WO2017010121A1 - 鉄筋結束装置 - Google Patents

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WO2017010121A1
WO2017010121A1 PCT/JP2016/057872 JP2016057872W WO2017010121A1 WO 2017010121 A1 WO2017010121 A1 WO 2017010121A1 JP 2016057872 W JP2016057872 W JP 2016057872W WO 2017010121 A1 WO2017010121 A1 WO 2017010121A1
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WO
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feed motor
wire
reinforcing bar
binding device
bar binding
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/057872
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English (en)
French (fr)
Inventor
邦久 嶋
山本 浩克
亮 梅本
Original Assignee
株式会社マキタ
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社マキタ filed Critical 株式会社マキタ
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Priority to US15/742,573 priority patent/US10422146B2/en
Priority to DE112016002691.9T priority patent/DE112016002691T5/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E04G21/122Machines for joining reinforcing bars
    • E04G21/123Wire twisting tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F15/00Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire
    • B21F15/02Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire wire with wire
    • B21F15/06Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire wire with wire with additional connecting elements or material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B25/00Implements for fastening, connecting or tensioning of wire or strip
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a reinforcing bar binding device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 45485864 discloses a reinforcing bar binding device that binds a plurality of reinforcing bars with wires.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 is fed by a feeding mechanism that feeds a wire wound around a reel by rotation of a motor, a guide mechanism that guides the wire fed by the feeding mechanism around a plurality of reinforcing bars, and a feeding mechanism.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 includes a detection unit that detects the feed length of the wire fed by the feed mechanism.
  • the detection means includes a plurality of magnets and a Hall element.
  • the control means controls the length for feeding the wire based on the wire feed length detected by the detection means.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 includes a detection means for detecting the feed length of the wire, and the detection means includes a plurality of magnets and a hall element. For this reason, for example, the arrangement positions of the plurality of magnets and the wiring of the Hall elements are complicated, and the configuration of the reinforcing bar binding device is complicated. That is, the detecting means for detecting the wire feed length complicates the configuration of the reinforcing bar binding device. Therefore, the present specification provides a technique capable of feeding a wire with an accurate length without detecting the feed length of the wire.
  • the reinforcing bar binding device disclosed in this specification binds a plurality of reinforcing bars with wires.
  • This reinforcing bar binding device is configured to feed a wire wound around a reel by rotation of a feed motor, a guide mechanism that guides the wire fed by the feed mechanism around a plurality of reinforcing bars, and a feed mechanism that feeds the wire.
  • a cutting mechanism that cuts the wire at a predetermined position, a twisting mechanism that twists the wire around the plurality of reinforcing bars, a battery that supplies power to the feed motor, and a control unit.
  • the control means controls the feed length of the wire by controlling the energization time of the feed motor based on a preset feed length of the wire.
  • the control unit can control the feed time of the wire by controlling the energization time of the motor, and the control can be performed without detecting the feed length of the wire by a separate detection unit. be able to. Moreover, since the control means controls the energization time of the motor based on the preset wire feed length, the wire can be sent out with an accurate length.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the first embodiment (corresponding to the section III-III in FIG. 1).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the first embodiment (corresponding to the IV-IV section of FIG. 1).
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the first embodiment (corresponding to the VV cross section of FIG. 1). It is a block diagram which shows the electrical structure of the reinforcing bar binding apparatus which concerns on 1st Example.
  • the reinforcing bar binding device may include setting means for setting the wire feed length.
  • the energizing time of the feed motor may be set based on the wire feed length set by the setting means.
  • the user of the reinforcing bar binding device can set the feed length of the wire to a desired feed length.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the state of the reinforcing bar binding device before the rotation of the feed motor.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the open voltage of the battery before the feed motor rotates.
  • the wire feed speed by the feed motor varies depending on the remaining battery capacity. The more battery power is left, the more power is supplied to the feed motor and the faster the wire is delivered.
  • the remaining amount of the battery can be estimated from the open circuit voltage of the battery.
  • the open circuit voltage of the battery means a voltage between the output terminals in a state where a load is not connected to the output terminal of the battery. According to said structure, since the energization time of a feed motor is set based on the open circuit voltage of a battery, the energization time of a feed motor can be controlled accurately.
  • the energizing time of the feed motor may be set based on the state of the reinforcing bar binding device during rotation of the feed motor.
  • the energizing time of the feed motor may be set based on the state of the reinforcing bar binding device when the rotation of the feed motor is stabilized.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the state of the feed motor during rotation of the feed motor.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the induced voltage of the feed motor during rotation of the feed motor.
  • the wire feed speed by the feed motor changes according to the induced voltage of the feed motor, and the higher the feed motor induced voltage, the higher the wire feed speed. Therefore, when the induced voltage of the feed motor is low, the wire feed speed is slow, so the energization time of the feed motor needs to be lengthened. On the other hand, when the induced voltage of the feed motor is high, the wire feed speed is fast, so the energization time of the feed motor needs to be shortened. According to said structure, since the energization time of a feed motor is set based on the induced voltage of a feed motor when rotation of a feed motor is stabilized, the energization time of a feed motor can be controlled correctly.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the time integral value of the current of the feed motor during rotation of the feed motor.
  • the wire feed speed by the feed motor varies depending on the remaining amount of wire wound around the reel. As the remaining amount of the wire wound around the reel increases, the moment of inertia of the reel increases and the wire feeding speed decreases.
  • the remaining amount of the wire wound around the reel can be estimated based on the time integration value of the current of the feed motor from the start of rotation of the feed motor. According to the above configuration, since the energization time of the feed motor is set based on the time integral value of the current of the feed motor from the start of rotation of the feed motor, the energization time of the feed motor can be accurately controlled.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the state of the battery while the feed motor is rotating.
  • the energization time of the feed motor may be set based on the time integration value of the voltage drop of the battery while the feed motor is rotating.
  • the remaining amount of wire wound around the reel can be estimated based on the time integration value of the battery voltage drop from the start of rotation of the feed motor. According to the above configuration, since the energization time of the feed motor is set based on the time integration value of the voltage drop of the feed motor from the start of rotation of the feed motor, the energization time of the feed motor can be accurately controlled. .
  • the energization time of the feed motor may be set based on the voltage of the battery while the feed motor is rotating.
  • the wire feed speed by the feed motor varies depending on the remaining battery capacity. The more battery power is left, the more power is supplied to the feed motor and the faster the wire is delivered. The remaining amount of the battery can be estimated from the voltage of the battery when the rotation of the feed motor is stabilized. According to said structure, since the energization time of a feed motor is set based on the voltage of the battery when rotation of a feed motor is stabilized, the energization time of a feed motor can be controlled correctly.
  • the reinforcing bar binding device may include a current detection unit that detects a current of the feed motor.
  • the current detection means and the control means may be arranged on the same substrate.
  • the reinforcing bar binding device may include voltage detection means for detecting the voltage of the battery.
  • the voltage detection means and the control means may be arranged on the same substrate.
  • Whether the rotation of the feed motor is stable can be determined by whether the current of the feed motor is stable. Alternatively, whether the rotation of the feed motor is stable can be determined based on whether the voltage of the battery is stable. Alternatively, whether or not the rotation of the feed motor is stable can be determined by whether or not a predetermined time has elapsed since the start of rotation of the feed motor. In this case, the rotation of the feed motor is stabilized after a predetermined time has elapsed.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a first unit 11, a second unit 12, and a third unit 13.
  • the first unit 11, the second unit 12, and the third unit 13 are integrally formed.
  • the reinforcing bar binding device 1 is an electric tool for binding a plurality of reinforcing bars 201 with wires 301.
  • the reinforcing bar 201 is, for example, a steel bar used for manufacturing reinforced concrete.
  • the first unit 11 includes a feed mechanism 2, a rotation restricting mechanism 3, a guide mechanism 4, and a torsion mechanism 5. As shown in FIG. 5, the first unit 11 includes a cutting mechanism 6.
  • the delivery mechanism 2 includes a reel 24, a feed motor 21, a main driving roller 22, and a driven roller 23.
  • the delivery mechanism 2 is a mechanism that sends out the wire 301 by the rotation of the feed motor 21.
  • the reel 24 holds the wire 301.
  • a wire 301 is wound around the reel 24.
  • the reel 24 includes a plurality of rotation restricting convex portions 241.
  • the plurality of rotation restricting convex portions 241 protrude outward in the radial direction of the reel 24.
  • the rotation restricting convex portion 241 engages with a rotation restricting arm 32 described later.
  • the feed motor 21 rotates when energized. Further, the feed motor 21 stops when the energization is interrupted. When the feed motor 21 rotates, the main driving roller 22 rotates. A wire 301 is disposed between the main driving roller 22 and the driven roller 23. When the main driving roller 22 rotates, the wire 301 is sent out and the driven roller 23 rotates. Further, the reel 24 is rotated by feeding the wire 301.
  • the rotation restricting mechanism 3 includes a solenoid 31 and a rotation restricting arm 32.
  • the rotation regulating mechanism 3 is a mechanism that regulates the rotation of the reel 24.
  • Solenoid 31 operates when energized.
  • the rotation restricting arm 32 operates.
  • the rotation restricting arm 32 is engaged with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24 when the solenoid 31 is operating. Thereby, the rotation of the reel 24 is restricted.
  • the rotation restricting arm 32 does not engage with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24 when the solenoid 31 is not operating. Thereby, the restriction on the rotation of the reel 24 is released.
  • the guide mechanism 4 includes a guide pipe 41, an upper guide member 42, and a lower guide member 43.
  • the guide mechanism 4 is a mechanism that guides the wire 301 delivered by the delivery mechanism 2 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the guide pipe 41 is disposed at a position facing the main driving roller 22 and the driven roller 23.
  • the guide pipe 41 guides the wire 301 fed from between the main driving roller 22 and the driven roller 23 forward (to the left in the drawing).
  • the upper guide member 42 and the lower guide member 43 are arranged to face each other in the vertical direction.
  • the upper guide member 42 is formed in a curved shape.
  • the lower guide member 43 is linearly formed.
  • a reinforcing bar arrangement region 44 is formed between the upper guide member 42 and the lower guide member 43.
  • a plurality of reinforcing bars 201 are arranged in the reinforcing bar arrangement region 44.
  • the upper guide member 42 and the lower guide member 43 guide the wire 301 guided by the guide pipe 41 around the plurality of reinforcing bars 201. As a result, the wire 301 is wound around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the torsion mechanism 5 includes a torsion motor 51, a screw shaft 52, a screw cylinder 53, and a pair of hooks 54.
  • the twisting mechanism 5 is a mechanism for twisting the wire 301 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the torsion motor 51 rotates when energized. Further, the torsion motor 51 stops when the energization is cut off.
  • the screw shaft 52 rotates.
  • the screw shaft 52 is covered with a screw cylinder 53.
  • the screw shaft 52 and the screw cylinder 53 are screwed together.
  • the screw cylinder 53 moves in the axial direction of the screw shaft 52.
  • the screw cylinder 53 moves forward in the left direction in the drawing, and when the screw shaft 52 rotates in the reverse direction, the screw cylinder 53 moves backward in the right direction in the drawing.
  • the pair of hooks 54 are connected to the screw cylinder 53.
  • the pair of hooks 54 are configured to be coupled to the screw shaft 52 after moving forward.
  • the pair of hooks 54 rotates.
  • the pair of hooks 54 are configured to grip the wire 301 when advanced.
  • the pair of hooks 54 rotate while holding the wire 301.
  • the wire 301 can be twisted by rotating the pair of hooks 54.
  • the cutting mechanism 6 includes a link mechanism 61 and a cutter 62.
  • the cutting mechanism 6 is a mechanism that cuts the wire 301 fed by the feeding mechanism 2 at a predetermined position.
  • the link mechanism 61 is a mechanism that converts linear motion into rotational motion and transmits it.
  • One end of the link mechanism 61 is connected to the screw cylinder 53.
  • the other end of the link mechanism 61 is connected to the cutter 62.
  • the link mechanism 61 converts the linear motion of the screw cylinder 53 into a rotational motion and transmits it to the cutter 62.
  • the cutter 62 rotates.
  • the cutter 62 is configured to cut the wire 301 by rotating.
  • the second unit 12 includes a grip 7 and a trigger 8.
  • the grip 7 is a part gripped by the user.
  • the trigger 8 is disposed on the grip 7.
  • the trigger 8 is pulled while the grip 7 is held by the user.
  • the reinforcing bar binding device 1 is configured to operate.
  • the third unit 13 includes a battery 9 and a dial 10 (an example of setting means).
  • the battery 9 supplies power to each of the feed motor 21, the torsion motor 51, and the solenoid 31.
  • the battery 9 is configured to be detachable.
  • the dial 10 is a configuration for setting the number of windings of the wire 301.
  • the number of turns of the wire 301 can be set. For example, when the number of windings of the wire 301 is two, the dial is set to “2”. Further, when the number of turns of the wire 301 is set, the torque for twisting the wire 301 is set accordingly. When the number of windings of the wire 301 is set, the feed length of the wire 301 is determined accordingly.
  • the dial 10 is disposed on the substrate 112.
  • the substrate 112 is disposed above the battery 9.
  • the reinforcing bar binding device 1 further includes a controller 101 (an example of control means), a current sensor 75 (an example of current detection means), a voltage sensor 76 (an example of voltage detection means), a torque A sensor 77 and a position sensor 78 are provided.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a plurality of drivers 85, 86, 87 and a regulator 79.
  • the controller 101, the current sensor 75, the voltage sensor 76, the torque sensor 77, and the position sensor 78 are arranged in the first unit 11.
  • the controller 101, the current sensor 75, and the voltage sensor 76 are disposed on the same substrate 111.
  • the substrate 111 is disposed below the feed motor 21 and the torsion motor 51.
  • the current sensor 75 is configured to detect the current of the feed motor 21.
  • the torque sensor 77 is configured to detect torque acting on the torsion motor 51 when the pair of hooks 54 are rotating.
  • the position sensor 78 is configured to detect the position of the screw cylinder 53.
  • the voltage sensor 76 is configured to detect the voltage of the battery 9. A signal is transmitted to the controller 101 from each of the current sensor 75, the voltage sensor 76, the torque sensor 77, and the position sensor 78.
  • a plurality of drivers 85, 86, 87 and a regulator 79 are arranged in the first unit 11.
  • the plurality of drivers 85, 86, 87 and the regulator 79 are arranged on the same substrate 111.
  • a signal is transmitted from the controller 101 to the feed motor 21 via the driver 85. Further, a signal is transmitted from the controller 101 to the torsion motor 51 via the driver 86. Further, a signal is transmitted from the controller 101 to the solenoid 31 via the driver 87.
  • the regulator 79 adjusts the voltage of the power supplied from the battery 9 and supplies it to the controller 101.
  • the controller 101 controls the energization time of the feed motor 21 based on the preset feed length of the wire 301.
  • the controller 101 controls the feed length of the wire 301 by controlling the energization time of the feed motor 21. The operation of the controller 101 will be described in detail later.
  • the controller 101 is disposed on a substrate (not shown) in the first unit 11.
  • the controller 101 includes a memory 102.
  • the memory 102 stores a program executed by the controller 101.
  • the memory 102 stores various information.
  • the operation of the reinforcing bar binding device 1 will be described.
  • the dial 10 is turned to set the number of turns of the wire 301.
  • the user arranges the reinforcing bar binding device 1 with respect to the plurality of reinforcing bars 201. Specifically, as shown in FIG. 1, the user holds the reinforcing bar binding device 1 so that the plurality of reinforcing bars 201 are positioned in the reinforcing bar arrangement region 44. Subsequently, the user pulls the trigger 8 while holding the grip 7.
  • the wire 301 is delivered by the delivery mechanism 2, and the delivered wire 301 is guided around the plurality of reinforcing bars 201 by the guide mechanism 4. As a result, the wire 301 is wound around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the wire 301 delivered by the delivery mechanism 2 is cut at a predetermined position by the cutting mechanism 6. Further, the wire 301 wound around the plurality of reinforcing bars 201 is twisted by the twisting mechanism 5. Accordingly, the plurality of reinforcing bars 201 are bound by the wires 301.
  • the controller 101 executes the following processing based on a program.
  • the controller 101 recognizes the set number of turns of the wire 301 in S12 of FIG.
  • the feed length of the wire 301 is determined by the number of windings of the wire 301.
  • the provisional energization time of the feed motor 21 is determined by the number of windings of the wire 301. This provisional energization time is corrected after S14 described later.
  • the controller 101 sets a torque corresponding to the set number of turns of the wire 301.
  • the set torque is used when the wire 301 wound around the plurality of reinforcing bars 201 is twisted.
  • the controller 101 calculates the basic time T A.
  • the basic time T A is calculated based on the first coefficient K 1 and the open circuit voltage V open of the battery 9.
  • Basic time T A is represented by Formula 1. As the open-circuit voltage V open of the battery 9 is high, the basic time T A is reduced, on the contrary, as the open-circuit voltage V open of the battery 9 is low, the basic time T A is longer.
  • the first coefficient K 1 is set in advance according to the number of turns of the wire 301 and is stored in the memory 102 in advance. First coefficient K 1 is experimentally obtained in advance.
  • the open voltage V open of the battery 9 is in a state where the feed motor 21, the solenoid 31 and the torsion motor 51 are not driven, or the power from the battery 9 is supplied to the feed motor 21, the solenoid 31 and the torsion motor 51. This is the voltage between the output terminals of the battery 9 when not being performed, and is measured and stored in the memory 102 before driving.
  • Basic time T A are used for calculating the conduction time of the feed motor 21.
  • the controller 101 determines whether or not the trigger 8 is on. If the user is pulling the trigger 8, the trigger 8 is on. If the trigger 8 is on in S15, the controller 101 determines yes and proceeds to S17. On the other hand, if the trigger 8 is not on (is off) in S15, the controller 101 determines that it is no and waits.
  • the controller 101 starts driving the feed motor 21.
  • the feed motor 21 rotates.
  • the main driving roller 22 rotates and the wire 301 wound around the reel 24 is sent out.
  • the wire 301 sent out by the rotation of the feed motor 21 is guided around the plurality of reinforcing bars 201 by the guide mechanism 4.
  • the feed motor 21 rotates and the wire 301 is sent out, as shown in FIG. 8, the feed length of the wire 301 increases with time.
  • the current flowing through the feed motor 21 changes with time.
  • the current of the feed motor 21 is detected by a current sensor 75. Until a certain amount of time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21, a high load is applied to the feed motor 21 to start rotating the reel 24 in a stopped state, and the current of the feed motor 21 becomes unstable and the current Becomes larger. That is, it can be said that the rotation of the feed motor 21 is unstable during this period.
  • the voltage of the battery 9 changes with time as shown in FIG.
  • the voltage of the battery 9 is detected by a voltage sensor 76.
  • the voltage of the battery 9 is unstable until a certain amount of time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21.
  • the voltage of the battery 9 is stabilized.
  • the controller 101 integrates the current flowing through the feed motor 21 from the start of rotation of the feed motor 21 until the rotation of the feed motor 21 is stabilized. .
  • the controller 101 integrates the current of the feed motor 21 over a predetermined integration time from the start of rotation of the feed motor 21.
  • the integration time is set in advance in consideration of the time during which the rotation of the feed motor 21 is stabilized. For example, the integration time is set to 0.1 seconds.
  • the controller 101 determines whether or not a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21. If the predetermined integration time has elapsed in S19, the controller 101 determines yes and proceeds to S20. When the predetermined integration time has elapsed, the rotation of the feed motor 21 is already stable. On the other hand, if the predetermined integration time has not elapsed in S19, the controller 101 determines no and returns to S18, and continues to integrate the current of the feed motor 21.
  • Correction time T B is the second coefficient K 2, and the time integral value I sum of the current of the feed motor 21, the current I (i.e. the feed motor 21 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized, the feed motor 21
  • the current I of the feed motor 21 after a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation, the voltage V max when the battery 9 is fully charged, and the voltage V b of the battery 9 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized That is, the calculation is performed based on the voltage V b of the battery 9 after a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21.
  • Correction time T B is represented by Formula 2.
  • the second coefficient K 2 is preset and stored in the memory 102 in advance. Second coefficient K 2 is experimentally obtained in advance.
  • the voltage V max when the battery 9 is fully charged is predetermined for each product and is stored in the memory 102 in advance.
  • Correction time T B is used for calculating the conduction time of the feed motor 21.
  • the controller 101 calculates the energization time T of the feed motor 21.
  • the energization time T of the feed motor 21 is expressed by Equation 3.
  • the controller 101 determines whether or not the energization time T of the feed motor 21 calculated in S21 has elapsed since the rotation start of the feed motor 21. If the energization time T of the feed motor 21 has elapsed in S22, the controller 101 determines yes and proceeds to S23. On the other hand, if the energizing time T of the feed motor 21 has not elapsed in S22, the controller 101 determines no and waits.
  • the controller 101 stops the feed motor 21.
  • the main driving roller 22 stops and the wire 301 is not sent out.
  • the wire 301 feeding operation is completed.
  • the controller 101 starts driving the solenoid 31.
  • the solenoid 31 operates and the rotation restricting arm 32 operates.
  • the rotation restricting arm 32 engages with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24. Thereby, the rotation of the reel 24 is restricted.
  • the controller 101 determines whether or not the drive time of the solenoid 31 (for example, 45 ms) has elapsed. If the drive time of the solenoid 31 has elapsed in S25, the controller 101 determines yes and proceeds to S26. On the other hand, if the drive time of the solenoid 31 has not elapsed in S25, the controller determines no and continues the operation.
  • the drive time of the solenoid 31 for example, 45 ms
  • the controller 101 stops the solenoid 31.
  • the solenoid 31 stops, the engagement between the rotation restriction arm 32 and the rotation restriction convex portion 241 of the reel 24 is released, and the rotation restriction of the reel 24 is released.
  • the controller 101 starts normal rotation of the torsion motor 51 of the torsion mechanism 5.
  • the screw shaft 52 rotates forward, and the screw cylinder 53 advances accordingly.
  • the pair of hooks 54 moves forward.
  • the pair of hooks 54 grip the wires 301 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the pair of hooks 54 are rotated by the rotation of the screw shaft 52 in a state where the wire 301 is gripped.
  • the pair of hooks 54 rotate, the wire 301 is twisted.
  • the torque acting on the screw shaft 52 increases, and the torque of the torsion motor 51 increases.
  • the torque sensor 77 By detecting the current of the torsion motor 51 by the torque sensor 77, it is detected as a torque acting on the torsion motor 51.
  • the controller 101 determines whether or not the torque detected by the torque sensor 77 is equal to or greater than the torque set in S13. If the detected torque is greater than or equal to the set torque, the controller 101 determines yes in S32 and proceeds to S33. On the other hand, when the detected torque is not equal to or greater than the set torque (less than), the controller 101 determines that it is no in S32 and stands by.
  • the controller 101 stops the torsion motor 51.
  • the controller 101 starts the reverse rotation of the torsion motor 51.
  • the torsion motor 51 reverses, the pair of hooks 54 release the wire 301 that has been gripped.
  • the screw shaft 52 is reversed, and the screw cylinder 53 is retracted accordingly.
  • the position of the screw cylinder 53 is detected by a position sensor 78.
  • the pair of hooks 54 are retracted.
  • the controller 101 determines whether or not the position of the screw cylinder 53 detected by the position sensor 78 is the initial position. If the position of the screw cylinder 53 is the initial position in S35, the controller 101 determines yes and proceeds to S36. On the other hand, if the position of the screw cylinder 53 is not the initial position in S35, the controller 101 determines no and continues the operation.
  • the controller 101 stops the torsion motor 51. Thereby, the twisting operation of the wire 301 is completed.
  • the reinforcing bar binding device 1 binds the plurality of reinforcing bars 201 with the wires 301.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a feed mechanism 2 that feeds the wire 301 wound around the reel 24 by the rotation of the feed motor 21, and a wire 301 that is fed by the feed mechanism 2. Is provided around the plurality of reinforcing bars 201, and a cutting mechanism 6 that cuts the wire 301 fed by the feeding mechanism 2 at a predetermined position.
  • the reinforcing bar binding device 1 also includes a twisting mechanism 5 that twists wires 301 around a plurality of reinforcing bars 201, a battery 9 that supplies power to the feed motor 21, and a controller 101.
  • the controller 101 is to calculate the basic time T A based on the first coefficient K 1 corresponding to the number of turns of wire 301 which is set by the dial 10. Then, as shown in Equation 3, the controller 101 is calculated energization time T of the feed motor 21 based on the foundation time T A. Further, as shown in FIG. 7, the controller 101 stops the feed motor 21 when the calculated energization time T of the feed motor 21 has elapsed. Thus, the controller 101 controls the feed length of the wire 301 by controlling the energization time T of the feed motor 21 based on the preset feed length of the wire 301.
  • the controller 101 can control the feed length of the wire 301 by controlling the energization time T of the feed motor 21, the feed length of the wire 301 is detected by a separate detection means. Even if not, the delivery length of the wire 301 can be controlled. In addition, since the controller 101 controls the energization time T of the feed motor 21 based on the preset feed length of the wire 301, the wire 301 can be sent out with an accurate length.
  • the basic time T A is calculated based on the open-circuit voltage V open of the battery 9, as shown in Equation 2, the feed on the basis of the basic time T A motor 21 Is calculated.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the open circuit voltage Vopen of the battery 9.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the state of the reinforcing bar binding device 1 before the feed motor 21 rotates.
  • the feed speed of the wire 301 by the feed motor 21 depends on the open voltage Vopen of the battery 9, and the higher the open voltage Vopen of the battery 9, the faster the feed speed of the wire 301. It is necessary to shorten T.
  • the energization time T of the feed motor 21 can be accurately controlled.
  • Equation 2 it is calculated correction time T B based on the time integral value I sum of the current of the feed motor 21, as shown in equation 3, based on the correction time T B
  • the energization time T of the feed motor 21 is calculated.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the time integral value I sum of the current of the feed motor 21 from the start of rotation of the feed motor 21. That is, the energization time T of the feed motor 21 is set based on the state of the reinforcing bar binding device 1 while the feed motor 21 is rotating.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the state of the feed motor 21.
  • the feed speed of the wire 301 by the feed motor 21 changes according to the remaining amount of the wire 301 wound around the reel 24.
  • the moment of inertia is increased, and the feeding speed of the wire 301 is decreased.
  • the remaining amount of the wire 301 wound around the reel 24 can be estimated based on the time integral value I sum of the current of the feed motor 21 from the start of rotation of the feed motor 21.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the time integral value I sum of the current of the feed motor 21 from the start of rotation of the feed motor 21. It can be controlled accurately.
  • the calculation of the correction time T B, it is preferable to rotate the feed motor 21 is performed at a faster timing after stabilization. This makes it possible to secure a sufficient time for the calculation of the correction time T B.
  • the rotation of the feed motor 21 is calculated stable correction time T B based on the voltage V b of battery 9 when the, as shown in Equation 3, the correction energization time T of the feed motor 21 is calculated based on the time T B. That is, the energization time T of the feed motor 21 is set based on the state of the reinforcing bar binding device 1 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized. The energization time T of the feed motor 21 is set based on the state of the battery 9. The energization time T of the feed motor 21 is set based on the voltage Vb of the battery 9 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized.
  • the feed speed of the wire 301 by the feed motor 21 changes according to the remaining amount of the battery 9, and as the remaining amount of the battery 9 increases, the power supplied to the feed motor 21 increases and the feed speed of the wire 301 increases.
  • the battery 9 can be estimated from the voltage V b of battery 9 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized. According to the above configuration, the energization time T of the rotary voltage V b feed based on the motor 21 of the battery 9 when the stability of the feed motor 21 is set, accurate control of the energization time T of the feed motor 21 can do.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes the dial 10 for setting the feed length of the wire 301, and the energization time T of the feed motor 21 is set for the wire 301 set by the dial 10. It is set based on the feed length. According to such a configuration, the user of the reinforcing bar binding device 1 can set the feed length of the wire 301 to a desired feed length.
  • the controller 101 calculates the basic time T A.
  • Calculation of the basic time T A is performed during rotation of the feed motor 21.
  • Calculation of basic time T A is performed as follows. That is, the controller 101 first current I of the applied voltage V M and the feed motor 21 of the feed motor 21 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized (i.e., after a predetermined time has elapsed since the start of rotation of the feed motor 21 feed current I of the applied voltage V M and the feed motor 21 of the motor 21), and, on the basis of the resistance R M of the feed motor 21, and calculates the induced voltage E M of the feed motor 21.
  • Induced voltage E M of the feed motor 21 is represented by Equation 4. In the case of calculating the induced voltage E M of the feed motor 21, it can be neglected affected by the inductor of the feed motor 21.
  • the controller 101 includes a third coefficient K 3, based on the induced voltage E M of the feed motor 21, it calculates a feed speed SPD of the wire 301.
  • the delivery speed SPD of the wire 301 can be expressed by Equation 5.
  • the third coefficient K 3 is obtained experimentally in advance and is stored in the memory 102 in advance.
  • the controller 101 calculates the length L feeding of the wire 301 which is set in advance, the basic time T A on the basis of the delivery speed SPD of the wire 301.
  • Basic time T A is represented by Formula 6.
  • the feeding length L of the wire 301 is set according to the number of windings of the wire 301 set by the dial 10.
  • the correspondence between the feed length L of the wire 301 and the number of windings of the wire 301 is set in advance and stored in the memory 102 in advance.
  • the basic time T A is calculated based on the induced voltage E M of the feed motor 21 as shown in equations 4 to 6. Then, as shown in Equation 3, the energization time T of the feed on the basis of the basic time T A and the correction time T B motor 21 is calculated.
  • the energization time T of the feed motor 21 is, rotation of the feed motor 21 is set based on the induced voltage E M of the feed motor 21 when the stable. Delivery speed of the wire 301 by the feed motor 21 is proportional to the induced voltage E M of the feed motor 21. Therefore, when the induced voltage E M of the feed motor 21 is low, delivery speed of the wire 301 is slow, it is necessary to increase the energization time T of the feed motor 21.
  • the energization time T of the rotation feed based on the induced voltage E M of the feed motor 21 when the stable motor 21 of the feed motor 21 is set, the energization time T of the feed motor 21 accurately Can be controlled.
  • the controller 101 integrates the current of the feed motor 21 in S18, but is not limited to this configuration. Further, as shown in Equation 2, but the correction time T B based on the time integral value I sum of the current of the feed motor 21 it has been calculated, but is not limited to this configuration.
  • the controller 101 stabilizes the rotation of the feed motor 21 from the start of the rotation of the feed motor 21 in the subsequent S48. Until then, the voltage drop ⁇ V of the battery 9 is integrated. That is, the voltage drop ⁇ V of the battery 9 is integrated over a predetermined integration time from the start of rotation of the feed motor 21. Thus, a time integration value ⁇ V sum of the voltage drop ⁇ V of the battery 9 is obtained.
  • the integration time is set in advance in consideration of the time during which the rotation of the feed motor 21 is stabilized. For example, the integration time is set to 0.1 seconds.
  • the voltage drop ⁇ V of the battery 9 is the difference between the open voltage Vopen of the battery 9 and the voltage of the battery 9 when the feed motor 21 is rotating. That is, the amount of voltage drop of the battery 9 from the open voltage Vopen of the battery 9. As shown in FIG. 10, the voltage drop ⁇ V of the battery 9 increases until a certain amount of time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21. On the other hand, after a certain amount of time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21, the voltage drop ⁇ V of the battery 9 decreases.
  • the controller 101 determines whether or not a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21. If the predetermined integration time has elapsed in S49, the controller 101 determines yes and proceeds to S50. When the predetermined integration time has elapsed, the rotation of the feed motor 21 is stable. On the other hand, if the predetermined integration time has not elapsed in S49, the controller 101 determines no and continues to integrate the voltage drop ⁇ V of the battery 9.
  • Correction time T B is the fourth coefficient K 4, and time integration value [Delta] V sum of the voltage drop [Delta] V of the battery 9, the voltage drop [Delta] V of the battery 9 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized (i.e., feed motor 21 Of the battery 9 after a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation of the motor 9, the voltage V max when the battery 9 is fully charged, and the voltage V b of the battery 9 when the rotation of the feed motor 21 is stabilized. (That is, the voltage V b of the battery 9 after a predetermined integration time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21).
  • Correction time T B is represented by Formula 7.
  • the fourth coefficient K 4 is preset and stored in the memory 102 in advance.
  • the fourth coefficient K 4 of is experimentally obtained in advance.
  • Equation 7 based on the time integration value [Delta] V sum of the voltage drop [Delta] V of the battery 9 correction time T B is calculated, as shown in equation 3, based on the correction time T B The energization time T of the feed motor 21 is calculated.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the time integration value ⁇ V sum of the voltage drop ⁇ V of the battery 9 from the start of rotation of the feed motor 21.
  • the feed speed of the wire 301 by the feed motor 21 changes according to the remaining amount of the wire 301 wound around the reel 24.
  • the remaining amount of the wire 301 wound around the reel 24 can be estimated based on the time integration value ⁇ V sum of the voltage drop ⁇ V of the battery 9 from the start of rotation of the feed motor 21.
  • the energization time T of the feed motor 21 is set based on the time integration value ⁇ V sum of the voltage drop ⁇ V of the feed motor 21 from the start of rotation of the feed motor 21, the energization time of the feed motor 21 is set. T can be accurately controlled.
  • basic time T A has been calculated based on the formula 1, it is not limited to this configuration.
  • correction time T B is had been calculated on the basis of the Formula 2 or Formula 7, but is not limited to this configuration.
  • correction time T B may be graded structure in accordance with the time integral value I sum of the current of the feed motor 21.
  • the correction time T B may be graded structure in accordance with the time integral value [Delta] V sum of the voltage drop [Delta] V of the battery 9.
  • the correction time T B, the rotation of the feed motor 21 may be a graded structure in accordance with the voltage V b of battery 9 when the stable.
  • the correction time T B T B5 (constant)
  • T B6 constant
  • the controller 101 is arranged on the substrate 111 in the first unit 11, but the position of the controller 101 is not particularly limited.
  • the controller 101 may be disposed on a substrate (both not shown) in the second unit 12 and the third unit 13. Further, the function of the controller 101 may be provided on a plurality of substrates.
  • the torque sensor 77 is configured to detect the torque acting on the torsion motor 51.
  • the current sensor 75 may be configured to detect the current of the torsion motor 51 in addition to the current of the feed motor 21.
  • the current sensor 75 is configured to detect torque acting on the torsion motor 51 by detecting the current of the torsion motor 51.

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Abstract

鉄筋結束装置1は、複数の鉄筋201をワイヤー301によって結束する。鉄筋結束装置1は、送りモーター21の回転によってリール24に巻回されたワイヤー301を送り出す送り出し機構2と、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を複数の鉄筋201の周りに案内する案内機構4と、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を所定の位置で切断する切断機構6と、複数の鉄筋201の周りのワイヤー301を捩る捩り機構5と、送りモーター21に電力を供給するバッテリー9と、コントローラー101と、を備えている。コントローラー101が、予め設定されたワイヤー301の送り長さに基づいて送りモーター21の通電時間を制御することによってワイヤー301の送り長さを制御する。

Description

鉄筋結束装置
 本明細書で開示する技術は、鉄筋結束装置に関する。
 特許文献1(日本国特許第4548584号公報)には、複数の鉄筋をワイヤーによって結束する鉄筋結束装置が開示されている。特許文献1の鉄筋結束装置は、モーターの回転によってリールに巻回されたワイヤーを送り出す送り出し機構と、送り出し機構によって送り出されたワイヤーを複数の鉄筋の周りに案内する案内機構と、送り出し機構によって送り出されたワイヤーを所定の位置で切断する切断機構と、複数の鉄筋の周りのワイヤーを捩る捩り機構と、制御手段を備えている。また、特許文献1の鉄筋結束装置は、送り出し機構によって送り出されたワイヤーの送り長さを検出する検出手段を備えている。検出手段は、複数の磁石と、ホール素子を備えている。この鉄筋結束装置では、制御手段が、検出手段によって検出されたワイヤーの送り長さに基づいてワイヤーを送り出す長さを制御している。
 特許文献1の鉄筋結束装置では、ワイヤーの送り長さを検出するために検出手段を備えており、その検出手段が複数の磁石とホール素子を備えている。そのため、例えば複数の磁石の配置位置やホール素子の配線が複雑になり、鉄筋結束装置の構成が複雑になっていた。すなわち、ワイヤーの送り長さを検出するための検出手段が鉄筋結束装置の構成を複雑にしていた。そこで本明細書は、ワイヤーの送り長さを検出しなくてもワイヤーを正確な長さで送り出すことができる技術を提供する。
 本明細書が開示する鉄筋結束装置は、複数の鉄筋をワイヤーによって結束する。この鉄筋結束装置は、送りモーターの回転によってリールに巻回されたワイヤーを送り出す送り出し機構と、前記送り出し機構によって送り出されたワイヤーを複数の鉄筋の周りに案内する案内機構と、前記送り出し機構によって送り出されたワイヤーを所定の位置で切断する切断機構と、複数の鉄筋の周りのワイヤーを捩る捩り機構と、前記送りモーターに電力を供給するバッテリーと、制御手段と、を備えている。前記制御手段が、予め設定されたワイヤーの送り長さに基づいて前記送りモーターの通電時間を制御することによってワイヤーの送り長さを制御する。
 このような構成によれば、制御手段がモーターの通電時間を制御することによってワイヤーの送り長さを制御することができ、ワイヤーの送り長さを別途の検出手段によって検出しなくても制御することができる。また、制御手段が予め設定されたワイヤーの送り長さに基づいてモーターの通電時間を制御するので、ワイヤーを正確な長さで送り出すことができる。
第1実施例に係る鉄筋結束装置の斜視図である。 第1実施例に係る鉄筋結束装置の側面図である。 第1実施例に係る鉄筋結束装置の内部の構成を模式的に示す図である(図1のIII-III断面に対応している。)。 第1実施例に係る鉄筋結束装置の内部の構成を模式的に示す図である(図1のIV-IV断面に対応している。)。 第1実施例に係る鉄筋結束装置の内部の構成を模式的に示す図である(図1のV-V断面に対応している。)。 第1実施例に係る鉄筋結束装置の電気的な構成を示すブロック図である。 第1実施例に係るコントローラーによる処理を示すフローチャートである。 送りモーターの回転開始からの時間とワイヤーの送り長さとの関係を示すグラフである。 送りモーターの回転開始からの時間と送りモーターの電流との関係を示すグラフである。 送りモーターの回転開始からの時間とバッテリーの電圧との関係を示すグラフである。 第2実施例に係るコントローラーによる処理を示すフローチャートである。 第3実施例に係るコントローラーによる処理を示すフローチャートである。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置は、ワイヤーの送り長さを設定するための設定手段を備えていてもよい。送りモーターの通電時間が、設定手段によって設定されたワイヤーの送り長さに基づいて設定されていてもよい。
 上記の構成によれば、鉄筋結束装置のユーザーが、ワイヤーの送り長さを所望の送り長さに設定することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転前の鉄筋結束装置の状態に基づいて設定されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転前のバッテリーの開放電圧に基づいて設定されていてもよい。
 送りモーターによるワイヤーの送り出し速度は、バッテリーの残量に応じて変化する。バッテリーの残量が多いほど、送りモーターに供給される電力が大きくなり、ワイヤーの送り出し速度は速くなる。バッテリーの残量は、バッテリーの開放電圧から推定することができる。バッテリーの開放電圧は、バッテリーの出力端子に負荷が接続されていない状態における出力端子間の電圧のことを意味する。上記の構成によれば、バッテリーの開放電圧に基づいて送りモーターの通電時間が設定されるので、送りモーターの通電時間を正確に制御することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中の鉄筋結束装置の状態に基づいて設定されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転が安定したときの鉄筋結束装置の状態に基づいて設定されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中の送りモーターの状態に基づいて設定されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中の送りモーターの誘起電圧に基づいて設定されていてもよい。
 送りモーターによるワイヤーの送り出し速度は、送りモーターの誘起電圧に応じて変化し、送りモーターの誘起電圧が高いほど、ワイヤーの送り出し速度は高くなる関係にある。従って、送りモーターの誘起電圧が低い場合には、ワイヤーの送り出し速度が遅いため、送りモーターの通電時間を長くする必要がある。逆に、送りモーターの誘起電圧が高い場合には、ワイヤーの送り出し速度が速いため、送りモーターの通電時間を短くする必要がある。上記の構成によれば、送りモーターの回転が安定したときの送りモーターの誘起電圧に基づいて送りモーターの通電時間が設定されるので、送りモーターの通電時間を正確に制御することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中の送りモーターの電流の時間積分値に基づいて設定されていてもよい。
 送りモーターによるワイヤーの送り出し速度は、リールに巻回されているワイヤーの残量に応じて変化する。リールに巻回されているワイヤーの残量が多いほど、リールの慣性モーメントが大きくなり、ワイヤーの送り出し速度は遅くなる。リールに巻回されているワイヤーの残量は、送りモーターの回転開始からの送りモーターの電流の時間積分値に基いて推定することができる。上記の構成によれば、送りモーターの回転開始からの送りモーターの電流の時間積分値に基いて送りモーターの通電時間が設定されるので、送りモーターの通電時間を正確に制御することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中のバッテリーの状態に基づいて設定されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中のバッテリーの電圧降下の時間積分値に基づいて設定されていてもよい。
 リールに巻回されているワイヤーの残量は、送りモーターの回転開始からのバッテリーの電圧降下の時間積分値に基いて推定することもできる。上記の構成によれば、送りモーターの回転開始からの送りモーターの電圧降下の時間積分値に基いて送りモーターの通電時間が設定されるので、送りモーターの通電時間を正確に制御することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの通電時間が、送りモーターの回転中のバッテリーの電圧に基づいて設定されていてもよい。
 送りモーターによるワイヤーの送り出し速度は、バッテリーの残量に応じて変化する。バッテリーの残量が多いほど、送りモーターに供給される電力が大きくなり、ワイヤーの送り出し速度は速くなる。バッテリーの残量は、送りモーターの回転が安定したときのバッテリーの電圧から推定することができる。上記の構成によれば、送りモーターの回転が安定したときのバッテリーの電圧に基づいて送りモーターの通電時間が設定されるので、送りモーターの通電時間を正確に制御することができる。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置は、送りモーターの電流を検出する電流検出手段を備えていてもよい。電流検出手段と制御手段が同一の基板に配置されていてもよい。
 幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置は、バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段を備えていてもよい。電圧検出手段と制御手段が同一の基板に配置されていてもよい。
 送りモーターの回転が安定しているか否かは、送りモーターの電流が安定しているか否かによって判断することができる。または、送りモーターの回転が安定しているか否かは、バッテリーの電圧が安定しているか否かによって判断することができる。または、送りモーターの回転が安定しているか否かは、送りモーターの回転開始から所定の時間が経過しているか否かによって判断することができる。この場合、送りモーターの回転は、所定の時間が経過した後に安定する。
(第1実施例)
 実施例に係る鉄筋結束装置について図面を参照して説明する。図1および図2に示すように、鉄筋結束装置1は、第1ユニット11と、第2ユニット12と、第3ユニット13を備えている。第1ユニット11、第2ユニット12、および第3ユニット13は、一体的に形成されている。鉄筋結束装置1は、複数の鉄筋201をワイヤー301によって結束するための電動工具である。鉄筋201は、例えば鉄筋コンクリートを製造するために用いられる棒鋼である。
 図3および図4に示すように、第1ユニット11は、送り出し機構2と、回転規制機構3と、案内機構4と、捩り機構5を備えている。また、図5に示すように、第1ユニット11は、切断機構6を備えている。
 図3および図4に示すように、送り出し機構2は、リール24と、送りモーター21と、主動ローラー22と、従動ローラー23を備えている。送り出し機構2は、送りモーター21の回転によってワイヤー301を送り出す機構である。
 リール24は、ワイヤー301を保持している。ワイヤー301がリール24に巻かれている。ワイヤー301が送り出されるとリール24が回転する。リール24は、複数の回転規制凸部241を備えている。複数の回転規制凸部241は、リール24の径方向の外側に突出している。回転規制凸部241は、後述の回転規制アーム32と係合する。
 送りモーター21は、通電によって回転する。また、送りモーター21は、通電が遮断されると停止する。送りモーター21が回転すると、主動ローラー22が回転する。主動ローラー22と従動ローラー23の間には、ワイヤー301が配置されている。主動ローラー22が回転すると、ワイヤー301が送り出されると共に、従動ローラー23が回転する。また、ワイヤー301の送り出しによって、リール24が回転する。
 回転規制機構3は、ソレノイド31と、回転規制アーム32を備えている。回転規制機構3は、リール24の回転を規制する機構である。
 ソレノイド31は、通電によって動作する。ソレノイド31が動作すると、回転規制アーム32が動作する。回転規制アーム32は、ソレノイド31が動作しているときは、リール24の回転規制凸部241と係合している。これによって、リール24の回転が規制される。一方、回転規制アーム32は、ソレノイド31が動作していないときは、リール24の回転規制凸部241と係合しない。これによって、リール24の回転の規制が解除される。
 案内機構4は、案内パイプ41と、上側案内部材42と、下側案内部材43を備えている。案内機構4は、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を複数の鉄筋201の周りに案内する機構である。
 案内パイプ41は、主動ローラー22と従動ローラー23に対向する位置に配置されている。案内パイプ41は、主動ローラー22と従動ローラー23の間から送り出されたワイヤー301を前方(図面左方向)に案内する。
 上側案内部材42と下側案内部材43は、上下に対向して配置されている。上側案内部材42は、湾曲状に形成されている。下側案内部材43は、直線状に形成されている。上側案内部材42と下側案内部材43の間には鉄筋配置領域44が形成されている。鉄筋配置領域44に複数の鉄筋201が配置される。上側案内部材42と下側案内部材43は、案内パイプ41によって案内されたワイヤー301を複数の鉄筋201の周りに案内する。これによって、複数の鉄筋201の周りにワイヤー301が巻かれる。
 捩り機構5は、捩りモーター51と、スクリュー軸52と、スクリュー筒53と、一対のフック54を備えている。捩り機構5は、複数の鉄筋201の周りのワイヤー301を捩る機構である。
 捩りモーター51は、通電によって回転する。また、捩りモーター51は、通電が遮断されると停止する。捩りモーター51が回転すると、スクリュー軸52が回転する。スクリュー軸52は、スクリュー筒53によって覆われている。スクリュー軸52とスクリュー筒53は螺合している。スクリュー軸52が回転すると、スクリュー筒53がスクリュー軸52の軸方向に移動する。スクリュー軸52が正転するとスクリュー筒53が図面左方向に前進し、スクリュー軸52が逆転するとスクリュー筒53が図面右方向に後退する。
 一対のフック54は、スクリュー筒53に連結している。スクリュー筒53が図面左方向に前進すると一対のフック54が前進し、スクリュー筒53が図面右方向に後退すると一対のフック54が後退する。一対のフック54は、前進した後にスクリュー軸52と連結するように構成されている。一対のフック54が前進した状態でスクリュー軸52が回転すると一対のフック54が回転する。また、一対のフック54は、前進したときにワイヤー301を掴むように構成されている。一対のフック54は、ワイヤー301を掴んだ状態で回転する。一対のフック54が回転することによってワイヤー301を捩ることができる。
 図5に示すように、切断機構6は、リンク機構61と、カッター62を備えている。切断機構6は、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を所定の位置で切断する機構である。
 リンク機構61は、直線運動を回転運動に変換して伝達する機構である。リンク機構61の一端部は、スクリュー筒53に連結されている。リンク機構61の他端部は、カッター62に連結されている。リンク機構61は、スクリュー筒53の直線運動を回転運動に変換してカッター62に伝達する。スクリュー筒53が図面左方向に前進するとカッター62が回転する。カッター62は、回転することによってワイヤー301を切断するように構成されている。
 図2に示すように、第2ユニット12は、グリップ7と、トリガー8を備えている。グリップ7は、ユーザーによって把持される部分である。トリガー8は、グリップ7の上部に配置されている。ユーザーによってグリップ7が把持された状態でトリガー8が引かれる。トリガー8が引かれると、鉄筋結束装置1が動作するように構成されている。
 第3ユニット13は、バッテリー9と、ダイヤル10(設定手段の一例)を備えている。バッテリー9は、送りモーター21と捩りモーター51とソレノイド31のそれぞれに電力を供給する。バッテリー9は、着脱自在に構成されている。
 ダイヤル10は、ワイヤー301の巻き数を設定するための構成である。ユーザーがダイヤル10を回すことによって、ワイヤー301の巻き数を設定することができる。例えば、ワイヤー301の巻き数を2周にする場合は、ダイヤルを「2」に合せる。また、ワイヤー301の巻き数が設定されると、それに応じて、ワイヤー301を捩るときのトルクが設定される。また、ワイヤー301の巻き数が設定されると、それに応じて、ワイヤー301の送り長さが決まる。ダイヤル10は、基板112に配置されている。基板112は、バッテリー9の上方に配置されている。
 図6に示すように、鉄筋結束装置1は、更に、コントローラー101(制御手段の一例)と、電流センサー75(電流検出手段の一例)と、電圧センサー76(電圧検出手段の一例)と、トルクセンサー77と、位置センサー78を備えている。また、鉄筋結束装置1は、複数のドライバー85、86、87と、レギュレーター79を備えている。
 コントローラー101、電流センサー75、電圧センサー76、トルクセンサー77、及び位置センサー78は、第1ユニット11に配置されている。コントローラー101と電流センサー75と電圧センサー76は、同一の基板111に配置されている。基板111は、送りモーター21と捩りモーター51の下方に配置されている。電流センサー75は、送りモーター21の電流を検出するように構成されている。トルクセンサー77は、一対のフック54が回転しているときに捩りモーター51に作用するトルクを検出するように構成されている。位置センサー78は、スクリュー筒53の位置を検出するように構成されている。電圧センサー76は、バッテリー9の電圧を検出するように構成されている。電流センサー75、電圧センサー76、トルクセンサー77、及び位置センサー78のそれぞれから、コントローラー101に信号が送信される。
 複数のドライバー85、86、87およびレギュレーター79は、第1ユニット11に配置されている。複数のドライバー85、86、87およびレギュレーター79は、同一の基板111に配置されている。コントローラー101からドライバー85を介して送りモーター21に信号が送信される。また、コントローラー101からドライバー86を介して捩りモーター51に信号が送信される。また、コントローラー101からドライバー87を介してソレノイド31に信号が送信される。また、レギュレーター79は、バッテリー9から供給される電力の電圧を調整してコントローラー101に供給する。
 コントローラー101は、予め設定されたワイヤー301の送り長さに基づいて送りモーター21の通電時間を制御する。コントローラー101は、送りモーター21の通電時間の制御によってワイヤー301の送り出し長さを制御する。コントローラー101の動作については後に詳細に説明する。コントローラー101は、第1ユニット11内の基板(図示省略)に配置されている。
 コントローラー101は、メモリー102を備えている。メモリー102は、コントローラー101によって実行されるプログラムを記憶している。メモリー102は、種々の情報を記憶している。
 次に、鉄筋結束装置1の動作について説明する。ユーザーが鉄筋結束装置1を使用するときは、まず、ダイヤル10を回してワイヤー301の巻き数を設定する。次に、ユーザーは、複数の鉄筋201に対して鉄筋結束装置1を配置する。具体的には、ユーザーは、図1に示すように、複数の鉄筋201が鉄筋配置領域44に位置するように鉄筋結束装置1を把持する。続いて、ユーザーは、グリップ7を把持した状態でトリガー8を引く。
 トリガー8が引かれると、送り出し機構2によってワイヤー301が送り出され、送り出されたワイヤー301が案内機構4によって複数の鉄筋201の周りに案内される。これによって、複数の鉄筋201の周りにワイヤー301が巻かれる。送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301は、切断機構6によって所定の位置で切断される。また、複数の鉄筋201の周りに巻かれたワイヤー301が捩り機構5によって捩られる。これによって、複数の鉄筋201がワイヤー301によって結束される。
 次に、コントローラー101の動作について説明する。鉄筋結束装置1が複数の鉄筋201を結束する際、コントローラー101は、プログラムに基づいて以下の処理を実行する。
 上記のようにユーザーがワイヤー301の巻き数を設定すると、図7のS12では、コントローラー101は、設定されたワイヤー301の巻き数を認識する。ワイヤー301の巻き数によってワイヤー301の送り長さが定まる。また、ワイヤー301の巻き数によって送りモーター21の仮の通電時間が定まる。この仮の通電時間は、後述のS14以降で補正される。
 続くS13では、コントローラー101は、設定されたワイヤー301の巻き数に応じたトルクを設定する。設定されたトルクは、複数の鉄筋201の周りに巻かれたワイヤー301が捩られるときに用いられる。
 続くS14では、コントローラー101は、基礎時間Tを演算する。基礎時間Tは、第1の係数Kと、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて演算される。基礎時間Tは、式1によって表される。バッテリー9の開放電圧Vopenが高いほど、基礎時間Tが短くなり、逆に、バッテリー9の開放電圧Vopenが低いほど、基礎時間Tが長くなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 第1の係数Kは、ワイヤー301の巻き数に応じて予め設定されており、メモリー102に予め記憶されている。第1の係数Kは、予め実験的に求められている。バッテリー9の開放電圧Vopenは、送りモーター21やソレノイド31や捩じりモーター51が駆動していない状態、または、バッテリー9からの電力が送りモーター21やソレノイド31や捩じりモーター51に供給されていない状態におけるバッテリー9の出力端子間の電圧のことであり、駆動前に計測されてメモリー102に記憶されている。基礎時間Tは、送りモーター21の通電時間を演算するために用いられる。
 続くS15では、コントローラー101は、トリガー8がオンであるか否かを判断する。ユーザーがトリガー8を引いている場合は、トリガー8がオンになっている。S15でトリガー8がオンである場合は、コントローラー101はyesと判断して、S17に進む。一方、S15でトリガー8がオンでない(オフである)場合は、コントローラー101はnoと判断して待機する。
 続くS17では、コントローラー101が、送りモーター21の駆動を開始する。これによって送りモーター21が回転する。送りモーター21が回転すると、主動ローラー22が回転して、リール24に巻回されているワイヤー301が送り出される。送りモーター21の回転によって送り出されたワイヤー301は、案内機構4によって複数の鉄筋201の周りに案内される。送りモーター21が回転してワイヤー301が送り出されると、図8に示すように、ワイヤー301の送り出し長さが時間の経過に伴って増加してゆく。
 また、送りモーター21が回転を開始すると、図9に示すように、送りモーター21を流れる電流が時間の経過に伴って変化する。送りモーター21の電流は電流センサー75によって検出されている。送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過するまでは、停止した状態のリール24を回転させ始めるために送りモーター21には高い負荷がかかり、送りモーター21の電流が不安定になるとともに電流が大きくなる。すなわち、この期間では、送りモーター21の回転が不安定であるといえる。一方、送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過した後は、リール24が安定して回転し続けるため送りモーター21にかかる負荷が低くなり、送りモーター21の電流が安定すると共に電流が小さくなる。すなわち、この期間では、送りモーター21の回転が安定しているといえる。
 また、送りモーター21が回転を開始すると、図10に示すように、バッテリー9の電圧が時間の経過に伴って変化する。バッテリー9の電圧は電圧センサー76によって検出されている。送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過するまでは、バッテリー9の電圧が不安定である。一方、送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過した後は、バッテリー9の電圧が安定する。
 送りモーター21が回転してワイヤー301が送り出されると、続くS18では、コントローラー101が、送りモーター21の回転開始から送りモーター21の回転が安定するまで、送りモーター21に流れている電流を積算する。本実施例では、コントローラー101は、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間にわたって、送りモーター21の電流を積算する。積算時間は、送りモーター21の回転が安定する時間を考慮して予め設定されている。例えば、積算時間は0.1秒に設定されている。S18によって、送りモーター21の電流の時間積分値Isumが演算される。
 続くS19では、コントローラー101が、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過しているか否かを判断する。S19で所定の積算時間が経過している場合は、コントローラー101はyesと判断して、S20に進む。所定の積算時間が経過している場合は、すでに送りモーター21の回転が安定している。一方、S19で所定の積算時間が経過していない場合は、コントローラー101はnoと判断してS18に戻り、送りモーター21の電流を積算し続ける。
 S20では、コントローラー101が、補正時間Tを演算する。補正時間Tは、第2の係数Kと、送りモーター21の電流の時間積分値Isumと、送りモーター21の回転が安定したときの送りモーター21の電流I(すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過した後の送りモーター21の電流I)と、バッテリー9の満充電時の電圧Vmaxと、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧V(すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過した後のバッテリー9の電圧V)と、に基づいて演算される。補正時間Tは、式2によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 第2の係数Kは、予め設定されており、メモリー102に予め記憶されている。第2の係数Kは、予め実験的に求められている。バッテリー9の満充電時の電圧Vmaxは、製品毎に予め定まっており、メモリー102に予め記憶されている。補正時間Tは、送りモーター21の通電時間を演算するために用いられる。
 続くS21では、コントローラー101が、基礎時間Tと補正時間Tに基づいて、送りモーター21の通電時間Tを演算する。送りモーター21の通電時間Tは、式3によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 続くS22では、コントローラー101が、送りモーター21の回転開始からS21で演算された送りモーター21の通電時間Tが経過しているか否かを判断する。S22で送りモーター21の通電時間Tが経過している場合は、コントローラー101はyesと判断して、S23に進む。一方、S22で送りモーター21の通電時間Tが経過していない場合は、コントローラー101はnoと判断して待機する。
 S23では、コントローラー101が、送りモーター21を停止する。送りモーター21が停止すると、主動ローラー22が停止してワイヤー301が送り出されなくなる。これによって、ワイヤー301の送り出し動作が終了する。
 S24では、コントローラー101が、ソレノイド31の駆動を開始する。これによって、ソレノイド31が動作し、回転規制アーム32が動作する。回転規制アーム32が動作するすると、回転規制アーム32がリール24の回転規制凸部241と係合する。これによって、リール24の回転が規制される。
 続くS25では、コントローラー101は、ソレノイド31の駆動時間(例えば、45ms)が経過しているか否かを判断する。S25でソレノイド31の駆動時間が経過している場合は、コントローラー101はyesと判断してS26に進む。一方、S25でソレノイド31の駆動時間が経過していない場合は、コントローラーはnoと判断して動作を継続する。
 S26では、コントローラー101が、ソレノイド31を停止する。ソレノイド31が停止すると、回転規制アーム32とリール24の回転規制凸部241との係合が解除され、リール24の回転規制が解除される。
 続くS31では、コントローラー101が、捩り機構5の捩りモーター51の正転を開始する。捩りモーター51が正転すると、スクリュー軸52が正転し、それに伴ってスクリュー筒53が前進する。
 スクリュー筒53が前進すると、切断機構6のリンク機構61によって直線運動が回転運動に変換され、カッター62が回転する。カッター62が回転すると、ワイヤー301がカッター62によって切断される。
 また、スクリュー筒53が前進すると、一対のフック54が前進する。一対のフック54は、前進したところで、複数の鉄筋201の周りのワイヤー301を掴む。また、一対のフック54は、ワイヤー301を掴んだ状態で、スクリュー軸52の回転によって回転する。一対のフック54が回転すると、ワイヤー301が捩られる。ワイヤー301が捩られると、スクリュー軸52に作用するトルクが増加し、捩りモーター51のトルクが増加してゆく。捩りモーター51の電流をトルクセンサー77によって検出することで、捩りモーター51に作用するトルクとして検出する。
 続くS32では、コントローラー101が、トルクセンサー77によって検出されたトルクが上記のS13で設定されたトルク以上であるか否かを判断する。検出トルクが設定トルク以上である場合は、S32でコントローラー101はyesと判断して、S33に進む。一方、検出トルクが設定トルク以上でない(未満である)場合は、S32でコントローラー101はnoと判断して待機する。
 S33では、コントローラー101が、捩りモーター51を停止する。
 続くS34では、コントローラー101が、捩りモーター51の逆転を開始する。捩りモーター51が逆転すると、一対のフック54は、掴んでいたワイヤー301を放す。一対のフック54がワイヤー301を放した後、スクリュー軸52が逆転し、それに伴ってスクリュー筒53が後退する。スクリュー筒53の位置は位置センサー78によって検出されている。スクリュー筒53が後退すると、一対のフック54が後退する。
 続くS35では、コントローラー101が、位置センサー78によって検出されたスクリュー筒53の位置が初期位置であるか否かを判断する。S35でスクリュー筒53の位置が初期位置である場合は、コントローラー101はyesと判断して、S36に進む。一方、S35でスクリュー筒53の位置が初期位置でない場合は、コントローラー101はnoと判断して動作を継続する。
 S36では、コントローラー101が、捩りモーター51を停止する。これによって、ワイヤー301の捩り動作が終了する。以上のようにして、鉄筋結束装置1は、複数の鉄筋201をワイヤー301によって結束する。
 以上、第1実施例の鉄筋結束装置1の構成及び動作について説明した。以上の説明から明らかなように、本実施例の鉄筋結束装置1は、送りモーター21の回転によってリール24に巻回されたワイヤー301を送り出す送り出し機構2と、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を複数の鉄筋201の周りに案内する案内機構4と、送り出し機構2によって送り出されたワイヤー301を所定の位置で切断する切断機構6を備えている。また、鉄筋結束装置1は、複数の鉄筋201の周りのワイヤー301を捩る捩り機構5と、送りモーター21に電力を供給するバッテリー9と、コントローラー101を備えている。また、式1に示すように、コントローラー101は、ダイヤル10によって設定されたワイヤー301の巻き数に応じた第1の係数Kに基づいて基礎時間Tを演算している。そして、式3に示すように、コントローラー101は、基礎時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tを演算している。また、図7に示すように、コントローラー101は、演算された送りモーター21の通電時間Tが経過している場合に送りモーター21を停止している。このように、コントローラー101は、予め設定されたワイヤー301の送り長さに基づいて送りモーター21の通電時間Tを制御することによってワイヤー301の送り長さを制御している。
 このような構成によれば、コントローラー101が送りモーター21の通電時間Tを制御することによってワイヤー301の送り出し長さを制御することができるので、ワイヤー301の送り長さを別途の検出手段によって検出しなくてもワイヤー301の送り出し長さを制御することができる。また、コントローラー101が予め設定されたワイヤー301の送り長さに基づいて送りモーター21の通電時間Tを制御するので、ワイヤー301を正確な長さで送り出すことができる。
 また、上記の実施例では、式1に示すように、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて基礎時間Tが演算され、式2に示すように、基礎時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tが演算される。このように、送りモーター21の通電時間Tが、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて設定される。送りモーター21の通電時間Tは、送りモーター21の回転前の鉄筋結束装置1の状態に基づいて設定される。送りモーター21によるワイヤー301の送り出し速度は、バッテリー9の開放電圧Vopenに依存しており、バッテリー9の開放電圧Vopenが高いほど、ワイヤー301の送り出し速度が速いため、送りモーター21の通電時間Tを短くする必要がある。逆に、バッテリー9の開放電圧Vopenが低いほど、ワイヤー301の送り出し速度が遅いため、送りモーター21の通電時間Tを長くする必要がある。上記の構成によれば、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて送りモーター21の通電時間Tが設定されるので、送りモーター21の通電時間Tを正確に制御することができる。
 また、上記の実施例では、式2に示すように、送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基づいて補正時間Tが演算され、式3に示すように、補正時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tが演算される。このように、送りモーター21の通電時間Tが、送りモーター21の回転開始からの送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基づいて設定される。すなわち、送りモーター21の通電時間Tは、送りモーター21の回転中の鉄筋結束装置1の状態に基づいて設定される。また、送りモーター21の通電時間Tは、送りモーター21の状態に基づいて設定される。送りモーター21によるワイヤー301の送り出し速度は、リール24に巻回されているワイヤー301の残量に応じて変化し、リール24に巻回されているワイヤー301の残量が多いほど、リール24の慣性モーメントが大きくなり、ワイヤー301の送り出し速度は遅くなる。リール24に巻回されているワイヤー301の残量は、送りモーター21の回転開始からの送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基いて推定することができる。上記の構成によれば、送りモーター21の回転開始からの送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基いて送りモーター21の通電時間Tが設定されるので、送りモーター21の通電時間Tを正確に制御することができる。なお、補正時間Tの演算は、送りモーター21の回転が安定してから速いタイミングで行われることが好ましい。これによって、補正時間Tの演算のために十分な時間を確保することができる。
 また、上記の実施例では、式2に示すように、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vに基づいて補正時間Tが演算され、式3に示すように、補正時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tが演算される。すなわち、送りモーター21の通電時間Tは、送りモーター21の回転が安定したときの鉄筋結束装置1の状態に基づいて設定される。送りモーター21の通電時間Tは、バッテリー9の状態に基づいて設定される。送りモーター21の通電時間Tは、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vに基づいて設定される。送りモーター21によるワイヤー301の送り出し速度は、バッテリー9の残量に応じて変化し、バッテリー9の残量が多いほど、送りモーター21に供給される電力が大きくなり、ワイヤー301の送り出し速度は速くなる。バッテリー9の残量は、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vから推定することができる。上記の構成によれば、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vに基づいて送りモーター21の通電時間Tが設定されるので、送りモーター21の通電時間Tを正確に制御することができる。
 また、上記の実施例では、鉄筋結束装置1が、ワイヤー301の送り長さを設定するためのダイヤル10を備えており、送りモーター21の通電時間Tが、ダイヤル10によって設定されたワイヤー301の送り長さに基づいて設定される。このような構成によれば、鉄筋結束装置1のユーザーが、ワイヤー301の送り長さを所望の送り長さに設定することができる。
 以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。なお、以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(第2実施例)
 上記の実施例では、式2に示すように、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて基礎時間Tが演算されていたが、この構成に限定されるものではない。また、上記の実施例では、送りモーター21の回転前に基礎時間Tが演算されていたが、この構成に限定されるものではない。第2実施例では、図11に示すように、S13でコントローラー101がトルクを設定した後、基礎時間Tを演算せずに、S15に進む。
 その後、S19でコントローラー101がyesと判断すると、S14に進む。S14では、コントローラー101は、基礎時間Tを演算する。基礎時間Tの演算は、送りモーター21の回転中に行われる。基礎時間Tの演算は、以下のように行われる。すなわち、コントローラー101は、まず、送りモーター21の回転が安定したときの送りモーター21の印加電圧Vと送りモーター21の電流I(すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の時間が経過した後の送りモーター21の印加電圧Vと送りモーター21の電流I)、および、送りモーター21の抵抗Rとに基づいて、送りモーター21の誘起電圧Eを演算する。送りモーター21の誘起電圧Eは、式4によって表される。なお、送りモーター21の誘起電圧Eを演算する場合、送りモーター21のインダクタによる影響は無視することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 次に、コントローラー101は、第3の係数Kと、送りモーター21の誘起電圧Eに基づいて、ワイヤー301の送り出し速度SPDを演算する。ワイヤー301の送り出し速度SPDは、式5によって表すことができる。第3の係数Kは、予め実験的に求められており、メモリー102に予め記憶されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 次に、コントローラー101は、予め設定されたワイヤー301の送り出し長さLと、ワイヤー301の送り出し速度SPDとに基づいて基礎時間Tを演算する。基礎時間Tは、式6によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ワイヤー301の送り出し長さLは、ダイヤル10によって設定されたワイヤー301の巻き数に応じて設定される。ワイヤー301の送り出し長さLとワイヤー301の巻き数との対応は予め設定されており、メモリー102に予め記憶されている。
 第2実施例では、式4~式6に示すように、送りモーター21の誘起電圧Eに基づいて基礎時間Tが演算される。そして、式3に示すように、基礎時間Tと補正時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tが演算される。このように、送りモーター21の通電時間Tが、送りモーター21の回転が安定したときの送りモーター21の誘起電圧Eに基づいて設定される。送りモーター21によるワイヤー301の送り出し速度は、送りモーター21の誘起電圧Eに比例する。従って、送りモーター21の誘起電圧Eが低い場合には、ワイヤー301の送り出し速度が遅いため、送りモーター21の通電時間Tを長くする必要がある。逆に、送りモーター21の誘起電圧Eが高い場合には、ワイヤー301の送り出し速度が速いため、送りモーター21の通電時間Tを短くする必要がある。上記の構成によれば、送りモーター21の回転が安定したときの送りモーター21の誘起電圧Eに基づいて送りモーター21の通電時間Tが設定されるので、送りモーター21の通電時間Tを正確に制御することができる。
(第3実施例)
 上記の実施例では、S18でコントローラー101が、送りモーター21の電流を積算していたが、この構成に限定されるものではない。また、式2に示すように、送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基づいて補正時間Tが演算されていたが、この構成に限定されるものではない。第3実施例では、図12に示すように、S17でコントローラー101が送りモーター21の駆動を開始した後、続くS48では、コントローラー101が、送りモーター21の回転開始から送りモーター21の回転が安定するまで、バッテリー9の電圧降下ΔVを積算する。すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間にわたって、バッテリー9の電圧降下ΔVを積算する。これによって、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumを求める。積算時間は、送りモーター21の回転が安定する時間を考慮して予め設定されている。例えば、積算時間は0.1秒に設定されている。
 バッテリー9の電圧降下ΔVは、バッテリー9の開放電圧Vopenと送りモーター21が回転しているときのバッテリー9の電圧との差である。すなわち、バッテリー9の開放電圧Vopenからのバッテリー9の電圧の降下量である。図10に示すように、送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過するまでは、バッテリー9の電圧降下ΔVが大きくなる。一方、送りモーター21の回転開始からある程度の時間が経過した後は、バッテリー9の電圧降下ΔVが小さくなる。
 続くS49では、コントローラー101が、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過しているか否かを判断する。S49で所定の積算時間が経過している場合は、コントローラー101はyesと判断して、S50に進む。所定の積算時間が経過している場合は、送りモーター21の回転が安定している。一方、S49で所定の積算時間が経過していない場合は、コントローラー101はnoと判断してバッテリー9の電圧降下ΔVを積算し続ける。
 S50では、コントローラー101が、補正時間Tを演算する。補正時間Tは、第4の係数Kと、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumと、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧降下ΔV(すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過した後のバッテリー9の電圧降下ΔV)と、バッテリー9の満充電時の電圧Vmaxと、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧V(すなわち、送りモーター21の回転開始から所定の積算時間が経過した後のバッテリー9の電圧V)と、に基づいて演算される。補正時間Tは、式7によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 第4の係数Kは、予め設定されており、メモリー102に予め記憶されている。第4の係数Kは、予め実験的に求められている。
 第3実施例では、式7に示すように、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに基づいて補正時間Tが演算され、式3に示すように、補正時間Tに基づいて送りモーター21の通電時間Tが演算される。このように、送りモーター21の通電時間Tが、送りモーター21の回転開始からのバッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに基づいて設定される。送りモーター21によるワイヤー301の送り出し速度は、リール24に巻回されているワイヤー301の残量に応じて変化し、リール24に巻回されているワイヤー301の残量が多いほど、リール24の慣性モーメントが大きくなり、ワイヤー301の送り出し速度は遅くなる。リール24に巻回されているワイヤー301の残量は、送りモーター21の回転開始からのバッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに基いて推定することができる。上記の構成によれば、送りモーター21の回転開始からの送りモーター21の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに基いて送りモーター21の通電時間Tが設定されるので、送りモーター21の通電時間Tを正確に制御することができる。
 また、具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。上記の実施例では、基礎時間Tが式1に基づいて演算されていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、基礎時間Tは、バッテリー9の開放電圧Vopenに応じて段階的に変化する構成であってもよい。例えば、バッテリー9の開放電圧Vopenが所定の閾値以上である場合には、基礎時間T=TA1(定数)とし、バッテリー9の開放電圧Vopenが所定の閾値未満である場合には、基礎時間T=TA2(定数)としてもよい。なお、TA1<TA2である。このような構成によっても、バッテリー9の開放電圧Vopenに基づいて、送りモーター21の通電時間Tにおける基礎時間Tを設定することができる。
 また、上記の実施例では、補正時間Tが式2または式7に基づいて演算されていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、補正時間Tは、送りモーター21の電流の時間積分値Isumに応じて段階的に変化する構成であってもよい。または、補正時間Tは、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに応じて段階的に変化する構成であってもよい。または、補正時間Tは、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vに応じて段階的に変化する構成であってもよい。
 例えば、送りモーター21の電流の時間積分値Isumが所定の閾値以上である場合には、補正時間T=TB1(定数)とし、送りモーター21の電流の時間積分値Isumが所定の閾値未満である場合には、補正時間T=TB2(定数)としてもよい。なお、TB1>TB2である。このような構成によっても、送りモーター21の電流の時間積分値Isumに基づいて、送りモーター21の通電時間Tにおける補正時間Tを設定することができる。
 または、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumが所定の閾値以上である場合には、補正時間T=TB3(定数)とし、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumが所定の閾値未満である場合には、補正時間T=TB4(定数)としてもよい。なお、TB3>TB4である。このような構成によっても、バッテリー9の電圧降下ΔVの時間積分値ΔVsumに基づいて、送りモーター21の通電時間Tにおける補正時間Tを設定することができる。
 または、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vが所定の閾値以上である場合には、補正時間T=TB5(定数)とし、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vが所定の閾値未満である場合には、補正時間T=TB6(定数)としてもよい。なお、TB5<TB6である。このような構成によっても、送りモーター21の回転が安定したときのバッテリー9の電圧Vに基づいて、送りモーター21の通電時間Tにおける補正時間Tを設定することができる。
 また、上記の実施例ではコントローラー101が第1ユニット11内の基板111に配置されていたが、コントローラー101の位置は特に限定されるものではない。例えば、コントローラー101は、第2ユニット12や第3ユニット13内の基板(いずれも図示省略)に配置されていてもよい。また、コントローラー101の機能が複数の基板に分割して設けられていてもよい。
 また、上記の実施例では、トルクセンサー77が捩りモーター51に作用するトルクを検出するように構成されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、電流センサー75が、送りモーター21の電流の他に、捩りモーター51の電流を検出するように構成されていてもよい。電流センサー75は、捩りモーター51の電流を検出することによって、捩りモーター51に作用するトルクを検出するように構成されている。
 以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1    :鉄筋結束装置
2    :送り出し機構
3    :回転規制機構
4    :案内機構
5    :捩り機構
6    :切断機構
7    :グリップ
8    :トリガー
9    :バッテリー
10   :ダイヤル
11   :第1ユニット
12   :第2ユニット
13   :第3ユニット
21   :送りモーター
22   :主動ローラー
23   :従動ローラー
24   :リール
31   :ソレノイド
32   :回転規制アーム
41   :案内パイプ
42   :上側案内部材
43   :下側案内部材
44   :鉄筋配置領域
51   :捩りモーター
52   :スクリュー軸
53   :スクリュー筒
54   :フック
61   :リンク機構
62   :カッター
75   :電流センサー
76   :電圧センサー
77   :トルクセンサー
78   :位置センサー
79   :レギュレーター
85   :ドライバー
86   :ドライバー
87   :ドライバー
101  :コントローラー
102  :メモリー
111  :基板
112  :基板
201  :鉄筋
241  :回転規制凸部
301  :ワイヤー

Claims (14)

  1.  複数の鉄筋をワイヤーによって結束する鉄筋結束装置であって、
     送りモーターの回転によってリールに巻回されたワイヤーを送り出す送り出し機構と、
     前記送り出し機構によって送り出されたワイヤーを複数の鉄筋の周りに案内する案内機構と、
     前記送り出し機構によって送り出されたワイヤーを所定の位置で切断する切断機構と、
     複数の鉄筋の周りのワイヤーを捩る捩り機構と、
     前記送りモーターに電力を供給するバッテリーと、
     制御手段と、を備えており、
     前記制御手段が、予め設定されたワイヤーの送り長さに基づいて前記送りモーターの通電時間を制御することによってワイヤーの送り長さを制御する、鉄筋結束装置。
  2.  ワイヤーの送り長さを設定するための設定手段を備えており、
     前記送りモーターの通電時間は、前記設定手段によって設定されたワイヤーの送り長さに基づいて設定される、請求項1に記載の鉄筋結束装置。
  3.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転前の鉄筋結束装置の状態に基づいて設定される、請求項1又は2に記載の鉄筋結束装置。
  4.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転前の前記バッテリーの開放電圧に基づいて設定される、請求項3に記載の鉄筋結束装置。
  5.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の鉄筋結束装置の状態に基づいて設定される、請求項1から4の何れか一項に記載の鉄筋結束装置。
  6.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転が安定したときの鉄筋結束装置の状態に基づいて設定される、請求項5に記載の鉄筋結束装置。
  7.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の前記送りモーターの状態に基づいて設定される、請求項5又は6に記載の鉄筋結束装置。
  8.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の前記送りモーターの誘起電圧に基づいて設定される、請求項7に記載の鉄筋結束装置。
  9.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の前記送りモーターの電流の時間積分値に基づいて設定される、請求項7又は8に記載の鉄筋結束装置。
  10.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の前記バッテリーの状態に基づいて設定される、請求項5から9の何れか一項に記載の鉄筋結束装置。
  11.  前記送りモーターの通電時間は、前記送りモーターの回転中の前記バッテリーの電圧降下の時間積分値に基づいて設定される、請求項10に記載の鉄筋結束装置。
  12.  前記送りモーターの通電時間は前記送りモーターの回転中の前記バッテリーの電圧に基づいて設定される、請求項10又は11に記載の鉄筋結束装置。
  13.  前記送りモーターの電流を検出する電流検出手段を備えており、
     前記電流検出手段と前記制御手段が同一の基板に配置されている、請求項1から12の何れか一項に記載の鉄筋結束装置。
  14.  前記バッテリーの電圧を検出する電圧検出手段を備えている、
     前記電圧検出手段と前記制御手段が同一の基板に配置されている、請求項1から13の何れか一項に記載の鉄筋結束装置。
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