KR20080004714A - 열교환기의 픽쳐 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 픽쳐 분리장치에 관한 것으로, 그 목적은 열교환기를 브레이징 하기 위해 설치하는 픽쳐를 자동으로 분리하기 위해서 자성체로 이루어진 픽쳐를 전자석으로 고정한 후 픽쳐에서 열교환기를 분리하도록 하는 열교환기의 픽쳐분리장치를 제공함에 있다. 이는 브레이징 노에서 배출된 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 위치되어지면 자력이 발생되어 자성체인 픽쳐(2)를 고정시키는 전자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단(10)과, 상기 픽쳐 고정수단(10)에 의해 고정된 픽쳐(2)에서 열교환기(1)를 분리하기 위한 열교환기 분리수단(20)을 포함하는 것이다.

픽쳐, 고정수단, 열교환기, 분리수단, 브레이징, 전자석

Description

열교환기의 픽쳐 분리장치{SEPERATING DEVICE FOR HEAT EXCHANGER FIXTURE}

도 1은 일반적인 열교환기에 픽쳐가 결합된 상태를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 적용된 픽쳐의 종류를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치의 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치의 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치에서 상하강 실린더가 하강한 상태를 나타낸 정면도.

도 7은 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치에서 그리퍼에 의해 열교환기를 파지한 상태를 나타낸 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 A 타입의 픽쳐에서 열교환기가 분리된 상태를 나타낸 정면도.

도 9는 본 발명에 따른 B 타입의 픽쳐에서 열교환기가 분리되는 과정을 설명하기 위한 정면도로서, 프레임이 일측으로 경사진 상태를 나타낸 도면.

도 10은 도 9의 상태에서 분리실린더에 의해 B 타입의 픽쳐의 이단절곡부에서 열교환기가 분리된 상태를 나타낸 도면.

도 11은 도 9 상태의 평면도.

도 12는 본 발명에 따른 B 타입의 픽쳐에서 열교환기가 분리된 상태를 나타낸 정면도.

도 13은 도 2의 픽쳐 중 A 타입의 픽쳐가 분리되는 순서를 설명하기 위한 설명도.

도 14는 도 2의 픽쳐 중 B 타입의 픽쳐가 분리되는 순서를 설명하기 위한 설명도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

100: 픽쳐분리장치 10: 픽쳐 고정수단

20: 열교환기 분리수단 21: 그리퍼

22: 파지실린더 23: 프레임

24: 승하강 실린더 30: 보조 분리수단

31: 힌지점 32: 경사실린더

33: 분리실린더 A: 열교환기 및 픽쳐 조립체

1: 열교환기 2: 픽쳐

2a: 절곡부 2b: 이단 절곡부

본 발명은 열교환기의 픽쳐 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기를 브레이징 하기 위해 설치하는 픽쳐를 자동으로 분리하기 위해서 자성체로 이루어진 픽쳐를 전자석으로 고정한 후 픽쳐에서 열교환기를 분리하도록 하는 열교환기의 픽쳐분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄은 가볍고, 비교적 강도가 높으며, 열교환성능이 우수할 뿐만 아니라 가공성이 우수하다는 장점으로 인하여 자동차용 공기조화장치를 구성하는 열교환기를 구성하는 부품들의 중요한 소재로 사용되고 있으며, 상기 열교환기는 알루미늄 부품(헤더탱크, 튜브, 방열핀 등)들을 조립 또는 적층한 상태로 브레이징에 의하여 서로 접합시킴으로써 제조된다.

따라서, 알루미늄 부품들은 표면에 통상 Al-Si합금을 주재로 하여 이루어진 브레이징재가 피복(클래딩)처리된 알루미늄합금 시트로 성형되며, 브레이징시 상기 브레이징재가 용융되어 알루미늄 부품들이 서로 접합됨으로써 열교환기가 이루어진다.

상기와 같이 열교환기를 브레이징 하기 과정에서 각 부품의 조립상태를 그대로 유지하기 위하여 열교환기의 외측에 픽쳐를 설치하게 되는데, 상기 픽쳐는 브레이징이 완료되면 열교환기에서 분리하게 된다.

도 1은 일반적인 열교환기에 픽쳐가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

도시한 바와 같이 열교환기(1)를 브레이징 할 때에는 알루미늄 부품들이 조립 또는 적층되어 이루어진 열교환기를 외관 치수 및 브레이징성 향상을 위하여 조립상태 그대로 유지할 수 있도록 디귿자형상으로 굴곡시킨 픽쳐(fixture)(2)를 설치하고, 상기 픽쳐(2)에 의하여 고정된 열교환기(1)를 브레이징 노(爐)에 넣어 소정온도로 가열하는 브레이징 공정을 통하여 알루미늄 부품들을 서로 부착시킴으로 써 열교환기를 제조하게 된다.

상기와 같이 브레이징 노를 거쳐 브레이징된 열교환기(1)는 상기 열교환기를 지지하던 픽쳐(2)를 분리 및 회수하기 위해서는 반드시 1명의 작업자가 고정적으로 배치되어 수작업에 의해 픽쳐(2)를 분리하고 있다.

그러나, 작업자가 픽쳐(2)를 수작업에 의해 분리함으로서, 단순작업에 따른 근골격계 질환이 발생될 위험이 있고, 브레이징된 열교환기(1)가 가열된 상태임으로 안전사고의 위험도 있으며, 수작업에 의존하다 보니 열교환기 제조공정에 따른 가동 효율을 저하시켜 생산성이 향상되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 열교환기를 브레이징 하기 위해 설치하는 픽쳐를 자동으로 분리하기 위해서 자성체로 이루어진 픽쳐를 전자석으로 고정한 후 픽쳐에서 열교환기를 분리하도록 하는 열교환기의 픽쳐분리장치를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브레이징 노에서 배출된 열교환기 및 픽쳐 조립체가 위치되어지면 자력이 발생되어 자성체인 픽쳐를 고정시키는 전자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단과, 상기 픽쳐 고정수단에 의해 고정된 픽쳐에서 열교환기를 분리하기 위한 열교환기 분리수단을 포함하는 것이다.

또한, 상기 전자석은 소정의 폭 및 길이를 갖고, 일정간격으로 복수개 설치되어 베드 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.

또한, 상기 열교환기 분리수단은 상기 열교환기를 양측에서 파지하는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 전,후진 시키는 적어도 하나 이상의 파지실린더와, 상기 그리퍼의 이동을 안내함과 아울러 상하로 승하강되는 프레임과, 상기 프레임의 하측에 설치되어 상기 프레임을 승하강시키는 승하강 실린더로 이루어진 것이다.

또한, 상기 픽쳐 중 일측에 이단 절곡부가 형성된 픽쳐를 상기 열교환기에서 분리하기 위하여 상기 프레임과 승하강 실린더 사이에 설치되어진 보조 분리수단을 포함하는 것이다.

또한, 상기 보조 분리수단은 상기 프레임의 하부 일측에 형성되어진 힌지점과, 상기 프레임의 하부 타측에 설치되어 상기 힌지점을 중심으로 상기 프레임을 일측으로 경사지도록 하는 경사실린더와, 상기 경사실린더에 의해 경사된 열교환기를 분리시 상기 픽쳐의 이단 절곡부에 걸리지 않도록 상기 열교환기를 파지한 그리퍼를 일측으로 이송시키는 분리실린더로 이루어진 것이다.

또한, 상기 픽쳐는 자성체로 이루어지되 브레이징시에 열교환기와 화학적 반응이 일어나지 않는 재질로 이루어진 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 적용된 픽쳐의 종류를 나타낸 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 적용되는 픽쳐는 A 타입의 픽쳐(2)와 B 타입의 픽쳐(2)로 구분할 수 있다.

A 타입의 픽쳐(2)는 일정폭을 갖는 길이방향으로 길게 연장된 평판의 양단부 에 절곡부(2a)를 형성하여 대략 ㄷ자형을 갖도록 하는 것이고, B 타입의 픽쳐(2)는 일정길이의 봉의 양단부에 절곡부(2a)를 형성하고, 상기 절곡부(2a) 중 일측 절곡부의 상측을 다시 절곡하여 이단 절곡부(2b)를 형성하도록 하는 것이다.

상기와 같이 A 타입의 픽쳐(2)와 B 타입의 픽쳐(2)를 사용하는 이유는 열교환기의 종류 및 크기에 따라 최적의 조립상태를 유지하기 위한 것이다.

또한, 상기 픽쳐(2)는 자석에 반응하도록 자성체로 이루어지며, 브레이징시에 열교환기와 화학적 반응이 일어나지 않는 재질로 이루어지도록 한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 열교환기용 픽쳐 분리장치를 나타낸 도면이며, 부호 100은 픽쳐 분리장치의 전체를 나타낸다.

도시한 바와 같이 열교환기용 픽쳐 분리장치(100)는 브레이징 공정을 마친 열교환기(1)에 설치되어진 픽쳐(2)를 분리하는 장치로서, 그 주요 구성은 브레이징 노(미도시)에서 배출된 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 위치되어지면 자력이 발생되어 자성체인 픽쳐(2)를 고정시키는 전자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단(10)과, 상기 픽쳐 고정수단(10)에 의해 고정된 픽쳐에서 열교환기(1)를 분리하기 위한 열교환기 분리수단(20)을 포함한다.

상기 전자석은 소정의 폭 및 길이를 갖고, 일정간격으로 복수개 설치되어 베드 형태로 이루어진다.

즉, 브레이징 완료된 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 본 발명에서는 도시하지 않았지만, 별도의 이송장치 등으로 베드 형태의 전자석의 상측에 위치되어지며, 픽쳐(2)가 열교환기(1)의 하측에 위치되어진다.

상기 열교환기 분리수단(20)은 상기 열교환기(1)를 양측에서 파지하는 그리퍼(21)와, 상기 그리퍼(21)를 전,후진 시키는 적어도 하나 이상의 파지실린더(22)와, 상기 그리퍼(21)의 이동을 안내함과 아울러 상하로 승하강되는 프레임(23)과, 상기 프레임(23)의 하측에 설치되어 상기 프레임(23)을 승하강시키는 승하강 실린더로 이루어진 것이다.

또한, 상기 프레임(23)은 사각형태로 이루어지고, 상기 프레임(23)의 내측에 폭방향으로 그리퍼(21)가 설치되어 전,후진하게 되며, 상기 그리퍼(21)는 적어도 어느 일측이 파지실린더(22)에 의해 전,후진 가능한 것이다.

또한, 상기 파지실린더(22)는 상기 그리퍼(21)의 양측에 각각 설치되도록 하여 열교환기(1)를 파지하는 경우에 안정된 작업이 가능하도록 이루어지게 된다.

상기와 같은 구성만으로도 본 발명의 A 타입의 픽쳐(2)와 열교환기(1)는 분리할 수 있으나, B 타입의 픽쳐(2)와 열교환기(1)를 분리하기 위해서는 하기와 같은 구성요소가 더 필요하다.

즉, 상기 픽쳐(2) 중 일측에 이단 절곡부(2b)가 형성된 B 타입의 픽쳐(2)를 상기 열교환기(1)에서 분리하기 위하여 상기 프레임(23)과 승하강 실린더(24) 사이에 보조 분리수단(30)을 설치하게 된다.

상기 보조 분리수단(30)은 상기 프레임(23)의 하부 일측에 형성되어진 힌지점(31)과, 상기 프레임(23)의 하부 타측에 설치되어 상기 힌지점(31)을 중심으로 상기 프레임(23)을 일측으로 경사지도록 하는 경사실린더(32)와, 상기 경사실린더(32)에 의해 경사된 열교환기(1)를 분리시 상기 픽쳐(2)의 이단 절곡부(2a)에 걸 리지 않도록 상기 열교환기(1)를 파지한 그리퍼(21)를 일측으로 이송시키는 분리실린더(33)로 구성되어진다.

다시 말해, 상기 보조 분리수단(30)은 이단 절곡부(2a)가 형성된 B 타입의 픽쳐(2)에서 이단 절곡부(2a) 때문에 상측으로 열교환기(1)를 분리하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 열교환기(1)를 일측으로 경사시킨 후 이단 절곡부(2a)에 열교환기(1)가 걸리지 않도록 위치시킨 상태에서 픽쳐(2)에서 열교환기(1)를 분리하는 것이다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용되는 픽쳐는 A 타입의 픽쳐(2)와 B 타입의 픽쳐(2)로 이루어지는데 분리되는 과정이 다르므로 이를 구분하여 설명하며, 먼저, A 타입의 픽쳐(2)와 열교환기(1)가 분리되는 과정을 설명한다.

도 13은 도 2의 픽쳐 중 A 타입의 픽쳐가 분리되는 순서를 설명하기 위한 설명도이다.

제1단계는 열교환기 및 픽쳐 조립체 위치단계로서, 브레이징 노(미도시)를 통과한 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 본 발명의 열교환기 픽쳐분리장치(100)로 이송된다.(도 3 내지 도 5 참고)

이때 본 발명에서는 픽쳐(2)가 열교환기의 하부면를 지지되도록 고정되어 있다.

제2단계는 픽쳐고정단계로서, 본 발명의 열교환기 픽쳐분리장치에 위치되어진 열교환기 및 조립체에서 픽쳐가 픽쳐 고정수단(10)에 의해 고정되는데 이는 전 자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단(10)에 의해 전원이 인가되면 자력이 발생되어 자성체로 이루어진 상기 픽쳐(2)를 고정하게 된다.

제3단계는 열교환기 분리단계로서, 상기 픽쳐 고정수단(10)에 의해 픽쳐(2)가 고정되면 상기 픽쳐(2)의 상측으로 열교환기(1)를 분리하는 것이다.

이는 프레임(23)의 내측에 설치되어진 그리퍼(21)가 파지실린더(22)의 전진에 의해 양측에서 열교환기(1)를 파지하게 되고, 상기 그리퍼(21)가 열교환기(1)를 파지한 상태에서 승하강 실린더(24)의 로드가 전진하게 되면 픽쳐(2)에서 열교환기(1)가 분리되는 것이다.(도 6 내지 도 8 참고)

그리고, 분리된 열교환기(1) 및 픽쳐(2)는 각각의 적재부(미도시)로 이송되는데 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

즉, 본 발명에 적용되는 A 타입의 픽쳐는 간단한 공정으로 분리가 가능하다.

도 14는 도 2의 픽쳐 중 B 타입의 픽쳐가 분리되는 순서를 설명하기 위한 설명도이다.

제1단계는 열교환기 및 픽쳐 조립체 위치단계로서, 브레이징 노(미도시)를 통과한 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 본 발명의 열교환기 픽쳐분리장치(100)로 이송된다.(도 3 내지 도 5 참고)

이때 본 발명에서는 픽쳐(2)가 열교환기(1)의 하부면를 지지되도록 고정되어 있다.

제2단계는 픽쳐고정단계로서, 본 발명의 열교환기 픽쳐분리장치(100)에 위치되어진 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)에서 픽쳐(2)가 픽쳐 고정수단(10)에 의해 고정 되는데 이는 전자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단(10)에 의해 전원이 인가되면 자력이 발생되어 자성체로 이루어진 상기 픽쳐(2)를 고정하게 된다.

제3단계는 열교환기 경사단계로서, 상기 픽쳐가 전자석에 의해 고정된 상태에서 열교환기(1)를 일측으로 경사지도록 하는데 이는 픽쳐(2)의 이단 절곡부(2a) 측을 지점으로 하여 열교환기(1)를 경사지도록 하여 분리가 용이하게 한다.(도 9 참고)

이는 프레임(23)의 일측 하부에 형성된 힌지점(31)을 지점으로 하여 상기 프레임(23)의 타측 하부에 설치된 경사실린더(32)가 전진되면, 프레임(23)이 경사지게 된다.

이때 프레임(23)의 내측의 그리퍼(21)에 고정되어진 열교환기(1)가 파지된 상태임으로 프레임(23)의 경사에 의해 열교환기(1)가 경사지게 된다.

제4단계는 열교환기 위치 이송단계로서, 일측으로 경사진 열교환기(1)가 분리되는 과정에서 픽쳐(2)의 이단 절곡부(2b)에 걸리지 않도록 하기 위해 열교환기(1)를 일측으로 이송시키는 것이다.(도 10 및 도 11 참고)

이는 프레임(23)의 내측에 설치된 분리실린더(33)를 전진시킴으로서, 열교환기(1)를 파지한 그리퍼(21)를 일측으로 이송되도록 한다.

제5단계는 열교환기 분리단계로서, 위치이동 된 열교환기(1)를 상측으로 이송시켜 픽쳐(2)에서 열교환기(1)를 완전히 분리하도록 하는 것이다.(도 12 참고)

이는 프레임(23)의 하측에 설치된 승하강 실린더(24)의 로드가 전진하게 되면 픽쳐(2)에서 열교환기(1)가 완전히 분리되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 열교환기의 픽쳐분리장치는 자성체로 이루어진 픽쳐를 전자석으로 고정한 후 픽쳐에서 열교환기를 분리하도록 함으로서, 열교환기를 브레이징 하기 위해 설치하는 픽쳐를 자동으로 분리할 수 있어 공장 자동화를 실현할 수 있으며, 생산성이 향상된다.

Claims (6)

1. 브레이징 노에서 배출된 열교환기 및 픽쳐 조립체(A)가 위치되어지면 자력이 발생되어 자성체인 픽쳐(2)를 고정시키는 전자석으로 이루어진 픽쳐 고정수단(10)과,

   상기 픽쳐 고정수단(10)에 의해 고정된 픽쳐(2)에서 열교환기(1)를 분리하기 위한 열교환기 분리수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전자석은 소정의 폭 및 길이를 갖고, 일정간격으로 복수개 설치되어 베드 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 열교환기 분리수단(20)은

   상기 열교환기를 양측에서 파지하는 그리퍼(21)와,

   상기 그리퍼(21)를 전,후진 시키는 적어도 하나 이상의 파지실린더(22)와,

   상기 그리퍼(21)의 이동을 안내함과 아울러 상하로 승하강되는 프레임(23)과,

   상기 프레임(23)의 하측에 설치되어 상기 프레임(23)을 승하강시키는 승하강 실린더(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 픽쳐(2) 중 일측에 이단 절곡부(2b)가 형성된 픽쳐(2)를 상기 열교환기(1)에서 분리하기 위하여 상기 프레임(23)과 승하강 실린더(24) 사이에 설치되어진 보조 분리수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 보조 분리수단(30)은

   상기 프레임(23)의 하부 일측에 형성되어진 힌지점(31)과,

   상기 프레임(23)의 하부 타측에 설치되어 상기 힌지점(31)을 중심으로 상기 프레임(23)을 일측으로 경사지도록 하는 경사실린더(32)와,

   상기 경사실린더(32)에 의해 경사된 열교환기(1)를 분리시 상기 픽쳐(2)의 이단 절곡부(2a)에 걸리지 않도록 상기 열교환기(1)를 파지한 그리퍼(21)를 일측으로 이송시키는 분리실린더(33)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 픽쳐(2)는 자성체로 이루어지되 브레이징시에 열교환기(1)와 화학적 반응이 일어나지 않는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기의 픽쳐분리장치.

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