JP5445876B2 - 扁平チューブ用フィンの製造装置 - Google Patents
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Description
かかる熱交換器用フィンは、図5に示す熱交換器用フィンの製造装置によって製造される。
熱交換器用フィンの製造装置には、アルミニウム等の金属製の薄板10がコイル状に巻かれたアンコイラー12が設けられている。アンコイラー12からピンチロール14を経て引き出された薄板10は、オイル付与装置16に挿入され、加工用オイルをその表面に付着され、プレス装置18内に設けられた金型装置20に供給される。
しかしながら現在、多穴の扁平チューブを用いた熱交換器が開発されてきている。この扁平チューブを用いた熱交換器用フィン(以下、扁平チューブ用フィンと称する場合がある)を図6(a)、(b)に示す。
切り欠き部34は、フィン31の幅方向の一方側からのみ形成されている。したがって、切り欠き部34と切り欠き部34との間の複数の板状部36は、長手方向に沿って伸びる連結部38によって連結されている。
このため、プレス装置とカットオフ装置との間では、カットオフ装置による1回の送り長さよりも長い長さを一時的に溜めるため、製品幅の金属帯状体を下方にたるませておくことが検討されている。
この構成を採用することによって、たるませた製品幅の金属帯状体の下面が支持部で支持され、製品幅の金属帯状体が変形してしまうことを防止することができる。
この構成によれば、列間スリット装置からの製品幅の金属帯状体が送り出される速度と、カットオフ装置で製品幅の金属帯状体の引き込み速度との関係で、複数本の製品幅の金属帯状体のたるみが大きくなったり又は小さくなったりするなど、複数本の製品幅の金属帯状体の下面の位置が上下動することもあるが、この上下動に合わせて製品幅の金属帯状体の下面を支持可能となるので製品幅の金属帯状体が変形してしまうことを防止することができる。
この構成を採用することによって、複数本の製品幅の金属帯状体の搬送速度に基づき、製品幅の金属帯状体の下面の位置の上下動に合わせて製品幅の金属帯状体の下面を支持することで製品幅の金属帯状体が変形してしまうことを防止することができる。
この構成によれば、支持部は常に製品幅の金属帯状体の下面に当接するように上下動するので、製品幅の金属帯状体の変形防止を確実に行うことができる。
すなわち、切り欠き部が形成されている側の側面は強度が弱いため、なんらかの部材に接触させることが好ましくない。そこで、切り欠き部が形成されている側の側面は傾斜面の上方に位置させて何も接触させないようにし、切り欠き部が形成されていない側が重力によって当接面の傾斜を下降して側壁で支持される。このため、支持部において製品幅の金属帯状体を確実に支持すると共に、切り欠き部が形成されている側の変形を防止することができる。
アルミニウム等の未加工の金属製の薄板41は、アンコイラー40にコイル状に巻回されている。アンコイラー40から引き出された薄板41は、ループコントローラ42内に挿入され、間欠送りされる薄板41のばたつきがループコントローラ42によって抑えられる。
NCフィーダ44の下流側には、金型装置46が内部に配置されたプレス装置48が設けられている。プレス装置48において、薄板41が金型装置46によって所定の形状の金属帯状体49に形成される。
図2に示す金属帯状体49は、搬送方向Aに直交する幅方向に4つの製品が並んで形成されている。
金属帯状体49の各製品については、図6を参照して説明するが、扁平チューブ32が挿入される切り欠き部34が複数箇所に形成されており、切り欠き部34と切り欠き部34との間は、ルーバー35が形成された板状部36が形成されている。また、ルーバー35の幅方向の両端部側には、金属製の薄板が切り起こされて形成された開口部37が形成されている。1つのルーバー35に対する2つの開口部37,37のうち、一方側の開口部37は、板状部36の先端部側に形成されている。
上記の1つのルーバー35に対する2つの開口部37,37のうち、他方側の開口部37は、この連結部38上に形成されている。
このように、4つの製品を相対するように配置することによって、金型の左右の荷重バランスが良くなる。
プレス装置48内の金型装置46で形成された金属帯状体49は、プレス装置48の下流側に設けられている送り装置50によって間欠的に搬送方向に送られる。送り装置50の送りタイミングは、NCフィーダ44と連動して動作するように設けられており、安定した間欠送りを可能とする。
上刃53及び下刃54は、金属帯状体49の搬送方向に長尺に形成されており、間欠送りされる金属帯状体49を、噛み合わせた上刃53と下刃54とで切断し、搬送方向に長い帯状の製品(以下、製品幅の金属帯状体と称する場合がある)を製造する。
なお、カットオフ装置60に送り込まれる前に、複数本の製品幅の金属帯状体49は、隣り合う製品幅の金属帯状体49同士の間を所定間隔(後述するスタック装置の構造にもよるが、5〜10mm程度)あけるように配置される。また、カットオフ装置60に送り込まれる前には、複数本の製品幅の金属帯状体49は、カットオフ装置60による1回の送り長さよりも長い長さを一時的に溜めるため、下方にたるませるようにしている(図1の符号B)。
送り装置62は、水平方向に移動可能な搬送ユニット64が、所定距離移動することにより製品幅の金属帯状体49をプレス装置48側から牽引し、カットオフ装置60の下流側に押し出す。搬送ユニット64の上面には、製品幅の金属帯状体49の数だけ水平方向に並んだ複数列の送りピン65が列状に上方に突出して配置されている。送りピン65が各製品幅の金属帯状体49に形成された切り欠き部34内に下方から進入し、送りピン65が牽引することで各製品幅の金属帯状体49は移送位置まで移動する。
切断装置66は、各製品幅の金属帯状体49を所定長さに切断することにより、最終的な扁平チューブ用フィン30を作成する。切断装置66は、各製品幅の金属帯状体49の上面側に配置された上刃68と、各製品幅の金属帯状体49の下面側に配置された下刃69とを有する。
上刃68と下刃69とが型閉じすることによって、各製品幅の金属帯状体49が搬送方向に沿って所定長さに切断され、扁平チューブ用フィン30が製造される。
扁平チューブ用フィンのスタックの一例について説明する。カットオフ装置60により所定寸法に切断された扁平チューブ用フィン30は、保持状態を継続する保持装置70に保持される。保持装置70の下方には、カットオフ装置60により所定長さに切断された扁平チューブ用フィン30を積層させるためのスタック装置80が設けられている。
スタック装置80は、保持装置70により保持されている扁平チューブ用フィン30の切り欠き部34に下方から挿通させるように、上下方向に移動可能な複数本のスタックピン81と、スタックピン81に挿通された複数枚の扁平チューブ用フィン30のうち最下部の扁平チューブ用フィンの下面に当接し、スタックピン81の上下方向への移動とは別個に上下方向に移動可能なフィン受け部88とを備えている。
ループBの下端部には、各ループBを支持する複数の支持部90が設けられている。図3に支持部90の正面図を示す。
各支持部90は、各製品幅の金属帯状体49のそれぞれを支持可能となるように、各製品幅の金属帯状体49ごとに設けられている。これら各支持部90は、1つの基台91の上に配置され、基台91の上下動により同時に上下動可能である。
支持部90は、製品幅の金属帯状体49のループBの下面が当接する当接面92が形成されている。この当接面92は搬送方向に対して直交する方向(幅方向)に傾斜して形成されている。傾斜した当接面92の下方側端部には、上方に起立する側壁94が設けられている。
この側壁94に製品幅の金属帯状体49の幅方向の端縁が当接してガイドされる。なお、製品幅の金属帯状体49においては、切り欠き部34が形成されている側は強度的に弱いので、切り欠き部34が形成されている側は側壁94には当接しないように設けられている。
すなわち、支持部90の当接面92の傾斜方向は、製品幅の金属帯状体49の切り欠き部34が形成されていない側(連結部38が形成されている側)が下方となるような向きに傾斜している。
このため、図3の支持部90も、搬送方向に直交する幅方向に4つ設けられ、互いの切り欠き部34が対峙するよう、2つの支持部90の各当接面92がいわゆる拝み勾配(又は屋根勾配)となるよう配置された組が、2組設けられている。
このように、サーボモータ98の回転制御によって支持部90の上下動を精密に制御することができる。
支持部90は、常に製品幅の金属帯状体49のループBの下面を支持するように上下動可能である。上下動は上述したようにボールネジ97とサーボモータ98を有する上下動手段96によって行われる。
まず、ループBの動きについて説明する。ループBは、図4の下限位置と上限位置との間で上下動している。カットオフ装置60は、カットオフ装置60内の送り装置62によって製品幅の金属帯状体49を引き込むが、本実施形態では、カットオフ装置60の動作1サイクル3.4秒の間に1回約1000mmを引き込む。最初に下限位置にあったループBはカットオフ装置60内への引き込みにより、図4の上限位置に一度に上昇する。
したがって、プレス装置48からは間欠的にではあるが、3.4秒では約1000mm送り出される。このように、予めたるませてあるループBは、上記のように3.4秒間では一度に約1000mm引き込まれる一方で、3.4秒間の間に間欠的に約1000mm送り出されてくるので、上下動を繰り返すのである。
そして、支持部90の上下動手段96は、このようなループBの上下動に伴って支持部90が常にループBを支持できるように上下動を行っている。また、上下動手段96の動作制御は、CPU等から構成される制御部100によって実行される。
制御部100は、カットオフ装置60の送り装置62の動作開始と同時又は動作開始よりも早いタイミングで、ループBの上昇速度と同じ速度で支持部90を上昇させるように、サーボモータ98の回転数を制御する。このようにすることで、支持部90の上昇よりも早くループBが上昇してループBの下面が支持部90の当接面92から離間してしまうことを防止できる。
このためループBは上限位置から下限位置まで、間欠的に下降していく。
制御部100は、プレス装置48からの送り出しの動作開始と同時又は動作開始よりも遅いタイミングで、ループBの下降速度と同じ速度で支持部90を下降させるように、サーボモータ98の回転数を制御する。このようにすることで、支持部90の下降よりも遅くループBが下降してループBの下面が支持部90の当接面92から離間してしまうことを防止できる。
しかし、上下動手段としては、流体シリンダー等他の手段を用いてもよい。
32 扁平チューブ
34 切り欠き部
35 ルーバー
36 板状部
37 開口部
38 連結部
40 アンコイラー
41 薄板
42 ループコントローラ
44 NCフィーダ
46 金型装置
48 プレス装置
49 金属帯状体
50 送り装置
51 往復動ユニット
52 列間スリット装置
53 上刃
54 下刃
55 送りピン
60 カットオフ装置
62 送り装置
64 搬送ユニット
65 送りピン
66 切断装置
68 上刃
69 下刃
70 保持装置
71 保持体
80 スタック装置
81 スタックピン
88 フィン受け部
90 支持部
91 基台
92 当接面
94 側壁
96 上下動手段
97 ボールネジ
98 サーボモータ
100 制御部
Claims (5)
- 幅方向の一方側から他方側に向けて、熱交換用の扁平チューブを挿入させる切り欠き部が形成されてなる扁平チューブ用フィンを製造する製造装置において、
未加工の金属製の薄板に切り欠き部を形成して金属帯状体とする金型装置が設けられたプレス装置と、
切り欠き部が形成されてなる金属帯状体を所定幅に切断し、幅方向に複数本整列してなる製品幅の金属帯状体を形成する列間スリット装置と、
列間スリット装置によって形成された複数本の製品幅の金属帯状体のそれぞれを、所定長さに切断するカットオフ装置とを具備し、
前記列間スリット装置から出た複数本の製品幅の金属帯状体は、下方にたるませた状態を経てから前記カットオフ装置に進入するように設けられ、
下方にたるませた状態の複数本の製品幅の金属帯状体の下面に当接して、複数本の製品幅の金属帯状体を支持する支持部が設けられていることを特徴とする扁平チューブ用フィンの製造装置。 - 前記支持部は、下方にたるませた複数本の製品幅の金属帯状体の上下動に合わせて上下動可能であることを特徴とする請求項1記載の扁平チューブ用フィンの製造装置。
- 前記支持部は、
前記カットオフ装置における複数本の製品幅の金属帯状体の引き込み速度に同期して上昇し、
前記カットオフ装置の引き込み停止時における前記列間スリット装置からの複数本の製品幅の金属帯状体の送り出し速度に同期して下降することを特徴とする請求項2記載の扁平チューブ用フィンの製造装置。 - 前記支持部は、
上昇時において、下方にたるませた複数本の製品幅の金属帯状体の下面の上昇タイミングと同時又は早く上昇し、
下降時において、下方にたるませた複数本の製品幅の金属帯状体の下面の下降タイミングと同時又は遅く下降することにより、複数本の製品幅の金属帯状体の下面が常時当接しているように設けられていることを特徴とする請求項3記載の扁平チューブ用フィンの製造装置。 - 前記支持部は、
複数の製品幅の金属帯状体の各下面が当接する複数の当接面が設けられ、
該当接面は、製品幅の金属帯状体の切り欠き部が形成された側面が上方、切り欠き部が形成されていない側面が下方となるように傾斜して形成され、
前記当接面には、切り欠き部が形成されていない側面に当接する側壁が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4記載の扁平チューブ用フィンの製造装置。
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