(57)【要約】【課題】加工前の鉄筋Ｓに曲りや捻れがあっても、正しい平面状に曲げ加工する。【解決手段】一対の曲げユニット１０、１０により鉄筋Ｓを曲げ加工するに際し、加工前の鉄筋Ｓを曲げ方向に弾性的に湾曲変形させてクランプし、曲げユニット１０、１０を作動させる。【選択図】図１
2006315047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の曲げユニットにより鉄筋を同時に同方向に曲げ加工するに際し、加工前の鉄筋を曲げ方向に弾性的に湾曲変形させてクランプし、曲げユニットを作動させることを特徴とする鉄筋の曲げ加工方法。
【請求項２】
短時間の時間間隔をおいて加工前の鉄筋を湾曲変形させてクランプすることを特徴とする請求項１記載の鉄筋の曲げ加工方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の鉄筋の曲げ加工方法の実行後、湾曲変形を復元させて曲げユニットの間隔を変え、鉄筋を一時的にアンクランプして再クランプし、曲げユニットを作動させることを特徴とする鉄筋の曲げ加工方法。
【請求項４】
一対の曲げユニットと、該曲げユニットの間に配設するクランパとを備えてなり、前記曲げユニットは、一直線上に相対向して前後動する台車に搭載し、前記クランパは、前記曲げユニットに搬入される加工前の鉄筋を曲げ方向に弾性的に湾曲変形させてクランプすることを特徴とする鉄筋の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄筋を曲げ加工してたとえば枠状のフープ筋を作る際に特に有用な鉄筋の曲げ加工方法と、その装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋を正方形、長方形などの枠状に曲げ加工し、両端を接合して形成するフープ筋（帯筋）は、鉄筋コンクリート柱などの主筋の外まわりに装着することにより、主筋の位置を固定し、剪断力に抵抗し、圧縮力による主筋の座屈を防止する。
【０００３】
このようなフープ筋を作るために、支点ロールと、支点ロールのまわりに旋回する力点ロールとを組み合わせて形成する一対の曲げユニットを使用し、鉄筋の２個所の曲げ位置を同時に同方向に曲げ加工する曲げ加工装置が知られている（たとえば特許文献１）。なお、一対の曲げユニットは、共通の直線上に前後に移動させることにより、曲げ位置の間隔を可変することができ、曲げ位置の中間には、曲げ加工中の鉄筋をクランプするクランパが配設されている。そこで、このものは、曲げユニットの間隔を変更して２個所ずつ２回の直角の曲げ加工を実施することにより、直線状の鉄筋を四角形の枠状に曲げ加工することができる。
【特許文献１】特開２００３−１１７６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、曲げユニットに搬入する加工前の鉄筋が正しい直線状であればよいが、加工前の鉄筋に曲りや捻れがあると、四角形に曲げた鉄筋の両端が正しく対向せず、このような鉄筋の両端を強制的に揃えて接合しても、正しい平面状のフープ筋を形成することができないという問題があった。なお、この問題は、加工前の鉄筋がロールの形態で供給され、それを巻きほどいて使用する場合に特に顕著である。巻きほどかれた鉄筋は、矯正装置を通しても、正しい直線状に矯正することが容易でないからである。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、加工前の鉄筋を曲げ方向に湾曲させるように弾性変形させることにより、鉄筋に曲りや捻れがあっても、正しい平面状に曲げ加工することができる鉄筋の曲げ加工方法と、その装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明（請求項１に係る発明をいう、以下同じ）の構成は、一対の曲げユニットにより鉄筋を同時に同方向に曲げ加工するに際し、加工前の鉄筋を曲げ方向に弾性的に湾曲変形させてクランプし、曲げユニットを作動させることをその要旨とする。
【０００７】
なお、短時間の時間間隔をおいて加工前の鉄筋を湾曲変形させてクランプしてもよく、以上の鉄筋の曲げ加工方法の実行後、湾曲変形を復元させて曲げユニットの間隔を変え、鉄筋を一時的にアンクランプして再クランプし、曲げユニットを作動させてもよい。
【０００８】
第２発明（請求項４に係る発明をいう、以下同じ）の構成は、一対の曲げユニットと、曲げユニットの間に配設するクランパとを備えてなり、曲げユニットは、一直線上に相対向して前後動する台車に搭載し、クランパは、曲げユニットに搬入される加工前の鉄筋を曲げ方向に弾性的に湾曲変形させてクランプすることをその要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
かかる第１発明の構成によるときは、加工前の鉄筋は、曲げ方向に力を加えて曲げ方向に弾性的に湾曲変形させることにより、適切に回転して曲りが曲げ方向に規制され、捻れが左右に配分される。そこで、そのような状態の鉄筋をクランプして拘束し、曲げユニットを作動させて曲げ加工することにより、曲げ加工後の形態を正しく平面状にすることができる。なお、この発明において、曲げユニットは、支点ロールのまわりに力点ロールが旋回する従来の形式でよく、各曲げ位置に対応させる一対を同時に作動させることにより、各曲げ位置を同時に同方向に曲げ加工するものとする。また、各曲げ位置における曲げ角度は、９０°が標準的であるが、９０°未満または９０°超であってもよい。
【００１０】
短時間の時間間隔をおいて加工前の鉄筋を２回または２回以上湾曲変形させると、加工前の鉄筋は、最初の湾曲変形から弾性復元して振動的に往復回転し、往復回転中に再び湾曲変形させられてクランプされる。そこで、加工前の鉄筋は、曲りを一層正しく曲げ方向に規制し、捻れを一層均等に配分することができ、曲げ加工後の形態を一層正しい平面状にすることができる。なお、このとき、最初の湾曲変形は、加工前の鉄筋に衝撃的な力を加えるように、たとえば０．５秒以下の短時間だけ力を加えるのがよいが、それ以上の長い時間に亘って力を加えても構わない。最初の湾曲変形と２回目の湾曲変形との間の時間間隔は、前回の湾曲変形からの弾性復元による往復回転中に新たな湾曲変形をさせるために、たとえば０．５秒以下の短時間とするのがよい。２回以上湾曲変形をさせるときの各回の時間間隔も、同様である。
【００１１】
１回の曲げ加工後、曲げユニットの間隔を小さく変更し、曲げユニットを再度作動させれば、各回の曲げ角度を９０°に設定することにより、直線状の鉄筋を四角形の枠状に形成することができる。このとき、２回目の曲げ加工の直前に一時的なアンクランプ状態を介在させることにより、各回の曲げ方向のずれを最少にすることができる。ただし、アンクランプされた鉄筋は、たとえば曲げユニットの力点ロールを支持する旋回テーブルと同一高さに安定に支持させるものとし、アンクランプ状態の時間は、鉄筋の姿勢変更のために必要な最短時間として、たとえば０．５〜１秒程度に設定することが好ましい。
【００１２】
第２発明の構成によるときは、鉄筋をクランプするクランパを前進させることにより、加工前の鉄筋を曲げ方向に弾性的に湾曲変形させ、第１発明を容易に実施することができる。なお、クランパは、たとえばエアシリンダを介して曲げ方向に前進させることにより、湾曲変形に必要な力を鉄筋に加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
鉄筋の曲げ加工装置は、一対の曲げユニット１０、１０と、クランパ２０とを備えてなる（図１、図２）。
【００１５】
曲げユニット１０、１０は、一直線状に配列するガイドレール３２、３２…上を相対向して前後に移動する台車３１、３１の上面に搭載されている。また、クランパ２０は、台車３１、３１上の曲げユニット１０、１０の間に配設されている。
【００１６】
各曲げユニット１０は、支点ロール１１と、支点ロール１１のまわりに旋回する力点ロール１２とを備えている（図３）。ただし、図３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図１、図２の要部拡大図である。
【００１７】
各台車３１の前部上面には、天板３１ａが付設されており、天板３１ａには、円形の旋回テーブル１３が同一高さに装着されている。支点ロール１１は、旋回テーブル１３の中心位置に立設されており、台車３１内の図示しないエアシリンダ、ソレノイドなどの直線駆動源を介し、旋回テーブル１３の上面に出没させることができる（図３（Ｂ）の矢印Ｋ1 方向）。一方、力点ロール１２は、旋回テーブル１３上に立設する軸１２ａに対し、回転自在に装着されている。力点ロール１２は、図示しない台車３１内の回転駆動源を介して旋回テーブル１３を回転させることにより、支点ロール１１のまわりに正逆に旋回させることができる（図３（Ａ）の矢印Ｋ2 方向）。
【００１８】
天板３１ａ上には、旋回テーブル１３上に一部突出するようにして、ストッパ１４がねじ止めされている。ストッパ１４の前端には、支点ロール１１の外周との間の間隔ｄを調節設定するために、スペーサ１４ａ、１４ａが着脱自在に付設されている。
【００１９】
曲げユニット１０は、力点ロール１２をストッパ１４の近くに退避させ（図３（Ａ））、支点ロール１１とストッパ１４との間の間隔ｄ内に鉄筋Ｓを搬入して力点ロール１２を支点ロール１１のまわりに旋回させることにより、鉄筋Ｓを曲げ加工することができる（図３（Ａ）の矢印Ｋ3 方向）。鉄筋Ｓは、支点ロール１１からストッパ１４側がストッパ１４によって拘束される一方、反対側が力点ロール１２により支点ロール１１に巻き付けるように駆動されるからである。なお、間隔ｄは、ストッパ１４にスペーサ１４ａ、１４ａを着脱して鉄筋Ｓの外径に適合させることができ、鉄筋Ｓの曲げ角度は、力点ロール１２の旋回角度により任意に設定することができる。また、鉄筋Ｓの曲げ方向（図３（Ａ）の矢印Ｋ3 方向）は、旋回テーブル１３、天板３１ａと平行な平面内である。
【００２０】
曲げユニット１０、１０を搭載する台車３１、３１は、クランパ２０を挟んで互いに相対向するように配置されている（図１、図２）。そこで、台車３１、３１を前後に移動させると、台車３１、３１上の曲げユニット１０、１０の間隔を任意に可変して設定することができる（図１、図２の実線、二点鎖線）。
【００２１】
台車３１、３１上の曲げユニット１０、１０の間隔を適切に設定し、曲げユニット１０、１０に掛け渡すようにして鉄筋Ｓを搬入した上（図１の一点鎖線）、曲げユニット１０、１０を作動させて力点ロール１２、１２を同時に旋回させると（図１の矢印Ｋ3 、Ｋ3 方向）、鉄筋Ｓの両端部を同時に同方向に曲げ加工することができる（同図の二点鎖線）。ただし、図１において、左右の曲げユニット１０、１０の力点ロール１２、１２の旋回方向は、それぞれ反時計方向、時計方向となっている。また、各曲げユニット１０による鉄筋Ｓの曲げ角度を９０°とし、曲げユニット１０、１０による鉄筋Ｓの曲げ位置を適切に変更して２回の曲げ加工を実行すれば（図１の矢印Ｋ4 、Ｋ4 方向、矢印Ｋ5 、Ｋ5 方向）、鉄筋Ｓを四角形の枠状に形成することができる。なお、クランパ２０は、鉄筋Ｓの曲げ加工中、鉄筋Ｓの曲げ位置の中間点をクランプするものとする。
【００２２】
クランパ２０は、台車３１、３１の間において、スタンド２１上に搭載されている（図４）。ただし、図４（Ａ）は、図２のＸ矢視相当拡大図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）のＹ矢視相当図である。
【００２３】
スタンド２１の上端には、垂直の支持板２２が付設されており、支持板２２には、ガイドロッド２３ａ、２３ａ付きのエアシリンダ２３が水平方向に取り付けられている。エアシリンダ２３のロッドの先端には、ベース板２４が固定されており、ベース板２４は、エアシリンダ２３のガイドロッド２３ａ、２３ａとともに、エアシリンダ２３により前後に平行移動可能である。ベース板２４の前面に突設するブラケット２５の下面には、エアシリンダ２６が上向きに取り付けられており、ブラケット２５上に突出するエアシリンダ２６のロッド２６ａには、クランプ片２７が付設されている。ブラケット２５上には、ブラケット２５の前方に突出するようにしてガイド板２８が付設され、ガイド板２８上には、ロッド２６ａを挟むようにしてガイド片２８ａ、２８ａが固定されている。なお、ガイド板２８の前端上面、ガイド片２８ａ、２８ａの前端外側面は、それぞれ斜めに形成されている。
【００２４】
エアシリンダ２６は、いわゆるロータリクランプシリンダである。そこで、エアシリンダ２６は、ロッド２６ａを伸長すると、クランプ片２７を上昇させるとともにガイド板２８、ガイド片２８ａ、２８ａに直交させることができ（図４の実線）、ロッド２６ａを短縮させると、クランプ片２７をガイド板２８、ガイド片２８ａ、２８ａの前方に向けるように回転させながら、ガイド片２８ａ、２８ａの間に下降させることができる（同図の二点鎖線）。そこで、ガイド片２８ａ、２８ａの先端においてガイド板２８を横切るように鉄筋Ｓが存在すると、クランパ２０は、クランプ片２７を下降させて鉄筋Ｓをガイド板２８上にクランプすることができる。また、クランパ２０は、エアシリンダ２３を伸長させて全体を前進させることにより、ガイド片２８ａ、２８ａの先端により鉄筋Ｓを前方に押し出すように力を加えることができる（同図の一点鎖線）。ただし、このときの鉄筋Ｓは、クランプ片２７によりクランプされていてもよく、クランプされていなくてもよい。
【００２５】
一方、図１、図２において、クランパ２０のガイド板２８は、台車３１、３１の天板３１ａ、３１ａ、曲げユニット１０、１０の旋回テーブル１３、１３とほぼ同一高さに設定されている。また、曲げユニット１０、１０に掛け渡すようにして搬入される加工前の鉄筋Ｓは、エアシリンダ２３を短縮してクランパ２０を後退させるとき、ガイド片２８ａ、２８ａの先端においてガイド板２８を横切る。そこで、この状態でクランパ２０を前進させると、クランパ２０は、鉄筋Ｓに対し、曲げユニット１０、１０の中間点において曲げ方向に力を加え（図１の矢印Ｋ6 方向）、鉄筋Ｓを弾性的に湾曲変形させることができる（同図の実線）。
【００２６】
かかる曲げ加工装置の作動は、次のとおりである。
【００２７】
まず、各曲げユニット１０の力点ロール１２をストッパ１４の近くに退避させ、台車３１、３１を介して曲げユニット１０、１０を適切な間隔にセットし、クランパ２０を後退させて曲げユニット１０、１０に掛け渡すようにして所定長さの加工前の鉄筋Ｓを搬入する（図１の一点鎖線、図５の時刻ｔ＝ｔo 、以下、単に（ｔ＝ｔo ）のように記す）。
【００２８】
つづいて、クランパ２０を一旦前進後退させた直後に前進させ（ｔ＝ｔo 〜ｔ1 ）、鉄筋Ｓをクランプさせて曲げユニット１０、１０を作動させ、鉄筋Ｓを曲げ加工する（ｔ＝ｔ1 〜ｔ2 、図１の矢印Ｋ4 、Ｋ4 方向）。クランパ２０を前進させると、曲げユニット１０、１０による鉄筋Ｓの曲げ位置の中間点に力を加えて鉄筋Ｓを曲げ方向に弾性的に湾曲変形させ、加工前の鉄筋Ｓの曲りを曲げユニット１０、１０による曲げ方向に規制することができ、鉄筋Ｓの捻れをクランパ２０の左右に振り分けることができる。また、クランパ２０のクランプ前の前進後退と、クランプのための前進との時間間隔Ｔa を約０．５秒以下程度の短時間にすることにより、最初の湾曲変形から弾性復元して往復回転中の鉄筋Ｓを再び湾曲変形させ、鉄筋Ｓの曲りの規制、捻れの配分を一層正しくすることができる。
【００２９】
ただし、クランパ２０の前進による鉄筋Ｓのクランプ前の湾曲変形は、１回のみとしてもよく、図５のように２回としてもよく、短時間の時間間隔Ｔa ごとに繰り返す２回以上としてもよい。
【００３０】
曲げユニット１０、１０による１回の曲げ加工が完了したら（ｔ＝ｔ2 ）、クランパ２０を後退させるとともに、各曲げユニット１０の力点ロール１２を元の退避位置に戻し（ｔ＝ｔ2 〜ｔ3 ）、台車３１、３１をクランパ２０に接近させて曲げユニット１０、１０の間隔を小さくし（ｔ＝ｔ3 〜ｔ4 ）、曲げユニット１０、１０を次の曲げ位置に対応させる。その後、クランパ２０により鉄筋Ｓを短時間Ｔb の間だけ一時的にアンクランプして再クランプし、曲げユニット１０、１０を作動させて鉄筋Ｓを再び曲げ加工する（ｔ＝ｔ5 〜ｔ6 、図１の矢印Ｋ5 、Ｋ5 方向）。
【００３１】
つづいて、曲げユニット１０、１０の力点ロール１２、１２を退避位置に戻し（ｔ＝ｔ6 〜ｔ7 ）、クランパ２０による鉄筋Ｓのクランプを解除した上、図示しない排出装置により、四角形の枠状に曲げ加工された加工済の鉄筋Ｓを排出する（図１の矢印Ｋ7 方向）。なお、排出装置は、枠状の鉄筋Ｓの相対向する両端を把持し、次工程の溶接工程に搬送して両端を接合する。また、鉄筋Ｓの排出に際し、各曲げユニット１０の支点ロール１１は、一時的に旋回テーブル１３、天板３１ａより低く台車３１内に収納され、鉄筋Ｓの排出を許容する。その後、台車３１、３１を介して曲げユニット１０、１０を離間させ（ｔ＝ｔ8 〜ｔ9 ）、次の鉄筋Ｓの曲げ加工サイクルを繰り返す。
【００３２】
なお、加工前の鉄筋Ｓを弾性的に湾曲変形させるために、エアシリンダ２３によるクランパ２０の押圧力、前進ストロークは、鉄筋Ｓの外径１０〜１６mm、曲げユニット１０、１０による曲げ位置の間隔１３００〜３３００mmとして、それぞれ約６０kg、約５０mmのオーダである。ただし、クランパ２０の押圧力、前進ストロークの最適値は、加工前の鉄筋Ｓに生じ得る曲りや捻れの程度、鉄筋Ｓの外径、種類、曲げ位置の間隔などによって変わる可能性があるから、実験試行によって適宜設定することが好ましい。また、クランパ２０により鉄筋Ｓに押圧力を加える位置は、曲げユニット１０、１０による曲げ位置の厳密な中間点である必要はなく、加工前の鉄筋Ｓの曲りや捻れを適切に規制することができる限り、ほぼ中間点に定めればよい。
【００３３】
なお、この発明は、一対の曲げユニット１０、１０により、曲げ角度を９０°とする２個所の同方向の曲げを２回実行してフープ筋を作る場合に殊に有用であるが、それに限らず、任意の曲げ角度により１個所だけを曲げ加工する場合にも適用することができる。たとえば、図１において、一方の曲げユニット１０のみを使用して鉄筋Ｓを図示方向または図示と反対方向に曲げるとき、鉄筋Ｓを湾曲させて弾性変形させると、加工前の鉄筋Ｓに曲りがあっても、曲げ加工後の全体形状を平面状にして一平面内に正しく収めることができる。ただし、このとき、使用しない側の曲げユニット１０は、鉄筋Ｓを湾曲させる際の単なるストッパとすればよい。また、鉄筋Ｓを弾性的に湾曲変形させる力は、クランパ２０を前進させて発生させる押圧力に代えて、鉄筋Ｓに係合させるクランパ２０以外の係合部材を介し、押圧力または引張力として加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】全体構成平面説明図
【図２】全体構成正面説明図
【図３】要部拡大構成説明図（１）
【図４】要部拡大構成説明図（２）
【図５】動作説明線図
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ…鉄筋
Ｔa …時間間隔
１０…曲げユニット
２０…クランパ
３１…台車
特許出願人          株式会社  キャダック
代理人  弁理士            松  田  忠  秋
【図１】
2006315047.tif 000003
【図２】
2006315047.tif 000004
【図３】
2006315047.tif 000005
【図４】
2006315047.tif 000006
【図５】
2006315047.tif 000007