KR20200087985A

KR20200087985A - 열교환기 자동조립장치

Info

Publication number: KR20200087985A
Application number: KR1020190004410A
Authority: KR
Inventors: 박종은; 주용환
Original assignee: 한온시스템 주식회사; 제이엠티(주)
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-07-22
Also published as: KR102599241B1

Abstract

본 발명은 튜브를 공급하는 튜브 공급 유닛; 상기 튜브 공급 유닛에서 공급되는 튜브들이 이격되어 수납되는 튜브 이송 유닛; 한 쌍이 이격되어 나란하게 배치되며 상기 튜브 이송 유닛으로부터 공급되는 복수개의 튜브가 삽입되어 안치되는 피딩 스크류, 및 상기 피딩 스크류에 연결되어 상기 피딩 스크류를 회전시키는 스크류 구동수단을 포함하는 튜브 핀 이송 유닛; 및 상기 튜브 핀 이송 유닛으로 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부; 를 포함하여 이루어져, 복수개의 튜브를 한 번에 공급하고 복수개의 핀을 한 번에 공급하여 다량의 튜브와 다량의 핀을 한 번에 조립함으로써, 튜브들과 핀들의 이송 시간 및 조립 시간을 단축시켜 열교환기의 생산성이 향상되며 열교환기의 제조원가를 줄일 수 있는 열교환기 자동조립장치에 관한 것이다.

Description

열교환기 자동조립장치 {Auto assembling apparatus for heat exchanger}

본 발명은 튜브들 사이에 핀을 공급하여 복수개의 핀 및 복수개의 튜브로 이루어지는 열교환기용 코어가 자동으로 조립되도록 하는 열교환기 자동조립장치에 관한 것이다.

열교환기는 열교환유체가 유입되고 유입된 열교환유체가 핀이 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 자동조립장치에서는 먼저 핀 제조장치를 통과하면서 핀이 제조되고, 이후 핀들이 핀 공급장치를 통과한 다음 미리 이격되게 배치된 튜브와 튜브 사이로 공급되며, 튜브들과 핀들이 적층된 상태에서 적층방향으로 압축되어 코어 임시 조립체가 만들어진다.

그런데 종래의 열교환기 자동조립장치는 튜브를 1개씩 피딩 스크류에 공급하면서 그 사이에 핀을 1개씩 공급하는 구조로 되어 있어, 튜브 1개를 피딩 스크류에 공급하기 위해서는 핀 1개의 공급 완료를 대기해야 한다.

즉, 한 번에 복수개의 튜브 및 복수개의 핀을 공급할 수 없으며, 이에 따라 튜브 및 핀의 공급시간이 길게 소요되어 결국 생산성이 낮아지며 열교환기의 제조원가를 증가시키게 된다.

KR 10-0696997 B1 (2007.03.13)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개의 튜브를 한 번에 공급하고 복수개의 핀을 한 번에 공급하여, 다량의 튜브와 다량의 핀을 한 번에 조립함으로써, 튜브들과 핀들의 이송 시간 및 조립 시간을 단축시킬 수 있는 열교환기 자동조립장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기 자동조립장치는, 튜브를 공급하는 튜브 공급 유닛(500); 상기 튜브 공급 유닛(500)에서 공급되는 튜브들이 이격되어 수납되는 튜브 이송 유닛(600); 한 쌍이 이격되어 나란하게 배치되며 상기 튜브 이송 유닛(600)으로부터 한 번에 공급되는 복수개의 튜브가 삽입되어 안치되는 피딩 스크류(710), 및 상기 피딩 스크류(710)에 연결되어 상기 피딩 스크류(710)를 회전시키는 스크류 구동수단(720)을 포함하는 튜브 핀 이송 유닛(700); 및 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)으로 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부; 를 포함하며, 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)에서는 상기 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치되는 튜브들 사이로 미리 대기하고 있던 핀들이 삽입되어, 두 개의 튜브와 그 사이의 한 개의 핀을 한 조라고 할 때 복수개의 조가 한 번에 조립될 수 있다.

또한, 상기 튜브 공급 유닛(500)은 튜브들을 특정한 주기로 하나씩 튜브 이송 유닛(600)으로 공급할 수 있다.

또한, 상기 튜브 공급 유닛(500)은, 외주면에서 오목하게 튜브 안착부가 형성되고, 상기 튜브 안착부에 인접하여 회전방향으로 튜브 안착부의 후방에 걸림 돌기가 돌출 형성된 단일튜브 공급장치(510); 상기 단일튜브 공급장치(510)와 결합되어 단일튜브 공급장치(510)와 함께 회전 가능하도록 형성된 회전축(520); 및 상기 회전축(520)에 연결되어 상기 회전축(520)을 회전시키는 구동수단(530); 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브 공급 유닛(500)은, 상기 단일튜브 공급장치(510)의 상부에 구비되며, 내부에 높이방향으로 튜브들이 적층되어 수납되어 상기 단일튜브 공급장치(510)로 튜브들을 공급하는 튜브 디스펜서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브 이송 유닛(600)은, 튜브가 삽입되는 튜브 안치홈들이 폭방향으로 이격되어 형성된 튜브 셔틀(610); 상기 튜브 셔틀(610)에 결합되어 상기 튜브 셔틀(610)을 높이방향으로 이동시키는 셔틀 상하 이동수단(620); 및 상기 튜브 셔틀(610)에 연결되어 상기 튜브 셔틀(610)을 폭방향으로 이동시키는 셔틀 구동수단(630); 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍이 구비되어, 한 쌍의 튜브 이송 유닛(600)이 길이방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

또한, 상기 튜브 이송 유닛(600)은 튜브 셔틀(610), 셔틀 상하 이동수단(620) 및 셔틀 구동수단(630)이 일체로 형성되며, 상기 튜브 이송 유닛(600)은 고정된 프레임에 LM 가이드로 결합되어, 상기 튜브 이송 유닛(600)이 폭방향으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 셔틀 구동수단(630)의 구동축에는 랙 기어가 결합되며, 상기 랙 기어는 상기 프레임에 결합된 랙에 맞물려 결합될 수 있다.

또한, 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)의 스크류 구동수단(720)은 한 쌍이 구비되어, 상기 피딩 스크류(710)에 스크류 구동수단(720)이 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 튜브 공급 유닛(500)의 단일튜브 공급장치(510)는 길이방향으로 복수개가 이격되어 구비되고, 상기 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍이 길이방향으로 이격되어 구비되며, 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)은 각각의 피딩 스크류(710)에 각각 하나씩 스크류 구동수단(720)이 연결되며, 단일튜브 공급장치(510), 튜브 이송 유닛(600), 피딩 스크류(710) 및 스크류 구동수단(720)이 하나씩 한 조를 이루어 각각 일체로 형성되며, 두 조가 길이방향으로 이격된 사이의 간격이 조절 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)에서 배출되는 튜브와 핀이 적층된 튜브 핀 적층체를 고정하여 이송시키는 튜브 핀 배출 유닛(800)을 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 열교환기 자동조립방법은, 튜브 셔틀에 튜브들이 이격되어 수납되도록 하는 튜브 수납 단계; 상기 튜브 셔틀에 미리 정해진 수의 튜브들이 수납 완료되면, 튜브 셔틀을 미리 지정된 위치로 이동시켜, 수납된 튜브들이 이격되어 배치된 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치되도록 하는 튜브 이송 단계; 상기 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치된 튜브들 사이로 미리 대기하고 있던 핀들을 삽입하여, 두 개의 튜브와 그 사이의 한 개의 핀을 한 조라고 할 때 복수개의 조를 한 번에 조립하는 튜브 핀 조립 단계; 및 상기 한 쌍의 피딩 스크류를 회전시켜 조립이 완료된 복수개의 튜브와 복수개의 핀으로 구성된 튜브 핀 적층체를 일측으로 배출하는 튜브 핀 적층체 배출 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브 핀 적층체 배출 단계 후에, 배출된 튜브 핀 적층체를 고정하여 이송하는 튜브 핀 적층체 이송 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 튜브 수납 단계에서는, 상기 튜브 셔틀이 1스텝씩 단계적으로 이동하면서 튜브들이 튜브 셔틀에 수납될 수 있다.

본 발명의 열교환기 자동조립장치는 복수개의 튜브를 한 번에 공급하고 복수개의 핀을 한 번에 공급하여 다량의 튜브와 다량의 핀을 한 번에 조립함으로써, 튜브들과 핀들의 이송 시간 및 조립 시간을 단축시켜, 열교환기의 생산성이 향상되며 열교환기의 제조원가를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도 및 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 피딩 스크류 및 튜브 셔틀을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브가 튜브 셔틀에 수납되고 있는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브들이 튜브 셔틀에 수납이 완료된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브들의 수납이 완료된 튜브 셔틀이 전방쪽으로 지정된 위치까지 이동한 후 하강하여, 복수개의 튜브가 한 번에 피딩 스크류에 공급된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 피딩 스크류 상에 공급된 튜브들 사이에 복수개의 핀들이 한 번에 공급되어, 복수개의 튜브와 복수개의 핀이 번갈아 적층된 형태로 튜브 및 핀 적층체가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 피딩 스크류를 회전시켜 튜브 및 핀 적층체를 전방쪽으로 배출한 후, 더미 튜브를 이용해 튜브 및 핀 적층체를 그 다음 공정으로 이송하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부를 더 포함한 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부를 나타낸 상측 평면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 분배 유닛 및 핀 분배 유닛의 방향전환장치를 나타낸 상측 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 이송 유닛, 핀 배출 유닛 및 가이드부를 나타낸 상측 평면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 이송 유닛 및 핀 배출 유닛을 나타낸 좌측면도 및 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀이 제1핀 트레이에 수납되고 있는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀들이 제1핀 트레이에 수납이 완료된 후 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 제1핀 트레이에 수납된 핀들의 배출이 완료되고 제1핀 트레이가 원위치로 복귀되어 다시 핀들이 수납되며, 핀들의 수납이 완료된 제2트레이가 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기 자동조립장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도 및 배면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 피딩 스크류 및 튜브 셔틀을 나타낸 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치는 크게 튜브 공급 유닛(500), 튜브 이송 유닛(600), 튜브 핀 이송 유닛(700), 핀 공급부 및 튜브 핀 배출 유닛(800)으로 구성될 수 있다.

튜브 공급 유닛(500)은 튜브들을 특정한 주기로 하나씩 튜브 이송 유닛(600)으로 공급하는 역할을 한다. 튜브 공급 유닛(500)은 단일튜브 공급장치(510), 회전축(520) 및 구동수단(530)을 포함할 수 있다. 단일튜브 공급장치(510)는 복수개로 구성되어 회전축(520)에 결합되어 있으며, 복수개의 단일튜브 공급장치(510)는 회전축(520)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 단일튜브 공급장치(510)는 원판형태로 형성되고 외주면에서 오목하게 튜브 안착부가 형성되며, 단일튜브 공급장치(510)의 회전방향으로 튜브 안착부의 후방에 걸림 돌기가 형성되어, 단일튜브 공급장치(510)의 회전에 의해 튜브가 하나씩 회전되면서 아래쪽으로 낙하되도록 구성될 수 있다. 이때, 단일튜브 공급장치(510)는 튜브 안착부 및 걸림 돌기가 한 조를 이루어 복수개 형성될 수 있으며, 일례로 180도 간격으로 이격되게 형성될 수 있다. 또한, 회전축(520)은 프레임에 회전 가능하도록 베어링 등으로 결합되고, 회전축(520)의 일단에는 커플링으로 구동수단(530)이 결합되며, 구동수단(530)은 프레임에 결합되어 고정될 수 있다. 여기에서 도시되지는 않았으나 높이방향으로 단일튜브 공급장치(510)의 상측에는 튜브들이 높이방향으로 적층되어 있는 튜브 디스펜서가 구비되어, 단일튜브 공급장치(510)가 180도 회전되면서 하나의 튜브가 낙하되면, 그 다음 튜브가 다시 단일튜브 공급장치(510)의 튜브 안착부에 안착되도록 할 수 있다. 그리하여 튜브 공급 유닛(500)은 단일튜브 공급장치(510)의 회전을 주기적으로 반복하여, 튜브들이 일정한 시간 간격을 두고 튜브 이송 유닛(600)에 수납될 수 있다.

튜브 이송 유닛(600)은 튜브 공급 유닛(500)으로부터 공급받은 튜브들을 이격되어 배열된 형태로 수납하여 튜브 핀 이송 유닛(700)에 공급하는 역할을 한다. 튜브 이송 유닛(600)은 튜브 셔틀(610), 셔틀 상하 이동수단(620) 및 셔틀 구동수단(630)을 포함할 수 있고, 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍으로 구성되어 길이방향 중심을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 튜브 셔틀(610)은 상면에서 아래쪽으로 오목하게 튜브 안치홈이 형성되어 튜브 안치홈에 튜브가 수납될 수 있으며, 복수개의 튜브 안치홈이 폭방향을 따라 이격되게 형성되어 머리빗 형태로 형성될 수 있다. 그리고 튜브가 튜브 셔틀(610)에 수납되는 상태에서 튜브 셔틀(610)은 튜브 공급 유닛(500)의 회전축(520)보다 낮은 높이에 배치되고, 상측이 높이방향으로 단일튜브 공급장치(510)와 일부 중첩되는 높이에 튜브 셔틀(610)이 배치될 수 있다. 또한, 튜브 셔틀(610)은 셔틀 상하 이동수단(620)에 결합되어, 셔틀 상하 이동수단(620)의 작동에 의해 튜브 셔틀(610)이 상하로 이동될 수 있다. 일례로 셔틀 상하 이동수단(620)은 공압 실린더가 될 수 있으며, 이외에도 다양하게 형성될 수 있다. 셔틀 구동수단(630)은 프레임에 LM 가이드로 결합되어, 셔틀 구동수단(630)의 작동에 의해 셔틀 구동수단(630)이 폭방향 전후방으로 직선으로 이동될 수 있다. 이때, 셔틀 구동수단(630)에는 베이스 플레이트가 결합되고 베이스 플레이트에 셔틀 상하 이동수단(620)이 결합되어, 튜브 셔틀(610), 셔틀 상하 이동수단(620) 및 셔틀 구동수단(630)이 일체로 형성될 수 있다. 그리하여 셔틀 구동수단(630)이 작동되면 튜브 셔틀(610), 셔틀 상하 이동수단(620) 및 셔틀 구동수단(630)이 함께 폭방향 전후방으로 이동될 수 있다. 일례로 셔틀 구동수단(630)은 모터일 수 있으며, 모터의 구동축에 랙 기어가 결합되고 랙이 프레임에 고정되어 있으며 랙과 랙 기어가 맞물려 결합될 수 있다.

튜브 핀 이송 유닛(700)에서는 튜브 이송 유닛(600)으로부터 튜브들을 공급받고 가이드부(400)부로부터 핀들을 공급받아 복수개의 튜브와 복수개의 핀이 한 번에 조립되고, 조립되어 튜브와 핀이 교번 적층된 형태로 배열된 튜브 핀 적층체를 이송하는 역할을 한다. 튜브 핀 이송 유닛(700)은 피딩 스크류(710) 및 스크류 구동수단(720)을 포함할 수 있고, 튜브 핀 이송 유닛(700)은 한 쌍으로 구성되어 길이방향을 중심으로 좌우 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 피딩 스크류(710)는 폭방향을 따라 형성된 회전축에 나선형의 날개가 돌출 형성된 스크류가 될 수 있으며, 피딩 스크류(710)는 양단부가 베어링 등으로 프레임에 결합되어 회전 가능하게 형성될 수 있다. 스크류 구동수단(720)은 프레임에 결합되어 고정되며, 일례로 스크류 구동수단(720)은 모터로 형성되어 구동축이 피딩 스크류(710)에 커플링으로 결합될 수 있다. 그리하여 스크류 구동수단(720)의 작동에 의해 피딩 스크류(710)가 회전될 수 있다. 여기에서 피딩 스크류(710)는 이웃하는 날개들 사이의 오목한 부분인 골 부분이 이루는 피치가 튜브 셔틀(610)에 형성된 서로 이웃하는 튜브 안치홈들의 피치와 동일하게 형성되어, 튜브 셔틀(610)을 통해 이송된 튜브들이 피딩 스크류(710)의 골 부분에 삽입될 수 있다. 그리고 튜브들은 피딩 스크류(710)에 안치될 때 한 쌍의 스크류 사이로 삽입되어 튜브의 하단이 프레임에 고정된 지지대에 의해 받쳐지며, 튜브의 양단은 길이방향쪽으로 피딩 스크류(710)의 골 부분에 삽입될 수 있다.

핀 공급부는 튜브 핀 이송 유닛(700)으로 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 역할을 한다. 핀 공급부는 다양하게 형성될 수 있으며, 이하의 열교환기 자동조립방법에서 핀 공급부의 일 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

튜브 핀 배출 유닛(800)은 튜브 핀 이송 유닛(700)에서 복수개의 튜브와 복수개의 핀이 조립된 튜브 핀 적층체를 다음 공정으로 이동시키는 역할을 한다. 이때, 튜브 핀 배출 유닛은 1 코어 분량의 튜브 핀 적층체를 분리하여 다음 공정인 튜브 핀 적층체를 적층방향으로 압축하는 압축 공정으로 보낼 수 있다.

또한, 튜브 공급 유닛(500)의 단일튜브 공급장치(510)는 길이방향으로 복수개가 이격되어 구비되고, 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍이 길이방향으로 이격되어 구비되며, 튜브 핀 이송 유닛(700)은 각각의 피딩 스크류(710)에 각각 하나씩 스크류 구동수단(720)이 연결될 수 있다. 이때, 단일튜브 공급장치(510), 튜브 이송 유닛(600), 피딩 스크류(710) 및 스크류 구동수단(720)이 하나씩 한 조를 이루어 각각 일체로 형성될 수 있으며, 간격조절장치에 의해 두 조가 길이방향으로 이격된 사이의 간격이 조절 가능하도록 형성될 수 있다. 그리하여 튜브의 길이에 따라 간격을 조절하여 사용할 수 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 열교환기 자동조립장치를 이용한 열교환기 자동조립방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 열교환기 자동조립방법은 튜브 수납 단계, 튜브 이송 단계, 튜브 핀 조립 단계, 튜브 핀 적층체 배출 단계, 튜브 핀 적층체 이송 단계를 포함하여 이루어져, 열교환기를 구성하는 1 코어 분량의 튜브 핀 적층체가 만들어질 수 있다. 그리고 상기 튜브 수납 단계, 튜브 이송 단계, 튜브 핀 조립 단계, 튜브 핀 적층체 배출 단계, 튜브 핀 적층체 이송 단계가 반복 수행되어, 1 코어 분량의 튜브 핀 적층체가 특정한 주기로 연속적으로 만들어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브가 튜브 셔틀에 수납되고 있는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 우선 튜브 수납 단계에서는, 튜브 공급 유닛(500)의 단일튜브 공급장치(510)의 하부쪽에 튜브 셔틀(610)이 배치된 상태에서 단일튜브 공급장치(510)의 회전에 의해 튜브가 하나씩 회전되면서 아래쪽으로 낙하되어 튜브 셔틀(610)의 튜브 안치홈에 수납되며, 튜브 셔틀(610)이 폭방향 전방쪽으로 1스텝씩 이동하면서 단일튜브 공급장치(510)가 회전하여 튜브 셔틀(610)의 튜브 안치홈들에 튜브들이 수납될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브들이 튜브 셔틀에 수납이 완료된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 튜브들의 수납이 완료된 튜브 셔틀이 전방쪽으로 지정된 위치까지 이동한 후 하강하여, 복수개의 튜브가 한 번에 피딩 스크류에 공급된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 튜브 이송 단계에서는, 튜브 셔틀(610)에 튜브들의 수납이 완료된 후 튜브 셔틀(610)이 폭방향 전방쪽으로 미리 정해진 위치까지 이동한 다음 하강하여 피딩 스크류(710)들 사이에 튜브들이 안치되어, 튜브들의 양단이 피딩 스크류(710)의 날개들 사이의 골 부분에 삽입되어 걸려 있는 상태가 된다. 이때, 피딩 스크류(710)로 튜브들이 안치되는 폭방향 위치에 대응되는 부분에서 길이방향으로 좌측에는 복수개의 핀이 대기하고 있으며, 일례로 복수개의 핀들은 상기한 가이드부에 수납된 상태로 대기하고 있을 수 있다. 또한, 하강한 튜브 셔틀(610)은 폭방향 후방쪽으로 이동한 후 상승하여 튜브들이 수납되는 위치인 단일튜브 공급장치(510)의 하부쪽으로 복귀된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 피딩 스크류 상에 공급된 튜브들 사이에 복수개의 핀들이 한 번에 공급되어, 복수개의 튜브와 복수개의 핀이 번갈아 적층된 형태로 튜브 및 핀 적층체가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 튜브 핀 조립 단계에서는, 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치된 튜브들 사이로 미리 대기하고 있던 핀들을 삽입하여, 두 개의 튜브와 그 사이의 한 개의 핀을 한 조라고 할 때 복수개의 조가 피딩 스크류(710)상에서 한 번에 조립되어 튜브 핀 적층체가 만들어질 수 있다. 이때, 복수개의 핀은 핀 공급부의 가이드부에 수납된 상태에서 가이드부가 피딩 스크류 쪽으로 근접한 위치까지 이동하여 핀들을 튜브쪽으로 보낼 수 있으며, 핀들은 피딩 스크류(710)의 위쪽을 지나쳐서 아래쪽으로 약간 내려오면서 튜브들 사이로 삽입될 수 있다. 이때, 원래의 위치로 복귀된 튜브 셔틀(610)에는 튜브 수납 단계에서와 같이 튜브가 수납되는 과정이 수행될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 피딩 스크류를 회전시켜 튜브 및 핀 적층체를 전방쪽으로 배출한 후, 더미 튜브를 이용해 튜브 및 핀 적층체를 그 다음 공정으로 이송하는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 9를 참조하면, 튜브 핀 적층체 배출 단계에서는, 피딩 스크류(710)들이 회전하여 튜브 핀 적층체가 폭방향 전방쪽으로 배출될 수 있다.

그리고 튜브 핀 적층체 이송 단계에서는, 튜브 핀 배출 유닛(800)이 하강한 후 폭방향 전방쪽으로 이동하여 튜브 핀 적층체가 그 다음 공정으로 이송될 수 있다. 이때, 튜브 핀 적층체는 튜브 핀 배출 유닛(800)에 의해 1 코어 분량의 튜브 핀 적층체로 분리되어 그 다음 공정으로 보내질 수 있다. 그리고 도시되지는 않았으나 폭방향으로 튜브 핀 배출 유닛(800)의 반대쪽인 튜브 핀 적층체의 폭방향 전방쪽에는 플레이트 형태의 지지부가 있어, 튜브 핀 배출 유닛(800)과 지지부에 의해 튜브 핀 적층체가 적층된 방향으로 가압된 상태에서 이송될 수도 있다.

그리고 상기한 튜브 수납 단계, 튜브 이송 단계, 튜브 핀 조립 단계, 튜브 핀 적층체 배출 단계, 튜브 핀 적층체 이송 단계가 반복 수행되어, 1 코어 분량의 튜브 핀 적층체가 특정한 주기로 연속적으로 만들어질 수 있다. 또한, 상기한 단계들이 반복되는 과정에서 튜브 수납 단계가 수행되고 있는 동안에 튜브 핀 조립 단계 또는 튜브 핀 적층체 배출 단계 또는 튜브 핀 적층체 이송 단계가 동시에 수행될 수 있다.

그리하여 본 발명은 복수개의 튜브를 한 번에 공급하고 복수개의 핀을 한 번에 공급하여 다량의 튜브와 다량의 핀을 한 번에 조립함으로써, 튜브들과 핀들의 이송 시간 및 조립 시간을 단축시켜, 열교환기의 생산성이 향상되며 열교환기의 제조원가를 줄일 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부를 더 포함한 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부를 나타낸 상측 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치는, 피딩 스크류(710)에 안치되는 복수개의 튜브들 쪽으로 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부를 더 포함할 수 있다.

일례로 핀 공급부는 핀 분배 유닛(100), 핀 이송 유닛(200), 핀 배출 유닛(300) 및 가이드부(400)로 구성될 수 있다. 그리고 핀 분배 유닛(100), 핀 이송 유닛(200), 핀 배출 유닛(300)을 통해 복수개의 핀이 가이드부(400)에 수납된 후 가이드부(400)를 통해 튜브 핀 이송 유닛(700)상에 복수개의 튜브가 한 번에 공급될 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 분배 유닛 및 핀 분배 유닛의 방향전환장치를 나타낸 상측 평면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 이송 유닛, 핀 배출 유닛 및 가이드부를 나타낸 상측 평면도이며, 도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀 이송 유닛 및 핀 배출 유닛을 나타낸 좌측면도 및 사시도이다.

도 12를 참조하면, 핀 분배 유닛(100)은 일측에서 투입되는 핀을 분배하여 타측으로 공급하는 역할을 한다. 이때, 핀 분배 유닛(100)의 일측은 핀 제조장치에 연결되어, 핀 제조장치에서 특정한 주기를 갖고 연속적으로 생산되는 핀들이 핀 분배 유닛(100)의 일측으로 투입될 수 있다. 그리고 핀 분배 유닛(100)은 핀이 투입되는 핀 투입라인(110), 핀이 배출되는 제1핀 분배라인(121)과 제2핀 분배라인(122), 및 방향전환장치(130)를 포함할 수 있다. 핀 투입라인(110), 제1핀 분배라인(121) 및 제2핀 분배라인(122)은 핀이 통과될 수 있는 경로이며, 세 개의 라인이 만나는 부분에 방향전환장치(130)가 연결될 수 있다. 그리하여 방향전환장치(130)에 의해 핀 투입라인(110)이 제1핀 분배라인(121)과 연결되고 제2핀 분배라인(122)과는 연결이 차단되거나, 반대로 방향전환장치(130)에 의해 핀 투입라인(110)이 제2핀 분배라인(122)과 연결되고 제1핀 분배라인(121)과는 연결이 차단될 수 있다.

여기에서 도 13을 참조하면, 방향전환장치(130)는 핀이 통과될 수 있는 분기 통로가 형성된 분기부(131) 및 핀이 이동되는 경로를 전환할 수 있는 전환수단(132)을 포함할 수 있다. 분기부(131)는 2개의 경로로 나누어지는 형태의 분기 통로가 형성될 수 있으며, 전환수단(132)은 길이방향으로 핀 투입라인(110)의 우측 단부에 결합되어 폭방향으로 전환수단(132)의 직선 이동에 따라 핀 투입라인(110)의 타단이 분기부(131)에 형성된 분기 통로 중 폭방향으로 후방쪽(도면상 위쪽)의 통로에 연결되거나 폭방향으로 전방쪽(도면상 아래쪽)의 통로에 연결되도록 작동될 수 있다. 그리하여 핀 투입라인(110)을 따라 투입되는 핀들이 방향전환장치(130)를 거쳐 제1핀 분배라인(121)을 따라 이동되어 하나의 배출 지점인 제1핀 분배라인(121)의 우측단을 통해 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210)쪽으로 공급될 수 있다. 또는 핀 투입라인(110)을 따라 투입되는 핀들이 방향전환장치(130)를 거쳐 제2핀 분배라인(122)을 따라 이동되어 다른 하나의 배출 지점인 제2핀 분배라인(122)의 우측단을 통해 핀 이송 유닛(200)의 제2핀 트레이(220)쪽으로 공급될 수 있다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 핀 이송 유닛(200)은 핀 분배 유닛(100)을 통해 공급되는 핀들을 수납하여 미리 지정된 위치로 이송하는 역할을 한다. 핀 이송 유닛(200)은 제1핀 트레이(210), 제2핀 트레이(220), 제1트레이 구동수단(230), 제2트레이 구동수단(240) 및 LM 가이드(250)를 포함할 수 있다. 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220)는 공급되는 핀들이 수납될 수 있도록 상면에서 오목하게 핀 안치홈이 형성될 수 있다. 이때, 핀 안치홈은 길이방향으로 왼쪽 측면에서부터 오른쪽 측면까지 연속으로 형성되어 있을 수 있으며, 복수개의 핀 안치홈들이 폭방향으로 이격되어 나란하게 형성될 수 있다. 그리고 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)는 폭방향으로 후방과 전방에 나란하게 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220)는 LM 가이드(250)에 결합되어, 폭방향으로 직선으로 이동되도록 안내될 수 있다. 이때, LM 가이드(250)는 핀 이송 유닛(200)을 구성하는 프레임에 LM 레일이 고정되고 LM 블록들이 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220)에 각각 고정되며, LM 레일과 LM 블록들이 폭방향으로 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있다. 또한, 제1핀 트레이(210)는 제1트레이 구동수단(230)에 연결되어 제1트레이 구동수단(230)의 작동에 의해 제1핀 트레이(210)가 폭방향으로 직선 이동되도록 할 수 있다. 마찬가지로 제2핀 트레이(220)는 제2트레이 구동수단(240)에 연결되어 제2트레이 구동수단(240)의 작동에 의해 제2핀 트레이(220)가 폭방향으로 직선 이동되도록 할 수 있다. 그리하여 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220)는 서로 마주보는 사이의 위치인 폭방향으로 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)의 중간 지점으로 이동될 수 있으며 원위치로 복귀되도록 작동될 수 있다. 이때, 제1트레이 구동수단(230) 및 제2트레이 구동수단(240)은 각각 구동모터, 볼 스크류, 베어링 및 커플링 등을 포함할 수 있으며, 구동모터에 연결된 볼 스크류에 의해 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 핀 트레이들이 폭방향으로 이동하거나 이동된 상태에서 위치가 고정될 수 있다. 또한, 구동모터는 스텝모터나 서보모터를 이용해서 핀 트레이들이 1스텝씩 단계적으로 이동하면서 핀들이 핀 트레이에 형성된 핀 안치홈들에 수납되도록 할 수 있다.

핀 배출 유닛(300)은 핀 트레이들에 수납된 핀을 밀어서 배출시키는 역할을 한다. 그리고 핀 배출 유닛(300)은 푸셔(310) 및 푸셔 구동수단(320)을 포함할 수 있으며, 길이방향을 따라 연장 형성된 프레임을 더 포함할 수 있다. 이때, 프레임은 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인인 폭방향과 교차되는 라인 상에 프레임이 배치되되 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)의 중간 지점에 배치될 수 있으며, 푸셔 구동수단(320)의 작동에 의해 프레임을 따라 푸셔(310)가 길이방향을 따라 직선으로 이동되도록 구성될 수 있다. 이때, 푸셔(310) 및 구동수단(320)은 일체로 구성될 수 있고, 푸셔(310)는 LM 가이드로 프레임에 결합될 수 있으며, 푸셔(310)는 실린더 등의 상하 이동수단에 결합되어 높이방향 상하로 이동될 수 있다. 또한, 푸셔(310)는 핀 트레이들에 형성된 핀 안치홈에 대응되는 형태인 빗 형태로 형성되어 핀 트레이에 수납된 핀들을 길이방향으로 한 번에 밀어서 배출시킬 수 있다. 여기에서 푸셔(310)는 핀 이송 유닛(200)의 길이방향 좌측단을 넘어선 위치에서부터 가이드부(400)의 우측단을 넘어서는 범위까지 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 푸셔 구동수단(320)은 상기한 핀 이송 유닛(200)에서 설명한 바와 같이 구동모터, 볼 스크류, 베어링 및 커플링 등을 포함할 수 있으며, 구동모터에 연결된 볼 스크류에 의해 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 푸셔(310)가 길이방향으로 이동되거나 이동된 상태에서 위치가 고정될 수 있다.

가이드부(400)는 핀 이송 유닛(200)에서 배출된 핀들이 그 다음 공정인 미리 이격되게 배치된 튜브들 사이로 핀들이 이송되어 삽입되도록 핀들을 안내하는 역할을 한다. 가이드부(400)는 가이드 트레이(410) 및 가이드 트레이 구동수단(420)을 포함할 수 있다. 이때, 가이드 트레이(410)는 상면에서 오목하게 핀 가이드홈이 형성되며, 핀 가이드홈은 길이방향으로 왼쪽 측면에서부터 오른쪽 측면까지 연속으로 형성될 수 있다. 또한, 가이드 트레이(410)의 핀 가이드홈은 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220)에 형성된 핀 안치홈과 대응되게 형성될 수 있다. 그리고 가이드 트레이(410)도 LM 가이드에 결합되어 길이방향을 따라 직선으로 이동 가능할 수 있다. 가이드 트레이 구동수단(420)은 가이드 트레이(410)에 연결되어 가이드 트레이(410)를 길이방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 가이드 트레이 구동수단(420)은 마찬가지로 구동모터, 볼 스크류, 베어링 및 커플링 등을 포함할 수 있으며, 구동모터에 연결된 볼 스크류에 의해 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 가이드 트레이가 길이방향으로 이동되거나 이동된 상태에서 위치가 고정될 수 있다. 그리하여 가이드 트레이(410)가 길이방향 좌측으로 이동하여 핀 이송 유닛(200)에 근접한 상태에서 푸셔(310)에 의해 가이드 트레이(410)로 복수개의 핀이 수납될 수 있으며, 가이드 트레이(410)에 핀들이 수납된 상태에서 가이드 트레이(410)와 푸셔(310)가 함께 길이방향 우측으로 이동하여 튜브 핀 이송 유닛(700)에 근접한 상태에서 튜브 핀 이송 유닛(700)쪽으로 핀들을 공급할 수 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부의 작동에 대해 설명한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 핀이 제1핀 트레이에 수납되고 있는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.

도 17을 참조하면, 우선 핀 이송 유닛(200)에서 제1핀 트레이(210)와 제2 핀트레이(220)가 폭방향으로 후방과 전방에 이격되게 배치되어, 핀 분배 유닛(100)의 제1핀 분배라인(121)의 우측단인 핀 배출 지점에 근접한 대기 위치에 제1핀 트레이(210)가 배치되고 제2핀 분배라인(122)의 우측단인 핀 배출 지점에 근접한 대기 위치에 제2핀 트레이(220)가 배치될 수 있다. 이 상태에서 핀 분배 유닛(100)에서는 제1핀 분배라인(121)을 따라 핀들이 특정한 시간 간격을 두고 연속적으로 공급되어 제1핀 트레이(210)에 핀들이 수납되도록 할 수 있다.

이후 제1핀 트레이(210)가 이동되면서 핀들이 수납되되 제1핀 트레이(210)는 이웃하는 핀 안치홈들 간의 거리인 1피치에 해당되는 거리만큼 1스텝씩 폭방향 전방쪽으로 이동하면서 핀들이 제1핀 트레이(210)에 수납된다. 이때, 제2핀 분배라인(122)으로는 핀이 공급되지 않는다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 핀들이 제1핀 트레이에 수납이 완료된 후 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.

도 18을 참조하면, 제1핀 트레이(210)에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 핀 분배 유닛(100)에서는 방향전환장치(130)가 핀 공급방향을 전환하여 제2핀 분배라인(122)을 따라 핀들이 특정한 시간 간격을 두고 연속적으로 공급되어 제2핀 트레이(220)에 핀들이 수납된다. 즉, 핀 분배 유닛(100)으로 핀의 투입을 중단하지 않고 방향전환을 통해 계속적으로 핀들을 공급할 수 있다. 마찬가지로 제2핀 트레이(220)는 1스텝씩 폭방향 후방쪽으로 이동하면서 핀들이 제2핀 트레이(220)에 수납된다.

이후, 핀들의 수납이 완료된 제1핀 트레이(210)가 폭방향 전방쪽으로 이동되어, 제1핀 트레이(210)의 대기 위치와 제2핀 트레이(220)의 대기 위치 사이의 중간 지점인 폭방향으로 푸셔(310)가 배치된 지점까지 이동되어 정지된다. 이후 가이드 드레이(410)가 길이방향 좌측으로 이동되어 가이드 트레이(410)의 좌측단이 제1핀 트레이(210)의 우측단에 맞닿는 위치에 오게 된다. 그 다음 푸셔(310)가 높이방향 하측으로 이동된 후 그 상태에서 길이방향 우측으로 이동되어 제1핀 트레이(210)에 수납되어 있는 핀들을 한 번에 가이드 트레이(410)쪽으로 밀어 보내 제1핀 트레이(210)에서 핀들이 배출된다. 그리고 가이드 트레이(410)쪽으로 핀들이 모두 이동되면 푸셔(310) 및 가이드 트레이(410)가 함께 길이방향 우측으로 이동하여 그 다음 공정으로 핀들을 밀어 보낸 후 푸셔(310) 및 가이드 트레이(410)가 원위치로 복귀될 수 있다.

또한, 제1핀 트레이(210)에서 가이드 트레이(410)로 핀들이 완전히 이동되고 난 후 비어있는 제1핀 트레이(210)가 폭방향 후방측으로 이동되어 원래의 대기 위치로 복귀하게 된다. 그리고 제1핀 트레이(210)가 대기 위치를 벗어나 있는 동안에는 제2핀 트레이(220)에 핀들이 수납되고 있는 상태가 된다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부에서 제1핀 트레이에 수납된 핀들의 배출이 완료되고 제1핀 트레이가 원위치로 복귀되어 다시 핀들이 수납되며, 핀들의 수납이 완료된 제2트레이가 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.

도 19를 참조하면, 이후 제2핀 트레이(220)에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 핀 분배 유닛(100)에서는 방향전환장치(130)가 핀 공급방향을 전환하여 제1핀 분배라인(121)을 따라 핀들이 특정한 시간 간격을 두고 연속적으로 공급되어 제1핀 트레이(210)에 핀들이 수납된다. 이때에도 마찬가지로 핀 분배 유닛(100)쪽으로 핀의 투입을 중단하지 않고 방향전환을 통해 계속적으로 핀들을 공급할 수 있다. 그리고 제1핀 트레이(210)는 1스텝씩 폭방향 전방쪽으로 이동하면서 핀들이 제1핀 트레이(210)에 수납된다. 이때, 핀들의 수납이 완료된 제2핀 트레이(220)는 폭방향 후방쪽으로 이동되어, 제1핀 트레이(210)의 대기 위치와 제2핀 트레이(220)의 대기 위치 사이의 중간 지점인 폭방향으로 푸셔(310)가 배치된 지점까지 이동되어 정지된다. 이후 가이드 드레이(410)가 길이방향 좌측으로 이동되어 가이드 트레이(410)의 좌측단이 제2핀 트레이(220)의 우측단에 맞닿는 위치에 오게 된다. 그 다음 푸셔(310)가 높이방향 하측으로 이동된 후 그 상태에서 길이방향 우측으로 이동되어 제2핀 트레이(220)에 수납되어 있는 핀들을 한 번에 가이드 트레이(410)쪽으로 밀어 보낸다. 그리고 가이드 트레이(410)쪽으로 핀들이 모두 이동되면 푸셔(310) 및 가이드 트레이(410)가 함께 길이방향 우측으로 이동하여 그 다음 공정으로 핀들을 밀어 보낼 수 있다.

여기에서 제2핀 트레이(220)에서 가이드 트레이(410)로 핀들이 완전히 이동되고난 후 비어있는 제2핀 트레이(220)는 폭방향 전방측으로 이동되어 원래의 대기 위치로 복귀하게 된다. 그리고 제2핀 트레이(220)가 대기 위치를 벗어나 있는 동안에는 제1핀 트레이(210)에 핀들이 수납되고 있는 상태가 된다.

이후 도 8 및 도 9에 대해 설명한 과정을 반복적으로 수행하여 튜브들과 핀들을 조립하는 공정에 복수개의 핀들을 한 번에 보내주는 방식으로 작업이 계속 이루어질 수 있다.

그리하여 본 발명의 열교환기 자동조립장치의 핀 공급부는 둘 이상의 핀 트레이에 핀 공급의 중단 없이 핀을 핀 트레이에 연속적으로 공급할 수 있으며, 복수개의 핀을 한 번에 배출하여 이격되어 배열된 튜브들 사이에 핀들이 개재되도록 할 수 있어, 핀 공급시간이 단축되어 생산성이 향상되며 버려지는 핀이 감소되어 제조원가를 절감할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 핀 분배 유닛
110 : 핀 투입라인 121 : 제1핀 분배라인
122 : 제2핀 분배라인 130 : 방향전환장치
131 : 분기부 132 : 전환수단
200 : 핀 이송 유닛
210 : 제1핀 트레이 220 : 제2핀 트레이
230 : 제1트레이 구동수단 240 : 제2트레이 구동수단
250 : LM 가이드
300 : 핀 배출 유닛
310 : 푸셔 320 : 푸셔 구동수단
400 : 가이드부
410 : 가이드 트레이 420 : 가이드 트레이 구동수단
500 : 튜브 공급 유닛
510 : 단일튜브 공급장치 520 : 회전축
530 : 구동수단
600 : 튜브 이송 유닛
610 : 튜브 셔틀 620 : 셔틀 상하 이동수단
630 : 셔틀 구동수단
700 : 튜브 핀 이송 유닛
710 : 피딩 스크류 720 : 스크류 구동수단
800 : 튜브 핀 배출 유닛

Claims

튜브를 공급하는 튜브 공급 유닛(500);
상기 튜브 공급 유닛(500)에서 공급되는 튜브들이 이격되어 수납되는 튜브 이송 유닛(600);
한 쌍이 이격되어 나란하게 배치되며 상기 튜브 이송 유닛(600)으로부터 한 번에 공급되는 복수개의 튜브가 삽입되어 안치되는 피딩 스크류(710), 및 상기 피딩 스크류(710)에 연결되어 상기 피딩 스크류(710)를 회전시키는 스크류 구동수단(720)을 포함하는 튜브 핀 이송 유닛(700); 및
상기 튜브 핀 이송 유닛(700)으로 복수개의 핀을 한 번에 공급해주는 핀 공급부; 를 포함하며,
상기 튜브 핀 이송 유닛(700)에서는 상기 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치되는 튜브들 사이로 미리 대기하고 있던 핀들이 삽입되어, 두 개의 튜브와 그 사이의 한 개의 핀을 한 조라고 할 때 복수개의 조가 한 번에 조립되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제1항에 있어서,
상기 튜브 공급 유닛(500)은 튜브들을 특정한 주기로 하나씩 튜브 이송 유닛(600)으로 공급하는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제2항에 있어서,
상기 튜브 공급 유닛(500)은,
외주면에서 오목하게 튜브 안착부가 형성되고, 상기 튜브 안착부에 인접하여 회전방향으로 튜브 안착부의 후방에 걸림 돌기가 돌출 형성된 단일튜브 공급장치(510);
상기 단일튜브 공급장치(510)와 결합되어 단일튜브 공급장치(510)와 함께 회전 가능하도록 형성된 회전축(520); 및
상기 회전축(520)에 연결되어 상기 회전축(520)을 회전시키는 구동수단(530);
을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
제3항에 있어서,
상기 튜브 공급 유닛(500)은,
상기 단일튜브 공급장치(510)의 상부에 구비되며, 내부에 높이방향으로 튜브들이 적층되어 수납되어 상기 단일튜브 공급장치(510)로 튜브들을 공급하는 튜브 디스펜서를 더 포함하는 열교환기 자동조립장치.
제1항에 있어서,
상기 튜브 이송 유닛(600)은,
튜브가 삽입되는 튜브 안치홈들이 폭방향으로 이격되어 형성된 튜브 셔틀(610);
상기 튜브 셔틀(610)에 결합되어 상기 튜브 셔틀(610)을 높이방향으로 이동시키는 셔틀 상하 이동수단(620); 및
상기 튜브 셔틀(610)에 연결되어 상기 튜브 셔틀(610)을 폭방향으로 이동시키는 셔틀 구동수단(630);
을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
제5항에 있어서,
상기 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍이 구비되어, 한 쌍의 튜브 이송 유닛(600)이 길이방향으로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제5항에 있어서,
상기 튜브 이송 유닛(600)은 튜브 셔틀(610), 셔틀 상하 이동수단(620) 및 셔틀 구동수단(630)이 일체로 형성되며,
상기 튜브 이송 유닛(600)은 고정된 프레임에 LM 가이드로 결합되어, 상기 튜브 이송 유닛(600)이 폭방향으로 이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제7항에 있어서,
상기 셔틀 구동수단(630)의 구동축에는 랙 기어가 결합되며, 상기 랙 기어는 상기 프레임에 결합된 랙에 맞물려 결합된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제1항에 있어서,
상기 튜브 핀 이송 유닛(700)의 스크류 구동수단(720)은 한 쌍이 구비되어, 상기 피딩 스크류(710)에 스크류 구동수단(720)이 각각 연결된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제3항에 있어서,
상기 튜브 공급 유닛(500)의 단일튜브 공급장치(510)는 길이방향으로 복수개가 이격되어 구비되고, 상기 튜브 이송 유닛(600)은 한 쌍이 길이방향으로 이격되어 구비되며, 상기 튜브 핀 이송 유닛(700)은 각각의 피딩 스크류(710)에 각각 하나씩 스크류 구동수단(720)이 연결되며,
단일튜브 공급장치(510), 튜브 이송 유닛(600), 피딩 스크류(710) 및 스크류 구동수단(720)이 하나씩 한 조를 이루어 각각 일체로 형성되며, 두 조가 길이방향으로 이격된 사이의 간격이 조절 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
제1항에 있어서,
상기 튜브 핀 이송 유닛(700)에서 배출되는 튜브와 핀이 적층된 튜브 핀 적층체를 고정하여 이송시키는 튜브 핀 배출 유닛(800)을 더 포함하는 열교환기 자동조립장치.
튜브 셔틀에 튜브들이 이격되어 수납되도록 하는 튜브 수납 단계;
상기 튜브 셔틀에 미리 정해진 수의 튜브들이 수납 완료되면, 튜브 셔틀을 미리 지정된 위치로 이동시켜, 수납된 튜브들이 이격되어 배치된 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치되도록 하는 튜브 이송 단계;
상기 한 쌍의 피딩 스크류 사이에 삽입되어 안치된 튜브들 사이로 미리 대기하고 있던 핀들을 삽입하여, 두 개의 튜브와 그 사이의 한 개의 핀을 한 조라고 할 때 복수개의 조를 한 번에 조립하는 튜브 핀 조립 단계; 및
상기 한 쌍의 피딩 스크류를 회전시켜 조립이 완료된 복수개의 튜브와 복수개의 핀으로 구성된 튜브 핀 적층체를 일측으로 배출하는 튜브 핀 적층체 배출 단계;
를 포함하는 열교환기 자동조립방법.
제12항에 있어서,
상기 튜브 핀 적층체 배출 단계 후에,
배출된 튜브 핀 적층체를 고정하여 이송하는 튜브 핀 적층체 이송 단계를 더 포함하는 열교환기 자동조립방법.
제12항에 있어서,
상기 튜브 수납 단계에서는,
상기 튜브 셔틀이 1스텝씩 단계적으로 이동하면서 튜브들이 튜브 셔틀에 수납되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.