JP6728001B2 - 鉄筋のマーキング装置 - Google Patents
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Description
鉄筋へのマーキングは、通常、スプレー缶に収納されたペンキを鉄筋へ塗布したり、インクジェット式プリンタを用いて鉄筋に印字したりすることで行われることが多い。
スプレー缶タイプの従来例では、速乾性のペンキが用いられる。ペンキは、速乾性であっても、直ぐに乾かないため、マーキングをした直後に、他の部分へ転写してしまうことがある。
従来例として、異形棒鋼の外周表面にインクジェットプリンタで異形鋼棒の種別、強度、鉄筋径、鉄筋長等の異形鉄筋の属性を印字するものがある(特許文献1)。
例えば、金属製の自動車部品を高周波焼入れし、その焼入れ後に自動車部品の外表面に塗料剤を塗布した上で、自動車部品の焼き戻しと塗装剤焼き付けとを同時に行うものがある(特許文献2)。
特許文献2の従来例は、耐腐食性能を向上させるために、塗装剤を自動車部品の外表面に塗布し、加熱して焼き付けることで防錆処理が施される。
特許文献3で示される鉄筋では、高強度部分が柱梁接合部に配置されており、高強度部分と普通強度部分との境界は柱梁接合部より所定寸法離れている。この場合、部分高強度鉄筋を建物に配筋する場合や、部分高強度鉄筋を管理する場合に、高強度部分にマーキングされることが望ましい。
特許文献2の従来例で用いられる塗装は、防錆処理のためであって、マーキングのためではない。そのため、特許文献3で示される部分高強度鉄筋にマーキングするための技術思想が開示されるものではない。
ここで、鉄筋において、マーキングする位置は適宜設定することができる。例えば、高強度部分全体や、普通強度部分と高強度部分との境界領域をマーキング位置として設定してもよい。さらに、塗料は、鋼材の長手方向に沿って線状に塗布するものでもよい。
本発明では、塗布機構によるマーキング工程で鋼材に塗布された塗料は、焼戻し機構による焼戻し工程で加熱されることになり、塗料自体が焼き付けられる。そのため、鉄筋から塗料が剥がれることがないから、マーキングのための塗装を塗布した部分が他の部材に転写することを防止できる。
この構成では、鋼材自体を移動させるので、焼入れ機構、塗布機構及び焼戻し機構は、床に固定させることができる。そのため、焼入れ機構、塗布機構及び焼戻し機構は、比較的大きな設備となるから、これらの設備が床に固定できることで、装置全体の設置作業が容易となる。
この構成では、焼入れ機構、塗布機構及び焼戻し機構を移動させるので、鋼材自体を移動させる設備が不要となる。
この構成では、塗料の上に情報表示機構により鉄筋情報を表示する。ここで、情報表示機構として、スタンプ機構やインクジェットプリンタを例示できる。そして、塗料の上に表示される鉄筋情報には、鉄筋の向きや配置状態を示すための文字、記号、図形、その他情報を例示できる。そのため、本発明では、より複雑な情報が鉄筋に表示されることから、配筋作業や鉄筋管理がより容易なものとなる。
鉄筋の曲面部はコンクリートとの付着性に大きな影響を有することになるが、平坦部自体は曲面部に比べてコンリーとの付着性の影響が少ない。そのため、鉄筋の平坦部に塗料を塗布することで、コンクリートとの十分な付着性を得ることができる。
図1は本実施形態にかかるマーキング装置でマーキングされた鉄筋を示す。
[鉄筋の構成]
図1において、鉄筋1は、普通強度部分2と、普通強度部分2より高強度の高強度部分3と、普通強度部分2と高強度部分3との間に形成された強度移行部分4とが一体に形成された鉄筋である。
図1において、普通強度部分2は、線分PLより左側の領域であり、高強度部分3は、線分PHより右側の領域であり、強度移行部分4は、線分PLと線分PHとの間の領域である。
高強度部分3は、普通強度部分2より高強度である。
強度移行部分4は、強度が普通強度部分2より高く高強度部分3より低い。強度移行部分4の強度は、普通強度部分2と接する位置から、高強度部分3と接する位置に向かうに従って、直線的に大きくなっている。
高強度部分3の降伏点又は0.2%耐力は、例えば、490MPa(N/mm2)以上1000MPa(N/mm2)以下である。普通強度部分2の降伏点又は0.2%耐力は、例えば、295MPa(N/mm2)以上390MPa(N/mm2)以下である。
鉄筋1は、節部1Aと底部1Bとを軸方向に沿って切削した平坦部1Cを有する。
平坦部1Cは、鉄筋の軸芯を挟んで互いに反対側に形成されている。
塗料5は、強度移行部分4の鉄筋軸方向の中心Poから高強度部分3にかけて帯状に塗布されている。なお、図1では、塗料5が塗布された領域を便宜上、ハッチングで示されているが、当該ハッチングは鉄筋断面を示すものではない。塗料5は水性塗料、その他の液体塗料であって、150℃以上の温度で焼き付けられ、600℃までの耐熱性を有する。水性塗料として、例えば、パイロジンサンヒート(大島工業社製)を例示できる。
塗料5の上に鉄筋情報6が表示されている。鉄筋情報6は、強度移行部分4の中心Poから線分PHにかけて表示されるものであり、記号、図形、数字、等からなる。鉄筋情報6は、例えば、施工対象となる建物の中で建物鉄筋を設置する位置、設置する向き(方向)等が表されている。図1では、鉄筋情報6として、「2GY1」が示されている。本実施形態では、鉄筋情報6はスタンプを押印することで表示される。
図2にはマーキング装置の第1実施形態が示されている。なお、マーキング装置の各実施形態において、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図2において、第1実施形態のマーキング装置10は、鋼材7の一部を焼入れする焼入れ機構11と、焼入れ機構11で焼き入れられた鋼材7を冷却する冷却機構12と、冷却機構12で冷却された鋼材7にマーキングのための塗料を塗布する塗布機構13と、塗布機構13で塗料が塗布された鋼材7を焼き戻す焼戻し機構14と、焼戻し機構14で焼き戻された鋼材7に鉄筋情報6を表示する情報表示機構15と、鋼材7を軸方向に移動させる移動機構16とを備えている。
鋼材7は、降伏点又は0.2%耐力がJISG3112で規定されている普通強度鉄筋であり、予め、節部1A、底部1B及び平坦部1Cが形成されている(図1参照)。
冷却機構12は、焼入れで高温となった鋼材7を所定温度、例えば、400℃まで冷却する。冷却する手段としては、加熱された鋼材7に水、冷却窒素、その他の冷却媒体を噴霧することが挙げられる。
塗布機構13は、塗料を鋼材7に塗布するためのノズル13Aを備えている。ノズル13Aには、塗料が収納されたタンク(図示せず)が接続されている。
情報表示機構15は、焼き戻された鋼材7に鉄筋情報6を押印するスタンプ機構である。スタンプ機構は、鉄筋情報6が予め設けられ表面にインク等が塗布された印部(図示せず)を平坦部1Cに押圧する構造である。なお、情報表示機構15を塗布機構13と焼戻し機構14との間に配置し、塗布機構13で塗布された塗料が乾燥した後に、乾燥した塗料の上に情報表示機構15で鉄筋情報6を表示するものでもよい。
移動機構16は、図2では、ローラから構成される。本実施形態では、移動機構16の具体的な構成は限定されない。移動機構16による鋼材7の送り速度は5mm/sec以上1000mm/sec以下である。
まず、焼入れ工程を実施する。そのため、移動機構16で普通強度鉄筋からなる鋼材7を焼入れ機構11に向けて送る。焼入れ機構11は、送られてくる鋼材7の所定領域において作動する。ここで、焼入れ機構11は、焼入れを行うための加熱動作と、焼入れを行わない非加熱動作とを所定のタイミングで繰り返す構成である。焼入れ機構11では、送られてくる鋼材7に加熱動作が実施されると、その部分に高強度部分3が形成され、非加熱動作が実施されると、その部分が普通強度部分2のままとなる。非加熱状態から加熱動作に切り換える際には、加熱温度が所定温度になるまで時間を要するので、その際に、焼入れ機構11を通過する鋼材7には、普通強度部分2と高強度部分3との間に強度移行部分4が形成されることになる(図1参照)。
そして、マーキング工程を実施する。つまり、塗布機構13により、鋼材7の平坦部の強度移行部分4の中央から高強度部分3にかけて塗料5を塗布する。
さらに、焼き戻し工程を実施する。つまり、焼戻し機構14により、少なくとも、強度移行部分4と高強度部分3とに、550℃以上700℃以下の温度で焼き戻しが行われる。この際、塗料5は鋼材7に焼き付けられることになり、剥がれることがない。塗料5が加熱されることにより、塗膜に重合反応が起こり、緻密な塗膜が形成される。そのため、塗装後は塗料5が水性塗料だけでなく、有機溶剤等から構成されていても、剥がれにくいものとなる。
さらに、鉄筋情報表示工程を実施する。つまり、焼戻し機構14で焼き戻された鋼材7の平坦部1Cの所定位置に鉄筋情報6がスタンプされる。なお、焼戻し温度が高いと、塗料5が白色化されるが、塗料5が白色でも、その上から鉄筋情報6を表示することは可能である。
(1)普通強度鉄筋からなる鋼材7の一部に普通強度部分2より高強度の高強度部分3を形成するために焼入れする焼入れ機構11と、鋼材7の高強度部分3をマーキングするための塗料5を塗布する塗布機構13と、鋼材7を焼き戻す焼戻し機構14と、鋼材7を焼入れ機構11、塗布機構13及び焼戻し機構14に移動させる移動機構16とを備えてマーキング装置10を構成した。そのため、塗布機構13によるマーキング工程で、鋼材7に塗布された塗料は、焼戻し機構14による焼戻し工程で、焼き付けられることになり、塗料5を塗布した部分が他の部材に転写することを防止できる。
(3)塗布機構13で塗布された塗料5の上に鉄筋情報6を情報表示機構15で表示させるので、より複雑な情報が鉄筋に表示できる。
(5)焼入れに不可欠な冷却機構12を配置したので、焼入れした鋼材7を強制的に冷却することで、マーキング工程や焼き戻し工程までの時間を短縮することができる。
図3には第2実施形態のマーキング装置20が示されている。第2実施形態は第1実施形態とは塗布機構13と焼戻し機構14との配置が逆になる点が相違するものであり、他の構成は第1実施形態と同じである。
図3において、マーキング装置20は、焼入れ機構11と、冷却機構12と、冷却機構12で冷却された鋼材7を焼き戻す焼戻し機構14と、焼戻し機構14で焼き戻された鋼材7に塗料5を塗布する塗布機構13と、情報表示機構15とが並んで配置されている。
(7)鋼材7の一部を焼き入れる焼入れ機構11と、焼戻し機構14と、焼戻し機構14で焼き戻された際の残熱がある鋼材7に塗料を塗布する塗布機構13と、鋼材7を移動させる移動機構16と、を備えてマーキング装置20を構成したから、鋼材7に塗布された塗料5は、焼戻し機構14による鋼材の残熱により加熱されることになり、製造された鉄筋1から塗料5が剥がれることがない。そして、焼戻し後は、高温に鋼材7が晒されることがなく、温度が低下するだけなので、着色した塗装が可能となる。
図4には第3実施形態のマーキング装置30が示されている。第3実施形態は、焼入れ機構11、冷却機構12、塗布機構13、焼戻し機構14及び情報表示機構15が鋼材7に対して移動する点が第1実施形態とは異なるもので、他の構成は第1実施形態と同じである。
図4において、マーキング装置30は、焼入れ機構11、冷却機構12、塗布機構13、焼戻し機構14及び情報表示機構15と、これらの機構を移動する移動機構36とを備えている。なお、図4では、焼入れ機構11と焼戻し機構14とは、模式的にコイルを示した図として、示されている。
焼入れ機構11は取付用筐体11Aに収納され、冷却機構12は取付用筐体12Aに収納され、情報表示機構15は取付用筐体15Aに収納されている。
塗布機構13と焼戻し機構14とは連結アーム33を介して一体に連結されており、これらの機構は取付用筐体33Aに収納されている。
駆動部362の具体的構成は限定されるものではないが、例えば、チェーン等を駆動輪及び従動輪で回転駆動させる構成を例示できる。
(8)移動機構36は、焼入れ機構11、冷却機構12、塗布機構13及び焼戻し機構14を鋼材7の長手方向に移動させる構成としたから、鋼材自体を移動させる設備が不要となる。
(9)塗布機構13と焼戻し機構14とを連結アーム33を介して一体に連結したから、塗布機構13が焼戻し機構14と一体となって移動することになる。そのため、塗布機構13を移動させるための機構が不要となり、装置の簡略化を図ることができる。
図5には第4実施形態のマーキング装置40が示されている。
図5において、マーキング装置40は、焼入れ機構11、冷却機構12、塗布機構13、焼戻し機構14及び情報表示機構15が鋼材7に対して移動する点が第2実施形態とは異なるもので、他の構成は第2実施形態と同じである。また、第4実施形態は、塗布機構13と焼戻し機構14との配置位置が第3実施形態と異なるもので、他の構成は第3実施形態と同じである。
第4実施形態では、第2実施形態の(3)〜(7)の効果と、第3実施形態の(8)(9)の効果と同様の効果を奏することができる。
図6には第5実施形態のマーキング装置50が示されている。
図6において、鋼材7が第一ラインL1から第三ラインL3に配置されており、マーキング装置50を構成する機構は、第一ラインL1から第三ラインL3に分かれて配置されている。
つまり、マーキング装置50は、第一ラインL1に配置された焼入れ機構11及び冷却機構12と、第二ラインL2に配置された焼戻し機構14と、第三ラインL3に配置された塗布機構13とを備えている。なお、第三ラインL3に隣接して第四ラインを設け、第四ラインに情報表示機構(図6での図示を省略)を設けるものであってもよい。
塗布機構13は連結アーム33を介して焼戻し機構14に連結されている。
焼入れ機構11、冷却機構12及び焼戻し機構14は、それぞれ鋼材7から離脱するために、分割可能な構成となっている。
ここで、焼入れ工程、冷却工程、焼戻し工程及びマーキング工程は、並行して実施される。
第5実施形態では、第4実施形態と同様の効果を奏することができる。
図7には第6実施形態のマーキング装置60が示されている。
第6実施形態は、焼入れ機構11、冷却機構12、塗布機構13及び焼戻し機構14の構成が第5実施形態と異なるもので、他の構成は5実施形態と同じである。
図7において、マーキング装置60は、第一ラインL1に配置された焼入れ機構11と、第二ラインL2に配置された冷却機構12と、第三ラインL3に配置された焼戻し機構14と、第四ラインL4に配置された塗布機構13とを備えている。
焼入れ機構11及び焼戻し機構14は、それぞれ炉から構成されており、これらの炉の中で鋼材7を矢印Q方向に移動させながら、あるいは、鋼材7をその軸方向に回転させながら焼入れ工程や焼戻し工程を実施する。冷却機構12は、鋼材7を矢印Q方向に移動させながら、あるいいは、鋼材7をその軸方向に回転させながら冷却工程を実施する。
塗布機構13は、焼戻し機構14に対して鋼材7の軸方向に往復自在に取り付けられている。
マーキング工程は、炉を構成する焼戻し機構14に取り付けられた塗布機構13を鋼材7の軸方向に沿って移動させることで実施する。
第6実施形態では、第5実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、鋼材7は普通強度鉄筋から構成されたが、普通強度鉄筋の一部に予め高強度部分を有する鋼材であってもよい。
また、本発明は、必ずしも、情報表示機構15を設けることを要しない。
さらに、塗布機構13を、ノズル13Aから塗料を塗布する構成としたが、本発明の塗布機構13の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、焼付塗装が行える塗料を鋼材7に押印するための印部を有するスタンプ機構や、当該塗料を噴射できる塗料供給部を備えたインクジェットプリンタであってもよく、要は、高強度部分3をマーキングするための塗料5を鋼材7に塗布する機構であれば、その具体的な構成は問わない。
さらに、前記各実施形態では、マーキングする対象の鉄筋を、節部1A及び底部1Bを有する異形鉄筋としたが、本発明では、節部1A及び底部1Bがない普通鉄筋であってもよい。
前記各実施形態では、冷却機構12を配置したが、本発明では、焼入れした鋼材7を自然に冷却するために十分な時間があれば、冷却機構12は不要である。
Claims (6)
- 鉄筋に塗料でマーキングをする装置であって、
普通強度部分を有する鋼材の一部に前記普通強度部分より高強度の高強度部分を形成するために焼入れする焼入れ機構と、
前記焼入れ機構で焼入れられた鋼材のうち前記高強度部分を示すマーキングのために塗料を塗布する塗布機構と、
前記塗布機構で塗料が塗布された鋼材の前記高強度部分を焼き戻す焼戻し機構と、
前記焼入れ機構、前記塗布機構及び前記焼戻し機構と、前記鋼材とを相対的に移動させる移動機構と、を備えた
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。 - 鉄筋に塗料でマーキングをする装置であって、
普通強度部分を有する鋼材の一部に前記普通強度部分より高強度の高強度部分を形成するための焼入れする焼入れ機構と、
前記焼入れ機構で焼入れられた鋼材の前記高強度部分を焼き戻す焼戻し機構と、
前記焼戻し機構で焼き戻された際の残熱がある前記鋼材のうち前記高強度部分を示すマーキングのために塗料を塗布する塗布機構と、
前記焼入れ機構、前記焼戻し機構及び前記塗布機構と、前記鋼材とを相対的に移動させる移動機構と、を備えた
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された鉄筋のマーキング装置において、
前記移動機構は前記鋼材をその長手方向に沿って移動させる
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された鉄筋のマーキング装置において、
前記移動機構は、前記焼入れ機構、前記塗布機構及び前記焼戻し機構を前記鋼材の長手方向に移動させる
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された鉄筋のマーキング装置において、
前記塗布機構で塗布された塗料の上に鉄筋情報を表示する情報表示機構を備えた
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された鉄筋のマーキング装置において、
前記鋼材は軸方向に沿った平坦部を有する鉄筋であり、
前記塗布機構は、前記平坦部に前記塗料を塗布する
ことを特徴とする鉄筋のマーキング装置。
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