JP2023119184A - Reinforcement binding robot - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示する技術は、鉄筋結束ロボットに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a reinforcing bar binding robot.
特許文献1には、複数の第1鉄筋と、前記複数の第1鉄筋と交差する複数の第2鉄筋について、前記複数の第1鉄筋と前記複数の第2鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の第1鉄筋と前記複数の第2鉄筋が交差する箇所を結束する動作と、を繰り返し実行可能な鉄筋結束ロボットが開示されている。鉄筋結束ロボットは、鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えている。前記搬送ユニットは、台座と、前記台座を前記複数の第1鉄筋および前記複数の第2鉄筋の上で移動させる移動機構と、前記台座に対して前記鉄筋結束ユニットを昇降させる昇降機構と、前記移動機構を駆動する搬送モータと、前記昇降機構を駆動する駆動モータを備えている。 In Patent Document 1, for a plurality of first reinforcing bars and a plurality of second reinforcing bars intersecting with the plurality of first reinforcing bars, an operation of moving on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars; A rebar binding robot is disclosed that is capable of repeatedly performing the action of binding the intersections of the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars. A reinforcing bar binding robot includes a reinforcing bar binding unit, a transfer unit for transferring the reinforcing bar binding unit, and a control unit for controlling the operation of the transfer unit. The transport unit includes a pedestal, a moving mechanism for moving the pedestal on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars, an elevating mechanism for raising and lowering the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal, and A transport motor that drives the moving mechanism and a drive motor that drives the lifting mechanism are provided.
モータは比較的重量の大きい部品であるため、搬送ユニットに設けられるモータの数が増えるほど、搬送ユニットの重量が増大する可能性がある。また、モータは比較的高価な部品であるため、搬送ユニットに設けられるモータの数が増えるほど、鉄筋結束ロボットの製造コストが増大する可能性がある。本明細書では、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することが可能な技術を提供する。 Since motors are relatively heavy components, the weight of the transport unit may increase as the number of motors provided in the transport unit increases. In addition, since motors are relatively expensive parts, the manufacturing cost of the reinforcing rod binding robot may increase as the number of motors provided in the transport unit increases. This specification provides a technique capable of reducing the number of motors provided in the transport unit.
本明細書が開示する鉄筋結束ロボットは、複数の第1鉄筋と、前記複数の第1鉄筋と交差する複数の第2鉄筋について、前記複数の第1鉄筋と前記複数の第2鉄筋の上を移動する動作と、前記複数の第1鉄筋と前記複数の第2鉄筋が交差する箇所を結束する動作と、を繰り返し実行可能である。鉄筋結束ロボットは、鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えている。前記搬送ユニットは、台座と、前記台座に支持されたモータと、前記台座に支持されており、前記台座を前記複数の第1鉄筋および前記複数の第2鉄筋の上で移動させる移動機構と、前記台座に支持されており、前記台座に対して前記鉄筋結束ユニットを昇降させる昇降機構と、前記台座に支持されており、前記移動機構または前記昇降機構に対して選択的に前記モータからの動力を伝達可能な動力伝達機構を備えている。 The reinforcing bar binding robot disclosed in the present specification moves above the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars intersecting the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars intersecting the plurality of first reinforcing bars. The operation of moving and the operation of binding the intersections of the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars can be repeatedly performed. A reinforcing bar binding robot includes a reinforcing bar binding unit, a transfer unit for transferring the reinforcing bar binding unit, and a control unit for controlling the operation of the transfer unit. The transport unit includes a pedestal, a motor supported by the pedestal, a moving mechanism supported by the pedestal and configured to move the pedestal on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars; an elevating mechanism supported by the pedestal for elevating the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal; It has a power transmission mechanism capable of transmitting
上記の構成によれば、動力伝達機構が、移動機構または昇降機構に対して選択的にモータからの動力を伝達可能に構成されている。このため、移動機構と昇降機構のそれぞれを単一のモータによって駆動させることができ、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することができる。 According to the above configuration, the power transmission mechanism is configured to selectively transmit power from the motor to the moving mechanism or the lifting mechanism. Therefore, each of the moving mechanism and the lifting mechanism can be driven by a single motor, and the number of motors provided in the transport unit can be reduced.
本明細書が開示する別の鉄筋結束ロボットは、台座と、鉄筋に対してワイヤを巻回するとともに、前記ワイヤを捩じる鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを、前記台座に対して移動させる第1移動機構と、前記台座を、前記鉄筋に対して移動させる第2移動機構と、前記第1移動機構または前記第2移動機構に対して選択的に動力を伝達可能なモータを備えている。 Another reinforcing bar binding robot disclosed in this specification includes a pedestal, a reinforcing bar binding unit that winds a wire around a reinforcing bar and twists the wire, and moves the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal. a second movement mechanism for moving the pedestal with respect to the reinforcing bar; and a motor capable of selectively transmitting power to the first movement mechanism or the second movement mechanism. there is
上記の構成によれば、モータが、第1移動機構または第2移動機構に対して選択的に動力を伝達可能に構成されている。このため、第1移動機構と第2移動機構のそれぞれを単一のモータによって駆動させることができ、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することができる。 According to the above configuration, the motor is configured to selectively transmit power to the first moving mechanism or the second moving mechanism. Therefore, each of the first moving mechanism and the second moving mechanism can be driven by a single motor, and the number of motors provided in the transport unit can be reduced.
本明細書が開示する別の鉄筋結束ロボットは、台座と、鉄筋に対してワイヤを巻回するとともに、前記ワイヤを捩じる鉄筋結束ユニットと、前記鉄筋結束ユニットを、前記台座部に対して上下動させる上下動機構と、前記台座を、前記鉄筋に対して前後及び/又は左右に移動させる面方向移動機構と、前記上下動機構または前記面方向移動機構に対して選択的に動力を伝達可能なモータを備えている。 Another reinforcing bar binding robot disclosed in this specification includes a base, a reinforcing bar binding unit that winds a wire around a reinforcing bar and twists the wire, and a reinforcing bar binding unit that is attached to the base. A vertical movement mechanism for moving up and down, a planar movement mechanism for moving the pedestal back and forth and/or left and right with respect to the reinforcing bar, and selectively transmitting power to the vertical movement mechanism or the planar movement mechanism. It has a capable motor.
上記の構成によれば、モータが、上下動機構または面方向移動機構に対して選択的に動力を伝達可能に構成されている。このため、上下動機構と面方向移動機構のそれぞれを単一のモータによって駆動させることができ、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することができる。 According to the above configuration, the motor is configured to selectively transmit power to the vertical movement mechanism or the planar movement mechanism. Therefore, each of the vertical movement mechanism and the planar movement mechanism can be driven by a single motor, and the number of motors provided in the transport unit can be reduced.
本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して以下に詳細に説明する。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された鉄筋結束ロボットを提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。 A representative and non-limiting embodiment of the invention is described in detail below with reference to the drawings. This detailed description is merely intended to provide those skilled in the art with details for implementing a preferred embodiment of the invention, and is not intended to limit the scope of the invention. Also, the additional features and inventions disclosed can be used separately or in conjunction with other features and inventions to provide further improved rebar tie-down robots.
また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、以下の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、特許請求の範囲に記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。 Moreover, any combination of features and steps disclosed in the following detailed description are not required to practice the invention in its broadest sense, but are specifically intended to illustrate representative embodiments of the invention only. is described. Moreover, various features of the representative embodiments below, as well as those that are claimed, are described herein in providing additional and useful embodiments of the invention. They do not have to be combined in the exact order of the examples or in the order listed.
本明細書及び/又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び/又は特許請求の範囲に記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。 All features set forth in the specification and/or claims, apart from the configuration of the features set forth in the examples and/or claims, are set forth in the disclosure and claims as originally filed. They are intended to be disclosed individually and independently of each other as limitations on the particulars identified. Further, all numerical ranges and groups or populations are intended to disclose intermediate configurations as limitations on the specific subject matter recited in the original disclosure as well as the claims.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記動力伝達機構は、前記モータによって回転駆動される入力シャフトと、前記昇降機構を駆動する第1出力シャフトと、前記移動機構を駆動する第2出力シャフトを備えていてもよい。前記動力伝達機構は、前記入力シャフトの回転に伴って前記第1出力シャフトを回転させることで前記昇降機構に対して前記モータからの動力を伝達する第1状態と、前記入力シャフトの回転に伴って前記第2出力シャフトを回転させることで前記移動機構に対して前記モータからの動力を伝達する第2状態の間で切り換え可能であってもよい。 In one or more embodiments, the power transmission mechanism includes an input shaft that is rotationally driven by the motor, a first output shaft that drives the lifting mechanism, and a second output shaft that drives the moving mechanism. may be provided. The power transmission mechanism rotates the first output shaft as the input shaft rotates, thereby transmitting power from the motor to the lifting mechanism. may be switchable between a second state of transmitting power from the motor to the moving mechanism by rotating the second output shaft.
入力シャフトの回転運動を出力シャフトの回転運動に変換するような動力伝達機構では、入力シャフトに対する出力シャフトの配置を比較的自由に決定することができる。上記の構成によれば、第1状態の動力伝達機構は、入力シャフトの回転運動を第1出力シャフトの回転運動に変換することで、昇降機構に対してモータからの動力を伝達する。第2状態の動力伝達機構は、入力シャフトの回転運動を第2出力シャフトの回転運動に変換することで、移動機構に対してモータからの動力を伝達する。このため、入力シャフトに対する第1出力シャフトの配置や第2出力シャフトの配置を比較的自由に決定することができる。したがって、動力伝達機構に対する昇降機構や移動機構の配置を比較的自由に決定することができる。 In a power transmission mechanism that converts rotary motion of an input shaft into rotary motion of an output shaft, the arrangement of the output shaft with respect to the input shaft can be determined relatively freely. According to the above configuration, the power transmission mechanism in the first state converts rotational motion of the input shaft into rotational motion of the first output shaft, thereby transmitting power from the motor to the lifting mechanism. The power transmission mechanism in the second state converts rotational motion of the input shaft into rotational motion of the second output shaft, thereby transmitting power from the motor to the movement mechanism. Therefore, the arrangement of the first output shaft and the arrangement of the second output shaft relative to the input shaft can be determined relatively freely. Therefore, it is possible to relatively freely determine the arrangement of the lifting mechanism and the moving mechanism with respect to the power transmission mechanism.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記動力伝達機構は、前記入力シャフトに固定された太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合う複数の遊星歯車と、前記複数の遊星歯車を回転可能に保持するとともに、前記太陽歯車の前記回転軸周りに回転可能な遊星キャリヤと、前記複数の遊星歯車に噛み合うとともに、前記太陽歯車の回転軸周りに回転可能な内歯車と、前記遊星キャリヤまたは前記内歯車に選択的に係合可能な係止部材と、をさらに備えていてもよい。前記第1出力シャフトは、前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の一方の回転に伴って回転するように構成されていてもよい。前記第2出力シャフトは、前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の他方の回転に伴って回転するように構成されていてもよい。前記係止部材が前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方に係合して前記他方の回転を禁止し、前記太陽歯車の回転に伴う前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方の回転を許容することで、前記動力伝達機構が前記第1状態となってもよい。前記係止部材が前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方に係合して前記一方の回転を禁止し、前記太陽歯車の回転に伴う前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方の回転を許容することで、前記動力伝達機構が前記第2状態となってもよい。 In one or more embodiments, the power transmission mechanism includes a sun gear fixed to the input shaft, a plurality of planetary gears meshing with the sun gear, and rotatably holding the plurality of planetary gears. , a planetary carrier rotatable around the rotation axis of the sun gear, an internal gear meshing with the plurality of planetary gears and rotatable around the rotation axis of the sun gear, and the planetary carrier or the internal gear. a positively engageable locking member. The first output shaft may be configured to rotate with rotation of one of the planetary carrier and the internal gear. The second output shaft may be configured to rotate with rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear. The locking member engages with the other of the planetary carrier and the internal gear to prohibit rotation of the other and permit rotation of the one of the planetary carrier and the internal gear accompanying rotation of the sun gear. Thus, the power transmission mechanism may be in the first state. The locking member engages with the one of the planetary carrier and the internal gear to prohibit rotation of the one and permit rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear accompanying rotation of the sun gear. Thus, the power transmission mechanism may be in the second state.
通常、モータと昇降機構の間や、モータと移動機構の間には、減速機が設けられる。上記の構成によれば、いわゆる遊星歯車機構を減速機として利用しつつ、動力伝達機構を第1状態と第2状態の間で切り換え可能とすることができる。このため、動力伝達機構を小型化することができる。 Generally, a speed reducer is provided between the motor and the lifting mechanism and between the motor and the moving mechanism. According to the above configuration, it is possible to switch the power transmission mechanism between the first state and the second state while using a so-called planetary gear mechanism as a speed reducer. Therefore, the power transmission mechanism can be downsized.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の片方には、周方向に並んで配置されており、径方向外側から径方向内側に向けて陥凹する複数の内側陥凹溝を有する内側係合凹部が形成されていてもよい。前記遊星キャリヤおよび前記内歯車のもう片方には、周方向に並んで配置されており、径方向内側から径方向外側に向けて陥凹する複数の外側陥凹溝を有する外側係合凹部が形成されていてもよい。前記外側係合凹部は前記内側係合凹部の径方向外側に配置されていてもよい。前記係止部材は、前記太陽歯車の前記回転軸に沿って延びる係止ピンを備えていてもよい。前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の一方に係合して前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方の回転を禁止することで、前記動力伝達機構が前記第1状態となってもよい。前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の他方に係合して前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方の回転を禁止することで、前記動力伝達機構が前記第2状態となってもよい。 In one or more embodiments, one of said planet carrier and said internal gear has a plurality of inner recesses circumferentially arranged side by side and recessed from radially outward to radially inward. An inner engagement recess with a groove may be formed. The other of the planetary carrier and the internal gear is formed with an outer engaging recess having a plurality of outer recessed grooves that are arranged side by side in the circumferential direction and recessed from the radially inner side to the radially outer side. may have been The outer engaging recess may be arranged radially outward of the inner engaging recess. The locking member may comprise a locking pin extending along the axis of rotation of the sun gear. The locking pin engages with one of the inner engagement recess and the outer engagement recess to prohibit rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear, whereby the power transmission mechanism is in the first state. may be The locking pin engages with the other of the inner engagement recess and the outer engagement recess to prohibit rotation of the one of the planetary carrier and the internal gear, whereby the power transmission mechanism is in the second state. may be
上記の構成によれば、内側係合凹部に係合した係止ピンは、内側係合凹部の径方向外側に向かって移動されることで、内側係合凹部から係合解除される。そして、内側係合凹部から係合解除された係止ピンは、そのまま内側係合凹部の径方向外側に向かって移動されることで、外側係合凹部に係合される。逆に、外側係合凹部に係合した係止ピンは、外側係合凹部の径方向内側に向かって移動されることで、外側係合凹部から係合解除される。そして、外側係合凹部から係合解除された係止ピンは、そのまま外側係合凹部の径方向内側に向かって移動されることで、内側係合凹部に係合される。このため、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えは、係止ピンを略直線的に移動させるだけで完了する。上記の構成によれば、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えをスムーズに行うことができる。 According to the above configuration, the locking pin engaged with the inner engagement recess is disengaged from the inner engagement recess by moving radially outward of the inner engagement recess. Then, the locking pin disengaged from the inner engagement recess is engaged with the outer engagement recess by being moved radially outward of the inner engagement recess. Conversely, the locking pin engaged with the outer engagement recess is disengaged from the outer engagement recess by being moved radially inward of the outer engagement recess. Then, the locking pin disengaged from the outer engagement recess is engaged with the inner engagement recess by being moved radially inward of the outer engagement recess. Therefore, switching between the first state and the second state in the power transmission mechanism can be completed simply by moving the locking pin substantially linearly. According to the above configuration, it is possible to smoothly switch between the first state and the second state in the power transmission mechanism.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記動力伝達機構は、前記係止部材を第1位置と第2位置の間で移動させるアクチュエータをさらに備えていてもよい。前記係止部材が前記第1位置にある時、前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の前記一方に係合する位置にあってもよい。前記係止部材が前記第2位置にある時、前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の前記他方に係合する位置にあってもよい。前記制御ユニットは、前記アクチュエータの動作を制御して前記係止部材の位置を前記第1位置と前記第2位置の間で移動させることで、前記動力伝達機構を前記第1状態と前記第2状態の間で切り換えてもよい。 In one or more embodiments, the power transmission mechanism may further include an actuator that moves the locking member between first and second positions. When the locking member is in the first position, the locking pin may be in a position to engage with the one of the inner engaging recess and the outer engaging recess. When the locking member is in the second position, the locking pin may be in a position to engage with the other of the inner engaging recess and the outer engaging recess. The control unit controls the operation of the actuator to move the locking member between the first position and the second position, thereby moving the power transmission mechanism between the first state and the second state. It may switch between states.
上記の構成によれば、制御ユニットが、アクチュエータの動作を制御することで、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えを実行することができる。このため、鉄筋結束ロボットにおいて、制御ユニットによるモータの制御と連動して、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えを実行することができる。 According to the above configuration, the control unit can switch between the first state and the second state in the power transmission mechanism by controlling the operation of the actuator. Therefore, in the reinforcing rod binding robot, switching between the first state and the second state in the power transmission mechanism can be executed in conjunction with the control of the motor by the control unit.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記第2位置から前記第1位置に向かう直線方向を第1方向とし、前記第1位置から前記第2位置に向かう直線方向を第2方向とした時、前記アクチュエータは、前記第1方向および前記第2方向に沿って延在する可動部材と、前記可動部材を、第3位置と、前記第3位置よりも前記第2方向側の第4位置の間でスライド可能に保持するソレノイドと、前記可動部材の延在方向に伸縮可能であり、前記ソレノイドに対して前記可動部材を前記第1方向および前記第2方向の一方に付勢する第1ばね部材を備えていてもよい。前記ソレノイドが通電状態の場合、前記ソレノイドが形成する電磁石の吸引力によって前記可動部材が前記第1ばね部材の弾性復元力に抗して前記第1方向および前記第2方向の他方に吸引されることで、前記可動部材が前記第3位置および前記第4位置の一方に移動されてもよい。前記ソレノイドが非通電状態の場合、前記第1ばね部材の前記弾性復元力によって前記可動部材が前記第1方向および前記第2方向の前記一方に付勢されることで、前記可動部材が前記第3位置および前記第4位置の他方に移動されてもよい。前記可動部材の前記第3位置への移動に連動して、前記係止部材が前記第1位置に移動されてもよい。前記可動部材の前記第4位置への移動に連動して、前記係止部材が前記第2位置に移動されてもよい。前記制御ユニットは、前記ソレノイドを前記通電状態と前記非通電状態の間で切り換えることで、前記動力伝達機構を前記第1状態と前記第2状態の間で切り換えてもよい。 In one or more embodiments, when the first direction is a linear direction from the second position to the first position and the second direction is a linear direction from the first position to the second position, The actuator includes a movable member extending along the first direction and the second direction, and moving the movable member between a third position and a fourth position on the second direction side of the third position. and a first spring member that is extendable in the extending direction of the movable member and biases the movable member in one of the first direction and the second direction with respect to the solenoid. may be provided. When the solenoid is energized, the movable member is attracted in the other of the first direction and the second direction against the elastic restoring force of the first spring member by the attractive force of the electromagnet formed by the solenoid. Thus, the movable member may be moved to one of the third position and the fourth position. When the solenoid is in a non-energized state, the elastic restoring force of the first spring member biases the movable member in one of the first direction and the second direction. It may be moved to the other of the three positions and the fourth position. The locking member may be moved to the first position in conjunction with the movement of the movable member to the third position. The locking member may be moved to the second position in conjunction with the movement of the movable member to the fourth position. The control unit may switch the power transmission mechanism between the first state and the second state by switching the solenoid between the energized state and the non-energized state.
一般的に、ソレノイドアクチュエータは、比較的高速な応答が可能である。上記の構成によれば、いわゆるプル型のソレノイドアクチュエータを利用して、係止部材を第1位置と第2位置の間で移動させることで、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えが行われる。このため、動力伝達機構における第1状態と第2状態の間の切り換えを比較的高速に行うことができる。 In general, solenoid actuators are capable of relatively fast response. According to the above configuration, by using a so-called pull-type solenoid actuator to move the locking member between the first position and the second position, the power transmission mechanism can be moved between the first state and the second state. is switched. Therefore, switching between the first state and the second state in the power transmission mechanism can be performed relatively quickly.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記係止部材は、前記可動部材の前記延在方向に略直交する方向に延びる操作部をさらに備えていてもよい。前記可動部材は、前記延在方向に伸縮可能な第2ばね部材および第3ばね部材が収容された空洞部と、前記空洞部と前記可動部材の外部を前記延在方向に略直交する方向に連通しており、前記係止部材の前記操作部を前記延在方向にスライド可能に受け入れるスライド孔を備えていてもよい。前記操作部は、前記スライド孔を介して前記空洞部に収容されていてもよい。前記空洞部において、前記第2ばね部材は前記操作部の前記第2方向側に設けられていてもよく、前記第3ばね部材は前記操作部の前記第1方向側に設けられていてもよい。前記可動部材が前記第3位置に移動される場合、前記操作部が相対的に前記空洞部内を前記第2方向に移動することで前記第2ばね部材が縮められ、縮められた状態の前記第2ばね部材が前記可動部材に対して前記操作部を前記第1方向に付勢することで、前記係止部材が前記第1位置に移動されてもよい。前記可動部材が前記第4位置に移動される場合、前記操作部が相対的に前記空洞部内を前記第1方向に移動することで前記第3ばね部材が縮められ、縮められた状態の前記第3ばね部材が前記可動部材に対して前記操作部を前記第2方向に付勢することで、前記係止部材が前記第2位置に移動されてもよい。 In one or more embodiments, the locking member may further include an operating portion extending in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the movable member. The movable member includes a hollow portion in which a second spring member and a third spring member that can expand and contract in the extending direction are accommodated, and an outer portion of the hollow portion and the movable member extending in a direction substantially orthogonal to the extending direction. A slide hole may be provided which communicates with the locking member and receives the operating portion of the locking member so as to be slidable in the extending direction. The operating portion may be accommodated in the hollow portion through the slide hole. In the hollow portion, the second spring member may be provided on the second direction side of the operating portion, and the third spring member may be provided on the first direction side of the operating portion. . When the movable member is moved to the third position, the second spring member is contracted by relatively moving the operating portion in the second direction in the hollow portion, and the first spring member in the contracted state is contracted. 2. A spring member may bias the operating portion against the movable member in the first direction, thereby moving the locking member to the first position. When the movable member is moved to the fourth position, the third spring member is contracted by relatively moving the operating portion in the first direction in the hollow portion, and the third spring member in the contracted state is compressed. 3 The locking member may be moved to the second position by a spring member biasing the operating portion against the movable member in the second direction.
例えば、係止部材を第1位置から第2位置に向かって移動させる際、係止ピンが内側陥凹溝または外側陥凹溝にうまく入り込まず、係止部材が第2位置よりも第1方向側の位置において停滞することがある。同様に、係止部材が第1位置よりも第2方向側の位置において停滞することもある。この場合、係止部材が可動部材に対して固定されていると、第1方向および第2方向において、係止部材に大きな負荷がかかる可能性がある。上記の構成によれば、係止部材は、可動部材に対して第1方向および第2方向に揺動可能に設けられている。上記の構成によれば、係止ピンが内側陥凹溝または外側陥凹溝にうまく入り込まない場合に、係止部材が可動部材に対して第1方向または第2方向に移動可能であるため、係止部材にかかる負荷を低減することができる。 For example, when moving the locking member from the first position toward the second position, the locking pin may not successfully enter the inner or outer recessed grooves, causing the locking member to move in the first direction more than the second position. It may stagnate in the lateral position. Similarly, the locking member may stay at a position on the second direction side of the first position. In this case, if the locking member is fixed with respect to the movable member, a large load may be applied to the locking member in the first direction and the second direction. According to the above configuration, the locking member is provided swingably in the first direction and the second direction with respect to the movable member. According to the above configuration, the locking member can move in the first direction or the second direction with respect to the movable member when the locking pin fails to enter the inner recessed groove or the outer recessed groove. A load applied to the locking member can be reduced.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記動力伝達機構は、前記可動部材が前記第3位置にあること、または前記第4位置にあることを検出する位置検出機構をさらに備えていてもよい。前記制御ユニットは、前記鉄筋結束ロボットの動作中、前記ソレノイドを前記通電状態および前記非通電状態の一方から前記通電状態および前記非通電状態の他方へ切り換えることで前記動力伝達機構を前記第2状態から前記第1状態へ切り換える第1切換処理と、前記ソレノイドを前記通電状態および前記非通電状態の前記他方から前記通電状態および前記非通電状態の前記一方へ切り換えることで前記動力伝達機構を前記第1状態から前記第2状態へ切り換える第2切換処理を実行可能であってもよい。前記制御ユニットは、前記第1切換処理において、前記位置検出機構によって前記可動部材が前記第3位置にあることを検出した場合に、前記第1切換処理を終了してもよい。前記制御ユニットは、前記第2切換処理において、前記位置検出機構によって前記可動部材が前記第4位置にあることを検出した場合に、前記第2切換処理を終了してもよい。 In one or more embodiments, the power transmission mechanism may further include a position detection mechanism that detects that the movable member is at the third position or at the fourth position. The control unit switches the power transmission mechanism to the second state by switching the solenoid from one of the energized state and the non-energized state to the other of the energized state and the non-energized state during operation of the rebar binding robot. to the first state, and switching the solenoid from the other of the energized state and the non-energized state to the one of the energized state and the non-energized state, thereby switching the power transmission mechanism to the first state. A second switching process for switching from state 1 to the second state may be executable. The control unit may end the first switching process when the position detection mechanism detects that the movable member is at the third position in the first switching process. The control unit may end the second switching process when the position detection mechanism detects that the movable member is at the fourth position in the second switching process.
例えば、制御ユニットが、第1切換処理や第2切換処理において、係止ピンが第1位置や第2位置にあることを検出する場合に第1切換処理や第2切換処理を終了するように構成されていると、係止部材が第1位置と第2位置の間で停滞した状態では、第1切換処理や第2切換処理を終了することができない。しかしながら、係止部材が第1位置と第2位置の間で停滞した状態では、モータの駆動等によって係止部材の停滞が解除される場合がほとんどであるため、第1切換処理や第2切換処理を終了し、次の処理に移行した方が良い。上記の構成によれば、制御ユニットは、第1切換処理や第2切換処理において、可動部材が第3位置や第4位置にあることを検出する場合に第1切換処理や第2切換処理を終了するように構成されている。このため、係止部材が第1位置と第2位置の間で停滞した状態であっても、第1切換処理や第2切換処理を終了し、次の処理に移行することができる。 For example, the control unit terminates the first switching process or the second switching process when detecting that the locking pin is at the first position or the second position in the first switching process or the second switching process. If configured, the first switching process or the second switching process cannot be completed while the locking member is stagnant between the first position and the second position. However, when the locking member is stagnated between the first position and the second position, it is almost always the case that the locking member is released from the stagnation by driving the motor or the like. It is better to end the process and move on to the next process. According to the above configuration, the control unit performs the first switching process or the second switching process when detecting that the movable member is at the third position or the fourth position in the first switching process or the second switching process. configured to terminate. Therefore, even when the locking member is stagnant between the first position and the second position, the first switching process and the second switching process can be completed and the next process can be performed.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記位置検出機構は、第5位置と、前記第5位置よりも前記第2方向側の第6位置の間でスライドするスライダを備えていてもよい。前記位置検出機構は、前記スライダが前記第5位置にある場合に前記可動部材が前記第3位置にあることを検出し、前記スライダが前記第6位置にある場合に前記可動部材が前記第4位置にあることを検出するように構成されていてもよい。前記可動部材は、前記延在方向周りの外周面において、前記スライド孔とは別個に設けられており、前記外周面から前記延在方向に略直交する方向に陥凹した凹部をさらに備えていてもよい。前記スライダは、前記可動部材の前記凹部に略嵌合する凸部を有してもよい。前記可動部材の前記第3位置への移動に連動して、前記スライダが前記第5位置に移動されてもよい。前記可動部材の前記第4位置への移動に連動して、前記スライダが前記第6位置に移動されてもよい。 In one or more embodiments, the position detection mechanism may include a slider that slides between a fifth position and a sixth position on the second direction side of the fifth position. The position detection mechanism detects that the movable member is at the third position when the slider is at the fifth position, and detects that the movable member is at the fourth position when the slider is at the sixth position. It may be configured to detect being in position. The movable member is provided separately from the slide hole on an outer peripheral surface around the extending direction, and further includes a recess recessed from the outer peripheral surface in a direction substantially orthogonal to the extending direction. good too. The slider may have a convex portion that substantially fits into the concave portion of the movable member. The slider may be moved to the fifth position in conjunction with the movement of the movable member to the third position. The slider may be moved to the sixth position in conjunction with the movement of the movable member to the fourth position.
上記の構成によれば、位置検出機構は、可動部材と機械的に連動してスライドするスライダの位置によって、可動部材の位置を検出する。このため、位置検出機構を簡易的で安価な構成にすることができる。 According to the above configuration, the position detection mechanism detects the position of the movable member based on the position of the slider that slides in mechanical conjunction with the movable member. Therefore, the position detection mechanism can be configured simply and inexpensively.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記移動機構は、前記台座を前記複数の第1鉄筋および前記複数の第2鉄筋の上で前後方向に移動させる縦方向移動機構であってもよい。 In one or more embodiments, the movement mechanism may be a longitudinal movement mechanism for moving the pedestal longitudinally over the plurality of first rebars and the plurality of second rebars.
上記の構成によれば、動力伝達機構が、縦方向移動機構または昇降機構に対して選択的にモータからの動力を伝達可能に構成されている。このため、縦方向移動機構と昇降機構のそれぞれを単一のモータによって駆動させることができ、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することができる。 According to the above configuration, the power transmission mechanism is configured to selectively transmit power from the motor to the vertical movement mechanism or the lifting mechanism. Therefore, each of the vertical movement mechanism and the lifting mechanism can be driven by a single motor, and the number of motors provided in the transport unit can be reduced.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記縦方向移動機構は、前記第2出力シャフトに連結された駆動輪と、前記駆動輪とは別個に設けられた補助輪と、前記駆動輪および前記補助輪に巻回されたベルトを備えるクローラであってもよい。 In one or more embodiments, the longitudinal movement mechanism includes a drive wheel connected to the second output shaft, an auxiliary wheel provided separately from the drive wheel, and a drive wheel and the auxiliary wheel. It may be a crawler with a belt wrapped around a wheel.
例えば、複数の第1鉄筋または複数の第2鉄筋の一部をレールとして走行する車輪を備える構成では、搬送ユニットの重量が増大すると、搬送ユニットの走行性能が低下してしまう。上記の構成によれば、搬送ユニットの重量が増大した場合でも、搬送ユニットの走行性能の低下を抑制することができる。 For example, in a configuration including wheels that run using a portion of a plurality of first reinforcing bars or a plurality of second reinforcing bars as rails, if the weight of the transport unit increases, the running performance of the transport unit decreases. According to the above configuration, even when the weight of the transport unit increases, it is possible to suppress deterioration in the running performance of the transport unit.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記移動機構は、前記台座を前記複数の第1鉄筋および前記複数の第2鉄筋の上で左右方向に移動させる横方向移動機構であってもよい。 In one or more embodiments, the movement mechanism may be a lateral movement mechanism that moves the pedestal laterally over the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars.
上記の構成によれば、動力伝達機構が、横方向移動機構または昇降機構に対して選択的にモータからの動力を伝達可能に構成されている。このため、横方向移動機構と昇降機構のそれぞれを単一のモータによって駆動させることができ、搬送ユニットに設けられるモータの数を低減することができる。 According to the above configuration, the power transmission mechanism is configured to selectively transmit power from the motor to the lateral movement mechanism or the lifting mechanism. Therefore, the lateral movement mechanism and the lifting mechanism can each be driven by a single motor, and the number of motors provided in the transport unit can be reduced.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記横方向移動機構は、前記第2出力シャフトに連結されたクランク機構と、前記クランク機構を介して、前記第2出力シャフトによって所定のサイドステップ軌道に沿って駆動されるステップバーと、を備えるサイドステッパであってもよい。 In one or more embodiments, the lateral movement mechanism includes a crank mechanism coupled to the second output shaft, and through the crank mechanism, the second output shaft along a predetermined sidestep trajectory. and a step bar driven by a side stepper.
上記の構成によれば、台座を、複数の第1鉄筋および複数の第2鉄筋の上で、一定のステップ幅で左右方向にステップ移動させることができる。このため、台座を左右方向に安定して移動することができる。 According to the above configuration, the pedestal can be step-moved in the left-right direction with a constant step width on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars. Therefore, the pedestal can be stably moved in the left-right direction.
1つまたはそれ以上の実施形態において、鉄筋結束ロボットは、前記台座に支持されるとともに、前記モータに電力を供給可能なバッテリ装置をさらに備えていてもよい。 In one or more embodiments, the rebar binding robot may further include a battery device supported by the pedestal and capable of supplying power to the motor.
モータを外部電源による電力で駆動する場合、電源コードをモータに取り付ける必要がある。この場合、モータに取り付けられた電源コードによって、複数の第1鉄筋および複数の第2鉄筋の上での台座の移動が妨げられる可能性がある。上記の構成によれば、モータに電源コードを取り付ける必要がないので、複数の第1鉄筋および複数の第2鉄筋の上での台座の移動をより自在に行うことができる。 If the motor is powered by an external power supply, a power cord must be attached to the motor. In this case, the power cord attached to the motor may interfere with movement of the pedestal over the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars. According to the above configuration, since it is not necessary to attach a power cord to the motor, the pedestal can be freely moved on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars.
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ装置は、前記鉄筋結束ユニットにも電力を供給可能であってもよい。 In one or more embodiments, the battery system may also be capable of powering the rebar tying unit.
鉄筋結束ユニットを外部電源による電力で駆動する場合、電源コードを鉄筋結束ユニットに取り付ける必要がある。この場合、鉄筋結束ユニットに取り付けられた電源コードによって、複数の第1鉄筋および複数の第2鉄筋の上での台座の移動が妨げられる可能性がある。上記の構成によれば、鉄筋結束ユニットに電源コードを取り付ける必要がないので、複数の第1鉄筋および複数の第2鉄筋の上での台座の移動をより自在に行うことができる。 When driving the reinforcing bar binding unit with electric power from an external power supply, it is necessary to attach the power cord to the reinforcing bar binding unit. In this case, the power cord attached to the reinforcing bar binding unit may hinder the movement of the pedestal on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars. According to the above configuration, since it is not necessary to attach the power cord to the reinforcing bar binding unit, the pedestal can be freely moved on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars.
(実施例)
図1に示すように、本実施例の鉄筋結束ロボット100は、鉄筋結束ユニット2と、電源ユニット102と、搬送ユニット106と、制御ユニット126を備えている。
(Example)
As shown in FIG. 1 , the reinforcing
電源ユニット102は、鉄筋結束ユニット2と、搬送ユニット106と、制御ユニット126のそれぞれに電気的に接続されている。電源ユニット102には、例えば、複数のバッテリパック(図示せず)が着脱可能に取り付けられている。このため、電源ユニット102は、複数のバッテリパックからの電力を、鉄筋結束ユニット2と、搬送ユニット106と、制御ユニット126に供給可能である。また、制御ユニット126は、鉄筋結束ユニット2と、電源ユニット102と、搬送ユニット106のそれぞれに電気的に接続されており、鉄筋結束ユニット2と、電源ユニット102と、搬送ユニット106の動作を制御するように構成されている。なお、図2以降では、説明の簡略化のため、電源ユニット102および制御ユニット126の図示を省略している。
The
図2に示すように、本実施例の鉄筋結束ロボット100は、水平方向に沿って互いに平行に配筋された複数の第1鉄筋R1と、水平方向に沿って互いに平行に配筋された第2鉄筋R2の上を移動しながら、第1鉄筋R1と第2鉄筋R2が交差する箇所を、鉄筋結束ユニット2を使用して結束するロボットである。第1鉄筋R1と第2鉄筋R2を上方から見た時に、第2鉄筋R2が延びる方向は第1鉄筋R1が延びる方向に対して直交している。また、第2鉄筋R2は第1鉄筋R1の上方に配置されている。第1鉄筋R1は、例えば、100mm-300mmの間隔で配筋されており、第2鉄筋R2は、例えば、100mm-300mmの間隔で配筋されている。鉄筋結束ロボット100は、前後方向の寸法が、例えば、900mm程度であり、左右方向の寸法が、例えば、600mm程度である。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
(鉄筋結束ユニット2の構成)
以下では、図3から図6を参照して、鉄筋結束ユニット2の構成について説明する。なお、図3から図6の説明における前後方向、左右方向および上下方向は、鉄筋結束ロボット100を基準とした前後方向、左右方向および上下方向ではなく、鉄筋結束ユニット2を基準とした前後方向、左右方向および上下方向を意味することに留意されたい。
(Configuration of reinforcing bar binding unit 2)
Below, with reference to FIGS. 3-6, the structure of the reinforcing-
図3に示すように、鉄筋結束ユニット2は、互いに交差する鉄筋R(例えば第1鉄筋R1と第2鉄筋R2)を、ワイヤWによって結束する。鉄筋結束ユニット2は、ハウジング3を備えている。
As shown in FIG. 3, the reinforcing
図4-図6に示すように、鉄筋結束ユニット2は、送り機構12と、案内機構14と、切断機構18と、捩り機構20と、制御装置80を備えている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the reinforcing
図4に示すように、リール500(図2参照)からワイヤ中継機構600(図2参照)を介して供給されるワイヤWは、ハウジング3に設けられた貫通孔3bを通じて、ハウジング3内に導かれる。送り機構12は、貫通孔3bからハウジング3内に導かれたワイヤWを、ハウジング3の前方の案内機構14へと送り出す。送り機構12は、ガイドリール10と、挿通部材21と、送りモータ22と、主動ローラ24と、従動ローラ26を備えている。ガイドリール10は、ハウジング3に対して回転可能に保持されている。貫通孔3bからハウジング3内に導かれたワイヤWは、ガイドリール10にガイドされ、挿通部材21を通って、主動ローラ24と従動ローラ26の間に挟持される。送りモータ22は、例えば直流ブラシ付きモータである。送りモータ22の動作は、制御装置80によって制御される。送りモータ22は、主動ローラ24を回転させる。送りモータ22が主動ローラ24を回転させると、従動ローラ26が逆方向に回転するとともに、主動ローラ24と従動ローラ26により挟持されたワイヤWが案内機構14へと送り出される。なお、貫通孔3bからハウジング3内に導かれたワイヤWは、ガイドリール10に巻回されていてもよいし、巻回されていなくてもよい。
As shown in FIG. 4, a wire W supplied from a reel 500 (see FIG. 2) through a wire relay mechanism 600 (see FIG. 2) is guided into the
図5に示すように、案内機構14は、送り機構12から送られたワイヤWを、鉄筋Rの周囲に円環状に案内する。案内機構14は、案内パイプ28と、上側カールガイド30と、下側カールガイド32を備えている。案内パイプ28の後方側の端部は、主動ローラ24と従動ローラ26の間の空間に向けて開口している。送り機構12から送られたワイヤWは、案内パイプ28の内部へと送り込まれる。案内パイプ28の前方側の端部は、上側カールガイド30の内部に向けて開口している。上側カールガイド30には、案内パイプ28から送られるワイヤWを案内するための第1案内通路34と、下側カールガイド32から送られるワイヤWを案内するための第2案内通路(図示せず)が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
第1案内通路34には、ワイヤWに下向きの巻きぐせをつけるようにワイヤWを案内する複数の案内ピン38と、後述する切断機構18の一部を構成するカッタ40が設けられている。案内パイプ28から送られたワイヤWは、第1案内通路34において案内ピン38で案内され、カッタ40を通過して、上側カールガイド30の前端から下側カールガイド32に向けて送り出される。
The
図6に示すように、下側カールガイド32には、送り返し板42が設けられている。送り返し板42は、上側カールガイド30の前端から送られたワイヤWを案内して、上側カールガイド30の第2案内通路の後端に向けて送り返す。
As shown in FIG. 6, the
上側カールガイド30の第2案内通路は、第1案内通路34に隣接して配置されている。第2案内通路は、下側カールガイド32から送られたワイヤWを案内して、上側カールガイド30の前端から下側カールガイド32に向けて送り出す。
The second guide passage of the
上側カールガイド30と下側カールガイド32によって、送り機構12から送られたワイヤWは、鉄筋Rの周囲に円環状に巻回される。鉄筋Rの周囲でのワイヤWの巻き数は、ユーザが予め設定しておくことができる。送り機構12は、設定された巻き数に対応する送り量のワイヤWを送り出すと、送りモータ22を停止してワイヤWの送り出しを停止する。
The wire W fed from the
図5、図6に示す切断機構18は、ワイヤWを鉄筋Rの周囲に巻回した状態で、ワイヤWを切断する。切断機構18は、カッタ40と、リンク52を備えている。リンク52は、後述する捩り機構20と連動して、カッタ40を回転させる。カッタ40が回転することによって、カッタ40の内部を通過するワイヤWが切断される。
The
図6に示す捩り機構20は、鉄筋Rの周囲に巻回されたワイヤWを捩ることで、鉄筋RをワイヤWで結束する。捩り機構20は、捩りモータ54と、減速機構56と、スクリューシャフト58(図5参照)と、スリーブ60と、プッシュプレート61と、一対のフック62を備えている。
The
捩りモータ54は、例えば直流ブラシレスモータである。捩りモータ54の動作は、制御装置80によって制御される。捩りモータ54の回転は、減速機構56を介して、スクリューシャフト58に伝達される。捩りモータ54は、順方向および逆方向に回転可能であり、それに応じて、スクリューシャフト58も、順方向および逆方向に回転可能である。スリーブ60はスクリューシャフト58の周囲を覆うように配置されている。スリーブ60の回転が禁止されている状態では、スクリューシャフト58が順方向に回転すると、スリーブ60が前方に向けて移動し、スクリューシャフト58が逆方向に回転すると、スリーブ60が後方に向けて移動する。プッシュプレート61は、スリーブ60の前後方向の移動に応じて、スリーブ60と一体的に前後方向に移動する。また、スリーブ60の回転が許容されている状態で、スクリューシャフト58が回転すると、スリーブ60はスクリューシャフト58と共に回転する。
The
スリーブ60が初期位置から所定の位置まで前進すると、プッシュプレート61が切断機構18のリンク52を駆動して、カッタ40を回転させる。一対のフック62はスリーブ60の前端に設けられており、スリーブ60の前後方向の位置に応じて開閉する。スリーブ60が前方に移動すると、一対のフック62が閉じて、ワイヤWを把持する。その後、スリーブ60が後方に移動すると、一対のフック62が開いて、ワイヤWを解放する。
When the
制御装置80は、鉄筋Rの周囲にワイヤWが巻回された状態で、捩りモータ54を回転させる。この際、スリーブ60の回転は禁止されており、スクリューシャフト58の回転によってスリーブ60が前進するとともにプッシュプレート61と一対のフック62が前進し、一対のフック62が閉じてワイヤWを把持する。そして、スリーブ60の回転が許容されると、スクリューシャフト58の回転によってスリーブ60が回転するとともに一対のフック62が回転する。これによって、ワイヤWが捩られて、鉄筋Rが結束される。
The
制御装置80は、ワイヤWの捩りが終了すると、捩りモータ54を逆方向に回転させる。この際、スリーブ60の回転は禁止されており、一対のフック62が開いてワイヤWが解放された後、スクリューシャフト58の回転によってスリーブ60が後退するとともにプッシュプレート61と一対のフック62が後退する。スリーブ60が後退することによって、プッシュプレート61が切断機構18のリンク52を駆動して、カッタ40を初期姿勢に復帰させる。その後、スリーブ60が初期位置まで後退すると、スリーブ60の回転が許容されて、スクリューシャフト58の回転によってスリーブ60と一対のフック62が回転して、初期角度に復帰する。
When the twisting of the wire W is completed, the
鉄筋結束ロボット100には、スイッチやボタン等を備える操作パネル(図示せず)が設けられている。例えば、操作パネルは搬送ユニット106に設けられている。ユーザは、操作パネルを介して、鉄筋RへのワイヤWの巻き数や、ワイヤWを捩る際のトルクしきい値等を設定することができる。操作パネルには、鉄筋RへのワイヤWの巻き数や、ワイヤWを捩る際のトルクしきい値を設定する設定スイッチや、現在の設定内容を表示する表示用LED等が設けられている。操作パネルは、制御装置80に電気的に接続されている。
The reinforcing
制御装置80は、制御ユニット126(図1参照)に電気的に接続されており、制御ユニット126から送信される信号を受信可能となっている。制御装置80は、制御ユニット126からの結束指示信号を受信すると、送り機構12および案内機構14によってワイヤWを鉄筋Rの周囲に巻回するとともに、切断機構18および捩り機構20によってワイヤWを切断して、鉄筋Rに巻回されたワイヤWを捩る、一連の動作を実行する。
The
(搬送ユニット106の構成)
図2、図7に示すように、搬送ユニット106は、車台190と、右側クローラ192と、左側クローラ194と、サイドステッパ196と、昇降機構130と、兼用モータ400と、動力伝達機構402と、リール500と、ワイヤ中継機構600を備えている。右側クローラ192と、左側クローラ194と、サイドステッパ196と、昇降機構130と、兼用モータ400と、動力伝達機構402と、リール500と、ワイヤ中継機構600は、それぞれ車台190に支持されている。
(Configuration of transport unit 106)
As shown in FIGS. 2 and 7, the
(車台190の構成)
図7に示すように、車台190は、ベースプレート204と、右側プレート210と、左側プレート212と、複数のベースフレーム214と、前側連結フレーム215と、後側連結フレーム216を備えている。ベースプレート204は、前後方向および左右方向(すなわち、水平方向)に沿って配置されている。ベースプレート204には、鉄筋結束ユニット2が略上下方向に沿って通過可能な貫通孔204aが形成されている。複数のベースフレーム214は、ベースプレート204の下面に固定されている。右側プレート210は、複数のベースフレーム214のうち、ベースプレート204の右端に沿って前後方向に延びるものの右面に固定されている。右側プレート210は、前後方向および上下方向に沿って配置されている。左側プレート212は、複数のベースフレーム214のうち、ベースプレート204の左端に沿って前後方向に延びるものの左面に固定されている。左側プレート212は、前後方向および上下方向に沿って配置されている。上下方向に関して、右側プレート210の上端と、左側プレート212の上端は、ベースプレート204の下面と同じ位置にある。前後方向に関して、右側プレート210の前端と、左側プレート212の前端は、ベースプレート204の前端よりも前方に突出しており、右側プレート210の後端と、左側プレート212の後端は、ベースプレート204の後端よりも後方に突出している。前側連結フレーム215は、ベースプレート204の前端よりも前方で、右側プレート210の前端近傍と左側プレート212の前端近傍を連結している。後側連結フレーム216は、ベースプレート204の後端よりも後方で、右側プレート210の後端近傍と左側プレート212の後端近傍を連結している。前側連結フレーム215と後側連結フレーム216は、左右方向に延びている。上下方向に関して、前側連結フレーム215と後側連結フレーム216は、複数のベースフレーム214よりも下方に配置されている。また、車台190には、鉄筋検出センサ(図示せず)が設けられている。鉄筋検出センサは、例えば被写体までの距離を画素毎に計測した距離画像データを取得可能なTOF(Time-of-Flight)センサである。このため、制御ユニット126は、鉄筋検出センサで取得される距離画像データに基づいて、鉄筋検出センサに対する、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2の相対的な配置を特定することができる。
(Configuration of Chassis 190)
As shown in FIG. 7, the
(右側クローラ192の構成)
右側クローラ192は、前側プーリ218と、後側プーリ220と、複数の補助プーリ222と、テンショナプーリ224と、ゴムベルト226と、右側クローラモータ228と、ギヤボックス230を備えている。前側プーリ218の外面と、後側プーリ220の外面と、複数の補助プーリ222の外面と、テンショナプーリ224の外面には、それぞれ、ゴムベルト226と噛み合う歯形が形成されている。ゴムベルト226は、前側プーリ218と、後側プーリ220と、複数の補助プーリ222と、テンショナプーリ224に掛け渡されている。前側プーリ218は、右側プレート210の前端近傍において、ベアリング232を介して右側プレート210に回転可能に支持されている。後側プーリ220は、右側プレート210の後端近傍において、ベアリング234を介して右側プレート210に回転可能に支持されている。複数の補助プーリ222は、前側プーリ218と後側プーリ220の間で、対応するベアリング236を介して右側プレート210に回転可能に支持されている。複数の補助プーリ222は、前後方向に並んで配置されている。前側プーリ218の外径と後側プーリ220の外径は略同じであり、複数の補助プーリ222の外径は、前側プーリ218および後側プーリ220の外径よりも小さい。上下方向に関して、前側プーリ218の下端と、後側プーリ220の下端と、複数の補助プーリ222の下端は、略同じ位置にある。テンショナプーリ224は、可動ベアリング237に回転可能に支持されている。可動ベアリング237は、上下方向に移動可能に、右側プレート210に支持されている。ゴムベルト226がテンショナプーリ224に掛け渡されている状態で、可動ベアリング237の右側プレート210に対する上下方向の位置を調整することで、ゴムベルト226の張り具合いを調整することができる。右側クローラモータ228は、ベアリング232と、ギヤボックス230を介して、右側プレート210に支持されている。右側クローラモータ228は、例えば直流ブラシレスモータである。右側クローラモータ228は、ギヤボックス230に内蔵された減速ギヤ(図示せず)を介して、前側プーリ218に連結されている。右側クローラモータ228が順方向または逆方向に回転すると、前側プーリ218が順方向または逆方向に回転し、それによってゴムベルト226が前側プーリ218と、後側プーリ220と、複数の補助プーリ222と、テンショナプーリ224の外側で順方向または逆方向に回転する。
(Configuration of Right Crawler 192)
The
(左側クローラ194の構成)
左側クローラ194は、前側プーリ244と、後側プーリ246と、複数の補助プーリ248と、テンショナプーリ250と、ゴムベルト252と、左側クローラモータ254と、ギヤボックス256を備えている。前側プーリ244の外面と、後側プーリ246の外面と、複数の補助プーリ248の外面と、テンショナプーリ250の外面には、それぞれ、ゴムベルト252と噛み合う歯形が形成されている。ゴムベルト252は、前側プーリ244と、後側プーリ246と、複数の補助プーリ248と、テンショナプーリ250に掛け渡されている。前側プーリ244は、左側プレート212の前端近傍において、ベアリング258を介して左側プレート212に回転可能に支持されている。後側プーリ246は、左側プレート212の後端近傍において、ベアリング260を介して左側プレート212に回転可能に支持されている。複数の補助プーリ248は、前側プーリ244と後側プーリ246の間で、対応するベアリング262を介して左側プレート212に回転可能に支持されている。複数の補助プーリ248は、前後方向に並んで配置されている。前側プーリ244の外径と後側プーリ246の外径は略同じであり、複数の補助プーリ248の外径は、前側プーリ244および後側プーリ246の外径よりも小さい。上下方向に関して、前側プーリ244の下端と、後側プーリ246の下端と、複数の補助プーリ248の下端は、略同じ位置にある。テンショナプーリ250は、可動ベアリング264に回転可能に支持されている。可動ベアリング264は、上下方向に移動可能に、左側プレート212に支持されている。ゴムベルト252がテンショナプーリ250に掛け渡されている状態で、可動ベアリング264の左側プレート212に対する上下方向の位置を調整することで、ゴムベルト252の張り具合いを調整することができる。左側クローラモータ254は、ベアリング258と、ギヤボックス256を介して、左側プレート212に支持されている。左側クローラモータ254は、例えば直流ブラシレスモータである。左側クローラモータ254は、ギヤボックス256に内蔵された減速ギヤ(図示せず)を介して、前側プーリ244に連結されている。左側クローラモータ254が順方向または逆方向に回転すると、前側プーリ244が順方向または逆方向に回転し、それによってゴムベルト252が前側プーリ244と、後側プーリ246と、複数の補助プーリ248と、テンショナプーリ250の外側で順方向または逆方向に回転する。
(Configuration of Left Crawler 194)
The
(サイドステッパ196の構成)
図8に示すように、サイドステッパ196は、ステップバー272、274と、前側クランク機構276と、後側クランク機構277を備えている。ステップバー272、274は、断面が略矩形の棒状部材であって、前後方向に延びている。図7に示すように、左右方向に関して、ステップバー272はベースプレート204の中央と右端の間に配置されており、ステップバー274はベースプレート204の中央と左端の間に配置されている。
(Structure of side stepper 196)
As shown in FIG. 8, the
図8に示すように、前側クランク機構276は、支持プレート278と、プーリ280、282と、テンショナプーリ283と、ベルト284と、クランクアーム286、288と、クランクピン290、292(図9参照)と、クランクプレート294と、ローラ296、298と、ガイドプレート300を備えている。支持プレート278は、ベースプレート204の前端近傍で、ベースプレート204の下面に固定されている。支持プレート278は、左右方向および上下方向に沿って配置されている。プーリ280は、支持プレート278の右端近傍で、支持プレート278よりも後方に配置されている。プーリ282は、支持プレート278の左端近傍で、支持プレート278よりも後方に配置されている。プーリ280、282は、それぞれ、支持プレート278に回転可能に支持されている。プーリ280の径は、プーリ282の径と略同じである。ベルト284は、プーリ280、282に掛け渡されている。このため、プーリ280、282は、一方が順方向または逆方向に回転した時に、他方も順方向または逆方向に略同じ回転数で回転する。また、テンショナプーリ283は、上下方向に移動可能に設けられた可動ベアリング(図示せず)を介して、ベースプレート204(図7参照)に回転可能に支持されている。テンショナプーリ283は、上方からベルト284に当接するように配置されている。このため、テンショナプーリ283を支持する可動ベアリングの、ベースプレート204に対する上下方向の位置を調整することで、ベルト284の張り具合いを調整することができる。
As shown in FIG. 8, the front crank
クランクアーム286、288と、クランクピン290、292(図9参照)と、クランクプレート294と、ローラ296、298と、ガイドプレート300は、支持プレート278よりも前方に配置されている。図9に示すように、クランクアーム286、288は、プーリ280、282の軸280a、282aが嵌め込まれる嵌合孔286a、288aと、クランクアーム286、288の長手方向に延びる長孔286b、288bを備えている。クランクアーム286、288は、プーリ280、282が回転する時に、軸280a、282aを中心としてプーリ280、282と一体となって回転する。長孔286b、288bには、クランクピン290、292が摺動可能に挿入されている。クランクピン290、292は、クランクプレート294を貫通した状態で、クランクプレート294に固定されている。クランクプレート294は、クランクアーム286、288よりも前方側に配置されている。クランクプレート294は、左右方向および上下方向に沿って延びている。ローラ296、298(図8参照)は、クランクプレート294よりも前方側で、クランクピン290、292に取り付けられている。図8に示すように、ローラ296、298は、ガイドプレート300の後面に形成されたガイド溝302、304に入り込んでいる。ガイドプレート300は、クランクプレート294よりも前方で、ベースプレート204の下面に固定されている。ガイドプレート300は、左右方向および上下方向に沿って延びている。図9に示すように、ガイドプレート300のガイド溝302、304は、角部が丸められた略矩形の形状に形成されている。ガイド溝302、304は、図9に破線で示すサイドステップ軌道Sを規定している。サイドステップ軌道Sは、角部が丸められた略矩形の形状を有しており、左右方向に沿った上辺および下辺と、上下方向に沿った右辺および左辺を有する。
Crank
前側クランク機構276において、プーリ280、282が回転すると、クランクアーム286、288の回転によって、クランクピン290、292がクランクアーム286、288の回転方向に移動する。この際に、ローラ296、298がガイド溝302、304に入り込んでいるため、クランクピン290、292は、長孔286b、288bの内部を摺動しつつ、ガイド溝302、304によって規定されるサイドステップ軌道Sに沿って移動する。これによって、クランクピン290、292が固定されたクランクプレート294も、ガイド溝302、304によって規定されるサイドステップ軌道Sに沿って移動する。
In the front crank
図10に示すように、後側クランク機構277は、支持プレート306と、プーリ308、310と、テンショナプーリ311と、ベルト312と、クランクアーム314、316と、クランクピン318、320(図9参照)と、クランクプレート322と、ローラ324、326と、ガイドプレート328を備えている。支持プレート306は、ベースプレート204の後端近傍で、ベースプレート204の下面に固定されている。支持プレート306は、左右方向および上下方向に沿って配置されている。プーリ308は、支持プレート306の右端近傍で、支持プレート306よりも前方に配置されている。プーリ310は、支持プレート306の左端近傍で、支持プレート306よりも前方に配置されている。プーリ308、310は、それぞれ、支持プレート306に回転可能に支持されている。プーリ308の径は、プーリ310の径と略同じであり、前側クランク機構276のプーリ280、282の径と略同じである。ベルト312は、プーリ308、310に掛け渡されている。このため、プーリ308、310は、一方が順方向または逆方向に回転した時に、他方も順方向または逆方向に略同じ回転数で回転する。また、テンショナプーリ311は、上下方向に移動可能に設けられた可動ベアリング(図示せず)を介して、ベースプレート204(図7参照)に回転可能に支持されている。テンショナプーリ311は、上方からベルト312に当接するように配置されている。このため、テンショナプーリ311を支持する可動ベアリングの、ベースプレート204に対する上下方向の位置を調整することで、ベルト312の張り具合いを調整することができる。
As shown in FIG. 10, the rear crank
クランクアーム314、316と、クランクピン318、320(図9参照)と、クランクプレート322と、ローラ324、326と、ガイドプレート328は、支持プレート306よりも後方に配置されている。図9に示すように、クランクアーム314、316は、プーリ308、310の軸308a、310aが嵌め込まれる嵌合孔314a、316aと、クランクアーム314、316の長手方向に延びる長孔314b、316bを備えている。クランクアーム314、316は、プーリ308、310が回転する時に、軸308a、310aを中心としてプーリ308、310と一体となって回転する。長孔314b、316bには、クランクピン318、320が摺動可能に挿入されている。クランクピン318、320は、クランクプレート322を貫通した状態で、クランクプレート322に固定されている。クランクプレート322は、クランクアーム314、316よりも後方側に配置されている。クランクプレート322は、左右方向および上下方向に沿って延びている。ローラ324、326(図10参照)は、クランクプレート322よりも後方側で、クランクピン318、320に取り付けられている。図10に示すように、ローラ324、326は、ガイドプレート328の前面に形成されたガイド溝330、332に入り込んでいる。ガイドプレート328は、クランクプレート322よりも後方で、ベースプレート204の下面に固定されている。ガイドプレート328は、左右方向および上下方向に沿って延びている。図9に示すように、ガイドプレート328のガイド溝330、332は、角部が丸められた略矩形の形状に形成されている。ガイド溝330、332は、図9に破線で示すサイドステップ軌道Sを規定している。サイドステップ軌道Sは、角部が丸められた略矩形の形状を有しており、左右方向に沿った上辺および下辺と、上下方向に沿った右辺および左辺を有する。ガイド溝330、332によって規定されるサイドステップ軌道Sは、ガイド溝302、304によって規定されるサイドステップ軌道Sと同一である。
Crank
後側クランク機構277において、プーリ308、310が回転すると、クランクアーム314、316の回転によって、クランクピン318、320がクランクアーム314、316の回転方向に移動する。この際に、ローラ324、326がガイド溝330、332に入り込んでいるため、クランクピン318、320は、長孔314b、316bの内部を摺動しつつ、ガイド溝330、332によって規定されるサイドステップ軌道Sに沿って移動する。これによって、クランクピン318、320が固定されたクランクプレート322も、ガイド溝330、332によって規定されるサイドステップ軌道Sに沿って移動する。
In the rear crank
図7に示すように、ステップバー272、274は、それぞれ、前端が前側クランク機構276のクランクプレート294に固定されており、後端が後側クランク機構277のクランクプレート322に固定されている。図8に示すように、前側クランク機構276のプーリ282と後側クランク機構277のプーリ310のそれぞれは、動力伝達機構402の回転伝達シャフト428に連結されている。このため、回転伝達シャフト428が回転する場合、前側クランク機構276のプーリ280、282と後側クランク機構277のプーリ308、310は、互いに同期して回転するとともに、前側クランク機構276のクランクプレート294と後側クランク機構277のクランクプレート322は、互いに同期して動作する。すなわち、回転伝達シャフト428が順方向または逆方向に回転すると、プーリ280、282、308、310が順方向または逆方向に回転し、それによってクランクプレート294、322がサイドステップ軌道Sに沿って右回りまたは左回りに移動し、ステップバー272、274もサイドステップ軌道Sに沿って右回りまたは左回りに移動する。なお、前側クランク機構276および後側クランク機構277の一方(例えば前側クランク機構276)には、ゼロ点検知センサ(図示せず)が設けられている。ゼロ点検知センサは、例えば、クランクプレート294に固定された永久磁石(図示せず)と、ガイドプレート300に固定されたホール素子(図示せず)を備えている。ゼロ点検知センサは、サイドステップ軌道Sの上辺の左右方向の中央をゼロ点位置として、クランクプレート294、322がゼロ点位置にあるか否かを検出することができる。
As shown in FIG. 7, each of the step bars 272 and 274 has its front end fixed to the crank
図11に示すように、クランクプレート294、322がサイドステップ軌道S(図9参照)の上辺にあり、ステップバー272、274が上方に移動している状態では、クランクプレート294、322やステップバー272、274は、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2から離反している。この状態では、右側クローラ192と左側クローラ194が、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2に当接しているので、鉄筋結束ロボット100は、右側クローラ192と左側クローラ194を駆動して、車台190を前後方向に移動させることができる。また、鉄筋結束ロボット100は、右側クローラ192と左側クローラ194に速度差を与えることで、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2に対する車台190の向きを変えることもできる。
As shown in FIG. 11, when the
図11に示す状態から、回転伝達シャフト428が回転すると、クランクプレート294、322がサイドステップ軌道S(図9参照)に沿って移動し、それに伴ってステップバー272、274が下方に移動することで、クランクプレート294、322とステップバー272、274が第2鉄筋R2に当接する。この状態からさらに回転伝達シャフト428が回転すると、クランクプレート294、322とステップバー272、274がさらに下方に移動することで、図12に示すように、右側クローラ192と左側クローラ194は第2鉄筋R2から離反する。そのまま回転伝達シャフト428が回転すると、サイドステップ軌道Sの左右方向の幅に相当するステップ幅だけ、車台190が右方向または左方向に移動した後、クランクプレート294、322とステップバー272、274が上方に向けて移動し、右側クローラ192と左側クローラ194が再び第1鉄筋R1や第2鉄筋R2に当接するとともに、クランクプレート294、322とステップバー272、274が第2鉄筋R2から離反する。上記のように、鉄筋結束ロボット100は、サイドステッパ196を駆動することによって、車台190を、右方向または左方向に、所定のステップ幅だけ移動させることができる。
When the
なお、ガイド溝302、304、330、332によって規定されるサイドステップ軌道Sは、上記のような略矩形の形状に限らず、種々の形状とすることができる。サイドステップ軌道Sは、ステップバー272、274がサイドステップ軌道Sに沿って移動する際に、ステップバー272、274の下端が右側クローラ192および左側クローラ194の下端よりも下方に移動し、その後にステップバー272、274の下端が左右方向に移動し、その後にステップバー272、274の下端が右側クローラ192および左側クローラ194の下端よりも上方に移動するものであれば、どのような形状であってもよい。例えば、サイドステップ軌道Sは、円形状としてもよいし、楕円形状としてもよいし、下方に底辺を有する三角形状としてもよいし、五角形以上の多角形状としてもよい。
Note that the side step track S defined by the
(昇降機構130の構成)
図13に示すように、昇降機構130は、ウォームギヤケース132と、昇降アーム134と、スライダクランク機構138を備えている。ウォームギヤケース132は、ベースプレート204(図7参照)に固定されている。昇降アーム134は、ねじによってウォームギヤケース132に固定されている。昇降アーム134は、ウォームギヤケース132から前方左方上方に向かって延びている。ウォームギヤケース132は、ウォームシャフト136を備えている。スライダクランク機構138は、クランクシャフト142と、クランクアーム144と、クランクピン146と、クランクロッド148と、スライダピン150と、スライダ152と、レール153と、ベース部材154を備えている。
(Structure of Lifting Mechanism 130)
As shown in FIG. 13, the elevating
クランクシャフト142は、ウォームギヤケース132に内蔵されたウォームギヤ(図示せず)を介して、ウォームシャフト136に連結されている。クランクアーム144は、クランクシャフト142に固定されている。クランクピン146は、クランクアーム144およびクランクロッド148のそれぞれに回転可能に保持されている。スライダピン150は、クランクロッド148に回転可能に保持されている。スライダピン150は、スライダ152に固定されている。スライダ152は、昇降アーム134に設けられたレール153によって、スライド可能に保持されている。ベース部材154は、スライダピン150に回転可能に設けられている。ベース部材154は、鉄筋結束ユニット2のハウジング3が備える嵌合部3a(図3参照)に嵌合した状態で、ねじ(図示せず)によってハウジング3に固定される。すなわち、昇降機構130は、ベース部材154を介して鉄筋結束ユニット2を保持している。図2に示すように、昇降機構130に保持された状態の鉄筋結束ユニット2では、鉄筋結束ユニット2の前方向が鉄筋結束ロボット100の下方に向いており、鉄筋結束ユニット2の後方向が鉄筋結束ロボット100の上方に向いている。
図13に示す状態では、スライダクランク機構138は上死点位置にある。この時、鉄筋結束ユニット2(図3参照)は、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2から離反した位置で保持される。本明細書では、この状態における鉄筋結束ユニット2の位置を「上限位置」と呼ぶことがある。図13に示す状態から、ウォームシャフト136が順方向または逆方向に回転すると、クランクシャフト142およびクランクアーム144が順方向または逆方向に回転し、クランクピン146がクランクシャフト142の回転軸を中心とした円周上を移動する。この時、クランクロッド148を介してクランクピン146と連結するスライダピン150およびスライダ152は、クランクピン146と一定の距離を保ちながら、レール153に沿って下方に移動する。この時、ベース部材154に固定された鉄筋結束ユニット2は、車台190に対して下降する。
In the state shown in FIG. 13, the slider crank
図14に示す状態では、スライダクランク機構138は下死点位置にある。この時、鉄筋結束ユニット2(図3参照)は、第1鉄筋R1や第2鉄筋R2の結束が可能となる位置で保持される。本明細書では、この状態における鉄筋結束ユニット2の位置を「下限位置」と呼ぶことがある。図14に示す状態から、ウォームシャフト136が順方向または逆方向に回転すると、クランクシャフト142およびクランクアーム144が順方向または逆方向に回転し、クランクピン146がクランクシャフト142の回転軸を中心とした円周上を移動する。この時、クランクロッド148を介してクランクピン146と連結するスライダピン150およびスライダ152は、クランクピン146と一定の距離を保ちながら、レール153に沿って上方に移動する。この時、ベース部材154に固定された鉄筋結束ユニット2は、車台190に対して上昇する。
In the state shown in FIG. 14, the slider crank
本実施例のスライダクランク機構138は、クランクシャフト142の回転軸がスライダ152のスライド軌道の延長線上にない、いわゆるオフセットクランクとなっている。このため、鉄筋結束ユニット2を上昇させる場合、クランクピン146が図14に示す位置からクランクシャフト142の上方側を通過して図13に示す位置に至るようにクランクアーム144を回転させるよりも、クランクピン146が図14に示す位置からクランクシャフト142の下方側を通過して図13に示す位置に至るようにクランクアーム144を回転させる方が、クランクアーム144のストロークが大きい。鉄筋結束ユニット2を下降させる場合についても、同様である。
The slider crank
鉄筋結束ユニット2を上昇させる場合、鉄筋結束ユニット2に働く重力に抗してクランクシャフト142を回転させることになるため、兼用モータ400にかかる負荷トルクは比較的大きくなる。本実施例では、鉄筋結束ユニット2を上昇させる場合、クランクピン146が図14に示す位置からクランクシャフト142の下方側を通過して図13に示す位置に至るように、クランクアーム144を回転させる。これによって、兼用モータ400に比較的大きなトルク負荷がかかる鉄筋結束ユニット2の上昇時に、クランクアーム144のストロークを増大させて、兼用モータ400にかかる負荷トルクを低減することができる。一方で、鉄筋結束ユニット2を下降させる場合、クランクピン146が図13に示す位置からクランクシャフト142の上方側を通過して図14に示す位置に至るように、クランクアーム144を回転させる。これによって、兼用モータ400にかかる負荷トルクが比較的小さい鉄筋結束ユニット2の下降時には、クランクアーム144のストロークを低減させて、鉄筋結束ユニット2の下降速度を向上させることができる。
When the reinforcing
スライダ152は、スライダピン150の回転軸A1に沿ってベース部材154に向かって突出した第1干渉ピン156と、回転軸A1の周方向に沿って切り抜かれた長孔158を備えている。ベース部材154は、回転軸A1に沿ってスライダ152に向かって突出するとともに、長孔158に挿入される第2干渉ピン160を備えている。長孔158は、第2干渉ピン160を回転軸A1の周方向にスライド可能に受け入れている。そして、スライダピン150には、第1干渉ピン156に対して第2干渉ピン160を回転軸A1の周方向の第1周方向に付勢するように配置された捩りばね162が取り付けられている。このため、第2干渉ピン160は、捩りばね162の付勢力によって、長孔158の端部側面に第1周方向から当接した状態で保持されるとともに、捩りばね162の付勢力に抗して第1周方向の反対方向である第2周方向に揺動可能となっている。すなわち、ベース部材154に固定された鉄筋結束ユニット2は、回転軸A1の第2周方向に揺動可能に保持されている。これによって、例えば鉄筋結束ユニット2が第1鉄筋R1、第2鉄筋R2またはその他の障害物に衝突した際に、鉄筋結束ユニット2が第2周方向に揺動することによって、鉄筋結束ユニット2および昇降機構130への衝撃が緩和される。
The
図15に示すように、昇降機構130は、クランクシャフト142(図13参照)に固定されており、クランクシャフト142の径方向外側に突出した第1フィン163および第2フィン164が形成されたカム166をさらに備えている。第1フィン163の一端と第2フィン164の一端は、クランクシャフト142の回転軸の周方向において、互いに重なり合っている。一方で、第1フィン163の他端と第2フィン164の他端は、クランクシャフト142の回転軸の周方向において、互いに離間している。このため、第1フィン163の他端と第2フィン164の他端の間には、クランクシャフト142の回転軸の周方向に幅を有する隙間が形成されている。また、昇降機構130は、それぞれが発光部と受光部を有する第1フォトセンサ168と第2フォトセンサ170をさらに備えている。第1フォトセンサ168と第2フォトセンサ170のそれぞれは、発光部と受光部の間が遮られていない場合に、制御ユニット126にオン信号を送信し、発光部と受光部の間が遮られている場合に、制御ユニット126にオフ信号を送信する。第1フォトセンサ168と第2フォトセンサ170は、クランクシャフト142の回転軸に沿って並んだ状態で、ウォームギヤケース132に固定されている。
As shown in FIG. 15, the
鉄筋結束ユニット2が下限位置と上限位置の間の位置にある場合、第1フィン163または第2フィン164の一方は、第1フォトセンサ168または第2フォトセンサ170の一方における発光部と受光部の間を遮る位置にある。第1フィン163または第2フィン164の他方は、第1フォトセンサ168または第2フォトセンサ170の一方における発光部と受光部の間を遮らない位置にある。この状態から、鉄筋結束ユニット2が下限位置に移動されると、第1フィン163と第2フィン164の互いに重なり合う部分が、クランクシャフト142の回転軸の周方向において、第1フォトセンサ168および第2フォトセンサ170と略同位置に移動される。すなわち、鉄筋結束ユニット2が下限位置にある場合、第1フォトセンサ168における発光部と受光部の間は第1フィン163によって遮られ、第2フォトセンサ170における発光部と受光部の間は第2フィン164よって遮られる。一方、鉄筋結束ユニット2が上限位置に移動されると、第1フィン163と第2フィン164の互いに離間している部分が、クランクシャフト142の回転軸の周方向において、第1フォトセンサ168および第2フォトセンサ170と略同位置に移動される。すなわち、鉄筋結束ユニット2が上限位置にある場合、第1フォトセンサ168における発光部と受光部の間は遮られず、第2フォトセンサ170における発光部と受光部の間も遮られない。このため、制御ユニット126は、第1フォトセンサ168および第2フォトセンサ170から送信される信号に基づいて、鉄筋結束ユニット2が上限位置に達したことや、鉄筋結束ユニット2が下限位置に達したこと等を検出することができる。
When the reinforcing
(兼用モータ400および動力伝達機構402の構成)
図16に示すように、動力伝達機構402は、入力シャフト404(図17参照)と、太陽歯車406(図17参照)と、複数の遊星歯車408(図17参照)と、遊星キャリヤ410と、内歯車412と、第1出力シャフト414と、第2出力シャフト416と、第1平歯車418と、第2平歯車420と、第3平歯車422と、ウォームシャフト424と、ウォームホイール426と、回転伝達シャフト428と、ユニバーサルジョイント430と、アクチュエータ432と、係止部材434と、位置検出機構436を備えている。本実施例では、入力シャフト404と、太陽歯車406と、複数の遊星歯車408と、遊星キャリヤ410と、内歯車412と、第1出力シャフト414と、第2出力シャフト416と、第1平歯車418と、第2平歯車420と、第3平歯車422と、ウォームシャフト424と、ウォームホイール426は、ギヤボックス438(図8参照)に収容されている。
(Structures of dual-
As shown in FIG. 16, the
(動力伝達機構402における動力伝達経路)
図17に示すように、入力シャフト404は、兼用モータ400に保持されており、兼用モータ400によって、左右方向に延びる回転軸A2周りに回転駆動される。兼用モータ400は、例えば直流ブラシレスモータである。入力シャフト404には、太陽歯車406が固定されている。太陽歯車406の外側面には、径方向外側に突出した複数の歯(図示せず)が形成されている。複数の遊星歯車408のそれぞれは、遊星キャリヤ410に回転可能に保持されている。複数の遊星歯車408は、回転軸A2の周方向において、等間隔に並んで配置されている。複数の遊星歯車408のそれぞれの外側面には、径方向外側に突出した複数の歯(図示せず)が形成されている。複数の遊星歯車408のそれぞれの複数の歯は、太陽歯車406の複数の歯に対して、回転軸A2の径方向外側から噛み合うように構成されている。また、内歯車412の内側面には、径方向内側に突出した複数の歯(図示せず)が形成されている。内歯車412の複数の歯は、複数の遊星歯車408のそれぞれの複数の歯に対して、回転軸A2の径方向外側から噛み合うように構成されている。そして、太陽歯車406と、複数の遊星歯車408と、内歯車412は、互いに噛み合った状態でギヤボックス438(図8参照)に収容されている。このように、太陽歯車406と、複数の遊星歯車408と、遊星キャリヤ410と、内歯車412は、いわゆる遊星歯車機構を構成している。このため、内歯車412の回転を禁止すると、太陽歯車406の回転に伴う遊星キャリヤ410の回転が許容される。一方、遊星キャリヤ410の回転を禁止すると、太陽歯車406の回転に伴う内歯車412の回転が許容される。
(Power transmission path in power transmission mechanism 402)
As shown in FIG. 17, the
図16に示すように、遊星キャリヤ410は、第1出力シャフト414に固定されている。また、第1出力シャフト414には、ユニバーサルジョイント430の一端が取り付けられている。ユニバーサルジョイント430の他端は、昇降機構130のウォームシャフト136(図13参照)に取り付けられている。このため、昇降機構130は、遊星キャリヤ410の回転に伴って駆動される。以上より、動力伝達機構402において内歯車412の回転が禁止された状態では、兼用モータ400の動力が、入力シャフト404、太陽歯車406、複数の遊星歯車408、遊星キャリヤ410、第1出力シャフト414、ユニバーサルジョイント430を順に介して、昇降機構130に伝達される。
As shown in FIG. 16,
内歯車412の外側面には、径方向外側に突出した複数の歯(図示せず)が形成されている。第2出力シャフト416には、第1平歯車418が固定されている。第1平歯車418は、内歯車412の複数の歯に噛み合っている。また、第2出力シャフト416には、第2平歯車420が固定されている。第2平歯車420は、第3平歯車422に噛み合っている。第3平歯車422は、ウォームシャフト424に固定されている。ウォームシャフト424は、ウォームホイール426に噛み合っている。ウォームホイール426は、回転伝達シャフト428に固定されている。このため、回転伝達シャフト428に連結されたサイドステッパ196(図8参照)は、内歯車412の回転に伴って駆動される。以上より、動力伝達機構402において遊星キャリヤ410の回転が禁止された状態では、兼用モータ400の動力が、入力シャフト404、太陽歯車406、複数の遊星歯車408、内歯車412、第1平歯車418、第2出力シャフト416、第2平歯車420、第3平歯車422、ウォームシャフト424、ウォームホイール426、回転伝達シャフト428を順に介して、サイドステッパ196に伝達される。
A plurality of teeth (not shown) projecting radially outward are formed on the outer surface of the
(動力伝達機構402における動力伝達経路の切換方法)
図18に示すように、遊星キャリヤ410の外側面には、内側係合凹部440がさらに形成されている。内側係合凹部440は、周方向に並んで配置されており、径方向外側から径方向内側に向けて陥凹する複数の内側陥凹溝440aを有する。また、内歯車412の内側面には、外側陥凹溝442aがさらに形成されている。外側陥凹溝442aは、周方向に並んで配置されており、径方向内側から径方向外側に向けて陥凹する複数の外側陥凹溝442aを有する。なお、外側係合凹部442は、内歯車412の複数の歯(図示せず)とは別個に形成されている。外側係合凹部442は、内側係合凹部440の径方向外側に配置されている。
(Method of Switching Power Transmission Path in Power Transmission Mechanism 402)
As shown in FIG. 18, the outer surface of
係止部材434は、前後方向に沿って延びる係止アーム444と、係止アーム444に保持される係止ピン446および操作ピン448を備えている。係止ピン446は、係止アーム444の前端近傍において、左右方向に沿って延びるように配置されている(図16参照)。操作ピン448は、係止アーム444の後端近傍において、上下方向に沿って延びるように配置されている。また、アクチュエータ432は、前後方向に沿って延在する可動部材450と、可動部材450を前後方向にスライド可能に保持するソレノイド452と、ソレノイド452に対して可動部材450を前方に付勢する第1ばね部材454を備えている。ソレノイド452には、可動部材450がソレノイド452から抜け落ちることを防止するキャップ456が取り付けられている。キャップ456の下方には、係止部材434の操作ピン448を前後方向にスライド可能に受け入れる第1スライド孔458が設けられている。可動部材450は、空洞部460と、可動部材450の下方に設けられた第2スライド孔462と、可動部材450の上部外周面において、上方から下方に陥凹した凹部464を備えている。第2スライド孔462は、空洞部460と可動部材450の外部を上下方向に連通している。第2スライド孔462は、第1スライド孔458と同様に、係止部材434の操作ピン448を前後方向にスライド可能に受け入れている。操作ピン448の一部は、第1スライド孔458および第2スライド孔462を通過して、前記空洞部460に収容されている。空洞部460には、前後方向に伸縮可能な第2ばね部材466および第3ばね部材468がさらに収容されている。空洞部460において、第2ばね部材466は操作ピン448の前方に設けられており、第3ばね部材468は操作ピン448の後方に設けられている。なお、図18に示す状態では、ソレノイド452は通電状態であり、ソレノイド452が形成する電磁石の吸引力によって、可動部材450は第1ばね部材454の弾性復元力に抗して後方に移動されている。本明細書では、この状態における可動部材450の位置を「吸引位置」と呼ぶことがある。可動部材450が吸引位置にある場合、係止部材434は、係止ピン446が内歯車412の外側係合凹部442に係合する位置に移動される。本明細書では、この状態における係止部材434の位置を「第1係止位置」と呼ぶことがある。係止部材434が第1係止位置にある場合、内歯車412の回転が禁止されることで、動力伝達機構402は、昇降機構130に対して兼用モータ400からの動力を伝達する「第1状態」となっている。
The locking
図18に示す状態から、ソレノイド452を非通電状態に切り換えると、第1ばね部材454の弾性復元力によって可動部材450が前方に付勢されることで、可動部材450が前方に移動される。可動部材450が前方に移動される場合、係止部材434の操作ピン448が相対的に空洞部460内を後方に移動することで第3ばね部材468が縮められる。縮められた状態の第3ばね部材468は、空洞部460の後側壁部に対して操作ピン448を前方に付勢する。これによって、係止アーム444を介して操作ピン448に連結された係止ピン446は、前方に付勢される。図19に示すように、前方に移動された可動部材450はやがてキャップ456の前側壁部に当接する。この状態であっても、可動部材450は第1ばね部材454によって前方に付勢されている。このため、ソレノイド452が非通電状態である限り、可動部材450はキャップ456の前側壁部に当接した状態で保持される。本明細書では、この状態における可動部材450の位置を「復帰位置」と呼ぶことがある。可動部材450が復帰位置にある場合、係止部材434は、係止ピン446が遊星キャリヤ410の内側係合凹部440に係合する位置に移動される。本明細書では、この状態における係止部材434の位置を「第2係止位置」と呼ぶことがある。係止部材434が第2係止位置にある場合、遊星キャリヤ410の回転が禁止されることで、動力伝達機構402は、サイドステッパ196に対して兼用モータ400からの動力を伝達する「第2状態」となっている。
When the
図19に示す状態から、ソレノイド452を通電状態に切り換えると、ソレノイド452が形成する電磁石の吸引力によって、可動部材450は第1ばね部材454の弾性復元力に抗して後方に移動される。可動部材450が後方に移動される場合、係止部材434の操作ピン448が相対的に空洞部460内を前方に移動することで第2ばね部材466が縮められる。縮められた状態の第2ばね部材466は、空洞部460の前側壁部に対して操作ピン448を後方に付勢する。これによって、係止アーム444を介して操作ピン448に連結された係止ピン446は、後方に付勢される。このようにして、図18に示すように、可動部材450が吸引位置に移動され、係止部材434が第1係止位置に移動されることで、動力伝達機構402が第1状態となる。
When the
以上より、ソレノイド452が通電状態と非通電状態の間で切り換えられると、可動部材450の位置が吸引位置と復帰位置の間で切り換えられ、係止部材434の位置が第1係止位置と第2係止位置の間で切り換えられ、動力伝達機構402が第1状態と第2状態の間で切り換えられる。このため、制御ユニット126は、ソレノイド452を通電状態と非通電状態の間で切り換えることで、動力伝達機構402を第1状態と第2状態の間で切り換えることができる。
As described above, when the
(動力伝達機構402の状態検出方法)
位置検出機構436は、キャップ456の上方に取り付けられている。位置検出機構436は、可動部材450の凹部464に略嵌合する凸部470aを有するスライダ470を備えている。スライダ470は、前後方向にスライド可能に設けられている。このため、スライダ470は、可動部材450の前後方向の移動に連動してスライドする。本明細書では、可動部材450が吸引位置にある場合のスライダ470の位置を「第1検出位置」と呼ぶことがある。また、可動部材450が復帰位置にある場合のスライダ470の位置(図19参照)を「第2検出位置」と呼ぶことがある。位置検出機構436は、スライダ470が第1検出位置にある場合に、制御ユニット126に対して吸引位置検出信号を送信し、スライダ470が第2検出位置にある場合に、制御ユニット126に対して復帰位置検出信号を送信する。このため、制御ユニット126は、位置検出機構436から送信される信号に基づいて、可動部材450が吸引位置にあることや、可動部材450が復帰位置にあることを検出することができる。
(State detection method of power transmission mechanism 402)
The
(リール500およびワイヤ中継機構600の構成)
図2に示すように、リール500およびワイヤ中継機構600は、鉄筋結束ユニット2とは別個に搬送ユニット106に設けられている。リール500およびワイヤ中継機構600は、鉄筋結束ユニット2(図3参照)にワイヤWを供給する。
(Configuration of
As shown in FIG. 2 , the
図20に示すように、リール500は、ボビン502と、ボビンシャフト504(図21参照)と、ガイド部材506と、ワイヤWを備えている。リール500は、ボビンシャフト504を介して、ベースプレート204に固定されている。ボビンシャフト504は、軸A3に沿って延びるように配置されている。本実施例では、軸A3に沿って前方に向かう方向を第1軸方向とし、軸A3に沿って後方に向かう方向を第2軸方向とする。軸A3は、左右方向に垂直な方向に延びており、水平方向に対して、第1軸方向に向かうにつれて、下方向から上方向に向かうように傾斜している。軸A3の水平方向に対する傾斜角度は、0°から45°の範囲内であって、例えば10°である。ボビン502は、ボビンシャフト504に対して回転不能に取り付けられている。すなわち、ボビン502は、ベースプレート204に対して回転不能に取り付けられている。ボビン502は、巻回部508(図21参照)と、第1抜け止め部510と、第2抜け止め部512を備えている。巻回部508は、軸A3を中心とした略円筒形状に形成されており、ワイヤWが螺旋状に巻回される。ワイヤWは、巻回部508に対して、所定の巻回方向に沿って巻回されている。本実施例では、ワイヤWの巻回方向は、ボビン502を軸A3に沿って第1軸方向側から見た時に右回りとなる方向である。第1抜け止め部510は、巻回部508の第1軸方向側の端部に接続しており、第1軸方向に向かうにつれて拡径する拡径形状を有する。第2抜け止め部512は、巻回部508の第2軸方向側の端部に接続しており、軸A3の径方向外側に向かって広がるフランジ形状を有する。また、ボビン502の長手方向は、軸A3が延びる方向と略一致している。本実施例のボビン502に巻回可能なワイヤWの最大長は、600mから1000mの範囲内であって、例えば800mである。また、本実施例の鉄筋結束ユニット2が第1鉄筋R1と第2鉄筋R2が交差する箇所を結束する際に使用するワイヤWの長さは約0.67mである。以上より、本実施例の鉄筋結束ロボット100における継続結束回数は、900回から1500回の範囲内であって、例えば1200回である。なお、本明細書では、鉄筋結束ロボット100において、リール500を取り換えることなく継続して鉄筋結束を行う場合の最大結束回数を、「継続結束回数」と呼ぶことがある。
As shown in FIG. 20,
図21に示すように、ガイド部材506は、第1抜け止め部510の第1軸方向側に設けられている。ガイド部材506は、軸A3に対して略軸対称形状に形成されている。ガイド部材506は、シャフト部514と、ロータ部516と、第1リング部518と、第2リング部520と、制動部522を備えている。シャフト部514は、ボビンシャフト504に固定されており、軸A3上に延びている。ロータ部516は、シャフト部514に対して回転可能に取り付けられている。ロータ部516は、プレート部524と、リング保持部526を備えている。プレート部524は、導体(例えば、銅等)によって形成されている。リング保持部526は、第1リング部518および第2リング部520を保持している。第1リング部518および第2リング部520は、リング保持部526に対して所定の揺動軸(例えば、リング保持部526の長手方向に延びる軸)周りに揺動可能に設けられている。第1リング部518は、ボビン502から引き出されたワイヤWを通してガイドするための第1ガイド孔528を形成している。第2リング部520は、ボビン502から引き出されたワイヤWを通してガイドするための第2ガイド孔530を形成している。図20に示すように、第1ガイド孔528および第2ガイド孔530は、第1抜け止め部510よりも軸A3の径方向外側に配置されている。本実施例では、ボビン502から引き出されたワイヤWは、第1リング部518の第1ガイド孔528に通されている。図22に示すように、ボビン502から引き出されたワイヤWが通された状態の第1リング部518を軸A3の径方向外側から平面視した時、第1ガイド孔528の孔軸A4は、第1軸方向に向かうにつれて、ワイヤWの巻回方向に向かうように傾斜している。図21に示すように、制動部522は、シャフト部514に対して回転不能に取り付けられている。制動部522は、軸A3の周方向に並んで配置されるとともに、プレート部524に対して第2軸方向に離間して配置される複数の磁性部材532を備えている。なお、図21では、説明の簡略化のため、ワイヤWの図示を省略している。
As shown in FIG. 21 , the
図20に示すように、ワイヤ中継機構600は、台座部602と、ガイドローラ604と、送りローラ606、607と、挿通部材608を備えている。ワイヤ中継機構600は、台座部602を介して、ベースプレート204に固定されている。ボビン502からガイド部材506を介して引き出されたワイヤWは、挿通部材608を通じて、送りローラ606、607の間に挟持されるとともに、ガイドローラ604によって鉄筋結束ユニット2の貫通孔3b(図4参照)へとガイドされる。このため、送り機構12によってワイヤWが送り出されると、ワイヤ中継機構600を介して、ボビン502からワイヤWが引き出される。本実施例では、挿通部材608は、リール500の前方であって、リール500の軸A3上に配置されている。
As shown in FIG. 20 , the
以上より、ワイヤWがボビン502から引き出される際、ワイヤWはボビン502の第1軸方向側から引き出される。前述の通り、ボビン502はベースプレート204に対して回転不能に取り付けられているため、ボビン502からワイヤWが引き出される際、ワイヤWは、ボビン502に対して巻回方向の反対方向に沿って解きほどかれながら、第1軸方向へと引き出される。このため、ワイヤWが通された状態の第1リング部518を保持するロータ部516は、ワイヤWの引き出しに伴って、ワイヤWの巻回方向の反対方向に回転する。また、ロータ部516が回転する時、プレート部524は制動部522の複数の磁性部材532に対して回転する。この時、複数の磁性部材532は、ロータ部516のプレート部524に渦電流を発生させる。そして、プレート部524に発生した渦電流により、ロータ部516には、ロータ部516の回転を妨げるようなローレンツ力が働く。すなわち、ロータ部516が回転すると、制動部522はロータ部516に対して非接触で制動力を付与する。これによって、鉄筋結束ユニット2の送り機構12(図3参照)がワイヤWの送り出しを停止した後、ロータ部516が慣性により回転し続けることが抑制され、ワイヤWがボビン502から過剰に解きほどかれることを抑制することができる。
As described above, when the wire W is pulled out from the
(鉄筋結束ロボット100の動作)
図示しない動作実行ボタン等を介して、鉄筋結束ロボット100の動作の実行が指示されると、制御ユニット126は、図23に示す処理を実行する。以下では、説明の簡略化のため、鉄筋結束ロボット100における車台190の移動を、鉄筋結束ロボット100の移動とみなして説明を行っている。
(Operation of reinforcing bar binding robot 100)
When the execution of the operation of the reinforcing
S2では、制御ユニット126は、複数の第1鉄筋R1のうち、結束作業の対象とする第1鉄筋R1’について、鉄筋検出センサ(図示せず)で検出される左右方向の位置が、基準位置から第1所定位置範囲内にあるか否かを判断する。ここでいう基準位置とは、下限位置にある鉄筋結束ユニット2が結束作業を行う際に、第1鉄筋R1と第2鉄筋R2の交差箇所が存在すべき位置のことをいう。例えば、基準位置は、前後方向および左右方向に関して、ベースプレート204の前後方向および左右方向の中央に位置する。また、ここでいう第1所定位置範囲とは、第1鉄筋R1’の左右方向の位置がその範囲から外れている場合には、サイドステッパ196による左右方向の移動が必要と判断される範囲である。第1鉄筋R1’の左右方向の位置が、基準位置から第1所定位置範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS3へ進む。
In S2, the
S3では、制御ユニット126は、移動切換処理を行う。移動切換処理では、制御ユニット126は、ソレノイド452が非通電状態となっている場合には、ソレノイド452を非通電状態から通電状態へ切り換える。これによって、動力伝達機構402が第1状態から第2状態へ切り換えられ、兼用モータ400の駆動によりサイドステッパ196の駆動が可能となる。制御ユニット126は、位置検出機構436によって可動部材450が吸引位置にあることを検出した場合に、移動切換処理を終了する。移動切換処理が終了した後、処理はS4へ進む。
In S3, the
S4では、制御ユニット126は、サイドステッパ196を駆動して、鉄筋結束ロボット100を右方向または左方向に移動させる。S4の後、処理はS2へ戻る。
In S4, the
S2で、第1鉄筋R1’の左右方向の位置が、基準位置から第1所定位置範囲内にある場合(YESの場合)、処理はS6へ進む。S6では、制御ユニット126は、第1鉄筋R1’の左右方向の位置が、基準位置から第2所定位置範囲内にあるか否かを判断する。第2所定位置範囲は、第1所定位置範囲よりも小さい範囲であり、第1鉄筋R1’の位置がその範囲内にあれば、鉄筋結束ユニット2による結束作業を実行可能な範囲である。第1鉄筋R1’の左右方向の位置が、第2所定位置範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS10へ進む。第1鉄筋R1’の左右方向の位置が、第2所定位置範囲にある場合(YESの場合)、処理はS8へ進む。
In S2, if the horizontal position of the first reinforcing bar R1' is within the first predetermined position range from the reference position (YES), the process proceeds to S6. In S6, the
S8では、制御ユニット126は、鉄筋検出センサ(図示せず)で検出される第1鉄筋R1の角度が、基準角度から所定角度範囲内にあるか否かを判断する。ここでいう基準角度とは、下限位置にある鉄筋結束ユニット2が結束作業を行う際に、第1鉄筋R1と第2鉄筋R2の交差箇所において第1鉄筋R1’が取るべき角度のことをいう。例えば、基準角度は、ゼロ度である。また、ここでいう所定角度範囲は、第1鉄筋R1’の角度がその範囲内にあれば、鉄筋結束ユニット2による結束作業を実行可能な範囲である。第1鉄筋R1’の角度が、所定角度範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS10へ進む。第1鉄筋R1の角度が所定角度範囲内にある場合(YESの場合)、処理はS20へ進む。
In S8, the
S10では、制御ユニット126は、鉄筋トレース制御を開始する。鉄筋トレース制御では、制御ユニット126は、右側クローラ192と左側クローラ194に速度差を与えた状態で鉄筋結束ロボット100を前進または後退させて、第1鉄筋R1’の左右方向の位置および角度を、基準位置および基準角度に近付けていく。
At S10, the
S12では、制御ユニット126は、第1鉄筋R1の左右方向の位置が、基準位置から第2所定位置範囲内にあるか否かを判断する。第1鉄筋R1の左右方向の位置が、第2所定位置範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS10へ戻る。第1鉄筋R1の左右方向の位置が、第2所定範囲にある場合(YESの場合)、処理はS14へ進む。
In S12, the
S14では、制御ユニット126は、鉄筋検出センサ(図示せず)で検出される第1鉄筋R1の角度が、基準角度から所定角度範囲内にあるか否かを判断する。第1鉄筋R1の角度が、所定角度範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS10へ戻る。第1鉄筋R1の角度が所定角度範囲内にある場合(YESの場合)、処理はS16へ進む。
In S14, the
S16では、制御ユニット126は、鉄筋トレース制御を終了する。S10からS16までの処理を行うことによって、図24に示すように、第1鉄筋R1’の左右方向の位置と角度が、基準位置と基準角度に一致するように、鉄筋結束ロボット100が移動する。なお、図24、図25においては、鉄筋結束ロボット100の基準位置と基準角度を、十字カーソルCで表している。
In S16, the
図23に示すように、S18では、制御ユニット126は、復帰処理を行う。復帰処理では、制御ユニット126は、直前のS10で鉄筋結束ロボット100が進行した方向とは逆の方向に、鉄筋結束ロボット100を進行させる。この際に、制御ユニット126は、直前のS10からS16までの処理で第2所定位置範囲内および所定角度範囲内に収まった第1鉄筋R1’の左右方向の位置および角度が、第2所定位置範囲および所定角度範囲から外れないように、右側クローラ192と左側クローラ194に速度差を与えながら、鉄筋結束ロボット100を進行させる。制御ユニット126は、S10で鉄筋トレース制御を開始してからS16で鉄筋トレース制御を終了するまでの、鉄筋結束ロボット100の前方または後方への移動距離を計測しておいて、S18の復帰処理で、同じ移動距離だけ鉄筋結束ロボット100を逆方向に進行させる。S18の復帰処理を行うことによって、図25に示すように、第1鉄筋R1’の左右方向の位置と角度を基準位置と基準角度に一致させた状態のまま、鉄筋結束ロボット100が逆方向に進行する。図23に示すように、S18の後、処理はS20へ進む。
As shown in FIG. 23, in S18, the
S20では、制御ユニット126は、S10と同様に、鉄筋トレース制御を開始する。これによって、鉄筋結束ロボット100が、第1鉄筋R1’に沿った前進または後退を開始する。
In S20, the
S22では、制御ユニット126は、鉄筋検出センサ(図示せず)で検出される第2鉄筋R2の前後方向の位置が、基準位置から所定位置範囲内にあるか否かを判断する。ここでいう所定位置範囲は、第2鉄筋R2の位置がその範囲内であれば、鉄筋結束ユニット2による結束作業が実行可能な範囲である。第2鉄筋R2の前後方向の位置が、所定位置範囲内にない場合(NOの場合)、処理はS22へ戻る。第2鉄筋R2の前後方向の位置が、所定位置範囲内にある場合(YESの場合)、処理はS24へ進む。
In S22, the
S24では、制御ユニット126は、鉄筋トレース制御を終了する。
In S24, the
S25では、制御ユニット126は、昇降切換処理を行う。昇降切換処理では、制御ユニット126は、ソレノイド452が通電状態となっている場合には、ソレノイド452を通電状態から非通電状態へ切り換える。これによって、動力伝達機構402が第2状態から第1状態へ切り換えられ、兼用モータ400の駆動により昇降機構130の駆動が可能となる。制御ユニット126は、位置検出機構436によって可動部材450が復帰位置にあることを検出した場合に、昇降切換処理を終了する。昇降切換処理が終了した後、処理はS26へ進む。
In S25, the
S26では、制御ユニット126は、鉄筋結束処理を行う。鉄筋結束処理では、制御ユニット126は、昇降機構130を駆動して鉄筋結束ユニット2を下限位置まで下降させた後、制御装置80に結束指示信号を送信する。これにより、第1鉄筋R1’と第2鉄筋R2の交差箇所に鉄筋結束ユニット2がセットされ、鉄筋結束ユニット2よる第1鉄筋R1’と第2鉄筋R2の結束作業が行われる。その後、制御ユニット126は、昇降機構130を駆動して鉄筋結束ユニット2を上限位置まで上昇させる。S26の後、処理はS28へ進む。
In S26, the
S28では、制御ユニット126は、S26で行った結束作業が正常に完了したか否かを判断する。結束作業が正常に完了していないと判断される場合(NOの場合)、処理はS26へ戻る。結束作業が正常に完了したと判断される場合(YESの場合)、処理はS30へ進む。
In S28, the
S30では、制御ユニット126は、第1鉄筋R1’についての結束作業が全て終了したか否かを判断する。まだ終了していないと判断される場合(NOの場合)、処理はS20へ戻る。S20からS30までの処理を繰り返し行うことによって、図25に示すように、鉄筋結束ロボット100は、第1鉄筋R1’に沿って移動しながら、第1鉄筋R1’と第2鉄筋R2の交差箇所の結束作業を繰り返し実行する。
In S30, the
図23に示すように、S30で、第1鉄筋R1’についての結束作業が全て終了したと判断されると(YESとなると)、処理はS32へ進む。 As shown in FIG. 23, when it is determined in S30 that the bundling work for the first reinforcing bar R1' is all completed (YES), the process proceeds to S32.
S32では、制御ユニット126は、全ての第1鉄筋R1について結束作業が終了したか否かを判断する。まだ終了していないと判断される場合(NOの場合)、処理はS34へ進む。
In S32, the
S34では、制御ユニット126は、結束作業の対象とする第1鉄筋R1’を、未だ結束作業が終了していない別の第1鉄筋R1に変更する。S34の後、処理はS2へ戻る。
In S34, the
S32で、全ての第1鉄筋R1について結束作業が終了したと判断される場合(YESの場合)、図23の処理は終了する。 If it is determined in S32 that the bundling work has been completed for all the first reinforcing bars R1 (YES), the process of FIG. 23 ends.
なお、図23の処理において、鉄筋結束ロボット100が、第1鉄筋R1’と第2鉄筋R2の交差箇所の結束作業を繰り返し実行する際に、第1鉄筋R1’と第2鉄筋R2の交差箇所を1つとばしに結束してもよい。この場合、最終的に、隣接する交差箇所のうち少なくとも一方が結束されるように、鉄筋結束ロボット100が結束作業の対象とする交差箇所を選択してもよい。
In the process of FIG. 23, when the reinforcing
(変形例)
上記の実施例において、電源ユニット102および制御ユニット126は、車台190に支持されていてもよいし、車台190に支持されていなくてもよい。また、上記の実施例において、制御ユニット126は、鉄筋結束ユニット2と、電源ユニット102と、搬送ユニット106のそれぞれと無線通信可能に設けられていてもよい。この場合、制御ユニット126は、ユーザが操作する外部コントローラ(例えば、専用のコントローラ、スマートフォン、またはタブレット端末など)に設けられていてもよい。
(Modification)
In the above examples,
上記の実施例では、鉄筋結束ロボット100には、複数のバッテリパックが取り付けられた電源ユニット102が設けられており、電源ユニット102が、鉄筋結束ユニット2と、搬送ユニット106と、制御ユニット126のそれぞれに対して電力を供給する構成について説明した。別の実施例では、鉄筋結束ロボット100には、電源ユニット102の代わりに、外部電源から電力を供給するための電源コードが設けられていてもよい。この場合、鉄筋結束ユニット2と、搬送ユニット106と、制御ユニット126のそれぞれに対し、外部電源から電力が供給されてもよい。
In the above embodiment, the reinforcing
上記の実施例において、第1出力シャフト414は、昇降機構130の代わりに、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方に連結していてもよい。具体的には、第1出力シャフト414は、前側プーリ218および前側プーリ244の少なくとも一方に連結していてもよい。この場合、右側クローラモータ228および左側クローラモータ254の少なくとも一方を搬送ユニット106に設ける必要がなくなるため、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。また、この場合、動力伝達機構402は、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方に対して動力を伝達する第3状態と、サイドステッパ196に対して兼用モータ400からの動力を伝達する第2状態の間で切り換えられる。
In the above embodiment,
上記の実施例において、第2出力シャフト416は、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方に連結していてもよい。具体的には、第2出力シャフト416は、前側プーリ218および前側プーリ244の少なくとも一方に連結していてもよい。この場合、右側クローラモータ228および左側クローラモータ254の少なくとも一方を搬送ユニット106に設ける必要がなくなるため、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。また、この場合、動力伝達機構402は、昇降機構130に対して兼用モータ400からの動力を伝達する第1状態と、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方に対して動力を伝達する第3状態の間で切り換えられる。
In the above examples, the
上記の実施例では、遊星キャリヤ410が第1出力シャフト414に連結しており、内歯車412が第2出力シャフト416に連結している構成について説明した。別の実施例では、遊星キャリヤ410が第2出力シャフト416に連結しており、内歯車412が第1出力シャフト414に連結していてもよい。
In the above embodiment,
上記の実施例では、遊星キャリヤ410が内歯車412の径方向内側に配置されており、内側係合凹部440が遊星キャリヤ410に形成されており、外側係合凹部442が内歯車412に形成されている構成について説明した。別の実施例では、遊星キャリヤ410が内歯車412の径方向外側に配置されていてもよく、内側係合凹部440が内歯車412に形成されており、外側係合凹部442が遊星キャリヤ410に形成されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、ソレノイド452が通電状態の場合に、係止ピン446が外側係合凹部442に係合し、ソレノイド452が非通電状態の場合に、係止ピン446が内側係合凹部440に係合する構成について説明した。別の実施例では、ソレノイド452が通電状態の場合に、係止ピン446が内側係合凹部440に係合してもよく、ソレノイド452が非通電状態の場合に、係止ピン446が外側係合凹部442に係合してもよい。
In the above embodiment, the locking
上記の実施例では、ソレノイド452が通電状態の場合、係止部材434が第1係止位置に移動され、ソレノイド452が非通電状態の場合、係止部材434が第2係止位置に移動される構成について説明した。別の実施例では、ソレノイド452が通電状態の場合、係止部材434は第2係止位置に移動されてもよい。ソレノイド452が非通電状態の場合、係止部材434は第1係止位置に移動されてもよい。
In the above embodiment, when the
上記の実施例では、アクチュエータ432がソレノイドアクチュエータであり、係止部材434を第1係止位置と第2係止位置の間で移動させる構成について説明した。別の実施例では、アクチュエータ432は、ソレノイドアクチュエータ以外のアクチュエータであってもよい。例えば、アクチュエータ432は、モータであってもよい。この場合、モータは、ラックアンドピニオンを介して、係止部材434を第1係止位置と第2係止位置の間で移動させてもよい。
In the embodiment described above, the
上記の実施例では、いわゆる遊星歯車機構を利用することで、動力伝達機構402が第1状態と第2状態の間で切り換え可能となっている。別の実施例では、遊星歯車機構以外のクラッチ機構を利用することで、動力伝達機構402が第1状態と第2状態の間で切り換え可能となっていてもよい。
In the above embodiment, a so-called planetary gear mechanism is used to enable the
上記の実施例では、リール500およびワイヤ中継機構600が、鉄筋結束ユニット2とは別個に搬送ユニット106に設けられている構成について説明した。別の実施例では、リール500は、鉄筋結束ユニット2と一体的に設けられていてもよい。この場合、ワイヤ中継機構600は設けられていなくてもよい。
In the embodiment described above, the
上記の実施例では、ボビン502がベースプレート204に対して回転不能に取り付けられており、ワイヤWがボビン502の第1軸方向側から引き出される構成について説明した。別の実施例では、ボビン502はベースプレート204に対して回転不能でなくてもよいし、ワイヤWはボビン502の第1軸方向側以外から引き出されてもよい。例えば、ボビン502はベースプレート204に対して回転可能であってもよく、ボビン502を回転させながら、ボビン502の接線方向に沿ってワイヤWを引き出す構成としてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、第1抜け止め部510が、第1軸方向に向かうにつれて拡径する拡径形状を有する構成について説明した。別の実施例では、第1抜け止め部510は、軸A3の径方向外側に向かって広がるフランジ形状を有していてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、ボビン502の長手方向が、軸A3が延びる方向と略一致している構成について説明した。別の実施例では、ボビン502の長手方向は、軸A3が延びる方向と略一致していなくてもよい。例えば、ボビン502の最大径は、ボビン502の軸A3が延びる方向に関する長さよりも大きくてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the longitudinal direction of the
上記の実施例では、ガイド部材506が2つのリング部(第1リング部518および第2リング部520)を備える構成について説明した。別の実施例では、ガイド部材506は、1つのリング部のみを備えていてもよい。さらに別の実施例では、ガイド部材506は、3つ以上のリング部を備えていてもよい。この場合も、3つ以上のリング部は軸A3周りに所定の角度間隔で設けられていてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
上記の実施例では、ボビン502から引き出されたワイヤWが第1リング部518の第1ガイド孔528に通されている構成について説明した。別の実施例では、ボビン502から引き出されたワイヤWは、第2リング部520の第2ガイド孔530に通されていてもよい。なお、第1リング部518と第2リング部520は軸A3に関して略軸対称であるため、ワイヤWが通された状態の第1リング部518に係る上記の説明は、ワイヤWが通された状態の第2リング部520に対しても適用され得る。
In the above embodiment, the configuration in which the wire W pulled out from the
上記の実施例では、ガイド部材506の制動部522が、いわゆるマグネットブレーキである構成について説明した。別の実施例では、制動部522は、マグネットブレーキでなくてもよい。例えば、制動部522は、回転するプレート部524に摩擦材を圧着させることでロータ部516に対して制動力を付与する、いわゆる摩擦ブレーキであってもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
上記の実施例では、鉄筋結束ロボット100には、専用の鉄筋結束ユニット2が取り付けられている構成について説明した。別の実施例では、鉄筋結束ロボット100には、市販の鉄筋結束機(例えば、株式会社マキタが販売しているTR180D)が取り付けられてもよい。この場合、リール500およびワイヤ中継機構600は設けられていなくてもよく、鉄筋結束機が備えるリールからワイヤWが供給される構成としてもよい。また、鉄筋結束ロボット100は、鉄筋結束機のトリガを把持するための把持機構をさらに備えていてもよい。さらに別の実施例では、本実施例の鉄筋結束ユニット2に対してハンドルを着脱可能であってもよい。また、鉄筋結束ユニット2は、車台190から取り外されてもよく、手持ち式鉄筋結束機として使用可能であってもよい。この場合も、リール500から鉄筋結束ユニット2にワイヤWが供給される構成としてもよい。なお、リール500は、車台190に固定されてもよいし、鉄筋結束ユニット2と同様に車台190から取り外されてもよい。鉄筋結束ユニット2およびリール500が車台190から取り外される場合、リール500は、例えばユーザに背負われるなどして持ち運び可能であってもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the dedicated reinforcing
上記の実施例において、鉄筋結束ロボット100に、鉄筋結束ロボット100の動作をユーザが緊急停止させるための緊急停止ボタンを設けてもよい。この場合、緊急停止ボタンがユーザによって押されると、制御ユニット126は、右側クローラモータ228、左側クローラモータ254、兼用モータ400を停止する。ユーザが、危険を取り除いた後に、再び動作の実行を指示すると、制御ユニット126は、まず移動切換処理を実行し、兼用モータ400を駆動して前側クランク機構276と後側クランク機構277をゼロ点位置まで戻す。その後、昇降切換処理を実行し、兼用モータ400を駆動して昇降機構130を上限位置まで戻す。その後、制御ユニット126は、通常通りの制御を行って、鉄筋結束ロボット100を動作させる。なお、緊急停止ボタンは、緊急時にユーザが押しやすいように、鉄筋結束ロボット100の外周近傍、例えば前後方向や左右方向の端部近傍に設けてもよい。また、緊急停止ボタンは、複数個設けてもよい。
In the above embodiment, the reinforcing
上記の実施例において、鉄筋結束ロボット100に、鉄筋結束ロボット100の動作状態を表示する動作表示インジケータ(図示せず)を設けてもよい。この場合、動作表示インジケータは、鉄筋結束ロボット100が行う結束作業の状態をユーザに表示してもよい。結束作業の状態は、例えば、第1鉄筋R1と第2鉄筋R2の交差箇所を全て結束する状態や、第1鉄筋R1と第2鉄筋R2の交差箇所を1つとばしに結束する状態を含んでいてもよい。あるいは、動作表示インジケータは、鉄筋結束ロボット100が異常停止した状態をユーザに表示してもよい。動作表示インジケータは、例えば1またはそれ以上の発光部の発光色、点滅のパターン、またはこれらの組み合わせによって、鉄筋結束ロボット100の動作状態を表示してもよい。
In the above embodiment, the reinforcing
(対応関係)
以上のように、1つまたはそれ以上の実施形態において、鉄筋結束ロボット100は、複数の第1鉄筋R1と、複数の第1鉄筋R1と交差する複数の第2鉄筋R2について、複数の第1鉄筋R1と複数の第2鉄筋R2の上を移動する動作と、複数の第1鉄筋R1と複数の第2鉄筋R2が交差する箇所を結束する動作と、を繰り返し実行可能である。鉄筋結束ロボット100は、鉄筋結束ユニット2と、鉄筋結束ユニット2を搬送する搬送ユニット106と、搬送ユニット106の動作を制御する制御ユニット126を備えている。搬送ユニット106は、車台190(台座の例)と、車台190に支持された兼用モータ400(モータの例)と、車台190に支持されており、車台190を複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上で移動させるサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)(移動機構の例)と、車台190に支持されており、車台190に対して鉄筋結束ユニット2を昇降させる昇降機構130と、車台190に支持されており、サイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)または昇降機構130に対して選択的に兼用モータ400からの動力を伝達可能な動力伝達機構402を備えている。
(correspondence relationship)
As described above, in one or more embodiments, the reinforcing
上記の構成によれば、動力伝達機構402が、サイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)または昇降機構130に対して選択的に兼用モータ400からの動力を伝達可能に構成されている。このため、サイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)と昇降機構130のそれぞれを単一の兼用モータ400によって駆動させることができ、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、動力伝達機構402は、兼用モータ400によって回転駆動される入力シャフト404と、昇降機構130を駆動する第1出力シャフト414と、サイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)を駆動する第2出力シャフト416を備えている。動力伝達機構402は、入力シャフト404の回転に伴って第1出力シャフト414を回転させることで昇降機構130に対して兼用モータ400からの動力を伝達する第1状態と、入力シャフト404の回転に伴って第2出力シャフト416を回転させることでサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)に対して兼用モータ400からの動力を伝達する第2状態(または、第3状態)の間で切り換え可能である。
In one or more embodiments, the
入力シャフトの回転運動を出力シャフトの回転運動に変換するような動力伝達機構では、入力シャフトに対する出力シャフトの配置を比較的自由に決定することができる。上記の構成によれば、第1状態の動力伝達機構402は、入力シャフト404の回転運動を第1出力シャフト414の回転運動に変換することで、昇降機構130に対して兼用モータ400からの動力を伝達する。第2状態の動力伝達機構402は、入力シャフト404の回転運動を第2出力シャフト416の回転運動に変換することで、サイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)に対して兼用モータ400からの動力を伝達する。このため、入力シャフト404に対する第1出力シャフト414の配置や第2出力シャフト416の配置を比較的自由に決定することができる。したがって、動力伝達機構402に対する昇降機構130やサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)の配置を比較的自由に決定することができる。
In a power transmission mechanism that converts rotary motion of an input shaft into rotary motion of an output shaft, the arrangement of the output shaft with respect to the input shaft can be determined relatively freely. According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、動力伝達機構402は、入力シャフト404に固定された太陽歯車406と、太陽歯車406に噛み合う複数の遊星歯車408と、複数の遊星歯車408を回転可能に保持するとともに、太陽歯車406の回転軸A2周りに回転可能な遊星キャリヤ410と、複数の遊星歯車408に噛み合うとともに、太陽歯車406の回転軸A2周りに回転可能な内歯車412と、遊星キャリヤ410または内歯車412に選択的に係合可能な係止部材434と、をさらに備えている。第1出力シャフト414は、遊星キャリヤ410(または、内歯車412)(遊星キャリヤおよび内歯車の一方の例)の回転に伴って回転するように構成されている。第2出力シャフト416は、内歯車412(または、遊星キャリヤ410)(遊星キャリヤおよび内歯車の他方の例)の回転に伴って回転するように構成されている。係止部材434が内歯車412(または、遊星キャリヤ410)に係合して内歯車412(または、遊星キャリヤ410)の回転を禁止し、太陽歯車406の回転に伴う遊星キャリヤ410(または、内歯車412)の回転を許容することで、動力伝達機構402が第1状態となる。係止部材434が遊星キャリヤ410(または、内歯車412)に係合して遊星キャリヤ410(または、内歯車412)の回転を禁止し、太陽歯車406の回転に伴う内歯車412(または、遊星キャリヤ410)の回転を許容することで、動力伝達機構402が第2状態となる。
In one or more embodiments, the
通常、兼用モータ400と昇降機構130の間や、兼用モータ400とサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)の間には、減速機が設けられる。上記の構成によれば、いわゆる遊星歯車機構を減速機として利用しつつ、動力伝達機構402を第1状態と第2状態の間で切り換え可能とすることができる。このため、動力伝達機構402を小型化することができる。
Typically, a speed reducer is provided between dual-
1つまたはそれ以上の実施形態において、遊星キャリヤ410(または、内歯車412)(遊星キャリヤおよび内歯車の片方の例)には、周方向に並んで配置されており、径方向外側から径方向内側に向けて陥凹する複数の内側陥凹溝440aを有する内側係合凹部440が形成されている。内歯車412(または、遊星キャリヤ410)(遊星キャリヤおよび内歯車のもう片方の例)には、周方向に並んで配置されており、径方向内側から径方向外側に向けて陥凹する複数の外側陥凹溝442aを有する外側係合凹部442が形成されている。外側係合凹部442は内側係合凹部440の径方向外側に配置されている。係止部材434は、太陽歯車406の回転軸A2に沿って延びる係止ピン446を備えている。係止ピン446が外側係合凹部442(または、内側係合凹部440)(内側係合凹部および外側係合凹部の一方の例)に係合して内歯車412(または、遊星キャリヤ410)の回転を禁止することで、動力伝達機構402が第1状態となる。係止ピン446が内側係合凹部440(または、外側係合凹部442)(内側係合凹部および外側係合凹部の他方の例)に係合して遊星キャリヤ410(または、内歯車412)の回転を禁止することで、動力伝達機構402が第2状態となる。
In one or more embodiments, the planet carrier 410 (or internal gear 412) (an example of a planet carrier and internal gear) are arranged circumferentially side-by-side and radially outward from the radially outer side. An inner
上記の構成によれば、内側係合凹部440に係合した係止ピン446は、内側係合凹部440の径方向外側に向かって移動されることで、内側係合凹部440から係合解除される。そして、内側係合凹部440から係合解除された係止ピン446は、そのまま内側係合凹部440の径方向外側に向かって移動されることで、外側係合凹部442に係合される。逆に、外側係合凹部442に係合した係止ピン446は、外側係合凹部442の径方向内側に向かって移動されることで、外側係合凹部442から係合解除される。そして、外側係合凹部442から係合解除された係止ピン446は、そのまま外側係合凹部442の径方向内側に向かって移動されることで、内側係合凹部440に係合される。このため、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えは、係止ピン446を略直線的に移動させるだけで完了する。上記の構成によれば、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えをスムーズに行うことができる。
According to the above configuration, the locking
1つまたはそれ以上の実施形態において、動力伝達機構402は、係止部材434を第1係止位置(第1位置の例)と第2係止位置(第2位置の例)の間で移動させるアクチュエータ432をさらに備えている。係止部材434が第1係止位置にある時、係止ピン446が外側係合凹部442(または、内側係合凹部440)に係合する位置にある。係止部材434が第2係止位置にある時、係止ピン446が内側係合凹部440(または、外側係合凹部442)に係合する位置にある。制御ユニット126は、アクチュエータ432の動作を制御して係止部材434の位置を第1係止位置と第2係止位置の間で移動させることで、動力伝達機構402を第1状態と第2状態の間で切り換える。
In one or more embodiments, the
上記の構成によれば、制御ユニット126が、アクチュエータ432の動作を制御することで、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えを実行することができる。このため、鉄筋結束ロボット100において、制御ユニット126による兼用モータ400の制御と連動して、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えを実行することができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、第2係止位置から第1係止位置に向かう直線方向を後方向(第1方向の例)とし、第1係止位置から第2係止位置に向かう直線方向を前方向(第2方向の例)とした時、アクチュエータ432は、前後方向(第1方向および第2方向の例)に沿って延在する可動部材450と、可動部材450を、吸引位置(第3位置の例)と、吸引位置よりも前方向側の復帰位置(第4位置の例)の間でスライド可能に保持するソレノイド452と、可動部材450の延在方向に伸縮可能であり、ソレノイド452に対して可動部材450を前方向(第1方向および第2方向の一方の例)に付勢する第1ばね部材454を備えている。ソレノイド452が通電状態の場合、ソレノイド452が形成する電磁石の吸引力によって可動部材450が第1ばね部材454の弾性復元力に抗して後方向(第1方向および第2方向の他方の例)に吸引されることで、可動部材450が吸引位置(または、復帰位置)(第3位置および第4位置の一方の例)に移動される。ソレノイド452が非通電状態の場合、第1ばね部材454の弾性復元力によって可動部材450が前方向に付勢されることで、可動部材450が復帰位置(または、吸引位置)(第3位置および第4位置の他方の例)に移動される。可動部材450の吸引位置への移動に連動して、係止部材434が第1係止位置に移動される。可動部材450の復帰位置への移動に連動して、係止部材434が第2係止位置に移動される。制御ユニット126は、ソレノイド452を通電状態と非通電状態の間で切り換えることで、動力伝達機構402を第1状態と第2状態の間で切り換える。
In one or more embodiments, the linear direction from the second locking position to the first locking position is the rearward direction (example first direction) and from the first locking position to the second locking position. When the linear direction is the forward direction (example of the second direction), the
一般的に、ソレノイドアクチュエータは、比較的高速な応答が可能である。上記の構成によれば、いわゆるプル型のソレノイドアクチュエータを利用して、係止部材434を第1係止位置と第2係止位置の間で移動させることで、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えが行われる。このため、動力伝達機構402における第1状態と第2状態の間の切り換えを比較的高速に行うことができる。
In general, solenoid actuators are capable of relatively fast response. According to the above configuration, by using a so-called pull-type solenoid actuator to move the locking
1つまたはそれ以上の実施形態において、係止部材434は、上下方向(可動部材の延在方向に略直交する方向の例)に延びる操作ピン448(操作部の例)をさらに備えている。可動部材450は、延在方向に伸縮可能な第2ばね部材466および第3ばね部材468が収容された空洞部460と、空洞部460と可動部材450の外部を上下方向に連通しており、係止部材434の操作ピン448を延在方向にスライド可能に受け入れる第2スライド孔462(スライド孔の例)を備えている。操作ピン448は、第2スライド孔462を介して空洞部460に収容されている。空洞部460において、第2ばね部材466は操作ピン448の前方向側に設けられており、第3ばね部材468は操作ピン448の後方向側に設けられている。可動部材450が吸引位置に移動される場合、操作ピン448が相対的に空洞部460内を前方向に移動することで第2ばね部材466が縮められ、縮められた状態の第2ばね部材466が可動部材450に対して操作ピン448を後方向に付勢することで、係止部材434が第1係止位置に移動される。可動部材450が復帰位置に移動される場合、操作ピン448が相対的に空洞部460内を後方向に移動することで第3ばね部材468が縮められ、縮められた状態の第3ばね部材468が可動部材450に対して操作ピン448を前方向に付勢することで、係止部材434が第2係止位置に移動される。
In one or more embodiments, the locking
例えば、係止部材434を第1係止位置から第2係止位置に向かって移動させる際、係止ピン446が内側陥凹溝440aまたは外側陥凹溝442aにうまく入り込まず、係止部材434が第2係止位置よりも後方向側の位置において停滞することがある。同様に、係止部材434が第1係止位置よりも前方向側の位置において停滞することもある。この場合、係止部材434が可動部材450に対して固定されていると、前後方向において、係止部材434に大きな負荷がかかる可能性がある。上記の構成によれば、係止部材434は、可動部材450に対して前後方向に揺動可能に設けられている。上記の構成によれば、係止ピン446が内側陥凹溝440aまたは外側陥凹溝442aにうまく入り込まない場合に、係止部材434が可動部材450に対して後方向または前方向に移動可能であるため、係止部材434にかかる負荷を低減することができる。
For example, when moving locking
1つまたはそれ以上の実施形態において、動力伝達機構402は、可動部材450が吸引位置にあること、または復帰位置にあることを検出する位置検出機構436をさらに備えている。制御ユニット126は、鉄筋結束ロボット100の動作中、ソレノイド452を非通電状態(または、通電状態)(通電状態および非通電状態の一方の例)から通電状態(または、非通電状態)(通電状態および非通電状態の他方の例)へ切り換えることで動力伝達機構402を第2状態から第1状態へ切り換える昇降切換処理(第1切換処理の例)と、ソレノイド452を通電状態(または、非通電状態)から非通電状態(または、通電状態)へ切り換えることで動力伝達機構402を第1状態から第2状態へ切り換える移動切換処理(第2切換処理の例)を実行可能である。制御ユニット126は、昇降切換処理において、位置検出機構436によって可動部材450が吸引位置にあることを検出した場合に、昇降切換処理を終了する。制御ユニット126は、移動切換処理において、位置検出機構436によって可動部材450が復帰位置にあることを検出した場合に、移動切換処理を終了する。
In one or more embodiments, the
例えば、制御ユニット126が、昇降切換処理や移動切換処理において、係止ピン446が第1係止位置や第2係止位置にあることを検出する場合に昇降切換処理や移動切換処理を終了するように構成されていると、係止部材434が第1係止位置と第2係止位置の間で停滞した状態では、昇降切換処理や移動切換処理を終了することができない。しかしながら、係止部材434が第1係止位置と第2係止位置の間で停滞した状態では、兼用モータ400の駆動等によって係止部材434の停滞が解除される場合がほとんどであるため、昇降切換処理や移動切換処理を終了し、次の処理に移行した方が良い。上記の構成によれば、制御ユニット126は、昇降切換処理や移動切換処理において、可動部材450が吸引位置や復帰位置にあることを検出する場合に昇降切換処理や移動切換処理を終了するように構成されている。このため、係止部材434が第1係止位置と第2係止位置の間で停滞した状態であっても、昇降切換処理や移動切換処理を終了し、次の処理に移行することができる。
For example, when the
1つまたはそれ以上の実施形態において、位置検出機構436は、第1検出位置(第5位置の例)と、第1検出位置よりも前方向側の第2検出位置(第6位置の例)の間でスライドするスライダ470を備えている。位置検出機構436は、スライダ470が第1検出位置にある場合に可動部材450が吸引位置にあることを検出し、スライダ470が第2検出位置にある場合に可動部材450が復帰位置にあることを検出するように構成されている。可動部材450は、延在方向周りの外周面において、第2スライド孔462とは別個に設けられており、外周面から上下方向に陥凹した凹部464をさらに備えている。スライダ470は、可動部材450の凹部464に略嵌合する凸部470aを有する。可動部材450の吸引位置への移動に連動して、スライダ470が第1検出位置に移動される。可動部材450の復帰位置への移動に連動して、スライダ470が第2検出位置に移動される。
In one or more embodiments, the
上記の構成によれば、位置検出機構436は、可動部材450と機械的に連動してスライドするスライダ470の位置によって、可動部材450の位置を検出する。このため、位置検出機構436を簡易的で安価な構成にすることができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、移動機構は、車台190を複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上で前後方向に移動させる右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方(縦方向移動機構の例)である。
In one or more embodiments, the movement mechanism includes at least one of
上記の構成によれば、動力伝達機構402が、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方、または昇降機構130に対して選択的に兼用モータ400からの動力を伝達可能に構成されている。このため、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方と昇降機構130のそれぞれを単一の兼用モータ400によって駆動させることができ、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、縦方向移動機構は、第2出力シャフト416に連結された前側プーリ218および前側プーリ244の少なくとも一方(駆動輪の例)と、前側プーリ218および前側プーリ244の少なくとも一方とは別個に設けられた後側プーリ220と複数の補助プーリ222とテンショナプーリ224および後側プーリ246と複数の補助プーリ248とテンショナプーリ250の少なくとも一方(補助輪の例)と、前側プーリ218および前側プーリ244の少なくとも一方、および、後側プーリ220と複数の補助プーリ222とテンショナプーリ224および後側プーリ246と複数の補助プーリ248とテンショナプーリ250の少なくとも一方に巻回された、ゴムベルト226およびゴムベルト252の少なくとも一方(ベルトの例)を備える右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方(クローラの例)である。
In one or more embodiments, the longitudinal movement mechanism includes at least one of
例えば、複数の第1鉄筋R1または複数の第2鉄筋R2の一部をレールとして走行する車輪を備える構成では、搬送ユニット106の重量が増大すると、搬送ユニット106の走行性能が低下してしまう。上記の構成によれば、搬送ユニット106の重量が増大した場合でも、搬送ユニット106の走行性能の低下を抑制することができる。
For example, in a configuration that includes wheels that run using a portion of the plurality of first reinforcing bars R1 or the plurality of second reinforcing bars R2 as rails, if the weight of the
1つまたはそれ以上の実施形態において、移動機構は、車台190を複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上で左右方向に移動させるサイドステッパ196(横方向移動機構の例)である。
In one or more embodiments, the movement mechanism is a side stepper 196 (an example of a lateral movement mechanism) that moves the
上記の構成によれば、動力伝達機構402が、サイドステッパ196または昇降機構130に対して選択的に兼用モータ400からの動力を伝達可能に構成されている。このため、サイドステッパ196と昇降機構130のそれぞれを単一の兼用モータ400によって駆動させることができ、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、サイドステッパ196は、第2出力シャフト416に連結された前側クランク機構276および後側クランク機構277(クランク機構の例)と、前側クランク機構276および後側クランク機構277を介して、第2出力シャフト416によって所定のサイドステップ軌道Sに沿って駆動されるステップバー272、274を備えるサイドステッパ196である。
In one or more embodiments, the
上記の構成によれば、車台190を、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上で、一定のステップ幅で左右方向にステップ移動させることができる。このため、車台190を左右方向に安定して移動することができる。
According to the above configuration, the
1つまたはそれ以上の実施形態において、鉄筋結束ロボット100は、車台190と、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2(鉄筋の例)に対してワイヤWを巻回するとともに、ワイヤWを捩じる鉄筋結束ユニット2と、鉄筋結束ユニット2を、車台190に対して移動させる昇降機構130(第1移動機構の例)と、車台190を、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2に対して移動させるサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)(第2移動機構の例)と、昇降機構130またはサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)に対して選択的に動力を伝達可能な兼用モータ400を備えている。
In one or more embodiments, the
上記の構成によれば、兼用モータ400が、昇降機構130またはサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)に対して選択的に動力を伝達可能に構成されている。このため、昇降機構130とサイドステッパ196(または、右側クローラ192および左側クローラ194の少なくとも一方)のそれぞれを単一の兼用モータ400によって駆動させることができ、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。
According to the above configuration, dual-
1つまたはそれ以上の実施形態において、鉄筋結束ロボット100は、車台190と、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2(鉄筋の例)に対してワイヤWを巻回するとともに、ワイヤWを捩じる鉄筋結束ユニット2と、鉄筋結束ユニット2を、車台190部に対して上下動させる昇降機構130(上下動機構の例)と、車台190を、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2(鉄筋の例)に対して前後及び/又は左右に移動させる右側クローラ192および左側クローラ194の両方(面方向移動機構の例)と、昇降機構130または右側クローラ192および左側クローラ194の両方に対して選択的に動力を伝達可能な兼用モータ400を備えている。
In one or more embodiments, the
上記の構成によれば、兼用モータ400が、昇降機構130または右側クローラ192および左側クローラ194の両方に対して選択的に動力を伝達可能に構成されている。このため、昇降機構130と右側クローラ192および左側クローラ194の両方のそれぞれを単一の兼用モータ400によって駆動させることができ、搬送ユニット106に設けられるモータの数を低減することができる。
According to the above configuration, dual-
1つまたはそれ以上の実施形態において、鉄筋結束ロボット100は、車台190に支持されるとともに、兼用モータ400に電力を供給可能な電源ユニット102(バッテリ装置の例)をさらに備えている。
In one or more embodiments, the
兼用モータ400を外部電源による電力で駆動する場合、電源コードを兼用モータ400に取り付ける必要がある。この場合、兼用モータ400に取り付けられた電源コードによって、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上での車台190の移動が妨げられる可能性がある。上記の構成によれば、兼用モータ400に電源コードを取り付ける必要がないので、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上での車台190の移動をより自在に行うことができる。
When the dual-
1つまたはそれ以上の実施形態において、電源ユニット102は、鉄筋結束ユニット2にも電力を供給可能である。
In one or more embodiments, the
鉄筋結束ユニット2を外部電源による電力で駆動する場合、電源コードを鉄筋結束ユニット2に取り付ける必要がある。この場合、鉄筋結束ユニット2に取り付けられた電源コードによって、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上での車台190の移動が妨げられる可能性がある。上記の構成によれば、鉄筋結束ユニット2に電源コードを取り付ける必要がないので、複数の第1鉄筋R1および複数の第2鉄筋R2の上での車台190の移動をより自在に行うことができる。
When driving the reinforcing
2 :鉄筋結束ユニット
3 :ハウジング
3a :嵌合部
3b :貫通孔
4 :本体部
6 :把持部
10 :ガイドリール
12 :送り機構
14 :案内機構
18 :切断機構
20 :機構
21 :挿通部材
22 :送りモータ
24 :主動ローラ
26 :従動ローラ
28 :案内パイプ
30 :上側カールガイド
32 :下側カールガイド
34 :第1案内通路
38 :案内ピン
40 :カッタ
42 :送り返し板
52 :リンク
54 :モータ
56 :減速機構
58 :スクリューシャフト
60 :スリーブ
61 :プッシュプレート
62 :フック
80 :制御装置
100 :鉄筋結束ロボット
102 :電源ユニット
106 :搬送ユニット
126 :制御ユニット
130 :昇降機構
132 :ウォームギヤケース
134 :昇降アーム
136 :ウォームシャフト
138 :スライダクランク機構
142 :クランクシャフト
144 :クランクアーム
146 :クランクピン
148 :クランクロッド
150 :スライダピン
152 :スライダ
153 :レール
154 :ベース部材
156 :第1干渉ピン
158 :長孔
160 :第2干渉ピン
162 :ばね
163 :第1フィン
164 :第2フィン
166 :カム
168 :第1フォトセンサ
170 :第2フォトセンサ
190 :車台
192 :右側クローラ
194 :左側クローラ
196 :サイドステッパ
204 :ベースプレート
204a :貫通孔
210 :右側プレート
212 :左側プレート
214 :ベースフレーム
215 :前側連結フレーム
216 :後側連結フレーム
218 :前側プーリ
220 :後側プーリ
222 :補助プーリ
224 :テンショナプーリ
226 :ゴムベルト
228 :右側クローラモータ
230 :ギヤボックス
232 :ベアリング
234 :ベアリング
236 :ベアリング
237 :可動ベアリング
244 :前側プーリ
246 :後側プーリ
248 :補助プーリ
250 :テンショナプーリ
252 :ゴムベルト
254 :左側クローラモータ
256 :ギヤボックス
258 :ベアリング
260 :ベアリング
262 :ベアリング
264 :可動ベアリング
272 :ステップバー
274 :ステップバー
276 :前側クランク機構
277 :後側クランク機構
278、306 :支持プレート
280、282 :プーリ
280a、282a :軸
283、311 :テンショナプーリ
284、312 :ベルト
286、288 :クランクアーム
286a、288a :嵌合孔
286b、288b :長孔
290、292 :クランクピン
294、322 :クランクプレート
296、298 :ローラ
300、328 :ガイドプレート
302、304 :ガイド溝
308、310 :プーリ
308a、310a :軸
314、316 :クランクアーム
314a、316a :嵌合孔
314b、316b :長孔
318、320 :クランクピン
324、326 :ローラ
330、332 :ガイド溝
400 :兼用モータ
402 :動力伝達機構
404 :入力シャフト
406 :太陽歯車
408 :遊星歯車
410 :遊星キャリヤ
412 :内歯車
414 :第1出力シャフト
416 :第2出力シャフト
418 :第1平歯車
420 :第2平歯車
422 :第3平歯車
424 :ウォームシャフト
426 :ウォームホイール
428 :回転伝達シャフト
430 :ユニバーサルジョイント
432 :アクチュエータ
434 :係止部材
436 :位置検出機構
438 :ギヤボックス
440 :内側係合凹部
440a :内側陥凹溝
442 :外側係合凹部
442a :外側陥凹溝
444 :係止アーム
446 :係止ピン
448 :操作ピン
450 :可動部材
452 :ソレノイド
454 :第1ばね部材
456 :キャップ
458 :第1スライド孔
460 :空洞部
462 :第2スライド孔
464 :凹部
466 :第2ばね部材
468 :第3ばね部材
470 :スライダ
470a :凸部
500 :リール
502 :ボビン
504 :ボビンシャフト
506 :ガイド部材
508 :巻回部
510 :第1抜け止め部
512 :第2抜け止め部
514 :シャフト部
516 :ロータ部
518 :第1リング部
520 :第2リング部
522 :制動部
524 :プレート部
526 :リング保持部
528 :第1ガイド孔
530 :第2ガイド孔
532 :磁性部材
600 :ワイヤ中継機構
602 :台座部
604 :ガイドローラ
606、607 :送りローラ
608 :挿通部材
R1、R1’ :第1鉄筋
R2 :第2鉄筋
S :サイドステップ軌道
W :ワイヤ
2: Reinforcement binding unit 3: Housing 3a: Fitting portion 3b: Through hole 4: Body portion 6: Grip portion 10: Guide reel 12: Feed mechanism 14: Guide mechanism 18: Cutting mechanism 20: Mechanism 21: Insertion member 22: Feed motor 24 : Drive roller 26 : Driven roller 28 : Guide pipe 30 : Upper curl guide 32 : Lower curl guide 34 : First guide passage 38 : Guide pin 40 : Cutter 42 : Return plate 52 : Link 54 : Motor 56 : Reduction mechanism 58 : Screw shaft 60 : Sleeve 61 : Push plate 62 : Hook 80 : Control device 100 : Rebar binding robot 102 : Power supply unit 106 : Transfer unit 126 : Control unit 130 : Lifting mechanism 132 : Worm gear case 134 : Lifting arm 136 : Worm shaft 138 : Slider crank mechanism 142 : Crankshaft 144 : Crank arm 146 : Crank pin 148 : Crank rod 150 : Slider pin 152 : Slider 153 : Rail 154 : Base member 156 : First interference pin 158 : Long hole 160 : Second interference pin 162 : Spring 163 : First fin 164 : Second fin 166 : Cam 168 : First photosensor 170 : Second photosensor 190 : Undercarriage 192 : Right crawler 194 : Left crawler 196 : Side stepper 204 : Base plate 204a: Through hole 210: Right plate 212: Left plate 214: Base frame 215: Front connecting frame 216: Rear connecting frame 218: Front pulley 220: Rear pulley 222: Auxiliary pulley 224: Tensioner pulley 226: Rubber belt 228: Right side Crawler motor 230 : Gear box 232 : Bearing 234 : Bearing 236 : Bearing 237 : Movable bearing 244 : Front pulley 246 : Rear pulley 248 : Auxiliary pulley 250 : Tensioner pulley 252 : Rubber belt 254 : Left crawler motor 256 : Gear box 258 : Bearing 260 : Bearing 262 : Bearing 264 : Movable bearing 272 : Step bar 274 : Step bar 276 : Front side crank mechanism 277 : Rear side crank mechanism 278, 306 : Support plates 280, 282 : Pulleys 280a, 282a : Shafts 283, 311 : Tensioner pulleys 284, 312: Belts 286, 288: Crank arms 286a, 288a: Fitting holes 286b, 288b: Long holes 290, 292: Crank pins 294, 322: Crank plates 296, 298: Rollers 300, 328: Guide plate 302 , 304: guide grooves 308, 310: pulleys 308a, 310a: shafts 314, 316: crank arms 314a, 316a: fitting holes 314b, 316b: long holes 318, 320: crank pins 324, 326: rollers 330, 332: guides Groove 400 : dual-purpose motor 402 : power transmission mechanism 404 : input shaft 406 : sun gear 408 : planetary gear 410 : planetary carrier 412 : internal gear 414 : first output shaft 416 : second output shaft 418 : first spur gear 420 : Second spur gear 422 : Third spur gear 424 : Worm shaft 426 : Worm wheel 428 : Rotation transmission shaft 430 : Universal joint 432 : Actuator 434 : Locking member 436 : Position detection mechanism 438 : Gear box 440 : Inner engaging recess 440a: inner recessed groove 442: outer engaging recess 442a: outer recessed groove 444: locking arm 446: locking pin 448: operating pin 450: movable member 452: solenoid 454: first spring member 456: cap 458: First slide hole 460 : Cavity 462 : Second slide hole 464 : Recess 466 : Second spring member 468 : Third spring member 470 : Slider 470a : Projection 500 : Reel 502 : Bobbin 504 : Bobbin shaft 506 : Guide member 508: winding portion 510: first retaining portion 512: second retaining portion 514: shaft portion 516: rotor portion 518: first ring portion 520: second ring portion 522: braking portion 524: plate portion 526: ring Holding portion 528: first guide hole 530: second guide hole 532: magnetic member 600: wire relay mechanism 602: base portion 604: guide rollers 606, 607: feed roller 608: insertion members R1, R1': first reinforcing bar R2 : Second reinforcing bar S : Side step track W : Wire
Claims (17)
鉄筋結束ユニットと、
前記鉄筋結束ユニットを搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットの動作を制御する制御ユニットを備えており、
前記搬送ユニットが、
台座と、
前記台座に支持されたモータと、
前記台座に支持されており、前記台座を前記複数の第1鉄筋および前記複数の第2鉄筋の上で移動させる移動機構と、
前記台座に支持されており、前記台座に対して前記鉄筋結束ユニットを昇降させる昇降機構と、
前記台座に支持されており、前記移動機構または前記昇降機構に対して選択的に前記モータからの動力を伝達可能な動力伝達機構と、を備えている、鉄筋結束ロボット。 With respect to a plurality of first reinforcing bars and a plurality of second reinforcing bars that intersect with the plurality of first reinforcing bars, an action of moving over the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars; and an operation of binding the points where the plurality of second reinforcing bars intersect, and a reinforcing bar binding robot capable of repeatedly executing,
a reinforcing bar binding unit;
a transport unit that transports the reinforcing bar binding unit;
a control unit for controlling the operation of the transport unit;
The transport unit
a pedestal;
a motor supported by the pedestal;
a movement mechanism supported by the pedestal and configured to move the pedestal on the plurality of first reinforcing bars and the plurality of second reinforcing bars;
an elevating mechanism supported by the pedestal for elevating the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal;
a power transmission mechanism supported by the pedestal and capable of selectively transmitting power from the motor to the moving mechanism or the lifting mechanism.
前記モータによって回転駆動される入力シャフトと、
前記昇降機構を駆動する第1出力シャフトと、
前記移動機構を駆動する第2出力シャフトと、を備えており、
前記入力シャフトの回転に伴って前記第1出力シャフトを回転させることで前記昇降機構に対して前記モータからの動力を伝達する第1状態と、前記入力シャフトの回転に伴って前記第2出力シャフトを回転させることで前記移動機構に対して前記モータからの動力を伝達する第2状態の間で切り換え可能である、請求項1の鉄筋結束ロボット。 The power transmission mechanism is
an input shaft rotatably driven by the motor;
a first output shaft that drives the lifting mechanism;
a second output shaft that drives the movement mechanism,
A first state in which power from the motor is transmitted to the lifting mechanism by rotating the first output shaft as the input shaft rotates, and the second output shaft as the input shaft rotates. 2. The rebar tying robot of claim 1 switchable between a second state of transmitting power from said motor to said moving mechanism by rotating a.
前記入力シャフトに固定された太陽歯車と、
前記太陽歯車に噛み合う複数の遊星歯車と、
前記複数の遊星歯車を回転可能に保持するとともに、前記太陽歯車の前記回転軸周りに回転可能な遊星キャリヤと、
前記複数の遊星歯車に噛み合うとともに、前記太陽歯車の回転軸周りに回転可能な内歯車と、
前記遊星キャリヤまたは前記内歯車に選択的に係合可能な係止部材と、をさらに備えており、
前記第1出力シャフトが、前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の一方の回転に伴って回転するように構成されており、
前記第2出力シャフトが、前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の他方の回転に伴って回転するように構成されており、
前記係止部材が前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方に係合して前記他方の回転を禁止し、前記太陽歯車の回転に伴う前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方の回転を許容することで、前記動力伝達機構が前記第1状態となり、
前記係止部材が前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方に係合して前記一方の回転を禁止し、前記太陽歯車の回転に伴う前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方の回転を許容することで、前記動力伝達機構が前記第2状態となる、請求項2の鉄筋結束ロボット。 The power transmission mechanism is
a sun gear fixed to the input shaft;
a plurality of planetary gears meshing with the sun gear;
a planetary carrier rotatably holding the plurality of planetary gears and rotatable about the axis of rotation of the sun gear;
an internal gear meshing with the plurality of planetary gears and rotatable around the rotation axis of the sun gear;
a locking member selectively engageable with the planet carrier or the internal gear;
the first output shaft is configured to rotate with rotation of one of the planetary carrier and the internal gear;
the second output shaft is configured to rotate with rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear;
The locking member engages with the other of the planetary carrier and the internal gear to prohibit rotation of the other and permit rotation of the one of the planetary carrier and the internal gear accompanying rotation of the sun gear. Thus, the power transmission mechanism is in the first state,
The locking member engages with the one of the planetary carrier and the internal gear to prohibit rotation of the one and permit rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear accompanying rotation of the sun gear. 3. The reinforcing rod binding robot according to claim 2, wherein said power transmission mechanism is brought into said second state.
前記遊星キャリヤおよび前記内歯車のもう片方には、周方向に並んで配置されており、径方向内側から径方向外側に向けて陥凹する複数の外側陥凹溝を有する外側係合凹部が形成されており、
前記外側係合凹部は前記内側係合凹部の径方向外側に配置されており、
前記係止部材が、前記太陽歯車の前記回転軸に沿って延びる係止ピンを備えており、
前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の一方に係合して前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記他方の回転を禁止することで、前記動力伝達機構が前記第1状態となり、
前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の他方に係合して前記遊星キャリヤおよび前記内歯車の前記一方の回転を禁止することで、前記動力伝達機構が前記第2状態となる、請求項3の鉄筋結束ロボット。 One of the planetary carrier and the internal gear is formed with an inner engaging recess having a plurality of inner recessed grooves that are arranged side by side in the circumferential direction and recessed from the radially outer side to the radially inner side. and
The other of the planetary carrier and the internal gear is formed with an outer engaging recess having a plurality of outer recessed grooves that are arranged side by side in the circumferential direction and recessed from the radially inner side to the radially outer side. has been
The outer engaging recess is arranged radially outward of the inner engaging recess,
the locking member comprises a locking pin extending along the axis of rotation of the sun gear;
The locking pin engages with one of the inner engagement recess and the outer engagement recess to prohibit rotation of the other of the planetary carrier and the internal gear, whereby the power transmission mechanism is in the first state. becomes,
The locking pin engages with the other of the inner engagement recess and the outer engagement recess to prohibit rotation of the one of the planetary carrier and the internal gear, whereby the power transmission mechanism is in the second state. The reinforcing bar binding robot according to claim 3, wherein:
前記係止部材が前記第1位置にある時、前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の前記一方に係合する位置にあり、
前記係止部材が前記第2位置にある時、前記係止ピンが前記内側係合凹部および前記外側係合凹部の前記他方に係合する位置にあり、
前記制御ユニットが、前記アクチュエータの動作を制御して前記係止部材の位置を前記第1位置と前記第2位置の間で移動させることで、前記動力伝達機構を前記第1状態と前記第2状態の間で切り換える、請求項4の鉄筋結束ロボット。 the power transmission mechanism further comprising an actuator for moving the locking member between a first position and a second position;
when the locking member is in the first position, the locking pin is in a position to engage with the one of the inner engagement recess and the outer engagement recess;
when the locking member is in the second position, the locking pin is in a position to engage with the other of the inner engaging recess and the outer engaging recess;
The control unit controls the operation of the actuator to move the position of the locking member between the first position and the second position, thereby moving the power transmission mechanism to the first state and the second state. 5. The rebar tying robot of claim 4, which switches between states.
前記アクチュエータが、
前記第1方向および前記第2方向に沿って延在する可動部材と、
前記可動部材を、第3位置と、前記第3位置よりも前記第2方向側の第4位置の間でスライド可能に保持するソレノイドと、
前記可動部材の延在方向に伸縮可能であり、前記ソレノイドに対して前記可動部材を前記第1方向および前記第2方向の一方に付勢する第1ばね部材と、を備えており、
前記ソレノイドが通電状態の場合、前記ソレノイドが形成する電磁石の吸引力によって前記可動部材が前記第1ばね部材の弾性復元力に抗して前記第1方向および前記第2方向の他方に吸引されることで、前記可動部材が前記第3位置および前記第4位置の一方に移動され、
前記ソレノイドが非通電状態の場合、前記第1ばね部材の前記弾性復元力によって前記可動部材が前記第1方向および前記第2方向の前記一方に付勢されることで、前記可動部材が前記第3位置および前記第4位置の他方に移動され、
前記可動部材の前記第3位置への移動に連動して、前記係止部材が前記第1位置に移動され、
前記可動部材の前記第4位置への移動に連動して、前記係止部材が前記第2位置に移動され、
前記制御ユニットが、前記ソレノイドを前記通電状態と前記非通電状態の間で切り換えることで、前記動力伝達機構を前記第1状態と前記第2状態の間で切り換える、請求項5の鉄筋結束ロボット。 When the linear direction from the second position to the first position is defined as the first direction, and the linear direction from the first position to the second position is defined as the second direction,
The actuator is
a movable member extending along the first direction and the second direction;
a solenoid slidably holding the movable member between a third position and a fourth position on the second direction side of the third position;
a first spring member that can expand and contract in the direction in which the movable member extends and biases the movable member in one of the first direction and the second direction with respect to the solenoid;
When the solenoid is energized, the movable member is attracted in the other of the first direction and the second direction against the elastic restoring force of the first spring member by the attractive force of the electromagnet formed by the solenoid. thereby moving the movable member to one of the third position and the fourth position,
When the solenoid is in a non-energized state, the elastic restoring force of the first spring member biases the movable member in one of the first direction and the second direction. moved to the other of the three positions and the fourth position;
the locking member is moved to the first position in conjunction with the movement of the movable member to the third position;
the locking member is moved to the second position in conjunction with the movement of the movable member to the fourth position;
6. The rebar binding robot of claim 5, wherein the control unit switches the power transmission mechanism between the first state and the second state by switching the solenoid between the energized state and the non-energized state.
前記可動部材が、
前記延在方向に伸縮可能な第2ばね部材および第3ばね部材が収容された空洞部と、
前記空洞部と前記可動部材の外部を前記延在方向に略直交する方向に連通しており、前記係止部材の前記操作部を前記延在方向にスライド可能に受け入れるスライド孔と、を備えており、
前記操作部が、前記スライド孔を介して前記空洞部に収容されており、
前記空洞部において、前記第2ばね部材は前記操作部の前記第2方向側に設けられており、前記第3ばね部材は前記操作部の前記第1方向側に設けられており、
前記可動部材が前記第3位置に移動される場合、前記操作部が相対的に前記空洞部内を前記第2方向に移動することで前記第2ばね部材が縮められ、縮められた状態の前記第2ばね部材が前記可動部材に対して前記操作部を前記第1方向に付勢することで、前記係止部材が前記第1位置に移動され、
前記可動部材が前記第4位置に移動される場合、前記操作部が相対的に前記空洞部内を前記第1方向に移動することで前記第3ばね部材が縮められ、縮められた状態の前記第3ばね部材が前記可動部材に対して前記操作部を前記第2方向に付勢することで、前記係止部材が前記第2位置に移動される、請求項6の鉄筋結束ロボット。 The locking member further includes an operating portion extending in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the movable member,
The movable member
a hollow portion that accommodates a second spring member and a third spring member that can expand and contract in the extending direction;
a slide hole that communicates the hollow portion with the outside of the movable member in a direction substantially perpendicular to the extending direction, and receives the operating portion of the locking member so as to be slidable in the extending direction; cage,
the operating portion is accommodated in the hollow portion via the slide hole,
In the hollow portion, the second spring member is provided on the second direction side of the operation portion, and the third spring member is provided on the first direction side of the operation portion,
When the movable member is moved to the third position, the second spring member is contracted by relatively moving the operating portion in the second direction in the hollow portion, and the first spring member in the contracted state is contracted. 2 a spring member urges the operating portion against the movable member in the first direction, thereby moving the locking member to the first position;
When the movable member is moved to the fourth position, the third spring member is contracted by relatively moving the operating portion in the first direction in the hollow portion, and the third spring member in the contracted state is compressed. 7. The reinforcing bar binding robot according to claim 6, wherein said locking member is moved to said second position by a spring member urging said operating portion against said movable member in said second direction.
前記制御ユニットが、
前記鉄筋結束ロボットの動作中、前記ソレノイドを前記通電状態および前記非通電状態の一方から前記通電状態および前記非通電状態の他方へ切り換えることで前記動力伝達機構を前記第2状態から前記第1状態へ切り換える第1切換処理と、前記ソレノイドを前記通電状態および前記非通電状態の前記他方から前記通電状態および前記非通電状態の前記一方へ切り換えることで前記動力伝達機構を前記第1状態から前記第2状態へ切り換える第2切換処理を実行可能であり、
前記第1切換処理において、前記位置検出機構によって前記可動部材が前記第3位置にあることを検出した場合に、前記第1切換処理を終了し、
前記第2切換処理において、前記位置検出機構によって前記可動部材が前記第4位置にあることを検出した場合に、前記第2切換処理を終了する、請求項6または7の鉄筋結束ロボット。 The power transmission mechanism further comprises a position detection mechanism for detecting that the movable member is at the third position or at the fourth position,
the control unit
During operation of the rebar binding robot, the power transmission mechanism is changed from the second state to the first state by switching the solenoid from one of the energized state and the non-energized state to the other of the energized state and the non-energized state. and switching the solenoid from the other of the energized state and the non-energized state to the one of the energized state and the non-energized state, thereby switching the power transmission mechanism from the first state to the first state. A second switching process for switching to two states can be executed,
in the first switching process, when the position detection mechanism detects that the movable member is at the third position, ending the first switching process;
8. The reinforcing bar binding robot according to claim 6, wherein in said second switching process, said second switching process is terminated when said position detection mechanism detects that said movable member is at said fourth position.
第5位置と、前記第5位置よりも前記第2方向側の第6位置の間でスライドするスライダを備えており、
前記スライダが前記第5位置にある場合に前記可動部材が前記第3位置にあることを検出し、前記スライダが前記第6位置にある場合に前記可動部材が前記第4位置にあることを検出するように構成されており、
前記可動部材が、前記延在方向周りの外周面において、前記スライド孔とは別個に設けられており、前記外周面から前記延在方向に略直交する方向に陥凹した凹部をさらに備えており、
前記スライダが、前記可動部材の前記凹部に略嵌合する凸部を有しており、
前記可動部材の前記第3位置への移動に連動して、前記スライダが前記第5位置に移動され、
前記可動部材の前記第4位置への移動に連動して、前記スライダが前記第6位置に移動される、請求項8の鉄筋結束ロボット。 The position detection mechanism is
a slider that slides between a fifth position and a sixth position on the second direction side of the fifth position;
detecting that the movable member is at the third position when the slider is at the fifth position; and detecting that the movable member is at the fourth position when the slider is at the sixth position; is configured to
The movable member is provided separately from the slide hole on an outer peripheral surface around the extending direction, and further includes a recess recessed from the outer peripheral surface in a direction substantially orthogonal to the extending direction. ,
The slider has a convex portion that substantially fits into the concave portion of the movable member,
moving the slider to the fifth position in conjunction with the movement of the movable member to the third position;
9. The reinforcing bar binding robot according to claim 8, wherein said slider is moved to said sixth position in conjunction with movement of said movable member to said fourth position.
前記第2出力シャフトに連結された駆動輪と、
前記駆動輪とは別個に設けられた補助輪と、
前記駆動輪および前記補助輪に巻回されたベルトと、を備えるクローラである、請求項10の鉄筋結束ロボット。 The longitudinal movement mechanism is
a drive wheel coupled to the second output shaft;
Auxiliary wheels provided separately from the driving wheels;
11. The rebar tying robot of claim 10, which is a crawler comprising a belt wrapped around the driving wheels and the auxiliary wheels.
前記第2出力シャフトに連結されたクランク機構と、
前記クランク機構を介して、前記第2出力シャフトによって所定のサイドステップ軌道に沿って駆動されるステップバーと、を備えるサイドステッパである、請求項12の鉄筋結束ロボット。 The lateral movement mechanism is
a crank mechanism coupled to the second output shaft;
and a step bar driven along a predetermined side step trajectory by said second output shaft via said crank mechanism.
鉄筋に対してワイヤを巻回するとともに、前記ワイヤを捩じる鉄筋結束ユニットと、
前記鉄筋結束ユニットを、前記台座に対して移動させる第1移動機構と、
前記台座を、前記鉄筋に対して移動させる第2移動機構と、
前記第1移動機構または前記第2移動機構に対して選択的に動力を伝達可能なモータと、を備える、鉄筋結束ロボット。 a pedestal;
a reinforcing bar binding unit that winds a wire around a reinforcing bar and twists the wire;
a first moving mechanism for moving the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal;
a second moving mechanism for moving the pedestal with respect to the reinforcing bar;
and a motor capable of selectively transmitting power to the first moving mechanism or the second moving mechanism.
鉄筋に対してワイヤを巻回するとともに、前記ワイヤを捩じる鉄筋結束ユニットと、
前記鉄筋結束ユニットを、前記台座部に対して上下動させる上下動機構と、
前記台座を、前記鉄筋に対して前後及び/又は左右に移動させる面方向移動機構と、
前記上下動機構または前記面方向移動機構に対して選択的に動力を伝達可能なモータと、を備える、鉄筋結束ロボット。 a pedestal;
a reinforcing bar binding unit that winds a wire around a reinforcing bar and twists the wire;
a vertical movement mechanism for vertically moving the reinforcing bar binding unit with respect to the pedestal;
a planar movement mechanism for moving the pedestal back and forth and/or left and right with respect to the reinforcing bar;
and a motor capable of selectively transmitting power to the vertical movement mechanism or the planar movement mechanism.
17. The rebar tying robot of claim 16, wherein the battery system can also power the rebar tying unit.
Priority Applications (1)
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JP2022021907A JP2023119184A (en) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | Reinforcement binding robot |
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JP2022021907A JP2023119184A (en) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | Reinforcement binding robot |
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JP2022021907A Pending JP2023119184A (en) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | Reinforcement binding robot |
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