型枠付立体溶接鉄筋製造装置及び製造方法

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリートの壁・床等の床版技術である立体溶接鉄筋構法に用いられる型枠付立体溶接鉄筋を自動的に製造する型枠付立体溶接鉄筋製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、図８及び図９により型枠付立体溶接鉄筋の構造を説明する。図８において、鉄筋コンクリートの壁、床等の床版に用いられる型枠付立体溶接鉄筋１０１は立体溶接鉄筋１０２の下面に型枠１０３が釣りスペーサ１０４を介して釣り下げられた構造となっている。図９（ａ）の載置状態図に示すように、立体溶接鉄筋１０２は、じぐざく状に折り曲げられたラティス筋１０５と、上筋１０６と、下筋１０７と、横筋１０８とを堅個な版状に立体溶接したものである。すなわち、図８のように、ラティス筋１０５の上下に上筋１０６と下筋１０７とを溶接した所定長さのトラス１０９を所定列数（図示例では簡単化した５列が例示されている）だけ並列し、ラティス筋１０９内の上下に差し込まれた横筋１０８を溶接して立体溶接鉄筋１０２としている。そして、図９（ｂ）のコンクリート天井図に示すように、型枠付立体溶接鉄筋１０１を天井に設置した状態では、型枠１０３が釣りスペーサ１０４により下筋１０７から所定間隔Ｈだけ下に釣り下げられた状態となる。この状態で、コンクリート１１０を上筋１０８から所定間隔Ｈだけ上方まで打設すると、コンクリート１１０の中に立体溶接鉄筋１０２が埋め込まれた鉄筋コンクリートが完成する。このように、図８の型枠付立体溶接鉄筋を用いると、現場での面倒な型枠工事と配筋工事とが省かれ、工程の大幅な短縮を可能にするものである。
【０００３】ところで、型枠１０３を取り付ける前の立体溶接鉄筋１０２については、それを自動的に製造する装置は提案されている。しかしながら、型枠付立体溶接鉄筋の型枠１０３と立体溶接鉄筋１０２とを釣りスペーサで結合する作業については、現場で人がスペーサ１０４をひとつひとつ溶接するほかなく、型枠付立体溶接鉄筋を自動的に製造できる実用的装置及び製造方法は未だ提案されていない。
【０００４】何故ならば、立体溶接鉄筋１０２はラティス筋１０５を上下に挟むように上下筋１０６，１０７と横筋１０８とを縦横に張りめぐした構造となっているので、立体溶接鉄筋１０２の間にスペーサ１０４を配して立体溶接鉄筋１０２に型枠１０３を溶接しようとすると、上下筋１０６，１０７や横筋１０８やラティス筋１ん０の間を縫ってスペーサ１０４を配した後、更に上下筋１０６，１０７や横筋１０８やラティス筋１０５の間を縫ってスペーサ１０４を溶接しなければならないからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、釣りスペーサ１０４を複雑な構造の立体溶接鉄筋１０２の所定位置に供給し、遊動自在に型枠に溶接する作業を手作業でするという大変手間の掛かる工程となっており、型枠工事と配筋工事とが省かれるという型枠付立体溶接鉄筋の優れた特性を充分に生かすことができないという問題点を有していた。
【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、型枠付立体溶接鉄筋を自動的に製造する型枠付立体溶接鉄筋製造装置及び製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するために、本発明の型枠付立体溶接鉄筋製造装置は、立体溶接鉄筋供給装置と、同立体溶接鉄筋供給装置の下面にコンクリートを打設するための型枠を供給する型枠供給装置と、前記立体溶接鉄筋供給装置から供給される立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、同スペーサ供給装置から供給される釣りスペーサを受取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を前記型枠供給装置から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ溶接装置とを備えたものである。
【０００８】また、スペーサ溶接装置は、釣りスペーサを保持して所定位置の鉄筋を跨ぐための昇降自在且つ横移動自在なスペーサ保持部と、同保持部により保持された釣りスペーサの両端の上方に昇降自在に設けられた二つの電極からなるものが好ましい。
【０００９】さらに、スペーサ供給装置は、線材を所定の形に成形して切断するプレス機と、プレス機によって連続的に生産される釣りスペーサを受け入れて順次先端側に送出して貯溜する第１のマガジンロッドと、同第１のマガジンロッドから間欠的に放出される釣りスペーサ群を受入れ、受入れ側よりも低くなるように傾斜させた先端側に順次自重で移動させて貯溜する第２のマガジンロッドとを備え、同第２のマガジンロッドの最先端に位置する釣りスペーサが所定時に前記スペーサ溶接装置のスペーサ保持部により掴出されるよう形成するのが望ましい。
【００１０】そして、型枠供給装置は、鋼板コイル供給装置の一対と、型枠溶接機とを備え、前記鋼板コイル供給装置の一対は、繰り出される鋼板の中央部が重なるように配設され、且つコイルの軸方向に移動自在に配設するのが望ましい。
【００１１】そのうえ、立体溶接鉄筋供給装置は、所定長さのトラスを製造し、長手方向に送出するトラス供給装置と、同供給装置からのトラスを平面的に転送供給して所定列数を並列させる転送供給装置と、同転送供給装置から供給される所定列数の並列トラスの中に上下横筋を供給する横筋供給装置と、同横筋供給装置により供給された横筋を上部縦筋の下側及び下部縦筋の上側にそれぞれ加圧して溶接する溶接装置とからなるものとすれば、全工程を自動化することもできる。
【００１２】また、本発明の型枠付立体溶接鉄筋の製造方法は、立体溶接鉄筋を供給する工程と、同立体溶接鉄筋供給工程から供給される立体溶接鉄筋の下面に型枠を供給する工程と、前記立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給する工程と、同スペーサ供給工程から供給される釣りスペーサを受け取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を前記型枠供給工程から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ供給工程とを含んで成るものである。
【００１３】
【作用】上記のように、立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、同スペーサ供給装置から供給される釣りスペーサを受取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を型枠供給装置から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ溶接装置とを設けたことにより、釣りスペーサを複雑な構造の立体溶接鉄筋の所定位置に供給し溶接する作業を自動化することができ、作業工数を大幅に減らすことができる。
【００１４】スペーサ溶接装置を請求項２のように構成することにより、溶接効率が良くなる。
【００１５】また、スペーサ供給装置を請求項３のように構成することにより、釣りスペーサの製造から、溶接を必要とする多数の所定位置付近に配設されたスペーサ保持部へのスペーサの同時供給までが自動化される。
【００１６】さらに、型枠供給装置を請求項４のように構成することにより、必要とする型枠の大きさに応じて、鋼板の幅を自在に調節することができる。
【００１７】立体溶接鉄筋供給装置を請求項５のように構成することにより、トラスの製造から横筋の供給、所定列数の並列トラスと横筋との組立溶接までを自動化することができ、従って、全工程を自動化することができる。
【００１８】また、型枠付立体溶接鉄筋の製造方法を請求項６のように構成することにより、釣りスペーサを複雑な構造の立体溶接鉄筋の所定位置に供給し溶接する作業を自動化することができ、作業工数を大幅に減らすことができる。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。図１は型枠付立体溶接鉄筋１０１の製造装置の全体斜視図である。図１において、Ａはトラス製造装置、Ｂは転送供給装置、Ｃは横筋供給装置、Ｄは立体溶接装置、Ｅは型枠供給装置、Ｆはスペーサ供給装置、Ｇはスペーサ溶接装置、Ｈは送出装置である。そして、Ｐは立体溶接鉄筋供給装置であり、例えばトラス製造装置Ａ、転送供給装置Ｂ、横筋供給装置Ｃ及び立体溶接装置Ｄを連設したものであるが、別工程で製造された立体溶接鉄筋を供給するだけの装置であってもよい。
【００２０】図１のトラス製造装置Ａは、縦筋用コイル１・２と、ラティス筋用コイル３と、直線機４・５・６と、折り曲げ機７と、溶接機８と、切断機９とからなる。
【００２１】上下縦筋はそれぞれ直線機４・５で真っ直ぐに延ばされて溶接機８に供給される。ラティス筋は直進機６で真っ直ぐに延ばされた後、折り曲げ機７で波形にされて溶接機８に供給される。そして、上下縦筋とラティス筋が溶接されてトラス１０９が製造される。トラス１０９が所定の長さになると、切断機９がトラス１０９を切断する。
【００２２】図１の転送供給装置Ｂは、トラス１０９の貯溜部１１と、トラス１０９を一本ずつ釣り上げで横方向に転送する走行台車部１２と、テーブル１３と、トラス１０９を所定数だけ並列させるガイド１４と、並列されたトラス１０９を一斉に前方に送るピンチローラ群１５とからなる。
【００２３】トラス製造装置Ａから供給されたトラス１０９は、一旦、貯溜部１１で所定本数になるまで貯溜される。そして、テーブル１３が空になると、走行台車部１２がトラス１０９を一本ずつ端から順に転送し、ガイド１１により等ピッチを保つように並列させる。等ピッチに並列されたトラス１０９はピンチローラ群１５で押し出されるようにして立体溶接装置Ｄへと供給される。
【００２４】図１の横筋供給装置Ｃは、図示されていないが、２つの上下横筋用コイルと、２つの上下横筋用直線機と、２つの上下横筋切断機とからなる。
【００２５】上下の横筋４３は、２つの上下横筋用コイルから、各々の直線機を通って真っ直ぐ延ばされ、各々の切断機で所定長に切断されて、立体溶接装置Ｄ内のトラス１０９内の上下に分けて同時に供給される。
【００２６】図１の立体溶接装置Ｄは、門型のフレーム１７と、トラス１０９を上下に挟むように該フレーム１７間に架設された図外の２つの横梁（図２の１９ａ，１９ｂ参照）に各々トラス１０９の列数だけ並べて固設されている溶接機１８とからなる。溶接機２０は、例えば図２（ａ）に示すように、電極２１ａ・２１ｂを有するヘッド２１を備えており、該電極２１ａ・２１ｂは上下に移動可能な構造となっている。
【００２７】図２（ｂ）は溶接時の様子を示したもので、２０ａはトラス４１の上側溶接機、２０ｂは下側溶接機である。溶接をしない時は、電極２１ａと電極２１ｂの上下間隔は開いており、上下の横筋１０８が横筋供給装置から上下所定位置に供給されるまでそのままで待機している。上下横筋１０８がトラス１０９の所定位置に供給されると、それぞれの溶接機の電極２１ａと電極２１ｂの上下間隔は狭まり、上下横筋１０８とトラス１０９のラティスの頂点部分を電極２１ａ・２１ｂが挟んで溶接し、立体溶接鉄筋１０２を製造する。
【００２８】図１において、製造された立体溶接鉄筋１０２はテーブル２０上を搬送ローラ２１によりスペーサ溶接装置Ｇに送られる。同時に、スペーサ溶接装置Ｇには型枠１０３が型枠供給装置Ｅから送られる。
【００２９】図１の型枠供給装置Ｅは、テーブル２０の下方に設けられており、図３（ａ）に示すように、一対のコイル２５，２６が中央部の幅Ｌだけが重なるように配置されたものである。そして、コイル２５，２６は軸方向の矢印２７，２８方向に移動自在であり、型枠１０３の全幅Ｗが簡単に変更できるようになっている。図３（ｂ）に示されるように、２枚の型枠用コイル１０３ａ・１０３ｂは、型枠溶接機２５と、該型枠溶接機２５の前後の型枠ガイドローラ２６ａ・２６ｂと、型送りピンチロール２７及びカッター２８を経て立体溶接鉄筋１０２の下面に供給される。
【００３０】図３において、型枠用コイル２５，２６から引き出された板状の型枠片１０３ａ・１０３ｂは型枠ガイドローラ２６ａに導かれて型枠溶接機２５へと供給される。型枠溶接機２５により、２枚の板状の型枠片１０３ａ・１０３ｂは１枚に溶接される。そして、型枠ガイドローラ２６ｂにより型送りピンチロール２７へと導かれて図外のスペーサ溶接装置Ｇへ供給される。この様に、２枚の板状の型枠片１０３ａ・１０３ｂを重なるように溶接して所定の型枠幅Ｗを得る装置は、型枠幅Ｌの変更毎に１つの型枠用コイルを入れ換える装置に比べ、手間が要らず容易に種々の型枠幅に対応ができる。
【００３１】図１のスペーサ供給装置Ｆは、図４に示されるように、スペーサ用コイル５１と、直線機５２と、プレス機５３と、往復動する第１マガジンロッド列５４と、固定の第２マガジンロッド列５５とからなる。
【００３２】スペーサ用コイル５１からのスペーサ用の鉄線は、直線機５２で真っ直ぐに延ばされた後、プレス機５３でスペーサの形にプレスされ、内蔵切断機で切断されて、第１マガジンロッド列５４に供給される。第１マガジンロッド列５４はトラスの最大列数に対応する第１ロッド５６を有しており、二点鎖線の間を第１ロッド５６の配列ピッチ毎の間欠的走行を行って往復動する。そして、プレス機５３からのスペーサを第１ロッド５６に貯溜する。第２マガジンロッド列５５もトラスの最大列数に対応する第２ロッド５７を有しており、第１ロッド５６からまとまった釣りスペーサの供給を受ける。
【００３３】図５に示されるように、第１ロッド５６に貯溜される釣りスペーサ１０４は、ストッパー５８が上がると同時に、第１ロッド５６自体が矢印５９方向に移動し、第２ロッド５７と当接すると、釣りスペーサ１０４が自重で滑り落ちて第２ロッド５７に供給される。そして、釣りスペーサ１０４は自重により、先端側が低くなるように傾斜させた第２ロッド５７の先端部に移動し、そこに配置されたストッパー６０によって貯溜される。そして、第２ロッド５７のストッパー６０で止められた最先端の釣りスペーサ１０４は、所定時には次に述べるスペーサ溶接装置Ｇの保持部３１により掴出可能な状態となる。
【００３４】図１のスペーサ溶接装置Ｇは、図６に示すように、釣りスペーサ４５を保持して所定位置に配設することと溶接とを同時に行う溶接機３０とを備えている。溶接機３０は、クリップ等のスぺーサ保持部３１を有しスぺーサ４５の一端を溶接する昇降及び横移動自在な可動の電極３０ａと、スぺーサ４５の他端を溶接する昇降のみ自在な固定の電極３０ｂとより構成されている。可動の電極３０ａは矢印６２方向に昇降自在であると共に、矢印６３方向に横移動自在である。なお、３２は電極３０ａの補強用の軸である。また、図５に示されている第２ロッド５７の先端に設けられたストッパー６０は、下降してきた電極３０ａの保持部３１が近接する位置に設けられており矢印６１方向に退避可能である。
【００３５】上記のように構成されているスペーサ溶接装置Ｇは、図５に示されるように、電極３０ａが下降すると、保持部３１がストッパー６０で止められている一個の釣りスペーサ１０４を保持する。そして、図７に示すように、矢印６２方向に更にそのまま下降し続けて立体溶接鉄筋１０２の上側空間６４に下りる。上側空間６４から下に向かって中程まで下りた電極３０ａは、次に矢印６３方向に横移動して上縦筋１０６をくぐってトラス１０９の中に入る。そして、更に下降して釣りスペーサ４５をトラス１０９と下横筋１０８の交点を跨ぎ型枠１０３に載る位置へと運んで配設する。と同時に、図６に示すように、電極３０ｂも下降して釣りスペーサ１０４の両端を溶接する。この様にして、立体溶接鉄筋１０２と型枠１０３を一体化して、型枠付立体溶接鉄筋４７を製造する。
【００３６】上記の様に釣りスペーサ１０４の配設と溶接を同時に行うように上下動自在且つ横移動自在な電極３０ａにスぺーサ保持部３１を設けると、横筋１０８や上下縦筋１０６，１０７やラティス筋１０５の間を縫って行う動作が連続的に行われ、従来の手作業が自動化される。
【００３７】図１の送出装置Ｈは、スペーサ溶接装置Ｇからの型枠付立体溶接鉄筋１０１を送出する昇降自在なローラテーブル７０と横コンベア７１とからなる型枠付立体溶接鉄筋１０１がローラテーブル７０の上に載ると、ローラテーブル７０が横コンベア７１の間に沈み、型枠付立体溶接鉄筋１０１が横コンベア７１に移載される。横コンベア７１で二点鎖線の位置に搬出される。
【００３８】上記の様に型枠付立体溶接鉄筋製造装置１０を構成すると、トラス製造装置Ａでトラス１０９を製造し、転送供給装置Ｂによりトラス１０９をトラス製造装置Ａから立体溶接装置Ｄへと転送供給し、立体溶接装置Ｄで横筋製造供給装置Ｃより供給された上下横筋１０８とトラス１０９を立体溶接して立体溶接鉄筋１０２を製造する。そして、型枠供給装置Ｅで型枠１０３を所定の幅に調節してスペーサ溶接装置Ｇへと供給する。スペーサ溶接装置Ｇでスペーサ製造供給装置Ｆより供給された釣りスペーサ１０４と型枠１０３を溶接することにより立体溶接鉄筋１０２と型枠１０３を一体化して型枠付立体溶接鉄筋１０１を製造する。そして、送出装置Ｈにより、型枠付立体溶接鉄筋１０１を搬出する。
【００３９】この様にして上記型枠付立体溶接鉄筋の製造装置１０は、型枠付立体溶接鉄筋１０１を製造するのに必要な工程を一つ一つ行う装置を連続させて、自動的に型枠付立体溶接鉄筋１０１を製造することを可能にしている。更に、前記スペーサ溶接装置Ｇの図６の溶接機３０に釣りスペーサ１０４配設用のスペーサ保持部３１を設けることにより、釣りスペーサ１０４配設と溶接を同時に行い、横筋１０８や縦筋１０６，１０７やラティス筋１０９の間を縫って行うという複雑な作業を連続して行い、従来の手作業を自動化する。
【００４０】また、本発明の型枠付立体溶接鉄筋の製造方法は、上記各製造装置を用いるものに限定されるものではなく、上記各工程を所定の順序に並列又は連設させるものであればよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明の型枠付立体溶接鉄筋製造装置は、立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、同スペーサ供給装置から供給される釣りスペーサを受取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を型枠供給装置から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ溶接装置とを設けたことにより、釣りスペーサを複雑な構造の立体溶接鉄筋の所定位置に供給し溶接する作業を自動化することができ、作業工数を大幅に減らすことができる。
【００４２】また、本発明の型枠付立体溶接鉄筋製造方法は、立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給するスペーサ供給工程と、同スペーサ供給工程から供給される釣りスペーサを受け取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を型枠供給工程から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ溶接工程とを含むことにより、釣りスペーサを複雑な構造の立体溶接鉄筋の所定位置に供給し溶接する作業を自動化することができ、作業工数を大幅に減らすことができる。従って、上記製造装置又は製造方法により、型枠付立体溶接鉄筋を安価に早く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の型枠付立体溶接鉄筋製造装置及び製造方法の全体斜視図である。
【図２】立体溶接装置の溶接機を示す図である。
【図３】型枠供給装置を示す図である。
【図４】スペーサ供給装置を示す平面図である。
【図５】スペーサ供給装置とスペー溶接装置の接続部を示す側面図である。
【図６】スペーサ溶接装置の斜視図である。
【図７】スペーサ溶接装置の作動図である。
【図８】型枠付立体溶接鉄筋の斜視図である。
【図９】型枠付立体溶接鉄筋の要部を示す図である。
【符号の説明】
１０型枠付立体溶接鉄筋製造装置
Ａトラス製造装置
Ｂ転送供給装置
Ｃ横筋製造供給装置
Ｄ立体溶接装置
Ｅ型枠供給装置
Ｆスペーサ供給装置
Ｇスペーサ溶接装置
２５，２６コイル
３０溶接機
３０ａ，３０ｂ電極
３１スペーサ保持部

【特許請求の範囲】
【請求項１】立体溶接鉄筋供給装置と、同立体溶接鉄筋供給装置から供給される立体溶接鉄筋の下面にコンクリートを打設するための型枠を供給する型枠供給装置と、前記立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給するスペーサ供給装置と、同スペーサ供給装置から供給される釣りスペーサを受取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を前記型枠供給装置から供給される型枠の上面に溶接するスペーサ溶接装置とを備えた型枠付立体溶接鉄筋製造装置であって、前記スペーサ溶接装置は、スペーサを保持して所定位置の鉄筋を跨ぐための昇降自在且つ横移動自在なスペーサ保持部と、同保持部により保持されたスペーサの両端の上方に昇降自在に設けられた二つの電極からなる型枠付立体溶接鉄筋製造装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、スペーサ供給装置は、線材を所定の形に成形して切断するプレス機と、プレス機によって連続的に生産される釣りスペーサを受け入れ、受入側よりも低い先端側に順次移動させて貯溜する第１のマガジンロッドと、同第１のマガジンロッドの先端に設けたストッパの開放により間欠的に放出される釣りスペーサ群を受入れ、受入側よりも低い先端側に順次自重で移動させて貯溜する第２のマガジンロッドとを備え、同第２のマガジンロッドは先端に設けたストッパにより、最先端に位置する釣りスペーサを押し上げて、前記スペーサ保持部に供給する機構を有する型枠付立体溶接鉄筋製造装置。
【請求項３】請求項１乃至２に記載の装置において、型枠供給装置は、鋼板コイル供給装置一対と、型枠溶接機とを備え、前記鋼板コイル供給装置一対は、繰り出される鋼板の中央部が重なるように配設し、且つコイルの軸方向に移動自在に配設してなる型枠付立体溶接鉄筋製造装置。
【請求項４】請求項１乃至３に記載の装置において、立体溶接鉄筋供給装置は、所定長さのトラスを製造し、長手方向に送出するトラス供給装置と、同供給装置からのトラスを平面的に転送供給して所定列数を並列させる転送供給装置と、同転送供給装置から供給される所定列数の並列トラスの中に上下横筋を供給する横筋供給装置と、同横筋供給装置により供給された横筋を上部縦筋の下側及び下部縦筋の上側にそれぞれ加圧して溶接する溶接装置とからなる型枠付立体溶接鉄筋製造装置。
【請求項５】立体溶接鉄筋を供給する工程と、同立体溶接鉄筋供給工程から供給される立体溶接鉄筋の下面に型枠を供給する工程と、前記立体溶接鉄筋の下面の所定位置に釣りスペーサを供給する工程と、前記スペーサの溶接工程とを含んで成る型枠付立体溶接鉄筋の製造方法であって、前記スペーサの溶接工程は、スペーサを保持して所定位置の鉄筋を跨ぐための昇降自在且つ横移動自在なスペーサ保持部と、同保持部により保持されたスペーサの両端の上方に昇降自在に設けられた二つの電極からなる型枠付立体溶接鉄筋製造装置を用いて、前記スペーサ供給工程から供給される釣りスペーサを受け取り、前記所定位置の鉄筋を跨いで釣りスペーサの両端を前記型枠供給工程から供給される型枠の上面に溶接する工程であることを特徴とする型枠付立体溶接鉄筋の製造方法。

【図１】