JP4288900B2

JP4288900B2 - リール及び鉄筋結束機

Info

Publication number: JP4288900B2
Application number: JP2002189420A
Authority: JP
Inventors: 孝博長岡
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: RU2364460C2; JP2004027765A; RU2007120883A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば交差する鉄筋同士をワイヤで結束固定する鉄筋結束機及びそのリールに関し、更に詳しくは、ワイヤの送り出しのときにワイヤがケースから外れることを防止した鉄筋結束機及びこれに用いられるリールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋結束機としては、特開平１１−１０４７７７号公報に開示された「鉄筋結束機におけるワイヤーリールのブレーキ機構」が出願人から出願され、実用新案登録第２５５７１９２号が出願人より実用新案登録されている。
【０００３】
図１４は、この鉄筋結束機を示したものであり、鉄筋結束機１の後部にワイヤ３を巻き付けたリール２が保持されている。リール２から引き出されたワイヤ３はワイヤ送り手段５により鉄筋結束機１の前方に送り出され、円弧状に延びる溝を有するガイド６に沿って送られてゆくときに巻癖がつき、十字形に交差する鉄筋７の周りをループ状に形成される。鉄筋７の周りをループ状に巻かれたワイヤ３は挟持部４により捕まれた後に、ワイヤ送り手段５のワイヤ送りが停止すると共に、ループ状に巻かれているワイヤ３に、先端部にワイヤ３を挟み込む溝を有する捻り用フック８が接近する。捻り用フック８は、ワイヤ３を溝の中に挿入した後、回転してワイヤ３により鉄筋７を結束する。鉄筋７の結束後挟持部４に設けられた切断手段により切断され、挟持部４がワイヤ３を離すようになっている。
【０００４】
鉄筋結束機１の後部には、リール２を保持するためのリール保持部（図示省略）が設けられ、リール保持部のリール２の側面に臨む部位に光センサが配置され、リール２の側面にこの光センサによって検出されるマークが設けられている。
【０００５】
光センサは、リール２の側面に向かって光を照射し、マークからの反射光を検出しており、リール２が回転しているときには、周期的に反射光を光センサが検出する。
【０００６】
リール２のワイヤ３が消費されたときは、リール２が回転しないために、マークからの周期的な反射光を光センサが検出しないので、ワイヤ３が消費したことが判別できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような鉄筋結束機１の場合、光センサが外部に露出していると、リール２とリール保持部との隙間から進入する外乱光により、光センサが誤動作したり、ワイヤ３を消費したリール２を交換するときや、リール２を外しているときに、光センサに埃や汚れがついてリール２のマークを検出できないために、光センサが周期的な反射光を検出できずに、誤動作するという問題があった。
【０００８】
また、実用新案登録２５５７１９２号でも同様に光センサで光センサ検出マークを検出するようにしているが、鉄筋結束機１やリール２の寸法や装着時のガタ或いは被検知手段の汚れや適正距離の範囲外の場合に、被検知手段を検知できないことも考慮しなければならない。
【０００９】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、センサによりリールの回転停止を検出してワイヤの終了を検出する鉄筋結束機において、誤動作がなく、センサによる検出が確実なリール及び鉄筋結束機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の請求項１のリールは、ワイヤで鉄筋を結束する結束機本体のリール取付軸に回転自在に装着され且つ前記ワイヤを巻きつけておく鉄筋結束機用のリールにおいて、
前記リールの回転状態を検出するために前記結束機本体側に設けられる光センサによって検出される複数の被検出手段を前記リールに設け、この複数の被検出手段から前記光センサまでの距離がそれぞれ異なるように設定し、前記リールの回転時に前記複数の被検出手段からの反射光のうち適正な光量の被検出手段を前記光センサによって検出することを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項２のリールは、ワイヤで鉄筋を結束する結束機本体のリール取付軸に回転自在に装着され且つ前記ワイヤを巻きつけておく鉄筋結束機用のリールにおいて、前記リールの回転状態を検出するために前記結束機本体側に設けられる光センサからの光を反射させる反射光量の異なる複数の突起部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項３の鉄筋結束機は、結束機本体からワイヤを送り出すとともに、このワイヤを鉄筋の周囲にループ状に巻き回した後にこのワイヤを捩って前記鉄筋を結束する鉄筋結束機であって、請求項１又は請求項２に記載のリールを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる鉄筋結束機及びこれに用いられるリールについて、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図７は、この実施の形態にかかる鉄筋結束機の構成を概略して図示している。
［鉄筋結束機の構成］
鉄筋結束機２０は、結束機本体２１の鉄筋２２に向けられる前端部の下部に、鉄筋２２に当てられる当て板部２３が一対形成され、一対の当て板部２３の間に、先端部にワイヤ挿入溝２４を有する捻り用フック２５が配設されている。
【００１７】
捻り用フック２５は、電動モータ２６により回転可能とされている。捻り用フック２５は、電動モータ２６の回転開始前の待機時に、ワイヤ挿入溝２４にループ状に曲げられたワイヤ２７を挿入しやすいように、ワイヤ挿入溝２４をループ状のワイヤ２７に平行に向けて、ワイヤ２７から離れた位置に待機している。
【００１８】
捻り用フック２５は進退機構２９を介して電動モータ２６に保持されている。進退機構２９は例えばカム機構等により構成され、電動モータ２６の回転開始時にワイヤ２７を捻り用フック２５のワイヤ挿入溝２４に挿入し、電動モータ２６の回転停止時に、捻り用フック２５を待機位置に後退させる。
【００１９】
すなわち、トリガ２８が引かれて電動モータ２６が回転を開始する時に、捻り用フック２５はワイヤ２７側に延びてワイヤ２７をワイヤ挿入溝２４内に挿入した後、回転を行い、トリガ２８の戻りにより、回転を停止して元の待機位置に戻る。
【００２０】
結束機本体２１にはワイヤ２７を通すワイヤ通路３０が備えられている。ワイヤ通路３０は、結束機本体２１の後端部から巻癖を付けるガイド部３１まで形成されている。ガイド部３１は、円弧状に湾曲しており、ワイヤ通路３０はこのガイド部３１において円弧内側が開放された溝になっている。ワイヤ通路３０の結束本体２１の後部には、モータ３２の出力軸に取り付けられたギア３３が配設されている。ギア３３はワイヤ通路３０に設けられた図示しない開口部に臨んでおり、ギア３３がワイヤ２７をワイヤ通路３０の底部に押し付けている。
【００２１】
トリガ２８によってマイクロスイッチ３３がＯＮすると、モータ３２が回転してワイヤ２７を結束本体２０の前方若しくは後方に送る。なお、このモータ３２の正逆回転制御は、結束機本体２１に内蔵される図示しない制御回路により行われ、例えば、ワイヤ２７を鉄筋２２の周りにループ状に卷回した後に、ワイヤ２７をカセットケース４０側に引っ張ってワイヤ２７の緩みを少なくする。
【００２２】
ワイヤ通路３０がガイド部３２に達する部位には、ワイヤ把持切断手段３４が配設されている。ワイヤ把持切断手段３４は、例えば、一対の把持部と一対の切断刃とからなり、一対の把持部の間及び一対の切断刃の間をワイヤ２７が通過するようになっている。ワイヤ切断把持手段３４は、モータ３２の回転量に基づいてワイヤ２７の送り量が所定量に達すると、一対の把持部によりワイヤ２７の端部を把持する。鉄筋２２をループ状に巻回したワイヤ２７の先端部及びループの後端部は、一対の把持部に把持された状態で、捻り用フック２５により捻られ、鉄筋２２が結束された後に、一対の切断刃が交差してワイヤ２７が切断される。
【００２３】
結束機本体２１の後端部には、リール取付用の軸受け部３５が形成されている。軸受け部３５には取付軸３６が突設され、取付軸３６にはカセットケース４０が着脱可能若しくは固定式で取り付けられている。カセットケース４０の内部にはリール４１（図１、２参照）が取り付けられている。カセットケース４０には、ワイヤ２７を引き出すための開口部（図示省略）が形成されている。カセットケース４０の開口部はワイヤ通路３０に臨んで開口している。
【００２４】
図１乃至図５は、鉄筋結束機のカセットケース４０及びリール４１の実施の形態を示す。このカセットケース４０は鉄筋結束機２０の一部を構成する。
［カセットケース］カセットケース４０は、摩耗や曲げに対して耐性のすぐれたプラスチック、例えばポリプロピレン等からなるもので、カセットケース４０の底部４２Ｂには、軸受け部３５の取付軸３６が挿入されて固定されるリール取付軸４３が突設されている。
【００２５】
カセットケース４０の上部はリール４１を挿入するために、開口しており、この開口部は蓋体４２Ａで閉鎖される。蓋体４２Ａの中央部の円筒型突起Ｐにはリール取付軸４３の先端部が嵌合可能となっている。
【００２６】
カセットケース４０の底部４２Ｂにはセンサ配設孔４４が開口されており、センサ配設孔４４の内部に反射型のインタラプタ４５が光センサとして設置されている。４５Ａはインタラプタ４５が取り付けられた端子板であり、端子板４５Ａは、リール取付軸４３に取付軸３６が挿入されるように、リール取付軸４３よりも大きなリング状の開口部を有している。端子板４５Ａの片側の端部はネジ４５Ｂによりカセットケース４０の底部４２Ｂに固定されている。端子板４５Ａには、前述の制御回路に接続されるケーブル４５Ｃが接続されており、インタラプタ４５への給電とインタラプタ４５の出力信号が制御回路に送信されるようになっている。
【００２７】
制御回路は、インタラプタ４５からの出力信号により、リール４１の回転を検知している。すなわち、制御回路は、モータ３２に回転させる電力が供給されているにもかかわらず、インタラプタ４５からの出力電圧の変動が所定時間内に検知されないときは、リール４１が回転していないと判断し、鉄筋結束機１の側面に設けられたＬＥＤ等を発光させる等により、リール４１のワイヤ２７が終了したことを操作者に知らせる。
［カバー］
リール取付軸４３の基部には、インタラプタ４５の上方を覆う不透明なカバー４６が回転可能に取り付けられている。カバー４６は、リール４１と明度の差異が大きくなるように黒色等の有色のプラスチックで形成されている。図６に示すように、カバー４６のインタラプタ４５の上方を通過する位置には、開口部４７が一対形成されている。カバー４６の中央部の開口部４８は、リール取付軸４３を挿入する開口部である。なお、カバー４６は、リール取付軸４３に取り付けられた止め輪４９により上下の移動が規制されている（図１参照）。
［リール］
図２乃至図５はリール４１の形状を示す。リール４１は、摩耗や曲げに対して耐性のすぐれたプラスチック、例えばポリプロピレン等からなり、反射光量が多くなるように、白色等のカバー部材と異なる色のプラスチックで構成されている。リール４１にはワイヤ２７が巻き付けられ、ギア３３の回転に伴ってワイヤ２７が結束機本体２１の前方或いは後方に移動可能になっている。リール４１はワイヤ２７の送り出し及び巻き戻しに応じて正逆回転可能になっている。
【００２８】
リール４１は、ワイヤ２７を巻き付けてリール取付軸４３を挿入するハブ４１Ａと、ワイヤ２７の左右方向への位置ズレを規制する一対のフランジ５０とを有する。
【００２９】
ハブ４１Ａは、リール取付軸４３が挿入される内側筒部５１Ａとワイヤ２７を巻き付ける外側筒部５１Ｂとを備えている。内側筒部５１Ａと外側筒部５１Ｂは中間板部５１Ｃとリブ５１Ｄにより連なっており、リブ５１Ｄに突起５３が被検知手段として形成されている。内側筒部５１の蓋体４２Ｂに臨む端部には、図３、４に示すように、嵌合凹部５１Ｅが形成され、嵌合凹部５１Ｅに蓋体４２Ｂが嵌合する。内側筒部５１Ａの内部のハブ穴５１にリール取付軸４３が挿入される。
【００３０】
フランジ５０は極力肉抜きされており、低コスト化と軽量化が図られている。片方のフランジ５０には、図５に示すように、ワイヤ２７の巻き付け開始側の端部を固定するための取付溝５２が形成されている。
【００３１】
リール４１のカセットケース４０の底部４２Ｂに臨む面には、図１、図２に示すように、凹部５３Ａが形成されており、リール取付軸４３の止め輪４９は凹部５３Ａに位置している。凹部５３Ａの底部には、突起５３が一対形成されている。一対の突起５３はそれぞれカバー４６の開口部４７に隙間無く嵌合するように円筒形状に形成されている。凹部５３Ａとフランジ５０の間にはカバー４６と接触して光が凹部５３Ａに入ることを防止する厚肉部５３Ｂがリング状に形成されている。
【００３２】
また、カセットケース４０の底部４２Ｂには、リール４１の底部側のフランジ５０を支える厚肉部４２Ｃが形成され、リール取付軸４３と厚肉部４２Ｃの間のに凹部が形成されている。凹部４２Ｄはインタラプタ４５と突起５３との隙間を形成し、厚肉部４２Ｃとカバー４６とが摺接回転することにより、遮光され、外乱光がインタラプタ４５に入り込むことが防止されている。
［リールの回転検出］
一対の突起５３は、リール４１の回転時にインタラプタ４５の上方を通過する。このとき、カバー４６が黒色で一対の突起５３が白色であるために、インタラプタ４５から発射される光の反射光量がカバー４６からの反射光量より多くなる。インタラプタ４５は反射光を受光して制御回路に出力し、制御回路はインタラプタ４５の出力電圧の変化により、リール４１の回転を検出する。
【００３３】
リール４１にワイヤ２７が巻き付けられているときには、モータ３２に回転させる電力を加えると、ワイヤ２７の引き出しによりリール４１が回転するため、一対の突起５３が周期的にインタラプタ４５の上方を通過する。これによって、インタラプタ４５は黒色のカバー４６の反射光と白色の突起５３の反射光とを検出する。
【００３４】
そして、白色の突起５３からの反射光量が黒色のカバー４６からの反射光量より多いので、インタラプタ４５の出力電圧は、周期的に変化する。この周期的な変化がモータ３２が回転している時間内に一定間隔で検出できるときには、リール４１は回転していることとなる。
【００３５】
また、モータ３２が回転しているにもかかわらず、一定時間内にインタラプタ４５からの出力電圧に変化が無ければ、リール４１は回転していないことになる。
【００３６】
従って、制御回路は、モータ３２の回転とインタラプタ４５の出力電圧変化とに基づいて、リール４１の回転を判断することができる。
【００３７】
なお、リール４１が白色でなくても、突起５３の頂点５３Ｔの面が白色でも良く、シール等を貼り付けたものでも良い。さらに、カバー４６が白色で、リール４１が黒色でも良い。尚、カバー４６とリール４１の色の違いについては、センサ（インタラプタ４５）によって、反射光量の違いが識別しうる程度の違いがあれば良く、黒や白に限られるものではない。
【００３８】
上記の実施の形態では、被検知手段を突起５３で構成し、突起５３の色彩明度を変えて反射光量をカバーと異ならせたが、被検知手段としては、突起５３の表面に、円錐形や半球形等或いは段差部・溝等からなる小突起や小凹部などを複数形成したり、ざらざらした粗面処理を施して構成しても良い。
【００３９】
または、被検知手段の他の例として、図３（２）に示すように、リール４１の底部側の部位に、貫通穴５３Ｈを形成しても良いが、貫通穴５３Ｈの代わりに凹みや、円錐形や半球形等或いは段差部・溝等からなる小突起や小凹部などを複数形成したり、ざらざらした粗面処理を施して構成しても良い。
［リールの他の構成］
図８、図９は他の実施の形態のリールを示したものであり、リール６０の鍔６１の中央部には段部６２が形成され、段部６２の平面部には凹部６３が形成されている。凹部６３は合計六ヶ所形成されており、六ヶ所の凹部６３の中央部には軸受け部６４が形成されている。軸受け部６４の中央部には軸孔６５が形成されている。軸受け部６４の周囲にはリブ６６が形成されており、リブ６６によって凹部６３が区切られている。リブ６６には被検出手段としての突起Ｄ１〜Ｄ６が形成されている。突起Ｄ１〜Ｄ６は一つおきに突出量が異なっており、光センサである反射型インタラプタ４５が六個の突起Ｄ１〜Ｄ６の反射光量から適正に検出できるようになっている。突起Ｄ１〜Ｄ６の突出量を全て異なったものとしても良く、突出量の違いが２種類以上あれば良く、突出量の形態は種々多様である。
【００４０】
即ち、反射型のインタラプタ４５は、発光素子から発射された光は反射体にて反射し、その反射光がインタラプタ４５の受光素子に受光されるように、通常、発光素子と受光素子とが離れて同じ方向に向けられて基板に設置されているが、インタラプタ４５と反射体の距離が近すぎると、反射体からの反射光が十分に受光素子に到達せず、また、インタラプタ４５と反射体までの距離が遠すぎると、反射体にて反射した反射光が十分に受光素子に到達しないことが知られている。このインタラプタ４５と反射体との距離は、１ｍｍ〜６ｍｍ、好ましくは２〜４．５ｍｍが好ましい。そこで、このリール６０では、反射体となる突起Ｄ１〜Ｄ６の高さを変えてあり、鉄筋結束機の装着時のガタなどがあったとしても、受光素子の適正な反射光量を受光しうるようになっている。
【００４１】
図１０，図１１は、更に他の実施の形態にかかるリール６７を示す、この図１０，図１１のリール６７においてはインタラプタ４５の発射光を反射する反射体となる突起Ｅ１〜Ｅ６の頂点部の反射光量にかかる面積が異なっている。勿論、図８，９に示すリール６０の突起Ｄ１〜Ｄ６と組み合わせて、高さを異ならせ、更に面積を異ならせても良い。その他の構成は、図８，９のリール６０と同一であるので、その説明を援用する。
［リールのカセットケースがない場合のリールの構成］
図１２，図１３は、リールを収納するケースのない鉄筋結束機７０側のリール保持機構を示す。このリール保持機構では、鉄筋結束機の筐体７１から一対のアーム７２，７３が形成され、一方のアーム７２にリール７４の支持軸７５が取り付けられている。支持軸７５の先端部には嵌合部７６が変位可能に装着され、嵌合部７６はバネ７７により支持軸７５の軸の先端方向に付勢されている。他方のアーム７３の先端部には、リール７４を保持するために底を有する筒状体７８が取り付けられている。筒状体７８の底部には光センサである反射型インタラプタ７９が固定されている。筒状体７８にはリール７４の円筒状周壁部８０が回転自在に嵌め込み可能になっている。嵌合部７６には、リール７４の小径円筒周壁部８１が嵌め込まれる。
【００４２】
リール７４の筒部８２の両端部には鍔部８３が形成され、筒部８２の周りにワイヤ８４が巻き付けられている。筒部８２の内部は仕切壁８５によって遮蔽されている。筒部８２の内部にはリブ８６が形成されており、リブ８６の上部に遮蔽板８７が固定されている。遮蔽板８７には被検出手段としての突起８８〜９０が複数個形成されている。突起８８〜９０の高さは全て異なるように設定されており、突起８８〜９０の頂点部とインタラプタ７９の間の距離は異なっている。リール７４を一対のアーム７２，７３に保持させたときに、光センサ７９と遮蔽板８７の間の空間は光が遮断され、リール７４の回転時に突起８８〜９０からの反射光のうちの適正な光量がインタラプタ７９によって受光されるようになっている。
［その他の検出手段及び被検出手段の例］
尚、上述のインタラプタ４５の検出する被検出物理量には、反射光量を用いたが、被検出手段の被検出物理量として＜光量＞を変える場合、突起Ｄ１〜Ｄ６或いはＥ１〜Ｅ６の頂点部を傾斜させたり、凸面鏡や凹面鏡の形状にしたり、各突起の頂点部に小さな凹凸を多数形成する等のことも考えられる。また、被検出手段としてリール６０，６７の突起の頂点部・鍔部・その他の側面部に金属光沢を持つシールや印刷をしたシールやラベルを貼るといった構成も考えられる。
【００４３】
また、上述のインタラプタ４５の検出する被検出物理量には、反射光量を用いたが、被検出手段の被検出物理量として反射光を変える場合、特定のパルスを検出させるために、特定の縞模様等のパターンを設け、インタラプタの出力波形が特定のパルスとなるようにしても良い。
【００４４】
更に、被検出手段の物理量としては、誘導電流・誘導電圧・磁気等も考えられる。例えば、被検出手段としてリールの突起や鍔部等にコイル、磁石、ホール素子を設けたり、コイル・磁石・磁気テープなどを備えたシールを貼り付ける構成として、電磁気的な信号を発生させ、鉄筋結束機側のセンサの出力波形が特定のパルスとなるように構成すると、リールが回転していることやリールの回転数をカウントしてワイヤの残り使用量が判るようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
本願の鉄筋結束機及びリールによれば、センサによって検出される検出物理量が異なる複数の被検出手段を設けたことにより、センサの検出範囲が広がり、リールのワイヤの有無を確実に検出できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる鉄筋結束機のカセットケースにリールを装着した状態の断面図。
【図２】図１のリールの底面図。
【図３】（１）は図１のリールのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、（２）は（１）の変形例の断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】図１のリールの裏面図。
【図６】図１のカセットケースに取り付けられるカバーの平面図。
【図７】本発明の実施の形態にかかる鉄筋結束機の側面図。
【図８】本発明の実施の形態のリールであって高さの異なる複数の突起を設けたリールの側面図。
【図９】図８のリールの中央横断面図。
【図１０】本発明の実施の形態であって面積の異なる複数の突起を設けたリールの側面図。
【図１１】図１０のリールの中央横断面図。
【図１２】本発明の実施の形態であってリール収納ケースのない鉄筋結束機のリール保持機構と、高さの異なる複数の突起を設けたリールの側面図。
【図１３】本発明の他の実施の形態にかかる鉄筋結束機の側面図。
【図１４】従来の鉄筋結束機の側面図。
【符号の説明】
２０鉄筋結束機
２２鉄筋
２７ワイヤ
３８リール
４０カセットケース
４１リール
４３リール取付軸
４５インタラプタ（光センサ）
４６カバー
４７開口部
５３突起

Claims

ワイヤで鉄筋を結束する結束機本体のリール取付軸に回転自在に装着され且つ前記ワイヤを巻きつけておく鉄筋結束機用のリールにおいて、
前記リールの回転状態を検出するために前記結束機本体側に設けられる光センサによって検出される複数の被検出手段を前記リールに設け、この複数の被検出手段から前記光センサまでの距離がそれぞれ異なるように設定し、前記リールの回転時に前記複数の被検出手段からの反射光のうち適正な光量の被検出手段を前記光センサによって検出することを特徴とする鉄筋結束機用のリール。
ワイヤで鉄筋を結束する結束機本体のリール取付軸に回転自在に装着され且つ前記ワイヤを巻きつけておく鉄筋結束機用のリールにおいて、前記リールの回転状態を検出するために前記結束機本体側に設けられる光センサからの光を反射させる反射光量の異なる複数の突起部を備えたことを特徴とする鉄筋結束機用のリール。
結束機本体からワイヤを送り出すとともに、このワイヤを鉄筋の周囲にループ状に巻き回した後にこのワイヤを捩って前記鉄筋を結束する鉄筋結束機であって、
請求項１または請求項２に記載のリールを前記結束機本体のリール取付軸に回転自在に装着したことを特徴とする鉄筋結束機。