JP2022011915A - 結束機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワイヤの送り軌道上の位置に移動可能な部材でのワイヤの搬送経路からの逸脱、ワイヤの詰まり、ワイヤの座屈等を解消することが可能な結束機を提供する。【解決手段】鉄筋結束機1Aは、ワイヤWを送り、鉄筋Sの周囲に巻き回すことが可能な送り部3Aと、ワイヤWの送り軌道上に位置する第1の位置と送り軌道上の位置から外れた第2の位置とに可変可能な規制部材42及び退避機構43とを備え、規制部材42及び退避機構43は所定の状態の場合に第2の位置にある。【選択図】図4B

Description

本開示は、結束機に関する。
従来から、送り部から送り出したワイヤをガイドピン等のガイド部を用いて鉄筋の周囲にループ状に巻き回し、フックを含む結束部でワイヤを把持して捩ることで、ワイヤで鉄筋を巻き付けて結束する鉄筋結束機が利用されている(例えば、特許文献1参照)。
鉄筋結束機は、ワイヤの送り軌道上の位置と送り軌道上から退避した位置との間を移動可能に構成される部材を備える。部材としては、例えば、ワイヤWに巻き癖を付けるガイドピン及び退避機構、ワイヤを把持して捩る捩り部等が挙げられる。
国際公開第2017/014266号
しかしながら、従来における鉄筋結束機では、退避機構及び戻り部がワイヤの送り軌道上に移動するため、ワイヤの送り時に、ワイヤが退避機構及び戻り部に当たってしまう場合がある。このような場合、ワイヤが搬送経路を逸脱する、ワイヤが詰まる、ワイヤが座屈する等の問題が発生する場合がある。
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、ワイヤの送り軌道上の位置に移動可能な部材でのワイヤの搬送経路からの逸脱、ワイヤの詰まり、ワイヤの座屈等を防止することが可能な結束機を提供することを目的とする。
本開示によれば、ワイヤを送り、結束物の周囲に巻き回すことが可能な送り部と、前記ワイヤの送り軌道上に位置する第1の位置と前記送り軌道上の位置から外れた第2の位置とに可変可能な機能部と、を備え、前記機能部は、所定の状態の場合、前記第2の位置にある、結束機が提供される。
本開示によれば、所定の状態の場合、機能部が送り軌道上の位置から外れた第2の位置にあるので、ワイヤの搬送経路からの逸脱、ワイヤの詰まり、ワイヤの座屈等が発生した場合でもワイヤを機能部から除去することができる。
第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の上面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の正面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の背面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の内部構成の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の内部の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の内部の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の内部の側面図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の送り部を示す図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の規制部を示す図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の規制部を示す図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機のハードウェア構成を示すブロック図である。 第1の実施の形態に係る鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。 第1の変形例に係る鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。 第2の変形例に係る鉄筋結束機のハードウェア構成を示すブロック図である。 第2の変形例に係る鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。 第3の変形例に係る鉄筋結束機のハードウェア構成を示すブロック図である。 第3の変形例に係る鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係る鉄筋結束機の斜視図である。 第2の実施の形態に係る鉄筋結束機の内部構成の側面図である。 第2の実施の形態に係る鉄筋結束機のハードウェア構成を示すブロック図である。 第2の実施の形態に係る鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
(鉄筋結束機1Aの構成例)
図1A、図1B、図1C及び図1Dは第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの全体構成の一例を示す側面図、図1Eは第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの全体構成の一例を示す上面図、図2Aは第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの全体構成の一例を示す正面図、図2Bは第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの全体構成の一例を示す背面図である。図3は第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの内部構成の一例を示す側面図、図4A、図4B及び図4Cは第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aの内部構成の要部を示す側面図である。図5は、第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aの送り部3Aを示す図である。図6A及び図6Bは、第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aの規制部4Aを示す図である。
第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aは、図1A~図1E等に示すように、手で持つことが可能に構成される第1の本体部301と、鉄筋SをワイヤWで結束するための機構を備えた第2の本体部302と、第1の本体部301と第2の本体部302を連結する長尺状の連結部303とを備える。
第1の本体部301は、操作者が把持可能な一対のハンドル部304hL、304hRを備える。また、第1の本体部301は、図2Bに示すように、鉄筋結束機1Aの電源の切断、投入の操作が行われる電源スイッチ16と、結束力を調整できるダイヤル等を有した操作部18を備える。
第2の本体部302は、外装が樹脂で構成される。第2の本体部302は、図3及び図4A等に示すように、ワイヤWが巻かれたワイヤリール20を回転可能に収容する収容部2Aと、収容部2Aに収容されたワイヤリール20に巻かれたワイヤWを送る送り部3Aを備える。また、第2の本体部302は、送り部3Aで送られるワイヤWに巻き癖を付ける規制部4Aと、規制部4Aで巻き癖が付けられるワイヤWを案内するガイド部5Aを備える。さらに、第2の本体部302は、ワイヤWを切断する切断部6Aと、ワイヤWを捩る捩り部7Aと、切断部6A及び捩り部7A等を駆動する駆動部8Aを備える。
鉄筋結束機1Aは、図1A等に示すように、第2の本体部302の一方の側にガイド部5Aが設けられる。鉄筋結束機1Aは、第1の本体部301と第2の本体部302が連結部303で連結されることで、連結部303を備えていない鉄筋結束機と比較して、ガイド部5Aとハンドル部304hL、304hRとの間が延伸した形態となる。本実施の形態では、ガイド部5Aが設けられる側を前と定義する。
収容部2Aは、ワイヤリール20の着脱及び支持が可能に構成される。送り部3Aは、送り部材としての一対の送りギア30を備える。送り部3Aは、ワイヤWが一対の送りギア30の間に挟持された状態で、送りモータ33が送りギア30を回転させることで、ワイヤWを送る。送り部3Aは、送りギア30の回転方向に応じて、ワイヤWを矢印Fで示す正方向と、矢印Rで示す逆方向の両方に送ることが可能である。
送り部3Aは、図5に示すように、回転動作でワイヤWを挟持した状態で送る一対の第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rと、第2の送りギア30Rを第1の送りギア30Lに対して接近及び離間させる方向に変位させる変位部材36を備える。変位部材36は、一方の端部側に第2の送りギア30Rが軸300Rにより回転可能に支持される。また、変位部材36は、送り部3Aの支持部材37に、他方の端部が軸36aを支点として回転可能に支持される。
変位部材36は、図示しないバネにより押圧され、軸36aを支点とした回転動作で矢印V1方向に変位する。これにより、第2の送りギア30Rは、バネ38の力で第1の送りギア30L方向に押圧される。図1A等に示すように、第2の本体部302には、変位部材36を介して第2の送りギア30Rを第1の送りギア30Lに対して接近及び離間させる操作を行うためのリリースレバー39が設けられる。
送り部3Aは、第1の送りギア30Lと第2の送りギア30Rの一方、本例では第1の送りギア30Lを駆動する送りモータ33と、送りモータ33の駆動力を第1の送りギア30Lに伝達する駆動力伝達機構34を備える。
駆動力伝達機構34は、送りモータ33の軸に取り付けられた小ギア33aと、小ギア33aと噛み合う大ギア33bを備える。また、駆動力伝達機構34は、大ギア33bから駆動力が伝達され、第1の送りギア30Lと噛み合う送り小ギア34aを備える。
第1の送りギア30Lは、送りモータ33の回転動作が駆動力伝達機構34を介して伝達されて回転する。第2の送りギア30Rは、第1の送りギア30Lの回転動作が伝達され、第1の送りギア30Lに従動して回転する。
送り部3Aは、送りモータ33の回転方向の正逆を切り替えることで、第1の送りギア30Lと第2の送りギア30Rの回転方向が切り替えられ、ワイヤWの送り方向の正逆が切り替えられる。
切断部6Aは、図4A等に示すように、矢印Fで示すワイヤWの正方向への送りに対し、送り部3Aの下流側に設けられる。切断部6Aは、固定刃部60と、固定刃部60との協働でワイヤWを切断する可動刃部61を備える。また、切断部6Aは、駆動部8Aからの動力を可動刃部61に伝達する伝達機構62を備える。
固定刃部60は、ワイヤWが通る開口60aを備える。可動刃部61は、固定刃部60を支点とした回転動作で、固定刃部60の開口60aを通るワイヤWを切断する。
規制部4Aは、送り部3Aで送られるワイヤWの送り方向に沿った複数個所、本例では少なくとも3か所でワイヤWに接する第1~第3の規制部材を備えることで、図4Bに破線で示すワイヤWの送り経路Wfに沿うような巻き癖をワイヤWに付ける。上述した固定刃部60は、第1の規制部材として機能し、ワイヤWに巻き癖を付ける。
規制部4Aは、矢印Fで示すワイヤWの正方向への送りに対し、固定刃部60の下流側に、第2の規制部材として規制部材42を備え、規制部材42の下流側に、第3の規制部材として規制部材45を備える。規制部材42及び規制部材45は、円柱状の部材で構成され、外周面にワイヤWが接する。
規制部4Aは、螺旋を描くような略環状となるワイヤWの送り経路Wfに合わせて、固定刃部60、ガイドピン等で構成される規制部材42及び規制部材45が曲線上に配置される。固定刃部60は、ワイヤWが通る開口60aがワイヤWの送り経路Wf上に設けられる。また、規制部材42は、ワイヤWの送り経路Wfに対し、径方向の内側に設けられる。さらに、規制部材45は、ワイヤWの送り経路Wfに対し、径方向の外側に設けられる。
これにより、送り部3Aで送られるワイヤWが、固定刃部60、規制部材42及び規制部材45に接しながら通過することで、ワイヤWの送り経路Wfに沿うように、ワイヤWに巻き癖が付けられる。
第2の本体部302内には、図6A等に示すように、ワイヤWにより鉄筋Sを結束する動作でワイヤWが通ると共に、捩り部7Aの把持部70、作動部71及びワイヤWの送り軌道上に位置する機能部40等が動作する空間102が設けられる。
機能部40は、図4A等に示すように、上述した規制部4Aを構成する規制部材42と、規制部材42が取り付けられる退避機構43とを備える。退避機構43は、駆動部8Aの移動部材83に連動して動作する伝達部材44に接続され、ワイヤWの送り軌道に対して位置が可変に構成される。具体的には、規制部材42及び退避機構43は、送り部3AでワイヤWを正方向に送りワイヤWに巻き癖を付ける動作で、図6Aに示すように、ワイヤWと接するワイヤWの送り軌道上の第1の位置に位置する。また、規制部材42及び退避機構43は、図4Cに示すワイヤWを逆方向に送り鉄筋SにワイヤWを巻き付ける動作前に、図6Bに示すように、ワイヤWと接しないワイヤWの送り軌道上から外れた第2の位置に移動する。
ガイド部5Aは、図4A等に示すように、ワイヤWを案内する第1のガイド51と、規制部4A及び第1のガイド51で巻き癖が付けられたワイヤWを捩り部7Aに案内する第2のガイド52とを備える。
第1のガイド51は、第2の本体部302の前側の端部に取り付けられ、矢印A1で示す前後方向である第1の方向に延びる。第1のガイド51は、送り部3Aで送られるワイヤWが摺接するガイド面51gを有した溝部51hを備える。
第1のガイド51において、第2の本体部302に取り付けられる側を基端側、第2の本体部302から第1の方向に延びる側を先端側としたとき、基端側が第2の本体部302にネジ等によって取り付けられている。
第1のガイド51は、規制部材42が基端側に設けられ、規制部材45が先端側に設けられる。第1のガイド51は、ガイド面51gと規制部材42の外周面との間に、ワイヤWが通過可能な隙間が形成される。また、第1のガイド51は、規制部材45の外周面の一部がガイド面51gに突出する。
第2のガイド52は、図1A及び図4A等に示すように、第2の本体部302の前側の端部に取り付けられる。第2のガイド52は、第1の方向と直交する上下方向である矢印A2に示す第2の方向に、第1のガイド51と対向して設けられる。第1のガイド51と第2のガイド52との間は、第2の方向に沿って所定の間隔が空けられ、第1のガイド51と第2のガイド52との間に、鉄筋Sが挿抜される挿抜口53が形成される。
第2のガイド52は、後述する一対のコンタクト部材と連動して、軸52bを支点とした回動で、図4Aに示すように、第2のガイド52の先端側の端部52cと、第1のガイド51の端部51cとの距離が第1の距離である第1の位置と、図4Bに示すように、第2のガイド52の端部52cと、第1のガイド51の端部51cとの距離が、第1の距離より短い第2の距離である第2の位置との間を移動する。
第2のガイド52は、第2の位置にある状態で、第2のガイド52の端部52cと、第1のガイド51の端部51cとの間が開いた状態である。第2のガイド52は、第1の位置にある状態で、第2のガイド52の端部52cと、第1のガイド51の端部51cとの間隔が広がり、第1のガイド51と第2のガイド52との間の挿抜口53に鉄筋を入れることがより容易になる。
第2のガイド52は、第1の位置へ移動する方向へ、捩じりコイルバネ等で構成される付勢部材54により付勢され、第1の位置へ移動した状態が保持される。
第2のガイド52は、後述する一対のコンタクト部材の動作を、リンク部を介して受ける受け部56を備える。受け部56は、第2のガイド52の下面に対して垂直な面、または、第2のガイド52の下面に対して垂直な方向に対して傾斜した面で構成される。
鉄筋結束機1Aは、図1A~図1Dに示すように、第1のガイド51と第2のガイド52との間の挿抜口53に挿入された鉄筋Sが突き当てられる第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARを備える。第1のコンタクト部材9ALは、鉄筋Sへの突き当て動作に連動して作動し、後述する第1のセンサ12Lをオンさせる。第2のコンタクト部材9ARは、鉄筋Sへの突き当て動作に連動して作動し、後述する第2のセンサ12Rをオンさせる。
また、鉄筋結束機1Aは、第1のコンタクト部材9ALの動作を第2のガイド52に伝達する第1のリンク部材96Lと、第2のコンタクト部材9ARの動作を第2のガイド52に伝達する第2のリンク部材96Rとを備える。第1のリンク部材96L及び第2のリンク部材96Rは、軸96Aにより回動可能に支持される。作業者により第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARが鉄筋Sに突き当てられると、第1のリンク部材96L及び第2のリンク部材96Rが軸96Aを支点として回動し、第2のガイド52が第1の位置から第2の位置に移動する。
捩り部7Aは、図3及び図4A等に示すように、ワイヤWが係合する把持部70と、把持部70を作動させる作動部71を備える。把持部70は、送り部3Aで切断部6Aに送られたワイヤWが通る第1の通路P1と、規制部4Aで巻き癖が付けられ、ガイド部5Aで捩り部7Aに案内されたワイヤWが通る第2の通路P2が形成される。把持部70は、作動部71の動作で回転することで、鉄筋Sに巻き付けられたワイヤWを捩じる。
駆動部8Aは、図3及び図4A等に示すように、捩り部7A等を駆動する捩りモータ80と、減速及びトルクの増幅を行う減速機81と、減速機81を介して捩りモータ80に駆動されて回転する回転軸82と、切断部6A及び規制部材42に駆動力を伝達する移動部材83とを備える。捩り部7Aと駆動部8Aは、回転軸82と、作動部71及び把持部70の回転中心が同軸上に配置される。回転軸82と、作動部71及び把持部70の回転中心を軸線Axと称す。本例では、矢印A1で示す第1の方向が、軸線Axに沿った方向である。
駆動部8Aは、回転軸82の回転動作で、回転軸82の軸方向に沿って作動部71を移動させる。作動部71が回転軸82の軸方向に沿って移動することで、把持部70は、ガイド部5Aで捩り部7Aに案内されたワイヤWの先端側を保持する。
駆動部8Aは、作動部71が回転軸82の軸方向に沿って移動する動作と連動して、移動部材83が回転軸82の軸方向に沿って移動する。移動部材83の動作は、伝達部材44を介して退避機構43に伝達され、規制部材42及び退避機構43がワイヤと接する第1の位置からワイヤと接しない第2の位置に移動する。その後、捩りモータ80の逆回転によりワイヤWが逆方向に引き戻されることで、ワイヤWが鉄筋Sの周囲に密着される。さらに、作動部71が回転軸82の軸方向に沿って移動することで、移動部材83の動きが伝達機構62で可動刃部61に伝達され、可動刃部61が作動してワイヤWが切断される。
駆動部8Aは、回転軸82の軸方向に沿って移動させた作動部71を、回転軸82の回転動作で回転させる。作動部71は、回転軸82の軸回りに回転することで、把持部70でワイヤWを捩じる。
(鉄筋結束機1Aのハードウェア構成例)
図7は、鉄筋結束機1Aのハードウェア構成例を示すブロック図である。図7に示すように、鉄筋結束機1Aは、制御部10と、第1のセンサ12Lと、第2のセンサ12Rと、記憶部14と、電源スイッチ16と、操作部18と、捩りモータ80と、送りモータ33とを備える。
制御部10は、演算処理装置として機能するCPU(Central Processing Unit)を含み、記憶部14等に記憶された各種プログラムに従って鉄筋結束機1Aの動作全般を制御する。
第1のセンサ12L及び第2のセンサ12Rは、例えば磁気センサで構成され、第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARの鉄筋Sへの突き当て動作により位置が変位する図示しない検出部を検出してオン信号を制御部10に出力する。
記憶部14は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、半導体メモリ素子、又はハードディスク、光ディスク等を含む。記憶部14は、制御部10が結束動作時に使用するプログラム、演算パラメータ、及び各種データ等を記憶する。
電源スイッチ16は、作業者によって操作された電源の投入に基づくオン信号、電源の切断に基づくオフ信号を制御部10に出力する。操作部18は、作業者によりダイヤル調整された結束力のレベルに基づく結束力信号を制御部10に出力する。
制御部10は、第1のセンサ12L及び第2のセンサ12Rから供給されたオン信号に基づいて、ワイヤWを正方向及び逆方向に送る駆動信号を図示しない駆動回路を介して送りモータ33に出力する。送りモータ33は、制御部10から供給された駆動信号に基づいて駆動することにより第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rを正回転又は逆回転させる。
制御部10は、第1のセンサ12L及び第2のセンサ12Rから供給されたオン信号に基づいて、作動部71を前進及び後退させる駆動信号を図示しない駆動回路を介して捩りモータ80に出力する。捩りモータ80は、制御部10から供給された結束信号に基づいて駆動することにより作動部71を前進又は後退させる。
(機能部40が規制部4Aの規制部材42及び退避機構43である場合の課題)
ここで、従来における鉄筋結束機を用いて鉄筋を結束する場合に機能部40の一つである退避機構43で発生する課題について説明する。なお、従来の鉄筋結束機の構成と本実施の形態の鉄筋結束機1Aの構成とは、共通する部分があるため、便宜上図1A等に示した鉄筋結束機1Aを用いて説明する。
結束動作が開始されると、捩りモータ80の駆動により作動部71が前進し、これに伴い、把持部70によってワイヤWが把持された後、規制部材42及び退避機構43が第1の位置から第2の位置に退避する。続けて、ワイヤWが引き戻されることでワイヤWが鉄筋Sの周囲に巻き回され、ワイヤWが切断された後、作動部71が回転軸82周りに回転することでワイヤWの捩り動作が実行される。なお、捩り部7Aは、回転軸82内に配置された圧縮バネによって後方に付勢され、圧縮バネの伸縮により若干の前進及び後退が可能となっている。
ワイヤWの捩り途中では、ワイヤWが巻き締められ、ワイヤWのループ径が小さく(捩りしろの長さが短く)なることで、把持部70及び作動部71が前方に引っ張られる。これに伴い、圧縮バネが圧縮し、把持部70及び作動部71が鉄筋S側に前進した位置で停止する。
ところで、ワイヤWによる鉄筋Sの結束後では、正常の場合、作動部71の後退に伴い、把持部70がワイヤWを離し、把持部70及び作動部71が初期位置に戻る。しかし、正常に結束動作が終了しない場合(異常の場合)、作動部71の後退に伴い、把持部70がワイヤWを離す動きをするが、結束後のワイヤWの一部が把持部70に引っ掛かった状態となる場合がある。
この場合、作動部71は、捩りモータ80が逆回転で駆動することで把持部70に対して後退するが、把持部70及び作動部71の位置は初期位置よりも上述したバネの圧縮により前方に出た位置に位置したままとなる。規制部材42及び退避機構43は、把持部70及び作動部71の位置に依存するため、第2の位置で保持される。
この状態で、作業者によりワイヤWの引っ掛かりを解除する作業を行う中で、第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARが鉄筋Sに意図せずに突き当てられてしまう場合がある。この場合、結束動作が開始され、送りモータ33の駆動によりワイヤWが正方向に送られるが、ワイヤWの送り姿勢等によっては、図4Bに示すように、太線で示すワイヤW(Wa)が搬送経路から逸脱することで退避機構43と第1のガイド51との隙間に挿入される場合があった。
このタイミングで、結束後のワイヤWと把持部70との引っ掛かりが解除されると、圧縮バネが伸張することで把持部70及び作動部が後退して初期位置に戻る。これに伴い、作動部71の位置に依存する規制部材42及び退避機構43が、第2の位置から第1の位置に移動する。これにより、第1のガイド51と退避機構43の隙間が塞がれるので、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた状態となり、作業者がワイヤWを第1のガイド51等から容易に除去することができないという問題があった。
そこで、本実施の形態では、以下の図8に示す制御を実行することで、ワイヤWを第1のガイド51等から容易に除去することを可能とする。
(鉄筋結束機1Aの制御例)
図8は、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた場合における鉄筋結束機1Aの制御例を示すフローチャートである。
まず、作業者によりワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まった状態が確認されると、リリースレバー39が操作される。これにより、第2の送りギア30Rが第1の送りギア30Lから離間し、第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rの噛み合わせが解除される。
続けて、図8に示すように、ステップS100において、作業者により、第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARをオンさせる操作が実行される。なお、第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARのオン操作には、第1のコンタクト部材9AL等を鉄筋Sに突き当てるなどである。また、必ずしも第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARの両方をオン操作する必要はなく、少なくとも一方側のコンタクト部材がオンさせれば良い。制御部10は、第1のコンタクト部材9AL及び第2のコンタクト部材9ARのオン操作に基づくオン信号が第1のセンサ12L及び第2のセンサ12Rの少なくとも一方から供給されたか否かを判定する。
ステップS110において、制御部10は、第1のセンサ12L及び第2のセンサ12Rの少なくとも一方からオン信号が供給されたと判定した場合、結束動作を開始する。具体的には、送りモータ33及び捩りモータ80を駆動する。このとき、第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rの噛み合わせは解除されているので、ワイヤWは空送り状態となり、送りモータ33の負荷電流は上がらず、空結束動作が実行される。そのため、制御部10は、送りモータ33の負荷電流の出力結果からワイヤWが正常に送られていないと判定し、連続空打ちカウンタN(N=1)をインクリメントし、その結果を記憶部14に記憶する。一連の空結束動作が終了すると、送りモータ33及び捩りモータ80を停止させる。作動部71等は、初期位置に戻る。
本実施の形態では、作業者により、空結束動作が例えば3回実行される。なお、空結束動作の回数は、3回に限定されず、1回以上であれば良い。空結束動作を複数回実行することで、ワイヤWの空送りが発生したことを正確に判定できる。なお、リリースレバー39の操作の有無を検出するセンサを設け、センサによりリリースレバー39の操作が検出された場合、ワイヤWの空送りが発生することを事前に確認できるため、空結束動作を1回に設定しても良い。
ステップS120において、制御部10は、空結束動作が3回連続して実行され、連続空打ちカウンタNがN=3となったか否かを判定する。制御部10は、連続空打ちカウンタNがN=3ではないと判定した場合、ステップS100に戻り、上述したステップS100、S110の空結束動作を実行する。
一方、連続空打ちカウンタNがN=3であると判定した場合、ステップS130に進む。ステップS130において、制御部10は、送りモータ33を駆動して第1の送りギア30Lを回転させると共に、捩りモータ80を駆動して作動部71を前進させる。作動部71の前進に伴い、規制部材42及び退避機構43が第1の位置から第2の位置に移動する。
ステップS140において、制御部10は、作動部71が前進した位置で捩りモータ80を停止させると共に送りモータ33を停止させることで、空結束動作を停止させる。これにより、規制部材42及び退避機構43が第2の位置で停止した状態となり、退避機構43が第1のガイド51に対して離間し、第1のガイド51及び退避機構43間に隙間が設けられる。
作業者は、第1のガイド51と退避機構43との間に隙間が設けられるので、第1のガイド51等に挟まっているワイヤWを容易に除去することができる。ワイヤWの除去作業が終了した場合、作業者により電源スイッチ16がオフされる。制御部10は、電源スイッチ16が再度オンされると、作動部71等を初期位置に戻すイニシャライズ(初期化)を実行し、その後、第1のコンタクト部材9AL等がオンされると結束動作を実行する。なお、結束動作の再開は、電源スイッチ16のオン/オフ以外の制御によっても実現される。
(機能部40が把持部70である場合)
把持部70は、作動部71の動作に連動して開閉するフックを含み、フックが開いた第1の位置とフックが閉じた第2の位置との間を移動可能に構成される。なお、第2の位置は、完全に閉じた状態だけでなく、第1の位置よりも若干閉じた状態も含む。
ここで、ワイヤWを正方向に送ってワイヤWを鉄筋Sの周囲に巻き回す場合、ワイヤWは第1の位置にある把持部70のフック間の図6A等に示す第1の通路P1及び第2の通路P2を通過する。しかし、ワイヤWの送り姿勢等によっては、ワイヤWがフックに当たることでワイヤWの搬送経路からの逸脱、ワイヤWの詰まり、ワイヤWの座屈等によるジャムが発生してしまう場合がある。
このような場合、制御部10は、作動部71を前進及び後退させる制御を行うことで、把持部70のフックを第1の位置から第2の位置に移動させることができる。ワイヤWの送り不良が発生したか否かは、例えば送りモータ33の負荷電流の変動に応じて判定できる。これにより、ワイヤWの絡まりを解除することができ、ジャムを解消できる。また、把持部70の所定の回転角度を第1の位置とし、第1の位置から所定角度だけ回転軸82周りに回転した回転角度を第2の位置とし、ワイヤWの送り不良が発生した場合に、把持部70を第1の位置から第2の位置に回転させるように制御しても良い。
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、例えば、退避機構43を含む機能部40において、ワイヤWの送り不良が発生した場合でも、所定の状態、例えば図8に示す制御を実行することで、退避機構43を第2の位置とすることができる。これにより、退避機構43及び第1のガイド51間に隙間できるので、ワイヤWを容易に退避機構43及び第1のガイド51間から除去することができ、ワイヤWのジャムを解消できる。
また、第1の実施の形態によれば、例えば、把持部70において、ワイヤWの送り不良が発生した場合、把持部70を第2の位置とすることができるので、ワイヤWを容易に把持部70等から除去できる。
[第1の変形例]
次に、図8の制御とは異なる手段で機能部40を第2の位置とする第1の変形例について説明する。以下では、機能部40が規制部4Aである場合について説明する。
図9は、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた場合における鉄筋結束機1Aの制御例を示すフローチャートである。なお、図8で説明した制御と同一又は類似する処理については、詳細な説明を省略する。
図9に示すように、ステップS200において、制御部10は、第1のコンタクト部材9AL等のオン操作により第1のセンサ12L等からオン信号が供給されたか否かを判定する。オン信号が供給された場合、ステップS210に進む。
ステップS210において、制御部10は、送りモータ33及び捩りモータ80を駆動することで結束動作を開始する。これにより、送り部3AによるワイヤWの送り、捩り部7AによるワイヤWの把持、捩り処理が行われ、鉄筋SがワイヤWにより結束される。
ステップS220において、制御部10は、結束動作が終了したか否かを判定する。結束動作が終了したと判定した場合、ステップS230に進む。このとき、ワイヤWの把持、捩り動作が終了しており、作動部71が鉄筋S側に前進した位置に位置するものとする。
ステップS230において、制御部10は、捩りモータ80を逆回転駆動させて作動部71を後退させ、把持部70がワイヤWを離す位置で停止状態とすることで、作動部71を初期位置より前進させた位置(前進位置)で停止させる第1のモードを実行する。これにより、作動部71に連動して動作する規制部材42及び退避機構43を第1のガイド51から離間した第2の位置で停止させることができる。また、結束動作の終了後に、作動部71を後退させて初期位置に戻し、その後、作動部71を前進させることにより前進位置で停止させるように制御しても良い。
なお、第1のモードをデフォルト設定とし、結束終了後に退避機構43を第1の位置とする第2モードを選択可能とする構成を採用しても良い。第1のモード及び第2のモードは、作業者が手動で切り替える構成としても良いし、ワイヤWの送り不良の発生等に応じて自動で切り替わる構成としても良い。
第1の変形例によれば、例えば、ワイヤWによる鉄筋Sの結束後に、ワイヤWの切れ端が第2の位置にある退避機構43と第1のガイド51との間に挿入した場合でも、結束後に、退避機構43は第2の位置で停止しているので、ワイヤWの切れ端が退避機構43と第1のガイド51との間に挟まることもなく、容易に引き抜くことができる。これにより、ジャムの発生を未然に防ぐことができる。
[第2の変形例]
次に、図8の制御とは異なる手段で機能部40を第2の位置とする第2の変形例について説明する。以下では、機能部40が規制部4Aである場合について説明する。
(鉄筋結束機1Aaのハードウェア構成例)
図10は、鉄筋結束機1Aaのハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図10に示すように、鉄筋結束機1Aaは、制御部10と、第1のセンサ12Lと、第2のセンサ12Rと、記憶部14と、ジャム検出センサ11と、電源スイッチ16と、操作部18と、捩りモータ80と、送りモータ33とを備える。
ジャム検出センサ11は、ワイヤWの搬送経路に設けられ、例えば反射型又は透過型の光センサ等から構成される。制御部10は、ジャム検出センサ11から供給されるワイヤWの状態情報に基づいて、ワイヤWの搬送経路でジャムが発生したか否かを判定する。また、ジャム検出センサ11を、送りモータ33、捩りモータ80の電流値の変動に基づいてジャムが発生したか否かを検出するように構成しても良い。
図11は、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた場合における鉄筋結束機1Aaの制御例を示すフローチャートである。なお、図8で説明した制御と同一又は類似する処理については、詳細な説明を省略する。
図11に示すように、ステップS300において、制御部10は、第1のコンタクト部材9AL等のオン操作により第1のセンサ12L等からオン信号が供給されたか否かを判定する。オン信号が供給された場合、ステップS310に進む。
ステップS310において、制御部10は、結束動作を開始する。これにより、送り部3AによるワイヤWの送り、捩り部7AによるワイヤWの把持、捩り処理が行われ、鉄筋SがワイヤWにより結束される。
ステップS320において、制御部10は、ワイヤWの搬送経路でジャムが発生したか否かを、ジャム検出センサ11からのワイヤWの状態情報に基づいて判定する。制御部10は、ジャムが発生したと判定した場合、ステップS330に進む。
ステップS330において、制御部10は、作動部71を前進位置で停止させる第1のモードを実行する。これにより、作動部71に連動する規制部材42及び退避機構43が第1のガイド51から離間した第2の位置で停止する。
第2の変形例によれば、例えば、結束動作中に第1のガイド51及び退避機構43でジャムが発生した場合でも、ジャム検出センサ11によるジャムの検出により退避機構43を第2の位置に移動できるので、退避機構43と第1のガイド51との間に挟まったワイヤWを容易に引き抜くことができ、ジャムを解消できる。なお、第2の変形例に係る制御は、機能部40の一例である把持部70でジャムが発生した場合にも適用できる。
[第3の変形例]
次に、図8の制御とは異なる手段で機能部40を第2の位置とする第3の変形例について説明する。以下では、機能部40が規制部4Aである場合について説明する。
(鉄筋結束機1Abのハードウェア構成例)
図12は、鉄筋結束機1Abのハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図12に示すように、鉄筋結束機1Abは、制御部10と、第1のセンサ12Lと、第2のセンサ12Rと、記憶部14と、電源スイッチ16と、操作部18と、移動スイッチ19と、捩りモータ80と、送りモータ33と、移動機構13とを備える。なお、第3の変形例では、規制部材42及び退避機構43が、伝達部材44に連動することなく、移動機構13により独立して第1の位置及び第2の位置間を移動可能に構成している。
移動スイッチ19は、第1の本体部301及び第2の本体部302の少なくとも一方側に設けられ、例えば押しボタン、スライドスイッチ又はシーソースイッチ等の公知のスイッチで構成される。移動スイッチ19は、作業者により操作されると、操作信号を生成して制御部10に出力する。制御部10は、例えばソレノイド等から構成される移動機構13を駆動し、規制部材42及び退避機構43を第2の位置に移動させる。もちろん、退避機構43等を伝達部材44と連動した構成とし、移動スイッチ19の操作により捩りモータ80を駆動させ、伝達部材44を介して退避機構43等を移動させても良い。
図13は、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた場合における鉄筋結束機1Abの制御例を示すフローチャートである。なお、図8で説明した制御と同一又は類似する処理については、詳細な説明を省略する。
図13に示すように、ステップS400において、制御部10は、第1のコンタクト部材9AL等の操作により第1のセンサ12L等からオン信号が供給されたか否かを判定する。オン信号が供給された場合、ステップS410に進む。
ステップS410において、制御部10は、結束動作を開始する。これにより、送り部3AによるワイヤWの送り、捩り部7AによるワイヤWの把持、捩り処理が行われ、鉄筋SがワイヤWにより結束される。
ステップS420において、制御部10は、移動スイッチ19がオンされたか否かを判定する。例えば、結束動作開始後、ワイヤWのジャムが発生した場合、ジャムを解消するために作業者により移動スイッチ19が操作される。制御部10は、移動スイッチ19がオンされたと判定した場合、ステップS430に進む。
ステップS430において、制御部10は、移動機構13を駆動することで、作動部71を前進位置で停止させる第1のモードを実行する。これにより、作動部71に連動する規制部材42及び退避機構43を第1のガイド51から離間した第2の位置で停止させることができる。なお、移動スイッチ19をメカニカルスイッチで構成し、作業者によって移動スイッチ19が操作されたときに、制御部10の判定によらず、規制部材42及び退避機構43を第2の位置に移動させるようにしても良い。
第3の変形例によれば、例えば、結束動作中に第1のガイド51及び退避機構43間でジャムが発生した場合でも、移動スイッチ19の操作により退避機構43を第2の位置に移動できるので、退避機構43と第1のガイド51との間に挟まったワイヤWを容易に引き抜くことができ、ジャムを解消できる。なお、第3の変形例の制御は、機能部40の一例である把持部70でジャムが発生した場合にも適用できる。
[その他の変形例]
なお、規制部材42及び退避機構43、把持部70を含む機能部40を第2の位置に移動させる制御としては、上述した第1~第3の変形例以外にも、以下に示す制御を採用することができる。具体的には、作業者により電源スイッチ16がオンされた場合に、機能部40を第2の位置に移動させるように制御しても良い。また、機能部40のデフォルトを第1の位置として設定し、所定時間経過、例えば電源スイッチ16がオンされたとき、機能部40は第1の位置に位置しているが、所定時間経過したら、機能部40を第2の位置に移動させるようにしてもよい。また、第1のコンタクト部材9AL等のオン操作から所定時間が経過したら、機能部40を第2の位置に移動させるように制御しても良い。また、この場合、結束動作の終了後、所定時間、第1のコンタクト部材9AL等のオン操作されない場合に、機能部40を第2の位置に移動させるように制御しても良い。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態に係る鉄筋結束機1Bについて説明する。なお、第2の実施の形態に係る鉄筋結束機1Bの主要構成及び結束動作は第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aと共通している。そのため、上述した第1の実施の形態の鉄筋結束機1Aと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一又は類似の符号を付することにより重複説明を省略する。
(鉄筋結束機1Bの構成例)
図14は第2の実施の形態に係る鉄筋結束機1Bの斜視図、図15は第2の実施の形態に係る鉄筋結束機1Bの内部構成を示す側面図である。
鉄筋結束機1Bは、図14及び図15に示すように、ワイヤWが巻かれたワイヤリール20を回転可能に収容する収容部2Bと、収容部2Bに収容されたワイヤリール20に巻かれたワイヤWを送る送り部3Bとを備える。また、鉄筋結束機1Bは、送り部3Bで送られるワイヤWに巻き癖を付ける規制部4Bと、規制部4Bで巻き癖が付けられるワイヤWを案内するガイド部5Bとを備える。さらに、鉄筋結束機1Bは、ワイヤWを切断する切断部6Bと、ワイヤWを捩る捩り部7Bと、切断部6B及び捩り部7B等を駆動する駆動部8Bを備える。
鉄筋結束機1Bの本体部15の他方の側には、ハンドル部15hが突出する形態で設けられる。ハンドル部15hの下部には、バッテリ17が着脱可能に取り付けられる。ハンドル部15hの前側には、鉄筋結束機1Bを作動させる操作を受けるトリガ15tが設けられる。
送り部3Bは、図5等に示したように、回転動作でワイヤWを挟持した状態で送る一対の第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rを備える。送り部3の第2の送りギア30Rは、ワイヤWの送り軌道上の第1の位置とワイヤWの送り軌道上から外れた第2の位置との間で移動可能に構成される。
機能部40は、図15等に示すように、上述した規制部4Bを構成する規制部材42と、規制部材42が取り付けられる退避機構43とを備える。退避機構43は、駆動部8Bの移動部材83に連動して動作する伝達部材44に接続され、ワイヤWの送り軌道に対して位置が可変に構成される。具体的には、規制部材42及び退避機構43は、送り部3BでワイヤWを正方向に送りワイヤWに巻き癖を付ける動作で、ワイヤWと接するワイヤWの送り軌道上の第1の位置に位置する(図6A参照)。また、規制部材42及び退避機構43は、図4Cに示すワイヤWを逆方向に送り鉄筋SにワイヤWを巻き付ける動作前に、ワイヤWと接しないワイヤWの送り軌道上から外れた第2の位置に移動する(図6B参照)。
捩り部7Bは、機能部40の一例であり、ワイヤWを把持する把持部70と、把持部70を作動させる作動部71とを備える。把持部70は、作動部71の動作に連動して開閉するフックを含み、フックが開いた第1の位置とフックが閉じた第2の位置との間を移動可能に構成される。
(鉄筋結束機1Bのハードウェア構成例)
図16は、鉄筋結束機1Bのハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、第1の実施の形態に係る鉄筋結束機1Aと実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図16に示すように、鉄筋結束機1Bは、制御部10と、トリガ15tと、記憶部14と、電源スイッチ16と、操作部18と、捩りモータ80と、送りモータ33とを備える。
トリガ15tは、トリガスイッチを含み、作業者により引き操作されるとトリガスイッチがオンして操作信号を制御部10に出力する。制御部10は、トリガ15tから供給された操作信号に基づいて送りモータ33及び捩りモータ80を駆動することで結束動作を実行する。
(鉄筋結束機1Bの制御例)
図17は、ワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まれた場合における鉄筋結束機1Bの制御例を示すフローチャートである。なお、第1の実施の形態の図8と共通する制御については詳細な説明を省略する。
まず、作業者によりワイヤWが第1のガイド51と退避機構43との間に挟まった状態が確認されると、リリースレバー39が操作される。これにより、第2の送りギア30Rが第1の送りギア30Lから離間し、第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rの噛み合わせが解除される。
続けて、図17に示すように、ステップS500において、制御部10は、トリガ15tのオン操作に基づく操作信号が入力されたか否かを判定する。トリガ15tがオンされたと判定した場合には、ステップS510に進む。
ステップS510において、制御部10は、結束動作を開始する。具体的には、送りモータ33及び捩りモータ80を駆動する。このとき、第1の送りギア30L及び第2の送りギア30Rの噛み合わせは解除されているので、ワイヤWは空送り状態となり、送りモータ33の負荷電流は上がらず、空結束動作が実行される。制御部10は、送りモータ33の負荷電流の出力結果からワイヤWが正常に送られていないと判定し、連続空打ちカウンタN(N=1)をインクリメントし、その結果を記憶部14に記憶する。一連の空結束動作が終了すると、送りモータ33及び捩りモータ80を停止させる。作動部71等は初期位置に戻る。
ステップS520において、制御部10は、空結束動作が例えば3回連続して実行され、連続空打ちカウンタNがN=3となったか否かを判定する。制御部10は、連続空打ちカウンタNがN=3ではないと判定した場合、ステップS500に戻り、上述したステップS500、S510の空結束動作を実行する。
一方、連続空打ちカウンタNがN=3であると判定した場合、ステップS530に進む。ステップS530において、制御部10は、送りモータ33を駆動して第1の送りギア30Lを回転させると共に、捩りモータ80を駆動して作動部71を前進させる。作動部71の前進に伴い、規制部材42及び退避機構43が第1の位置から第2の位置に移動する。
ステップS540において、制御部10は、送りモータ33を停止させると共に、作動部71が前進した位置で捩りモータ80を停止させることで、空結束動作を停止させる。これにより、規制部材42及び退避機構43が第2の位置で停止した状態となり、退避機構43が第1のガイド51に対して離間し、第1のガイド51及び退避機構43間に隙間が設けられる。
作業者は、第1のガイド51と退避機構43との間に隙間が設けられるので、第1のガイド51等に挟まっていたワイヤWを容易に除去することができる。ワイヤWの除去作業が終了した場合、作業者により電源スイッチ16がオフされる。制御部10は、電源スイッチ16が再度オンされると、作動部71等を初期位置に戻すイニシャライズ(初期化)を実行する。その後、作業者によりトリガ15tがオンされると、結束動作を再開する。なお、結束動作の再開は、電源スイッチ16のオン/オフ以外の制御によっても実現される。
また、規制部4BにおいてワイヤWの送り不良が発生した場合の解決手段としては、図17に示した制御以外にも、上述した第1~第3の変形例に係る制御を、第1のコンタクト部材9AL等のオン操作をトリガ15tのオン操作に変更することで適用することができる。具体的には、鉄筋結束機1Bにおいて、結束動作の終了後に、第1の変形例の図9に示した制御、つまり、結束後、作動部71を前進した位置で停止させることで、これに連動して動作する退避機構43を第2の位置で停止させるように制御することができる。また、第2の変形例の図11に示した制御、つまり、ジャム検出センサ11を設け、ジャム発生時に退避機構43を第2の位置に移動させるように制御することができる。また、第3の変形例の図13に示した制御、つまり、退避機構43を移動させる移動スイッチ19を設け、ワイヤWの送り不良が発生した場合に移動スイッチ19を操作することで退避機構43を第2の位置に移動させることもできる。また、第1~第3の変形例に係る制御は、フックを有する把持部70でのジャム等の発生時にも適用することができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されることはない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得る技術的思想は本開示の技術的範囲に属するものとする。
1A,1B 鉄筋結束機(結束機)
3A,3B 送り部
4A,4B 規制部(機能部)
6A,6B 切断部
7A,7B 捩り部
8A,8B 駆動部
10 制御部
40 機能部
42 規制部材(規制部、機能部)
43 退避機構(規制部、機能部)
70 把持部(機能部)
S 鉄筋(結束物)
W ワイヤ

Claims (7)

  1. ワイヤを送り、結束物の周囲に巻き回すことが可能な送り部と、
    前記ワイヤの送り軌道上に位置する第1の位置と前記ワイヤの送り軌道上の位置から外れた第2の位置とに可変可能な機能部と、を備え、
    前記機能部は、所定の状態の場合、前記第2の位置にある、
    結束機。
  2. 前記機能部は、前記ワイヤと接触して前記ワイヤをガイドする規制部である、
    請求項1に記載の結束機。
  3. 前記送り部による前記ワイヤの送り状態が空送りであるか否かを判定する制御部を備え、
    前記所定の状態は、前記制御部が前記送り部による前記ワイヤの送り状態が空送りであると判断した場合であり、
    前記制御部は、前記所定の状態の場合に、前記規制部を前記第1の位置から前記第2の位置に移動させる、
    請求項2に記載の結束機。
  4. 前記所定の状態は、前記ワイヤによる前記結束物の結束後であり、
    前記機能部は、前記所定の状態の場合に前記第2の位置に位置する、
    請求項1に記載の結束機。
  5. 前記ワイヤの送り状態を検出する検出部を備え、
    前記所定の状態は、前記検出部により前記ワイヤの送り不良が検出された場合であり、
    前記機能部は、前記所定の状態の場合に前記第1の位置から前記第2の位置に移動する、
    請求項1に記載の結束機。
  6. 前記機能部を前記第1の位置から前記第2の位置に移動させるスイッチを備え、
    前記所定の状態は、前記スイッチが操作された場合である
    請求項1に記載の結束機。
  7. 前記所定の状態は、前記ワイヤによる前記結束物の結束後であり、
    前記機能部は、前記所定の状態である場合、前記第1の位置に位置する第1のモード又は前記第2の位置に位置する第2のモードを実行する、
    請求項1に記載の結束機。
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