KR20090021497A - 열교환기 자동조립장치 - Google Patents

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KR20090021497A
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Abstract

본 발명은 가공된 핀과 튜브를 공급하여 코어를 자동으로 조립되도록 하는 열교환기 자동조립장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치는, 다수의 핀 수납부가 구비된 핀 트레이와, 핀 트레이를 이송시키는 핀 트레이 이송부로 이루어지는 핀 공급부; 다수의 튜브가 수납되는 튜브 피켓과, 튜브를 분배하는 튜브 디스펜서와, 분배된 튜브가 튜브 피켓으로 차례로 수납되도록 이송시키는 튜브 피켓 이송부으로 이루어지는 튜브 공급부; 및 튜브 피켓으로부터 튜브가 낙하되어 안착되는 튜브 안착부와, 핀 트레이에 수납된 핀을 튜브 안착부로 이송되도록 안내하는 핀 이송채널과, 안내된 핀이 안착된 각각의 튜브 사이로 개재되도록 안내하는 핀 가이드와, 핀을 튜브 사이로 개재되도록 하는 핀 푸셔와, 열교환기 코어를 압축되도록 하는 코어 압축부로 이루어지는 핀-튜브 적층부; 를 포함하여 이루어진다.
이에 따라, 본 발명은 가공된 핀을 2개 이상 동시에 공급하도록 하여 핀의 공급시간을 짧게 함으로써 생산성을 향상시킬 수 있으며, 조립공정에서 트러블이 발생되어도 가공된 핀이 낭비되는 것을 방지할 수 있고, 핀과 튜브의 공급을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 핀이 넘어지거나 이탈되는 것을 방지하여 열교환기 코어의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.
열교환기, 코어, 자동조립장치, 적층, 생산성 향상

Description

열교환기 자동조립장치{Automatic Assembling Apparatus for Heat Exchanger}
본 발명은 열교환기 자동조립장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 핀 튜브를 공급하여 코어를 자동으로 조립되도록 하는 열교환기 자동조립장치에 관한 것이다.
열교환기는 열교환유체가 유입되고 유입된 열교환유체가 핀(fin)이 구비된 튜브로 이동되어 튜브를 냉각하거나 가열되도록 하여 열교환유체의 열을 방열시키거나 가열되도록 하여 유출하는 장치이다.
이러한 열교환기는 튜브와 핀을 교번 적층하여 코어를 조립하게 되는데, 열교환기 자동조립장치에 의해 조립되게 된다.
열교환기 자동조립장치는 튜브 디스펜서에 의해 하나씩 배분된 튜브가 이송용 체인에 의해 이동되어 하부로 낙하되게 되며 낙하된 튜브와 튜브 사이로 핀재를 핀 밀(Fin Mill)에 의해 밀링 후 커팅되어 가공된 핀이 핀 공급부에 의해 튜브와 튜브 사이로 공급되게 되어 튜브와 핀이 적층된 열교환기 코어를 압축하게 된다.
종래의 열교환기 자동조립장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 튜브(101)를 베드(110)의 이송용 체인(111)에 의해 1 스텝씩 하부로 이동시켜 낙하시 키게 된다. 이렇게 낙하된 튜브 사이로 스텝 이송시마다 방열용 핀을 공급시키게 된다. 종래의 열교환기 자동조립장치는 튜브를 1개씩 낙하시키고 낙하된 튜브 사이로 핀이 1개씩 삽입되는 구조로 된다.
종래의 열교환기 자동조립장치는 튜브를 1개씩 베드(110)의 이송용 체인(110)에 의해 1 스텝씩 하부로 이동시켜 낙하시키게 되므로 가공된 핀을 1개씩 공급할 수 밖에 없는 구조로 되어 가공된 핀이 2개씩 공급될 수 없게 된다. 이에 따라 공급시간이 길게 소요되며 결국 생산성이 낮게 되는 문제점이 있다. 또한, 조립공정에서 트러블이 발생되게 되는 경우에는 핀 가공은 지속적으로 이루어지게 되나 조립장치의 연쇄정지가 발생되게 되므로 가공된 다수의 핀은 버려지게 되어 자원 낭비를 가져오게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가공된 핀을 2개 이상 공급하도록 하여 핀의 공급시간을 짧게 함으로써 생산성을 향상시키도록 하는 열교환기 자동조립장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 조립공정에서 트러블이 발생되어도 가공된 핀이 낭비되는 것을 방지하는 열교환기 자동조립장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 또 다른 목적은 핀과 튜브의 공급을 원활하도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 열교환기 자동조립장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기 자동조립장치는 일정간격으로 배치되고 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)을 수납하는 다수의 핀 수납부(21)가 구비된 핀 트레이(22)와, 상기 핀 트레이(22)를 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)이 상기 핀 수납부(21)로 안내되어 수납되도록 상기 핀 트레이(22)를 조립될 핀(1)의 적층방향으로 수평 이송시키는 핀 트레이 이송부(23)로 이루어지는 핀 공급부(20); 상기 핀 트레이(22)에 수납된 각각의 핀(1) 사이에 튜브(2)가 각각 배치될 수 있도록 일정간격으로 배치된 튜브 피켓(31)과, 적층된 다수의 튜브(2)를 상기 튜브 피켓(31)으로 하나씩 분배하는 튜브 디스펜서(32)와, 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 상기 튜브 피켓(31)으로 차례로 수납되도록 상기 튜브 피켓(31)을 튜브 적층방향으로 수평 이송시키는 튜브 피켓 이송부(33)로 이루 어지는 튜브 공급부(30); 및 이송된 상기 튜브 피켓(31)으로부터 튜브(2)가 낙하되어 안착되는 튜브 안착부(41)와, 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 튜브 안착부(41)로 이송되도록 안내하는 핀 이송채널(42)과, 상기 핀 이송채널(42)로 안내된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재되도록 안내하는 핀 가이드(43)와, 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 핀 이송채널(42) 및 상기 핀 가이드(43)를 통해 동시에 이송시켜 튜브(2) 사이로 개재되도록 하는 핀 푸셔(44)와, 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 튜브(2)와 상기 핀 푸셔(44)에 의해 튜브(2) 사이로 개재되는 핀(1)이 적층된 열교환기 코어(3)를 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 좁게 하여 적층방향으로 압축되도록 하는 코어 압축부(45)로 이루어지는 핀-튜브 적층부(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 상기 튜브 피켓(31)은 상부와 하부에 적층되는 제 1 튜브 피켓(31a)과 제 2 튜브 피켓(31c)으로 구비되며, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)은, 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 수납되는 제 1 튜브 피켓(31a)과, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단에 구비되어 분배된 튜브(2)를 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납되도록 하며 이동에 의해 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단을 개방시켜 수납된 튜브(2)를 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되도록 하는 제 1 언더 가이드(31b)가 구비되고, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)은, 상기 제 1 언더 가이드(31b)의 이동에 의해 낙하된 튜브(2)를 수납하는 제 2 튜브 피켓(31c)과, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단에 구비되어 낙하된 튜브(2)를 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납 되도록 하며 이동에 의해 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단을 개방시켜 수납된 튜브(2)를 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되도록 하는 제 2 언더 가이드(31d)가 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 상기 제 1 튜브 피켓(31a)과 제 2 튜브 피켓(31c)의 상부 폭(w1)은 하부 폭(w2)보다 넓은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 코어 압축부(45)는 각각의 상기 튜브 안착부(41)에 결합되며 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 넓게 또는 좁게 이동되도록 안내하는 2개의 가이드 샤프트(45a)와, 상기 가이드 샤프트(45a) 사이에 위치하여 각각의 상기 튜브 안착부(41)를 서로 연결하는 링크(45b)와, 적층된 열교환기 코어(3)의 최외곽에 위치한 핀에 접하여 적층방향으로 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 피스톤 로드(45c) 및 상기 피스톤 로드(45c)를 구동시키는 실린더(45d)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 상기 링크(45b)는 상기 튜브 안착부(41)의 중앙을 서로 연결하는 제 1 링크(45b')와, 상기 튜브 안착부(41)의 양측을 서로 연결하는 2개의 제 2 링크(45b")로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 상기 튜브 안착부(41)는 튜브(2) 사이에 개재된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41) 사이의 공간으로 끼워지는 것을 방지하도록 상기 튜브 안착부(41) 사이의 공간을 폐쇄하는 핀 끼움 방지 돌기(41a)가 상기 튜브 안착부 외측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 핀 가이드(43)의 상기 핀 푸셔(44) 진입방향 단부에는 상기 핀 푸셔(44)의 하부가 진입될 수 있도록 개방된 핀 푸셔 진입 가이드(43a)가 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 핀 공급부(20)의 핀 트레이(22) 적체시에 핀(1)이 수납된 상기 핀 트레이(22)를 별도로 이송시켜 저장하는 핀 트레이 저장부(24)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 열교환기 자동조립장치는 가공된 핀을 2개 이상 동시에 공급하도록 하여 핀의 공급시간을 짧게 함으로써 생산성을 향상시킬 수 있으며, 조립공정에서 트러블이 발생되어도 가공된 핀이 낭비되는 것을 방지할 수 있고, 핀과 튜브의 공급을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 핀이 넘어지거나 이탈되는 것을 방지하여 열교환기 코어의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 열교환기 자동조립장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀 가공부 및 핀 공급부를 나타낸 상세도이며, 도 5는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부를 나타낸 상세도이고, 도 6은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 공급부를 나타낸 상세도이며, 도 7은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 피켓의 평면도 및 정면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀-튜브 적층부를 나 타낸 상세도이며, 도 9는 도 8의 상세도이고, 도 10은 도 9의 A-A 단면도 및 도 9의 B-B 단면도이고, 도 11은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 안착부를 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명에 의한 핀 가이드를 나타낸 정면도이며, 도 13은 도 12의 상세도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치는 가공된 핀(1)을 핀 트레이(22)에 공급하여 이송시키는 핀 공급부(20); 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)를 튜브 피켓(31)에 공급하여 이송시키는 튜브 공급부(30); 및 상기 튜브 피켓(31)으로부터 튜브(2)가 낙하되어 튜브 안착부(41)에 안착된 튜브 사이로 핀(1)을 개재되도록 하며 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 핀-튜브 적층부(40); 를 포함하여 이루어진다.
상기 핀 공급부(20)는 다수의 핀 수납부(21)가 구비된 핀 트레이(22)와, 상기 핀 트레이(22)를 이송시키는 핀 트레이 이송부(23)로 이루어진다.
상기 핀 트레이(22)는 일정간격으로 배치되고 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)을 수납하는 다수의 핀 수납부(21)가 구비된다.
이때, 상기 핀 가공부(10)는, 2개 이상의 핀 폭을 갖는 핀재(4)가 1개의 핀 폭을 갖는 핀재(4)가 되도록 길이방향으로 절단하는 제 1 핀 절단기(11)와, 상기 제 1 핀 절단기(11)로부터 절단된 핀재(4)를 밀링하여 핀(1)을 제조하는 핀 밀(fin mill)(12)과, 상기 핀 밀(12)로부터 밀링된 핀(1)을 일정 길이를 갖도록 폭방향으로 절단하여 핀(1)을 제조하는 제 2 핀 절단기(13)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 상기 핀 가공부(10)에 의해 가공된 2개 이상의 핀(1)을 상기 핀 트레이(22)의 핀 수납부(21)에 차례로 수납되도록 함으로써 하나씩 가공되어 튜브 사이로 하나씩 개재되는 종래의 열교환기 조립장치의 문제점을 개선하여 핀(1)의 가공 및 공급속도를 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 한번에 2개 이상의 핀이 동시에 상기 핀 트레이(22)의 핀 수납부(21)에 수납될 수 있도록 상기 핀 트레이 이송부(23)는 서보모터(미도시됨)의 1스텝 회전에 의해 상기 핀 트레이(22)의 핀 수납부(21)가 공급되는 핀의 개수만큼 이송되도록 상기 핀 트레이(22)를 이송시키게 된다.
특히, 2개의 핀을 동시에 핀 트레이(22)의 핀 수납부(21)에 하나씩 수납되는 경우 핀 수납부(21)의 개수가 홀수인 경우에도 마지막으로 수납되는 핀이 하나가 남게 되나 인접한 핀 트레이(22)의 핀 수납부(21)에 수납되게 되므로 핀의 낭비없이 핀 트레이(22)에 수납될 수 있게 된다.
상기 핀 트레이 이송부(23)는 상기 핀 트레이(22)를 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)이 상기 핀 수납부(21)로 안내되어 수납되도록 상기 핀 트레이(22)를 조립될 핀(1)의 적층방향으로 수평 이송시키는 역할을 한다.
본 발명은 상기 핀 공급부(20)의 핀 트레이(22) 적체시에 핀(1)이 수납된 상기 핀 트레이(22)를 별도로 이송시켜 저장하는 핀 트레이 저장부(24)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이에 따라 핀 트레이(22) 적체시에 핀 트레이 저장부(24)에 저장되게 되면 튜브 사이에 핀을 하나씩 개재되도록 하는 종래의 열교환기 조립장치에서 튜브의 공급속도보다 핀의 가공 및 공급속도가 빠르게 되면 가공된 핀이 낭비되는 문제점이 있는 문제점을 개선하여 핀 트레이 저장부(24)에 적체된 핀 트레이(22)를 저장하고 저장된 핀 트레이를 활용하게 됨으로써 핀의 낭비를 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 튜브 공급부(30)는 튜브가 수납되는 다수개의 튜브 피켓(31)과, 적층된 다수의 튜브(2)를 분배하는 튜브 디스펜서(32)와, 분배된 튜브(2)가 상기 튜브 피켓(31)으로 차례로 수납되도록 이송시키는 튜브 피켓 이송부(33)로 이루어진다.
상기 튜브 피켓(31)은 상기 핀 트레이(22)에 수납된 각각의 핀(1) 사이에 튜브(2)가 각각 배치될 수 있도록 일정간격으로 배치된다. 이때, 상기 튜브 피켓(31)은 단층으로 구비되어도 되나, 생산성 향상을 위하여 복층으로 구비되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 튜브 피켓(31)은 상부와 하부에 적층되는 제 1 튜브 피켓(31a)과 제 2 튜브 피켓(31c)으로 구비되며, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)은, 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 수납되는 제 1 튜브 피켓(31a)과, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단에 구비되어 분배된 튜브(2)를 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납되도록 하며, 이동에 의해 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단을 개방시켜 수납된 튜브(2)를 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되도록 하는 제 1 언더 가이드(31b)가 구비되고, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)은, 상기 제 1 언더 가이드(31b)의 이동에 의해 낙하된 튜브(2)를 수납하는 제 2 튜브 피켓(31c)과, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단에 구비되어 낙하된 튜브(2)를 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납되도록 하며 이동에 의해 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단을 개방시켜 수납된 튜 브(2)를 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되도록 하는 제 2 언더 가이드(31d)가 구비되도록 한다. 이때, 상기 제 1 언더 가이드(31b) 및 제 2 언더 가이드(31d)는 피스톤(미도시됨)에 의해 동시에 구동되게 된다.
도 7의 (a)는 제 1, 2 언더 가이드(31b,31d)가 제 1, 2 튜브 피켓(31a,31c)의 하단을 밀폐시키는 것을 나타내며, 도 7의 (b)는 제 1, 2 언더 가이드(31b,31d)가 제 1, 2 튜브 피켓(31a,31c)의 하단을 개방시키는 것을 나타낸다.
또한, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)은 튜브(2)가 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 낙하 분배될 때 튜브(2)가 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납되기 용이하도록 상부 폭(w1)이 하부 폭(w2)보다 넓은 것이 바람직하다. 또, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)은 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납된 튜브(2)가 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되어 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로 수납되기 용이하도록 상부 폭(w1)이 하부 폭(w2)보다 넓은 것이 바람직하다.
상기 튜브 디스펜서(32)는 적층된 다수의 튜브(2)를 상기 튜브 피켓(31)으로 하나씩 분배하는 역할을 한다. 상기 튜브 디스펜서(32)는 본 출원인이 출원하여 공개된 공개특허공보 제 10-2004-0067226호(발명의 명칭: 열교환기 조립장치)에 개시된 튜브 디스펜서를 이용한다.
상기 튜브 피켓 이송부(33)는 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 상기 튜브 피켓(31)으로 차례로 수납되도록 상기 튜브 피켓(31)을 조립될 튜브의 적층방향으로 수평 이송시키는 역할을 한다.
상기 핀-튜브 적층부(40)는 상기 튜브 피켓(31)으로부터 튜브(2)가 낙하되어 안착되는 튜브 안착부(41)와, 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 튜브 안착부(41)로 이송되도록 안내하는 핀 이송채널(42)과, 안내된 핀(1)이 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재되도록 안내하는 핀 가이드(43)와, 핀(1)을 튜브(2) 사이로 개재되도록 하는 핀 푸셔(44)와, 튜브(2)와 개재되는 핀(1)이 적층된 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 코어 압축부(45)로 이루어진다.
상기 튜브 안착부(41)는 상기 튜브 공급부(30)의 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 상기 튜브 피켓(31)으로부터 튜브(2)가 낙하되어 안착되게 된다.
이때, 상기 튜브 안착부(41)는 튜브(2) 사이에 개재된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41) 사이의 공간으로 끼워지는 것을 방지하도록 도 11에서와 같이 상기 튜브 안착부(41) 사이의 공간을 폐쇄하는 핀 끼움 방지 돌기(41a)가 상기 튜브 안착부(41) 외측으로 돌출 형성된 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 튜브 안착부(41) 외측에 핀 끼움 방지 돌기(41a)가 형성되게 되면 상기 핀 푸셔(44)에 의해 이송된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41) 사이로 끼워지는 것을 방지할 뿐만 아니라, 코어(3) 압축시 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41) 사이로 끼워지는 것을 방지하게 됨으로써 불량률을 줄일 수 있게 된다.
상기 핀 이송채널(42)은 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 튜브 안착부(41)로 이송되도록 안내하게 된다.
상기 핀 가이드(43)는 상기 핀 이송채널(42)로 안내된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재되도록 안내하게 된다. 상기 핀 가이드(43)는 핀 푸셔(44)에 의해 다수의 핀(1)을 밀어 공급할 때 핀이 넘어지거나 이탈되지 않고 튜브(2) 사이로 원활하게 공급되도록 하는 역할을 한다. 이때, 도 12 및 도 13에서와 같이 상기 핀 가이드(43)의 상기 핀 푸셔(44) 진입방향 단부에는 상기 핀 푸셔(44)의 하부가 진입될 수 있도록 개방된 핀 푸셔 진입 가이드(43a)가 형성된 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 핀 푸셔 진입 가이드(43a)가 상기 핀 가이드(43)의 단부에 형성되게 되면 핀(1)이 넘어지거나 이탈되지 않고 안전하게 튜브(2) 사이로 원활하게 공급되게 되어 적층시 코어(3)의 불량률을 줄일 수 있게 된다.
상기 핀 푸셔(44)는 핀(1)을 상기 핀 이송채널(42) 및 상기 핀 가이드(43)를 통해 동시에 이송시켜 튜브(2) 사이로 개재되도록 한다.
상기 코어 압축부(45)는 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 튜브(2)와 상기 핀 푸셔(44)에 의해 튜브(2) 사이로 개재되는 핀(1)이 적층된 열교환기 코어(3)를 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 좁게 하여 적층방향으로 압축되도록 한다.
상기 코어 압축부(45)는 각각의 상기 튜브 안착부(41)에 결합되며 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 넓게 또는 좁게 이동되도록 안내하는 2개의 가이드 샤프트(45a)와, 상기 가이드 샤프트(45a) 사이에 위치하여 각각의 상기 튜브 안착부(41)를 서로 연결하는 링크(45b)와, 적층된 열교환기 코어(3)의 최외곽에 위치한 핀에 접하여 적층방향으로 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 피스톤 로드(45c) 및 상기 피스톤 로드(45c)를 구동시키는 실린더(45d)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 링크(45b)는 상기 튜브 안착부(41)의 중앙을 서로 연결하는 제 1 링크(45b')와, 상기 튜브 안착부(41)의 양측을 서로 연결하는 2개의 제 2 링크(45b")로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 핀 푸셔(44)에 의해 핀(1)을 상기 핀 이송채널(42) 및 상기 핀 가이드(43)를 통해 동시에 이송시켜 튜브(2) 사이로 개재된 상태에서(도 9(a) 참조), 상기 실린더(45d)에 의해 상기 피스톤 로드(45c)를 구동시키게 되면 상기 튜브 안착부(41)를 서로 연결하는 상기 링크(45b)가 상기 튜브 안착부(41) 내부로 삽입됨으로써 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격이 좁게 되어 열교환기 코어(3)가 압축되게 된다(도 9(b) 참조).
상기 핀 가이드(43)는 별도의 상부 이송유닛(46)에 장착되며, 핀/튜브 이송을 위해 상기 상부 이송유닛(46) 전진시에 상기 핀 가이드(43)가 상기 핀-튜브 적층부(40)로부터 이격되어 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로부터 튜브 안착부(41)로 튜브(2)가 공급되게 되며, 튜브(2) 이송 및 공급 완료 후에는 상부 이송유닛(46)이 후진하게 되며 상기 핀 이송채널(42)로 안내된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재될 수 있는 위치로 이송되어 핀푸셔(44)에 의해 이송된 핀을 튜브(2) 사이로 안내하게 된다.
도 10의 (a)는 도 9의 A-A 단면도이고 도 10의 (b)는 도 9의 B-B 단면도로서, 튜브 안착부(41)에는 링크가 삽입되는 3개의 링크 삽입홀(41b)과 양측에 가이 드 샤프트(45a)가 삽입되는 샤프트 삽입홀(41c)이 형성된다.
이와 같이 상기 링크(45b)가 3개로 되면 코어 압축시 상기 튜브 안착부(41)의 흔들림없이 안정적으로 압축할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 열교환기 자동조립장치는 다음과 같은 방법으로 열교환기 코어를 조립하게 된다.
도 14 내지 도 19는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 작동도이다.
2개 이상의 핀 폭을 갖는 핀재(4)가 1개의 핀 폭을 갖는 핀재(4)가 되도록 제 1 핀 절단기(11)에 의해 길이방향으로 절단되며, 상기 제 1 핀 절단기(11)로부터 절단된 핀재(4)가 핀 밀(12)에 의해 밀링되어 핀(1)이 제조되게 된다. 제조된 핀(1)은 일정 길이를 갖도록 상기 제 2 핀 절단기(13)에 의해 폭방향으로 절단되게 되어 핀(1)의 제조가 완료된다. 제조 완료된 핀(1)은 핀 트레이(22)로 2개 이상 한꺼번에 공급되게 되며, 한번의 공급이 끝나면 핀 트레이 이송부(23)에 의해 이송되고 이를 반복하여 핀(1)을 핀 트레이(22)에 수납되게 된다. 수납이 완료된 상기 핀 트레이(22)는 수평 이송되고 이송이 완료된 핀 트레이(22)에 수납된 각각의 핀(1)은 핀 푸셔(44)에 의해 동시에 핀 이송채널(42) 및 핀 가이드(43)를 통해 튜브 사이로 개재되게 된다.
한편, 적층된 다수의 튜브(2)가 튜브 디스펜서(32)에 의해 상기 튜브 피켓(31)으로 분배되게 된다.
도 14에서는 핀 가공부(10)에 의해 핀이 가공되어 핀 트레이(22)에 수납되 며, 튜브 디스펜서(32)에 의해 튜브가 튜브 피켓(31)으로 분배되는 것을 나타낸다.
상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)는 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 차례로 수납되게 된다. 이때, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)으로 튜브(2)를 차례로 수납될 수 있도록 상기 튜브 피켓 이송부(33)가 상기 제 1 튜브 피켓(31a)을 이송시키게 된다. 열교환기 코어를 구성할 튜브(2)가 모두 분배되어 상기 제 1 튜브 피켓(31a)으로 수납되게 되면 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단에 구비된 제 1 언더 가이드(31b)가 이동되어 상기 제 1 튜브 피켓(31a) 하단이 개방되며 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납된 튜브(2)가 모두 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되어 수납되게 된다. 도 15에서는 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납된 튜브(2)가 상기 제1 튜브 피켓(31a)으로부터 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되어 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납되는 것을 나타낸다.
상기 제 2 튜브 피켓(31c)은 다시 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 핀-튜브 적층부(40)로 수평 이송된다. 도 16에서는 상기 제 2 튜브 피켓(31c)이 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 핀-튜브 적층부(40)로 수평 이송된 상태로 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로부터 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되기 직전의 상태를 나타낸다.
상기 제 2 튜브 피켓(31c)이 수평 이송된 상태에서 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단에 구비된 제 2 언더 가이드(31d)가 이동되어 상기 제 2 튜브 피켓(31c) 하단이 개방되며 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납된 튜브(2)가 모두 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되어 안착되게 된다. 이때, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)은 튜 브 낙하 후에 원위치로 복귀되게 된다.
또한, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)이 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 핀-튜브 적층부(40)로 수평 이송된 상태에서는 상기 핀 가이드(43)가 장착된 별도의 상부 이송유닛(46)이 핀/튜브 이송을 위해 전진한 상태로서 상기 핀 가이드(43)가 상기 핀-튜브 적층부(40)로부터 이격된 상태이며 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 상기 제 2 튜브 피켓(31c)으로부터 튜브 안착부(41)로 튜브(2)가 공급되게 된다.
상기 튜브 안착부(41)로 튜브가 안착되게 되면 이송이 완료된 핀 트레이(22)에 수납된 각각의 핀(1)이 핀 푸셔(44)에 의해 동시에 핀 이송채널(42) 및 핀 가이드(43)를 통해 안착된 튜브(2) 사이로 개재되게 된다. 도 17에서는 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납된 튜브(2)가 모두 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되어 안착된 상태를 나타낸다. 또한, 도 17은 핀-튜브 적층부(40)로 튜브(2) 이송 및 공급이 완료된 상태로 상부 이송유닛(46)이 후진하게 되어 상기 핀 이송채널(42)로 안내된 핀(1)이 상기 핀 가이드(43)에 의해 안내되어 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재될 수 있는 위치로 상기 핀 가이드(43)가 이송된 상태를 나타낸다.
도 18은 핀 푸셔(44)에 의해 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 튜브(2) 사이로 핀을 개재되도록 하는 상태를 나타낸다. 이때, 상기 상부 이송유닛(46)이 후진하게 되어 이송된 상기 핀 가이드에 의해 핀푸셔(44)로 이송된 핀을 튜브(2) 사이로 안내되도록 하여 튜브(2) 사이로 핀(1)을 개재되도록 한다.
튜브(2) 사이로 핀(1)이 개재되게 되면, 실린더(45d) 및 피스톤 로드(45c)에 의해 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 좁게 이동되도록 하여 열교환기 코어(3)를 압축되도록 한다. 도 19에서는 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 좁게 이동되도록 하여 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 상태를 나타낸다.
열교환기 코어(3)가 압축되면 튜브 안착부(41)가 상기 코어(3)로부터 분리되고 압축된 열교환기 코어(3)는 이송되게 되며 서포트와 탱크의 조립공정으로 넘어가게 된다.
이때, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 튜브 안착부(41)로의 이송, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 튜브(2) 낙하 및 코어 압축 과정동안에 상기 제 1 튜브 피켓(31a)은 튜브 디스펜서(32)에 의해 튜브(2)의 분배가 완료되게 된다.
전술한 과정을 반복하여 열교환기 코어를 적층하게 된다.
도 1과 도 2는 종래의 열교환기 자동조립장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀 가공부 및 핀 공급부를 나타낸 상세도.
도 5는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부를 나타낸 상세도.
도 6은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 공급부를 나타낸 상세도.
도 7은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 피켓의 평면도 및 정면도.
도 8은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 핀-튜브 적층부를 나타낸 상세도.
도 9는 도 8의 상세도.
도 10은 도 9의 A-A 단면도 및 도 9의 B-B 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 튜브 안착부를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 의한 핀 가이드를 나타낸 정면도.
도 13은 도 12의 상세도.
도 14 내지 도 19는 본 발명에 의한 열교환기 자동조립장치의 작동도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 핀 2: 튜브
3: 코어 4: 핀재
10: 핀 가공부 11: 제 1 핀 절단기
12: 핀 밀(fin mill) 13: 제 2 핀 절단기
20: 핀 공급부 21: 핀 수납부
22: 핀 트레이 23: 핀 트레이 이송부
24: 핀 트레이 저장부 30: 튜브 공급부
31: 튜브 피켓 31a: 제 1 튜브 피켓
31b: 제 1 언더 가이드 31c: 제 2 튜브 피켓
31d: 제 2 언더 가이드 32: 튜브 디스펜서
33: 튜브 피켓 이송부 40: 핀-튜브 적층부
41: 튜브 안착부 41a: 핀 끼움 방지 돌기
41b: 링크 삽입홀 41c: 샤프트 삽입홀
42: 핀 이송채널 43: 핀 가이드
44: 핀 푸셔 45: 코어 압축부
45a: 가이드 샤프트 45b: 링크
45b': 제 1 링크 45b": 제 2 링크
45c: 피스톤 로드 45d: 실린더

Claims (8)

  1. 일정간격으로 배치되고 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)을 수납하는 다수의 핀 수납부(21)가 구비된 핀 트레이(22)와, 상기 핀 트레이(22)를 핀 가공부(10)에 의해 가공된 핀(1)이 상기 핀 수납부(21)로 안내되어 수납되도록 상기 핀 트레이(22)를 조립될 핀(1)의 적층방향으로 수평 이송시키는 핀 트레이 이송부(23)로 이루어지는 핀 공급부(20);
    상기 핀 트레이(22)에 수납된 각각의 핀(1) 사이에 튜브(2)가 각각 배치될 수 있도록 일정간격으로 배치된 튜브 피켓(31)과, 적층된 다수의 튜브(2)를 상기 튜브 피켓(31)으로 하나씩 분배하는 튜브 디스펜서(32)와, 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 상기 튜브 피켓(31)으로 차례로 수납되도록 상기 튜브 피켓(31)을 튜브 적층방향으로 수평 이송시키는 튜브 피켓 이송부(33)로 이루어지는 튜브 공급부(30); 및
    이송된 상기 튜브 피켓(31)으로부터 튜브(2)가 낙하되어 안착되는 튜브 안착부(41)와, 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 튜브 안착부(41)로 이송되도록 안내하는 핀 이송채널(42)과, 상기 핀 이송채널(42)로 안내된 핀(1)이 상기 튜브 안착부(41)에 안착된 각각의 튜브(2) 사이로 개재되도록 안내하는 핀 가이드(43)와, 상기 핀 트레이(22)에 수납된 핀(1)을 상기 핀 이송채널(42) 및 상기 핀 가이드(43)를 통해 동시에 이송시켜 튜브(2) 사이로 개재되도록 하는 핀 푸셔(44)와, 상기 튜브 피켓 이송부(33)에 의해 이송된 튜브(2)와 상기 핀 푸셔(44)에 의해 튜브(2) 사이로 개재되는 핀(1)이 적층된 열교환기 코어(3)를 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 좁게 하여 적층방향으로 압축되도록 하는 코어 압축부(45)로 이루어지는 핀-튜브 적층부(40);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브 피켓(31)은 상부와 하부에 적층되는 제 1 튜브 피켓(31a)과 제 2 튜브 피켓(31c)으로 구비되며,
    상기 제 1 튜브 피켓(31a)은, 상기 튜브 디스펜서(32)에 의해 분배된 튜브(2)가 수납되는 제 1 튜브 피켓(31a)과, 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단에 구비되어 분배된 튜브(2)를 상기 제 1 튜브 피켓(31a)에 수납되도록 하며 이동에 의해 상기 제 1 튜브 피켓(31a)의 하단을 개방시켜 수납된 튜브(2)를 제 2 튜브 피켓(31c)으로 낙하되도록 하는 제 1 언더 가이드(31b)가 구비되고,
    상기 제 2 튜브 피켓(31c)은, 상기 제 1 언더 가이드(31b)의 이동에 의해 낙하된 튜브(2)를 수납하는 제 2 튜브 피켓(31c)과, 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단에 구비되어 낙하된 튜브(2)를 상기 제 2 튜브 피켓(31c)에 수납되도록 하며 이동에 의해 상기 제 2 튜브 피켓(31c)의 하단을 개방시켜 수납된 튜브(2)를 상기 튜브 안착부(41)로 낙하되도록 하는 제 2 언더 가이드(31d)가 구비된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 튜브 피켓(31a)과 제 2 튜브 피켓(31c)의 상부 폭(w1)은 하부 폭(w2)보다 넓은 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 압축부(45)는 각각의 상기 튜브 안착부(41)에 결합되며 상기 튜브 안착부(41) 사이의 간격을 넓게 또는 좁게 이동되도록 안내하는 2개의 가이드 샤프트(45a)와, 상기 가이드 샤프트(45a) 사이에 위치하여 각각의 상기 튜브 안착부(41)를 서로 연결하는 링크(45b)와, 적층된 열교환기 코어(3)의 최외곽에 위치한 핀에 접하여 적층방향으로 열교환기 코어(3)를 압축되도록 하는 피스톤 로드(45c) 및 상기 피스톤 로드(45c)를 구동시키는 실린더(45d)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 링크(45b)는 상기 튜브 안착부(41)의 중앙을 서로 연결하는 제 1 링크(45b')와, 상기 튜브 안착부(41)의 양측을 서로 연결하는 2개의 제 2 링크(45b")로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브 안착부(41)는 튜브(2) 사이에 개재된 핀(1)이 상기 튜브 안착 부(41) 사이의 공간으로 끼워지는 것을 방지하도록 상기 튜브 안착부(41) 사이의 공간을 폐쇄하는 핀 끼움 방지 돌기(41a)가 상기 튜브 안착부 외측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 조립장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 가이드(43)의 상기 핀 푸셔(44) 진입방향 단부에는 상기 핀 푸셔(44)의 하부가 진입될 수 있도록 개방된 핀 푸셔 진입 가이드(43a)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 조립장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 공급부(20)의 핀 트레이(22) 적체시에 핀(1)이 수납된 상기 핀 트레이(22)를 별도로 이송시켜 저장하는 핀 트레이 저장부(24)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 열교환기 조립장치.
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