(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結束線送り機構により結束線を送り出して鉄筋の周囲にループを形成し、クランプ機構により結束線の先端をクランプし、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻して鉄筋に巻回し、クランプ機構を回転駆動して結束線を捩じることにより鉄筋を結束する鉄筋結束機において、
結束線送り機構の送りモータの駆動電流検出回路を設け、結束線引戻し工程において単位時間毎に逐次送りモータの駆動電流を計測し、上記送りモータの逆転開始によるピーク電流が流れた後の計測値が計測値中の最低値よりも所定量増加したときに送りモータを停止する制御手段を設けたことを特徴とする鉄筋結束機。
【請求項２】
結束線送り機構により結束線を送り出して鉄筋の周囲にループを形成し、クランプ機構により結束線の先端をクランプし、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻して鉄筋に巻回し、クランプ機構を回転駆動して結束線を捩じることにより鉄筋を結束する鉄筋結束機において、
結束線送り機構の送りモータの駆動電流検出回路を設け、結束線引戻し工程において単位時間毎に逐次送りモータの駆動電流を計測し、上記送りモータの逆転開始によるピーク電流が流れた後の計測値が計測値中の最低値よりも所定量増加したときに送りモータを停止する制御手段を設けるとともに、結束線の引戻し量を検出する手段を設け、結束線引戻し工程において引戻し量が基準値に達したときに送りモータを停止する制御手段を設けたことを特徴とする鉄筋結束機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄筋結束機に関するものであり、特に、鉄筋径に応じて結束線の長さを適切に制御するように構成した鉄筋結束機に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
結束線を送り出して鉄筋を取り囲む結束線ループを形成した後に結束線ループを捩じって鉄筋を結束する従来の鉄筋結束機は、鉄筋に結束線を二周以上巻きまわして結束するので結束線の消費量が多いという問題がある。また、結束線の送り出し量が一定であるので、鉄筋の径が細い場合は結束線の捩じり量が多くなり、捩じり部分の長さが長いためコンクリートを打設したときにコンクリートの表面から結束線が突出して仕上がりに問題を生じることもある。
【０００３】
本願出願人は、上記の欠点を解消するために、結束線送り機構により一重の結束線ループを形成し、クランプ機構により結束線の先端を保持した後に結束線送りモータを逆転して結束線のループ径を縮小し、その後に結束線を捩じって結束するように構成した鉄筋結束機を既に提案している。しかしながら、鉄筋は種々の太さのものがあって適切な引戻し量は一定ではないので、鉄筋の直径に応じて引戻し量が制御されるように構成すれば、さらに結束仕上がりを均一にすることができる。引戻し量制御手段としては、結束線送りモータの逆回転量をダイヤルまたはキースイッチなどの調節手段によって調節してもよいが、このような手動調節手段は適切な設定が難しく、また、鉄筋径に合わせてその都度調節する必要があり能率的ではない。そこで、鉄筋径に合わせて結束線の引戻し量が自動制御されて、鉄筋径に係らず一定の仕上がりが得られるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、結束線送り機構により結束線を送り出して鉄筋の周囲にループを形成し、クランプ機構により結束線の先端をクランプし、結束線送り機構を逆転駆動して結束線を引戻して鉄筋に巻回し、クランプ機構を回転駆動して結束線を捩じることにより鉄筋を結束する鉄筋結束機において、
結束線送り機構の送りモータの駆動電流検出回路を設け、結束線引戻し工程において単位時間毎に逐次送りモータの駆動電流を計測し、上記送りモータの逆転開始によるピーク電流が流れた後の計測値が計測値中の最低値よりも所定量増加したときに送りモータを停止する制御手段を設けた鉄筋結束機を提供するものである。
【０００５】
また、上記構成に加えて結束線の引戻し量を検出する手段を設け、結束線引戻し工程において引戻し量が基準値に達したときに送りモータを停止する制御手段を設けた鉄筋結束機を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図1乃至図3は鉄筋結束機の結束線送り機構1と結束線捩り機構2を示し、釘打ち機等の手持ち工具と同様にグリップを備えたケーシング（図示せず）に内蔵される。ワイヤリール（図示せず）に巻かれたワイヤは結束線送り機構1によりノーズ部3に設けたカッターブロック4の結束線ガイド孔5を通じて円弧形に湾曲したノーズ6へ供給される。
【０００７】
図4は結束線送り機構1を示し、ベースプレート7上にワイヤＷの進行方向に沿って前後にＶ溝付駆動歯車8, 9を配置し、前後二個のＶ溝付駆動歯車8, 9にそれぞれＶ溝付従動歯車10, 11が噛合っている。二個のＶ溝付駆動歯車8, 9は中間歯車12に噛合っており、送りモータ（DCモータ)13から減速歯車14及び中間歯車12を介して動力を伝達され、二個のＶ溝付駆動歯車8, 9は同期して回転する。
【０００８】
前後二個のＶ溝付従動歯車10, 11は、ベルクランク形の歯車ホルダ15に取付けられている。歯車ホルダ15の中間部には、ワイヤの送り方向に直交する方向の長孔16が形成されており、ベースプレート7に設けたピン17を長孔16へ係合させて歯車ホルダ15を前後左右揺動自在に保持している。ベースプレート7にはレバー18が取付けられており、レバー18の先端部と歯車ホルダ15の後端部（図において右端部）をピン結合している。レバー18の後端部とベースプレート7上に設けたバネ受け座19とに圧縮コイルバネ20が介装されていて、圧縮コイルバネ20のバネ力によりレバー18の先端部及び歯車ホルダ15は、対向するＶ溝付駆動歯車8, 9の方向へ付勢され、二個のＶ溝付従動歯車10, 11はそれぞれＶ溝付駆動歯車8, 9へ弾接している。
【０００９】
鉄筋結束機を使用するに際しては、レバー18の後端部を指で押してレバー18を回動し、歯車ホルダ15が後退して二個のＶ溝付従動歯車10, 11がＶ溝付駆動歯車8, 9から離れた状態とし、ワイヤリールから引き出したワイヤＷの先端部をＶ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11との間に通す。そして、レバー18の押圧を解除すると、Ｖ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11のＶ溝間にワイヤＷが挟まれるとともにＶ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11が噛合って使用準備が整う。
【００１０】
ワイヤの直線度が悪い場合は、上流側（図において下）のＶ溝付駆動歯車8とＶ溝付従動歯車10とがワイヤを引き込む際に、Ｖ溝付従動歯車10が横方向へ押されてＶ溝付駆動歯車8から離れることがあるが、このとき歯車ホルダ15はピン17を支点として揺動して下流側のＶ溝付従動歯車11はＶ溝付駆動歯車9へ噛合ったままであり、ワイヤＷの送りが継続される。また、上流側のＶ溝付駆動歯車8とＶ溝付従動歯車10とを通過したワイヤの局所的な凹凸によって下流側のＶ溝付駆動歯車9とＶ溝付従動歯車11との噛合いが外れた場合であっても、上流側のＶ溝付従動歯車8とＶ溝付駆動歯車10とが噛合っていてワイヤの送りが停止することはない。
【００１１】
次に、結束線捩り機構2について説明する。図1及び図2に示すように、結束線捩り機構2は捩りモータ21とスライドモータ22の二つのモータを有し、捩りモータ21は減速歯車列を介して最終歯車23を駆動する。最終歯車23の中心穴にはボールネジ軸24がスプライン嵌合している。ボールネジ軸24は先端部にオネジが形成されており、その先端に結束線クランプ装置25の一部である中央クランププレート26の軸部が回転自在に結合されている。結束線クランプ装置25は、中央クランププレート26と、中央クランププレート26の左右に配置したクランププレート27, 28 と、三枚のクランププレート26, 27, 28を覆うスリーブ29及びスリーブ29の後端に嵌合させたボール押さえリング30とからなり、スリーブ29の穴に嵌め込んだボール（図示せず）がボールネジ軸24のオネジに噛合っている。
【００１２】
捩りモータ21が正方向に回転すると、ボールネジ軸24の回転によりスリーブ29が後退する。ボール押さえリング30の外周には回転止めフィン31が放射状に配列されていて、初期位置である最前位置においてはケーシングに設けた回転止めの爪(図示せず)にボール押さえリング30の回転止めフィン31が係合して結束線クランプ装置25は回転不能な状態にある。
【００１３】
ボールネジ軸24の中間部には、ボールネジ軸24に対して回転自在なシフターディスク32が取付けられている。シフターディスク32は、スライドモータ22のボールネジ軸33にねじ込まれたボール押さえリング34に連結されており、スライドモータ22の回転方向に応じて結束線捩り機構2のボールネジ軸24及び結束線クランプ装置25が前後に移動する。
【００１４】
左右のクランププレート27, 28 は、中央クランププレート26に設けたガイドピン35に沿って左右へ平行にスライドすることができ、クランププレート27, 28に設けたガイドピン36, 37 は、スリーブ29の内周面に形成した溝カム38に係合している。溝カム38は、スリーブ29が後退すると左右のクランププレート27, 28が相互に接近する形状となっており、最終的には左右のクランププレート27, 28 が中央クランププレート26を挟みつける。
【００１５】
次に、鉄筋結束機の動作を説明する。図1乃至図3は初期状態を示し、この状態からトリガを引くと、捩りモータ21が正方向へ所定回数回転し、図5に示すようにスリーブ29が後退して左右のクランププレート27, 28 が軽く閉じる。作業者から見て右側（図5(a)において上）のクランププレート27にはワイヤの送り出し通路となる結束線ガイド溝39が形成されている。左側のクランププレート28は、内側面の上部から下端に達するチャネル形のリセス40が形成されていて、次のワイヤ送り工程においてワイヤがクランププレート28の下方からリセス40へ導入される。
【００１６】
続いて、図6に示すように送りモータ13が起動し、前後二対のＶ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11の回転により、右側のクランププレート27のガイド溝39を通じてノーズ6へ繰り出されたワイヤＷは、ノーズ6の内周の案内溝形状に沿ってループ状に曲がり、先端が左側のクランププレート28の下面開口からリセス40内へ進入し、リセス40の天井部に当たって停止する。ワイヤＷの送り量は制御装置によって制御される。尚、Sは鉄筋である。
【００１７】
送りモータ13が停止した後に捩りモータ21が起動し、図7に示すようにスリーブ29がさらに後退し、左側のクランププレート28が中央クランププレート26に圧接してワイヤＷの先端部を挟む。続いて、図8に示すように送りモータ13を逆転駆動してワイヤＷを引戻し、鉄筋径に合わせてループ長を調節する。
【００１８】
図16は結束線送り機構1の電気回路のブロック図であり、制御装置51が正逆転駆動回路52を通じて送りモータ13を駆動する。回転数検出センサ53が出力する送りモータ13の回転パルスと、電流検出回路54が出力するモータ駆動電流値とが制御装置51へ入力され、制御装置51は時間とモータ回転数とモータ駆動電流値とに基づいて送りモータ13を制御する。
【００１９】
図17は、結束線送り機構1の起動からワイヤ引戻し工程までの制御ステップを示し、トリガスイッチをオン(S１)することにより、送りモータ13が起動すると同時に制御装置51のタイマー51aがタイムカウントを開始し、ワイヤ送り量（送りモータ13の回転数から求められる）を計測する(S2)。
【００２０】
計測時間T1がワイヤ送り基準時間T1REF未満であってワイヤ送り量R1が基準送り量R1REF未満のときは、S3とS4のループで送りモータ13の正回転駆動を継続し、ワイヤ送り量R1が基準送り量R1REFに達したときに送りモータ13を停止し、タイムカウント並びにワイヤ送り量の計測を停止してリセットする(S5)。何らかの原因で送り不良が発生して、ワイヤ送り量R1が基準送り量R1REFに達する以前に計測時間T1がワイヤ送り基準時間T1REFに達したときは、S3からS11へ進んで送りモータ13を停止する。
【００２１】
ワイヤが正常に送られたときは、送りモータの停止後に逆転駆動して引戻し工程に入る。ここでは、タイムカウントとワイヤ送り量計測を開始するとともに駆動電流を単位時間毎に計測して記憶し、最新の電流値Iiと電流値中の最低値ILOとを比較して電流変化を監視する(S6)。計測時間T2がワイヤ引戻し基準時間T2REF未満（但し、T2REF＜T1REF）であって引戻し量R2が基準戻し量R2REF未満（但し、R2REF＜R1REF）、且つ駆動電流Iiに所定量ΔIの増加がみられないときは、S7→S8→S9のループで送りモータ13の逆転駆動を継続する。
【００２２】
図18は、送りモータ13の駆動電流変化を示し、逆転開始時にピーク電流が流れ、その後の回転数の上昇に伴って駆動電流が低下し、このとき最低電流値ILOは逐次更新される。そして、引戻しによりワイヤが鉄筋に巻きつけられたときに回転負荷が増大して駆動電流Iの変化は減少から増加に転じる。尚、鎖線はワイヤの直径が太い場合の駆動電流変化を示し、太い場合は引戻し抵抗が大きいので減少から増加に変わるポイントの最低電流値ILOが上昇する。そして、最新の計測電流値Iiが、最低電流値ILOよりも所定量ΔI上昇したときにS9からS10へ進み、送りモータ13を停止して引戻し工程を終了し(S10)、次の捩じり工程に入る。
【００２３】
また、引戻し工程の前の送り出し工程において、ワイヤ送り不良が起こったりワイヤが他の障害物に当たったりして、ワイヤの先端がクランププレート28と中央クランププレート26との間に導入されずワイヤを把持できなかった場合は、引戻し抵抗が上昇せず駆動電流Iの上昇も表れないが、引戻し量R2が基準戻し量R2REFに達したときはS8→S11と進んで送りモータ13を停止する。また、計測時間T2がワイヤ引戻し基準時間T2REFに達したときにもS7→S11と進んで送りモータ13を停止する。ここで、R2REF＜R1REFであり、T2REF＜T1REFであるので、引戻されたワイヤの先端が結束線送り機構1のＶ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11を通過する以前に送りモータが停止し、ワイヤをＶ溝付駆動歯車8, 9とＶ溝付従動歯車10, 11との間に再セットしなければならない事態になることはない。尚、この実施例においてはＶ溝付き駆動歯車とＶ溝付従動歯車従勒歯車を組
合わせた送り機構を二組設けているが一組であってもよい。
【００２４】
図8に示すワイヤ引戻し工程に続いては、図9に示すように送りモータ13を正転駆動してワイヤＷを規定の長さだけ送り出す。これは鉄筋の太さにかかわらずワイヤＷの捩りしろを一定の長さとして結び目部分の突出量を均一にするためである。
【００２５】
そして、図10に示すようにスリーブ29がさらに後退し、左右のクランププレート27, 28 と中央クランププレート26とによってワイヤＷを堅固に挟み、図11に示すようにスライドモータ22を正転駆動してボールネジ軸24及び結束線クランプ装置25を後退させる。カッターブロック4の結束線ガイド穴5に対して結束線クランプ装置25が平行移動することにより、左クランププレート27のガイド溝39と結束線ガイド穴5の摺動面の位置でワイヤＷが剪断される。
【００２６】
そして、図12に示すように、さらに結束線クランプ装置25が後退してワイヤＷにテンションを与え、スライドモータ22の駆動負荷の増大により駆動電流が規定の上限値に達したときにスライドモータ22を停止する。尚、この緊張工程においては、先に結束線クランプ装置25を半回転させてワイヤＷを交差させてから後退するようにしてもよい。
【００２７】
次に、捩りモータ21が正転駆動され、初期位置から後退したボール押さえリング30の回転止めフィン31はケーシングの回転止め爪から外れているので、図13に示すように結束線クランプ装置25が回転する。これと同時にスライドモータ22を逆転駆動してボールネジ軸24及び結束線クランプ装置25を前進させ、結束線クランプ装置25が鉄筋Sに近づきながらワイヤＷを捩る。
【００２８】
そして、図14に示すように規定の距離を前進したとき、または捩り完了時における捩りモータ21の駆動負荷の増大により駆動電流が規定の上限値に達したときに捩りモータ21とスライドモータ22の駆動を停止する。続いて、図15に示すように捩りモータ21を逆回転し、スリーブ29を前進させて左右のクランププレート27, 28 を開き、結束したワイヤＷを開放した後に、捩りモータ21とスライドモータ22を制御して結束線クランプ装置25を初期位置に戻して１サイクルの結束動作を完了する。
【００２９】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鉄筋結束機は、結束線引戻し工程において単位時間毎に逐次送りモータの駆動電流を計測し、上記送りモータの逆転開始によるピーク電流が流れた後の計測値が計測値中の最低値よりも所定量増加したときに送りモータを停止する制御手段を設けたものであって、結束線引き戻し工程において送りモータの駆動負荷を監視し、結束線が鉄筋に密着したときのモータ駆動電流の上昇を検知して送りモータを停止するように構成したので、鉄筋径に合わせて結束線長が自動調整されて結束仕上がり状態が均一化し、結束線の消費量も減少する。
【００３１】
また、引戻し工程において引戻し量が基準値に達したときに送りモータを停止する制御手段を設けることにより、送り不良によって結束線の先端がクランプされていない状態で引戻しが行われた場合において、結束線が結束線送り機構を通り越してしまうことが防止されて、結束線を再度セットする手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋結束機の機構部を示す側面断面図である。
【図２】本発明の鉄筋結束機の機構部を示す平面断面図である。
【図３】本発明の鉄筋結束機の機構部を示す正面図である。
【図４】鉄筋結束機の結束線送り機構を示し、(a)は正面図、(b)は側面断面図である。
【図５】鉄筋結束機の結束線通路形成工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図６】結束線送り工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図７】結束線把持工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図８】結束線捩り機構の結束線引戻し工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図９】結束線再送り工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１０】結束線把持工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１１】結束線切断工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１２】結束線緊張工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１３】捩り工程を示し、(a)は正面図、(b)は側面断面図である。
【図１４】捩り完了状態を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１５】結束線開放工程を示し、(a)は平面断面図、(b)は正面図、(c)は側面断面図である。
【図１６】結束線送り機構の電気回路のブロック図。
【図１７】結束線送り機構の制御フローチャート。
【図１８】送りモータの駆動電流変化を表すグラフ。
【符号の説明】
1      結束線送り機構
2      結束線捩り機構
6      ノーズ
7      ベースプレート
8. 9   Ｖ溝付駆動歯車
10. 11 Ｖ溝付従動歯車
12     中間歯車
13     送りモータ
14     減速歯車
15     歯車ホルダ
16     長孔
17     ピン
18     レバー
19     バネ受け座
20     圧縮コイルバネ
21     捩りモータ
22     スライドモータ
24     ボールネジ軸
25     結束線クランプ装置
26     中央クランププレート
27     右クランププレート
28     左クランププレート
29     スリーブ
51     制御装置
52     正逆転駆動回路
53     回転数検出センサ
54     電流検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003680804.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003680804.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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