JP3027538B2 - 穿孔機制御装置 - Google Patents
穿孔機制御装置Info
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Description
関し、特に、加工物等に対して吸着できる電磁石で支持
された穿孔機において、電気ドリルの運転中に前記電磁
石が確実に付勢されているように制御することができる
穿孔機制御装置に関する。
リルを支持し、前記フレームを前記電磁石で加工物に固
定した状態で穿孔作業を行えるようにした穿孔機が知ら
れている。この種の穿孔機の作業手順の一例を説明す
る。まず最初に、前記電磁石付きのフレームを加工物の
上にセットして位置決めし、該電磁石に通電して電磁石
を加工物に吸着させて穿孔機を確実に固定する。続い
て、電気ドリル用のモータに通電して加工物の穿孔を実
施する。前記電気ドリルの下降つまり電気ドリルの送り
はハンドルの手動操作で行うものもあるし、モータによ
って自動送りが行えるようにしたものもある。
めの制御装置の一例を図4に示す。同図において、端子
1,2には交流電源3が接続されており、交流電源3は
メインスイッチ4を介して整流器6に接続され、該整流
器6の出力側には電磁石のコイル7aが接続されてい
る。また、交流電源3にはメインスイッチ4およびリレ
ー8の常開接点8aを介して電気ドリルのモータ9が接
続され、さらにドリル起動スイッチ5を介してリレー8
および停止スイッチ11が接続されている。ドリル起動
スイッチ5には前記リレー8の他の常開接点8bが並列
に設けられている。
を入れると整流器6で整流された電源3の電圧が電磁石
のコイル7aに印加される。この電圧によってコイル7
aには電流が流れ、電磁石が励磁される。電磁石によっ
て穿孔機が保持されたのを確認して操作者がドリル起動
スイッチ5を押すと、リレー8は励磁される。その結
果、リレー8の接点8a,8bが閉じ、モータ9が回転
して穿孔が可能となる。ドリル起動スイッチ5は一旦押
されると、その後は接点8bが閉じているためにリレー
8の励磁は保持される。電気ドリルを停止させるには、
停止スイッチ11を押してリレー8の励磁を停止させれ
ばよい。また、穿孔が終了した後、穿孔機を移動させる
ときには、メインスイッチ4を切ってコイル7aへの通
電を停止させればよい。
れば、穿孔作業中の停電や、コードがコンセントから抜
ける等の突発的な事態によって通電が中断すると、モー
タ9の回転は停止される。通電の中断によってリレー8
の接点は開かれるので、停電等が解消された後の復帰時
にも不意にドリルが回転を始めるというようなことはな
い。すなわち、電源の復帰によりコイル7aに通電され
て電磁石は励磁されるが、ドリル起動スイッチ5を入れ
ない限りリレー8は励磁されないのでドリルが回転する
ことはない。しかし、上記制御装置ではリレー8の保持
を絶つための停止スイッチ11が必要となり、メインス
イッチ4やドリル起動スイッチ5を合わせると合計3個
のスイッチを必要とする。このために、スイッチの操作
が繁雑になったり、高価になったりするという問題点が
ある。
発生すると、電磁石が正常に励磁されない。コイル7a
の断線の場合は、コイル7aに電流が流れていないのを
検出して断線を警報したり、電気ドリル用のモータ9の
起動を停止させたりすることができる。しかし、コイル
7aが短絡した場合や、2つのコイルを並列に巻いた構
成をとっている電磁石においてその一方のコイルのみが
断線していた場合には異常検出は困難である。
復旧時の電気ドリルの始動制御、および電気ドリルを固
定するための電磁石の異常時の処理を簡単なスイッチの
構成により行えるようにした穿孔機制御装置を提供する
ことを目的とする。
的を達成するための本発明は、モータによって駆動され
る電気ドリルを昇降可能に支持するフレームを固定する
ための電磁石を有する穿孔機の制御装置において、前記
モータに直列に接続されたリレーの常開接点と、前記常
開接点を動作させるリレーと、前記リレーに直列に接続
された第1のスイッチング素子と、前記電磁石およびモ
ータの双方に同時に通電開始されたときに付勢されるホ
トカプラと、前記電磁石へ通電されたときに所定時間遅
れて動作し、動作後は前記ホトカプラを付勢させないよ
うにする第2のスイッチング素子と、前記ホトカプラの
オン動作に応答して前記リレーへの通電を禁止するた
め、前記第1のスイッチング素子をオフ状態に保持する
第3のスイッチング素子とを具備した点に特徴がある。
およびモータの双方に通電されようとした場合、まずホ
トカプラが動作してリレーへの通電が禁止されるので、
モータは回転できない。一方、電磁石およびモータの順
番で通電されようとする正常な作業においては、第2の
スイッチング素子が動作してホトカプラの動作は禁止さ
れるのでモータの回転は可能になる。
一実施形態を詳細に説明する。図2は本発明に係る穿孔
機制御装置を適用するのに好適な穿孔機の概略構成を示
す斜視図である。同図において、電気ドリル12はスラ
イド板13に固定されていて、該スライド板13はフレ
ーム14に対して摺動自在に設けられている。フレーム
14の下部にはベース15が取り付けられ、該ベース1
5の内部には磁気吸着用の電磁石(図示しない)が収納
されている。電気ドリル12の上部にはモータ16が固
定され、電気ドリルのスピンドルアーバ17には環状刃
物18が下向きに装着されている。フレーム14にはス
ライド板13を上下動させるためのハンドル19が設け
られる。このハンドル19はスライド板13の自動送り
のためのクラッチのオン・オフの操作レバーも兼用して
いる。
置が内蔵され、この制御装置の操作スイッチ類は図示さ
れているフレームの裏側に配置されている。符号20は
制御装置に電力を供給するケーブル、符号21は制御装
置からモータ16に電力を供給するためのケーブルを示
す。
構成を示す回路図である。同図において、周知の構成を
とることができる部分については細部は省略し、ブロッ
ク化して示している。この制御装置には、前記電磁石お
よび電気ドリル12に電力を供給するための手動操作ス
イッチ50が設けられる。該スイッチ50は電磁石およ
び電気ドリル12を順番に始動できるように、ロータリ
式で構成している。
に、オフ接点OFF、電磁石に通電するための接点50
Aおよび電気ドリル12に通電するための接点50Bを
有している。各接点間の接続の切り換えは、少なくとも
接点50Aおよび50Bに同時に接触できる寸法を有す
る接触子10の回動によって行われる。図1では共通接
点50Cと接点50Aとが接続されている状態を示す。
さらに接触子10を図中反時計方向に回動させて点線で
示す位置に切り換えれば、共通接点50Cが接点50A
および50Bに同時に接続される状態が得られる。但
し、スイッチ50はこのロータリ式に限らず、電磁石お
よび電気ドリル12を順番に始動できる構成であればよ
く、始動時に電磁石への通電が電気ドリル12への通電
よりも優先できれば一体型のロータリ式でなくてもよ
い。
10が反時計方向に回動されて接点50Cがオフ接点O
FFから接点50Aに接続されると、前記ベース15に
内蔵されている電磁石のコイル27が励磁され、その
後、接点50Cが接点50Bに接続されると電気ドリル
12のモータ16が起動される。
50Aに接続されると、交流電源22から出力された交
流は第1の全波整流回路23で全波整流される。この全
波整流回路23はブリッジ回路で構成できる。交流電源
22はトランス24の一次側にも接続されていて、該ト
ランス24の二次側から出力された交流は第2の全波整
流器25で全波整流される。定電圧回路26は第2の全
波整流器25で得られた直流を電源として所定の定電圧
を発生する。
た直流は、電磁石のコイル27および該コイル27に直
列に接続されている抵抗28に流れる。この電流によっ
て該電磁石は励磁され、かつ抵抗28の両端で電位差V
1が生じる。電位差V1を平滑化するため積分回路29
が設けられている。電位差判別回路30では、積分回路
29で平滑化された電位差V1が予定の許容範囲にある
か否かが判別され、この判別結果に応じてその出力がプ
ラスまたはマイナスに変化する。すなわち、電位差判別
回路30の出力は、前記電位差V1が許容範囲内にある
場合はマイナスになり、範囲内にない場合はプラスにな
る。電位差判別回路30は、例えば、図3に関して後述
するウインドコンパレータ回路で実現することができ
る。
1のゲートに接続されている。サイリスタ31のアノー
ドには抵抗32が接続され、該抵抗32および前記サイ
リスタ31のカソード間には前記定電圧回路26の定電
圧が印加されている。サイリスタ31のアノードと抵抗
32との中間にはダイオード33のアノードが接続さ
れ、そのカソードには抵抗34が接続され、抵抗34は
さらにトランジスタ35のベースに接続されている。
6を介して前記第2の全波整流回路25のプラス側に接
続され、エミッタ側は該第2の全波整流回路25のマイ
ナス側に接続されている。第2の整流回路25のプラス
側と前記サイリスタ31のゲートとの間には抵抗37を
介してホトカプラ38の受光素子38aが接続されてい
る。
点50Bには、接点36aを介して電気ドリルのモータ
16が接続されている。接点36aはリレー36が付勢
されることによって閉じる常開接点である。すなわち、
スイッチ50が操作されて接点50Cと50Aとが接続
されると、リレー36が付勢されて接点36aが閉じ、
その状態でスイッチ50がさらに次の段階に切り換えら
れると、接点50Cが接点50Bにも接続されてモータ
16に通電されるように構成されている。
抵抗28両端の電位差V1が許容範囲から外れると、そ
の出力がプラスに変化してサイリスタ31のゲートにプ
ラス電位が加わり、サイリスタ31は導通する。これに
伴ってトランジスタ35のベース電位が低下し、該トラ
ンジスタ35はオフ状態となってリレー36の付勢が停
止される。その結果、接点36aが開いてモータ16へ
通電されなくなる。
時における抵抗28の両端の電位差V1が許容範囲に入
るように、該許容範囲を規定する基準電位を設定してお
くことにより、異常時には電位差V1が許容範囲から外
れて電位差判別回路30の出力がプラスに変化するの
で、異常時、つまり電磁石が正常に機能しないようなと
きにはモータ16への通電を禁止することができる。
受光してオン動作したときにも前記サイリスタ31が導
通して、電位差判別回路30の出力がプラスに変化した
ときと同様にモータ16への通電を禁止することができ
る。ホトカプラ38の動作によってモータ16へ通電を
禁止させるため次のような回路構成をとる。
ように、ダイオード39および抵抗40,41を含む直
列回路にホトカプラ38の発光素子38bを接続し、こ
の直列回路をスイッチ50の接点50Bを介して交流電
源22に接続する。さらに、発光素子38bに対してト
ランジスタ42を並列に接続する。一方、前記スイッチ
50の後段には遅延回路43を設け、この遅延回路43
の遅延出力をトランジスタ42のベースに印加するよう
に構成している。なお、遅延回路43の入力側には整流
のためのダイオード51が設けられている。
際、まずスイッチ50を1段階操作して接点50Cを接
点50Aに接続することにより、電磁石のコイル27が
付勢されて該電磁石が図示されていない加工物に吸着す
るとともに、リレー36は付勢され、接点36aが閉じ
てモータ16への通電準備ができる。その後、前記遅延
回路43で設定されている遅延時間後、トランジスタ4
2のベースには直流電圧が印加される。この状態でスイ
ッチ50をさらに1段階進めて接点50Cを接点50B
に接続すると、モータ16に通電されて穿孔作業を開始
できる。なお、この時には、トランジスタ42がオンに
なっているので、ホトカプラ38の発光素子38bには
電流が流れず、作動しない。
後、停電から復帰したときを想定すると、接点50A,
50Bはともに接点Cに接続されているので、前記遅延
回路43の出力でトランジスタ42のベースに電圧が印
加されるより先に、まず、ホトカプラ38の発光素子3
8bが付勢される。そうすると、受光素子38aはこの
発光素子38bの光を受けて導通し、サイリスタ31の
ゲートに電圧が印加されてサイリスタ31は導通する。
その結果、トランジスタ35はオンに変化しないため、
リレー36は付勢されず、モータ16は起動不能状態と
なる。この結果、停電から復帰した時の電気ドリル12
の不意の始動を防止することができる。なお、サイリス
タ31は一旦導通するとその状態は電源が絶たれるまで
維持されるので、スイッチ50を一旦初期位置に戻し、
そこから改めて接点50A,50Bの順に接続して穿孔
作業を開始することになる。
説明する。図3において、電位差判別回路30には2つ
のコンパレータ44,45が設けられ、該コンパレータ
44のプラス入力端子およびコンパレータ45のマイナ
ス入力端子には、前記積分回路29の出力つまり前記電
位差V1が接続されている。また、コンパレータ44の
マイナス入力端子およびコンパレータ45のプラス入力
端子には前記定電圧回路26および可変抵抗器46,4
7によって設定された上限の基準電位差VH および下限
の基準電位差VL がそれぞれ接続されている。そして、
コンパレータ44,45の出力側にはダイオード48,
49が順方向に接続され、該ダイオード48,49のカ
ソードは前記サイリスタ31のゲートに接続される。
において、基準電位差VL および基準電位差VH は、電
位差V1が予定の正常値にあるときはコンパレータ4
4,45の出力がマイナスになり、電位差V1が異常値
になったときにプラスに変化するように設定する。こう
して、コイル27に断線や短絡等の異常が発生したとき
はリレー36が付勢されない。
業中に停電があった場合の復帰時には、スイッチ50を
リセット状態にしない限り、リレー36が付勢されず、
したがってモータ16は回転しない。また、コイル27
に異常が発生したときには、コイルの異常が解消される
まではリレー36は付勢されない。なお、前記コイル2
7は、単一のコイルであっても、また、並列に接続され
た2つのコイルからなるものであっても、本発明は同様
に適用することができる。2つのコイルからなる場合、
例えば1つのコイルに断線や短絡等の異常が生じると、
2つのコイルの合成抵抗が変化する。したがって、この
変化によって前記電圧値V1が許容範囲から外れるよう
に上限の電位差VH および下限の電位差VL を設定する
ことによって前記異常発生を検知することができる。
発生時にモータを回転させないための回路と、穿孔作業
中の停電やコンセントの抜け等からの復帰時にモータを
回転させないための回路とを複合した例に従って説明し
たが、これらはいずれか一方を具備していれば、その回
路に対応した効果は得られる。
1の発明によれば、停電等により穿孔機に対する電力供
給が停止された後の復旧時に、オペレータによるリセッ
ト動作を経ることなく作業の再開をすることができる。
特に、上記作業再開時の制御を数少ないスイッチの操作
によって実現できるため、経済性および操作性の向上を
図ることができる。
路図である。
を示す斜視図である。
る。
電磁石のコイル、 28…抵抗、 30…電位差判別回
路、 36…リレー、 38…ホトカプラ、 43…遅
延回路、 50…スイッチ
Claims (1)
- 【請求項1】 モータによって駆動される電気ドリル、
前記電気ドリルを昇降可能に支持するフレーム、および
前記フレームを固定するための電磁石を有する穿孔機の
制御装置において、 前記モータに直列に接続されたリレーの常開接点と、 前記常開接点を動作させるリレーと、 前記リレーに直列に接続された第1のスイッチング素子
と、 前記電磁石およびモータの双方に同時に通電開始された
ときに付勢されるホトカプラと、前記電磁石へ通電されたときに所定時間遅れて動作し、
動作後は前記ホトカプラを付勢させないようにする第2
のスイッチング素子と、 前記ホトカプラのオン動作に応答して前記リレーへの通
電を禁止するため、前記第1のスイッチング素子をオフ
状態に保持する第3のスイッチング素子 とを具備したこ
とを特徴とする穿孔機の制御装置。
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WO (1) | WO1997045222A1 (ja) |
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