JP2004230897A - 送り制御されたコアドリル装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 コアドリル装置1は、被加工物4の方向に軸線を向けた刃5を有するコアドリルクラウン3を回転駆動するための電気モータ2、被加工物4に対するコアドリルクラウン3の送り動作を発生させる送り手段6、及びセンサ8、8´により検知される、消費電力P及び/又は回転モーメントMと一対一に対応した第1制御パラメータに応じた制御を行うためのコントローラを具える。さらに、第2制御パラメータとしてのコアドリルクラウン3の接触圧力FNを収集するための力センサ9、9´をコントローラ7に接続している。
【選択図】 図1
Description
μ=P/(2πnrFN)=M/(rFN)
式中、μは摩擦係数、Pは消費電力、Mは回転モーメント、FNは垂直力、rはドリルクラウンの半径をそれぞれ表す。力センサ9は圧電式力センサであり、コアドリル装置1の駆動軸11の軸受領域10内に配設されている。マイクロコントローラとして形成されたコントローラ7には、幾つかの異なる摩擦係数μiに対してそれぞれ異なる回転モーメントMi及び/又は回転数niを割り当てた表が格納されている。広範な弱め界磁領域を有する周波数変換駆動された非同期装置として形成された電気モータ2は、送り手段6内のコントローラ7と制御可能に接続された回転制御器12に接続されており、モータ特性曲線上で最大出力Pmaxを発揮する、電気モータ2の幾つかの異なる動作点Aiを電気的に切り換えることができる。コントローラ7には、幾つかの異なる摩擦係数μiに対してそれぞれ異なる回転モーメント/回転数の組合せ[Mi/ni]を割り当てた表が格納されている。
2 電気モータ
3 コアドリルクラウン
4 被加工物
5 超硬刃
6 送り手段
7 コントローラ
8 センサ
9、9´ 力センサ
10 軸受領域
11 駆動軸
12 回転制御器
13 送りモータ
14 入力手段
15 識別手段
16 双方向光学インターフェイス
Claims (11)
- 被加工物(4)の方向に軸線を向けた刃(5)を有するコアドリルクラウン(3)を回転駆動するための電気モータ(2)、被加工物(4)に対するコアドリルクラウン(3)の送り動作を発生させる送り手段(6)、及びセンサ(8、8´)により検知される、消費電力(P)及び/又は回転モーメント(M)と一対一に対応した第1制御パラメータに応じた制御を行うためのコントローラを具えるコアドリル装置において、さらに第2制御パラメータとしてのコアドリルクラウン(3)の接触圧力(FN)を収集するための力センサ(9、9´)をコントローラ(7)に接続していることを特徴とするコアドリル装置。
- 力センサ(9)が圧電式センサであり、随意に駆動軸(11)の軸受領域(10)内に配設されていることを特徴とする、請求項1に記載のコアドリル装置。
- 力センサ(9´)を送り手段(6)の出力センサとして設けることを特徴とする、請求項1に記載のコアドリル装置。
- コントローラ(7)がマイクロコントローラであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のコアドリル装置。
- コントローラ(7)が、ドリルクラウン(3)の半径(r)を入力する手段(14)に接続されており、随意にコアドリルクラウン(3)から識別手段(15)を取り出すトランスポンダに接続されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコアドリル装置。
- コントローラ(7)内において、少なくとも2つの異なる摩擦係数(μi)に対して、それぞれ異なる回転モーメントMi及び/又は回転数niを割り当てることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコアドリル装置。
- 送り手段(6)内のコントローラ(7)と制御可能に接続された回転制御器(12)に電気モータ(2)が接続されており、電気モータ(2)の少なくとも2つの異なる動作点(Ai)、随意にモータ特性曲線上で最大出力(Pmax)を発揮する動作点を電気的に切り換えできることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のコアドリル装置。
- コントローラ(7)内において、少なくとも2つの異なる摩擦係数(μi)に対してそれぞれ異なる回転モーメント/回転数の組合せ([Mi/ni])を割り当てることを特徴とする、請求項7に記載のコアドリル装置。
- 送り手段(6)内のコントローラ(7)が、双方向光学インターフェイス(16)を介して回転制御器(12)に接続されていることを特徴とする、請求項7又は8に記載のコアドリル装置。
- コアドリルクラウン(3)を回転駆動するための電気モータ(2)を有するコアドリル装置(1)の制御方法において、電気モータ(2)の出力(P)に従属する第1制御パラメータをセンサ(8、8´)で測定する第1ステップと、該第1制御パラメータをコントローラ(7)で分析する第2ステップと、コントローラ(7)によりコアドリルクラウン(3)の送り手段(6)を制御する第3ステップとを具え、第1ステップにおいて、接触圧力(FN)に従属する第2制御パラメータを力センサ(9、9´)で付加的に測定し、第2ステップにおいて、コントローラ(7)により第1及び第2パラメータから摩擦係数(μ)と一対一に対応する制御パラメータを算出し、第3ステップにおいて、該制御パラメータを用いて送り手段(6)の制御を行うことを特徴とする制御方法。
- 第3ステップにおいて、制御パラメータ(μ)を用いて電気モータ(2)の回転制御器をさらに制御し、随意にモータ特性曲線上で最大出力(Pmax)を発揮する少なくとも2つの異なる動作点(Ai)に関する制御パラメータを用いることを特徴とする、請求項10に記載の制御方法。
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