JP5931139B2 - 熱交換器の製造装置 - Google Patents
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Description
図5(A)、図5(B)、図6(A)、図6(B)に、自動車用オイルクーラーに使用される熱交換器を示す。
このため、実際には、1台の製造装置で異なるサイズの熱交換器を製造することが行われることが多い。この場合には、製造装置の金型交換などの段取り替えをする必要が生じ、手間がかかってしまうという課題がある。
この構成を採用することにより、1枚の長尺なコルゲートフィンに対して搬送方向に対して幅方向にサイズの異なる複数種類の熱交換器を、1台の製造装置で製造することができる。このため、複数種類の熱交換器を製造する必要があるときであっても、金型交換などの段取り替えの必要がない。
この構成によれば、チューブが挿入される貫通穴が形成されたサイズの異なる複数種類の熱交換器を、1枚の長尺なコルゲートフィンから1台の製造装置で製造することができる。
本実施形態では、熱交換器の製造装置30は、金属製の薄板31を巻回しているアンコイラー32を備えている。アンコイラー32にコイル状に巻回されている金属製の薄板31は、フィーダー装置34によって引き出される。
第1プレス装置36は、金属製の薄板31をプレス加工によってコルゲートフィンに成形する。コルゲートフィンへの加工については、公知の加工方法を採用でき、説明を省略する。
第2プレス装置40は、送り込まれた長尺なコルゲートフィン41に、ピアス加工及びトリム加工を施して所定形状の熱交換器を形成する。なお、本発明にかかる熱交換器の製造装置としては、第2プレス装置40が該当する。
以下、第2プレス装置40の構成を詳細に説明する。
以下、搬送装置であるグリッパーフィーダの符号を42とする。グリッパーフィーダ42は、長尺なコルゲートフィン41を上下方向で挟み込む2つのクランパ45,47が設けられている。グリッパーフィーダ42内の2つのクランパのうち、搬送方向下流側には搬送方向に移動しない固定クランパ47が設けられ、搬送方向上流側には搬送方向に移動する可動クランパ45が設けられている。
図2に示す実施形態では、可動クランパ45は、上部クランパ45aが上下動可能に設けられている。下部クランパ45bは上下動せず常にコルゲートフィン41の下面に接触する状態となっている。
図2に示す実施形態では、固定クランパ47は、上部クランパ47aが上下動可能に設けられている。下部クランパ47bは上下動せず常にコルゲートフィン41の下面に接触する状態となっている。
可動クランパ45には、可動クランパ45が搬送方向に往復動することができる往復動手段が設けられている。往復動手段の一例としてサーボモータ61とボールねじ62を採用することができる。
本実施形態では、可動クランパ45の下部クランパ45bは、移動基台63の上面に配置されており、移動基台63がボールねじ62の回転運動に対して直進運動するように設けられている。ボールねじ62は、その軸線が搬送方向と同一方向となるように配置されている。ボールねじ62のいずれか一方の端部には、サーボモータ61が取り付けられており、サーボモータ61の駆動によってボールねじ62が回転する。
制御部64は、あらかじめ設定された制御プログラムに基づいてサーボモータ61の回転駆動を制御する。
第2プレス装置40では、長尺なコルゲートフィン41の幅方向に沿って2種類の熱交換器α、βを製造している。本実施形態では、搬送方向を向いて左側でサイズの大きい熱交換器αを製造し、右側にサイズの小さい熱交換器βを製造している。
熱交換器βは、ブランクサイズ(搬送方向のトリム代10mmを含めたサイズ)が90mmであり、幅方向が80mmのほぼ正方形状である。
熱交換器βも同様の形状を有しており、正方形の四隅の4か所と中心の1か所の計5か所に熱交換用チューブが挿入される平面視円形の貫通穴12が形成されている。
中央ピアス工程Aに設けられたピアスパンチ(図示せず)によって中央の1か所の貫通穴10が形成され、その後にピアス工程Bに設けられた複数のピアスパンチ(図示せず)によって四隅の4か所の貫通穴10が同時に形成される。
中央ピアス工程aに設けられたピアスパンチ(図示せず)によって中央の1か所の貫通穴12が形成され、その後にピアス工程bに設けられた複数のピアスパンチ(図示せず)によって四隅の4か所の貫通穴12が同時に形成される。
本発明の製造装置は、1枚の長尺なコルゲートフィンからサイズの異なる2種類の熱交換器を製造することを目的としている。そして、条件としては最後の切断工程の位置を一致させることである。
本実施形態では、熱交換器αのブランクサイズが110mm、熱交換器βのブランクサイズが90mmであることから、最大公約数は10mmである。
そこで、本実施形態では、制御部64は送りピッチが10mmの整数倍となるように、搬送装置42を制御する。具体的には、送りピッチが10mmの整数倍となるように、制御部64はサーボモータ61の駆動を制御する。
そこで、長尺なコルゲートフィン41が90mm送られた後、熱交換器βに対する金型が動作する。このとき、熱交換器βに対する中心位置にピアスするピアスパンチと、複数のピアスパンチが動作し、中心部分に貫通穴が未加工の箇所に対しては中心に貫通穴12が形成され、先のプレスショット1ですでに中心位置に貫通穴12が形成されている箇所に対しては、複数のピアスパンチにより熱交換器βの四隅の4か所の貫通穴12が同時に形成される。
このプレスが図4ではプレスショット2と図示されている。
そこで、プレスショット2のあと長尺なコルゲートフィン41が20mm送られた後、熱交換器αに対する金型が動作する。このとき、熱交換器αに対する中心位置にピアスするピアスパンチと、熱交換器αに対する複数のピアスパンチが動作し、中心部分に貫通穴が未加工の箇所に対しては中心に貫通穴10が形成され、先のプレスショット1ですでに中心位置に貫通穴10が形成されている箇所に対しては、複数のピアスパンチにより熱交換器αの四隅の4か所の貫通穴10が同時に形成される。
このプレスが図4ではプレスショット3と図示されている。
そこで、プレスショット3のあと長尺なコルゲートフィン41が70mm送られた後、熱交換器βに対する金型が動作する。このとき、熱交換器βに対する中心位置にピアスするピアスパンチと、複数のピアスパンチと、トリムパンチが動作し、中心部分に貫通穴が未加工の箇所に対しては中心に貫通穴12が形成され、先のプレスショット1ですでに中心位置に貫通穴12が形成されている箇所に対しては、複数のピアスパンチにより熱交換器βの四隅の4か所の貫通穴12が同時に形成され、中心位置と四隅に貫通孔12が形成されている箇所に対しては、トリムパンチにより熱交換器βの外形が形成される。
このプレスが図4ではプレスショット4と図示されている。
そこで、プレスショット4のあと長尺なコルゲートフィン41が40mm送られた後、熱交換器αに対する金型が動作する。このとき、熱交換器αに対する中心位置にピアスするピアスパンチと、複数のピアスパンチと、トリムパンチが動作し、中心部分に貫通穴が未加工の箇所に対しては中心に貫通穴10が形成され、先のプレスショット1ですでに中心位置に貫通穴10が形成されている箇所に対しては、複数のピアスパンチにより熱交換器αの四隅の4か所の貫通穴10が同時に形成され、中心位置と四隅に貫通孔10が形成されている箇所に対しては、トリムパンチにより熱交換器αの外形が形成される。
このプレスが図4ではプレスショット5と図示されている。
プレスショット19の次は、プレスショット1に戻り、熱交換器α、βに対するプレスショット1から再度開始される。
しかし、幅方向に並んで3つ以上の熱交換器を製造する場合においても、送りピッチを各熱交換器のブランクサイズの最大公約数とし、それぞれのプレスタイミングを異ならせることを実施してもよい。
12 貫通穴
30 製造装置
31 薄板
32 アンコイラー
34 フィーダー装置
36 第1プレス装置
40 第2プレス装置
41 コルゲートフィン
42 搬送装置(グリッパーフィーダ)
45 可動クランパ
45a 上部クランパ
45b 下部クランパ
47 固定クランパ
47a 上部クランパ
47b 下部クランパ
57 エアシリンダー
57a ロッド
58 エアシリンダー
58a ロッド
60 貫通穴
61 サーボモータ
63 移動基台
64 制御部
65 固定基台
66 トリムパンチ
67 トリム代部
68 切断刃
69 トリム代部
70 スタッカ
72 トリムパンチ
74 切断刃
A 中央ピアス工程
a 中央ピアス工程
B ピアス工程
b ピアス工程
C トリム工程
c トリム工程
D 切断工程
d 切断工程
α 熱交換器
β 熱交換器
Claims (2)
- 1枚の長尺なコルゲートフィンから、異なるサイズの複数種類の熱交換器を製造する製造装置であって、
前記長尺なコルゲートフィンを所定ピッチで搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記長尺なコルゲートフィンの搬送方向に対して直交する幅方向に複数設けられ、それぞれサイズが異なる複数のトリムパンチと、
各前記トリムパンチの搬送方向の下流側において、前記長尺なコルゲートフィンの搬送方向に対して直交する幅方向に複数設けられ、各前記トリムパンチによって成形された長尺なコルゲートフィンの一部を切断することで所定サイズの熱交換器を製造し、且つ各前記熱交換器の排出位置を搬送方向に沿って同一位置とするため、搬送方向に沿った同一位置に設けられている複数の切断装置と、
異なるサイズの熱交換器を製造するトリムパンチどうしのプレスタイミング及び異なるサイズの熱交換器を製造する切断装置どうしのプレスタイミングは、互いに異なるタイミングとなるように制御し、且つ前記搬送装置の送りピッチを、各前記熱交換器の互いのブランクサイズの最大公約数の整数倍を送りピッチとするように制御する制御部とを具備することを特徴とする熱交換器の製造装置。 - 各前記トリムパンチの搬送方向の上流側には、長尺なコルゲートフィンを上下方向に貫通する貫通穴を形成する複数のピアスパンチが設けられ、
前記制御部は、
ピアスパンチどうしのプレスタイミングは、互いに異なるタイミングとなるように制御することを特徴とする請求項1記載の熱交換器の製造装置。
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