專利名稱：用于制造熱交換器的一體化翅片管的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種用于制造熱交換器的一體化翅片管的設(shè)備，具體地，涉及這樣一種制造一體化翅片管的設(shè)備，其在使管材向前移動(dòng)而不旋轉(zhuǎn)該管材的同時(shí)，在管的外圍表面上整體形成直徑大于該管直徑的翅片，而且，通過從輸入管材到輸出翅片管成品的一體化翅片管的自動(dòng)化制造過程，提高了生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，具有不同溫度并由實(shí)心壁相互隔開的兩種流體之間進(jìn)行熱交換。用于進(jìn)行熱交換的裝置稱為熱交換器，它應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如空間加熱、空氣調(diào)節(jié)、發(fā)電、廢熱再利用化學(xué)處理，等等。
由鋁(Al)制成的通常應(yīng)用于空間加熱和空氣調(diào)節(jié)的翅片管，被用于家用設(shè)備中，例如空調(diào)器、冰箱、熱水和冷水凈化器以及泡菜冷藏箱。由銅(Cu)制成的翅片管通常廣泛地用于需要高溫?zé)峤粨Q的整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)熱交換，例如鍋爐、工業(yè)熱交換器以及廢熱再利用裝置。
1995年11月16日提交的韓國專利申請(qǐng)No.1995-0041616披露了一種新近開發(fā)的熱交換器。
按照上述發(fā)明的熱交換器，將管壁壓在機(jī)軸與翅片形成盤之間以后，在旋轉(zhuǎn)管的同時(shí)將金屬注入到翅片形成盤之間的凹槽內(nèi)，這樣，在管的外圍表面上形成突起或翅片。
利用上述管的熱交換器可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的熱交換效率。但是，由于所形成的翅片的高度并不高于所述外圍表面的高度，因此，未能將熱交換效率提高到預(yù)定水平之上。
1998年6月17日提交的韓國專利申請(qǐng)No.1998-22695公開了另一種類型的翅片管。按照傳統(tǒng)發(fā)明的技術(shù)，以預(yù)定間距在螺旋狀金屬管的圓周上熔化-拼接預(yù)定尺寸的翅片，以此形成翅片管。這種翅片形成為厚度0.2mm、高度低于15mm的帶形。隨后，通過預(yù)定的壓迫單元，以3kg/cm2～5kg/cm2的壓力將上述翅片帶壓到由旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)的管的圓周上。在壓迫翅片帶的同時(shí)，以400kHz～600kHz頻率范圍運(yùn)轉(zhuǎn)的高頻焊接機(jī)的連接器在一些位置處將翅片與管的圓周焊接在一起，這些位置與將管圓周上的焊接位置和翅片的接觸點(diǎn)進(jìn)行熔化-拼接的焊接點(diǎn)相距3mm～12mm。
按照韓國專利申請(qǐng)No.1998-22695的技術(shù)，單獨(dú)地形成用于熱交換器的翅片和管，翅片以螺旋的方式盤繞在管的圓周上并焊接在該管上。因此，存在這樣的缺點(diǎn)要用制造管、制造翅片、將翅片焊接在管上等三個(gè)制造過程來制造出翅片管。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的發(fā)明人在韓國專利申請(qǐng)No.2002-0031493中提出了一種用于制造熱交換器的一體化翅片管的設(shè)備。這種翅片管的制造設(shè)備包括卷管機(jī)，其用于提供預(yù)定長度的管；輸送裝置，其設(shè)置在與卷管機(jī)相隔預(yù)定距離的位置處，用于連續(xù)地從卷管機(jī)供應(yīng)管；翅片形成裝置，其在沿著由輸送裝置連續(xù)供應(yīng)的管的外圍表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在該管的外圍表面上形成翅片，該翅片的直徑大于該管的外圍；校正裝置，其設(shè)置在卷管機(jī)與輸送裝置之間，用于將所輸送管的狀態(tài)校正為直線狀態(tài)；切割裝置，其用于從翅片形成裝置接收帶有翅片的管，并將帶有翅片的該管切割成預(yù)定長度的單元；以及提取裝置，其用于取出由切割裝置切出的具有預(yù)定長度的管。
但是，上述在先專利申請(qǐng)的一體化翅片管的制造設(shè)備具有這樣的問題，即，由于切割裝置的緩慢切割速度，要不時(shí)地停止管的輸送。因此，由于傳統(tǒng)制造裝置的切割性能而降低了生產(chǎn)率。此外，由于切割用油不是在正確的時(shí)間供應(yīng)到正確的部位，上述切割裝置會(huì)過熱。所以，就不能精確地進(jìn)行管切割過程。另外，輸送過程和翅片形成過程中產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致生產(chǎn)出不同長度的管。而且，在翅片形成過程或切割過程中會(huì)產(chǎn)生碎片，這些碎片可能進(jìn)入到管產(chǎn)品的里面。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造熱交換器的一體化翅片管的設(shè)備，其通過使管材向前移動(dòng)而不旋轉(zhuǎn)該管材，形成在管的外圍表面一體化的、直徑大于管直徑的翅片，而且，通過從輸入管材到輸出管成品的自動(dòng)化管制造過程，提高生產(chǎn)率。該一體化翅片管的制造設(shè)備準(zhǔn)確地將切割用油只供應(yīng)到加工部位，不間斷地進(jìn)行管制造過程，并且同時(shí)、連續(xù)地進(jìn)行翅片形成過程和管切割過程。
為了解決上述問題而設(shè)計(jì)的本發(fā)明一體化翅片管的制造設(shè)備，除了包括在本發(fā)明人的在先專利申請(qǐng)即韓國專利申請(qǐng)No.2002-0031493中披露的一體化翅片管的制造設(shè)備的組成部件之外，還包括防旋轉(zhuǎn)裝置、切割用油清潔裝置和控制裝置。本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備通過使用氣動(dòng)卡盤替代液壓卡盤來提高切割器的操作速度，將輸送裝置放入校正裝置中，使用模具切割器作為切割裝置，而且還包括用于精確地控制翅片管產(chǎn)品整個(gè)長度的繩準(zhǔn)器(encorder)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于制造熱交換器的一體化翅片管的設(shè)備，包括卷管機(jī)(200)，其用于卷繞預(yù)定長度的管；輸送裝置(300)，其設(shè)置得與所述卷管機(jī)相隔預(yù)定的距離，用于連續(xù)地供應(yīng)從所述卷管機(jī)展開的管；防旋轉(zhuǎn)裝置(10)，其用于防止所述管在加工過程中旋轉(zhuǎn)；校正裝置(500)，其設(shè)置在所述防旋轉(zhuǎn)裝置(10)與所述輸送裝置(300)之間，用于校正所述管的輸送狀態(tài)以便筆直地輸送所述管；翅片形成裝置(400)，其在沿著由所述輸送裝置連續(xù)供應(yīng)的管的外圍表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在所述管的外圍表面上形成翅片，這些翅片的直徑大于所述管的外直徑；清潔裝置(20)，其用于除去附著在所述管上的切割用油；切割裝置(600)，其用于將所述管切割成預(yù)定長度，所述管上具有由所述翅片形成裝置形成的翅片；以及提取裝置(700)，其用于取出由所述切割裝置切出的具有預(yù)定長度的單元管，其中，所述一體化翅片管的制造設(shè)備還包括用于控制翅片形成操作和切割操作的控制裝置(30)。


下面通過結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，使得本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)更加明顯。附圖中圖1顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一體化翅片管的制造設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)；圖2顯示了本發(fā)明實(shí)施方案一體化翅片管的制造設(shè)備的輸送裝置和校正裝置的結(jié)構(gòu)；圖3示出了圖2所示輸送裝置和校正裝置中輥?zhàn)邮侨绾闻c管相連接的；圖4顯示了本發(fā)明實(shí)施方案一體化翅片管的制造設(shè)備的翅片形成裝置的結(jié)構(gòu)；圖5a是圖4所示翅片形成裝置中的氣動(dòng)卡盤的正視圖；圖5b示出了圖4所示翅片形成裝置中的切割器和托輥；圖6是圖4所示翅片形成裝置中的氣動(dòng)卡盤的側(cè)視圖；圖7是截面圖，示出了圖4所示翅片形成裝置中的切割器插件；圖8示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的切割器和管是如何布置的；圖9示出了圖8所示的切割器和管的正視圖；圖10是立體圖，放大顯示了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的切割器部分；圖11是圖10所示切割器的平面圖；圖12是側(cè)視圖，顯示了圖10所示切割器的一側(cè)；圖13是側(cè)視圖，顯示了圖10所示切割器的另一側(cè)；圖14是截面圖，顯示了本發(fā)明一體化翅片管的制造設(shè)備中制造出的管；
圖15是截面圖，顯示了本發(fā)明一體化翅片管的制造設(shè)備中切割裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；以及圖16是截面圖，顯示了本發(fā)明一體化翅片管的制造設(shè)備中的第二管引導(dǎo)件和切割用油噴嘴。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖更詳細(xì)地說明熱交換器的一體化翅片管的制造設(shè)備。
圖1顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一體化翅片管的制造設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，圖2具體顯示了一體化翅片管的制造設(shè)備的輸送裝置和校正裝置的結(jié)構(gòu)。圖3示出了圖2所示輸送裝置和校正裝置中輥?zhàn)邮侨绾闻c管相連接的，圖4詳細(xì)地顯示了一體化翅片管的制造設(shè)備的翅片形成裝置的結(jié)構(gòu)。圖5a是圖4所示翅片形成裝置中使用的氣動(dòng)卡盤的正視圖，圖5b示出了圖4所示翅片形成裝置中的切割器和托輥是如何操作的。圖6是圖4所示翅片形成裝置中的氣動(dòng)卡盤的側(cè)視圖，圖7是截面圖，示出了圖4所示翅片形成裝置中的切割器插件。圖8示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案切割器和管是如何布置的，圖9顯示了圖8所示的切割器和管的正視圖。圖10是立體圖，放大顯示了切割器部分，圖11是圖10所示切割器的平面視圖。圖12是側(cè)視圖，顯示了圖10所示切割器的一側(cè)，圖13是側(cè)視圖，顯示了圖10所示切割器的另一側(cè)。圖14是截面圖，顯示了在一體化翅片管的制造設(shè)備中制造出的管，圖15是截面圖，顯示了一體化翅片管的制造設(shè)備中切割裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖16是截面圖，顯示了本發(fā)明一體化翅片管的制造設(shè)備中的第二管引導(dǎo)件和切割用油噴嘴。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備包括卷管機(jī)200、輸送裝置300、防旋轉(zhuǎn)裝置10、翅片形成裝置400、切割用油清潔裝置20、校正裝置500、切割裝置600、提取裝置700和控制裝置30。
本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備還包括第一管引導(dǎo)件150和第二管引導(dǎo)件160，第一管引導(dǎo)件150用于引導(dǎo)管100使其在卷管機(jī)200與輸送裝置300之間進(jìn)行輸送，第二管引導(dǎo)件160用于引導(dǎo)管100使其在防旋轉(zhuǎn)裝置10與翅片形成裝置400之間進(jìn)行輸送。本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備還包括繩準(zhǔn)器170，用于測(cè)量管100在防旋轉(zhuǎn)裝置10與第二管引導(dǎo)件160之間的輸送長度。第二管引導(dǎo)件160包括切割用油噴嘴161。
如上所述，通過設(shè)置第一管引導(dǎo)件150和第二管引導(dǎo)件160，一體化翅片管的制造設(shè)備能精確地輸送管100。
這里，第一管引導(dǎo)件150和第二管引導(dǎo)件160均為圓柱結(jié)構(gòu)，通過從第一管引導(dǎo)件150和第二管引導(dǎo)件160的一端穿透到另一端，在所述圓柱結(jié)構(gòu)中形成通孔。所述通孔的尺寸依賴于管100的尺寸。
一體化翅片管的制造設(shè)備還包括切割用油供應(yīng)裝置800和切割用油清潔裝置20。當(dāng)通過翅片形成裝置400在管100的外圍表面上形成翅片110時(shí)，切割用油供應(yīng)裝置800從翅片形成裝置400的外部設(shè)備將切割用油供應(yīng)給管100。清潔裝置20設(shè)置在切割裝置600與翅片形成裝置400之間，并且從管100的外圍表面除去來自翅片形成裝置400的切割用油。
如上所述，通過具有切割用油供應(yīng)裝置800和清潔裝置20，一體化翅片管的制造設(shè)備能有效地冷卻在管100上形成翅片110時(shí)所產(chǎn)生的熱量。此外，由于能夠在加工處理之后除去翅片上的切割用油，因此就能保持產(chǎn)品和工作場(chǎng)所是潔凈的。
另外，因?yàn)樵谛纬沙崞?10的同時(shí)將殘留在管100外圍表面上的切割用油除去，所以一體化翅片管的制造設(shè)備能有效地進(jìn)行翅片管制造過程。
這里，噴氣的清潔裝置20包括噴氣嘴21和供氣機(jī)22。
卷管機(jī)200卷繞或展開具有預(yù)定長度的管100。
如圖2所示，輸送裝置300設(shè)置得與卷管機(jī)200相隔預(yù)定的距離，并置于第一管引導(dǎo)件150與校正裝置500之間，以便連續(xù)地供應(yīng)從卷管機(jī)200展開的管100。
輸送裝置300包括牽引輥?zhàn)咏M310、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320和間距控制器350。
如圖3所示，牽引輥?zhàn)咏M310包括輥?zhàn)?11和312，它們的外圍表面上分別具有圓形凹槽311a和312a，以便固定插入槽內(nèi)的管100的半個(gè)外圍表面。輥?zhàn)?11和312垂直地相互嚙合并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便牽引管100。
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320提供驅(qū)動(dòng)力以便旋轉(zhuǎn)所述牽引輥?zhàn)咏M310中的上輥?zhàn)?11和下輥?zhàn)?12之中的任何一個(gè)。采用伺服馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其能測(cè)量自身的轉(zhuǎn)數(shù)，并將自身的轉(zhuǎn)數(shù)傳送給控制裝置30。
間距控制裝置350包括氣缸330和電磁閥340。氣缸330使一個(gè)輥?zhàn)?11在上輥?zhàn)?11和下輥?zhàn)?12間上下移動(dòng)，而另一個(gè)輥?zhàn)?12固定在驅(qū)動(dòng)軸上并與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320連接。電磁閥340驅(qū)動(dòng)氣缸330。根據(jù)管100的外圍尺寸，間距控制裝置350控制牽引力以及上輥?zhàn)?11與下輥?zhàn)?12之間的間距。
利用間距控制裝置350，一體化翅片管的制造設(shè)備能靈活地處理和加工不同直徑的管100。
參照?qǐng)D2和圖3，防旋轉(zhuǎn)裝置10安裝在校正裝置500與第二管引導(dǎo)件160之間，并通過向管施加壓力來輸送管。因此，就能夠在翅片形成裝置400進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以形成翅片110的時(shí)候防止管100發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
防旋轉(zhuǎn)裝置10包括一個(gè)固定輥?zhàn)?1；一個(gè)與固定輥?zhàn)?1嚙合的壓迫輥?zhàn)?2；以及壓迫單元13，其通過使用壓迫輥?zhàn)?2的液壓力或氣動(dòng)壓力或者彈性張力之中的一個(gè)來施加壓力。
壓迫單元13包括用于壓迫所述壓迫輥?zhàn)?2的氣缸14和用于驅(qū)動(dòng)所述氣缸14的電磁閥15。
如圖3所示，固定輥?zhàn)?1和壓迫輥?zhàn)?2分別具有圓弧形凹槽11a和12a，用于在外圍上固定管100的半個(gè)外圍表面，以便壓緊該管100。
通過改變由壓迫單元13施加的壓力，防旋轉(zhuǎn)裝置10能夠靈活地處理不同直徑的管100。
本發(fā)明中，繩準(zhǔn)器170測(cè)量管100的輸送長度，并將用于切割管100的一個(gè)單元計(jì)時(shí)傳送給控制裝置30。
根據(jù)從繩準(zhǔn)器170傳送的一個(gè)單元傳輸信號(hào)與由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320測(cè)量和傳送的一個(gè)單元傳輸信號(hào)之中較快的那個(gè)信號(hào)，控制裝置30將切割信號(hào)傳送給切割裝置600。
參照?qǐng)D6，第二管引導(dǎo)件160包括穿過圓柱形主體的多個(gè)切割用油噴嘴161。
在第二管引導(dǎo)件160中形成的切割用油噴嘴161將切割用油準(zhǔn)確地噴射到加工部位，而沒有噴射不到的死角。因此，它們不僅能有利于提高冷卻和加工效率，而且能防止其他組件受到切割用油的污染。
如圖4、圖5a、圖5b和圖6所示，翅片形成裝置400沿著管100的外圍表面旋轉(zhuǎn)，該管100是經(jīng)由校正裝置500由輸送裝置300連續(xù)供應(yīng)的，而且，翅片形成裝置400在管100的外圍表面上形成翅片110，這些翅片110的直徑大于該管的外直徑。
翅片形成裝置400包括氣動(dòng)卡盤410、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)420、多個(gè)夾爪430、切割器450、多于兩個(gè)的托輥470以及氣動(dòng)單元480。氣動(dòng)卡盤410包括穿管孔410a，該孔410a是在中央處穿透兩端而形成的。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)420提供驅(qū)動(dòng)力以便旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)卡盤410。夾爪430設(shè)置在氣動(dòng)卡盤410的一側(cè)以便可以在中心方向上移動(dòng)。通過使用第一固定單元440作為媒介，將具有多邊形橫截面的切割器450固定在任何一個(gè)夾爪430上，而且，切割器450在與氣動(dòng)卡盤410一起旋轉(zhuǎn)的同時(shí)切割管100的外圍表面。通過使用第二固定單元460作為媒介，將托輥470固定在其它夾爪430上，而且，在接觸管100外圍表面并沿著管100外圍表面和氣動(dòng)卡盤410進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，托輥470支撐著管100的外圍表面。氣動(dòng)單元480提供氣動(dòng)壓力給氣動(dòng)卡盤410。
本發(fā)明人在韓國專利申請(qǐng)No.2002-0031493中公開了一種熱交換器的一體化翅片管的制造設(shè)備，該申請(qǐng)是本發(fā)明的在先專利申請(qǐng)，該一體化翅片管的制造設(shè)備存在的缺點(diǎn)是由于采用鋸來切割管，因此在切斷過程中會(huì)產(chǎn)生碎片，而且這些碎片會(huì)進(jìn)入管內(nèi)。為了解決這個(gè)問題，將本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備設(shè)計(jì)成形成模具形式的切割裝置，從而以剪切的方法切割所述管。
本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備中采用了氣動(dòng)卡盤來替代液壓卡盤，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)時(shí)，夾爪430的打開速度和關(guān)閉速度比液壓卡盤的打開速度和關(guān)閉速度更快。因此，在翅片形成過程中不需要停止管的輸送，所以一體化翅片管的制造設(shè)備不需要停止驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320。
如圖5a、圖5b、圖6和圖7所示，第一固定單元440包括托架441、切割器插件442、切割器固定件443。使用連接螺栓作為媒介，將托架441固定在夾爪430上。切割器插件442具有多邊形橫截面的切割器插槽442a，用于使切割器450置于預(yù)定深度處。設(shè)置切割器插件442使其可以相對(duì)于托架441以不同角度移動(dòng)。切割器固定件443將插在切割器插槽442a中的切割器450固定在切割器插件442上。
切割器450端部與夾爪430中心之間的角度(θ5)范圍為40°～45°，切割器插件442與切割器插槽442a之間的角度(θ4)范圍為18°～25°。
這里，切割器450和切割器插槽442a具有多邊形橫截面，以便在管100上加工翅片110的時(shí)候防止切割器450由于切割力而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這樣形成沒有缺陷的翅片110。
參照?qǐng)D8至圖13，切割器450形成為六面體形狀，其具有上表面451a、下表面451b、左側(cè)面451c、右側(cè)面451d、前側(cè)面451e和后側(cè)面451f。下表面451b與左側(cè)面451c之間的角度θ1范圍為45°～55°。下表面451b與前側(cè)面451e之間的角度θ2范圍為25°～45°。下表面451b與前側(cè)面451e相交的那個(gè)部分為線L1，下表面451b與左側(cè)面451c相交的那個(gè)部分為線L2，線L1與線L2之間的角度范圍為95°～100°。
線L1與線L2相交的那個(gè)部分的半徑R1的范圍為0mm～2.5mm。上表面451a與前側(cè)面451e相交的那個(gè)部分為線L3，上表面451a與左側(cè)面451c相交的那個(gè)部分為線L4，線L3與線L4相交的那個(gè)部分的半徑R2比半徑R1長1mm～3mm，從而形成自然的曲線。
參照?qǐng)D5a和圖5b，托輥470從切割器450與管100接觸以便加工該管100的那個(gè)部位的后部支撐著該管100。這樣，在管-切割器接觸點(diǎn)與管-輥?zhàn)咏佑|面之間存在一個(gè)間距S。
此外，在氣動(dòng)卡盤410的橫截面上設(shè)置至少兩個(gè)托輥470，且這些托輥470與固定單元460結(jié)合在一起。這些托輥470以預(yù)定角度設(shè)置以便與切割器450平衡。
優(yōu)選地，所述間距S在0mm～2.0mm之間。
利用該間距S，就可以防止具有由切割器450加工成的翅片110的那一部分接觸托輥470的接觸表面。
參照?qǐng)D2，校正裝置500安裝在輸送裝置300與防旋轉(zhuǎn)裝置10之間以便校正管10的輸送狀態(tài)，并在直線狀態(tài)下輸送該管100。
校正裝置500包括水平校正輥?zhàn)咏M510和垂直校正輥?zhàn)咏M520。
如圖3所示，水平校正輥?zhàn)咏M510包括輥?zhàn)?01，它們的外圍上具有圓形凹槽501a以便固定管100的半個(gè)外圍表面。這些輥?zhàn)?01布置成左、右錯(cuò)開的兩行。設(shè)置這些輥?zhàn)?01使它們?cè)谒讲贾脿顟B(tài)下旋轉(zhuǎn)，以使管100的左側(cè)和右側(cè)保持筆直。
如圖3所示，垂直校正輥?zhàn)咏M520包括輥?zhàn)?11，它們的外圍上具有圓形凹槽511a以便固定管100的半個(gè)外圍表面。這些輥?zhàn)?11布置成上、下錯(cuò)開的兩行。設(shè)置這些輥?zhàn)?11使它們?cè)诖怪辈贾脿顟B(tài)下旋轉(zhuǎn)，以使管100的上側(cè)和下側(cè)保持筆直。垂直校正輥?zhàn)咏M520與輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320連接著以進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
一體化翅片管的制造設(shè)備需要校正裝置500是因?yàn)槿绻饘俟?00是卷繞在卷管機(jī)200上再展開的，那么在該管100展開以后，該管100是彎曲的且不能很好地保持筆直狀態(tài)。
因此，當(dāng)彎曲的管經(jīng)過輸送裝置300以后在翅片形成裝置400中被加工時(shí)，會(huì)顯著降低翅片110的加工精確度。
當(dāng)然，可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)校正裝置500的輥?zhàn)又g的間距，以便靈活地處理不同直徑的管。
參照?qǐng)D15，切割裝置600按照預(yù)定單元切割由翅片形成裝置400形成的翅片管。
切割裝置600包括安裝有附件的板610、用于切割管的切割單元620、以及用于引導(dǎo)管100穿過切割裝置600內(nèi)部的引導(dǎo)部件630。
具有預(yù)定尺寸的板610設(shè)置得與翅片形成裝置400相隔預(yù)定的距離。
根據(jù)來自控制裝置30的切割信號(hào)，切割單元620切割管100。
切割單元620包括上切割器621和下切割器622、上氣缸623和下氣缸624以及電磁閥625。上切割器621和下切割器622切割管100的上、下部分。上氣缸623和下氣缸624分別使上切割器621和下切割器622上下移動(dòng)。電磁閥625控制上氣缸623和下氣缸624。
這里，切割器可以同時(shí)上下移動(dòng)，或者也可以將上、下切割器中的一個(gè)形成為活動(dòng)切割器而將另一個(gè)形成為固定刀片。
引導(dǎo)部件630包括第一導(dǎo)管631、第二導(dǎo)管632以及位于第一導(dǎo)管631與第二導(dǎo)管632之間的間隔(t)。兩側(cè)均打開的第一導(dǎo)管631安裝在板610的上表面上并與管100平行。通過使用連接筋，將第二導(dǎo)管632設(shè)置得與第一導(dǎo)管631的末端隔開預(yù)定的距離。
切割裝置600形成得通過使用切割模具而不是由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)所旋轉(zhuǎn)的鋸來即時(shí)地切斷管，所述鋸需要預(yù)定時(shí)間來切割管并且會(huì)產(chǎn)生散落到各處的廢片。這里，輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)即時(shí)停止，然后在完成管的切割操作后再開始進(jìn)行管輸送操作。
在傳統(tǒng)的使用鋸的切割操作中，輸送裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)不停止而是夾持管100，然后在保持操作模式的同時(shí)整個(gè)切割裝置向后移動(dòng)以進(jìn)行切割操作。這樣才能在對(duì)管100進(jìn)行連續(xù)加工的同時(shí)切割該管100。但是，本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備不需要上述夾持。
由于不需要上述夾持，本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備不需要夾持/卸夾裝置、用于切割的板以及用于使切割裝置與管100一起運(yùn)動(dòng)的前/后移動(dòng)裝置。
如上所述，本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備中，翅片形成裝置還使用氣動(dòng)卡盤410，其對(duì)信號(hào)的響應(yīng)速度比液壓卡盤更快。
此外，提取裝置700取出在切割裝置600中切割成預(yù)定長度的管100產(chǎn)品。
根據(jù)預(yù)定的程序，控制裝置30將夾爪打開/關(guān)閉信號(hào)傳送給氣動(dòng)單元480，而且，控制裝置30包括控制器(未圖示)，其響應(yīng)從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320傳送的一個(gè)單元輸送信號(hào)和從繩準(zhǔn)器170傳送的一個(gè)單元輸送信號(hào)之中較快的那個(gè)信號(hào)，將切割操作信號(hào)傳送給切割單元620。
下面說明本發(fā)明采用了上述結(jié)構(gòu)的一體化翅片管的制造設(shè)備的操作。
首先，使卷繞在卷管機(jī)200上的管100的一端展開，并使其經(jīng)過第一管引導(dǎo)件150、輸送裝置300的牽引輥?zhàn)咏M310以及校正裝置500的水平校正輥?zhàn)咏M510和垂直校正輥?zhàn)咏M520。
經(jīng)過校正裝置500的水平校正輥?zhàn)咏M510和垂直校正輥?zhàn)咏M520的管100的直線端進(jìn)入翅片形成裝置400的氣動(dòng)卡盤410的穿管孔410a中。
隨后，設(shè)置在翅片形成裝置400的氣動(dòng)卡盤410上的夾爪430向氣動(dòng)卡盤410的中心移動(dòng)預(yù)定距離，使切割器450和輥?zhàn)?70接觸管100的外圍表面。翅片110的形成如下使切割器450和托輥470接觸管100的外圍表面以保持該管100平衡，使夾爪430在中心方向上運(yùn)動(dòng)，并手動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)卡盤410。
完成上述操作之后，通過驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)單元480的馬達(dá)481和翅片形成裝置400的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)420達(dá)到預(yù)定的轉(zhuǎn)速，并給輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320通電，以此來旋轉(zhuǎn)牽引輥?zhàn)咏M310。
如上所述，當(dāng)牽引輥?zhàn)咏M310開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用牽引輥?zhàn)咏M310的牽引力，開始以預(yù)定的速度輸送管100。
當(dāng)翅片形成裝置400的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)420開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切割器450與輥?zhàn)?70一起沿著向前行進(jìn)的管100的外圍表面旋轉(zhuǎn)，從而通過使用切割器450在管100的外圍表面上形成直徑大于管100外圍表面直徑的翅片110。
如圖14所示，在管100的外圍表面上形成翅片110的那些區(qū)域是不連續(xù)的，而是預(yù)定長度的區(qū)域按照預(yù)定間隔分開。
可以在控制裝置30的預(yù)定控制下進(jìn)行調(diào)節(jié)。
控制裝置30還通過翅片形成裝置400的氣動(dòng)氣缸490來控制設(shè)置在氣動(dòng)卡盤410上的夾爪430，使其朝著氣動(dòng)卡盤410的邊緣移動(dòng)。
換句話說，控制裝置30控制氣動(dòng)氣缸490，以便在管100中形成翅片110的區(qū)域內(nèi)使夾爪430朝著氣動(dòng)卡盤410的中心移動(dòng)，而且，控制裝置30控制氣動(dòng)氣缸490，以便在管100中沒有形成翅片110的區(qū)域內(nèi)使夾爪430朝著氣動(dòng)卡盤410的邊緣移動(dòng)。
之后，其上形成有翅片110的管100借助于輸送裝置300的輸送力而行進(jìn)穿過切割裝置600。
帶有翅片110的管100通過以下操作穿過切割裝置600。
當(dāng)管100的直線端經(jīng)過繩準(zhǔn)器170時(shí)，繩準(zhǔn)器170開始計(jì)數(shù)以測(cè)量管100的穿過長度。然后，輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320測(cè)量其自身的轉(zhuǎn)數(shù)，當(dāng)它確定預(yù)定長度的管100已經(jīng)通過后，就傳送一個(gè)單元傳輸信號(hào)以通知控制裝置30要被切斷的一個(gè)單元長度管100已經(jīng)通過。
控制裝置30接收上述一個(gè)單元傳輸信號(hào)并將操作信號(hào)發(fā)送給切割單元620，切割單元620切出一個(gè)單元的管100。
這里，當(dāng)氣缸623和624由電磁閥625控制時(shí)，上切割器621和下切割器622插入第一導(dǎo)管631與第二導(dǎo)管632之間的間隔(t)中以便切割管100。
如上所述，按照上述程序重復(fù)操作電磁閥625、氣缸623和氣缸624以及上切割器621和下切割器622，而且，用于加工管100的整個(gè)程序可以自動(dòng)化，從而批量生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。
此后，切出的管100產(chǎn)品被從第二導(dǎo)管632連續(xù)輸送的管100推動(dòng)著，從而經(jīng)由第一導(dǎo)管631安全地輸送給提取裝置700。
輸送到提取裝置700的這些單元管由提取裝置700輸送以用于下一個(gè)程序。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施方案可以在要求保護(hù)的范圍內(nèi)進(jìn)行修改和實(shí)施。
盡管附圖中沒有具體示出，但是輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320可以是伺服馬達(dá)。當(dāng)使用伺服馬達(dá)作為輸送裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)320時(shí)，基于初始翅片形成裝置中在管100上開始加工翅片110的參考點(diǎn)處的轉(zhuǎn)數(shù)，能獲得輸送裝置300的驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?12的周向長度，并計(jì)算出準(zhǔn)確的翅片加工長度和上面不加工翅片110的那一部分的長度。
最終，在管100上形成翅片110的過程和切割預(yù)定長度管的過程可以自動(dòng)化，只要輸入開始加工翅片110的參考點(diǎn)即可。
如上所述，本發(fā)明的熱交換器的一體化翅片管的制造設(shè)備，通過讓管材向前行進(jìn)而不旋轉(zhuǎn)該管材，能夠形成與管一體化的、直徑大于該管直徑的翅片。
另外，通過自動(dòng)化從輸入管材到取出管成品的制造過程，本發(fā)明的一體化翅片管的制造設(shè)備能穩(wěn)定地批量生產(chǎn)高質(zhì)量翅片管。可適用的管材包括有色金屬、金屬以及特殊鋼材，例如鋁、銅、鈦、不銹鋼、碳鋼。在管上形成翅片的整個(gè)過程可以自動(dòng)化。
盡管參考示例性的實(shí)施方案具體展示并解釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應(yīng)該理解，在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明作出形式上或細(xì)節(jié)上的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于熱交換器的一體化翅片管的制造設(shè)備，包括卷管機(jī)(200)，其用于卷繞預(yù)定長度的管；輸送裝置(300)，其設(shè)置得與所述卷管機(jī)相隔預(yù)定的距離，用于連續(xù)地供應(yīng)從所述卷管機(jī)展開的管；防旋轉(zhuǎn)裝置(10)，其用于防止所述管在加工過程中旋轉(zhuǎn)；校正裝置(500)，其設(shè)置在所述防旋轉(zhuǎn)裝置(10)與所述輸送裝置之間，用于校正所述管的輸送狀態(tài)以便筆直地輸送所述管；翅片形成裝置(400)，其在沿著由所述輸送裝置連續(xù)供應(yīng)的管的外圍表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在所述管的外圍表面上形成翅片，這些翅片的直徑大于所述管的外直徑；清潔裝置(20)，其用于除去附著在所述管上的切割用油；切割裝置(600)，其用于將所述管切割成預(yù)定長度，所述管上具有由所述翅片形成裝置形成的翅片；以及提取裝置(700)，其用于取出由所述切割裝置切出的具有預(yù)定長度的單元管，其中，所述一體化翅片管的制造設(shè)備還包括用于控制翅片形成操作和切割操作的控制裝置(30)。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，還包括第一管引導(dǎo)件(150)，其用于引導(dǎo)所述管(100)在所述卷管機(jī)(200)與所述輸送裝置(300)之間進(jìn)行輸送；第二管引導(dǎo)件(160)，其用于引導(dǎo)所述管(100)在所述防旋轉(zhuǎn)裝置(10)與所述翅片形成裝置(400)之間進(jìn)行輸送；以及繩準(zhǔn)器(170)，其用于測(cè)量所述管(100)在所述防旋轉(zhuǎn)裝置(10)與所述第二管引導(dǎo)件(160)之間的輸送長度。
3.如權(quán)利要求2所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述第一管引導(dǎo)件(150)和第二管引導(dǎo)件(160)形成為圓柱形主體，它們具有穿透該圓柱形主體兩側(cè)的通孔，所述第一管引導(dǎo)件(150)和第二管引導(dǎo)件(160)包括在所述圓柱形主體的壁上的多個(gè)切割用油噴嘴161，用于將切割用油噴射到加工翅片的那個(gè)部位。
4.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述清潔裝置(20)使用噴氣方法，并形成有噴氣嘴(21)和用于將空氣供應(yīng)到該噴氣嘴(21)的供氣機(jī)(22)。
5.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述輸送裝置(300)包括作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(320)的伺服馬達(dá)，其能測(cè)量自身的轉(zhuǎn)數(shù)，并將測(cè)得的自身轉(zhuǎn)數(shù)傳送給控制裝置(30)。
6.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述防旋轉(zhuǎn)裝置(10)包括一個(gè)固定輥?zhàn)?11)；一個(gè)與所述固定輥?zhàn)?11)嚙合的壓迫輥?zhàn)?12)；以及壓迫單元(13)，其通過使用液壓力或氣動(dòng)壓力或彈性張力中的一個(gè)向所述壓迫輥?zhàn)?12)施加壓力，其中所述壓迫單元(13)包括用于向壓迫輥?zhàn)?12)施加壓力的氣缸(14)和用于驅(qū)動(dòng)該氣缸(14)的電磁閥(15)，所述固定輥?zhàn)?11)和所述壓迫輥?zhàn)?12)具有用于固定所述管100的半個(gè)外圍表面的圓形凹槽(11a和12a)并壓緊所述管(100)。
7.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述翅片形成裝置(400)包括氣動(dòng)卡盤(410)，其具有在中心處穿透兩端的穿管孔(410a)；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(420)，其用于提供驅(qū)動(dòng)力以便驅(qū)動(dòng)所述氣動(dòng)卡盤(410)；多個(gè)夾爪(430)，它們?cè)O(shè)置在氣動(dòng)卡盤(410)的一側(cè)上，可以在中心方向上移動(dòng)；具有多邊形橫截面的切割器(450)，其使用第一固定單元(440)作為媒介而被固定在任何一個(gè)夾爪(430)上，用于在隨著氣動(dòng)卡盤(410)一起旋轉(zhuǎn)的同時(shí)切割所述管(100)的外圍表面；至少兩個(gè)托輥(470)，它們使用第二固定單元(460)作為媒介而被固定在其它夾爪(430)上，用于在接觸所述管(100)外圍表面并沿著所述管(100)外圍表面和所述氣動(dòng)卡盤(410)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的同時(shí)支撐所述管(100)的外圍表面；以及氣動(dòng)單元(480)，其用于向所述氣動(dòng)卡盤(410)提供氣動(dòng)壓力。
8.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述托輥(470)從所述切割器(450)接觸所述管(100)的那個(gè)部位的后部支撐著所述管(100)，以便在管-切割器接觸點(diǎn)與管-托輥接觸面之間形成0mm～2.0mm的間距，在所述氣動(dòng)卡盤(410)的橫截面上設(shè)置多于兩個(gè)的托輥(470)，這些托輥(470)與固定單元(460)結(jié)合在一起并以預(yù)定角度設(shè)置以便與切割器(450)平衡。
9.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，所述切割裝置(600)包括安裝有附件的板(610)；切割所述管的切割單元(620)，其具有分別用于切割所述管(100)上部或下部的上切割器(621)和下切割器(622)、分別用于上下移動(dòng)上切割器(621)和下切割器(622)的上氣缸(623)和下氣缸(624)、用于控制上氣缸(623)和下氣缸(624)的電磁閥(625)；以及引導(dǎo)部件(630)，其用于引導(dǎo)所述管(100)穿過所述切割裝置(600)的內(nèi)部，其中所述引導(dǎo)部件(630)包括具有通孔并安裝在所述板(610)的上表面上與所述管(100)平行的第一導(dǎo)管(631)；利用連接筋而設(shè)置得與所述第一導(dǎo)管(631)的一端相隔預(yù)定距離的第二導(dǎo)管(632)；所述第一導(dǎo)管(631)與所述第二導(dǎo)管(632)之間的間隔(t)。
10.如權(quán)利要求1所述的一體化翅片管的制造設(shè)備，其中，按照預(yù)定程序，所述控制裝置(30)將夾爪打開/關(guān)閉信號(hào)傳送給所述氣動(dòng)單元(480)，所述控制裝置(30)包括控制器，其響應(yīng)從驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(320)傳送的一個(gè)單元傳輸信號(hào)與從繩準(zhǔn)器(170)傳送的一個(gè)單元傳輸信號(hào)之中較快的那個(gè)信號(hào)，將切割操作信號(hào)傳送給所述切割單元(620)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于熱交換器的一體化翅片管的制造設(shè)備，其通過使管材向前行進(jìn)而不旋轉(zhuǎn)該管材，形成在管的外圍表面一體化的、直徑大于該管直徑的翅片，而且，通過從輸入管材到輸出管成品的自動(dòng)化管制造過程，提高了生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B08B5/02GK1891366SQ20061008679
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者吉興燮 申請(qǐng)人:吉興燮