JPH0685936B2 - クロスフインコイル曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一次製品としての立方形状のクロスフインコイ
ルの一個所又は２個所を前後から挟みつけながら折り曲
げることによって、Ｌ字形又はＵ字形をなす完成品であ
るクロスフインコイルを得るための曲げ加工装置に関す
る。

（従来の技術） 所定寸法の狭いピッチで多数並列してなるフインに対し
て複数本の伝熱管を多行多列の配置で直交叉させて貫装
し、伝熱管の両端部近傍に管板を夫々嵌着せしめると共
に、隣り合う伝熱管相互をＵ字管で連結せしめた形態の
クロスフインコイルをＬ字状あるいはＵ字状に折り曲げ
て空気の流通面が２面又は３面となるようにしたもの
は、室外ユニットの熱源側コイルとして多用されるよう
になっているが、従来の曲げ加工装置は第７図に示す如
き構造であって、以下述べる通りである。

曲面を有して上下方向（第７図上で上下方向）に移動し
ないよう固定させ、かつ、前記曲面を前方外側に向けて
設けた内側アール用曲げ型（１）と、この曲げ型（１）
の曲面の内方側の端部に接する基準平面に平行させて曲
げ型（１）の前方に配設した平板状をなす外側アール用
曲げ板（４）とを曲げ加工用の１組の型部材として使用
し、加工対象のクロスフインコイルにおける最大フイン
奥行寸法に見合った間隔を曲げ型（１）と曲げ板（４）
との間に保持させて、この曲げ板（４）を曲げ型（１）
の曲面の径中心を支点として該曲面よりも大径をなす１
つの仮想円弧に外接し得るよう回動せしめる構造であ
り、前記曲げ型（１）と曲げ板（４）との間にクロスフ
インコイル（７）の所定個所を挟ませた状態で、流体
（油）圧シリンダにより曲げ板（４）を押しつけながら
第７図の水平状態示位置から垂直状態示位置まで曲げ板
（４）を回動せしめてクロスフインコイル（７）をＬ字
状はＵ字状に曲げ加工している。

（発明が解決しょうとする問題点） なお、図示の装置はＵ字状のものを加工する装置で、左
右対称の対をなす２組の型部材を有しており、曲げ型
（１）相互は連結のための専用治具（35）によって一体
構造となしている。

上述の従来装置は曲げ型（１）と曲げ板（４）との間隔
が一定であるところから、伝熱管の列数が減少すること
によりフインの奥行寸法が小さい形状のクロスフインコ
イルを曲げ加工する際は、奥行寸法の減少分に見合った
厚さを有するスペーサ（36）を曲げ板（４）の押圧面側
に添着する必要があり、加工品の種別が変る毎に作業員
が高重量であるスペーサ（36）の取り替え段取りを行わ
ねばならなくて、煩雑であるだけでなく、ロスタイムに
よる能率低下の問題があった。

さらに、直角曲げを行う場合に、クロスフインコイル
（７）には曲げに対する復元方向の弾力が存していて、
この弾力が伝熱管の列数によって異なるところから、曲
げ板（４）の回動終点はクロスフインコイル（７）の奥
行寸法の違いによって位置を変える必要があり、そのた
めに回動終点を規定するストッパーをその都度調整しな
ければならないのも問題であった。

また、Ｕ字形に加工する場合、コイルの仕上り巾（両ア
ール部の外面間の距離）を変えたい場合には、前記専用
治具（35）の交換作業を必要とすると共に、同時に曲げ
板（４）の回動中心の調整を行わねばならなくて、これ
もまた、煩雑をもたらすこととなり好ましくなかった。

このような実状に鑑みて、本発明を従来の問題点の解消
をはかるべく発明するに至ったのであって、所定方向に
直線運動をさせる支持ベースに押え板を軸支せしめて、
該押え板自体はその一端部を中心軸とする回動可能に設
けてなる構造とすることによって、支持ベースの直線移
動量と押え板の回動角との間に所定の関係が保たれるよ
うに制御するだけの操作で、奥行寸法が異なる各種の曲
げ加工に対して、スペーサを省略し、かつ治具の交換の
手間を排除しながら容易に行えることが可能であり、も
って省力化ならびにロスタイムの削減による加工能率の
向上を実現することを発明の目的とする。

（問題点を解決するための手段） しかして本発明は実施例を示す図面によっても明らかな
ように、曲面を有する内側アール用曲げ型（１）と、こ
の曲げ型（１）における前記曲面の一端部に接する基準
平面に平行な方向の直線運動可能に設けた支持ベース
（２）と、前記支持ベース（２）を直線駆動させる駆動
装置（３）と、平板状に形成し、その一端部を前記支持
ベース（２）に軸支せしめて前記曲げ型（１）の前記曲
面に対向し、かつ、接離し得る回動可能に設けた外側ア
ール用曲げ板（４）と、この曲げ板（４）に連結させて
前記支持ベース（２）に取り付け、曲げ板（４）を回動
せしめる回動手段（５）と、前記回動手段（５）の作動
に応じて前記駆動装置（３）を駆動せしめて、前記曲げ
板（４）が前記基準平面に平行をなす基準位置に対し変
位したときの回動角（θ）により決まる所定量だけ前記
支持ベース（２）を直線移動せしめる制御手段（６）と
からなり、前記曲げ型（１）と前記曲げ板（４）とによ
りクロスフインコイル（７）の所定個所を挟み、曲げ板
（４）を曲げ型（１）の周りに移動させて、横断面がＬ
字状あるいはＵ字状をなすクロスフインコイル（７）を
成型する装置に構成したものである。

（作 用） 本発明は支持ベース（２）に一端部を支持させて押圧平
面に直角の方向に回動可能となした外側アール用曲げ板
（以下曲げ板と略称する）（４）を、支持ベース（２）
の直線運動方向に押圧面が平行となる基準位置にセット
して、クロスフインコイルをこの曲げ板（４）に沿わせ
た後、内側アール用曲げ型（以下曲げ型と略称する）
（１）を曲げ板（４）に接近移動させてこの曲げ型
（１）と曲げ板（４）とでクロスフインコイル（７）の
所定個所を挟持せしめる。

この挟持状態から制御手段（６）を作動させて曲げ加工
を開始するのであって、回動手段（５）例えば油圧シリ
ンダ（５）を作動させて曲げ板（４）を徐々に回動させ
ながら、基準位置に対する回動角（θ）を時々刻々検出
して、この回動角（θ）との関係から決定される所定量
だけ駆動装置（３）としてのサーボモータの駆動により
支持ベース（２）を直線移動せしめることにより、曲げ
板（４）は、曲げ型（１）の曲面と同心で、かつ、該曲
面の半径にクロスフインコイル（７）の奥行寸法（フイ
ン幅寸法）を加算した半径の円柱面に対して常に外接す
る状態で移動させることが可能であって、クロスフイン
コイル（７）の曲げに対する復元方向の弾力を予め考慮
した回動角だけ移動した時点で曲げ板（４）を元の状態
に復帰せしめる。

かくして、クロスフインコイル（７）の曲げは完了し、
フイン幅の寸法の大小には関係なく、曲げ型（１）と曲
げ板（４）とで挟みつけると共に、制御手段（６）によ
り、サーボモータ（３）を油圧シリンダ（５）の作動に
対応させて駆動せしめるだけの単純な操作によって曲げ
加工が容易に行える。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図及び第２図は本発明の１実施例に係り、クロスフ
インコイル（７）を同時に対称する２個所で折り曲げて
空気の流通方向が三方向となるＵ字状クロスフインコイ
ル（７）を形成する装置であるが、本発明はこの片側だ
けの構造で空気流通方向が直角二方向となるＬ字状のも
のを形成する装置であってもよい。

両図において（８）は床面上に設置される基台で、左右
方向（第１図の左右方向）の水平に延ばし、かつ前後の
平行配列となした１対のねじ棒（９），（９）を回転可
能に軸支せしめてスライドモータ（10）に連結させてね
じ棒（９），（９）を可逆回転させるようになってい
る。

（11）は左右対称の１対をなして基台（８）上に搭載さ
れたスライドベースであって、ねじ穴が貫設されたブロ
ックを下面に２個又は４個一体に夫々有して、このブロ
ックを前記ねじ棒（９），（９）に螺係合せしめること
によって、前記スライドモータ（10）を駆動した際に１
対のスライドベース（11），（11）は左方向又は右方向
に同期的に直線移動させられ、後述する１対の曲げ型
（１），（１）との位置合わせを行わせるようになっな
いる。

各スライドベース（11）には，左右に延在し、かつ前後
の平行配置となした１対の直状レール（12），（12）を
固定させて、この直状レール（12），（12）上に亘ら
せ、かつ摺動可能に載置させて支持ベース（２）を設け
ている。

この各支持ベース（２）にはねじ穴が貫設されたブロッ
クを一体に有していて、このブロックに螺挿させたねじ
棒（13）を左右方向の水平に延ばして一端部を駆動装置
（３）としてのサーボモータの軸に減速機を介して連結
せしめると共に、サーボモータ（３）のフレームを支持
ベース（２）に固定せしめており、前記サーボモータ
（３）を駆動すると各支持ベース（２）は左右方向の水
平に直線運動せしめられる。

上記支持ベースの上面部には曲げ板用フレーム（14）及
びシリンダ用フレーム（15）が夫々前後方向に対をなし
て立設されており、曲げ板用フレーム（14）がシリンダ
用フレーム（15）に対して曲げ加工装置全体の中心線に
近い位置に設けられている。

この一対の曲げ板用フレーム（14）の上端部間に橋渡し
させて曲げ板（４）の一端部の両側を回転可能に軸支せ
しめ、一方、一対のシリンダ用フレーム（15）には回動
手段（５）としての油圧シリンダにおける本体が左右方
向の直立面内での回動可能に軸支されていて、この油圧
シリンダ（５）のロッドを前記曲げ板（４）の自由側端
部に回転用関節を介して連結せしめている。

かく構成することによって、上記曲げ板（４）は油圧シ
リンダ（５）のロッド進退動により、曲げ板用フレーム
（14）の上端部に支持される一端部を中心として回動さ
せられ、水平をなす基準位置から上方に他端部が押し上
げられて、水平から直立を過ぎて僅かに傾く回転角範囲
で水平軸回りに回動し得るよう設けられている。

（16）は左右に一対設けられた曲げ板（４），（４）に
対し、その振り分け中心となる中心位置の上方に固定さ
せた吊架用本体で、クロスフインコイル（７）の曲げ加
工の際の圧力に十分耐えて後述する曲げ型（１）を動か
ないよう支持するに足る強度を有している。

この吊架用本体（16）は受圧面積が大きく高容量型の油
圧シリンダ（17）を下向きに固定させていて、該シリン
ダ（17）のロッド下端には、水平支持枠（18）が水平を
保持し、かつ、上下昇降可能に連結されている。

上記水平支持枠（18）は該枠から直立させて固定した２
本の棒（19），（19）を、吊架用本体（16）に固定さ
れ、かつ、垂直方向の貫通孔を有するガイド（20），
（20）に摺動可能に嵌合させており、前述する如く昇降
可能で、しかも水平状態が保持されて加圧に耐え得るよ
うに形成されている。

上述の構造になる水平支持枠（18）には、第３図に示す
如き平行運動機構及び１対の曲げ型（１），（１）を取
り付けていて、この構造につき以下説明すると、（21）
はねじ軸で、中央部から左右に一方が正方向、他方が逆
方向のピッチを有するねじが螺刻されていて、両端部を
軸受を介して水平支持枠（18）に軸支せしめて左右方向
に延ばして設け、中央部にスライドモータ（22）を例え
ば減速機を介して連結している。

（23）はねじ軸（21）に対応するねじ孔が設けられた２
個のブロックであて、前記ねじ軸（21）に夫々螺合して
なると共に、直線運動レール（24）を片持ちで、かつ、
ねじ軸（21）に直角に延びるように支持せしめている。

（25）は平行運動機構であって、互いに等長で、かつ中
点にピンを挿通する支点を有する１対のレバー（26），
（26）を、前記支点においてピンを介し回り対隅関係に
係合すると共に、各レバー（26），（26）の両端部に直
線運動軸受ブロック（27）を固着せしめて、両レバー
（26），（26）間の対向する直線運動軸受ブロック（2
7），（27）を組として前記各直線運動レール（24），
（24）に摺動可能に嵌合せしめてなる構造である。

かく構成した平行運動機構は、スライドモータ（22）を
例えば時計方向に回転駆動せしめると、両ブロック（2
3），（23）が等速度で互いに遠去かる方向に移動する
結果、平行に対向する直線運動レール（24），（24）は
変更状態を保ったまま、互いに遠去かる方向に移動す
る。

一方、スライドモータ（22）を反時計方向に回転駆動せ
しめると、前記レール（24），（24）は平行のまま、互
いに近付く方向に移動する。

この直線運動レール（24）の他端側とブロック（23）と
に亘らせて曲げ型（１）を固着せしめているが、この曲
げ型（１）及び前記レール（24）は加工対象のクロスフ
インコイル（７）におけるフインの長さに比し十分長く
夫々形成してして、曲げ型（１）は円の1/4の円弧の曲
面を有する断面扇形の長い充実体に形成される（第４図
参照）。

上述の形状の曲げ型（１）を互いに直交する平面の片側
が水平に相手側が垂直に展延するように配置すると共
に、直線運動レール（24）に平行させた状態となして、
前述の要領によって固着せしめる。

かくして曲げ型（１）の曲面と曲げ板（４）の平面とが
上下で対向することになり、水平に保持されることによ
って基準位置に存する第１図図示状態の曲げ板（４）
は、曲げ型（１）の曲面における一端部に外接させた仮
想の基準平面に対し平行を保持した配置形態をとってい
る。

なお、第１図中において、（28）は曲げ板用フレーム
（14）の上端部において曲げ板（４）の一端部を支持す
る軸部に設けた曲げ角度検出用エンコーダで、曲げ板
（４）が水平の基準位置に対する回動角（θ）を検出し
て電気信号を発するようになっている。

一方、（29）はねじ棒（13）に連結した曲げ板変位検出
用エンコーダであって、曲げ板（４）が曲げ加工のため
に移動する直前の原点位置から直線移動した量を検出し
て電気信号を発するようになっている。

その他に、１対の曲げ型（１），（１）の間隔を検出す
る検出器、両曲げ型（１），（１）のレベルを検出する
検出器、クロスフインコイル（７）の位置を検出する検
出器等が設けられているが説明を省略する。

第１図中、（30）はクロスフインコイル（７）を押し上
げて曲げ板（４），（４）から離すためのワーク押上用
シリンダである。

以上述べた構造を有する曲げ加工装置は制御手段（６）
を有するコントロールボックスに対して、サーボモータ
（３）、油圧シリンダ（５）、（17）の制御弁、スライ
ドモータ（10），（22）、ワーク押上用シリンダ（30）
の制御弁，その他関連する各モータ、各アクチュエータ
を電気的に連絡せしめる。

上記制御手段（６）は、前記両エンコーダ（28），（2
9）、各検出器からの電気信号を受けて演算及び演算結
果にもとづく指令を発する制御装置（31）、前記各モー
タ（３），（10），（22）のコントローラ（32），（3
3），（34）ならびに制御弁用リレー等を有しており、
この作動は以下述べる曲げ加工の作用説明によって明ら
かにされる。

一時製品である立方形状のクロスフインコイル（７）を
コンベア，リフタ等移送装置によって、水平の基準位置
及び原点にセットしてなる１対の曲げ板（４），（４）
に跨らせた定位置に搬送せしめた後、制御手段（６）を
作動させて油圧シリンダ（17）及びスライドモータ（2
2）を駆動せしめ、１対の曲げ型（１），（１）を移動
してクロスフインコイル（７）に殆ど接当する位置で停
止させる。

その後、１組の油圧シリンダ（５），（５）からなる両
側の合計４個の油圧シリンダ（５），（５）・・・を同
期させて駆動することにより、第５図に図示する如く、
１対の曲げ板（４），（４）を端部の支点を中心と仰動
方向に回動させる。

このときの回動角（θ）は前記エンコーダ（28）によっ
て検出され、この回動角（θ）によって決定される曲げ
板（４），（４）の水平方向の長さ（Ｌ）は前記制御装
置（31）内の演算回路で検出の都度算出され、この算出
値に対応した出力がサーボモータ（３），（３）に与え
られて、かくしてねじ棒（13）が回転することにより各
曲げ板（４），（４）は互いに離れる方向に所定距離だ
け移動せしめられる。

その結果、第５図に図示する如く、曲げ板（４）は曲げ
加工しょうとするクロスフインコイル（７）の外側アー
ル、すなわち曲げ型（１）の曲面の半径に前記コイル
（７）のフイン幅を加算した値の半径を持つ設定円弧に
対して曲げ板（４）の押圧面が常に外接する状態を呈し
て、このように曲げ板（４）の回動とそれに見合った水
平移動とを前記制御装置（31）からの指令によって順次
行わせ、復元弾力を考慮して90゜よりも僅かに大きい回
動角と前記設定円弧の半径に略々対応する水平移動量と
を限度としてクローズドループ制御方式により自動的に
行わせることにより、所要の曲げ径を有するＵ字形のク
ロスフインコイル（７）が加工される。

しかして前記シーケンサ（31）の記憶部に書き込ませる
データは第６図を参照すれば明らかであるが、曲げ板
（４）の回動角（θ）に対する水平移動距離（Ｌ）は、 Ｌ＝▲▼‐（▲▼＋▲▼）となる。

但し、第６図において（Ｐ），（Ｐ）′，は曲げ板
（４）の回動中心であって、この回動中心が線AA上を水
平移動するようになっているものとする。

ここで、▲▼＝（ｒ＋ｗ）sinθ ▲▼＝lsinθ であつて、 Ｍ＝（ｒ＋w-l）＋lcosθ‐（ｒ＋ｗ）cosθ ＝（ｒ＋w-l）（1-cosθ） であるから、 となる。

従って（Ｌ）は となり、これをまとめると、 の関係式が成立する。

上述の関係式（イ）を根拠として予め加工すべきクロス
フインコイル（７）のフイン幅（ｗ）と、曲げ型（１）
の曲面半径（ｒ）とが既知であるところから、回転角
（θ）に対する所定の水平移動距離（Ｌ）は簡単に求め
られる。

なお、前記曲げ型（１）の曲げ中心を第６図図示の如く
曲げ板（４）の基準位置での水平面に対して45゜の交叉
方向の中心線上に位置させるようにすると、クロスフイ
ンコイル（７）の外法幅寸法をフインの幅の変化、すな
わち伝熱管の列数の差に関係なく一定に保持し得る曲げ
加工が行える利点がある。

（発明の効果） 本発明は曲げ加工の押圧平面を有する曲げ板（４）を、
基準平面に平行をなす基準位置から回動させると共に、
この回動角（θ）の変化に応じ予め設定した移動量で曲
げ板（４）を基準平面に平行に前進させる制御を行うこ
とにより、フイン幅の違いには関係なくクロスフインコ
イル（７）を曲げ型（１）の曲面に押し付けて曲げ加工
できるので、従来のものがフイン幅の変更毎に厚さの異
なるスペーサを必要としていたのに比して、段取りが簡
略可されると共に操作が容易となる利点を有し、加工能
率の向上がはかれる。

しかも本発明は曲げ板（４）が常に曲げ加工すべきクロ
スフインコイル（７）の外法曲面に外接する状態となっ
ているので、歪みが生じない正確な寸法を保持した曲が
り部を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１例に係る曲げ加工装置の正面図、第
２図は第１図における要部の斜視図、第３図及び第４図
は同じく曲げ型支持機構を示す平面図及び正面図、第５
図及び第６図は第１図における曲げ板の作動説明図であ
り、第７図は従来の曲げ加工装置の略示構造図である。 （１）……内側アール用曲げ型、 （２）……支持ベース、 （３）……駆動装置、 （４）……外側アール用曲げ板、 （５）……回動手段、 （６）……制御手段、 （７）……クロスフインコイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−47318（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−11117（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−9551（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲面を有する内側アール用曲げ型（１）
   と、この曲げ型（１）における前記曲面の一端部に接す
   る基準平面に平行な方向の直線運動可能に設けた支持ベ
   ース（２）と、前記支持ベース（２）を直線駆動させる
   駆動装置（３）と、平板状に形成し、その一端部を前記
   支持ベース（２）に軸支せしめて前記曲げ型（１）の前
   記曲面に対向し、かつ、接離し得る回動可能に設けた外
   側アール用曲げ板（４）と、この曲げ板（４）に連結さ
   せて前記支持ベース（２）に取り付け、曲げ板（４）を
   回動せしめる回動手段（５）と、前記回動手段（５）の
   作動に応じて前記駆動装置（３）を駆動せしめて、前記
   曲げ板（４）が前記基準平面に平行をなす基準位置に対
   し変位したときの回動角（θ）により決まる所定量だけ
   前記支持ベース（２）を直線移動せしめる制御手段
   （６）とからなり、前記曲げ型（１）と前記曲げ板
   （４）とによりクロスフインコイル（７）の所定個所を
   挟み、曲げ板（４）を曲げ型（１）の周りに移動させ
   て、横断面がＬ字状あるいはＵ字状をなすクロスフイン
   コイル（７）を成型することを特徴とするクロスフイン
   コイル曲げ加工装置。