WO1997045222A1 - Dispositif de commande pour foreuse - Google Patents

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WO1997045222A1
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electromagnet
motor
energization
control device
drilling machine
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PCT/JP1997/000878
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French (fr)
Inventor
Keiichi Murakami
Michihiro Shoji
Original Assignee
Nitto Kohki Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
    • H02P25/14—Universal motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B45/00—Hand-held or like portable drilling machines, e.g. drill guns; Equipment therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H1/00—Work benches; Portable stands or supports for positioning portable tools or work to be operated on thereby
    • B25H1/0021—Stands, supports or guiding devices for positioning portable tools or for securing them to the work
    • B25H1/0057—Devices for securing hand tools to the work
    • B25H1/0064—Stands attached to the workpiece
    • B25H1/0071—Stands attached to the workpiece by magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken
    • H02H7/0859—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken avoiding restarting after fault condition has disappeared

Definitions

  • the present invention relates to a drilling machine control device, and more particularly, to a drilling machine supported by an electromagnet that can be attracted to an appropriate support member—a workpiece or the like (hereinafter, simply referred to as a “workpiece”).
  • the present invention relates to a drilling machine control device capable of controlling the electromagnet to be surely energized.
  • a drilling machine which supports an electric drill with a frame having an electromagnet on a bottom portion, and can perform a drilling operation in a state where the frame is fixed to a workpiece by the electromagnet.
  • An example of the operation procedure of this type of punch will be described.
  • the frame with the electromagnet is positioned on the workpiece, and the electromagnet is energized to attract the electromagnet to the workpiece to securely fix the drilling machine.
  • the motor for the electric drill is energized to bore the workpiece.
  • the above-mentioned electric drill is lowered, that is, the electric drill is fed by manual operation of the handle, and in some cases, the motor can be automatically fed by a motor.
  • FIG. 4 shows an example of a control device for energizing the electromagnet and the motor.
  • an AC power supply 3 is connected to a terminal 1.2, the AC power supply 3 is connected to a rectifier 6 via a main switch 4, and an electromagnetic coil 7a is provided on the output side of the rectifier 6. It is connected.
  • the AC power source 3 is connected to the motor 9 of the electric drill via the main switch 4 and the normally open contact 8 a of the relay 8, and the relay 8 and the relay 8 via the drill start switch 5. And stop switch 11 are connected.
  • the drill start switch 5 is provided with another normally open contact 8b of the relay 8 in parallel.
  • the main switch 4 When the main switch 4 is turned on, the voltage of the power supply 3 rectified by the rectifier 6 is applied to the coil 7a of the electromagnet, and the electromagnet is excited.
  • the relay 8 When the operator confirms that the drilling machine has been attracted to the workpiece by the electromagnet and presses the drill start switch 5, the relay 8 is excited, and the contacts 8a and 8b of the relay 8 are turned on.
  • the motor 9 When closed, the motor 9 is rotated to enable drilling.
  • the drill start switch 5 Once the drill start switch 5 is pressed, the excitation of the relay 8 is maintained thereafter because the contact 8b is closed.
  • press the switch 1 11 to stop the excitation of the relay 8.
  • the main switch 4 When the drilling machine is to be moved after the drilling is completed, the main switch 4 is turned off to stop energizing the coil 7a.
  • the rotation of the motor 9 is stopped.
  • the contact of relay 8 is opened by interruption of energization, so that the drill does not suddenly start rotating when returning after a power failure or the like is resolved. That is, when the power is restored, the coil 7a is energized to excite the electromagnetic stone, but the relay 8 is not excited unless the drill start switch 5 is turned on, so that the drill does not rotate.
  • the above control equipment requires a stop switch 11 to keep the relay 8 off, and a total of three switches is required when the main switch 4 and the drill start switch 5 are combined. And For this reason, there is a problem that the operation of the switch becomes complicated or expensive.
  • the present invention provides a drilling machine control device capable of performing, with a simple switch configuration, start control of an electric drill at the time of recovery from a power failure and processing at the time of abnormality of an electromagnet for fixing the electric drill. The purpose is to provide. Disclosure of the invention
  • the present invention for solving the above problems and achieving the object has the following features.
  • the first feature is an abnormality discriminating means that outputs an abnormal signal when a current flowing through an electromagnet for fixing a frame that supports an electric drill driven by a motor so as to be able to move up and down is out of a predetermined allowable range. And a power supply prohibition unit for prohibiting power supply to the motor in response to the abnormality signal.
  • a second feature is that a power supply inhibiting means is provided when the power supply is started in the order of the electromagnet and the motor, and becomes invalid when the power supply is started simultaneously to both the electromagnet and the motor.
  • a third feature is that an abnormality determination unit that outputs an abnormality signal when a current flowing through the electromagnet is out of a predetermined allowable range, and a third unit that prohibits energization of the motor in response to the abnormality signal.
  • 1 energization prohibiting means, and second energization prohibition means that does not operate when energization is started in the order of the electromagnet and the motor, but operates when energization is simultaneously started to both the electromagnet and the motor. That is the point.
  • a fourth feature is that a normally open contact of a relay serially connected to the motor, a relay for operating the normally open contact, a first switching element serially connected to the relay, Current detection for detecting a current flowing through the electromagnet Means, an abnormality determination means for outputting an abnormality signal when the current detected by the current detection means is out of a predetermined allowable range, and an energization prohibition for turning off the switching element in response to the abnormality signal. Means.
  • a fifth feature is that the energization inhibiting means is a second switching element that is turned on in response to the abnormal signal.
  • a sixth feature is that the current detection means is a resistance connected in series to the electromagnet, and the abnormality determination means detects the abnormality signal when a potential at both ends of the resistance is out of a predetermined allowable range. This is a potential discriminating circuit for outputting.
  • a seventh feature is that a normally open contact of a relay serially connected to the motor, a relay for operating the normally open contact, a first switching element serially connected to the relay, And a power supply prohibiting means for prohibiting power supply to the relay when power supply to both the electromagnet and the motor is started simultaneously.
  • An eighth feature is that the energization inhibiting means is energized and turned on when energization of both the electromagnet and the motor is started at the same time, and the relay is responsive to the on operation of the photobra.
  • a second switching element for holding the first switching element in an off state in order to prohibit energization of the laser; a second switching element that operates for a predetermined time when the electromagnet is energized; This is a point that the delay switching element prevents the bias from being applied.
  • energization of the electric drill to the motor is prohibited when the current flowing through the coil indicates an abnormal value. That is, when the current flowing through the coil indicates an abnormal value, the first switching element connected in series with the relay is turned off and the relay is turned off.
  • the motor of the electric drill is not energized, and its rotation is prohibited.
  • the second switching element operates by the output of the potential determination circuit when a short circuit or disconnection occurs. Then, the first switching element connected in series to the relay is turned off, the relay is not energized, and the rotation of the electric drill is inhibited.
  • the power supply prohibition means ie, the photocabler
  • the delay switch means or the delay switching element operates and the energization inhibition means, that is, the ON operation of the photocabler, is inhibited, so that the motor is energized.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a drilling machine control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a drilling machine suitable for applying the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a potential determination circuit.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional drilling machine control device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a drilling machine suitable for applying the drilling machine control device according to the present invention.
  • the electric drill 12 is a slide plate 13
  • the slide plate 13 is provided slidably up and down with respect to the frame 14.
  • a base 15 is attached to a lower portion of the frame 14, and an electromagnet (not shown) for magnetic attraction is housed inside the base 15.
  • a motor 16 is fixed to the upper part of the electric drill 12, and a blade 18 such as a drill or a hole saw is mounted on a spin drill arbor 17 of the electric drill downward.
  • the frame 14 is provided with a handle 19 for vertically moving the slide plate 13.
  • the handle 19 also serves as an operating lever for turning the clutch on and off for automatic feed of the slide plate 13.
  • the control device according to the present invention is built in the frame 14, and the operation switches of the control device are not shown because they are arranged on the back side of the frame. Power is supplied to the control device by a cable 20, and power is supplied to the motor 16 from the control device by a cable 21.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a drilling machine start control device according to the present invention.
  • This control device is provided with a manually operated switch 50 for supplying power to the electromagnet and the electric drill 12.
  • the switch 50 is of a rotary type so that the electromagnet and the electric drill 12 can be started in order.
  • the switch 50 has a common contact 50 C, an OFF contact OFF, a contact 5 OA for energizing the electromagnet, and a contact 50 B for energizing the electric drill 12. Switching of the connection between the contacts is performed by turning the contact 10 having at least the dimensions capable of simultaneously contacting the contacts 50A and 50B.
  • FIG. 1 shows a state in which the common contact 50 C and the contact 50 A are connected. Further, by rotating the contact 10 counterclockwise in the figure and switching it to the position shown by the dotted line, the common contact 50 C becomes the contacts 50 A and 50 A state is obtained that is simultaneously connected to B.
  • the switch 50 is not limited to this rotary type, and any configuration may be used as long as the electromagnet and the electric drill 12 can be sequentially started. It is not always necessary to use a rotary type as long as priority can be given.
  • the AC of the AC power supply 22 is full-wave rectified by the first full-wave rectification circuit 23.
  • This full-wave rectifier circuit 23 can be constituted by a bridge circuit.
  • the AC power supply 22 is also connected to the primary side of the transformer 24, and the AC output from the secondary side of the transformer 24 is full-wave rectified by the second full-wave rectifier 25.
  • the constant voltage circuit 26 generates a constant voltage using the DC obtained by the second full-wave rectifier 25 as a power supply.
  • the direct current from the first full-wave rectifier circuit 23 flows through an electromagnet coil 27 and a resistor 28 connected in series to the coil 27. This current excites the electromagnet and generates a potential V 1 across the resistor 28.
  • An integrating circuit 29 is provided for smoothing the potential V 1.
  • the potential discrimination circuit 30 discriminates whether or not the potential V1 smoothed by the integration circuit 29 is within a predetermined allowable range, and changes its output to plus or minus according to the result of this discrimination. That is, the output of the potential determination circuit 30 becomes negative when the potential VI is within the allowable range, and becomes positive when the potential VI is not within the allowable range.
  • the potential determination circuit 30 can be realized by, for example, a window comparator circuit described later with reference to FIG.
  • the output of the potential discrimination circuit 30 is connected to the gate of thyristor 31, A resistor 32 is connected in series to the thyristor 31, and a constant voltage of the constant voltage circuit 26 is applied to a series circuit of the resistor 32 and the thyristor 31.
  • the connection node between the anode of thyristor 31 and resistor 32 is connected to the node of diode 33, and the cathode is connected to the base of switching transistor 35 via resistor 34. ing.
  • the collector of the transistor 35 is connected to the plus output of the second full-wave rectifier circuit 25 via the relay 36, and the emitter is connected to the minus output of the second full-wave rectifier circuit 25. It is connected to the.
  • the light receiving element 38 a of the photocoupler 38 is connected between the plus side of the second rectifier circuit 25 and the gate of the thyristor 31 via a resistor 37.
  • the electric drill motor 16 is connected to the contact 50 B via the normally open contact 36 a of the relay 36.
  • the relay 36 is energized and the contact 36a is closed, and in this state, the switch is closed.
  • the contact 50 C is also connected to the contact 50 B and the motor 16 is energized.
  • the thyristor 31 is turned on and the motor 16 is connected to the motor 16 in the same manner as when the output of the potential discriminating circuit 30 changes to plus. Can be prohibited. With the above circuit configuration, energization of the motor 16 is prohibited by the operation of the photo cover 38.
  • the light-emitting element 38 b of the photocoupler 38 is connected to a series circuit including the diode 39 and the resistors 40 and 41 so that light is emitted when energized by the AC power supply 22, and the series circuit is switched. Connect to AC power supply 22 via contact 50 B of switch 50.
  • the collector / emitter circuit of the transistor 42 is connected in parallel with the series circuit of the light emitting element 38 b and the resistor 41.
  • a delay circuit 43 is provided between the contact 50A of the switch 50 and the base of the transistor 42.
  • a diode 51 for rectification is provided on the input side of the delay circuit 43.
  • the switch 50 when starting the drilling operation, first, the switch 50 is operated one step counterclockwise in the figure to connect the contact 50C to the contact 50A. Is energized and the electromagnet is attracted to a workpiece (not shown), and the relay 36 is energized to close the contact 36a and prepare to energize the motor 16. Thereafter, after a delay time set by the delay circuit 43, a forward bias is applied to the base of the transistor 42. In this state, when the switch 50 is further advanced by one step and the contact 50C is also connected to the contact 50B, the motor 16 is energized and the drilling operation can be started.
  • the transistor 42 since the transistor 42 is on, no current flows through the light emitting element 38b of the photocoupler 38, and the light emitting element 38b does not emit light. Assuming that a trouble such as a power failure occurs during the work, and then recovers from the power failure, since the contacts 50A and 50B are both connected to the contact C, the output of the delay circuit 43 is used. Before a forward bias is applied to the base of the transistor 42, first, the light emitting element 38b of the photocoupler 38 is energized to emit light. The light receiving element 38a receives and transmits the light of the light emitting element 38b, a forward bias is applied to the gate of the thyristor 31, and the thyristor 31 conducts.
  • the base potential of the transistor 35 becomes low level and the transistor 35 is not turned on, so that the relay 36 is not energized and the motor 16 cannot be started. As a result, it is possible to prevent the electric drill 12 from being suddenly started when returning from a power failure.
  • a potential discriminating circuit 30 is provided with first and second comparators 44.45, and a positive input terminal of the first comparator 44 and a negative input terminal of the second comparator 45. Is connected to the output of the integration circuit 29, that is, the average value of the potential VI.
  • the upper limit reference potential VH and the lower limit reference potential VL set by the constant voltage circuit 26 and the variable resistor 46.47 are applied to the minus input terminal of the comparator 44 and the plus input terminal of the comparator 45. Each is connected.
  • the output side of the comparator 44.45 is connected to the anode of a diode 48.49, and the cathodes of the diodes 48 and 49 are both connected to the gate of the thyristor 31.
  • the reference potentials VL and VH are output when the potential VI is at a predetermined normal value (between VH and VL).
  • the output of one of the comparators is set to be positive.
  • the relay 36 is not energized because the potential V1 deviates from the normal value.
  • the relay 36 when a power failure occurs during the drilling operation, when the switch 50 is returned, unless the switch 50 is reset, the relay 36 is not energized; 6 does not rotate.
  • the relay 36 When an abnormality occurs in the coil 27, the relay 36 is not energized until the abnormality in the coil is eliminated.
  • the present invention can be similarly applied whether the coil 27 is a single coil or a coil composed of two coils connected in parallel. When two coils are used, for example, if an abnormality such as disconnection or short circuit occurs in one coil, the combined resistance of the two coils changes. Therefore, the occurrence of the abnormality can be detected by setting the upper limit potential VH and the lower limit potential VL so that the voltage value V1 falls outside the allowable range due to this change.
  • the first circuit for preventing the motor from rotating when an abnormality occurs in the coil and the second circuit for preventing the motor from rotating carelessly when returning from a power failure during the drilling operation or disconnection from the outlet.
  • a relay may be provided instead of the photocoupler 38. That is, the coil of the relay is connected to the resistor 41 in place of the light emitting element 38 b of the photocabler 38, and the normally open contact of the relay is connected to the resistor 3 in place of the light receiving element 38a. Just connect to 7.
  • a full-wave rectifier circuit 23.25 is provided to obtain two DC power supplies, but these can be shared by one and a delay circuit.
  • the power supply for 43 can also be taken from this shared DC power supply.
  • the work when the power supply to the drilling machine is stopped after the power supply is stopped due to a power failure or the like, the work can be restarted by performing a reset operation by the operator.
  • the control at the time of resuming the work can be realized by operating a small number of switches, the economy and operability can be improved.

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Description

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明 細 書 穿孔機制御装置 技術分野
本発明は、 穿孔機制御装置に関し、 特に、 適当な支持部材ゃ加工物等 (以下、 単に 「加工物」 という） 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。 背景技術
底部に電磁石を備えたフレームで電気ドリルを支持し、 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。
前記電磁石およびモータへの通電を行うた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 ンスィ ツチ 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 7 aが接続されている。 交流電源 3には メイ ンスィ ッチ 4およびリ レー 8の常開接点 8 a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 1 1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 8 bが並列に設けられている。
動作時に、 メ イ ンスィ ッチ 4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 7 aに印加され、 電磁石が励磁される。 電磁石 によつて穿孔機が加工物に吸着されたのを確認して操作者がド リル起動 スィ ッチ 5を押すと、 リ レー 8は励磁され、 リ レー 8の接点 8 a , 8 b が閉じ、 モータ 9が回転して穿孔が可能となる。 ド リル起動スィ ッチ 5 は一旦押されると、 その後は接点 8 b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、 ί亭止スイ ッチ 1 1 を押 してリ レー 8の励磁を停止させる。 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 ィ ッ チ 4を切ってコイル 7 aへの通電を停止さ る。
上記従来の穿孔機によれば、 穿孔作業中の停電や、 コードが電源コン 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。 通電の中断によつてリ レ一 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 ことはない。 すなわち、 電源の復帰によりコイル 7 aに通電されて電磁 石は励磁されるが、 ドリル起動スィ ツチ 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、 上記制御装匱で はリ レー 8の保持を絶っための停止スイ ッチ 1 1が必要となり、 メイン スィ ッチ 4やド リル起動スィ ツチ 5を合わせると合計 3個のスィ ツチを 必要とする。 このために、 スィ ッチの操作が繁雑になったり、 高価にな つたりするという問題点がある。
また、 電磁石のコイル 7 aの断線や短絡が発生すると、 電磁石が正常 に励磁されない。 コイル 7 aの断線の場合は、 コイル 7 a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。 しカゝし、 コイル 7 aが短絡した場 合や、 2つのコィルを並列に巻いた構成をとつ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。 本発明は、 停電から復旧時の電気ド 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ィ ツチの構成によ 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。 発明の開示
上記の課題を解決し、 目的を達成するための本発明は次の特徴を有す る。 第 1 の特徴は、 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に流れる電流が予定の許容範 囲から外れているときに異常信号を出力する異常判別手段と、 前記異常 信号に応答して前記モータへの通電を禁止するための通電禁止手段とを 具備した点である。
第 2の特徴は、 前記電磁石およびモータの順番で通電開始されたとき に無効となり、 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 ときに有効となる通電禁止手段とを具備した点である。
第 3の特徴は、 前記電磁石に流れる電流が予定の許容範囲から外れて いるときに異常信号を出力する異常判別手段と、 前記異常信号に応答し て前記モータへの通電を禁止するための第 1の通電禁止手段と、 電磁石 およびモータの順番で通電開始されたときに作動せず、 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作動する第 2の通電禁止 手段とを具備した点である。
第 4の特徴は、 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 のスィ ツチング素子と、 前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出 手段と、 前記電流検出手段で検出された電流が予定の許容範囲から外れ ているときに異常信号を出力する異常判別手段と、 前記異常信号に応答 して前記スィ ツチング素子をオフにする通電禁止手段とを具備した点で ある。
第 5の特徴は、 前記通電禁止手段が、 前記前記異常信号に応答してォ ン動作する第 2のスィ ツチング素子である点である。
第 6の特徴は、 前記電流検出手段が前記電磁石に直列に接続された抵 抗であり、 前記異常判別手段が前記抵抗両端の電位が予定の許容範囲か ら外れているときに前記異常信号を出力する電位判別回路である点であ る。
第 7の特徴は、 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 開始されたときに前記リ レーへの通電を禁止するための通電禁止手段と を具備した点である。
第 8の特徴は、 前記通電禁止手段が、 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てオンになるホトカブラと、 前 記ホト 力ブ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 のスィ ツチング素子をオフ状態に保持する第 2のスィ ツチング 素子と、 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 は前記ホトカブラを付勢させないようにする遅延スイ ッチング素子とか らなる点である。
上記第 1の特徴および第 3ないし第 6の特徴によれば、 コィルに流れ る電流が異常値を示したときに電気ド リルのモータに対する通電が禁止 される。 すなわち、 コイルに流れる電流が異常値を示したときにはリ レ 一に直列に接続された第 1 のスイ ツチング素子がオフになってリ レーが ―
付勢されず、 電気ド リルのモータに通電されず、 その回転が禁止される 特に、 第 6の特徴によれば、 前記抵抗両端の電位が許容範囲内にないと き、 つまり電磁石のコイルが短絡または断線しているときに電位判別回 路の出力によって第 2のスイ ッチング素子が動作する。 そうすると、 リ レーに直列に接続された第 1 のスイ ッチング素子がオフになってリ レ一 が付勢されず、 電気ド リルの回転が禁止される。
第 2 , 第 3 . 第 7、 および第 8の特徴によれば、 （電磁石およびモー タの双方が動作可能なようにスィ ツチが切り換えられている状態で通電 された場合、 例えば穿孔作業中に停電し、 その停電が復旧したような場 合、 ） 通電禁止手段つまりホト カブラが動作して、 モータに直列に接続 された常開接点を付勢するリ 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開始される正常 な作業においては、 遅延スイ ツチ手段ないし遅延スィ ツチング素子が動 作して通電禁止手段つまりホト カブラのオン動作は禁止されるのでモー タに通電が可能になる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施形態に係る穿孔機制御装置の回路図である。 第 2図は、 本願発明を適用するのに好適な穿孔機の一例を示す斜視図で ある。 第 3図は、 電位判別回路の一例を示す回路図である。 第 4図は、 従来の穿孔機の制御装置の一例を示す回路図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 図面を参照して本発明の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 1 2はスラィ ド板 1 3 に固定されていて、 該スライ ド板 1 3はフ レーム 1 4に対して上下に摺 動自在に設けられている。 フ レーム 1 4の下部にはベース 1 5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 1 2の上部にはモータ 1 6が固定され、 電 気ド リルのス ピン ドルアーバ（arbor) 1 7にはド リルまたはホ一ルソー 等の刃物 1 8が下向きに装着されている。 フ レーム 1 4にはスライ ド板 1 3を上下動させるためのハン ドル 1 9が設けられる。 このハンドル 1 9はスライ ド板 1 3の自動送りのためのクラッチのオン · オフの操作レ バ一も兼用している。
フ レーム 1 4内には、 本発明に係る制御装置が内蔵され、 この制御装 置の操作スィ ッチ類はフ レームの裏側に配置されているため図示されて いない。 制御装置にはケーブル 2 0で電力が供給され、 制御装置からモ ータ 1 6にはケーブル 2 1で電力が供給される。
図 1 は本発明に係る穿孔機起動制御装置の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、 肖 ίί記電磁石およ び電気ドリル 1 2に電力を供給するための手動操作スィ ツチ 5 0が設け られる。 該スィ ッチ 5 0は電磁石および電気ド リル 1 2を順番に始動で きるように、 ロータ リ式で構成している。
スィ ッチ 5 0は共通の接点 5 0 Cならびに、 オフ接点 O F F、 電磁石 に通電するための接点 5 O Aおよび電気ドリル 1 2に通電するための接 点 5 0 B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 5 0 Aおよび 5 0 Bに同時に接触できる寸法を有する接触子 1 0の回動 によつて行われる。 図 1 では共通接点 5 0 Cと接点 5 0 Aとが接続され ている状態を示す。 さ らに接触子 1 0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 5 0 Cが接点 5 0 Aおよび 5 0 Bに同時に接続される状態が得られる。 但し、 スィ ッチ 5 0はこのロー タ リ式に限らず、 電磁石および電気ドリル 1 2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 1 2への通電ょり も優先できれば必ずしもロータ リ式でなくてもよい。
このようなスィ ツチの構成により、 接触子 1 0が反時計方向に回動さ れて接点 5 0 Cがオフ接点 O F Fから接点 5 0 Aに接続されると、 以下 に詳述するように、 前記ベース 1 5に内蔵されている電磁石のコィル 2 7が励磁され、 その後、 接点 5 0 Cが接点 5 0 Bに接続されると電気ド リル 1 2のモータ 1 6が起動される。
スィ ッチ 5 0が操作されて、 接点 5 0 Cが 5 0 Aに接続されると、 交 流電源 2 2の交流は第 1 の全波整流回路 2 3で全波整流される。 この全 波整流回路 2 3はブリ ッ ジ回路で構成できる。 交流電源 2 2はト ランス 2 4の一次側にも接続されていて、 該ト ランス 2 4の二次側から出力さ れた交流は第 2の全波整流器 2 5で全波整流される。 定電圧回路 2 6は 第 2の全波整流器 2 5で得られた直流を電源と して定電圧を発生する。 前記第 1 の全波整流回路 2 3からの直流は、 電磁石のコイル 2 7およ びこれに直列に接続されている抵抗 2 8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 2 8の両端で電位 V 1が生じる。 電位 V 1 を平滑化するため積分回路 2 9が設けられている。 電位判別回路 3 0で は、 積分回路 2 9で平滑化された電位 V 1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、 電位判別回路 3 0の出力は、 前記電位 V I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。 電位判別回路 3 0は、 例えば、 図 3に関して後述するウィンドコン パレータ回路で実現することができる。
電位判別回路 3 0の出力はサイ リスタ 3 1 のゲートに接続されている, サイ リスタ 3 1 には抵抗 3 2が直列接続され、 該抵抗 3 2および前記サ イ リスタ 3 1 の直列回路には前記定電圧回路 2 6の定電圧が印加されて いる。 サイ リスタ 3 1のアノードと抵抗 3 2との接続ノードにはダィォ ー ド 3 3のァノードが接続され、 そのカソードは抵抗 3 4を介してさ ら にスイ ッチング ト ランジスタ 3 5のベースに接続されている。
トランジスタ 3 5のコ レクタはリ レー 3 6を介して前記第 2の全波整 流回路 2 5のプラス出力に接続され、 ェミ ッ タは該第 2の全波整流回路 2 5のマイナス出力に接続されている。 第 2の整流回路 2 5のプラス側 と前記サイ リ スタ 3 1 のゲー ト との間には抵抗 3 7を介してホ ト カプラ 3 8の受光素子 3 8 aが接続されている。
交流電源 2 2から電力を供給するため、 接点 5 0 Bには、 リ レー 3 6 の常開接点 3 6 aを介して電気ド リルのモータ 1 6が接続されている。 前述のように、 スィ ッチ 5 0が操作されて接点 5 0 Cと 5 0 Aとが接続 されると、 リ レー 3 6が付勢されて接点 3 6 aが閉じ、 その状態でスィ ツチ 5 0がさ らに次の段階に切り換えられると、 接点 5 0 Cが接点 5 0 Bにも接続されてモータ 1 6に通電される。
コイル 2 7が断線または短絡して、 その電流が過少または過大になる と、 前記抵抗 2 8両端の電位 V 1が許容範囲から外れ、 その結果、 前記 電位判別回路 3 0の出力がプラスに変化してサイ リスタ 3 1 のゲー トに プラス電位が加わり、 サイ リスタ 3 1 は導通する。 これに伴って トラン ジスタ 3 5のベース電位が低下し、 該ト ランジスタ 3 5はオフ状態とな つてリ レー 3 6の付勢が停止される。 その結果、 接点 3 6 aが開いてモ 一タ 1 6へ通電されなく なる。
コイル 2 7が断線も短絡もしていない正常時における抵抗 2 8の両端 の電位 V 1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 V 1が許容範囲から外れて電 ―
位判別回路 3 0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 1 6への通電を禁止すること ができる。
ホトカプラ 3 8の受光素子 3 8 aが受光してオン動作したときにも前 記サイ リスタ 3 1が導通して、 電位判別回路 3 0の出力がプラスに変化 したときと同様にモータ 1 6への通電を禁止することができる。 以上の 回路構成により、 ホトカブラ 3 8の動作によってモータ 1 6へ通電が禁 止される。
交流電源 2 2で通電されたときに発光するように、 ダイォード 3 9お よび抵抗 4 0 , 4 1 を含む直列回路にホトカプラ 3 8の発光素子 3 8 b を接続し、 この直列回路をスィ ッチ 5 0の接点 5 0 Bを介して交流電源 2 2に接続する。 発光素子 3 8 bおよび抵抗 4 1 の直列回路に並列に ト ランジスタ 4 2のコ レクタ · エミ ッ タ回路を接続する。 前記スィ ッチ 5 0の接点 5 O Aと ト ランジスタ 4 2のベースとの間には遅延回路 4 3を 設ける。 遅延回路 4 3の入力側には整流のためのダイオード 5 1が設け られている。
図 1 の構成により、 穿孔作業を開始する際、 まずスィ ッ チ 5 0を図中 反時計方向に 1段階操作して接点 5 0 Cを接点 5 0 Aに接続すると、 電 磁石のコイル 2 7が付勢されて該電磁石が加工物 （図示せず） に吸着す るとともに、 リ レー 3 6は付勢され、 接点 3 6 aが閉じてモータ 1 6へ の通電準備ができる。 その後、 前記遅延回路 4 3で設定されている遅延 時間後、 トランジスタ 4 2のベースには順バイアスが印加される。 この 状態でスィ ツチ 5 0をさ らに 1段階進めて接点 5 0 Cを接点 5 0 Bにも 接続すると、 モータ 1 6が通電されて穿孔作業を開始できる。 この時に は、 トランジスタ 4 2がオンになつているので、 ホトカプラ 3 8の発光 素子 3 8 bには電流が流れず、 発光素子 3 8 bは発光しない。 作業中に停電等のトラブルが発生し、 その後、 停電から復帰した場合 を想定すると、 接点 5 0 A , 5 0 Bはともに接点 Cに接続されているの で、 前記遅延回路 4 3の出力でト ランジスタ 4 2のベースに順バイアス が印加されるより先に、 まず、 ホトカプラ 3 8の発光素子 3 8 bが付勢 されて発光する。 受光素子 3 8 aはこの発光素子 3 8 bの光を受けて導 通し、 サイ リスタ 3 1 のゲー トに順バイァスが印加されてサイ リスタ 3 1 は導通する。 その結果、 トランジスタ 3 5のベース電位がロー レベル になり、 トランジスタ 3 5はオンにならないため、 リ レー 3 6は付勢さ れず、 モータ 1 6は起動不能となる。 この結果、 停電から復帰した時の 電気ド リル 1 2の不意の始動を防止することができる。 サイ リ スタ 3 1 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、 スィ ツチ 5 0を一旦初期位置に戻して電源を切り、 そこから改めて接点 5 0 A, 5 0 Bの順に接続して穿孔作業を開始することになる。
次に、 前記電位判別回路 3 0の具体例を説明する。 図 3において、 電 位判別回路 3 0には第 1および第 2のコンパレータ 4 4 . 4 5が設けら れ、 該第 1 コンパレータ 4 4のプラス入力端子および第 2 コ ンパレータ 4 5のマイナス入力端子には、 前記積分回路 2 9の出力つまり前記電位 V I (の平均値） が接続されている。 コンパレータ 4 4のマイナス入力 端子およびコ ンパレータ 4 5のプラス入力端子には前記定電圧回路 2 6 および可変抵抗器 4 6 . 4 7によって設定された上限の基準電位 V H お よび下限の基準電位 V L がそれぞれ接続されている。 コンパレータ 4 4 . 4 5の出力側にはダイオード 4 8 . 4 9のァノードがそれぞれ接続され、 該ダイオード 4 8 , 4 9のカソードは共に前記サイ リスタ 3 1 のゲート に接続される。
基準電位 V L および基準電位 V H は、 電位 V Iが予定の正常値 （V H と V L との間） にあるときは両コ ンパレータ 4 4 . 4 5の出力がマイナ スになり、 電位 V 1が異常値になったときに、 いずれか一方のコンパレ ータの出力がプラスに変化するように設定する。 こう して、 コイル 2 7 に断線や短絡等の異常が発生したときは電位 V 1が正常値から外れるの でリ レー 3 6が付勢されない。
以上のように、 本実施の形態では、 穿孔作業中に停電があった場合の 復帰時には、 スィ ッチ 5 0をリセッ ト状態にしない限り、 リ レー 3 6力； 付勢されず、 モータ 1 6は回転しない。 また、 コイル 2 7に異常が発生 したときには、 コィルの異常が解消されるまではリ レー 3 6は付勢され ない。 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 V 1が許容範囲から外れるように 上限の電位 V H および下限の電位 V L 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。
上述の実施形態では、 コィルの異常発生時にモータを回転させないた めの第 1 回路と、 穿孔作業中の停電ゃコンセン トの抜け等からの復帰時 にモータを不用意に回転させないための第 2回路とを複合した例に従つ 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。
前記ホ ト カプラ 3 8に代えて、 リ レーを設けるようにしてもよい。 す なわち、 ホ ト カブラ 3 8の発光素子 3 8 bに代えてリ レーのコイルを抵 抗 4 1 に接続し、 受光素子 3 8 aに代えて、 該リ レーの常開接点を抵抗 3 7に接続すればよい。
図 1では、 全波整流回路 2 3 . 2 5を設けて 2つの直流電源を得るよ うにしているが、 これらは 1つで共用させることができる し、 遅延回路 4 3用の電源も、 この共用の直流電源からとることができる。 産業上の利用可能性
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 電磁石のコイルが 断線や短絡を生じた場合に、 モータの始動は禁止されるので、 穿孔機を 加工物等に確実に固定した状態でのみ作業が可能となる。
また、 本発明によれば、 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 ト動作を経ることにより 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 ぃスィ ツ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。

Claims

請 求 の 範 囲
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 する穿孔機制御装置において、
前記電磁石に流れる電流が予定の許容範囲から外れているときに異常 信号を出力する異常判別手段と、
前記異常信号に応答して前記モータへの通電を禁止するための通電禁 止手段とを具備した穿孔機制御装置。
2 . 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 する穿孔機制御装置において、
電磁石およびモータの順番で通電開始されたときに作動せず、 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作動する通電禁 止手段とを具備した穿孔機制御装置。
3 . 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 する穿孔機制御装置において、
前記電磁石に流れる電流が予定の許容範囲から外れているときに異常 信号を出力する異常判別手段と、
前記異常信号に応答して前記モータへの通電を禁止するための第 1 の 通電禁止手段と、
前記モータへの通電を禁止するための手段であって、 電磁石およびモ 一タの順番で通電開始されたときに作動せず、 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作動する第 2の通電禁止手段とを 具備した穿孔機制御装置。
4 . 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、
前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流が予定の許容範囲から外れている ときに異常信号を出力する異常判別手段と、
前記異常信号に応答して前記第 1 のスィツチング素子をオフにする通 電禁止手段とを具備した穿孔機制御装置。
5 . 前記通電禁止手段が、 前記異常信号に応答して第 1 スィ ッチをオフ 動作する第 2のスィ ツチング素子である請求項 4記載の穿孔機制御装置。
6 . 前記電流検出手段が前記電磁石に直列に接続された抵抗であり、 前記異常判別手段が前記抵抗両端の電位が予定の許容範囲から外れて いるときに前記異常信号を出力する電位判別回路である請求項 5記載の 穿孔機制御装置。
7 . 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、
前記り レーに直列に接続された第 1 のスィ ツチング素子と、
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前記リ レ一^ ^の通電を禁止するための通電禁止手段とを具備した穿孔機制御装
8 . 前記通電禁止手段が、
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 れるホトカブラと、
前記ホト カブラのォ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 のスィ ツチング素子をオフ状態に保持する第 2のスィ ッ チング素子と、
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遅延ス イ ッチング素子とからなる 請求項 Ί記載の穿孔機制御装置。
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