JP7080487B2 - 鉄筋曲げ方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋を所定形状に曲げ加工を行う鉄筋曲げ方法に関する。

従来、鉄筋を折曲げ加工して所定の形状にすることが行われている。この折曲げ加工においては、支点部材とこの支点部材の周りに回動される曲げローラ（力点部材）と、鉄筋の曲げ加工時の曲げ方向とは反対側に受ける反力受け部（鉄筋受け部材）の協働によって鉄筋を曲げる鉄筋曲げ装置（鉄筋曲げ機）が用いられている。この鉄筋曲げ装置を用いて、人手で鉄筋を持ちながら曲げ加工を行い、例えば、鉄筋を三次元構造に折曲げる等の折曲げ加工が行われている。

また、例えば特許文献１においては、従来の鉄筋曲げ装置において、曲げローラの回転による鉄筋の曲げ加工時に、反力受け部（鉄筋受け部材）との協同作用により鉄筋を挟み込んで固定する挟持部材を挟持解除自在に設け、曲げローラにより曲げ加工する鉄筋の先端側を下側から 受止め自在な鉄筋受け具を、反力受け部（鉄筋受け部材）と接当した鉄筋基端側部分に沿った軸心回りに上下揺動自在に取り付け、この鉄筋受け具を上下揺動操作する操作部を設けた構造が開示されている。
この特許文献１の構成によれば、挟持部材によって鉄筋の固定を確実に固定でき、また、鉄筋受け具により鉄筋を下方側から支えるようにして、鉄筋の向きを換え、三次元構造の折曲げ製品を製造し易くしている。

特開２０１５－１１６５９４号公報

しかし、特許文献１に開示された装置によって、鉄筋の三次元的な曲げ加工がし易くなるものの、鉄筋受け具や挟持部材を設けることから、鉄筋曲げ装置が複雑化する課題を抱えている。また、特許文献１に開示された挟持部材は、反力受け部（鉄筋受け部材）のところに開閉動作する部材を設ける構造であるために、曲げ加工時の大きな力に耐えうる頑丈な構造を、この作動部材に設けなければならず、鉄筋曲げ装置の複雑化に加えて装置自体が大型化してしまうという課題を抱えていた。

また、従来の鉄筋曲げ装置を用いた曲げ加工において、鉄筋の曲げ部分を接近させて細かい曲げ加工品を製造する場合には、曲げローラ（力点部材）の駆動する側とは支点部材を挟んで反対側における鉄筋の把持位置を支点部材に近づける必要がある。
しかしながら、曲げローラ（力点部材）の駆動する側とは支点部材を挟んで反対側には、鉄筋受け部材が設けられているため、鉄筋の把持位置を近づけるには限界があった。また、鉄筋受け部材を小さくすることも考えられるが、鉄筋受け部材を小さくしてしまうと、曲げ加工時の鉄筋保持の強度が弱くなるという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鉄筋曲げ装置の複雑化や大型化を回避でき、且つ細かい曲げ加工が可能な鉄筋曲げ方法を提供することにある。

上記課題は下記手段により達成することができる。すなわち、本発明は下記の通りである。
〔１〕
曲げ加工の支点を構成する支点部材と、前記支点部材の周りを回動する力点部材を備える鉄筋曲げ装置を使用して、鉄筋の曲げ加工を行う鉄筋曲げ方法であって、
前記鉄筋を把持するクランプ部を備える鉄筋供給部材を使用し、前記鉄筋を前記クランプ部で把持した状態で、前記支点部材と前記力点部材との間に供給し、
前記鉄筋を把持した前記クランプ部を、前記鉄筋曲げ装置に設けた鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。

〔２〕
〔１〕に記載の鉄筋曲げ方法であって、
前記鉄筋供給部材は、それぞれ鉄筋を把持するクランプ部を有する一対のアーム部を備え、
前記一対のアーム部の一方のアーム部が有するクランプ部を前記鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。

〔３〕
〔１〕又は〔２〕に記載の鉄筋曲げ方法であって、
前記クランプ部の少なくとも一対の爪部材にて前記鉄筋の外周を囲むように挟持し、前記爪部材を前記鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。

〔４〕
〔３〕に記載の鉄筋曲げ方法であって、
前記爪部材と前記鉄筋受け部材との接触を、前記力点部材が回動するときに前記鉄筋受け部材側に向う力の向きと直交する向きの面にて面接触させる鉄筋曲げ方法。

〔１〕の鉄筋曲げ方法によれば、鉄筋を把持するクランプ部を備える鉄筋供給部材を使用し、鉄筋をクランプ部で把持した状態で、支点部材と力点部材との間に供給し、鉄筋を把持したクランプ部を、鉄筋曲げ装置に設けた鉄筋受け部材に当接させた状態で、力点部材を回動させるので、鉄筋をクランプ部に把持した状態で曲げ加工を行うことができることから、鉄筋曲げ装置に鉄筋の把持構造を設けることなく鉄筋を確実に保持して曲げ加工を行うことができる。
更に、鉄筋の曲げ加工時のクランプ部の位置を鉄筋受け部材と同じ位置にすることで、鉄筋の把持位置を支点部材に接近させることができる。この結果、鉄筋を曲げ加工部分に従来よりも近い位置で把持して、曲げ加工位置の間隔をより短い曲げ加工が可能となり、従来よりも細かい曲げ加工品を提供することができる。
また、鉄筋を把持したままこの把持位置（クランプ部の位置）を鉄筋受け部材に当接させるので、支点部材に対して鉄筋受け部材を小さくすることなく把持位置を近づけることができ、鉄筋受け部材の強度低下を招くことなく細かい曲げ加工ができる。

〔２〕の鉄筋曲げ方法によれば、鉄筋供給部材は、それぞれ鉄筋を把持するクランプ部を有する一対のアーム部を備え、一方のアーム部の先端のクランプ部を鉄筋受け部材に当接した状態で、力点部材を回動させるので、一対のアーム部によって、鉄筋をアーム部にて保持したまま該鉄筋の向き及び把持を換える連続した曲げ加工を行うことができる。

〔３〕の鉄筋曲げ方法によれば、クランプ部の少なくとも一対の爪部材にて鉄筋の外周を囲むように挟持した状態で、爪部材を鉄筋受け部材に当接させるので、鉄筋受け部材の位置で鉄筋をその径方向何れの方向にも動かないよう安定保持することができる。この結果、曲げ加工時の鉄筋の位置ズレを効果的に抑えることができ、より高精度の曲げ加工を行うことができる。

〔４〕の鉄筋曲げ方法によれば、爪部材と鉄筋受け部材との接触を、力点部材が回動するときに鉄筋受け部材側に向う力の向きと直交する向きの面にて面接触させるので、鉄筋曲げ加工時において鉄筋受け部材が受ける力を、面で確実に受けることができる。この結果、鉄筋の曲げ時の鉄筋保持がより安定化し、また、より大きな曲げ力に耐え得る構造を提供することができる。

本発明の鉄筋曲げ方法を適用した鉄筋曲げ加工設備の一実施形態を示す平面図である。 図１に示すアーム部の拡大斜視図である。 図２に示すアーム部の先端部分の拡大斜視図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置の要部拡大斜視図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置を用いた鉄筋曲げ方法において、鉄筋曲げ装置に鉄筋をセットした初期の状態を示す斜視図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置を用いた鉄筋曲げ方法において、力点部材が動作した状態を示す斜視図である。 図６におけるＸ－Ｘ線断面図である。 図１に示す鉄筋曲げ装置を用いた鉄筋曲げ方法において、立体的な曲げ加工を行うときの斜視図である。

以下、本発明の鉄筋曲げ方法を適用した鉄筋曲げ加工設備の一実施形態について、図１～図８を参照して説明する。

図１に示す鉄筋曲げ加工設備１は、大きく分けて、鉄筋曲げ装置１０と、鉄筋曲げ装置１０に鉄筋２０を供給する鉄筋供給部材２と、鉄筋供給部材２に鉄筋２０を供給する搬送コンベヤ１７と、を備えている。そして、鉄筋２０が鉄筋供給部材２にて把持できる位置まで搬送コンベヤ１７によって搬送され、鉄筋２０が鉄筋供給部材２によって把持されて、鉄筋曲げ装置１０の所定の位置にセットされる。その後、鉄筋２０は、鉄筋供給部材２に把持された状態で、後述するように、鉄筋曲げ装置１０の駆動により曲げ加工される。

搬送コンベヤ１７は、図１に示すように、多数のローラ１７ｒを備えており、直線状で所定長さに切断された鉄筋２０を、例えば横方向（鉄筋の径方向）に移動するようにして搬送し、鉄筋曲げ装置１０の近くの載置領域に鉄筋２０を一旦載置できるように構成されている。

鉄筋供給部材２は、図１に示すように、例えば、左右一対のアーム部３（３Ｌ，３Ｒ）を備えたロボットアーム構造である。すなわち、アーム部３は、アーム架台３ａ上に、例えば４つの各アーム部を介して先端部にクランプ部４を備えている。この左右一対のクランプ部４によって、鉄筋２０を把持して鉄筋曲げ装置１０に供給し、また、鉄筋２０をつかみ換えて鉄筋２０の向きを適宜変えて立体的な折曲げ加工を行うことができる。なお、アーム部３は、予め設定されたプログラミングにより自動制御され、鉄筋曲げ装置１０と連動し、全自動で鉄筋２０の曲げ加工をすることができる。

アーム部３は、図２に示すように、例えば、アーム架台３ａ上に水平方向（矢印Ｂ方向）に回転可能な第１アーム部３ｂと、第１アーム部３ｂの先端部に取り付けられ垂直面に沿った回転（矢印Ｃ方向）が可能な第２アーム部３ｃと、第２アーム部３ｃの先端部に取り付けられ同じく垂直面に沿った回転（矢印Ｄ方向）が可能であると共に伸縮（矢印Ｅ方向）が可能で且つ伸縮方向の軸線回りに回動（矢印Ｆ方向）が可能な第３アーム部３ｄと、第３アーム部３ｄの先端部に取り付けられ第３アーム部３ｄの軸線方向に対して傾斜する方向（矢印Ｇ方向）に回転可能な第４アーム部３ｅと、を有し、更に、第４アーム部３ｅの先端部に、例えば、首振り及び旋回（矢印Ｈ方向及び矢印Ｉ方向）が可能なクランプ部４が設けられている。このように構成されたアーム部３によって、鉄筋２０の把持向きを自在に調整することができる。

クランプ部４は、図２及び図３に示すように、先端部に一対の爪部材５を備えている。この一対の爪部材５は、爪部材５同士の接近と離間をする所謂開閉動作（矢印J方向）ができるように、例えば、クランプ部胴部４ｂにスライド移動可能に支持されている。
ここで、一対の爪部材５の先端側には、鉄筋２０を把持する際に該鉄筋２０の外周面を囲むように接することができる断面略半円形状の挟持溝５ｇが対面して設けられている。

したがって、爪部材５の挟持溝５ｇ内に鉄筋２０を入れ込むように挟持した状態で該鉄筋２０を確実に把持し、この把持状態でもって、鉄筋曲げ装置１０による曲げ加工を実施することができる。また、爪部材５は、鉄筋２０を挟持する挟持溝５ｇが設けられた側とは反対側には、挟持溝５ｇの長手方向（鉄筋２０の軸線方向）と平行な平坦面５ｓが設けられている。この平坦面５ｓは、後述するように、爪部材５が鉄筋受け部材１８に当接する接触面として機能する。

鉄筋曲げ装置１０は、曲げ加工の支点を構成する支点部材１１と、この支点部材１１の周りを回動して鉄筋２０に曲げ力を加える力点部材１２と、鉄筋２０に曲げ力が加わったときに曲げられる側とは反対側にて鉄筋２０を支持する鉄筋受け部材１８と、が機台１０ａの上端面１０ｓから上方に突出して設けられている。

より詳細には、図４に示すように、支点部材１１は、上端面１０ｓに対して垂直に突出する円筒状の棒部材で機台１０ａに強固に固定されている。力点部材１２は、上端面１０ｓに形成された例えば円弧状の開口１０ｇに沿って、支点部材１１の周りを回動可能（矢印Ａ方向）に駆動シャフト１２ｆが設けられ、この駆動シャフト１２ｆの先端に、鉄筋２０に曲げ力を加える回転可能な回転ロール１２ｒが設けられている。

鉄筋受け部材１８は、上端面１０ｓに対して垂直に突出したブロック状の部材にて構成され、機台１０ａに強固に固定されている。そして、曲げ加工のときに、鉄筋２０から力を受ける受け面１８ｓは、鉄筋２０の挿入ラインＰＬ（図１参照）と平行であると共に高さ方向には垂直な面として構成されている。また、鉄筋受け部材１８は、鉄筋２０の挿入ラインＰＬに対して、受け面１８ｓが所定距離（ｄ）だけ離れるようにセットバックして設けられている。これは、後述するように、鉄筋２０を把持した状態でクランプ部４を鉄筋受け部材１８に当てるようにすることから、このクランプ部４の爪部材５の厚み分だけのスペースを確保する構造である。

以下、図５～図８を参照して鉄筋曲げ加工設備１を利用した鉄筋曲げ方法について説明する。

先ず、搬送コンベヤ１７上の鉄筋２０を、一対のアーム部３にて把持して鉄筋曲げ装置１０の側に移動する。そして、図５に示すように、支点部材１１と力点部材１２の間に鉄筋２０を入れ、該鉄筋２０の曲げる部位を支点部材１１に対応させてセットする。このとき、一方（図においては左側）のクランプ部４は、鉄筋曲げ装置１０の鉄筋受け部材１８に当たるように位置される。

その後、図６に示すように、力点部材１２を、支点部材１１の周りに回動（矢印Ａ方向）するように駆動させる。これにより、鉄筋２０は、支点部材１１を曲がりの支点として所定角度折曲げられる。このとき、鉄筋２０が曲げられる方向とは反対側に旋回しようとする力（矢印Ｃｆ）が掛かり、鉄筋２０は、鉄筋受け部材１８側に向って押される。

このように、鉄筋２０が曲げられる方向とは反対側に旋回しようとする力（矢印Ｃｆ）は、図７に示すように、鉄筋受け部材１８にて受け止められる。ここで、鉄筋受け部材１８を押す部位の鉄筋２０は、爪部材５により外周面を囲むようにして把持され、また、一方の爪部材５を鉄筋受け部材１８に押しつけるようにしている。

ここで、爪部材５の平坦面５ｓと鉄筋受け部材１８の受け面１８ｓは、図７に示すように、面同士全体が当たる面接触となっている。また、平坦面５ｓと受け面１８ｓとの接触面の向きは、力点部材１２による曲げ力に伴う旋回する力（矢印Ｃｆ）の向きと直交する向きとなっている。これにより、鉄筋２０は何れの方向にも動かないように確実に保持された状態で、最初の曲げ加工が施される。

次に、力点部材１２の最初の回動が終了した後は、図８に示すように、この力点部材１２は、その待機位置（図５に示す位置と同じ位置）に戻る。その後、アーム部３の操作により、鉄筋２０を９０度回転させると共に、左側のクランプ部４による持ち替えをして鉄筋２０を前方側（図８において、左下側）に移動させる。これにより、鉄筋２０を二回目の曲げ位置にセットする（図８に示す状態）。このときの左側のクランプ部４の爪部材５は、鉄筋受け部材１８に当たるように位置されている。その後、力点部材１２が前回同様に回動して、一回目とは例えば９０度向きの異なった二回目の曲げ加工が行われる。このようにして、順次曲げ加工が行われて、所定の加工品が製造される。

このように、本実施形態においては、前掲のように、鉄筋２０を把持するクランプ部４を備える鉄筋供給部材２を使用し、鉄筋２０をクランプ部４で把持した状態で、支点部材１１と力点部材と１２の間に供給し、鉄筋２０を把持したクランプ部４を、鉄筋曲げ装置１０に設けた鉄筋受け部材１８に当接させた状態で、力点部材１２を回動させるので、鉄筋２０をクランプ部４に把持した状態で曲げ加工を行うことができることから、鉄筋曲げ装置１０に鉄筋２０の把持構造を設けることなく鉄筋２０を確実に保持し曲げ加工を行うことができる。

更に、鉄筋２０の曲げ加工時のクランプ部４の位置を鉄筋受け部材１８と同じ位置にすることで、鉄筋２０の把持位置を支点部材１１に接近させることができる。この結果、鉄筋２０を曲げ加工部分に従来よりも近い位置で把持して、曲げ加工位置の間隔を狭くした曲げ加工が可能となり、従来よりも細かい曲げ加工品を提供することができる。
また、鉄筋２０を把持したままこの把持位置（クランプ部４の位置）を鉄筋受け部材１８に当接させるので、支点部材１１に対して鉄筋受け部材１８を小さくすることなく把持位置を近づけることができ、鉄筋受け部材１８の強度低下を招くことなく細かい曲げ加工ができる。

また、本実施形態においては、鉄筋供給部材２は、それぞれ鉄筋２０を把持するクランプ部４を有する一対のアーム部３を備え、一方のアーム部３の先端のクランプ部４を鉄筋受け部材１８に当接した状態で、力点部材１２を回動させるので、一対のアーム部３によって、鉄筋２０をアーム部３にて保持したまま該鉄筋２０の向き及び把持を換える連続した曲げ加工を行うことができる。

本実施形態においては、クランプ部４の少なくとも一対の爪部材５にて鉄筋２０の外周を囲むように挟持した状態で、爪部材５を鉄筋受け部材１８に当接させるので、鉄筋受け部材１８の位置で鉄筋２０を鉄筋径方向何れの方向にも動かないよう安定保持することができる。この結果、曲げ加工時の鉄筋２０の位置ズレを効果的に抑えることができ、より高精度の曲げ加工を行うことができる。

また、本実施形態においては、爪部材５と鉄筋受け部材１８との接触を、力点部材１２が回動するときに鉄筋受け部材１８側に向う力の向きと直交する向きの面にて面接触させるので、鉄筋曲げ加工時において鉄筋受け部材１８が受ける力（矢印Ｃｆ）を、面で確実に受けることができる。この結果、鉄筋２０の曲げ時の鉄筋保持がより安定化し、また、より大きな曲げ力に耐え得る構造にできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、クランプ部４或いは爪部材５の形状を含むアーム部３は上記実施形態の構造に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更したものを用いることができる。また、本発明の鉄筋曲げ方法を適用する鉄筋曲げ装置１０は、鉄筋受け部材１８の形状等を含め上記実施形態の構造に何ら制限されるものではない。

１ 鉄筋曲げ加工設備
２ 鉄筋供給部材
３ アーム部
４ クランプ部
５ 爪部材
１０ 鉄筋曲げ装置
１１ 支点部材
１２ 力点部材
１７ 搬送コンベヤ
１８ 鉄筋受け部材
２０ 鉄筋

Claims (4)

1. 曲げ加工の支点を構成する支点部材と、前記支点部材の周りを回動する力点部材を備える鉄筋曲げ装置を使用して、鉄筋の曲げ加工を行う鉄筋曲げ方法であって、
   前記鉄筋を把持するクランプ部を備える鉄筋供給部材を使用し、前記鉄筋を前記クランプ部で把持した状態で、前記支点部材と前記力点部材との間に供給し、
   前記鉄筋を把持した前記クランプ部を、前記鉄筋曲げ装置に設けた鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。
2. 請求項１に記載の鉄筋曲げ方法であって、
   前記鉄筋供給部材は、それぞれ鉄筋を把持するクランプ部を有する一対のアーム部を備え、
   前記一対のアーム部の一方のアーム部が有するクランプ部を前記鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。
3. 請求項１又は２に記載の鉄筋曲げ方法であって、
   前記クランプ部の少なくとも一対の爪部材にて前記鉄筋の外周を囲むように挟持し、前記爪部材を前記鉄筋受け部材に当接させた状態で、前記力点部材を回動させる鉄筋曲げ方法。
4. 請求項３に記載の鉄筋曲げ方法であって、
   前記爪部材と前記鉄筋受け部材との接触を、前記力点部材が回動するときに前記鉄筋受け部材側に向う力の向きと直交する向きの面にて面接触させる鉄筋曲げ方法。

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