CN105073315A - 蓄电池式穿孔机 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供以蓄电池来驱动用于穿孔机主体的固定保持的电磁铁以及旋转驱动穿孔工具的电动机的穿孔机。为了解决该课题，在穿孔机(10)中具备：主体部(12)；电磁铁(18)，其安装在主体部，用于将该主体部固定保持；穿孔驱动部(14)，其具有用于旋转驱动穿孔工具(44)的电动机(48)，为了使穿孔工具相对于以该穿孔机进行穿孔加工的被加工物接近或远离，相对于主体部往复移动地安装；驱动控制电路，其设于主体部，对电动机以及电磁铁进行驱动控制；和蓄电池(16)，其与驱动控制电路连接，电动机以及电磁铁将蓄电池作为电源，由驱动控制电路被驱动控制。

Description

蓄电池式穿孔机
技术领域
本发明涉及由蓄电池驱动的可移型的穿孔机。
背景技术
可移型的穿孔机通常具备：主体部；穿孔驱动部，其具有旋转驱动钻头等穿孔工具的电动机，相对于主体部上下移动地安装；和固定部，其设于主体部的下方，相对于加工对象物固定地保持该穿孔机。作为固定部，有利用永磁体的磁力而磁性吸附在由磁性体构成的加工对象物的情况，但考虑操作性和位置对准的容易度等，不断开发利用电磁铁的技术。另外，特别在利用电磁铁的技术中，作为电源使用商用电源(专利文献1)。但是，在作为电源使用商用电源的情况下，能使用穿孔机的场所被限定在能确保电源的场所。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP专利第4787768号
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
为此本发明的目的在于，提供通过以蓄电池驱动用于穿孔机主体部的固定保持的电磁铁以及旋转驱动穿孔工具的电动机来解决上述现有技术的问题的穿孔机。另外，在该穿孔机中抑制了蓄电池的消耗电力从而能长时间使用，以及抑制蓄电池的消耗电力并充分确保穿孔机的安全性也是一个目的。
用于解决课题的手段
即本发明提供穿孔机，在穿孔机中具备：主体部；电磁铁，其安装在所述主体部，用于将该主体部固定保持在该穿孔机的穿孔作业位置；穿孔驱动部，其具有用于旋转驱动穿孔工具的电动机，为了使所述穿孔工具相对于以该穿孔机进行穿孔加工的被加工物接近或远离，相对于所述主体部往复移动地进行安装；和驱动控制电路，其设于所述主体部，对所述电动机以及所述电磁铁进行驱动控制，所述主体部具有蓄电池收容部，所述驱动控制电路将收纳在所述蓄电池收容部的蓄电池作为电源来对所述电动机以及所述电磁铁进行驱动控制。
在该穿孔机中，由于以蓄电池驱动电动机和电磁铁，因此在不能确保外部电源的场所也能使用。
优选地，所述蓄电池收纳部能拆下地收容蓄电池。
进一步优选地，所述驱动控制电路具备：电磁铁控制部，其控制从所述蓄电池提供给所述电磁铁的电力。
进一步优选地，所述驱动控制电路还具备：蓄电池剩余量检测部，其检测所述蓄电池的剩余量，所述电磁铁控制部基于由所述蓄电池剩余量检测部检测到的所述蓄电池的剩余量进行控制以使所述电力大致成为恒定。
如此，即使伴随蓄电池的剩余量的降低而电压降低，也能将向电磁铁的提供电力维持在给定的值。即，就算蓄电池的剩余量发生变化，也能将电磁铁的磁吸附力保持恒定。
更优选地，所述电磁铁控制部使不驱动所述电动机时提供给所述电磁铁的电力小于驱动所述电动机时提供给所述电磁铁的电力。
由于在不驱动电动机时，来自穿孔工具的大的外力不作用在穿孔机，因此不需要用进行穿孔加工时那么大的磁吸附力固定保持穿孔机，由于能在该穿孔机不驱动电动机时减小提供给电磁铁的电力，因此抑制了蓄电池的无谓的消耗，能使该穿孔机能使用的时间更长。
优选地，所述驱动控制电路在停止所述电动机时停止向所述电动机的电力提供，并通过所述电磁铁控制部将提供给所述电磁铁的电力维持在停止向所述电动机的电力提供前的状态给定时间，在经过该给定时间后减小提供给所述电磁铁的电力。
在刚停止向电动机的电力提供后，由于穿孔工具因惯性而继续旋转，因此有从该穿孔工具受到大的外力的可能性，另外由于还有作业者为了操作该穿孔机而施加外力的可能性，因此若在停止向电动机的电力提供的同时也停止或降低向电磁铁的电力提供，就会有因这些外力而使电磁铁的磁吸附脱落，从而穿孔机倾倒等的危险性。与此相对，由于该穿孔机在停止向电动机的电力提供后的一段时间还维持向电磁铁的电力提供不变，因此能减低上述危险性。
更优选地，所述电磁铁控制部进行所述蓄电池与所述电磁铁间的导通的开闭，将来自所述蓄电池的直流电流变换成周期性的脉冲电流，并控制该脉冲电流的占空比，通过调整所述占空比来控制提供给所述电磁铁的每单位时间的平均的电力。
优选地，所述驱动控制电路还具备：电动机电流检测部，其检测从所述蓄电池提供给所述电动机的电流值，所述电磁铁控制部基于所述电动机电流检测部检测到的电流值来控制提供给所述电磁铁的电力。
通过检测流过电动机的电流值来推测电动机的负载状态、即穿孔工具受到的外力，能配合该外力的大小来调整提供给电磁铁的电力。由此，在外力较小时进一步减小提供给电磁铁的电力来抑制无谓的电力消耗，还能实现进一步的低消耗电力化。
优选地，所述驱动控制电路还具备：倾斜检测电路，其检测该穿孔机的倾斜角度，在将该穿孔机固定保持在穿孔作业位置时，所述驱动控制电路基于由该倾斜检测电路检测到的该穿孔机的倾斜角度的大小，通过所述电磁铁控制部变更从所述蓄电池提供给所述电磁铁的电力的大小。
由蓄电池驱动的该穿孔机不仅固定保持在水平的场所使用，还固定保持在倾斜的面或垂直的壁，有时固定保持在天花板使用，但由于在固定保持在非水平的场所时，电磁铁不得不用其磁吸附力承受穿孔机的自重所带来的力，因此为了安全地固定保持穿孔机而需要的磁吸附力伴随穿孔机的倾斜角度的增加而增加。在该穿孔机中，由于基于穿孔机的倾斜角度的大小变更提供给电磁铁的电力的大小，因此在倾斜角度较大时能提供充分大的电力来产生大的磁吸附力，在倾斜角度较小时，能减小提供给电磁铁的电力来减低无谓的消耗电力。
优选地，所述驱动控制电路存储开始所述电动机的驱动时由所述倾斜检测电路检测到的该穿孔机的倾斜角度作为初始倾斜角度，在该初始倾斜角度与所述电动机的驱动中检测到的倾斜角度之差超过容许倾斜角度时，停止所述电动机。
电动机的驱动中穿孔机的倾斜角度发生了变化时，由于存在电磁铁的磁吸附脱落而由穿孔机倾倒之虞，因此在这样的情况下，通过自动停止电动机，能防止给作业者带来危险。
更优选地，所述驱动控制电路具备：电动机控制部，其控制提供给所述电动机的电力，所述电动机控制部使从所述蓄电池向所述电动机的电力提供开始起给定时间内提供给所述电动机的电力小于经过所述给定时间后提供给所述电动机的电力。
具体地，所述电动机控制部进行所述蓄电池与所述电动机的导通的开闭，将提供给所述电动机的来自所述蓄电池的直流电流设为周期性的脉冲电流，并控制该脉冲电流的占空比。
更具体地，所述电动机控制部使向所述电动机的所述脉冲电流的所述占空比在所述给定时间内从0慢慢增加到1。
通过减小起动时提供给电动机的电力，能防止产生大的冲击电流。另外在还具备电动机电流检测部的情况下，通过测定起动时的电流值是否变得过大，还能诊断电动机控制部的故障。
优选地，还具备外部电源输入部，在该外部电源输入部连接外部电源时，作为用于驱动控制所述电动机以及所述电磁铁的电源，选择性地使用收容在所述蓄电池收容部的所述蓄电池和与所述外部电源输入部连接的所述外部电源。
该穿孔机基本由蓄电池驱动，但通过还能利用外部电源，在能确保外部电源的环境中能利用外部电源来抑制对蓄电池进行充电的电力的消耗。另外，还能用外部电源对安装在该穿孔机的状态的蓄电池进行充电。
以下基于附图来说明本发明所涉及的穿孔机的实施方式。
附图说明
图1是本发明的1个实施方式所涉及的穿孔机的前方左侧面侧的立体图。
图2是图1所示的穿孔机的前方右侧面侧的立体图。
图3是图1所示的穿孔机的部分截面图。
图4是图1所示的穿孔机的装备有蓄电池的状态的后方立体图。
图5是图4所示的穿孔机卸下蓄电池的状态的图。
图6是表示驱动控制电路的电路框图。
图7是表示穿孔机的动作的流程图。
图8是表示驱动控制电路的另外电路框图。
图9是表示驱动控制电路的其他的另外电路框图。
图10是表示驱动控制电路的其他的另外电路框图。
图11是表示驱动控制电路的其他的另外的电路框图。
具体实施方式
本发明所涉及的穿孔机10如图1到图5所示那样，是蓄电池式的可移型的穿孔机10，具备：主体部12；穿孔驱动部14，其相对于主体部12在上下方向上往复移动地安装在该主体部12的前方；蓄电池16，其装备在主体部12的后方上部；和电磁铁18，其安装在主体部12的下方，将主体部固定保持在该穿孔机进行穿孔作业的位置。
主体部12如图3所示那样，构成为具有由安装穿孔驱动部14的前面壁部20-1和安装电磁铁18的下面壁部20-2构成的L字状的主体底座20、和安装在该主体底座20并形成内部空间的主体外壳22，将主体底座20设为铝制来确保需要的足够强度，并将主体外壳22设为树脂制来谋求轻量化。另外，将主体底座20与主体外壳22的连接部分设为使主体底座20的连接凸部20-3嵌入到主体外壳22的连接凹部22-1那样所谓的迷宫结构，成为灰尘或水难以从接头侵入到内部空间的结构。另外，在主体部12的上面的把手24附近设置由绿、黄、红的LED构成的LED显示部28，如后述那样，以颜色或闪烁状态来显示穿孔机10的状态，通知给作业者。
通过设置在穿孔驱动部14与主体部12间的有燕尾槽结构的滑动机构30将穿孔驱动部14相对于主体部12能上下移动地安装。该滑动机构30以设定在穿孔驱动部14侧的齿条(未图示)和设定在主体部12侧的传动齿轮(未图示)构成“齿条和传动齿轮结构”，通过手动旋转能拆下地安装在主体部12的右侧面32(图2)的进给手柄36来使传动齿轮旋转，从而使穿孔驱动部14相对于主体部12上下移动。另外，该进给手柄36还能安装在设于主体部12的左侧面34(图1)的手柄安装部38，还能根据状況在左右都安装。在穿孔驱动部14的下部设置与心轴40连接的穿孔工具安装部42，在该穿孔工具安装部42装备钻头或环状刀具等穿孔工具44。心轴40经由减速机45与设于穿孔驱动部14上部的电动机罩46内的电动机48连结(图3)，通过驱动该电动机48来旋转驱动穿孔工具44。在电动机罩46的侧面50设置多个通气孔52，用从该通气孔52流入到内部的空气冷却电动机48。将通气孔52不是设置在上面54而是设置在侧面50，是为了尽可能地不使水或切屑、粉尘等的废物进入到内部。在穿孔驱动部14的左侧面设置成为切削油的注入口的插塞56，通过在该插塞56安装带软管的单次操作式管座，来向穿孔加工中的穿孔工具44提供切削油。
安装在主体部12的下方的电磁铁18通过以将接地面19载置在由铁等磁性体构成的穿孔作业位置的状态下被提供电力而产生磁场，从而磁吸附在穿孔作业位置，将该穿孔机10固定保持。在电磁铁18与主体部12间设置位置调整机构58，能通过转动能拆装地安装在位置调整机构58的位置调整手柄60来对主体部12的位置相对于电磁铁18前后左右地进行位置调整。另外，还能将该位置调整手柄60安装在位置调整机构58的右侧面。
如图4以及图5所示那样，在主体部12的后方上部设置用于收进蓄电池16的蓄电池收容部62，在该蓄电池收容部62能拆装地装备蓄电池16。蓄电池在被装备的状态下连接端子(未图示)向下，水难以侵入到蓄电池内。在装备蓄电池16的状态下，在蓄电池收容部62的上部能前后方向上滑动而设的蓄电池罩64从主体部12向后方突出并抵接到蓄电池16的倾斜的罩卡合面16-1(图3)。在蓄电池罩64向后方突出的状态下，由于蓄电池罩64将主体部12与蓄电池16间的间隙从上部遮掩，因此防止了切屑、水等侵入到蓄电池16的端子部。另外，蓄电池16由于与蓄电池罩64干涉而不能向上方移动，因此成为不能将蓄电池16从主体部12拆下的状态。在拆下蓄电池16时，将蓄电池罩64推向前方而使其退避到主体部12内，之后从上方抽出蓄电池16。通过设置这样的蓄电池罩64，能防止蓄电池16不小心脱落。另外，在蓄电池罩64的位于主体部12内的部分设置向下方突出的开关卡合突起部64-1(图3)，在蓄电池罩64向后方突出而与蓄电池16抵接时，按下设于主体部12的限位开关66(图3)而使其接通，在退避到前方的状态下将限位开关66(图3)断开。该限位开关66与配置在主体部12内的驱动控制电路68(图3)连接，为了监视是否正确装备蓄电池16以及蓄电池16是否没有要脱落而使用。蓄电池收容部62的底面62-1从前方向后方形成缓和的斜面，水等不会积存。装备的蓄电池16与主体部12的内部空间内所具备的驱动控制电路68电连接，经由该驱动控制电路68对电动机48以及电磁铁18提供电力。从蓄电池16对电动机48以及电磁铁18提供的电力如之后详细说明的那样，配合穿孔机10的状況进行适宜控制，使得由驱动控制电路68抑制电力消耗量，并能充分确保安全性。
如图1以及图2所示那样，在主体部12的左侧面34设置用于起动电磁铁18的电磁铁开关70。在电磁铁开关70的周围设置壁72，使得难以不小心操作电磁铁开关70。电磁铁开关70若推后方侧(图1中看是左侧)的部分则成为断开，但壁72的后方侧的部分变高，从而电磁铁开关70特别难以从接通误切换到断开。另外在主体部12的右侧面32设置用于起动电动机48的电动机开关74。在电动机开关74的周围也设置壁76，难以不小心操作电动机开关74。
主体部12内所具备的控制电动机48以及电磁铁18的驱动的驱动控制电路68如图6所示那样具备：具有CPU的主控制部78；和基于来自该主控制部78的控制信号来控制电磁铁18的电磁铁控制部80以及控制电动机48的电动机控制部82。在电磁铁控制部80搭载电场效应晶体管(FET)，该FET作为开关元件发挥功能，连续进行蓄电池16与电磁铁18间的导通的开闭，将来自蓄电池16的直流电流变换成由周期性的脉冲串构成的脉冲电流。电磁铁控制部80基于来自主控制部78的控制信号变更FET的开关定时，以对脉冲电流的脉冲宽度进行调制，从而控制提供给电磁铁18的平均电力。即，使用脉冲宽度调制(PWM)控制来控制提供给电磁铁18的每单位时间的平均电力。如此调整提供给电磁铁18的平均电力，根据其状況使需要大小的磁力产生。在电动机控制部82和电磁铁控制部80同样地搭载电场效应晶体管(FET)，同样通过脉冲宽度调制控制提供给电动机48的平均电力。关于电磁铁18以及电动机48的电力量的控制的详细，在之后详述。
驱动控制电路68具有DC/DC转换器84，由与蓄电池16连接的DC/DC转换器84将蓄电池16的24V电压降压到5V电压，由此提供驱动驱动控制电路68的电力。电磁铁开关70介于蓄电池16与驱动控制电路68间而存在，在切断电磁铁开关70的状态下，不对驱动控制电路68提供电力，因此也不驱动电动机48。另外，在蓄电池16与DC/DC转换器84间设置由晶体管构成的过放电防止电路部86，在蓄电池16的电压降低到一定值以下的情况下，就进行阻断，从而不进一步流过电流，由此防止过放电所引起的蓄电池16的劣化。在驱动控制电路68还设置检测蓄电池16的剩余量的蓄电池剩余量检测部88。该蓄电池剩余量检测部88通过测定蓄电池16的电压来检测蓄电池16的剩余量，将与测定的蓄电池16的电压值对应的模拟信号输出。在将该模拟信号用A/D转换器90变换成数字信号后送往主控制部78。主控制部78基于接收到的蓄电池电压值如后述那样控制电磁铁控制部80，来调整提供给电磁铁18的电力。另外，蓄电池剩余量检测部88还能通过测定来自蓄电池16的电流值来检测蓄电池16的剩余量。在驱动控制电路68还进一步设置用于测定流过电动机48的电流值的电动机电流检测部92。该电动机电流检测部92输出与所测定的电流值对应的模拟信号，在将该模拟信号用A/D转换器94变换成数字信号后送往主控制部78。主控制部78基于接收到的电动机电流值来判断电动机48的状态，进行变更向电磁铁18的提供电力、或使电动机48停止的处理。在驱动控制电路68还设置：电动机开关状态监视电路96，其监视电动机开关74的接通/断开状态；倾斜检测电路100，其用3轴加速度传感器101检测以接地面19水平的状态为基准(0度)时的该穿孔机10的倾斜角度；和横向偏离检测电路99，其共有倾斜检测电路100和3轴加速度传感器101，基于该3轴加速度传感器101的输出来检测该穿孔机10的横向偏离。
基于图7的流程图来说明该穿孔机10的动作。若接通电磁铁开关70，就向驱动控制电路68提供电源，开始控制(S10)。驱动控制电路68首先用蓄电池剩余量检测部88测定蓄电池16的电压(S12)。驱动控制电路68接下来确认检测到的蓄电池16的电压值是否为给定的值(15V)以上(S16)，在不足15V的情况下，从通常控制模式移转到NG控制模式(S17)。在判断为在该穿孔机10发生什么异常时、判断为进行了不合适的操作时，移转到NG控制模式，进行使电动机48停止等的安全处置，或者用LED显示部28向作业者通知异常。在蓄电池电压降低时的NG控制模式(S17)下，即使接通电动机开关74也不驱动电动机48，并使LED显示部28的红的LED闪烁来将其状态通知给作业者。在蓄电池16的电压值为15V以上的情况下，基于电压值使LED显示部28以不同的形态闪烁，来通知蓄电池16的剩余量(S18)。具体地，在15V以上不足17V时，使红的LED闪烁，在17V以上不足19V时，使红和黄的LED闪烁，在19V以上时，使红、黄和绿的LED闪烁。
驱动控制电路68接下来用电动机开关状态监视电路96确认电动机开关74的接通/断开的状态(S19)。由于在和电磁铁开关70的接通同时意外驱动电动机48是危险的，因此在接通电磁铁开关70时电动机开关74已经成为接通的情况下，移转到NG控制模式(S20)，即使电动机开关74接通也不驱动电动机48，并使绿的LED闪烁，将其状态通知给作业者。若暂时断开电动机开关74，则从该NG控制模式摆脱，返回通常控制模式。
在将电磁铁开关70接通而驱动电磁铁18，电动机开关74为断开的情况下，直到电动机开关74成为接通为止都测定蓄电池16的电压值(S21)，并用倾斜检测电路100进行该穿孔机10的倾斜角度的测定(S22)。电磁铁控制部80基于测定的蓄电池16的电压值和倾斜角度来调整提供给电磁铁18的电力(S23)。具体地，电磁铁控制部80如上述那样通过脉冲宽度调制(PWM)来调整提供给电磁铁18的电力。即，通过变更内置的FET的接通与断开的时间之比(占空比)来变更脉冲电流的脉冲宽度，从而控制每单位时间的平均电力，由此控制提供给电磁铁18的电力。在尚未驱动电动机48的状态下，由于与加工相伴的大的外力不发挥作用，因此固定保持穿孔机10的力可以不用太大。因此，由于提供给电磁铁18的电力也不需要太大，因此使占空比较小而设为不消耗需要以上的大的电力的待机状态。在本实施方式中，在该待机状态下该穿孔机10的倾斜角度不足30度时，在将蓄电池16满充电的状态下，即在蓄电池电压为24V的状态下，将占空比设定为0.5。但是，由于蓄电池16的电压随着持续使用而剩余量减少而慢慢不断降低，因此若以相同的占空比进行控制，提供给电磁铁18的电力也会慢慢变小，从而最终得不到保持穿孔机10的足够大小的磁吸附力。另外，若预想电压的降低而最初起就设定为大的占空比，则这部分会消耗无谓的电力。为此，该穿孔机10基于用蓄电池剩余量检测部88测定的蓄电池16的电压值来变更占空比。例如在蓄电池16的电压从24V下降到20V时，使占空比从0.5增加到0.6，从而使提供给电磁铁18的平均电力大致恒定。如此，由于不管蓄电池16的电压如何都提供最佳的电力，因此不会消耗需要以上大的电力，能谋求省电力化，并且另一方面不会因磁吸附力的降低而穿孔机10脱落，还确保了安全性。在该穿孔机10的倾斜角度为30度以上时，将基于蓄电池16的电压值如上述那样决定的占空比进一步变更为更大的值，从而加大电磁铁18的磁吸附力。接下来，驱动控制电路68直到电动机开关74接通为止对时间进行计数(S24)，在经过10秒以上时，使LED显示部28的绿LED高速闪烁，来通知电磁铁18正保持接通不变(S25)。
若正常起动并在处于通常控制模式的状态下接通电动机开关74(S26)，则倾斜检测电路100测定该穿孔机10的倾斜角度，驱动控制电路68将该倾斜角度作为初始倾斜角度存储(S27)。接下来电磁铁控制部80使提供给电磁铁18的脉冲电流的占空比增加到1(S28)。即，直接提供来自蓄电池16的直流电流而使磁吸附力最大。另一方面，电动机控制部82开始电动机48的控制，由此将电力提供给电动机48而开始旋转驱动电动机48，但也可以进行控制，在刚接通电动机开关74后慢慢加大提供给电动机48的电力(S29)。具体地，在接通电动机开关74后花费大约2秒钟使提供给电动机48的脉冲电流的占空比从0慢慢增大到1。通过进行这样的所谓软启动控制，能抑制大的冲击电流的产生而防止电路和蓄电池的损伤。另外，还能诊断电动机控制部82的FET的故障。即，在电动机控制部82内的FET正常动作的情况下，由于在刚接通电动机开关74后脉冲电流的占空比较小，因此用电动机电流检测部92检测到的电流值应当也较小，在FET短路的情况下，由于不能形成脉冲电流而来自蓄电池16的直流电流直接流过，从而能检测到大的电流值(15A以上)，因此能据此判断FET是否故障(S30)。在判断为FET故障的情况下，移转到NG控制模式并使红和绿的LED交替闪烁，来向作业者通知该异常(S31)。
若电动机控制部82的FET正常动作并使向电动机48的脉冲电流的占空比增加到1，则将LED显示部28的绿的LED点亮，来表示在正常驱动电动机48(S32)。在正常开始电动机48的旋转驱动后，电动机电流检测部92也持续流过电动机48的电流值的检测来持续监视电动机48的负载状态。由于在电动机48的刚驱动后通常是无负载状态，因此流过电动机48的电流较小，在该穿孔机10不足10A。由于若穿孔工具44接触到加工对象物而开始加工，则给电动机48的负载就会变大，因此流过10A以上的大的电流。即，能通过检测流过电动机48的电流来判断穿孔机10的加工状況。驱动控制电路68用电动机电流检测部92检测电动机48的电流值(S33)，在开始电动机48的驱动、电流值不足10A时对时间进行计数(S34)，在该状态持续7秒以上时，使绿LED高速闪烁(S35)。然后，若持续10秒以上(S36)，则移转到NG控制模式(S37)。若移转到NG控制模式，则电动机控制部82将占空比设为0而停止向电动机48的电力提供，使电动机48停止。如此，不会在不进行加工的状态下长时间持续驱动电动机48，不会无谓地消耗电力。
若在驱动电动机48起经过10秒前开始穿孔加工而电流值上升到10A以上，则用倾斜检测电路100测定该穿孔机10的倾斜角度，确认是否相对于在步骤S27设定的初始倾斜角度倾斜了30度以上(S38)。在相对于初始倾斜角度的倾斜不足30度时，用横向偏离检测电路99确认该穿孔机10是否没有位置偏离(S40)。在该穿孔机10倾斜30度以上或有位置偏离的情况下，由于以电磁铁18的磁吸附力进行的固定脱落的可能性高，因此移转到电磁铁脱落NG模式，并强制停止电动机48的驱动(S39、S41)。在该穿孔机10的倾斜角度以及位置偏离中没有异常的情况下，基于流过电动机48的电流值的大小使LED显示部28以不同的形态点亮或闪烁，来表示向电动机48的负载状況(S42)。具体地，在不足18A时，点亮绿的LED，在18A以上不足22A时点亮绿和黄的LED，在22A以上不足25A时，点亮绿、黄和红的LED，并且在25A以上不足30A时，使绿、黄和红的LED高速闪烁。若断开电动机开关74(S44)，则向电动机48的电力提供停止，电动机48停止(S45)。在电动机开关74成为接通的状态下检测的电流值成为0A的情况下(S46)，由于电路断线的可能性或电动机48的电刷摩耗而成为不能通电的状态的可能性较高，因此移转到NG控制模式，使电动机控制部82中的占空比为0，并使绿和红的LED交替闪烁来通知异常(S47)。在电流值再度降低到不足10A的情况下(S48)，判断为成为无负载状态，并返回进行时间计数的步骤(S34)。在正进行穿孔加工而电流值上升到30A以上时(S50)，由于向电动机48的负载过高而有电动机48发生故障、或者因大电流而基板、电线、蓄电池等发生故障的可能性，因此移转到NG控制模式，停止电动机48(S51)。在停止电动机48时停止向电动机48的电力提供，但在刚停止向电动机48的电力提供后，电动机48以及穿孔工具44会因惯性而暂时旋转一段时间，另外，由于还有作业者通过进给手柄36将穿孔工具44对加工对象物按压地施力的可能性，因此电磁铁18在停止向电动机48的电力提供后最初的2秒间维持占空比1的状态不变地维持强的磁吸附力的吸附状态，不使穿孔机10脱落。然后，在2秒经过后，使占空比小到大约一半，从而设为上述的待机状态。如此，确保了电动机48的紧急停止时的安全性，并抑制了无谓的消耗电力。在电流值为25A以上不足30A时(S52)，向电动机48的负载为稍高的状态，若该状态持续2秒以上(S54)，电动机控制部82就慢慢降低向电动机48的脉冲电流的占空比(S56)，减低向电动机48的负载并用电动机电流检测部92确认电流值是否降低到不足25A(S58)。在将占空比降低到0.5仍未消除过负载状态、电流值未降低到不足25A的情况下(S60、S62)，和检测到30A以上的电流时同样地移转到NG控制模式，停止向电动机48的提供电力，并控制电磁铁18，如上述那样在刚停止向电动机48的电力提供后的给定时间维持占空比1的状态，在给定时间经过后将占空比减小到大约一半(S65)。在步骤S52到S65不立即停止电动机48是为了防止频繁停止所引起的作业性降低。另外，慢慢降低向电动机48的提供电力是因为，在紧急停止电动机48时，电动机48等的惯性传递到穿孔工具44的刀口，从而有损伤刀口的可能性。
设于主体部12的蓄电池罩64如上述那样，在正常装备蓄电池16的状态下，向后方突出并保持蓄电池16不使其脱落，通过开关卡合突起部64-1将限位开关66接通。该限位开关66作为与驱动控制电路68连接的互锁输入部98发挥功能，若在驱动电动机48的状态下蓄电池罩64向前方滑动而限位开关66成为断开，则驱动控制电路68探测限位开关66成为断开，移转到NG控制模式并停止电动机48的驱动。在互锁的NG控制模式中，驱动控制电路68也停止向电动机48的电力提供，并且电磁铁18在停止向电动机48的电力提供后最初的2秒间维持占空比为1的状态，从而维持强的磁吸附力的吸附状态，在经过2秒后减小占空比并设为上述的待机状态。
在该穿孔机10中，如图8所示那样还具备：外部电源输入部102、AC/DC转换器106、和电源切换电路110，还能通过将商用电源104与外部电源输入部102连接来从外部确保电源。电源切换电路110可以是能由作业者操作的手动开关，由此可以由作业者手动地切换电源切换电路110来从蓄电池16和商用电源104任意地选择使用该穿孔机10的电源。或者，电源切换电路110也可以在将商用电源104与外部电源输入部102连接时，自动地将外部电源108选择为电源而不是将蓄电池16选择为电源。
在该穿孔机10中，能如图9所示那样在图8的构成的基础上还具备充电电路112。在将外部电源108与外部电源输入部102连接的状态下由蓄电池剩余量检测部88检测到的蓄电池剩余量降低到给定的值以下时，该充电电路112利用外部电源108的电力来对蓄电池16进行充电。另外，在蓄电池16的充电中，使用商用电源104作为该穿孔机10的电源。
在该穿孔机10中，如图10所示那样具备外部电源输入部102、AC/DC转换器106、充电电路112，若在外部电源输入部102连接商用电源104，则该穿孔机10取代蓄电池16而使用商用电源104作为电源，并通过充电电路112进行蓄电池16的充电。此时的蓄电池16被固定在主体部12。
在该穿孔机10中，如图11所示那样，连接蓄电池16的电源端子114兼具图8到图10中的外部电源输入部102的功能，能在电源端子114连接外部电源108。通过从电源端子114暂时卸下蓄电池16并连接外部电源108，从而能用外部电源108驱动该穿孔机10。
本发明所涉及的穿孔机10由于将蓄电池16作为电源来驱动电动机48和电磁铁18，因此在不能确保商用电源等外部电源的场所也能使用，能扩大其使用范围。另外，若用电磁铁18固定保持主体部，则有和使用永磁体的情况相比成本低廉且能以简单的结构实现的好处。即，在要得到以永磁体固定保持穿孔机10所需的磁力的情况下，不得不使用高价的磁性材料(例如钕)，成本变高。另外，需要设置用于遮挡磁通的划分板以及用于使其移动的齿轮和杠杆等的机械性结构，装置复杂化。在用蓄电池16驱动电磁铁18的情况下，虽然出现蓄电池16的消耗电力的问题，但在本发明所涉及的穿孔机10中，如到此为止所述那样，由于嵌入适宜控制提供给电磁铁18的电力而尽可能不消耗无谓的电力的控制，因此实际使用中能确保充分的驱动时间。另外，同时，在探测到装置的异常时，还安全地停止驱动。
在上述实施方式中，驱动电动机48时提供给电磁铁18的脉冲电流的占空比除了异常时以外都成为最大的1，但并不一定非要这样，也可以根据流过电动机48的电流值来判断向电动机48的负载状态，对应于向电动机48的负载状況来增减占空比。例如，在穿孔工具44开始加工加工对象物时，由于施加比较大的负载，因此使占空比较大，之后若加工状态稳定，则负载稍微变小，因此配合其减小占空比，如此进行控制，来进一步抑制消耗电力。另外，电磁铁控制部以及电动机控制部中的控制也可以不是通过脉冲宽度调制控制而是通过基于放大器的线性电流控制来进行。另外，上述实施方式中的占空比、电压值等具体数值只是1个实施方式中例示的值，当然还能适宜地变更值。
标号的说明
穿孔机10；主体部12；穿孔驱动部14；蓄电池16；罩卡合面16-1；电磁铁18；接地面19；主体底座20；前面壁部20-1；下面壁部20-2；连接凸部20-3；主体外壳22；连接凹部22-1；把手24；LED显示部28；滑动机构30；右侧面32；左侧面34；进给手柄36；手柄安装部38；心轴40；穿孔工具安装部42；穿孔工具44；减速机45；电动机罩46；电动机48；侧面50；通气孔52；上面54；插塞56；位置调整机构58；位置调整手柄60；蓄电池收容部62；底面62-1；蓄电池罩64；开关卡合突起部64-1；限位开关66；驱动控制电路68；电磁铁开关70；壁72；电动机开关74；壁76；主控制部78；电磁铁控制部80；电动机控制部82；DC/DC转换器84；过放电防止电路部86；蓄电池剩余量检测部88；A/D转换器90；电动机电流检测部92；A/D转换器94；电动机开关状态监视电路96；互锁输入部98；横向偏离检测电路99；倾斜角检测电路100；3轴加速度传感器101；外部电源输入部102；商用电源104；AC/DC转换器106；外部电源108；电源切换电路110；充电电路112；电源端子114。

Claims (14)

1.一种穿孔机，在所述穿孔机中具备：
主体部；
电磁铁，其安装在所述主体部，用于将该主体部固定保持在该穿孔机的穿孔作业位置；
穿孔驱动部，其具有用于旋转驱动穿孔工具的电动机，为了使所述穿孔工具相对于以该穿孔机进行穿孔加工的被加工物接近或远离，相对于所述主体部往复移动地进行安装；和
驱动控制电路，其设于所述主体部，对所述电动机以及所述电磁铁进行驱动控制，
所述主体部具有蓄电池收容部，
所述驱动控制电路将收纳在所述蓄电池收容部的蓄电池作为电源来对所述电动机以及所述电磁铁进行驱动控制。
2.根据权利要求1所述的穿孔机，其中，
所述蓄电池收纳部能拆下地收容蓄电池。
3.根据权利要求1或2所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路具备：
电磁铁控制部，其控制从所述蓄电池提供给所述电磁铁的电力。
4.根据权利要求3所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路还具备：
蓄电池剩余量检测部，其检测所述蓄电池的剩余量，
所述电磁铁控制部基于由所述蓄电池剩余量检测部检测到的所述蓄电池的剩余量进行控制以使所述电力大致成为恒定。
5.根据权利要求4所述的穿孔机，其中，
所述电磁铁控制部使未驱动所述电动机时提供给所述电磁铁的电力小于驱动所述电动机时提供给所述电磁铁的电力。
6.根据权利要求4或5所述的穿孔机，其中，
在使所述电动机停止时，所述驱动控制电路停止向所述电动机的电力提供，并通过所述电磁铁控制部将提供给所述电磁铁的电力维持在停止向所述电动机的电力提供前的状态给定时间，在经过该给定时间后减小提供给所述电磁铁的电力。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的穿孔机，其中，
所述电磁铁控制部进行所述蓄电池与所述电磁铁间的导通的开闭来将来自所述蓄电池的直流电流变换成周期性的脉冲电流，并控制该脉冲电流的占空比，通过调整所述占空比来控制提供给所述电磁铁的每单位时间的平均的电力。
8.根据权利要求3～7任一项所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路还具备：
电动机电流检测部，其检测从所述蓄电池提供给所述电动机的电流值，
所述电磁铁控制部基于所述电动机电流检测部检测到的电流值来控制提供给所述电磁铁的电力。
9.根据权利要求3～8中任一项所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路还具备：
倾斜检测电路，其检测该穿孔机的倾斜角度，
在该穿孔机被固定保持在穿孔作业位置时，所述驱动控制电路基于由该倾斜检测电路检测到的该穿孔机的倾斜角度的大小，通过所述电磁铁控制部变更从所述蓄电池提供给所述电磁铁的电力的大小。
10.根据权利要求9所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路将开始所述电动机的驱动时由所述倾斜检测电路检测到的该穿孔机的倾斜角度作为初始倾斜角度存储，在该初始倾斜角度与所述电动机的驱动中检测到的倾斜角度之差超过了容许倾斜角度时，停止所述电动机。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的穿孔机，其中，
所述驱动控制电路还具备：
电动机控制部，其控制提供给所述电动机的电力，
所述电动机控制部使从所述蓄电池向所述电动机开始提供电力起给定时间内提供给所述电动机的电力小于经过所述给定时间后提供给所述电动机的电力。
12.根据权利要求11所述的穿孔机，其中，
所述电动机控制部进行所述蓄电池与所述电动机的导通的开闭，将提供给所述电动机的来自所述蓄电池的直流电流设为周期性的脉冲电流，并控制该脉冲电流的占空比。
13.根据权利要求12所述的穿孔机，其中，
所述电动机控制部使向所述电动机的所述脉冲电流的所述占空比在所述给定时间内从0慢慢增加到1。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的穿孔机，其中，
所述穿孔机还具备外部电源输入部，
在该外部电源输入部连接外部电源时，作为用于驱动控制所述电动机以及所述电磁铁的电源，选择性地使用收容在所述蓄电池收容部的所述蓄电池和与所述外部电源输入部连接的所述外部电源。
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