KR20200087997A - 열교환기 자동조립장치 - Google Patents

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KR20200087997A
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Abstract

본 발명은 일측에서 투입되는 핀을 분배하여 타측으로 공급하는 핀 분배 유닛; 상기 핀 분배 유닛의 타측에 연결되어 상기 핀 분배 유닛을 통해 분배된 핀들이 수납되는 둘 이상의 핀 트레이, 및 상기 핀 트레이들에 각각 연결되어 상기 핀 트레이들을 선택적으로 미리 지정된 위치로 이송시키는 구동수단을 포함하는 핀 이송 유닛; 및 상기 핀 이송 유닛의 핀 트레이에 수납되는 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 핀 배출 유닛; 을 포함하여 이루어져, 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 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 가공된 핀을 1개씩 공급하는 구조로 되어 있어 한 번에 복수개의 핀을 공급할 수 없게 된다. 이에 따라 핀의 공급시간이 길게 소요되어 결국 생산성이 낮아지게 된다.
또한, 조립되는 공정에서 고장이 발생한 경우 핀의 제조는 지속적으로 이루어지게 되나 조립장치의 연쇄정지가 발생되게 되므로, 가공된 다수의 핀은 버려지게 되어 열교환기의 제조원가를 증가시키게 된다.
KR 10-0696997 B1 (2007.03.13)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 개 이상의 핀 트레이를 이용하여 핀 공급의 중단 없이 핀을 핀 트레이에 연속적으로 공급할 수 있으며, 복수개의 핀을 한 번에 배출하여 이격되어 배열된 튜브들 사이에 핀들이 개재되도록 할 수 있는 열교환기 자동조립장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기 자동조립장치는, 일측에서 투입되는 핀을 분배하여 타측으로 공급하는 핀 분배 유닛(100); 상기 핀 분배 유닛(100)의 타측에 연결되어 상기 핀 분배 유닛(100)을 통해 분배된 핀들이 수납되는 둘 이상의 핀 트레이, 및 상기 핀 트레이들에 각각 연결되어 상기 핀 트레이들을 선택적으로 미리 지정된 위치로 이송시키는 구동수단을 포함하는 핀 이송 유닛(200); 및 상기 핀 이송 유닛(200)의 핀 트레이에 수납되는 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 핀 배출 유닛(300); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핀 분배 유닛(100)은 핀 이송 유닛(200)으로 연속적으로 핀을 공급할 수 있다.
또한, 상기 핀 이송 유닛(200)의 핀 트레이에 수납되는 복수열의 핀들은 상기 핀 배출 유닛(300)에 의해 미리 지정된 위치로 한 번에 배출될 수 있다.
또한, 상기 핀 분배 유닛(100)은, 핀이 투입되는 핀 투입라인(110); 핀이 배출되는 제1핀 분배라인(121)과 제2핀 분배라인(122); 및 일측이 상기 핀 투입라인(110)에 연결되고 타측이 제1핀 분배라인(121)과 제2핀 분배라인(122)에 연결되며, 상기 제1핀 분배라인(121) 및 제2핀 분배라인(122)중 어느 하나를 선택적으로 상기 핀 투입라인(110)과 연결되도록 하는 방향전환장치(130); 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방향전환장치(130)는, 분기 통로가 형성된 분기부(131); 및 상기 핀 투입라인(110)에 결합되어 핀 투입라인(110)의 위치를 조절하는 전환수단(132); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핀 이송 유닛(200)은, 상기 제1핀 분배라인(121)의 배출 지점과 제2핀 분배라인(122)의 배출 지점에 각각 근접하여 배치되며, 서로 이격되어 배치된 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220); 및 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)에 각각 연결되어, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 서로 마주보는 사이의 위치로 이동 및 원위치로 복귀 시킬 수 있는 제1트레이 구동수단(230)과 제2트레이 구동수단(240); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핀 이송 유닛(200)은, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)에 결합되어, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)가 직선으로 이동되도록 안내하는 LM 가이드(250)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 핀 배출 유닛(300)은, 상기 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 라인 상에 배치되며, 핀들을 밀어줄 수 있는 푸셔(310); 및 상기 푸셔(310)에 연결되어 상기 푸셔(310)를 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 방향으로 이동 및 원위치로 복귀시킬 수 있는 푸셔 구동수단(320); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 핀 배출 유닛(300)의 푸셔(310)가 이동되는 라인 상에 배치되며 상기 핀 이송 유닛(200)에 근접하여 배치되어, 상기 푸셔(310)가 밀어주는 핀들의 배출을 안내하는 가이드부(400) 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부(400)는, 상기 핀 이송 유닛(200)에서 배출되는 핀들을 안내 및 수납하는 가이드 트레이(410); 및 상기 가이드 트레이(410)에 연결되어 상기 가이드 트레이(410)를 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 방향으로 이동시킬 수 있는 가이드 트레이 구동수단(420); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)가 서로 마주보는 사이의 위치는 상기 가이드부(400)의 가이드 트레이(410)와 만나는 위치일 수 있다.
또한, 상기 가이드 트레이(410)가 핀 이송 유닛(200)쪽으로 인접하게 이동 및 핀 이송 유닛(200)에서 멀어지는 쪽으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 트레이(410)는 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220) 중 어느 하나에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되었을 때 핀 이송 유닛(200)에 인접하게 이동될 수 있다.
그리고 본 발명의 열교환기 자동조립방법은, 특정한 시간 간격을 두고 연속적으로 투입되는 핀을 분배하여 둘 이상의 배출 지점들 중 어느 하나로 핀을 공급하는 핀 분배 단계; 상기 분배되어 공급되는 핀들이 둘 이상의 핀 트레이들 중 어느 하나에 수납되도록 하는 핀 수납 단계; 어느 하나의 핀 트레이에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 다른 배출 지점으로 핀을 공급하여 비어있는 핀 트레이에 핀들이 수납되도록 하는 핀 수납 전환 단계; 핀 수납이 완료된 핀 트레이를 미리 지정된 위치로 이동시킨 후 수납된 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 핀 배출 단계; 및 핀 배출이 완료된 핀 트레이를 원래의 위치로 복귀시키는 핀 트레이 복귀 단계; 를 포함하며, 상기 핀 수납 전환 단계, 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 차례로 반복 수행될 수 있다.
또한, 상기 핀 수납 전환 단계에서는, 어느 하나의 핀 트레이에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 핀의 투입을 중단하지 않고 다른 배출 지점으로 핀을 공급하여 비어있는 핀 트레이에 핀들이 수납되도록 할 수 있다.
또한, 상기 핀 수납 단계에서는, 상기 핀 트레이가 1스텝씩 단계적으로 이동하면서 핀들이 핀 트레이에 수납될 수 있다.
또한, 어느 하나의 핀 트레이에 상기 핀 분배 단계 및 핀 수납 단계가 수행되어 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료될 때 까지, 다른 하나의 핀 트레이는 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 수행되어 완료될 수 있다.
또한, 상기 핀 배출 단계에서는, 상기 핀 트레이에 수납된 핀들을 한 번에 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 핀 배출 단계는, 가이드 트레이가 핀 수납이 완료된 핀 트레이와 다음 공정 사이를 왕복운동하면서 핀 트레이에 수납된 핀들을 다음 공정으로 이송하는 가이드 트레이 왕복 이송단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 열교환기 자동조립장치는 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 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 분배 유닛 및 핀 분배 유닛의 방향전환장치를 나타낸 상측 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 이송 유닛, 핀 배출 유닛 및 가이드부를 나타낸 상측 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 이송 유닛 및 핀 배출 유닛을 나타낸 좌측면도 및 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 핀이 제1핀 트레이에 수납되고 있는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 핀들이 제1핀 트레이에 수납이 완료된 후 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 10은 도 9에서 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치를 나타낸 상측 평면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 분배 유닛 및 핀 분배 유닛의 방향전환장치를 나타낸 상측 평면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치의 핀 이송 유닛 및 핀 배출 유닛을 나타낸 좌측면도 및 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치는 크게 핀 분배 유닛(100), 핀 이송 유닛(200), 핀 배출 유닛(300) 및 가이드부(400)로 구성될 수 있다.
도 2를 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 3을 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 4 내지 도 6을 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.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 열교환기 자동조립장치를 이용한 열교환기 자동조립방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 열교환기 자동조립방법은 핀 분배 단계, 핀 수납 단계, 핀 수납 전환 단계, 핀 배출 단계, 핀 트레이 복귀 단계를 포함하며, 상기 핀 트레이 복귀 단계 이후 핀 수납 전환 단계, 핀 배출 단계, 핀 트레이 복귀 단계가 반복 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 핀이 제1핀 트레이에 수납되고 있는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 8을 참조하면, 우선 핀 분배 단계에서는, 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.
그리고 핀 수납 단계에서는, 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 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 자동조립장치에서 핀들이 제1핀 트레이에 수납이 완료된 후 중간 지점으로 이동되어 푸셔에 의해 핀들이 한 번에 배출되는 상태를 나타낸 상측 평면도이다.
도 9를 참조하면, 이후 핀 수납 전환 단계에서는, 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, 핀 배출 단계는 핀 수납이 완료된 핀 트레이를 미리 지정된 위치로 이동시킨 후 수납된 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 단계이며, 핀 배출 단계는 가이드 트레이가 핀 수납이 완료된 핀 트레이와 다음 공정 사이를 왕복운동하면서 핀 트레이에 수납된 핀들을 다음 공정으로 이송하는 가이드 트레이 왕복 이송단계를 더 포함할 수 있다. 상세하게는 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) 및 가이드 트레이(410)가 배치된 지점까지 이동되어 정지된다. 이후 가이드 트레이(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.
핀 트레이 복귀 단계에서는, 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 10은 도 9에서 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 10을 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 트레이(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 9 및 도 10에 대해 설명한 과정을 반복적으로 수행하여 튜브들과 핀들을 조립하는 공정에 복수개의 핀들을 한 번에 보내주는 방식으로 작업이 계속 이루어질 수 있다. 이때, 도 7의 플로우 차트를 참조하면 제2핀 트레이(220)에 핀 수납 전환단계가 수행되어 제2핀 트레이(220)에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료될 때 까지, 제1핀 트레이(210)에는 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 수행되어 완료될 수 있다. 이후 마찬가지로 제1핀 트레이(210)에 핀 수납 전환 단계가 수행되어 제1핀 트레이(210)에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료될 때 까지, 제2핀 트레이(220)에는 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 수행되어 완료될 수 있다.
그리하여 본 발명은 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 있는 장점이 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

Claims (19)

  1. 일측에서 투입되는 핀을 분배하여 타측으로 공급하는 핀 분배 유닛(100);
    상기 핀 분배 유닛(100)의 타측에 연결되어 상기 핀 분배 유닛(100)을 통해 분배된 핀들이 수납되는 둘 이상의 핀 트레이, 및 상기 핀 트레이들에 각각 연결되어 상기 핀 트레이들을 선택적으로 미리 지정된 위치로 이송시키는 구동수단을 포함하는 핀 이송 유닛(200); 및
    상기 핀 이송 유닛(200)의 핀 트레이에 수납되는 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 핀 배출 유닛(300);
    을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핀 분배 유닛(100)은 핀 이송 유닛(200)으로 연속적으로 핀을 공급하는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핀 이송 유닛(200)의 핀 트레이에 수납되는 복수열의 핀들은 상기 핀 배출 유닛(300)에 의해 미리 지정된 위치로 한 번에 배출되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핀 분배 유닛(100)은,
    핀이 투입되는 핀 투입라인(110);
    핀이 배출되는 제1핀 분배라인(121)과 제2핀 분배라인(122); 및
    일측이 상기 핀 투입라인(110)에 연결되고 타측이 제1핀 분배라인(121)과 제2핀 분배라인(122)에 연결되며, 상기 제1핀 분배라인(121) 및 제2핀 분배라인(122)중 어느 하나를 선택적으로 상기 핀 투입라인(110)과 연결되도록 하는 방향전환장치(130); 를 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방향전환장치(130)는,
    분기 통로가 형성된 분기부(131); 및
    상기 핀 투입라인(110)에 결합되어 핀 투입라인(110)의 위치를 조절하는 전환수단(132); 을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핀 이송 유닛(200)은,
    상기 제1핀 분배라인(121)의 배출 지점과 제2핀 분배라인(122)의 배출 지점에 각각 근접하여 배치되며, 서로 이격되어 배치된 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220); 및
    상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)에 각각 연결되어, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 서로 마주보는 사이의 위치로 이동 및 원위치로 복귀 시킬 수 있는 제1트레이 구동수단(230)과 제2트레이 구동수단(240); 을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 핀 이송 유닛(200)은,
    상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)에 결합되어, 상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)가 직선으로 이동되도록 안내하는 LM 가이드(250)를 더 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 핀 배출 유닛(300)은,
    상기 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 라인 상에 배치되며, 핀들을 밀어줄 수 있는 푸셔(310); 및
    상기 푸셔(310)에 연결되어 상기 푸셔(310)를 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 방향으로 이동 및 원위치로 복귀시킬 수 있는 푸셔 구동수단(320); 을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핀 배출 유닛(300)의 푸셔(310)가 이동되는 라인 상에 배치되며 상기 핀 이송 유닛(200)에 근접하여 배치되어, 상기 푸셔(310)가 밀어주는 핀들의 배출을 안내하는 가이드부(400) 더 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드부(400)는,
    상기 핀 이송 유닛(200)에서 배출되는 핀들을 안내 및 수납하는 가이드 트레이(410); 및
    상기 가이드 트레이(410)에 연결되어 상기 가이드 트레이(410)를 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)를 연결하는 라인과 교차되는 방향으로 이동시킬 수 있는 가이드 트레이 구동수단(420); 을 포함하는 열교환기 자동조립장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1핀 트레이(210)와 제2핀 트레이(220)가 서로 마주보는 사이의 위치는 상기 가이드부(400)의 가이드 트레이(410)와 만나는 위치인 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가이드 트레이(410)가 핀 이송 유닛(200)쪽으로 인접하게 이동 및 핀 이송 유닛(200)에서 멀어지는 쪽으로 이동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 트레이(410)는 핀 이송 유닛(200)의 제1핀 트레이(210) 및 제2핀 트레이(220) 중 어느 하나에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되었을 때 핀 이송 유닛(200)에 인접하게 이동되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립장치.
  14. 특정한 시간 간격을 두고 연속적으로 투입되는 핀을 분배하여 둘 이상의 배출 지점들 중 어느 하나로 핀을 공급하는 핀 분배 단계;
    상기 분배되어 공급되는 핀들이 둘 이상의 핀 트레이들 중 어느 하나에 수납되도록 하는 핀 수납 단계;
    어느 하나의 핀 트레이에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 다른 배출 지점으로 핀을 공급하여 비어있는 핀 트레이에 핀들이 수납되도록 하는 핀 수납 전환 단계;
    핀 수납이 완료된 핀 트레이를 미리 지정된 위치로 이동시킨 후 수납된 핀들을 미리 지정된 위치로 배출시키는 핀 배출 단계; 및
    핀 배출이 완료된 핀 트레이를 원래의 위치로 복귀시키는 핀 트레이 복귀 단계; 를 포함하며,
    상기 핀 수납 전환 단계, 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 차례로 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 핀 수납 전환 단계에서는,
    어느 하나의 핀 트레이에 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료되면, 핀의 투입을 중단하지 않고 다른 배출 지점으로 핀을 공급하여 비어있는 핀 트레이에 핀들이 수납되도록 하는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 핀 수납 단계에서는,
    상기 핀 트레이가 1스텝씩 단계적으로 이동하면서 핀들이 핀 트레이에 수납되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.
  17. 제14항에 있어서,
    어느 하나의 핀 트레이에 상기 핀 분배 단계 및 핀 수납 단계가 수행되어 미리 정해진 수의 핀들이 수납 완료될 때 까지, 다른 하나의 핀 트레이는 핀 배출 단계 및 핀 트레이 복귀 단계가 수행되어 완료되는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 핀 배출 단계에서는,
    상기 핀 트레이에 수납된 핀들을 한 번에 배출시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 자동조립방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 핀 배출 단계는,
    가이드 트레이가 핀 수납이 완료된 핀 트레이와 다음 공정 사이를 왕복운동하면서 핀 트레이에 수납된 핀들을 다음 공정으로 이송하는 가이드 트레이 왕복 이송단계를 더 포함하는 열교환기 자동조립방법.
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