JPH11192511A - 断熱形材の組付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出し成形による内側部材と外側部材を断熱
部材で結合するのとほぼ同時に整形をして、歪みのない
断熱形材を得ることができる断熱形材の組み付け装置の
提供。 【解決手段】 嵌合ローラー２と矯正ローラー３を形材
移動経路に沿って配置すると共に、続けて一対の矯正ロ
ーラー４，５を配置する。押出し成形した内側部材と外
側部材の間に嵌合ローラーにより断熱部材をカシメ付け
て取り付け、ついで、矯正ローラーにより内側部材と外
側部材間の間隔寸法を矯正する。矯正量を後続の工程に
おける戻り量を見込んだ過剰矯正量とすることがある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は押出し成形した内
側部材と外側部材とをあらかじめ成形してある合成樹脂
などの断熱部材で結合した、いわゆる断熱形材を形成す
る装置に関する。この種の断熱形材はサッシや冷蔵庫に
用いられる。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる断熱形材は、押出し成形した内
側部材と外側部材とを断熱部材で結合して形成するが、
複数の部材を一体に組み付けた複合材であること、断熱
部材にある程度柔軟性があること、あるいは断熱部材を
押出し成形した内外の部材に結合するのにカシメ構造を
とることなどから、断熱部材を取り付けた後の断熱形材
には歪みが多い。例えば、断熱部材を間にして対向して
いる内側部材と外側部材との間隔が多くの場合狭くなっ
たり、断熱形材そのものが全体として捻ったり、反った
りすることがある。

【０００３】このため、部材としての内側部材、外側部
材および断熱部材の材質、寸法などの検査を厳しく行な
い、又、カシメ作業の精度も高く維持するなどして歪み
を軽減しているが、検査の程度を高くすると部品段階で
不良品の率が高くなってコスト高を招き、また、カシメ
の精度を高く維持することもコスト高を招来する。これ
は複合材である断熱形材に特有の問題である。もっと
も、従来から、内側部材と外側部材とを断熱部材で結合
し断熱形材とした後、この形材を整形することも行なわ
れている。しかし、その整形工程は内側部材と外側部材
とを断熱部材で結合する結合工程とは別途に考えられて
おり、装置および作業場所も工場内で別の箇所にあっ
た。このため、結合工程後の長い断熱形材を整形工程を
行なう別の場所へ移動する手間と、いずれの側において
も断熱形材を一時貯留しておくための大きなスペースを
必要としている。

【０００４】なお、特開平２−２７４３１０号公報に
は、押出し材の進行方向に矯正ロールなどからなる矯正
機を配置するとともに、連続的に押出されてくる押出し
材の寸法を矯正機に達する以前に測定し、その結果に応
じて矯正機による矯正量を制御して押出し材を目的の寸
法形状に自動整形する自動整形装置が記載されている。
また、実開平５ー３３９０２号公報には、アルミニウム
押出し形材の成形直後に、該形材の寸法および断面形状
の矯正を一対のローラーを用いて行なう押出し形材の成
形装置が記載されている。

【０００５】このように押出し機による押出し成形材そ
のものを押出しとほぼ同時に矯正する技術的思想は公知
である。しかし、押出し成形材と断熱部材を組合わせて
形成する断熱形材の整形を、結合工程とほぼ同時に行な
う技術的思想は従来に見出すことはできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、押出し成
形による内側部材と外側部材を断熱部材で結合するのと
ほぼ同時に整形をして、歪みのない断熱形材を得ること
ができる断熱形材の組み付け装置の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】形材移動経路に沿って対
向させ配置した嵌合ローラーと矯正ローラーを配置し、
押出し成形したアルミニウム合金などの内側部材と外側
部材を断熱部材で結合する装置とする。内側部材と外側
部材の間に断熱部材を配置してこれを嵌合ローラーで内
側部材と外側部材にカシメ付ける。次いで矯正ローラー
で内側部材と外側部材間の間隔を矯正して整形する。

【０００８】矯正に際して矯正の程度を、後工程での戻
り量を考慮した過剰矯正としておくことがある。嵌合ロ
ーラーは形材移動経路を挟んで対向したローラーの間隔
を調整可能とし、また、対向している嵌合ローラーをロ
ーラー軸を結ぶ線に沿った、すなわち、形材移動経路と
直交する方向へ位置調整可能とすることがある。断熱形
材の上下面に接する押さえローラーと支持ローラーをそ
れぞれ複数備えることがある。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１、図２は断熱形材の組み付け
装置の全体を示している。この装置は図１に破線で示す
形材の移動経路１に沿って３対の嵌合ローラー、すなわ
ち、第１の嵌合ローラー（２ａ，３ａ）、第２の嵌合ロ
ーラー（２ｂ，３ｂ）、第３の嵌合ローラー（２ｃ，３
ｃ）と、１対の矯正ローラー（４，５）および図２に示
すように４対の押さえローラー（６ａ〜６ｄ）と支持ロ
ーラー（７ａ〜７ｄ）の対を備える。

【００１０】装置は機枠８（図２）上にベースプレート
９を有する。ベースプレート９は機枠８に断熱形材の移
動方向（左右方向とする）と直交する方向（前後方向と
する）に配置したスライド装置１０により移動可能であ
り、機枠８上に設けた駆動装置１１で前後方向の移動と
位置決めが行なわれる。符号１２はそのためのサーボモ
ータでベルト１３、ボールねじ機構１４を用いて移動を
行う。嵌合ローラー（２，３）の対と矯正ローラー
（４，５）の対はその位置調整機構とともにベースプレ
ート９の上面に構成されており、嵌合ローラー（２，
３）を駆動するための動力装置１５（図２，３）は機枠
８の内部に配置されている。

【００１１】嵌合ローラー（２ａ，３ａ）の対に関し、
嵌合ローラー２ａはベースプレート９に固定した前後方
向の平行なレール１６に沿って移動するスライダー１７
上に取り付けてあり、レール１６の後部に固定した間隔
調整用のサーボモータ１８とボールねじ機構などでレー
ル１６上を前後に移動することができる。一方、嵌合ロ
ーラー３ａはベースプレート９側に取り付けられてお
り、水平方向での位置の調整はベースプレート９ととも
に移動する量だけである。

【００１２】嵌合ローラー（２ａ，３ａ）には、動力装
置１５からユニバーサルジョイントで連結した駆動シャ
フト１９によって回転動力が伝達される。駆動シャフト
１９は機枠８内に固定した駆動モータ２０からベルト２
１、左右方向に配置した１本の共通シャフト２２、共通
シャフト２２の軸方向で間隔をおいた３箇所に取り付け
たそれぞれ１対の振分けプーリー２３とこれに対応した
左右の変速機２４を通して駆動される。駆動シャフト１
９は機枠８の上面やベースプレート９を貫通して嵌合ロ
ーラー（２ａ，３ａ）の回転軸２５に連結してある。

【００１３】嵌合ローラー（２ａ，３ａ）に関する以上
の構成は他の嵌合ローラー（２ｂ，３ｂ）（２ｃ，３
ｃ）に関しても同様である。なお、各嵌合ローラー
（２，３）は、それぞれの回転軸２５の軸方向で手動に
より上下位置を調節可能とされている。押えローラー６
ａと支持ローラー７ａの対に関し、これらのローラーは
断熱形材の移動経路１を挟んで前後位置に配置した支柱
２６，２６間に渡したバー２７の中央に回転自在に取り
付けてある。支柱２６，２６は、ベースプレート９上に
固定してある。バー２７は上下に２本あって上方のバー
２７に押えローラー６ａが下方のバー２７に支持ローラ
ー７ａを取付けてある。そして、２つのバー２７の両端
はそれぞれ支柱２６，２６に上下方向の移動が可能に取
付けてある。押えローラー６ａと支持ローラー７ａ間の
間隔調整は手動で行うようになっている。押えローラー
６ａと支持ローラー７ａに関する以上の構成は他の押え
ローラー６と支持ローラー７の対に関しても同じであ
る。

【００１４】４個の押えローラー６と支持ローラー７の
対は、中央の支柱２６の基部に配置した共通の支持位置
調整用のサーボモータ２８（図１）で前後方向と左右方
向の連動杆２９，３０及び上下方向の連動杆３１（図
２）を用いて同時に同程度の量を調整することができ
る。矯正ローラー４，５は、ベースプレート９の上面に
前後方向に設けたレール３２のスライダー３３に設けた
軸３４（図２）に回転自在に取付けてある。２つのスラ
イダー３３はレール３２上に前後方向で対向して配置さ
れており、それぞれ位置調整用のサーボモータ３５とボ
ールねじ機構３６で前後に移動することにより、矯正ロ
ーラー４，５の間隔を調整可能としてある。

【００１５】軸３４にはラックギア３７が設けてあっ
て、ベースプレート９側に設けた高さ調整用のサーボモ
ーター３８（図１）とギア機構で駆動されるピニオンに
よって矯正ローラー４，５の高さを同時に同量だけ調整
することができる。以上の構成において各サーボモータ
１２，１８，２８，３５および３８はこの装置が備えた
制御装置の制御下にあって、記憶させたプログラムとデ
ータに基づいて駆動される。この実施形態の装置におい
て各部材を組み付けた後矯正して完成する断熱形材３９
の１例は、図４に示すように押出し成形による内側部材
４０と外側部材４１を２枚のプレート状の断熱部材４２
で結合した構造となる。断熱部材４２は耐候性、耐薬品
性の高いフェノール樹脂をあらかじめ成形したものであ
る。

【００１６】内側部材４０、外側部材４１に対する断熱
部材４２の取付けはカシメによる。このため、内側部材
４０、外側部材４１の対向面にはそれぞれ２条の取付け
溝４３が各部材の長手方向に沿って平行に設けてあり、
これらの溝４３を形成する内側の壁は短く変形しにくい
受け壁４４に形成され、外側の壁は側方からの押圧によ
って比較的変形しやすいカシメ壁４５に形成されてい
る。カシメ壁４５を内側へ押込むことによってカシメが
完成する。

【００１７】組み付け作業は次のように行われる。完成
しようとする断熱形材３９の形番などを制御装置に入力
すると、形番に対応した各種データが読み込まれ、各サ
ーボモータ１２，１８，２８，３５および３８が駆動さ
れ、嵌合ローラー（２，３）の各対における間隔と高
さ、押えローラー６と支持ローラー７の上下間隔とその
位置および矯正ローラー４，５の間隔と上下位置が決ま
り、さらにベースプレート９が移動されて形材移動経路
１の中心線がが押出し成形機などに対する所定位置に決
められる。内側部材４０と外側部材４１との間に断熱部
材４２を配置し、取付け溝４３に嵌め込んでおく。この
嵌合は緩いもので各部材は相互に固定されておらず、全
体は１体となっていない。この状態で全体を図１の左側
から移動経路１に沿って送込む。

【００１８】形材移動経路１に沿って配置した第１、第
２、第３の嵌合ローラー（２，３）の対によって徐々に
しかし確実にカシメ壁４５が受け壁４４側に押し込ま
れ、内側部材４０と外側部材４１に断熱部材４２が固定
される。これにより、内側部材４０と外側部材４１は断
熱部材４２で結合され全体が固定した１体の断熱形材３
９となる。しかし、この状態ではカシメ作業時の押圧力
によって内側部材４０と外側部材４１が変形して内側部
材４０と外側部材４１の両側において断熱部材４０を挟
んだ間隔が狭まっていることがある。

【００１９】このように形成された断熱形材３９は、つ
いで、矯正ローラー４，５間を通過して内側部材４０と
外側部材４１間の間隙を矯正する。矯正ローラー４，５
は、内側部材４０と外側部材４１間の間隙寸法に対応し
た厚さを備え、その周縁が断面において外側ほど狭いテ
ーパー状に形成してある。したがって、矯正ローラー
４，５の間隔を小さくすると内側部材４０と外側部材４
１間の間隙寸法は大きく矯正される。矯正の程度は間隔
の寸法が設定値に戻る程度とするが、次に加熱をともな
ったり、矯正を戻す方向に力を加えるような工程例え
ば、表面処理や電着塗装等がある場合、矯正を過剰に行
い、寸法の戻りをあらかじめ見込んでおくことがある。

【００２０】この間、形材の移動方向へ複数対配置した
押えローラー６と支持ローラー７の対によって内側部材
４０と外側部材４１の取付け溝４３に断熱部材４２が確
実に押し込まれ、また、断熱形材３９の上下の反りや捻
りが矯正される。これによって、目的とする断熱形材３
９が完成する。以上は１つの実施形態を説明したにすぎ
ない。嵌合ローラー（２，３）、矯正ローラー（４，
５）および押えローラー６と支持ローラー７の位置の調
整はすべて手動で行えるようにしてもよい。

【００２１】嵌合ローラー（２，３）、矯正ローラー
（４，５）はそれぞれ同じ径のものを対として図示して
いるが、対向して配置する２個のローラーを対と称して
いるのであって、一方のローラーに対して他方のローラ
ーの径が異なっていたり、材質や硬さ等が異なるなど、
同じものの組み合わせを意味したものではない。また、
押えローラー６と支持ローラー７は上下に対向したもの
を示しているが、必ずしも対向している必要はなく、２
個の支持ローラー７，７の間に押さえローラー６が位置
するような配置でも良い。

【００２２】さらに、矯正ローラー４，５として周縁が
断面において外側ほど狭いテーパー状に形成した押し広
げ型のものを示したが、逆に、周縁が断面において外側
ほど広くテーパー状の溝に形成した押し潰し型のもので
あっても良い。押し潰し型はカシメ付けによって内側部
材と外側部材が広がってしまう場合に用いる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、組付け
と同時に最終寸法を決定するので、材料である各部材の
寸法公差を厳しく管理する必要がなく、押出し工程での
検査頻度を落としたり検査を省くことが可能である。こ
れにより、検査工数を削減できる。また、押出し工程で
の寸法はずれによる不良率を低減できる。最終寸法は矯
正ローラーの間隔寸法により決定されるため、常に均一
となる。そのため、嵌合工程での検査頻度を落とした
り、検査を省くことが可能となり、検査工数と削減でき
る。また、嵌合工程での寸法はずれによる不良率を低減
できる。従来行っていた別工程での矯正を行う必要がな
くなり、矯正のための工数、矯正設備、スペースが不要
となって製造コストを低減できる。また、納期遅延の要
因を省けるため、生産管理精度が向上する。

【００２４】請求項２に記載の構成によれば、部材を組
み付けて構成する断熱形材が、いろいろな寸法のもので
あっても対応することができる。請求項３に記載の構成
によれば、成形と矯正に次ぐ表面加工や塗装の後工程を
経た後の製品の寸法誤差を最小に抑制することができ、
後工程に続けて再び、整形工程を配置する必要がなくな
る。

【００２５】請求項４に記載の構成によれば、嵌合ロー
ラーの対を全体として前後に移動できることにより、全
体を形材移動経路の中心線に一致させ、各部材の水平方
向の曲がり（反り）や完成途中の断熱形材の曲がり等を
矯正することができる。請求項５に記載の構成によれ
ば、移動中の形材を支持して移動をスムーズに行わせる
とともに上下方向の曲がり（反り）や捻れを矯正するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】組付け装置の平面図

【図２】組付け装置の正面図

【図３】機枠部分を示す側面図

【図４】断熱形材の断面図 （イ）はカシメ時、（ロ）
は矯正時

【符号の説明】

１ 形材移動経路 ２ 嵌合ローラー ３ 嵌合ローラー ４ 矯正ローラー ５ 矯正ローラー ６ 押さえローラー ７ 支持ローラー ８ 機枠 ９ ベースプレート １０ スライド装置 １１ 駆動装置 １２ サーボモータ １３ ベルト １４ ボールねじ機構 １５ 動力装置 １６ レール １７ スライダー １８ 間隔調整用サーボモータ １９ 駆動シャフト ２０ 駆動モータ ２１ ベルト ２２ 共通シャフト ２３ 振り分けプーリー ２４ 変速機 ２５ 回転軸 ２６ 支柱 ２７ バー ２８ 支柱位置調整用サーボモータ ２９ 連動杆（前後方向） ３０ 連動杆（横方向） ３１ 連動杆（上下方向） ３２ レール（矯正ローラー用） ３３ スライダー ３４ 軸 ３５ 位置調整用のサーボモータ ３６ ボールねじ機構 ３７ ラックギア ３８ 高さ調整用サーボモータ ３９ 断熱形材 ４０ 内側部材 ４１ 外側部材 ４２ 断熱部材 ４３ 取り付け溝 ４４ 受け壁 ４５ カシメ壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩中 利昌 富山県新湊市奈呉の江13番地の３ 富山軽 金属工業株式会社内 (72)発明者 紺井 恒夫 富山県高岡市早川70番地 三協アルミニウ ム工業株式会社内 (72)発明者 田辺 政哉 富山県高岡市早川70番地 三協アルミニウ ム工業株式会社内 (72)発明者 沢田 元嗣 富山県高岡市早川70番地 三協アルミニウ ム工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形材移動経路を挟んで対向させた嵌合ロ
   ーラーと、同様に移動経路を挟んで対向させた矯正ロー
   ラーを形材移動経路に沿い形材導入側からこの順で配置
   してあることを特徴とした断熱形材の組付け装置。
2. 【請求項２】 対向した嵌合ローラ間の間隔及び対向し
   た矯正ローラ間の間隔を調整可能としてあることを特徴
   とした請求項１に記載の断熱材の組付け装置。
3. 【請求項３】 対向した矯正ローラーの間隔をこの矯正
   ローラーによる矯正量を後続の工程における戻り量を見
   込んだ過剰矯正量となる間隔にしてあることを特徴とし
   た請求項１または２に記載の断熱形材の組付け装置。
4. 【請求項４】 対向した嵌合ローラーは、これらのロー
   ラー軸を結ぶ形材の移動経路と直交した方向へ、対とし
   て全体が位置を調整可能に配置してあることを特徴とし
   た請求項１〜３のいずれか１つに記載の断熱形材の組付
   け装置。
5. 【請求項５】 形材の移動経路に沿って、形材の上面を
   押さえる押さえローラーと下方で形材を支持する支持ロ
   ーラーをそれぞれ複数備えていることを特徴とした請求
   項１〜４のいずれか１つに記載の断熱形材の組付け装
   置。