JP2007008562A - 鉄筋結束機 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋結束機が、低温環境下などにおいて動作中の電圧低下により工程途中で動作停止することを防止する。
【解決手段】最も負荷がかかる結束線捩じり工程中の電源電圧を検出して、CPU動作電圧と電源電圧を比較する手段と、電圧がCPU動作電圧以下に低下したときにモータを逆転駆動して結束線捩り機構を初期位置へ復帰させる制御手段を設ける。動作中の電源電圧を監視して、電圧がCPU動作電圧以下に低下する前に捩じり動作を中断し、結束線捩じり機構を初期位置へ戻すので、CPUが停止することによって結束線捩じり機構が結束線を把持したまま停止してしまうことを防止できる。
【選択図】図3

Description

この発明は、鉄筋結束機に関するものであり、特に、低温下や電圧低下時における作動安定性の向上を図った鉄筋結束機に関するものである。

モータを動力とする鉄筋結束機は、結束線送出して鉄筋の周囲に巻きまわす結束線送り機構と、鉄筋に巻かれた結束線を掴んで捻り、鉄筋を強く引締める捩じり機構と、捩じり機構の捩じり動作開始と同時に、結束線ループの後端を後続の結束線から切離す結束線切断機構を備えていて、作業者がトリガレバーを引けば結束線送りと結束線切断及び捩じりの１サイクルの動作を実行するもので、その構造は例えば特許文献１，２，３，4など幾多の文献に詳述されている。

鉄筋結束機の動作シーケンスはCPUによって制御され、捩じり工程において電流値が或る設定値に達したときを捩じり完了とみなしてモータを逆転し、捩じり機構を初期位置に戻して１サイクルの動作を終了するように構成されている。
特許第2692495号公報 特開2001-038647号公報 特開2003-027746号公報 特開2003-267307号公報

鉄筋結束機に限らず電池駆動工具は、低温環境下で電池性能が低下することによってトルクや回転数などの機械的性能が低下するという問題がある。鉄筋結束機は、捩じり工程での電流値の上昇を検知して捩じり完了を判断しているが、金属線を捩じる捩じり工程では高負荷がかかるので電源電圧の低下が大きく、低温環境下で電池の放電性能が低下しているときは、捩じり工程で電源電圧が瞬間的にCPUの作動電圧以下に低下して、捩じり動作中に停止してしまうことがある。この場合、動作停止によって電池の電圧が回復し、これによりCPUが再起動し、モータに通電されると再び電圧が低下して、停止とCPUのリセットとを繰り返し、１サイクルの動作を完了できなくなる。

鉄筋結束の締結強度は結束線ループの周回数に比例し、橋梁や道路などの鉄筋工事のように高い結束強度が必要とされる場合に、例えば四周などに結束線の周回数を増やして結束する場合は、捩じり負荷も増大するので、低温環境下で電圧低下による動作停止が頻発する虞がある。

そこで、低温環境下における鉄筋結束機の動作の安定性を向上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、鉄筋の周りに形成された結束線ループを把持して回転することにより結束線ループを捩じる結束線捩り機構とを備え、CPUにより駆動モータの正転及び逆転を切替えて、結束線送り、結束線捩り及び初期位置復帰の1サイクルの動作を実行する鉄筋結束機において、電源電圧検出手段と、検出された電圧を既定のCPU動作電圧と比較する手段と、電圧が前記CPU動作電圧以下に低下したときに、モータを逆転駆動して結束線捩り機構を初期位置へ復帰させる制御手段を設けたことを特徴とする鉄筋結束機を提供するものである。

また、上記初期位置復帰制御のための電源電圧検出を、結束線捩じり工程中のみ行う鉄筋結束機を提供するものである。

鉄筋結束機の動作において、最も高い負荷がかかって電圧降下が最大であるのは結束線捩じり工程であるので、結束線捩じり工程中のみ電源電圧検出及び比較を行うようにすることにより、本発明の目的を達成でき、制御ルーチンが簡単になる。

本発明の鉄筋結束機は、動作中の電源電圧を監視して、電圧がCPU動作電圧以下に低下する前に捩じり動作を中断し、捩じり機構を初期位置へ戻すので、CPUが停止して捩じり機構が結束線を把持したまま停止してしまう事態になることを防止でき、捩じり機構が把持した結束線を切断したり解きほぐしたりするような無用な手間がかからない。

この発明は、結束線送り機構と結束線捩り機構とを備え、CPUにより駆動モータの正転及び逆転を切替えて、結束線送り、結束線捩り及び初期位置復帰の1サイクルの動作を実行する鉄筋結束機において、電源電圧検出手段と、検出された電圧を既定のCPU動作電圧と比較する手段と、電圧がCPU動作電圧以下に低下したときに、モータを逆転駆動して結束線捩り機構を初期位置へ復帰させる制御手段を設けたことにより、寒冷環境などにおいて電池の放電性能が低下している場合に、高負荷の捩じり工程中に電圧低下によりCPUが停止して捩じり工程の途中で動作停止となることを防止するという目的を達成した。

図１及び図２に鉄筋結束機1を示す。鉄筋結束機1の機械的構成は、従来機と同一であり、外筐2から下方へグリップ3が延びており、グリップ3の基部前面にトリガレバー4が配置されていて、グリップ3の下端に充電式バッテリーパック5が装着される。

図１(a)に示すように、外筐2の後部側面には結束線リール収容室6が設けられていて、ここに装填された結束線リール7の結束線は、Ｖ溝付主動歯車8とこれに噛合うＶ溝付従動歯車9とからなる結束線送り機構によって挟まれて前方へ送られる。そして、外筐2の前部に設けた湾曲したガイドノーズ10の内周面に沿って湾曲して前進し、ガイドノーズ10を鉄筋に掛けておくことにより鉄筋の周囲に結束線が掛け回される。

図２に示すように、外筐2内には前後方向に結束線捩じり機構11が配置されており、結束線捩じり機構11は、その後端に減速ギヤ12を介して連結したモータ13によって回転駆動される。結束線捩じり機構11の回転軸14にはネジが切られていて、これに外装したスリーブ15の送りねじ機構を構成しており、モータ13が正転するとスリーブ15が前進し、スリーブ15の前端に設けた一対のフック16が、図に表れないカム機構により閉じて結束線ループを把持し、これと同時にスリーブ15が結束線切断機構のレバー17を押す。

レバー17はガイドノーズ10の先端部内に配置されたロータリカッター18にリンク19を介して連結されている。ロータリカッター18は支持軸20へ回転自在に嵌合しており、結束線は支持軸20に形成されている溝を通じてガイドノーズ10へ送り込まれ、レバー17と連動してロータリカッター18が回動することによって結束線が切断される。また、前進したスリーブ15は回転ストッパー(図示せず)を通過して回転規制を解除され、結束線ループを把持した状態で回転し、結束線ループを捩じって鉄筋を緊締する。

結束線の捩じりが進行するとともに捩じり負荷が増大してモータ13に流れる電流も上昇し、制御部は電流値が設定値に達したときにモータ13を逆転する。これにより、結束線捩じり機構11のスリーブ15が後退し、前端のフック16が開いて結束線を開放し、スリーブ15は初期位置へ戻って停止する。以上が１サイクルの鉄筋結束動作であり、一回トリガレバー4を引けば１サイクルの動作が瞬時に実行される。

図２に示すように、制御回路基板21は結束線捩じり機構11の下側に配置されており、図１(a)に示すように、外筐2の後部上面には電源スイッチ22、電源インジケータ23、トルク調整ダイヤル24が配置されている。トルク調整ダイヤル24は、前述したモータ逆転制御の電流設定を行うもので、電流設定値の高低により、結束時のトルク（捩じりの強度）を調整できる。捩じりトルクが弱ければ、鉄筋を緊締できず結束強度が不十分となり、捩じりトルクが強すぎれば結束線が捻じ切られることになるので、結束線の太さや周回数などに応じて適宜調整することが必要である。

制御回路基板21に搭載されたCPU（図示せず）は、電圧検出回路を介して充電式電池の電圧を一定時間毎に監視しており、電圧が既定の充電推奨電圧へ降下したときはブザーを鳴らして電圧低下を報知する。

以上述べた機械的構成は従来機と同一であるが、本発明の鉄筋結束機1は、結束動作中の一時的な電圧降下によるCPUの動作停止を防止する制御手段を設けたことを特徴としている。即ち、通常の電圧監視とは別に、捩じり動作中の電源電圧を監視し、電圧がCPUの動作電圧以下に低下することを回避するようにして捩じり工程で動作停止することを防止している。

以下、図3に従って鉄筋結束機1の動作を説明する。電源をオンすると（ステップ101）、ステップ102へ進んで初期化動作（結束線を所定量送って先端部を切断し、結束線の先端をロータリカッター18の位置に合わせるとともに、捩じり機構を待機位置（初期位置）へ戻す一連の動作）を実行し、待機状態となる。

前述したように、CPUはこのフローチャートとは別に電圧検出回路を介して充電式電池の電圧を一定時間毎に監視し、電圧が動作下限値以下の場合はブザーを鳴らして電圧低下を報知する。

電圧が動作下限値以上の場合は、トリガレバーを一回引くと（ステップ103）、結束線送り機構を駆動して結束線送りを行い（ステップ104）、続いて結束線捩じり機構による結束線の把持、切断機構による切断、結束線捩じり機構による捩じりからなる結束線捩じり工程（ステップ105）を行う。

ここで、CPUは前述した通常の電圧監視とは別に、結束線捩じり工程中の電源電圧を監視して既定のCPU動作電圧と比較する（ステップ106）。結束線の捩じりが進行するにつれて負荷が高まり、電流も増大して電源電圧の低下がみられるが、電源電圧が予め設定されているCPU動作電圧の下限に低下したときは、その時点でステップ108へ進んでモータ13を逆転し、捩じり動作から戻り動作に入り、初期位置へ戻して停止する（ステップ109）。

結束動作開始時には電池の電圧が動作下限値以上であっても、電池の放電が進んでいる場合や極寒冷な環境では、電池の放電性能の低下により捩じり動作中に電圧が著しく低下することがあるが、電圧がCPU動作電圧以下に低下する前に捩じり動作を中断し、結束線捩じり機構を初期位置へ戻す。したがって、捩じり動作中に電源電圧がCPU動作電圧以下に低下した場合に、設定どおりの結束強度は得られないにしても、結束線捩じり機構が結束線を把持したまま停止してしまう事態は回避でき、結束線捩じり機構が把持した結束線を切断したり解きほぐしたりするような無用な手間がかからない。

外気温が極端に低温ではない場合など、電池の放電性能が十分で電圧降下が小さいときは、電圧比較（ステップ106）からステップ107へ進み、トルク調整ダイヤルで設定した逆転基準電流値に実際の電流値が達するまで捩じり動作を継続し、電流値が設定値に上昇したときにモータを逆転する通常の動作（ステップ108）を行い、初期位置へ戻して停止する（ステップ109）。

尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、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。

鉄筋結束機を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。 鉄筋結束機の内部を示す側面図。 鉄筋結束機の動作フローチャート。

符号の説明

1 鉄筋結束機
2 外筐
3 グリップ
4 トリガレバー
5 充電式バッテリーパック
7 結束線リール
10 ガイドノーズ
11 結束線捩じり機構
13 モータ
15 スリーブ
16 フック
21 制御回路基板
22 電源スイッチ
23 電源インジケータ
24 トルク調整ダイヤル

Claims (2)

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、鉄筋の周りに形成された結束線ループを把持して回転することにより結束線ループを捩じる結束線捩り機構とを備え、CPUにより駆動モータの正転及び逆転を切替えて、結束線送り、結束線捩り及び初期位置復帰の1サイクルの動作を実行する鉄筋結束機において、
   電源電圧検出手段と、検出された電圧を既定のCPU動作電圧と比較する手段と、電圧がCPU動作電圧以下に低下したときに、モータを逆転駆動して結束線捩り機構を初期位置へ復帰させる制御手段を設けたことを特徴とする鉄筋結束機。
2. 上記初期位置復帰制御のための電源電圧検出を、結束線捩じり工程中のみ行う請求項１記載の鉄筋結束機。
   

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