상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기 정렬 및 체결장치는, 소정의 성형플레이트가 접합되어 형성된 다수의 튜브와, 상기 튜브 사이에 개재되어 상기 튜브와 접합된 다수의 방열휜이 순차적으로 적층되어 형성되는 열교환기를 제작하기 위하여 소정의 팔레트에 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 정렬 및 체결하는 열교환기 정렬 및 체결장치에 있어서, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 설치되고, 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜의 일측에서 상기 성형플레이트와 상기 방열휜의 측부를 밀어 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 정렬하는 제1정렬장치; 상기 제1정렬장치와 대향되게 상기 베이스 프레임의 상부에 설치된 지지수단에 설치되고, 적층된 상기 성형플레이트의 타측에서 상기 성형플레이트의 측부를 밀어 상기 성형플레이트를 정렬하는 제2정렬장치; 상기 지지수단에 설치되어 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 가압하여 체결되도록 하는 체결장치; 상기 지지수단에 설치되어 상기 제2정렬장치를 승강 가능하게 하는 승강수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1정렬장치는 상기 베이스 프레임에 설치되고, 상기 팔레트의 일측에 대향되어 슬라이딩 가능하게 설치된 제1정렬부; 상기 제1정렬부가 상기 팔레트가 위치된 방향으로 슬라이딩되도록 상기 제1정렬부에 설치된 제1구동부;를 포함하여 된다.
상기 제1정렬부는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 설치되어 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 밀어 정렬되도록 하는 밀판플레이트;를 포함하여 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 지지수단은 상기 베이스 프레임의 코너부에 다수개 설치된 지지 포스트; 상기 지지 포스트의 상단부에 설치되어 상기 지지 포스트가 고정되도록 하는 지지 플레이트;를 포함하여 된다.
본 발명에 있어서, 상기 체결장치는 상기 지지수단에 승강 가능하게 설치되어 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 가압하는 가압장치; 상기 가압장치를 승강되게 하고, 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 가압하여 체결하도록 작동되게 하는 작동수단;을 포함하여 된다.
본 발명에 있어서, 상기 승강수단은 상기 지지수단에 적어도 하나 이상 설치된 에어 실린더를 포함하여 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제2정렬장치는 상기 승강수단의 일측에 설치된 지지프레임; 상기 지지프레임에 설치되고 상기 팔레트의 타측에 대향되어 슬라이딩 가능하게 설치된 제2정렬부; 상기 제2정렬부가 상기 팔레트가 위치된 방향으로 슬라이딩되도록 상기 제2정렬부에 설치된 제2구동부;를 포함하여 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 열교환기 정렬 및 체결장치의 정면도가 개략적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 평면도가 개략적으로 도시되어 있다. 특히 도 2는 도 1에서 정렬장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 열교환기 정렬 및 체결장치는 소정의 성형플레이트가 접합 특히 브레이징되어 형성된 다수의 튜브와, 상기 튜브 사이에 개재되어 상기 튜브와 접합된 다수의 방열휜이 순차적으로 적층되어 형성되는 열교환기를 제작하기 위하여 전술한 바와 같이 성형플레이트와 방열휜을 브레이징하기 전단계의 작업공정으로 소정의 팔레트(501)에 적층된 성형플레이트와 방열휜을 정렬한 후 체결하는데 이용하는 장치이다.
이러한 기능을 갖는 본 발명에 따른 열교환기 정렬 및 체결장치는, 베이스 프레임(100)과, 상기 베이스 프레임(100)에 설치되고 적층된 성형플레이트와 방열휜의 일측에서 성형플레이트와 방열휜의 일측부를 밀어 성형플레이트와 방열휜을 정렬하는 제1정렬장치(210)와, 상기 베이스 프레임(100)의 상부에 설치된 지지수단과, 상기 제1정렬장치(210)와 대향되게 상기 지지수단에 설치되고, 적층된 성형플레이트의 타측에서 성형플레이트의 측부를 밀어 성형플레이트의 측면을 정렬하는 제2정렬장치(220)와, 상기 지지수단에 설치되어 성형플레이트와 방열휜을 소정의 압력으로 가압하여 체결되도록 하는 체결장치와, 상기 지지수단에 설치되어 제2정렬장치(220)를 승강 가능하게 하는 승강수단으로 이루어진다. 상기 승강수단은 상기 지지수단에 설치된 에어 실린더(216)로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편 상기 베이스 프레임(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 플레이트 위에 소정의 브라켓이 체결된 형태를 이루고 있지만, 이는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 정렬장치 및 체결장치가 용이하게 설치될 수 있으면 특정 형태에 한정되지 않는다.
상기 제1정렬장치(210)는 상기 베이스 프레임(100)에 설치되고, 상기 팔레트(501)의 일측에 대향되어 슬라이딩 가능하게 설치된 정렬부와, 상기 팔레트(501)가 위치된 방향으로 슬라이딩되도록 정렬부에 설치된 구동부로 이루어지고, 상기 제2정렬장치(220)는 상기 에어 실린더(216)의 일측에 설치된 지지프레임(221)과, 상기 지지프레임(221)에 설치되고 상기 팔레트(501)의 타측에 대향되어 슬라이딩 가능하게 설치된 정렬부와, 상기 정렬부가 상기 팔레트(501)에 위치된 방향으로 슬라이딩되도록 정렬부에 설치된 구동부로 이루어진다.
특히 상기 제1정렬장치(210)의 정렬부는 베이스 프레임(100)에 설치되고, 상기 제2정렬장치(220)의 정렬부는 지지프레임(221)에 구비되는 것에 특징이 있다.
따라서 상기의 정렬부는 지지브라켓(211)과, 상기 지지브라켓(211)에 설치되어 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 밀어 정렬되도록 하는 밀판플레이트(212)로 이루어진다. 특히, 상기 밀판플레이트(212)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 직접 접촉하여 밀기 위하여 표면에 다수의 돌기(212a)가 형성되고, 적어도 두 개 이상의 파편플레이트(212b)가 소정의 결합부재인 지지부재(213)에 의해 결합된다. 그리고 상기 제1, 2구동부는 에어 실린더(214)로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 베이스 프레임(100), 지지프레임(221), 및 정렬부에는 슬라이딩 가능하게 다수개 설치되어 정렬부를 지지하는 제1가이드바(215)가 설치된다. 그리고 상기 제1가이드바(215)에는 정렬부의 슬라이딩 거리를 한정하는 스톱퍼부재(215a)가 설치된다.
상기 지지수단은 상기 베이스 프레임(100)의 코너부에 다수개 설치된 지지포스트(301)와, 상기 지지포스트(301)의 상단부에 설치되어 상기 지지포스트(301)가 고정되도록 하는 지지플레이트(302)로 이루어진다. 그리고 상기 팔레트(501)의 설치되는 위치를 수평 및 수직으로 한정하며 가이드 되도록 상기 팔레트(501)의 가장자리에 이 팔레트(501)를 중심으로 서로 대칭되게 각각 스톱퍼(508)가 설치된다.
도 4에는 도 1의 측면도가 도시되어 있고, 특히 도 4는 체결장치의 특징부가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 체결장치는 상기 지지수단에 승강 가능하게 설치되어 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 가압하는 가압장치와, 상기 가압장치를 승강되게 하고, 적층된 상기 성형플레이트와 상기 방열휜을 가압하여 체결하도록 작동되게 하는 작동수단으로 이루어진다. 상기 가압장치는 상기 작동수단의 단부에 설치된 클램프블록(401)과, 상기 클램프블록(401)에 슬라이딩 가능하게 서로 대향 및 대칭되게 설치되어 적층된 성형플레이트와 방열휜을 소정의 압력으로 가압하여 체결하게 하는 클램프 핑거(402)와, 상기 클램프 핑거(402)가 슬라이딩 가능하도록 상기 클램프블록(401)의 클램프 핑거(402) 사이에 설치되는 핑거 실린더(403)와, 상기 클램프블록(401)을 지지하도록 클램프블록(401)의 가장자리에 각각 대칭으로 설치된 서포트(404)를 포함하여 이루어진다. 또한 상기 지지플레이트(302)에는 가압장치를 지지하는 제2가이드바(406)가 승강 가능하게 설치된다.
도 5에는 상기 작동수단이 지지플레이트(302)상에 설치된 상태를 나타내 보인 평면도가 개략적으로 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 작동수단이 보다 구체적으로 도시되어 있다.
도면을 각각 참조하면, 상기 작동수단은 상기 지지수단에 설치되어 단부에 상기 가압장치를 지지하는 볼스크루(405)와, 상기 볼스크루(405)를 승강 가능하게 하는 구동수단으로써, 상기 볼스크루(405)에 일측이 설치되는 기어 트레인(410)과, 상기 기어 트레인(410)을 구동시키는 서보모터(421)를 포함하여 된다. 상기 기어 트레인(410)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 구동부의 회전축(421a)에 설치된 구동기어(411)와, 상기 구동기어(411)와 치합된 아이들기어(412)와, 상기 아이들기어(412)와 치합되어 상기 볼스크루(405)에 결합되는 종동기어(413)로 이루어진다. 상기 서보모터(421)는 플레이트의 형태인 구동베이스(507)에 지지되어 설치된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 열교환기 정렬 및 체결장치는 다음과 같이 작동된다.
우선, 다수의 성형플레이트와 방열휜 적층된 상태의 팔레트(501)가 소정의 레일을 타고 본 발명에 따른 열교환기 정렬 및 체결장치에 도착하면 에어 실린더에 의해 구동되는 리프트장치(505)에 의해 상기 팔레트(501)가 열교환기 정렬 및 체결장치의 소정 높이로 승강되고, 상부의 에어 실린더(216)가 하강하게 된다. 그리고 상기 제2정렬장치(220)가 전진하고, 제1정렬장치(210)가 전진 및 후진을 하게 된다. 이러한 동작에 의해 팔레트(501)에 적층된 성형플레이트와 방열휜의 정렬을 시작한다. 상기 제1정렬장치(210)에 의해 성형플레이트와 방열휜의 일측을 정렬하고, 제2정렬장치(220)에 의해 성형플레이트의 측면을 정렬한다.
이어서, 두 개의 에어 실린더(214)가 연속 동작을 하여 상기 제1정렬장치(210)가 전진을 하면, 제2정렬장치(220)가 이어서 전진 및 후진을 하게 된다. 이러한 동작에 의해 성형플레이트와 방열휜이 정렬되고 상기 제1, 2정렬장치(210, 220)는 전진 상태로 대기하게 된다.
이러한 정렬은 다수의 돌기(212a)가 형성된 밀판플레이트(212)를 에어 실린더(214)가 슬라이딩하게 하고, 이러한 밀판플레이트(212)의 슬라이딩으로 팔레트(501)의 양측에서 성형플레이트와 방열휜을 정렬한다. 특히 상기 성형플레이트와 방열휜의 규격이 바뀌게 되면 즉 열교환기의 종류가 바뀌어 제조라인에서 라인업되면 상기 제2정렬장치(220)는 지지플레이트(302)에 의해 지지된 에어 실린더(216)에 의해 승강 가능하게 설치되어 상기 에어 실린더(216)의 조작에 의해 조절된다. 그리고 열교환기의 기종전환은 상기 서보모터(421)의 체결 높이를 다르게 하여 일정한 크기의 열교환기 작업이 가능하게 한다.
또한 상기 정렬장치의 지지브라켓(211)에는 제1가이드바(215)를 설치하므로서 상기 밀판플레이트(212)가 흔들림 없이 일정한 슬라이딩 동작이 이루질 수 있도록 한다. 그리고 상기 밀판플레이트(212)는 다수의 파편플레이트(212b)로 이루어져 지지부재(213)에 체결되므로서 밀판플레이트(212)의 치수정밀도를 높일 수 있다. 따라서 방열휜의 정렬위치를 정확하게 세팅이 가능해진다.
그리고 상기 지지플레이트(302)에 승강 가능하게 설치된 체결장치에 의해 적층된 성형플레이트와 방열휜을 도 2에 도시된 상부덮개(506) 하부쪽으로 소정 압력으로 가압함으로써 성형플레이트와 방열휜이 체결되도록 한다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 지지플레이트(302)에 의해 지지된 볼스크루(405)가 서보모터(421)에 의해 하강된다. 특히 상기 서보모터(421)의 구동력을 기어 트레인(410)을 연결시켜 확실한 구동력이 전달되도록 한다. 이러한 볼스크루(405)에 가압장치가 하강되면서 이 가압장치의 클램프블록(401)에 설치된 핑거 실린더(403)에 의해 클램프 핑거(402)가 클로즈(close)후 오픈(open)된다. 이어서, 상기 볼스크루(405)가 상승하게 되고, 클램프 핑거(402)가 클로즈된다. 그리고 볼 스크루가 체결위치까지 하강하면, 클램프 핑거(402)가 오픈 후 클로즈된다.
상부 덮개(506)를 팔레트(501)에 체결해 주고, 클램프블록(401)은 성형플레이트와 방열휜에 소정 압력을 가압한다. 이러한 일련의 과정으로 상기 클램프 핑거(402)가 걸쇠역할을 함으로써 성형플레이트와 방열휜이 각각 체결되도록 한다. 그리고 열교환기의 기종 감지를 전 공정에서 포토 커플러(미도시)에 의해 미리 감지되어 체결장치로 신호를 전송해주고, 승강운동이나 가압하면서 상기 체결장치가 흔들리지 않도록 제2가이드바(406)를 지지플레이트(302)에 설치하므로서 일정한 가압력이 작용되도록 한다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 성형플레이트와 방열휜이 적층된 팔레트(501)를 일측에서 지지하고 작업 위치를 한정하는 스톱퍼(508)가 설치되므로서 일정한 작업이 가능하고 장치 세팅에 번거로움을 덜 수 있다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이 팔레트(501)의 상부에는 가이드핀(502)이 설치되어 팔레트(501)의 위치변동을 제한한다.