JP2006200196A - 鉄筋結束機 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋に掛け回した結束線を引戻して密着状態とした後に捩って結束する鉄筋結束機において、結束線の先端部把持に失敗して結束線が過剰に引戻された場合であっても、次回の結束線送りが正常に行われるようにする。
【解決手段】結束線送り工程後の結束線切断工程における駆動負荷検出手段と、検出した駆動負荷量に応じて次回の結束動作における結束線送り量を制御する手段とを備え、結束線切断工程における駆動負荷量が切断判断基準値以下の場合は、次回の結束線送りの際に通常の送り量に所定量を加えて送り、結束線送り量を補償して結束線の先端が通常時と同様な位置まで送られるように構成する。結束線の送り不良などによって結束線の把持に失敗し、結束線が過剰に引戻された場合であっても、次の結束サイクルを正常に実行することができる。
【選択図】図5

Description

この発明は、鉄筋結束機に関するものであり、特に、結束線送り不良の発生を防止した鉄筋結束機に関するものである。

鉄筋結束作業の省力化と能率向上の手段として電動式の鉄筋結束機が普及している。この種の鉄筋結束機は、リールに巻かれた結束線を送って鉄筋の周りに掛け回す結束線送り機構と、鉄筋に掛け回された結束線ループの後端を後続の結束線から切り離す結束線切断機構と、結束線ループを捩って鉄筋を結束する結束線捩り機構とを備えていて、トリガレバーを引くと、結束線の送り出しから結束線を捩って鉄筋を結束するまでの1サイクルの工程を極めて短時間で実行する（特許文献１など）。

また、結束線を送り出して鉄筋を取り囲む結束線ループを形成した後に、結束線捩り機構により結束線の先端近傍を掴むとともに、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻すことによって鉄筋に結束線を巻きつけ、その後に結束線捩り機構が結束線ループを捩って結束するように構成することにより、鉄筋の太さに合わせて結束線ループ長を調節し、結束線消費量の削減と結束仕上がりの向上を図った鉄筋結束機も知られている（特許文献2, 3, 4など）。
特許3496463号公報 特開2003-267307号公報 特開2004-142813号公報 特開2004-142814号公報

結束線を送り出して鉄筋を取り囲む結束線ループを形成した後に、結束線捩り機構により結束線の先端近傍を掴み、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻すことによって鉄筋に結束線を巻きつけ、その後に結束線ループを捩って結束するように構成した鉄筋結束機における一つの問題を以下に述べる。

結束線送り機構を逆転駆動し、結束線を引戻して鉄筋に巻きつける際は、結束線捩り機構が結束線の先端部位を把持していなければならないが、結束線の過度の曲がりや送りの異常などの何等かの原因によって、稀に結束線が結束線捩り機構のクランプの間に入らず、結束線を把持することができないことが起こる。そして、結束線が把持されていない場合は、結束線送り機構が逆転駆動されたときに、結束線ループ全体が引き戻されて、結束線の先端は送出し開始時の位置（結束線切断機構のカッターによる切断位置）よりも退行してしまうことがある。

鉄筋結束機において結束線の送り量は一定に制御されるので、結束線の先端が正規の位置よりも後退した場合は、次回の結束サイクルに入ったときに、結束線の送り線長が不足して、失敗した前の結束サイクルと同様に結束作業の遂行が不可能になる。したがって、このような状態になった場合は、作業を中断して手で結束線の先端を正規の位置へ送ったり、結束線を装填しなおしたりしなければならず、手間がかかる。

そこで、結束線の送り不良などによって結束に失敗した場合であっても、次の結束サイクルを正常に実行できるようにして、結束線のリセット操作などにかかる手間を解消するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、リールに巻かれた結束線を結束線ガイドノーズへ送って鉄筋の周りに結束線ループを形成する結束線送り機構と、前記結束線ループの後端を切断して後続の結束線から結束線ループを切り離す結束線切断機構と、結束線ループをクランプして捩る結束線捩り機構とを備え、結束線ループ形成後に結束線ループの先端部位をクランプして結束線送り機構を逆転駆動し、結束線を引戻して結束線ループを鉄筋に密着させた状態で結束線ループの後端部を切断し、結束線ループの両端部位をクランプして捩り工程を実行する電動式の鉄筋結束機において、駆動負荷検出手段と、結束線切断工程における駆動負荷量に応じて次回の結束動作における結束線送り量を制御する手段とを備え、結束線切断工程における駆動負荷量が切断判断基準値以下の場合は、次回の結束線送りの際に通常の送り量に所定量を加えて送り、結束線送り量を補償するように構成したことを特徴とする鉄筋結束機を提供するものである。

上記のように構成することにより、結束線送出し後に結束線捩り機構が結束線の把持に失敗して、結束線が結束線切断機構を通過して初期位置よりも後退した位置まで引戻された場合は、切断動作時に切断抵抗による負荷上昇が現れないため、結束線が所定の初期位置よりも後退した位置まで引き戻されたとみなして、次回の結束動作開始時に通常の結束線送り量よりも送り量を増やす。これにより、結束線の送り長の不足分が補償されて、結束線捩り機構が結束線の把持が可能な位置まで結束線が送りだされ、正常な結束動作が可能となる。

本発明の鉄筋結束機は、結束線引戻し工程の後の切断工程における駆動負荷量を監視して切断の有無を判断し、その判断結果に応じて次回の結束線送り量を制御し、結束線の先端部位の把持に失敗して結束線が所定の初期位置よりも後退した位置まで引き戻されたきは、次回の結束動作開始時に通常の結束線送り量よりも送り量を増やし、次回の結束動作時における結束線の送り長不足分を補償するので、手作業による結束線の位置調節作業が不要となり、結束作業の中断や復帰にかかる手間による作業能率低下を防止できる。

結束線を送って鉄筋の周りに結束線ループを形成してその先端部位をクランプし、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻し、結束線ループを鉄筋に密着させた状態で結束線ループの後端部を切断し、結束線ループの両端部位をクランプして捩り工程を実行する電動式の鉄筋結束機において、駆動負荷検出手段と、結束線切断工程における駆動負荷量に応じて次回の結束動作における結束線送り量を制御する手段とを備え、結束線切断工程における駆動負荷量が切断判断基準値以下の場合は、次回の結束線送りの際に通常の送り量に所定量を加えて送り、結束線送り量を補償して結束線の先端が通常時と同様な位置まで送られるように構成することにより、結束線の送り不良などによって結束に失敗した場合であっても、次の結束サイクルを正常に実行できるようにするという目的を達成した。

図１は鉄筋結束機1を示し、筐体2内に結束線送り機構3と結束線捩じり機構4とを内蔵しており、筐体2のグリップ部5の前方に配置したマガジン6内に結束線リール（図示せず）が装填される。グリップ部5の端部にはNiMH電池を内蔵するバッテリパック7が装着され、電源回路基板（図示せず）を通じて結束線送り機構3の送りモータと結束線捩じり機構4の捩じりモータとへ電力を供給する。鉄筋結束機1の後部の上面には、電源スイッチ8、警告感知LED 9、捩りトルク調節ダイヤル10が配置されていて、筐体2内には警告感知用のブザー（図示せず）が設けられている。

鉄筋結束機1にバッテリパック7を装着して電源スイッチ10をオンすれば、鉄筋結束機1が初期化動作を実行し、結束線送り機構3が結束線を上側の結束線ガイドノーズ11へ向けて一定の長さだけ送り、後述する結束線切断機構のロータリカッターで結束線の先端部を切り落として結束線の先端を位置合わせする。また、結束線捩じり機構4は結束線を把持しない状態でクランプおよび捩りからなる一連の動作を行い、初期位置で停止してスタンバイ状態となる。スタンバイ状態となった後は、トリガレバー12を引けば、結束線送り、結束線クランプ、結束線引戻しと結束線切断、結束線捩りからなる1サイクルの鉄筋結束動作が連続的に実行される。

制御部（図示せず）は、電圧検出回路を介して結束動作中におけるバッテリパック7の電圧を監視していて、バッテリパック7の電圧が、既定の充電推奨電圧へ降下したときにブザーを鳴らし、警告感知LED 9を点灯させて電圧の低下を通知する。また、駆動負荷検出手段として電流検出回路を介して結束動作中の捩りモータの駆動電流を監視し、捩りモータによって駆動される結束線切断機構が切断動作を行う際の電流値に応じて、後述する結束線送り量の制御を行う。

図2(a)に示すように、結束線送り機構3は、送りモータ13にて駆動されるＶ溝付主動歯車14と、このＶ溝付主動歯車14に噛合うＶ溝付従動歯車15とからなり、Ｖ溝付主動歯車14とＶ溝付従動歯車15にて結束線を挟んで送り出す構成であり、結束線Wはマガジン内の結束線リールから上方へ送り出される。送出された結束線Wは、図1に示す結束線ガイドノーズ11の内周のガイド溝に沿って円弧状にフォーミングされて鉄筋Rの周囲を廻り、先端は結束線捩じり機構4のクランプ間を通過する。

図2(a)(b)に示すように、Ｖ溝付従動歯車15はレバー16に取付けられていて、レバー16に介装した圧縮コイルバネ17のバネ力によってＶ溝付主動歯車14へ弾接している。レバー16の下端部を中央側（図2(a)において左）へ押すと、レバー16の上部に取付けたＶ溝付従動歯車15が送りモータ13側のＶ溝付主動歯車14から離れ、Ｖ溝付主動歯車14とＶ溝付従動歯車15の間へ結束線Wを通すことができる。二個のＶ溝付歯車14, 15の中間の下方には漏斗形の結束線ガイド18が設けられており、下方から結束線Wを結束線ガイド18へ通してＶ溝付主動歯車14とＶ溝付従動歯車15の間に結束線をセットする。

結束線送り機構3の上方には結束線を切断するロータリカッター19が配置されている。ロータリカッター19は、直径方向の溝を形成した円柱型のピン20と、ピン20に嵌合したカッターレバー21とからなる周知の構成で、カッターレバー21のピン嵌合部位にはピン20の溝に対応するカッター部21aが形成されており、ピン20の溝へ結束線を通し、カッターレバー21を回動することにより、カッターレバー21のカッター部21aがピン20の外周位置で結束線Wを剪断する。

図示は省略するが、カッターレバー21の端部は結束線捩り機構4のスライダにリンクを介して結合され、結束線捩り機構4の移動に連動して、図2(b)の初期位置から矢印方向へ回動して結束線を切断し、図3に示すように結束線切断後に結束線捩り機構と連動して初期位置へ戻る。

結束線捩じり機構4は、図1に表われない捩じり軸とその先端に取付けた三枚のクランププレートとからなる公知の機構であって、三枚のクランププレートは結束線ガイドノーズ11と下側ガード22との間に位置しているサイドカバー23の内側にあり、固定された中央のクランププレートの両側に配置された二枚のクランププレートがカム機構により開閉される。

結束線は、中央のクランププレートと一方の外側クランププレートとの間を通じて送出され、制御部は、設定された周回数に相当する結束線を送出した後に結束線送りを停止し、このとき結束線の先端は結束線ガイドノーズ11の所定の位置に達する。そして、結束線捩り機構4のクランププレートが結束線ループの先端側をクランプし、結束線を引戻すとともに、結束線捩り機構4がスライドし、リンクを介して結束線切断機構のカッターレバー21が回動されて結束線ループの後端を剪断し、結束線ループが後続の結束線から切り離される。続いて、結束線捩り機構4のクランププレートが結束線ループの後端側をもクランプし、捩じり軸及びクランププレートが回転駆動されて結束線ループを捩りあげることにより鉄筋が結束され、捩りモータの捩りトルクが或る設定値に上昇したときに捩りを停止する。その後、捩りモータを逆回転させて、クランププレートを開いて捩じり軸を初期位置へ戻し、1サイクルの結束工程を終了する。

電源投入時における初期化動作、及び、正常な結束動作後には、リール側の結束線Wの先端は図3に示すように、ロータリカッター19のピン20の外周位置にあるが、結束線送出し後に結束線捩り機構のクランプが結束線の先端を把持することができなかったときは、結束線送出し工程に続く結束線引戻し工程において、送出した長さ以上に結束線Wが引戻されて、図4に示すように、結束線Wの先端が図3の所定位置よりも退行してしまい、次サイクルの結束動作に支障を来たすことは、従来技術の問題として述べたとおりである。

この問題に対する本発明の対処手段を図5のフローチャートに従って説明する。結束線送り機構のＶ溝付主動歯車14とＶ溝付従動歯車15の間へ結束線Wを通し、電源スイッチ8をオン（ステップ101）することにより、鉄筋結束機1の制御部は初期化動作を実行する（ステップ102）。ここでは、結束線送り機構3が結束線Wを僅かに送り、図4のように結束線Wを所定位置で切断し、結束線捩り機構4は結束線が供給されない状態でクランプ及び捩り動作を実行して全ての機構部が初期位置で停止し、スタンバイ状態になる。

前述したように、制御部は電流検出回路を介して捩りモータの駆動電流を監視し、捩りモータによって駆動されるロータリカッター19が切断動作を行う際の電流値に応じて、切断か或いはロータリカッター19に結束線が通っていない状態の空動作かを判断する。そして、切断検出時には送り量フラグ1をRAMに書き込み、非切断時には送り量フラグ0をRAMに書き込む。図6のグラフは、捩りモータの駆動電流を示し、結束線切断時には剪断抵抗により高い電流ピークが表れ、異常時（非切断時）には結束線の剪断抵抗がないため、高い電流ピークは現れず、平坦な電流グラフ線となる。制御部はこのピークの有無で正常動作か異常動作かを判断する。判断のしきい値は実動作時の電流を測定して検証した結果で決定することになる。

初期化実行後のスタンバイ状態でトリガレバー12をオンすると（ステップ103）、結束線送り量制御手段である送り量フラグに基づき（ステップ104）、結束線送り機構3の結束線送り量が制御される。初期化直後では送り量フラグは正常状態を示す1であるから、結束線は規定量送られて（ステップ105）、結束線捩り機構4による結束線先端部位のクランプ、結束線送り機構を逆転駆動して結束線の引戻し、結束線後端部位のクランプ、結束線切断機構による切断、結束線捩り機構による捩りからなる一連の結束動作が実行される（ステップ107）。

そして、結束動作中の捩りモータ駆動電流の所定のピークの有無により、ロータリカッター19が結束線を切断したか、或いは空動作かを判断し、送り量フラグ1（正常時）または0（異常時）を記録し、スタンバイ状態となる。

結束線送出し後に結束線捩り機構4が結束線Wを把持することができず、図4のように結束線Wが所定位置以上に引戻された異常事態となった場合は、ロータリカッター19が結束線を切断できず空動作し、捩りモータ駆動電流の所定のピークが現れないので、ステップ108において送り量フラグ0が書き込まれ、次にトリガレバー12をオンしたときは、送り量フラグ0に応じてステップ103からステップ106へ進み、通常の送り量に所定量としてα（図における規定位置と退行位置との差L）を加えた量を送出す。これにより、結束線Wに著しい変形や損傷がない場合は、結束線Wの先端は結束線捩り機構4のクランプの間を通過し、正常にクランプされて結束動作が行われ、人手による結束線のリセット作業は不要となる。

尚、上記実施例では、駆動負荷検出手段として電流値によって負荷量を検出する構成を説明したが、この構成に代えて捩りモータの電圧、或いは回転数などから負荷量を検出する構成としてもよく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

鉄筋結束機の側面図。 結束線送り機構と結束線切断機構を示し、(a)は正面図、(b)は側面図。 結束線切断状態を示す結束線送り機構の側面図。 (a)は結束線の退行状態を示す結束線送り機構の正面図、(b)は側面図。 鉄筋結束機の動作フローチャート。 結束線切断工程における駆動電流グラフ。

符号の説明

1 鉄筋結束機
2 筐体
3 結束線送り機構
4 結束線捩り機構
5 グリップ部
6 マガジン
7 バッテリパック
8 電源スイッチ
9 警告感知LED
10 捩りトルク設定ダイヤル
11 結束線ガイドノーズ
12 トリガレバー
13 送りモータ
14 V溝付主動歯車
15 V溝付従動歯車
19 ロータリカッター
20 ピン
21 カッターレバー
R 鉄筋
W 結束線

Claims (1)

1. リールに巻かれた結束線を結束線ガイドノーズへ送って鉄筋の周りに結束線ループを形成する結束線送り機構と、前記結束線ループの後端を切断して後続の結束線から結束線ループを切り離す結束線切断機構と、結束線ループをクランプして捩る結束線捩り機構とを備え、結束線ループ形成後に結束線ループの先端部位をクランプして結束線送り機構を逆転駆動し、結束線を引戻して結束線ループを鉄筋に密着させた状態で結束線ループの後端部を切断し、結束線ループの両端部位をクランプして捩り工程を実行する電動式の鉄筋結束機において、
   駆動負荷検出手段と、結束線切断工程における駆動負荷量に応じて次回の結束動作における結束線送り量を制御する手段とを備え、結束線切断工程における駆動負荷量が切断判断基準値以下の場合は、次回の結束線送りの際に通常の送り量に所定量を加えて送り、結束線送り量を補償するように構成したことを特徴とする鉄筋結束機。
   
   
   

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