JP5356664B2 - 鉄筋の自動結束方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物で、特に、大径のアロンパイルや基礎用または擁壁用の内部に配筋される太い鉄筋を太い番線または結束線で結束するものであって、工場において、例えば、平面状態に所要間隔をもって並列配設した複数本の主筋に対し、直行する方向に補助筋（帯筋）を配設して鉄筋の複数の交点部分を同時に自動的に結束し、主筋を送り出すと共に補助筋を所要間隔に配設しながら順次交点部分を同時に自動的に結束する方法および自動的に結束する装置に関するものである。

この種の編成された鉄筋または鉄筋篭を製造する場合に、主筋と補助筋の交点部分をスポット溶接手段により溶接させるか、または、熟練の作業者が番線または結束線を鉄筋の交差部に巻き付け、鈎状の結束用ハッカー治具を用いて番線または結束線の端部を引っ掛けてねじることにより結束していた。

しかしながら、前者のスポット溶接手段による鉄筋の溶接は、加熱によって溶接部分が弱くなっており、強い外力が加わった時に溶接部分が簡単に剥がれてしまうという問題点を有している。

また、後者の結束用ハッカー治具を用いた手作業による鉄筋の結束は、作業者の熟練を要するばかりでなく作業性が悪いという問題点を有している。また、一般的に手作業による結束で使用される鉄筋の径は略１０〜２０ｍｍ程度であり、建造物の支柱や床スラブ、壁部などのコンクリート内部に配設されるものであり、これを結束するために使用される番線または結束線の直径は精々０．６ｍｍ程度のものであるが、例えば、基礎用や擁壁用または橋脚に使用される大径のアロンパイルのような強度が必要な構造物においては略２５〜３５ｍｍ程度の鉄筋が使用され、これを結束する番線または結束線の径は概ね２．５〜３ｍｍ程度になるのであり、このように太くなると結束用ハッカー治具ではねじることができないのが実情である。

ところで、この種の鉄筋結束装置として複数の構成のものが公知になっている。第１の公知例としては、自走可能な一対の走行装置、該走行装置に連結された支持ビーム及び支持ビームに保持された複数の結束機を有し、該支持ビームは該一対の走行装置の互いの相対的位置をずらすことによって進行方向に対し斜めに配置可能であり、且つ該結束機は上下動により縦筋と横筋とを結束しうるものであり、該結束機はカートリッジ式の結束線を装着しており、押圧することによって結束作業を行う方式のものである（特許文献１）。

そして、施工両外側を移動する走行装置と走行装置間にわたされた支持ビームからなる装置を、あらかじめ配置された鉄筋をまた供養にして配置させ、支持ビームに取り付けた結束機で横方向鉄筋１列毎に結束を行うというものである。

また、第２の公知例に係る自動鉄筋結束機は、本体架台と操作ハンドルを主軸として、両先端をフック状に形成した逆Ｕ字型結束線を内設した結束線セットボックスを設け、前記逆Ｕ字型結束線を打撃するための打撃装置とタッカー兼用結束線ガイドレールと、回転結束ハッカーとを設けた構成である（特許文献２）。

そして、ユニット化した逆Ｕ字型結束線をセットし、その頭部を、タッカーが瞬間的に打ち込むことにより、ガイドレールに沿って鉄筋の下部を回って溝から上方に飛び出た結束線の両端下部フックを、回転結束ハッカーが連動して引っ掛け、回転して捻ることで鉄筋を拘束するので、作業が迅速で品質が均一され、能率向上に繋がり大きく改善できるというものである。

更に、第３の公知例に係る鉄筋結束機としては、往復運動する送り込みアームと引き込みアームとからなる一対のアームで、その先端部がアーム先端部の軌跡の様に、其々弧を描くように下方向へ鉄筋を抱え込み、上方向への復帰移動時、送り込みアームの先端部から引き込みアームによって結束線を引き出し、更に鉄筋の外周に結束線を廻し付ける構成である（特許文献３）。

そして、一対のアームの動きで結束線の送り出し作業と引き込み作業を、また、結束部に切断部を設けることにより切断作業と結束作業を其々一連の作業の中で行う事ができ、従来より簡単な構造で、軽量、小型の為、手動で行うことができるというものである。

特開２００２−１２１８９５号公報 特開２００２−２０５７０５号公報 特開２００３−８２８５７号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の鉄筋結束装置においては、結束機の具体的な構成が示されていないし説明もされていないのである。特に、結束機については、カートリッジ式の結束線を装着し、押圧することによって鉄筋に結束線を巻き込み、持ち上げるときに捻り上げる方式のものが好ましいとし、この場合の捻り上げは、押圧力によってカートリッジ式の特殊結束線が飛び出し、交差した鉄筋の下で結束線端部同士が結合し、持ち上げるとフックが結束線の上部を引っかけた状態で自動的に５〜６回転して行われると説明しているが、その結束線の構成とカートリッジ式結束線の構成とが全く不明である。

また、前記特許文献２に記載の自動鉄筋結束機においては、ユニット化した逆Ｕ字型結束線について、その線の太さが不明確であり、タッカー兼用結束線ガイドレールに瞬間的に打ち込んだ時に、ガイドレールに沿って鉄筋の下部を回る程度に曲がって溝から上方に飛び出る程度の太さ（０．６ｍｍ程度）と剛性の弱い結束線であることが要件であり、３ｍｍを越えるような太さと強い剛性とを有する結束線であると実質的に使用できないという問題点を有している。

さらに、前記特許文献３に記載の鉄筋結束機も、送り込みアームの先端から結束線の先端を下方に曲げて突出させ、円弧を描くように下方に移動して鉄筋を抱え込み、引き込みアームの先端で結束線の折れ曲がった先端を引っ掛けて上方向へ移動することによって送り込みアームから結束線を引き出して、鉄筋の外周に結束線を廻し付けるというものであるが、両アームが上方向へ移動することで引き出される程度の太さ（１ｍｍ以下）と剛性の弱い結束線であることが要件であり、２．５〜３ｍｍを越えるような太さと強い剛性とを有する結束線であると実質的に使用できないという問題点を有している。

従って、前記公知技術に係る鉄筋結束装置または鉄筋拘束機においては、いずれも従来から一般的に使用されている程度の太さと剛性を有する拘束線（番線）が使用されることを前提とした構造を有するものであって、更に太さと強度を増大させた鉄筋の結束には、数倍の太さと強い剛性とを有する拘束線が使用されることになるが、そのような結束線は結束用ハッカー治具が使用できず、手作業でしかも腕力を要する非能率的な結束しかできなかったのを、工場において、複数本の主筋を送り出し可能に並列配設し、直行する方向に配設した補助筋との複数の交点部分を同時に自動的に結束して効率よく編成できるようにすることに解決課題を有している。

本発明の一つは、径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、架台上に複数本の主筋を所要間隔をもって載置すると共に所要長さを間欠的に送り出す移送手段を有し、前記架台の先端側に各主筋の間隔に対応し且つ各主筋の上下位置に対向させて配設した結束線供給機構と結束線巻締機構とを有し、前記移送手段の間隔と前記結束線供給機構および結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段とを有し、前記結束線供給機構と結束線巻締機構との配設位置において、前記主筋の上に該主筋を横切るように補助筋を配設する工程と、該配設された補助筋と各主筋の交差部に対して前記結束線供給機構から予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線を上部から押し出して交差部を抱え込ませる工程と、該抱え込んだＵ字状、人形形状またはこけし形状の結束線の脚部に対して前記結束線巻締機構を係合させて複数回捩る工程とからなり、前記移送手段により主筋を間欠的に送り出しては前記補助筋の配設工程と、結束線の押し出し工程と、結束線の脚部を捩る工程とを繰り返し行うことを特徴とする鉄筋の結束方法を提供するものである。

また、本発明のもう一つは、径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、長方形状に枠組みした架台と、該架台上に配設され、複数本の主筋を所要間隔をもって載置すると共に所要長さを間欠的に送り出すロール部材を備えた移送手段と、前記架台の先端側に支持部材を介して配設され、前記各主筋の間隔に対応し且つ各主筋の上下位置に対向させて配設し、予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線をセットした対をなす結束線供給機構と結束線巻締機構と、前記移送手段の間隔と前記結束線供給機構および結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段と、前記移送手段と、前記結束線供給機構と結束線巻締機構と、前記間隔調整手段とをそれぞれ駆動するモータとを備えたことを特徴とする鉄筋の結束装置を提供するものである。

前記結束方法に係る発明においては、前記結束線を押し出して鉄筋の交差部を抱え込ませる工程で、結束線の脚部側の間隔を狭めるようにすること；前記結束線の脚部を複数回捩る工程で、結束線の先端部と係合するときに巻線機構の一部が上方に移動すること；および、前記結束線の脚部との係合は、前記巻締用部材に設けた一対の穴またはスリット状の溝穴であること；を付加的な要件として含むものである。

また、前記自動結束装置に係る発明においては、前記移送手段は、レール状部材に一直線上にロール部材を取り付けた構成にしたこと；および、前記結束線供給機構と結束線巻締機構とは、支持部材の長さ方向に対して移動可能なようにレール部材を介して配設されていること；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係る鉄筋の結束方法は、径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、複数本の主筋を所要間隔をもって載置した移送手段により主筋を間欠的に送り出し、その送り出した位置で補助筋の配設工程と、予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線を押し出して交差部を抱えさせる工程と、その結束線の脚部を捩る工程とを繰り返し行うことにより鉄筋編組体を形成できるようにしたものであり、結束するために使用される番線または結束線の太さを２．５〜３ｍｍを越えるような強い剛性を有するものであっても、適正な状態で主筋と補助筋の交差部を強固に結束でき、しかも複数箇所を同時に効率よく結束できるので量産性に優れるという効果を奏する。

また、本発明に係る鉄筋の結束装置においては、径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、複数本の主筋を所要間隔をもって載置した移送手段の間隔と、予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線を押し出して主筋と補助筋の交差部を抱えさせる結束線供給機構と、その交差部を抱えさせた結束線の脚部を複数回捩ることで固定する結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段を設けたことにより、鉄筋編組体の種別の変更により主筋の使用本数に関係して間隔変更を調整する必要があるが、その間隔調整が一括してできるので、種別変更の際でも簡単に且つ正確に設定された種別に変更でき、作業性に支障を来さないという優れた効果を奏する。

次に本発明を図示の具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。図１は本発明に係る鉄筋の結束装置の一部を省略して示した略示的斜視図、図２は同結束装置の正面図、図３は同結束装置の一部側面図、図４は同結束装置の略示的な平面図である。図１〜４において、結束装置１は、例えば、１１本の主筋２に対して直行方向に所要間隔をもって配設する補助筋３を主筋２との各交点で同時に結束するものであって、主筋２を送り出す移送手段４により所要長さ送り出しては補助筋３を配設して各交点を同時に且つ自動的に順次結束するものである。

そのための結束装置１は、鋼材で所要大きさの長方形に組み合わせた架台１１上に複数本の主筋２を所要間隔に並列配設して移送するための移送手段１２が配設されると共に、前方側にはアーチ状支持部材１３が設けられ、さらにその前方に前記架台１１と同様に鋼材で長方形に形成された受台１４が設けられている。

前記移送手段１２は、例えば、１１本のレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…であって、該レール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…には、それぞれ主筋２を支持して前方に送り出すためのロール部材１５が所要間隔をもって複数個設けられており、各レール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…は、長方形の架台１１上に横方向に設けた複数本の鋼材からなる支持部材１６上に、所要間隔をもって並列状態で配設され、且つ並列配設の間隔が調整できるように幅（間隔）方向にそれぞれ摺動自在に配設されている。

アーチ状支持部材１３は、両側に直立する支柱１３ａ、１３ｂと該支柱間で上下に所要間隔をもって並行に配設された横方向の桟部材１７ａ、１７ｂとから構成されており、その桟部材１７ａ、１７ｂ間に主筋２と補助筋３との交点を結束するための複数個の結束装置１８が主筋２の数と間隔とに対応して並列状態に配設されている。この結束装置１８としては、実質的に同一出願人に係る特願２００７−１４１９０９号の明細書及び図面に記載された構成のもの、即ち結束装置の原理と要部の構成がそのまま使用できる。

これら結束装置１８は、対をなす結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとにそれぞれ別れており、結束線供給機構１８ａ側は上部の桟部材１７ａにレール部材１９ａと間隔調整手段２０とを介して並列状態に配設され、対をなす巻締機構１８ｂ側は下部の桟部材１７ｂにレール部材１９ｂと間隔調整手段２０とを介して対応する各結束線供給機構１８ａと対峙させて並列状態でそれぞれ配設され、これら各結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとはそれぞれベース板２１、２２を介して取り付けられている。

また、並列状態に取り付けられた対をなす複数個の結束装置１８は、その全てが個別ではなく同時に駆動されるものであり、例えば、その間隔については支柱１３ｂ側に設けたモータ２３とスクリュー桿２４、２５を介して間隔調整手段２０を駆動することによって設定された間隔に調整でき、結束線供給機構１８ａは支柱１３ａ側に設けたモータ２６と駆動伝達桿２７を介して結束線供給動作が同時に行われ、結束線巻締機構１８ｂは支柱１３ａ側に設けたモータ２８と駆動伝達桿２９とによって上昇と巻締動作とが行われるのである。

間隔調整手段２０については、その原理と一例の構成とを図５〜図７に示してある。なお、本願発明でいう間隔調整手段は、使用されている位置が違っても全て同一構成であるのでその一つについて説明しその他についてはその説明を省略する。まず、図５は間隔調整の原理を示すもので、中央部に位置する軸が要するに固定軸２０ａであり、その左右に位置する複数の軸は全て移動軸２０ｂ、２０ｃ、……であり、例えば、レール部材１９ａと１９ｂに沿ってそれぞれ左右に移動するように配設されている。

固定軸２０ａおよび移動軸２０ｂ、２０ｃ、……には、図６と図７に示したように、それぞれ同一形状で同一長さの一対のリンク部材３０、３１が回転自在に且つクロス状に配設される。これらリンク部材３０、３１は所要長さの板状を呈するものであり、中央部には軸に取り付けるためのベアリング部材３０ａ、３１ａが設けられると共に両端部にも隣接同士で連結するためのベアリング部材３０ｂ、３０ｃ、３１ｂ、３１ｃがそれぞれ設けられており、固定軸２０ａまたは移動軸２０ｂ、２０ｃ、……に対してベアリング部材３０ａ、３１ａを介して回転自在に取り付けられると共に、各端部側は隣接同士で各ベアリング部材３０ｂ、３０ｃ、３１ｂ、３１ｃを介して回動自在に連結され、全体が伸縮可能な状態になって全部の移動軸２０ｂ、２０ｃ、……が中央部の固定軸２０ａを中心にして左右に軽く摺動できるように連結されるのである。

そして、中央部の固定軸２０ａにおいては、図６に示したように、リンク部材３０、３１の両端部寄りの一方の面にそれぞれボス部３２、３３、３４、３５を突出させて設け、各ボス部にベアリング部材３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａを取り付け、該ベアリング部材３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａはリンクバー３６、３７に設けた楕円形状のガイド孔３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂにそれぞれ滑動自在に嵌合させてある。

リンクバー３６、３７は固定軸２０ａを挟んで並行に配設されており、その中央部には軸受部３６ｃ、３７ｃが形成されており、該軸受部の内側には雌ネジが刻設してあり、該雌ネジは軸受部３６ｃと軸受部３７ｃとでは逆方向に刻設されている。そして、これら軸受部３６ｃ、３７ｃに対して雄ネジを刻設したネジ桿３８を螺合させる。この場合に、ネジ桿３８の雄ネジは中央部から左右に逆方向に刻設されており、それぞれが軸受部３６ｃと軸受部３７ｃとの雌ネジに螺合している。

ネジ桿３８は、中央部分で固定軸２０ａとクロスする方向で回転可能に支持され、前記スクリュー桿２４（２５）によって、適宜左右の回転駆動が選択的になされるようになっており、その左右の回転でリンクバー３６、３７の間隔が開くことによって固定軸２０ａに対して移動軸２０ｂ、２０ｃ、……の間隔が均等に拡がるし、間隔が縮（狭）まることによって移動軸２０ｂ、２０ｃ、……の間隔も均等に狭くなるのである。

移動軸２０ｂ、２０ｃ、……においては、図７に示したように、各軸部にローラ付の台座またはプレート４０が取り付けられている。この場合に、台座またはプレート４０は長方形であって、そのプレート４０の四隅近傍にローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが設けられ、これらローラはレール部材１９ａ（１９ｂ）に当接して速やかに転動するようになっている。

結束装置１８における対をなす結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとの取付構成については、略示的に図８〜図１０に示してある。図８は固定軸における正面側から見た図、図９は側面側から見た図であり、図１０は移動軸における要部のみを拡大して示した側面側から見た図である。まず、図８と図９において、中央部に位置させる結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとは、それぞれ上下の桟部材１７ａ、１７ｂに対しコ字状の取付部材４２、４３を介して固定軸２０ａにベース板２１、２２を取り付けることによって配設される。

このように取り付けられることで、中央部に位置する結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとは、位置的にも角度的にも最初に計算して取り付けた状態が全く変わらないのである。そして、レール部材１９ａ、１９ｂはチャンネル型を呈するものであり、それぞれ開口部側が対峙した状態で且つ中央部の結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとを取り付けるための取付部材４２、４３の両側から、支柱１３ａ、１３ｂ側に向けて配設されている。

次に、チャンネル型を呈するレール部材１９ａ、１９ｂにおいて、図１０に示したように、上部に取り付けるレール部材１９ａは、開口部の両側から内側に突出させて段差部１９ｃ、１９ｄを形成し、該段差部１９ｃ、１９ｄによって前記移動軸のローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが転動自在に支持されるのである。また、下部に取り付けるレール部材１９ｂにおいても、開口部の両側から内側に突出させて段差部１９ｅ、１９ｆを形成し、該段差部によって前記移動軸のローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが離脱しないように抱え込むようになっている。

レール部材１９ａ、１９ｂの開口部に、それぞれ内側へ突出した段差部１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆを形成したことによって、各ローラ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの転動がガイドされて各移動軸２０ｂ、２０ｃ、……がぶれることなく移動するようになるのであり、これら移動軸に設けられた複数の結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとが、それぞれ上下位置で対峙状態を維持して移動し、中心部に固定された結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとから正確な間隔をもって左右に隣接状態で位置付けされるのである。

そして、上下に配設された各結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとは、それぞれ共通した駆動源、即ち上部の結束線供給機構１８ａは、図１および図３に示したように、モータ２６と駆動伝達桿２７を介して結束線供給動作が同時に行われ、下部の結束線巻締機構１８ｂはモータ２８と駆動伝達桿２９とによって上昇と巻締動作（駆動）とが行われるのであるが、その具体的な構成については図１１と図１２に示してある。

上部の各移動軸２０ｂ、２０ｃ、……に取り付けられた各結束線供給機構１８ａの駆動伝達に関しては、図１１に示したように、駆動伝達桿２７に長さ方向に沿って溝部２７ａが連続状態で形成されており、該溝２７ａに嵌合または係合して滑動するボス部材またはコア部材４５を各結束線供給機構１８ａの内部に取り付けてある駆動用ドラム４６に植設状態で固定し、間隔調整手段２０を駆動して各結束線供給機構１８ａが移動しても、駆動伝達桿２７と駆動用ドラム４６とはボス部材またはコア部材４５を介して係合状態にあるから、回転駆動が駆動用ドラム４６に正確に伝達され、該駆動用ドラム４６に巻回してある牽引ベルト４７を介して送り出し機構が作動するので、結束線の送り出しには全く支障を来さないのである。

また、下部に配設した結束線巻締機構１８ｂにおける駆動については、図１２に示したように、各結束線巻締機構１８ｂのベース板２２にアーム部材４８を介して軸受部４９が取り付けられ、該軸受部４９に駆動伝達桿２９が回転自在に挿通されると共に、駆動伝達桿２９に嵌着してベベルギア５０と回転筒５１とが設けられ、該ベベルギア５０と回転筒５１とは一体的に組み付けられていて一緒に回転するものである。

そして、この駆動伝達桿２９にも長さ方向に沿って溝２９ａが連続状態に設けられており、該溝２９ａに嵌合または係合して滑動するボス部材またはコア部材５２を回転筒５１に植設状態で固定してある。また、ベベルギア５０はベース板２２に取り付けた結束線巻締に作用する回転駆動用のベベルギア５３と噛合させてあり、その噛合状態は前記アーム部材４８とベベルギア５３との間でベベルギア５０を挟み付けるように噛合させたものであって、一旦噛合させて配設すればベベルギア５０はその配設位置から離脱することがないのである。

さらに、間隔調整手段２０を駆動して各結束線巻締機構１８ｂを移動させることで、ベース板２２に取り付けた軸受部４９、ベベルギア５０、回転筒５１も一緒に移動するが、駆動伝達桿２９と回転筒５１とはボス部材またはコア部材５２を介して係合状態にあるから、回転駆動が回転筒５１を介してベベルギア５０、５３に正確に伝達されるので、結束線巻締機構１８ｂを駆動して番線を巻き締める作用には全く支障を来さないのである。

また、前記図５乃至図７に示した間隔調整手段２０は、図１と図４に示した結束装置１における架台１１上にも取り付けられるのである。即ち、架台１１上に取り付けられるレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…を支持するための複数の支持部材１６の内、少なくとも先端側と後端側の２箇所に間隔調整手段２０が配設され、その間隔調整手段２０が配設されていない中間位置の支持部材１６との当接部分におけるレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…にはそれぞれベアリング内蔵のロール５が取り付けられている。

この場合に、間隔調整手段２０は、前記図８乃至図１０で説明した結束線巻締機構１８ｂの間隔を調整するための構成と略同じ構成のものにする。例えば、架台１１の先端側と後端側に支持部材１６に代えてレール部材１９ｂを配設し、中央部に位置するレール状部材１２ｅは固定軸２０ａとして固定させる。そして、他のレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…は移動軸２０ｂ、２０ｃ、……として、図１０に示したように、ローラ付のプレート４０を介して配設されている。

この架台１１に取り付けられた間隔調整手段２０の駆動は、図４に示したように、モータ２３により駆動されるチェーン６とスクリュー桿７とにより、他の全ての間隔調整手段２０と一緒に同時に駆動されるのである。また、架台１１には、図３に示したように、主筋２を間欠的に所要長さ送り出すためにロール部材１５を回転駆動する送り出し手段４が設けられており、該送り出し手段４はモータなどの適宜の駆動源により走行駆動されるエンドレスベルトまたはチェーン８などであり、各レール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…に取り付けてある各列毎のロール部材１５の下部側に当接係合して回転を付与するものである。なお、受台１４側においては、結束された鉄筋を受け取るだけであるから、ベルト付の一対のロールからなる搬送手段９が複数箇所に設けられていれば良いのである。

このように構成されている結束装置１において、その結束動作について説明する。ところで本願発明は、先願に係る特願２００７−１４１９０９号の明細書及び図面に記載された結束装置の原理と要部の構成を使用するので、その要部の構成を図１３〜図１５に示して説明する。

結束装置１における結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとは、概ね図１３乃至図１５に示したとおりであるが、結束線供給機構１８ａは、駆動伝達桿２７に取り付けられた駆動用ドラム４６に巻回してある牽引ベルト４７の他端部が番線である結束線を押し出すための押し出し手段のベースブロック５５に取り付けられ、該ベースブロックには引き戻し用のコイルスプリング５６と略Ｌ字状のガイドアーム５７とが設けられると共に、仕切壁５８に設けたスリット部５８ａを介して前面側に取り付けたスライド板５９と、該スライド板に取り付けられた縮径を兼ねた押出板６０と、位置決め板６１とから概ね構成されており、供給される結束線６２は、図示したように、例えば、直径または幅が２．５〜３．５ｍｍ程度の複数本（３０〜５０本）の線材を、両端部が脚部６２ａ、６２ｂとなるように少なくともＵ字状、若しくは人形形状またはこけし形状に形成して隣接状態に並べ、ホチキス（商標登録）の針のように接着剤の皮膜により複数箇所に渡って分離しないように固めたユニットであって、所要のケース６３内にセットされた状態で結束線供給機構１８ａにセットされ、スライド板５９と押出板６０とによって先端側から１本づつ供給される。なお、縮径を兼ねた押出板６０は、２分割されていてその下端部分が開く方向に付勢するためのスプリング６０ａ、６０ｂがそれぞれ設けられ、また、前記仕切壁５８の裏面側にはガイド板６４が設けられている。

結束線巻締機構１８ｂは、駆動伝達桿２９に取り付けたベベルギア５０と噛合して回転を伝達させるベベルギヤ５３と同軸の他端部側にベベルギア６５が取り付けられ、該ベベルギア６５と噛合する巻締用のベベルギア６６が設けられており、該ベベルギア６６には上下に伸びる軸６７が一体に取り付けられている。そして、ベベルギア６６は下部のベース部材６８と上部の筒状支持部材６９との間で軸６７が上下に貫通した状態で回転自在に支持され、軸６７の上端部に回動部材７０が取り付けられ、該回動部材７０の上面には一対の支持棒７１が取り付けられ、該支持棒７１が自由に挿通する孔を有すると共に胴部中央の周方向に溝部７２を有する昇降部材７３が配設され、その上部に前記支持棒７１が自由に挿通する孔を有すると共に周面に位置検出センサー７４を有する巻締用部材７５を配設してある。そして、この巻締用部材７５はその上面に前記結束線６２の脚部６２ａ、６２ｂが係合する穴またはスリット７６等の係合手段を形成してある。さらに、前記昇降部材７３の溝部７２に先端が係合する脚部７７を備え枢軸運動により梃子作用させる駆動部材７８が仮想線で示したように壁面７９に取り付けられている。

上記構成を有する本発明に係る結束装置１について、その動作を説明すると、まず最初に編組しようとする設計された鉄筋編組体の大きさおよび主筋２および補助筋３の本数とに基づいて、移送手段１２における各列のレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…の間隔と主筋２の送り出し長さとを設定すると共に、並列状態に設置した結束線供給機構１８ａと結束線巻締機構１８ｂとの隣接間隔も同時に設定する。この場合に、図１と図４に示したように、モータ２３を駆動させて、スクリュー桿２４、２５と、チェーン６とスクリュー桿７とを介して間隔調整手段２０、２２を駆動することによって設定された間隔に一括して同時に且つ正確に調整することができ、主筋２の送り出し長さは送り出し手段４のモータの回転数を設定することによって調整できる。

このように調整された移送手段１２における各列のレール状部材１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、…の各ロール部材１５上にそれぞれ、例えば、長さが１５ｍで径が３５ｍｍの主筋２を載置し、その載置された主筋２の先端側において決められた位置に、例えば、径が２０ｍｍの補助筋３を載置（図１４の位置を参照）してから、結束駆動用のスイッチ（図示せず）をオンさせることにより、まず、各列の結束線供給機構１８ａが駆動し、次に結束線巻締機構１８ｂが駆動させられる。

この場合に、まず、モータ２６が駆動し駆動伝達桿２７を回転させ、該駆動伝達桿２７に各列の結束線供給機構１８ａ毎に配設してある各駆動ドラム４６および牽引ベルト４７とを介してベースブロック５５を引き下げ、該ベースブロック５５に取り付けられているスライド板５９が一緒に引き下げられることにより、押出板６０が結束線ユニットの１本の結束線６２に当接してユニットから分離させ、１本の結束線６２のみを各列の結束線供給機構１８ａ毎にそれぞれスライド板５９および押出板６０と一緒に下方に押し出し、結束線６２が補助筋３と主筋２との交差部を抱え込み、結束線６２の頂部内側が補助筋３に当接してもさらに強制的に押し下げられ、対向する押出板６０の上端部が回転して位置決め板６１に当接するまで押し下げられることにより、押出板６０の下端部が結束線６２の拡がっている脚部６２ａ、６２ｂを内側に寄せて下降が停止し、その時点で脚部６２ａ、６２ｂが略垂直状態になる。

このように上部の結束線供給機構１８ａにおけるスライド板５９の下降が停止した後に下部の結束線巻締機構１８ｂが自動的に作動する。この動作は、まず、駆動部材７８が作動して昇降部材７３と巻締用部材７５を一緒に上昇させ、図１５に示したように、その上昇によって巻締用部材７５の穴またはスリット７６に結束線６２の脚部６２ａ、６２ｂが必然的に嵌り込み、その後にモータ２８が駆動し、駆動伝達桿２９に取り付けた各列のベベルギア５０、５３、５６，６６を介して軸６７が回転し、該軸６７に取り付けられた回動部材７０が回転し、その回転が支持棒７１を介して巻締用部材７５を回転させ、それによって仮想線で示したように、結束線６２の脚部６２ａ、６２ｂを所要回数に渡って巻締するのである。

この場合に、１本の結束線６２の脚部６２ａ、６２ｂが穴またはスリット７６に入り込んだ状態で巻締用部材７５が少しでも回転すると、脚部６２ａ、６２ｂと穴またはスリット７６との摩擦係合によって、脚部６２ａ、６２ｂが穴またはスリット７６から簡単には抜け出さないのである。この状態で、少なくとも巻締用部材７５が２．５〜３回転することによって、１本の結束線６２の脚部６２ａ、６２ｂに仮想線で示したように２．５〜３回の撚りを形成し、結束線６２を下方に引き締めて主筋２と補助筋３を強固に巻締めるのである。そして、穴またはスリット７６に入り込む脚部６２ａ、６２ｂの長さは少なくとも１ｃｍ以上の長さがあること、および、巻締の回数、即ち巻締用部材７５の回転は好ましくは３回転以上であることが好ましい。

このように結束線６２における脚部６２ａ、６２ｂの巻締工程が終了した後に、上部の結束線供給機構１８ａのモータ２６を逆回転させて牽引ベルト４７を緩めると、スプリング５６の引っ張り作用によってベースブロック５５と一緒にスライド板５９が引き上げられ、基の位置まで戻る。また、下部の結束線巻締機構１８ｂにおいても、駆動部材７８の上昇作動を中止して基に戻すと共に、モータ２８を僅かに逆回転させることにより、フリーになった昇降部材７３と巻締用部材７５とが自然に落下する。そして、その落下位置に置いて巻締用部材７５が正常（適正）な位置に戻っているか否かを位置検出センサー７４により検出して、基の正常な位置に戻して１回の巻締または結束工程が終了する。

この１回の結束工程が終了した後に、送り出し手段４のモータを駆動させ、エンドレスベルトまたはチェーン８を介して各列のロール部材１５を駆動し、各列のロール部材１５上に載置してある主筋２を設定した長さだけ送り出すのである。そして、新たな補助筋３を主筋２の決められた位置に適正な状態で載置させ、前記したように結束駆動用のスイッチ（図示せず）をオンさせて上部の各列の結束線供給機構１８ａと、下部の各列の結束線巻締機構１８ｂとを順次駆動させて２回目の結束工程を遂行するのであり、３回目以降の結束工程も同様に順次行うのである。このように順次結束工程によって送り出された鉄筋編組体は、受台１４側で複数設けられた搬送手段９により補助線３を受け止めて順次搬送するのである。

この結束工程において、各モータの正方向の回転、逆方向の回転および僅かな正方向の回転などの駆動については、予めプログラムされていて、結束駆動用のスイッチ押すだけで結束の１工程が自動的に行われる。なお、モータ等に掛かる負荷を常に検出しており、１工程における負荷の掛かり方を予めプログラミングしておき、負荷が掛からない状態であったり、または異常に負荷掛かった場合には、直ちに装置の駆動を停止して異常を報知するようにしてある。

いずれにしても本発明に係る結束方法においては、架台上に複数本の主筋を所要間隔をもって載置した移送手段により主筋を間欠的に送り出し、その間欠的に送り出した位置で補助筋の配設工程と、結束線を押し出して主筋と補助筋との交差部を抱えさせる工程と、その抱えさせた結束線の脚部を複数回捩る工程とを繰り返し行うことにより鉄筋編組体を形成できるようにしたものであり、例えば、主筋の径が３５ｍｍで補助筋の径が２０ｍｍ程度の比較的太い鉄筋を結束するものであり、そのために使用される番線または結束線の太さを２．５〜３ｍｍを越えるような強い剛性を有するものであっても、適正な状態で主筋と補助筋の交差部を強固に結束でき、しかも複数箇所を同時に効率よく結束できるので、工場生産を著しく向上させることができるのであり、太い鉄筋に対して太い結束線を使用しなければならない鉄筋編組体の生産において広く利用できるのである。

主筋の本数および間隔に対応させて間隔調整手段を設けたこと、主筋に対して補助筋の結束位置に対応させて所要長さの送り出し手段を設けたこと、各列の主筋に対して補助筋を結束させるための上部の各列の結束線供給機構と下部の各列の結束線巻締機構とを設けたこと、これら機構を同時に同一の作用をさせるための駆動伝達手段を設けたこと、主筋に対して載置した補助筋との全ての交差部に番線または結束線を１本づつ同時に繰り出して交差部を抱え込ませ、結束線の脚部を複数回捩じ合わせて同時に結束するようにしたこと、複数本の主筋を所要間隔をもって載置した移送手段の間隔と、各列の結束線供給機構と結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段を設けたことにより、鉄筋編組体の種別の変更により主筋の使用本数に関係して間隔変更を調整する必要があるが、その間隔調整が一括してできるので、種別変更の際でも簡単に且つ正確に設定された種別に変更できるのであり、他種類の鉄筋編組体の製造に広く利用できる。

本発明の実施の形態に係る結束装置を略示的に示した斜視図である。 同結束装置の要部を略示的に示した正面図である。 同結束装置の要部を略示的に示した側面図である。 同結束装置の要部を略示的に示した平面図である。 同結束装置に取り付けられる間隔調整手段の原理を示す平面図である。 同間隔調整手段の要部を示した平面図である。 同間隔調整手段の他の部分を示した平面図である。 同間隔調整手段における中心部の結束線供給機構と結束線巻締機構との位置関係を略示的に示した正面図である。 同間隔調整手段における中心部の結束線供給機構と結束線巻締機構との位置関係を略示的に示した側面図である。 同間隔調整手段によって移動させられる部分の結束線供給機構と結束線巻締機構との要部を拡大して略示的に示した側面図である。 本発明の結束装置に係る結束線供給機構側の駆動伝達手段の要部を拡大して略示的に示した側面図である。 同結束装置に係る結束線巻締機構側の駆動伝達手段の要部を拡大して略示的に示した平面図である。 同結束装置に係る結束線供給機構と結束線巻締機構との要部を略示的に示した側面図である。 同結束装置における結束線供給機構と結束線巻締機構との要部を拡大して略示的に示した正面図である。 同結束装置における結束線供給機構と結束線巻締機構との要部を拡大して略示的に示し結束工程を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 結束装置
２ 主筋
３ 補助筋
４ 送り出し手段
５ ロール
６、８ チェーン
７ スクリュー桿
９ 搬送手段
１１ 架台
１２ 移送手段
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、……レール状部材
１３ アーチ状支持部材
１３ａ、１３ｂ 支柱
１４ 受台
１５ ロール部材
１６ 支持部材
１７ａ、１７ｂ 桟部材
１８ 結束装置
１８ａ 結束線供給機構
１８ｂ 結束線巻締機構
１９ａ、１９ｂ レール部材
１９ｃ〜１９ｆ 段差部
２０ 間隔調整手段
２０ａ 固定軸
２０ｂ、２０ｃ、…移動軸
２１、２２ ベース板
２３、２６、２８ モータ
２４、２５ スクリュー桿
２７ 駆動伝達桿
２７ａ 溝部
３０、３１ リンク部材
３０ａ〜３０ｃ、３１ａ〜３１ｃ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａ ベアリング部材
３２〜３５ ボス部
３６、３７ リンクバー
３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂ ガイド孔
３６ｃ、３７ｃ 軸受部縮径板
３８ ネジ桿
４０ プレート
４１ａ〜４１ｄ ローラ
４２、４３ 取付部材
４５、５２ コア部材
４６ 駆動用ドラム
４７ 牽引ベルト
４８ アーム部材
４９ 軸受部
５０、５３、６５、６６ ベベルギア
５１ 回転筒
５４ 筒状支持部
５５ ベースブロック
５６ コイルスプリング
５７ ガイドアーム
５８ 仕切板
５８ａ スリット部
５９ スライド板
６０ 押出板
６０ａ、６０ｂ スプリング
６１ 位置決め板
６２ 結束線
６２ａ、６２ｂ 脚部
６３ ケース
６４ ガイド板
６７ 軸
６８ ベース部材
６９ 筒状支持部材
７０ 回動部材
７１ 支持棒
７２ 溝部
７３ 昇降部材
７４ 位置検出センサー
７５ 巻締用部材
７６ 穴またはスリット
７７ 脚部
７８ 駆動部材
７９ 壁面

Claims (7)

1. 径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、
   架台上に複数本の主筋を所要間隔をもって載置すると共に所要長さを間欠的に送り出す移送手段を有し、
   前記架台の先端側に各主筋の間隔に対応し且つ各主筋の上下位置に対向させて配設した結束線供給機構と結束線巻締機構とを有し、
   前記移送手段の間隔と前記結束線供給機構および結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段とを有し、
   前記結束線供給機構と結束線巻締機構との配設位置において、前記主筋の上に該主筋を横切るように補助筋を配設する工程と、
   該配設された補助筋と各主筋の交差部に対して前記結束線供給機構から予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線を上部から押し出して交差部を抱え込ませる工程と、
   該抱え込んだＵ字状、人形形状またはこけし形状の結束線の脚部に対して前記結束線巻締機構を係合させて複数回捩る工程とからなり、
   前記移送手段により主筋を間欠的に送り出しては前記補助筋の配設工程と、結束線の押し出し工程と、結束線の脚部を捩る工程とを繰り返し行うこと
   を特徴とする鉄筋の結束方法。
2. 前記結束線を押し出して鉄筋の交差部を抱え込ませる工程で、結束線の脚部側の間隔を狭めるようにすること
   を特徴とする請求項１に記載の結束方法。
3. 前記結束線の脚部を複数回捩る工程で、結束線の先端部と係合するときに巻線機構の一部が上方に移動すること
   を特徴とする請求項１に記載の結束方法。
4. 前記結束線の脚部との係合は、前記巻締用部材に設けた一対の穴またはスリット状の溝穴であること
   を特徴とする請求項１乃至３に記載の結束方法。
5. 径が２０〜３５ｍｍの太い鉄筋を、径が２．５〜３ｍｍの太い結束線で結束するものであって、
   長方形状に枠組みした架台と、
   該架台上に配設され、複数本の主筋を所要間隔をもって載置すると共に所要長さを間欠的に送り出すロール部材を備えた移送手段と、
   前記架台の先端側に支持部材を介して配設され、前記各主筋の間隔に対応し且つ各主筋の上下位置に対向させて配設し、予め少なくともＵ字状、人形形状またはこけし形状に形成した結束線をセットした対をなす結束線供給機構と結束線巻締機構と、
   前記移送手段の間隔と前記結束線供給機構および結束線巻締機構の間隔とを任意の間隔に一括して調整できる間隔調整手段と、
   前記移送手段と、前記結束線供給機構と結束線巻締機構と、前記間隔調整手段とをそれぞれ駆動するモータとを備えたこと
   を特徴とする鉄筋の結束装置。
6. 前記移送手段は、レール状部材に一直線上にロール部材を取り付けた構成にしたこと
   を特徴とする請求項５に記載の結束装置。
7. 前記結束線供給機構と結束線巻締機構とは、支持部材の長さ方向に対して移動可能なようにレール部材を介して配設されていること
   を特徴とする請求項５記載の結束装置。

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