JP2017013074A - 鉄筋曲げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋が同一平面内にて方形波状をなすように曲がった形状の基体に曲げ加工を施して立体的な形状の鉄筋保持具を形成する作業を効率良く、高い精度で行うことができる鉄筋曲げ装置を提供する。
【解決手段】鉄筋曲げ装置１００は、直線状の鉄筋５に曲げ加工を施して形成された基体５０の一部を支持した状態で基体５０に曲げ加工を施す複数の加工手段２０と、基体５０を保持した状態で加工手段２０に接近・離隔可能な搬送手段４０とを備えている。加工手段２０は、鉄筋５を挟んで鉛直方向に対向する複数の鉄筋支持部２１，２２と、鉄筋５を含む仮想鉛直平面Ｐに沿って鉄筋支持部２１，２２の周りを回動して鉄筋５に曲げ加工を施す鉄筋加工部２３と、を有している。搬送手段４０は、鉄筋５を着脱可能に保持するクランプ部４１と、クランプ部４１を移動させる台車部４２と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄筋コンクリート用異形棒鋼（以下、「鉄筋」と略記する。）に曲げ加工を施す場合に使用される鉄筋曲げ装置に関する。

鉄筋コンクリート構造物を構築する工程においては、骨組みとなる鉄筋を型枠上に立体的に配置した後、コンクリートの打設が行われている。鉄筋を型枠上に立体的に配置する場合、複数の鉄筋を縦横に組み合わせ、鉄筋の交差部分を番線で結束したり、溶接したりする工法が実施されている。

しかしながら、鉄筋の交差部分を番線で結束する工法は多大な労力と時間を要する。また、鉄筋の交差部分を溶接する工法の場合、鉄筋の入熱部分が脆化したり、強度が低下したりする可能性がある。

そこで、本出願人は、溶接に起因する弊害をなくし、配筋作業を効率良く行うことを目的として、図１６に示すような鉄筋保持具（鉄筋構造体）６０を提案している（例えば、特許文献１参照）。この鉄筋保持具６０は、図１７に示すように、コンクリートスラブなどを形成するときに型枠上に自立させて使用するものであり、水平方向に配筋される複数の鉄筋６１を保持する機能を有する。

一方、鉄筋コンクリート構造物の構築に使用される鉄筋に曲げ加工を施す際に使用される鉄筋曲げ装置については、従来、様々な方式のものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献２に記載された「鉄筋曲げ装置」がある。

特開２００７−３０８９７５号公報 特開２０１２−２１８０００号公報

図１６に示す鉄筋保持具６０を製造する場合、直線状の鉄筋に曲げ加工を施し、図１５に示すように、鉄筋が、同一平面内にて、方形波（矩形波）状をなすように曲がった形状の基体５０を形成し、次に、この基体５０に対し、図１５中に示す４箇所の曲げ箇所５１，５２，５３，５４にて同じ方向の曲げ加工を施し、図１６に示す鉄筋保持具６０を形成する、という２段階の曲げ加工作業が行われている。

図１５に示す基体５０に対して複数の曲げ加工を施して図１６に示す鉄筋保持具６０を形成する作業は一般的な鉄筋曲げ装置を使用して行われていたが、作業効率が悪く、加工精度が劣るなどの問題がある。

一方、特許文献２に記載された鉄筋曲げ装置は、図１５に示すように、鉄筋が同一平面内にて方形波状をなすように曲がった形状の基体５０の複数個所に曲げ加工を施して、立体的な形状の鉄筋保持具６０を形成する作業には不向きである。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、鉄筋が同一平面内にて方形波状をなすように曲がった形状の基体に曲げ加工を施して立体的な形状の鉄筋保持具を形成する作業を効率良く、高い精度で行うことができる鉄筋曲げ装置を提供することにある。

本発明の鉄筋曲げ装置は、鉄筋の一部を支持した状態で前記鉄筋に曲げ加工を施すため所定間隔を置いて水平方向に配置された複数の加工手段と、前記鉄筋を並列状に保持した状態で前記加工手段に対して接近・離隔可能な搬送手段と、を備え、
前記加工手段が、前記鉄筋を挟んで鉛直方向に対向する複数の鉄筋支持部と、前記鉄筋を含む仮想鉛直平面に沿って前記鉄筋支持部の周りを回動して前記鉄筋に曲げ加工を施す鉄筋加工部と、を有し、
前記搬送手段が、前記鉄筋を着脱可能に保持するクランプ部と、前記クランプ部を前記加工手段に対して接近・離隔させる方向に移動させる台車部と、を有することを特徴とする。

このような構成とすれば、図１５に示す基体５０の一部をクランプ部で保持した状態で、基体５０において鉄筋が並列状をなしている部分を複数の鉄筋支持部で支えながら、鉄筋支持部の周りを回動する鉄筋加工部で鉄筋に曲げ加工を施すことができる。また、クランプ部で保持した基体５０は、加工手段に接近・離隔可能な台車部で移動させることにより、基体５０と加工手段との相対的位置関係を変更することで、基体５０にて曲げ加工を施す位置を任意に設定、変更することができる。従って、基体５０に曲げ加工を施して、図１６に示すような立体的形状の鉄筋保持具６０を形成する作業を効率良く、高い精度で行うことができる。

ここで、前記鉄筋曲げ装置においては、前記鉄筋加工部が、前記鉄筋支持部の周りを時計方向及び反時計方向に回動可能であることが望ましい。

また、前記鉄筋曲げ装置においては、複数の前記加工手段の配置間隔が変更可能であることが望ましい。

さらに、前記鉄筋曲げ装置においては、前記搬送手段に、前記鉄筋の一部を当接させて前記鉄筋を保持する位置決め部を設けることが望ましい。

本発明により、鉄筋が同一平面内にて方形波状をなすように曲がった形状の基体に曲げ加工を施して立体的な形状の鉄筋保持具を形成する作業を効率良く、高い精度で行うことができる鉄筋曲げ装置を提供することができる。

本発明の実施の形態である鉄筋曲げ装置を示す一部省略側面図である。 図１中の矢線Ａ方向から見た鉄筋曲げ装置の一部省略平面図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置の加工手段付近の一部拡大図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置の搬送手段付近の一部拡大図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置の加工機能を示す側面図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工作業を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工作業を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工作業を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工作業を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工工程を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工工程を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工工程を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置による鉄筋の曲げ加工工程を示す図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置によるその他の鉄筋の曲げ加工作業を示す図である。 鉄筋に曲げ加工を施して形成された基体を示す図である。 図１５に示す基体に曲げ加工を施して形成された鉄筋保持具を示す斜視図である。 図１６に示す鉄筋保持具の使用状態を示す一部省略斜視図である。

以下、図１〜図１４に基づいて、本発明の実施形態である鉄筋曲げ装置１００について説明する。

図１〜図４に示すように、鉄筋曲げ装置１００は、直線状の鉄筋５に曲げ加工を施して形成された基体５０（図１５参照）の一部を支持した状態で基体５０に曲げ加工を施すため所定間隔をおいて水平方向に配置された複数の加工手段２０と、基体５０を保持した状態で加工手段２０に対して接近・離隔可能な搬送手段４０と、を備えている。

加工手段２０は、鉄筋５を挟んで鉛直方向に対向する複数の鉄筋支持部２１，２２と、鉄筋５を含む仮想鉛直平面Ｐに沿って鉄筋支持部２１，２２の周りを回動して鉄筋５に曲げ加工を施す鉄筋加工部２３と、を有している。

搬送手段４０は、鉄筋５を着脱可能に保持するクランプ部４１と、クランプ部４１を加工手段２０に対して接近・離隔させる方向に移動させる台車部４２と、を有している。

鉄筋曲げ装置１００は、所定の設置面Ｇ上に設置された架台１１０と、架台１１０から水平方向に延設されたテーブル１２０と、テーブル１２０を支える支柱１３０などを備えている。架台１１０には、加工手段２０の鉄筋加工部２３を鉄筋支持部２１，２２の周りで回動させるため機構を構成するモータ１０１、中間ギア１０２、大ギア１０３、アーム１０４及び支持部材１０５などを備えている。

アーム１０４の基端部１０４ａは大ギア１０３の回転中心線１０３ｃを含む部分に固着され、アーム１０４の先端部１０４ｂに固着された水平軸体１０８に固定された支持部材１０５に短円柱状の鉄筋加工部２３が取り付けられている。鉄筋加工部２３は、その軸心２３ｃが、大ギア１０３の回転中心線１０３ｃと平行をなすように配置されている。鉄筋加工部２３から水平軸体１０８側に離れた位置には鉄筋５が摺動可能なガイド部材２７が配置されている。鉄筋加工部２３とガイド部材２７との間には鉄筋５が通過可能な隙間が設けられている。

架台１１０の上面から大ギア１０３の回転中心線１０３ｃを含む領域に支持部材１０６が取り付けられ、この支持部材１０６に、短円柱状の鉄筋支持部２１，２２が鉛直方向に所定の隙間（鉄筋５が通過可能な隙間）を隔てて配置されている。短円柱状の鉄筋支持部２１，２２はそれぞれの軸心２１ｃ，２２ｃが互いに平行をなし、且つ、大ギア１０３の回転中心線１０３ｃと平行をなすように配置されている。鉄筋支持部２１，２２は、これらの軸心２１ｃ，２２ｃ同士の間の中間に大ギア１０３の回転中心線１０３ｃが位置するように配置されている。

鉄筋支持部２１，２２の後方（搬送手段４０が配置されている側）の支持部材１０６の側面には、複数のガイド部材２５，２６が、鉛直方向に所定の隙間（鉄筋５が通過可能な隙間）を隔てて配置されている。支持部材１０６の後方の架台１１０上面には、基体５０（鉄筋５）を摺動可能に支持する受け台１０７が設けられている。

モータ１０１の回転が中間ギア１０２を介して大ギア１０３に伝達され、大ギア１０３と連動して回動するアーム１０４とともに鉄筋加工部２３が鉄筋支持部２１，２２の周りを回動する。具体的には、鉄筋加工部２３は、大ギア１０３の回転中心線１０３ｃを中心に円運動する。

図１，図３に示すように、鉄筋加工部２３が鉄筋支持部２１と水平に並ぶ状態にあるときの水平軸体１０８の軸心１０８ｃの位置を原点として、水平軸体１０８は、回転中心線１０３ｃを中心にして時計方向に約６０度及び反時計方向に約１０５度の範囲内で回動可能である。従って、鉄筋加工部２３は鉄筋支持部２１と水平に並ぶ状態にあるときを原点として、回転中心線１０３ｃを中心にして時計方向に約６０度及び反時計方向に約１０５度の範囲内で回動可能である。

図２に示すように、基体５０において鉄筋５が平行に並ぶ部分５ｘの本数及び間隔に応じて加工手段２０は水平方向に複数配置されている。加工手段２０の配置個数及び配置間隔は加工対象である基体の形状に応じて変更可能である。

図４に示すように、搬送手段４０は、テーブル１２０に沿って矢線Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能な台車部４２と、台車部４２の加工手段２０寄りの部分に設けられたベンチ状（断面Ｌ字状）の突き当て部材４３と、突き当て部材４３に対して当接・離隔可能なクランプ部４１と、を備えている。クランプ部４１は図４（ａ）中の矢線Ｙに沿った方向に昇降可能であり、図４（ａ）がクランプ解除状態を示し、図４（ｂ）がクランプ状態を示している。

クランプ部４１は、断面コ字状の本体部４１ａと、本体部４１ａの一方の辺縁部４１ｂから水平に突設された平板状の押圧部４１ｃと、を備えている。突き当て部材４３は、水平面を有する鉄筋受け部４３ａと、鉄筋受け部４３の背面側（矢線Ｘ２側）に立設された鉄筋当接部４３ｂと、を有する。

図４（ａ）に示すように、クランプ部４１を矢線Ｙに沿って上昇させ突き当て部材４３から離隔させた状態（クランプ解除状態）とし、基体５０の端部５０ａを突き当て部材４３の鉄筋受け部４３ａ上に載置するとともに、端部５０ａを当接部４３ｂに突き当てることによって位置決めする。

一方、基体５０において端部５０ａの反対側の端部５０ｂの部分は、鉄筋５が平行に並ぶ部分５ｘを、図２に示す複数の加工手段２０の間に置いた後、水平方向に移動させることにより、それぞれの加工手段２０の鉄筋支持部２１，２２の間、ガイド部材２５，２６の間に配置する。

この後、クランプ部４１を矢線Ｙに沿って下降させると、図２及び図４（ｂ）に示すように、突き当て部材４３の鉄筋受け部４３ａと、クランプ部４１の押圧部４１ｃと、の間に基体５０の端部５０ａが挟持される。

また、図４（ａ）に示すように、クランプ部４１を矢線Ｙに沿って上昇させクランプ解除状態とすれば、基体５０の端部５０ａは突き当て部材４３に着脱可能な状態となる。なお、図４（ａ）に示す状態においても、基体５０の端部５０ａを突き当て部材４３の鉄筋受け部４３ａ上に載置し、端部５０ａを当接部４３ｂに当接させることにより、基体５０の位置決めを行うことができる。

図１，図２及び図５〜図１３に基づいて、鉄筋曲げ装置１００を使用して、基体５０（図１５参照）に曲げ加工を施して鉄筋保持具６０（図１６参照）を形成する工程について説明する。具体的には、鉄筋曲げ装置１００を使用して、図１０（ａ）に示す基体５０に対し、４箇所の曲げ箇所５１，５２，５３，５４にて順番に同じ方向の曲げ加工を施し、図１３（ｂ）に示す鉄筋保持具６０を形成する。

図１に示す鉄筋曲げ装置１００に対し、加工対象である基体５０をセットし、図２に示すように、基体５０の一方の端部５０ａを搬送手段４０のクランプ部４１でクランプし、基体５０の他方の端部５０ｂを加工手段２０から所定長さ突き出した状態とする。このとき、図５に示すように、水平軸体１０８は、図３に示す状態より、約４３度時計方向に回動した位置にあり、加工手段２０の鉄筋加工部２３は下側の鉄筋支持部２２と略同じ高さに位置している。また、基体５０の端部５０ｂ側の部分は、ガイド部材２５，２６の間及び鉄筋支持部２１，２２の間を通って鉄筋加工部２３の上に位置している。

この後、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うことにより、水平軸体１０８を図５中に示す矢線Ｒ１方向に回動させると、これに伴って、鉄筋加工部２３が反時計方向に回動し、図６に示す状態となる。この過程において、基体５０に当接した状態で鉄筋支持部２１，２２の周りを回動する鉄筋加工部２３と、基体５０を挟んで対向した位置に固定されている鉄筋支持部２１との連係により、基体５０の曲げ箇所５１に曲げ加工が施される。

このような曲げ加工を施すことにより、基体５０の曲げ箇所５１の部分にＪ字状の第１曲げ部５１ａが形成され、基体５０は、図１０（ａ）に示す形状から図１０（ｂ）に示す形状の基体５０ｘに変化する。なお、図６に示すように、曲げ加工後の鉄筋のスプリングバックを考慮し、端部５０ｂ側は曲げ箇所５１にて１８０度以上の曲げ加工が施される。

次に、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が時計方向（矢線Ｒ１と反対方向）に回動して、鉄筋加工部２３は、図６に示す状態から図５に示す状態に復帰する。この後、搬送手段４０が基体５０の端部５０ａを保持した状態で加工手段２０に向かって所定距離移動し、これによって、図７に示すように、第１曲げ部５１ａが加工手段２０から離れる方向に所定距離だけ移動する。

次に、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が図５に示す位置から図７に示す位置まで矢線Ｒ２方向に回動し、これに伴って、鉄筋支持部２１，２２の周りを反時計方向に回動する鉄筋加工部２３によって基体５０の曲げ箇所５２に９０度の曲げ加工が施される。この曲げ加工により、基体５０ｘの曲げ箇所５２にＬ字状の第２曲げ部５２ａが形成され、基体５０ｘは、図１１（ａ）に示す形状から図１１（ｂ）に示す形状の基体５０ｙに変化する。

次に、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が時計方向（矢線Ｒ１と反対方向）に回動して、鉄筋加工部２３は、図７に示す状態から図５に示す状態に復帰する。この後、搬送手段４０が基体５０の端部５０ａを保持した状態で加工手段２０に向かって所定距離移動し、これによって、図８に示すように、第２曲げ部５２ａが加工手段２０から離れる方向に所定距離だけ移動する。

次に、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が図５に示す位置から図８に示す位置まで矢線Ｒ２方向に回動し、これに伴って、鉄筋支持部２１，２２の周りを反時計方向に回動する鉄筋加工部２３によって基体５０ｙの曲げ箇所５３に９０度の曲げ加工が施される。この曲げ加工により、基体５０ｙの曲げ箇所５３にＬ字状の第３曲げ部５３ａが形成され、基体５０ｙは、図１２（ａ）に示す形状から図１２（ｂ）に示す形状の基体５０ｚに変化する。

次に、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が時計方向（矢線Ｒ１と反対方向）に回動して、鉄筋加工部２３は、図８に示す状態から図５に示す状態に復帰する。この後、所定の操作を行ってクランプ部４１（図１）を解除し、搬送手段４０から基体５０ｚの端部５０ａを離脱させるとともに、基体５０ｚ全体を鉄筋曲げ装置１００から取り外し、図９に示すように、基体５０ｚの姿勢を水平面内で１８０度回転させた姿勢とした後、鉄筋曲げ装置１００に再セットする。

このとき、基体５０ｚの端部５０ａ側の部分を鉄筋支持部２１，２２の間、ガイド部材２５，２６の間に配置し、基体５０ｚの第３曲げ部５３ａを突き当て部材４３上に載置することによって位置決めする。なお、このとき、鉄筋加工部２３は、図５に示すように、下側の鉄筋支持部２２と同じ高さに位置しているので、基体５０ｚは鉄筋加工部２３の上方に配置される。

この後、鉄筋曲げ装置１００に対して所定の操作を行うと、水平軸体１０８が図５に示す位置から図９に示す位置まで矢線Ｒ１方向に回動し、これに伴って、鉄筋支持部２１，２２の周りを反時計方向に回動する鉄筋加工部２３によって基体５０ｚの曲げ箇所５４に１８０度の曲げ加工が施される。この曲げ加工により、基体５０ｚの曲げ箇所５４にＪ字状の第４曲げ部５４ａが形成され、基体５０ｚは、図１３（ａ）に示す形状から図１３（ｂ）に示す形状に変化し、鉄筋保持具６０が形成される。

以上のように、鉄筋曲げ装置１００を使用すれば、図１５に示す基体５０の一部（端部５０ａ）を搬送手段４０のクランプ部４１で保持した状態で、基体５０において鉄筋５が並列状をなしている部分５ｘ，５ｘ，５ｘを複数の加工手段２０の鉄筋支持部２１，２２で支えながら、鉄筋支持部２１，２２の周りを回動する鉄筋加工部２３で鉄筋５に容易かつ正確に曲げ加工を施すことができる。

また、クランプ部４１で端部５０ａが保持された基体５０は、加工手段２０に接近・離隔可能な台車部４２で移動させることにより、基体５０と加工手段２０との相対的位置関係を変更することで、基体５０において曲げ加工を施す位置（曲げ箇所５１，５２，５３，５４など）を任意に設定、変更することができる。

従って、鉄筋５を同一平面内にて方形波状に曲げ加工して形成された、図１５に示すような基体５０の複数個所にさらに曲げ加工を施して立体的形状を有する鉄筋保持具６０を形成する作業を効率良く、高い精度で行うことができる。

前述した実施形態においては、鉄筋加工部２３を鉄筋支持部２１，２２の周りにて反時計方向に回動させることによって鉄筋に曲げ加工を施す工程について説明しているが、鉄筋曲げ装置１００の使い方はこれに限定するものではなく、図１４に示すように、鉄筋加工部２３を時計方向に回動させることによって鉄筋５に曲げ加工を施すこともできる。

即ち、図１４に示すように、上方の鉄筋支持部２１と同じ高さに鉄筋加工部２３を位置させた状態において鉄筋５を鉄筋支持部２１，２２の間にセットし、この後、水平軸体１０８を矢線Ｒ３方向に回動させると、鉄筋５に当接した状態で鉄筋支持部２１，２２の周りを時計方向に回動する鉄筋加工部２３と、固定状態にある鉄筋支持部２２との連係により鉄筋５に対し、所定角度の曲げ加工を施すことができる。

なお、図１〜図１４に基づいて説明した鉄筋曲げ装置１００は、本発明の一例を示すものであり、本発明の鉄筋曲げ装置は前述した鉄筋曲げ装置１００に限定されない。

本発明の鉄筋曲げ装置は、鉄筋コンクリート建造物を施工する建設業などの分野で広く利用することができる。

５ 鉄筋
５ｘ 鉄筋が平行に並ぶ部分
２０ 加工手段
２１，２２ 鉄筋支持部
２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ 軸心
２３ 鉄筋加工部
２５，２６，２７ ガイド部材
４０ 搬送手段
４１ クランプ部
４１ａ 本体
４１ｂ 辺縁部
４１ｃ 押圧部
４２ 台車部
４３ 突き当て部材
４３ａ 受け部
４３ｂ 当接部
５０，５０ｘ，５０ｙ，５０ｚ 基体
５０ａ，５０ｂ 端部
５１，５２，５３，５４ 曲げ箇所
５１ａ 第１曲げ部
５２ａ 第２曲げ部
５３ａ 第３曲げ部
５４ａ 第４曲げ部
６０ 鉄筋保持具
６１ 鉄筋
１００ 鉄筋曲げ装置
１０１ モータ
１０２ 中間ギア
１０３ 大ギア
１０３ｃ 回転中心線
１０４ アーム
１０４ａ 基端部
１０４ｂ 先端部
１０５，１０６ 支持部材
１０７ 受け台
１０８ 水平軸体
１１０ 架台
１２０ テーブル
１３０ 支柱
Ｇ 設置面
Ｐ 仮想鉛直平面

Claims (4)

1. 鉄筋の一部を支持した状態で前記鉄筋に曲げ加工を施すため所定間隔を置いて水平方向に配置された複数の加工手段と、前記鉄筋を並列状に保持した状態で前記加工手段に対して接近・離隔可能な搬送手段と、を備え、
   前記加工手段が、前記鉄筋を挟んで鉛直方向に対向する複数の鉄筋支持部と、前記鉄筋を含む仮想鉛直平面に沿って前記鉄筋支持部の周りを回動して前記鉄筋に曲げ加工を施す鉄筋加工部と、を有し、
   前記搬送手段が、前記鉄筋を着脱可能に保持するクランプ部と、前記クランプ部を前記加工手段に対して接近・離隔させる方向に移動させる台車部と、を有する鉄筋曲げ装置。
2. 前記鉄筋加工部が、前記鉄筋支持部の周りを時計方向及び反時計方向に回動可能である請求項１記載の鉄筋曲げ装置。
3. 複数の前記加工手段の配置間隔が、変更可能である請求項１または２記載の鉄筋曲げ装置。
4. 前記搬送手段に、前記鉄筋の一部を当接させて前記鉄筋を保持する位置決め部を設けた請求項１または２記載の鉄筋曲げ装置。

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