JP6500608B2 - 鉄筋結束機 - Google Patents

Description

本願発明は、ワイヤを鉄筋の周囲にループ状に巻き回した後に捩って鉄筋を結束する鉄筋結束機に関するものである。

鉄筋結束機は、結束機本体の先端に設けた湾曲したガイド部内に、交叉した２本の鉄筋を差し込み、結束機本体に装着したワイヤリールからワイヤ送り装置によりワイヤを引き出して、前記ガイド部でワイヤに巻き癖を付けてカールさせながら送り出し、２本の鉄筋のまわりにワイヤをループ状に巻き回すように構成されている。さらに、鉄筋結束機は、ワイヤを２本の鉄筋のまわりに巻き回した後、ワイヤ切断機構によりワイヤの元側を切断し、ワイヤループの一端をワイヤ捩り装置の一対の捩り用フックで掴んで回転させることによりワイヤを捩って、鉄筋を緊縛して結束する。

この従来の鉄筋結束機のワイヤ捩り装置は、捩りモータを正逆回転させてワイヤ捩り機構を作動させ、鉄筋をワイヤで結束するものである。ワイヤ捩り装置のワイヤ捩り機構は、開閉自在に枢着した１対のフックを有する。鉄筋結束機は、捩りモータの正回転により、ワイヤ捩り機構を前進移動させてフックを閉じ動作させて鉄筋のまわりにループ状に巻き回されたワイヤの一端を把持した後、ワイヤ捩り機構とともにフックを回転させてワイヤを捩って鉄筋を結束する。その後、捩りモータの逆回転により、フックを開き動作させるとともにワイヤ捩り機構を後退移動させてワイヤから離脱させて初期位置に戻すようにしたものである。この鉄筋結束機の捩りモータには、一般的にブラシモータが使用されている。また、ワイヤ送り装置において、ワイヤ送りモータを制御する制御回路に電流値検出手段を設け、電流値測定範囲内における最低値に対して所定値増加したときにワイヤ送りモータを停止させる技術が存在した（例えば、特許文献１）。ブラシモータは、小型で高トルクが得られ、機器の小型化が図れる。また、このブラシモータに代えてブラシレスモータが使用される場合もあった（例えば、特許文献２）。

特許第３６８０８０４号 特許第４９６１８０８号

上記鉄筋結束機の捩りモータに使用されるブラシモータは、正転、停止、逆転動作の切替タイミングを決定する手段として、ワイヤ捩り機構の移動位置に位置センサを配置し、センサ位置通過の有無によりワイヤ捩り機構の位置を把握していたが、複雑な回転切替を行なうために多くのセンサを有し、高精度な位置情報を得るためには、センサ位置調整工程が必要になるなどの問題点があった。また、その位置センサの存在により部品点数が多くなり、組み立てに手間がかかるという問題点もあった。さらにまた、上記した電流値検出手段を用いて捩りモータを制御する方法も考えられるが、目的の作動量に到達した際に電流値が変化する場合でのみ活用が可能であり、変化しない場合はモータや動力伝達系部品への過剰な負荷、過剰な消費電力等に繋がるという問題点があった。従って、電流値の変化しない捩りモータの空打ち（ワイヤを結束しない動作）での捩りモータの正転停止、モータ逆転開始から停止、モータ逆転中のモータ作動切替等の捩り機構の作動制御に使用することができないという問題点があった。さらに捩りモータにブラシレスモータを使用することにより、ブラシレスモータのロータ位置検出センサの信号からモータの回転数を計算してワイヤ捩り機構の位置を算出することも考えられるが、ブラシレスモータは高価であり、鉄筋結束機のコストアップとなるという問題点があった。

本願発明は、上記問題点に鑑み案出したものであって、複雑な配置と調整に手間のかかるワイヤ捩り機構の位置センサを不要とし、部品点数を少なくして配置及び組み立てが容易となり、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構の位置情報を算出することができ、負荷変化の少ない空打ちにも対応できる安価な鉄筋結束機を提供することを目的とする。

本願請求項１に係る鉄筋結束機は、上記目的を達成するため、制御手段により、捩りモータを正回転させてワイヤ捩り機構をスライド移動させた後、ワイヤ捩り機構を回転させてその先端のフックで鉄筋の周囲に巻き回されたワイヤを捩って結束し、結束終了後に捩りモータを逆回転させ、フックによるワイヤを開放して上記ワイヤ捩り機構を初期位置にスライド移動させる鉄筋結束機において、制御手段には、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段及び捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段の中から少なくとも２つ以上の検出手段が設けられており、前記検出手段により検出されたそれぞれの検出値に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド移動位置を算出することを特徴とする。

本願請求項２に係る鉄筋結束機は、上記目的を達成するため、前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段であり、前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記電流値検出手段により検出された電流値であることを特徴とする。

本願請求項３に係る鉄筋結束機は、上記目的を達成するため、前記検出手段は、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、前記検出値は、前記電流値検出手段により検出された電流値と、前記温度検出手段により検出された温度の値であることを特徴とする。

本願請求項４に係る鉄筋結束機は、上記目的を達成するため、前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記温度検出手段により検出された温度の値であることを特徴とする。

本願請求項５に係る鉄筋結束機は、上記目的を達成するため、前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記電流値検出手段により検出された電流値と、前記温度検出手段により検出された温度の値であることを特徴とする。

本願発明に係る鉄筋結束機は、制御手段に、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段及び捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段の中から少なくとも２つ以上の検出手段が設けられている。本願発明に係る鉄筋結束機は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値、前記電流値検出手段により検出された電流値及び前記温度検出手段により検出された温度の値のそれぞれの中から捩りモータ特性に必要な少なくとも２つ以上の値に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド移動位置を算出することができる。このように、本願発明に係る鉄筋結束機は、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構の位置情報を算出することができるので、負荷変化の少ない空打ち動作であってもワイヤ捩り機構の位置情報を算出でき、高度且つ複雑で、配置及び調整に手間のかかる高度なセンサが不要となり、部品点数が少なくなり、コストの削減と部品の配置の自由度が拡大し、安価なブラシモータを利用でき、コストのかかる高性能のモータを使用しないですむので、構造が簡単で、組み立てが容易となり、安価に製造できるという効果がある。

本願発明に係る鉄筋結束機は、制御手段に、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段及び捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段が設けられている。本願発明に係る鉄筋結束機は、捩りモータ特性に必要な基本的な前記電圧値検出手段により検出された電圧値及び前記電流値検出手段により検出された電流値に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド移動位置を算出することができる。このように、本願発明に係る鉄筋結束機は、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構の位置情報を算出することができるので、負荷変化の少ない空打ち動作であってもワイヤ捩り機構の位置情報を算出でき、高度且つ複雑で、配置及び調整に手間のかかる高度なセンサが不要となり、部品点数が少なくなり、コストの削減と部品の配置の自由度が拡大し、安価なブラシモータを利用でき、コストのかかる高性能のモータを使用しないですむので、構造が簡単で、組み立てが容易となり、安価に製造できるという効果がある。本願発明に係る鉄筋結束機は、鉄筋結束機に供給される供給電源（バッテリ）として性能劣化した供給電源（バッテリ）も使用される可能性がある。このような場合において、急激な電圧降下特性を補正値として演算させておくことで、捩り機構を適正に動作させることができる。

本願発明に係る鉄筋結束機は、制御手段に、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段及び捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段が設けられている。本願発明に係る鉄筋結束機は、捩りモータ特性に必要な前記電流値検出手段により検出された電流値及び前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド移動位置を算出することができる。このように、本願発明に係る鉄筋結束機は、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構の位置情報を算出することができるので、負荷変化の少ない空打ち動作であってもワイヤ捩り機構の位置情報を算出でき、高度且つ複雑で、配置及び調整に手間のかかる高度なセンサが不要となり、部品点数が少なくなり、コストの削減と部品の配置の自由度が拡大し、安価なブラシモータを利用でき、コストのかかる高性能のモータを使用しないですむので、構造が簡単で、組み立てが容易となり、安価に製造できるという効果がある。鉄筋結束機が使用される作業環境は、外気温度としてマイナス２０℃以下の低温下での作業する場合があり、たとえば、鉄筋結束機の機構部分の影響としてグリースの粘度が高くなり摺動抵抗が上昇する可能性があるため、これを考慮した補正値を演算させておくことで、捩り機構の寒冷地対応の動作が可能となる。

本願発明に係る鉄筋結束機は、制御手段に、捩りモータの電圧値を検出する電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値検出手段及び捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段が設けられている。本願発明に係る鉄筋結束機は、捩りモータ特性に必要な前記電圧値検出手段により検出された電圧値及び前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド作動時間を算出することができる。このように、本願発明に係る鉄筋結束機は、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構のスライド作動時間を算出することができるので、負荷変化の少ない空打ち動作であってもワイヤ捩り機構のスライド作動時間を算出でき、高度且つ複雑で、配置及び調整に手間のかかる高度なセンサが不要となり、部品点数が少なくなり、コストの削減と部品の配置の自由度が拡大し、安価なブラシモータを利用でき、コストのかかる高性能のモータを使用しないですむので、構造が簡単で、組み立てが容易となり、安価に製造できるという効果がある。鉄筋結束機が使用される作業環境は、外気温度としてマイナス２０℃以下の低温下での作業する場合があり、このとき鉄筋結束機に供給されるバッテリ電源の電圧値が低下しモータ出力が低下したり、鉄筋結束機の機構部分の影響としてグリースの粘度が高くなり摺動抵抗が上昇する可能性があるため、これらを考慮した補正値を演算させておくことで、捩り機構の寒冷地対応の動作が可能となる。

本願発明に係る鉄筋結束機の一実施例を示す側面図である。 図１の鉄筋結束機の回路ブロック図である。 図１の鉄筋結束機の通常結束時の作動タイムチャート図である。 図１の鉄筋結束機の空打ち時の作動タイムチャート図である。 温度・電圧値・電流値による制御を説明するフローチャート図である。 温度・電流値による制御を説明するフローチャート図である。 電圧値・電流値による制御を説明するフローチャート図である。 温度・電圧値による制御を説明するフローチャート図である。 一般的なモータの回転数と電流値における電圧値の特性グラフである。 一般的なモータの回転数と電流値における温度の値の特性グラフである。

鉄筋結束機の特徴について説明する。鉄筋結束機１は、図２に示すように、制御手段４０に、捩りモータ３５の電圧値を検出する電圧値検出手段４１、捩りモータ３５の電流値を検出する電流値検出手段４２及び捩りモータ３５の温度を検出する温度検出手段４３が設けられている。前記電圧値検出手段４１は、捩りモータ３５を駆動する際に発生する電圧値を検出する。前記電流値検出手段４２は、捩りモータ３５を駆動する際に発生する電流値を検出する。前記温度検出手段４３は、捩りモータ３５の温度の値を検出する。鉄筋結束機１は、前記電圧値検出手段４１により検出された電圧値、前記電流値検出手段４２により検出された電流値及び前記温度検出手段４３により検出された温度に基づいて前記捩りモータ３５の回転数を計算し、ワイヤ捩り機構３１のスライド移動位置を算出することができる。このように、鉄筋結束機１は、安価且つ小型のモータの状態を検出することにより、ワイヤ捩り機構３１の位置情報を算出することができるので、負荷変化の少ない空打ち動作であってもワイヤ捩り機構の位置情報を算出でき、高度且つ複雑で、配置及び調整に手間のかかる高度なセンサが不要となり、部品点数が少なくなり、コストの削減と部品の配置の自由度が拡大し、安価なブラシモータを利用でき、コストのかかる高性能のモータを使用しないですむので、構造が簡単で、組み立てが容易となり、安価に製造できる。

鉄筋結束機１は、前記電圧値検出手段４１により検出された電圧値及び前記電流値検出手段４２により検出された電流値に基づいて前記捩りモータ３５の回転数を計算し、ワイヤ捩り機構３１のスライド移動位置を算出しても良い。また、鉄筋結束機１は、前記電流値検出手段４２により検出された電流値及び前記温度検出手段４３により検出された温度に基づいて前記捩りモータ３５の回転数を計算し、ワイヤ捩り機構３１のスライド移動位置を算出しても良い。鉄筋結束機１は、前記電圧値検出手段４１により検出された電圧値及び前記温度検出手段４３により検出された温度の値に基づいて前記捩りモータ３５の回転数を計算し、ワイヤ捩り機構３１のスライド作動時間を算出することもできる。

以下、鉄筋結束機について詳細に説明する。図１に示すように、鉄筋結束機１は、結束機本体２と、結束機本体２の先端に取り付けられたガイド部６とからなる。結束機本体２は、鉄筋結束用のワイヤ５を巻き付けたワイヤリールを収納する収納室（図示せず）と、収納室内に装着されたワイヤリールのワイヤ５を引き出してガイド部６に送るワイヤ送り装置１０と、ワイヤ送り装置１０を操作するトリガ４と、ワイヤ送り装置１０の送りモータ１１と送りローラによってガイド部６に所定量のワイヤ５を送り出して鉄筋７，７にループ状に巻き回した後に切断するためのワイヤ切断機構２０と、ワイヤ送り装置１０によってガイド部６に送り出され、鉄筋７，７のまわりにループ状に巻き回されたワイヤ５を捩って鉄筋７，７を結束するワイヤ捩り装置３０と、ワイヤ送り装置１０とワイヤ捩り装置３０の駆動を制御する制御回路４０を備えた制御基板とが設けられている。前記電圧値は、鉄筋結束機１に供給される電源（バッテリ電源等）の供給電圧値でもよい。また、前記温度の値は、捩りモータ３５周辺（結束機本体２内に設けられた制御基板や、結束機本体２のカバー部分）の温度の値でもよい。また、結束機本体２の下部にバッテリ取り付け部があり、バッテリ９を着脱自在に設けられている。バッテリ９は制御回路４０を介して送りモータ１１や捩りモータ３５に電源供給されている。

なお、ワイヤ切断機構２０は、ワイヤ５の送り量が所定量に達すると、ワイヤ５を切断するように構成され、固定刃２１と、固定刃２１に摺動してワイヤ５を切断する可動刃２２と、可動刃２２を可動させる駆動レバー２３とからなる。ワイヤ切断機構２０は、ワイヤ５がガイド部６で巻き癖を付けられて鉄筋７，７の周囲に巻き回された後に、駆動レバー２３が作動して可動刃２２を可動させることによって、可動刃２２が固定刃２１に摺動してワイヤ５を切断する。

ワイヤ捩り装置３０のワイヤ捩り機構３１は、１対のフック３２，３２を開閉自在に枢着したスリーブ３３を有する。ワイヤ捩り機構３１は、捩りモータ３５の正回転によりスリーブ３３を前進移動させてフック３２，３２を閉じ動作させることにより、鉄筋７，７のまわりにループ状に巻き回されたワイヤ５を把持した後、スリーブ３３とともにフック３２，３２を回転させてワイヤ５を捩って鉄筋７，７を結束する。その後、ワイヤ捩り機構３１は、捩りモータ３５の逆回転によりフック３２，３２を開き動作させるとともにスリーブ３３を後退移動させてワイヤ５から離脱させて初期位置に戻すようにしたものである。

鉄筋結束機１は、トリガ４を操作すると、制御回路（制御手段）４０がワイヤ送り装置１０の送りモータ１１を正回転させて、ワイヤリールからワイヤ５をガイド部６に送る。鉄筋結束機１は、ガイド部６でワイヤ５に巻き癖を付けてガイド部６の内側に配置された鉄筋７のまわりに送り出してその周囲に巻き回してワイヤ５のループを形成するようになっている。制御回路（制御手段）４０は、ワイヤ５の送り量が所定量に達すると、ワイヤ送り装置１０の送りモータ１１を停止させる。

次に、制御回路（制御手段）４０は、送りモータ１１を停止させる前に、ワイヤ捩り装置３０の捩りモータ３５を正回転させる。捩りモータ３５が正回転すると、ワイヤ捩り装置３０のスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３が前方にスライド移動し、先端に設けたフック３２，３２がワイヤ５のループの一端を掴んだ後にスライド移動が所定位置で停止する。さらに、捩りモータ３５の正回転が継続しており、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の回転を抑制している図示しない爪からスリーブ３３が外れ、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のフック３２，３２が回転を始める。なお、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３が前方にスライド移動後に所定位置で停止する直前に、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の前方へのスライド移動により、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３に連係したワイヤ切断機構２０が作動してワイヤ５の元側を切断する。即ち、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のフック３２，３２がワイヤループを掴みに前進するときにワイヤ切断機構２０の駆動レバー２３を作動させ、ワイヤ５を切断する。

スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のフック３２，３２が回転を始めると、フック３２，３２は、鉄筋７，７に巻きまわされたループ状のワイヤ５の一部を掴んだ状態になっているので、掴んでいるワイヤ５の一部を捩って鉄筋７，７を結束する。制御回路（制御手段）４０は、捩りモータ３５を、結束が終わるまで正回転させ、その後直ちに逆回転させる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３は、後方にスライド移動し、フック３２，３２によるワイヤ５の掴みを開放し、初期位置に復帰する。

ここで、捩りモータ３５の回転数と電流値における電圧値の特性は、一般的に図９のようになる。すなわち、図において電圧値が高くなれば回転数、電流値共に比例して高くなり、逆に電圧値が低くなれば回転数、電流値共に比例して低くなる傾向がある。また、捩りモータ３５の回転数と電流値における温度の値の特性は、一般的に図１０のようになる。すなわち、図において所定温度以上から温度の値が高くなれば回転数、電流値共に比例して高くなり、所定温度以上から逆に温度の値が低くなれば回転数、電流値共に比例して低くなる傾向がある。そして、所定温度以下から温度の値が高くなれば回転数、電流値共に反比例して低くなり、所定温度以下から逆に温度の値が低くなれば回転数、電流値共に反比例して高くなる傾向がある。

上記した制御回路（制御手段）４０には、図２に示すように、捩りモータ３５の駆動電圧値を検出する電圧値センサ（電圧値検出手段）４１と、捩りモータ３５の駆動電流値を検出する電流値センサ（電流値検出手段）４２と、捩りモータ３５の温度を検出する温度センサ（温度検出手段）４３とが捩りモータ３５または捩りモータ３５の周辺に設けられ、制御回路（制御手段）４０に検出した信号が伝達されている。前記電圧値センサ（電圧値検出手段）４１は、捩りモータ３５を駆動する際に発生する電圧値を検出する。前記電流値センサ（電流値検出手段）４２は、捩りモータ３５を駆動する際に発生する電流値を検出する。前記温度センサ（温度検出手段）４３は、捩りモータ３５の温度を検出する。制御回路（制御手段）４０は、電圧値センサ（電圧値検出手段）４１により検出された電圧値と、電流値センサ（電流値検出手段）４２により検出された電流値と、温度センサ（温度検出手段）４３により検出された温度に基づいて、捩りモータ３５の回転数を計算し、前記スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のスライド移動位置を算出する。

鉄筋結束機１は、検出手段４１〜４３により検出された電圧値、電流値、温度の変化の周期から捩りモータ３５の駆動軸の回転数が計算でき、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。即ち、捩りモータ３５の駆動軸の回転数Ｎは、次の式で求められる。
Ｎ＝（Ｖ／ｋｅ）−（Ｒ／ｋｅ）×Ｉ
Ｎ：モータの駆動軸の回転数
Ｖ：印加電圧値
Ｉ：電流値
Ｒ：巻線抵抗（モータ固有の定数）
ｋｅ：発電定数（モータ固有の定数）
このように、電圧値センサ（電圧値検出手段）４１と電流値センサ（電流値検出手段）４２により電圧値と電流値が検出されるので、その検出結果から捩りモータ３５の駆動軸の回転数が計算される。

さらに、捩りモータ３５の温度の値を検出することにより、捩りモータ３５の駆動軸の回転数の精度をさらに高めることができる。即ち、モータ固有の定数は、温度Ｔ（℃）に依存する性質をもっている。例えば、銅巻線とネオジウムマグネットであれば、次の式から、モータ固有の定数が計算される。
Ｒ ＝ Ｒ（２０℃）×｛１＋０．００３９３×（Ｔ−２０℃）｝
ｋｅ＝ｋｅ（２０℃）×｛１＋０．００１２０×（Ｔ−２０℃）｝
この計算された巻線抵抗値と発電定数により、精度の高い捩りモータ３５の駆動軸の回転数を求めることができる。

また、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置情報（スライド距離）は、捩りモータ３５の回転数Ｎを積分することで計算することができる。即ち、次の式のように、サンプリング周期ｔ毎に得られる捩りモータ３５の回転数Ｎとサンプリング周期ｔとを積和していくことで、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置θを算出することができる。
θ＝∫Ｎｄｔ＝Σ（Ｎ×ｔ）
｛θは、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のスライド距離（ワイヤ捩り機構３１の作動量）である。｝
なお、上記の説明では、捩りモータ３５の回転数の検出について説明したが、送りモータ１１の回転数の検出にも利用することができる。

図３の作動タイムチャートでワイヤ捩り機構の動作について説明する。鉄筋結束機１は、制御回路（制御手段）４０がワイヤ送り装置１０の送りモータ１１を正回転させてワイヤ５を結束機本体２のガイド部６に送り出してワイヤ５のループを形成する。制御回路（制御手段）４０は、ワイヤ５の送り量が所定量に達すると、ワイヤ送り装置１０の送りモータ１１を停止させる。次に、制御回路（制御手段）４０は、送りモータ１１を停止させる前に、ワイヤ捩り装置３０の捩りモータ３５を正回転させる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３が前方にスライド移動し、先端に設けたフック３２，３２がワイヤ５のループの一端を掴み、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３が前進から回転に機械的に切り替わって、フック３２，３２がワイヤ５を結束する。制御回路（制御手段）４０は、捩りモータ３５を正回転から逆回転させる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３は、後方にスライド移動して初期位置に復帰し、制御回路（制御手段）４０が捩りモータ３５を停止させる。なお、鉄筋結束機１は、電圧値（電流値）の変化（モータの負荷）を検出して制御するものではないので、図４に示すように、ワイヤ５を結束しない空打ち時でも、同様の動作をさせることができる。

図３に示すように、Ｔ１は、送りモータ１１を正回転させてワイヤを送る時間帯である。Ｔ２は、ワイヤ捩りモータ３５を正回転させてスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３を前進させ、次にスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３を回転させる時間帯である。Ｔ３は、ワイヤ捩りモータ３５を逆回転させてスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３を後退させ、元の位置に復帰させる時間帯である。

鉄筋結束機１は、図５に示すように、制御回路４０の温度センサ（温度検出手段）４３が捩りモータ３５の温度の値を検出し、電圧値センサ（電圧値検出手段）４１ が捩りモータ３５の印加電圧値を検出し、電流値センサ（電流値検出手段）４２ が捩りモータ３５の電流値を検出して捩りモータ３５の回転数を計算するので、捩り機構の作動量、即ちスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のスライド量も計算でき、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置が所定位置に達していない場合には、再度、温度の値から計算する、又は、電圧値から計算する、若しくは電流値から計算してスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。なお、検出する順番は、温度の値、電圧値、電流値の順番で行ったが、この順番に限定されないのは勿論である。

鉄筋結束機１は、図６に示すように、制御回路４０の温度センサ（温度検出手段）４３が捩りモータ３５の温度の値を検出し、電流値センサ（電流値検出手段）４２ が捩りモータ３５の電流値を検出して捩りモータ３５の回転数を計算するので、捩り機構の作動量、即ちスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のスライド量を計算でき、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置が所定位置に達していない場合には、再度、温度の値から計算する、又は、電流値から計算してスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。なお、検出する順番は、温度、電流値の順番で行ったが、この順番に限定されないのは勿論である。

鉄筋結束機１は、図７に示すように、制御回路４０の電圧値センサ（電圧値検出手段）４１ が捩りモータ３５の印加電圧値を検出し、電流値センサ（電流値検出手段）４２ が捩りモータ３５の電流値を検出して捩りモータ３５の回転数を計算するので、捩り機構の作動量、即ちスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３のスライド量を計算でき、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置が所定位置に達していない場合には、再度、電圧値から計算する、又は電流値から算出してスリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の位置を算出することができる。なお、検出する順番は、電圧値、電流値の順番で行ったが、この順番に限定されないのは勿論である。

鉄筋結束機１は、図８に示すように、制御回路４０の温度センサ（温度検出手段）４３が捩りモータ３５の温度の値を検出し、電圧値センサ（電圧値検出手段）４１ が捩りモータ３５の印加電圧値を検出して捩りモータ３５の回転数を計算するので、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の所定位置までの作動時間を計算でき、スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の作動時間を算出することができる。スリーブ（ワイヤ捩り機構３１）３３の算出時間が所定量に達していない場合には、再度計算を行う。

ところで、鉄筋結束機に性能劣化した供給電源（バッテリ９）を使用すると、急激な電圧降下が予想される。このため、たとえば単位時間当たりの電圧降下変化量を電圧値や電流値の補正値として用いることで、捩り機構を適正に動作させることができる。

外気温度がマイナス２０℃以下となる寒冷地での作業環境では、鉄筋結束機１に供給されるバッテリ９からの電源電圧値が低下しモータ出力が低下したり、鉄筋結束機１の機構部分の影響としてグリースの粘度が高くなり摺動抵抗が上昇する可能性があるため、温度の値によって補正値を演算させるようにしておけば、鉄筋結束機１の寒冷地対応の作動が可能となる。

実施例では、捩りモータ３５の回転数を、電圧値、電流値、温度の値を用いた計算式で算出しているが、例えば電圧値、電流値、温度の値をパラメータとしたテーブルを予め準備しておき、このテーブルを用いて捩りモータ３５の回転数を求めるようにしてもよい。 また、前記電圧降下特性の補正値や、前記グリース粘度の温度の値による補正値もテーブルを利用して演算させるようにしてもよい。

実施例では検出された電圧値、電流値、温度の値を制御回路４０内で自動的に演算に利用しているが、作業者が電圧値、電流値、温度の値のパラメータから任意の組み合わせを本体に設けた設定スイッチ等によって選択できるようにしてもよい。これは、たとえば作業環境が定常温度でほぼ一定状態であり、温度の値による捩りモータ３５の回転数変化の影響が少ない場合は、温度の値のパラメータを演算に利用しなくてもよく、制御回路４０内での演算処理負荷が少なくできる。

本願発明は、鉄筋結束機に利用可能である。

１ 鉄筋結束機
２ 結束機本体
４ トリガ
５ ワイヤ
６ ガイド部
７ 鉄筋
９ バッテリ
１０ ワイヤ送り装置
１１ 送りモータ
２０ ワイヤ切断機構
２１ 固定刃
２２ 可動刃
２３ 駆動レバー
３０ ワイヤ捩り装置
３１ ワイヤ捩り機構
３２ フック
３３ スリーブ
３５ 捩りモータ
４０ 制御回路（制御手段）
４１ 電圧値センサ（電圧値検出手段）
４２ 電流値センサ（電流値検出手段）
４３ 温度センサ（温度検出手段）

Claims (5)

1. 制御手段により、捩りモータを正回転させてワイヤ捩り機構をスライド移動させた後、ワイヤ捩り機構を回転させてその先端のフックで鉄筋の周囲に巻き回されたワイヤを捩って結束し、結束終了後に捩りモータを逆回転させ、フックによるワイヤを開放して上記ワイヤ捩り機構を初期位置にスライド移動させる鉄筋結束機において、
   制御手段には、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段及び捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段の中から少なくとも２つ以上の検出手段が設けられており、
   前記検出手段により検出されたそれぞれの検出値に基づいて前記捩りモータの回転数を演算し、ワイヤ捩り機構のスライド移動位置を算出することを特徴とする鉄筋結束機。
2. 前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段であり、
   前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記電流値検出手段により検出された電流値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の鉄筋結束機。
3. 前記検出手段は、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、
   前記検出値は、前記電流値検出手段により検出された電流値と、前記温度検出手段により検出された温度の値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の鉄筋結束機。
4. 前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、
   前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記温度検出手段により検出された温度の値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の鉄筋結束機。
5. 前記検出手段は、捩りモータの電圧値または鉄筋結束機の供給電圧値を検出する電圧値検出手段と、捩りモータの電流値を検出する電流値検出手段と、捩りモータの温度または捩りモータ周辺の温度を検出する温度検出手段であり、
   前記検出値は、前記電圧値検出手段により検出された電圧値と、前記電流値検出手段により検出された電流値と、前記温度検出手段により検出された温度の値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の鉄筋結束機。

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