JP5594675B2

JP5594675B2 - 型枠付立体溶接鉄筋製造装置

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Publication number: JP5594675B2
Application number: JP2013000597A
Authority: JP
Inventors: 隆松本
Original assignee: Itochu Corp
Current assignee: Itochu Corp
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: JP2014131813A

Description

本発明は、鉄筋コンクリートの床や壁等に用いられる型枠付立体溶接鉄筋を自動的に製造する型枠付立体溶接鉄筋製造装置に関する。

図１２および図１３（ａ）に示すように、鉄筋コンクリートの床や壁等に用いられる型枠付立体溶接鉄筋１００には、立体溶接鉄筋１０１の下面側にコンクリート打設用の型枠１３０を複数の吊りスペーサ１５０で吊り下げたものがある。立体溶接鉄筋１０１は、ジグザグ状に折り曲げられたラティス筋１０２の上下に上筋１０３と下筋１０４を溶接した所定長さのトラス１０５を所定列数だけ並列に配列し、これらの配列されたトラス１０５の上下内側へ直角方向に差し込まれた複数の横筋１０６を溶接して、版状の立体的な溶接鉄筋構造としたものである。

前記吊りスペーサ１５０は、線材をプレス成形して、Ｕ字形状の両端部に型枠１３０に沿わせるように折り曲げた足部１５０ａを形成したものである。吊りスペーサ１５０は、下筋１０４および下側横筋１０６と溶接されたラティス筋１０２の下側折り曲げ部を跨いだ状態で、両端の足部１５０ａが抵抗溶接で型枠１３０の上面に溶接され、型枠１３０を立体溶接鉄筋１０１の版面と平行に吊り下げ可能とする。

図１３（ｂ）に示すように、前記型枠１３０上にコンクリート２００を打設する際は、立体溶接鉄筋１０１の下面と吊り下げられた型枠１３０との間に吊りスペーサ１５０の寸法に応じた高さＨのスペースが形成され、コンクリート２００が打設される。通常、コンクリート２００は立体溶接鉄筋１０１の上面から下側のスペースと同じ高さＨまで打設される。また、吊りスペーサ１５０は、打設されるコンクリート２００の重量を均等に分散させて支えるために、立体溶接鉄筋１０１の下側の全ての格子点に取り付けられることが多い。このような型枠付立体溶接鉄筋１００を用いることにより、建築現場での面倒な型枠工事や配筋工事を不要とすることができ、建築工程を大幅に短縮することができる。

本発明者らは、このような型枠付立体溶接鉄筋を自動的に製造する装置として、立体溶接鉄筋を供給する立体溶接鉄筋供給装置と、立体溶接鉄筋の下面側に型枠を供給する型枠供給装置と、立体溶接鉄筋の下面の所定位置に吊りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、スペーサ供給装置から供給される吊りスペーサを受け取り、立体溶接鉄筋の所定位置の鉄筋を跨いで吊りスペーサの両端の足部を型枠の上面に溶接するスペーサ溶接装置とを備えた型枠付立体溶接鉄筋製造装置を先に開発している（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された型枠付立体溶接鉄筋製造装置では、スペーサ溶接装置に、立体溶接鉄筋の所定位置の鉄筋を跨ぐように吊りスペーサを保持する昇降かつ横移動可能な保持部と、保持部に保持された吊りスペーサの両端の足部の上方で昇降可能な２つの電極とを設け、型枠の上面に沿わせた吊りスペーサの足部を型枠に抵抗溶接するようにしている。

特開平６−２８５６９１号公報

特許文献１に記載の型枠付立体溶接鉄筋製造装置は、吊りスペーサの両端の足部を型枠に抵抗溶接する際に、型枠の上面に沿って延びる足部と型枠との接触面積が広くなり、電極間を流れる溶接電流が分散して、溶接不良が生じる恐れがある。

そこで、本発明の課題は、吊りスペーサの両端の足部を確実に型枠に溶接できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、立体溶接鉄筋を供給する立体溶接鉄筋供給装置と、前記立体溶接鉄筋供給装置から供給される立体溶接鉄筋の下面側に型枠を供給する型枠供給装置と、前記立体溶接鉄筋の所定位置に、Ｕ字形状の両端部に前記型枠の上面に沿わせる足部を形成した吊りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、前記スペーサ供給装置から供給される吊りスペーサを受取り、前記立体溶接鉄筋の所定位置の鉄筋を跨いで前記吊りスペーサの両端の足部を前記型枠供給装置から供給される型枠の上面に抵抗溶接するスペーサ溶接装置とを備えた型枠付立体溶接鉄筋製造装置において、前記スペーサ供給装置で、前記吊りスペーサの両端部の足部に、下方へ突出する突出部を形成するようにし、前記吊りスペーサを線材のプレス成形で形成し、このプレス成形の金型に、前記足部の突出部を形成する突出部形成部を設け、前記金型の突出部形成部を別体で形成し、この別体の突出部形成部を前記足部と直角方向に延びるものとしてこの直角方向に移動可能とし、前記突出部の形成に使用する部位を変更可能とした構成を採用した。

すなわち、スペーサ供給装置で、吊りスペーサの両端の足部に、下方へ突出する突出部を形成することにより、吊りスペーサの足部を型枠の上面に抵抗溶接する際に、足部の突出部のみが型枠と接触するようにして、抵抗溶接の電極間の溶接電流が足部の突出部に集中するようにし、吊りスペーサの両端の足部を確実に型枠に溶接できるようにした。

前記吊りスペーサの足部の突出部を足部長手方向の複数個所に形成することにより、足部を長手方向の複数個所で型枠に溶接して、吊りスペーサを型枠により強固に、かつ型枠の上面内で回転ずれしないように溶接することができる。

前記スペーサ供給装置で、前記吊りスペーサを線材のプレス成形で形成し、このプレス成形の金型に、前記足部の突出部を形成する突出部形成部を設けることにより、足部の突出部の形成を吊りスペーサのプレス成形と同時に行うことができる。

前記金型の突出部形成部を別体で形成し、この別体の突出部形成部を前記足部と直角方向に延びるものとしてこの直角方向に移動可能とし、前記突出部の形成に使用する部位を変更可能とすることにより、大きなプレス負荷がかかる突出部形成部の型寿命を延長することができる。

本発明に係る型枠付立体溶接鉄筋製造装置は、スペーサ供給装置で、吊りスペーサの両端部の足部に、下方へ突出する突出部を形成するようにしたので、吊りスペーサの足部を型枠の上面に抵抗溶接する際に、足部の突出部のみを型枠と接触させて、抵抗溶接の電極間の溶接電流が足部の突出部に集中するようにし、吊りスペーサの両端の足部を確実に型枠に溶接することができる。

本発明に係る型枠付立体溶接鉄筋製造装置を示す概略斜視図図１の立体溶接鉄筋供給装置の立体溶接部を示す側面図（ａ）は図１の型枠供給装置を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図図１のスペーサ供給装置を示す平面図図４のスペーサ供給装置のマガジンを示す側面図図４のスペーサ供給装置で供給される吊りスペーサを示す正面図（ａ）は図４のプレス成形機を示す正面図、（ｂ）は図６の吊りスペーサを成形する状態を示す正面図図７のプレス成形機の下金型を示す平面図図１のスペーサ溶接装置を示す斜視図図９のスペーサ溶接装置の作動を説明する斜視図図９のスペーサ溶接装置で吊りスペーサの足部を型枠に溶接する状態を示す正面図型枠付立体溶接鉄筋を示す斜視図（ａ）は図１２の型枠付立体溶接鉄筋の一部を拡大して示す側面図、（ｂ）は（ａ）の型枠付立体溶接鉄筋にコンクリートを打設する状態を示す側面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る型枠付立体溶接鉄筋製造装置を示す。この型枠付立体溶接鉄筋製造装置は、立体溶接鉄筋１０１を供給する立体溶接鉄筋供給装置１と、立体溶接鉄筋供給装置１から供給される立体溶接鉄筋１０１の下面側に型枠１３０を供給する型枠供給装置３０と、立体溶接鉄筋１０１の所定位置に吊りスペーサ１５０を供給するスペーサ供給装置５０と、スペーサ供給装置５０から供給される吊りスペーサ１５０を受取り、立体溶接鉄筋１０１の所定位置の鉄筋を跨いで吊りスペーサ１５０の両端の足部１５０ａを型枠供給装置３０から供給される型枠１３０の上面に抵抗溶接するスペーサ溶接装置７０とを備えており、図１２に示した型枠付立体溶接鉄筋１００を自動的に製造する。

前記立体溶接鉄筋供給装置１は、ラティス筋１０２の上下に上筋１０３と下筋１０４を溶接した所定長さのトラス１０５を製造するトラス製造部２と、製造されたトラス１０５を所定列数だけ並列に配列して供給するトラス配列部１０と、配列されて供給されるトラス１０５の上下内側に直角方向に差し込むように上下の横筋１０６を供給する横筋供給部１６と、差し込まれた上下の横筋１０６をトラス１０５に溶接する立体溶接部２０とからなる。

前記トラス製造部２は、コイラ３ａから巻き出されるラティス筋１０２を直線機４ａで真直に伸ばしたのち、折り曲げ機５でジグザグ状に折り曲げるとともに、コイラ３ｂ、３ｃから巻き出される上筋１０３と下筋１０４をそれぞれ直線機４ｂ、４ｃで真直に伸ばしたのち、溶接機６でラティス筋１０２を上筋１０３と下筋１０４に溶接してトラス１０５を製造し、製造されたトラス１０５を切断機７で所定長さに切断する。

前記トラス配列部１０は、製造された所定長さのトラス１０５を貯留部１１に貯留し、貯留されたトラス１０５を１本ずつ横行台車１２でテーブル１３上に送り出す。テーブル１３上に横方向から送り出されたトラス１０５は、ガイド１４によって所定列数だけ一定間隔で並列に配列されたのち、ピンチローラ１５によって前方の立体溶接部２０に送り出される。

前記横筋供給部１６は、図示は省略するが、２つのコイラからそれぞれ巻き出される上下の横筋１０６を直線機で真直に伸ばしたのち、切断機で所定長さに切断して、立体溶接部２０に送り込まれる配列トラス１０５の上下内側へ直角方向に差し込む。これらの横筋１０６の差し込みは、送給される配列トラス１０５の先端側から、後述する立体溶接部２０での溶接タイミングに合わせて行われる。

前記立体溶接部２０は、送り込まれる配列トラス１０５を跨ぐ門型のフレーム２１を有し、図２に示すように、トラス１０５を上下に挟むようにフレーム２１（図示省略）に架設された横梁２２ａ、２２ｂに、それぞれ溶接機２３ａ、２３ｂがトラス１０５の配列数だけ並べて固設されている。各溶接機２３ａ、２３ｂは一対の電極２４ａ、２４ｂを有する抵抗溶接機であり、溶接機２３ａは上側の横筋１０６を、溶接機２３ｂは下側の横筋１０６を溶接する。各電極２４ａ、２４ｂは昇降可能とされており、送給される配列トラス１０５の先端側からラティス筋１０２の折り曲げ部と上側または下側の横筋１０６を挟んで抵抗溶接する。配列トラス１０５の送給に伴って、後端側まで上下の横筋１０６が溶接されると、１つの立体溶接鉄筋１０１の製造が完了する。

図１に示すように、前記立体溶接鉄筋供給装置１で製造された立体溶接鉄筋１０１は、ローラテーブル２５によってスペーサ溶接装置７０に送り込まれる。このとき、送り込まれる立体溶接鉄筋１０１の下側には、後述する型枠供給装置３０から型枠１３０が供給される。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記型枠供給装置３０は、２つのコイラ３１ａ、３１ｂから平行に巻き出される型枠材１３１ａ、１３１ｂを、ガイドローラ３２ａ、３２ｂで案内して、中央部が幅Ｌだけ重なるように型枠溶接機３３で溶接し、この溶接で１枚の所定の板幅Ｗとされた型枠１３０を、ピンチローラ３４で立体溶接鉄筋１０１の下側へ送り込みながら、切断機３５で所定長さに切断する。各コイラ３１ａ、３１ｂは軸方向に移動可能とされており、型枠１３０の板幅Ｗに応じて、重なり代の幅Ｌが調整される。

図４に示すように、前記スペーサ供給装置５０は、２つのコイラ５１から巻き出される２本の線材のスペーサ材１５１を直線機５２で真直に伸ばしたのち、プレス機６０で所定長さに切断するとともに、後述する吊りスペーサ１５０の形状に２本ずつプレス成形する。プレス成形された吊りスペーサ１５０は、第１マガジン列５３ａの各マガジン５４ａに供給されて所定数貯留されたのち、第１マガジン列５３ａが矢印Ａで示すように横方向に移動して、貯留された吊りスペーサ１５０が一括して第２マガジン列５３ｂの各マガジン５４ｂに受け渡される。第１マガジン列５３ａと第２マガジン列５３ｂは、トラス１０５の最大配列数に対応できる列数とされ、送り込まれる立体溶接鉄筋１０１のトラス１０５の配列数と等しい列数の各マガジン５４ａ、５４ｂが使用される。

図５に示すように、前記第１マガジン列５３ａと第２マガジン列５３ｂの各マガジン５４ａ、５４ｂは、先端側が下向きに傾斜している。横移動して第２マガジン列５３ｂに接近した第１マガジン列５３ａのマガジン５４ａに所定数貯留された吊りスペーサ１５０は、マガジン５４ａを矢印Ｂで示すように移動させて、第２マガジン列５３ｂのマガジン５４ｂの後端側に接続し、ストッパ５５ａを上方に開放することにより、傾斜したマガジン５４ｂ内を自重で滑落して、ストッパ５５ｂでマガジン５４ｂの先端側に溜められる。第２マガジン列５３ｂの各マガジン５４ｂの先端側に溜められた吊りスペーサ１５０は、エアシリンダ５６でストッパ５５ｂを前方に傾動することにより、後述するスペーサ溶接装置７０の抵抗溶接機７２に設けられたスペーサ保持部７４によって、先端側のものから順に掴出される。

図６は、前記スペーサ供給装置５０で供給される吊りスペーサ１５０を示す。この吊りスペーサ１５０はＵ字形状とされて両端部に折り曲げた足部１５０ａが形成されており、各足部１５０ａの下面に下方へ突出する複数の台形状の突出部１５０ｂが足部長手方向に連なって形成されている。

図７および図８に示すように、前記プレス機６０は、凹状のダイス部６１ａとその両側の押さえ面６１ｂを有する上金型６１と、吊りスペーサ１５０のＵ字形状を成形するポンチ６２ａ、足部１５０ａを受ける前後一対の受け型６２ｂ、および上金型６１の両側をガイドする前後一対のガイド型６２ｃとからなる下金型６２とを備えている。下金型６２はベース６３上に、左右の型枠６４で固定されている。プレス機６０は、各直線機５２から送り込まれるスペーサ材１５１を２本ずつ同時に、図６に示した形状の吊りスペーサ１５０にプレス成形する。成形された吊りスペーサ１５０は、ロボットアーム（図示省略）で第１マガジン列５３ａの各マガジン５４ａに供給される。

前記上金型６１の押さえ面６１ｂには、２本のスペーサ材１５１が嵌り込む２列の凹溝６１ｃが設けられ、前側の側面下端側には、前方の直線機５２から送り込まれる各スペーサ材１５１を切断する切断刃６５ａが取り付けられている。また、下金型６２の前側のガイド型６２ｃには、直線機５２から送り込まれる２本のスペーサ材１５１を案内するガイド部材６２ｄと、ガイド部材６２ｄで案内された各スペーサ材１５１を通す２列の貫通孔６２ｅが設けられ、その内側側面の上端側には、切断刃６５ａと協働してスペーサ材１５１を切断する切断刃６５ｂが取り付けられている。後側のガイド型６２ｃの内側側面には、貫通孔６２ｅから通された各スペーサ材１５１の先端が押し当てられるストッパ面６２ｆが設けられている。

前記前後一対の受け型６２ｂの上面には、吊りスペーサ１５０の足部１５０ａの下面に突出部１５０ｂを形成するように、前後方向と直角な左右方向に延びる凹凸状の突出部形成部６６が設けられている。各受け型６２ｂは、台座６７に載置され、前後方向をボルト６８ａでポンチ６２ａに押し付けられ、左右方向を一対のボルト６８ｂで挟持されており、図８に矢印で示すように、一対のボルト６８ｂの締め付け位置を変えることにより、左右方向に移動させることができる。したがって、貫通孔６２ｅから通された各スペーサ材１５１に対して、足部１５０ａの突出部１５０ｂの形成に使用する部位を変更することができ、後述する上金型６１の決め押しで大きなプレス負荷がかかる突出部形成部６６の型寿命を延長することができる。

つぎに、前記プレス機６０で吊りスペーサ１５０を成形する過程を説明する。まず、図７（ａ）に示すように、上金型６１が上昇した状態で、前方から２本のスペーサ材１５１が前側のガイド型６２ｃのガイド部材６２ｄと貫通孔６２ｅに通されて、その先端が後側のガイド型６２ｃのストッパ面６２ｆに押し当てられる。こののち、図７（ｂ）に示すように、上金型６１が下降して、各スペーサ材１５１の後端側が切断刃６５ａ、６５ｂで切断されたのち、ダイス部６１ａとポンチ６２ａで吊りスペーサ１５０のＵ字形状が成形されるとともに、押さえ面６１ｂと一対の受け型６２ｂで両側の足部１５０ａが成形され、さらに、上金型６１を決め押しすることにより、突出部形成部６６によって各足部１５０ａの下面に突出部１５０ｂが形成される。したがって、スペーサ材１５１の切断、吊りスペーサ１５０の成形および足部１５０ａの突出部１５０ｂの形成を、上金型６１の１ストロークで効率よく行うことができる。

図１に示すように、前記スペーサ溶接装置７０は、送り込まれる立体溶接鉄筋１０１と型枠１３０を跨ぐ門型のフレーム７１を有し、この門型のフレーム７１に複数の溶接機７２が並べて固設されている。各溶接機７２は、後述するように、シリーズ通電で吊りスペーサ１５０の両端の足部１５０ａを同時に抵抗溶接するものである。

図９に示すように、前記溶接機７２は、吊りスペーサ１５０のそれぞれの足部１５０ａに上方から押圧される一対の電極７３ａ、７３ｂを有する。一方の電極７３ａは、横移動および昇降可能とされ、吊りスペーサ１５０を保持するスペーサ保持部７４が設けられており、スペーサ保持部７４に保持した吊りスペーサ１５０を所定位置にセットする。電極７３ａには押圧用の補強軸７５も設けられている。他方の電極７３ｂは、昇降のみが可能とされている。

図１０に示すように、前記一方の電極７３ａは、矢印Ｃで示すように立体溶接鉄筋１０１の上方から所定位置まで下降して、矢印Ｄで示すように、スペーサ保持部７４に保持した吊りスペーサ１５０をトラス１０５の上筋１０３の下側をくぐらせるように横移動したのち、さらに下降して、吊りスペーサ１５０が、下筋１０４および下側横筋１０６と溶接されたラティス筋１０２の下側折り曲げ部を跨いで、両端の足部１５０ａが型枠１３０の上面に接地するようにセットする。このとき、電極７３ａは一方の足部１５０ａを型枠１３０に押圧し、他方の電極７３ｂも同時に下降して、他方の足部１５０ａを型枠１３０に押圧する。

図１１に示すように、前記電極７３ａ、７３ｂで吊りスペーサ１５０の各足部１５０ａが押圧された型枠１３０の裏面側には、バック電極７６が押し当てられ、電極７３ａ、７３ｂ間にシリーズ通電すると、溶接電流Ｅが電極７３ａから、一方の足部１５０ａ、型枠１３０、バック電極７６、他方の足部１５０ａを通って電極７３ｂへ流れ、両方の足部１５０ａが同時に型枠１３０に溶接される。このとき、溶接電流Ｅは各足部１５０ａの突出部１５０ｂに集中して流れるので、各足部１５０ａが型枠１３０に強固に抵抗溶接される。図１２および図１３（ａ）に示したように、吊りスペーサ１５０は立体溶接鉄筋１０１の下側の全ての格子点で型枠１３０に溶接される。

図１に示すように、前記吊りスペーサ１５０で立体溶接鉄筋１０１に型枠１３０を取り付けた型枠付立体溶接鉄筋１００は、搬出装置８０のローラテーブル８１上に送り出され、ローラテーブル８１の下降によって、搬出用の横コンベア８２上に移載されて搬出される。

上述した実施形態では、吊りスペーサの足部の突出部を足部長手方向に連なる複数の台形状のものとしたが、足部の突出部は実施形態のものに限定されることはなく、溶接電流を集中させる少なくとも１つの突出部があればよい。

上述した実施形態では、吊りスペーサを立体溶接鉄筋の下側の全ての格子点で型枠に溶接したが、吊りスペーサを溶接する格子点は適宜間引くこともできる。

１立体溶接鉄筋供給装置
２トラス製造部
３ａ、３ｂ、３ｃコイラ
４ａ、４ｂ、４ｃ直線機
５折り曲げ機
６切断機
１０トラス配列部
１１貯留部
１２横行台車
１３テーブル
１４ガイド
１５ピンチローラ
１６横筋供給部
２０立体溶接部
２１フレーム
２２ａ、２２ｂ横梁
２３ａ、２３ｂ溶接機
２４ａ、２４ｂ電極
２５ローラテーブル
３０型枠供給装置
３１ａ、３１ｂコイラ
３２ａ、３２ｂガイドローラ
３３型枠溶接機
３４ピンチローラ
３５切断機
５０スペーサ供給装置
５１コイラ
５２直線機
５３ａ、５３ｂマガジン列
５４ａ、５４ｂマガジン
５５ａ、５５ｂストッパ
５６エアシリンダ
６０プレス機
６１上金型
６１ａダイス部
６１ｂ押さえ面
６１ｃ凹溝
６２下金型
６２ａポンチ
６２ｂ受け型
６２ｃガイド型
６２ｄガイド部材
６２ｅ貫通孔
６２ｆストッパ面
６３ベース
６４型枠
６５ａ、６５ｂ切断刃
６６突出部形成部
６７台座
６８ａ、６８ｂボルト
７０スペーサ溶接装置
７１フレーム
７２溶接機
７３ａ、７３ｂ電極
７４スペーサ保持部
７５補強軸
７６バック電極
８０搬出装置
８１ローラテーブル
８２横コンベア
１０１立体溶接鉄筋
１０２ラティス筋
１０３上筋
１０４下筋
１０５トラス
１０６横筋
１３０型枠
１３１ａ、１３１ｂ型枠材
１５０吊りスペーサ
１５０ａ足部
１５０ｂ突出部
１５１スペーサ材

Claims

立体溶接鉄筋を供給する立体溶接鉄筋供給装置と、前記立体溶接鉄筋供給装置から供給される立体溶接鉄筋の下面側に型枠を供給する型枠供給装置と、前記立体溶接鉄筋の所定位置に、Ｕ字形状の両端部に前記型枠の上面に沿わせる足部を形成した吊りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、前記スペーサ供給装置から供給される吊りスペーサを受取り、前記立体溶接鉄筋の所定位置の鉄筋を跨いで前記吊りスペーサの両端部の足部を前記型枠供給装置から供給される型枠の上面に抵抗溶接するスペーサ溶接装置とを備えた型枠付立体溶接鉄筋製造装置において、前記スペーサ供給装置で、前記吊りスペーサの両端部の足部に、下方へ突出する突出部を形成するようにし、前記吊りスペーサを線材のプレス成形で形成し、このプレス成形の金型に、前記足部の突出部を形成する突出部形成部を設け、前記金型の突出部形成部を別体で形成し、この別体の突出部形成部を前記足部と直角方向に延びるものとしてこの直角方向に移動可能とし、前記突出部の形成に使用する部位を変更可能としたことを特徴とする型枠付立体溶接鉄筋製造装置。
前記吊りスペーサの足部の突出部を足部長手方向の複数個所に形成するようにした請求項１に記載の型枠付立体溶接鉄筋製造装置。