JP7128993B2

JP7128993B2 - 鉄筋曲げ装置

Info

Publication number: JP7128993B2
Application number: JP2017223746A
Authority: JP
Inventors: 章宮原; 貢生大野
Original assignee: Toyo Kensetsu Kohki Co Ltd
Current assignee: Toyo Kensetsu Kohki Co Ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP2019093404A

Description

本発明は、鉄筋曲げ装置に関する。

従来、鉄筋曲げ装置は、鉄筋を曲げ加工するために、支点部と、その支点部周りに回動して鉄筋を屈曲させる力点部とを設けた鉄筋曲げ機を設け、その鉄筋曲げ機に対し、鉄筋を人力で搬送して供給したり、鉄筋曲げ機によって曲げ加工した鉄筋を取り出すのも人力で行ったり、鉄筋をその周方向に転動させながら鉄筋曲げ機の上方に移動するガイドフレームを設けて、鉄筋曲げ機に鉄筋を上方から少ない労力で供給できるように構成するものがある。
鉄筋曲げ機において鉄筋を取り出すのにも、手動で取り出すものが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－２１８０００号公報

上述した従来の鉄筋曲げ装置では、鉄筋の供給と取り出しに手間が多くかかると共に、危険性を伴うという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、鉄筋曲げ機への鉄筋の供給と取り出しに手間をかけずに、人を介さなくては作業ができなかった装置でも、無人で鉄筋加工が行え、且つ、安全に行えるようにするところにある。

本発明の第１の特徴構成は、鉄筋を曲げ加工するために、支点部と、その支点部周りに回動して鉄筋を屈曲させる力点部とを設けた鉄筋曲げ機を設け、前記鉄筋曲げ機に対して遠近移動及び上下左右に搖動操作自在なアームと、そのアームの先端側で鉄筋をクランプ操作自在なクランプ部とを設けたロボットアーム装置を設け、前記ロボットアーム装置に、前記鉄筋曲げ機に対して鉄筋を前記クランプ部によってクランプして供給する鉄筋供給操作制御と、前記鉄筋曲げ機に供給した鉄筋を前記クランプ部によってクランプしたまま前記鉄筋曲げ機の曲げ操作によって搖動する鉄筋の動きに追随して前記クランプ部を移動操作する追随アーム操作制御と、前記クランプ部によってクランプしている鉄筋を、前記鉄筋曲げ機から取り出す鉄筋取り出し操作制御とを行う第１制御手段を設け、前記アームと前記クランプ部との間に、アーム先端部とクランプ部基端部とが設定範囲内で相対移動するのを許容する遊び機構を設け、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との相対移動許容状態と、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部とを剛に連結するロック状態とに切り換える状態切り換え機構を設け、前記状態切り換え機構を、前記鉄筋供給操作制御と前記鉄筋取り出し操作制御において前記ロック状態にし、前記追随アーム操作制御において前記相対移動許容状態にする第２制御手段を、前記ロボットアーム装置に設け、前記状態切り換え機構を構成するのに、前記遊び機構は、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との間に、被ロック用凹部を左右両側部に形成し、且つ、前記アーム先端部と前記クランプ部を結ぶ直線に直交する平面を有する被ロック板と、左右両側部に形成した一対の前記被ロック用凹部を、それらの両側から挟持して前記アーム先端部と前記クランプ部基端部とを剛に連結して、前記アーム先端部に対する前記クランプ部基端部の相対移動をロック状態にすることが出来る挟持装置を設け、前記挟持装置を操作して前記ロック状態と前記相対移動許容状態とに切換え可能に構成してあり、前記遊び機構は、前記アーム先端部と前記クランプ部とが、前記平面と平行な方向に相対的に移動可能で、且つ、前記アーム先端部と前記クランプ部とを結ぶ直線に沿った方向に移動不能に保持してあり、前記被ロック用凹部を、前記被ロック板の左右両側部で互いに遠ざかる方向に広がるＶ字型に形成したところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、前記ロボットアーム装置に設けた第１制御手段によって、鉄筋供給操作制御と、追随アーム操作制御と、鉄筋取り出し操作制御とを行えるために、従来のように手動により鉄筋を鉄筋曲げ機に供給したり、鉄筋曲げ機から取り出したりするのに比べて安全に且つ労力少なく曲げ加工鉄筋を提供できる。
また、特に、複数本の鉄筋を同時に曲げ加工する場合に、夫々の鉄筋が同じ方向に曲がらずに別々に捻じれて曲がったりして干渉し合う虞があるのに対し、追随アーム操作制御において、鉄筋曲げ機に供給した鉄筋をクランプ部によってクランプしたまま、鉄筋曲げ機の曲げ操作によって搖動する鉄筋の動きに追随して前記クランプ部を移動操作するために、複数本の鉄筋がクランプ部に拘束されながら、鉄筋曲げ機の曲げ操作に基づいて動く。
そのために、夫々の鉄筋が別々に捻じれて曲がったりして干渉し合うという不具合が無くなり、曲げ加工形状が揃った仕上がりになりやすい。

前記アームと前記クランプ部との間に、アーム先端部とクランプ部基端部とが設定範囲内で相対移動するのを許容する遊び機構を設け、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との相対移動許容状態と、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部とを剛に連結するロック状態とに切り換える状態切り換え機構を、前記遊び機構に設け、前記状態切り換え機構を、前記鉄筋供給操作制御と前記鉄筋取り出し操作制御において前記ロック状態にし、前記追随アーム操作制御において前記相対移動許容状態にする第２制御手段を、前記ロボットアーム装置に設けてあるために、状態切り換え機構により遊び機構がロック状態にされることで、クランプ部にクランプされた鉄筋を、安定して鉄筋曲げ機へ供給出来たり、鉄筋曲げ機から取り出したりできる。
その上、追随アーム操作制御においては、状態切り換え機構により、遊び機構が前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との相対移動許容状態に切換えられて、鉄筋曲げ機の動きとロボットアーム装置との間で、相対的な移動誤差が多少あっても許容され、従って、ロボットアーム装置の破損を防止できる。

本発明の第２の特徴構成は、前記鉄筋曲げ機を横方向に複数台並設し、前記ロボットアーム装置を複数台の前記鉄筋曲げ機の並べた方向に左右一対配設し、左右一対の前記ロボットアーム装置における前記第１制御手段は、前記鉄筋供給操作制御において鉄筋の長手方向の異なる個所を夫々のクランプ部でクランプして前記鉄筋曲げ機に供給し、前記追随アーム操作制御においては、クランプ部が夫々近接する前記鉄筋曲げ機の曲げ操作に伴う鉄筋の動きに個別に追随するように設定したところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、左右一対の前記ロボットアーム装置における前記第１制御手段は、前記鉄筋供給操作制御において鉄筋の長手方向の異なる個所を夫々のクランプ部でクランプして前記鉄筋曲げ機に供給することにより、人手を要さずに安定した姿勢で鉄筋を鉄筋曲げ機に供給したり、取り出したり出来る。
その上、前記追随アーム操作制御においては、クランプ部が夫々近接する前記鉄筋曲げ機の曲げ操作に伴う鉄筋の動きに個別に追随するように設定してあるために、左右異なる曲げ形状の鉄筋を提供できる。

本発明の第３の特徴構成は、前記追随アーム操作制御において、一対のロボットアーム装置夫々の前記クランプ部でクランプした鉄筋の両端側が、干渉するのを避けるように誘導する干渉防止誘導制御を、前記第１制御手段に組み込んだところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、干渉防止誘導制御により、鉄筋の両端側が互いに干渉するのを防止でき、そのために、複数の鉄筋を同時に同じ形状に曲げ加工して作業の効率化を可能にできる。

鉄筋曲げ装置の全体正面図である。ロボットアーム装置の斜視図である。状態切り換え機構のロック状態を示す斜視図である。状態切り換え機構の相対移動許容状態を示す斜視図である。鉄筋曲げ機に鉄筋を供給する状態の正面図である。鉄筋曲げ機で鉄筋を曲げ操作する状態の正面図である。鉄筋曲げ機で鉄筋を曲げ操作する状態の正面図である。鉄筋曲げ機で鉄筋を曲げ操作する状態の正面図である。鉄筋曲げ機で鉄筋を曲げ操作する状態の正面図である。鉄筋曲げ機から鉄筋を取り出し操作する状態の正面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１～図４に示すように、鉄筋を曲げ加工するために、支点部１と、その支点部１周りに回動して鉄筋を屈曲させる力点部２とを設けた縦曲げ用の５台の鉄筋曲げ機３を、一つの曲げ機台４に、夫々横方向に変位及び固定自在に取り付け、５台の鉄筋曲げ機３に対して遠近移動及び上下左右に搖動操作自在なアーム５と、そのアーム５の先端側で鉄筋をクランプ操作自在なクランプ部６とを設けたロボットアーム装置７を、左右一対配設し、夫々のロボットアーム装置７に、鉄筋曲げ機３に対して鉄筋をクランプ部６によってクランプして供給する鉄筋供給操作制御と、鉄筋曲げ機３に供給した鉄筋をクランプ部６によってクランプしたまま鉄筋曲げ機３の曲げ操作によって搖動する鉄筋の動きに追随してクランプ部６を移動操作する追随アーム操作制御と、クランプ部６によってクランプしている鉄筋を、鉄筋曲げ機３から取り出す鉄筋取り出し操作制御とを行う第１制御手段を設けて鉄筋曲げ装置を構成してある。

前記アーム５と前記クランプ部６との間に、図２～図４に示すように、アーム先端部８とクランプ部基端部９とが設定範囲内で相対移動するのを許容する遊び機構１１を設け、アーム先端部８とクランプ部基端部９との相対移動許容状態と、アーム先端部８とクランプ部基端部９とを剛に連結するロック状態とに切り換える状態切り換え機構１０を設け、状態切り換え機構１０を、鉄筋供給操作制御と鉄筋取り出し操作制御においてロック状態にし、追随アーム操作制御において相対移動許容状態にする第２制御手段を、前記ロボットアーム装置７に設けてある。
従って、前記状態切り換え機構１０を、前記鉄筋供給操作制御と前記鉄筋取り出し操作制御において前記ロック状態にし、前記追随アーム操作制御において前記相対移動許容状態にする第２制御手段を、前記ロボットアーム装置７に設けてあるために、状態切り換え機構１０により遊び機構１１がロック状態にされることで、クランプ部６にクランプされた鉄筋Ｆを、安定して鉄筋曲げ機３へ供給出来たり、鉄筋曲げ機３から取り出したりできる。
その上、追随アーム操作制御においては、状態切り換え機構１０により、遊び機構１１が前記アーム先端部８と前記クランプ部基端部９との相対移動許容状態に切換えられて、鉄筋曲げ機３の動きとロボットアーム装置７との間で、相対的な移動誤差が多少あっても許容され、従って、ロボットアーム装置７の破損を防止できる。

前記遊び機構１１は、図３～図１０に示すように、アーム先端部８とクランプ部基端部９とが、それらの長手方向と互いに直交する方向に相対的に移動可能で、且つ、それらの遠近方向には移動不能に保持してあり、クランプ部基端部９に一体に設けた被ロック板１２に、被ロック用凹部１３を左右両側部に形成すると共に、アーム先端部８には、第１アクチュエーター１４によって被ロック板１２の左右両側部に形成した一対の被ロック用凹部１３を、それらの両側から挟持してアーム先端部８とクランプ部基端部９とを剛に連結して（図３、図５、図１０）、アーム先端部８に対するクランプ部基端部９の相対移動をロック状態にすることが出来る挟持装置１５を設け、第１アクチュエーター１４によって挟持装置１５を操作して、前記ロック状態（図３、図５、図１０参照）とアーム先端部８とクランプ部基端部９との相対移動許容状態（図４、図５～図８参照）とに切換え可能に状態切り換え機構１０を構成してある。

尚、図３、図４中の１６は、クランプ部６の第２アクチュエーター１６で、クランプ部６で鉄筋を挟持する第１状態と鉄筋を挟持しない第２状態とに切換え作動自在に構成してある。

左右一対のロボットアーム装置７における第１制御手段は、鉄筋供給操作制御において鉄筋Ｆの長手方向の異なる個所を夫々のクランプ部６でクランプして鉄筋曲げ機３に供給し、追随アーム操作制御においては、クランプ部６が夫々近接する鉄筋曲げ機３の曲げ操作に伴う鉄筋Ｆの動きに個別に追随するように設定してある。

また、図８→図９に示すように、前記追随アーム操作制御において、一対のロボットアーム装置７夫々のクランプ部６でクランプした鉄筋Ｆの両端側が、干渉するのを避けるように誘導する干渉防止誘導制御を、第１制御手段に組み込んである。つまり、一対のロボットアーム装置７における一方のクランプ部６が、鉄筋曲げ機３の鉄筋曲げ作動による鉄筋Ｆの一端側の動きに追随すると共に、他方のクランプ部６が鉄筋Ｆの他端側の動きに追随する際に、互いの鉄筋Ｆの端部同士が干渉してぶつかろうとするときには、鉄筋Ｆの両端部の動きに応じて、夫々のクランプ部６が、鉄筋曲げ機３に対する遠近方向に遠ざかるように円弧を描いて誘導することで、鉄筋Ｆの両端部同士の干渉を回避するように干渉防止誘導制御を構成してある。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
なお、以下の他の実施形態において、上記実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。
〈１〉前記鉄筋曲げ機３は、５台を曲げ機台４に取り付ける場合に限らず、１台以上あればよい。
〈２〉前記クランプ部６の形状は、本発明の実施例のように、鉄筋Ｆを挟持可能な一対の爪具以外の部材であっても良い。
〈３〉前記鉄筋曲げ機３は、本実施例において示すように、夫々横向きの軸心を備えた支点部１と力点部２とが上下面上に稼働可能な縦曲げ機に代えて、各軸心を夫々上下に向けた横曲げ機、又は、上下斜め向きに各軸心を向けてある斜め曲げ機であっても良い。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１支点部
２力点部
３鉄筋曲げ機
５アーム
６クランプ部
７ロボットアーム装置
１０状態切り換え機構
１１遊び機構
Ｆ鉄筋

Claims

鉄筋を曲げ加工するために、支点部と、その支点部周りに回動して鉄筋を屈曲させる力点部とを設けた鉄筋曲げ機を設け、
前記鉄筋曲げ機に対して遠近移動及び上下左右に搖動操作自在なアームと、そのアームの先端側で鉄筋をクランプ操作自在なクランプ部とを設けたロボットアーム装置を設け、前記ロボットアーム装置に、前記鉄筋曲げ機に対して鉄筋を前記クランプ部によってクランプして供給する鉄筋供給操作制御と、前記鉄筋曲げ機に供給した鉄筋を前記クランプ部によってクランプしたまま前記鉄筋曲げ機の曲げ操作によって搖動する鉄筋の動きに追随して前記クランプ部を移動操作する追随アーム操作制御と、前記クランプ部によってクランプしている鉄筋を、前記鉄筋曲げ機から取り出す鉄筋取り出し操作制御とを行う第１制御手段を設け、
前記アームと前記クランプ部との間に、アーム先端部とクランプ部基端部とが設定範囲内で相対移動するのを許容する遊び機構を設け、
前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との相対移動許容状態と、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部とを剛に連結するロック状態とに切り換える状態切り換え機構を設け、
前記状態切り換え機構を、前記鉄筋供給操作制御と前記鉄筋取り出し操作制御において前記ロック状態にし、前記追随アーム操作制御において前記相対移動許容状態にする第２制御手段を、前記ロボットアーム装置に設け、
前記状態切り換え機構を構成するのに、
前記遊び機構は、前記アーム先端部と前記クランプ部基端部との間に、被ロック用凹部を左右両側部に形成し、且つ、前記アーム先端部と前記クランプ部を結ぶ直線に直交する平面を有する被ロック板と、
左右両側部に形成した一対の前記被ロック用凹部を、それらの両側から挟持して前記アーム先端部と前記クランプ部基端部とを剛に連結して、前記アーム先端部に対する前記クランプ部基端部の相対移動をロック状態にすることが出来る挟持装置を設け、
前記挟持装置を操作して前記ロック状態と前記相対移動許容状態とに切換え可能に構成してあり、
前記遊び機構は、前記アーム先端部と前記クランプ部とが、前記平面と平行な方向に相対的に移動可能で、且つ、前記アーム先端部と前記クランプ部とを結ぶ直線に沿った方向に移動不能に保持してあり、
前記被ロック用凹部を、前記被ロック板の左右両側部で互いに遠ざかる方向に広がるＶ字型に形成してある鉄筋曲げ装置。
前記鉄筋曲げ機を横方向に複数台並設し、
前記ロボットアーム装置を複数台の前記鉄筋曲げ機の並べた方向に左右一対配設し、左右一対の前記ロボットアーム装置における前記第１制御手段は、前記鉄筋供給操作制御において鉄筋の長手方向の異なる個所を夫々のクランプ部でクランプして前記鉄筋曲げ機に供給し、前記追随アーム操作制御においては、クランプ部が夫々近接する前記鉄筋曲げ機の曲げ操作に伴う鉄筋の動きに個別に追随するように設定してある請求項１に記載の鉄筋曲げ装置。
前記追随アーム操作制御において、一対の前記ロボットアーム装置夫々の前記クランプ部でクランプした鉄筋の両端側が、干渉するのを避けるように誘導する干渉防止誘導制御を、前記第１制御手段に組み込んである請求項２に記載の鉄筋曲げ装置。