JP3816990B2 - 鉄筋構造物製作設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋構造物製作設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄筋コンクリート構造物に用いる鉄筋構造物の組立てにおいては、鉄筋を縦横に配置する配筋作業や、縦横の鉄筋の交差部分を軟鋼線により固定する固縛作業を主として人力を用いて行なうのが一般的である。
【０００３】
近年、人力により所定の間隔を置いて配筋した所定形状の鉄筋構造物を搬送し得る移動装置と、該移動装置により供給される鉄筋構造物の鉄筋の交差部分を自動的に固定し得る交点固定装置とから構成され、鉄筋構造物製作工程のうちの一部分の自動化を図った鉄筋構造物製作設備が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の人力による鉄筋構造物の組立作業では、製品の品質や製作に要する時間が作業者の技術的能力に大きく左右されるという問題があり、また、前述の鉄筋構造物製作設備では、製作すべき鉄筋構造物の寸法・重量が移動装置の搬送能力などによって制限され、鉄筋の網目構造に関しても単純なものに限定されているなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、前述の実情に鑑み、配筋作業と鉄筋交点の固定作業とを自動化して特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立て得る鉄筋構造物製作設備を提供することを目的としてなしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の鉄筋構造物製造設備においては、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに結束する結束装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けている。
【０００７】
また、請求項２に記載の鉄筋構造物製作設備においては、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに溶接する溶接装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けている。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の鉄筋構造物製作設備では、横筋支持装置が第１の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持し、縦筋支持装置が第２の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動して所定の位置に停止し、結束装置が前記の縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに結束する。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の鉄筋構造物製作設備では、横筋支持装置が第１の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持し、縦筋支持装置が第２の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動して所定の位置に停止し、溶接装置が前記の縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに溶接する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１から図２０は本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例を示すものである。
【００１２】
図１において、１はＨ型断面を有する製作架台であり、該製作架台１は、ウェブが水平に位置するように配置されている。
【００１３】
この製作架台１の長さは、製作すべき鉄筋構造物の全長と略同等に形成されている。
【００１４】
２は水平鉄筋供給装置であり、該水平鉄筋供給装置２は、図２に示すように前記の製作架台１に沿って走行する走行台車３と、該走行台車３の上部に設けられ且つ製作架台１側へ向かって回動するラック兼用コンベヤ４と、前記走行台車３上部の前記ラック兼用コンベヤ４の下流側に配置され且つ前記のラック兼用コンベヤ４と同方向へ回動する供給用コンベヤ５とを備えている。
【００１５】
前記の走行台車３は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ６と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪７とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、側面の下部に、装置全体のシステム原点からの距離を測定しその位置を検出し得るレーザ測長計８を備えている。
【００１６】
前記のラック兼用コンベヤ４は、走行台車３の上部の所定高さ位置に水平に支持され、所定の間隔を置いて突出した爪９を有し且つ走行台車３の自走方向に直交する方向へ互いに平行して延びる２本のチェーンコンベヤ１０によって形成されており、先端部の片側所定位置に該チェーンコンベヤ１０により搬送される水平鉄筋１１を検出するセンサ１２を備えている。
【００１７】
前記の供給用コンベヤ５は、走行台車３上部の前記ラック兼用コンベヤ４の下流側に、走行台車３の自走方向に直交する方向へ前後進し得るように設けられ且つラック兼用コンベヤ４の側方に設けたシリンダ１３によって駆動されるコンベヤ台車１４と、該コンベヤ台車１４上に配置され、図３に示す爪用ばね１１３に付勢されて所定の間隔を置き突出する爪１１４を有し且つ走行台車３の自走方向に直交する方向へ互いに平行して延びる２本のチェーンコンベヤ１５とによって形成され、該チェーンコンベヤ１５により搬送される水平鉄筋１１を検出するセンサ１２を備えている。
【００１８】
また、前記のチェーンコンベヤ１５のラック兼用コンベヤ４側に、水平鉄筋１１の水平方向の位置を決定するための位置決め装置１６を備えている。
【００１９】
なお、１１１は配筋補助シリンダであり、水平鉄筋１１の端部がＬ形に折り曲げられている場合に、該端部を押し上げて水平状態となすためのものである。
【００２０】
前記の位置決め装置１６は、前記の供給用コンベヤ５の回動方向に直交する方向へ回転可能に配置され且つ長手方向の中央部外周に周方向へ延びる溝１７を有する複数のローラ１８を有し、該各ローラ１８毎にエンコーダ付モータ１９と近接センサ２０とを有する。
【００２１】
２１は水平鉄筋リフト装置であり、該水平鉄筋リフト装置２１は、前記の製作架台１の長手方向に所定の間隔を隔て且つ製作架台１のウェブの幅方向の略中央部に配置されたフレーム２２と、該フレーム２２上に略垂直に立てた支柱２３と、前記のフレーム２２の内方に設けた駆動装置２４と、該駆動装置２４のスプロケット２５と前記支柱２３の頂部に回転自在に設けたスプロケット２６との間に張り掛けられ且つ前記の水平鉄筋供給装置２側へ突出する上向きのフック２７（図４参照）を有するチェーン２８とを有する。
【００２２】
２９は垂直鉄筋自動配筋装置であり、該垂直鉄筋自動配筋装置２９は、図８及び図９に示すように前記の製作架台１に沿って走行する走行台車３０と、該走行台車３０の上部に設けられ製作架台１側が低い傾斜上面を有する鉄筋用のラック３１と、該ラック３１の傾斜上面の製作架台１側端部に設けられた供給補助装置３２と、前記のラック３１の製作架台１側の台車３０上にラック３１と平行するように配置された配筋装置３３と、台車３０の製作架台１側の側面に設けられた垂直鉄筋仮置き台３４とを備えている。
【００２３】
前記の走行台車３０は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ３５と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪３６とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、側面の下部に、装置全体のシステム原点からの距離を測定しその位置を検出し得るレーザ測長計３７を備えている。
【００２４】
前記のラック３１は、図示していない上流側の鉄筋供給装置から受ける複数の垂直鉄筋３８を製作架台１に平行する方向へ水平に並べてストックし得るように形成された傾斜上面３９を有し、該傾斜上面３９の製作架台１側の端部近傍に段差４０をつけて傾斜上面３９の製作架台１側の一部を僅かに高くし、傾斜上面３９に供給される垂直鉄筋３８が前記の段差４０に当接して停止するように形成されている。
【００２５】
前記の供給補助装置３２は、図１０に示すように、前記ラック３１の傾斜上面３９に設けた段差４０の反製作架台１側のラック３１の長手方向に所定の間隔を置いて配置され且つ段差４０の面に沿って上下動し得るピストンロッド４１を有する鉄筋供給用シリンダ４２を有する。
【００２６】
更に、前記の供給補助装置３２は、前記ラック３１の製作架台１側の側面にラック３１長手方向に所定の間隔を置いて配置した長短の各アーム４３，４４を有するＬ字形レバー状であって、ラック３１の下方に設けた供給補助シリンダ４５のピストンロッド４６に連結した短アーム４４側を駆動されると、長アーム４３がラック３１の幅方向へラック３１の傾斜上面３９に直交する位置から該傾斜上面３９幅方向の延長線と一致する位置まで回動し得るように枢支された供給補助板４７を有する。
【００２７】
前記の配筋装置３３は、走行台車３０の長手方向の一側に基部を回動自在に枢支され且つ走行台車３０の長手方向へ延びるアーム４８と、走行台車３０の製作架台１側の下方に配置され且つピストンロッド４９の先端部を前記のアーム４８の中位部に該アーム４８を起伏し得るように連結した起伏用シリンダ５０（図１１参照）と、前記のアーム４８の基部近傍と先端部にピストンロッド５１が製作架台１側へ向かって進退し得るように配置され且つピストンロッド５１の先端部に鉄筋クランプ５２を連結した配筋用シリンダ５３とにより形成されている。
【００２８】
前記の鉄筋クランプ５２は、図１２〜図１４に示すように、前記のアーム４８の配筋用シリンダ５３取付け位置を挟むように配置され且つ配筋用シリンダ５３のピストンロッド５１の進退方向と平行する方向に延びるガイド部材５４と、該ガイド部材５４にガイドされて摺動し得る支持バー５５と、該支持バー５５の先端部（製作架台１側）に固定されたベースプレート５６と、該ベースプレート５６に取り付けられた把持部５７とにより形成されており、該把持部５７は、アーム４８の長手方向に所定の間隔を置き互いに平行して製作架台１側へ突出する固定爪５８と、該固定爪５８の間に設けられた軸５９に回動自在に枢支され、前記の固定爪５８と挟み合って垂直鉄筋３８を把持することができる先端部を有し且つ基端部側に扇形ギヤ６０を有し、該扇形ギヤ６０に噛み合うアイドルギヤ６１を介してモータ６２により駆動される可動爪６３とを有する。
【００２９】
前記の垂直鉄筋仮置き台３４は、前記の供給補助装置３２の供給補助板４７と対峙し得るように走行台車３０の製作架台１側の側面に配置して固定され、上端部にＶ字形の鉄筋受け溝６４を有し、供給補助板４７の長アーム４３上を転動してくる垂直鉄筋３８を前記の鉄筋受け溝６４によって受け、その垂直鉄筋３８を安定的に支持し得るように形成されている。
【００３０】
なお、１１２は位置決め用のストッパであり、該ストッパ１１２は、アーム４８の基部近傍の走行台車３０の側面に垂直鉄筋３８の位置決めを行い得るように設けられている。
【００３１】
６５は自動結束装置であり、該自動結束装置６５は、図１５に示すように、前記の製作架台１の反水平鉄筋供給装置２側に該製作架台１に沿って走行するように配置された走行台車６６と、該走行台車６６の上部に固定され且つ製作架台１の幅方向へ所定の間隔を置いて互いに平行して略垂直に延びる支柱６７と、該支柱６７に沿って昇降し得る２台の昇降フレーム６８と、該各昇降フレーム６８をそれぞれ昇降駆動する昇降駆動装置６９と、前記の昇降フレーム６８に製作架台１の幅方向へ進退し得るように摺動自在に設けられた鉄筋把持拘束機構７０とを備えている。
【００３２】
前記の走行台車６６は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ７１と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪７２とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、前面に、垂直鉄筋自動配筋装置２９を検出し得る光学式センサ７３を備えている。
【００３３】
前記の昇降駆動装置６９は、前記の支柱６７の基部近傍に所定の間隔を置いて配置され且つ出力軸にスプロケット７４を備えた２台のモータ７５と、支柱６７の頂部の前記の各モータ７５に設けたスプロケット７４と対峙する位置に配置したスプロケット７６と、該スプロケット７６と前記モータ７５のスプロケット７４とに無端状に巻き掛けたローラチェーン７７とからなり、該各ローラチェーン７７のそれぞれの１リンクに前記の各昇降フレーム６８をそれぞれ連結することにより、各モータ７５によってスプロケット７４及びローラチェーン７７を介して各昇降フレーム６８を昇降させ得るように形成している。
【００３４】
前記の鉄筋把持拘束機構７０は、前記の昇降フレーム６８の正面の略中央部に水平に配置され且つ製作架台１側へ進退するピストンロッド７８を有するシリンダ７９と、該シリンダ７９取付け位置を挟むように配置され且つシリンダ７９のピストンロッド７８の進退方向と平行する方向に延びるガイド部材８０と、該ガイド部材８０にガイドされて摺動し得る支持バー８１と、該支持バー８１の先端部（製作架台１側）に固定されたベースプレート８２と、該ベースプレート８２に取り付けられた把持拘束部８３とにより形成されている。
【００３５】
前記の把持拘束部８３は、図１６及び図１７に示すように、前記のベースプレート８２に対して垂直方向へ摺動可能に取り付けられ且つ摺動方向の両端部に摺動範囲を調整し得るばね８４を有するフレーム８５と、該フレーム８５に対して製作架台１の延設方向に平行する水平方向へ摺動可能に取り付けられ且つ摺動方向の両端部に摺動範囲を調整し得るばね８４を有するフレーム８６とにより水平・垂直の各方向へ自在に摺動し得るように形成したステージ８７を有し、該ステージ８７の略中央部に製作架台１側へ突出する拘束装置８８を備え、該拘束装置８８の上部及び一側方の２箇所にそれぞれ把持装置８９を備えている。
【００３６】
前記の拘束装置８８は、図１８に示すように、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を囲み得るように半円形に成形され且つその内側に結束線９０を通し得るコの字形の溝９１を有する１組の爪９２と該爪９２をばね９３の反発力によって閉じ且つモータにより駆動される楕円形のカム９４によって開き得る開閉機構９５とを有する結束線ガイド９６と、図１９に示すように、モータ９７によりねじり駆動されるフレーム９８と該フレーム９８に沿って電磁石９９の吸引力によって閉じ且つばね１００の反発力によって開く固定具１０１とを有するねじり装置１０２と、図２０に示すように、結束線ガイド９６に対して結束線９０を供給する結束線ドラム１０３、搬送用ローラ１０４及びカッター１０５と、センサ１０６とにより形成されている。
【００３７】
前記の把持装置８９は、モータ１０７により回転駆動され且つ長手方向の中央部から両端部にかけて右左の逆巻きのねじを備えたボールねじ１０８と、該ボールねじ１０８に平行するよう固定支持されたリニアシャフト１０９と、該リニアシャフト１０９に摺動自在に支持され且つ前記のボールねじ１０８に螺合し、ボールねじ１０８を回転させると互いに近接・離隔する１組の爪１１０とにより形成されている。
【００３８】
以下、図１から図２０に示す鉄筋構造物製作設備の作動について説明する。
【００３９】
例えば、Ｌ型に延びる鉄筋構造物を製作するに際しては、まず、図１に示すように製作架台１をＬ字形に配置し、その製作架台１の幅方向の内側に水平鉄筋供給装置２用のレール１１５と垂直鉄筋自動配筋装置２９用のレール１１６とを製作架台１に対して所定の間隔を置いて平行するように敷設し、前記の製作架台１の幅方向の外側に鉄筋把持拘束機構７０用のレール１１７を製作架台１に対して所定の間隔を置いて平行するように敷設する。
【００４０】
走行台車３を作動させて水平鉄筋供給装置２を移動し、レーザ測長計８によって測定される位置を選定して水平鉄筋供給装置２を所定の位置に停止させる。
【００４１】
その後、供給用コンベヤ５のシリンダ１３を供給用コンベヤ５がラック兼用コンベヤ４に近接する方向へ作動し、供給用コンベヤ５の位置決め装置１６がラック兼用コンベヤ４の先端部の下方に位置するように供給用コンベヤ５の台車１４を移動させる。
【００４２】
次いで、図示していない上流側からラック兼用コンベヤ４のチェーンコンベヤ１０上の爪９の間に１本ずつ供給された水平鉄筋１１を、チェーンコンベヤ１０の先端部に設けたセンサ１２の水平鉄筋１１の移動を検出した検出信号によってチェーンコンベヤ１０を間欠的に作動させることにより、水平鉄筋１１を１本ずつ下流側の供給用コンベヤ５へ供給する。
【００４３】
供給された水平鉄筋１１は供給用コンベヤ５の位置決め装置１６のローラ１８の溝１７に載る。水平鉄筋１１がローラ１８上に供給されると、水平鉄筋１１の一側端部を検出する近接センサ２０の検出信号に基づくエンコーダによるモータの回転数制御により、エンコーダ付モータ１９がローラ１８を駆動し水平鉄筋１１を位置決め装置１６の一側方向の所定の位置まで送り出して停止する。
【００４４】
同時に、供給用コンベヤ５のシリンダ１３を作動させて台車１４０を水平鉄筋リフト装置２１側へ移動し、供給用コンベヤ５を水平鉄筋リフト装置２１に近接した所定の位置に停止させる。
【００４５】
そこで、供給用コンベヤ５を作動して位置決め装置１６のローラ１８上にある水平鉄筋１１を供給用コンベヤ５のチェーンコンベヤ１５の爪１１４により掻き取ることによってチェーンコンベヤ１５上に移載し水平鉄筋リフト装置２１側へ搬送する。
【００４６】
この供給用コンベヤ５も前記のラック兼用コンベヤ４と同様にチェーンコンベヤ１５に設けたセンサ１２の水平鉄筋１１の移動を検出した検出信号によってチェーンコンベヤ１５を間欠的に作動させることにより、水平鉄筋１１を１本ずつ下流側の水平鉄筋リフト装置２１へ供給する。
【００４７】
供給用コンベヤ５により搬送され水平鉄筋リフト装置２１に接近した水平鉄筋１１は、水平鉄筋リフト装置２１の駆動装置２４によりスプロケット２５を介して駆動されるチェーン２８のフック２７に掛かり、該チェーン２８によって１本ずつ持ち上げられる。
【００４８】
このとき、フック２７に掛かった水平鉄筋１１に供給用コンベヤ５のチェーンコンベヤ１５の爪１１４が干渉するが、爪用ばね１１３によって付勢されている該爪１１４が反転して水平鉄筋１１の下方へ潜り抜ける。
【００４９】
また、前記の水平鉄筋１１の端部が折り曲げられているフック付鉄筋である場合には、チェーンコンベヤ１５の側方に設けた配筋補助シリンダ１１１を伸張させることによって該鉄筋のフック部分を水平に支持しつつ水平鉄筋リフト装置２１のフック２７へ移載する。
【００５０】
上述の作動を繰り返すことによって水平鉄筋リフト装置２１の上端部まで水平鉄筋１１を供給し配置を完了したのちは、水平鉄筋供給装置２を退避スペース１１８へ退避させ、代りに垂直鉄筋自動配筋装置２９、及び自動結束装置６５を出動させる。
【００５１】
垂直鉄筋自動配筋装置２９の走行台車３０を作動させて垂直鉄筋自動配筋装置２９を移動し、レーザ測長計３７によって測定される位置を選定して垂直鉄筋自動配筋装置２９を所定の位置に停止させる。
【００５２】
次いで、供給補助シリンダ４５をピストンロッド４６が後退する方向に作動させて供給補助板４７の長アーム４３を垂直鉄筋仮置き台３４側へ回動させる。
【００５３】
その後、供給補助装置３２の鉄筋供給用シリンダ４２のピストンロッド４１を上方へ作動し、ラック３１の傾斜上面３９に並ぶ垂直鉄筋３８のうちの段差４０に当接している垂直鉄筋３８の１本を押し上げることによって段差４０を越えて傾斜上面３９の製作架台１側へ送り出す。
【００５４】
製作架台１側の傾斜上面３９に送り出された垂直鉄筋３８は、傾斜上面３９及び該傾斜上面３９の延長線下に位置する長アーム４３に沿って転動し垂直鉄筋仮置き台３４の鉄筋受け溝６４に嵌って停止する。
【００５５】
このとき、図示していない上流側の設備からラック３１へ供給され傾斜上面３９に配列された垂直鉄筋３８は、斜面に沿って傾斜上面３９の低い方へ転動し、前記の押し上げられた垂直鉄筋３８の次に並んでいた垂直鉄筋３８が段差４０に当接して停止する。
【００５６】
供給補助シリンダ４５をピストンロッド４６が前進する方向に作動させて供給補助板４７の長アーム４３をラック３１側へ回動させ、元の位置に戻す。
【００５７】
その後、配筋装置３３のアーム４８に設けた鉄筋クランプ５２のモータ６２を作動しアイドルギヤ６１と扇形ギヤ６０とを介して把持部５７の可動爪６３を固定爪５８から離隔する方向へ回動させることによって把持部５７を開いてから、配筋装置３３の配筋用シリンダ５３をピストンロッド５１が前進する方向へ作動させることによって鉄筋クランプ５２を前記の鉄筋受け溝６４に嵌っている垂直鉄筋３８へ接近させ、開いている把持部５７を垂直鉄筋３８に当接させる。
【００５８】
更に、鉄筋クランプ５２のモータ６２を作動しアイドルギヤ６１と扇形ギヤ６０とを介して把持部５７の可動爪６３を固定爪５８に近接する方向へ回動させることによって把持部５７を閉じることによって垂直鉄筋３８を把持する。
【００５９】
そして、配筋装置３３の起伏用シリンダ５０をピストンロッド４９が前進する方向へ作動させてアーム４８を押し起こすと、鉄筋クランプ５２の把持部５７に把持された垂直鉄筋３８は、アーム４８と共に垂直状態に保持される。
【００６０】
ここで、前記の把持部５７を僅かに緩めると、把持されていた垂直鉄筋３８がずり落ち、その下端部がストッパ１１２に当接して停止し、垂直鉄筋３８の垂直方向位置が決定され且つ水平時に生じていた撓みによる垂直鉄筋３８の曲がりも除去される。
【００６１】
再び、把持部５７を締めて垂直鉄筋３８を完全に把持したのち、配筋装置３３の配筋用シリンダ５３をピストンロッド５１が前進する方向へ更に作動させることによって前記の垂直鉄筋３８を、上述のように水平鉄筋供給装置２によって所定の間隔を置いて水平に支持されている水平鉄筋１１に押し付ける。
【００６２】
この際、水平鉄筋１１と垂直鉄筋自動配筋装置２９との相対的位置は予め定められているので、水平鉄筋１１に対して垂直鉄筋３８を押し付け過ぎないようにするには、図示されていない配筋用シリンダ５３のリミットスイッチの位置を調整するだけでよい。
【００６３】
前述のようにして、垂直鉄筋３８を所定の位置に設定したならば、自動結束装置６５の走行台車６６を作動させて自動結束装置６５を移動し、走行台車６６に設けた光学式センサ７３によって垂直鉄筋自動配筋装置２９を検出させることにより、自動結束装置６５を垂直鉄筋自動配筋装置２９と対峙する位置に停止させる。
【００６４】
その後、昇降駆動装置６９の各モータ７５を作動させスプロケット７４とローラチェーン７７とを介して昇降フレーム６８を上下方向に移動させ、金属に反応する近接センサ（図示せず）によって水平鉄筋１１を検出させ且つ図示していない制御装置により判断される結束すべき交差部分に昇降フレーム６８を停止させる。
【００６５】
鉄筋把持拘束機構７０の把持拘束部８３の拘束装置８８の開閉機構９５のカム９４によって拘束装置８８の爪９２を開放し、且つ前記の把持拘束部８３の水平鉄筋に対応する把持装置８９と垂直鉄筋３８に対応する把持装置８９のそれぞれの各モータ１０７を作動してそれぞれの各爪１１０が離隔する方向にボールねじ１０８を回動して各爪１１０を離隔させてから、鉄筋把持拘束機構７０のシリンダ７９をピストンロッド７８が前進する方向へ作動させることにより、該ピストンロッド７８の先端部に設けた把持拘束部８３を前記の交差部分へ接近させ、前記の各把持装置８９のそれぞれの各爪１１０の間に水平鉄筋１１及び垂直鉄筋３８が在る状態にする。
【００６６】
次いで、前記の各把持装置８９のそれぞれのモータ１０７を作動して各爪１１０が近接する方向にボールねじ１０８を回動させてそれぞれの各爪１１０を水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とに接触させることにより、各把持装置８９によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを把持する。
【００６７】
このとき、水平鉄筋１１や垂直鉄筋３８が各爪１１０間の中間位置にない場合は、把持装置８９を取り付けてあるステージ８７の各フレーム８５，８６が水平・垂直の各方向へ摺動し得るように形成されているので、該ステージ８７の各フレーム８５，８６が水平鉄筋１１・垂直鉄筋３８の各位置に倣って摺動して前記の水平鉄筋１１や垂直鉄筋３８と各爪１１０とのずれを吸収する。
【００６８】
上述のように各把持装置８９によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とをそれぞれ把持したのち、前記の拘束装置８８の結束線ガイド９６の開閉機構９５のカム９４を回転させ同じ開閉機構９５のばね９３の反発力によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を囲むように爪９２を閉じ、結束線ドラム１０３から搬送用ローラ１０４を介して前記の結束線ガイド９６の爪９２へ結束線９０を供給する。
【００６９】
爪９２に供給された結束線９０が爪９２の内部を一周して前記の交差部分を囲むと、該結束線９０の先端部をセンサ１０６が検出してカッター１０５を作動させ、結束線９０をカットする。
【００７０】
その後、ねじり装置１０２の固定具１０１を電磁石９９の吸引力によって閉じることによって前記の結束線９０の交点を挟み、ねじり装置１０２のモータ９７を作動させフレーム９８を介して前記の固定具１０１をねじることにより、結束線９０の端末を絡めて水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを拘束する。
【００７１】
この際、ねじり装置１０２のモータ９７の電流を計測することによって、ねじりトルクを検出し所定のトルクに達するまでねじり込む。
【００７２】
上述のようにして完成した鉄筋構造物は、図示していないリフトによって搬出する。
【００７３】
図１から図２０に示す鉄筋構造物製作設備においては、水平鉄筋１１を配置する水平鉄筋供給装置２と、垂直鉄筋３８を配置する垂直鉄筋自動配筋装置２９と、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を固定する自動結束装置６５とを個別にユニット化することにより、鉄筋構造物を自動的に組み立て得るように形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に対して柔軟に対応することが可能となり、鉄筋の交差部分を固定する自動結束装置６５が自由に移動し得るので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができ、更に、特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立てることができる。
【００７４】
図２１及び図２２はは本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の他の例を示すものであり、この形態例では、先に述べた本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例における自動結束装置６５に替えて、図２２に示す自動溶接装置１１９を用いている。
【００７５】
なお、図２１及び図２２において、図１及び図１５と同じ符号を付したものは、同一物を表わしている。
【００７６】
自動溶接装置１１９は、前記の自動結束装置６５と略同様の製作架台１の反水平鉄筋供給装置２側に該製作架台１に沿って走行するように配置された走行台車６６と、該走行台車６６の上部に固定され且つ製作架台１の幅方向へ所定の間隔を置いて互いに平行して略垂直に延びる支柱６７と、該支柱６７に沿って昇降し得る２台の昇降フレーム６８と、該各昇降フレーム６８をそれぞれ昇降駆動する昇降駆動装置６９とを有する。
【００７７】
而して、前記の昇降フレーム６８に製作架台１の幅方向へ進退し得るよう摺動自在に設けられたベースプレート８２に取り付けられた把持溶接部１２０を備えている。
【００７８】
前記の把持溶接部１２０は、図２３に示すようにフレーム８５，８６によって水平・垂直の各方向へ自在に摺動し得るように形成したステージ８７を有し、該ステージ８７の略中央部に製作架台１側へ突出する溶接装置１２１を備え、該溶接装置１２１の上部及び一側方の２箇所にそれぞれ把持装置８９を備えている。
【００７９】
前記の溶接装置１２１は、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを把持装置８９の爪１１０によって把持したときに、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分に接近した位置を占め得るように形成したトーチ１２２（図２４参照）を有する。
【００８０】
上述の他は、図１５に示す自動結束装置６５と変わるところはない。
【００８１】
図２１及び図２２に示す鉄筋構造物製作設備においては、水平鉄筋１１を配置する水平鉄筋供給装置２と、垂直鉄筋３８を配置する垂直鉄筋自動配筋装置２９と、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を固定する自動溶接装置１１９とを個別にユニット化することにより、鉄筋構造物を自動的に組み立て得るように形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に対して柔軟に対応することが可能となり、鉄筋の交差部分を固定する自動溶接装置１１９が自由に移動し得るので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができ、更に、特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立てることができる。
【００８２】
なお、本発明の鉄筋構造物製作設備は上述した実施の形態例にのみ限定されるものではなく、例えば、水平鉄筋供給装置及び垂直鉄筋自動配筋装置の停止位置の選定としてのレーザ測長計に代えてセンサを用いるように構成すること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の鉄筋構造物製作設備によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００８４】
（１）第１の鉄筋供給装置と横筋支持装置と第２の鉄筋供給装置と縦筋支持装置と結束装置又は溶接装置とを個別に形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に柔軟に対応することができる。
【００８５】
（２）結束装置又は溶接装置を自由に移動し得るようにしたので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができる。
【００８６】
（３）鉄筋構造物を自動的に組み立てることができるので、従来のような特殊技能者を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例を示す平面配置図である。
【図２】図１に関連する水平鉄筋供給装置及び水平鉄筋リフト装置の側面図である。
【図３】図２に関連する供給用コンベヤのチェーンコンベヤに設けた爪の詳細図である。
【図４】図２に関連する水平鉄筋リフト装置のチェーンに設けた爪の詳細図である。
【図５】図２に関連するラック兼用コンベヤと位置決め装置との関係を示す斜視図である。
【図６】図２に関連する位置決め装置の斜視図である。
【図７】図２に関連する供給用コンベヤと水平鉄筋リフト装置との関係を示す斜視図である。
【図８】図１に関連する垂直鉄筋自動配筋装置の側面図である。
【図９】図８に関連する垂直鉄筋自動配筋装置の斜視図である。
【図１０】図８に関連する供給補助装置の側面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ矢視図である。
【図１２】図８に関連する鉄筋クランプの側面図である。
【図１３】図１２に関連する鉄筋クランプの拡大詳細図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視図である。
【図１５】図１に関連する自動結束装置の側面図である。
【図１６】図１５に関連する把持拘束部の側面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ矢視図である。
【図１８】図１５に関連する結束線ガイドの概念図である。
【図１９】図１５に関連するねじり装置の概念図である。
【図２０】図１５に関連する結束線ドラム等の概念図である。
【図２１】本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の他の例を示す平面配置図である。
【図２２】図２１に関連する自動溶接装置の側面図である。
【図２３】図２２に関連する把持溶接部の側面図である。
【図２４】図２３に関連する溶接装置の概念図である。
【符号の説明】
２ 水平鉄筋供給装置（第１の鉄筋送給装置）
１１ 水平鉄筋（鉄筋）
２１ 水平鉄筋リフト装置（横筋支持装置）
３２ 供給補助装置（第２の鉄筋送給装置）
３３ 配筋装置（縦筋支持装置）
３８ 垂直鉄筋（鉄筋）
６５ 自動結束装置（結束装置）
１１９ 自動溶接装置（溶接装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋構造物製作設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄筋コンクリート構造物に用いる鉄筋構造物の組立てにおいては、鉄筋を縦横に配置する配筋作業や、縦横の鉄筋の交差部分を軟鋼線により固定する固縛作業を主として人力を用いて行なうのが一般的である。
【０００３】
近年、人力により所定の間隔を置いて配筋した所定形状の鉄筋構造物を搬送し得る移動装置と、該移動装置により供給される鉄筋構造物の鉄筋の交差部分を自動的に固定し得る交点固定装置とから構成され、鉄筋構造物製作工程のうちの一部分の自動化を図った鉄筋構造物製作設備が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の人力による鉄筋構造物の組立作業では、製品の品質や製作に要する時間が作業者の技術的能力に大きく左右されるという問題があり、また、前述の鉄筋構造物製作設備では、製作すべき鉄筋構造物の寸法・重量が移動装置の搬送能力などによって制限され、鉄筋の網目構造に関しても単純なものに限定されているなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、前述の実情に鑑み、配筋作業と鉄筋交点の固定作業とを自動化して特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立て得る鉄筋構造物製作設備を提供することを目的としてなしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の鉄筋構造物製造設備においては、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに結束する結束装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けている。
【０００７】
また、請求項２に記載の鉄筋構造物製作設備においては、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに溶接する溶接装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けている。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の鉄筋構造物製作設備では、横筋支持装置が第１の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持し、縦筋支持装置が第２の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動して所定の位置に停止し、結束装置が前記の縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに結束する。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の鉄筋構造物製作設備では、横筋支持装置が第１の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持し、縦筋支持装置が第２の鉄筋送給装置により１本ずつ送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動して所定の位置に停止し、溶接装置が前記の縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに溶接する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１から図２０は本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例を示すものである。
【００１２】
図１において、１はＨ型断面を有する製作架台であり、該製作架台１は、ウェブが水平に位置するように配置されている。
【００１３】
この製作架台１の長さは、製作すべき鉄筋構造物の全長と略同等に形成されている。
【００１４】
２は水平鉄筋供給装置であり、該水平鉄筋供給装置２は、図２に示すように前記の製作架台１に沿って走行する走行台車３と、該走行台車３の上部に設けられ且つ製作架台１側へ向かって回動するラック兼用コンベヤ４と、前記走行台車３上部の前記ラック兼用コンベヤ４の下流側に配置され且つ前記のラック兼用コンベヤ４と同方向へ回動する供給用コンベヤ５とを備えている。
【００１５】
前記の走行台車３は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ６と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪７とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、側面の下部に、装置全体のシステム原点からの距離を測定しその位置を検出し得るレーザ測長計８を備えている。
【００１６】
前記のラック兼用コンベヤ４は、走行台車３の上部の所定高さ位置に水平に支持され、所定の間隔を置いて突出した爪９を有し且つ走行台車３の自走方向に直交する方向へ互いに平行して延びる２本のチェーンコンベヤ１０によって形成されており、先端部の片側所定位置に該チェーンコンベヤ１０により搬送される水平鉄筋１１を検出するセンサ１２を備えている。
【００１７】
前記の供給用コンベヤ５は、走行台車３上部の前記ラック兼用コンベヤ４の下流側に、走行台車３の自走方向に直交する方向へ前後進し得るように設けられ且つラック兼用コンベヤ４の側方に設けたシリンダ１３によって駆動されるコンベヤ台車１４と、該コンベヤ台車１４上に配置され、図３に示す爪用ばね１１３に付勢されて所定の間隔を置き突出する爪１１４を有し且つ走行台車３の自走方向に直交する方向へ互いに平行して延びる２本のチェーンコンベヤ１５とによって形成され、該チェーンコンベヤ１５により搬送される水平鉄筋１１を検出するセンサ１２を備えている。
【００１８】
また、前記のチェーンコンベヤ１５のラック兼用コンベヤ４側に、水平鉄筋１１の水平方向の位置を決定するための位置決め装置１６を備えている。
【００１９】
なお、１１１は配筋補助シリンダであり、水平鉄筋１１の端部がＬ形に折り曲げられている場合に、該端部を押し上げて水平状態となすためのものである。
【００２０】
前記の位置決め装置１６は、前記の供給用コンベヤ５の回動方向に直交する方向へ回転可能に配置され且つ長手方向の中央部外周に周方向へ延びる溝１７を有する複数のローラ１８を有し、該各ローラ１８毎にエンコーダ付モータ１９と近接センサ２０とを有する。
【００２１】
２１は水平鉄筋リフト装置であり、該水平鉄筋リフト装置２１は、前記の製作架台１の長手方向に所定の間隔を隔て且つ製作架台１のウェブの幅方向の略中央部に配置されたフレーム２２と、該フレーム２２上に略垂直に立てた支柱２３と、前記のフレーム２２の内方に設けた駆動装置２４と、該駆動装置２４のスプロケット２５と前記支柱２３の頂部に回転自在に設けたスプロケット２６との間に張り掛けられ且つ前記の水平鉄筋供給装置２側へ突出する上向きのフック２７（図４参照）を有するチェーン２８とを有する。
【００２２】
２９は垂直鉄筋自動配筋装置であり、該垂直鉄筋自動配筋装置２９は、図８及び図９に示すように前記の製作架台１に沿って走行する走行台車３０と、該走行台車３０の上部に設けられ製作架台１側が低い傾斜上面を有する鉄筋用のラック３１と、該ラック３１の傾斜上面の製作架台１側端部に設けられた供給補助装置３２と、前記のラック３１の製作架台１側の台車３０上にラック３１と平行するように配置された配筋装置３３と、台車３０の製作架台１側の側面に設けられた垂直鉄筋仮置き台３４とを備えている。
【００２３】
前記の走行台車３０は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ３５と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪３６とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、側面の下部に、装置全体のシステム原点からの距離を測定しその位置を検出し得るレーザ測長計３７を備えている。
【００２４】
前記のラック３１は、図示していない上流側の鉄筋供給装置から受ける複数の垂直鉄筋３８を製作架台１に平行する方向へ水平に並べてストックし得るように形成された傾斜上面３９を有し、該傾斜上面３９の製作架台１側の端部近傍に段差４０をつけて傾斜上面３９の製作架台１側の一部を僅かに高くし、傾斜上面３９に供給される垂直鉄筋３８が前記の段差４０に当接して停止するように形成されている。
【００２５】
前記の供給補助装置３２は、図１０に示すように、前記ラック３１の傾斜上面３９に設けた段差４０の反製作架台１側のラック３１の長手方向に所定の間隔を置いて配置され且つ段差４０の面に沿って上下動し得るピストンロッド４１を有する鉄筋供給用シリンダ４２を有する。
【００２６】
更に、前記の供給補助装置３２は、前記ラック３１の製作架台１側の側面にラック３１長手方向に所定の間隔を置いて配置した長短の各アーム４３，４４を有するＬ字形レバー状であって、ラック３１の下方に設けた供給補助シリンダ４５のピストンロッド４６に連結した短アーム４４側を駆動されると、長アーム４３がラック３１の幅方向へラック３１の傾斜上面３９に直交する位置から該傾斜上面３９幅方向の延長線と一致する位置まで回動し得るように枢支された供給補助板４７を有する。
【００２７】
前記の配筋装置３３は、走行台車３０の長手方向の一側に基部を回動自在に枢支され且つ走行台車３０の長手方向へ延びるアーム４８と、走行台車３０の製作架台１側の下方に配置され且つピストンロッド４９の先端部を前記のアーム４８の中位部に該アーム４８を起伏し得るように連結した起伏用シリンダ５０（図１１参照）と、前記のアーム４８の基部近傍と先端部にピストンロッド５１が製作架台１側へ向かって進退し得るように配置され且つピストンロッド５１の先端部に鉄筋クランプ５２を連結した配筋用シリンダ５３とにより形成されている。
【００２８】
前記の鉄筋クランプ５２は、図１２〜図１４に示すように、前記のアーム４８の配筋用シリンダ５３取付け位置を挟むように配置され且つ配筋用シリンダ５３のピストンロッド５１の進退方向と平行する方向に延びるガイド部材５４と、該ガイド部材５４にガイドされて摺動し得る支持バー５５と、該支持バー５５の先端部（製作架台１側）に固定されたベースプレート５６と、該ベースプレート５６に取り付けられた把持部５７とにより形成されており、該把持部５７は、アーム４８の長手方向に所定の間隔を置き互いに平行して製作架台１側へ突出する固定爪５８と、該固定爪５８の間に設けられた軸５９に回動自在に枢支され、前記の固定爪５８と挟み合って垂直鉄筋３８を把持することができる先端部を有し且つ基端部側に扇形ギヤ６０を有し、該扇形ギヤ６０に噛み合うアイドルギヤ６１を介してモータ６２により駆動される可動爪６３とを有する。
【００２９】
前記の垂直鉄筋仮置き台３４は、前記の供給補助装置３２の供給補助板４７と対峙し得るように走行台車３０の製作架台１側の側面に配置して固定され、上端部にＶ字形の鉄筋受け溝６４を有し、供給補助板４７の長アーム４３上を転動してくる垂直鉄筋３８を前記の鉄筋受け溝６４によって受け、その垂直鉄筋３８を安定的に支持し得るように形成されている。
【００３０】
なお、１１２は位置決め用のストッパであり、該ストッパ１１２は、アーム４８の基部近傍の走行台車３０の側面に垂直鉄筋３８の位置決めを行い得るように設けられている。
【００３１】
６５は自動結束装置であり、該自動結束装置６５は、図１５に示すように、前記の製作架台１の反水平鉄筋供給装置２側に該製作架台１に沿って走行するように配置された走行台車６６と、該走行台車６６の上部に固定され且つ製作架台１の幅方向へ所定の間隔を置いて互いに平行して略垂直に延びる支柱６７と、該支柱６７に沿って昇降し得る２台の昇降フレーム６８と、該各昇降フレーム６８をそれぞれ昇降駆動する昇降駆動装置６９と、前記の昇降フレーム６８に製作架台１の幅方向へ進退し得るように摺動自在に設けられた鉄筋把持拘束機構７０とを備えている。
【００３２】
前記の走行台車６６は、製作架台１のフランジを挟みフランジに沿って転動するガイドローラ７１と、製作架台１の延設方向に平行する方向へ転動する走行車輪７２とを有し、図示していない駆動装置により駆動され製作架台１に沿って自走し得るように形成され、前面に、垂直鉄筋自動配筋装置２９を検出し得る光学式センサ７３を備えている。
【００３３】
前記の昇降駆動装置６９は、前記の支柱６７の基部近傍に所定の間隔を置いて配置され且つ出力軸にスプロケット７４を備えた２台のモータ７５と、支柱６７の頂部の前記の各モータ７５に設けたスプロケット７４と対峙する位置に配置したスプロケット７６と、該スプロケット７６と前記モータ７５のスプロケット７４とに無端状に巻き掛けたローラチェーン７７とからなり、該各ローラチェーン７７のそれぞれの１リンクに前記の各昇降フレーム６８をそれぞれ連結することにより、各モータ７５によってスプロケット７４及びローラチェーン７７を介して各昇降フレーム６８を昇降させ得るように形成している。
【００３４】
前記の鉄筋把持拘束機構７０は、前記の昇降フレーム６８の正面の略中央部に水平に配置され且つ製作架台１側へ進退するピストンロッド７８を有するシリンダ７９と、該シリンダ７９取付け位置を挟むように配置され且つシリンダ７９のピストンロッド７８の進退方向と平行する方向に延びるガイド部材８０と、該ガイド部材８０にガイドされて摺動し得る支持バー８１と、該支持バー８１の先端部（製作架台１側）に固定されたベースプレート８２と、該ベースプレート８２に取り付けられた把持拘束部８３とにより形成されている。
【００３５】
前記の把持拘束部８３は、図１６及び図１７に示すように、前記のベースプレート８２に対して垂直方向へ摺動可能に取り付けられ且つ摺動方向の両端部に摺動範囲を調整し得るばね８４を有するフレーム８５と、該フレーム８５に対して製作架台１の延設方向に平行する水平方向へ摺動可能に取り付けられ且つ摺動方向の両端部に摺動範囲を調整し得るばね８４を有するフレーム８６とにより水平・垂直の各方向へ自在に摺動し得るように形成したステージ８７を有し、該ステージ８７の略中央部に製作架台１側へ突出する拘束装置８８を備え、該拘束装置８８の上部及び一側方の２箇所にそれぞれ把持装置８９を備えている。
【００３６】
前記の拘束装置８８は、図１８に示すように、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を囲み得るように半円形に成形され且つその内側に結束線９０を通し得るコの字形の溝９１を有する１組の爪９２と該爪９２をばね９３の反発力によって閉じ且つモータにより駆動される楕円形のカム９４によって開き得る開閉機構９５とを有する結束線ガイド９６と、図１９に示すように、モータ９７によりねじり駆動されるフレーム９８と該フレーム９８に沿って電磁石９９の吸引力によって閉じ且つばね１００の反発力によって開く固定具１０１とを有するねじり装置１０２と、図２０に示すように、結束線ガイド９６に対して結束線９０を供給する結束線ドラム１０３、搬送用ローラ１０４及びカッター１０５と、センサ１０６とにより形成されている。
【００３７】
前記の把持装置８９は、モータ１０７により回転駆動され且つ長手方向の中央部から両端部にかけて右左の逆巻きのねじを備えたボールねじ１０８と、該ボールねじ１０８に平行するよう固定支持されたリニアシャフト１０９と、該リニアシャフト１０９に摺動自在に支持され且つ前記のボールねじ１０８に螺合し、ボールねじ１０８を回転させると互いに近接・離隔する１組の爪１１０とにより形成されている。
【００３８】
以下、図１から図２０に示す鉄筋構造物製作設備の作動について説明する。
【００３９】
例えば、Ｌ型に延びる鉄筋構造物を製作するに際しては、まず、図１に示すように製作架台１をＬ字形に配置し、その製作架台１の幅方向の内側に水平鉄筋供給装置２用のレール１１５と垂直鉄筋自動配筋装置２９用のレール１１６とを製作架台１に対して所定の間隔を置いて平行するように敷設し、前記の製作架台１の幅方向の外側に鉄筋把持拘束機構７０用のレール１１７を製作架台１に対して所定の間隔を置いて平行するように敷設する。
【００４０】
走行台車３を作動させて水平鉄筋供給装置２を移動し、レーザ測長計８によって測定される位置を選定して水平鉄筋供給装置２を所定の位置に停止させる。
【００４１】
その後、供給用コンベヤ５のシリンダ１３を供給用コンベヤ５がラック兼用コンベヤ４に近接する方向へ作動し、供給用コンベヤ５の位置決め装置１６がラック兼用コンベヤ４の先端部の下方に位置するように供給用コンベヤ５の台車１４を移動させる。
【００４２】
次いで、図示していない上流側からラック兼用コンベヤ４のチェーンコンベヤ１０上の爪９の間に１本ずつ供給された水平鉄筋１１を、チェーンコンベヤ１０の先端部に設けたセンサ１２の水平鉄筋１１の移動を検出した検出信号によってチェーンコンベヤ１０を間欠的に作動させることにより、水平鉄筋１１を１本ずつ下流側の供給用コンベヤ５へ供給する。
【００４３】
供給された水平鉄筋１１は供給用コンベヤ５の位置決め装置１６のローラ１８の溝１７に載る。水平鉄筋１１がローラ１８上に供給されると、水平鉄筋１１の一側端部を検出する近接センサ２０の検出信号に基づくエンコーダによるモータの回転数制御により、エンコーダ付モータ１９がローラ１８を駆動し水平鉄筋１１を位置決め装置１６の一側方向の所定の位置まで送り出して停止する。
【００４４】
同時に、供給用コンベヤ５のシリンダ１３を作動させて台車１４０を水平鉄筋リフト装置２１側へ移動し、供給用コンベヤ５を水平鉄筋リフト装置２１に近接した所定の位置に停止させる。
【００４５】
そこで、供給用コンベヤ５を作動して位置決め装置１６のローラ１８上にある水平鉄筋１１を供給用コンベヤ５のチェーンコンベヤ１５の爪１１４により掻き取ることによってチェーンコンベヤ１５上に移載し水平鉄筋リフト装置２１側へ搬送する。
【００４６】
この供給用コンベヤ５も前記のラック兼用コンベヤ４と同様にチェーンコンベヤ１５に設けたセンサ１２の水平鉄筋１１の移動を検出した検出信号によってチェーンコンベヤ１５を間欠的に作動させることにより、水平鉄筋１１を１本ずつ下流側の水平鉄筋リフト装置２１へ供給する。
【００４７】
供給用コンベヤ５により搬送され水平鉄筋リフト装置２１に接近した水平鉄筋１１は、水平鉄筋リフト装置２１の駆動装置２４によりスプロケット２５を介して駆動されるチェーン２８のフック２７に掛かり、該チェーン２８によって１本ずつ持ち上げられる。
【００４８】
このとき、フック２７に掛かった水平鉄筋１１に供給用コンベヤ５のチェーンコンベヤ１５の爪１１４が干渉するが、爪用ばね１１３によって付勢されている該爪１１４が反転して水平鉄筋１１の下方へ潜り抜ける。
【００４９】
また、前記の水平鉄筋１１の端部が折り曲げられているフック付鉄筋である場合には、チェーンコンベヤ１５の側方に設けた配筋補助シリンダ１１１を伸張させることによって該鉄筋のフック部分を水平に支持しつつ水平鉄筋リフト装置２１のフック２７へ移載する。
【００５０】
上述の作動を繰り返すことによって水平鉄筋リフト装置２１の上端部まで水平鉄筋１１を供給し配置を完了したのちは、水平鉄筋供給装置２を退避スペース１１８へ退避させ、代りに垂直鉄筋自動配筋装置２９、及び自動結束装置６５を出動させる。
【００５１】
垂直鉄筋自動配筋装置２９の走行台車３０を作動させて垂直鉄筋自動配筋装置２９を移動し、レーザ測長計３７によって測定される位置を選定して垂直鉄筋自動配筋装置２９を所定の位置に停止させる。
【００５２】
次いで、供給補助シリンダ４５をピストンロッド４６が後退する方向に作動させて供給補助板４７の長アーム４３を垂直鉄筋仮置き台３４側へ回動させる。
【００５３】
その後、供給補助装置３２の鉄筋供給用シリンダ４２のピストンロッド４１を上方へ作動し、ラック３１の傾斜上面３９に並ぶ垂直鉄筋３８のうちの段差４０に当接している垂直鉄筋３８の１本を押し上げることによって段差４０を越えて傾斜上面３９の製作架台１側へ送り出す。
【００５４】
製作架台１側の傾斜上面３９に送り出された垂直鉄筋３８は、傾斜上面３９及び該傾斜上面３９の延長線下に位置する長アーム４３に沿って転動し垂直鉄筋仮置き台３４の鉄筋受け溝６４に嵌って停止する。
【００５５】
このとき、図示していない上流側の設備からラック３１へ供給され傾斜上面３９に配列された垂直鉄筋３８は、斜面に沿って傾斜上面３９の低い方へ転動し、前記の押し上げられた垂直鉄筋３８の次に並んでいた垂直鉄筋３８が段差４０に当接して停止する。
【００５６】
供給補助シリンダ４５をピストンロッド４６が前進する方向に作動させて供給補助板４７の長アーム４３をラック３１側へ回動させ、元の位置に戻す。
【００５７】
その後、配筋装置３３のアーム４８に設けた鉄筋クランプ５２のモータ６２を作動しアイドルギヤ６１と扇形ギヤ６０とを介して把持部５７の可動爪６３を固定爪５８から離隔する方向へ回動させることによって把持部５７を開いてから、配筋装置３３の配筋用シリンダ５３をピストンロッド５１が前進する方向へ作動させることによって鉄筋クランプ５２を前記の鉄筋受け溝６４に嵌っている垂直鉄筋３８へ接近させ、開いている把持部５７を垂直鉄筋３８に当接させる。
【００５８】
更に、鉄筋クランプ５２のモータ６２を作動しアイドルギヤ６１と扇形ギヤ６０とを介して把持部５７の可動爪６３を固定爪５８に近接する方向へ回動させることによって把持部５７を閉じることによって垂直鉄筋３８を把持する。
【００５９】
そして、配筋装置３３の起伏用シリンダ５０をピストンロッド４９が前進する方向へ作動させてアーム４８を押し起こすと、鉄筋クランプ５２の把持部５７に把持された垂直鉄筋３８は、アーム４８と共に垂直状態に保持される。
【００６０】
ここで、前記の把持部５７を僅かに緩めると、把持されていた垂直鉄筋３８がずり落ち、その下端部がストッパ１１２に当接して停止し、垂直鉄筋３８の垂直方向位置が決定され且つ水平時に生じていた撓みによる垂直鉄筋３８の曲がりも除去される。
【００６１】
再び、把持部５７を締めて垂直鉄筋３８を完全に把持したのち、配筋装置３３の配筋用シリンダ５３をピストンロッド５１が前進する方向へ更に作動させることによって前記の垂直鉄筋３８を、上述のように水平鉄筋供給装置２によって所定の間隔を置いて水平に支持されている水平鉄筋１１に押し付ける。
【００６２】
この際、水平鉄筋１１と垂直鉄筋自動配筋装置２９との相対的位置は予め定められているので、水平鉄筋１１に対して垂直鉄筋３８を押し付け過ぎないようにするには、図示されていない配筋用シリンダ５３のリミットスイッチの位置を調整するだけでよい。
【００６３】
前述のようにして、垂直鉄筋３８を所定の位置に設定したならば、自動結束装置６５の走行台車６６を作動させて自動結束装置６５を移動し、走行台車６６に設けた光学式センサ７３によって垂直鉄筋自動配筋装置２９を検出させることにより、自動結束装置６５を垂直鉄筋自動配筋装置２９と対峙する位置に停止させる。
【００６４】
その後、昇降駆動装置６９の各モータ７５を作動させスプロケット７４とローラチェーン７７とを介して昇降フレーム６８を上下方向に移動させ、金属に反応する近接センサ（図示せず）によって水平鉄筋１１を検出させ且つ図示していない制御装置により判断される結束すべき交差部分に昇降フレーム６８を停止させる。
【００６５】
鉄筋把持拘束機構７０の把持拘束部８３の拘束装置８８の開閉機構９５のカム９４によって拘束装置８８の爪９２を開放し、且つ前記の把持拘束部８３の水平鉄筋に対応する把持装置８９と垂直鉄筋３８に対応する把持装置８９のそれぞれの各モータ１０７を作動してそれぞれの各爪１１０が離隔する方向にボールねじ１０８を回動して各爪１１０を離隔させてから、鉄筋把持拘束機構７０のシリンダ７９をピストンロッド７８が前進する方向へ作動させることにより、該ピストンロッド７８の先端部に設けた把持拘束部８３を前記の交差部分へ接近させ、前記の各把持装置８９のそれぞれの各爪１１０の間に水平鉄筋１１及び垂直鉄筋３８が在る状態にする。
【００６６】
次いで、前記の各把持装置８９のそれぞれのモータ１０７を作動して各爪１１０が近接する方向にボールねじ１０８を回動させてそれぞれの各爪１１０を水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とに接触させることにより、各把持装置８９によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを把持する。
【００６７】
このとき、水平鉄筋１１や垂直鉄筋３８が各爪１１０間の中間位置にない場合は、把持装置８９を取り付けてあるステージ８７の各フレーム８５，８６が水平・垂直の各方向へ摺動し得るように形成されているので、該ステージ８７の各フレーム８５，８６が水平鉄筋１１・垂直鉄筋３８の各位置に倣って摺動して前記の水平鉄筋１１や垂直鉄筋３８と各爪１１０とのずれを吸収する。
【００６８】
上述のように各把持装置８９によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とをそれぞれ把持したのち、前記の拘束装置８８の結束線ガイド９６の開閉機構９５のカム９４を回転させ同じ開閉機構９５のばね９３の反発力によって水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を囲むように爪９２を閉じ、結束線ドラム１０３から搬送用ローラ１０４を介して前記の結束線ガイド９６の爪９２へ結束線９０を供給する。
【００６９】
爪９２に供給された結束線９０が爪９２の内部を一周して前記の交差部分を囲むと、該結束線９０の先端部をセンサ１０６が検出してカッター１０５を作動させ、結束線９０をカットする。
【００７０】
その後、ねじり装置１０２の固定具１０１を電磁石９９の吸引力によって閉じることによって前記の結束線９０の交点を挟み、ねじり装置１０２のモータ９７を作動させフレーム９８を介して前記の固定具１０１をねじることにより、結束線９０の端末を絡めて水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを拘束する。
【００７１】
この際、ねじり装置１０２のモータ９７の電流を計測することによって、ねじりトルクを検出し所定のトルクに達するまでねじり込む。
【００７２】
上述のようにして完成した鉄筋構造物は、図示していないリフトによって搬出する。
【００７３】
図１から図２０に示す鉄筋構造物製作設備においては、水平鉄筋１１を配置する水平鉄筋供給装置２と、垂直鉄筋３８を配置する垂直鉄筋自動配筋装置２９と、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を固定する自動結束装置６５とを個別にユニット化することにより、鉄筋構造物を自動的に組み立て得るように形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に対して柔軟に対応することが可能となり、鉄筋の交差部分を固定する自動結束装置６５が自由に移動し得るので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができ、更に、特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立てることができる。
【００７４】
図２１及び図２２はは本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の他の例を示すものであり、この形態例では、先に述べた本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例における自動結束装置６５に替えて、図２２に示す自動溶接装置１１９を用いている。
【００７５】
なお、図２１及び図２２において、図１及び図１５と同じ符号を付したものは、同一物を表わしている。
【００７６】
自動溶接装置１１９は、前記の自動結束装置６５と略同様の製作架台１の反水平鉄筋供給装置２側に該製作架台１に沿って走行するように配置された走行台車６６と、該走行台車６６の上部に固定され且つ製作架台１の幅方向へ所定の間隔を置いて互いに平行して略垂直に延びる支柱６７と、該支柱６７に沿って昇降し得る２台の昇降フレーム６８と、該各昇降フレーム６８をそれぞれ昇降駆動する昇降駆動装置６９とを有する。
【００７７】
而して、前記の昇降フレーム６８に製作架台１の幅方向へ進退し得るよう摺動自在に設けられたベースプレート８２に取り付けられた把持溶接部１２０を備えている。
【００７８】
前記の把持溶接部１２０は、図２３に示すようにフレーム８５，８６によって水平・垂直の各方向へ自在に摺動し得るように形成したステージ８７を有し、該ステージ８７の略中央部に製作架台１側へ突出する溶接装置１２１を備え、該溶接装置１２１の上部及び一側方の２箇所にそれぞれ把持装置８９を備えている。
【００７９】
前記の溶接装置１２１は、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８とを把持装置８９の爪１１０によって把持したときに、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分に接近した位置を占め得るように形成したトーチ１２２（図２４参照）を有する。
【００８０】
上述の他は、図１５に示す自動結束装置６５と変わるところはない。
【００８１】
図２１及び図２２に示す鉄筋構造物製作設備においては、水平鉄筋１１を配置する水平鉄筋供給装置２と、垂直鉄筋３８を配置する垂直鉄筋自動配筋装置２９と、水平鉄筋１１と垂直鉄筋３８との交差部分を固定する自動溶接装置１１９とを個別にユニット化することにより、鉄筋構造物を自動的に組み立て得るように形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に対して柔軟に対応することが可能となり、鉄筋の交差部分を固定する自動溶接装置１１９が自由に移動し得るので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができ、更に、特殊技能者に頼ることなく鉄筋構造物を組み立てることができる。
【００８２】
なお、本発明の鉄筋構造物製作設備は上述した実施の形態例にのみ限定されるものではなく、例えば、水平鉄筋供給装置及び垂直鉄筋自動配筋装置の停止位置の選定としてのレーザ測長計に代えてセンサを用いるように構成すること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の鉄筋構造物製作設備によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００８４】
（１）第１の鉄筋供給装置と横筋支持装置と第２の鉄筋供給装置と縦筋支持装置と結束装置又は溶接装置とを個別に形成したので、鉄筋の大きさや配筋の方法の変化に柔軟に対応することができる。
【００８５】
（２）結束装置又は溶接装置を自由に移動し得るようにしたので、鉄筋構造物を移動させる場合に比べて装置全体をコンパクトにまとめることができる。
【００８６】
（３）鉄筋構造物を自動的に組み立てることができるので、従来のような特殊技能者を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の一例を示す平面配置図である。
【図２】図１に関連する水平鉄筋供給装置及び水平鉄筋リフト装置の側面図である。
【図３】図２に関連する供給用コンベヤのチェーンコンベヤに設けた爪の詳細図である。
【図４】図２に関連する水平鉄筋リフト装置のチェーンに設けた爪の詳細図である。
【図５】図２に関連するラック兼用コンベヤと位置決め装置との関係を示す斜視図である。
【図６】図２に関連する位置決め装置の斜視図である。
【図７】図２に関連する供給用コンベヤと水平鉄筋リフト装置との関係を示す斜視図である。
【図８】図１に関連する垂直鉄筋自動配筋装置の側面図である。
【図９】図８に関連する垂直鉄筋自動配筋装置の斜視図である。
【図１０】図８に関連する供給補助装置の側面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ矢視図である。
【図１２】図８に関連する鉄筋クランプの側面図である。
【図１３】図１２に関連する鉄筋クランプの拡大詳細図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視図である。
【図１５】図１に関連する自動結束装置の側面図である。
【図１６】図１５に関連する把持拘束部の側面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ矢視図である。
【図１８】図１５に関連する結束線ガイドの概念図である。
【図１９】図１５に関連するねじり装置の概念図である。
【図２０】図１５に関連する結束線ドラム等の概念図である。
【図２１】本発明の鉄筋構造物製作設備の実施の形態の他の例を示す平面配置図である。
【図２２】図２１に関連する自動溶接装置の側面図である。
【図２３】図２２に関連する把持溶接部の側面図である。
【図２４】図２３に関連する溶接装置の概念図である。
【符号の説明】
２ 水平鉄筋供給装置（第１の鉄筋送給装置）
１１ 水平鉄筋（鉄筋）
２１ 水平鉄筋リフト装置（横筋支持装置）
３２ 供給補助装置（第２の鉄筋送給装置）
３３ 配筋装置（縦筋支持装置）
３８ 垂直鉄筋（鉄筋）
６５ 自動結束装置（結束装置）
１１９ 自動溶接装置（溶接装置）
Claims (2)
- 横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに結束する結束装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けたことを特徴とする鉄筋構造物製作設備。
- 横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第１の鉄筋送給装置と、該第１の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を水平に且つ隣接する鉄筋の間隔が等間隔になるように支持する横筋支持装置と、横方向に延びる鉄筋を１本ずつ送給する第２の鉄筋送給装置と、該第２の鉄筋送給装置から送給される鉄筋を垂直に支持し且つ前記の横筋支持装置に支持された鉄筋に沿って移動可能な縦筋支持装置と、該縦筋支持装置に支持された垂直に延びる鉄筋と横筋支持装置に支持された水平に延びる鉄筋との交差部分を互いに溶接する溶接装置とを備え、横筋支持装置を製作架台上に設置し、第１の鉄筋送給装置がこの製作架台に沿って走行する走行台車を有し、これとは別に製作架台に沿って走行する他の走行台車に、第２の鉄筋送給装置と縦筋支持装置を設けたことを特徴とする鉄筋構造物製作設備。
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