KR0144111B1 - 구부림 가공장치 및 구부림 가공방법과 열교환기 - Google Patents

Abstract

똑바른 워크를 소정의 각도로 구부림 가공하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 구부림틀을 사용하지 않고 구부림 모멘트만을 워크에 작용시켜서 가공하고, 동일형상의 2매 중첩한 워크를 동시에 구부림가공하고, 워크의 설계변경에 따라서 발생하는 구부림 반경의 변화에 대응해서 수치제어만으로구부림 잔경을 변경할 수 있게 하기 위해서, 긴 워크에 대해서 구부림 장소의 양옆에 평면부를 꽉쥐는 2개의 파지기구, 양 파지기구가 이루는 각도를 변경시키는 구부림기구, 양 파지기구를 구부림가도에 따른 거리만큼 구부림기구의 중심으로부터 법선방향으로 이동시키는 이동수단을 구비한 구부림 가공장치로하고, 구부림 가공용 모터로부터 균등한 거리만큼 떨어진 곳에 있는 워크 누름부를 워크에 구부림 모멘크만이 가해지도록 제어해서 구부림 각도에 따른 양만큼 구부림 가공용 모터로부터 멀어지게 하고 소정각도로 될 때까지 계속한다. 또, 2매의 워크를 중첩해서 동시에 구부릴 때, 외측의 워크를 구부림 각도에 따른 양만큼 구부림 가공부로 들여보내는 기능을 갖게 한다.

이것에 의해, 구부림틀에 맞추어서 가공할 때와 같이 워크에 압흔이 생기는 일이 없고, 구부림 반경의 변경을 수치 입력에 의해서 실행할 수 있고, 2매중첩의 워크에 대해서도 외측의 워크를 밀어내는 기구가 작용하므로 워크끼리의 간섭을 방지할 수 있음과 동시에 제조공정의 삭감 및 제조코스트의 절감을 도모할 수 있으며, 2매의 워크사이의 밀착성을 양호하게 해서 공기조화기의 열교환기인 경우 열교환을 향상시킬 수가 있다.

Description

구부림가공장치 및 구부립가공방법과 열교환기

제1도는 본 발명의 적용대상 제품인 천정매립 카세트형 4방향 패키지 에어컨용 실내기의 기본구성을 도시한 도면.

제2도는 본 발명의 구부림가동장치의 정면도.

제3도는 본 발명의 구부림가공장치의 평면도.

제4도는 본 발명의 구부림가공장치의 측면도.

제5도의 (a)~(d)는 구부림대상 피성형물을 도시한 도면.

제6도의 (a) 및 (b)는 구부림가공부의 움직임을 설명하는 도면.

제7도의 (a) 및 (b)는 구부림가공부의 움직임을 설명하는 도면.

제8도의 (a) 및 (b)는 구부림가공의 움직임을 설명하는 도면.

제9도의 (a)~(c)는 구부립가공대상 피성형물을 도시한 도면.

제10도는 구부림가공의 동작시퀀스를 도시한 흐름도.

제11도는 구부림가공장치의 제어부의 구성도.

제12도는 구부림가공의 원리도.

제13도는 구부림가공의 원리도.

제14도는 본 발명의 구부림가공장치를 사용하는 경우의 일반적인 예를 도시한 도면.

제15도의 (a)~(c)는 구부림틀을 사용한 다른 실시예를 도시한 도면.

제16도의 (a) 및 (b)는 다른 실시예의 구부림가공의 움직임을 설명하는 도면.

제17도의 (a) 및 (b)는 다른 실시예의 구부림가공의 움직임을 설명하는 도면.

제18도는 다른 실새예의 구부림가공의 움지임을 설명하는 도면.

제19도는 다른 실시예의 원리도.

제20도 (a)~(e)는 구부림가공대상 피성현물을 도시한 도면.

제21도 (a)~(f)는 구부림가공대상 피성형물을 도시한 도면.

본 발명은 곧은 피성형물(moulded work)을 소정의 각도로 구부림가공하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 패키지 에어컨의 열교환기의 구부림가공 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 피성형물의 구부림가공방법으로서는 일본국 특허공게공보 평성2-71091호에 기재된 바와 같이, 피성형물을 소정의 위치까지 공급해서 구부리고자하는 곳에 소정의 구부림반경의 구부림틀을 사이에 둔 양측의 피성형물을 꽉쥐거나 또는 지지하고 구부림틀에 피성형물을 맞추어 당접시키도록 한쪽 또는 양쪽의 파지(把持)부재를 구부림틀 중심으로 회전이동시켜서 소정의 각도로 구부리는 것이 있었다. 구체적으로는, 피성형물을 세로로 공급하고 구부림틀을 소정의 구부림장소의 옆에 갖다대고, 피성형물의 하단을 지지해서 피성형물의 구부림틀보다 위쪽부분을 구부림틀의 중심을 중심으로 해서 회전이동시켜 구부림틀을 따라 성형하도록 하고 있다.

또, 일본국 특허공개공보 평성1-258819호에 기재된 바와 같이, 피성형물을 가로로 눕힌 상태에서 구부리고자 하는 곳의 위쪽에 구부림틀이 위치하도록 공급하고, 가공후 피성형물의 평면부로 되는 구부림틀의 양측을 클램프한 후에 한쪽의 파지부를 액츄에이터(actuator)의 구동에 의해 들어올려서 피성형물을 구부림틀에 맞추는 구조의 것이 있었다. 이 장치에 있어서는 구부림틀을 편심시키거나 피성형물의 끝면에 압력을 가해서 피성형물의 구부림틀에 가해지는 힘을 경감시키는 연구가 이루어져 있다.

구부림틀에 맞게 피성형믈을 소정의 구부림반경, 각도로 구부림가공하는 상기 종래기슬은 구부림틀에 피성형믈을 당접시키고 있으므로, 박판 핀(fin)의 통과 구멍내로 여러개의 파이프가 통과시키는 것과 같은 구부러지기 쉬운 피성형물에서는 박판 핀이 쓰러지거나 찌그러지다는 문제가 있었다.

또, 박판 핀의 통과구멍내로 여러개의 파이프를 통과시킨 구조의 피성형물을 2장 중첩한 젓인 경우에는 동시에 구부리고자 하면 피성형물끼리의 박판 핀이 간섭해서 쓰러지거나 찌그러진다는 문제도 있었다.

또, 설계변경에 따라서 구부림반경이 변경된 경우에는 구부림반경은 구부림틀의 반경으로 결정되어 버리기 때문에, 고가의 구부림틀을 다시 만들어야 한다는 문제도 있었다.

본 발명의 제1의 목적은 피성형물의 구부림부에 구부림모면트 이외의 힘을 가하지 않고서 구부리고, 이것에 위해 박판 핀의 찌그러짐이나 쓰러짐을 방지할 수 있는 구부림가공방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은 동일형상의 피성형물을 2매 중첩한 경우, 그 2매의 중첩된 피성형물을 동시에 구부림가공하는 구부림가공방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은 피성형물의 설계변경에 따라서 발생하는 구부림반경의 변화에 대응해서 수치제어만으로 구부림반경을 변경할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은 상기 구부림가공방법 및 장치로 가공할 수 있는 새로운 구조의 피성형물을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 제1의 목적을 달성하긱 위해서, 긴 피성형물에 대해 구부림장소의 양옆의 평면부를 꽉쥐는 2개의 차지기구, 양 파지기구가 이루는 각도를 변경시키는 구부림기구, 양 파지기구를 구부림각도에 따른 거리만큼 구부림기구의 중심에서 법선방향으로 이동시키는 이동수단을 구비한 구부림가공장치로 하였다.

또, 상기 구부림가공장치에 있어서 긴 피성형물의 구부림장소의 양옆을 꽉쥐는 파지기구가 이루는 각도를 변경해서 구부릴 때, 피성형물에 구부림모먼트만 작용하고 인장력이나 압축력이 작용하지 않도록 파지기구의 위치을 제어하는 수단을 마련한 것이다.

상기 제2의 목적을 달성하기 위해서, 동일자세로 2장 중첩된 긴 피성형물의 구부림장소의 양옆을 꽉쥐는 2개의 파지기구, 양 파지기구가 이루는 각도를 변화시키는 구부림기구, 양파지기구를 구부림각도에 따른 양만큼 구부림기구의 중심에서 법선방향으로 이동시키는 이동수단. 상기 적어도 한쪽의 파지수단내에 내측과 외측의 2매의 피성형물의 상대위치를 엇갈리게 하는 수단을 마련한 것이다.

상기 제3의 목적을 달성하기 위해서, 파지수단의 위치를 제어하는 것만으로 구부림가공하도록 하였다. 이 때, 피성형물을 꽉쥐는 파지기구의 위치와 이동수단의 이동리기의 제어에 의해서 구부림반경이 결정된다.

파지수단은 공급된 피성형물의 구부림장소를 사이에 둔 양옆의 평면부를 꽉쥔다. 구부림기구의 구부림회젼중심은 피성형물의 중립면내의 축으로서, 구부림부를 2등분하는 선이다. 그 중심축을 중심으로 해서 파지수단을 피성형물마다 회전시킨다. 그것에 의해, 파지수단끼리 이루는 각도가 변화하고, 그 결과 피성형물이 구부림가공된다. 이 때, 양 파지수단은 당초 구부림기구의 중심으로부터 피성형물의 구부림반경에 따른 거리만큼 동링하게 떨어져 있지만, 구부림가공이 진행함에 따라서 그 거리는 구부림각도에 따라 그만큼 변화한다. 그 변화하는 거리는 피성형물을 구부릴 때 피성형물에 구부림 모먼트만이 가해지는 위치로 되도록 제어한다. 그것에 의해서, 피성형물의 구부림가공시에 구부림모먼트만이 작용하게 되어 구부림틀없이도 구부림가공이 가능하게 됨과 동시에, 구부림반경의 변경에 대해서 수치제어로서 대응할 수 있게 된다.

또, 2장의 피성형물을 중첩해서 구부리는 경우 내측의 피성형물과 외측의 피성형물에 2개의 중립면이 존재하므로, 외측의 피성형물을 구부림각도에 따라서 직선부를 곡선부고 (단, 피성형물이 평판인 경우 직선분는 평면부로, 곡선부는 곡면부로 된다) 압축(押出)해 주지 않으면 안된다. 그 때문에, 외측의 피성형물의 압출기구를 구부림가공부의 구부림각도에 따른 양만큼 내측의 피성형물과 어긋나게 해서 구부림가공부로 공급한다. 그것에 의해, 내측의 피성형물과 외측의 피성형물과의 중립면의 길이에 차를 보간(interpolation)하므로 피성형물끼리는 간섭(interference)하는 일이 없다.

이하, 본 발명의 실시예를 제1도 ~ 제9도를 사용해서 설명한다.

제1도는 본 발명의 대상제품인 천정매립카세트형 4방향패키지 에어컨용 실내기의 기본구성을 도시한 도면이다. 내측에 단열재가 부착된 캐비닛의 중앙부에는 통풍기모터(fan motor)가 고정되어 있고, 통풍기에 의해 4방향으로 송풍된다. 열교환기는 그 통풍기를 ㅁ자 형태로 둘러싸도록 설치되고, 키비닛의 상측찬과 드레인팬 (이슬받이)에 끼워져서 고정되어 있다. 또, 실내기 하면에는 풍향을 결정하는 필터그릴이 부착되고, 이 면이 천정면으로 되어 캐비닛은 천정내에 미립되는 형태로 된다.

제2도~제4도는 본 발명의 1실시예의 구부림가공장치 전체의 3면도를 도시한 도면이다. 또, 제5도의(a)~(d)는 본 발명의 실시예에서의 구부림가공의 대상의 1예인 피성형물 W의 가공전후의 상태를 도시한 도면이다. 제5도의 (a)에 도시한 바와 같이 가공전의 피성형물W는 두께가 0.115mm인 박판 핀W1이 1.8mm피치로 나열된 스택에 있어서위 통과구멍내로 여러개의 ψ7 동파이프W2를 병렬로 통과시킨 후에 파이프W2를 확대시켜서 핀에고정시킨 것이다. 그것은 1개소씩 구부러져 있고, 가공후에는 제5도의(d)에 도시한 바와 같이 파이프W2가 통과하는 방향으로 ㅁ자 형태로 구부러져 있으며 끝부는 고정되어 있다.

제6도~제8도는 발명의 1실시예의 구부림가공장치의 구부림가공부만의 확대도로서, 구부림가공부의 일련의 동작을 도시한 설명도이다.

제2도는 본 발명의 1실시예의 구부림가공장치의 정면도, 제3도는 그의 평면도, 제4도는 그의 측면도이다. 이 장치는 기초(base)A상에 구부림가공부B, 들어올림부C, 스페이서(spacer)삽입부D, 피성형물 공급위치결정 압출부E, 배출부F로 구성된다.

피성형물WO(a)~WO(b)는 파지수단 및 회전수단인 윙부B20~B28, 피성형물송출수단인 압출부E1~E8, E15~E16 및 위치결정부E17~E25상에 설치되고, 구부림가공부B14~B19내의 구부림가공 중심축B14~B19를 중심으로 윙부B20~B28을 회전시켜서 구부림가공된다. 이 때, 윙부B20~B28내의 파지수단인 누름부B24~B28 및 테이블부B1~B7내의 파지수단인 누름부B5~B7에서 피성형물WO(a)~WO(b)를 클램프하고, 구부림가공시에는 윙부B20~B28의 회전각도에 따른 양만큼 구부림가공 중심축B18~B19에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 또, 송출수단인 압출부E1~E8,E15~E16E도 윙부B20~B28의 회전각도에 따른 양만큼 외측의 피성형물WO(b)를 구부림가공 중심축B18~B19방향으로 압출하도록 이동시킨다. 구부림가공하는 곳은 위치결정부E17~E25를 소정위 위치에 오도록 압출부E1~E8,E15~E16상을 이동시키는 것에 위해서 결정한다. 피성형물 들어올림부C1~C7 및 스페이서삽입부D1~D12는 위치결정부E17~E25와 함께 이동하며,피성형물WO(a)~WO(b)사이의 간섭을 방지하는 스페이서D5~D6상을 삽입한다. 중간누름부B8`B13,E9~E14는 피성형물WO(a)~WO(b)의 길이 및 휘어짐에 따라서 피성형물WO(a)~WO(b)를 지지한다. 이들의 유닛 전부는 기초부A1~A2상에 고정된다.

8개의 레별조절기 A2상에 지지된 기초A1상에 테이믈구동스테이지B1과 가이드다리B2상의 가이드B3을 거쳐서 Y방향으로 구동가능하게 테이블부B4가 고정되어 있다. 테이블부B4에는 피성형물 압출스테이지E1을 거쳐서 피성형물압출부E2가 Y방향으로 구동가능하게 고정되어 있다. 피성형물압출부B2는 가이드다리 E3상의 가이드E4를 거쳐서 기초A1에도 고정되어 있다. 또, 테이블부B4상에는 지지부재B5를 거쳐서 테이블누름 상측판B6이 Z방향으로 움직일 수 있게 부착되어 공기압축액츄에이터B7에 의해서 구동된다. 또, 테이블부B4에는 지지부재B8,B9를 거쳐서 중간누름부B10,B11이 상하로 움직일 수 있게 부착되어 공기압축액츄에이터B12,B13에 의해 구동된다.

한편, 피성형물 압출부E2상에는 지지기둥E5를 거쳐서 테이블누름 하측판E6이 고정되고, 테이블누름 하측판E6내에는 공기압축액츄에이터E7에 의해 구동되는 고정공급스테이지E8이 있고 X방향으로 이동가능하게 부착되어 있다. 또, 고정공급스테이지E8내에는 상하방향으로 피성형물을 들어올릴 수 있는 공기압축액츄에이터 및 들어올림판(도시하지 않음)도 고정되어 있다. 또, 피성형물압출부E2상에는 지지부재E9,E10을 겨쳐서 중간누름부E11,E12가 Z방향으로 움직일 수있게 부착되어 공기압축액츄에이여E13,E14에 의해 구동된다. 또, 가이드E15를 거쳐서 피성형물 엔드테이블(end table)E16이 Y방향으로 이동가능하게 부착되어 볼나사(도사하지 않음)에의해 구동된다. 피성형물 엔드테이블E16상에는 수직판E17상의 가이드E18을 거쳐서 피성형물 끝부 유지부E19가 부착되어 공기압축액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 X방향으로 구동된다. 피성형물 끝부 유지부 E19에는 Z방향으로 피성형물을 들어올리는 공기압축액츄에이터E20이 고정되고, 피성형물 들어올림판E21을 가이드(도사하지 않음)를 따라서 구동한다. 또, 피성형물 엔드테이믈E16상에는 지지부재C1을 거쳐서 들어올림부 지지판C2가 가이드C3을 거쳐서 부착되고 공기압축액츄에이처C4에 의해 Z방향으로 그동된다. 들어올림부 지지판C2에는 가이드C5를 거쳐셔 들어올림부C6이 Y방향으로 움직일수 있게 지지되어 공기압축 액츄에이터C7에 의해 구동된다.

또, 지지부재D1을 거쳐서 토오크모터D2에 의해 회전가능하게 부착된 스페이서 감기드럼D3,D4가 피성형물 엔드테이블E16에 고정되어 있고, 스페이서 감기드럼D3,D4에는 두께가0.2mm인 스테인레스재 박판의 스페이서D5,D6이 감겨 있다. 스패이서D5의 끝부 좌우에는 고정공구D7,D9가 부착되어 있고, 스페이서D6의 끝부 좌우에는 고정공구D8,D10이 부착되어 있다. 또, 고정공구D7,D9는 연결기구D11에 의해 연결되어 있고, 고정공구D7,D8은 피성형물 압출부E2상에 고정된 공기압축액츄에이터D12에 의해서 Y방향으로 구동된다.

중간누름부B10,B11 및 중간누름부E11,E12는 공기압축 액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 전후로 구동가능하게 되어 있어 피성형물 공급시에 X방향으로 회피할 수 있다.

또, 기초A1상에는 하우정(housing)B14,B15,B16 및 브래키트B17을 통과하는 축B18,B19에 지지된 윙B20은 AC서보모터B21에 의해 요동가능하게 부착되어있고 윙B20상에는 윙구동스테이지B22를 겨쳐서 윙누름 하측판B23이 Y방향으로 동작가능하게 부착되어 있다. 윙누름 하측판B23에는 지지부재B24가 공기압축액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 X방향으로 이동할 수 있게 부착되어 있고, 지지부재B24에는 윙누름 상측판B25가 가이드B26,B27에 지지되어 공기압축액츄에이터B28에 의해 Z방향으로 구동된다.

또, 윙누름 하측판B23에는 피성형물 지지판E24가 5개 부착되어 피성형물WO을 구부림가공시에 지지할 수 있도록 되어 있다. 또, 기초A1에는 지지대E22를 거쳐서 공기압축액츄에이터E23이 고정되어 있고, 공기압축액츄에이터E23상에는 위치결정판E25가 Y방향으로 움직일 수 있게 부착되어 있다.

장치의 앞면에 컨베이어V0이 있고, 여기에서 구부림가공전의 피성형물W0을 받아 기초A1상의 인출로봇 영역F1애 부착되는 로봇에 의해서 컨베이어V0으로 인출한다.

제12도 및 제13도는 본 발명에 위한 구부림방식의 성형원리를 도시한 도면이다. 제12도에는 기본원리, 제13도에는 설비에 대한 응용을 도시한다. 제12도에 있어서 피성형물의 구부림가공부에서 떨어진 위치를 P₀,P₄로 하고, 직선P₀P₄를 구부림가공시의 중립축으로 한다. 중립축이라는 것은 구부림가공시에 인장도 되지 않고 압축도 되지 않는 곳을 말한다. 직선P₀P₁및 직선P₂₀P₄가 테이블구동스테이지B1 및 윙구동스테이지B22상의 누름판E6,B6,B23,B25에 의해 피성형물W0을 꽉쥐는 파지범위이고, 직선P₁P₂이 구부림가공범위이다. 구부림가공이 완료한 시점의 중립축을 곡선P₁P₂₄라고 하면, 중립축의 길이는 변화하지 않으므로

직선 P₁P₂₀=곡선P₁P₂₄

로 된다.

또, 구부림가공도중의 점P₂₀의 궤적을 P₂₁,P₂₂,P₂₃으로 하면, 중립축의 길이는 역시 변화하지 않으므로

직선P₁P₂₀=곡선P₁P₂₁=곡선P₁P₂₂=곡선P₁P₂₃=곡선P₁P₂₄

로 된다. 구부림모먼트를 균일하게 구부림가공부에 인가하면, 중립축은 원호의 일부를 형성한다. 그 때의 부채꼴 모양을 OnP₁P₂n으로 하면, 부채꼴모양의중심각과 구부림각도는 동일하게θn으로 되고 반경은 1n이다. 구부림가공 중심P₃n을 중립축의 직선부 연장선상에 마련하면,

직선P₁P_3n=곡선P_2nP_3n=m_n

으로 된다. 구부림가공 완료시의 구부림가공 중심과 파지부의 간격m₄=직선P₁P₃₄는 중립축의 구부림반경ρ와 일치한다. 그 증가분 Δm은 테이블구동 스테이지B1 및 윙구동스테이지B22의 이동량 즉 파지수단이 회전수단에 의해 회전시되는 회전량에 따른 이동수단에 의한 파지수단의 구부림가공 중심부로부터의이동양과 일치하며,

로 된다.

이것을 설비화할 때 구부림가공 중심을 이동시키는 것은 기구가 복잡하게되으로, 제13도에 도시한 바와 같이 구부림가공 중심을 고정시키고, 테이블구동스테이지B1 및 윙구동 스테이지B22 초기위치는 중립축의 구부림가공부의 거리의 1/2만큼 구부림가공 중심으로부터 떨어지게 해서 순차로 구부림가공 중심으로 부터 Δm만큼 멀어지게 하는 방식으로 할 수 있다.

또, 2장의 피성형물W0을 동시에 구부리는 경우에는 2개의 중립축이 존재하므로, 외측의 피성형물W0(b)를 내측의 피성형물W0(a)와의 길이의 차분만큼 구부림가공 범위내로 들여보낼 필요가 있다. 내외의 피성형물W0의 중립축의 간격을 h로 하면, 들여보냄량 ΔR은

ΔR = hθ

로 된다.

제12도 밑 제13도에 의한 설명에서는 구부림가공 중심과 중립축과 지정 구부림반경위치가 일치하고 있는 경우를 상정하고 있었지만, 실제의 구부림가공에서는 제14도에 도시한 바와 같이 어긋나 있는 경우가 많다. 그래서, 파이프중심(지정 구부림반경위치)에서 구부림가공 중심까지의 거리를 c, 구부림가공 중심에서 중립축까지의 거리를 b라고 하면(단, b는 구부림가공 중심을 원점으로 해서 구부림중심방향(여기에서는 지면 위쪽방향)을 정으로 한다), 테이블구동스테이지B1 윙구동스테이지B22의 이동량 Δm은 다음식으로 표시된다

제6도~제8도는 구부림가공부만의 움직임을 도시한 연속설명도이다.

먼저, 컨베이어에서 피성형물W0을 받아 피성형물W0의 좌측을 피성형물 끝부 유지부E19에서 위치결정한다. 들어올림부를 이용해서 내측의 피성형물W0(a)를 들어올린 후, 스페이서D5,D6을 내측의 피성형물W0(a)와 외측의 피성형물W0(b) 사이에 삽입한다(제6도의 (a)). 그 후, 윙누름 상측판B25, 윙누름 하측판23, 테이블누름 상측판B6, 테이블누름 하측판E6에서 피성형물W0을 클램프하여 제6도의 (b)의 상태로 된다. 다음에, 제7도의 (a)에 도시한 바와 같이 회전수단인 구부림가공용 AC서보모터B21을 구동해서 구부림가공을 개시함과 동시에,구부림각도에 대응한 양만큼 윙누름부B25,B23 및 테이블누름부B6,E6을 각각의구동스테이지B22,B1(이동수단)을 구동시켜서 구부림가공 중심으로부터 멀어지게 한다. 또, 외측 피성형물W0(b)를 송출수단인 피성형물 압출스테이지E1을 구동시켜 구부림가공 중심쪽으로 접근시킨다. 스프링백(spring back)을 고려해서 90° 보다 약간 더 구부림가공한 후 90° 로 복원시켜 제7도의 (b)와 같이 된다.

그 후, 제8도의 (a)에 도시한 바와 같이 들어올림부에서 내측 피성형물W0(a)를 들어오려 스페이서D5,D6을 빼낸다. 그리고, 제8도의 (b)와 같이 윙누름 상측판B25를 해제해서 본래의 위치로복원시켜 놓고, 피성형물압출부E2를 구동해서 피성형물W0을 보낸 후, 다음에 구부림가공할 위치에 위치결정한다. 그 후, 제6도의 (a)의 상태부터 반복해서 결과로서 제5도의 (b)에 도시한 바와 같은 ㅁ자 형태의 피성형물을 성형한다. 제10도는 본 설비를 이용한 구부림가공시의 시퀸스흐름을 도시한 흐름도이다

피성형물 공급공정에 있어서는 피성형물 위치결정 압출부E의 공기압축액츄에이터E7,E20등에 의해 고정 공급스테이지E8, 들어올림판E21 등을 구동해서 컨베이어V0에서 피성형물W0을 받고, 테이블누름 하측판E6과 윙누름 하측판B23 및 들어올림판E21 상에 탑재한다.

피성형물 위치결정 공정에 있어서는 공기압축액츄에이터 E7 등을 구동해서 피성형물W0을 테이블누름부E6과 들어올림판E21의 한쪽끝에 당접시키고 Y방향의 위치결정을 실향한다. 또, 기초A1에 다리E22를 거쳐서 고정되어 있는 공기압축액유에이터E23을 구동하고, 피성형물W0을 피성형물 끝부 유지부E19에 당접시키고 X방향의 위치결정을 실행한다. 피성형물 들어을 공정에 있어서는 공기 압축액류에이터C4,C7을 구동시켜서 들어올림부C6에서 내측 피성형물W0(a)를 걸어서 들어 올린다.

스페이서 삽입공정에 있어서는 공기압축액츄에이터D12를 구동시키고, 스페이서감기드럼D3, D4에 감겨진 스페이서D5, D6을 Y방향으로 끌어내어 소정위치에 고정시킨다.

피성형물 내림공정은 피성형물 들어올림공정의 반대동작으로 된다. 이 것에 의해, 내측 피성형물W0(a)와 외측 피성형물W0(b) 사이에 2장의 스페이서D5, D6이 삽입된다. 피성형물 클램프공정에 있어서는 공기압축액츄에이터B7, B28, B12, B13 등을 구동해서 테이블누름 상측판B6, 윙누름 상측판B25, 중간누름부B10, B11에 의해 피성형물W0을 클램프한다.

구부림공정에 있어서는 AC서보모터B21, 윙구동스테이지 B22, 테이블구동스테이지B1, 피성형물 압출스테이지E1을 4축 제어에 의해 구동하고, 성형각도가 직각으로 되도록 피성형물W0을 구부린다. 이 때, 윙구동스테이지B22, 테이블구동스테이지B1은 식1 또는 식2에 나타낸 궤적으로 움직이도록 제어한다. 언클램프(unclamp)1 공정에 있어서는 공기압축액츄에이터B7, B12, B13을 구동해서 테이블누름 상측판B6 및 중간누름부B10, B11을 들어올려 피성형물W0을 개방한다, 언클램프2 공정에 있어서는 공기압축액츄에이터B28을 구동해서 윙누름 상측판B25를 들어올려 피성형물W0을 개방한다. 이와 같이, 언클램프공정을 2가지고 분류하는 것에 의해서, 다음에 나오는 스페이서 빼냄공정을 피성형물W0을 고정시킨 채로 실행할 수가 있다. 피성형물 이동공정에 있어서는 도시하지 않은 AC서보모터에 의해 피성형물엔드테이블E16을 Y방향으로 구동시키고, 그결과 피성형물W0을 다음의 구부림위치까지 보내는 동작을 실행한다. 다시 피성형물 위치결정을 실행한 후 제8도에 도시한 바와 같이 스페이서빼냄공정을 실행해도 좋지만, 러닝시간(running time : (피성형물을 1대 생산하는)운전시간)을 벌 목적으로 스페이서D5, D6을 삽입한 채 피성형물W0을 이동시켜서 스페이서D5, D6과 미끄러지게 하는 방법도 있다. 이 경우, 제10도에 도시한 바와 같이 피성형물 클램프공정으로되돌아가게 한다. 1회째, 2회째의 구부림가공은 이러한 순서에 따서 실행되지만, 3회째의 구부림가공은 언클램프1 공정후에 피성형물 들어올림공정, 스페이서 삽입공정, 피성형물 내림공정의 역동작인 피성형물 들어올림공정, 스페이서 빼냄공정, 피성형물 내림공정 및 언클램프2공정을 거쳐서 피성형물W0을 컨베이어V0상으로 끄집어낸다.

제11도는 제어부의 구성을 도시한 도면이다.

가동시에는 조작패널에서 시퀸서에 조작명령이 부여되고, 그 명령을 받은 시퀸서는 구부림가공의 4측의 서보모터 컨트롤러로 구부림명령을 보내며, 피성형물 엔드테이블E16을 구동하는 서모모터 컨트롤러로 피성형물 위치명령을 보내며, 공기압축액츄에이터로 압축공기를 들여보내는 밸브에 배선절감시스템을 통해서 적당한 명령을 보낸다. 명령을 받은 서보모터 컨트롤러는 퍼스널컴퓨터로부터의 그부림가공에 필요한 NG테이타에 따라서 서보모터 드라이버로 펄스명령을 보내어 4개의 AC서보모터와 동시에 제어한다. 또, 밸브는 명령을 받은 공기압축액츄에이터를 구동하도록 개폐한다. 또, 장치의 구동장소에 마련된 각 센서의 신호를 배선절감시스템을 통해서 시퀸서가 받아서 제10도에 도시한 동작시퀸스의 제어를 실행한다.

제19도는 본 발명의 다른 실시예의 성형원리를 도시한 도면이다. 직선P₀P₄₀은 구부림가공시의 중립축으로서, 직선P₀P₁및 직선P₂₀P₄₀이 피성형물W0을 꽉쥐는 파지범위를 나타낸다. 구부림가공범위는 직선P₁P₂₀이고 그 중립축의 길이는 구부림가공중에는 변화하지 않는다. 회전중심O는 점P₁로부터 m=ρ(구부림반경)의 거리인 곳에 고정설정한다.

구부림각도를 θ₁로 하기 위해서는 회전중심O를 축으로 해서 파지범위의 직선P₂₀P₄₀을 만큼 θ₁회전시킨다. 이 때, 곡선P₁P₂₁이 점P₅₁을 중심으로 해서 짧은 지름이 직선P₅₁P₁의 길이의 타원의 일부로 되도록, 직선OP₂₁의 길이를 수평시의 m₀~m₁로 한다. 마찬가지로, 구부림각도가 θ₂일 때는 곡선P₁P₂₂가 점P₅₂를 중심으로 해서 짧은 지름이 직선P₅₂P₁의 길이의 타원의 일부로 되도록, 직선OP₂₂의 길이를 m₂로 한다. 이것을 반복해서 타원을 서서히 원에 가까워지도록 움직여가면, θ₄=90°일 때에 곡선P₁P₂₄는 점P₅₄를 중심으로 하는 반경ρ(=m4)인 원의 일부를 형성하게 된다.

반경ρ보다 작은 반경의 구부림성형부를 형성하기 위해서는 파지범위를 회전중심O에 더욱 가까운 위치에 치우치게 히서 구부리고, 반경 ρ 보다 큰 반경의 구부립성형부를 형성하기 위해서는 파지범위를 회전중심O로부터 더욱 먼 위치로 이동시켜서 구부림가공한다. 이것에 의해, 구부림가공축과 파지범위P₂₀P₄₀의 이동축의 2축을 제어하는 것에 의해서 구부림가공 그 자체가 가능하게 된다. 2장을 동시에 구부림가공할 때에 필요한 외측의 열교환기W0(b)를 압출하는 (밀어내는 ) 구동축을 포함하더라도 3축으로 2장을 동시에 구부리는 것이 가능하게 된다

제16도~제18도는 본 발명의 제19도의 원리를 이용한 다른 실시예의 장치의 구부림가공부의 일련의 동작을 도시한 설명도이다.

제16도의 (a)에 도시한 바와 같이 2장의 피성형물W0(a) 및 W0(b)를 윙누름 하측판B23 및 테이블누름 하측판E6상에 설치된 피성형물 압출스테이지E1상에 위치결정하고, 내측 피성형물W0(a)를 들어올림부 (도시하지 않음)에 의해 들어올리고,2장의 t 0.2mm의 스테인레스제 스페이서D5, D6을 테이블누름 상측판B6의 선단의 구부림가공부와의 경게까지 삽입하여 고정시킨다. 그리고, 내측 피성형물W0(a)를 내린 후, 윙누름 상측판B25 및 테이블누름 상측판b26을 내려서 피성형물 W0을 꽉쥔다(제16도의 (b)). 그 후, 제17도의 (a)~(b)에 도시한 바와 같이 구부림가공부의 회전수단인 구부림가공용 AC서보모터B21을 구동하고, 회전중심O를 중심으로 해서 윙B20을 회전시켜 피성형물W0을 구부림가공한다. 이 때, 윙누름부B23, B25는 구부림각도 θ 및 구부림형상에 따른 양만큼 윙구동스테이지B22에 의해서 회전중심O에서 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 또, 피성형물 공급위치결정 압출부E의 피성형물 압출스테이지E1도 마찬가지로, 구부림각도 θ 와내외의 피성형물W0(a), W0(b) 사이의 거리h에 따른 양만큼 외측의 피성형물W0(b)를 회전중심O측으로 압출하여(밀어내어) 내외의 피성형물W0(a),W0(b)를 상대적으로 엇갈리게 한다.

마지막에, 제18도에 도시한 바와 같이 윙누름 상측판B25와 테이블누름 상측판B26을 들어올려서 피성형물W0을 해방하고, 다음에 구부립가공할 곳까지 피성형물압출 스테이지E1을 구동해서 피서형물W0을 보내고 위치결정하여 구부림동작을 반복한다. 피성형물W0을 위치결정할 때 스페이서D5, D6은 테이블누름 상측판B26의 선단의 구부림가공부와의 경계에서 앞으로는 진행하지 않아 피성형물W0과의 상대위치는 어긋나게 된다. 모든 구부림가공이 실행된 후 스페이서D5, D6을 빼내고 피성형물W0을 장치에서 인출한다.

제15도는 구부림틀을 사용하는 경우의 1실시에를 도시한 도면이다. 파지수단B6, E6에 의해 피성형물W으 한쪽끝을 꽉쥐며 또 파지수단B25, B23에 의해 피성형물W의 다른쪽끝을 꽉쥐어 구부림가공하고자 하는 곳에 구부림틀BD를 갖다댄다. 그 후, 파지수단B6, E6은 고정시킨 채 파지수단B25, B23을 피성형물W가 구부림틀BD를 따르도록 위치를 변경해 간다. 이 때, 구부림틀BD에 따른 피성형물W의 구부림가공부는 구부림틀BD의 반경과 동일한 반경의 원호의 일부, 그밖의 피성형물W는 직선으로 되도록 파지수단B25, B23을 구부림틀BD에 대한 인벌루트(involute)곡선에 상당하는 움직임의 위치제어를 실행한다. 그것에 의해, 피성형W의 축방향에 여분의 힘이 가해지지 않게 되어 피성형물W의 휘어짐을 방지할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 구부림틀을 사용하지 않고 구부림가공을 실행하므로, 구부림틀 등에서 받는 힘에 의한 피성형물의 변형이 없다. 이 때문에, 다음과 같은 형상의 피성형물을 가공할 수 있다는 효과가 있다. 이것은 제품설계의 자유도를 넓힐 수 있는 것이다.

[1] 구부립에 있어서의 통풍을 좋게 하기 위해서 박판 핀의 구부림부를 예리하게 한 구조의 피성형물(제9도의 (a)).

[2] 구부림부의 형상이 평면부와는 다른 형상인 피성형물(제9도의 (b),(c)),

[3] 구부림가공부 내면이 원호형상이 아닌 피성형물(제20도의 (a)).

[4] 구부림가공부에 전자부품, 전기배선, 고정공구, 기계부품, 배관 등이 부착된 피성형물(제20도의 (b)). ㅁ자 형태로 성형된 후에 부품을 부착하는 것보다 평판형상일 때 부착하는 쪽이 용이하게 작업할 수 있다는 효과가 있다.

[5] 구부림가공부에서 냉매의 분기로 되는 파이프가 나와 있는 형상의 피성형물(제20도의 (c)). 냉매의 유량 조정이나 소음기의 부착 등이 가능하게 된다는 효과가 있다.

[6] 구부림가공부의 파이프가 그것을 사이에 둔 평면부와 연속적으로 연결되지 않고 단차를 두고 연결되는 형상의 피성형물(제20도의 (d)). 이것에 의해, 냉매의 유량을 조정하거나 히터를 제품의 모서리부에 부착할 수 있다는 등의 효과가 있다.

[7] 구부림가공부의 핀의 피치가 평면부보다 조밀하지않은 구조의 피성형물(제20도의 (e)). 이것에 의해, 피성형물의 구부림가공한 후의 핀피치를 평면부와 구부림가공부에서 동일하게 할 수 있다.

[8] 구부립가공부의 핀피치가 평면부보다 내면에서 조밀하지 않고 외면에서 조밀하게 되는 피성형물(제21도의 (a)). 이것에 의해, 피성형물의 내면과 외면에서 구부림가공한 후의 핀피치를 평면부와 구부림가공부에서 동일하게 할 수 있다.

[9] 구부림가공부만 침( 針)형상 핀으로 되는 피성형물(제21도의 (b)).

[10] 구부림가공부만 솜형상 금속핀을 부착한 피성형물(제21도의 (c)).

[11] 구부림가공부만 핀의 폭이 평면부보다 넓거나 또는 좁은 피성형물(제21도의 (d),(e)).

[12] 구부림가공부가 타원의 일부를 형성하는 피성형물 (제21도의 (f)).

또, 본 발명에 의하면 설계변경에 따른 구부림반경의 변경에 대해서는 수치제어만으로 대응할 수 있다는 효과도 있다. 또, 2장중첩한 피성형물에 대해서도 외측 피성형물을 압출하는 기구가 작용하기 때문에,피성형물끼리의 간섭을 방지할 수가 있다. 2장의 피성형물을 동시에 구부린다는 것은 제조공정의 삭감(6고정- 1공정)도 가능하게 되어 비용절감으로 이어진다.

또, 2장의 피성형물 사이의 밀착성을 좋게 해서 특히 구부립가공부에 있어서의 피성형물간의 틈을 제거할 수 있으므로, 공기조화기의 열교환기인 경우 열교환률을 향상시킬 수가 있다.

Claims (21)

1. 피성형물(W,W0)의 적어도2곳을 별개로 꽉쥐는 제1 및 제2 파지수단(B6, B23, B25, E6), 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 파지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키는 회전수단(B17, B20, B21) 및 상기 제1 및 제2 파지수단을 그의 회전축의 법선방향으로 이동시키는 이동수단(B1, B4, B22, (B23))을 갖는 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
2. 피성형물(W,W0)의 적어도 2곳을 별개로 꽉쥐는 제1 및 제2 파지수단(B6, B23, B25, E6), 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 베2 파지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키는 회전수단(B17, B20,B21), 상기 제1 및 제2 파지수단을 그의 회전축의 법선방향으로 이동시키는 이동수단 (B1, B4,B22,(B23)) 및 상기 피성형물의 구부림가공부(B)에 균일한 구부림모먼트를 가하도록 상기 이동수단을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
3. 2장이상 중첩된 피성형물(W,W0)의 적어도 2곳을 별개로 꽉쥐는 제1 및 제2 파지수단(B6, B23, B25, E6) 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 차지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키는 회전수단(B17, B20, B21), 상기 제1 및 제2 파지수단을 그의 회전축의 법선방향으로 이동시키는 이동수단(B1, B4, B22, (B23)), 상기 2장이상 중첩된 피성형물의 곡률이 작은 외측에 위치하는 피성형물(W0(b))를 곡률이 큰 내측 피성형물(W0(a)), 에 대해서 상대적으로 구부림가공중심으로 내모매는 송출수단(C2, E1,(E6), E19) 및 상기 각 수단을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
4. 피성형물(W,W0)의 적어도 2곳을 별개로 꽉쥐는 제1 및 제2 파지수단 (B6, B23, B25, E6), 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 차지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키는 회전수단(B17, B20, B21) 및 상기 제1 및 제2 파지수단을 상기 제1 및 제2 파지수단에 의해 구부릴 수 있는 상기 피성형물의 구부림가공중심에서 상기 제1 및 제2 파지수단의 회전축의 법선방향으로 이동시키는 이동수단(B1, B4, B22, (B23)), 상기 피성형물의 구부림가공부에 균일한 구부림모먼트를 가하도록 상기 회전수단에 의해 회전하는 상기 파지수단의 회전각θ, 구부림가공반경ρ 및 상기 이동수단에 의해 상기 파지수단을 상기 피성형물의 구부림가공중심으로부터 이동시키는 이동량Δ가

   2 인 관계를 유지하도록 제어하는 제어수단을 갖은 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
5. 피성형물(W,W0)의 적어도 2곳을 별개로 꽉쥐는 제1 및 제2 파지수단(B6, B23, B25, E6), 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 파지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키는 회전수단(B17, B20, B21), 상기 파지수단에 의해 꽉쥐어진 피성형물의 구부림가공부의 내측에 설치되는 구부림틀(BD), 상기 파지수단중의 적어도 1개를 상기 구부림틀에 대해서 인벌루트곡선형상으로 이동시키는 이동수단(B1, B4, B22, (B23)), 상기 각 수단을 제어하는 제어수단을 갖는 겻을 특징으로 하는 구부림가공장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 파지수단에 의해 꽉쥐어진 피성형물과 피성형물 사이에 삽입되는 박판의 스페이서(D5, D6)를 마련한 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 이동수단을 상기 파지수단의 회전각도에 따른 양만큼 연속적으로 이동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 구부림가공장치.
8. 피성형물의 적어도 2곳을 제1 미ㅍ 제2 파지수단에 의해 꽉쥐고, 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 파지수단중의 적어도 1개를 회전축을 중심으로 해서 회전시키고, 상기 피성형물의 구부림가공부에 균일한 구부림모먼트를 가하도록 상기 제1 및 제2 파지수단을 그의 회전축의 법선방향으로 이동시켜서 피성형물을 구부림가공하는 것을 특징으로 하는 구부림가공방법.
9. 2장이상 중첩된 피성형물의 적어도 2곳을 제1 및 제2 파지수단에 의해 별개로 꽉쥐고, 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 파지수단중의 져ㄱ어도 1개를 회젼축을 중심으로 해서 회젼시키고, 또한 상기 제1 및 제2 파지수단을 그의 회전축의 볍선방향으로 이동시킴과 동시에, 상기 2장이상 중첩된 피성형물의 곡률이 작은 외축에 위치하는 피성형물이 곡률이 큰 내측의 피성형에 대해서 상대적으로 구부림가공 중심으로 내보내지도록 해서 피성형물을 구부림가공하는 것을 특징으로 하는 구부림가공방법.
10. 피성형물의 적어도 2곳에서 제1 및 제2 파지수단에 의해 별개로 꽉쥐고, 상기 피성형물을 구부리도록 상기 제1 및 제2 파지수단중의 적어도 1개를 회젼축을 중심으로 해서 회전시키고,

    의 식에 있어서 피성형물의 구부림가공부가 구부림각도 및 성형형상에 따른 a,b,α,β의 값의 타원 또는 원의 일부를 형성하도록 파지부의 움직임을 제어하는 것을 특징으로 하는 구부림가공방법.
11. 여러장의 박판 핀(W1)과 상기 박판 핀의 통과구명내를 통과하는 여러개의 파이프(W2)를 갖는 열교환기로서, 상기 열교환기가 2장이상 중첩되어 있고 또한 적어도 1곳에서 구부림가공되어 있으며, 그 그부림가공부에서 상기 박판 핀과 파이프와의 각도가 균등하며, 외측 열교환기의 곡률반경이 그의 내측 열교환기보다 판두께분만큼 큰 것을 특징으로 하는 열교환기.
12. 제11항에 있어서, 구부림가공부(B) 이외의 직선부에만 박판 핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
13. 제11항에 있어서, 구부림가공부의 내면 또는 외면의 핀의 끝면형상의 오목볼록형상으로 되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
14. 제11항에 있어서, 구부림가공부에 기계부품, 전기전자부품, 전기배선, 배관, 고정공구 등이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
15. 제11항에 있어서, 구부림가공부로부터 파이프가 분기하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
16. 제11항에 있어서, 구부림가공부에서 파이프가 구부러진 단차로 되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
17. 제11향에 있어서, 구부림가공부의 핀의 스택피치를 평면부의 핀의 스택피치보다 조밀하지 않게 한 것을 특지으로 하는 열교환기.
18. 제11항에 있어서, 구부림가공부의 핀의 스택피치가 평면부의 피니의 스택피차와는 달리 구부림성형부의 내측에서는 조밀하지 않고 외측에서는 조밀하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
19. 제11항에 있어서, 구부림가공부의 파이프에 침형상 핀이나 솜형상 금속핀을 부착한 것을 특징으로 하는 열교환기.
20. 제11항에 있어서, 구부림가공부의 핀의 폭이 평면부의 핀의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 열교환기.
21. 제11항에 있어서, 구부림가공부가 타원의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기.