JP3801492B2 - ラチス筋曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、コンクリート床版の構築に使用する溝型を形成した鉄板と自立型トラスとよりなる構造材に用いる自立型トラスのラチス筋を曲げ加工するラチス筋曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンクリート床版の構築においては、図５の斜視図に示すように、線材を一定ピッチ（例えば、２００ｍｍ）で波状に屈曲させてラチス筋91を作り、この２本のラチス筋91の上側屈曲部92で１本の上弦筋93を挟むように溶接し、２本の各ラチス筋91の下部に下弦筋94を溶接して自立型トラス90を形成する。
【０００３】
そして、この自立型トラス90を一定の長さに切断したのち、図６（ａ）の側面図および図６（ｂ）の正面図に示すように、デッキプレート、キーストンプレート、リブプレートなどの平行な溝型を形成した鉄板98に載置し、ラチス筋91の下側屈曲部95を鉄板98に溶接して構造材９を作り、この構造材９を横梁の間に架け渡して、鉄板98を捨て型枠としてコンクリートを打設する施工法が従来より実施されている。なお、図６（ｂ）および（ｃ）の正面図に示すように、下弦筋94は、２本のラチス筋91の内側に溶接しても、外側に溶接してもよいのである。
【０００４】
この施工法によると、自立型トラス90によって打設されたコンクリートの仮設的な荷重を支持することができるので、型枠を下側から支持する支持部材が不要であり、したがって、コンクリート打設後の型枠解体作業が不要になる。さらに、コンクリートの硬化後には、自立型トラス90が鉄筋コンクリートの主筋の役目を果たすものである。
【０００５】
自立型トラスを製造する従来のトラス製造装置においては、線材を一定ピッチで波状に屈曲させながら、１本の上弦筋93と２本の下弦筋94を供給して三角状に配置し、波状に屈曲させたラチス筋91の上側屈曲部92を上弦筋93に溶接し、ラチス筋91の下部を下弦筋94に溶接して自立型トラス90を製造している。
【０００６】
そして、製造された自立型トラス90を一定の長さに切断したのち、平行な溝型を形成した鉄板98に載置して、ラチス筋91の下側屈曲部95を鉄板98の上面に溶接して構造材９を作っている。
【０００７】
そして、構造材９の端部を横梁７の上に載置する際に、横梁７で自立型トラス90を直接支持させるために、図７（ａ）の正面図および図７（ｂ）の側面図に示すように、ラチス筋91の上側屈曲部92に当たる位置において自立型トラス90を切断し、突出させた２本の下弦筋94の間に水平方向に第１の鉄筋97を溶接し、上弦筋93の端部と第１の鉄筋97の中央部との間に垂直方向に第２の鉄筋96を溶接して端部固定部材８を形成している。
【０００８】
この第２の鉄筋96の下端部は、横梁７に載置される鉄板98の上面に突き合わせるか、横梁７の形状に合わせて、図７（ｃ）の側面図に示すように、クランク状に曲げてもよいのである。
【０００９】
このような構造材９を使用して、コンクリートを打設すると、構造材９の自重および打設されたコンクリートの仮設的な重量を端部固定部材８を介して、自立型トラス90を横梁７で支持することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトラス製造装置においては、連続的に曲げ加工されるラチス筋91の曲げピッチが一定であるから、製造した自立型トラス90を横梁７のスパンに合わせて所望の長さに切断したとき、ラチス筋91の切断位置が、繰り返されるピッチ中のどの位置に当たるか不定であり、切断位置がラチス筋91の上側屈曲部92に当たる位置になるとは限らない。
【００１１】
そのために、自立型トラス90をラチス筋91の上側屈曲部92に当たる位置で切断すると、切断した自立型トラス90の長さは、ラチス筋91の１ピッチの整数倍に限られて、横梁７のスパンとは必ずしも一致しない。また、横梁７のスパンに合わせて自立型トラス90を切断すると、切断位置がラチス筋91の上側屈曲部92に当たる位置に必ずしも一致しない。
【００１２】
そこで、この発明のラチス筋曲げ加工装置は、製造するラチス筋91のピッチを変化させ得るように構成して、ラチス筋91のピッチの整数倍を、所望の寸法に一致させたラチス筋を製造するために考えられたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明のラチス筋曲げ加工装置は、１本の上弦筋と２本の下弦筋を三角状に配置し、波状に屈曲させたラチス筋の上側屈曲部に上記上弦筋を溶接し、上記ラチス筋の下部に上記下弦筋を溶接して自立型トラスを構成するラチス筋曲げ加工装置であって、基台に沿って移動する送り台と、この送り台に設けられた移動チャックと、折り曲げられた線材の下側屈曲部を押さえて保持する基台に設けられた静止チャックと、上記移動チャックに連動して上記移動チャックのほぼ半分の速度で同方向に移動し、常に上記移動チャックと上記静止チャックのほぼ中央に位置して、上記線材を曲げヘッドにより線材と交差する方向に押し付けて上側屈曲部を形成する上側屈曲部形成部材と、上記送り台の移動距離を検出する第１のエンコーダと、上記上側屈曲部形成部材の移動距離を検出する第２のエンコーダと、上記第１のエンコーダおよび第２のエンコーダの出力が印加され、上記送り台を駆動する駆動手段および上記上側屈曲部形成部材を駆動する駆動手段をそれぞれ制御して、入力された加工条件のピッチおよび高さに線材を曲げるコンピュータよりなる制御装置とを具備するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明のトラス製造装置におけるラチス筋曲げ加工装置は、図１の側面図に示すように、コイル状に巻かれた線材を引き出して、多数のロールの間を通過させながら直線状に矯正する矯正装置（図示せず）と、この直線状に矯正された線材を一定長さづつ間欠的に引き出して、一定ピッチで波状に折り曲げる折曲装置Ｂとにより構成されている。
【００１５】
矯正装置は、従来より使用されている周知の装置であって、水平面に千鳥状に配列されたロールと、垂直面に千鳥状に配列されたロールとを備え、線材をこれらのロールの間を通過させることにより、コイル状に巻かれて曲りクセのついた線材を直線状に矯正するものである。
【００１６】
折曲装置Ｂは、図１の側面図および図２の原理図に示すように、基台Ａ上のレール1ａに沿って移動する送り台１と、螺子棒13ａおよびスクリュー13ｂを介して送り台１を駆動するサーボモータ13と、この送り台１に設けられて油圧装置12により駆動される移動チャック11と、折り曲げられた線材６の下側屈曲部95を押さえて保持する基台Ａに設けられた静止チャック21と、移動チャック11と連動して移動チャック11の半分の速度で同方向に移動し、常に移動チャック11と静止チャック21のほぼ中央に位置する上側屈曲部形成部材３とにより構成されている。
【００１７】
この送り台１および上側屈曲部形成部材３は、パンタグラフ機構などの連動機構により機械的に結合するか、送り台１を駆動するサーボモータ13の他に上側屈曲部形成部材３を駆動するサーボモータ35を設けて、両サーボモータ13、35をコンピュータ制御により電気的に結合して、送り台１の半分の速度で上側屈曲部形成部材３を同方向に移動させてもよいのである。
【００１８】
移動チャック11は、送り台１の前進時に線材６を掴んで前進し、送り台１の後退時に線材６を解放して後退するものである。そして、送り台１に設けられた移動チャック11の移動距離を検出するために、第１のエンコーダ14が設けられている。
【００１９】
上側屈曲部形成部材３は、垂直方向に移動するロッド31と、このロッド31から水平方向に突出するように取り付けられ、線材６の中央部を押し上げて上側屈曲部92を形成する曲げヘッド32と、ロッド31を垂直方向に駆動するサーボモータ33とにより構成されている。この曲げヘッド32の上昇距離を検出するために、第２のエンコーダ34が設けられている。
【００２０】
そして、第１および第２のエンコーダ14、34の出力に基づいて、送り台１を駆動するサーボモータ13およびロッド31を垂直方向に駆動するサーボモータ33を制御し、移動チャック11および静止チャック21の開閉を制御するコンピュータよりなる制御装置を備えている。
【００２１】
次に、このように構成されたラチス筋曲げ加工装置により矯正された線材を曲げ加工してラチス筋を形成する工程を説明する。
【００２２】
制御装置のコンピュータに、線材の材質、線径、ラチス筋の仕上がりピッチＰ、ラチス筋の仕上がり高さＨ、屈曲部の曲率など加工条件を入力する。この加工条件には、曲げ加工時の拘束を解いたときに弾性変形により復元するスプリング・バックの量を予め補正するように設定されている。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、解放状態にした移動チャック11に線材６を挿通して、静止チャック21により線材６の先端部を押さえて固定したのち、移動チャック11を解放をさせて送り台１を動かして、静止チャック21から距離Ｔだけ離れた位置に停止させ、線材６を移動チャック11で掴ませる。この距離Ｔは、線材６を折り曲げた仕上がり寸法が１ピッチ分に相当する線材６の長さＴである。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、サーボモータ33によりロッド31を垂直方向に駆動して、曲げヘッド32により線材６の中央部を設定高さまで押し上げるとともに、サーボモータ13により送り台１に設けられた移動チャック11を前進させる。
【００２５】
このとき、曲げヘッド32も移動チャック11の半分の速度で前進するので、曲げヘッド32によって押し上げられる線材の部位は、常に移動チャック11と静止チャック21のほぼ中央部に当たっている。
【００２６】
図２（ｃ）に示すように、静止チャック21により既に曲げられた下側屈曲部95を押さえて固定した状態で、曲げヘッド32を降下させて、移動チャック11を解放させたのち、送り台１とともに移動チャック11を後退させ、折り曲げた仕上がり寸法が１ピッチ分に相当する線材６の長さＴと、１ピッチＰの長さとの和（Ｔ＋Ｐ）となるように、静止チャック21から距離（Ｔ＋Ｐ）だけ離れた位置において停止させる。このとき、曲げヘッド32も連動して半分の速度で後退する。
【００２７】
この静止チャック21の停止位置において、移動チャック11により線材６を掴み、静止チャック21を解放させる。そして、図２（ｄ）に示すように、送り台１を１ピッチＰ分の距離だけ前進させたときに、静止チャック21を作動させて、既に半分だけ曲げられた下側屈曲部95を固定する。
【００２８】
そして、図２（ａ）に示すように、送り台１に設けられた移動チャック11を前進させるとともに曲げヘッド32を上昇させて、次の１ピッチ分の曲げ加工を行う。このような一連の動作を繰り返し行って線材を所望ピッチおよび所望高さのラチス筋に曲げ加工する。
【００２９】
曲げヘッド32を定速度で上昇させる場合、曲げヘッド32の定速上昇距離と、移動チャック11の前進距離との関係は、図３（ａ）の制御パターン図に示すように、曲げヘッド21の上昇初期において移動チャック11を低速で前進させ、曲げヘッド32の上昇終期において移動チャック11を高速で前進させるように、送り台１を駆動するサーボモータ13を制御する。
【００３０】
送り台１に設けられた移動チャック11を定速度で前進させる場合、移動チャック11の定速前進距離と、曲げヘッド32の上昇距離との関係は、図３（ｂ）の制御パターン図に示すように、移動チャック11の前進初期において曲げヘッド32を高速で上昇させ、移動チャック11の前進終期において曲げヘッド32を低速で上昇させるように、曲げヘッド32のロッド31を駆動するサーボモータ33を制御する。
【００３１】
このような速度制御パターンは、線材の材質、線径、仕上がりピッチＰ、仕上がり高さ、屈曲部の曲率（チャック先端の形状、曲げヘッド先端の形状）などによって異なり、計算によって算出しても現実と一致しないので、実験により予め補正値を得て、この補正値を制御装置のコンピュータのメモリに格納しておき、入力された加工条件を補正値により補正しながら曲げヘッド32のロッド31を駆動するサーボモータ33および送り台１を駆動するサーボモータ13を制御する。
【００３２】
この曲げ加工において、線材の材質、線径、仕上がりピッチＰ、仕上がり高さ、屈曲部の曲率など加工条件を制御装置のコンピュータに入力することにより、各種の線材６を任意のピッチＰおよび任意の高さのラチス筋91に加工することができる。
【００３３】
以上で説明した実施の形態においては、１本の線材を曲げ加工するものについて説明したが、送り台１に２つの移動チャックを設け、基台Ａに２つの静止チャック21を設け、ロッド31の両側に対称に２つの曲げヘッド32を設けると、同時に２本の線材６を曲げ加工することができる。
【００３４】
このようにして加工した２本のラチス筋91は、図６の測面図（ａ）および正面図（ｂ）に示すように、三角状に配置した１本の上弦筋93と２本の下弦筋94に各ラチス筋91を沿わせ、ラチス筋91の上側屈曲部92で上弦筋93を挟むように溶接し、ラチス筋91の下部を下弦筋94にをそれぞれ溶接して自立型トラス90を製造するのである。
【００３５】
このように製造された自立型トラス90をデッキプレート、キーストンプレート、リブプレートなどの平行な複数の溝型を形成した鉄板98の上に載置し、２本のラチス筋91の各下側屈曲部95を鉄板98に溶接して床版の構造材９を作る。そして、この構造材９を横梁の間に架け渡し、鉄板98を捨て型枠としてコンクリートを打設して床スラブを構築するのである。
【００３６】
（その他の実施形態）
一定の長さに切断された自立型トラス90を溶接する鉄板として、溝型を形成した鉄板98の代わりに、図４（ａ）の断面図に示すように、鉄板をＶ字形に折り曲げて成形した突条98ｂを、図４（ｂ）の断面図に示すように、さらに押し潰して厚みが薄い突条98ａを形成したものに適用することができる。この鉄板99は、下面が平坦であるから、平坦な天井面を仕上げるものに適している。
【００３７】
この鉄板99に自立型トラス90を溶接する際には、図４（ｃ）の断面図に示すように、鉄板99に自立型トラス90を載置して、ラチス筋91の下側屈曲部95を鉄板99の突条98ａの側面に溶接して構造材９を作ればよいのである。
【００３８】
【発明の効果】
以上で説明した実施の形態に基づく説明から明らかなように、この発明のラチス筋曲げ加工装置によると、線材の材質、線径、仕上がりピッチＰ、仕上がり高さ、屈曲部の曲率など加工条件を制御装置のコンピュータに入力することにより、各種の線材を任意のピッチＰおよび任意の高さのラチス筋に曲げ加工することができるので、ラチス筋のピッチＰの整数倍を施工現場の横梁間のスパンに一致させたラチス筋を作ることができる。
【００３９】
したがって、このラチス筋で構成する自立型トラスは、その端部を適切に処理できるので、自立型トラスの端部にかかる構造材の自重および打設されたコンクリートの仮設的な重量を安定な状態で支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のラチス筋曲げ加工装置の実施の形態を示す側面図、
【図２】図１に示す装置の要部を拡大して示した原理図、
【図３】図１に示す装置における移動チャックの移動距離と曲げヘッドの上昇距離との関係を示す制御パターン図、
【図４】この発明の装置によって製造したラチス筋を有する自立型トラスを適用した構造材の他の一例を示す断面図、
【図５】従来の自立型トラスの一例を示す斜視図、
【図６】従来のラチス筋を有する自立型トラスを鉄板に溶接した構造材の一例を示す側面図（ａ）および正面図（ｂ）（ｃ）、
【図７】従来の床版の構造材の端部の一例を示す正面図（ａ）および側面図（ｂ）（ｃ）である。
【符号の説明】
Ａ 基台
Ｂ 折曲装置
１ 送り台
３ 上側屈曲部形成部材
６ 線材
７ 横梁
８ 端部固定部材
９ 構造材
11 移動チャック
13、33 サーボモータ
14、34 エンコーダ
21 静止チャック
31 ロッド
32 曲げヘッド
90 自立型トラス
91 ラチス筋
92 上側屈曲部
93 上弦筋
94 下弦筋
95 下側屈曲部
98、99 溝型を形成した鉄板

Claims (1)

1. １本の上弦筋と２本の下弦筋を三角状に配置し、波状に屈曲させたラチス筋の上側屈曲部に上記上弦筋を溶接し、上記ラチス筋の下部に上記下弦筋を溶接して自立型トラスを構成するラチス筋曲げ加工装置であって、
   基台に沿って移動する送り台と、該送り台に設けられた移動チャックと、折り曲げられた線材の下側屈曲部を押さえて保持する基台に設けられた静止チャックと、上記移動チャックに連動して上記移動チャックのほぼ半分の速度で同方向に移動し、常に上記移動チャックと上記静止チャックのほぼ中央に位置して、上記線材を曲げヘッドにより線材と交差する方向に押し付けて上側屈曲部を形成する上側屈曲部形成部材と、
   上記送り台の移動距離を検出する第１のエンコーダと、上記上側屈曲部形成部材の移動距離を検出する第２のエンコーダと、上記第１のエンコーダおよび第２のエンコーダの出力が印加され、上記送り台を駆動する駆動手段および上記上側屈曲部形成部材を駆動する駆動手段をそれぞれ制御して、入力された加工条件のピッチおよび高さに線材を曲げるコンピュータよりなる制御装置とを具備することを特徴とするラチス筋曲げ加工装置。

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