KR101278315B1 - 철근 결속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가장 부하가 걸리는 결속선 비틀기 공정 중 전원 전압을 검출하여, 전원 전압과 기정의 CPU 동작 전압을 비교하는 장치와, 전압이 기정의 CPU 동작 전압 이하로 저하되었을 때에 모터를 역전 구동하여 결속선 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시키는 제어 장치를 설치하는 것이다. 동작 중 전원 전압을 감시하여, 전압이 CPU의 작동 전압 이하로 저하되기 전에 비틀기 동작을 중단하고, 결속선 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시키므로, CPU가 정지함으로써 결속선 비틀기 기구가 결속선을 파지한 상태로 정지해 버리는 것을 방지할 수 있다.

철근 결속기, 결속선 비틀기 기구, 모터, 로터리 커터, 트리거 레버

Description

철근 결속기{REINFORCING BAR BINDING MACHINE}

본 발명은 철근 결속기에 관한 것으로, 특히, 저온하 및 전압 저하시에 있어서의 작동 안정성의 향상을 도모한 철근 결속기에 관한 것이다.

모터를 동력으로 하는 철근 결속기는, 결속선을 송출하여 철근의 주위에 감아 돌리는 결속선 이송 기구와, 철근에 감긴 결속선을 잡아 비틀어 철근을 강하게 당겨 조이는 비틀기 기구와, 비틀기 기구의 비틀기 동작 개시와 동시에, 결속선 루프의 후단을 후속의 결속선으로부터 절단하는 결속선 절단 기구를 구비하고 있어, 작업자가 트리거 레버를 당기면 결속선 이송과 결속선 절단 및 비틀기의 1사이클의 동작을 실행하는 것으로, 그 구조는 예를 들어 특허 문헌 1, 2, 3, 4 등 수많은 문헌에 상세하게 서술되어 있다.

철근 결속기의 동작 시퀸스는 CPU에 의해 제어되고, 비틀기 공정에 있어서 전류치가 임의의 설정치에 도달했을 때를 비틀기 완료로 간주하여 모터를 역전하고, 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시켜 1사이클의 동작을 종료하도록 구성되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제2692495호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2001-038647호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2003-027746호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 제2003-267307호 공보

철근 결속기에 한정되지 않고 전지 구동 공구는, 저온 환경 하에서 전지 성능이 저하됨으로써 토크나 회전수 등의 기계적 성능이 저하된다는 문제가 있다. 철근 결속기는, 비틀기 공정에서의 전류치의 상승을 검지하여 비틀기 완료를 판단하고 있지만, 금속선을 비트는 비틀기 공정에서는 높은 부하가 걸리므로 전원 전압의 저하가 크고, 저온 환경 하에서 전지의 방전 성능이 저하하고 있을 때는, 비틀기 공정에서 전원 전압이 순간적으로 CPU의 작동 전압 이하로 저하되어, 비틀기 동작 중에 정지해 버리는 일이 있다. 이 경우, 동작 정지에 의해 전지의 전압이 회복되고, 이에 의해 CPU가 재기동하여, 모터에 통전되면 다시 전압이 저하되어, 정지와 CPU의 리셋을 반복하여, 1사이클의 동작을 완료할 수 없게 된다.

철근 결속의 조임 강도는 결속선 루프의 주회수에 비례하고, 교량이나 도로 등의 철근 공사와 같이 높은 결속 강도가 필요로 되는 경우에, 예를 들어 주위 등에 결속선의 주회수를 늘려 결속하는 경우는, 비틀기 부하도 증대되므로, 저온 환경 하에서 전압 저하에 의한 동작 정지가 빈발할 우려가 있다.

본 발명의 일 또는 일 이상의 실시예는, 저온 환경하에 있어서도 동작이 안정된 철근 결속기를 제공한다.

본 발명의 일 또는 일 이상의 실시예에 따르면, 릴에 감긴 결속선을 결속선 가이드 노즈로 보내어 철근의 주위에 결속선 루프를 형성하는 결속선 이송 기구와, 철근의 주위에 형성된 결속선 루프를 파지하여 회전함으로써 결속선 루프를 비트는 결속선 비틀기 기구를 구비하고, CPU에 의해 구동 모터의 정전 및 역전을 절환하여, 결속선 이송, 결속선 비틀기 및 초기 위치 복귀의 1사이클의 동작을 실행하는 철근 결속기는, 전원 전압 검출 장치와, 검출된 전압을 기정(旣定)의 CPU 동작 전압과 비교하는 장치와, 전압이 상기 CPU 동작 전압 이하로 저하되었을 때에, 모터를 역전 구동하여 결속선 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시키는 제어 장치를 구비한다.

또한, 본 발명의 일 또는 일 이상의 실시예에 따르면, 상기 초기 위치 복귀 제어를 위한 전원 전압 검출은 결속선 비틀기 공정 중에만 행해진다.

철근 결속기의 동작에 있어서, 가장 높은 부하가 걸려 전압 강하가 최대인 것은 결속선 비틀기 공정이므로, 결속선 비틀기 공정 중에만 전원 전압 검출 및 비교를 행하도록 함으로써, 본 발명의 목적을 달성할 수 있어, 제어 루틴이 간단해진다.

본 발명 일 또는 일 이상의 실시예의 철근 결속기는, 동작 중의 전원 전압을 감시하여, 전압이 CPU 동작 전압 이하로 저하되기 전에 비틀기 동작을 중단하고, 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시키므로, CPU가 정지하여 비틀기 기구가 결속선을 파지한 상태로 정지해 버리는 사태가 되는 것을 방지할 수 있어, 비틀기 기구가 파지한 결속선을 절단하거나 풀어내거나 하는 불필요한 수고를 요하지 않는다.

그 밖의 특징 및 효과는 실시예의 기재 및 첨부한 클레임으로부터 명백하다.

도1a는 본 발명의 전형적인 실시예의 철근 결속기의 평면도.

도1b는 도1a의 철근 결속기의 측면도.

도2는 철근 결속기의 내부를 도시하는 측면도.

도3은 철근 결속기의 동작 흐름도.

[부호의 설명]

1 : 철근 결속기

2 : 외측 하우징

3 : 그립

4 : 트리거 레버

5 : 충전식 배터리 팩

7 : 결속선 릴

10 : 가이드 노즈

11 : 결속선 비틀기 기구

13 : 모터

15 : 슬리브

16 : 후크

21 : 제어 회로 기판

22 : 전원 스위치

23 : 전원 인디케이터

24 : 토크 조정 다이얼

이하, 도면에 따라서, 본 발명의 전형적인 실시예에 대해 설명한다.

도1a, 도1b 및 도2는 철근 결속기(1)를 도시한다. 철근 결속기(1)의 기계적 구성은 종래 기계와 동일하고, 외측 하우징(2)으로부터 하방으로 그립(3)이 연장되어 있고, 그립(3)의 기부(基部) 전방면에 트리거 레버(4)가 배치되어 있고, 그립(3)의 하단에 충전식 배터리 팩(5)이 장착된다.

도1a에 도시하는 바와 같이, 외측 하우징(2)의 후방부 측면에는 결속선 릴 수용실(6)이 설치되어 있고, 여기에 장전된 결속선 릴(7)의 결속선은, V홈이 형성된 주동 기어(8)와 이것에 맞물리는 V홈이 형성된 종동 기어(9)로 이루어지는 결속선 이송 기구에 의해 끼워져 전방으로 보내진다. 그리고, 외측 하우징(2)의 전방부에 설치한 만곡한 가이드 노즈(10)의 내주면을 따라 만곡하여 전진하고, 가이드 노즈(10)를 철근에 걸어 둠으로써 철근의 주위에 결속선이 걸어 감긴다.

도2에 도시하는 바와 같이, 외측 하우징(2) 내에는 전후 방향으로 결속선 비틀기 기구(11)가 배치되어 있고, 결속선 비틀기 기구(11)는, 그 후단에 감속 기어(12)를 통해 연결한 모터(13)에 의해 회전 구동된다. 결속선 비틀기 기구(11)의 회전축(14)에는 나사가 절삭되어 있어, 이것에 외장한 슬리브(15)의 이송 나사 기구를 구성하고 있고, 모터(13)가 정전(正轉)하면 슬리브(15)가 전진하고, 슬리브(15)의 전단에 설치한 한 쌍의 후크(16)가, 도면에 나타나지 않은 캠 기구에 의해 폐쇄되어 결속선 루프를 파지하고, 이것과 동시에 슬리브(15)가 결속선 절단 기구의 레버(17)를 누른다.

레버(17)는 가이드 노즈(10)의 선단부 내에 배치된 로터리 커터(18)에 링크(19)를 통해 연결되어 있다. 로터리 커터(18)는 지지축(20)에 회전 가능하게 끼워 맞추어져 있고, 결속선은 지지축(20)에 형성되어 있는 홈을 통해 가이드 노즈(10)로 송입되고, 레버(17)와 연동하여 로터리 커터(18)가 회전함으로써 결속선이 절단된다. 또한, 전진한 슬리브(15)는 회전 스토퍼(도시하지 않음)를 통과하여 회전 규제를 해제하고, 결속선 루프를 파지한 상태에서 회전하고, 결속선 루프를 비틀어 철근을 단단히 조인다.

결속선의 비틀기가 진행되는 동시에 비틀기 부하가 증대되어 모터(13)에 흐르는 전류도 상승하고, 제어부는 전류치가 설정치에 도달했을 때에 모터(13)를 역전(逆轉)한다. 이에 의해, 결속선 비틀기 기구(11)의 슬리브(15)가 후퇴하고, 전단의 후크(16)가 개방하여 결속선을 개방하고, 슬리브(15)는 초기 위치로 복귀하여 정지한다. 이상이 1사이클의 철근 결속 동작이며, 1회 트리거 레버(4)를 당기면 1사이클의 동작이 순시에 실행된다.

도2에 도시하는 바와 같이, 제어 회로 기판(21)은 결속선 비틀기 기구(11)의 하측에 배치되어 있고, 도1a에 도시하는 바와 같이, 외측 하우징(2)의 후방부 상면에는 전원 스위치(22), 전원 인디케이터(23), 토크 조정 다이얼(24)이 배치되어 있다. 토크 조정 다이얼(24)은, 전술한 모터 역전 제어의 전류 설정을 행하는 것으로, 전류 설정치의 높낮음에 의해, 결속시의 토크(비틀기 강도)를 조정할 수 있다. 비틀기 토크가 약하면, 철근을 단단히 죌 수 없어 결속 강도가 불충분하게 되고, 비틀기 토크가 지나치게 강하면 결속선이 비틀어져 끊어지게 되므로, 결속선의 굵 기나 주회수(周回數) 등에 따라서 적절하게 조정하는 것이 필요하다.

제어 회로 기판(21)에 탑재된 CPU(도시하지 않음)는, 전압 검출 회로를 통해 충전식 전지의 전압을 일정 시간마다 감시하고 있고, 전압이 기정의 충전 추천 전압으로 강하했을 때는 버저를 울려 전압 저하를 통지한다.

이상 서술한 기계적 구성은 종래 기계와 동일하지만, 본 발명의 철근 결속기(1)는, 결속 동작 중 일시적인 전압 강하에 의한 CPU의 동작 정지를 방지하는 제어 장치를 설치한 것을 특징으로 한다. 즉, 통상의 전압 감시와는 별도로, 비틀기 동작 중 전원 전압을 감시하고, 전압이 CPU의 동작 전압 이하로 저하되는 것을 회피하도록 하여 비틀기 공정에서 동작 정지하는 것을 방지하고 있다.

이하, 도3에 따라서 철근 결속기(1)의 동작을 설명한다. 전원을 온(on)하면(스텝 101), 스텝 102로 진행하여 초기화 동작[결속선을 소정량 보내어 선단부를 절단하고, 결속선의 선단을 로터리 커터(18)의 위치에 맞추는 동시에, 비틀기 기구를 대기 위치(초기 위치)로 복귀시키는 일련의 동작]을 실행하고, 대기 상태로 된다.

전술한 바와 같이, CPU는 이 흐름도와는 별도로 전압 검출 회로를 통해 충전식 전지의 전압을 일정 시간마다 감시하고, 전압이 동작 하한치 이하인 경우는 버저를 울려 전압 저하를 통지한다.

전압이 동작 하한치 이상인 경우는, 트리거 레버를 1회 당기면(스텝 103), 결속선 이송 기구를 구동하여 결속선 이송을 행하고(스텝 104), 계속해서 결속선 비틀기 기구에 의한 결속선의 파지, 절단 기구에 의한 절단, 결속선 비틀기 기구에 의한 비틀기로 이루어지는 결속선 비틀기 공정(스텝 105)을 행한다.

여기서, CPU는 전술한 통상의 전압 감시와는 별도로, 결속선 비틀기 공정 중 전원 전압을 감시하여 기정의 CPU 동작 전압과 비교한다(스텝 106). 결속선의 비틀기가 진행됨에 따라서 부하가 높아지고, 전류도 증대되어 전원 전압의 저하가 보이지만, 전원 전압이 미리 설정되어 있는 CPU 동작 전압의 하한으로 저하되었을 때는, 그 시점에서 스텝 108로 진행하여 모터(13)를 역전하고, 비틀기 동작으로부터 복귀 동작으로 들어가, 초기 위치로 복귀시켜 정지한다(스텝 109).

결속 동작 개시시에는 전지의 전압이 동작 하한치 이상이라도, 전지의 방전이 진행하고 있는 경우나 매우 한랭한 환경에서는, 전지의 방전 성능의 저하에 의해 비틀기 동작 중에 전압이 현저하게 저하되는 일이 있지만, 전압이 CPU 동작 전압 이하로 저하되기 전에 비틀기 동작을 중단하여, 결속선 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시킨다. 따라서, 비틀기 동작 중에 전원 전압이 CPU 동작 전압 이하로 저하된 경우에, 설정대로의 결속 강도는 얻어지지 않는다 해도, 결속선 비틀기 기구가 결속선을 파지한 상태로 정지해 버리는 사태는 회피할 수 있어, 결속선 비틀기 기구가 파지한 결속선을 절단하거나 풀어내거나 하는 불필요한 수고를 요하지 않는다.

외부 기온이 극단적으로 저온이 아닌 경우 등, 전지의 방전 성능이 충분하고 전압 강하가 작을 때는, 전압 비교(스텝 106)로부터 스텝 107로 진행하여, 토크 조정 다이얼로 설정한 역전 기준 전류치에 실제의 전류치가 도달할 때까지 비틀기 동작을 계속하고, 전류치가 설정치에 상승했을 때에 모터를 역전하는 통상의 동작(스 텝 108)을 행하여, 초기 위치로 복귀시켜 정지한다(스텝 109).

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에 있어서 다양한 개변이 가능하고, 본 발명이 그들 개변된 것에 미치는 것은 당연하다.

본 출원은 2005년 7월 1일 출원한 일본 특허 출원 제2005-194206호를 기초로 하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

본 발명은 철근 결속기에 이용 가능하고, 특히, 저온하 및 전압 저하시에 있어서의 작동 안정성의 향상을 도모한 철근 결속기에 이용 가능하다.

Claims (3)

1. 릴에 감긴 결속선을 결속선 가이드 노즈로 보내어 철근의 주위에 결속선 루프를 형성하는 결속선 이송 기구와,

   철근의 주위에 형성된 결속선 루프를 파지하여 회전함으로써 결속선 루프를 비트는 결속선 비틀기 기구와,

   CPU와,

   충전식 전지로 이루어지는 전원의 전압을 검출하는 전원 전압 검출 장치와,

   검출된 전압을 기정의 전압과 비교하는 장치와,

   검출된 전압이 상기 기정의 전압 이하로 저하되었을 때에, 비틀기 동작을 중단하고 그 시점에서 모터를 역전 구동하여 결속선 비틀기 기구를 초기 위치로 복귀시키는 제어 장치를 구비하고,

   상기 CPU에 의해 구동 모터의 정전 및 역전을 절환하여, 결속선 이송, 결속선 비틀기 및 초기 위치 복귀의 1사이클의 동작을 실행하는, 철근 결속기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 초기 위치 복귀 제어를 위한 전원 전압 검출을 결속선 비틀기 공정 중에만 행하는 철근 결속기.

Images