WO2017010122A1 - 鉄筋結束装置 - Google Patents

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WO2017010122A1
WO2017010122A1 PCT/JP2016/057874 JP2016057874W WO2017010122A1 WO 2017010122 A1 WO2017010122 A1 WO 2017010122A1 JP 2016057874 W JP2016057874 W JP 2016057874W WO 2017010122 A1 WO2017010122 A1 WO 2017010122A1
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WO
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wire
feed
feed motor
reinforcing bar
length
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/057874
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English (en)
French (fr)
Inventor
邦久 嶋
山本　浩克
亮 梅本
Original Assignee
株式会社マキタ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F15/00—Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire
    • B21F15/02—Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire wire with wire
    • B21F15/06—Connecting wire to wire or other metallic material or objects; Connecting parts by means of wire wire with wire with additional connecting elements or material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E04G21/122—Machines for joining reinforcing bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B25/00—Implements for fastening, connecting or tensioning of wire or strip

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a reinforcing bar binding device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 45485864 discloses a reinforcing bar binding device that binds a plurality of reinforcing bars with wires.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 is fed by a feeding mechanism that feeds a wire wound around a reel by rotation of a motor, a guide mechanism that guides the wire fed by the feeding mechanism around a plurality of reinforcing bars, and a feeding mechanism.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 includes a detection unit that detects the feed length of the wire fed by the feed mechanism.
  • the detection means includes a plurality of magnets and a Hall element.
  • the control means controls the wire feed based on the wire feed length detected by the detection means.
  • the reinforcing bar binding device of Patent Document 1 includes a detection means for detecting the feed length of the wire, and the detection means includes a plurality of magnets and a hall element. For this reason, for example, the arrangement positions of a plurality of magnets and the wiring of Hall elements are complicated, and the configuration of the reinforcing bar binding device is complicated. That is, the detecting means for detecting the wire feed length complicates the configuration of the reinforcing bar binding device. Therefore, the present specification provides a technique capable of feeding a wire with an accurate length without detecting the feed length of the wire.
  • the reinforcing bar binding device disclosed in this specification binds a plurality of reinforcing bars with wires.
  • This rebar binding device is fed by a feed mechanism that feeds the wire wound around the reel by rotation of the feed motor, a guide mechanism that guides the wire fed by the feed mechanism around a plurality of rebars, and the feed mechanism
  • a cutting mechanism for cutting the wire at a predetermined position, a twisting mechanism for twisting the wire around the plurality of reinforcing bars, and a control means are provided.
  • the control means estimates the wire feed length and controls the wire feed based on the estimated feed length.
  • the control means estimates the wire feed length and controls the wire feed based on the estimated feed length, the wire feed length is detected by a separate detection means. Even if not, it is possible to control the delivery of the wire. Further, since the feeding of the wire is controlled based on the estimated feeding length, the wire can be sent out with an accurate length.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the embodiment (corresponding to the III-III cross section of FIG. 1).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the embodiment (corresponding to the IV-IV section of FIG. 1).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of the reinforcing bar binding device according to the embodiment (corresponding to a VV cross section in FIG. 1). It is a block diagram which shows the electrical structure of the reinforcing bar binding apparatus which concerns on an Example.
  • the feed length of the wire may be estimated based on the induced voltage of the feed motor.
  • the wire feed speed by the feed motor changes according to the induced voltage of the feed motor.
  • the induced voltage of the feed motor is low, the wire feed speed is slow.
  • the induced voltage of the feed motor is high, the wire feed speed is fast.
  • the wire feed speed can be estimated, and the wire feed length can be estimated based on the wire feed speed. According to said structure, even if it does not detect the feed length of a wire, the feed length of a wire can be estimated correctly.
  • the induced voltage of the feed motor may be estimated based on the applied voltage of the feed motor and the current flowing through the feed motor.
  • the induced voltage of the feed motor can be calculated from the applied voltage of the feed motor and the current flowing through the feed motor. According to said structure, even if it does not detect the feed length of a wire, the feed length of a wire can be estimated correctly.
  • the reinforcing bar binding device may include setting means for setting the wire feed length.
  • the control unit may control the wire feeding based on the wire feeding length set by the setting unit.
  • the user of the reinforcing bar binding device can set the feed length of the wire to a desired feed length.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a first unit 11, a second unit 12, and a third unit 13.
  • the first unit 11, the second unit 12, and the third unit 13 are integrally formed.
  • the reinforcing bar binding device 1 is an electric tool for binding a plurality of reinforcing bars 201 with wires 301.
  • the reinforcing bar 201 is, for example, a steel bar used for manufacturing reinforced concrete.
  • the first unit 11 includes a feed mechanism 2, a rotation restricting mechanism 3, a guide mechanism 4, and a torsion mechanism 5. As shown in FIG. 5, the first unit 11 includes a cutting mechanism 6.
  • the delivery mechanism 2 includes a reel 24, a feed motor 21, a main driving roller 22, and a driven roller 23.
  • the delivery mechanism 2 is a mechanism that sends out the wire 301 by the rotation of the feed motor 21.
  • the reel 24 holds the wire 301.
  • a wire 301 is wound around the reel 24.
  • the reel 24 includes a plurality of rotation restricting convex portions 241.
  • the plurality of rotation restricting convex portions 241 protrude outward in the radial direction of the reel 24.
  • the rotation restricting convex portion 241 engages with a rotation restricting arm 32 described later.
  • the feed motor 21 rotates when energized. When the feed motor 21 rotates, an induced voltage is generated. Further, the feed motor 21 stops when the energization is interrupted.
  • the feed motor 21 has an internal winding resistance. The winding resistance of the feed motor 21 is predetermined for each product. Further, when the feed motor 21 rotates, the main driving roller 22 rotates. A wire 301 is disposed between the main driving roller 22 and the driven roller 23. When the main driving roller 22 rotates, the wire 301 is sent out and the driven roller 23 rotates. Further, the reel 24 is rotated by feeding the wire 301.
  • the rotation restricting mechanism 3 includes a solenoid 31 and a rotation restricting arm 32.
  • the rotation regulating mechanism 3 is a mechanism that regulates the rotation of the reel 24.
  • Solenoid 31 operates when energized.
  • the rotation restricting arm 32 operates.
  • the rotation restricting arm 32 is engaged with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24 when the solenoid 31 is operating. Thereby, the rotation of the reel 24 is restricted.
  • the rotation restricting arm 32 does not engage with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24 when the solenoid 31 is not operating. Thereby, the restriction on the rotation of the reel 24 is released.
  • the guide mechanism 4 includes a guide pipe 41, an upper guide member 42, and a lower guide member 43.
  • the guide mechanism 4 is a mechanism that guides the wire 301 delivered by the delivery mechanism 2 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the guide pipe 41 is disposed at a position facing the main driving roller 22 and the driven roller 23.
  • the guide pipe 41 guides the wire 301 fed from between the main driving roller 22 and the driven roller 23 forward (to the left in the drawing).
  • the upper guide member 42 and the lower guide member 43 are arranged to face each other in the vertical direction.
  • the upper guide member 42 is formed in a curved shape.
  • the lower guide member 43 is linearly formed.
  • a reinforcing bar arrangement region 44 is formed between the upper guide member 42 and the lower guide member 43.
  • a plurality of reinforcing bars 201 are arranged in the reinforcing bar arrangement region 44.
  • the upper guide member 42 and the lower guide member 43 guide the wire 301 guided by the guide pipe 41 around the plurality of reinforcing bars 201. As a result, the wire 301 is wound around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the torsion mechanism 5 includes a torsion motor 51, a screw shaft 52, a screw cylinder 53, and a pair of hooks 54.
  • the twisting mechanism 5 is a mechanism for twisting the wire 301 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the torsion motor 51 rotates when energized. Further, the torsion motor 51 stops when the energization is cut off.
  • the screw shaft 52 rotates.
  • the screw shaft 52 is covered with a screw cylinder 53.
  • the screw shaft 52 and the screw cylinder 53 are screwed together.
  • the screw cylinder 53 moves in the axial direction of the screw shaft 52.
  • the screw cylinder 53 moves forward in the left direction in the drawing, and when the screw shaft 52 rotates in the reverse direction, the screw cylinder 53 moves backward in the right direction in the drawing.
  • the pair of hooks 54 are connected to the screw cylinder 53.
  • the pair of hooks 54 are configured to be coupled to the screw shaft 52 after moving forward.
  • the pair of hooks 54 rotates.
  • the pair of hooks 54 are configured to grip the wire 301 when advanced.
  • the pair of hooks 54 rotate while holding the wire 301.
  • the wire 301 can be twisted by rotating the pair of hooks 54.
  • the cutting mechanism 6 includes a link mechanism 61 and a cutter 62.
  • the cutting mechanism 6 is a mechanism that cuts the wire 301 fed by the feeding mechanism 2 at a predetermined position.
  • the link mechanism 61 is a mechanism that converts linear motion into rotational motion and transmits it.
  • One end of the link mechanism 61 is connected to the screw cylinder 53.
  • the other end of the link mechanism 61 is connected to the cutter 62.
  • the link mechanism 61 converts the linear motion of the screw cylinder 53 into a rotational motion and transmits it to the cutter 62.
  • the cutter 62 rotates.
  • the cutter 62 is configured to cut the wire 301 by rotating.
  • the second unit 12 includes a grip 7 and a trigger 8.
  • the grip 7 is a part gripped by the user.
  • the trigger 8 is disposed on the grip 7.
  • the trigger 8 is pulled while the grip 7 is held by the user.
  • the reinforcing bar binding device 1 is configured to operate.
  • the third unit 13 includes a battery 9 and a dial 10 (an example of setting means).
  • the battery 9 supplies power to each of the feed motor 21, the torsion motor 51, and the solenoid 31.
  • the battery 9 is configured to be detachable.
  • the dial 10 (an example of a setting unit) is a configuration for setting the number of windings of the wire 301.
  • the number of turns of the wire 301 can be set. For example, when the number of windings of the wire 301 is two, the dial is set to “2”. Further, when the number of turns of the wire 301 is set, the torque for twisting the wire 301 is set accordingly. When the number of windings of the wire 301 is set, the feed length of the wire 301 is determined accordingly.
  • the reinforcing bar binding device 1 further includes a controller 101 (an example of a control unit), a current sensor 75, a voltage sensor 76, a torque sensor 77, and a position sensor 78.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a plurality of drivers 85, 86, 87 and a regulator 79.
  • the controller 101, the current sensor 75, the voltage sensor 76, the torque sensor 77, and the position sensor 78 are arranged in the first unit 11.
  • the current sensor 75 is configured to detect a current flowing through the feed motor 21.
  • the voltage sensor 76 is configured to detect an applied voltage of the feed motor 21.
  • the torque sensor 77 is configured to detect torque acting on the screw shaft 52 when the pair of hooks 54 are rotating.
  • the position sensor 78 is configured to detect the position of the screw cylinder 53. A signal is transmitted to the controller 101 from each of the current sensor 75, the voltage sensor 76, the torque sensor 77, and the position sensor 78.
  • a plurality of drivers 85, 86, 87 and a regulator 79 are arranged in the first unit 11.
  • a signal is transmitted from the controller 101 to the feed motor 21 via the driver 85. Further, a signal is transmitted from the controller 101 to the torsion motor 51 via the driver 86. Further, a signal is transmitted from the controller 101 to the solenoid 31 via the driver 87.
  • the regulator 79 adjusts the voltage of the power supplied from the battery 9 and supplies it to the controller 101.
  • the controller 101 estimates the feed length of the wire 301 and controls the feed of the wire 301 based on the estimated feed length. The operation of the controller 101 will be described in detail later.
  • the controller 101 is disposed on a substrate (not shown) in the first unit 11.
  • the controller 101 includes a memory 102.
  • the memory 102 stores a program executed by the controller 101.
  • the memory 102 stores various information.
  • the operation of the reinforcing bar binding device 1 will be described.
  • the dial 10 is turned to set the number of turns of the wire 301.
  • the user arranges the reinforcing bar binding device 1 with respect to the plurality of reinforcing bars 201. Specifically, as shown in FIG. 1, the user holds the reinforcing bar binding device 1 so that the plurality of reinforcing bars 201 are positioned in the reinforcing bar arrangement region 44. Subsequently, the user pulls the trigger 8 while holding the grip 7.
  • the wire 301 is delivered by the delivery mechanism 2, and the delivered wire 301 is guided around the plurality of reinforcing bars 201 by the guide mechanism 4. As a result, the wire 301 is wound around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the wire 301 delivered by the delivery mechanism 2 is cut at a predetermined position by the cutting mechanism 6. Further, the wire 301 wound around the plurality of reinforcing bars 201 is twisted by the twisting mechanism 5. Accordingly, the plurality of reinforcing bars 201 are bound by the wires 301.
  • the controller 101 executes the following processing based on a program.
  • the controller 101 recognizes the set number of turns of the wire 301 in S10 of FIG.
  • the controller 101 sets the feed length of the wire 301 according to the number of turns of the wire 301 recognized in S10.
  • the relationship between the number of turns of the wire 301 and the feed length of the wire 301 is determined in advance.
  • the controller 101 sets a torque according to the set number of turns of the wire 301.
  • the relationship between the number of turns of the wire 301 and the torque is determined in advance.
  • the set torque is used when the wire 301 wound around the plurality of reinforcing bars 201 is twisted.
  • the controller 101 determines whether or not the trigger 8 is on. If the user is pulling the trigger 8, the trigger 8 is on. If the trigger 8 is on in S13, the controller 101 determines yes and proceeds to S14. On the other hand, when the trigger 8 is not on (is off) in S13, the controller 101 determines no and waits.
  • the controller 101 starts driving the feed motor 21.
  • the feed motor 21 rotates.
  • the main driving roller 22 rotates and the wire 301 wound around the reel 24 is sent out.
  • the wire 301 sent out by the rotation of the feed motor 21 is guided around the plurality of reinforcing bars 201 by the guide mechanism 4.
  • the feed motor 21 rotates and the wire 301 is sent out, as shown in FIG. 8, the feed length of the wire 301 increases with time.
  • the current I flowing through the feed motor 21 changes with time as shown in FIG.
  • the current I of the feed motor 21 is detected by a current sensor 75. Until a certain amount of time has elapsed from the start of rotation of the feed motor 21, a high load is applied to the feed motor 21 to start rotating the reel 24 in a stopped state, and the current I of the feed motor 21 becomes unstable. The current I increases. That is, it can be said that the rotation of the feed motor 21 is unstable during this period.
  • the applied voltage V M of the feed motor 21 is changed with time. Applied voltage V M of the feed motor 21 is detected by a voltage sensor 76. Until after some time from the start of rotation of the feed motor 21, the applied voltage V M of the feed motor 21 is unstable. Meanwhile, after a lapse of certain time from the start of rotation of the feed motor 21, the applied voltage V M of the feed motor 21 is stabilized.
  • Induced voltage E M of the feed motor 21 is estimated on the basis of the winding resistance R M of the feed motor 21. Winding resistance R M of the feed motor 21 is previously determined for each product. Induced voltage E M of the feed motor 21 is represented by Formula 1.
  • Formula 1 above in order to estimate the induced voltage E M of the feed motor 21, and ignoring the influence of the inductance of the feed motor 21.
  • the induced voltage E M of the feed motor 21 may be estimated without this into account.
  • the estimated induced voltage E M of the motor 21 feed by Equation 1 above without calculating the time derivative of the current I, it is possible to estimate the induced voltage E M of the feed motor 21.
  • the controller 101 estimates the delivery speed SPD of the wire 301.
  • Speed SPD feeding of the wire 301, and the coefficient K, is estimated based on the induced voltage E M of the feed motor 21.
  • the coefficient K is experimentally obtained in advance and is stored in the memory 102 in advance.
  • the estimated delivery speed SPD of the wire 301 is expressed by Equation 2.
  • the controller 101 estimates the feed length L x of the wire 301. Specifically, the controller 101 integrates the estimated feed speed SPD of the wire 301 with the passage of time from the start of rotation of the feed motor 21. That is, the estimated delivery speed SPD of the wire 301 is integrated over time. Thereby, the estimated feed length L x of the wire 301 is calculated.
  • the estimated feed length L x of the wire 301 is expressed by Equation 3.
  • the controller 101 the feed length L x of the wire 301 that is estimated in S18 it is determined whether or not more than feed length of the wire 301 which is set in S11. If it is estimated feed length L x of the wire 301 is set estimated feed or length, the controller 101 in S19, it is determined that yes, the process proceeds to S20. On the other hand, not estimated feed length L x of the wire 301 is set estimated feed or length (less than a is), then the controller 101 in S19 returns to S16 and judges that no.
  • the controller 101 stops the feed motor 21.
  • the main driving roller 22 stops and the wire 301 is not sent out.
  • the wire 301 feeding operation is completed.
  • the controller 101 starts driving the solenoid 31.
  • the rotation restricting arm 32 is engaged with the rotation restricting convex portion 241 of the reel 24. Thereby, the rotation of the reel 24 is restricted.
  • the controller 101 determines whether or not the drive time of the solenoid 31 has passed a predetermined energization time. If the drive time of the solenoid 31 has not passed the predetermined energization time in S22, the controller 101 determines that it is no and continues to drive the solenoid 31. On the other hand, if the drive time of the solenoid 31 has passed the predetermined energization time in S22, the controller 101 determines yes and proceeds to S23.
  • the controller 101 stops the solenoid.
  • the solenoid 41 stops, the engagement between the rotation restriction arm 32 and the rotation restriction convex portion 241 of the reel 24 is released, and the rotation restriction of the reel 24 is released.
  • the controller 101 starts normal rotation of the torsion motor 51 of the torsion mechanism 5.
  • the screw shaft 52 rotates forward, and the screw cylinder 53 advances accordingly.
  • the pair of hooks 54 moves forward.
  • the pair of hooks 54 grip the wires 301 around the plurality of reinforcing bars 201.
  • the pair of hooks 54 are rotated by the rotation of the screw shaft 52 in a state where the wire 301 is gripped.
  • the pair of hooks 54 rotate, the wire 301 is twisted.
  • the torque acting on the screw shaft 52 increases. Torque acting on the screw shaft 52 is detected by a torque sensor 77.
  • the controller 101 determines whether or not the torque detected by the torque sensor 77 is equal to or greater than the torque set in S12. If the detected torque is greater than or equal to the set torque, the controller 101 determines yes in S32 and proceeds to S33. On the other hand, when the detected torque is not equal to or greater than the set torque (less than), the controller 101 determines that it is no in S32 and stands by.
  • the controller 101 stops the torsion motor 51.
  • the controller 101 starts the reverse rotation of the torsion motor 51.
  • the torsion motor 51 reverses, the pair of hooks 54 release the wire 301 that has been gripped.
  • the screw shaft 52 reverses, and the screw cylinder 53 moves backward accordingly.
  • the position of the screw cylinder 53 is detected by a position sensor 78.
  • the screw cylinder 53 is retracted, the pair of hooks 54 are retracted.
  • the controller 101 determines whether or not the position of the screw cylinder 53 detected by the position sensor 78 is the initial position. If the position of the screw cylinder 53 is the initial position in S35, the controller 101 determines yes and proceeds to S36. On the other hand, if the position of the screw cylinder 53 is not the initial position in S35, the controller 101 determines no and continues the operation.
  • the controller 101 stops the torsion motor 51. Thereby, the twisting operation of the wire 301 is completed.
  • the reinforcing bar binding device 1 binds the plurality of reinforcing bars 201 with the wires 301.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a feed mechanism 2 that feeds the wire 301 wound around the reel 24 by the rotation of the feed motor 21, and a wire 301 that is fed by the feed mechanism 2. Is provided around the plurality of reinforcing bars 201, and a cutting mechanism 6 that cuts the wire 301 fed by the feeding mechanism 2 at a predetermined position.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes a twisting mechanism 5 that twists wires 301 around a plurality of reinforcing bars 201 and a controller 101. Further, as shown in S18 ⁇ S20 of FIG. 7, the controller 101 controls the feeding of the wire 301 on the basis of estimates of the feed length L x of the wire 301, the estimated feed length L x.
  • the feeding of the wire 301 can be controlled without detecting the feeding length of the wire 301 by a separate detection means. Further, since the feeding of the wire 301 is controlled based on the estimated feeding length L x , the wire 301 can be fed out with an accurate length.
  • the feed length L x of the wire 301 it is estimated based on the induced voltage V M of the feed motor 21.
  • Speed SPD feeding of the wire 301 by the feed motor 21 varies in accordance with the induced voltage E M of the feed motor 21.
  • the induced voltage E M of the feed motor 21 is low, slow feed speed SPD of the wire 301, on the contrary, when the induced voltage E M of the feed motor 21 is high, feed speed SPD of the wire 301 is increased.
  • Equation 2 knowing the induced voltage E M of the feed motor 21, it is possible to estimate the delivery speed SPD of the wire 301, as shown in equation 3, based on the feed speed SPD of the wire 301 Thus, the feed length L x of the wire 301 can be estimated. According to said structure, even if it does not detect the feed length of the wire 301, the feed length of the wire 301 can be estimated correctly.
  • the induced voltage E M of the feed motor 21, and the applied voltage V M of the feed motor 21 is estimated based on the current I flowing through the feed motor 21. According to such a configuration, the feed length of the wire 301 can be accurately estimated without detecting the feed length of the wire 301.
  • the reinforcing bar binding device 1 includes the dial 10 for setting the feed length of the wire 301, and the controller 101 is based on the feed length of the wire 301 set by the dial 10. To control the delivery of the wire 301. According to such a configuration, the user of the reinforcing bar binding device 1 can set the feed length of the wire 301 to a desired feed length.
  • the induced voltage E M of the feed motor 21, and the applied voltage V M of the feed motor 21, and the current I flowing through the feed motor 21, is estimated based on the winding resistance R M of the feed motor 21
  • the induced voltage E M of the feed motor 21 is the applied voltage V M of the feed motor 21, the current I flowing through the feed motor 21, the winding resistance RM of the feed motor 21, the inductance L of the feed motor 21, and the feed motor. 21 may be estimated based on the time differential value dI / dt of the current I flowing through 21. Induced voltage E M of the feed motor 21 is represented by Equation 4.
  • the controller 101 estimates the applied voltage V M of the feed motor 21, and the current I flowing through the feed motor 21, the induced voltage E M based on the winding resistance R M of the feed motor 21
  • the controller 101 estimates the applied voltage V M of the feed motor 21, and the current I flowing through the feed motor 21, the induced voltage E M based on the winding resistance R M of the feed motor 21
  • it is not limited to this configuration. In other embodiments, it may be measured induced voltage E M directly.
  • the torque sensor 77 is configured to detect torque, but is not limited to this configuration.
  • the current sensor 75 may be configured to detect the current of the torsion motor 51 in addition to the current of the feed motor 21.
  • the current sensor 75 is configured to detect torque by detecting the current of the torsion motor 51.

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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  • Wire Processing (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)

Abstract

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。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と、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。コントローラー１０１が、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の送り出しを制御する。

Description

鉄筋結束装置
　本明細書で開示する技術は、鉄筋結束装置に関する。
　特許文献１（日本国特許第４５４８５８４号公報）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。
　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。
　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。
　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。
実施例に係る鉄筋結束装置の斜視図である。 実施例に係る鉄筋結束装置の側面図である。 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。）。 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。）。 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。）。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　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。
　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。
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

Claims (4)

  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、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。
  2. 　ワイヤーの送り長さは、前記送りモーターの誘起電圧に基づいて推定される、請求項１に記載の鉄筋結束装置。
  3. 　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２に記載の鉄筋結束装置。
  4. 　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から３の何れか一項に記載の鉄筋結束装置。
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