CN112983005A - 钢筋捆扎机以及电动作业机 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开一种钢筋捆扎机以及电动作业机。该钢筋捆扎机具备:进给机构,其具有第1马达,用于将线材进行送出;扭转机构,其具有第2马达,用于对线材进行扭转;控制单元,其对第1马达以及第2马达进行控制;以及马达控制信号输出目的地切换电路。控制单元具备通用输入输出端口、以及马达控制信号输出端口。马达控制信号输出目的地切换电路将来自控制单元的马达控制信号输出给第1马达与第2马达之中所选择出的一方。马达控制信号输出目的地切换电路根据输出切换信号,来选择第1马达与第2马达之中的一方。
Description
技术领域
本说明书中所公开的技术涉及一种钢筋捆扎机以及电动作业机。
背景技术
在日本特开2019-116307号公报中公开了一种钢筋捆扎机。所述钢筋捆扎机具备:进给机构,其具有第1马达,用于将线材进行送出;扭转机构,其具有第2马达,用于将所述线材进行扭转;以及控制单元,其对所述第1马达及所述第2马达进行控制。
发明内容
如上所述,在通过控制单元对马达进行控制的构成中,优选为,控制单元除了具备通常的通用输入输出端口之外,还具备能够进行高速下的信号处理的马达控制信号输出端口。在控制单元具备马达控制信号输出端口的情况下,通过将马达控制信号从马达控制信号输出端口输出,能够对马达进行更加高精度地控制。
然而,控制单元一旦设置有多个马达控制信号输出端口,就会连带着控制单元的成本提高。由此,在构成为通过单一的控制单元来对多个马达进行控制的情况下,当使用了将与各个马达相对应的马达控制信号输出端口分别单独设置的控制单元时,就会招致来搭载有控制单元的控制基板的成本大幅提高。根据本说明书,提供了一种:在通过单一的控制单元来对多个马达进行控制的构成中,不会招致来成本大幅提高,就能够对马达进行高精度地控制的技术。
本说明书公开了一种钢筋捆扎机。所述钢筋捆扎机可以具备:进给机构,其具有第1马达,用于将线材进行送出;扭转机构,其具有第2马达,用于对所述线材进行扭转;控制单元,其对所述第1马达以及所述第2马达进行控制;以及马达控制信号输出目的地切换电路。所述控制单元可以具备通用输入输出端口、以及马达控制信号输出端口。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以根据输出切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口选择性地输出:针对第1马达的马达控制信号、以及针对第2马达的马达控制信号。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给机构的第1马达与扭转机构的第2马达这双方进行高精度地控制。
本说明书也公开了一种电动作业机。所述电动作业机可以具备:第1马达、第2马达、对所述第1马达以及所述第2马达进行控制的控制单元、以及马达控制信号输出目的地切换电路。所述控制单元可以具备:通用输入输出端口、以及马达控制信号输出端口。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以根据切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口选择性地输出:针对第1马达的马达控制信号、以及针对第2马达的马达控制信号。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对第1马达与第2马达这双方进行高精度地控制。
附图说明
图1是实施例1的钢筋捆扎机2的立体图。
图2是表示实施例1的钢筋捆扎机2的内部构成的侧视图。
图3是实施例1的钢筋捆扎机2的进给机构24的立体图。
图4是实施例1的钢筋捆扎机2的引导机构26附近的截面图。
图5是针对实施例1的钢筋捆扎机2,被操作部件72处于初始位置的状态下的保持部82与切断机构28的侧视图。
图6是针对实施例1的钢筋捆扎机2,被操作部件72处于切断位置的状态下的保持部82与切断机构28的侧视图。
图7是实施例1的钢筋捆扎机2的扭转机构30的立体图。
图8是实施例1的钢筋捆扎机2的丝杠轴84、夹紧导向件86、夹持部件90、以及施力部件92的俯视图。
图9是实施例1的钢筋捆扎机2的外套筒102相对于夹紧导向件86而处于前进位置的状态下的保持部82的截面立体图。
图10是实施例1的钢筋捆扎机2的上侧夹持部件114的俯视图。
图11是实施例1的钢筋捆扎机2的下侧夹持部件116的俯视图。
图12是实施例1的钢筋捆扎机2的夹持部件90的主视图。
图13是针对实施例1的钢筋捆扎机2,引导销110处于上侧引导孔118a与下侧引导孔126a之间的中间位置的状态下的、夹持部件90与引导销110的截面立体图。
图14是针对实施例1的钢筋捆扎机2,引导销110处于上侧引导孔118a与下侧引导孔126a的后部的状态下的、夹持部件90与引导销110的截面立体图。
图15是实施例1的钢筋捆扎机2的旋转制限部150的立体图。
图16是针对实施例1的钢筋捆扎机2,外套筒102的阶梯部102a与夹紧导向件86的阶梯部86c相抵接的状态下的、保持部82的截面立体图。
图17是针对实施例1的钢筋捆扎机2,将基座部件152与施力部件162、164拆卸下来的状态下的、保持部82与旋转制限部150的侧视图。
图18是实施例1的钢筋捆扎机2的进给马达32以及扭转马达76的分解立体图。
图19是实施例1的钢筋捆扎机2的进给马达32以及扭转马达76的定子174、186、与传感器基板178、190的主视图。
图20是表示实施例1的钢筋捆扎机2的控制基板20的电路构成的图。
图21是表示实施例1的钢筋捆扎机2的倒相电路212、214的电路构成的例子的图。
图22是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达控制信号输出目的地切换电路204的电路构成的例子的图。
图23是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达控制信号输出目的地切换电路204的电路构成的另一例子的图。
图24是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达控制信号输出目的地切换电路204的电路构成的又一例子的图。
图25是表示实施例1的钢筋捆扎机2的制动电路218、220的电路构成的例子的图。
图26是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达旋转信号输入方切换电路206的电路构成的例子的图。
图27是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达旋转信号输入方切换电路206的电路构成的另一例子的图。
图28是表示实施例1的钢筋捆扎机2的马达旋转信号输入方切换电路206的电路构成的又一例子的图。
图29是在参考例的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行正向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图30是在参考例的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行反向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图31是在实施例1的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行正向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图32是在实施例1的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行反向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图33是表示普通的无刷马达的扭矩、转速以及提前角控制中的提前角之间的关系的图表。
图34是表示普通的无刷马达的扭矩、电流以及提前角控制中的提前角之间的关系的图表。
图35是在变形例的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行正向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图36是在变形例的钢筋捆扎机2中,进给马达32以及扭转马达76进行反向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw与马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图37是实施例1的钢筋捆扎机2的MCU202所进行的处理的流程图。
图38是表示图37的S2的进给马达第1驱动处理的详情的流程图。
图39是表示图37的S4的扭转马达第1驱动处理的详情的流程图。
图40是表示图37的S6的进给马达第2驱动处理的详情的流程图。
图41是表示图37的S8的扭转马达第2驱动处理的详情的流程图。
图42是表示图37的S10的扭转马达第3驱动处理的详情的流程图。
图43是对实施例1的钢筋捆扎机2的进给马达32以及扭转马达76的动作时刻进行说明的图。
图44是表示实施例2的钢筋捆扎机302的控制基板308的电路构成的图。
图45是表示实施例2的钢筋捆扎机302的全桥电路316、318的电路构成的例子的图。
图46是表示实施例2的钢筋捆扎机302的制动电路320、322的电路构成的例子的图。
图47是表示实施例3的钢筋捆扎机402的控制基板404的电路构成的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的代表性的且非限定性的具体例详细地进行说明。该详细的说明仅旨在向本领域技术人员提供用于执行本发明的优选例的详情,而无意欲限定本发明的范围。另外,所公开的附加特征及发明能够与其他特征或发明分开使用、或者、与其他特征或发明一起使用,以便提供一种进一步得到改善的钢筋捆扎机以及电动作业机。
另外,以下的详细说明中所公开的特征或工序的组合从最广义上来说并不是实施发明时必不可少的,仅仅是为了对特别是本发明的代表性的具体例进行说明而记载的。而且,对于以下的代表性的具体例的各种特征、以及权利要求书中所记载的各种特征,在提供本发明的附加且有用的实施方式时,不必按照在此记载的具体例或所列举的顺序来进行组合。
对于本说明书以及/或者权利要求书中所记载的所有特征,除了实施例以及/或者权利要求书中所记载的特征构成之外,作为针对原始提交的公开内容以及权利要求书中所记载的特定事项而言的限定,旨在单独且彼此独立地公开。而且,对于所有的数值范围以及组或群所涉及的记载,作为针对原始提交的公开内容以及权利要求书中所记载的特定事项而言的限定,旨在公开它们的中间构成。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机可以具备:进给机构,其具有第1马达,用于将线材进行送出;扭转机构,其具有第2马达,用于对所述线材进行扭转;控制单元,其对所述第1马达以及所述第2马达进行控制;以及马达控制信号输出目的地切换电路。所述控制单元可以具备通用输入输出端口、以及马达控制信号输出端口。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以根据输出切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口选择性地输出:针对第1马达的马达控制信号、以及针对第2马达的马达控制信号。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给机构的第1马达与扭转机构的第2马达这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述输出切换信号也可以从所述控制单元的所述通用输入输出端口被输出。
根据上述的构成,可以对照着控制单元所进行的处理的时刻,来进行马达控制信号输出目的地切换电路的切换。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述马达控制信号输出目的地切换电路可以具备解多工器。
根据上述的构成,通过简单的构成,就能够实现马达控制信号输出目的地切换电路。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述钢筋捆扎机还可以具备:向所述第1马达输出短路制动信号的第1制动电路。可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态时,所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号。
根据上述的构成,控制单元从对第1马达进行控制的状态切换到对第2马达进行控制的状态时,由于通过第1制动电路,对第1马达施加短路制动,因此,能够使第1马达迅速地停止下来。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态时,在所述第1马达的旋转停止之前,开始进行所述第2马达的旋转。
根据上述的构成,与在第1马达的旋转停止之后再开始进行第2马达的旋转的情形相比,能够缩短:钢筋的捆扎所需要的时间。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态之前,所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号。
在马达控制信号输出目的地切换电路从选择了第1马达的状态切换到选择了第2马达的状态时,第1马达一旦因为惯性而旋转,就有可能产生再生电流而给蓄电池等电源带来劣化或故障。根据上述的构成,在马达控制信号输出目的地切换电路从选择了第1马达的状态切换到选择了第2马达的状态时,能够抑制第1马达因为惯性而旋转的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号之前,所述控制单元向所述第1马达输出所述短路制动信号。
假设在控制单元向第1马达输出短路制动信号之前,一旦由第1制动电路向第1马达输出短路制动信号,就有可能有电流从第1制动电路流入于控制单元。根据上述的构成,能够抑制:电流从第1制动电路流入于控制单元的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述钢筋捆扎机还可以具备:向所述第2马达输出短路制动信号的第2制动电路。可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态时,所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号。
根据上述的构成,控制单元从对第2马达进行控制的状态切换到对第1马达进行控制的状态时,由于通过第2制动电路而对第2马达施加短路制动,因此,能够使第2马达迅速地停止下来。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态时,在所述第2马达的旋转停止之前,开始进行所述第1马达的旋转。
根据上述的构成,与在第2马达的旋转停止之后再开始进行第1马达的旋转的情形相比,能够缩短:钢筋的捆扎所需要的时间。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态之前,所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号。
在马达控制信号输出目的地切换电路从选择了第2马达的状态切换到选择了第1马达的状态时,第2马达一旦因为惯性而旋转,就有可能产生再生电流而给蓄电池等电源带来劣化或故障。根据上述的构成,在马达控制信号输出目的地切换电路从选择了第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态时,能够抑制第2马达因为惯性而旋转的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,可以在所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号之前,所述控制单元向所述第2马达输出所述短路制动信号。
假设在控制单元向第2马达输出短路制动信号之前,一旦由第2制动电路向第2马达输出短路制动信号,就有可能有电流从第2制动电路流入于控制单元。根据上述的构成,能够抑制:电流从第2制动电路流入于控制单元的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述第1马达可以为第1无刷马达。
根据上述的构成,能够使第1马达长寿命化,而且还能够降低维修保养的频率。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述第2马达可以为第2无刷马达。
根据上述的构成,能够使第2马达长寿命化,而且还能够降低维修保养的频率。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述钢筋捆扎机还可以具备马达旋转信号输入方切换电路。所述第1马达可以为第1无刷马达。所述第2马达可以为第2无刷马达。所述第1无刷马达可以具备第1霍尔传感器。所述第2无刷马达可以具备第2霍尔传感器。所述控制单元还可以具备马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以将来自所述第1霍尔传感器的第1霍尔传感器信号、与来自所述第2霍尔传感器的第2霍尔传感器信号之中的所选择出的一方输入给所述马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以根据输入切换信号,来选择所述第1霍尔传感器信号与所述第2霍尔传感器信号之中的一方。
在第1马达或第2马达为无刷马达的情况下,在控制单元设置有能够进行高速下的信号处理的马达旋转信号输入端口,并将霍尔传感器信号向马达旋转信号输入端口输入,由此,能够对无刷马达进行更加高精度地控制。根据上述的构成,能够向与1个无刷马达相对应的马达旋转信号输入端口选择性地输入:第1无刷马达的第1霍尔传感器信号、以及第2无刷马达的第2霍尔传感器信号。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对第1马达与第2马达这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述输入切换信号也可以从所述控制单元的所述通用输入输出端口被输出。
根据上述的构成,可以对照着控制单元所进行的处理的时刻,来进行马达旋转信号输入方切换电路路切换。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述马达旋转信号输入方切换电路可以具备多路复用器。
根据上述的构成,通过简单的构成,就能够实现马达旋转信号输入方切换电路。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述第1霍尔传感器信号也可以被输入于所述控制单元的所述通用输入输出端口。所述第2霍尔传感器信号也可以被输入于所述控制单元的所述通用输入输出端口。
根据上述的构成,在第1霍尔传感器信号与第2霍尔传感器信号之中,即便是没有被马达旋转信号输入方切换电路所选择的那一方,也能够通过控制单元进行监视。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述控制单元可以自所述马达旋转信号输入方切换电路从选择了所述第1霍尔传感器信号以及所述第2霍尔传感器信号之中的一方的状态切换到选择了另一方的状态之时开始,经过了规定时间之后,在检测出所述第1霍尔传感器信号以及所述第2霍尔传感器信号之中的该一方出现变化的情况时,判定为:已经发生了错误。
例如,在马达旋转信号输入方切换电路从选择了第1霍尔传感器信号的状态切换到选择了第2霍尔传感器信号的状态的情况下,此后可以认为控制单元不对第1无刷马达进行控制,所以,在经过了规定时间之后可以认为第1无刷马达已停止。在第1无刷马达已停止的情况下,第1霍尔传感器信号应该不发生变化,假设一旦第1霍尔传感器信号发生变化,可以认为是发生了什么异常情况。根据上述的构成,能够迅速地监测到这种异常的发生。
在1个或者1个以上的实施方式中,所述输入切换信号与所述输出切换信号可以为同一信号。
根据上述的构成,由于通过通用的信号而对马达旋转信号输入方切换电路、与马达控制信号输出目的地切换电路进行切换,因此,能够使得电路构成简单化。
在1个或者1个以上的实施方式中,电动作业机也可以具备:第1马达、第2马达、用于对所述第1马达以及所述第2马达进行控制的控制单元、以及马达控制信号输出目的地切换电路。所述控制单元可以具备通用输入输出端口、以及马达控制信号输出端口。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方。所述马达控制信号输出目的地切换电路可以根据输出切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口选择性地输出:针对第1马达的马达控制信号、以及针对第2马达的马达控制信号。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对第1马达与第2马达这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机可以具备:进给机构,其具有第1无刷马达,用于将线材进行送出;扭转机构,其具有第2无刷马达,用于对所述线材进行扭转;控制单元,其对所述第1无刷马达以及所述第2无刷马达进行控制的控制单元;以及马达旋转信号输入方切换电路。所述第1无刷马达可以具备第1霍尔传感器。所述第2无刷马达可以具备第2霍尔传感器。所述控制单元可以具备通用输入输出端口、以及马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以将来自所述第1霍尔传感器的第1霍尔传感器信号与来自所述第2霍尔传感器的第2霍尔传感器信号之中所选择出的一方输入给所述马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以根据输入切换信号,来选择所述第1霍尔传感器信号与所述第2霍尔传感器信号之中的一方。
根据上述的构成,可以将第1无刷马达的第1霍尔传感器信号、以及第2无刷马达的第2霍尔传感器信号选择性地输入给与1个马达相对应的马达旋转信号输入端口。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给机构的第1无刷马达与扭转机构的第2无刷马达这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,电动作业机可以具备:第1无刷马达、第2无刷马达、用于对所述第1无刷马达以及所述第2无刷马达进行控制的控制单元、以及马达旋转信号输入方切换电路。所述第1无刷马达可以具备第1霍尔传感器。所述第2无刷马达可以具备第2霍尔传感器。所述控制单元可以具备:通用输入输出端口、以及马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以将来自所述第1霍尔传感器的第1霍尔传感器信号与来自所述第2霍尔传感器的第2霍尔传感器信号之中所选择出的一方输入给所述马达旋转信号输入端口。所述马达旋转信号输入方切换电路可以根据输入切换信号,来选择所述第1霍尔传感器信号与所述第2霍尔传感器信号之中的一方。
根据上述的构成,可以将第1无刷马达的第1霍尔传感器信号、以及第2无刷马达的第2霍尔传感器信号选择性地输入给与1个无刷马达相对应的马达旋转信号输入端口。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对第1无刷马达与第2无刷马达这双方进行高精度地控制。
(实施例)
如图1所示,钢筋捆扎机2是:用线材W将多个钢筋R捆扎起来的钢筋捆扎机。例如,钢筋捆扎机2用线材W将直径是16mm以下的细径的钢筋R、或直径是大于16mm的(例如直径是25mm或者32mm的)粗径的钢筋R捆扎起来。线材W的直径例如是:0.5mm~2.0mm之间的值。
钢筋捆扎机2具备:主体4、把持部6、蓄电池安装部10、蓄电池B、以及卷筒保持架12。把持部6是:用于供作业者把持的部件。把持部6设置于:主体4的后侧下部。把持部6与主体4一体地形成。在把持部6的前侧上部安装有触发器8。在把持部6的内部收容有:用于对触发器8是否已被压入进行检测的触发器开关9(参照图2)。蓄电池安装部10设置于:把持部6的下部。蓄电池安装部10与把持部6一体地形成。蓄电池B以能够拆装的方式安装于蓄电池安装部10。蓄电池B例如是锂离子蓄电池。卷筒保持架12被配置于:主体4的下方。卷筒保持架12被配置于:比把持部6更靠前方的位置。此外,在本实施例中,将后述的扭转机构30的长边方向称为前后方向,将与前后方向相正交的方向称为上下方向,将与前后方向以及上下方向相正交的方向称为左右方向。
卷筒保持架12具备:保持架外壳14以及罩部件16。保持架外壳14被安装于:主体4的前侧下部与蓄电池安装部10的前部。罩部件16以能够绕着保持架外壳14的下部的转动轴14a进行转动的方式,安装于保持架外壳14。利用保持架外壳14与罩部件16,而划分出收容空间12a(参照图2)。在收容空间12a配置有:供线材W卷绕的卷筒18。亦即,在卷筒保持架12的内部收容有卷筒18。
在卷筒保持架12的后表面设置有:显示部12b以及操作部12c。操作部12c用于接受:与钢筋捆扎机2的捆扎力等各种设定相关的由用户所进行的操作。显示部12b能够显示:与当前的钢筋捆扎机2的设定相关的信息。
如图2所示,钢筋捆扎机2具备:控制基板20以及显示基板22。控制基板20被收容于蓄电池安装部10。控制基板20对钢筋捆扎机2的动作进行控制。显示基板22被收容于卷筒保持架12的后部。显示基板22通过省略图示的配线而被连接于控制基板20。显示基板22具备:朝向显示部12b进行发光的设定显示LED22a(参照图20)、以及对用户针对操作部12c所实施的操作进行检测的设定开关22b(参照图20)。
钢筋捆扎机2具备:进给机构24、引导机构26、切断机构28、以及扭转机构30。进给机构24被收容于:主体4的前下部。进给机构24执行:用于将线材W送出到引导机构26的送出动作、以及用于从引导机构26拉回线材W的拉回动作。引导机构26被配置于:主体4的前部。引导机构26将从进给机构24送出来的线材W绕着钢筋R呈圆环状地进行引导。切断机构28被收容于:主体4的下部。切断机构28执行:用于将绕着钢筋R被卷绕的状态的线材W进行切断的切断动作。扭转机构30被收容于主体4。扭转机构30执行:用于对绕着钢筋R的线材W进行扭转的扭转动作。
(进给机构24的构成)
如图3所示,进给机构24具备:进给马达32、减速部34、以及进给部36。进给马达32通过省略图示的配线而被连接于控制基板20。进给马达32通过从蓄电池B被供给的电力而进行驱动。进给马达32通过控制基板20来控制驱动。进给马达32借助减速部34而连接于进给部36的驱动齿轮42。减速部34通过例如行星齿轮机构,对进给马达32的旋转进行减速,并将其传递于驱动齿轮42。
在本实施例中,进给马达32是无刷马达。如图18所示,进给马达32具备:具有卷绕有线圈170的齿172的定子174、被配置于定子174的内部的转子176、以及被固定于定子174的传感器基板178。定子174由磁性体构成。转子176具备:在周向上排列配置有磁极的永磁体。如图19所示,在传感器基板178设置有霍尔传感器180。霍尔传感器180具备:第1霍尔元件180a、第2霍尔元件180b以及第3霍尔元件180c。第1霍尔元件180a、第2霍尔元件180b以及第3霍尔元件180c对来自转子176的磁力进行检测。霍尔传感器180在传感器基板178中被配置于:相对于进给马达32的正向旋转而电角度成为25°的提前角、且相对于进给马达32的反向旋转而电角度成为25°的延迟角的位置。此外,在本实施例中,控制基板20相对于进给马达32的反向旋转,而以错开1个阶段的方式输出每60°电角度的图案(pattern)。据此,相对于进给马达32的正向旋转而以25°的提前角进行控制,相对于进给马达32的反向旋转而以60°-25°=35°的提前角进行控制。
如图3所示,进给部36具备:基座部件38、导向部件40、驱动齿轮42、第1齿轮44、第2齿轮46、齿轮支承部件48、以及施力部件52。导向部件40被固定于基座部件38。导向部件40具有导向孔40a。导向孔40a具有:下端部较宽而上端部较窄的锥形。线材W被插通于导向孔40a。
驱动齿轮42连结于减速部34。第1齿轮44以能够旋转的方式支承于基座部件38。第1齿轮44与驱动齿轮42相啮合。第1齿轮44通过驱动齿轮42的旋转而进行旋转。第1齿轮44具有沟44a。沟44a在第1齿轮44的外周面而形成在沿着第1齿轮44的旋转方向的方向。第2齿轮46与第1齿轮44相啮合。第2齿轮46以能够旋转的方式支承于齿轮支承部件48。第2齿轮46具有沟46a。沟46a在第2齿轮46的外周面而形成在沿着第2齿轮46的旋转方向的方向。齿轮支承部件48借助摆动轴48a而以能够摆动的方式支承于基座部件38。施力部件52朝向第2齿轮46接近于第1齿轮44的方向,对齿轮支承部件48进行施力。据此,第2齿轮46被推抵于第1齿轮44。其结果,线材W被夹持于:第1齿轮44的沟44a与第2齿轮46的沟46a之间的位置。当齿轮支承部件48克服施力部件52的作用力而被压入时,第2齿轮46就会离开第1齿轮44。据此,在更换卷筒18的情况下,容易使线材W穿过第1齿轮44的沟44a与第2齿轮46的沟46a之间的位置。
通过在线材W被夹持于第1齿轮44的沟44a与第2齿轮46的沟46a之间的位置的状态下使进给马达32进行旋转,线材W进行移动。在本实施例中,当进给马达32进行反向旋转时,驱动齿轮42就会朝向图3所示的方向D1进行旋转,由此线材W朝向引导机构26被送出。当进给马达32进行正向旋转时,驱动齿轮42就会朝向图3所示的方向D2进行旋转,由此线材W从引导机构26被拉回。
(引导机构26的构成)
如图4所示,引导机构26具备:线材导向件56、上侧引导臂58、以及下侧引导臂60。从进给机构24被送出后的线材W在线材导向件56的内部通过。在线材导向件56的内部形成有突起部56a。
上侧引导臂58设置于:主体4的前上部。上侧引导臂58具有上侧引导通路58a。在线材导向件56的内部通过了的线材W又在上侧引导通路58a通过。在上侧引导通路58a配置有:第1引导销61与第2引导销62。当线材W一边与线材导向件56的突起部56a、第1引导销61以及第2引导销62相接触,一边在上侧引导通路58a通过时,线材W就会被赋予朝向下的卷曲。
下侧引导臂60设置于:主体4的前下部。下侧引导臂60具有下侧引导通路60a。在上侧引导通路58a通过了的线材W又在下侧引导通路60a通过。图4中,用虚线图示出:通过下侧引导臂60与扭转机构30被隐藏起来而无法看到的线材W的一部分。
(切断机构28的构成)
如图5所示,切断机构28具备:切断部件66以及环形部68。切断部件66是:用于切断线材W的部件。如图4所示,切断部件66被配置于:从进给机构24朝向引导机构26被送出的线材W所通过的通路上。线材W在切断部件66的内部通过。切断部件66以能够绕着转动轴66a(参照图5)进行转动的方式支承于主体4。当切断部件66沿着图4所示的方向D3进行旋转时,线材W被切断部件66切断。
如图5所示,环形部68具备:连结部件70、被操作部件72、以及施力部件74。连结部件70将切断部件66与被操作部件72连结起来。被操作部件72以能够绕着转动轴72a进行转动的方式支承于主体4。通常时,被操作部件72通过施力部件74朝向初始位置被施力。一旦比施力部件74的作用力还要大的力被施加于被操作部件72,被操作部件72就会绕着转动轴72a进行转动。据此,连结部件70朝向前方进行移动,使切断部件66绕着转动轴66a进行转动。当被操作部件72从绕着转动轴72a从初始位置转动到图6所示的规定的位置时,线材W就会通过切断部件66的转动而被切断。以下,将上述状态下的被操作部件72的位置称为切断位置。
(扭转机构30的构成)
如图7所示,扭转机构30具备:扭转马达76、减速部78、以及保持部82。扭转马达76通过省略图示的配线而被连接于控制基板20。扭转马达76通过从蓄电池B被供给的电力而进行驱动。扭转马达76被控制基板20控制驱动。扭转马达76借助减速部78而连接于保持部82的丝杠轴84。减速部78通过例如行星齿轮机构而对扭转马达76的旋转进行减速,并将其传递于丝杠轴84。
在本实施例中,扭转马达76是无刷马达。在本实施例中,扭转马达76具备:与进给马达32同样的构成。如图18所示,扭转马达76具备:具有卷绕有线圈182的齿184的定子186、被配置于定子186的内部的转子188、以及被固定于定子186的传感器基板190。定子186由磁性体构成。转子188具备:在周向上排列配置有磁极的永磁体。如图19所示,在传感器基板190设置有霍尔传感器192。霍尔传感器192具备:第1霍尔元件192a、第2霍尔元件192b以及第3霍尔元件192c。第1霍尔元件192a、第2霍尔元件192b以及第3霍尔元件192c对来自转子188的磁力进行检测。霍尔传感器192在传感器基板190中被配置于:相对于扭转马达76的正向旋转而电角度成为25°的提前角、且相对于扭转马达76的反向旋转而电角度成为25°的延迟角的位置。此外,在本实施例中,控制基板20相对于扭转马达76的反向旋转,而以错开1个阶段的方式输出每60°电角度的图案。据此,相对于扭转马达76的正向旋转而以25°的提前角进行控制,相对于扭转马达76的反向旋转而以60°-25°=35°的提前角进行控制。
在本实施例中,扭转马达76与进给马达32具备相同的构成。据此,定子174与定子186使用共通的部件,转子176与转子188使用共通的部件,传感器基板178与传感器基板190使用共通的部件。
如图7所示,保持部82具备:丝杠轴84、夹紧导向件86(参照图8、图9)、施力部件92(参照图8、图9)、套筒88、以及夹持部件90。
丝杠轴84连结于减速部78。当扭转马达76进行正向旋转时,从后方观察丝杠轴84,丝杠轴84就会朝向左旋的方向进行旋转。当扭转马达76进行反向旋转时,在从后方观察丝杠轴84的情况下,丝杠轴84就会朝向右旋的方向进行旋转。
如图8所示,丝杠轴84具备:粗径部84a以及细径部84b。粗径部84a位于:丝杠轴84的后部,细径部84b位于:丝杠轴84的前部。在粗径部84a的外周面形成有:螺旋状的滚珠沟84c。滚珠94嵌合于滚珠沟84c。在粗径部84a与细径部84b之间的阶梯部,配置有圆环状的垫圈96。在细径部84b的前部形成有:形成有卡合沟84d。
如图9所示,细径部84b的前部进入到:夹紧导向件86的凹部86a。夹紧导向件86的卡合销86b进入到丝杠轴84的细径部84b的卡合沟84d,并能够与卡合沟84d的前侧面以及后侧面进行卡合。在夹紧导向件86的外周面形成有阶梯部86c。处于比阶梯部86c更靠后方位置的夹紧导向件86的外周面的直径大于:处于比阶梯部86c更靠前方位置的夹紧导向件86的外周面的直径。
另外,细径部84b插通于施力部件92。施力部件92被配置于:垫圈96与夹紧导向件86之间的位置。施力部件92对夹紧导向件86朝向离开垫圈96的方向进行施力。
丝杠轴84与夹紧导向件86被插入于套筒88。套筒88具备:内套筒100以及外套筒102。丝杠轴84的粗径部84a被插通于内套筒100。在内套筒100形成有滚珠孔(省略图示)。滚珠94嵌合于滚珠孔。内套筒100借助嵌合于滚珠沟84c与滚珠孔之间的滚珠94亦即滚珠丝杠,而与丝杠轴84连结起来。当在形成有滚珠沟84c的范围内使丝杠轴84相对于内套筒100进行旋转时,内套筒100就会相对于丝杠轴84沿着前后方向进行移动。
在外套筒102插入有:丝杠轴84、夹紧导向件86以及内套筒100。外套筒102具有:沿着前后方向延伸的圆筒形状。在外套筒102的内周面形成有阶梯部102a。处于比阶梯部102a更靠前方位置的外套筒102的内周面的直径小于:处于比阶梯部102a更靠后方位置的外套筒102的内周面的直径。外套筒102通过固定螺丝106而被固定于内套筒100。外套筒102与内套筒100一起进行动作(亦即,移动或者旋转)。当在形成有滚珠沟84c的范围内使丝杠轴84相对于内套筒100进行旋转时,外套筒102就会与内套筒100一起相对于丝杠轴84沿着前后方向进行移动。另外,当丝杠轴84相对于内套筒100进行旋转时,外套筒102相对于夹紧导向件86而在前进位置与后退位置之间进行移动。以下,将外套筒102相对于夹紧导向件86朝向前进位置(亦即,朝向前方)进行移动称为:外套筒102进行前进,将外套筒102相对于夹紧导向件86朝向后退位置(亦即,朝向后方)进行移动称为:外套筒102进行后退。
保持部82还具备支承部件104。支承部件104对外套筒102的外周面进行覆盖。支承部件104能够相对于外套筒102进行旋转。支承部件104能够相对于外套筒102沿着前后方向进行移动。外套筒102借助支承部件104而被支承于主体4。
夹持部件90被支承于:夹紧导向件86的前部。夹持部件90通过外套筒102所具备的2个引导销110(参照图8),而以能够移动的方式支承于外套筒102。夹持部件90是:用于对线材W进行夹持的部件。夹持部件90与丝杠轴84的旋转联动地进行开闭。
夹持部件90具备:上侧夹持部件114以及下侧夹持部件116。上侧夹持部件114与下侧夹持部件116在上下方向上相对置。如图10所示,上侧夹持部件114具备:上侧基部118、第1上侧突部120、上侧连结部121、以及第2上侧突部122。上侧基部118是:被支承于夹紧导向件86与引导销110的部分。上侧基部118具备2个上侧引导孔118a。2个上侧引导孔118a具有:相互相同的形状。2个上侧引导孔118a沿着前后方向延伸,当从上方观察上侧基部118时,2个上侧引导孔118a从后方趋向前方朝右侧倾斜。
第1上侧突部120从上侧基部118的左前端部朝向前方延伸。上侧连结部121从第1上侧突部120的中央右端部朝向右方延伸。第2上侧突部122从上侧连结部121朝向前方延伸。第1上侧突部120与第2上侧突部122在左右方向上分离开。在第1上侧突部120与第2上侧突部122之间的位置形成有第1线材通路124。从进给机构24被送出之后且在到达引导机构26的上侧引导通路58a之前的线材W又在第1线材通路124中通过。
夹持部件90还具备图12所示的第1防脱部123。第1防脱部123与上侧夹持部件114一体地形成。第1防脱部123从第2上侧突部122的前端部朝向下方延伸。第1防脱部123在前后方向上与下侧夹持部件116局部重叠。第1防脱部123能够抑制:由夹持部件90夹持的线材W从夹持部件90脱离出来的情形。
如图11所示,下侧夹持部件116具备:下侧基部126、第1下侧突部128、下侧连结部129、以及第2下侧突部130。下侧基部126是:被支承于夹紧导向件86与引导销110的部分。下侧基部126具备2个下侧引导孔126a。从上方观察下侧基部126时的下侧引导孔126a的形状、与从上方观察上侧基部118时的上侧引导孔118a的形状处于:相对于与左右方向相正交的平面而呈面对称的关系。亦即,2个下侧引导孔126a沿着前后方向延伸,从上方观察下侧基部126时,2个下侧引导孔126a从后方趋向前方而朝左侧倾斜。
第1下侧突部128从下侧基部126的右前端部朝向前方延伸。下侧连结部129从第1下侧突部128的中央左端部朝向左方延伸。第2下侧突部130从下侧连结部129的中央前端部朝向前方延伸。第1下侧突部128与第2下侧突部130在左右方向上分离开。在第1下侧突部128与第2下侧突部130之间的位置形成有第2线材通路132。在引导机构26的下侧引导通路60a中通过之后的线材W又在第2线材通路132中通过。
夹持部件90还具备第2防脱部131。第2防脱部131与下侧夹持部件116一体地形成。第2防脱部131从第2下侧突部130的左前端部朝向左方延伸。第2防脱部131能够抑制:由夹持部件90夹持的线材W从夹持部件90脱离出来的情形。第2防脱部131与下侧连结部129在前后方向上分离开。在第2防脱部131与下侧连结部129之间的位置,形成有辅助通路134。
如图8所示,在上侧夹持部件114与下侧夹持部件116在上下方向上相重合的状态下,外套筒102的引导销110被分别插通于:上侧引导孔118a与下侧引导孔126a。当外套筒102相对于夹紧导向件86沿着前后方向进行移动时,引导销110就会在上侧引导孔118a内与下侧引导孔126a内,沿着前后方向进行移动。在引导销110被配置于上侧引导孔118a与下侧引导孔126a的前部的情况下,如图12所示,第1线材通路124与第2线材通路132呈敞开。将此时的夹持部件90的状态称为全开状态。
当外套筒102相对于夹紧导向件86进行后退时,引导销110就会在上侧引导孔118a内与下侧引导孔126a内朝向后方进行移动。当上侧夹持部件114相对于夹紧导向件86朝向右方进行动作时,下侧夹持部件116就会相对于夹紧导向件86朝向左方(亦即,与上侧夹持部件114进行移动的方向相反的方向)进行动作。上侧夹持部件114朝向右方进行动作的距离、与下侧夹持部件116朝向左方进行动作的距离相同。从上下方向观察夹持部件90时,上侧夹持部件114与下侧夹持部件116朝向相互近接的方向进行动作。如图13所示,当引导销110在上侧引导孔118a内与下侧引导孔126a内,移动到中间位置时,第2线材通路132就会被第2上侧突部122阻挡。另一方面,第1线材通路124通过形成于第2下侧突部130的辅助通路134而呈敞开。将此时的夹持部件90的状态称为半开状态。在将线材W配置于第2线材通路132的情况下,线材W被夹持固定于:第2上侧突部122与第1下侧突部128之间的第1夹持场所P1。以下,将由第1夹持场所P1夹持的线材W的部分称为第1被夹持场所WP1。在半开状态下,第1防脱部123从前方阻挡第1夹持场所P1。此外,图13中,用虚线图示出:第1防脱部123在前后方向上的位置。第1防脱部123被配置于:钢筋R(图13中省略图示)与第1夹持场所P1之间的位置。
如图14所示,当引导销110移动到上侧引导孔118a与下侧引导孔126a的后部时,第1线材通路124就会被第2下侧突部130阻挡。第2线材通路132保持着:被第2上侧突部122阻挡的状态。将此时的夹持部件90的状态称为全闭状态。在将线材W配置于第1线材通路124的情况下,线材W的第1被夹持场所WP1保持着:通过夹持部件90的第1夹持场所P1而被把持的状态,且线材W被夹持固定于:第1上侧突部120与第2下侧突部130之间的第2夹持场所P2。以下,将由第2夹持场所P2夹持的线材W的部分称为第2被夹持场所WP2。在全闭状态下,第1防脱部123从前方阻挡第1夹持场所P1,第2防脱部131被配置于:第2夹持场所P2的正下前方。此外,图14中,第2防脱部131的前端部利用间距比表示第1防脱部123的虚线还要短的虚线来图示。第2防脱部131被配置于:钢筋R(图14中省略图示)与第2夹持场所P2之间的位置。
如图7所示,保持部82还具备推板140。推板140被夹持于:在内套筒100的后端部形成的肋100a、与外套筒102的后端部之间的位置。推板140通过随着扭转马达76的驱动而进行的丝杠轴84的旋转,与内套筒100和外套筒102一起,相对于丝杠轴84沿着前后方向进行移动。
如图5、图6所示,推板140对切断机构28的被操作部件72进行操作。如图5所示,通常时,推板140从被操作部件72的突片72b分离开。此时,被操作部件72位于初始位置。当推板140通过丝杠轴84的旋转而相对于丝杠轴84进行后退时,推板140抵接于突片72b,并朝向后方按压被操作部件72。据此,被操作部件72绕着转动轴72a进行转动,使得连结部件70朝向前方进行移动,并使得切断部件66绕着转动轴66a进行转动。推板140通过对被操作部件72进行操作,能够对切断部件66进行操作。如图6所示,一旦被操作部件72被转动到切断位置,就会利用切断部件66而将在切断部件66的内部通过的线材W进行切断。然后,当推板140通过丝杠轴84的旋转而相对于丝杠轴84进行前进时,被操作部件72就会被施力部件74施力,使得被操作部件72绕着转动轴72a转动到初始位置。据此,连结部件70与切断部件66也返回到图5所示的状态。
在推板140设置有:初始状态检测磁铁140a、与把持检测磁铁140b。如图7所示,扭转机构30具备:用于对来自初始状态检测磁铁140a的磁力进行检测的初始状态检测传感器136、以及用于对来自把持检测磁铁140b的磁力进行检测的把持检测传感器138。初始状态检测传感器136与把持检测传感器138相对于主体4而被位置固定。当扭转机构30处于初始状态时,初始状态检测传感器136与初始状态检测磁铁140a相对置地配置。据此,初始状态检测传感器136能够对扭转机构30是否处于初始状态进行检测。在扭转机构30中,当夹持部件90处于半开状态时,亦即,当夹持部件90对线材W的前端进行保持时,把持检测传感器138与把持检测磁铁140b相对置地配置。据此,把持检测传感器138能够检测:在扭转机构30中是否处于夹持部件90对线材W的前端进行保持的状态。
如图7所示,在外套筒102的后部外周面,形成有翅片144。翅片144沿着前后方向延伸。翅片144允许或禁止:外套筒102的旋转。在本实施例中,在外套筒102的外周面以相互具有45度的间隔的方式配置有8个翅片。另外,在本实施例中,翅片144具备:7个短翅片146、以及1个长翅片148。长翅片148的前后方向的长度长于短翅片146的前后方向的长度。在前后方向上,长翅片148的前端部的位置与短翅片146的前端部的位置相同。另一方面,在前后方向上,长翅片148的后端部处于:比短翅片146的后端部更靠后方的位置。
钢筋捆扎机2还具备:图15所示的旋转制限部150。如图17所示,旋转制限部150被配置于:接近于外套筒102的位置。旋转制限部150通过与翅片144协作,而允许或禁止:外套筒102的旋转。如图15所示,旋转制限部150具备:基座部件152、上侧止挡件154、下侧止挡件156、摆动轴158、160、以及施力部件162、164。基座部件152相对于主体4被固定。上侧止挡件154借助摆动轴158而以能够摆动的方式支承于基座部件152。上侧止挡件154具备限制片154a。限制片154a位于:上侧止挡件154的下部。施力部件162对限制片154a沿着朝向外侧打开的方向(亦即,限制片154a从基座部件152分离开的方向)进行施力。
在从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向右旋的方向进行旋转的情况下,短翅片146与长翅片148将限制片154a进行压入。据此,上侧止挡件154不会禁止:外套筒102的旋转。另一方面,在从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向左旋的方向进行旋转的情况下,短翅片146与长翅片148在外套筒102的旋转方向上与限制片154a相抵接。据此,上侧止挡件154会禁止:外套筒102的旋转。从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向右旋的方向进行旋转的情况相当于:扭转机构30结束对绕着钢筋R的线材W进行扭转,恢复到初始状态的情况。另外,从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向左旋的方向进行旋转的情况相当于:扭转机构30将绕着钢筋R的线材W进行夹持并使其扭转的情况。
下侧止挡件156借助摆动轴160而以能够摆动的方式支承于基座部件152。下侧止挡件156具备限制片156a。限制片156a位于:下侧止挡件156的上部。限制片156a与限制片154a相对置。限制片156a的后端部被配置于:比限制片154a的后端部更靠后方的位置。限制片156a的前端部被配置于:比限制片154a的前端部更靠后方的位置。施力部件164对限制片156a沿着朝向外侧打开的方向(亦即,限制片156a从基座部件152分离开的方向)进行施力。
在从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向右旋的方向进行旋转的情况下,短翅片146与长翅片148在外套筒102的旋转方向上与限制片156a相抵接。据此,下侧止挡件156禁止:外套筒102的旋转。另一方面,在从后方观察丝杠轴84时,丝杠轴84朝向左旋的方向进行旋转的情况下,短翅片146与长翅片148将限制片156a进行压入。据此,下侧止挡件156不会禁止:外套筒102的旋转。
此外,关于钢筋捆扎机2的机械构成,可以对上述构成加以各种变更。例如,在钢筋捆扎机2中,可以将卷筒保持架12配置于主体4的后部,可以将进给机构24配置于:主体4的卷筒保持架12与引导机构26之间的位置。在该情况下,卷筒18、进给马达32、以及扭转马达76均被配置于:比把持部6更靠上方的位置。或者,可以将控制基板20或显示基板22收容于主体4的内部。在该情况下,控制基板20或显示基板22被配置于:比把持部6更靠上方的位置。
(钢筋捆扎机2的动作)
接下来,参照图4、图9、图16、图17,说明钢筋捆扎机2利用线材W对钢筋R进行捆扎的动作。当钢筋捆扎机2利用线材W对钢筋R进行捆扎时,依次执行:送出工序、前端保持工序、拉回工序、后端保持工序、切断工序、拉伸工序、以及扭转工序。在此,在钢筋捆扎机2执行利用线材W对钢筋R进行捆扎的动作之前的初始状态下,如图9所示,仅仅丝杠轴84的前部被配置于内套筒100的内部。另外,长翅片148被夹持于:上侧止挡件154的限制片154a与下侧止挡件156的限制片156a之间的位置。另外,外套筒102相对于夹紧导向件86处于前进位置。2个引导销110位于:2个上侧引导孔118a与2个下侧引导孔126a的前部,夹持部件90处于全开状态。如图5所示,推板140从被操作部件72的突片72b分离开,被操作部件72处于初始位置。
(送出工序)
当从初始状态起,使进给马达32进行反向旋转时,进给机构24就会将卷绕于卷筒18的线材W送出去规定长度。线材W的前端部依次通过:切断部件66的内部、第1线材通路124、上侧引导通路58a、下侧引导通路60a、第2线材通路132。据此,如图4所示,线材W绕着钢筋R呈圆环状地被卷绕。
(前端保持工序)
当从该状态起,使扭转马达76进行正向旋转时,丝杠轴84就会朝向左旋的方向进行旋转。长翅片148在外套筒102的旋转方向上与上侧止挡件154的限制片154a相抵接,由此禁止:外套筒102的左旋方向的旋转。据此,外套筒102与内套筒100一起相对于夹紧导向件86进行后退。随着外套筒102的后退,2个引导销110在2个上侧引导孔118a内与2个下侧引导孔126a内,从前部移动到中间位置。夹持部件90从全开状态变为半开状态,线材W的前端附近部(亦即,第1被夹持场所WP1)被夹持固定于:第2上侧突部122与第1下侧突部128之间的第1夹持场所P1。据此,线材W的前端附近部通过夹持部件90而被保持。在该状态下,第1防脱部123从前方阻挡夹持部件90的第1夹持场所P1。
(拉回工序)
当从该状态起,使扭转马达76停止,并使进给马达32进行正向旋转时,进给部36将绕着钢筋R的线材W拉回。线材W的前端部附近通过夹持部件90而被保持,使得绕着钢筋R的线材W进行缩径。
(后端保持工序)
当从该状态起,使扭转马达76再次进行正向旋转时,外套筒102与内套筒100一起相对于夹紧导向件86进一步进行后退。随着外套筒102的后退,2个引导销110在2个上侧引导孔118a内与2个下侧引导孔126a内,从中间位置移动到后部。夹持部件90从半开状态变为全闭状态,线材W的后端附近部(亦即,第2被夹持场所WP2)被夹持固定于:第1上侧突部120与第2下侧突部130之间的第2夹持场所P2。据此,线材W的后端附近部通过夹持部件90而被保持。在该状态下,第1防脱部123从前方阻挡夹持部件90的第1夹持场所P1,第2防脱部131被配置于:夹持部件90的第2夹持场所P2的正下方。另外,第1防脱部123与第2防脱部131被配置于:钢筋R与线材W之间的位置。
(切断工序)
从该状态起,随着扭转马达76的正向旋转,使外套筒102相对于夹紧导向件86进一步进行后退。如图6所示那样,推板140与外套筒102一起进行后退,并与被操作部件72的突片72b相抵接而朝向后方进行压入。当被操作部件72绕着转动轴72a而转动到切断位置时,切断部件66就会绕着转动轴66a而转动到规定的位置。据此,在切断部件66的内部通过的线材W被切断。绕着钢筋R的线材W通过夹持部件90而在线材W的前端部附近与后端部附近这2点被保持。
(拉伸工序)
当从该状态起,随着扭转马达76的正向旋转,使外套筒102相对于夹紧导向件86进一步进行后退时,如图16所示,外套筒102的阶梯部102a抵接于夹紧导向件86的阶梯部86c。据此,外套筒102无法相对于夹紧导向件86进一步进行后退,而是与夹紧导向件86成为一体地进行后退。据此,夹持部件90进行后退,亦即,夹持部件90朝向从钢筋R分离开的方向进行移动,从而绕着钢筋R的线材W朝向从钢筋R分离开的方向被拉伸。在执行拉伸工序的期间,第1防脱部123阻挡第1夹持场所P1的前方,第2防脱部131被配置于:第2夹持场所P2的正下前方。据此,在利用随着线材W被拉伸而赋予给线材W的张力,使线材W相对于夹持部件90朝向前方进行了移动的情况下,线材W的前端附近部WP1抵接于第1防脱部123,线材W的后端附近部WP2抵接于第2防脱部131。据此,线材W不会从夹持部件90脱离出来,而朝向从钢筋R分离开的方向被拉伸。
(扭转工序)
当从该状态起,随着扭转马达76的正向旋转,使外套筒102与夹紧导向件86一起进行后退时,如图17所示,长翅片148不会在外套筒102的旋转方向上与上侧止挡件154的限制片154a相抵接。据此,外套筒102的左旋方向的旋转得以允许。在该状态下,施力部件92被压缩,对夹紧导向件86朝向从垫圈96分离开的方向进行施力的作用力就会从施力部件92被赋予给夹紧导向件86。据此,在嵌合到内套筒100的滚珠孔的滚珠94、与丝杠轴84的滚珠沟84c之间作用有摩擦力。其结果,当夹紧导向件86进行旋转时,外套筒102不会相对于丝杠轴84进行后退,而是使外套筒102与丝杠轴84成为一体地朝向左旋的方向进行旋转。据此,夹紧导向件86与夹持部件90朝向左旋的方向进行旋转,使得通过夹持部件90而被保持的线材W进行扭转。在执行扭转工序的期间,与执行拉伸工序的情况同样地,第1防脱部123阻挡第1夹持场所P1的前方,第2防脱部131被配置于:第2夹持场所P2的正下前方。据此,在利用随着线材W被扭转而赋予给线材W的张力,使线材W相对于夹持部件90朝向前方进行了移动的情况下,线材W的前端附近部WP1抵接于第1防脱部123,线材W的后端附近部WP2抵接于第2防脱部131。据此,线材W不会从夹持部件90脱离出来地进行扭转。
(初始状态恢复工序)
然后,扭转马达76进行反向旋转,丝杠轴84朝向右旋的方向进行旋转。外套筒102朝向右旋的方向进行旋转,短翅片146或者长翅片148抵接于下侧止挡件156的限制片156a,由此禁止:外套筒102的右旋方向的旋转。对夹紧导向件86朝向从垫圈96分离开的方向进行施力的作用力从施力部件92被赋予给夹紧导向件86,由此外套筒102与夹紧导向件86成为一体地进行前进。当卡合销86b抵接于卡合沟84d的前端部时,外套筒102相对于夹紧导向件86进行前进。当2个引导销110在2个上侧引导孔118a内与2个下侧引导孔126a内,从后部移动到前部时,夹持部件90变为全开状态。据此,被保持于夹持部件90的线材W从夹持部件90拆卸下来。在短翅片146已抵接于限制片156a的情况下,一旦外套筒102相对于夹紧导向件86进行前进,使短翅片146移动到比限制片156a的前端部更靠前方的位置时,外套筒102就会重新朝向右旋的方向进行旋转。当长翅片148抵接于限制片156a时,外套筒102的旋转就会被禁止。据此,扭转机构30恢复到初始状态。
(控制基板20的电路构成)
如图20所示,在控制基板20设置有:控制电源电路200、MCU(Micro Control Unit)202、马达控制信号输出目的地切换电路204、马达旋转信号输入方切换电路206、栅极驱动电路208、210、倒相电路212、214、电流检测电路216、制动电路218、220等。
控制电源电路200将从蓄电池B被供给的电力调整为规定的电压,并向MCU202、制动电路218、220等供电。
如图21所示,倒相电路212具备:开关元件222a、222b、224a、224b、226a、226b。开关元件222a、222b、224a、224b、226a、226b是:电场效应晶体管,详细而言,是:具有绝缘栅的MOSFET。开关元件222a将正极侧电位线228与马达电力线232连接起来。开关元件222b将负极侧电位线230与马达电力线232连接起来。开关元件224a将正极侧电位线228与马达电力线234连接起来。开关元件224b将负极侧电位线230与马达电力线234连接起来。开关元件226a将正极侧电位线228与马达电力线236连接起来。开关元件226b将负极侧电位线230与马达电力线236连接起来。正极侧电位线228连接于:蓄电池B的正极侧电源电位。负极侧电位线230连接于:电流检测电路216。马达电力线232、234、236连接于:进给马达32的线圈170(参照图18、图19)。
同样地,倒相电路214具备:开关元件238a、238b、240a、240b、242a、242b。开关元件238a、238b、240a、240b、242a、242b是:电场效应晶体管,详细而言,是:具有绝缘栅的MOSFET。开关元件238a将正极侧电位线244与马达电力线248连接起来。开关元件238b将负极侧电位线246与马达电力线248连接起来。开关元件240a将正极侧电位线244与马达电力线250连接起来。开关元件240b将负极侧电位线246与马达电力线250连接起来。开关元件242a将正极侧电位线244与马达电力线252连接起来。开关元件242b将负极侧电位线246与马达电力线252连接起来。正极侧电位线244连接于:蓄电池B的正极侧电源电位。负极侧电位线246连接于:电流检测电路216。马达电力线248、250、252连接于:扭转马达76的线圈182(参照图18、图19)。
栅极驱动电路208根据马达控制信号UH1、VH1、WH1、UL1、VL1、WL1,将倒相电路212的各开关元件222a、224a、226a、222b、224b、226b在导通与非导通之间进行切换,由此对进给马达32的动作进行控制。此外,当进给马达32进行旋转时,一旦栅极驱动电路208使开关元件222a、224a、226a、222b、224b、226b全部成为非导通,朝向进给马达32的电力供给就会被切断,进给马达32在由于惯性而继续进行旋转之后,就会停止。另外,当进给马达32进行旋转时,一旦栅极驱动电路208使开关元件222a、224a、226a成为非导通,且使开关元件222b、224b、226b成为导通,就会对进给马达32施加所谓的短路制动,由此进给马达32的旋转立即停止。此外,以下,也将UL1、VL1、WL1全部是H电位的马达控制信号UH1、VH1、WH1、UL1、VL1、WL1(在该情况下,开关元件222b、224b、226b全部形成为导通)称为:短路制动信号。
同样地,栅极驱动电路210根据马达控制信号UH2、VH2、WH2、UL2、VL2、WL2,将倒相电路214的各开关元件238a、240a、242a、238b、240b、242b在导通与非导通之间进行切换,由此对扭转马达76的动作进行控制。此外,当扭转马达76进行旋转时,一旦栅极驱动电路210使开关元件238a、240a、242a、238b、240b、242b全部成为非导通,朝向扭转马达76的电力供给就会被切断,扭转马达76在由于惯性继续进行旋转之后,就会停止。另外,当扭转马达76进行旋转时,一旦栅极驱动电路210使开关元件238a、240a、242a成为非导通,且使开关元件238b、240b、242b成为导通,就会对扭转马达76施加所谓的短路制动,由此扭转马达76的旋转立即停止。此外,以下,也将UL2、VL2、WL2全部是H电位的马达控制信号UH2、VH2、WH2、UL2、VL2、WL2(在该情况下,开关元件238b、240b、242b全部形成为导通)称为:短路制动信号。
如图20所示,电流检测电路216被配置于:倒相电路212以及倒相电路214、与蓄电池B的负极侧电源电位之间的位置。电流检测电路216对在倒相电路212以及倒相电路214中流动的电流的大小进行检测。电流检测电路216将所检测的电流值输出到MCU202。
MCU202具备:马达控制信号输出端口202a、马达旋转信号输入端口202b、以及通用输入输出端口202c。马达控制信号输出端口202a是为了将马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL输出给无刷马达而设置的,并能够以比通用输入输出端口202c还要高的速度来进行信号处理。马达旋转信号输入端口202b是为了从无刷马达输入霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw而设置的,并能够以比通用输入输出端口202c还要高的速度来进行信号处理。显示基板22的设定显示LED22a以及设定开关22b、触发器开关9、初始状态检测传感器136、把持检测传感器138、电流检测电路216连接于:MCU202的通用输入输出端口202c。
MCU202的马达控制信号输出端口202a连接于:马达控制信号输出目的地切换电路204。马达控制信号输出目的地切换电路204根据从MCU202的通用输入输出端口202c被输出来的切换信号SW,将从马达控制信号输出端口202a被输出来的马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的输出目的地在栅极驱动电路208与栅极驱动电路210之间进行切换。
如图22所示,马达控制信号输出目的地切换电路204可以构成为:具备解多工器260。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,解多工器260将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH1,并输出到栅极驱动电路208。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,解多工器260将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH2,并输出到栅极驱动电路210。此外,在此为了容易理解,仅对马达控制信号UH所对应的构成进行了说明,但是,马达控制信号输出目的地切换电路204针对其它马达控制信号VH、WH、UL、VL、WL也具备同样的构成。
或者,如图23所示,马达控制信号输出目的地切换电路204可以构成为具备:FET262、264、以及NOT门266。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,FET262导通,FET264截止。在该情况下,马达控制信号输出目的地切换电路204将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH1,并输出给栅极驱动电路208。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,FET262截止,FET264导通。在该情况下,马达控制信号输出目的地切换电路204将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH2,并输出给栅极驱动电路210。此外,在此为了容易理解,仅对马达控制信号UH所对应的构成进行了说明,但是,马达控制信号输出目的地切换电路204针对其它马达控制信号VH、WH、UL、VL、WL也具备同样的构成。
或者,如图24所示,马达控制信号输出目的地切换电路204可以构成为具备:NOR门268、270、以及NOT门272、274。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,NOR门268输出:从MCU202被输出来的马达控制信号UH,NOR门270输出:L电位。在该情况下,马达控制信号输出目的地切换电路204将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH1,并输出给栅极驱动电路208。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,NOR门268输出:L电位,NOR门270输出:从MCU202被输出来的马达控制信号UH。在该情况下,马达控制信号输出目的地切换电路204将从MCU202被输出来的马达控制信号UH作为马达控制信号UH2,并输出给栅极驱动电路210。此外,在此为了容易理解,仅对马达控制信号UH所对应的构成进行了说明,但是,马达控制信号输出目的地切换电路204针对其它马达控制信号VH、WH、UL、VL、WL也具备同样的构成。
如图25所示,制动电路218连接于:从马达控制信号输出目的地切换电路204被输出到栅极驱动电路208的马达控制信号UL1、VL1、WL1的信号线。制动电路218根据从MCU202的通用输入输出端口202c被输出来的制动信号BR1,对进给马达32施加短路制动。制动电路218具备:晶体管274a、274b、274c、274d、以及、电阻器276a、276b、276c、276d、276e、276f、276g、276h。在从MCU202被输入的制动信号BR1是L电位的情况下,晶体管274a截止,晶体管274b、274c、274d均截止,所以,向栅极驱动电路208直接输入:从马达控制信号输出目的地切换电路204被输出来的马达控制信号UL1、VL1、WL1。在从MCU202被输入的制动信号BR1是H电位的情况下,晶体管274a导通,晶体管274b、274c、274d均导通,所以,被输入到栅极驱动电路208的马达控制信号UL1、VL1、WL1全部变为H电位。在该情况下,向栅极驱动电路208输入短路制动信号,从而对进给马达32施加短路制动。
同样地,制动电路220连接于:从马达控制信号输出目的地切换电路204被输出到栅极驱动电路210的马达控制信号UL2、VL2、WL2的信号线。制动电路220根据从MCU202的通用输入输出端口202c被输出来的制动信号BR2,对扭转马达76施加短路制动。制动电路220具备:与制动电路218同样的构成。制动电路220具备:晶体管278a、278b、278c、278d、以及、电阻器280a、280b、280c、280d、280e、280f、280g、280h。在从MCU202被输入的制动信号BR2是L电位的情况下,晶体管278a截止,晶体管278b、278c、278d均截止,所以,向栅极驱动电路210直接输入:从马达控制信号输出目的地切换电路204被输出来的马达控制信号UL2、VL2、WL2。在从MCU202被输入的制动信号BR2是H电位的情况下,晶体管278a导通,晶体管278b、278c、278d均导通,所以,被输入到栅极驱动电路210的马达控制信号UL2、VL2、WL2全部变为H电位。在该情况下,向栅极驱动电路210输入短路制动信号,从而对扭转马达76施加短路制动。
如图20所示,进给马达32的霍尔传感器180、扭转马达76的霍尔传感器192连接于:马达旋转信号输入方切换电路206。马达旋转信号输入方切换电路206连接于:MCU202的马达旋转信号输入端口202b。马达旋转信号输入方切换电路206根据从MCU202被输出来的切换信号SW,将来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、与来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2中的任一方输入到:MCU202的马达旋转信号输入端口202b。
如图26所示,马达旋转信号输入方切换电路206可以构成为:具备多路复用器282。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,多路复用器282将来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,多路复用器282将来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。此外,在此为了容易理解,仅对霍尔传感器信号Hu所对应的构成进行了说明,但是,马达旋转信号输入方切换电路206针对其它霍尔传感器信号Hv、Hw也具备同样的构成。
或者,如图27所示,马达旋转信号输入方切换电路206可以构成为具备:FET284、286、以及、NOT门288。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,FET284导通,FET286截止。在该情况下,马达旋转信号输入方切换电路206将来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,FET284截止,FET286导通。在该情况下,马达旋转信号输入方切换电路206将来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。此外,在此为了容易理解,仅对霍尔传感器信号Hu所对应的构成进行了说明,但是,马达旋转信号输入方切换电路206针对其它的霍尔传感器信号Hv、Hw也具备同样的构成。
或者,如图28所示,马达旋转信号输入方切换电路206可以构成为具备:NOR门290、292、294、以及、NOT门296。在从MCU202被输出来的切换信号SW是H电位的情况下,NOR门290将来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1进行反转并输出,NOR门292输出L电位,所以,NOR门294输出:来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1。在该情况下,马达旋转信号输入方切换电路206将来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。在从MCU202被输出来的切换信号SW是L电位的情况下,NOR门290输出L电位,NOR门292将来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2进行反转并输出,所以,NOR门294输出:来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2。在该情况下,马达旋转信号输入方切换电路206将来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2作为霍尔传感器信号Hu,并输出给MCU202。此外,在此为了容易理解,仅对霍尔传感器信号Hu所对应的构成进行了说明,但是,马达旋转信号输入方切换电路206针对其它的霍尔传感器信号Hv、Hw也具备同样的构成。
此外,如图20所示,进给马达32的霍尔传感器180、扭转马达76的霍尔传感器192还连接于:MCU202的通用输入输出端口202c。MCU202能够监视:被输入到通用输入输出端口202c的、来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、以及、来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2。
(进给马达32以及扭转马达76的提前角控制)
MCU202在对进给马达32或扭转马达76的动作进行控制时,基于被输入给马达旋转信号输入端口202b的霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw,从马达控制信号输出端口202a输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。以下,说明:MCU202在对进给马达32或扭转马达76的动作进行控制时所进行的提前角控制。
图29作为参考例而示出了:不进行提前角控制的情况下的使无刷马达进行正向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。图30作为参考例而示出了:不进行提前角控制的情况下的使无刷马达进行反向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及、马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。
图31示出了:在本实施例的钢筋捆扎机2中,使无刷马达进行正向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。在本实施例的钢筋捆扎机2中,当使进给马达32或扭转马达76进行正向旋转时,在霍尔传感器180、192以电角度提前了25°的状态下,输出:霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、Hu2、Hv2、Hw2,MCU202基于提前角为25°的霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw,而输出:马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,当进给马达32或扭转马达76进行正向旋转时,进行25°的提前角控制。
图32示出了:在本实施例的钢筋捆扎机2中,使无刷马达进行反向旋转时的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。在本实施例的钢筋捆扎机2中,当使进给马达32或扭转马达76进行反向旋转时,在霍尔传感器180、192以电角度延迟了25°的状态下,输出:霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、Hu2、Hv2、Hw2,但是,MCU202将马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的输出图案提前1个阶段(从电角度衡量相当于60°)并进行输出。据此,MCU202以60°-25°=35°的提前角来输出:马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。亦即,针对进给马达32或扭转马达76的反向旋转,而进行35°的提前角控制。
如上述那样,在本实施例的钢筋捆扎机2中,与进给马达32或扭转马达76的正向旋转时的提前角(例如25°)相比,将反向旋转时的提前角(例如35°)设定得较大。关于该构成的优点,在以下进行说明。
图33示出了:普通的无刷马达的扭矩、转速、提前角控制中的提前角之间的关系。如图33所示,扭矩越大,转速越小。另外,如图33所示,在扭矩较小的情况下,提前角控制中的提前角越大,转速越大,在扭矩较大的情况下,提前角控制中的提前角越大,转速越小。
图34示出了:普通的无刷马达的扭矩、电流以及提前角控制中的提前角之间的关系。如图34所示,扭矩越大,电流越大。另外,如图34所示,提前角控制中的提前角越大,电流越大。
在本实施例的钢筋捆扎机2中,在使进给马达32进行反向旋转的情况下,亦即在将线材W进行送出的情况下,不对进给马达32作用很大的扭矩。该情况下,通过增大提前角控制中的提前角,能够增大转速,由此能够缩短送出工序所需要的时间。此外,一旦增大提前角控制中的提前角,电流就会变大,但是,由于送出工序中进给马达32的电流本来就较小,所以进给马达32与倒相电路212的发热不会成为问题。
相反,在使进给马达32进行正向旋转的情况下,亦即在将线材W进行拉回的情况下,对进给马达32作用较大的扭矩。在该情况下,通过减小提前角控制中的提前角,能够增大转速,从而能够缩短拉回工序所需要的时间。另外,通过减小提前角控制中的提前角,能够减小进给马达32中流动的电流,从而能够抑制:进给马达32与倒相电路212的过多的发热。
在本实施例中,关于进给马达32,将正向旋转时的提前角控制中的提前角设为25°,将反向旋转时的提前角控制中的提前角设为35°。据此,能够实现拉回工序中的时间缩短以及电流降低,并且能够实现送出工序中的时间缩短。此外,正向旋转时以及反向旋转时的提前角控制中的提前角可以不限定于上述的数值,例如,可以将正向旋转时的提前角控制中的提前角设为20°,将反向旋转时的提前角控制中的提前角设为40°。
在本实施例的钢筋捆扎机2中,在使扭转马达76进行正向旋转的情况下,亦即在使线材W进行扭转的情况下,对扭转马达76作用较大的扭矩。在该情况下,通过减小提前角控制中的提前角,能够增大转速,从而能够缩短扭转工序所需要的时间。另外,通过减小提前角控制中的提前角,能够减小在扭转马达76中流动的电流,能够抑制:扭转马达76与倒相电路214的过多的发热。
相反,在使扭转马达76进行反向旋转的情况下,亦即在使扭转机构30恢复到初始状态的情况下,不会对扭转马达76作用很大的扭矩。在该情况下,通过增大提前角控制中的提前角,能够增大转速,从而能够缩短初始状态恢复工序所需要的时间。此外,一旦增大提前角控制中的提前角,电流就会变大,但是,由于在初始状态恢复工序中扭转马达76的电流本来就较小,所以扭转马达76与倒相电路214的发热不会成为问题。
在本实施例中,关于扭转马达76,将正向旋转时的提前角控制中的提前角设为25°,将反向旋转时的提前角控制中的提前角设为35°。据此,能够实现扭转工序中的时间缩短以及电流降低,并且能够实现初始状态恢复工序中的时间缩短。此外,正向旋转时以及反向旋转时的提前角控制中的提前角不限定于上述的数值,例如,可以将正向旋转中的提前角设为20°,将反向旋转中的提前角设为40°。
此外,在上述的实施例中,以如下的方式在传感器基板178、190中配置霍尔传感器180、192,即,当使进给马达32或扭转马达76进行正向旋转时,在霍尔传感器180、192以电角度提前了25°的状态下,输出:霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、Hu2、Hv2、Hw2,当使进给马达32或扭转马达76进行反向旋转时,在霍尔传感器180、192以电角度延迟了25°的状态下,输出:霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、Hu2、Hv2、Hw2。与此不同,可以以针对进给马达32或扭转马达76的正向旋转以及反向旋转,来自霍尔传感器180、192的霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、Hu2、Hv2、Hw2不具有提前角或延迟角的方式,在传感器基板178、190配置霍尔传感器180、192,通过MCU202中的处理,针对霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw以期望的提前角,来输出:马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。在该情况下,MCU202根据霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw,来对电角度提前60°所需要的时间进行计测,并根据所计测的时间,来对电角度25°所对应的时间、和电角度35°所对应的时间分别进行计算,从而分别变更:正向旋转以及反向旋转中将马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL进行输出的时刻。图35示出了:利用这种方法,在使无刷马达进行正向旋转时,以25°进行提前角控制的情况下的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。图36示出了:利用这种方法,在使无刷马达进行反向旋转时,以35°进行提前角控制的情况下的、霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw、以及马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的时序图。此外,在使用这种方法的情况下,每当进给马达32或扭转马达76的转速发生变化,就需要重新计算:电角度25°以及电角度35°所对应的时间。如上述的实施例那样,在通过传感器基板178、190中的霍尔传感器180、192的配置,来对正向旋转时以及反向旋转时的提前角控制中的提前角进行设定的构成中,即便在进给马达32或扭转马达76的转速发生变化的情况下,也无需在MCU202中进行特别的处理,就能够在正向旋转时以及反向旋转时以期望的提前角来进行提前角控制。
(MCU202所执行的处理)
MCU202在触发器开关9从断开被切换为接通时,执行图37的处理。在图37的处理中,MCU202依次执行:S2的进给马达第1驱动处理(参照图38)、S4的扭转马达第1驱动处理(参照图39)、S6的进给马达第2驱动处理(参照图40)、S8的扭转马达第2驱动处理(参照图41)、S10的扭转马达第3驱动处理(参照图42)。
(进给马达第1驱动处理)
以下,参照图38,对进给马达第1驱动处理的详情进行说明。S12中,MCU202作为切换信号SW而输出H电位,将马达控制信号输出目的地切换电路204、与马达旋转信号输入方切换电路206分别切换到进给马达32侧。
S14中,MCU202以使进给马达32进行反向旋转的方式,输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,进给马达32进行反向旋转,开始进行:将线材W予以送出的送出工序。
S16中,MCU202直到线材W的送出量达到规定值为止,进行待机。线材W的送出量例如能够通过对霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw进行计数而计算出。能够基于从S14中开始进给马达32的驱动起的经过时间而计算出。当线材W的送出量达到规定值时(为YES时),处理就进入到S18。
S18中,MCU202作为马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL而输出短路制动信号,以使进给马达32停止。据此,对进给马达32施加制动。
S20中,MCU202作为制动信号BR1而输出H电位。据此,制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位。此外,在S18中,MCU202将短路制动信号进行输出之前,当制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位时,电流有可能从制动电路218流入到MCU202的马达控制信号输出端口202a。如本实施例那样,构成为:在S18中,MCU202将短路制动信号进行输出之后,制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位,由此能够防止:电流从制动电路218流入到MCU202的马达控制信号输出端口202a。在S20的处理之后,图38的处理结束。
(扭转马达第1驱动处理)
以下,参照图39,对扭转马达第1驱动处理的详情进行说明。S22中,MCU202作为切换信号SW而输出L电位,将马达控制信号输出目的地切换电路204、与马达旋转信号输入方切换电路206分别切换到扭转马达76侧。此外,在执行S22的处理的时刻,制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位,所以,即便马达控制信号输出目的地切换电路204被切换到扭转马达76侧,未向进给马达32侧输出来自MCU202的短路制动信号,也能够维持:针对进给马达32的制动。
S24中,MCU202以使扭转马达76进行正向旋转的方式,输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,扭转马达76进行正向旋转,开始进行:对线材W的前端予以保持的前端保持工序。
S26中,MCU202直到停止判断期间开始为止,进行待机。停止判断期间是:在对进给马达32施加制动之后,假想为进给马达32已经停止的期间。MCU202在例如从图38的S18中开始对进给马达32施加了制动时起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经开始。当停止判断期间开始时(为YES时),处理进入到S28。
S28中,MCU202判断:由通用输入输出端口202c所监视的且来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1是否有变化。在霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1有变化的情况下(YES的情况下),处理进入到S30。S30中,MCU202判断为:已经发生了错误,并执行出错处理。在霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1没有变化的情况下(NO的情况下),处理进入到S32。
S32中,MCU202判断:停止判断期间是否已经结束。MCU202在例如从S26中停止判断期间开始起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经结束。在停止判断期间未结束的情况下(NO的情况下),处理进入到S28。当停止判断期间结束时(为YES时),处理进入到S34。
S34中,MCU202作为制动信号BR1而输出L电位。据此,能够解除:制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位的情形。
S36中,MCU202直到线材W的前端被保持为止,进行待机。线材W的前端是否已经被保持是:能够基于把持检测传感器138的检测信号来判断的。当线材W的前端被保持时(为YES时),处理进入到S38。
S38中,MCU202作为马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL而输出短路制动信号,以使得扭转马达76停止。据此,对扭转马达76施加制动。
S40中,MCU202作为制动信号BR2而输出H电位。据此,制动电路220将马达控制信号UL2、VL2、WL2维持为H电位。如本实施例那样,构成为:在S38中MCU202输出了短路制动信号之后,制动电路220将马达控制信号UL2、VL2、WL2维持为H电位,从而能够防止:电流从制动电路220流入到MCU202的马达控制信号输出端口202a的情形。在S40的处理之后,图39的处理结束。
(进给马达第2驱动处理)
以下,参照图40,对进给马达第2驱动处理的详情进行说明。S42中,MCU202作为切换信号SW而输出H电位,将马达控制信号输出目的地切换电路204、与马达旋转信号输入方切换电路206分别切换到进给马达32侧。此外,在执行S42的处理的时刻,制动电路220将马达控制信号UL2、VL2、WL2维持为H电位,所以,即便马达控制信号输出目的地切换电路204被切换到进给马达32侧,未向扭转马达76侧输出来自MCU202的短路制动信号,也能够维持:针对扭转马达76的制动。
S44中,MCU202以使进给马达32进行正向旋转的方式,输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,进给马达32进行正向旋转,开始进行:将线材W予以拉回的拉回工序。
S46中,MCU202直到停止判断期间开始为止,进行待机。MCU202在例如从图39的S38中开始对扭转马达76施加了制动时起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经开始。当停止判断期间开始时(为YES时),处理进入到S48。
S48中,MCU202判断:由通用输入输出端口202c所监视的且来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2是否有变化。在霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2有变化的情况下(YES的情况下),处理进入到S50。S50中,MCU202判断为:已经发生了错误,并执行出错处理。在霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2没有变化的情况下(NO的情况下),处理进入到S52。
S52中,MCU202判断:停止判断期间是否已经结束。MCU202在例如从S46中停止判断期间开始起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经结束。在停止判断期间未结束的情况下(NO的情况下),处理返回到S48。当停止判断期间结束时(为YES时),处理进入到S54。
S54中,MCU202作为制动信号BR2而输出L电位。据此,能够解除:制动电路220将马达控制信号UL2、VL2、WL2维持为H电位的情形。
S56中,MCU202直到线材W的拉回完成为止,进行待机。例如,MCU202在由电流检测电路216所检测出的电流值处于规定值以上的情况下,判断为:线材W的拉回已经完成。当线材W的拉回完成时(为YES时),处理进入到S58。
S58中,MCU202作为马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL而输出短路制动信号,以使得进给马达32停止。据此,对进给马达32施加制动。
S60中,MCU202作为制动信号BR1而输出H电位。据此,制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位。在S60的处理之后,图40的处理结束。
(扭转马达第2驱动处理)
以下,参照图41,对扭转马达第2驱动处理的详情进行说明。S62中,MCU202作为切换信号SW而输出L电位,将马达控制信号输出目的地切换电路204、与马达旋转信号输入方切换电路206切换到扭转马达76侧。此外,在执行S62的处理的时刻,制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位,所以,即便马达控制信号输出目的地切换电路204被切换到扭转马达76侧,未向进给马达32侧输出来自MCU202的短路制动信号,也能够维持:针对进给马达32的制动。
S64中,MCU202以使扭转马达76进行正向旋转的方式,输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,扭转马达76进行正向旋转,并依次执行:对线材W的后端进行保持的后端保持工序、将线材W进行切断的切断工序、将线材W进行拉伸的拉伸工序、以及将线材W进行扭转的扭转工序。
S66中,MCU202直到停止判断期间开始为止,进行待机。MCU202在例如从图40的S58中开始对进给马达32施加了制动时起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经开始。当停止判断期间开始时(为YES时),处理进入到S68。
S68中,MCU202判断:由通用输入输出端口202c所监视的且来自进给马达32的霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1是否有变化。在霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1有变化的情况下(YES的情况下),处理进入到S70。S70中,MCU202判断为:已经发生错误,并执行出错处理。在霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1没有变化的情况下(NO的情况下),处理进入到S72。
S72中,MCU202判断:停止判断期间是否已经结束。MCU202在例如从S66中停止判断期间开始起的经过时间达到了规定时间的情况下,判断为:停止判断期间已经结束。在停止判断期间未结束的情况下(NO的情况下),处理返回到S68。当停止判断期间结束时(为YES时),处理进入到S74。
S74中,MCU202作为制动信号BR1而输出L电位。据此,能够解除:制动电路218将马达控制信号UL1、VL1、WL1维持为H电位的情形。
S76中,MCU202直到线材W的扭转完成为止,进行待机。例如,MCU202在由电流检测电路216所检测出的电流值处于:与线材W的捆扎力的设定值相对应的电流值以上的情况下,判断为:线材W的扭转已经完成。当线材W的扭转完成时(为YES时),处理进入到S78。
S78中,MCU202作为马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL而输出短路制动信号,以使得扭转马达76停止。据此,对扭转马达76施加制动。
S80中,MCU202直到扭转马达76停止为止,进行待机。扭转马达76是否已经停止是:能够基于被输入到马达旋转信号输入端口202b的且来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2而判断的。当扭转马达76停止时(为YES时),图41的处理结束。
(扭转马达第3驱动处理)
以下,参照图42,对扭转马达第3驱动处理的详情进行说明。
S82中,MCU202以使扭转马达76进行反向旋转的方式,输出马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL。据此,扭转马达76进行反向旋转,开始进行:扭转机构30恢复到初始状态的初始状态恢复工序。
S84中,MCU202直到扭转机构30恢复到初始状态为止,进行待机。扭转机构30是否已经恢复到初始状态是:能够基于初始状态检测传感器136的检测信号而判断的。当扭转机构30恢复到初始状态时(为YES时),处理进入到S86。
S86中,MCU202作为马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL而输出短路制动信号,以使得扭转马达76停止。据此,对扭转马达76施加制动。
S88中,MCU202直到扭转马达76停止为止,进行待机。扭转马达76是否已经停止是:能够基于被输入到马达旋转信号输入端口202b的且来自扭转马达76的霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2而判断的。当扭转马达76停止时(为YES时),图42的处理结束。
图43示出了:图37-图42的一系列处理中的、进给马达32与扭转马达76的动作情形。关于上述的处理,在进给马达第1驱动处理中,在开始对进给马达32施加制动之后,且在进给马达32完全停止之前,就在扭转马达第1驱动处理中使扭转马达76开始进行正向旋转。据此,与在进给马达32完全停止之后才使扭转马达76开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。另外,关于上述的处理,在扭转马达第1驱动处理中,在开始对扭转马达76施加制动之后,且在扭转马达76完全停止之前,就在进给马达第2驱动处理中使进给马达32开始进行正向旋转。据此,与在扭转马达76完全停止后才使进给马达32开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。而且,关于上述的处理,在进给马达第2驱动处理中,在开始对进给马达32施加制动之后,且在进给马达32完全停止之前,就在扭转马达第2驱动处理中使扭转马达76开始进行正向旋转。据此,与在进给马达32完全停止之后才使扭转马达76开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。
(实施例2)
本实施例的钢筋捆扎机302具备与实施例1的钢筋捆扎机2大致相同的构成。下面,关于本实施例的钢筋捆扎机302,针对与实施例1的钢筋捆扎机2不同之处进行说明,关于与实施例1的钢筋捆扎机2相同的构成,赋予相同符号并省略其说明。
如图44所示,本实施例的钢筋捆扎机302具备进给马达304,来替换进给马达32。进给马达304为有刷马达。另外,本实施例的钢筋捆扎机302具备扭转马达306,来替换扭转马达76。扭转马达306为有刷马达。
本实施例的钢筋捆扎机302具备控制基板308,来替换控制基板20。在控制基板308设置有:控制电源电路200、MCU(Micro Control Unit)350、马达控制信号输出目的地切换电路310、栅极驱动电路312、314、全桥电路316、318、电流检测电路216、以及制动电路320、322等。
如图45所示,全桥电路316具备开关元件324a、324b、326a、326b。开关元件324a、324b、326a、326b是:电场效应晶体管,详细而言,是:具有绝缘栅的MOSFET。开关元件324a将正极侧电位线228与马达电力线328连接起来。开关元件324b将负极侧电位线230与马达电力线328连接起来。开关元件326a将正极侧电位线228与马达电力线330连接起来。开关元件326b将负极侧电位线230与马达电力线330连接起来。正极侧电位线228连接于蓄电池B的正极侧电源电位。负极侧电位线230连接于电流检测电路216。马达电力线328、330连接于进给马达304的线圈(省略图示)。
同样地,全桥电路318具备开关元件332a、332b、334a、334b。开关元件332a、332b、334a、334b是:电场效应晶体管,详细而言,是:具有绝缘栅的MOSFET。开关元件332a将正极侧电位线244与马达电力线336连接起来。开关元件332b将负极侧电位线246与马达电力线336连接起来。开关元件334a将正极侧电位线244与马达电力线338连接起来。开关元件334b将负极侧电位线246与马达电力线338连接起来。正极侧电位线244连接于蓄电池B的正极侧电源电位。负极侧电位线246连接于电流检测电路216。马达电力线336、338连接于扭转马达306的线圈(省略图示)。
栅极驱动电路312根据马达控制信号LH1、RH1、LL1、RL1,将全桥电路316的各开关元件324a、324b、326a、326b在导通与非导通之间进行切换,由此对进给马达304的动作进行控制。另外,当进给马达304进行旋转时,一旦栅极驱动电路312使开关元件324a、324b、326a、326b全部成为非导通,朝向进给马达304的电力供给就会被切断,进给马达304在由于惯性而继续进行旋转之后,就会停止。另外,当进给马达304进行旋转时,一旦栅极驱动电路312使开关元件324a、326a成为非导通,且使开关元件324b、326b成为导通,就会对进给马达304施加所谓的短路制动,由此进给马达304的旋转立即停止。另外,以下,也将LL1、RL1全部是H电位的马达控制信号LH1、RH1、LL1、RL1(在该情况下,开关元件324b、326b全部形成为导通)称为:短路制动信号。
同样地,栅极驱动电路314根据马达控制信号LH2、RH2、LL2、RL2,将全桥电路318的各开关元件332a、332b、334a、334b在导通与非导通之间进行切换,由此对扭转马达306的动作进行控制。另外,当扭转马达306进行旋转时,一旦栅极驱动电路314使开关元件332a、332b、334a、334b全部成为非导通,朝向扭转马达306的电力供给就会被切断,扭转马达306在由于惯性继续进行旋转之后,就会停止。另外,当扭转马达306进行旋转时,一旦栅极驱动电路314使开关元件332a、334a成为非导通,且使开关元件332b、334b成为导通,就会对扭转马达306施加所谓的短路制动,由此扭转马达306的旋转立即停止。另外,以下,也将LL2、RL2全部是H电位的马达控制信号LH2、RH2、LL2、RL2(在该情况下,开关元件332b、334b全部形成为导通)称为:短路制动信号。
如图44所示,电流检测电路216配置于全桥电路316以及全桥电路318、与蓄电池B的负极侧电源电位之间的位置。电流检测电路216对在全桥电路316以及全桥电路316中流动的电流的大小进行检测。电流检测电路216将所检测的电流值输出到MCU350。
MCU350具备:马达控制信号输出端口350a、以及通用输入输出端口350c。马达控制信号输出端口350a是为了将马达控制信号LH、RH、LL、RL输出给有刷马达而设置的,并能够以比通用输入输出端口350c还要高的速度来进行信号处理。显示基板22的设定显示LED22a以及设定开关22b、触发器开关9、初始状态检测传感器136、把持检测传感器138、电流检测电路216连接于:MCU350的通用输入输出端口350c。
MCU350的马达控制信号输出端口350a连接于:马达控制信号输出目的地切换电路310。马达控制信号输出目的地切换电路310根据从MCU350的通用输入输出端口350c被输出来的切换信号SW,将从马达控制信号输出端口350a被输出来的马达控制信号LH、RH、LL、RL的输出目的地在栅极驱动电路312与栅极驱动电路314之间进行切换。马达控制信号输出目的地切换电路310的电路构成与实施例1的马达控制信号输出目的地切换电路204的电路构成大致相同。
如图46所示,制动电路320连接于:从马达控制信号输出目的地切换电路310向栅极驱动电路312输出的马达控制信号LL1、RL1的信号线。制动电路320根据从MCU350的通用输入输出端口350c输出来的制动信号BR1,对进给马达304施加短路制动。制动电路320具备:晶体管340a、340b、340c、以及电阻器342a、342b、342c、342d、342e、342f。在从MCU350被输入的制动信号BR1是L电位的情况下,晶体管340a截止,晶体管340b、340c均截止,所以,向栅极驱动电路312直接输入:从马达控制信号输出目的地切换电路310被输出的马达控制信号LL1、RL1。在从MCU350被输入的制动信号BR1是H电位的情况下,晶体管340a导通,晶体管340b、340c均导通,所以,被输入到栅极驱动电路312的马达控制信号LL1、RL1全部变为H电位。在该情况下,向栅极驱动电路312输入短路制动信号,从而对进给马达304施加短路制动。
同样地,制动电路322连接于:从马达控制信号输出目的地切换电路310被输出到栅极驱动电路314的马达控制信号LL2、RL2的信号线。制动电路322根据从MCU350的通用输入输出端口350c被输出来的制动信号BR2,对扭转马达306施加短路制动。制动电路322具备:晶体管344a、344b、344c、以及电阻器346a、346b、346c、346d、346e、346f。在从MCU350被输入的制动信号BR2是L电位的情况下,晶体管344a截止,晶体管344b、344c均截止,所以,向栅极驱动电路314直接输入:从马达控制信号输出目的地切换电路310被输出来的马达控制信号LL2、RL2。在从MCU350被输入的制动信号BR2是H电位的情况下,晶体管344a导通,晶体管344b、344c均导通,所以,被输入到栅极驱动电路314的马达控制信号LL2、RL2全部变为H电位。在该情况下,向栅极驱动电路314输入短路制动信号,从而对扭转马达306施加短路制动。
MCU350在触发器开关9从断开被切换为接通时,执行与图37-图42同样的处理。另外,在本实施例中,由于进给马达304、扭转马达306不具备霍尔传感器,因此,不进行图39的S26-S32的处理、图40的S46-S52的处理、以及图41的S66-S72的处理。另外,在本实施例中,在图39的S16的处理中,例如,基于从S14中进给马达304开始进行反向旋转起的经过时间,来进行线材送出量的计算。此外,在本实施例中,在图41的S80的处理中,例如,基于S78中将停止指示给扭转马达306之后的经过时间,来判断扭转马达306是否已停止。同样地,在本实施例中,在图42的S88的处理中,例如,基于S86中将停止指示给扭转马达306之后的经过时间,来判断扭转马达306是否已停止。
即便在本实施例的钢筋捆扎机302,在进给马达第1驱动处理中,在开始对进给马达304施加制动之后,且在进给马达304完全停止之前,就在扭转马达第1驱动处理中开始进行扭转马达306的正向旋转。据此,与在进给马达304完全停止之后才使扭转马达306开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。另外,即便在本实施例的钢筋捆扎机302,在扭转马达第1驱动处理中,在开始对扭转马达306施加制动之后,且在扭转马达306完全停止之前,就在进给马达第2驱动处理中使进给马达304开始进行正向旋转。据此,与在扭转马达306完全停止后才使进给马达304开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。此外,关于上述的处理,在进给马达第2驱动处理中,在开始对进给马达304施加制动之后,且在进给马达304完全停止之前,就在扭转马达第2驱动处理中使扭转马达306开始进行正向旋转。据此,与在进给马达304完全停止之后才使扭转马达306开始进行正向旋转的情况,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。
(实施例3)
本实施例的钢筋捆扎机402具备与实施例1的钢筋捆扎机2或者实施例2的钢筋捆扎机302大致相同的构成。下面,关于本实施例的钢筋捆扎机402,针对与实施例1的钢筋捆扎机2或者实施例2的钢筋捆扎机302不同之处进行说明,关于与实施例1的钢筋捆扎机2或者实施例2的钢筋捆扎机302相同的构成,赋予相同符号并省略其说明。
如图47所示,本实施例的钢筋捆扎机402具备:作为有刷马达的进给马达304、以及作为无刷马达的扭转马达76。
本实施例的钢筋捆扎机402具备控制基板404,来替换控制基板20。控制基板404设置有:控制电源电路200、MCU(Micro Control Unit)202、马达控制信号输出目的地切换电路406、栅极驱动电路210、312、倒相电路214、全桥电路316、电流检测电路216、以及制动电路220、320等。
马达控制信号输出目的地切换电路406连接于MCU202的马达控制信号输出端口202a。马达控制信号输出目的地切换电路406根据从MCU202的通用输入输出端口202c输出的切换信号SW,将从马达控制信号输出端口202a输出来的马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL的输出目的地在栅极驱动电路210与栅极驱动电路312之间进行切换。另外,MCU202在对进给马达304进行控制之时,将有刷马达的控制所使用的马达控制信号LH、RH、LL、RL予以输出,来作为马达控制信号UH、VH、WH、UL,在对扭转马达76进行控制之时,将无刷马达的控制所使用的马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL予以输出。
在本实施例的钢筋捆扎机402中,扭转马达76的霍尔传感器192连接于MCU202的马达旋转信号输入端口202b。MCU202在对扭转马达76进行控制之时,基于被输入于马达旋转信号输入端口202b的霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw,将马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL予以输出。
MCU202在触发器开关9从断开被切换为接通时,执行与图37-图42同样的处理。另外,在本实施例中,由于进给马达304不具备霍尔传感器,因此,不进行图39的S26-S32的处理、以及图41的S66-S72的处理。另外,在本实施例中,在图39的S16的处理中,例如,基于从S14中进给马达304开始进行反向旋转起的经过时间,来进行线材送出量的计算。
即便在本实施例的钢筋捆扎机402,在进给马达第1驱动处理中,在开始对进给马达304施加制动之后,且在进给马达304完全停止之前,就在扭转马达第1驱动处理中开始进行扭转马达76的正向旋转。据此,与在进给马达304完全停止之后才使扭转马达76开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。另外,即便在本实施例的钢筋捆扎机402,在扭转马达第1驱动处理中,在开始对扭转马达76施加制动之后,且在扭转马达76完全停止之前,就在进给马达第2驱动处理中使进给马达304开始进行正向旋转。据此,与在扭转马达76完全停止后才使进给马达304开始进行正向旋转的情况相比,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。此外,在关于上述的处理中,在进给马达第2驱动处理中,在开始对进给马达304施加制动之后,且在进给马达304完全停止之前,就在扭转马达第2驱动处理中使扭转马达76开始进行正向旋转。据此,与在进给马达304完全停止之后才使扭转马达76开始进行正向旋转的情况,能够缩短:利用线材W对钢筋R进行捆扎为止所需要的时间。
如上所述,在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机2、302、402具备:进给机构24,其具有进给马达32、304(第1马达的例子),用于将线材W进行送出;扭转机构30,其具有扭转马达76、306(第2马达的例子),用于将线材W进行扭转;MCU202、350(控制单元的例子),其对进给马达32、304以及扭转马达76、306进行控制;以及马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406。MCU202、350具备:通用输入输出端口202c、350c、以及马达控制信号输出端口202a、350a。马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406将来自MCU202、350的马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL(或者LH、RH、LL、RL)输出给进给马达32、304与扭转马达76、306之中所选择出的一方。马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406根据切换信号SW(输出切换信号的例子),来选择进给马达32、304与扭转马达76、306之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口202a、350a选择性地输出:针对进给马达32、304的马达控制信号UH1、VH1、WH1、UL1、VL1、WL1(或者LH1、RH1、LL1、RL1)、以及针对扭转马达76、306的马达控制信号UH2、VH2、WH2、UL2、VL2、WL2(或者LH2、RH2、LL2、RL2)。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给机构24的进给马达32、304与扭转机构30的扭转马达76、306这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,切换信号SW从MCU202、350的通用输入输出端口202c、350c被输出。
根据上述的构成,可以对照着MCU202、350所进行的处理的时刻,来进行马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406的切换。
在1个或者1个以上的实施方式中,马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406具备解多工器260。
根据上述的构成,通过简单的构成,就能够实现马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机2、302、402还具备:向进给马达32、304输出短路制动信号的制动电路218、320(第1制动电路的例子)。在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了进给马达32、304的状态切换到选择了扭转马达76、306的状态时,制动电路218、320向进给马达32、304输出短路制动信号。
根据上述的构成,MCU202、350从对进给马达32、304进行控制的状态切换到对扭转马达76、306进行控制的状态时,由于通过制动电路218、320,对进给马达32、304施加短路制动,因此,能够使马达32、304迅速地停止下来。
在1个或者1个以上的实施方式中,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了进给马达32、304的状态切换到选择了扭转马达76、306的状态时,在进给马达32、304的旋转停止之前,开始进行扭转马达76、306的旋转。
根据上述的构成,与在进给马达32、304的旋转停止之后再开始进行扭转马达76、306的旋转的情形相比,能够缩短:钢筋R的捆扎所需要的时间。
在1个或者1个以上的实施方式中,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了进给马达32、304的状态切换到选择了扭转马达76、306的状态之前,制动电路218、320向进给马达32、304输出短路制动信号。
在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了进给马达32、304的状态切换到选择了扭转马达76、306的状态时,进给马达32、304一旦因为惯性而旋转,就有可能产生再生电流而给蓄电池B带来劣化或故障。根据上述的构成,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了进给马达32、304的状态切换到选择了扭转马达76、306的状态时,能够抑制进给马达32、304因为惯性而旋转的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,在制动电路218、320向进给马达32、304输出短路制动信号之前,MCU202、350向进给马达32、304输出短路制动信号。
假设在MCU202、350向进给马达32、304输出短路制动信号之前,一旦由制动电路218、320向进给马达32、304输出短路制动信号,就有可能有电流从制动电路218、320流入于MCU202、350。根据上述的构成,能够抑制:电流从制动电路218、320流入于MCU202、350的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机2、302、402还具备:向扭转马达76、306输出短路制动信号的制动电路220、322(第2制动电路的例子)。在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了扭转马达76、306的状态切换到选择了进给马达32、304的状态时,制动电路220、322向扭转马达76,306输出短路制动信号。
根据上述的构成,MCU202、350从对扭转马达76、306进行控制的状态切换到对进给马达32、304进行控制的状态时,由于通过制动电路220、322而对扭转马达76、306施加短路制动,因此,能够使扭转马达76、306迅速地停止下来。
在1个或者1个以上的实施方式中,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了扭转马达76、306的状态切换到选择了进给马达32、304的状态时,在扭转马达76、306的旋转停止之前,开始进行进给马达32、304的旋转。
根据上述的构成,与在扭转马达76、306的旋转停止之后再开始进行进给马达32、304的旋转的情形相比,能够缩短:钢筋R的捆扎所需要的时间。
在1个或者1个以上的实施方式中,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了扭转马达76、306的状态切换到选择了进给马达32、304的状态之前,制动电路220、322向扭转马达76、306输出短路制动信号。
在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了扭转马达76、306的状态切换到选择了进给马达32、304的状态时,扭转马达76、306一旦因为惯性而旋转,就有可能产生再生电流而给蓄电池B带来劣化或故障。根据上述的构成,在马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406从选择了扭转马达76、306的状态切换到选择了进给马达32、304的状态时,能够抑制扭转马达76、306因为惯性而旋转的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,在制动电路220、322向扭转马达76、306输出短路制动信号之前,MCU202、350向扭转马达76、306输出短路制动信号。
假设在MCU202、350向扭转马达76、306输出短路制动信号之前,一旦由制动电路220、322向扭转马达76、306输出短路制动信号,就有可能有电流从制动电路220、322流入于MCU202、350。根据上述的构成,能够抑制:电流从制动电路220、322流入于MCU202、350的情形。
在1个或者1个以上的实施方式中,进给马达32为无刷马达(第1无刷马达的例子)。
根据上述的构成,能够使进给马达32长寿命化,而且还能够降低维修保养的频率。
在1个或者1个以上的实施方式中,扭转马达76为无刷马达(第2无刷马达的例子)。
根据上述的构成,能够使扭转马达76长寿命化,而且还能够降低维修保养的频率。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机2还可以具备马达旋转信号输入方切换电路206。进给马达32为无刷马达(第1无刷马达的例子)。扭转马达76为无刷马达(第2无刷马达的例子)。进给马达32具备霍尔传感器180(第1霍尔传感器的例子)。扭转马达76具备霍尔传感器192(第2霍尔传感器的例子)。MCU202还具备马达旋转信号输入端口202b。马达旋转信号输入方切换电路206将来自霍尔传感器180的第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、与来自霍尔传感器192的第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2之中的所选择出的一方输入给马达旋转信号输入端口202b。马达旋转信号输入方切换电路206根据切换信号SW(输入切换信号的例子),来选择第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1与第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2之中的一方。
在进给马达32或扭转马达76为无刷马达的情况下,在MCU202设置有能够进行高速下的信号处理的马达旋转信号输入端口202b,并将霍尔传感器信号Hu、Hv、Hw向马达旋转信号输入端口202b输入,由此,能够对无刷马达进行更加高精度地控制。根据上述的构成,能够向与1个无刷马达相对应的马达旋转信号输入端口202b选择性地输入:进给马达32的第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1、以及扭转马达76的第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给马达32与扭转马达76这双方进行高精度地控制。
在1个或者1个以上的实施方式中,切换信号SW从MCU202的通用输入输出端口202c被输出。
根据上述的构成,可以对照着MCU202所进行的处理的时刻,来进行马达旋转信号输入方切换电路206的切换。
在1个或者1个以上的实施方式中,马达旋转信号输入方切换电路206具备多路复用器282。
根据上述的构成,通过简单的构成,就能够实现马达旋转信号输入方切换电路206。
在1个或者1个以上的实施方式中,第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1也被输入于MCU202的通用输入输出端口202c。第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2也被输入于MCU202的通用输入输出端口202c。
根据上述的构成,在第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1与第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2之中,即便是没有被马达旋转信号输入方切换电路206所选择的那一方,也能够通过MCU202进行监视。
在1个或者1个以上的实施方式中,MCU202自马达旋转信号输入方切换电路206从选择了第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1以及第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2之中的一方的状态切换到选择了另一方的状态之时开始,经过了规定时间之后,在检测出第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1以及第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2之中的该一方出现变化的情况时,判定为:已经发生了错误。
例如,在马达旋转信号输入方切换电路206从选择了第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1的状态切换到选择了第2霍尔传感器信号Hu2、Hv2、Hw2的状态的情况下,此后可以认为MCU202不对进给马达32进行控制,所以,在经过了规定时间之后可以认为进给马达32已停止。在进给马达32已停止的情况下,第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1应该不发生变化,假设一旦第1霍尔传感器信号Hu1、Hv1、Hw1发生变化,可以认为是发生了什么异常情况。根据上述的构成,能够迅速地监测到这种异常的发生。
在1个或者1个以上的实施方式中,马达旋转信号输入方切换电路206与马达控制信号输出目的地切换电路204根据同一切换信号SW而进行切换。
根据上述的构成,由于通过通用的信号而对马达旋转信号输入方切换电路206与马达控制信号输出目的地切换电路204进行切换,因此,能够使得电路构成简单化。
在1个或者1个以上的实施方式中,钢筋捆扎机2、302、402(电动作业机的例子)具备:进给马达32、304(第1马达的例子)、扭转马达76、306(第2马达的例子)、用于对进给马达32、304以及扭转马达76、306进行控制的MCU202、350(控制单元的例子)、以及马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406。MCU202、350具备:通用输入输出端口202c、350c、以及马达控制信号输出端口202a、350a。马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406将来自MCU202、350的马达控制信号UH、VH、WH、UL、VL、WL(或者LH、RH、LL、RL)输出给进给马达32、304与扭转马达76、306之中所选择出的一方。马达控制信号输出目的地切换电路204、310、406根据切换信号SW(输出切换信号的例子),来选择进给马达32、304与扭转马达76、306之中的一方。
根据上述的构成,可以从与1个马达相对应的马达控制信号输出端口202a选择性地输出:针对进给马达32、304的马达控制信号UH1、VH1、WH1、UL1、VL1、WL1(或者LH1、RH1、LL1、RL1)、以及针对扭转马达76的马达控制信号UH2、VH2、WH2、UL2、VL2、WL2(或者LH2、RH2、LL2、RL2)。通过这样的构成,不会招致来成本大幅提高,就能够对进给马达32、304与扭转马达76、306这双方进行高精度地控制。
Claims (20)
1.一种钢筋捆扎机,其中,该钢筋捆扎机具备:
进给机构,其具有第1马达,用于将线材进行送出;
扭转机构,其具有第2马达,用于对所述线材进行扭转;
控制单元,其对所述第1马达以及所述第2马达进行控制;以及
马达控制信号输出目的地切换电路,
所述控制单元具备通用输入输出端口以及马达控制信号输出端口,
所述马达控制信号输出目的地切换电路将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方,
所述马达控制信号输出目的地切换电路根据输出切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
2.根据权利要求1所述的钢筋捆扎机,其中,
所述输出切换信号从所述控制单元的所述通用输入输出端口被输出。
3.根据权利要求1或2所述的钢筋捆扎机,其中,
所述马达控制信号输出目的地切换电路具备解多工器。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述钢筋捆扎机还具备:向所述第1马达输出短路制动信号的第1制动电路,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态时,所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号。
5.根据权利要求4所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态时,在所述第1马达的旋转停止之前,开始进行所述第2马达的旋转。
6.根据权利要求4或5所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第1马达的状态切换到选择了所述第2马达的状态之前,所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述第1制动电路向所述第1马达输出所述短路制动信号之前,所述控制单元向所述第1马达输出所述短路制动信号。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述钢筋捆扎机还具备:向所述第2马达输出短路制动信号的第2制动电路,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态时,所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号。
9.根据权利要求8所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态时,在所述第2马达的旋转停止之前,开始进行所述第1马达的旋转。
10.根据权利要求8或9所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述马达控制信号输出目的地切换电路从选择了所述第2马达的状态切换到选择了所述第1马达的状态之前,所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
在所述第2制动电路向所述第2马达输出所述短路制动信号之前,所述控制单元向所述第2马达输出所述短路制动信号。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述第1马达为第1无刷马达。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述第2马达为第2无刷马达。
14.根据权利要求1至11中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述钢筋捆扎机还具备马达旋转信号输入方切换电路,
所述第1马达为第1无刷马达,
所述第2马达为第2无刷马达,
所述第1无刷马达具备第1霍尔传感器,
所述第2无刷马达具备第2霍尔传感器,
所述控制单元还具备马达旋转信号输入端口,
所述马达旋转信号输入方切换电路将来自所述第1霍尔传感器的第1霍尔传感器信号与来自所述第2霍尔传感器的第2霍尔传感器信号之中的所选择出的一方输入给所述马达旋转信号输入端口,
所述马达旋转信号输入方切换电路根据输入切换信号,来选择所述第1霍尔传感器信号与所述第2霍尔传感器信号之中的一方。
15.根据权利要求14所述的钢筋捆扎机,其中,
所述输入切换信号从所述控制单元的所述通用输入输出端口被输出。
16.根据权利要求14或15所述的钢筋捆扎机,其中,
所述马达旋转信号输入方切换电路具备多路复用器。
17.根据权利要求14至16中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述第1霍尔传感器信号也被输入于所述控制单元的所述通用输入输出端口,
所述第2霍尔传感器信号也被输入于所述控制单元的所述通用输入输出端口。
18.根据权利要求17所述的钢筋捆扎机,其中,
所述控制单元自所述马达旋转信号输入方切换电路从选择了所述第1霍尔传感器信号以及所述第2霍尔传感器信号之中的一方的状态切换到选择了另一方的状态之时开始,经过了规定时间之后,在检测出所述第1霍尔传感器信号以及所述第2霍尔传感器信号之中的该一方出现变化的情况时,判定为:已经发生了错误。
19.根据权利要求14至18中任意一项所述的钢筋捆扎机,其中,
所述输入切换信号与所述输出切换信号为同一信号。
20.一种电动作业机,其中,
该电动作业机具备:第1马达;第2马达;用于对所述第1马达以及所述第2马达进行控制的控制单元;以及马达控制信号输出目的地切换电路,
所述控制单元具备通用输入输出端口以及马达控制信号输出端口,
所述马达控制信号输出目的地切换电路将来自所述控制单元的马达控制信号输出给所述第1马达与所述第2马达之中所选择出的一方,
所述马达控制信号输出目的地切换电路根据输出切换信号,来选择所述第1马达与所述第2马达之中的一方。
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