これにより、作業者の負担を減らし、また、短時間で調整が可能なので生産効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the adjustment of the wrist-
また、リストライク隙間15が調整された後は、隙間調整用サーボモータ3及び位置合わせ用サーボモータ5への通電を停止し、隙間保持用ブレーキ4及び位置保持用ブレーキ6を利用してリストライク隙間15の大きさ及び位置が保持されるようにした。これにより、隙間調整用サーボモータ3及び位置合わせ用サーボモータ5のフィードバック制御が原因でリストライク隙間15の大きさ又は位置が変動し、これがフィン高さの精度に影響を及ぼすのを防止することができる。
After the wrist-
また、矯正後のフィン高さをフィン高さセンサ10によって計測し、計測された矯正後のフィン高さと所望のフィン高さとの差に基づき、該差がゼロになるようにリストライク隙間15の目標値を設定し、リストライク隙間15を調整するようにした。これにより、所望のフィン高さを高精度で実現することができる。
In addition, the fin height after correction is measured by the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely a part of an application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. is not.
例えば、上記実施形態では、隙間調整用サーボモータ3は上側矯正部材1のみを変位させる構成であるが、例えば、ネジの螺旋方向が逆の一対の送りネジを隙間調整用サーボモータ3で回転するように構成し、一方の送りネジによって上側矯正部材1を変位させ、他方の送りネジによって下側矯正部材2を上側矯正部材1とは逆の方向に変位させるように構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the gap adjusting
1 上側矯正部材
2 下側矯正部材
3 隙間調整用サーボモータ
4 隙間保持用ブレーキ
5 位置合わせ用サーボモータ
6 位置保持用ブレーキ
10 フィン高さセンサ
11 コントローラ
12 コルゲートフィン
15 リストライク隙間
41 フランジ部(隙間調整用サーボモータによって回転する部位)
43 摩擦材
45 電磁コイル(電磁手段)
47 受け部(隙間調整用サーボモータによって回転しない部位)
100 フィン高さ矯正装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
43
47 Receiving part (part which is not rotated by the servo motor for gap adjustment)
100 Fin height correction device
Claims (9)
間にリストライク隙間が形成されるように間隔を空けて配置され、前記リストライク隙間を通過する前記コルゲートフィンのフィンに接触することでフィン高さを矯正する一対の矯正部材と、
前記リストライク隙間の大きさを調整する隙間調整用サーボモータと、
前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記リストライク隙間の大きさを保持する隙間保持用ブレーキと、
前記隙間調整用サーボモータによって前記リストライク隙間を調整し、調整後、前記隙間保持用ブレーキによって前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記隙間調整用サーボモータへの通電を停止するコントローラと、
を備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 A fin height correction device for correcting the fin height of a corrugated fin for a heat exchanger,
A pair of correction members that are arranged at intervals so as to form a wrist-like gap therebetween, and correct the fin height by contacting the fins of the corrugated fins that pass through the wrist-like gap;
A gap adjusting servo motor for adjusting the size of the wrist-like gap;
A brake for holding the gap for adjusting the wrist-like gap by applying a brake to the servo motor for gap adjustment;
A controller that adjusts the wrist-like gap by the gap adjustment servo motor, and after the adjustment, causes the brake to act on the gap adjustment servo motor by the gap holding brake, and stops energization of the gap adjustment servo motor; ,
A fin height straightening device comprising:
前記隙間調整用サーボモータは、前記一対の矯正部材の一方を前記一対の矯正部材の他方に対して変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus of Claim 1, Comprising:
The gap adjusting servo motor displaces one of the pair of correction members with respect to the other of the pair of correction members.
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
前記隙間調整用サーボモータは、前記一対の矯正部材をそれぞれ逆の方向に変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus of Claim 1, Comprising:
The gap adjusting servo motor displaces the pair of correction members in opposite directions,
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
前記一対の矯正部材全体を同一方向に変位させて、前記リストライク隙間の中心と前記コルゲートフィンの中心とを整列させる位置合わせ用サーボモータと、
前記位置合わせ用サーボモータに作用し、前記一対の矯正部材全体の位置を保持する位置保持用ブレーキと、
を備え、
前記コントローラは、前記位置合わせ用サーボモータによって前記一対の矯正部材全体の位置を調整し、調整後、前記位置保持用ブレーキによって前記位置合わせ用サーボモータにブレーキを作用させ、前記位置合わせサーボモータへの通電を停止する、
備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus in any one of Claim 1 to 3,
An alignment servomotor that displaces the entire pair of correction members in the same direction and aligns the center of the wrist-like gap and the center of the corrugated fin;
A position holding brake that acts on the positioning servo motor and holds the position of the entire pair of correction members;
With
The controller adjusts the position of the pair of correction members as a whole by the alignment servo motor, and after adjustment, causes the brake to act on the alignment servo motor by the position holding brake. Stop energizing the
A fin height correcting device characterized by comprising the fin height correcting device.
前記隙間保持用ブレーキは、前記隙間調整用サーボモータによって回転する部位に設けられた摩擦材を前記隙間調整用サーボモータによって回転しない部位に接触させるブレーキである、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus in any one of Claim 1 to 4,
The gap holding brake is a brake that makes a friction material provided at a part rotated by the gap adjusting servomotor contact a part not rotated by the gap adjusting servomotor.
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
前記隙間保持用ブレーキは、電磁手段によって前記摩擦材を変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 The fin height correcting device according to claim 5,
The gap holding brake displaces the friction material by electromagnetic means.
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
前記位置保持用ブレーキは、前記位置合わせ用サーボモータによって回転する部位に設けられた摩擦材を前記位置合わせ用サーボモータによって回転しない部位に接触させるブレーキである、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus in any one of Claim 1 to 6,
The position holding brake is a brake that causes a friction material provided in a portion rotated by the positioning servo motor to contact a portion not rotated by the positioning servo motor.
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
前記位置保持用ブレーキは、電磁手段によって前記摩擦材を変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus of Claim 7, Comprising:
The position holding brake displaces the friction material by electromagnetic means;
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
矯正後のフィン高さを計測するフィン高さセンサを備え、
前記コントローラは、計測された矯正後のフィン高さと所望のフィン高さとの差に基づき前記リストライク隙間を調整する、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。 It is a fin height correction apparatus in any one of Claim 1 to 8,
It has a fin height sensor that measures the fin height after correction,
The controller adjusts the wrist-like gap based on a difference between the measured fin height after correction and a desired fin height.
The fin height correction apparatus characterized by the above-mentioned.
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Cited By (2)
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CN104624851A (en) * | 2014-12-03 | 2015-05-20 | 芜湖恒美电热器具有限公司 | Heating core roller press |
CN106475443A (en) * | 2016-09-20 | 2017-03-08 | 西安交通大学 | A kind of precision corrector of aircraft engine casing |
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