KR101437863B1 - 편평 튜브용 핀의 제조장치 - Google Patents

Abstract

열교환기용 편평 튜브(32)를 삽입시키는 절결부(34)가 형성된 편평 튜브용 핀(30)을 제조하는 제조장치에 있어서, 미가공의 금속 박판(41)에 절결부(34)를 형성하여 금속 스트립(49)을 만드는 금형장치(46)가 설치된 프레스 장치와; 금속 스트립을 미리 설정된 폭으로 절단하여 제품 폭의 상기 금속 스트립(49) 복수 개를 형성하는 열간 슬릿 장치와(52); 제품 폭의 금속 스트립을 미리 설정된 길이로 절단하는 컷오프 장치(60)와; 컷오프 장치의 이송 방향의 하류 측으로부터 돌출한 제품 폭의 복수 개의 금속 스트립을 유지하는 유지 장치(70)와; 컷오프 장치(60)에 의해 미리 설정된 길이로 절단된 편평 튜브용 핀을 적층하기 위한 스태커 장치(80)를 구비한다.

Description

편평 튜브용 핀의 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR FLATTENED TUBE FINS}

본 발명은 편평한 튜브를 이용하는 열교환기용 핀(fin) 제조장치에 관한 것이다.

에어 컨디셔너와 같은 종래의 열교환기는 열교환기 튜브가 삽입되도록 복수 개의 투공이 형성된 복수 개의 열교환기용 핀을 적층함으로써 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 열교환기용 핀은, 도 14에 도시된 열교환기용 핀의 제조장치에 의하여 제조된다.

열교환기용 핀의 제조장치에는 알루미늄 등으로 만들어진 금속 박판(10)이 코일 모양으로 감긴 언코일러(uncolier)(12)가 설치된다. 언코일러(12)에서 핀치 롤러(14)를 거쳐 인출된 금속 스트립(10)은 오일 부여 장치(16)에 삽입되고, 가공용 오일이 금속 스트립(10)의 표면에 도포되고, 프레스 장치(18) 내부에 제공된 금형 장치(20)에 공급된다.

금형 장치(20)는 내부에 상하 이동 가능한 상부 몰드 다이 세트(22)와 정지상태인 하부 몰드 다이 세트(24)를 포함한다. 이 금형장치(20)에 의하여 투공 주위에 미리 설정된 높이의 칼라(collar)가 형성된 복수 개의 칼라가 부착된 투공(미도시)이 미리 설정된 방향으로 미리 설정된 간격을 두고 형성된다.

금속 박판을 가공하여 투공 등을 만든 것을 이하에서 "금속 스트립(11)"이라 칭한다. 금속 스트립(11)은 미리 설정된 방향으로 미리 설정된 거리로 이송된 후에 커터(26)에 의해 미리 설정된 길이로 절단된다. 미리 설정된 길이로 절단되어 생산된 제품(열교환기용 핀)은 스태커(28)에 수용된다. 스태커(28)는 수직 방향으로 입설(立設)된 복수 개의 핀(pin)(27)을 가지고 있고, 투공 내에 삽입된 핀(27)을 가진 제조된 열교환기를 적층한다.

일본 특허공개공보 제H05-192728 호

종래의 열교환기용 핀에는 열교환기 튜브가 삽입된 복수 개의 투공이 금속 스트립에 형성된다.

그러나, 현재는 멀티 채널의 편평한 튜브를 이용한 열교환기가 개발 중이다. 이러한 편평한 튜브를 이용한 열교환기용 핀(이하 "편평 튜브용 핀"이라 칭함)이 도 15A 및 도 15B에 나타나 있다.

편평 튜브용 핀(fin)(30)에는 편평한 튜브(32)가 삽입된 절결부(34)가 복수 개소에 형성되고, 루버(louver)(35)가 형성된 판상부(36)는 절결부(34)와 절결부(34) 사이에 형성된다.

절결부(34)는 편평 튜브용 핀(30)의 폭 방향의 한쪽에만 형성되어 있다. 따라서 절결부(34)와 절결부(34) 사이의 판상부(36)는 길이 방향을 따라 뻗어있는 연결부(38)에 의해 연결된다.

그러나 이러한 편평 튜브용 핀이 종래의 열교환기용 핀 제조장치로 제조될 때 이하의 문제점이 있었다.

종래의 열교환기용 핀은 그 안에 형성된 복수 개의 투공을 가지고 있고, 제조된 열교환기용 핀은 투공을 관통하기 위하여 핀(pin)(27)이 배치된 스태커(stacker)(28)에 적층된다. 그러나 투공이 상술한 편평 튜브용 핀에 형성되지않기 때문에 핀을 적층할 때 핀(fin)을 정렬하도록 핀(pin)을 삽입할 수 없다. 또한 편평 튜브용 핀이 폭 방향으로 대칭된 형상을 가지지 않기 때문에 편평한 튜브의 중량 밸런스는 폭 방향으로 치우쳐 있어서, 편평 튜브용 핀의 단순한 적층 동안이라도 문제가 발생할 우려가 있다.

또한 편평 튜브용 핀이 제품 폭의 금속 스트립을 미리 설정된 길이로 컷오프함으로써 얻을 수 있을지라도, 미리 설정된 길이로 컷오프할 때까지는 제품 폭의 금속 스트립은 에어 흡착에 의해 위치되고 유지된다. 제품 폭의 금속 스트립과 에어 흡착 유닛 사이에서 발생한 마찰력이 커지므로, 제품 폭의 금속 스트립이 절단 장치에서 송출될 때 에어 흡착 유닛에서 제품 폭의 금속 스트립의 좌굴 문제도 우려된다.

이러한 이유로 편평 튜브용 핀으로 대표되는 열교환기용 핀을 제조할 때, 핀을 어떻게 적층하는지의 문제에 더하여 컷오프 장치에서 제품 폭의 금속 스트립을 어떻게 송출하는지의 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 만들어졌고, 투공이 형성되지 않은 편평 튜브용 핀을 확실하게 제조할 수 있는 편평 튜브용 핀의 제조장치를 제공하는 것을 그 목적으로 삼는다.

본 발명에 따른 제조장치는 열교환용 편평한 튜브가 삽입되는 절결부가 폭 방향의 한쪽에서 다른쪽으로 향하여 형성된 편평 튜브용 핀을 제조하는 장치로서, 미가공된 금속 박판에 절결부를 형성하여 금속 스트립을 생산하는 금형장치가 설치된 프레스 장치; 절결부가 형성된 금속 스트립을 미리 설정된 폭으로 절단하고 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립을 형성하는 열간(列間) 슬릿 장치; 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립 각각을 미리 설정된 길이로 절단하는 컷오프 장치; 열간 슬릿 장치에 의해 형성되어 이송 방향으로 송출되고, 컷오프 장치를 통과하여 컷오프 장치의 이송 방향으로 하류 측으로부터 돌출한 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립을 유지하고, 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향을 가이드하며, 컷오프 장치에 의해 제품 폭의 금속 스트립을 미리 설정된 길이로 절단한 후에도 유지된 상태를 지속하는 편평 튜브용 핀을 형성하는 유지 장치; 컷오프 장치에 의하여 미리 설정된 길이로 절단된 편평 튜브용 핀을 적층하기 위한 스태커 장치를 구비하고, 유지 장치는 제품 폭의 금속 스트립을 유지할 수 없는 위치와 제품 폭의 금속 스트립을 유지할 수 있는 위치 사이에서 서로 접리(接離) 이동 가능하도록 제공된 유지체 쌍이 있고, 스태커 장치는: 유지 장치에 의하여 유지되는 편평 튜브용 핀을 적층하기 위하여 편평 튜브용 핀의 절결부에 삽통(揷通)되고 편평 튜브용 핀의 길이 방향으로 정렬된 복수 개의 스태킹 핀(stacking pin)과; 유지 장치의 하방 측으로부터 유지 장치에 대하여 스태킹 핀을 상하 이동시키는 상하 이동 수단을 포함한다.

이 구성을 채용함으로써, 컷오프 장치에서 이송 방향의 하류 측에 송출되는 제품 폭의 금속 스트립은 에어 흡착에 의해 유지되는 것이 아니라 유지 장치에 의하여 유지되고 슬라이드 이동하게 된다. 따라서 유지 장치와 제품 폭의 금속 스트립 사이의 마찰이 줄어들고, 제품 폭의 금속 스트립의 이송시 제품 폭의 금속 스트립의 좌굴이 없어진다. 또한 제품 폭의 금속 스트립의 컷오프에 의하여 얻어지는 편평 튜브용 핀을 적층하기 위하여 절결부를 관통하는 스태킹 핀을 이용할 수도 있다. 스태킹 핀은 유지 장치에서 접리 이동함으로써 제품 폭의 금속 스트립의 절결부를 삽통하기 때문에, 편평 튜브용 핀이 유지 장치에서 낙하하는 높이를 줄일 수 있다. 따라서 핀을 삽입할 수 있는 투공이 제공되지 않고 좌우의 그 중량 밸런스가 치우쳐있는 편평 튜브용 핀이 스태킹 핀으로 안정된 상태로 적층 될 수 있으며, 편평 튜브용 핀을 용이하고 확실하게 제조할 수 있다.

스태커 장치의 상하 이동 수단은 스태킹 핀을 삽통시킨 편평 튜브용 핀의 적층 수가 증가함에 따라 유지 장치에 대하여 스태킹 핀의 상승 거리가 점차 감소되도록 동작할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 스태킹 핀 상에 이미 적층된 편평 튜브용 핀이 유지체의 하면과 충돌하는 것을 방지하고 편평 튜브용 핀의 파손에 의한 수율의 저하를 회피할 수 있다.

또한 스태커 장치의 상하 이동 수단은 제품 폭의 금속 스트립의 컷오프 장치 측의 절결부로부터 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향 하류 측의 절결부로 스태킹 핀이 차례로 삽입되도록 동작할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 초기 스태킹 핀은 컷오프 장치에서 송출된 제품 폭의 금속 스트립의 컷오프 장치 측의 절결부에 최초로 삽통된다. 컷오프 장치 측의 절결부는 위치 차이가 없거나 매우 작다. 따라서 스태킹 핀의 삽통함으로써 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향에 선단측 부분의 위치를 보정할 수 있고 모든 절결부에 대해 확실히 스태킹 핀을 삽통시킬 수 있다.

또한 스태킹 핀의 상단의 높이 방향으로의 위치가 컷오프 장치 측으로부터 거리가 증대됨에 따라 점차 낮아지도록 형성될 수 있다. 이 구성에 따르면, 최초 스태킹 핀은 컷오프 장치에서 송출된 제품 폭의 금속 스트립의 컷오프 장치 측의 절결부에 삽통된다. 컷오프 장치 측의 절결부는 위치 차이가 없거나 매우 작다. 따라서 스태킹 핀의 삽통함으로써 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향 선단측 부분의 위치를 보정 할 수 있고 모든 절결부에 대해 확실히 스태킹 핀을 삽통시킬 수 있다.

스태커 장치에는 스태킹 핀과 함께 상하 이동 수단으로 상하 동작하고 상승시 제품 폭의 금속 스트립의 측면에 접촉해서 제품 폭의 금속 스트립의 위치를 규제하는 규제 핀(pin)이 제공될 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 스태킹 핀 측에 편평 튜브용 핀을 정연하게 적층할 수 있고, 편평 튜브용 핀이 전달될 때 편평 튜브용 핀의 적층 상태의 수정 처리는 불필요하고 편평 튜브용 핀의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

유지체는 규제 핀과의 간섭을 회피하는 규제 핀 회피부를 포함할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 유지체에 의해 방해받지 않고 규제 핀이 제품 폭의 금속 스트립의 측면에 확실하게 접촉할 수 있다.

또한 유지체는 U 자형 단면으로 형성될 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 열간 슬릿 장치에서 제품 폭의 금속 스트립을 이송할 때 에어 흡착할 필요가 없기 때문에, 유지체와 제품 폭의 금속 스트립 사이의 마찰이 크게 감소하여서 제품 폭의 금속 스트립의 이송시 제품 폭의 금속 스트립의 좌굴이 없다. 이로써 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

스태커 장치는 스태킹 핀이 삽통된 복수 개의 편평 튜브용 핀의 최하부의 하면에 접촉하고 스태킹 핀의 상하 동작과는 별개로 상하 동작 가능한 핀(fin) 수용부를 포함할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 스태킹 핀과 핀 수용부는 별도로 상하 이동 가능하기 때문에 핀의 적층 수가 적을 때는 스태킹 핀의 상하 이동 거리에 무관하게 핀 수용부가 편평 튜브용 핀을 수용하는 위치를 미리 상향 설정하는 것이 가능하다. 따라서 편평 튜브용 핀의 낙하 거리는 짧아지고, 편평 튜브용 핀의 확실한 적층이 가능하며, 또한 핀 수용부를 미리 상향 설정함으로써 핀 수용부의 상하 이동 거리를 줄일 수 있어서 핀 수용부의 상하 이동 시간을 단축시킬 수 있다. 핀 수용부의 상하 이동 시간을 단축함으로써, 편평 튜브용 핀 1 개당 제조 주기를 단축하여 그 생산 효율을 높일 수 있다.

핀 수용부는 스태킹 핀이 삽통되어 적층된 복수 개의 편평 튜브용 핀을 상승시켜서, 적층된 편평 튜브용 핀 중에서 최상부의 편평 튜브용 핀의 상면을 유지 장치의 하면에 맞닿게 해서 적층된 편평 튜브용 핀을 정렬시키는 방식으로 동작할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 핀 수용부에 적층되는 편평 튜브용 핀이 약간 경사져있는 것과 같이 적층 상태가 좋지 않은 상태인 경우라도, 핀 수용부와 유지 장치 사이에 적층된 편평 튜브용 핀의 상면과 하면을 가압함으로써, 편평 튜브용 핀을 기려하게 정렬된 적층 상태로 만들 수 있다.

편평 튜브용 핀을 제조하는 제조장치는 유지 장치, 스태킹 핀 및 핀 수용부의 동작을 제어하는 제어 유닛을 더 구비할 수 있고, 제어 유닛은: 유지 장치에 의해 유지되는 제품 폭의 금속 스트립이 컷오프 장치에 의해 절단되어 편평 튜브용 핀을 형성한 후 스태킹 핀이 유지 장치에 의해 유지되는 편평 튜브용 핀의 절결부에 진입하기 위해 상승되고; 유지 장치의 한 쌍의 유지체가 서로 떨어지도록 이동되어 편평 튜브용 핀을 스태킹 핀을 따라 낙하시키고; 편평 튜브용 핀의 낙하 후에, 스태킹 핀은 스태킹 핀의 상단부가 유지 장치 밑에 있는 초기 위치에 도달할 때까지 하강되고; 핀 수용부는 적층된 편평 튜브용 핀의 최상부에 위치한 편평 튜브용 핀의 상면이 유지 장치 밑에 있는 미리 설정된 위치에 도달할 때까지 하강되며; 유지 장치의 유지체 쌍은 서로 접근시켜서 컷오프 장치로 절단되기 전에 제품 폭의 금속 스트립을 유지할 수 있는 유지 위치로 이동되며; 핀 수용부는 적층된 편평 튜브용 핀의 최상부에 위치한 편평 튜브용 핀의 상면을 유지 장치의 유지체 쌍의 하면에 맞닿게 해서 적층된 편평 튜브용 핀을 정렬하고; 편평 튜브형 핀을 정렬한 후 핀 수용부는 다음 편평 튜브용 핀이 낙하될 때, 낙하된 편평 튜브용 핀이 수용될 수용 위치로 하강되도록 제어한다.

이 구성을 채용함으로써, 핀 수용부와 유지 장치 사이에 적층된 편평 튜브용 핀의 상면과 하면을 가압할 수 있어서 편평 튜브용 핀을 기려하게 정렬된 적층 상태로 만들 수 있다. 또한 이 정렬시키는 동작을 효율적으로 수행할 수 있다.

제어 유닛은 적층된 편평 튜브용 핀의 적층 수가 증가함에 따라 핀 수용부의 수용 위치가 낮아지도록 제어할 수 있다.

이 구성을 채용함으로써, 적층된 편평 튜브용 핀이 유지 장치에 접촉하는 것을 방지하고 편평 튜브용 핀의 파손에 의한 수율의 저하를 회피할 수 있다.

본 발명에 의하면 투공이 형성되지 않은 편평 튜브용 핀을 확실하게 제조할 수 있는 편평 튜브용 핀의 제조장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 편평 튜브용 핀의 제조장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 금형장치로 가공된 금속 스트립의 평면도이다.
도 3은 유지 장치 및 스태커 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3을 상방에서 바라본 평면도이다.
도 5는 도 3을 이송 방향의 정면에서 바라본 정면도이다.
도 6은 최초의 편평 튜브용 핀을 적층할 때 유지 장치 및 스태커 장치의 동작을 도시한 측면도이다.
도 7은 최초의 편평 튜브용 핀을 적층할 때 스태킹 핀 및 핀 수용부의 초기 위치를 도시한 유지 장치 및 스태커 장치의 측면도이다.
도 8은 최초의 편평 튜브용 핀을 적층할 때 유지 장치 및 스태커 장치의 동작을 도시하는 이송 방향의 정면에서 바라본 정면도이다.
도 9는 복수 개의 편평 튜브용 핀이 이미 적층된 스태커 장치에 편평 튜브용 핀을 적층할 때 스태킹 핀과 핀 수용부의 초기 위치를 도시한 유지 장치 및 스태커 장치의 측면도이다.
도 10은 복수 개의 편평 튜브용 핀이 이미 적층된 스태커 장치에 편평 튜브용 핀을 적층할 때 유지 장치 및 스태커 장치의 동작을 도시하는 이송 방향의 정면에서 바라본 경우의 정면도이다.
도 11은 이송 장치의 다른 실시형태를 도시하는 측면도이다.
도 12는 유지체의 다른 실시형태를 도시하는 평면도이다.
도 13은 유지체의 다른 실시형태를 도시하는 평면도이다.
도 14는 종래의 열교환기용 핀의 제조장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 15는 편평 튜브용 핀의 평면도이다.

도 1에는 본 발명의 실시형태에 따른 편평 튜브용 핀의 제조장치(100)의 전체 구성이 도시된다. 알루미늄 등으로 만들어지고 미가공된 금속 박판(41)은 언코일러(40)에 코일이 감겨있다. 언코일러(40)에서 인출된 박판(41)은 루프 컨트롤러(42)에 삽입되어서, 간헐적으로 송출되는 박판(41)의 변동은 루프 컨트롤러(42)에 의해 억제된다.

NC 피더(44)는 루프 컨트롤러(42)의 하류에 제공된다. NC 피더(44)는 박판(41)의 상면과 하면에 접촉하는 2 개의 롤러로 구성된다. NC 피더(44)의 2 개의 롤러가 회전 구동함으로써, 박판(41)은 협입되어(sandwiched) 간헐적으로 송출된다.

금형장치(46)가 내부에 배치된 프레스 장치(48)는 NC 피더(44)의 하류에 제공된다. 프레스 장치(48)를 이용하여, 박판(41)은 금형장치(46)에 의해 미리 설정된 형상의 금속 스트립(49)으로 형성된다.

프레스 장치(48)에 의해 형성된 금속 스트립(49)은 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 금속 스트립(49)에는 이송 방향을 지시하는 화살표 A에 직교하는 폭 방향에 4 개의 제품이 나란하게 형성된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 각 금속 스트립(49)에서 얻은 구체적인 제품은 편평 튜브(32)가 삽입될 절결부(34)를 복수 개소에 형성되게 하고, 루버(35)가 형성된 판상부(36)를 절결부(34)와 절결부(34) 사이에 형성되게 한다. 금속 박판을 절단하여 접어 올려진 형태로 형성된 개구부(37)는 루버(35)의 폭 방향의 양단부에 형성된다. 하나의 루버(35)에 대하여 형성된 2 개의 개구부(37,37) 중 한쪽의 개구부(37)는 판상부(36)의 선단부 측에 형성된다.

절결부(34)는 각 편평 튜브용 핀(30)의 폭 방향의 한쪽에만 형성된다. 따라서, 절결부(34)와 절결부(34) 사이의 복수 개의 판상부(36)는 길이 방향으로 뻗어있는 연결부(38)에 의해 연속적으로 연결된다.

상술한 루버(35)에 대한 2 개의 개구부(37,37) 중 다른쪽의 개구부(37)는 연결부(38) 상에 형성된다.

도 2에 도시된 금속 스트립(49)에는 절결부(34)의 개구측에 서로 인접하여 대치하도록 배치된 2 개의 제품이 한 쌍을 이루고, 그러한 2 개의 쌍이 형성된다. 즉, 두 제품의 절결부(34)의 개구측이 대치하도록 배치된 쌍은 서로의 연결부(38)끼리 인접하도록 배치된다.

따라서, 4 개의 제품을 교번하게 배치하여 금형의 좌우 하중 밸런스가 좋아진다.

도 2에 도시된 것과 같은 금속 스트립과 달리, 복수 개의 제품의 절결부(34)가 모두 한쪽 방향으로 개구측을 향하게 배치된다면, 각 제품을 절단하여 분리시키는 열간 슬릿 장치(52)에 의해 각 제품 사이를 절단하여 분리할 때(후술함), 절결부(34)와 다른 부위 사이에서 절단 위치의 차이에 의한 절단편("위스커(whiskers)" 또는 "절단 불량")이 발생될 가능성이 높다. 따라서, 복수 개의 제품의 절결부(34)의 개구측이 한쪽 방향을 향하도록 모두 배치될 때, 절결부(34)의 개구부의 경계를 절단하는 것이 아니라 연결부(38)로 진입한 위치까지 절결부(34)의 개구부를 약간 넓혀서 절단할 필요가 있게 된다. 하지만, 이 경우에 단면에 단차가 생기고, 금형의 좌우 하중 밸런스가 나빠진다. 따라서 도 2에 도시된 배치로 복수 개의 제품을 제조하는 것이 바람직하다.

편평 튜브용 핀의 제조장치(100)의 전체 구성에 대한 설명으로 돌아온다.

도 1에 도시된 바와 같이 프레스 장치(48)의 금형장치(46)에 의해 형성된 금속 스트립(49)은 프레스 장치(48)의 하류측에 제공된 이송 장치(50)에 의하여 간헐적으로 이송 방향으로 이송된다. 이송 장치(50)의 이송 타이밍은 NC 피더(44)와 연동하여 동작하도록 설치되어 있어서 안정된 간헐적 이송을 가능하게 한다.

이송 장치(50)에서는 수평 방향으로 이동 가능한 왕복운동 유닛(51)이 초기 위치와 이송 위치 사이를 왕복 이동하여 금속 스트립(49)을 견인한다. 상방으로 돌출된 이송 핀(pin)(55)은 왕복운동 유닛(51)의 상면에 배치되고, 이송 핀(55)은 금속 스트립(49)에 형성된 절결부(34) 밑에 진입하여서, 금속 스트립(49)은 이송 핀(55)의 견인에 의하여 이송 위치까지 이동한다.

열간 슬릿 장치(52)는 이송 장치(50)의 하류에 제공된다. 열간 슬릿 장치(52)는 금속 스트립(49)의 상면 측에 배치된 상날(53)과 금속 스트립(49)의 하면 측에 배치된 하날(54)을 포함한다. 열간 슬릿 장치(52)는 프레스 장치(48)의 상하 이동 동작을 이용하여 동작하도록 제공될 수 있다.

상날(53) 및 하날(54)은 금속 스트립(49)의 이송 방향으로 기다랗게 형성되어있고, 간헐적으로 이동하는 금속 스트립(49)은 서로 맞물리는 상날(53)과 하날(54)로 절단되어 이송 방향의 긴 스트립 형상의 제품(이하 "제품 폭의 금속 스트립"이라 칭함)을 제조한다.

열간 슬릿 장치(52)에 의해 제품 폭으로 절단된 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립(49)은 컷오프 장치(60) 내로 이입된다.

컷오프 장치(60)로 이입되기 전에, 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립(49)은 인접한 제품 폭의 금속 스트립(49)들 사이에 미리 설정된 간격을 두고 배치된다. 또한 버퍼 부분(B)은 컷오프 장치(60)로 이입되기 전에 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립(49)이 컷오프 장치(60)에 의해 1 회 이송한 길이 보다 긴 길이를 일시적으로 유지하여 하방으로 휠 수 있도록 형성된다.

이송 방향의 각 제품 폭의 금속 스트립(49)을 간헐적으로 이송하는 이송 장치(62)는 컷오프 장치(60) 내에 제공된다. 이송 장치(62)의 구조로서, 프레스 장치(48)의 하류 측에 제공된 이송 장치(50)의 1 회 이송 길이 보다 더 길게 할 수 있는 구성이 이용된다.

이송 장치(62)에서는, 수평 방향으로 이동 가능한 이송 유닛(64)이 미리 설정된 거리로 이동하여 제품 폭의 금속 스트립(49)을 프레스 장치(48) 측에서 견인하고, 컷오프 장치(60)의 하류 측으로 제품 폭의 금속 스트립(49)을 밀어낸다. 이송 유닛(64)의 상면에는, 제품 폭의 금속 스트립(49)의 수만큼 수평 방향으로 배열된 복수 열의 이송 핀(65)이 상방으로 돌출되도록 배치된다. 이송 핀(65)은 제품 폭의 각각의 금속 스트립(49)에 형성된 절결부(34) 밑에 삽입되고 이송 핀(65)이 견인하여 제품 폭의 금속 스트립(49)은 이송 위치까지 이동한다.

절단 장치(66)는 컷오프 장치(60) 내에서 이송 장치(62)의 하류에 제공된다.

절단 장치(66)는 제품 폭의 각 금속 스트립(49)을 미리 설정된 길이로 절단하여 편평 튜브용 핀(30)을 형성한다. 절단 장치(66)는 제품 폭의 금속 스트립(49)의 상면 측에 배치된 상날(68)과 제품 폭의 금속 스트립(49)의 하면 측에 배치된 하날(69)을 포함한다.

상날(68)과 하날(69)을 폐쇄하여 제품 폭의 금속 스트립(49)은 이송 방향을 따라 미리 설정된 길이로 절단되어 편평 튜브용 핀(30)을 제조한다.

유지 장치(70)와 제조된 편평 튜브용 핀(30)을 판 두께 방향(상하 방향)에 적층한 스태커 장치(80)는 컷오프 장치(60)의 하류 측에 제공된다.

도 3에는 도 1에 도시된 유지 장치 및 스태커 장치가 확대되어 더욱 상세하게 도시된다. 도 4에는 유지 장치에 의하여 유지된 편평 튜브용 핀을 상방에서 바라본 평면도가 도시된다. 도 5에는 도 3의 구성을 이송 방향의 하류 측에서 바라본 정면도가 도시된다.

유지 장치(70)는 컷오프 장치(60)의 하류 측에서 이송 방향으로 나온 제품 폭의 금속 스트립(49)이 이송 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 지지한다. 보다 구체적으로는, 유지 장치(70)는 컷오프 장치(60)에서 나온 제품 폭의 금속 스트립(49)의 폭 방향의 단부에 재치 될 수 있도록 제품 폭의 금속 스트립(49)의 폭 방향 양측에 배치된 유지체 쌍(71,71)을 가진다. 각 유지체(71,71)는 U자형 단면으로 형성된다. 각 유지체(71,71)를 이송 방향에서 바라보면, 제품 폭의 금속 스트립(49)의 폭 방향의 외측 단부가 재치 가능하도록 외측을 향하여 오목부(74)가 서로 대향하도록 형성된다. 이러한 유지 장치(70)는 제품 폭의 금속 스트립(49)이 절단되기 전부터 제품 폭의 금속 스트립(49)이 절단 장치(66)에 의하여 미리 설정된 길이로 절단되어 편평 튜브용 핀(30)을 형성한 후까지 유지 상태를 유지할 수 있다.

또한 각 유지체(71,71)는 상호 접리 이동 방향(즉, 수평 방향)으로 이동 가능하도록 제공된다. 실린더(72)는 각 유지체(71,71)의 상호 접리 이동 수단으로서 제공된다(실린터(72)는 도 1과 도 5를 제외한 모든 도면에서 생략된다).

스태커 장치(80)는 복수 개의 스태킹 핀(81)(도면상 3 개의 핀)이 입설된 거의 평판상의 스태킹 핀 베이스 부(82), 스태킹 핀 베이스 부(82)를 지지하는 지지 다리(83) 및 지지 다리(83) 밑에 제공되어 지지 다리(83)를 상하 이동시키는 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)을 가진다.

본 실시형태에서, 서보 모터(84) 및 서보 모터(84)의 출력 축에 연결된 볼 스크류(85)는 스태킹 핀의 상하 이동 수단(86)에 해당한다.

스태킹 핀(81)은 편평 튜브용 핀(30)의 절결부(34)에 삽통 가능한 크기이며, 구체적으로는, 절결부(34)의 형상에 맞게 제품의 폭 방향으로 장변이 형성된 거의 직육면체 형상이다. 스태킹 핀(81)의 선단부는 첨예하게 형성될 수 있고, 또는 선단부가 둥근 형상으로 형성될 수 있다.

또한 도 4에는 규제 핀(94)이 제공된 곳이 도시된다(핀(pin)(94)은 다른 도면에는 생략된다).

규제 핀(94)은 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향으로 스태킹 핀(81)의 입설 위치와 동일한 위치에 입설되어 있고, 제품 폭의 금속 스트립(49)의 연결부(38)측 에지에 접촉하는 위치에 입설된다. 즉, 규제 핀(94)은 제품 폭의 금속 스트립(49)의 연결부(38)가 폭 방향으로 스태킹 핀(81)과 규제 핀(94) 사이에 협입되는 위치에 배치된다.

스태킹 핀(81)과 마찬가지로, 규제 핀(94)은 스태킹 핀 베이스 부(82)의 상면에 입설된다. 또한 규제 핀(94)은 대응하는 스태킹 핀(81)의 길이와 동일한 길이로 형성될 수 있다.

이러한 규제 핀(94)이 입설된다면, 규제 핀 회피부(96)는 규제 핀(94)과의 간섭을 피하기 위하여 유지체(71)에 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이 규제 핀 회피부(96)는 서로 대향하는 상태로 배설된 유지체(71) 중 대향면 측 에지의 일부를 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향에 직교하는 방향(폭 방향)으로 절결된 오목한 절결부로 할 수 있다.

스태킹 핀(81)과 규제 핀(94)이 이러한 스태킹 핀 베이스 부(82)의 상면에 입설된다면, 제품 폭의 금속 스트립(49)이 컷오프 처리되어 편평 튜브용 핀(30)을 분리시킨 후 스태커 장치(80)의 편평 튜브형 핀(30)을 적층할 때 스태킹 핀(81)과 규제 핀(94)은 편평 튜브용 핀(30)의 폭 방향의 이동을 규제하여 편평 튜브용 핀(30)의 폭 방향의 위치 차이가 없어진다. 즉, 편평 튜브용 핀(30)은 스태킹 핀 베이스 부(82)에 정연한 상태로 적층된다.

스태커 장치(80)는 스태킹 핀(81)의 상하 운동과 별개로 상하 운동하고 편평 튜브용 핀(30)을 재치 가능한 핀 수용부(88)를 가진다. 핀 수용부 밑에는 핀 수용부(88)를 지지하도록 하방으로 연장된 지지 다리(87)와 지지 다리(87) 밑에 제공되어 지지 다리(87)를 상하 이동시키는 수용부 상하 이동 수단(89)이 제공된다.

수용부 상하 이동 수단(89)은 스태킹 핀 상하 이동 수단과 별개로 제공되어서 스태킹 핀 베이스 부(82)와 별도로 동작할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 있어서, 수용부 상하 이동 수단(89)은 서보 모터(90) 및 서보 모터(90)의 출력 축에 연결된 볼 스크류(91)로 구성된다.

핀 수용부(88)는 편평 튜브용 핀(30)을 적재시키기 위하여 편평한 상면에 형성된다. 한편, 스태킹 핀 베이스 부(82)의 상면은 편평 튜브용 핀(30)이 적재 될 수 있도록 편평한 표면으로 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에는 스태킹 핀 베이스 부(82)가 넓은 면적을 가진다. 핀 수용부(88)는 상면에서 볼 때 원형이며 스태킹 핀 베이스 부(82) 보다 작은 면적이다. 보다 구체적으로는, 스태킹 핀 베이스 부(82)의 미리 설정된 위치에 핀 수용부(88)가 통과 가능한 원형의 투공(93)이 형성되어 있어서 스태킹 핀 베이스 부(82)와 핀 수용부(88)는 서로 간섭없이 자유롭게 상하 운동 가능하다.

도 3에 도시된 상태는, 스태킹 핀 베이스 부(82)와 핀 수용부(88)가 동일한 높이 방향으로의 위치에 있고, 스태킹 핀 베이스 부(82)와 핀 수용부(88)의 상면이 동일 평면에 있다. 편평 튜브용 핀(30)은 동일 평면에 있는 스태킹 핀 베이스 부(82)와 핀 수용부(88)의 상면에 재치된다.

다음으로 최초의 편평 튜브용 핀(30)을 스태커 장치(80)에 적층할 때의 유지 장치(70) 및 스태커 장치(80)의 구성 및 동작에 대해 도 6 내지 도 8를 참조하여 설명한다.

우선, 컷오프 장치(60)의 절단 장치(66)의 상날(68)과 하날(69)의 위치를 제품 폭의 금속 스트립(49)이 통과하기(즉, 송출되기) 전에 실린더(72)가 늘어난다. 유지체(71) 쌍의 각 U자형 오목부(74)는 서로 접근하고, 제품 폭의 금속 스트립(49)의 폭 방향 양측 에지와 저면이 유지체(71) 쌍에 의해 유지될 수 있는 위치에서 세트가 된다.

한 쌍의 유지체(71)가 제품 폭의 금속 스트립(49)의 양측 에지와 저면을 유지하는 위치에 세팅되면, 이송 장치(62)는 제품 폭의 금속 스트립(49)을 송출한다. 제품 폭의 금속 스트립(49)은 서로 각 오목부(74)에 대향시킨 상태로 배치된 한 쌍의 유지체(71)에 의하여 형성된 가이드 공간에 따라 낙하 되지않도록 유지되고 이송 방향으로 가이드된다.

제품 폭의 금속 스트립(49)이 이송 장치(62)에 의하여 미리 설정된 길이까지 이송되면, 이송 장치(62)는 일단 정지한다.

이 후, 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)의 서보 모터(84)가 구동되어 스태킹 핀 베이스 부(82)를 상승시킨다. 본 실시형태에서 3 개의 스태킹 핀(81)의 길이는 이송 방향으로 향하여 서서히 낮아지도록(즉, 3 개의 스태킹 핀(81)의 상단 높이는 컷오프 장치(60)에서 멀어질수록 점차 낮아지도록) 제공된다. 따라서 스태킹 핀 베이스 부(82)가 상승되면, 스태킹 핀(81)은 컷오프 장치(60) 측의 절결부(34)로부터 차례로 컷오프 장치(60)에서 송출된 제품 폭의 금속 스트립(49)에 삽입된다.

컷오프 장치(60) 측의 절결부(34)로부터 차례로 스태킹 핀(81)을 삽입함으로써, 스태킹 핀(81)은 위치 차이가 적은 컷오프 장치(60) 측의 절결부(34)에 최초로 삽입될 것이다. 따라서 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향 선단측 부분의 위치 차이를 보정할 수 있고, 스태킹 핀(81)을 모든 절결부(34)에 확실히 삽통시킬 수 있다.

모든 스태킹 핀(81)(본 실시형태에서 3 개의 스태킹 핀(81))이 제품 폭의 금속 스트립(49)의 절결부(34)에 삽통될 때, 컷오프 장치(60)의 절단 장치(66)는 제품 폭의 금속 스트립(49)을 미리 설정된 위치로 절단 처리하여 제품 폭의 금속 스트립(49)에서 편평 튜브용 핀(30)을 분리시킨다.

이처럼 제품 폭의 금속 스트립(49)을 절단 처리할 때, 제품 폭의 금속 스트립(49)은 스태킹 핀(81)이 절결부(34)에 삽통되어 위치된 상태로 유지되기 때문에, 절단 처리가 정확하게 실행될 수 있다. 즉, 치수 정밀도가 높은 편평 튜브용 핀(30)을 얻을 수 있다.

절단 장치(66)에 의해 분리된 편평 튜브용 핀(30)은 분리 전과 마찬가지로 스태킹 핀(81)이 절결부(34)에 삽통된 상태로 각 유지체(71)에 유지된다.

또한 최초의 편평 튜브용 핀(30)을 수용하는 핀 수용부(88)는 수용부 상하 이동 수단(89)에 의해 편평 튜브용 핀(30)의 낙하 거리를 매우 짧게 하도록 미리 스태킹 핀 베이스 부(82) 보다 상승된 위치에 배치된다.

도 8A는 도 7을 이송 방향의 정면 측에서 바라본 것이다. 여기에서는 제품 폭의 금속 스트립(49)이 미리 설정된 길이로 절단되어 편평 튜브용 핀(30)이 분리된 곳을 도시한다.

도 8B에서는, 우선 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)이 구동되어서 스태킹 핀(81)이 편평 튜브용 핀(30)의 절결부(34)에 삽입된다.

다음으로, 각 유지체(71,71)의 접리 이동 수단인 실린더(72)를 단축하여 한 쌍의 유지체(71,71)을 각각 편평 튜브용 핀(30)에서 분리된 방향으로 수평 이동시킨다. 각 유지체(71)를 수평 이동시켜서 편평 튜브용 핀(30)의 유지를 해제함으로써, 편평 튜브용 핀(30)은 절결부(34)를 삽통하는 스태킹 핀(81)을 따라 스태킹 핀 베이스 부(82) 상에 낙하한다. 이때, 핀 수용부(88)의 상면과 유지체(71)의 편평 튜브용 핀(30)의 유지면(오목부(74)의 내측 저면) 사이의 거리는 거의 없기 때문에 낙하거리가 매우 짧고 편평 튜브용 핀(30)을 스태킹 핀 베이스 부(82) 상에 정연하게 적층할 수 있다.

도 8C에 도시된 것과 같이, 편평 튜브용 핀(30)이 핀 수용부(88)에 낙하한 후 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)은 구동되고 스태킹 핀(81)은 초기 위치(도 7과 도 8A에 도시된 위치)로 하강된다. 이는 스태킹 핀(81)이 이 위치에 하강되지 않으면 제품 폭의 다음 금속 스트립(49)의 이송을 방해할 수 있기 때문이다.

또한 스태킹 핀(81)의 하강 동작과는 별도로 핀 수용부(88)도 하강한다. 핀 수용부(88)의 하강 동작은 수용부 상하 이동 수단(89)의 구동에 의해 행하여진다. 핀 수용부(88)의 하강 거리(h)는 1 개의 편평 튜브용 핀(30)의 상하 방향의 두께 정도이다. 핀 수용부(88)는 1 개의 편평 튜브용 핀(30)이 낙하할 때마다 편평 튜브용 핀(30)의 상하 방향의 두께 정도로 하강된다. 따라서 편평 튜브용 핀(30)의 낙하거리는 항상 짧은 거리를 유지하는 한편, 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 상면이 유지체(71)에 방해되지 않게 할 수 있다.

또한, 도 8C에는 각 유지체(71,71)의 접리 이동 수단인 실린더(72)를 연장하여 한 쌍의 유지체(71)를 서로 접근시키고, 유지되는 제품 폭의 다음 금속 스트립(49)을 유지할 수 있는 초기 위치로 수평 이동시킨다.

스태킹 핀(81)의 하강 동작과 핀 수용부(88)의 하강동작은 특히 어떤 순서로 실행될 수 있고 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한 유지체(71)를 서로 접근시키는 동작은 유지체(71)가 핀 수용부(88)에 적층된 편평 튜브용 핀(30)에 접촉하지 않도록 적어도 핀 수용부(88)의 하강 동작 이후에 행하여지게 하는 것이 바람직하다.

이어서, 2 개 이상의 편평 튜브용 핀(30)이 적층된 후 유지 장치(70) 및 스태커 장치(80)의 구성 및 작동에 대해 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.

도 9에는 복수 개의 편평 튜브용 핀(30)이 스태커 장치(80)에 이미 적층되어서 유지 장치(70)에 유지된 제품 폭의 금속 스트립(49)이 미리 설정된 길이로 절단되어 편평 튜브용 핀(30)을 분리시키는 상태가 도시된다.

그리고, 도 10A 및 10B에 도시된 바와 같이 우선 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)이 구동되어서 스태킹 핀(81)은 편평 튜브용 핀(30)의 절결부(34)에 삽통된다.

다음으로, 각 유지체(71,71)의 접리 이동 수단인 실린더(72)를 단축하여 한 쌍의 유지체(71)를 편평 튜브용 핀(30)에서 분리된 방향으로 수평 이동시킨다. 각 유지체(71)를 수평 이동시켜서 편평 튜브용 핀(30)의 유지를 해제함으로써, 편평 튜브용 핀(30)은 절결부(34)를 삽통하는 스태킹 핀(81)을 따라 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 최상부에 낙하한다.

이때, 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 최상부의 상면과 편평 튜브용 핀(30)을 유지하는 유지체(71)의 표면(오목부(74)의 내측 저면) 사이의 거리는 매우 짧기 때문에, 편평 튜브용 핀(30)을 정연하게 적층할 수 있다.

또한, 도 10B에서는 편평 튜브용 핀(30)이 핀 수용부(88)를 향하여 낙하된 후, 스태킹 핀 상하 이동 수단(86)은 구동되어서 스태킹 핀(81)을 초기 위치(도 9의 위치)로 하강시킨다. 이는 스태킹 핀(81)이 이 위치에 하강되지 않으면 제품 폭의 다음 금속 스트립(49)의 이송을 방해할 수 있기 때문이다.

또한 스태킹 핀(81)의 하강 동작과 별도로 핀 수용부(88)도 하강한다. 핀 수용부(88)의 하강 동작은 수용부 상하 이동 수단(89)의 구동에 의해 행하여진다. 핀 수용부(88)의 하강 거리는 1 개의 편평 튜브용 핀(30)의 상하 방향의 두께 정도이다. 핀 수용부(88)는 1 개의 편평 튜브용 핀(30)이 낙하할 때마다 1 개의 편평 튜브용 핀(30)의 상하 방향의 두께 정도로 하강된다. 따라서, 편평 튜브용 핀(30)의 낙하 거리는 항상 짧은 거리를 유지하는 한편, 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 상면이 각 유지체(71,71)에 방해되지 않게 할 수 있다.

또한 편평 튜브용 핀(30)의 낙하 후 각 유지체(71,71)의 상호 접리 이동 수단인 실린더(72)를 연장하여 한 쌍의 유지체(71)를 서로 접근시키고, 유지되는 제품 폭의 다음 금속 스트립(49)을 유지할 수 있는 초기 위치로 수평 이동시킨다.

또한 스태킹 핀(81)의 하강 동작과 핀 수용부(88)의 하강 동작은 특히 어떤 순서로 실행될 수 있고 또는 동시에 실행될 수 있다. 또한 유지체(71)를 서로 접근시키는 동작은 유지체(71)가 핀 수용부(88)에 적층된 편평 튜브용 핀(30)에 접촉하지 않도록 적어도 핀 수용부(88)의 하강 동작 이후에 행하여지는 것이 바람직하다.

도 10C에서 핀 수용부(88)는 수용부 상하 이동 수단(89)의 구동에 의해 상승되고, 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 최상부에 위치되는 편평 튜브용 핀(30)의 상면이 각 유지체(71)의 하면에 맞닿게 된다.

이러한 동작은 핀 수용부(88)에 적층된 편평 튜브용 핀(30)이 약간 경사진 것과 같이 적층 상태가 좋지않은 상태에서도, 핀 수용부(88)와 유지체(71) 사이에 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 상면과 하면을 가압하게 되고, 편평 튜브용 핀(30)을 기려하게 정렬된 적층 상태로 만들 수 있다.

적층된 편평 튜브용 핀(30)의 상면이 유지체(71)의 하면에 맞닿게 된 후, 핀 수용부(88)는 수용부 상하 이동 수단(89)의 구동에 의해 하강된다.

핀 수용부(88)의 하강 위치는 다음 편평 튜브용 핀(30)이 낙하할 때 낙하된 편평 튜브용 핀(30)이 수용되는 위치이다.

상술한 일련의 동작은 스태커 장치(80)에 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 수가 미리 설정된 수가 될 때까지 반복하여 실행된다.

스태커 장치(80)에 적층된 편평 튜브용 핀(30)이 미리 설정된 수가 되면, 스태킹 핀 베이스 부(82)는 지지 다리(83)에서 분리되어서 스태킹 핀(81)이 절결부(34)에 삽통된 상태에서 다음 공정으로 전환될 수 있다.

편평 튜브용 핀(30)의 적층 재개는 복수 개의 스태킹 핀(81)이 입설된 비어있는 핀 베이스 부(82)를 지지 다리(83)에 장착하여 행할 수 있다.

따라서 스태킹 핀(81)의 상하 운동과는 별도로 핀 수용부(88) 상하 이동이 실행되고, 핀 수용부(88)의 하강 거리는 1 개의 편평 튜브용 핀(30)의 두께 정도이며, 핀 수용부(88)의 상승 거리는 적층된 편평 튜브용 핀(30)의 최상부의 상면을 유지체(71)의 하면에 접촉시키는 거리이다. 상승 거리는 낙하된 편평 튜브용 핀(30)을 수용하는 위치에서 유지체(71)의 하면까지의 거리이기 때문에 매우 짧은 거리이다.

따라서 핀 수용부(88)의 상하 이동 시간을 단축하고 1 개의 편평 튜브용 핀의 제조 사이클을 단축하여서 생산 효율을 높일 수 있다.

상술한 유지 장치(70) 및 스태커 장치(80)의 동작은 제어 유닛(110)으로 제어하여 실행된다(도 1 참조).

또한 제어 유닛(110)은 유지 장치(70) 및 스태커 장치(80)를 단순히 제어할 뿐만 아니라 편평 튜브용 핀의 제조장치(100)를 구성하는 각 장치를 동기화하는 것이 필요하기 때문에, 제어 유닛(110)이 편평 튜브용 핀의 제조장치(100) 전체 동작을 실행한다.

즉, NC 피더(44), 프레스 장치(48), 이송 장치(50), 열간 슬릿 장치(52), 컷오프 장치(60), 유지 장치(70) 및 스태커 장치(80)의 일련의 동작은 각 제어 유닛(110)에 의하여 제어되고 동기화된다.

제어 유닛(110)과 같이, 제어용 프로그램을 기억 수단에 기억하는 것과 제어 프로그램에 따라 작동하는 중앙 연산처리 장치(CPU)가 있는 시퀀서, 개인용 컴퓨터 등을 사용하는 것이 가능하다.

또한 도 3과 도 6에 도시된 바와 같이, 스태킹 핀 베이스 부(82)에 입설된 각 스태킹 핀(81)의 상단부의 높이는 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향의 상류 측(컷오프 장치(60) 측)에 입설된 스태킹 핀(81)의 높이 위치가 가장 높고 이송 방향의 하류 측으로 나아감(즉, 컷오프 장치(60)에서 분리됨)에 따라 스태킹 핀(81)의 상단 높이 위치가 점차 낮아지도록 형성된다.

보다 구체적으로는, 스태킹 핀 베이스 부(82)에 입설된 스태킹 핀(81)의 길이 치수는 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향의 상류 측에서 하류 측을 향하여 점점 짧아진다.

이러한 스태킹 핀(81)의 구성을 채용하여, 스태킹 핀(81)은 컷오프 장치(60) 측(이송 방향의 상류 측)으로부터 차례로 제품 폭의 금속 스트립(49)의 절결부(34)에 삽통될 것이다.

컷오프 장치(60) 측의 제품 폭의 금속 스트립(49)의 송출 위치는 설계상 송출 위치에 매우 근접한 위치에 있거나 또는 일치하고 있기 때문에, 스태킹 핀(81)이 제품 폭의 금속 스트립(49)의 절결부(34)에 삽통될 때 위치 차이의 위험이 없다. 그리고 스태킹 핀(81)을 컷오프 장치(60) 측에서 삽입시킴으로써, 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향의 하류 측 선단 에지의 위치도 설계 위치가 되도록 수정할 수 있다.

따라서 제품 폭의 금속 스트립(49)의 모든 절결부(34)에 대한 스태킹 핀(81)의 삽입 위치의 차이를 방지할 수 있고, 스태킹 핀(81)에 의하여 제품 폭의 금속 스트립(49)의 파손을 방지할 수 있다.

상술한 실시형태에는 미가공된 금속 박판(41)으로 폭 방향으로 나란하게 복수 개의 편평 튜브용 핀(30)을 제조하는 열간 슬릿 장치(52)가 제공된 구성이 설명되어 있다.

그러나 가늘고 긴 금속 스트립에 형성된 금속 박판(41)을 이용하여 박판(41)의 폭 방향에서 1 개의 편평 튜브용 핀(30)을 가지는 경우에는, 열간 슬릿 장치(52)의 구성은 생략할 수도 있다. 또한 상술한 실시형태와 마찬가지로 박판(41)의 폭 방향으로 복수 개의 편평 튜브용 핀(30)을 동시에 제조할 때, 금형의 좌우 밸런스를 유지하기 위하여 가급적 짝수 개의 편평 튜브용 핀(30)을 1 매의 박판의 폭 방향 내에 배치하고 절결부(34)끼리 서로 마주보는 쌍으로 편평 튜브용 핀(30)을 제공하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 실시형태에는 U자형 단면이 형성된 유지체(71)가 설명되어 있지만, 유지체(71)는 폭 방향의 외측을 향하여 뻗어있는 오목부(74)와 같이 적어도 저면과 측면을 가진 형상일 수 있고, 보다 구체적으로는 L자형 단면이나 C자형 단면을 가진 유지체(71)를 채용할 수 있다.

또한 유지체(71)가 금속 스트립(49)의 송출 방향으로 연속적인 상태인 구성이 상술되어 있지만, 편평 튜브용 핀(30)의 길이 방향을 따라 소요 길이로 형성된 복수 개의 유지체(71)가 미리 설정된 간격을 둔 상태로 배설된 구성일 수 있다. 유지체(71) 사이의 배설 간격 부분에 스태킹 핀(81) 및 규제 핀(94)을 진입시키도록 배설하면 규제 핀(94)을 유지체(71)에 간섭하지 않게 할 수 있다.

또한 위의 실시형태에 있어서는 유지체(71)의 상호 접리 이동 수단으로 실린더(72)를 채용하고 있지만, 유지체(71)를 이동시킬 수만 있다면 특히 실린더에 한정하는 것은 아니다.

또한 스태킹 핀 상하 이동 수단(86) 및 수용부 상하 이동 수단(89)으로 서보 모터 및 서보 모터의 출력 축에 연결된 볼 스크류를 채용한 구성에 대해 설명하였다. 그러나 각 상하 이동 수단으로서 상술한 구성의 서보 모터와 볼 스크류의 조합으로 한정하는 것은 아니다.

도 11은 이송 장치의 다른 실시예의 주요부를 도시한 측면도이다.

도 11에 도시된 이송 장치(120)는 금속 스트립(49)(및/또는 제품 폭의 금속 스트립(49))을 이송 방향에 송출하기 위한 것이다.

도 11에 도시된 이송 장치(120)는 프레스 장치(48)의 이송 장치 또는 컷오프 장치(60)의 이송 장치로서 모두 채용할 수 있다.

이송 장치(120)는 구동 모터(122)와 구동 모터(122)의 출력 축에 연결된 복수 개의 회전 원판(124)을 구비한다. 회전 원판(124)의 반경 방향으로 돌출한 이송 핀(126)은 각 회전 원판(124)의 외주 에지에 제공된다. 복수 개의 이송 핀(126)은 회전 원판(124)의 원주 방향에 소요 간격을 두고 제공된다.

또한 각 회전 원판(124)은 구동 모터(122)의 출력 축에 직결 또는 타이밍 벨트 등의 동력 전달 수단을 통해 연결되어 있으며, 구동 모터(122)의 회전에 따라 서로 동기화된 상태에서 동일한 회전 방향으로 회전한다.

구동 모터(122)는 제어 유닛(110)에 의해 온/오프 동작과 회전수가 편평 튜브용 핀의 제조장치(100)에서 다른 장치의 동작과 동기화되도록 동작 제어될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이 금속 스트립(49)에 버퍼 부분(B)이 제공된다면, 버퍼 부분(B)의 상류 측의 이송 장치(프레스 장치(48) 내의 이송 장치)를 정속으로 동작시킬 수도 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 회전 원판(124)이 입설된 이송 핀(126)은 금속 스트립(49)(및/또는 제품 폭의 금속 스트립(49))의 절결부(34)에 삽통되고 회전 원판(124)이 회전함으로써 금속 스트립(49)(및/또는 제품 폭의 금속 스트립(49))은 이송 방향으로 송출된다.

본 실시형태에서 이송 핀(126)의 입설 위치는 적어도 인접한 회전 원판(124)의 이송 핀(126)의 입설 위치에 대하여 위상이 변하였기 때문에, 적어도 하나의 회전 원판(124)의 이송 핀(126)은 금속 스트립(49)(및/또는 제품 폭의 금속 스트립(49))의 절결부(34)에 삽통될 것이다. 따라서 금속 스트립(49)(및/또는 제품 폭의 금속 스트립(49))에 이송 방향으로 송출하는 힘을 항상 부여할 수 있고, 또한 이송 방향으로 가이드할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 실시형태를 들어 다양하게 설명하였지만, 본 발명이 실시형태에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 많은 변경을 실시하여 얻을 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 상술한 실시형태에는 미가공의 금속 박판(41)으로 폭 방향으로 나란하게 복수 개의 편평 튜브용 핀을 제조하는 열간 슬릿 장치(52)가 제공된 구성이 설명되어 있지만, 가늘고 긴 금속 스트립에 형성된 금속 박판(41)을 이용하여 박판(41)의 폭 방향에서 1 개의 편평 튜브용 핀(30)을 가지는 경우에는, 열간 슬릿 장치(52)의 구성은 생략할 수도 있다. 또한 상술한 실시형태와 마찬가지로 박판(41)의 폭 방향으로 복수 개의 편평 튜브용 핀(30)을 동시에 제조할 때, 금형의 좌우 밸런스를 유지하기 위하여 가급적 짝수 개의 편평 튜브용 핀(30)을 1 매의 박판의 폭 방향 내에 배치하고 절결부(34)끼리 서로 마주보는 쌍으로 편평 튜브용 핀(30)을 제공하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 실시형태에는 U자형 단면이 형성된 유지체(71)가 설명된다.

그러나 유지체(71)는 적어도 저면과 측면을 가지고 있는 형상일 수 있고, 보다 구체적으로는 L자형 단면이나 C자형 단면을 가진 유지체(71)를 채용할 수 있다.

또한 유지체(71)가 금속 스트립(49)의 송출 방향으로 연속적인 상태로 형성된 구성이 상술되어 있지만, 도 12에 도시된 바와 같이 편평 튜브용 핀(30)의 길이 방향을 따라 소요 길이로 형성된 복수 개의 유지체(71)가 미리 설정된 간격을 둔 상태로 배설된 구성일 수 있다. 이처럼 이송 방향으로 복수 개의 유지체(71)를 제공한 경우에는 유지체(71) 사이의 배설 간격 부분에 스태킹 핀(81) 및 규제 핀(94)을 진입시키도록 베이스 부(82)에 배설하면, 유지체(71)에 규제 핀 회피부(96)의 형성을 생략할 수 있다.

도 13은 도 12에 도시된 유지체(71)의 화살표 방향에서 바라본 유지체의 개구부 측 정면도이다. 도 13에 도시된 바와 같이 이송 방향을 따라 제공된 복수 개의 유지체(71) 각 각에서, 제품 폭의 금속 스트립(49)을 유지하는 내부 저면(71A)을 제품 폭의 금속 스트립(49)의 이송 방향의 상류 측에서 하류 측을 향하여 서서히 높아지는 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 이 구성을 채용함으로써, 하류 측에 배설된 유지체(71)의 상류 측 단면(선단면)에 제품 폭의 금속 스트립(49)을 선단 에지부의 인괘없이 원활하게 이송할 수 있다.

또한 이상의 실시형태에 있어서는 유지체(71)의 상호 접리 이동 수단으로 실린더(72)를 채용하고 베이스 부(82)의 상하 이동 수단으로 서보 모터(84) 및 서보 모터(84)의 출력 축에 연결된 볼 스크류(85)를 채용한 형태에 대해 설명하고 있지만, 유지체(71)의 상호 접리 이동 수단과 베이스 부(82)의 상하 이동 수단이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 공지의 다른 구체적인 장치에 따라 유지체(71)의 상호 접리 이동 수단과 스태킹 핀 베이스 부(82)의 상하 이동 수단을 구성할 수 있다. 또한 상술한 모든 실시형태의 일부를 서로 적절히 조합한 실시형태를 채용하는 것도 가능하다.

Claims (11)

1. 열교환기용 편평 튜브가 삽입되는 절결부가 폭 방향의 한쪽에서 다른쪽으로 향하여 형성된 편평 튜브용 핀을 제조하는 제조장치로서,
   미가공의 금속 박판에 절결부를 형성하여 금속 스트립을 만드는 금형장치가 설치된 프레스 장치와;
   상기 절결부가 형성된 금속 스트립을 미리 설정된 폭으로 절단하여 폭 방향으로 정렬된 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립을 형성하는 열간 슬릿 장치와;
   복수 개의 제품 폭의 금속 스트립을 각각 미리 설정된 길이로 절단하는 컷오프 장치와;
   상기 열간 슬릿 장치에 의해 형성되어 이송 방향으로 송출되고 상기 컷오프 장치를 통과하여 컷오프 장치의 이송 방향의 하류 측으로부터 돌출한 복수 개의 제품 폭의 금속 스트립을 유지하고, 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향을 가이드하며, 상기 컷오프 장치에 의해 상기 제품 폭의 금속 스트립을 미리 설정된 길이로 절단하여 상기 편평 튜브용 핀을 형성한 후에도 유지된 상태를 지속하는 유지 장치와;
   상기 컷오프 장치에 의해 미리 설정된 길이로 절단된 상기 제품 폭의 금속 스트립에 의해 형성된 편평 튜브용 핀을 적층하기 위한 스태커 장치를 구비하고,
   상기 유지 장치는, 상기 제품 폭의 금속 스트립을 유지할 수 없는 위치와 상기 제품 폭의 금속 스트립을 유지할 수 있는 위치 사이에서 서로 접리 이동 가능하도록 제공된 한 쌍의 유지체를 포함하고,
   상기 스태커 장치는, 상기 유지 장치에 의해 유지되는 편평 튜브용 핀을 적층하기 위하여 편평 튜브용 핀의 절결부에 삽통되고 편평 튜브용 핀의 길이 방향으로 정렬된 복수 개의 스태킹 핀과;
   상기 유지 장치의 하방 측으로부터 상기 유지 장치에 대하여 상기 스태킹 핀을 상하 이동시키는 상하 이동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스태커 장치의 상하 이동 수단은, 상기 스태킹 핀을 삽통시킨 상기 편평 튜브용 핀의 적층 수가 증가함에 따라 상기 유지 장치에 대한 상기 스태킹 핀의 상승 거리가 점차 감소하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스태커 장치의 상하 이동 수단은, 상기 제품 폭의 금속 스트립의 상기 컷오프 장치의 절결부로부터 상기 제품 폭의 금속 스트립의 이송 방향 하류 측의 절결부로 상기 스태킹 핀이 차례로 삽입되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 스태킹 핀은 상기 스태킹 핀의 상단의 높이 방향으로의 위치가 상기 컷오프 장치 측으로부터 거리가 증대됨에 따라 점차 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 스태커 장치에는 상기 스태킹 핀과 함께 상기 상하 이동 수단으로 상하 이동하고 상승시에는 상기 제품 폭의 금속 스트립의 측면과 접촉해서 제품 폭의 금속 스트립의 위치를 규제하는 규제 핀이 제공되는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 유지체(71)는 상기 규제 핀과의 간섭을 막기 위한 규제 핀 회피부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 유지체(71)는 U자형 단면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 스태커 장치는 스태킹 핀이 삽통된 복수 개의 편평 튜브용 핀 중에서 최하부의 편평 튜브용 핀의 하면과 접촉하고 상기 스태킹 핀의 상하 동작과 별개로 상하 동작 가능한 핀 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 핀 수용부는 상기 스태킹 핀에 삽통되어 적층된 복수 개의 편평 튜브용 핀을 상승시키고 적층된 편평 튜브용 핀 중에 최상부의 편평 튜브용 핀의 상면을 상기 유지 장치의 하면에 맞닿게 해서 적층된 편평 튜브용 핀을 정렬시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 유지 장치, 상기 스태킹 핀 및 상기 핀 수용부(88)의 동작을 제어하는 제어 유닛을 더 구비하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 유지 장치에 의해 유지된 상기 제품 폭의 금속 스트립이 컷오프 장치에 의하여 절단되어 편평 튜브용 핀을 형성한 후, 상기 유지 장치에 유지된 편평 튜브용 핀의 절결부에 진입시키기 위하여 상기 스태킹 핀을 상승시키고;
    상기 유지 장치의 한 쌍의 유지체가 서로 떨어지도록 이동되어 편평 튜브용 핀을 스태킹 핀을 따라 낙하시키고;
    편평 튜브용 핀의 낙하 후에, 상기 스태킹 핀은 스태킹 핀의 상단부가 상기 유지 장치보다 밑에 있는 초기 위치에 도달할 때까지 하강되고;
    상기 핀 수용부는 적층된 편평 튜브용 핀의 최상부에 위치한 편평 튜브용 핀의 상면이 상기 유지 장치보다 밑에 있는 미리 설정된 위치에 도달할 때까지 하강되며;
    상기 유지 장치의 한 쌍의 유지체는 서로 접근시켜서 상기 컷오프 장치로 절단되기 전에 제품 폭의 금속 스트립을 유지 가능한 유지 위치로 이동되며;
    상기 핀 수용부는 적층된 편평 튜브용 핀의 최상부에 위치한 편평 튜브용 핀의 상면을 상기 유지 장치의 한 쌍의 유지체의 하면에 맞닿게 함으로써 적층된 편평 튜브용 핀을 정렬시키고;
    편평 튜브용 핀을 정렬한 후, 상기 핀 수용부는 다음 편평 튜브용 핀이 낙하 될 때, 낙하된 편평 튜브용 핀이 수용될 수용 위치로 하강되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 적층된 편평 튜브용 핀의 적층 수가 증가함에 따라 상기 핀 수용부의 수용 위치가 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 편평 튜브용 핀의 제조장치.

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