トップ :: B 処理操作 運輸 :: B23 工作機械;他に分類されない金属加工

【発明の名称】 コルゲートフィン切断方法及びコルゲートフィン切断装置
【発明者】 【氏名】竹間 浩

【要約】 【課題】切断部の近傍にフィン材の位置決め設備を備えることなしに案内ガイドがフィン材の山部に干渉して座屈を生じさせることを防止することができ、これにより、切断部における設備を簡略化することができるようになると共に、コルゲートフィンの高い製品精度と歩留まりの向上が図れるコルゲートフィン切断方法及びコルゲートフィン切断装置の提供。

【解決手段】波状に加工されたフィン材1を連続的に移送し、移送中のフィン材1の谷部12内に案内ガイド41を挿入して位置決めした状態で、該案内ガイド41に沿って切断用可動刃43を谷部12内に挿入して固定刃42との間で該谷部12の底部を切断するようにしたコルゲートフィン切断方法であって、案内ガイド41の先端に備えたローラー41bが回転することで案内ガイド41がフィン材1の谷部12内にスムーズに挿入されるようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
波状に加工されたフィン材を連続的または間欠的に移送し、移送中または間欠停止時の前記フィン材の谷部内に案内ガイドを挿入して位置決めした状態で、該案内ガイドに沿って切断用可動刃を前記谷部内に挿入して固定刃との間で該谷部の底部を切断するようにしたコルゲートフィン切断方法であって、
前記案内ガイドの先端に備えたローラーが回転しつつ前記フィン材の谷部を押し広げることで前記案内ガイドが前記フィン材の谷部内にスムーズに挿入されるようにしたことを特徴とするコルゲートフィン切断方法。
【請求項2】
波状に加工されたフィン材を連続的または間欠的に移送し、移送中または間欠停止時の前記フィン材の谷部内に案内ガイドを挿入して位置決めした状態で、該案内ガイドに沿って切断用可動刃を前記谷部内に挿入して固定刃との間で該谷部の底部を切断するようにしたコルゲートフィン切断装置であって、
前記案内ガイドの先端に前記フィン材の谷部を押し広げつつ回転する回転ローラーが備えられていることを特徴とするコルゲートフィン切断装置。
【請求項3】
前記回転ローラーを回転駆動させることにより前記案内ガイドを前記フィン材の谷部内にスムーズに挿入させるようにしたことを特徴とする請求項2に記載のコルゲートフィン切断装置。
【請求項4】
前記案内ガイドが挿入される前に圧力エアーを噴射することにより前記フィン材の谷部を押し広げる圧力エアー噴射ノズルが備えられていることを特徴とする請求項2または3に記載のコルゲートフィン切断装置。
【請求項5】
前記回転ローラーは前記フィン材における谷部の幅方向中央部または両端部にのみ部分的に挿入されるようにその幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のコルゲートフィン切断装置。
【請求項6】
前記波状に加工されたフィン材が連続的に移送され、
前記案内ガイド及び前記可動刃と固定刃を前記フィン材の移送速度に同期して移動させる同期移動手段が備えられていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載のコルゲートフィン切断装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、コルゲートフィン切断方法及びコルゲートフィン切断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、コルゲートフィン切断装置としては、波状のフィン材の両肩部に各々係合し、該フィン材を移送方向へ連続して移送する一対の計数ウォームと該両計数ウォームに係合したフィン材の谷部に進入し、該フィン材に同期して移送方向へ移動する案内ガイドと、該案内ガイドと共にフィン材の移送方向へ移動し、案内ガイドが両計数ウォームを通過したところで案内ガイドによりガイドされたフィン材の谷部を切断する上下の可動刃及び固定刃と、を備えた構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2004−223685号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来例のコルゲートフィン切断装置は、一対の計数ウォームで位置決めされているフィン材の谷部内に案内ガイドを挿入してから上下の可動刃及び固定刃とで切断しているため、切断部の設備が複雑になるという問題がある。
【0004】
そこで、切断部の近傍でフィン材を位置決めしないで案内ガイドをフィン材の谷部内に挿入させるようにすると、切断部の設備を簡略化できるが、そうすると、案内ガイドがフィン材の山部に当接して座屈を生じさせる虞があるため、製品精度及び歩留まりを悪化させるという問題がある。
【0005】
本発明の解決しようとする課題は、切断部の近傍にフィン材の位置決め設備を備えることなしに案内ガイドがフィン材の山部に干渉して座屈を生じさせることを防止することができ、これにより、切断部における設備を簡略化することができるようになると共に、コルゲートフィンの高い製品精度と歩留まりの向上が図れるコルゲートフィン切断方法及びコルゲートフィン切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため請求項1記載のコルゲートフィン切断方法は、波状に加工されたフィン材を連続的または間欠的に移送し、該移送中または間欠停止時の前記フィン材の谷部内に案内ガイドを挿入して位置決めした状態で、該案内ガイドに沿って切断用可動刃を前記谷部内に挿入して固定刃との間で該谷部の底部を切断するようにしたコルゲートフィン切断方法であって、前記案内ガイドの先端に備えたローラーが回転しつつ前記フィン材の谷部を押し広げることで前記案内ガイドが前記フィン材の谷部内にスムーズに挿入されるようにしたことを特徴とする手段とした。
【0007】
請求項2記載のコルゲートフィン切断装置は、波状に加工されたフィン材を連続的に移送し、該移送中の前記フィン材の谷部内に案内ガイドを挿入して位置決めした状態で、該案内ガイドに沿って切断用可動刃を前記谷部内に挿入して固定刃との間で該谷部の底部を切断するようにしたコルゲートフィン切断装置であって、前記案内ガイドの先端に前記フィン材の谷部を押し広げつつ回転する回転ローラーが備えられていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【0008】
本発明のコルゲートフィン切断方法及びコルゲートフィン切断装置によれば、フィン材の谷部に案内ガイドを挿入する際に、案内ガイドの先端に備えたローラーがフィン材の山部に当接しても、該ローラーが回転しつつ前記フィン材の谷部を押し広げることで案内ガイドがフィン材の谷部内にスムーズに挿入されるようになる。
【0009】
従って、切断部の近傍にフィン材の位置決め設備を備えることなしに案内ガイドがフィン材の山部に干渉して座屈を生じさせることを防止することができ、これにより、切断部における設備を簡略化することができるようになると共に、コルゲートフィンの高い製品精度と歩留まりの向上が図れるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0011】
この実施例1のコルゲートフィン切断装置は、請求項1〜6に記載の発明に対応する。
【0012】
まず、この実施例1のコルゲートフィン切断装置を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1はこの実施例1のコルゲートフィン切断装置を示す全体平面図、図2は同側面図、図3は図1のA矢視方向からみた拡大正面図、図4は図3の中央縦断面図、図5はフィン材を示す斜視図、図6(イ)は案内ガイド駆動用カムのカム形状、(ロ)は案内ガイド駆動用カムのカム曲線、(ハ)は可動刃駆動用カムのカム曲線、図7は可動刃を示す正面図、図8は同底面図、図9図7のB−B線における縦断面図、図10は図7のC−C線における横断面図、図11は実施例1のコルゲートフィン切断装置の作動を示す工程図である。
【0014】
このコルゲートフィン切断装置は、波状のフィン材1と、移送台2と、移送装置3と、切断装置4と、を備えている。
【0015】
上記波状のフィン材1は、薄板状のフィン材料が巻かれたロールから一対の歯車状成形ローラー間にフィン材を送り込むことにより、図5に示すように、多数の山部11と谷部12とが連続する波状に加工されている。そして、このフィン材1は、各稜線部11aの中央部がフィン材1の送り出し方向とは反対方向に突出する山形に矯正されている。また、山部11と谷部12以外の側壁部には、幅方向の中央部と両端部を除いて熱交換効率を促進させるための多数のルーバ13が形成されている。
【0016】
上記移動装置3は、図1、2に示すように、波状に成形されたフィン材1を上記移送台2に沿って移送方向(図中矢印P方向)へ一定の速度で連続的に移送する役目をなすもので、波状のフィン材1における山部11側の両肩部11b、11bに各々係合して回転する右捩れウォーム3aと左捩れウォーム3bで構成されている。
【0017】
また、両ウォーム3a、3bは、ギア(図示せず)で連結されてサーボモータで各々矢印S方向に回転するようになっており、この回転数から移送した波状のフィン材1の谷部12の数を計数できるようになっている。即ち、計数ウォームを兼ねている。
【0018】
また、移送装置3と切断装置4との間の移送台2には、波状のフィン材1の左右両側と上面を覆う状態で移送を案内するフィンガイド21が備えられている。
【0019】
上記切断装置4は、波状のフィン材1を所定長さごとに谷部12で切断する役目をなすもので、図3、4に示すように、谷部12内に挿入してピッチを拡大すると共に位置決めする案内ガイド41と、谷部12内に挿入された案内ガイド41に沿ってピッチが拡大された谷部12内に挿入して波状のフィン材1の下面に備えた固定刃42との間で谷部12の底部を剪断する可動刃43と、案内ガイド41及び可動刃43をそれぞれ昇降駆動する駆動装置44とで構成されている。
【0020】
上記案内ガイド41は、駆動装置44における案内ガイド駆動用カム44aにより昇降駆動されるもので、昇降ガイド41aに対し上下昇降自在に備えられている。そして案内ガイド41はその上端に設けたローラー41eが案内ガイド駆動用カム44aのカム面に常に当接するようにコイルスプリング41dにより上昇する方向に付勢されている。
【0021】
また、案内ガイド41の先端部(下端部)の中央部には、フィン材1における谷部12の幅方向中央部にのみ部分的に挿入されるようにその幅が狭く形成されると共に、谷部12の幅よりは少し大径のローラー41bが回転自在に備えられている。このローラー41bは、回転することで案内ガイド41を谷部12の幅方向中央部内にスムーズに挿入させる役目をなす。
【0022】
また、案内ガイド41には、案内ガイド41が挿入される前に圧力エアーを噴射することによりフィン材1の谷部を押し広げる圧力エアー噴射ノズル41cが備えられている。
【0023】
上記可動刃43は、駆動装置44における可動刃駆動用カム44bにより昇降駆動されるもので、昇降ガイド41fに対し上下昇降自在に備えられ、図示を省略した付勢手段により上昇する方向に付勢されている。
【0024】
この可動刃43は、図7〜10に示すように、昇降ガイド41aに対し昇降自在に支持される可動刃取付部43aに対し着脱可能に取り付け固定される基部43bと、該基部43bから徐々に収束して先鋭する刃面43cとから構成され、該刃面43cには幅広ガイド43dが形成されている。
【0025】
この幅広ガイド43dは、刃面43cの中央部分を刃の傾斜よりもやや肉厚としたものであり、この幅広ガイド43dは波状のフィン材1における幅方向中央部の山形の突部に沿ったルーバ13の形成されていない側壁部に進入通過するように形成されており、刃面43cの中央部分に上下帯状に形成されている。
【0026】
また、刃面43cの両端側は基部43bと同厚に形成され、刃先は先端(下端)に向かって徐々に収束して、先端(下端)が鋭利な刃となっている。
【0027】
そして、可動刃43が波状のフィン材1の谷部12に進入すると、この幅広ガイド43dが山形の突部に接触して波状のフィン材1の谷部12を押し広げることになる。
【0028】
上記案内ガイド駆動用カム44aは、図3及び図6(イ)に示すようなカム形状で、駆動モータ44cの回転軸44dに回転自在に設けられていて、その外周カム面が案内ガイド41の上面に当接して回転することで、図6(ロ)に示すようなカム曲線で案内ガイド41をフィン材1の谷部12内に少し差し込む程度に昇降ストロークさせるようになっている。
【0029】
上記可動刃駆動用カム44bは、案内ガイド駆動用カム44aの作動と連動されるもので、図3に示すように、その下端が可動刃取付部43aの水平な上端面に当接して摺動する水平摺動面を有する方形に形成されている。そして、この可動刃駆動用カム44bは、図4に示すように、駆動モータ44cの回転軸44dの先端に下端が固定された回動アーム44eの上端の回転軸44dから偏心した偏心軸44fに対し、ベアリング44gを介して連結されることにより、回転軸44dを中心として回動する偏心軸44fの円弧をカム曲線(図6(ハ)参照)として、上下左右に移動し、これにより、可動刃取付部43aを可動刃43と共に、昇降ストロークさせて固定刃42との間でフィン材1における谷部12の底部を切断するようになっている。
【0030】
次に、この実施例1の作用・効果を説明する。
【0031】
まず、この実施例1の作用を図6及び図11に基づいて説明する。
【0032】
この実施例1では上述のように構成されるため、図1に示すように、移動装置3を構成する右捩れウォーム3a及び左捩れウォーム3bをそれぞれ矢印S方向に回転させることにより、波状に加工されたフィン材1の谷部12の数を計測しながらフィン材1を移送台2に沿って連続的に移送し、この移送中に切断装置4において所定長さ毎に谷部12の底部で切断する。
【0033】
この切断装置4では、図3、4、6に示す案内ガイド41の上死点(案内ガイド駆動用カム44aの0°回転位置)から、駆動モータ44cを矢印M方向に回転させて行くと、図6及び図11(イ)〜(ロ)に示すように案内ガイド41の下死点となる案内ガイド駆動用カム44aの90°回転位置になるまでの間に、案内ガイド41の下端が移送中のフィン材1の谷部12内に挿入されるが、その際、案内ガイド41の下端に備えられたローラー41bが回転することで、谷部12内の幅方向中央部にスムーズに挿入される。そして、この案内ガイド41が谷部12に挿入されることで、切断される位置の谷部12が位置決めされると共に、該谷部12のピッチが拡大され、これにより、可動刃43の差し込みが容易な状態になる。
【0034】
一方、可動刃43は、上死点の位置から全ストロークの半分の位置まで下降している。
【0035】
次に、図6及び図11(ハ)に示すように、案内ガイド駆動用カム44aの90°回転位置から180°回転位置までの間、案内ガイド41は下死点の位置に維持され、その間に可動刃43が案内ガイド41に沿って下死点まで下降し、固定刃42との間でフィン材1を谷部12の底部で剪断する。
【0036】
フィン材1の谷部12への刃先の挿入に際しては、可動刃43における刃面43cよりも肉厚に形成された幅広ガイド43dがフィン材1の移送方向下流側の山形突部となる幅方向中央部の側壁部に当接することで谷部12を徐々に押し広げながら挿入されるため、谷部12の側壁部に対する刃先の接触が防止され、可動刃43の刃先が谷部12の底部へ確実に案内されることになる。
【0037】
次に、図6及び図11(ニ)に示すように、案内ガイド駆動用カム44aの180°回転位置から270°回転位置までの間で、案内ガイド41及び可動刃43がフィン材1の谷部12内から抜け出す位置まで上昇し、図6及び図11(イ)に示すように、案内ガイド駆動用カム44aの270°回転位置から0°(360°)回転位置までの間で上死点の位置に戻る。
【0038】
以上の動作を繰り返すことにより、フィン材1を連続的に移送させながら、フィン材1を所定長さ(所定の谷部数)ごとに連続的に切断することができる。
【0039】
以上詳細に説明してきたように、この実施例1コルゲートフィン切断装置では、案内ガイド41の先端にローラー41bが備えられている構成としたことで、フィン材1の谷部12に案内ガイド41を挿入する際に、案内ガイド41の先端に備えたローラー41bがフィン材1の山部12に当接しても、該ローラー41bが回転しつつフィン材1の谷12を押し広げることで案内ガイド41がフィン材1の谷部12内にスムーズに挿入されるようになる。
【0040】
従って、フィン材1の位置決め設備を備えることなしに案内ガイド41がフィン材1の山部12に干渉して座屈を生じさせることを防止することができ、これにより、切断部における設備を簡略化することができるようになると共に、コルゲートフィンの高い製品精度と歩留まりの向上が図れるようになるという効果が得られる。
【0041】
また、案内ガイド41には、案内ガイド41が挿入される前に圧力エアーを噴射することによりフィン材1の谷部を押し広げる圧力エアー噴射ノズル41cが備えられることで、案内ガイド41の先端を複雑化させることなしにフィン材1の谷部12を押し広げ、案内ガイド41をフィン材1の谷部12内にさらにスムーズに挿入させることができるようになる。
【0042】
また、可動刃43における刃面43cよりも肉厚に形成された幅広ガイド43dが備えられることで、この幅広ガイド43がフィン材1の移送方向下流側の山形突部に当接することで谷部12を徐々に押し広げながら挿入されるため、各稜線部11aが山形に矯正された波状のフィン材1でも谷部12を拡大させて容易に切断することができるようになる。
【0043】
また、フィン材1の移送を止めることなしに、連続的にフィン材1を切断することができるため、生産性を高めることができるようになる。
【0044】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例1と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例2】
【0045】
この実施例2は、実施例1における装置の変形例を示すものであり、図12、13に示すように、可動刃42を上下昇降駆動させる手段として、実施例1の可動刃駆動用カム44bに代えて、リンク44hを用いるようにした点が、上記実施例1とは相違したものである。
【0046】
即ち、このリンク44hの上端部を偏心軸44fに対し回転自在に軸支aさせる一方、下端部を基部43bに対し回転自在に軸支bさせることにより、駆動モータ44cの回転でリンク44hを介し基部43bを上下昇降駆動させることができる。
従って、この実施例2においても、実施例1と同様の効果が得られる。
【0047】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例1に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【0048】
例えば、実施例では、各稜線部11aの中央部がフィン材1の送り出し方向とは反対方向に突出する山形に矯正されているフィン材1を切断する場合を例に採ったが、各稜線部11aの中央部がフィン材1の送り出し方向に突出する山形に矯正されたフィン材や、山形に矯正されてないタイプのフィン材を切断する場合にも本発明を適用することができる。その際、可動刃の形状をフィン材のタイプに合わせて交換するようにしてもよい。即ち、可動刃の形状は任意である。
【0049】
また、実施例では、切断装置を固定配置させたが、フィン材1の移送速度に同期して往復移動させる同期移動手段を備えることにより、切断の高速化に対応させることができるようになる。
【0050】
また、実施例1では、案内ガイド41と可動刃43の昇降駆動を駆動モータ44cで駆動される案内ガイド駆動用カム44aと可動刃駆動用カム44bで、また、実施例2では案内ガイド駆動用カム44aとリンク44hで行うようにしたが、その構成は任意である。
【0051】
また、回転ローラー41bを回転駆動させるエアブローノズルを備えることで、案内ガイド41の先端を複雑化させることなしに案内ガイド41をフィン材1の谷部12内にさらにスムーズに挿入させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】実施例1のコルゲートフィン切断装置を示す全体平面図である。
【図2】実施例1のコルゲートフィン切断装置を示す側面図である。
【図3】図1のA矢視方向からみた拡大正面図である。
【図4】図3の中央縦断面図である。
【図5】フィン材を示す斜視図である。
【図6】(イ)は案内ガイド駆動用カムのカム形状、(ロ)は案内ガイド駆動用カムのカム曲線、(ハ)は可動刃駆動用カムのカム曲線である。
【図7】可動刃を示す正面図である。
【図8】可動刃を示す底面図である。
【図9】図7のB−B線における縦断面図である。
【図10】図7のC−C線における横断面図である。
【図11】実施例1のコルゲートフィン切断装置の作動を示す工程図である。
【図12】実施例2のコルゲートフィン切断装置を示す拡大正面図である。
【図13】図12の中央縦断面図である。
【符号の説明】
【0053】
1 フィン材
11 山部
11a 稜線部
11b 肩部
12 谷部
13 ルーバ
2 移送台
21 フィンガイド
3 移送手段
3a 右捩れウォーム
3b 左捩れウォーム
4 切断装置
41 案内ガイド
41a 昇降ガイド
41b ローラー
41c エアブローノズル
41d コイルスプリング
42 固定刃
43 可動刃
43a 可動刃取付部
43b 基部
43c 刃面
43d 幅広ガイド
44 駆動装置
44a 案内ガイド駆動用カム
44b 可動刃駆動用カム
44c 駆動モータ
44d 回転軸
44e 回動アーム
44f 偏心軸
44g ベアリング
44h リンク
【出願人】 【識別番号】000004765
【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社
【出願日】 平成18年10月17日(2006.10.17)
【代理人】 【識別番号】100119644
【弁理士】
【氏名又は名称】綾田 正道


【公開番号】 特開2008−100294(P2008−100294A)
【公開日】 平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願番号】 特願2006−282801(P2006−282801)