JPH0137774Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 考案の技術分野 本考案は、熱交換器コアを構成するコルゲート
フインの成形装置に関し、特に成形カツタにより
波状に成形された連続するコルゲートフインを所
定山数を有するコルゲートフインに切断する時の
制御システムの改良に関するものである。

(ロ) 従来の技術と問題点 従来のコルゲートフイン成形システムを第４図
について説明する。

第４図において、１ａ，１ｂは長尺帯材２を連
続する波形状に折曲げ加工する成形カツタであ
り、この互いに噛み合う成形カツタ１ａ，１ｂは
電動機３によつて駆動されるようになつている。
４は上記成形カツタ１ａ，１ｂにより連続成形さ
れるコルゲートフイン２Ａの成形山数を検出する
エンコーダ、５は連続成形されるコルゲートフイ
ン２Ａを一方向に送ると同時に、その切断山数を
計数するための計数ウオームで、この計数ウオー
ム５は電動機６により回転駆動されるようになつ
ているとともに、計数ウオーム５にはその回転か
ら切断山数を検出するエンコーダ７が直結され、
このエンコーダ７及び上記成形山数検出用エンコ
ーダ４の出力信号は上記計数用電動機６の制御回
路８に入力されるようになつている。上記制御回
路８はエンコーダ４の出力信号を計数する第１の
カウンタ８ａと、エンコーダ７の出力信号を計数
する第２のカウンタ８ｂと、コルゲートフインの
切断計数を設定する設定器８ｃと、上記第１のカ
ウンタ８ａの内容と設定器８ｃの内容とを比較し
て成形山数Ａと切断設定山数Ｂとの差が所定値以
内にあるか否かを判定する比較演算部８ｄと、上
記第２のカウンタ８ｂの計数内容が設定器８ｃの
設定内容に一致したか否かを判定する比較演算部
８ｅとから構成され、そして上記比較演算部８ｅ
からは計数用電動機６に起動指令が送出されるよ
うになつているとともに、上記比較演算部８ｄか
らは、計数用電動機６に停止指令を、フイン切断
装置９に対しては切断指令をそれぞれ送出するよ
うになつている。

上記のように構成されたコルゲートフイン成形
システムにおいて、コルゲートフイン２Ａを規定
の計数に切断する場合の動作を第５図のフローチ
ヤートを参照しながら説明する。

電源の投入により起動指令がかかると、第５図
に示す手順のプログラムがスタートし、図示しな
い制御回路により成形用の電動機３が起動される
（ステツプＳ１）。これと同時に制御回路８がイニ
シヤライズされる。そして、電動機３が起動する
と、成形カツタ１ａ，１ｂが一定速度で回転し、
長尺帯材２を波状に連続的に折り曲げてコルゲー
トフイン２Ａを形成する。このとき、エンコーダ
４は成形カツタ１ｂの回転からコルゲートフイン
２Ａの成形山数を検出し、これにより送出される
パルス信号を制御回路８の第１のカウンタ８ａで
順次計数する。

ステツプＳ２では、比較演算部８ｄにおいてカ
ウンタ８ａの内容を設定器８ｃの設定値Ｂ（例え
ば切断規定山数を200とすると、この値が設定さ
れている）と比較し、成形山数Ａと設定山数Ｂと
の差が所定の範囲Ｃ内、例えば、その範囲Ｃが20
山であるとすると、Ｂ−Ａ＝Ｃ、即ち200−180＝
20になつたか否かを判定する。Ｂ−Ａ＝Ｃと判定
されたときは、次のステツプＳ３へ移行し、比較
演算回路８ｄは計数用電動機６に起動指令を与
え、これを起動する。すると、計数ウオーム５は
電動機６により高速回転され、連続するコルゲー
トフイン２Ａを切断装置９へ送り出すとともに、
エンコーダ７がウオーム５の回転から送り山数を
検出し、これにより送出されるパルス信号を第２
のカウンタ８ｂで計数する。そして、比較演算部
８ｅでは、ステツプＳ４に示す如くカウンタ８ｂ
の計数内容が設定値Ｂになつたか否かを判定し、
送り切断山数が設定値Ｂになつたことが判定され
ると、計数用電動機６に停止指令を与えて電動機
６を停止するとともに、切断装置９に切断動作指
令を与え（ステツプＳ５）、これにより切断装置
９を駆動してコルゲートフイン２Ａを規定山数に
切断する。

しかし、上記のような従来のコルゲートフイン
成形システムは、成形カツタ１ａ，１ｂが一定回
転して連続的に成形していても、計数ウオーム５
部分は停止しており、成形山数が残り一定山数Ｃ
になつたとき計数ウオーム５を駆動するものであ
り、また、その時の計数ウオーム５の最大速度
は、成形カツタの速度に対して変化することなく
一定で、かつ成形カツタの最大速度に合わせて設
定されているため、規定切断山数が多く、かつ成
形スピードが低い場合には、計数ウオーム５の前
に多量の連続するフインが長い時間たまることに
なり、これによりコルゲートフインが二次変形
（永久変形）されて、そのピツチが詰まつたり、
蛇行したりする問題があるほか、計数ウオームの
加減速が成形速度を無視して急速に行なわれるた
め、フインに傷がついたり、波形山が永久変形し
たりして、コアを組み立てる時チユーブとの接着
等に支障を来す問題があつた。

(ハ) 考案の目的 本考案は上記のような従来の問題を解決するた
めになされたもので、計数スピードを成形スピー
ドに合わせて最適にコントロールすることによ
り、計数機構の前段における多量のフインのたま
りをなくするとともに成形コルゲートフインの変
形、損傷をなくし、併せてコルゲートフインの切
断成形の生産性を向上できるようにしたコルゲー
トフインの成形装置を提供することを目的とす
る。

(ニ) 考案の構成 上記目的を達成するために本考案のコルゲート
フイン成形装置は、長尺帯材を連続する波状に成
形する成形カツタと、この成形カツタで成形され
た連続するコルゲートフインを所定山数毎に切断
する切断装置と、上記連続するコルゲートフイン
を上記切断装置側へ送り出す機構と、この送り出
し機構を駆動するサーボモータと、上記成形カツ
タにより成形される総山数を計数する手段及び上
記送り出し機構による切断計数総山数を係数する
手段と、上記両計数手段の総計数内容差からたま
り山数を算出する機能、及び上記切断装置の動作
時に切断設定山数を成形するのに必要な成形時間
を上記成形カツタの成形スピードと上記たまり山
数を基に演算する機能と、上記成形時間で上記サ
ーボモータが切断設定山数を計数するのに必要な
計数トツプスピードを算出する機能を有するとと
もに該算出結果に基づいて上記サーボモータを台
形の速度パターンで制御する制御部を備えてなる
ものである。

(ホ) 考案の実施例 以下、本考案の一実施例を第１図乃至第３図に
ついて説明する。

第１図は本考案にかかるコルゲートフイン成形
システムの全体構成図を示すもので、成形カツタ
１ａ，１ｂは長尺帯材２を連結する波状のコルゲ
ートフイン２Ａを成形するものであり、そしてこ
の互いに噛み合う成形カツタ１ａ，１ｂは成形用
電動機３によつて駆動されるようになつている。
また、上記一方の成形カツタ１ｂには、その成形
山に応じたパルス信号を発生するパルスジエネレ
ータ１０が直結されている。

計数ウオーム５は第４図と同様にコルゲートフ
イン２Ａの送り出しと、その山数を計数するため
のもので、この計数ウオーム５はサーボモータ１
１により回転駆動されるようになつているととも
に、サーボモータ１１には、コルゲートフイン２
Ａの切断山数、即ち送り山数に比較したパルス信
号を発生するパルスジエネレータ１２及びサーボ
モータ１１の速度を検出するタコジエネレータ１
３が直結されている。

１４は上記成形用電動機３及び計数用サーボモ
ータ１１の制御装置であり、この制御装置１４
は、成形用電動機３の起動、停止等を行なわせる
制御部１５と、サーボモータ１１をコルゲートフ
イン成形スピード及び切断設定山数に応じて速度
制御するとともにコルゲートフイン切断時のサー
ボモータ停止時間の制御を行なう制御部１６とか
ら構成されている。

上記サーボモータ１１の制御部１６は、中央処
理装置（以下CPUと云う）１７と、プログラム
を格納したメモリ（以下ROMと云う）１８と、
CPU１７で演算した結果等を記憶するメモリ
（以下RAMと云う）１９と、上記成形用パルス
ジエネレータ１０からのパルス信号を計数する成
形総山数用のカウンタ２０と、上記パルスジエネ
レータ１２からのパルス信号を計数する切断計数
総山数用のカウンタ２１と、上記カウンタ２０，
２１及び切断装置９、上記タコジエネレータ１３
とCPU１７間とを接続するための入力インター
フエイス２２と、上記CPU１７と上記サーボモ
ータ１１及び切断装置９間を接続するための出力
インターフエイス２３とから構成され、そして上
記CPU１７は、ROM１８のプログラムに従つて
カウンタ２０，２１の内容から成形総山数と計数
総山数と差（たまり計数）を演算する機能、切断
設定山数からたまり山数を差し引いた山数を成形
するのに要するコルゲートフインの成形時間の演
算、この成形時間からサーボモータ１１が駆動さ
れる時間の演算、サーボモータ１１の回転に伴う
単位時間当たりの山数の算出、サーボモータ１１
のトツプスピードの算出等を実行する機能を有し
ており、さらにROM１８又はRAM１９には切
断設定山数及びサーボモータ１１の速度指令デー
タが格納されている。

次に、上記のように構成された本考案装置によ
るコルゲートフインの成形切断動作を第２図に示
すフローチヤートを参照しながら説明する。

まず、電源の投入により制御部１５から成形用
電動機３に起動指令が与えられ、これにより電動
機３が起動して、成形カツタ１ａ，１ｂが一定速
度で回転し、長尺帯材２を波状に連続的に折り曲
げてコルゲートフイン２Ａを形成する。これと同
時にパルスジエネレータ１０からは成形山に比例
してパルス信号が発生し、このパルス信号をカウ
ンタ２０に加えることで成形総山数を計数する。

一方、電源の投入と同時に制御部１６がイニシ
ヤライズされ、第２図に示すプログラムがスター
トして、以下に述べる計数用サーボモータ１１の
トツプスピード設定及びこれに基づくサーボモー
タの制御処理が実行される。

まず、ステツプＳ１０において、モータ起動指
令がオンされたか否かを判定する。「YES」のと
きは、次のステツプＳ１１において、成形総山数
（Ｘ）−計数総山数（Ｙ）＝たまり山数の演算を実
行する。

例えば、Ｘ＝5320 Ｙ＝5300 切断設定山数＝200 成形スピード＝50山／sec 切断停止時間＝0.3sec とすると、上記ステツプＳ１１では5320−5300＝
20の演算を行なう。そして、次のステツプＳ１２
において、切断又は起動指令オンの瞬間かを判定
する。ここでの判定が「YES」の場合は、次の
ステツプＳ１３にて、切断設定山数からたまり山
数を差し引いた山数を成形するのに成形機（成形
カツタ１ａ，１ｂ）が要する時間を成形スピード
から算出する処理を行なう。

例えば、200−（5320−5300）＝180山 180／50＝3.6sec の演算を行なつて、180山を成形するのに要する
時間3.6secを算出する。次に、ステツプＳ１４に
て、上記算出時間から切断に要するサーボモータ
１１の停止時間を減じてサーボモータ１１が切断
設定山数（例えば200）を切断装置９側へ送り出
すのに必要な回転時間を算出する。例えば、
3.6sec−0.3sec＝3.3secの演算を行なう。そして、
次のステツプＳ１５において、サーボモータ１１
の速度に伴う単位時間当たりのウオーム５による
送り出し山数を算出する。例えば200／3.3≒60.7
山を算出する。その後は、ステツプＳ１６にて、
上記算出山数に計数を掛け、サーボモータ１１の
トツプスピードを算出する。このトツプスピード
は第３図の速度特性曲線のVpに対応するもので
あり、計数用サーボモータ１１はトツプスピード
が設定された第３図に示す速度パターンに従つて
速度制御される。このときの制御処理はステツプ
Ｓ１７にて実行される。

即ち、ステツプＳ１７では、第３図に示す如く
時間t₁で切断完了の信号が入力インターフエイス
２２を通してCPU１７に取り込まれる。CPU１
７は第３図の速度パターンに相当する速度指令信
号を出力インターフエイス２３を通してサーボモ
ータ１１に与え、これによりサーボモータ１１の
回転速度を第３図に示す台形状に制御し、かつウ
オーム５を回転することでコルゲートフイン２Ａ
を切断装置９側へ順次送り出す。この時、サーボ
モータ１１の実速度信号がタコジエネレータ１３
で検出され、その実速度信号を入力インターフエ
イス２２を通してCPU１７に取り込み、実速度
と指令速度との偏差をサーボモータ１１にフイー
バツクすることで、サーボモータ１１を第３図の
速度パターンに沿つて速度制御を行なわせる。

一方、サーボモータ１１が回転することによ
り、パルスジエネレータ１２から切断山数（送り
山数）に比例したパルス信号が発生し、このパル
ス信号をカウンタ２１に加えることで切断総山数
を計数する。そして、サーボモータ１２が第３図
の速度パターンに沿つて回転され、その減速停止
時点t₂で計数山数が切断設定山数に一致すると、
CPU１７は出力インターフエイス２３を通して
切断装置９に切断指令を送出し（ステツプＳ１
８）、これにより切断装置９を駆動してコルゲー
トフイン２Ａを設定山数（例えば200山）に切断
する。この時の切断時間は第３図のt₂からt₃の間
になり、その時間は、例えば0.3secである。

以下同様にして第２図の手順に示すプログラム
を実行することにより、成形カツタ１ａ，１ｂで
連続して成形されるコルゲートフイン２Ａを設定
山数に順次切断するのである。

従つて、上記の実施例にあつては、予め設定さ
れた山数が成形されるのに必要な時間を、切断時
計数サーボモータ１１の停止後、切断装置９の切
断完了までの間にその時の成形スピードとたまり
山数とで予測演算し、そしてこの算出時間で計数
サーボモータ１１が、設定されている山数を計数
するどのくらいの計数トツプスピードを必要とす
るかを同時に算出し、この算出値に基づいてサー
ボモータ１１の速度を制御する、即ち、成形スピ
ードに合わせつつ計数山数速度の算出設定を切断
停止中に行なうようにしたものであるから、従来
のように計数部の前に多量のコルゲートフインが
たまることがなく、これに伴いコルゲートフイン
のピツチが詰まつたり、蛇行したりしてコルゲー
トフインを二次変形させることがなくなり、成形
カツタ１ａ，１ｂで成形された状態のコルゲート
フイン２Ａを所定山数に安定に切断できるほか、
変形のないフインを成形できる。このことはコア
組立時のチユーブ間へのフインの組付けを容易に
し、コアの品質も安定化する。また、コルゲート
フインの切断成形の生産性も向上できる。

なお、フイン送り計数機構はウオーム５に限定
されない。

(ヘ) 考案の効果 以上の通り本考案によれば、コルゲートフイン
の切断設定山数が形成されるのに必要な時間を、
切断時間中に成形スピードとたまり山数から算出
し、そしてこの算出時間で切断設定山数を計数す
るのにどのくらいの計数トツプスピードが必要か
を算出し、これに基づいて計数用サーボモータを
台形の速度制御を行なうようにしたので、計数機
構の前段における多量のフインのたまりをなくす
ることができるとともに、成形コルゲートフイン
の二次的変形及び損傷もなくすることができ、さ
らにコルゲートフインの切断成形の生産性も向上
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるコルゲートフイン成形
装置の一例を示すシステム構成図、第２図はその
動作を説明するための手順を示すフローチヤー
ト、第３図は本考案における計数用サーボモータ
の速度特性図、第４図は従来におけるコルゲート
フイン成形装置のシステム構成図、第５図はその
動作手順を示すフローチヤートである。 １ａ，１ｂ……成形カツタ、２……長尺帯材、
２Ａ……コルゲートフイン、５……計数ウオー
ム、９……切断装置、１０……パルスジエネレー
タ、１１……計数用サーボモータ、１２……パル
スジエネレータ、１３……タコジエネレータ、１
４……制御装置、１５，１６……制御部、１７…
…CPU、１８……ROM、１９……RAM、２０，
２１……カウンタ、２２……入力インターフエイ
ス、２３……出力インターフエイス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 長尺帯材を連続する波状に成形する成形カツタ
   と、この成形カツタで成形された連続するコルゲ
   ートフインを所定山数毎に切断する切断装置と、
   上記連続するコルゲートフインを上記切断装置側
   へ送り出す機構と、この送り出し機構を駆動する
   サーボモータと、上記成形カツタにより成形され
   る総山数を計数する手段及び上記送り出し機構に
   よる切断計数総山数を計数する手段と、上記両計
   数手段の総計数内容差からたまり山数を算出する
   機能、及び上記切断装置の動作時に切断設定山数
   を成形するのに必要な成形時間を上記成形カツタ
   の成形スピードと上記たまり山数を基に演算する
   機能と、上記成形時間で上記サーボモータが切断
   設定山数を計数するのに必要な計数トツプスピー
   ドを算出する機能を有するとともに該算出結果に
   基づいて上記サーボモータを台形の速度パターン
   で制御する制御部を備えてなるコルゲートフイン
   成形装置。