专利名称：传热元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种通过对待加工材料进行压制成形而制造用于热交换器的传热元件的方法，尤其涉及一种通过对待加工材料进行多次压制，以获得所设置的多个不规则图案，从而制造传热元件的方法。
背景技术：
热交换器的传热元件，通常由金属片形成，被压制成规定的形状，从而形成可使用的成品。对于利用压制成形装置制造传热元件，通常使用一套金属模具。更具体地说，待加工材料被夹在两模具之间。移动模具使其彼此靠近，在待加工材料的金属薄板上形成作为传热表面的不规则图案。
通常以这种方式实现传热元件的压制成形。一组模具形成了整个传热元件的不规则图案。从而不可能形成尺寸比模具大的任何不规则图案。结果，存在传热元件的尺寸依赖于模具的尺寸的限制，因此由于模具尺寸的限制，不可能制造具有大面积的传热元件。
用做传热元件材料的已被盘成卷材的金属薄板，不具有线性特性，其中纵向相对侧边彼此平行，由于轧制过程中的应力分布及分散的非均匀性，结果金属薄板轻微地弯曲成所谓的“香蕉形”。利用香蕉形金属薄板形成细长的传热元件，导致如下问题，即不能从纵向相对侧边精确确定多个压制成形位置以及不能进行精确的压制成形。
发明内容
从而，用于解决上述问题的本发明的一个目的在于提供一种用于制造传热元件的方法，该方法允许利用压制成形装置在待加工材料上进行多次压制，形成多个规定的不规则排列的图案，并允许通过在细长材料上形成适当的不规则性，很容易制造具有比模具面积更大的传热面的传热元件。
为了达到上述目的，本发明用于制造传热元件的方法包括如下步骤使用压制成形装置的上模具和下模具对由金属薄板制成的待加工材料进行压制成形，以将所述材料制成具有规定的不规则形状，从而制备用于热交换器的传热元件，其中使用一细长材料作为所述待加工材料；一压制成形装置，具有长度均小于所述细长材料的模具；以及在以平行于所述细长材料纵向的单进料方向供给所述细长材料的同时，利用所述压制成形装置，通过在所述细长材料的规定位置处压制成形而执行所述压制成形，该规定位置预先设置以便设置在所述细长材料的纵向中的规定间隔处，从而制备具有多个不规则图案的传热元件，该多个不规则图案设置于所述细长材料的纵向上。
在本发明中，进行多次压制成形，使用规定的压制成形装置移动细长的待加工材料，一个挨一个地形成多个规定的不规则图案。从而能够在整个细长的待加工材料上执行适当的压制成形。结果，可以用可靠的方法制造与模具相比具有更大尺寸的传热元件，从而允许制造具有大传热元件的热交换器，增强热交换效率。
在本发明的第二个方面，有时会要求多个附加的压制成形装置，每个压制成形装置具有长度比所述细长的待加工材料短的模具，从而在所述细长的待加工材料的进料方向被设置在所述压制成形装置的上游侧和下游侧；并且在使用所述压制成形装置在细长的待加工材料的位置上进行压制成形之前或之后，可以使用任何一个所述的附加压制成形装置对细长的待加工材料的一个纵向延伸侧边部分和其另一个纵向延伸侧边部分上两个规定区域进行压制成形，从而制备具有至少两种不规则图案的传热元件，不规则图案设置在所述细长的材被加工料的纵向上。
根据本发明第二方面的特征，使用任何一个附加的压制成形装置对待加工材料的一个纵向延伸侧边部分进行压制成形，并且使用任何一个附加的压制成形装置对待加工材料的另一纵向延伸侧边部分进行压制成形，从而形成与待加工材料的纵向延伸中心部分的不规则图案不同的不规则图案。该不规则图案与其它不规则图案设置在一起。从而能够在细长的待加工材料上执行适当的压制成形，形成用做传热区的最佳不规则图案。还能够在具有不同于纵向延伸中心部分所要求条件的纵向延伸相对边缘部分形成其热交换能力被优化的传热区。还可以使用压制成形装置进行连续的形成步骤，从而显著地改善形成操作效率。
在本发明的第三个方面，有时要求该方法可以进一步包括利用所述压制成形装置在待加工材料的纵向延伸的相对边缘部分上形成凸缘部分的步骤，从而形成与其纵向延伸中心位置的高度差。
根据本发明第三方面的特征，利用压制成形装置在所述待加工材料纵向延的伸相对边缘部分上形成凸缘部，从而在纵向给待加工材料提供规定的抗弯强度。因此，即使待加工材料是细长的，也不易弯曲。从而可能保持待加工材料的适当形状，便于后续步骤并且增加传热元件的强度。
在本发明的第四个方面，有时该方法可以进一步包括步骤在待加工材料的纵向延伸相对的边缘部分形成具有规定宽度的平坦部，从而与其纵向延伸中心部分形成高度差，并且使用所述压制成形装置在待加工材料的纵向中规定间隔处的所述平坦部上形成任何组规定的凹进部和凸起部。
根据本发明第四个方面的特征，利用压制成形装置在待加工材料的纵向延伸相对边缘部分形成平坦部和凹进部或凸出部，使平坦部用做后续施加连接步骤的区域。当经过压制成形的待加工材料最终与另一待加工材料焊接，形成传热元件时，能够利用平坦部作为施加焊接步骤的区域，简化焊接操作。另外，通过从待加工材料相对两侧沿其横向夹紧平坦部而夹持待加工材料，从而提供待加工材料的简单的传输操作。另外，在待加工材料的平坦部上形成凹进部或凸起部，在横向待加工材料提供抗弯曲强度。因此，在待加工材料的横向平坦部不易弯曲，从而防止当夹紧其平坦部对其夹持时待加工材料在横向发生弯曲。
在本发明第五个方面，有时该方法可以进一步包括步骤在使用所述压制成形装置压制成形所述待加工材料之前，利用检测装置对所述待加工材料的表面条件和内部结构中的任何一个进行检测，获得检测数据；利用数据分析装置分析所述检测数据，判断在所述待加工材料的表面和内部的任何一个中是否存在缺陷；以及如果判断出在所述待加工材料上存在缺陷，停止向压制成形装置的待加工材料的进料操作，从待加工材料的所述缺陷的上游侧和下游侧去除具有缺陷的各个部分，然后将待加工材料供给压制成形装置，使用所述检测装置沿待加工材料的进料方向检测所述缺陷之后新的缺陷。
根据本发明第五个方面的特征，在压制成形之前，利用成像装置预先获得待加工材料的图像，以便检查待加工材料的表面上缺陷的存在，并且如果存在任何缺陷，已经去除了有缺陷部分的待加工材料，以无缺陷状态被提供给压制成形装置。从而可能避免在利用压制成形装置进行压制成形之后发现缺陷，并且发现该压制成形的材料为不适合的制成品，导致待加工材料的浪费的问题。以一种可靠的方式向压制成形装置提供已经去除具有缺陷部分的待加工材料，使之可能防止在压制成形之后在传热元件上错误地留下缺陷，从而确保安全。
在本发明的第六个方面，有时要求该方法还包括步骤在利用所述压制成形装置对所述待加工材料进行压制成形之前，利用压印机在待加工材料的一个表面上沿待加工材料纵向在规定间隔处设置多个标记，用于定义待加工材料进行压制成形的规定位置；并且当利用标记检测装置，检测到沿单一进料方向供给的待加工材料的所述标记时，利用所述压制成形装置在待加工材料的由所述标记定义的规定位置上执行压制成形。
根据本发明第六个方面的特征，在压制成形之前，利用压印机预先设置用于限定对待加工材料进行压制成形的位置的标记。利用压制成形装置的标记检测装置检测标记，根据所设置的标记对待加工材料进行压制成形，使得在设置标记的待加工材料的位置上形成不规则图案。从而可能在待加工材料的适当位置上进行压制成形，获得施加压制成形的位置的信息，以便对于压制成形进行精确的位置调节，从而改善所制造的传热元件的形状精度。
图1是说明性示图，示出了本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法中所使用的压制成形装置的示意结构；图2是说明性示图，示出了根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法供给待加工材料的状态；图3是说明性示图，示出了一个状态，其中根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法在待加工材料上设置标记；图4是说明性示图，示出了根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法对待加工材料进行压制成形的一个步骤；图5是说明性示图，示出了根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法对待加工材料进行完压制成形的状态；图6是说明性示图，示出根据本发明第二实施例的用于制造传热元件的方法压印机的结构，该压印机设置在待加工材料的进料方向上压制成形装置的上游侧；图7是说明性示图，示出了利用图6所示的压印装置设置标记的操作；图8是部件的方块图，用于根据本发明第三实施例的制造传热元件的方法进行标记操作；图9是说明性示图，示出了根据图8所示的本发明第三实施例的用于制造传热元件的方法进行标记的操作；图10是说明性示图，示出了根据图8所示的本发明第三实施例的用于制造传热元件的方法进行标记的操作；图11为整个待加工材料的平面图，根据如图8所示的本发明第三实施例的用于制造传热元件的方法在该材料上设置标记。
具体实施例方式现在将参照图1至5详细描述本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法。图1是说明性示图，示出了本发明第一实施例的制造传热元件的方法所使用的压制成形装置的示意结构，图2是说明性示图，示出了一个状态，其中根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法供给待加工材料，图3是说明性示图，示出了一个状态，在该状态下，根据本发明第一实施例的用于制造传热元件的方法在待加工材料上设置标记，图4是说明性示图，示出了根据本发明第一实施例的制造传热元件的方法压制成形该材料的一个步骤，图5是说明性示图，示出了一个状态，在该状态下，根据本发明第一实施例的制造传热元件的方法对该待加工材料进行完全地压制成形。
图1至5所示的本发明第一实施例的制造传热元件的方法中，对待加工材料100进行压制成形，待加工材料100由细长的金属薄板构成，利用两个压制成形装置10、30，即三个压制成形装置中的第一和第三个装置，三个压制成形装置沿待加工材料100的进料方向设置，以对待加工材料100的纵向延伸的相对边部进行压制成形。另外，对待加工材料100进行多次压制成形，该待加工材料以规定的距离连续地供给，利用中间压制成形装置20在处于准备状态的待加工材料的纵向中规定间隔处形成规定的不规则图案，从而制备热交换的传热元件。
本发明该实施例的用于制造传热元件的方法中所使用的压制成形装置10、20、30分别具有上模具11、21、31，下模具12、22、32，和标记检测装置40。每个上模具11、21、31具有一压模面，该压模面面向下并可在规定范围内上下运动，以在传热元件的一个表面上形成加工成的形状。每个下模具12、22、32具有一面向上的压模面。下模具12、22、32设置在上模具11、21、31下面，以与其分别面对。标记检测装置40分别设置在上模具11、21、31附近。标记检测装置40判断待加工材料100是否分别到达了上模具11、21、31与下模具12、22、32之间的压制位置。
压制成形装置10、20、30的上模具11、21、31和下模具12、22、32具有压模面，通过压模面在待加工材料100的沿纵向延伸中心位置上形成规定的不规则图案，在待加工材料100的纵向延伸相对边缘部分上连续地形成凸缘部110，以便与其沿纵向延伸中心部分产生高度差，在待加工材料100的横向方向的凸缘部110的各个靠外部的区域上形成平坦部120，每一个平坦部均具有规定宽度，并且在待加工材料纵向方向的规定间隔处在平坦部120上形成凸起部130，每一个凸起部130均具有规定高度(参见图5)。以这种方式在待加工材料100的沿纵向延伸的相对边缘部分形成凸缘部110、平坦部和凸起部130，从而凸缘部110在待加工材料100的纵向上提供足够的抗弯强度，并且凸起部130在待加工材料100的横向上提供足够的抗弯强度。结果，待加工材料100不容易变形，从而容许在完成压制成形之后保持待加工材料100的适当形状，从而可以很易地进行后续步骤。另外，在待加工材料100完成压制成形步骤之后，平坦部120用做进行后续连接步骤的区域。在压制成形步骤之后在将待加工材料100最终焊接在一起形成传热元件的情况下，可以利用平坦部120作为进行焊接步骤的区域，以便于焊接操作。另外，可以通过从待加工材料100的两侧沿其横向夹紧平坦部120来夹持待加工材料100，从而提供待加工材料100的简单的输送操作。
在待加工材料100的进料方向，在压制成形装置10、20、30之前紧靠待加工材料100的卷材101展开的位置之后设置一成象设备50，用于对待加工材料100的表面状态进行成象。一成象分析装置(没有示出)分析成象设备50所得到的图像，以判断在待加工材料100的表面上是否存在缺陷。如果判断出在待加工材料100上存在缺陷，就停止向压制成形装置送入待加工材料100的操作，从待加工材料100的缺陷的上游侧和下游侧去除有缺陷的各个部分，然后向压制成形装置送入待加工材料100，利用成象设备50在待加工材料100的进料方向反映出该缺陷之后的新缺陷。
在利用成象装置进行成象步骤的位置与压制成形装置10之间设置一用于储存规定长度的至少可形成单个传热元件的待加工材料100的区域(即库区域60)。该库区域60必定可以保存具有足够长度的待加工材料100。结果，即使探测到待加工材料100的缺陷，并且已经去除了有该缺陷的部分，设置在待加工材料100的进料方向的所检测的缺陷下游侧的待加工材料100，可以被完全地进行压制成形，以确保形成单个传热元件，从而减小待加工材料100的损失。
另外，在库区域60与压制成形装置10之间设置一由两对辊子组成的平滑装置80。在平滑装置80的两对辊子之间设置一压印机70，用于在待加工材料100的表面上在其纵向沿规定间隔设置多个标记140。标记140定义了待加工材料100进行压制成形的规定位置。当利用各个标记检测装置40检测到沿规定单方向运动的待加工材料100的标记140时，各个压制成形装置对由标记140所定义的待加工材料100的规定位置进行压制成形。
现在，将根据本发明实施例的用于制造传热元件的方法说明待加工材料的压制成形操作。在待加工材料100从卷材101松开的位置之后立即连续监视待加工材料100，以检测任何缺陷(参见图2)。如果没有检测到缺陷，待加工材料100穿过库区域60，然后通过平滑装置80进行平滑处理。然后，利用压印机70沿纵向在规定间隔处在待加工材料100的表面上设置标记140，标记140定义了待加工材料100的进行压制成形的位置。然后将待加工材料100提供给压制成形装置。不仅在待加工材料100的纵向延伸的相对边缘部分的规定位置的规定间隔处设置标记140，它与待加工材料100的进料方向一致，而且还在纵向延伸的待加工材料100的两相对边缘部分之间沿其纵向延伸中心部分设置标记(参见图3)。
在完成标记步骤之后，首先利用待加工材料进料方向中三个压制成形装置的最后面的压制成形装置10进行压制成形。压制成形装置10预先保持在初始状态，在该状态下上模具11和下模具12彼此是分开的。材料供给装置(没有示出)提供待加工材料100，使待加工材料的前端插入压制成形装置10的上模具11与下模具12之间。当待加工材料100处于压制成形装置10的上模具与下模具之间时，利用压制成形装置10的标记检测装置40执行标记检测操作。
当待加工材料100的前端到达压制成形装置10的模具之间的位置，并且标记检测装置40检测到紧靠待加工材料前端的标记140时，暂时停止待加工材料100的进料操作，使压制成形装置10的上模具11与下模具12相互接近，以对待加工材料100进行压制成形(参见图4A)。利用压制成形装置10的上模具11与下模具12压制待加工材料100的前端，向待加工材料100施加同样地压力，从而以可靠的方式按照模具形成规定的不规则图案。
当完成对待加工材料前端部的压制成形之后，压制成形装置10的上模具11与下模具12彼此分开。然后，利用材料进料装置再次开始待加工材料100的进料操作，将待加工材料100的前端从第一压制成形装置10移动到下一个压制成形装置20。
然后，利用待加工材料进料方向的中间的压制成形装置20执行压制成形。压制成形装置20预先保持在初始状态，在该状态下，上模具21与下模具22是相互分开的。材料进料装置供给待加工材料100，使其上已经形成不规则图案的待加工材料的前端从压制成形装置20的上模具与下模具之间通过，待加工材料100前端的相邻部分移动到上模具21与下模具22之间的位置。
在压制成形装置20中，也利用标记检测装置40进行标记检测操作。当待加工材料的与其前端相邻的部分到达压制成形装置20的两模具之间，并且标记检测装置40检测到标记140时，该标记为距离待加工材料的前端设置的第二个标记，暂时停止待加工材料100的进料操作，使压制成形装置20的上模具21与下模具22相互接近，以对待加工材料100压制成形(参见图4B)。利用压制成形装置20的上模具21与下模具22压制与待加工材料100的前端相邻的部分，向待加工材料100施加相同的压力，从而以可靠的方式按照模具形成规定的不规则图案。
在完成对与待加工材料100的前端相邻的部分施加压制成形之后，压制成形装置20的上模具21与下模具22相互分开。然后，利用材料进料装置再次开始待加工材料100的进料操作，沿进料方向移动待加工材料100，直到利用标记检测装置40检测到下一个标记140。在利用标记检测装置40检测到下一标记140之后，以相同方法利用压制成形装置20对待加工材料100的其它规定位置进行新的压制成形。
根据位于待加工材料100最后面的标记140以外的标记140的数量重复进行一系列的待加工材料100的进料步骤、标记检测步骤和压制成形步骤。根据由标记140给出的进行压制成形的指示，压制成形装置20对以规定的进料长度间歇地供给的待加工材料100进行多次压制成形，以形成不规则图案，从而与在待加工材料的纵向的在规定间隔处形成的不规则图案对齐。
在利用压制成形装置20完成所有的多个压制成形步骤之后，使用设置在待加工材料进料方向中最前侧的压制成形装置30进行压制成形操作。压制成形装置30预先保持在初始状态，在该状态下，上模具31与下模具32是相互分开的。材料进料装置供给待加工材料100，使其上已经形成不规则图案的待加工材料部分从压制成形装置30的上模具与下模具之间通过，并且待加工材料100的后端部移动到上模具31与下模具32之间的位置。更具体地说，待加工材料100在其纵向的另一端被插入在上模具31与下模具32之间。
在压制成形装置30中，也利用标记检测装置40进行标记检测操作。当待加工材料100的后端部到达压制成形装置30的模具之间，并且标记检测装置40检测到标记140时，该标记140设置在待加工材料的最后侧，暂时停止待加工材料100的进料操作，使压制成形装置30的上模具31与下模具32相互接近，对待加工材料100进行压制成形(参见图4C)。利用压制成形装置30的上模具31与下模具32压制待加工材料100的后端位置，向待加工材料100施加相同的压力，从而以可靠的方法按照模具形成规定的不规则图案。在利用压制成形装置30的压制成形步骤过程中，并用切割装置90对待加工材料100执行切割步骤。
在利用压制成形装置30完成压制成形步骤之后，压制成形装置30的上模具31与下模具32相互分开。然后，再次开始利用材料进料装置进行待加工材料100的进料操作，沿进料方向移动待加工材料100，从而从压制成形装置30卸下待加工材料。待加工材料作为传热元件被输送到一个区域，以执行后续步骤。
在本发明实施例的用于制造传热元件的方法中，在间歇地移动待加工材料100改变压制成形位置的同时，利用压制成形装置20对细长的待加工材料100进行多次压制成形步骤，从而形成多个规定的不规则图案，以便将不规则图案设置在待加工材料100上对齐。从而有可能对整个细长的待加工材料100进行压制成形，以形成不规则图案。结果，能够以一种可靠的方法制造出比模具具有更大尺寸的细长的传热元件。能够制造出可以增加传热元件尺寸的热交换器，以增强热交换效率。
在压制成形之前利用成像装置50预先获得待加工材料的图像，以检查待加工材料100的表面上缺陷的存在，并且如果存在任何缺陷，去除有缺陷部分的待加工材料100，以一种无缺陷的状态被输送给压制成形装置10、20、30。从而能够向压制成形装置提供没有缺陷的待加工材料100，以执行压制成形步骤。从而避免将缺陷留在被压制成形的传热元件上的问题，从而防止形成不合适的制成品，并确保安全。
另外，通过压印机70预先设置用于定义待加工材料100的施加压制成形的位置。当每个压制成形装置10，20，30的标记检测装置40检测到标记140时，按照标记140对待加工材料100进行压制成形。从而可能在待加工材料100的适当位置上执行压制成形，同时获得施加压制成形的位置的信息，以便对于压制成形进行精确的位置调节，从而改善所制造的传热元件的形状精度。
现在，在下面将参照图6和7详细描述本发明第二实施例的用于制造传热元件的方法。图6说明了压印机的结构，根据本发明第二实施例的用于制造传热元件的方法，该压印机在待加工材料的进料方向设置在压制成形装置的上游侧，图7说明了利用图6所示的压印机设置标记的操作。
在图6和7所示的本发明第二实施例的用于制造传热元件的方法中，除了以下结构，即由细长的金属片构成的待加工材料100以与本发明第一实施例相同的方式从卷材101通过库区域60与平滑装置80提供给压制成形装置10、20、30以外，在前面所述的平滑装置80之后，利用压印机的多个操作喷嘴(application nozzle)在待加工材料100上设置多个标记。
前面提到的压印机71执行假想中心线C0的算术运算，该假想中心线基本上位于待加工材料100的中心，以便设置与规定位置相应的标记P1…Pn，在标记处利用压制成形装置10、20、30进行压制成形。操作喷嘴72、73执行求交线C01、…C0n的算术运算，该交线与所得到的中心线C0成直角，以便在交线C01、…C0n上规定的相对位置处设置标记P11·P12、…Pn1·Pn2。
现在，将根据本发明实施例的用于制造传热元件的方法描述待加工材料的压制成形操作。首先，待加工材料100以与本发明第一实施例相同的方式从卷材101展开，并穿过库区域60与平滑装置80。利用操作喷嘴71在拉出的待加工材料的中心位置上设置标记P1、P2。通过对连接标记P1和P2的假想线进行的算术运算得到中心线C0。标记P1与P2之间的距离相当于首先进行压制成形的区域。
通过算术运算得到与所得到的中心线C0相交并穿过标记P1的交线C01。利用操作喷嘴72，73在交线C01的相对两侧附近的位置设置标记P11、P12。位于前端侧的交线C01用做部分C1C2，它将由切割装置90切去。通过算术运算得到与中心线C0相交并穿过标记P2的交线C02。利用操作喷嘴72，73在交线C02的相对两侧附近的位置上设置标记P21，P22。
前面所述的中心线C0朝向前边(即卷材101一侧)延伸。利用操作喷嘴71在所延伸的中心线C0上，在相应于施加第二个压制成形的区域的位置上设置标记P3。通过算术运算得到与延伸的中心线C0相交并通过标记P3的交线C03。通过操作喷嘴72、73在交线C03的相对两侧附近的位置上设置标记P3、P32。
中心线C0逐步延伸，并且设置标记，直到标记数为最后的(n-1)。穿过最后标记Pn的交线C0n用做部分CnCn+1，将使用切割装置90切割该部分。
从而可能形成作为中心线C0的线，其中仅在包括相邻三个标记P1·P2·P3(或P2·P3·P4、…或Pn-1·Pn-1·Pn)的平面上存在连续的一系列制备传热元件的必须长度(即标记P1与标记Pn之间的距离)。因此，即使待加工材料100具有香蕉形状，也可以一种可靠并且精确的方法，在中心线C0的基础上设置标记P1、…Pn，P11、…Pn1，P12、…Pn2，这些标记定义对待加工材料进行压制成形的位置。
以与本发明第一实施例相同的方法，利用压制成形装置10，20，30，在其上已经设置标记P1、…Pn，P11、…Pn1，P12、…Pn2，并且已经沿交线C01和交线C0n进行切割的待加工材料100上进行压制成形。
现在，将参照图8至11详细描述本发明第三实施例用于制造传热元件的方法。图8为根据本发明第三实施例用于制造传热元件的方法执行标记操作的部件的方块图，图9和10示出了根据图8的本发明第三实施例的用于制造传热元件的方法设置标记的操作，图11为整个待加工材料的平面图，按照图8所的本发明第三实施例的用于制造传热元件的方法在其上设置标记。
在如图8至11所示本发明第三实施例用于制造传热元件的方法中，除了如下结构，即由细长的金属薄板构成的待加工材料以与本发明第二实施例相同的方式从卷材101通过库区域60、平滑装置80、标记装置70和切割装置90供给压制成形装置10、20、30以外，还设置一个边缘成像装置51、一个边缘距离计算装置52、一个压制成形位置确定装置53和一个标记位置运动控制装置54。边缘成象装置51在平滑装置80后面的位置获得待加工材料100沿其横向的图像，获得待加工材料100的纵向中规定位置的长度上的图像信息。边缘距离计算装置52计算已经获得了其图像的待加工材料的边距。压制成形位置确定装置53在所计算的边距的基础上分别判断利用压制成形装置10、20、30所进行压制成形的位置。标记位置运动控制装置54在所获得的压制成形位置的数据的基础上控制压印装置70的运动，以控制标记位置。
边距计算装置52在利用边缘成像装置51所获得的图像数据的基础上，在待加工材料100的表面上设置假想的中心点P01、P02、P03，以及假想的侧边点P011·P012、P021·P022、P031·P032，该侧边点分别位于前面所述的假想中心点P01、P02、P03相对两侧，从而计算边距α1·β1、α2·β2、α3·β3，该边距从假想的侧边点P011·P012、P021·P022、P031·P032延伸到待加工材料100的侧边。
压制成形位置确定装置53从所计算的边距α1·β1、α2·β2、α3·β3的类推推断出待加工材料100的弯曲度(即香蕉形状态的程度)，从而判断出用压制成形装置10、20、30对具有所推断出的弯曲度的待加工材料100进行压制成形的位置，从而输出压制成形位置的数据。标记位置运动控制装置54控制待加工材料100的标记位置，并在所输出的压制成形位置的数据的基础上利用压印机70在该标记位置处设置标记。
现在，根据本发明实施例的用于制造传热元件的方法描述待加工材料的压制成形操作。首先，待加工材料100以与本发明第二实施例相同的方式从卷材展开，并通过库区域60与平滑装置80。边缘成像装置51获得已经被展开的待加工材料100的表面图像。边距计算装置52在待加工材料100的中心位置上设置假想的中心点P01，如图9所示，并在所获得的图像数据的基础上执行计算假想中心线C01的算术运算，假想中心线C01在待加工材料的纵向从假想中心点P01延伸。并且还在假想的中心线C01上相应于执行压制成形的距离的间隔处设置假想的中心点P02、P03。还设置侧边点P011·P012、P021·P022、P031·P032，该侧边点分别位于假想的中心点P01、P02、P03的相对两侧，从而与假想的中心点分开规定距离。边距计算装置52计算边距α1·β1、α2·β2、α3·β3，该边该距从设置待加工材料100的侧边的侧边点P011·P012、P021·P022、P031·P032延伸，以向压制成形位置确定装置53输出信号。
从边距α1·β1、α2·β2、α3·β3(α1＞α2＞α3，β1＜β2＜β3)渐变类比推断待加工材料100的弯曲度，并判断利用压制成形装置10，20，30对具有所推断的弯曲度的待加工材料100进行压制成形的位置，从而向标记位置运动控制装置54输出压制成形位置的数据。标记位置运动控制装置54在压制成形位置的数据的基础上，使压印机70滑动一校正距离γ。
已经滑动的压印机70，在从假想的中心线C01移动前面所述的校正距离γ的位置处设置新的中心线C1。在前面所述的新中心线C1的基础上利用压印机70沿进料方向在待加工材料100上设置中心点P1、P2、P3和侧边点P11·P12、P21·P22、P31·P32…。
即使待加工材料100具有弯曲的形状也有可能在待加工材料100的前端位置上，在多个边距α1·β1、α2·β2、α3·β3的基础上选择待加工材料100的最佳压制成形位置，如图11所示。
在确定压制成形位置之后，在指示压制成形位置的侧边点P11·P12、P21·P22、P31·P32…的基础上，利用切割装置90和压制成形装置10、20、30，用与本发明前面所述实施例相同的方式执行切割步骤和压制成形步骤。
根据前面所述的本发明，在移动细长的待加工材料的同时，利用规定的压制成形装置执行多个压制成形操作，从而形成多个规定的不规则图案。从而能够在整个细长的待加工材料上进行适当的压制成形。结果，可以以一种可靠的方式制造与模具相比具有更大尺寸的细长的传热元件，从而允许制造具有大传热元件的热交换器，以提高热交换效率。
根据本发明第二个方面的特征，使用任何一个附加的压制成形装置对待加工材料的一个纵向延伸侧边部分进行压制成形，并且还可以使用任何一个附加的压制成形装置对另一个纵向延伸的侧边部分进行压制成形，从而形成与待加工材料纵向延伸的中心部分的不规则图案不同的不规则图案。这种不规则图案与其他不规则图案一起设置。因此能在细长的待加工材料上执行适当的压制成形，形成用做传热部分的最佳的不规则图案。还能在具有所要求的不同于纵向延伸中心部分的条件的纵向延伸的相对边部分形成热交换能力被优化的传热部分。也可以使用所设置的压制成形装置执行连续成形步骤，从而显著地提高成形操作的效率。
根据本发明第三个方面的特征，利用压制成形装置在待加工材料的纵向延伸相对边缘部分上形成凸缘部，从而在待加工材料的纵向方向上提供规定的抗弯强度。因此，即使待加工材料是细长的，也不易于弯曲。从而可能保持材料的适当形状，便于后续步骤，并增加传热元件的强度。
根据本发明第四个方面的特征，利用压制成形装置在待加工材料的纵向延伸相对边缘部分上形成平坦部和凹进部或凸出部，使平坦部用做所施加的后续连接步骤的区域。当经过压制成形的待加工材料最终与其他待加工材料焊接在一起，形成传热元件时，可利用平坦部作为进行焊接步骤的区域，便于焊接操作。另外，可以通过从待加工材料两侧沿其横向夹紧平坦部而夹持待加工材料，从而使待加工材料易于输送。另外，在待加工材料的平坦部上形成凹进部或凸出部对待加工材料横向提供抗弯强度。因此，在待加工材料的横向中平坦部不容易弯曲，从而防止了在夹紧平坦部对待加工材料进行夹持时，待加工材料在横向发生弯曲。
根据本发明第五个方面，利用成像装置在压制成形之前预先得到待加工材料的图像，以便检查在待加工材料的表面上缺陷的存在，并且如果存在任何缺陷，已经去除了具有缺陷部分的待加工材料以一种无缺陷状态供给压制成形装置。从而可避免在用压制成形装置对待加工材料进行压制成形之后识别出缺陷，并且发现该压制成形的材料是不适合的制成品，导致待加工材料的浪费的问题。将已经去除了具有缺陷部分的待加工材料提供给压制成形装置，使之可能防止在压制成形之后，在传热元件上错误地留下缺陷，从而确保安全。
根据本发明第六个方面的特征，利用压印机在压制成形之前，预先设置用于定义进行压制成形的待加工材料的位置。用压制成形装置的标记检测装置检测标记，根据所设置的标记进行压制成形，从而在待加工材料上设置标记的位置处形成不规则图案。从而可能在待加工材料的适当位置处执行压制成形，同时保持施加压制成形的位置信息，以便对于压制成形进行精确的位置调节，从而改善所制造的传热元件的形状精度。
权利要求
1.一种制造传热元件的方法，包括如下步骤利用压制成形装置的上模具和下模具，对由金属薄板制成的待加工材料进行压制成形，以将所述待加工材料加工成具有规定的不规则的形状，从而制备用于热交换器的传热元件，其中一细长的材料被用做所述待加工材料；压制成形装置设置有模具，每个模具具有比所述细长的待加工材料短的长度；并且在沿与所述细长的待加工材料的纵向平行的单一进料方向供给所待加工述细长材料的同时，利用所述压制成形装置，在所述细长待加工材料的规定部分对其进行压制成形，所述细长待加工材料的规定部分预先设置，以便在沿所述细长的待加工材料的纵向规定间隔处设置所述规定部分，从而制备具有多个不规则图案的传热元件，所述不规则图案沿所述细长待加工材料的纵向设置。
2.如权利要求1所述的方法，其中设置多个附加的压制成形装置，每个附加的压制成形装置都具有其长度短于所述细长的待加工材料的模具，以便在所述细长待加工材料的进料方向上将附加的压制成形装置设置在所述压制成形装置的上游侧和下游侧；并且在利用所述压制成形装置对细长的待加工材料的部分进行压制成形之前和之后，利用任何一个所述的附加压制成形装置对细长待加工材料的一个纵向延伸的侧边缘部分和另一纵向延伸的侧边缘部分的规定区域进行压制成形，从而制备具有至少两种不规则图案的传热元件，所述不规则图案设置在所述细长的待加工材料的纵向。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括步骤利用所述压制成形装置在待加工材料纵向延伸的相对边缘部分上形成凸缘部，以便与所述纵向延伸的中心部形成高度差。
4.如权利要求1或2所述的方法，还包括步骤利用所述压制成形装置在待加工材料纵向延伸的两相对边缘部分形成具有规定宽度的平坦部，以便与所述纵向延伸的中心部形成高度差，并且在所平坦部上沿待加工材料纵向的规定间隔处形成任意组规定的凹进部和凸出部。
5.如权利要求1或2所述的方法，还包括如下步骤在利用所述压制成形装置对所述待加工材料进行压制成形之前，利用检测装置对所述待加工材料表面状态与内部结构中的任何一个进行检测，以获得检测数据；利用数据分析装置分析所述检测数据，以判断在所述待加工材料的表面和内部中的任何一个是否存在缺陷；并且如果判断出在所述待加工材料上存在缺陷，停止向压制成形装置进行待加工材料的进料操作，从待加工材料所述缺陷的下游侧和上游侧去除各个具有缺陷的部分，然后将待加工材料供给至压制成形装置，同时利用所述检测装置检测待加工材料进料方向中所述缺陷后面新的缺陷。
6.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤在利用所述压制成形装置对所述待加工材料进行压制成形之前，利用压印机在待加工材料的一个表面上沿待加工材料的纵向的规定间隔处设置多个标记，用于定义对待加工材料进行压制成形的规定位置；以及当利用标记检测装置检测到沿单一进料方向供给的待加工材料的所述标记时，利用所述压制成形装置，在由所述标记定义的待加工材料的规定位置处执行压制成形。
7.如权利要求6所述的方法，还包括如下步骤利用压印机在待加工材料的表面上沿进料方向设置标记；执行连接所设置的标记的假想中心线的算术运算操作；逐步延伸所述假想的中心线以获得延伸的中心线；以及沿待加工材料的纵向以规定间隔在所述延伸的中心线上连续设置标记。
8.如权利要求6所述的方法，还包括如下步骤在所述待加工材料的表面上定义至少一组假想的中心点和假想的边侧点，该假想边侧点以规定的距离设置在所述假想中心点的相对两侧；测量从假想的中心点和假想的边侧点的任何一个到所述待加工材料一侧边的边距，该边距沿所述待加工材料的进料方向连续设置；以及在所测量的所述边距的改变量的基础上利用所述压印机沿进料方向在材料的表面上设置标记。
全文摘要
一种用于制造传热元件的方法，包括如下步骤利用压制成形装置的上模具和下模具，对由金属薄板制成的待加工材料进行压制成形，将待加工材料形成具有规定不规则的形状，从而制备用于热交换器的传热元件。使用细长的材料作为待加工材料。压制成形装置设置有模具，每个模具的长度短于细长的待加工材料。利用压制成形装置在细长的待加工材料上规定位置处通过压制成形执行压制成形，同时沿平行于细长的待加工材料纵向的单一进料方向供给细长的待加工材料，规定位置已经被预先设置在细长待加工材料纵向的规定间隔处，从而制备具有多个设置在细长待加工材料纵向的不规则图案的传热元件。
文档编号B21D53/04GK1440844SQ02105399
公开日2003年9月10日 申请日期2002年2月28日 优先权日2002年2月28日
发明者松崎丰明 申请人:株式会社聚源