(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
制御手段を備えており、
前記制御手段が、前記送りモーターの誘起電圧に基づいてワイヤーの送り長さを推定し、推定された送り長さに基づいてワイヤーの送り出しを制御する、鉄筋結束装置。
【請求項２】
前記送りモーターの誘起電圧は、前記送りモーターの印加電圧と、前記送りモーターを流れる電流に基づいて推定される、請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項３】
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、
前記制御手段が、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ワイヤーの送り出しを制御する、請求項１又は２に記載の鉄筋結束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、鉄筋結束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１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の送り出しを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５４８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、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。制御手段が、ワイヤーの送り長さを推定し、推定された送り長さに基づいてワイヤーの送り出しを制御する。
【０００６】
このような構成によれば、制御手段が、ワイヤーの送り長さを推定し、推定された送り長さに基づいてワイヤーの送り出しを制御するので、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ワイヤーの送り出しを制御することができる。また、推定された送り長さに基づいてワイヤーの送り出しを制御するので、ワイヤーを正確な長さで送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に係る鉄筋結束装置の斜視図である。
【図２】実施例に係る鉄筋結束装置の側面図である。
【図３】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。）。
【図４】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。）。
【図５】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。）。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】送りモーターの回転開始からの時間と送りモーターの印加電圧との関係を示すグラフである。
【図１１】送りモーターの回転開始からの時間と送りモーターの誘起電圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、ワイヤーの送り長さが、送りモーターの誘起電圧に基づいて推定されてもよい。
【０００９】
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する。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く、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くなる。このため、送りモーターの誘起電圧が分かれば、ワイヤーの送り出し速度を推定することができ、ワイヤーの送り出し速度に基づいてワイヤーの送り長さを推定することができる。上記の構成によれば、ワイヤーの送り長さを検出しなくてもワイヤーの送り長さを正確に推定することができる。
【００１０】
幾つかの実施形態に係る鉄筋結束装置では、送りモーターの誘起電圧が、送りモーターの印加電圧と、送りモーターを流れる電流に基づいて推定されてもよい。
【００１１】
送りモーターの誘起電圧は、送りモーターの印加電圧と、送りモーターを流れる電流から算出することができる。上記の構成によれば、ワイヤーの送り長さを検出しなくても、ワイヤーの送り長さを正確に推定することができる。
【００１２】
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。制御手段が、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ワイヤーの送り出しを制御してもよい。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
送りモーター２１は、通電によって回転する。送りモーター２１が回転すると誘起電圧が生じる。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は、内部の巻線抵抗を有している。送りモーター２１の巻線抵抗は、製品毎に予め決まっている。また、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ダイヤル１０（設定手段の一例）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。
【００３２】
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と、電圧センサー７６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。
【００３３】
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。電流センサー７５は、送りモーター２１を流れる電流を検出するように構成されている。電圧センサー７６は、送りモーター２１の印加電圧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スクリュー軸５２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。
【００３４】
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。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。
【００３５】
コントローラー１０１は、ワイヤー３０１の送り長さを推定し、推定された送り長さに基づいてワイヤー３０１の送り出しを制御する。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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Ｓ１０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。
【００４１】
続くＳ１１では、コントローラー１０１は、Ｓ１０で認識されたワイヤー３０１の巻き数に応じたワイヤー３０１の送り長さを設定する。ワイヤー３０１の巻き数とワイヤー３０１の送り長さの関係は予め決められている。
【００４２】
続くＳ１２では、コントローラー１０１は、設定されたワイヤー３０１の巻き数に応じたトルクを設定する。ワイヤー３０１の巻き数とトルクの関係は予め決められている。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。
【００４３】
続くＳ１３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。Ｓ１３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、Ｓ１４に進む。一方、Ｓ１３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。
【００４４】
続くＳ１５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の送り長さが時間の経過に伴って増加してゆく。
【００４５】
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Ｉが時間の経過に伴って変化する。送りモーター２１の電流Ｉ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Ｉが不安定になるとともに電流Ｉ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Ｉが安定すると共に電流Ｉ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。
【００４６】
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、送りモーター２１の印加電圧ＶMが時間の経過に伴って変化する。送りモーター２１の印加電圧ＶM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、送りモーター２１の印加電圧ＶM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、送りモーター２１の印加電圧ＶMが安定する。
【００４７】
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Ｓ１６では、コントローラー１０１が、送りモーター２１の誘起電圧ＥMを推定する。送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、送りモーター２１の印加電圧ＶMと、送りモーター２１を流れる電流Ｉと、送りモーター２１の巻線抵抗ＲMに基づいて推定される。送りモーター２１の巻線抵抗ＲMは、製品毎に予め決まっている。送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、式１によって表される。
【数１】
0006530990.tif 000002
【００４８】
図１１に示すように、送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、送りモーター２１の印加電圧ＶMと送りモーター２１を流れる電流Ｉの変化によって、時間の経過に伴って変化する。送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、時間の経過に伴って逐次推定されている。なお、上記の式１では、送りモーター２１の誘起電圧ＥMを推定するにあたって、送りモーター２１のインダクタンスによる影響を無視している。送りモーター２１のインダクタンスによる影響を考慮する場合は、送りモーター２１を流れる電流Ｉの時間微分値を算出する必要がある。しかしながら、送りモーター２１のインダクタンスによる影響は小さいため、上記の式１のように、これを考慮に入れることなく送りモーター２１の誘起電圧ＥMを推定してもよい。上記の式１によって送りモーター２１の誘起電圧ＥMを推定する構成とすることで、電流Ｉの時間微分値を算出することなく、送りモーター２１の誘起電圧ＥMを推定することができる。
【００４９】
続くＳ１７では、コントローラー１０１が、ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤを推定する。ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤは、係数Ｋと、送りモーター２１の誘起電圧ＥMに基づいて推定される。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。ワイヤー３０１の推定送り出し速度ＳＰＤは、式２によって表される。
【数２】
0006530990.tif 000003
【００５０】
続くＳ１８では、コントローラー１０１が、ワイヤー３０１の送り長さＬxを推定する。具体的には、コントローラー１０１が、送りモーター２１の回転開始から時間の経過に従ってワイヤー３０１の推定送り出し速度ＳＰＤを積算する。すなわち、ワイヤー３０１の推定送り出し速度ＳＰＤを時間積分する。これによって、ワイヤー３０１の推定送り長さＬxが算出される。ワイヤー３０１の推定送り長さＬxは、式３によって表される。
【数３】
0006530990.tif 000004
【００５１】
続く、Ｓ１９では、コントローラー１０１が、Ｓ１８で推定されたワイヤー３０１の送り長さＬxが、Ｓ１１で設定されたワイヤー３０１の送り長さ以上であるか否かを判断する。ワイヤー３０１の推定送り長さＬxが設定推定送り長さ以上である場合は、Ｓ１９でコントローラー１０１はｙｅｓと判断して、Ｓ２０に進む。一方、ワイヤー３０１の推定送り長さＬxが設定推定送り長さ以上でない（未満である）場合は、Ｓ１９でコントローラー１０１はｎｏと判断してＳ１６へ戻る。
【００５２】
Ｓ２０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。
【００５３】
続くＳ２１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。ソレノイド３１が駆動すると、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。
【００５４】
続くＳ２２では、コントローラー１０１が、ソレノイド３１の駆動時間が所定の通電時間を経過したか否かを判断する。Ｓ２２でソレノイド３１の駆動時間が所定の通電時間を経過してない場合は、コントローラー１０１はｎｏと判断してソレノイド３１の駆動を継続する。一方、Ｓ２２でソレノイド３１の駆動時間が所定の通電時間を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。
【００５５】
続くＳ２３では、コントローラー１０１が、ソレノイドを停止する。ソレノイド４１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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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てゆく。スクリュー軸５２に作用するトルクは、トルクセンサー７７によって検出されている。
【００５９】
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Ｓ１２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。
【００６０】
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。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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、コントローラー１０１を備えている。また、図７のＳ１８〜Ｓ２０に示すように、コントローラー１０１は、ワイヤー３０１の送り長さＬxを推定し、推定された送り長さＬxに基づいてワイヤー３０１の送り出しを制御している。
【００６４】
このような構成によれば、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の送り出しを制御することができる。また、推定された送り長さＬxに基づいてワイヤー３０１の送り出しを制御するので、ワイヤー３０１を正確な長さで送り出すことができる。
【００６５】
また、上記の実施例では、図７のＳ１６〜Ｓ１８に示すように、ワイヤー３０１の送り長さＬxが、送りモーター２１の誘起電圧ＶMに基づいて推定される。送りモーター２１によるワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤは、送りモーター２１の誘起電圧ＥMに応じて変化する。送りモーター２１の誘起電圧ＥMが低い場合には、ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤが遅く、逆に、送りモーター２１の誘起電圧ＥMが高い場合には、ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤが速くなる。このため、式２に示すように、送りモーター２１の誘起電圧ＥMが分かれば、ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤを推定することができ、式３に示すように、ワイヤー３０１の送り出し速度ＳＰＤに基づいてワイヤー３０１の送り長さＬxを推定することができる。上記の構成によれば、ワイヤー３０１の送り長さを検出しなくてもワイヤー３０１の送り長さを正確に推定することができる。
【００６６】
また、上記の実施例では、式１に示すように、送りモーター２１の誘起電圧ＥMが、送りモーター２１の印加電圧ＶMと、送りモーター２１を流れる電流Ｉに基づいて推定される。このような構成によれば、ワイヤー３０１の送り長さを検出しなくても、ワイヤー３０１の送り長さを正確に推定することができる。
【００６７】
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、コントローラー１０１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ワイヤー３０１の送り出しを制御する。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。
【００６８】
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。
【００６９】
上記の実施例では、送りモーター２１の誘起電圧ＥMが、送りモーター２１の印加電圧ＶMと、送りモーター２１を流れる電流Ｉと、送りモーター２１の巻線抵抗ＲMに基づいて推定されていたが、この構成に限定されるものではない。送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、送りモーター２１の印加電圧ＶMと、送りモーター２１を流れる電流Ｉと、送りモーター２１の巻線抵抗ＲMと、送りモーター２１のインダクタンスＬと、送りモーター２１を流れる電流Ｉの時間微分値ｄＩ／ｄｔに基づいて推定されてもよい。送りモーター２１の誘起電圧ＥMは、式４によって表される。
【００７０】
また、上記の実施例では、コントローラー１０１が、送りモーター２１の印加電圧ＶMと、送りモーター２１を流れる電流Ｉと、送りモーター２１の巻線抵抗ＲMに基づいて誘起電圧ＥMを推定していたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、誘起電圧ＥMを直接測定してもよい。
【数４】
0006530990.tif 000005
【００７１】
また、上記の実施例では、トルクセンサー７７が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、トルクを検出するように構成されている。
【００７２】
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。
【符号の説明】
【００７３】
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
２０１    ：鉄筋
２４１    ：回転規制凸部
３０１    ：ワイヤー
【図１】
0006530990.tif 000006
【図２】
0006530990.tif 000007
【図３】
0006530990.tif 000008
【図４】
0006530990.tif 000009
【図５】
0006530990.tif 000010
【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】
0006530990.tif 000016