KR100359341B1 - 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기는, 제1 및 제2단판과 다수의 평판핀으로 정렬된 열교환기를 안착시키는 작업대와, 상기 작업대의 상면 일측단에 대하여 상기 열교환기의 일측에 소정거리를 두고 설치되어 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀속으로 삽입되며 또한 작업대의 상면에 공급된 다수의 헤어핀의 절단부와 동심되게 접촉되는 헤어핀 가이드수단과, 상기 작업대의 상면 타측단에 대하여 상기 열교환기를 사이에 두고 상기 헤어핀 가이드수단과 대향되는 소정거리에 설치되어 공급된 일정량의 헤어핀의 절단부가 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀속으로 삽입되게 밀어주는 헤어핀 푸시수단과, 상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기의 양측에 설치되어 작업대상에 놓인 열교환기의 양측을 클램핑하는 열교환기 클램프수단과, 상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기와 헤어핀 푸시수단과의 사이에 설치되어 일정량의 헤어핀을 안착시키는 헤어핀 가이드판과, 상기 작업대의 상면에 대하여 열교환기가 안착되는 부분과 헤어핀 공급수단과의 사이에 설치되어 상기 헤어핀 푸시수단에 의해 수평으로 이동되는 다수의 헤어핀이 변형되지 않도록 눌러주는 헤어핀 누름수단으로 구성되어 있으므로, 종래와 같이 헤어핀을 한개씩 수작업할때 발생되는 작업자의 피로증대 및 조립불량을 없앨 수 있음과 동시에 조립시간을 단축할 수 있음은 물론 대량생산을 할수 있는 것이다.

Description

열교환기의 헤어핀 자동 삽입기{A AUTOMATIC INSERTION MACHINE FOR HAIR PIN OF HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기에서 알루미늄재질의 다수의 평판핀(Flat Plat Fin)에 직각으로 삽입되는 헤어핀(Hair Pin)을 자동으로 삽입할 수 있도록 한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기에 관한 것이다.

종래에 의한 열교환기(1)는, 도1에 도시한 바와 같이, 서로 일정간격을 두고 양측에 나란히 배열되어 열교환기(1)의 전체를 지지하면서 보강력을 주는 제1 및 제2단판(10a)(10b)과, 상기 제1단판(10a)과 제2단판(10b)과의 사이에 기류가 유동되는 방향과 직각되게 서로 일정간격을 두고 배열되어 기류와 긴밀하게 접촉되는 다수의 평판핀(12)과, 상기 제1단판(10a), 다수의 평판핀(12) 및 제2단판(10b) 수순으로 직각되게 삽입되어 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)을 하나의 어셈블리(Assembly)로 연결하며 또한 내부로 냉매가 유동되게 하는 다수의 헤어핀(14)과, 상기 헤어핀(14)의 한쪽 단부에 형성된 2조 한쌍의 개구홀(14a)중 하나를 다른 헤어핀(14)의 한쪽 단부에 형성된 2조 한쌍의 개구홀(14a)중 인접한 부분과 연결하여 전체 다수의 헤어핀(14)이 하나의 냉매 패스라인(Pass Line)으로 이루도록 밀봉 고정되는 다수의 리턴벤드(16; Return Bend)로 구성되어 있다.

이때, 상기 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)의 평면에는 상기 다수의 헤어핀(14)에 2조 한쌍씩 절단부(14a)가 형성된 한쪽 단부가 삽입될 수 있도록 서로 대응되는 소정 높이 및 간격으로 다수의 관통홀(18)이 각각 형성되어 있다.

상기 다수의 헤어핀(14)은, 그 전체 길이에 대하여 절반에 해당하는 중앙부분이 벤딩가공에 의해 호형(弧形)으로 절곡되어 한쪽으로 나란히 대칭을 이루고, 그 한쪽 단부는 동일한 길이로 2조 한쌍의 절단부(14a)가 형성되어 있다.

도면 중 미설명 부호 20은, 상기 열교환기(1)가 하나의 어셈블리로 조립되기전 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)이 서로 일정간격을 두고 정렬되게 함과 동시에 이들이 다음 작업 위치로 용이하게 운반될 수 있도록 사용되는 복수의 운반기구이다.

즉, 상기 복수의 운반기구(20)는, 손잡이 기능을 가진 블록(22; Block)과, 상기 블록(22)의 일측면에 일정간격을 두고 수평으로 나란히 고정되어 상기 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 형성된 관통홀(18)에 임시적으로 삽입되는 복수의 삽입봉(24)으로 구성되어 있다.

다음은, 이와 같이 구성된 종래는, 열교환기(1)에 있어서 평판핀(12)에 헤어핀(14)을 삽입 작업하기 위해서는, 먼저 제1단판(10a)과 제2단판(10b)과의 사이에 다수의 평판핀(12)이 일정간격을 유지토록 가지런히 배열시킨 다음, 별도로 준비된 복수의 운반기구(20)의 삽입봉(24)을 상기 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 각각 형성된 다수의 관통홀(18)중에서 특히 양단에 위치한 관통홀(18)에 각각 삽입시킴으로써 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)은 보다 정확히 정렬됨과 동시에 운반기구(20)의 임시 조립에 의해 다음 조립단계인 헤어핀(14)의 조립작업라인으로 운반이 용이하게 된다.

즉, 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)은 그 평면상에 상기 다수의 헤어핀(14)이 삽입될 수 있도록 2열 지그재그모양으로 다수의 관통홀(18)이 각각 뚫려져 있기 때문에 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 각각 뚫려진 다수의 관통홀(18)은 상기 다수의 헤어핀(14)이 수작업에 의해 직각되게 삽입될 수 있도록 먼저 정렬작업이 이루어져야 한다.

이 때문에 상기 복수의 운반기구(20)는 별도로 제작되어 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 뚫려진 관통홀(18)에 수작업으로 임시 조립되어 있다가 운반기구(20)가 삽입되지 않은 다수의 관통홀(18)에 상기 다수의 헤어핀(14)이 어느 정도 삽입되고 나면 운반기구(20)가 삽입되어 있던 다수의 관통홀(18)부분에 다른 다수의 헤어핀(14)이 삽입될 수 있도록 수작업에 의해 분리된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래에 의한 열교환기의 헤어핀 삽입방법은, 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 다수의 헤어핀(14)을 수작업에 의해 매번 한개씩 반복하여 조립(삽입)하기 때문에 동일작업에 따라 작업자의 피로가 증대됨은 물론, 조립시간이 많이 소요되어 대량생산이 불가능하다는 문제점이 있었다.

또, 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)에 뚫린 관통홀(18)에 헤어핀(14)의 절단부(14a)를 삽입할때 관통홀(18)의 내주와 절단부(14a)의 외주와의 마찰저항에 의해 헤어핀(14)의 길이부분에 휨현상이 발생된다는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1 및 제2단판과 다수의 평판핀에 다수의 헤어핀을 삽입할때 자동으로 한꺼번에 동시 삽입작업되게 하여, 조립시 휨불량을 없앰과 동시에 조립시간을 단축하여 대량생산이 가능토록 한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기를 제공하는데 있다.

도1은 종래에 의한 열교환기의 평판핀과 헤어핀의 수작업을 도시한 사시도,

도2는 본 발명에 의한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기를 도시한 전체 평면도,

도3은 본 발명에 의한 도2의 A-A선 종단면도,

도4a 및 도4b는 본 발명에 의한 도2의 B-B선에 대한 단면도로서,

도4a는 본 발명에 의한 헤어핀 누름수단이 상승된 상태를 도시한 측단면도,

도4b는 본 발명에 의한 헤어핀 누름수단이 하강된 상태를 도시한 측단면도,

도5는 본 발명에 의한 도2의 C-C선 측단

도6은 본 발명에 의한 가이드봉이 열교환기의 관통홀을 지나 헤어핀에 밀착된 상태를 도시한 평단면도,

도7은 본 발명에 의한 열교환기의 관통홀에 헤어핀이 삽입된 상탤르 도시한 평단면도,

도8은 본 발명에 의한 헤어핀에서 가이드봉과 푸시로드가 분리된 상태를 도시한 요부 평단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 열교환기 10a,10b : 제1 및 제2단판

12 : 평판핀 14 : 헤어핀

30 : 작업대 40 : 헤어핀 공급수단

50 : 헤어핀 가이드수단 60 : 헤어핀 푸시수단

70 : 헤어핀 누름수단 71 : 구동부

72 : 누름판 73 : 지지봉

74 : 블록 75 : 탄발부재

80 : 열교환기 클램프수단 90 : 헤어핀 가이드판

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기는, 제1 및 제2단판과 다수의 평판핀으로 정렬된 열교환기를 안착시키는 작업대와, 상기 작업대의 상면 일측단에 대하여 상기 열교환기의 일측에 소정거리를 두고 설치되어 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀속으로 삽입되며 또한 작업대의 상면에 공급된 다수의 헤어핀의 절단부와 동심되게 접촉되는 헤어핀 가이드수단과, 상기 작업대의 상면 타측단에 대하여 상기 열교환기를 사이에 두고 상기 헤어핀 가이드수단과 대향되는 소정거리에 설치되어 공급된 일정량의 헤어핀의 절단부가 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀속으로 삽입되게 밀어주는 헤어핀 푸시수단과, 상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기의 양측에 설치되어 작업대상에 놓인 열교환기의 양측을 클램핑하는 열교환기 클램프수단과, 상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기와 헤어핀 푸시수단과의 사이에 설치되어 일정량의 헤어핀을 안착시키는 헤어핀 가이드판과, 상기 작업대의 상면에 대하여 열교환기가 안착되는 부분과 헤어핀 공급수단과의 사이에 설치되어 상기 헤어핀 푸시수단에 의해 수평으로 이동되는 다수의 헤어핀이 변형되지 않도록 눌러주는 헤어핀 누름수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

참고로, 도면에서 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기는, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)으로만 정렬된 열교환기(1)를 상면 소정위치에 안착시키는 작업대(30)와, 상기 작업대(30)의 중간거리에 대하여 상기 열교환기(1)가 안착되는 일측단과 근접되게 설치되어 다수의 헤어핀(14)을 적층되게 적재함과 동시에 다수의 헤어핀(14)을 일정량씩 작업대(30)의 상면에 공급하는 헤어핀 공급수단(40)과, 상기 작업대(30)의 상면 일측단에 대하여 상기 열교환기(1)를 사이에 두고 상기 헤어핀 공급수단(40)과 대향되는 거리에 설치되어 열교환기(1)의 측면에 직각되게 2열 횡방향으로 뚫린 다수의 관통홀(18) 속으로 수평되게 삽입됨과 동시에 작업대(30)의 상면에 공급된 다수의 헤어핀(14)의 절단부(14a)와 동심되게 접촉되는 헤어핀 가이드수단(50)과, 상기 작업대(30)의 상면 타측단에 대하여 상기 헤어핀 공급수단(40)을 사이에 두고 상기 열교환기(1)와 대향되는 거리에 설치되어 헤어핀 공급수단(40)에 의해 공급된 일정량의 헤어핀(14)의 절단부(14a)가 열교환기(1)의 측면에 직각되게 뚫린 다수의 관통홀(18) 속으로 삽입되게 밀어주는 헤어핀 푸시(Push)수단(60)과, 상기 작업대(30)의 상면에 대하여 열교환기(1)가 안착되는 부분과 헤어핀 공급수단(40)과의 사이에 설치되어 상기 헤어핀 푸시수단(60)에 의해 수평으로 이동되는 다수의 헤어핀(14)이 휘어지지 않도록 눌러주는 헤어핀 누름수단(70)과, 상기 작업대(30)의 상면에 대하여 헤어핀 가이드수단(50)과 헤어핀 누름수단(70)과의 사이에 설치되어 작업대(30)상에 놓인 상기 열교환기(1)의 좌우측을 클램핑하는 열교환기 클램프수단(80)과, 상기 작업대(30)의 상면에 대하여 상기 적재함(42)내의 하부에 설치되어 일정량의 헤어핀(14)을 상하 2열 횡방향으로 분할 안착시키는 헤어핀 가이드판(90)으로 구성되어 있다.

즉, 상기 헤어핀 공급수단(40)은, 도3에 도시한 바와 같이, 상기 작업대(30)의 상면 소정위치에 대하여 좌우 단부 각각 2곳에 수직으로 동일한 높이를 갖도록 고정된 다수의 상하 레일(41)과, 상기 다수의 상하 레일(41)의 상면에 얹혀 수평을 유지하도록 고정된 상판(42)과, 상기 작업대(30)의 상면 좌우에 대하여 상기 다수의 상하 레일(41)의 사이 중앙에 브라켓(43)을 매개로 각각 고정된 한쌍의 제1실린더(44)와, 상기 한쌍의 실린더(44)의 로드(44a)에 각각 좌우측 하단이 고정되어 좌우 이동되며 또한 상기 다수의 상하 레일(41)과 상판(42)에 의해 구획된 공간내에 수용되어 상기 다수의 헤어핀(14)이 수직방향으로 적층되게 적재하는 적재함(45)과, 상기 다수의 상하 레일(41)에 각각 설치되어 승하강되는 한쌍의 제2실린더(46)와, 상기 한쌍의 제2실린더(46)에 좌우단이 수평되게 연결되어 상기 적재함(45)내에 적재된 다수의 헤어핀(14)중 하부에 가로방향으로 위치한 다수의 1열 및 2열측 헤어핀(14)을 작업공정에 따라 순차적으로 밀어서 낙하시키는 밀대(47)와, 상기 적재함(45)의 하단 개구에 설치되어 적재함(45)내의 수납홈(45a)에 적재된 다수의 헤어핀(14)을 탄발력에 의해 자연낙하되지 않게 받쳐주는 다수 한쌍의 탄발부재(48)로 구성되어 있다.

이때, 상기 로드(44a)는 한쌍의 제1실린더(44)가 구동될때 서로 반대되는 방향으로 왕복운동되면서 적재함(45)이 좌우이동되는 거리만큼 각각 보상하여 준다.

상기 적재함(45)은, 그 일측단에 대하여 상기 열교환기(1)와 대향되는 방향으로 수직되게 세워진 벽면(45b)과, 그 타측단에 대하여 상기 벽면(45b)와 대향되는 방향으로 형성되어 적재함(45)의 내부로 다수의 헤어핀(14)을 상하 적층되게 삽입할 수 있도록 안내하는 개방부(45c)와, 그 좌우측면에 중앙 2곳에 각각 수직으로 형성되어 상기 밀대(47)가 수평방향을 유지하면서 승하강되게 안내하는 한쌍의 슬롯(45d)으로 구성되어 있다.

상기 밀대(47)는, 상기 적재함(45)의 좌측면에 형성된 슬롯(45d)을 관통하면서 그 양단이 상기 한쌍의 제2실린더(46)에 완충부재(49)를 매개로 각각 연결되어 있다.

상기 한쌍의 탄발부재(48)는, 상기 적재함(45)내에 좌우 일정간격을 두고 수직되게 각각 형성된 수납홈(45a)에 대하여 하부 개구 양단에 각각 고정되면서 그 끝단이 안쪽으로 마주하도록 경사져 있다.

한편, 상기 헤어핀 가이드수단(50)은, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 작업대(30)의 일측(좌측) 중앙에 좌우 일정길이를 갖고 양단이 좌우 한쌍의 브라켓(51)에 의해 고정된 제1레일(52)과, 상기 제1레일(52)의 외주에 결합되어 제1레일(52)을 따라 좌우이동되는 제3실린더(53)와, 상기 작업대(30)의 일측(좌측) 전후측 가장자리에 좌우 일정길이를 갖고 양단이 각각 좌우 한쌍의 브라켓(54)에 의해 고정된 전후 한쌍의 제2레일(55)과, 상기 제3실린더(53)의 일측단에 중앙이 고정되며 또한 양단이 상기 제2레일(55)의 외주에 결합되어 제2레일(55)을 따라 좌우이동되면서 밸런스를 유지하는 연결부재(56)와, 상기 제3실린더(53)의 타측단에 중앙이 연결되어 제3실린더(53)와 함께 좌우이동되는 이동부재(57)와, 상기 이동부재(57)의 일측단(우측단)에 전후 및 상하 일정간격을 두고 가로방향으로 각각 설치되어 그들 끝단이 상기 열교환기(1)의 측면에 직각되게 상하 2열 횡방향으로 뚫린 다수의 관통홀(18)속으로 삽입되는 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)과, 상기 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)의 자유단측이 소정위치로 동시 좌우이동되게 하는 고정부재(59)로 구성되어 있다.

이때, 상기 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)의 끝단은, 도6 내지 도8에 도시한바와 같이, 상기 헤어핀(14)의 절단부(14a)가 소정의 폭까지만 끼워지면서 동심을 이루도록 점차 넓어지는 외경을 가진 쐐기면(58a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 헤어핀 푸시수단(60)은, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 작업대(30)의 타측(우측) 중앙에 좌우 일정길이를 갖고 양단이 좌우 한쌍의 브라켓(61)에 의해 고정된 제3레일(62)과, 상기 제3레일(62)의 외주에 결합되어 제3레일(62)을 따라 좌우이동되는 제4실린더(63)와, 상기 작업대(30)의 타측(우측) 전후측 가장자리에 좌우 일정길이를 갖고 양단이 각각 좌우 한쌍의 브라켓(64)에 의해 고정된 전후 한쌍의 제4레일(65)과, 상기 제4실린더(63)의 일측단에 중앙이 고정되며 또한 양단이 상기 제4레일(65)의 외주에 결합되어 제4레일(65)을 따라 좌우이동되면서 그 일측단(좌측단)이 상기 헤어핀 가이드판(90)의 상면에 상하부측 2열 횡방향으로 일정간격을 두고 놓인 일정량의 헤어핀(14)의 절곡부(14b)에 동시 밀착되어 한꺼번에 밀어주는 푸시로드(66)로 구성되어 있다.

이때, 상기 푸시로드(66)의 일측단(좌측단) 상하부측에 대하여 횡방향에는, 도5에 도시한 바와 같이, 상기 헤어핀(14)의 절곡부(14b) 외측곡면에 대응되게 밀착되도록 오목형상의 곡면(66a)이 소정간격을 두고 반복 형성되어 있다.

한편, 상기 헤어핀 누름수단(70)은, 도2와 도4a 및 도4b에 도시한 바와 같이, 작업대(30)의 상면 전후단부 서로 대향되게 각각 설치된 한쌍의 구동부(71)와, 상기 한쌍의 구동부(71)의 사이에 힌지되어 구동부(71)를 회전 중심으로 하여 상하회동되는 누름판(72)과, 상기 누름판(72)의 저면 다수 위치에 각각 지지봉(73)에 의해 승하강가능케 연결되어 상기 헤어핀 가이드판(90)의 상면에 안착된 다수의 헤어핀(14)의 이동진행방향에 대하여 직각으로 누르는 다수의 블록(74)과, 상기 누름판(72)과 다수의 블록(74)과의 사이에 각각 탄발 지지되어 다수의 블록(74)이 상기 다수의 헤어핀(14)에 밀착될때 소정압력으로 누를 수 있게 하는 탄발부재(75)로 구성되어 있다.

이때, 상기 구동부(71)는, 예를 들어 랙과 피니언방식으로 이루어져 있고, 상기 랙에는 랙을 전후이동시키도록 실린더나 또는 모터등의 연결되어 있다.

상기 다수의 지지봉(73)은, 2조 한쌍으로 일정간격을 두고 그 하단이 상기 블록(74)의 상면에 고정되고, 그 상단이 상기 누름판(72)의 두께면을 관통하여 누름판(72)의 상부에서 예를 들어 너트(부호도시안됨)등에 의해 결합됨으로써 누름판(72)과 분리되지 않고 승하강가능케 고정되어 있다.

상기 다수의 블록(74)의 저면에는, 상기 헤어핀 가이드판(90)의 상면에 안착된 다수의 헤어핀(14)을 긴밀하게 누르면서 헤어핀(14)이 이동하는 진행방향을 제외한 나머지 방향으로 유동되지 않게 잡아주도록 측단면에서 볼때 티(T)자형상의 누름면(74a)이 각각 형성되어 있다.

상기 탄발부재(75)는, 상기 블록(74)에 외력이 가해지지 않을때 자체 탄발력에 의해 블록(74)을 누름판(72)으로부터 멀리 이격되도록 압축성 코일스프링으로 이루어져 있다.

한편, 상기 열교환기 클램프수단(80)은, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 작업대(30)의 상면 전후단 좌우측에 일정거리를 두고 각각 고정된 한쌍의 브라켓(81)과, 상기 브라켓(81)에 지지되어 좌우측으로 슬라이딩되는 한쌍의 제5레일(82)과,상기 한쌍의 제5레일(82)의 일측단(우측단)에 각각 고정되어 제5레일(82)과 동시 좌우 이동되면서 상기 작업대(30)의 상면에 놓인 열교환기(1)를 클램핑 또는 해제시키는 이동부재(83)와, 상기 한쌍의 제5레일(82)의 소정위치에 각각 고정되어 제5레일(82)을 각각 좌우측으로 이동시키는 한쌍의 실린더(84)와, 상기 작업대(30)의 상면 일측에 고정되어 상기 열교환기(1)의 일측단이 밀착되는 기준면을 제공하는 고정부재(85)로 구성되어 있다.

이때, 상기 이동부재(83)와 고정부재(85)에는, 상기 헤어핀 가이드수단(50)의 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)이 통과되도록 상하부측 한쌍의 관통홀(83a)(85a)이 각각 형성되어 있다.

한편, 상기 헤어핀 가이드판(90)의 상면에는, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 상기 열교환기(1)의 측면 상하부측 2열 횡방향으로 일정간격을 두고 형성된 다수의 관통홀(18)과 대응되게 위치되도록 상부가 개구된 다수의 상부 및 하부측 안내홈(91)(92)이 각각 형성되어 있고, 이들 다수의 상부 및 하부측 안내홈(91)(92)은 헤어핀 가이드판(90)의 길이방향을 따라 서로 교번되게 연속 형성되어 있다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 종래에 사용되는 운반기구(20)로 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)을 정렬시킴과 동시에 이들 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)을 정렬된 상태로 상기 운반기구(20)를 이용하여 작업대(30)의 상면에 설치된 열교환기 클램프수단(80)의 이동부재(83)와 고정부재(85)와의 사이로 운반시켜 안착시킨 후, 도2에 도시한 바와 같이 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)으로부터 운반기구(20)를 다시 수작업에 의해 분리시킨다.

그리고, 한쌍의 실린더(84)를 구동시키면, 이들 실린더(84)의 구동에 따라 제5레일(82)이 일측(우측)으로 이동되면서 그 끝단에 고정된 이동부재(83)를 동시 이동시킴으로써 이동부재(83)와 고정부재(85)와의 사이에 안착된 상기 열교환기(1)가 소정의 압력으로 견고히 지지된다.

한편, 헤어핀 공급수단(40)의 적재함(45)의 개방부(45c)를 통하여 적재함(45)내에 설치된 다수의 수납홈(45a)으로 다수의 헤어핀(14)을 적층되게 적재시킨다.

이때, 다수의 수납홈(45a)내의 다수의 헤어핀(14)은 수납홈(45a)의 하단 개구를 좁혀주도록 탄력적으로 각각 설치된 탄발부재(48)에 의해 자연 낙하되지 못하고 도3에 도시한 바와 같이 정지된다.

이러한 상태에서 헤어핀 공급수단(40)측 한쌍의 제2실린더(46)를 하강시키면, 이들 제2실린더(46)가 각가 상하레일(41)을 따라 수평을 유지하면서 제2실린더(46)에 양단이 연결된 밀대(47)를 소정거리만큼 하강시키게 되는데, 이때상기 수납홈(45a)의 하부에 횡방향으로 위치한 한줄의 헤어핀(14)은 상기 밀대(47)가 미는 힘에 의해 상기 수납홈(45a)의 하단 개구에 설치된 탄발부재(48)를 밀고 하부로 자연 낙하되면서 적재함(45)의 하부에 소정거리를 두고 작업대(30)의 상면에 설치된 헤어핀 가이드판(90)의 하부측 안내홈(92)에 각각 정확히 안착된다.

즉, 밀대(47)가 소정압력으로 누를때 수납홈(45a)내의 하단에 수납된 한줄의 헤어핀(14)은 수납홈(45a)의 하단 개구에 설치된 탄발부재(48)를 바깥으로 밀치면서 통과하여 하부로 낙하되고, 나머지 다수의 헤어핀(14)은 상기 탄발부재(48)가 다시 안쪽으로 복원되는 경사각도에 의해 미쳐 통과되지 못하고 수납홈(45a)내에 머물게 된다.

또한, 밀대(47)는 상기 제2실린더(46)의 하강동작에 의해 하강될때 제2실린더(46)와 밀대(47)와의 연결부분에 각각 개재된 완충부재(49)에 의해 간접적으로 힘을 전달받기 때문에 수납홈(45a)내에 수납된 다수의 헤어핀(14)에 무리한 압력을 가하지 않게 된다.

그리고, 헤어핀 가이드판(90)의 하부측 안내홈(92)에 한줄의 헤어핀(14)이 안착되고 나면, 상기 적재함(45)은 그 하단 외측에 각각 설치된 한쌍의 제1실린더(44)의 동작에 의해 옆으로 소정위치 이동된다.

즉, 적재함(45)은 제1실린더(44)의 구동에 따라 옆으로 이동될때 상기 헤어핀 가이드판(90)의 상면에 형성된 또 다른 상부측 안내홈(91)과 적재함(45)내의 수납홈(45a)이 동일한 수직선상으로 일치되게 되고, 상기 상부측 안내홈(91)은 상술한 하부측 안내홈(92)으로 한줄의 헤어핀(14)이 안착되는 동작순서와 마찬가지로 수납홈(45a)내의 하단에 수납된 또 다른 한줄의 헤어핀(14)을 공급받게 된다.

한편, 헤어핀 푸시수단(60)측 제4실린더(66)가 가동되면, 도2에 도시한 바와 같이, 제4실린더(63)는 제3레일(62)의 안내를 받아 일측(좌측)으로 이동되면서 제4실린더(63)의 상면에 고정된 푸시로드(66)를 동시 동일한 방향으로 이동시키게 된다.

이때, 푸시로드(66)는 그 양단이 작업대(30)의 상면 전후단에 각각 설치된제4레일(65)에 유동가능케 지지되어 있기 때문에 푸시로드(66)의 전체가 균형을 이루면서 동일한 속도로 이동되도록 밸런싱역활을 하게된다.

즉, 푸시로드(66)의 일측단(좌측면)에 상하 2열 횡방향으로 전우 일정간격을 두고 분산 형성된 상하부측 다수의 곡면(66a)은 제4실린더(63)에 의해 푸시로드(66)가 이동될때 동시 이동되면서 헤어핀 가이드판(90)에 형성된 상하부측 한쌍의 안내홈(91)(92)에 안착된 다수의 헤어핀(14)의 절곡부(14b)에 각각 긴밀하게 밀착됨과 동시에 상기 다수의 헤어핀(14)을 헤어핀 누름수단(70)까지만 1차로 이동시키게 된다.

이때, 푸시로드(66)의 끝단에 형성된 다수의 곡면(64c)은, 다수의 헤어핀(14)의 절곡부(14b)에 각각 접촉되어 밀어줄때 절곡부(14b)의 형상이 이그러짐이 없게 함과 동시에 다수의 헤어핀(14)의 전체가 균일한 힘을 전달받아 이동될 수 있도록 푸시를 가한다.

그리고, 헤어핀 누름수단(70)의 구동부(71)는 도4a에 도시한 바와 같이 누름판(72)의 하부로 다수의 헤어핀(14)이 이동될때 이를 감지하여 구동되면서 누름판(72)을 구동부(71)와 누름판(72)이 서로 연결된 단부를 힌지점으로 하여 하강 회동시키게 되고, 이 누름판(72)는 하강 회동될때 도4b에 도시한 바와 같이 누름판(72)의 저면에 설치된 다수의 블록(74)을 동시 하강시키면서 헤어핀 가이드판(90)의 상하부측 한쌍의 안내홈(91)(92)에 안착된 다수의 헤어핀(14)의 길이측 외주면에 밀착되도록 소정 압력으로 가압시키게 된다.

즉, 다수의 블록(74)의 저면 가장자리는 상하부측 한쌍의 안내홈(91)(92)속으로 삽입되어 헤어핀(14)의 길이면측 외주면을 가압함으로써 헤어핀(14)이 수평으로 푸시압력을 받아 상부로 휘어지거나 들뜨는 현상을 방지하여 주고, 다수의 블록(74)의 저면 중앙에 볼록하게 돌출된 누름면(74a)은 상하부측 한쌍의 안내홈(91)(92)속으로 삽입됨과 동시에 헤어핀(14)의 길이측 사이에 형성된 갭(GAP)에 삽입됨으로써 헤어핀(14)이 수평방향으로 푸시압력을 받아 안쪽으로 휘어지는 현상을 방지하여 준다.

이때, 다수의 블록(74)은 상기 누름판(72)의 하강동작에 의해 동시 하강되면서 다수의 헤어핀(14)을 직접 가압할때 완충작용하도록 누름판(72)과 블록(74)과의 사이에 탄발부재(75)를 개재하여 지지봉(73)에 결합되기 때문에 누름판(72)의 누름압력이 다수의 헤어핀(14)에 그대로 전달되는 것을 방지하여 줌은 물론, 다수의 헤어핀(14)이 이동될 수 있는 소정의 압력으로 가압하게 된다.

한편, 헤어핀 가이드수단(50)측 제3실린더(53)가 가동되면 도2에 도시한 바와 같이, 제3실린더(53)는 제1레일(52)의 안내를 받아 일측(우측)으로 이동되면서 제3실린더(53)의 하부 및 상면에 각각 고정된 연결부재(56)와 이동부재(57)를 동시 동일한 방향으로 이동시키게 된다.

이때, 연결부재(56)는 그 양단이 작업대(30)의 상면 전후단에 각각 설치된 제2레일(55)에 유동가능케 지지되어 있기 때문에 연결부재(56)의 전체가 균형을 이루면서 동일한 속도로 이동됨과 동시에 제3실린더(53)의 상면에 고정된 이동부재(57)의 전체를 균형감을 주면서 동일한 속도로 이동되도록 밸런싱역활을 하게된다.

상기 이동부재(57)의 일측단(우측면)에 2열 횡방향으로 좌우 일정간격을 두고 분산 설치된 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)은 도2에 도시한 바와 같이, 제3실린더(53)가 이동될때 동시 이동되면서 그 끝단에 형성된 쐐기면(58a)이 열교환기 클램프수단(80)측 이동부재(83)에 형성된 다수의 관통홀(83a)을 각각 하나씩 통과함과 동시에 열교환기(1)의 측면에 직각되게 2열 횡방향으로 뚫린 다수의 관통홀(18) 속으로 동시 삽입되고, 상기 쐐기면(58a)을 포함한 일부의 단부만이 열교환기(1)을 통과하여 반대편 외부로 돌출됨과 동시에 헤어핀 가이드판(90)의 상하부측 한쌍의 안내홈(91)(92)에 2열 횡방향으로 안착된 다수의 헤어핀(14)의 절단부(14a)에 동심(同心)되게 각각 밀착된다.

이때, 쐐기면(58a)의 최대 외경면은 다수의 헤어핀(14)의 일측단에 형성된 절단부(14a)의 내경면보다 큰 직경으로 형성되어 있기 때문에 절단부(14a)의 내경이 상기 쐐기면(54c)의 중간정도의 외주면에 걸려 더이상 삽입되지 못하고 서로 긴밀하게 밀착됨으로써 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)과 헤어핀(14)의 수평길이측이 동일한 수평 및 동심을 유지하게 됨은 물론, 다수의 헤어핀(14)과 관통홀(18)과의 조립시 절단부(14a)를 통하여 이물질이 들어가지 않게 차단함과 동시에 절단부(14a)의 끝단 둘레가 찌그러지지 않고 동심을 이루도록 잡아준다.

따라서, 도6에 도시한 바와 같이, 푸시로드(66)에 형성된 상하부측 한쌍의 곡면(66a)에 헤어핀(14)의 절곡부(14b)가 밀착되고, 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)에 형성된 쐐기면(58a)에 헤어핀(14)의 절단부(14a)가 밀착된 상태에서 푸시로드(66)를 전진(우측으로 이동)동작시킴과 동시에 상하부측 한쌍의가이드봉(58)을 후진(좌측으로 이동)동작시키면, 상기 푸시로드(66)와 상부하측 한쌍의 가이드봉(58)과의 사이에 개재된 헤어핀(14)이 열교환기(1)측으로 이동되면서 헤어핀(14)측 절단부(14a)가 열교환기(1)측 제1단판(10a)의 관통홀(18), 다수의 평판핀(12)의 관통홀(18), 제2단판(10b)의 관통홀(18) 수순으로 삽입됨으로써 도7과 같은 방법으로 일정량의 헤어핀(14)이 한꺼번에 열교환기(1)에 조립된다.

그리고, 제1 및 제2단판(10a)(10b)과 다수의 평판핀(12)으로 이루어진 열교환기(1)에 다수의 헤어핀(14)이 조립되고 나면, 도8에 표시한 실선화살표방향과 같이 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)은 제3실린더(53)의 후진(좌측으로 이동)동작에 따라 좀더 후진동작되어 초기상태로 위치됨으로써 상하부측 한쌍의 가이드봉(58)의 쐐기면(58a)과 헤어핀(14)의 절단부(14a)와의 접촉이 분리되고, 푸시로드(66)은 제4실린더(63)의 후진(우측으로 이동)동작에 따라 초기상태로 위치됨으로써 푸시로드(66)의 곡면(66a)과 헤어핀(14)의 절곡부(14b)과의 접촉이 분리된다.

또, 제1 및 제2단판(10a)(10b), 다수의 평판핀(12)은 다수의 헤어핀(14)과 조립되고 나면, 열교환기 클램프수단(80)이 상술한 역순동작에 의해 클램핑이 해제되면서 상기 열교환기(1)로부터 분리되고, 이 열교환기(1)는 다음공정인 헤어핀(14)과 리턴벤드(16)와의 조립공정라인으로 운반된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기는, 제1 및 제2단판과 다수의 평판핀에 형성된 다수의 관통홀에 다수의 헤어핀을 삽입할때 자동으로 한꺼번에 동시 삽입 작업할 수 있는 구조로 되어 있기 때문에 종래와 같이 헤어핀을 한개씩 수작업할때 발생되는 작업자의 피로증대 및 조립불량을 없앨 수 있음과 동시에 조립시간을 단축할 수 있음은 물론 대량생산을 할수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. (정정)

   제1 및 제2단판과 다수의 평판핀으로 정렬된 열교환기를 안착시키는 작업대와,

   상기 작업대의 상면 일측단에 대하여 상기 열교환기의 일측에 소정거리를 두고 설치되어 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀속으로 삽입되며 또한 작업대의 상면에 공급된 다수의 헤어핀의 절단부와 동심되게 접촉되는 헤어핀 가이드수단과,

   상기 작업대의 상면 타측단에 대하여 상기 열교환기를 사이에 두고 상기 헤어핀 가이드수단과 대향되는 소정거리에 설치되어 공급된 일정량의 헤어핀의 절단부가 열교환기의 측면에 뚫린 다수의 관통홀 속으로 삽입되게 밀어주는 헤어핀 푸시수단과,

   상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기의 양측에 설치되어 작업대상에 놓인 열교환기의 양측을 클램핑하는 열교환기 클램프수단과,

   상기 작업대의 상면에 대하여 상기 열교환기와 헤어핀 푸시수단과의 사이에 설치되어 일정량의 헤어핀을 안착시키는 헤어핀 가이드판과,

   상기 작업대의 상면에 대하여 열교환기가 안착되는 부분과 헤어핀 공급수단과의 사이에 설치되어 상기 헤어핀 푸시수단에 의해 수평으로 이동되는 다수의 헤어핀이 변형되지 않도록 눌러주는 헤어핀 누름수단으로 구성되며,

   상기 헤어핀 누름수단은 작업대의 상면 전후단부에 서로 대향되게 각각 설치된 구동부와, 상기 구동부 사이에 힌지되어 상기 구동부를 회전중심으로 하여 상하회동되는 누름판를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기.
2. (정정)

   제1항에 있어서,

   상기 헤어핀 누름수단은, 상기 누름판의 저면 다수 위치에 각각 지지봉에 의해 승하강가능케 연결되어 상기 헤어핀 가이드판의 상면에 안착된 다수의 헤어핀의 이동진행방향에 대하여 직각으로 누르는 다수의 블록과, 상기 누름판과 다수의 블록과의 사이에 각각 탄발 지지되어 상기 다수의 블록이 상기 다수의 헤어핀에 밀착될때 소정압력으로 누를 수 있게 하는 탄발부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다수의 블록의 저면에는, 상기 헤어핀 가이드판의 상면에 안착된 다수의 헤어핀을 긴밀하게 누르면서 헤어핀이 이동하는 진행방향을 제외한 나머지 방향으로 유동되지 않게 잡아주도록 측단면에서 볼때 티자형상의 누름면이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 탄발부재는, 상기 블록에 외력이 가해지지 않을때 자체 탄발력에 의해블록을 누름판으로부터 멀리 이격되도록 압축성 코일스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 헤어핀 자동 삽입기.