JP6166840B2 - 熱交換器用フィンの製造装置 - Google Patents
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Description
かかる熱交換器用フィンは、図12に示す熱交換器用フィンの製造装置によって製造される。
熱交換器用フィンの製造装置には、アルミニウム等の金属製の薄板(金属帯状体)10がコイル状に巻かれたアンコイラー12が設けられている。アンコイラー12からピンチロール14を経て引き出された金属帯状体10は、オイル付与装置16に挿入され、加工用オイルをその表面に付着され、プレス装置18内に設けられた金型20に供給される。
上型ダイセット22には、金属帯状体10の移送方向に沿って複数のパンチが設けられている。
また、下型ダイセット24には、上型ダイセット22の複数のパンチと対向するそれぞれの位置にダイが設けられている。
上型ダイセット22と下型ダイセット24の1回の型閉じによって、金属帯状体の移送方向に沿って複数のカラー付透孔(図示せず:本明細書中、単に透孔と称する場合がある)が所定の方向に所定の間隔で形成される。
そして、透孔が形成された金属帯状体10は、列間スリット装置9によって幅方向に複数本の製品幅の金属帯状体を形成するように切断される。
このようにして形成された金属帯状体10は、所定方向に所定距離移送された後、カットオフ装置26によって所定長さに切断された後、スタッカ28に収容される。
例えば、一回の型閉じで搬送方向に沿って5つの透孔が同時に形成される場合には、送り装置が、5つの透孔分の長さを一度に搬送方向に送るように制御される。
上記のように例えば5つの透孔を同時に形成する場合、同じ形状の5つのパンチとこれに対応する5つのダイが搬送方向に沿って配置されている。
特に、多穴の扁平チューブを用いた熱交換器用フィン(例えば図3Aおよび図3B参照:以下、扁平チューブ用フィンと称する場合がある)については、扁平チューブが挿入される切り欠き部が複数個所に形成されており、強度的に弱い場合がある。
しかし、このような方法では、製品の破損等の危険もあるし、また上記の扁平チューブ用フィンでは切り欠き部やルーバーをパンチが二度打ちすることは極めて困難である。
この構成を採用することによって、金属帯状体の送り回数に対して、複数のカットオフパンチのいずれかを選択動作させて金属帯状体を切断することで、パンチの数にかかわらずに所望の透孔数又は切り欠き部数の製品を製造することができる。
金属製の薄板41は、図示しない送り装置によってアンコイラー40から引き出され、プレス装置48内に導入される。
プレス装置48内には、金型装置46が内部に配置されている。薄板41は、金型装置46によって所定の形状の金属帯状体49に形成される。
図2に示されている金属帯状体49は、搬送方向に直交する製品幅方向に4つの製品が並んで形成されている。
金属帯状体49から得られる具体的な製品は、扁平チューブが挿入される切り欠き部34が複数箇所に形成されており、切り欠き部34と切り欠き部34との間は、ルーバー35が形成された板状部36が形成されている。
上記の1つのルーバー35に対する2つの開口部37,37のうち、他方側の開口部37は、この連結部38上に形成されている。
プレス装置48内の金型装置46は、ダイ76が設けられた下型73と、パンチ75が設けられた上型78とを具備している。上型78は下型73に向けて下降し、パンチ75とダイ76とによって金属帯状体49に切り欠き部34、ルーバー35、開口部37を形成する。
上刃53及び下刃54は、金属帯状体49の搬送方向に沿って長尺に形成されており、間欠送りされる金属帯状体49を、噛み合わせた上刃53と下刃54とで切断し、搬送方向に長い帯状の製品(以下、製品幅の金属帯状体と称する場合がある)を製造する。
カットオフ装置60は、各々の製品幅の金属帯状体49を所定長さに切断することにより、製品としての扁平チューブ用フィン29を形成する。
カットオフ装置60は、製品幅の金属帯状体49の上面側に配置されて搬送方向に沿った複数のカットオフパンチ68と、製品幅の金属帯状体49の下面側において各カットオフパンチ68と対応する位置に配置されて搬送方向に沿った複数のカットオフダイ69とを有する。
図5では、複数のカットオフパンチ68に対して最上流側から下流に向けて68−1、68−2、68−3、68−4、68−5という符号をつけて説明している。
具体的には、パンチ75の間隔をXとした場合、カットオフパンチ68の間隔Nは、X、2X、3X・・であり、且つ複数のパンチ75の全体間隔よりも小さい間隔である。本実施形態では、パンチ75は5個設けているので、搬送方向に沿った複数のパンチ75の全体の間隔は5Xである。したがって、カットオフパンチ68の間隔は、X、2X、3X・・であって、且つ5Xよりも小さい間隔となる。
カットオフパンチ駆動部72としては、エアシリンダー、サーボモータ、ソレノイドなどカットオフパンチ68を上下方向に駆動可能なアクチュエータであればよい。
各カットオフダイ69は、下型77内に固定されているものであり、下降してくるカットオフパンチ68とともに、金属帯状体49を切断する。
制御部80には、プレス装置48からのプレス信号が入力され、プレス装置48内の送り装置50の送りタイミングと連動して動作するように設けられている。
そして制御部80は、あらかじめ設定された制御プログラムによって、各カットオフパンチ駆動部72に制御信号を送信して各カットオフパンチ68の駆動を制御する。
熱交換器用フィンの製造装置が動作を開始すると、金型装置46内の上型78が動作して1回の型閉じで、金型装置46内の複数のパンチ75が同時に下降する。これにより、複数の切り欠き部34が同時に形成され、形成された切り欠き部34の数と同じピッチで送り装置50が金属帯状体49を搬送方向に送る(ステップS100)。
余りが0ではない場合、金型装置46の型閉じを行うステップS100に戻る。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔に、カットオフパンチの最上流側からの位置―1を乗算し、この積を現在値とする(ステップS114)。最上流側のカットオフパンチ68−1を駆動した場合には、0を乗算するので現在値は0となる。そして、現在値と設定値とを比較するステップS101に戻る。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔に、カットオフパンチの最上流側からの位置―1を乗算し、この積を現在値とする(ステップS120)。最上流から2つ目のカットオフパンチ68−2を駆動した場合には、1を乗算するので、現在値はカットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔となる。そして、現在値と設定値とを比較するステップS101に戻る。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔に、カットオフパンチの最上流側からの位置―1を乗算し、この積を現在値とする(ステップS126)。最上流から3つ目のカットオフパンチ68−3を駆動した場合には、2を乗算するので、現在値はカットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔の2倍となる。そして、現在値と設定値とを比較するステップS101に戻る。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔に、カットオフパンチの最上流側からの位置―1を乗算し、この積を現在値とする(ステップS132)。最上流から4つ目のカットオフパンチ68−4を駆動した場合には、3を乗算するので、現在値はカットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔の3倍となる。そして、現在値と設定値とを比較するステップS101に戻る。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔に、カットオフパンチの最上流側からの位置―1を乗算し、この積を現在値とする(ステップS132)。最上流から5つ目のカットオフパンチ68−5を駆動した場合には、4を乗算するので、現在値はカットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔の4倍となる。そして、現在値と設定値とを比較するステップS101に戻る。
熱交換器用フィンの製造装置が動作を開始すると、金型装置46内の上型78が動作して1回の型閉じで、金型装置46内の複数のパンチ75が同時に下降する。これにより、5個の切り欠き部34が同時に形成され、送り装置50は5P送りで金属帯状体49を搬送方向に送る(ステップS200)。
本実施形態では(55−51)/3=1・・・1(余り1)となるので、ステップS208では余りが0とならず、再度型閉じ動作を行うステップに戻る。
制御部80は、ステップS206において、(現在値−設定値)/カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔、の商を算出すると、(60−51)/3=3(余り0)となるので、次のステップS210に進むことができる。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔3に、カットオフパンチの最上流側からの4―1を乗算し(3×3=9)、この積9を現在値とする(ステップS232)。
そして、現在値と設定値とを比較するステップS201に戻る。
本実施形態では(54−51)/3=1(余り0)となるので、次のステップS210に進む。
そして、制御部80は、現在値を、カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔3に、カットオフパンチの最上流側からの2―1を乗算し(3×1=3)、この積3を現在値とする(ステップS220)。
そして、現在値と設定値とを比較するステップS201に戻る。
ステップS202に戻った後は、上述してきたフローを繰り返し行う。
このため、列間スリット装置52とカットオフ装置60との間に、金属帯状体49を撓ませるループを形成しておかなくてもよく、またパンチの二度打ちをしなくても所定段数の製品を製造可能である。したがって、様々な段数の製品を製造可能な装置であっても、装置全体を小型化できるとともに、生産効率を下げなくても製造可能となる。
しかし、本発明としては、丸管状の熱交換チューブを挿入するカラー付透孔が形成されている熱交換器用フィンの製造装置に適用させることもできる。
Claims (3)
- 金属製の薄板に、複数の透孔又は複数の切り欠き部をプレス加工して金属帯状体を形成する金型と、複数の透孔又は複数の切り欠き部が形成された金属帯状体を所定長さに切断するカットオフ装置とを具備する熱交換器用フィンの製造装置において、
前記金型には、金属帯状体の搬送方向に沿って複数の透孔又は複数の切り欠き部を形成するパンチ及びダイがそれぞれ複数設けられ、
形成された複数の透孔又は切り欠き部を1回の送り動作で搬送方向に送る、送り装置が設けられ、
前記カットオフ装置には、金属帯状体の搬送方向に沿ったパンチ及びダイの数と同じ数のカットオフパンチが配置され、
各前記カットオフパンチを個別に動作させるカットオフパンチ駆動部が複数設けられ、
製造する熱交換器用フィンに形成させるべき透孔又は切り欠き部の所定数に対応して、前記送り装置の送り動作回数に基づいて各前記カットオフパンチのうちいずれのカットオフパンチによって金属帯状体を切断するかを判断して前記カットオフパンチ駆動部を制御する制御部が設けられていることを特徴とする熱交換器用フィンの製造装置。 - 各前記カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔は、前記搬送方向に沿ったパンチ及びダイの間隔の1以上の整数倍の間隔であって、且つ前記搬送方向に沿ったパンチ及びダイの全体の間隔よりも小さい間隔であることを特徴とする請求項1記載の熱交換器用フィンの製造装置。
- 前記制御部は、
所定数の透孔又は切り欠き部を有する熱交換器用フィンを製造する際に、
前記金型による1回の型閉じ終了後に、型閉じ前から最上流側のカットオフパンチから下流側に向けて延びている透孔又は切り欠き部の数に、前記搬送方向に沿ったパンチ及びダイの全体の間隔を加算して、現在の最上流側のカットオフパンチから下流側に向けて延びている透孔又は切り欠き部の数である現在値を算出し、
前記現在値と前記所定数とを比較して、前記現在値が前記所定数以上になるまで前記金型による型閉じを繰り返し実行し、
前記現在値が前記所定数以上になった場合には、前記現在値から前記所定数を減算した差分を、各前記カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔で除算し、
除算して余りが0であれば、商の数値が0の場合には最上流側のカットオフパンチを駆動し、商の数が1増えるごとに最上流側から1つずつ下流側のカットオフパンチを駆動し、いずれかのカットオフパンチが駆動終了後、前記現在値を、各前記カットオフパンチの互いの間隔に最上流からのカットオフパンチの位置番号として最上流側を0、1つ下流側を1のように実際の位置から1減算した数値を、各前記カットオフパンチの搬送方向に沿った互いの間隔で乗算した積を、前記現在値とし、その後前記現在値と前記所定数とを比較して前記現在値が前記所定数以上になるまで前記金型による型閉じを繰り返し実行する工程に戻り、
除算して余りが0以外であれば、前記現在値と前記所定数とを比較して、前記現在値が前記所定数以上になるまで前記金型による型閉じを繰り返し実行する工程に戻ることを特徴とする請求項2記載の熱交換器用フィンの製造装置。
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