JPH06199Y2 - 鉄筋自動結束機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば原子力発電所等の構造物を作るための
鉄筋プレハブユニットを自動組立するときに用いられる
鉄筋自動結束機に関する。

〔従来の技術〕

従来、原子力発電所の構造物を作る場合において、その
鉄筋ユニットの組立は、ほとんどが人力に頼らざるを得
ず、鉄筋を一定間隔で配列する配筋作業、鉄筋を縦横に
配列した後、縦の鉄筋と横の鉄筋を結び付ける結束作業
は、すべて人手によって行われている。

ところが、原子力発電所の構造物に使用される鉄筋は、
径３８mm位の太い径のもので、長さも１２ｍ位の長尺の
ものが多く、重量（約１００kg）もあって作業性が悪
く、多くの人員を要し、また組立に要する時間も長かっ
た。

しかしながら、我が国の建設業においては、近年、作業
員の高齢化、熟練工不足といった情況を迎えており、現
場生産方法の改善が求められていて、鉄筋ユニットの組
立作業の一部を機械化した装置が種々提案されている。

〔考案が解決しようとする課題点〕

上記鉄筋ユニットの組立作業のうち、鉄筋結束作業の自
動化については未だ実現されてはいない。鉄筋結束作業
の自動化を考えるとすると、専用治具を圧着または溶接
する方法が考えられるが、この場合、結束部材は線材で
はなくプレート状のものとなり、装置の大型化、結束材
料自体のコストアップになるという問題を有している。

本考案は、上記問題を解決するものであって、線材を用
いて鉄筋結束作業を自動化することができる鉄筋結束機
を提供することを目的とする。

〔課題点を解決するための手段〕

そのために本考案の鉄筋自動結束機は、取付台３に設け
られるアクチュエータ５と、前記取付台に対して摺動可
能に設けられるとともに前記アクチュエータとスプリン
グ１０を介して固定される支持フレーム９，９ａと、該
支持フレームに対して回転可能に設けられる結束線捩じ
り機構１９と、該結束線捩じり機構に対して摺動可能に
設けられるとともに結束線を挟着可能にする結束線クラ
ンプ機構２０と、前記結束線捩じり機構と結束線クラン
プ機構との間並びに結束すべき鉄筋に結束線を供給する
結束線供給機構２３と、前記供給される結束線の曲げ半
径を調節する結束線曲げ調節機構３６と、前記スプリン
グの伸縮量を検出して前記アクチュエータを制御するこ
とにより結束線のテンションを調節するためのセンサ２
７，２９とを備えることを特徴とする。なお、上記構成
に付加した番号は、本考案の理解を容易にするために図
面と対比させるものであり、これにより本考案の構成が
何ら限定されるものではない。

〔作用〕

本考案においては、例えば第１図に示すように、アクチ
ュエータ５のピストン１１を上昇させ、結束機構１２を
上昇させ、次いで結束線供給用モータ１６を回転させ、
結束線３３を送り出し、鉄筋３７ａ，３７ｂの交差部を
跨がせ、対で、結束線クランプ機構２０を下降させる
と、結束線３３は、切断されると共に結束線捩じり機構
１９と結束線クランプ機構２０との間に挟着される。次
いで、アクチュエータ５によりピストン１１を下降さ
せ、リミットスイッチ２７，２９によりテンションを確
認する。さらに、一定のテンションを加えながら、結束
線捩じり用モータ１３を駆動させると、結束線捩じり機
構１９が回転し、結束線３３を捩じることにより鉄筋３
７ａ，３８ｂの交差部が結束される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について図面を説明しつつ説明す
る。

第１図は本考案の鉄筋自動結束機の側面図を示す。図に
おいて、基台１上には４本の支柱２により取付台３が支
持固定されており、この取付台３の中央部に結束機上下
移動用アクチュエータ５が設けられると共に、取付台３
の４隅には、ベアリング６を介して４本の支柱７が上下
に摺動可能に設けられている。これら４本の支柱７に
は、支持フレーム９が載置固定され、支持フレーム９の
下面には、スプリング１０を有する支持部材１０ａが取
付けられ、このスプリング１０の丈夫とピストン１１の
上端とが固定されている。

前記支持フレーム９上には、結束機構１２が取付けられ
ている。結束機構１２は、結束線捩じり用モータ１３、
結束線クランプ用エアシリンダ１５、結束線供給用モー
タ１６を有し、上部支持フレーム９ａに取付けられてい
る。結束線捩じり用モータ１３は、歯車１７を介して結
束線捩じり機構１９を回転させ、また、結束線クランプ
用エシリンダ１５は、結束線クランプ機構２０を上下に
摺動させ、さらに、結束線供給用モータ１６は、傘歯車
２１ａ，２１ｂを介して結束線供給機構２３を回転させ
るものである。

また、結束機制御用の各種のセンサが設けられている。
すなわち、結束線捩じり機構１９および結束線供給機構
２３の回転数を検出し、捩じり回転数および結束線送り
量制御するためのフォトセンサ２５，２６が設けられ、
また、スプリング１０の伸縮量を検出し結束線のテンシ
ョンを制御するためのリミットスイッチ２７，２９が、
スプリング１０に対向して配置され、さらに、支柱７の
上限、下限位置を検出し制御するためのリミットスイッ
チ３０，３１が配置されている。

第２図および第３図は上記結束機構１２の断面図および
平面図を示している。

結束線供給機構２３は、上下に対向するローラからな
り、前記結束線供給用モータ１６の回転が傘歯車２１
ａ，２１ｂを経て結束線供給機構２３に伝達され、結束
線供給用リール３２に巻回された結束線３３が、結束線
ガイド３５を経て結束線曲げ調節機構３６に送られる。
なお、結束線供給用リール３２は、結束機構１２と別体
に設けてもよく、その場合には、大型のリールから結束
線を供給することがでっる。

結束線曲げ調節機構３６は、三角形状に配置される３つ
のローラからなり、上部のローラを上下に移動させるこ
とにより結束線３３の曲げ半径を調節するものである。
結束線曲げ調節機構３６で曲げられた結束線３３は、結
束線捩じり機構１９と結束線クランプ機構２０の間から
結束機構１２の外部に導かれ、さらに、鉄筋３７ａ，３
７ｂの交差部をまたいで再び結束線捩じり機構１９と結
束線クランプ機構２０の間に送られ（第２図の状態）、
ストッパに当接して所定長さの結束線３３が鉄筋３７
ａ，３７ｂの交差部を跨ぐことになる。

前記結束線クランプ機構２０は、結束線クランプ用エア
シリンダ１５のピストン３９により上下に摺動可能にな
っており、第２図の状態から結束線クランプ機構２０を
下降させると、結束線３３は、カッタ４０により切断さ
れると共に、結束線捩じり機構１９と結束線クランプ機
構２０との間に挟着される。この状態でエアシリンダ５
によりピストン１１を下降させると、スプリング１０が
縮んでリミットスイッチ２９がオンするとピストン１１
に上昇指令が出力され、ピストン１１が上昇してスプリ
ング１０が伸びるとリミットスイッチ２７がオンすると
逆に下降指令が出力される。従って、リミットスイッチ
２７，２９の間に位置するように、エアシリンダ５が制
御され、結束線３３に一定のテンションがかけられるこ
とになる。

この状態で、結束線捩じり用モータ１３を駆動させる
と、歯車１７を介して結束線捩じり機構１９が回転し、
結束線３３を捩じることにより鉄筋３７ａ，３７ｂの交
差部を結束することができる。予め設定された結束線送
り量と捩じり回転数により、結束回数が終了すると結束
線３３は切断される。このとき、結束線３３が捩じられ
ると、その分だけ結束線３３が短縮しテンションが増大
してスプリング１０が縮むが、これをリミットスイッチ
２９で検出してエアシリンダ５のピストン１１を上昇さ
せ一定のテンションをかけるように制御する。なお、リ
ミットスイッチ２７，２９の位置は調節可能であり、こ
れによりテンションの値を可変にできる。

第４図は本考案の鉄筋自動結束機の制御盤を示してい
る。制御盤には、運転モード設定部５１、各種データ設
定部５２、データ表示部５３、データ入力部５４、運転
操作部５５が備えられている。

運転モード設定部５１において、結束機を動作状態にす
る運転、結束機が最初の状態に戻る原位置復帰、結束機
の自動運転を行う自動、データのセットを行う設定のモ
ードが選択される。

各種データ設定部５２においては、捩じり回転数、捩じ
り速度、鉄筋径、結束線送り量のデータ設定モードが選
択され、データ入力部５４から入力され、データ表示部
５３に表示され、運転モード設定部５１の設定を押すと
そのデータがセットされる。

運転操作部５５では、高速運転或いは結束線捩じり用モ
ータ１３を右回転か左回転にするモードが選択される。
右回転か左回転を選択する理由は、鉄筋の交差部への結
束線３３送り方向によって回転方向を変えるためであ
り、リブ付異径鉄筋等の場合に有効であり、また、メッ
シュ状鉄筋を結束する場合に、結束方向を変えることは
強度上有効だからである。

次に第５図により、本考案の鉄筋自動結束機の結束動作
フローについて説明する。

先ず、エアシリンダ５のピストン１１を上昇させ、結束
機構１２をリミットスイッチ３０がオンするまで上昇さ
せる（，）。次いで結束線供給用モータ１６を回転
させ、結束線３３を送り出し、所定長さの結束線３３を
鉄筋３７ａ，３７ｂの交差部に跨がせる（）。次い
で、結束線クランプ機構２０を下降させると、結束線３
３は、カッタ４０により切断されると共に、結束線捩じ
り機構１９と結束線クランプ機構２０との間に挟着され
る（）。

この状態で、結束線捩じり用モータ１３を駆動させて結
束線を半回転捩じり（）。次いで、エアシリンダ５に
よりピストン１１を下降させ（）、リミットスイッチ
２７，２９によりテンションを確認する（）。さら
に、一定のテンションを加えながら、結束線捩じり用モ
ータ１３を駆動させると、結束線捩じり機構１９が回転
し、結束線３３を捩じることにより鉄筋３７ａ，３７ｂ
の交差部が結束される（）。そして、結束線クランプ
機構２０を上昇させ、また、エアシリンダ５のピストン
１１を下降させる（，）。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例においては、１台の結束機を示して
いるが、１列または複数列に複数台の結束機を配置し、
複数台の結束機を順次移動するようにして１列または複
数列の鉄筋を同時結束するようにしてもよい。

また、上記実施例の上下摺動あるいは回転用の駆動源
は、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダあるいは
電磁石が採用可能である。

〔考案の発明〕

以上説明したように本考案によれば、鉄筋の結束作業を
自動化するので、作業性がよくなり、人員も少なくてす
み、また自動配筋装置に組み込む事により、鉄筋組立作
業の完全自動化も可能となり組立に要する時間も短くて
すむ。

また、専用治具を用いることなく一般的な番線を使用す
ることができるため、結束部分の形状がメッシュ、すだ
れ状等に左右されることなく結束が可能となる。

さらに、番線を使用するために結束箇所を少なくしても
十分な結束力が得られ、さらに材料費が安くコストの低
減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の鉄筋自動結束機の１実施例を示す概略
側面図、第２図は第１図における結束機構の断面図、第
３図は結束機構の平面図、第４図制御盤の機能を説明す
るための図、第５図は本考案の鉄筋自動結束機による結
束動作のフローを示す図である。 ５……エアシリンダ（結束機構上下移動用アクチュエー
タ）、１０……スプリング（テンション調節機構）、１
２……結束機構、１３……結束線捩じり用モータ、１５
……結束機クランプ用エアシリンダ、１６……結束線供
給用モータ、１９……結束線捩じり機構、２０……結束
線クランプ機構、２３……結束線供給機構、２７，２９
……リミットスイッチ（センサ）、３３……結束線、３
６……結束線曲げ調節機構、３７ａ，３７ｂ……鉄筋。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】取付台に設けられるアクチュエータと、前
   記取付台に対して摺動可能に設けられるとともに前記ア
   クチュエータとスプリングを介して固定される支持フレ
   ームと、該支持フレームに対して回転可能に設けられる
   結束線捩じり機構と、該結束線捩じり機構に対して摺動
   可能に設けられるとともに結束線を挟着可能にする結束
   線クランプ機構と、前記結束線捩じり機構と結束線クラ
   ンプ機構との間並びに結束すべき鉄筋に結束線を供給す
   る結束線供給機構と、前記供給される結束線の曲げ半径
   を調節する結束線曲げ調節機構と、前記スプリングの伸
   縮量を検出して前記アクチュエータを制御することによ
   り結束線のテンションを調節するためのセンサとを備え
   ることを特徴とする鉄筋自動結束機。