專利名稱：管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以測量用在空調(diào)機的熱交換器上的傳熱管等管內(nèi)面 的摩擦系數(shù)的裝置。
背景技術(shù)：
到目前為止，在制造工藝中對用在空調(diào)機等的冷凍裝置上的金屬傳熱
管、制冷劑管道進行了擴管加工、彎曲加工。如圖4所示，在擴管加工中， 利用擴管頭52將傳熱管51擴粗，讓傳熱管51的外周面53和肋片54的 管孔55緊密接合，從而使傳熱管51和肋片54機械地接合在一起。
如圖5 (A)和圖5 (B)所示，在彎曲加工中，將金屬芯62插入管 61中后，再一邊用壓力刀具65壓住管61， 一邊讓彎曲刀具63和夾緊刀 具64旋轉(zhuǎn)來進行加工。金屬芯62抑制彎曲半徑的外側(cè)崩潰而導(dǎo)致管61 扁平化;或者是防止由于將管61壓到彎曲刀具63上而在彎曲半徑的內(nèi)側(cè) 出現(xiàn)鈹紋。
管51、 61內(nèi)面的摩擦系數(shù)對這些管加工有很大的影響。在摩擦系數(shù) 較大的情況下進行擴管加工時，為將擴管頭52推入傳熱管51中需要很大 的力，因此就必須使用產(chǎn)生很大的輸出的油壓機構(gòu)、馬達等。而且，在彎 曲加工中有可能出現(xiàn)以下不良現(xiàn)象，管61的彎曲半徑外側(cè)的材料的延伸 不均勻，而導(dǎo)致斷裂，或者厚度厚的部分變薄等。于是，為防止這樣的問 題的發(fā)生，重要的就是進行加工時要把握住管51、 61內(nèi)面的摩擦系數(shù)。
專利文獻1中所公開的裝置就是一種測量管51、 61內(nèi)面的摩擦系數(shù) 的裝置。在該專利文獻1中的裝置中，使上下分開的框架(上框架和下框 架)能夠沿著直線引導(dǎo)機構(gòu)滑動，同時，將沿軸向一分為二后得到的一半 的管(71:參考圖6)與滑動方向平行地布置在下框架的支承部件72上，且半管的內(nèi)面朝向上框架。是按照下述做法來求出摩擦力的。即， 一邊用規(guī)定的推壓力將前端成為彎曲形狀的推壓部件73從上框架推壓到一半的 管的內(nèi)面， 一邊讓上框架相對下框架滑動。這樣一來，便使推壓部件73 相對管71的內(nèi)面滑動，此時用測壓儀(load cell)測量加在上述半管上的 力，便求得摩擦力。《專利文獻1》 曰本專利公報特許第3670947號發(fā)明內(nèi)容一發(fā)明要解決的技術(shù)問題一但存在以下問題。即，若將前端是彎曲形狀的推壓部件73推壓到沿 軸線一分為二后得到的一半的管71上，則在伴隨有管71的塑性變形的情 況下，便不能正確地測量出管71內(nèi)面的摩擦系數(shù)。理由是管71的變形量 變得不均勻。特別是，如圖6所示，在管71是帶槽的管的情況下，槽的 崩潰量在下部和側(cè)部會變得不均勻，出于這一原因，上述問題會更加明顯。本發(fā)明正是為解決上述問題而研究開發(fā)出來的，其目的在于做到能 夠正確地測量用作熱交換器的傳熱管等的管的內(nèi)面的摩擦系數(shù)，特別是， 即使是難以進行正確測量的帶槽的管，也做到能夠正確地測量出摩擦系數(shù)。一為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一第一方面的發(fā)明是以一種管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置為前提。該管內(nèi) 面用摩擦系數(shù)測量裝置包括支承作為測量用工件3的管的支承臺4，相 對于測量用工件3壓接在管的內(nèi)面一側(cè)的推壓部件5，使測量用工件3與 推壓部件5在壓接狀態(tài)下相對移動的移動機構(gòu)6,以及根據(jù)測量用工件3 與推壓部件5相對移動時移動方向上的載荷來測量摩擦系數(shù)的測量機構(gòu)7。該管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置的特征在于，上述測量機構(gòu)7構(gòu)成為 在將上述測量用工件3展開為平板狀的狀態(tài)下， 一邊由支承臺4支承該測 量用工件3并將上述推壓部件5推壓到上述測量用工件3的內(nèi)面， 一邊測 量摩擦系數(shù)。在該第一方面的發(fā)明中，以展開為平板狀的管作為測量用工件3， 一 邊將推壓部件5壓到該管的內(nèi)面一側(cè)， 一邊讓二者相對移動，摩擦系數(shù)即被測量出來。若這樣將管展開為平板狀并讓推壓部件5移動，則推壓強度
被均勻地施加給測量用工件3。在測量用工件3伴隨有塑性變形的情況下， 其崩潰量也變得均勻。
第二方面的發(fā)明是這樣的，在第一方面的發(fā)明中，上述支承臺4由工 作機械2中所具備的工件支承工作臺8構(gòu)成；上述推壓部件5安裝在上述 工作機械2中所具備的主軸9上；上述移動機構(gòu)6由設(shè)在上述工作機械2 中的相對移動機構(gòu)IO構(gòu)成，來使上述工件支承工作臺8和上述主軸9相 對移動。
在該第二方面的發(fā)明中，因為利用了工作機械2的可動部分作管內(nèi)面 用摩擦系數(shù)測量裝置的可動部，所以能夠利用筒單的結(jié)構(gòu)得到確的動作。 而且，因為一般情況下工作機械2都具有2個以上的驅(qū)動軸心，裝置剛性 高，所以工作機械2非常適于在用推壓部件5對測量用工件3施加推壓力 的場合下使用。
第三方面的發(fā)明是這樣的，在第一或者第二方面的發(fā)明中，上述測量 機構(gòu)7由壓電式動力計11構(gòu)成。
在該第三方面的發(fā)明中，是根據(jù)壓電式動力計11的載荷輸出求出測 量用工件3即展開的管的內(nèi)面的摩擦系數(shù)。 一般情況下，壓電式動力計也 具有2個以上的測量軸心，而且剛性高，所以在利用從推壓部件5施加給 測量用工件3的推壓力和二者的相對移動力求摩擦系數(shù)的情況下，用壓電 式動力計是非常合適的。
第四方面的發(fā)明是這樣的，在第一到第三方面中任意一方面的發(fā)明中， 上述測量用工件3是將內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀后而構(gòu)成的。
在該第四方面的發(fā)明中，將內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀后使用， 一邊 讓推壓部件5壓接到該測量用工件3上，一邊讓二者相對移動而進行測量。 此時，因為將管展開為平板狀，所以作用在內(nèi)面槽的各個槽上的推壓力均 勻化，槽的崩潰量也變得均勻。
一發(fā)明的效果一
根據(jù)本發(fā)明，在包括支承作為測量用工件3的管的支承臺4，相對 于測量用工件3壓接在管的內(nèi)面一側(cè)的推壓部件5,使測量用工件3與推壓部件5在壓接狀態(tài)下相對移動的移動機構(gòu)6,以及根據(jù)測量用工件3與 推壓部件5相對移動時移動方向上的載荷來測量摩擦系數(shù)的測量機構(gòu)7的 管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置中，在將上述測量用工件3展開為平板狀的狀 態(tài)下， 一邊由支承臺4支承該測量用工件3并將上述推壓部件5推壓到上 述測量用工件3的內(nèi)面， 一邊測量摩擦系數(shù)。這樣將管展開為平板狀讓它 來作測量用工件3，且一邊將推壓部件5推壓到測量用工件3的內(nèi)面一側(cè)， 一邊讓二者相對移動，就達到了推壓強度均勻地施加給測量用工件3的狀 態(tài)。于是，在測量用工件3伴隨有塑性變形的情況下，其崩潰量也變得均 勻，所以能夠求出正確的摩擦系數(shù)。再就是，在圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)中， 需要對應(yīng)于管的直徑準(zhǔn)備多個推壓部件，相對于此，在該實施形態(tài)中，因 為將管展開為平板狀后并以它作測量用工件3用，所以無需準(zhǔn)備多個推壓 部件5。
根據(jù)上述第二方面的發(fā)明，使上迷支承臺4由工作機械2中所具備的 工件支承工作臺8構(gòu)成；將上迷推壓部件5安裝在上述工作機械2中所具 備的主軸9上；使上述移動機構(gòu)6由設(shè)在上迷工作機械2中的相對移動機 構(gòu)10構(gòu)成，來使上述工件支承工作臺8和上述主軸9相對移動。因為這 樣利用工作機械2的可動部分作管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置的可動部，所 以能夠利用正確的動作求出正確的摩擦系數(shù)，還能夠使裝置結(jié)構(gòu)筒單。而 且，因為一般情況下工作機械2都具有2個以上的驅(qū)動軸心，且裝置剛性 高，所以該工作機械2非常適于在用推壓部件5對測量用工件3施加推壓 力的場合下使用。特別是，若使用CNC控制的工作機械、直角坐標(biāo)機器 人，則在進行加工時，能夠一邊施加很大的推壓力和移動力， 一邊正確地 把握這些值。結(jié)果是，能夠更加正確地測量出摩擦系數(shù)。
根據(jù)上述第三方面的發(fā)明，能夠根據(jù)壓電式動力計的載荷輸出求出管 的內(nèi)面的摩擦系數(shù)的正確值。 一般情況下，壓電式動力計也具有2個以上 的測量軸心，而且剛性高，所以壓電式動力計非常適于在利用從推壓部件 5施加給測量用工件3的推壓力和二者的相對移動力求摩擦系數(shù)的情況下 使用。
根據(jù)上述第四方面的發(fā)明，將內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀后使用，一邊讓推壓部件5壓接到該測量用工件3上， 一邊讓二者相對移動而進行測量。此時，因為將管展開為平板狀，所以作用在內(nèi)面槽的各個槽上的推壓 力均勻化，槽的崩潰量也變得均勻。因此，即使是目前難以得到正確的摩 擦系數(shù)的內(nèi)面帶槽的管，也能夠得到正確的測量值。


圖1是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的摩擦系數(shù)測量裝置的整體圖。圖2 (A)是測量部的俯視放大圖，圖2 (B)是測量部的正視放大圖。圖3是顯示測量摩擦系數(shù)時工件的狀態(tài)的圖。圖4是顯示一般的擴管加工的狀態(tài)的圖。圖5是顯示一般的彎曲加工的狀態(tài)的圖。圖6是顯示現(xiàn)有的測量摩擦系數(shù)時工件的狀態(tài)的圖。符號的簡單說明1管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置2工作才幾械3工件(管)4支承臺5推壓部件6移動機構(gòu)7測量機構(gòu)8工件支承工作臺9主軸10相對移動才幾構(gòu)11壓電式動力計具體實施方式
下面，參考附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行詳細的說明。該實施形態(tài)，涉及一種對用在空調(diào)裝置的熱交換器中的內(nèi)面帶槽的傳熱管的內(nèi)面的摩擦系數(shù)進行測量的裝置。圖1示出了該摩擦系數(shù)測量裝置1的整體圖。該摩擦系數(shù)測量裝置l是利用CNC工作機械(利用電腦進行數(shù)值控制的工作機械)2構(gòu)成的。 摩擦系數(shù)測量裝置l包括支承作為測量用工件3的管的支承臺4，相對 于測量用工件3壓接在管的內(nèi)面一側(cè)的推壓部件5，使測量用工件3與推 壓部件5在壓接狀態(tài)下相對移動的移動機構(gòu)6，以及根據(jù)測量用工件3與 推壓部件5相對移動時移動方向上的載荷來測量摩擦系數(shù)的測量機構(gòu)7。上述支承臺4，由工作機械2中所具備的工件支承工作臺8構(gòu)成；上 述推壓部件5安裝在上述工作機械2中所具備的主軸9上；上述移動機構(gòu) 6由設(shè)在上述工作機械2中的相對移動機構(gòu)IO構(gòu)成，來使上迷工件支承工 作臺8和上述主軸9相對移動。具體而言，相對移動機構(gòu)10是這樣的一 種機構(gòu)，即， 一邊相對測量用工件3將推壓部件5朝著下方(第一軸心方 向)推壓， 一邊讓主軸9朝著平行于工件支承工作臺8的水平方向(第2 軸心方向)移動。但相^)"移動機構(gòu)10也可以是主軸9固定、工Y牛支承工 作臺8朝著兩軸心方向移動的機構(gòu)。上述測量機構(gòu)7由壓電式動力計ll構(gòu)成。該壓電式動力計11經(jīng)由電 荷放大器12連接在用于收集數(shù)據(jù)的個人電腦13上。壓電式動力計11是 通過將壓電元件疊層起來后而構(gòu)成的，具有很高的剛性。而且，該壓電式 動力計11具有2個以上的測量軸心，能夠測量推壓力和摩擦力。在壓電 式動力計ll得到的載荷輸出在電荷放大器12被放大后，被輸入個人電腦 13中。在該個人電腦13中，根據(jù)測量條件和載荷輸出(推壓力和摩擦力) 進行運算，計算出摩擦系數(shù)。如圖2 (A)和圖2 (B)所示，工件固定用具安裝臺15和工件固定 用具16固定在壓電式動力計11的上面。工件固定用具16的上面，展開 為平板狀的內(nèi)面帶槽的管作為測量用工件3，讓其內(nèi)面一側(cè)(槽一側(cè))朝 向上方，下面粘接并固定在工件固定用具16上。推壓部件5壓接在是測量用工件3的管的內(nèi)面，推壓部件5被安裝在 上述工作機械2的主軸9上。推壓部件5的前端形成為彎曲形狀。推壓部 件5對測量用工件3的壓接強度，利用輸入上述工作機械2的控制器la的數(shù)值得到了正確的控制。
在該摩擦系數(shù)測量裝置1中，測量摩擦系數(shù)時，在將是測量用工件3 的內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀的狀態(tài)下， 一邊由支承臺4支承該測量用工 件3并將上述推壓部件5推壓到上述測量用工件3 (管)的內(nèi)面， 一邊讓 主軸9相對工件支承工作臺8平行地移動。此時，由上述電荷放大器12 和個人電腦13根據(jù)從壓電式動力計ll得到的2軸心方向的載荷輸出(推 壓力和摩擦力)來計算出摩擦系數(shù)。此時，因為CNC工作機械2具有很 高的剛性，而且具有正確的控制性，壓電式動力計11也具有很高的剛性， 故得到的摩擦系數(shù)的數(shù)值成為正確的值。
一實施形態(tài)的效果一
在上述專利文獻l所公開的裝置1中，利用沿著軸向一分為二后得到 的一半的管來測量摩擦系數(shù)，所以，如圖6所示，在管的下部和側(cè)部崩潰 量不會一定不變(特別在是內(nèi)面帶槽的管的情況下)，也就不能測量出正確 的值。相對于此，在該實施形態(tài)中，將內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀并以它 作測量用工件3使用，所以，如圖3所示，在一邊將上述推壓部件5推壓 到測量用工件3的內(nèi)面， 一邊讓二者相對移動，由上述測量機構(gòu)7測量摩 擦系數(shù)之際，推壓強度被均勻地施加給測量用工件3。因此，如該圖3所 示，在測量用工件3是內(nèi)面帶槽的管并伴隨有塑性變形的情況下，整體的 變形量(崩潰量)也變得很均勻，所以能夠求出正確的摩擦系數(shù)。補充說 明一下，推壓部件5的前端(圖紙上看是下端)也可以象圖3所示的那樣 很平坦。
在該實施形態(tài)中，利用工作機械2的可動部分作管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測 量裝置l的可動部，所以能夠利用正確的動作求出正確的摩擦系數(shù)，還能 夠使裝置結(jié)構(gòu)筒單。而且，因為一般情況下工作機械2都具有2個以上的 驅(qū)動軸心，且裝置剛性高，所以該工作機械2非常適于在用推壓部件5對 測量用工件3施加推壓力的場合下使用。特別是，若使用CNC控制的工 作機械，則在進行加工時，能夠一邊施加很大的推壓力和移動力， 一邊正 確地把握這些值，所以能夠更加正確地測量出摩擦系數(shù)，所得到的值也成 為可靠性很高的值。再者， 一般情況下，壓電式動力計也具有2個以上的測量軸心，而且
剛性高，所以壓電式動力計非常適于在利用從推壓部件5施加給測量用工 件3的推壓力和二者的相對移動力求摩擦系數(shù)的情況下使用。特別是，若 將該壓電式動力計和CNC工作機械組合起來使用，則適于進行正確的測 量。
而且，在圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)中，需要對應(yīng)于管的直徑準(zhǔn)備多個推壓 部件，相對于此，在該實施形態(tài)中，因為將管展開為平板狀后并以它作測 量用工件3用，所以無需準(zhǔn)備多個推壓部件5。 (其它實施形態(tài))
上述實施形態(tài)還可以采用以下的結(jié)構(gòu)。
例如，在上述實施形態(tài)中，是利用CNC工作機械2來構(gòu)成摩擦系數(shù) 測量裝置1，但只要是包括移動工作臺8和推壓機構(gòu)的裝置就可以使用， 并非一定要使用工作機械2。例如，可以使用直角坐標(biāo)機器人。
用于測量摩擦系數(shù)的測量機構(gòu)7并不限于壓電式動力計11，還可以使 用測壓儀等其它載荷測量裝置1。
在上述實施形態(tài)中，是使用內(nèi)面帶槽的管作測量用工件3用，但本發(fā) 明也適用測量內(nèi)面平滑的管的內(nèi)面。即使如此，施加給測量用工件3的推 壓力也變得均勻，在伴隨塑性變形的情況下，變形量(崩潰量)也變得均 勻，所以能夠正確地測量摩擦系數(shù)。
本發(fā)明，并不是專門用于對在測量用工件3伴隨有塑性變形的狀態(tài)下 的摩擦系數(shù)進行測量的裝置上，本發(fā)明也適于用在對將不伴隨有塑性變形 的推壓力施加給測量用工件3來測量摩擦系數(shù)的裝置上。
補充說明一下，上述實施形態(tài)只是本質(zhì)上優(yōu)選的示例。本發(fā)明并不限 制它的適用物或者是其用途范圍。
工業(yè)上的實用性
綜上所述，本發(fā)明對用以測量管的內(nèi)面的摩擦系數(shù)的裝置l很有用。
10
權(quán)利要求
1.一種管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置，包括支承作為測量用工件(3)的管的支承臺(4)，相對于測量用工件(3)壓接在管的內(nèi)面一側(cè)的推壓部件(5)，使測量用工件(3)與推壓部件(5)在壓接狀態(tài)下相對移動的移動機構(gòu)(6)，以及根據(jù)測量用工件(3)與推壓部件(5)相對移動時移動方向上的載荷來測量摩擦系數(shù)的測量機構(gòu)(7)，其特征在于上述測量機構(gòu)(7)構(gòu)成為在將上述測量用工件(3)展開為平板狀的狀態(tài)下，一邊由支承臺(4)支承該測量用工件(3)并將上述推壓部件(5)推壓到上述測量用工件(3)的內(nèi)面，一邊測量摩擦系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于 上述支承臺(4)由工作機械(2)中所具備的工件支承工作臺(8)構(gòu)成^上述推壓部件(5)安裝在上述工作機械(2)中所具備的主軸(9)上；上述移動機構(gòu)(6)由設(shè)在上述工作機械(2)中的相對移動機構(gòu)(10) 構(gòu)成，來使上述工件支承工作臺(8)和上述主軸(9)相對移動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于 上述測量機構(gòu)(7)由壓電式動力計(11)構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置，其特征在于 上述測量用工件(3)是將內(nèi)面帶槽的管展開為平板狀后而構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管內(nèi)面用摩擦系數(shù)測量裝置。為做到用作熱交換器的傳熱管等的管即使是帶槽的管，也能夠正確地測量出其內(nèi)面的摩擦系數(shù)，在將作為測量用工件(3)的管展開為平板狀的狀態(tài)下，一邊由支承臺(4)支承該測量用工件(3)并相對測量用工件(3)將推壓部件(5)推壓到管的內(nèi)面一側(cè)，一邊讓測量用工件(3)和推壓部件(5)相對移動，根據(jù)推壓力和移動方向上的載荷來測量摩擦系數(shù)。
文檔編號G01N19/00GK101324502SQ20081009129
公開日2008年12月17日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者蘆田圭史, 高橋孝幸 申請人:大金工業(yè)株式會社