JP6972551B2

JP6972551B2 - 結束機

Info

Publication number: JP6972551B2
Application number: JP2016257449A
Authority: JP
Inventors: 修板垣; 章笠原; 貴大伊藤
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2036-12-29
Also published as: JP2018109295A

Description

本発明は、結束機に関する。

従来から、ワイヤをループ状に曲げつつ鉄筋に巻き回した後に、鉄筋に巻き回したワイヤを捩ることで鉄筋を結束する鉄筋結束機が広く利用されている。この種の鉄筋結束機では、ワイヤの消費量の削減を目的として、ワイヤを鉄筋に巻き回した後に、ワイヤを送る送りモータを逆回転させてワイヤを引戻し、その後ワイヤの捩り処理を行うものが普及している。ワイヤの送り動作及び引戻し動作は、Ｖ溝が形成された２枚の送りギアにより行っている。

例えば、特許文献１には、鉄筋径に合わせてワイヤを自動で引き戻すことを目的として、ワイヤの引戻し時に、単位時間毎に送りモータの駆動電流を計測し、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を行う鉄筋結束機が記載されている。

また、特許文献２には、結束線の種類や外的条件や電池電圧などにかかわらず、安定した結束線の引戻しを行うことを目的として、ワイヤの引戻しの際に送り機構の駆動系を一定数逆回転させる制御手段と、ワイヤにかかる引戻しテンションを切断限界値以下に制限する駆動系のスリップ許容手段とを備えた鉄筋結束機が記載されている。

特許３６８０８０４号公報特開２００４−１４２８１３号公報

しかしながら、従来における鉄筋結束機では、以下のような問題がある。すなわち、ワイヤの引き戻す長さは結束する鉄筋の径によって異なる。従来の鉄筋結束機では、送り量と同一の長さだけワイヤを引戻す等の制御を行っている。そのため、太径鉄筋や細径鉄筋３本分等、周長が長い結束物では、引戻し量が少なくなるので、送りギアが空転する構造となっている。送りギアが空転すると、送りギアに接するワイヤが削れ、その削れカスが鉄筋結束機内部に侵入し誤作動を引き起こすという問題がある。また、送りギアの空転時間は余分な駆動となるため、バッテリの消費電力にも影響を与えてしまうという問題がある。

また、上記特許文献１等の記載の鉄筋結束機では、ワイヤの引き戻し動作においてワイヤが鉄筋に巻き付けられたときに送りモータを停止させる制御を行っているため、送りギアのワイヤに対する空転の発生を確実に抑制することができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワイヤの引戻し時に発生する送りギアの空転を抑制しつつ、ワイヤを結束物に確実に巻き付けることが可能な結束機を提供することを目的とする。

本発明に係る結束機は、ワイヤを挟持し、挟持したワイヤを回転駆動で送り、又は引き戻す一対の送り部と、前記一対の送り部のうちの一方の送り部を回転駆動する駆動部と、前記ワイヤの引戻し時の前記駆動部の駆動情報を検出する駆動情報検出部と、前記駆動情報検出部により検出された前記駆動情報に基づいて前記送り部の空転の発生タイミングを判断し、前記判断された空転の発生タイミングに基づいて前記駆動部を停止させる制御部と、を備え、前記駆動部は、モータを含み、前記駆動情報は、前記モータの駆動電流及び時間を含み、前記制御部は、前記モータの駆動電流が、前記ワイヤを引き戻すことができ、前記送り部の空転が発生しない値とされた基準駆動電流以上であり、かつ、前記駆動電流の前記基準駆動電流以上である時間が、前記ワイヤが引き戻っており、前記送り部の空転が始まらない時間とされた基準時間以上である場合に前記モータを停止させるものである。

また、本発明に係る結束機は、ワイヤを挟持し、挟持したワイヤを回転駆動で送り、又は引き戻す一対の送り部と、前記一対の送り部のうちの一方の送り部を回転駆動する駆動部と、前記ワイヤの引戻し時の前記駆動部の駆動情報を検出する駆動情報検出部と、前記駆動情報検出部により検出された前記駆動情報に基づいて前記送り部の空転の発生タイミングを判断し、前記判断された空転の発生タイミングに基づいて前記駆動部を停止させる制御部と、を備え、前記駆動部は、モータを含み、前記駆動情報は、前記モータの駆動電流及び時間を含み、前記モータの駆動電流が、前記ワイヤを引き戻すことができ、前記送り部の空転が発生しない値とされた基準駆動電流である場合に前記モータの駆動電流が前記基準駆動電流で維持され、前記駆動電流の前記基準駆動電流である時間が、前記ワイヤが引き戻っており、前記送り部の空転が始まらない時間とされた基準時間以上である場合に前記モータが停止されるものである。

また、本発明に係る結束機は、前記駆動情報に前記モータの回転数が含まれるものである。

本発明によれば、送り部の空転の発生タイミングを判断し、判断された空転の発生タイミングに基づいて駆動部を停止させるので、送り部での空転を抑制することができる。これにより、送り部の空転時に出るワイヤの削れカスや切れ端の発生を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る鉄筋結束機の構成例を示す断面図である。Ａ〜Ｄは、鉄筋をワイヤにより巻き付けて捩る場合における鉄筋結束機の動作例を説明するための図である。鉄筋結束機の機能構成例を示すブロック図である。ワイヤの引戻し時における鉄筋結束機の動作例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

［鉄筋結束機１Ａの断面構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る鉄筋結束機１Ａの断面構成の一例を示している。なお、図１の鉄筋結束機１Ａにおいて、紙面左側を鉄筋結束機１Ａの前側とし、紙面右側を鉄筋結束機１Ａの後側とし、紙面上側を鉄筋結束機１Ａの上側とし、紙面下側を鉄筋結束機１Ａの下側とする。

図１に示すように、鉄筋結束機１Ａは、結束機本体１０と、ハンドル部１１Ａと、ワイヤＷが収容される収容部であるマガジン２Ａと、マガジン２Ａに収容されたワイヤＷを送るワイヤ送り部３Ａと、ワイヤ送り部３Ａに送られるワイヤＷ、及び、ワイヤ送り部３Ａから送り出されたワイヤＷをガイドするガイド部４Ａを備える。また、鉄筋結束機１Ａは、ワイヤ送り部３Ａより送られるワイヤＷを鉄筋Ｓの周囲に巻き回すカールガイド部５Ａと、鉄筋Ｓに巻き回されたワイヤＷを切断する切断部６Ａと、鉄筋Ｓに巻き回されたワイヤＷを把持して捩る捩り機構７Ａを備える。

結束機本体１０は、前後方向（カールガイド部５Ａが設けられる側（前記一端側）を前方向とし、その反対側（他端側）を後方向とした場合における前後方向）に延びる細長の筒状をなすケースにより構成され、鉄筋結束機１Ａの左右で分割可能な半割構造となっている。結束機本体１０の内部には、捩り機構７Ａ及び捩り機構７Ａを駆動する駆動機構８Ａ等が所定位置に組み付けられている。

ハンドル部１１Ａは、作業者が把持するための部位であり、結束機本体１０の中央部よりもやや後部側の下面から略下方（鉛直方向）に向かって延在している。ハンドル部１１Ａの前部側であって結束機本体１０との境界部付近には、作業者が鉄筋結束機１Ａを操作するためのトリガー１２Ａが設けられている。

トリガー１２Ａの後方側であってハンドル部１１Ａの内部には、スイッチ１３Ａが設けられている。スイッチ１３Ａは、作業者によるトリガー１２Ａの押圧操作に応じてオンし、送りモータ３２（図３参照）及び捩りモータ８０等を動作させる。また、ハンドル部１１Ａの下部には、バッテリ１５Ａが着脱可能に取り付けられる。

マガジン２Ａは、長尺状のワイヤＷが繰り出し可能に巻かれたリール２０を着脱可能に収納する。鉄筋結束機１Ａでは、ワイヤ送り部３ＡでワイヤＷを送る動作、及び、手動でワイヤＷを送る動作で、マガジン２Ａに収納されたリール２０が回転しながら、ワイヤＷがリール２０から繰り出される。

ワイヤ送り部３Ａは、ワイヤＷを送る一対の送り部材として、回転動作でワイヤＷを送る平歯車状の第１の送りギア３０Ｌと、第１の送りギア３０Ｌとの間にワイヤＷを挟持する同じく平歯車状の第２の送りギア３０Ｒとを備える。一対の第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒは、円板状の部材の外周面に歯部が形成された平歯車状である。なお、図１において第１の送りギア３０Ｌは、第１の送りギア３０Ｒの紙面奥側に位置している。

ワイヤ送り部３Ａは、第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒが、ワイヤＷの送り経路を挟んで設けられることで、第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒの外周面同士が対向するように構成される。第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒは、外周面の対向する部位の間に、ワイヤＷを挟持する。第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒは、ワイヤＷをワイヤＷの延在方向に沿って送る。

ワイヤ送り部３Ａは、送りモータ３２の回転方向の正逆を切り替えることで、第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒの回転方向が切り替えられ、ワイヤＷの送り方向の正逆が切り替えられる。

鉄筋結束機１Ａでは、ワイヤ送り部３Ａで第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒを正転させることで、ワイヤＷが矢印Ｘ１で示す正方向、すなわち、カールガイド部５Ａの方向に送られ、カールガイド部５Ａで鉄筋Ｓに巻き回される。また、ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き回した後に、第１の送りギア３０Ｌと第２の送りギア３０Ｒを逆転させることで、ワイヤＷは矢印Ｘ２で示す逆方向、すなわち、マガジン２Ａの方向に送られる（引き戻される）。ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き回した後に引き戻すことで、ワイヤＷは鉄筋Ｓに密着される。

ワイヤ送り部３Ａは、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒと、ハンドル部１１Ａとの間に、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒを互いに近づく方向及び離す方向に変位させる第２の変位部材３６が設けられている。第２の変位部材３６には、第２の変位部材３６を変位させる図示しない操作ボタンが取り付けられている。

ガイド部４Ａは、マガジン２Ａと第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒとの間に設けられ、送られてきた１本または複数本のワイヤＷの向きを規制し（複数本のワイヤＷが送られる場合にはワイヤＷを並列にし）、ワイヤＷを送り出す。なお、ガイド部４Ａは、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの矢印Ｘ１方向の下流側に設けることもできる。

カールガイド部５Ａは、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒで送られるワイヤＷに巻き癖をつける第１のガイド部５０と、第１のガイド部５０から送り出されたワイヤＷを捩り機構７Ａに誘導する第２のガイド部５１を備える。

第１のガイド部５０は、ワイヤＷの送り経路を構成するガイド溝５２と、ガイド溝５２との協働でワイヤＷに巻き癖をつけるガイド部材としてのガイドピン５３、５３ｂを備える。

ガイド溝５２は、ガイド部４Ａと共にワイヤＷの送り方向に直交するワイヤＷの径方向の向きを規制する。

ガイドピン５３は、第１のガイド部５０において第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒで送られるワイヤＷの導入部側に設けられ、ガイド溝５２によるワイヤＷの送り経路に対して、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の内側に配置される。ガイドピン５３は、ガイド溝５２に沿って送られるワイヤＷが、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の内側に入り込まないように、ワイヤＷの送り経路を規制する。

ガイドピン５３ｂは、第１のガイド部５０において第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒで送られるワイヤＷの排出部側に設けられ、ガイド溝５２によるワイヤＷの送り経路に対して、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の外側に配置される。

第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒで送られるワイヤＷは、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の外側の２点と、この２点の間の内側の１点の少なくとも３点で、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の位置が規制されることで、ワイヤＷに巻き癖が付けられる。

本例では、正方向に送らされるワイヤＷの送り方向に対し、ガイドピン５３の上流側に設けられるガイド部４Ａと、ガイドピン５３の下流側に設けられるガイドピン５３ｂの２点で、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の外側の位置が規制される。また、ガイドピン５３で、ワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の内側の位置が規制される。

カールガイド部５Ａは、鉄筋ＳにワイヤＷを巻き付ける動作でワイヤＷが移動する経路からガイドピン５３を退避させる退避機構５３ａを備える。退避機構５３ａは、ワイヤＷが鉄筋Ｓに巻き回された後、捩り機構７Ａの動作と連動して変位し、ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き付けるタイミングの前に、ガイドピン５３をワイヤＷが移動する経路から退避させる。

第２のガイド部５１は、鉄筋Ｓに巻き回されるワイヤＷにより形成されるループＲｕの径方向の位置（ループＲｕの径方向へのワイヤＷの動き）を規制する固定ガイド部５４と、鉄筋Ｓに巻き回されるワイヤＷにより形成されるループＲｕの軸方向Ｒｕ１に沿った位置（ループＲｕの軸方向Ｒｕ１へのワイヤＷの動き）を規制する可動ガイド部５５を備える。

可動ガイド部５５は、軸を支点とした回転（回動）動作によって、第１のガイド部５０から送り出されたワイヤを第２のガイド部５１に誘導し得るガイド位置と、鉄筋Ｓから鉄筋結束機１Ａを抜く動作で退避する退避位置との間で開閉する。

切断部６Ａは、図示しない固定刃部と、固定刃部との協働でワイヤＷを切断する回転刃部６１と、捩り機構７Ａの動作を回転刃部６１に伝達する伝達機構６２を備える。回転刃部６１は、軸を支点とした回転動作で、固定刃部のガイド部４Ａを通るワイヤＷを切断する。伝達機構６２は、捩り機構７Ａの動作と連動して変位し、ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き付けた後、ワイヤＷを捩るタイミングに合わせて回転刃部６１を回転させ、ワイヤＷを切断する。

捩り機構７Ａは、ワイヤＷを把持する把持部７０と、ワイヤＷの一方の端部ＷＳ側と他方の端部ＷＥ側を鉄筋Ｓ側へ曲げる折り曲げ部（曲げ部）７１と、ワイヤＷの一方の端部ＷＳの位置を規制する長さ規制部７４と、捩りモータ８０と、減速及びトルクの増幅を行う減速機８１を介して捩りモータ８０に駆動される回転軸８２（図２参照）と、回転軸８２の回転動作で変位する可動部材８３と、回転軸８２の回転動作と連動した可動部材８３の回転を規制する回転規制部材８４とを備える。

把持部７０は、固定把持部材７０Ｃと、第１の可動把持部材７０Ｌと、第２の可動把持部材７０Ｒを備える（図３参照）。第１の可動把持部材７０Ｌと第２の可動把持部材７０Ｒは、固定把持部材７０Ｃを介して左右方向に配置される。具体的には、第１の可動把持部材７０Ｌは、固定把持部材７０Ｃに対し、巻き回されるワイヤＷの軸方向に沿った一方の側に配置され、第２の可動把持部材７０Ｒは、他方の側に配置される。

折り曲げ部７１は、鉄筋Ｓを結束した後のワイヤＷの端部が、鉄筋Ｓから離れる方向に最も突出するワイヤＷの頂部よりも結束物側へ位置するようにワイヤＷを曲げる。折り曲げ部７１は、把持部７０でワイヤＷを捩る前に、把持部７０で把持されたワイヤＷを曲げる。

長さ規制部７４は、固定把持部材７０Ｃと第１の可動把持部材７０Ｌの間を通過したワイヤＷの送り経路に、ワイヤＷの一方の端部ＷＳが突き当てられる部材を設けて構成される。長さ規制部７４は、固定把持部材７０Ｃと第１の可動把持部材７０ＬによるワイヤＷの把持位置から所定の距離を確保するため、本例ではカールガイド部５Ａの第１のガイド部５０に設けられる。

回転軸８２と可動部材８３は、回転軸８２に設けたネジ部と、可動部材８３に設けたナット部により、回転軸８２の回転動作が、可動部材８３の回転軸８２に沿った前後方向への移動に変換される。捩り機構７Ａは、可動部材８３と一体に設けられ、可動部材８３の前後方向への移動で前後方向に移動する。

可動部材８３及び折り曲げ部７１は、把持部７０でワイヤＷを把持及び折り曲げ部７１でワイヤＷを折り曲げる動作域では、回転規制部材８４に係止されることで、回転規制部材８４により回転動作が規制された状態で前後方向に移動する。また、可動部材８３及び折り曲げ部７１は、回転規制部材８４の係止から抜けることで、回転軸８２の回転動作で回転する。

また、鉄筋結束機１Ａは、制御部１００を備える。制御部１００は、捩りモータ８０や送りモータ３２等に電力を供給したり、捩りモータ８０等の各動作を制御したりする。制御部１００は、捩り機構７Ａの上方側に組み付けられ、各配線が捩り機構７Ａ側に引き出されている。

結束機本体１０の後部（背面部）には、操作部１６Ａが設けられている。操作部１６Ａは、ワイヤＷの締め付けトルクを調整するためのトルク調整ダイヤルと、鉄筋結束機１Ａの電源のオン及びオフを切り替えるためのスイッチと、スイッチのオン及びオフ等に基づいて点灯するＬＥＤとを有する。操作部１６Ａは、制御部１００に図示しない配線を介して接続されている。

［鉄筋結束機１Ａの動作例］
次に、鉄筋ＳをワイヤＷで結束する場合における鉄筋結束機１Ａの動作の一例について図１及び図２を参照して説明する。図２Ａ〜図２Ｄは、ワイヤＷを把持して捩る動作の一例を説明するための図である。

図１及び図２Ａに示すように、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒによりマガジン２Ａから２本のワイヤＷが正方向に送られると、ワイヤＷは固定把持部材７０Ｃと第２の可動把持部材７０Ｒとの間を通り、カールガイド部５Ａの第１のガイド部５０のガイド溝５２を通過する。これにより、ワイヤＷは鉄筋Ｓの周囲に巻き回される巻き癖が付けられる。

第１のガイド部５０から送り出されたワイヤＷは、第２のガイド部５１の可動ガイド部５５により移動が規制された状態で固定ガイド部５４に誘導される。固定ガイド部５４に誘導されたワイヤＷは、固定ガイド部５４でループＲｕの径方向に沿った移動が規制され、固定把持部材７０Ｃと第１の可動把持部材７０Ｌの間に誘導される。そして、ワイヤＷの先端が長さ規制部７４に突き当てられる。これにより、ワイヤＷが、鉄筋Ｓの周囲にループ状に巻き回される。

図１及び図２Ｂに示すように、ワイヤＷの送りを停止した後、捩りモータ８０が正回転方向に駆動されることで、可動部材８３を前方向である矢印方向に移動させる。すなわち、可動部材８３は、捩りモータ８０の回転に連動した回転動作が、回転規制部材８４により規制されて、捩りモータ８０の回転が直線移動に変換される。これにより、可動部材８３は前方向に移動する。可動部材８３が前方向に移動する動作に連動して折り曲げ部７１が前方向に移動することで、第１の可動把持部材７０Ｌが軸７７を支点とした回転動作で固定把持部材７０Ｃに近づく方向に移動する。これにより、ワイヤＷの一方の端部ＷＳ側が把持される。

また、第２の可動把持部材７０Ｒは、軸７７を支点とした回転動作で、固定把持部材７０Ｃに近づく方向に移動する。第２の可動把持部材７０Ｒが固定把持部材７０Ｃに近づく方向に移動することで、ワイヤＷは延在方向に支持される。

さらに、可動部材８３が前方向に移動する動作が退避機構５３ａに伝達され、ガイドピン５３をワイヤＷが移動する経路から退避させる。第１の可動把持部材７０Ｌと固定把持部材７０Ｃとの間にワイヤＷの一方の端部ＷＳ側を把持した後、送りモータ３２が逆回転方向に駆動されることで、第１の送りギア３０Ｌが逆転すると共に、第１の送りギア３０Ｌに従動して第２の送りギア３０Ｒが逆転する。これにより、２本のワイヤＷがマガジン２Ａ方向に引き戻され、逆方向に送られる。ワイヤＷを逆方向に送る動作で、ワイヤＷは鉄筋Ｓに密着されるようにして巻き付けられる。

ワイヤＷを鉄筋Ｓに巻き付けて、ワイヤＷの送りを停止した後、捩りモータ８０が正回転方向に駆動されることで、可動部材８３を前方向に移動させる。可動部材８３が前方向に移動する動作が伝達機構６２で切断部６Ａに伝達され、第２の可動把持部材７０Ｒと固定把持部材７０Ｃで把持されたワイヤＷの他方の端部ＷＥ側が回転刃部６１の動作で切断される。

図２Ｂに示すように、ワイヤＷを切断した後、可動部材８３を更に前方向に移動させることで、可動部材８３と一体で折り曲げ部７１が前方向に移動する。

図２Ｃに示すように、折り曲げ部７１は、矢印Ｆで示す前方向に所定距離移動することで、固定把持部材７０Ｃと第１の可動把持部材７０Ｌで把持されたワイヤＷの一方の端部ＷＳ側を、曲げ部７１ｂ１で鉄筋Ｓ側へ押圧して、把持位置を支点として鉄筋Ｓ側へ曲げる。また、折り曲げ部７１が更に前方向に移動することで、開閉ピン７１ａが開閉ガイド孔７７Ｒ内を移動することにより、第２の可動把持部材７０Ｒと固定把持部材７０Ｃとの間に、ワイヤＷの一方の端部ＷＥ側が送られる隙間がある。

また、折り曲げ部７１は、矢印Ｆで示す前方向に所定距離移動することで、固定把持部材７０Ｃと第２の可動把持部材７０Ｒで把持されたワイヤＷの他方の端部ＷＥ側を、曲げ部７１ｂ２で鉄筋Ｓ側へ押圧して、把持位置を支点として鉄筋Ｓ側へ曲げる。

図１及び図２Ｄに示すように、ワイヤＷの端部を鉄筋Ｓ側に折り曲げた後、捩りモータ８０が更に正回転方向に駆動されることで、捩りモータ８０は、可動部材８３をさらに前方向である矢印Ｆ方向に移動させる。可動部材８３が矢印Ｆ方向の所定の位置まで移動することで、可動部材８３は回転規制部材８４の係止から抜け、可動部材８３の回転規制部材８４による回転の規制が解除される。これにより、捩りモータ８０が更に正回転方向に駆動されることで、ワイヤＷを把持している把持部７０が回転し、ワイヤＷを捩る。把持部７０は、図示しないバネで後方に付勢されており、ワイヤＷにテンションを掛けながら捩る。よって、ワイヤＷが緩むことなく、鉄筋ＳがワイヤＷで結束される。

［鉄筋結束機１Ａのブロック構成例］
図３は、鉄筋結束機１Ａの機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、鉄筋結束機１Ａは、機械全体の動作を制御する制御部１００を備える。制御部１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やＲＯＭ(Read Only Memory)，ＲＡＭ(Random Access Memory)等を有しており、ＲＯＭ等のメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより鉄筋ＳをワイヤＷにより結束する結束処理を実施する。

制御部１００には、正逆転駆動回路１２０、回転数検出回路１３０及び電流検出回路（駆動情報検出部）１４０がそれぞれ接続されている。正逆転駆動回路１２０には、送りモータ（駆動部）３２が接続されている。

正逆転駆動回路１２０は、例えばドライバ回路から構成され、制御部１００から供給される制御信号に基づいて送りモータ３２を正回転または逆回転させるための駆動信号を生成して送りモータ３２に供給する。

送りモータ３２は、例えばＤＣモータ等から構成され、図示しないギアを介して第１の送りギア３０Ｌに接続されている。送りモータ３２は、正逆転駆動回路１２０から供給される駆動信号に基づいて駆動し、第１の送りギア３０Ｌ及びこれに従動する第２の送りギア３０Ｒを正回転及び逆回転させる。

回転数検出回路１３０は、例えばエンコーダから構成され、送りモータ３２に取り付けられている。回転数検出回路１３０は、送りモータ３２の回転数を検出し、その検出結果（回転パルス）を制御部１００に供給する。

電流検出回路１４０は、正逆転駆動回路１２０と送りモータ３２との間に接続され、正逆転駆動回路１２０から送りモータ３２に供給される駆動情報としての駆動電流を検出し、検出した駆動電流を制御部１００に供給する。

制御部１００には、回転数検出回路１３０から送りモータ３２の回転数（パルス数）が入力され、電流検出回路１４０から送りモータ３２の駆動電流のそれぞれが入力される。制御部１００は、入力される送りモータ３２の回転数及び駆動電流と、タイマー１１０によりカウントされる時間とに基づいて送りモータ３２の動作を制御し、ワイヤＷの送り動作や引戻し動作、第１の送りギア３０Ｌ等の空転防止動作を行う。また、制御部１００は、空転防止動作において、電流検出回路１４０で検出された送りモータ３２の駆動電流等に基づいて第１の送りギア３０Ｌ等の空転の発生タイミングを判断し、この判断結果に基づいて送りモータ３２の駆動を停止させる制御を実行する。

［送りモータ３２の駆動電流について］
次に、ワイヤＷにより鉄筋Ｓを結束する際の送りモータ３２の駆動電流の変化について説明する。ワイヤＷの正方向への送りが終了し、送りモータ３２が正回転から逆回転に切り替えられると、送りモータ３２の回転負荷が増大し、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが第１のピーク値となる。その後、送りモータ３２の回転数の上昇に伴って、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが徐々に低下していく。ワイヤＷの引戻しが進み、ワイヤＷが鉄筋Ｓに巻き付けられていくと（密着すると）、送りモータ３２の回転負荷が増大し、駆動電流Ｉ_ＲＥＦは減少から増加に転じる。

ワイヤＷが鉄筋Ｓに完全に巻き付けられ、ワイヤＷが確実に引き戻った状態になると、送りモータ３２の回転負荷がさらに増加し、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが第２のピーク値となる。この状態で、送りモータ３２の逆回転が継続すると、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転する。

［ワイヤＷの引戻し時における鉄筋結束機１Ａの動作例］
図４は、ワイヤＷの引戻し時における鉄筋結束機１Ａの制御部１００の動作の一例を示している。制御部１００は、ＲＯＭ等のメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、以下の図４に示す処理を実現する。

図４に示すように、ステップＳ１００において、制御部１００は、作業者によるトリガー１２Ａの押圧操作によりスイッチ１３Ａがオンされると、ワイヤＷの送り動作を開始し、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、制御部１００は、正逆転駆動回路１２０を介して送りモータ３２を正回転させる。これにより、ワイヤＷは、正方向（矢印Ｘ１）に送られる。また、制御部１００は、回転数検出回路１３０により検出された送りモータ３２の回転数に基づいてワイヤＷの送り量を計測する。制御部１００のタイマー１１０は、時間のカウントを開始する。ステップＳ１１０が終了したら、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０において、制御部１００は、タイマー１１０によりカウントされる時間Ｔ１_ＲＥＦと、予め設定されている基準時間Ｔ１とを比較する。制御部１００は、時間Ｔ１_ＲＥＦが基準時間Ｔ１以上であると判断した場合、後述するワイヤＷの送り量Ｒ１_ＲＥＦが基準送り量Ｒ１に達する前のタイミングであるため、何らかの原因でワイヤＷの送り不良等の問題が発生したと判断し、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０において、制御部１００は、送りモータ３２を停止させる。一方、制御部１００は、時間Ｔ１_ＲＥＦが基準時間Ｔ１未満であると判断した場合、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０において、制御部１００は、回転数検出回路１３０により検出された送りモータ３２の回転数から算出されるワイヤＷの送り量Ｒ１_ＲＥＦと、予め設定されている基準送り量Ｒ１とを比較する。制御部１００は、送り量Ｒ１_ＲＥＦが基準送り量Ｒ１未満である場合、ワイヤＷの送りが終了していないと判断してステップＳ１２０に戻り、ワイヤＷの正方向への送りを継続して行う。一方、制御部１００は、送り量Ｒ１_ＲＥＦが基準送り量Ｒ１以上である場合、ワイヤＷの送りが正常に終了したと判断してステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１４０において、制御部１００は、正逆転駆動回路１２０を介して送りモータ３２を停止させる。これにより、ワイヤＷの送りも停止される。また、制御部１００はワイヤＷの送り量の計測を停止し、タイマー１１０も時間のカウントを停止する。ステップＳ１４０が終了したら、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０において、制御部１００は、送りモータ３２の停止後に、ワイヤＷの引戻し動作を開始する。具体的には、制御部１００は、正逆転駆動回路１２０を介して送りモータ３２を逆回転させる。これにより、ワイヤＷは、逆方向（矢印Ｘ２）に引き戻される。また、制御部１００は、回転数検出回路１３０で検出された送りモータ３２の回転数に基づいてワイヤＷの引戻し量Ｒ２_ＲＥＦを計測する。タイマー１１０は、時間のカウントを開始する。また、制御部１００は、ワイヤＷの引戻し動作の開始に伴い、電流検出回路１４０から入力される送りモータ３２の駆動電流Ｉ_ＲＥＦを監視すると共に、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒで空転が発生するか否かを監視する。ステップＳ１５０が終了したら、ステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０において、制御部１００は、タイマー１１０によりカウントされる時間Ｔ２_ＲＥＦと、予め設定されている基準時間Ｔ２とを比較する。制御部１００は、時間Ｔ２_ＲＥＦが基準時間Ｔ２に達したと判断した場合、ワイヤＷの引戻し量Ｒ２_ＲＥＦが基準送り量Ｒ２に達する前のタイミングであるため、何らかの原因でワイヤＷの引戻し不良が発生したと判断し、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０において、制御部１００は、送りモータ３２を停止させる。一方、ステップＳ１６０において、制御部１００は、時間Ｔ２_ＲＥＦが基準時間Ｔ２未満であると判断した場合、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０において、制御部１００は、回転数検出回路１３０により検出された送りモータ３２の回転数から算出されるワイヤＷの引戻し量Ｒ２_ＲＥＦと、予め設定されている基準引戻し量Ｒ２とを比較する。制御部１００は、引戻し量Ｒ２_ＲＥＦが基準引戻し量Ｒ２に達した場合、ステップＳ２１０に進む。例えば、送り不良によってワイヤＷの先端が把持されていない状態で引戻しが行われた場合であって、駆動電流Ｉ_ＲＥＦも上昇せずに、ワイヤＷがワイヤ送り部３Ａを通り超してしまう場合が考えられる。ステップＳ２１０において、制御部１００は、送りモータ３２を停止させる。一方、制御部１００は、引戻し量Ｒ２_ＲＥＦが基準引戻し量Ｒ２未満であると判断した場合、ステップＳ１８０に進む。

ステップＳ１８０において、制御部１００は、電流検出回路１４０により検出された送りモータ３２の駆動電流Ｉ_ＲＥＦと、予め設定されている基準駆動電流Ｉとを比較する。制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉ未満である場合、ワイヤＷが鉄筋Ｓに巻き付けられていない（密着していない）と判断してステップＳ１６０に戻り、ワイヤＷの引戻しを継続して行う。一方、制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉ以上であると判断した場合、ワイヤＷが鉄筋Ｓに巻き付けられていると判断し、ステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１９０において、制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉ以上であるときの時間Ｔ３_ＲＥＦと、予め設定されている基準時間Ｔ３とを比較する。ここで、基準時間Ｔ３は、ワイヤＷが確実に引き戻っており、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が始まらない時間である。制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉ以上であるときの時間Ｔ３_ＲＥＦが基準時間Ｔ３未満である場合、ワイヤＷの空転が始まる前のタイミングであると判断してステップＳ１６０に戻り、ワイヤＷの引戻し作業を継続して行う。

一方、制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉ以上であるときの時間Ｔ３_ＲＥＦが基準時間Ｔ３以上である場合、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が始まると判断してステップＳ２００に進む。ステップＳ２００において、制御部１００は、正逆転駆動回路１２０を介して送りモータ３２を停止させ、ワイヤＷの引戻し動作を終了する。本実施の形態では、このようなワイヤＷの送り動作、引戻し動作及び引戻し時の空転防止処理が繰り返し実行される。

なお、引戻し量Ｒ２_ＲＥＦ＜送り量Ｒ１_ＲＥＦであり、時間Ｔ２_ＲＥＦ＜時間Ｔ１_ＲＥＦであるので、引戻されたワイヤＷの先端が第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒを通過する以前に送りモータ３２が停止することはない。

また、上述した実施の形態の変形例として、図４に示したステップＳ１８０，Ｓ１９０の処理を別の制御に変更することもできる。具体的には、図４のステップＳ１８０において、制御部１００は、電流検出回路１４０により検出された送りモータ３２の駆動電流（駆動情報）Ｉ_ＲＥＦが予め設定された基準駆動電流Ｉ未満であると判断した場合、ステップＳ１６０に戻り、ワイヤＷの引戻しを継続して行う。一方、制御部１００は、駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉと一致する（同一値である）と判断した場合にステップＳ１９０に進む。ここで、基準駆動電流Ｉとは、ワイヤＷを引き戻すことができ、かつ、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が発生しない電流値をいう。

ステップＳ１９０において、制御部１００は、送りモータ３２の駆動電流Ｉ_ＲＥＦが基準駆動電流Ｉで維持されるように制御し、その状態での時間Ｔ３_ＲＥＦが予め設定された基準時間Ｔ３未満である場合、ステップＳ１６０に戻り、ワイヤＷの引戻し作業を継続して行う。一方、制御部１００は、時間Ｔ３_ＲＥＦが予め設定された基準時間Ｔ３以上となった場合、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が始まる直前のタイミングであると判断してステップＳ２００に進む。ここで、基準時間Ｔ３は、ワイヤＷを確実に引き戻すことができ、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が始まらない時間をいう。

ステップＳ２００において、制御部１００は、正逆転駆動回路１２０を介して送りモータ３２を停止させ、ワイヤＷの引戻し動作を終了する。これにより、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転が始まる直前に送りモータ３２を停止させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ワイヤＷの引戻し時に第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒが空転すると判断した場合、送りモータ３２を停止させて第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの引戻し動作を停止させる。これにより、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒでの空転を未然に防止でき、空転時に出るワイヤＷの削れカスの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの空転を抑制できるので、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒの余分な駆動を削減することができる。その結果、バッテリ１５Ａの消費電力を効果的に抑制することができる。さらに、本実施の形態によれば、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０Ｒでの空転を抑制できるので、送りモータ３２の発熱も抑制することができる。

なお、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。さらに、本明細書において示した装置やプログラムにおける動作及びステップ等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いない限り、任意の順序で実現可能である。

上述した実施の形態では、ワイヤＷを２本用いて鉄筋Ｓを結束する例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、ワイヤＷを１本用いた場合やワイヤＷを３本以上用いて鉄筋Ｓを結束する鉄筋結束機についても、本発明を適用することができる。

また、上述した実施の形態では、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転するか否かを送りモータ３２の駆動電流や時間に基づいて判断したが、これに限定されることはない。例えば、駆動情報として、送りモータ３２の駆動時間や回転数を用いて、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転するか否かを判断することができる。また、送りモータ３２の駆動電流、駆動時間及び回転数のうち２以上の情報を用いて、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転するか否かを判断することもできる。

また、上述した実施の形態では、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転する直前のタイミングで送りモータ３２を停止させるように制御したが、これに限定されることはない。例えば、第１の送りギア３０Ｌ及び第２の送りギア３０ＲがワイヤＷに対して空転が発生した直後のタイミングで送りモータ３２を停止させるように制御しても良い。例えば、図４のステップＳ１９０やその変形例において、基準時間Ｔ３の経過後の例えば５〜５０ｍｓの範囲で、より好ましくは１０〜３０ｍｓの範囲で送りモータ３２を停止するように制御する。

１Ａ鉄筋結束機
３Ａワイヤ送り部（送り部）
７Ａ捩り機構（結束部）
１０結束機本体
１２Ａトリガー
３０Ｌ第１の送りギア（送り部）
３０Ｒ第２の送りギア（送り部）
３２送りモータ（駆動部）
８２回転軸
１００制御部
１４０電流検出回路（駆動情報検出部）
Ｗワイヤ

Claims

ワイヤを挟持し、挟持したワイヤを回転駆動で送り、又は引き戻す一対の送り部と、
前記一対の送り部のうちの一方の送り部を回転駆動する駆動部と、
前記ワイヤの引戻し時の前記駆動部の駆動情報を検出する駆動情報検出部と、
前記駆動情報検出部により検出された前記駆動情報に基づいて前記送り部の空転の発生タイミングを判断し、前記判断された空転の発生タイミングに基づいて前記駆動部を停止させる制御部と、
を備え、
前記駆動部は、モータを含み、
前記駆動情報は、前記モータの駆動電流及び時間を含み、
前記制御部は、
前記モータの駆動電流が、前記ワイヤを引き戻すことができ、前記送り部の空転が発生しない値とされた基準駆動電流以上であり、かつ、
前記駆動電流の前記基準駆動電流以上である時間が、前記ワイヤが引き戻っており、前記送り部の空転が始まらない時間とされた基準時間以上である場合に前記モータを停止させる
ことを特徴とする結束機。
ワイヤを挟持し、挟持したワイヤを回転駆動で送り、又は引き戻す一対の送り部と、
前記一対の送り部のうちの一方の送り部を回転駆動する駆動部と、
前記ワイヤの引戻し時の前記駆動部の駆動情報を検出する駆動情報検出部と、
前記駆動情報検出部により検出された前記駆動情報に基づいて前記送り部の空転の発生タイミングを判断し、前記判断された空転の発生タイミングに基づいて前記駆動部を停止させる制御部と、
を備え、
前記駆動部は、モータを含み、
前記駆動情報は、前記モータの駆動電流及び時間を含み、
前記モータの駆動電流が、前記ワイヤを引き戻すことができ、前記送り部の空転が発生しない値とされた基準駆動電流である場合に前記モータの駆動電流が前記基準駆動電流で維持され、
前記駆動電流の前記基準駆動電流である時間が、前記ワイヤが引き戻っており、前記送り部の空転が始まらない時間とされた基準時間以上である場合に前記モータが停止される
ことを特徴とする結束機。
前記駆動情報には、前記モータの回転数が含まれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の結束機。