JP4255679B2

JP4255679B2 - Electric tool

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Publication number: JP4255679B2
Application number: JP2002328837A
Authority: JP
Inventors: 正彦酒向
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP2004160822A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブルソー、マイターソー等の電動工具に関する。詳しくは、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体とが接触することを未然に防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テーブルソー、マイターソー等の電動工具では、人体が鋸刃に接触したときに鋸刃を緊急停止させる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。
特許文献１に開示された技術では、人間の導電性とワーク（木材）の導電性の相違を利用する。すなわち、人体が鋸刃と接触したときに鋸刃を介して検出される人体の電位は、ワーク（木材）が鋸刃と接触したときに鋸刃を介して検出されるワーク（木材）の電位と比較して高くなることを利用して、人体と鋸刃が接触したか否かを検出する。そして、人体と鋸刃が接触したことが検出されると鋸刃を緊急停止する。
しかしながら、この技術では、人体と鋸刃が接触したことを検出してから鋸刃の回転を停止するものであり、人体と回転中の鋸刃との接触を未然に防止する技術ではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／１７３３６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋸刃の近傍に設定した設定領域内にある物体の動作等を監視して所定条件下鋸刃の動作を停止させることで、ワーク以外の物体と動作状態の鋸刃とが接触することを未然に防止することができる電動工具を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の電動工具は、テーブルと、テーブル上方にその一部が突出し、テーブル上面に置かれたワークを加工するための鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃近傍に設定された設定領域内を移動する物体に対して、その物体の位置とワーク送り方向の速度を検出する検出手段と、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるときに、鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、鋸刃近傍に設定された設定領域内を移動する物体（ワークであるか否かは問わない。）の位置とワーク送り方向の速度が検出される。そして、その物体が鋸刃と所定の位置関係で、その速度が設定値を超えていると、鋸刃の動作が停止される。このため、ワークが鋸刃方向に通常の送り速度で送られている状態では、検出される速度が設定値以下となるため鋸刃の動作は停止されない。一方、ワーク又はワーク以外の物体が設定値より速い速度でワーク送り方向に移動する場合には、その物体と鋸刃とが所定の位置関係（例えば、鋸刃と物体との距離が設定値以内）となることを条件に鋸刃の動作が停止される。すなわち、その物体と鋸刃が所定の位置関係でないときは鋸刃の動作が停止されることはなく、所定の位置関係のときにのみ鋸刃の動作が停止される。このように、上記電動工具においては、異常な状態が検出されたときに鋸刃の動作を停止させることができるため、ワーク以外の物体が動作状態の鋸刃に接触することが未然に防止される。
ここで、「鋸刃の動作を停止させる」とは、鋸刃の動作（回転や往復動等）を停止させることを意味するのみならず、動作状態の鋸刃と物体との接触を不可能にする行為（例えば、鋸刃をテーブル上方から退避させる行為等）をも含む意味である。したがって、鋸刃の動作を停止させる手段としては、例えば、駆動源に供給される電力を遮断する回路や、鋸刃に制動力を作用させるブレーキ装置等を用いることができ、さらに、鋸刃をテーブル上方から退避（テーブル下方に格納）する機構を用いることもできる。
【０００６】
前記検出手段は、設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダであることが好ましい。このような構成によると、加工作業によって切粉が発生しても物体の位置と速度を精度良く検出することができる。
なお、前記検出手段には、レーダ以外にも種々の検出装置（例えば、超音波を利用した検出装置，赤外線を利用した検出装置等）を用いることができる。
【０００７】
前記レーダは、鋸刃を挟んで作業者側と対向する位置に配置されていることが好ましい。このような構成によると、レーダが作業者の邪魔になることが防止される。
また、前記設定領域には、テーブル上方に所定高さで鋸刃側面からの距離が所定範囲内となる領域が含まれていることが好ましい。このような構成によると、鋸刃周辺の領域がレーダにより監視されることとなる。
【０００８】
前記レーダから送信される電波の周波数は１ＧＨｚ以上の周波数であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０ＧＨｚの範囲内であることが好ましい。このような構成では、レーダの指向性が高くなって、鋸刃の周辺のみを監視することが可能となる。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の電動工具は、テーブルと、テーブル上方にその一部が突出し、テーブル上面に置かれたワークを加工するための鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃の刃先とワークとが当接する当接部近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあると判断されるときに鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、物質の電波反射特性の違い（すなわち、ワークの電波反射特性とワーク以外の物体の電波反射特性との違い）を利用して、設定領域内にワークがあるかワーク以外の物体があるかを判断する。そして、設定領域内にワーク以外の物体があると判断されると鋸刃の動作が停止される。したがって、設定領域内にワーク以外の物体が進入したときには鋸刃の動作が停止され、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体との接触が未然に防止される。
【００１０】
上記第２の電動工具においては、前記設定領域内にワークが置かれたときの反射波を記憶する手段と、レーダにより受信された反射波と記憶された反射波とからワーク以外の物体が設定領域にあるか否かを判断する判断手段とをさらに有することが好ましい。
このような構成によると、設定領域内にワークが置かれたときの反射波を予め記憶しておき、作業時にはレーダにより受信した反射波と記憶された反射波とを比較し、受信した反射波がワークから反射された反射波であるか否か（すなわち、設定領域内にワーク以外の物体が存在するか否か）を判断することができる。
なお、前記記憶手段には、反射波をそのまま時系列データとして記憶してもよいし、反射波から抽出した識別情報（例えば、電圧のピーク値，波形パターン等）のみを記憶するようにしてもよい。
また、前記判断手段は、受信された反射波がワークによって反射されたものかワーク以外の物体によって反射されたものかを種々の方法で判断することができる。例えば、受信された反射波の電圧のピーク値と記憶された反射波の電圧のピーク値との差の絶対値が予め設定された閾値を超えるときに、ワーク以外の物体が設定領域にあると判断することができる。
【００１１】
なお、物質の電波反射率は周波数によって異なる特性を有する。したがって、上記の電動工具においては、レーダから電波をインパルス（多くの周波数成分が含まれる）として照射し、その反射波形を周波数分析することで設定領域にワーク以外の物体が存在するか否かを判断することができる。
あるいは、木質系材料をワークとする場合は、木質系材料の電波反射特性を考慮して狭い周波数領域の電波（例えば、単周波数の電波）のみを照射し、設定領域にワーク以外の物体が存在するか否かを判断することもできる。
例えば、上記第２の電動工具において木質系材料を加工する場合（すなわち、ワークが木質系材料の場合）には、前記レーダから送信される電波の周波数が１Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲内であることが好ましい。
１Ｇ〜３０ＧＨｚの周波数の電波は、含水率の低いワーク（木質系材料）では透過率が高く（すなわち、反射率が低く）、含水率の高い物体（例えば、手や指等）では反射率が高くなる（すなわち、透過率が低い）。したがって、狭い周波数領域の電波を照射しても、電波を反射した物体がワークかワーク以外の物体（含水率の高い物体）かを識別することができる。例えば、レーダにより受信された反射波の電圧のピーク値が予め設定された閾値を超えるときに（すなわち、反射率が高いときに）、ワーク以外の物体が設定領域に存在すると判断してもよい。
【００１２】
なお、上記第２の電動工具においては、前記レーダはテーブルの下方に配置され、テーブルにはレーダから送信される電波が透過する透過窓が設けられていることが好ましい。テーブルの下方にレーダが配置されるため、レーダが作業者の邪魔になることが防止される。
なお、透過窓は、電波を透過し易い物質（例えば、樹脂）等により製造することができる。
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る第３の電動工具は、ワークを加工するための加工領域が設けられたテーブルと、テーブルに取付けられたアームと、アームに回転可能に取付けられ、前記加工領域に近接する方向と離間する方向に移動する鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、加工領域近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあると判断されるときに鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、アームに取付けられた鋸刃を加工領域に近接する方向に移動させ、テーブル上に置かれたワークに鋸刃を接触させて加工を行う。この電動工具においても、ワークと鋸刃が当接する加工領域近傍の設定領域に電波を送信し、その反射波から設定領域にワーク以外の物体があると判断されるときは鋸刃の動作が停止される。したがって、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体との接触が未然に防止される。
なお、このような電動工具としては、マイターソーやスライド丸鋸等が相当する。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る第４の電動工具は、鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃近傍に設定された領域内を移動する物体に対して、その物体の位置と鋸刃に近接する方向の速度を検出する検出手段と、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるか否かを判断する手段、を有する。
この電動工具によると、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるか否かを判断する手段を備えているため、判断手段の判断結果に応じて作業者に警告を行ったり、鋸刃の動作を停止することができる。
また、判断基準を２段階に設定し、まず、第１段階の判断基準を越えるときに作業者に警告を行い、次いで、第２段階の判断基準を超えるときに鋸刃の動作を停止するように構成することもできる。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る第５の電動工具は、鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃の刃先とワークとが当接する当接部近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあるか否かを判断する手段と、を有する。
この電動工具によっても、設定領域にワーク以外の物体があるか否かを判断する判断手段を備えるため、判断手段の結果に応じて作業者への警告や鋸刃の動作の停止等を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上述した本発明に係る電動工具は、下記に示す形態で実施することができる。
（形態１）テーブルソーは、テーブル上方に突出する鋸刃部分を覆うブレードガードが設けられる。鋸刃後方（作業者側と反対側）には、第１レーダが配置され、テーブルの下方には第２レーダが配置される。第１レーダは、鋸刃周辺の第１設定領域内を移動する物体の位置とワーク送り方向の速度を検出する。第２レーダは、鋸刃の刃先近傍の第２設定領域内にワーク以外の物体があるか否かを検出する。第１レーダにより検出された物体が鋸刃から所定の距離内にあり、その速度が設定値以上のときは、鋸刃の回転が停止される。また、第２設定領域内にワーク以外の物体があることが第２レーダにより検出されたときは鋸刃の回転が停止される。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を具現化した一実施例に係るテーブルソーを図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施例のテーブルソー１は、木質系のワークＷを切断するものであって、ワークＷが置かれるテーブル５を備える。テーブル５の上方には丸鋸３の一部が突出しており、その突出部分の上方と側方はブレードガード７により覆われている。ブレードガード７は、テーブル５上に回動可能に取り付けられており、切断時にはワークＷによって押し開かれる。
【００１８】
丸鋸３の下部は、図１，図２に示すように、テーブル５に対して傾動可能に取り付けられた鋸刃フード２１内に収納されている。鋸刃フード２１の一方の側面には、モータハウジング２３を上下動可能とするための開口部８１，８２が設けられる。そして、開口部８１，８２が設けられた側面に、ガイドバー２５（詳しくは、２本のガイドバー２５ａ，２５ｂ）を介して、モータハウジング２３が上下動可能に取り付けられている。モータハウジング２３内にはモータＭ（図９に図示）が収容される。モータＭの駆動軸には丸鋸３が取付けられている。
【００１９】
丸鋸３の後方（作業者側と反対側）には、図１に示すように、丸鋸３で切断されたワークＷの切り口が閉じない様にしておくための割刃９が取付けられている。割刃９は、モータハウジング２３の後端にボルト締結されたブラケット２７に固定されている。従って、モータハウジング２３を上下動させて丸鋸３のテーブル上露出高さを変更すると、これに伴って割刃９も上下動する。
【００２０】
次に、モータハウジング２３を上下動させるための機構について説明する。モータハウジング２３は、テーブル５の前方（図１の右側；作業者側）に飛び出す様に設けられたハンドル３１を回転することによって上下動する様になっている。ハンドル３１の回転軸３３は、傾動ダイヤル３５の回転軸３７と同軸に構成されている。回転軸３３の先端には、ベベルギヤ３９が取り付けられている。ベベルギヤ３９には、縦方向に伸びるネジ軸４１の下端に設けられたベベルギヤ４３がかみ合わされている。
【００２１】
ネジ軸４１は、上下を鋸刃フード２１に対して固定されており、上下に移動することなくその場で回転する。ただし、ネジ軸４１には内ネジが刻まれたナット部材（図示省略）がかみ合わされており、このナット部材がモータハウジング２３に固定されている。このため、ハンドル３１を回転すると、ネジ軸４１とナット部材４５のネジ送り機構によってモータハウジング２３が上下動することになる。前述のガイドバー２５は、この上下動をガイドする機能を果たしている。
【００２２】
次に、丸鋸３の傾動させる機構について説明する。丸鋸３を収納した鋸刃フード２１は、ハンドル３１と同軸に設けられた傾動ダイヤル３５を回転することによって傾動される。そのために、テーブル５内の前方側には、図２に示すように、円弧状ギヤ５１が固定されたプレート５３が取り付けられている。プレート５３には、円弧状ギヤ５１に沿って円弧状のスリット５５が設けられている。前述のハンドル３１の回転軸３３は、このスリット５５を通って裏へ抜けている。そして、傾動ダイヤル３５の回転軸３７には、円弧状ギヤ５１とかみ合うピニオンギヤ５７が固定されている。この結果、傾動ダイヤル３５を回転すると、ピニオンギヤ５７が円弧状ギヤ５１の円弧に沿って移動し、これに伴って鋸刃フード２１が傾動する。鋸刃フード２１が傾動して丸鋸３が所望の角度となると、ロックレバー８３を操作することによって鋸刃フード２１が固定される。
【００２３】
上述した丸鋸３の前後には、図１に示すように、レーダ８６とレーダ８７が配置されている。レーダ８６は、丸鋸３の刃先とワークＷが当接する位置（加工位置）近傍に設定された第１設定領域を監視するためのレーダである。レーダ８６は、図１に示すように、丸鋸３の前方でテーブル５の下方に配置される。レーダ８６がテーブル５の下方に配置されるため、図３に示すように、テーブル５の丸鋸３先端近傍には電波を透過する透過窓５ａが設けられている。透過窓５ａには樹脂製の板材を用いることができる。
レーダ８７は、丸鋸３のテーブル５上に露出している部分の周辺に設定された第２設定領域を監視するためのレーダである。レーダ８７は、図１，図２に示すように、テーブル５の後方に取付けられたアーム８５の先端に取付けられている。図から明らかなように、レーダ８７は、丸鋸３の上方で、かつ、丸鋸３の後方（作業者側と反対側）に位置している。さらに、レーダ８７は、その中心が丸鋸３の平面上に位置するように配置されている。これによって、丸鋸３の影となる領域が少なくなるように配慮されている。
【００２４】
以下、レーダ８６，８７について詳細に説明する。まず、レーダ８６について説明する。図４はレーダ８６の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、レーダ８６は、電波を送受信するための送受信アンテナ１２４を備える。送受信アンテナ１２４（詳しくは、送受信アンテナ１２４の電波送信部）には、所定の周波数で振動する電気信号を出力する発振回路１２２が接続され、発振回路１２２にはクロック回路１２０が接続されている。クロック回路１２０は、発振回路１２２の出力を周期的にＯＮ／ＯＦＦする回路である。したがって、クロック回路１２０によって発振回路１２２の出力がＯＮされている間だけ送受信アンテナ１２４から電波が送信される。
また、送受信アンテナ１２４（詳しくは、送受信アンテナ１２４の電波受信部）には、増幅回路１２８とフィルタ回路１３０を介して波形整形回路１３２が接続されている。増幅回路１２８は送受信アンテナ１２４で受信した電波による信号を増幅し、フィルタ回路１３０は増幅回路１２８で増幅された信号からノイズを除去する。波形整形回路１３２は、フィルタ回路１３０から出力された信号の波形を整形して、整形後の信号を制御装置９０に出力する。
【００２５】
ここで、レーダ８６から出力される電波にはマイクロ波（周波数が３〜３０ＧＨｚ）を用いることが好ましく、本実施例では１０．５ＧＨｚのマイクロ波を用いている。これは、上記周波数帯の電波では、ワークＷ（木材）の電波反射率とワーク以外の物体（例えば、作業者の手や指等）の電波反射率とが大きく異なり、その電波反射率の違いを利用してワークＷとワークＷ以外の物体を識別できるためである。具体的には、上記周波数帯の電波では、含水率の低い木材では電波反射率が低く、含水率の高い物体（例えば、手や指等）では反射率が高い。したがって、本実施例では、照射した電波の反射波のピーク値の強度によって、その反射波がワークＷから反射されたものか、ワークＷの上部に置かれたワーク以外の物体（例えば、作業者の手や指等）から反射されたものかを判断している。
【００２６】
図５は、レーダ８６から送信される電波と、レーダ８６で受信された電波の出力波形とを併せて示す図であって、図５（Ａ）には発振回路１２２の信号を送受信アンテナ１２４に出力する出力ゲートの波形を、図５（Ｂ）には実際に発振回路１２２から送受信アンテナ１２４に出力された信号の波形を示している。また、図５（Ｃ）には第１設定領域にワークＷ（木材）のみが置かれたときにレーダ８６で受信された電波の出力波形を示し、図５（Ｄ）には第１設定領域にワーク（Ｗ）と指が置かれたときにレーダで受信された電波の出力波形を示している。
図５（Ａ）に示すように、発振回路１２２の信号を出力する出力ゲートは周期的に時間ＴｐだけＯＮされる。このため、図５（Ｂ）に示すように、発振回路１２２からは出力ゲートがＯＮされている間だけ１０．５ＧＨｚの信号が出力され、この出力される信号によって送受信アンテナ１２４の電波送信部から電波が送信される。
送受信アンテナ１２４の電波送信部から電波が送信されると、その送信された電波とその反射波が送受信アンテナ１２４の電波受信部で受信される。図５（Ｃ），（Ｄ）において、ａは電波送信部から送信された電波が電波受信部で直接受信された波であり、ｂ、ｄは第１設定領域にある物体によって反射された反射波である。図から明らかなように、ワークＷから反射された反射波ｂのピーク電圧は低く、ワークＷを透過して指から反射された反射波ｄのピーク電圧は高くなっている。したがって、レーダ８６で受信された反射波のピーク電圧の値によって、第１設定領域にワークＷのみがあるのかワークＷ以外のものがあるのかを判断できることとなる。
また、反射波が観測されるまでの時間は、レーダ８６から反射体までの距離（例えば、図５（Ｄ）に示すｔ０〜ｔ１までの時間）によって決定される。したがって、レーダ８６で反射波を観測する時間（ｔ０〜ｔ２）も第２設定領域の大きさに応じて決まる。このため、レーダ８６は時間ｔ２まで反射波を監視すれば良いこととなる。
【００２７】
次に、レーダ８７について説明する。図６はレーダ８７の構成を示すブロック図である。図６に示すように、レーダ８７も、電波を送受信するための送受信アンテナ１０４を備える。送受信アンテナ１０４（詳しくは、送受信アンテナ１０４の電波送信部）には、発振回路１０２が接続され、発振回路１０２にはクロック回路１００が接続されている。クロック回路１００は、発振回路１０２から出力される信号の周波数を周期的に２段階に切換えると共に、切替スイッチ１０８の状態を切替える。したがって、発振回路１０２から出力される信号の周波数は、図７に示すように、周期的（１周期＝２×ｔｓ）に高周波数Ｈと低周波数Ｌに切替えられる。また、発振回路１０２から出力される信号（すなわち、送受信アンテナ１０４から送信される電波）の周波数が切替わるのと同時に、送受信アンテナ１０４の電波受信部からの信号を処理する回路（１１０ａ〜１１４ａと１１０ｂ〜１１４ｂ）も切替えられることとなる。
なお、図７から明らかなように、レーダ８７は、レーダ８６と異なり、常時いずれかの周波数の電波を送信している。
【００２８】
また、送受信アンテナ１０４（詳しくは、送受信アンテナ１０４の電波受信部）には、ダイオードミクサ１０６が接続されている。ダイオードミクサ１０６は、送受信アンテナ１０４で受信される電波、すなわち、送受信アンテナ１０４の電波送信部から送信される電波と反射体で反射された電波を合成し、その合成波を出力する回路である（いわゆる、検波回路）。
ここで、ダイオードミクサ１０６からの出力は、反射体がレーダ８７方向（すなわち、ワーク送り方向）に移動しているか否かにより変化する。すなわち、反射体が移動していない場合、反射体により反射された電波の周波数と、送受信アンテナから送信された電波の周波数とは同一の周波数となる。一方、反射体が移動している場合、反射体により反射された電波の周波数は、ドップラー効果によって、送受信アンテナ１０４から送信された電波の周波数とは異なる周波数となる。このため、反射体が移動している場合、近接する異なる２つの周波数の電波が干渉し、ダイオードミクサ１０６の出力波形にはうなりが発生する。本実施例のレーダ８７では、このうなりの周波数によって反射体の移動速度を計測している。
また、ダイオードミクサ１０６からの出力は、送受信アンテナ１０４から出力される電波の周波数によっても異なる。本実施例のレーダ８７では、２つの周波数の電波が反射体により反射されて発生するうなりの位相差から反射体の位置（レーダ８７からの距離）を計測している。
【００２９】
ダイオードミクサ１０６には、切替スイッチ１０８を介して、２つの回路群と接続される。すなわち、一方は増幅回路１１０ａとフィルタ回路１１２ａと波形整形回路１１４ａで構成され、他方は増幅回路１１０ａとフィルタ回路１１２ａと波形整形回路１１４ａで構成される。一方の回路群は送受信アンテナ１０４から一方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ１０６と接続され、他方の回路群は送受信アンテナ１０４から他方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ１０６と接続される。各回路の構成や作用は、レーダ８６に用いられている回路と同様である。
なお、２つの波形整形回路１１４ａ，１１４ｂは位相差計測回路１１８と接続され、波形整形回路１１４ａのみが速度計測回路１１６に接続されている。位相差計測回路１１８は各周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの位相差（すなわち、反射体の距離）を計測する計測回路であり、速度計測回路１１６は一方の周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの位相差（すなわち、反射体の速度）を計測回路である。位相差計測回路１１８と速度計測回路１１６の出力は、共に制御装置９０に向って出力される。
【００３０】
ここで、レーダ８７から出力される電波には１ＧＨｚ以上の電波を用いることが好ましく、本実施例では２４．２ＧＨｚのマイクロ波を用いている。レーダ８７は丸鋸３の周辺のみを監視することが好ましいためである。すなわち、図８に示すように、丸鋸３の側面から所定値（ｗ／２以上）以上離れた位置では丸鋸３との接触の可能性は少ないためである。また、電波の周波数を上げることでその波長を短くし、反射体の位置と速度を精度良く検出するためである。
なお、レーダ８７のアンテナ形状と配置位置は、上記周波数の電波が照射されたときに所望の指向性（すなわち、第２設定領域を監視できるのに必要十分な指向性）が得られるよう決められている。
【００３１】
次に、図９を参照してテーブルソー１の制御回路の構成を説明する。本実施例に係るテーブルソー１の制御回路は、テーブル下方に配設された制御装置９０（図２参照）により構成される。
制御装置９０は、マイクロコンピュータ９２と、マイクロコンピュータ９２に接続されたメモリ回路９４（本実施例では、ＥＥＰＲＯＭ）を備える。マイクロコンピュータ９２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＩ／Ｏが１チップ化されたものでである。マイクロコンピュータ９２のＲＯＭには、後で詳述するモータＭの駆動を自動的に停止するための制御プログラム等が記憶されている。メモリ回路９４は、丸鋸３の刃先近傍の第１設定領域にワークＷのみが置かれたときにレーダ８６で観測される波形を記憶する回路である。メモリ回路９４に格納される反射波形は、テーブルソー１で切断されるワークＷの種類（厚み，材質等）が変化する毎に変更される。
上述したレーダ８６，８７は制御装置９０に接続され、レーダ８６から出力される反射波形、並びに、レーダ８７から出力される反射体（設定領域２内を移動する物体）の速度と位置がマイクロコンピュータ９２に入力するようになっている。また、電源回路９８は、駆動回路９６を介してモータＭに接続されると共に、マイクロコンピュータ９２に接続されている。電源回路９８は、外部商用電源に接続可能となっており、外部商用電源から供給される電力をマイクロコンピュータ９２とモータＭに供給する。さらに、マイクロコンピュータ９２には、モータＭを起動するためのモータスイッチ９７が接続されている。
【００３２】
次に、上述のように構成されるテーブルソー１を用いてワークＷを切断する際の手順（マイクロコンピュータ９２の処理）を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
テーブルソー１を用いてワークＷを切断するためには、まず、作業者は電源スイッチをＯＮにしてマイクロコンピュータ９２へ電力の供給を開始する。この際、モータスイッチ９７はＯＦＦされているため、丸鋸３が回転を開始することはない。
【００３３】
電源スイッチがＯＮされると、図１０に示すように、マイクロコンピュータ９２は、モータスイッチ９７がＯＮされるまで待機する（Ｓ１ｂ）。一方、作業者は、まず、ワークＷを鋸刃３前方の所定の位置に置き、モータスイッチ９７をＯＮする。モータスイッチ９７がＯＮされると〔ステップＳ１ｂでＹＥＳ〕、マイクロコンピュータ９２は、レーダ８６を作動させて、レーダ８６から出力される信号の波形を受信する（Ｓ２）。このステップＳ２で受信される波形は、ワークＷによって反射された電波の反射波形となっている。レーダ８６から出力された信号の波形を受信すると、マイクロコンピュータ９２はその受信した波形をメモリ回路９４に格納する（Ｓ３）。
【００３４】
また、モータスイッチ９７がＯＮされると〔ステップＳ１ｂでＹＥＳ〕、マイクロコンピュータ９２は駆動回路９６に出力する駆動信号をＯＮにして電源回路９８からモータＭへの電力供給を開始し、同時にレーダ８６，８７を作動させる。これによって、丸鋸３が回転を開始し、レーダ８６，８７からは周期的に測定結果が出力されることとなる。そして、マイクロコンピュータ９２は、まず、レーダ８７からの出力（第２設定領域内を移動する物体の速度と位置）を取り込む（Ｓ４）。
ステップＳ５では、ステップＳ４で取り込まれたレーダ８７から物体までの距離が設定値１以上となるか否かを判断する。なお、設定値１はレーダ８７から丸鋸３までの距離より短く設定されている。
測定された距離が設定値１以上となる場合〔ステップＳ５でＹＥＳ〕はステップＳ６に進み、測定された距離が設定値１未満となる場合〔ステップＳ５でＮＯ〕はステップＳ１０に進んでモータＭを緊急停止する。具体的には、マイクロコンピュータ９２は駆動回路９６に出力する駆動信号をＯＦＦにして、モータＭへの電力供給を遮断する。これによってモータＭの回転を停止させる。
このようにレーダ８７で測定された距離が設定値１未満のとき（すなわち、レーダ８７と丸鋸３との間に何らかの物体があるとき）にモータＭの駆動を停止するのは、レーダ８７に至近距離にある物体によって丸鋸３の周辺が監視できないためである。
【００３５】
ステップＳ６では、ステップＳ４で取り込まれたレーダ８７から物体までの距離が設定値２以下となるか否かを判断する。設定値２は、設定値１より大きな値であり、レーダ８７から丸鋸３までの距離より長く設定されている。
測定された距離が設定値を越える場合〔ステップＳ６でＮＯ〕は、ステップＳ７をスキップしてステップＳ８に進む。一方、測定された距離が設定値２以下となる場合〔ステップＳ５でＮＯ〕はステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度以下か否かを判断する。ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度以下の場合〔ステップＳ７でＹＥＳ〕はステップＳ８に進み、ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度を越える場合〔ステップＳ７でＮＯ〕はステップＳ１０に進んでモータＭが緊急停止される。
したがって、レーダ８７で観測された物体が図１１に示す区域Ｉにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値１未満の場合）は、モータＭの駆動が停止される。一方、レーダ８７で観測された物体が区域IIにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値１以上で設定値２以下の場合）は、その物体の速度が設定速度を越えたときにのみモータＭが停止される。さらに、レーダ８７で観測された物体が区域IIIにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値２を越える場合）は、丸鋸３への接触の可能性が低いためモータＭが停止されることがない。
【００３６】
ステップＳ８に進むと、マイクロコンピュータ９２はレーダ８６からの出力波形の取り込む。そして、ステップＳ８で取り込んだ出力波形のピーク値（詳しくは、設定領域１にある物体によって反射された反射波のピーク値）とステップＳ２でメモリ回路９４に格納された出力波形のピーク値（すなわち、設定領域１にあるワークＷによって反射された反射波のピーク値）との差の絶対値が設定値３以下となるか否かを判断する（Ｓ９）。
２つの出力波形のピーク値の差の絶対値が設定値３以下の場合〔ステップＳ９でＹＥＳ〕は、設定領域１内にワークＷ以外の物体（指や手等）が存在しないと判断し、ステップＳ１ａに戻る。したがって、モータスイッチ９７がＯＮの状態であれば〔ステップＳ１ａでＹＥＳ〕、ステップＳ４からの処理が繰返される。このため、レーダ８６，８７の監視下で丸鋸３は回転を続け、作業者はワークＷを前方に安全な速度で送ることでワークの切断を行うことができる。
一方、２つの出力波形のピーク値の差の絶対値が設定値３を越える場合〔ステップＳ９でＹＥＳ〕は、設定領域１内にワークＷ以外の物体（指や手等）が存在すると判断し、ステップＳ１０に進んでモータＭの駆動が停止される。
【００３７】
上述した説明から明らかなように、本実施例のテーブルソー１では、丸鋸３の周辺をレーダ８７で監視し、さらに、丸鋸３の刃先近傍をレーダ８６で監視することで、丸鋸３とワークＷ以外の物体の接触の可能性を事前に検出し、モータＭの駆動を停止する。したがって、ワーク以外の物体と回転する丸鋸３との接触を回避することが可能となる。
また、レーダ８６，８７からは単周波数の電波のみが照射されるため、反射波を受信するための送受信アンテナ１２４，１０４がコンパクト化され、受信した反射波を増幅する増幅回路等の単純化も図られている。
なお、本実施例のテーブルソー１では、ブレードガード７を用いることで鋸刃近傍の監視領域を限定でき、レーダの設置台数が少なされている。すなわち、ブレードガード７を用いることで、鋸刃周辺にある物体のワーク送り方向の運動のみを監視し、また、鋸刃の刃先近傍の領域のみを監視している。したがって、本実施例のテーブルソー１では、ブレードガード７及びレーダ８６，８７の両者によって作業の安全が図られる。このため、本実施例のテーブルソー１においては、ブレードガード７を用いずに作業を行ったり、ブレードガード７が故障したままで作業を行うことを許容するものでないことは言うまでない。
【００３８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施例では、レーダ８７をテーブル５に取付けたアームの先端に取り付けるようにしたが、このような例に限られず、例えば、図１２に示すような方法でレーダ８７を配置することができる。図１２（Ａ）ではアーム８５をテーブルソーの下部に取り付け、その先端にレーダ８７を取付けている。また、図１２（Ｂ），（Ｃ）は床に固定される設置式のテーブルソーの場合を示しており、同図（Ｂ）はテーブルソーの後方の壁に固定されたアーム８５にレーダ８７が取付けられ、同図（Ｃ）では天井に固定されたアーム８５にレーダ８７が取付けられている。
また、上述した実施例においては、レーダ８６，８７により測定された結果が所定の条件となるとモータＭを直ちに停止するようにしたが、このような例に限られず、まず警告を行ってから、モータを停止するようにしてもよい。例えば、図１１に示す区域IIのうち丸鋸３前方をさらに分割する。そして、丸鋸３から離れた区域内ではまず警告を行い、丸鋸３に近い区域ではモータの停止を行う。このような構成とすると、警告を行うことで作業者に注意を喚起し、これによって切断作業の中断を回避することが可能となる。
また、上述した実施例では、レーダ８６から単周波数（単波長）の電波を送信したが、このような例とは異なり、レーダ８６からインパルスのような全ての周波数を含む電波を送信し、反射波を周波数分析することで設定領域１にある物体をより正確に特定するようにしてもよい。
また、上述した実施例においては、丸鋸３とワークＷ以外の物体が接触の可能性があるときにモータＭを停止するようにしたが、このような例に限られず、例えば、丸鋸をテーブル上から退避する機構を設けて緊急時にテーブル下に退避させたり、丸鋸の回転を停止するためのブレーキ装置を設けて緊急時にブレーキをかけるようにしてもよい。
なお、上述した実施例は、テーブルソーに関するものであったが、本発明に係る技術は、その他の電動工具、例えば、マイターソー，スライドテーブルソー等に適用することができる。
【００３９】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るテーブルソーの一部断面側面図。
【図２】図１に示すテーブルソーの一部断面正面図。
【図３】丸鋸とテーブルに設けられた透過窓との関係を模式的に示す図。
【図４】レーダ８６の構成を示すブロック図。
【図５】レーダ８６から送信される電波と、レーダ８６で受信される電波の波形を模式的に示す図。
【図６】レーダ８７の構成を示すブロック図。
【図７】レーダ８７から送信される電波の周波数と時間との関係を示す図。
【図８】レーダ８７で監視される領域を模式的に示す図。
【図９】本実施例のテーブルソーの制御構成を示すブロック図。
【図１０】制御装置で行われる処理のフロチャート。
【図１１】レーダ８７の出力結果に基づく制御回路の処理を説明するための図。
【図１２】レーダ８７の配置方法を変更した変更例を示す図。
【符号の説明】
１・・テーブルソー
３・・丸鋸
５・・テーブル
７・・ブレードガード
８６・・レーダ
８７・・レーダ
９０・・制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power tool such as a table saw or a miter saw. More specifically, the present invention relates to a technique for preventing contact between an operating saw blade and an object other than a workpiece.
[0002]
[Prior art]
For power tools such as table saws and miter saws, a technique is known in which the saw blade is urgently stopped when the human body contacts the saw blade (for example, Patent Document 1).
The technique disclosed in Patent Document 1 uses a difference between human conductivity and workpiece (wood) conductivity. That is, the potential of the human body detected through the saw blade when the human body comes into contact with the saw blade is the potential of the work (wood) detected through the saw blade when the workpiece (wood) comes into contact with the saw blade. It is detected whether or not the human body and the saw blade are in contact with each other by utilizing the fact that the height is higher than that. When the contact between the human body and the saw blade is detected, the saw blade is urgently stopped.
However, this technique stops rotation of the saw blade after detecting that the human body and the saw blade are in contact with each other, and is not a technique for preventing contact between the human body and the rotating saw blade.
[0003]
[Patent Document 1]
US Patent Application Publication No. 2002/17336
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to monitor the operation of an object in a set area set in the vicinity of the saw blade and stop the operation of the saw blade under a predetermined condition. Thus, it is an object of the present invention to provide an electric tool that can prevent an object other than a workpiece from coming into contact with an operating saw blade.
[0005]
[Means, actions and effects for solving the problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first electric power tool according to the present invention is a table, a saw blade for machining a workpiece partially protruding above the table and placed on the table upper surface, and driving the saw blade A driving source that detects the position of the object and the speed in the workpiece feed direction for an object that moves within a set region set in the vicinity of the saw blade, and the object detected by the detection means is the saw blade. And means for stopping the operation of the saw blade when the detected speed exceeds the set value.
In this electric power tool, the position of an object (whether it is a workpiece or not) that moves within a set region set near the saw blade and the speed in the workpiece feeding direction are detected. When the object is in a predetermined positional relationship with the saw blade and the speed exceeds the set value, the operation of the saw blade is stopped. For this reason, in the state where the workpiece is fed in the direction of the saw blade at a normal feed speed, the detected speed is equal to or lower than the set value, and the operation of the saw blade is not stopped. On the other hand, when the workpiece or an object other than the workpiece moves in the workpiece feeding direction at a speed faster than the set value, the object and the saw blade are in a predetermined positional relationship (for example, the distance between the saw blade and the object is within the set value). ), The operation of the saw blade is stopped. That is, when the object and the saw blade are not in a predetermined positional relationship, the operation of the saw blade is not stopped, and the operation of the saw blade is stopped only in a predetermined positional relationship. As described above, in the power tool, since the operation of the saw blade can be stopped when an abnormal state is detected, an object other than the workpiece is prevented from coming into contact with the saw blade in the operating state. The
Here, “stopping the operation of the saw blade” not only means stopping the operation (rotation, reciprocation, etc.) of the saw blade, but also the contact between the saw blade and the object in the operating state is impossible. (For example, the act of retracting the saw blade from above the table). Therefore, as means for stopping the operation of the saw blade, for example, a circuit that cuts off the electric power supplied to the drive source, a brake device that applies a braking force to the saw blade, and the like can be used. It is also possible to use a mechanism that retreats from above the table (stores below the table).
[0006]
The detection means is preferably a radar that transmits radio waves toward the set area and receives the reflected waves. According to such a configuration, the position and speed of the object can be detected with high accuracy even if chips are generated by the machining operation.
In addition to the radar, various detection devices (for example, a detection device using ultrasonic waves, a detection device using infrared rays, etc.) can be used as the detection means.
[0007]
The radar is preferably arranged at a position facing the operator side with a saw blade in between. According to such a configuration, the radar is prevented from interfering with the worker.
Moreover, it is preferable that the setting area includes an area where the distance from the side surface of the saw blade is within a predetermined range at a predetermined height above the table. According to such a configuration, the area around the saw blade is monitored by the radar.
[0008]
The frequency of the radio wave transmitted from the radar is preferably 1 GHz or more, and more preferably in the range of 10 to 30 GHz. In such a configuration, the directivity of the radar is increased, and only the periphery of the saw blade can be monitored.
[0009]
In order to solve the above problems, a second electric power tool according to the present invention is a table, a saw blade for machining a workpiece partially protruding above the table and placed on the upper surface of the table, and driving the saw blade A radar that transmits a radio wave toward a set region set near a contact portion where the blade edge of the saw blade and the workpiece abut and a workpiece that receives the reflected wave, and a reflected wave received by the radar Means for stopping the operation of the saw blade when it is determined that an object other than the workpiece is in the set region.
This electric tool uses a difference in the radio wave reflection characteristics of a substance (that is, a difference between the radio wave reflection characteristics of the workpiece and the radio wave reflection characteristics of an object other than the workpiece) to determine whether there is a workpiece within the set area or an object other than the workpiece. Determine if there is. When it is determined that there is an object other than the workpiece in the set area, the operation of the saw blade is stopped. Therefore, when an object other than the workpiece enters the set area, the operation of the saw blade is stopped, and contact between the operating saw blade and the object other than the workpiece is prevented in advance.
[0010]
In the second power tool, an object other than the workpiece is set from the means for storing the reflected wave when the workpiece is placed in the setting area, and the reflected wave received by the radar and the stored reflected wave. It is preferable to further have a judging means for judging whether or not it is in the area.
According to such a configuration, the reflected wave when the work is placed in the setting area is stored in advance, and the reflected wave received by the radar is compared with the stored reflected wave during work, and the received reflected wave is compared. Is a reflected wave reflected from the workpiece (that is, whether or not an object other than the workpiece exists in the set area).
The storage means may store the reflected wave as it is as time-series data, or may store only identification information extracted from the reflected wave (for example, voltage peak value, waveform pattern, etc.). Good.
In addition, the determination unit can determine whether the received reflected wave is reflected by a workpiece or an object other than the workpiece by various methods. For example, when the absolute value of the difference between the peak value of the voltage of the received reflected wave and the peak value of the stored reflected wave voltage exceeds a preset threshold, an object other than the workpiece is in the setting area. Judgment can be made.
[0011]
The radio wave reflectivity of a substance has different characteristics depending on the frequency. Therefore, in the power tool described above, it is determined whether or not an object other than the workpiece exists in the setting region by radiating radio waves from the radar as impulses (including many frequency components) and analyzing the frequency of the reflected waveform. Judgment can be made.
Alternatively, when using a wood-based material as a workpiece, only radio waves in a narrow frequency range (for example, single-frequency radio waves) are irradiated in consideration of the radio wave reflection characteristics of the wood-based material, and there are objects other than the workpiece in the set area. It can also be determined whether or not to do so.
For example, when processing a wood-based material with the second power tool (that is, when the workpiece is a wood-based material), the frequency of the radio wave transmitted from the radar may be in the range of 1 G to 30 GHz. preferable.
A radio wave having a frequency of 1 G to 30 GHz has a high transmittance (that is, a low reflectance) for a work with low moisture content (woody material), and a reflectance for an object with a high moisture content (for example, a hand or a finger). High (ie, low transmittance). Therefore, even if a radio wave in a narrow frequency region is irradiated, it is possible to identify whether the object that reflected the radio wave is a workpiece or an object other than the workpiece (an object having a high moisture content). For example, when the peak value of the voltage of the reflected wave received by the radar exceeds a preset threshold value (that is, when the reflectance is high), it may be determined that an object other than the workpiece exists in the set region. .
[0012]
In the second power tool, it is preferable that the radar is disposed below the table, and the table is provided with a transmission window through which radio waves transmitted from the radar are transmitted. Since the radar is arranged below the table, the radar is prevented from interfering with the worker.
Note that the transmission window can be manufactured using a material (for example, resin) that easily transmits radio waves.
[0013]
In order to solve the above problems, a third power tool according to the present invention includes a table provided with a machining region for machining a workpiece, an arm attached to the table, a rotatably attached to the arm, A saw blade that moves in a direction close to and away from the machining area, a drive source that drives the saw blade, and a radar that transmits radio waves toward a set area set near the machining area and receives the reflected waves And means for stopping the operation of the saw blade when it is determined from the reflected wave received by the radar that an object other than the workpiece is in the set region.
In this electric power tool, the saw blade attached to the arm is moved in the direction close to the machining area, and machining is performed by bringing the saw blade into contact with the workpiece placed on the table. Also in this electric tool, when the work and the saw blade are in contact with each other in the set area near the machining area, the saw blade operation stops when it is determined that there is an object other than the work in the set area from the reflected wave. Is done. Therefore, contact between the saw blade in the operating state and an object other than the workpiece is prevented in advance.
Such a power tool corresponds to a miter saw or a slide circular saw.
[0014]
In order to solve the above-described problems, a fourth electric power tool according to the present invention includes a saw blade, a drive source that drives the saw blade, and an object that moves in an area set in the vicinity of the saw blade. Detecting means for detecting the position and the speed in the direction close to the saw blade, and whether the object detected by the detecting means is in a predetermined positional relationship with the saw blade and whether the detected speed exceeds a set value. Means for judging.
According to this electric power tool, since the object detected by the detection means has a predetermined positional relationship with the saw blade and includes a means for determining whether the detected speed exceeds a set value, The operator can be warned or the operation of the saw blade can be stopped according to the determination result.
Also, the judgment criteria are set in two stages. First, a warning is given to the worker when the judgment criteria of the first stage are exceeded, and then the operation of the saw blade is stopped when the judgment criteria of the second stage are exceeded. It can also be configured.
[0015]
In order to solve the above-described problem, a fifth electric power tool according to the present invention includes a saw blade, a drive source that drives the saw blade, and a setting that is set in the vicinity of the contact portion where the blade tip of the saw blade and the workpiece contact each other. A radar that transmits a radio wave toward the region and receives the reflected wave; and a unit that determines whether or not an object other than the workpiece is in the set region from the reflected wave received by the radar.
This electric tool also includes a determination means for determining whether or not there is an object other than a workpiece in the set area, so that a warning to the operator, the operation of the saw blade is stopped, etc. according to the result of the determination means Can do.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electric tool according to the present invention described above can be implemented in the form shown below.
(Mode 1) The table saw is provided with a blade guard that covers a saw blade portion protruding above the table. A first radar is disposed behind the saw blade (opposite to the worker side), and a second radar is disposed below the table. The first radar detects the position of the object moving in the first setting area around the saw blade and the speed in the workpiece feeding direction. The second radar detects whether or not there is an object other than the workpiece in the second setting area in the vicinity of the blade edge of the saw blade. When the object detected by the first radar is within a predetermined distance from the saw blade and the speed is equal to or higher than the set value, the rotation of the saw blade is stopped. In addition, when the second radar detects that there is an object other than the workpiece in the second setting area, the rotation of the saw blade is stopped.
[0017]
【Example】
Next, a table saw according to an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the table saw 1 of the present embodiment cuts a wooden workpiece W and includes a table 5 on which the workpiece W is placed. A part of the circular saw 3 protrudes above the table 5, and the upper and side portions of the protruding part are covered with a blade guard 7. The blade guard 7 is rotatably mounted on the table 5 and is pushed open by the workpiece W at the time of cutting.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the lower portion of the circular saw 3 is accommodated in a saw blade hood 21 attached to the table 5 so as to be tiltable. On one side surface of the saw blade hood 21, openings 81 and 82 for allowing the motor housing 23 to move up and down are provided. And the motor housing 23 is attached to the side surface in which the opening parts 81 and 82 were provided via the guide bar 25 (specifically two guide bar 25a, 25b) so that an up-down movement is possible. A motor M (shown in FIG. 9) is accommodated in the motor housing 23. A circular saw 3 is attached to the drive shaft of the motor M.
[0019]
As shown in FIG. 1, a split blade 9 is attached to the back of the circular saw 3 (on the side opposite to the worker side) so that the cut end of the workpiece W cut by the circular saw 3 is not closed. Yes. The split blade 9 is fixed to a bracket 27 that is bolted to the rear end of the motor housing 23. Therefore, when the motor housing 23 is moved up and down to change the exposed height of the circular saw 3 on the table, the split blade 9 is also moved up and down accordingly.
[0020]
Next, a mechanism for moving the motor housing 23 up and down will be described. The motor housing 23 moves up and down by rotating a handle 31 provided so as to protrude to the front of the table 5 (right side in FIG. 1; worker side). The rotation shaft 33 of the handle 31 is configured coaxially with the rotation shaft 37 of the tilt dial 35. A bevel gear 39 is attached to the tip of the rotating shaft 33. A bevel gear 43 provided at the lower end of a screw shaft 41 extending in the vertical direction is engaged with the bevel gear 39.
[0021]
The screw shaft 41 is fixed up and down with respect to the saw blade hood 21, and rotates on the spot without moving up and down. However, the screw shaft 41 is engaged with a nut member (not shown) in which an internal screw is engraved, and this nut member is fixed to the motor housing 23. For this reason, when the handle 31 is rotated, the motor housing 23 is moved up and down by the screw feed mechanism of the screw shaft 41 and the nut member 45. The above-described guide bar 25 functions to guide this vertical movement.
[0022]
Next, a mechanism for tilting the circular saw 3 will be described. The saw blade hood 21 storing the circular saw 3 is tilted by rotating a tilt dial 35 provided coaxially with the handle 31. For this purpose, a plate 53 to which an arcuate gear 51 is fixed is attached to the front side of the table 5 as shown in FIG. The plate 53 is provided with arc-shaped slits 55 along the arc-shaped gear 51. The rotating shaft 33 of the handle 31 described above passes through the slit 55 to the back. A pinion gear 57 that meshes with the arcuate gear 51 is fixed to the rotation shaft 37 of the tilt dial 35. As a result, when the tilt dial 35 is rotated, the pinion gear 57 is moved along the arc of the arc-shaped gear 51, and the saw blade hood 21 is tilted accordingly. When the saw blade hood 21 tilts and the circular saw 3 reaches a desired angle, the saw blade hood 21 is fixed by operating the lock lever 83.
[0023]
Before and after the circular saw 3 described above, a radar 86 and a radar 87 are arranged as shown in FIG. The radar 86 is a radar for monitoring a first setting region set in the vicinity of a position (processing position) where the cutting edge of the circular saw 3 and the workpiece W abut. As shown in FIG. 1, the radar 86 is disposed in front of the circular saw 3 and below the table 5. Since the radar 86 is disposed below the table 5, a transmission window 5 a that transmits radio waves is provided near the tip of the circular saw 3 of the table 5 as shown in FIG. 3. A resin plate can be used for the transmission window 5a.
The radar 87 is a radar for monitoring a second setting area set around the portion of the circular saw 3 exposed on the table 5. As shown in FIGS. 1 and 2, the radar 87 is attached to the tip of an arm 85 attached to the rear of the table 5. As is apparent from the figure, the radar 87 is located above the circular saw 3 and behind the circular saw 3 (on the side opposite to the operator side). Further, the radar 87 is arranged so that the center thereof is located on the plane of the circular saw 3. Thus, consideration is given to reducing the shadowed area of the circular saw 3.
[0024]
Hereinafter, the radars 86 and 87 will be described in detail. First, the radar 86 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the radar 86.
As shown in FIG. 4, the radar 86 includes a transmission / reception antenna 124 for transmitting / receiving radio waves. An oscillation circuit 122 that outputs an electrical signal that vibrates at a predetermined frequency is connected to the transmission / reception antenna 124 (specifically, a radio wave transmission unit of the transmission / reception antenna 124), and a clock circuit 120 is connected to the oscillation circuit 122. The clock circuit 120 is a circuit that periodically turns ON / OFF the output of the oscillation circuit 122. Therefore, radio waves are transmitted from the transmission / reception antenna 124 only while the output of the oscillation circuit 122 is turned on by the clock circuit 120.
In addition, a waveform shaping circuit 132 is connected to the transmission / reception antenna 124 (specifically, a radio wave reception unit of the transmission / reception antenna 124) via an amplification circuit 128 and a filter circuit 130. The amplifier circuit 128 amplifies the signal from the radio wave received by the transmission / reception antenna 124, and the filter circuit 130 removes noise from the signal amplified by the amplifier circuit 128. The waveform shaping circuit 132 shapes the waveform of the signal output from the filter circuit 130 and outputs the shaped signal to the control device 90.
[0025]
Here, it is preferable to use a microwave (frequency: 3 to 30 GHz) as a radio wave output from the radar 86. In this embodiment, a microwave of 10.5 GHz is used. This is because the radio wave reflectance of the workpiece W (wood) and the radio wave reflectance of an object other than the workpiece (for example, an operator's hand or finger) are significantly different from each other in the above frequency band. This is because the workpiece W and an object other than the workpiece W can be identified using. Specifically, radio waves in the above frequency band have a low radio wave reflectance for wood with a low moisture content, and a high reflectance for objects with a high moisture content (for example, hands and fingers). Therefore, in this embodiment, depending on the intensity of the peak value of the reflected wave of the irradiated radio wave, the reflected wave is reflected from the workpiece W or an object other than the workpiece placed on the workpiece W (for example, an operator) Hand or finger) or the like.
[0026]
FIG. 5 is a diagram showing both the radio wave transmitted from the radar 86 and the output waveform of the radio wave received by the radar 86. FIG. The waveform of the output gate to be output is shown in FIG. 5B, and the waveform of the signal actually output from the oscillation circuit 122 to the transmission / reception antenna 124 is shown. FIG. 5C shows the output waveform of the radio wave received by the radar 86 when only the workpiece W (wood) is placed in the first setting area, and FIG. 5D shows the first setting area. Fig. 5 shows the output waveform of the radio wave received by the radar when the work (W) and the finger are placed.
As shown in FIG. 5A, the output gate that outputs the signal of the oscillation circuit 122 is periodically turned ON for a time Tp. For this reason, as shown in FIG. 5B, a signal of 10.5 GHz is output from the oscillation circuit 122 only while the output gate is ON. Radio waves are transmitted.
When a radio wave is transmitted from the radio wave transmission unit of the transmission / reception antenna 124, the transmitted radio wave and its reflected wave are received by the radio wave reception unit of the transmission / reception antenna 124. 5C and 5D, a is a wave directly received by the radio wave receiving unit from the radio wave transmitting unit, and b and d are reflections reflected by an object in the first setting area. It is a wave. As is clear from the figure, the peak voltage of the reflected wave b reflected from the workpiece W is low, and the peak voltage of the reflected wave d that has passed through the workpiece W and reflected from the finger is high. Therefore, it is possible to determine whether there is only the workpiece W or other than the workpiece W in the first setting area based on the peak voltage value of the reflected wave received by the radar 86.
The time until the reflected wave is observed is determined by the distance from the radar 86 to the reflector (for example, the time from t0 to t1 shown in FIG. 5D). Therefore, the time (t0 to t2) during which the radar 86 observes the reflected wave is also determined according to the size of the second setting area. Therefore, the radar 86 has only to monitor the reflected wave until time t2.
[0027]
Next, the radar 87 will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the radar 87. As shown in FIG. 6, the radar 87 also includes a transmission / reception antenna 104 for transmitting / receiving radio waves. An oscillation circuit 102 is connected to the transmission / reception antenna 104 (specifically, a radio wave transmission unit of the transmission / reception antenna 104), and a clock circuit 100 is connected to the oscillation circuit 102. The clock circuit 100 periodically switches the frequency of the signal output from the oscillation circuit 102 to two stages and switches the state of the changeover switch 108. Therefore, the frequency of the signal output from the oscillation circuit 102 is periodically switched between the high frequency H and the low frequency L as shown in FIG. 7 (1 period = 2 × ts). In addition, at the same time when the frequency of the signal output from the oscillation circuit 102 (that is, the radio wave transmitted from the transmission / reception antenna 104) is switched, circuits (110a to 114a) that process the signal from the radio wave reception unit of the transmission / reception antenna 104 110b-114b) will also be switched.
As is clear from FIG. 7, the radar 87 is different from the radar 86 and always transmits radio waves of any frequency.
[0028]
In addition, a diode mixer 106 is connected to the transmission / reception antenna 104 (specifically, the radio wave reception unit of the transmission / reception antenna 104). The diode mixer 106 is a circuit that combines the radio wave received by the transmission / reception antenna 104, that is, the radio wave transmitted from the radio wave transmission unit of the transmission / reception antenna 104 and the radio wave reflected by the reflector, and outputs the combined wave ( So-called detection circuit).
Here, the output from the diode mixer 106 changes depending on whether or not the reflector is moving in the direction of the radar 87 (that is, the workpiece feed direction). That is, when the reflector is not moving, the frequency of the radio wave reflected by the reflector and the frequency of the radio wave transmitted from the transmission / reception antenna are the same frequency. On the other hand, when the reflector is moving, the frequency of the radio wave reflected by the reflector becomes a frequency different from the frequency of the radio wave transmitted from the transmission / reception antenna 104 due to the Doppler effect. For this reason, when the reflector is moving, radio waves of two different frequencies adjacent to each other interfere with each other, and a beat occurs in the output waveform of the diode mixer 106. In the radar 87 of the present embodiment, the moving speed of the reflector is measured by this beat frequency.
The output from the diode mixer 106 also varies depending on the frequency of the radio wave output from the transmission / reception antenna 104. In the radar 87 of the present embodiment, the position of the reflector (distance from the radar 87) is measured from the phase difference between beats generated by reflection of radio waves of two frequencies by the reflector.
[0029]
The diode mixer 106 is connected to two circuit groups via a changeover switch 108. That is, one is composed of an amplifier circuit 110a, a filter circuit 112a, and a waveform shaping circuit 114a, and the other is composed of an amplifier circuit 110a, a filter circuit 112a, and a waveform shaping circuit 114a. One circuit group is connected to the diode mixer 106 when a radio wave of one frequency is transmitted from the transmission / reception antenna 104, and the other circuit group is a diode mixer 106 when a radio wave of the other frequency is transmitted from the transmission / reception antenna 104. Connected. The configuration and operation of each circuit are the same as those used in the radar 86.
The two waveform shaping circuits 114 a and 114 b are connected to the phase difference measurement circuit 118, and only the waveform shaping circuit 114 a is connected to the speed measurement circuit 116. The phase difference measurement circuit 118 is a measurement circuit that measures the beat phase difference (that is, the distance of the reflector) observed when radio waves of each frequency are transmitted, and the speed measurement circuit 116 transmits radio waves of one frequency. It is a measurement circuit that measures the phase difference of the beats observed (ie, the velocity of the reflector). The outputs of the phase difference measurement circuit 118 and the speed measurement circuit 116 are both output to the control device 90.
[0030]
Here, it is preferable to use a radio wave of 1 GHz or more as a radio wave output from the radar 87. In this embodiment, a microwave of 24.2 GHz is used. This is because the radar 87 preferably monitors only the periphery of the circular saw 3. That is, as shown in FIG. 8, there is little possibility of contact with the circular saw 3 at a position away from the side surface of the circular saw 3 by a predetermined value (w / 2 or more). Another reason is to increase the frequency of the radio wave to shorten the wavelength and accurately detect the position and speed of the reflector.
The antenna shape and arrangement position of the radar 87 are determined so that a desired directivity (that is, a directivity necessary and sufficient to monitor the second setting area) can be obtained when the radio wave having the above frequency is irradiated. ing.
[0031]
Next, the configuration of the control circuit of the table saw 1 will be described with reference to FIG. The control circuit of the table saw 1 according to the present embodiment is configured by a control device 90 (see FIG. 2) disposed below the table.
The control device 90 includes a microcomputer 92 and a memory circuit 94 (EEPROM in this embodiment) connected to the microcomputer 92. The microcomputer 92 has a CPU, ROM, RAM, and I / O integrated on a single chip. The ROM of the microcomputer 92 stores a control program for automatically stopping driving of the motor M, which will be described in detail later. The memory circuit 94 is a circuit for storing a waveform observed by the radar 86 when only the workpiece W is placed in the first setting area near the cutting edge of the circular saw 3. The reflected waveform stored in the memory circuit 94 is changed every time the type (thickness, material, etc.) of the workpiece W cut by the table saw 1 changes.
The above-described radars 86 and 87 are connected to the control device 90, and the reflection waveform output from the radar 86 and the speed and position of the reflector (the object moving in the setting area 2) output from the radar 87 are microcomputers. 92 is input. The power supply circuit 98 is connected to the motor M via the drive circuit 96 and is also connected to the microcomputer 92. The power supply circuit 98 can be connected to an external commercial power supply, and supplies power supplied from the external commercial power supply to the microcomputer 92 and the motor M. Further, the microcomputer 92 is connected to a motor switch 97 for starting the motor M.
[0032]
Next, the procedure (processing of the microcomputer 92) when cutting the workpiece W using the table saw 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In order to cut the workpiece W using the table saw 1, the worker first turns on the power switch and starts supplying power to the microcomputer 92. At this time, since the motor switch 97 is turned off, the circular saw 3 does not start rotating.
[0033]
When the power switch is turned on, as shown in FIG. 10, the microcomputer 92 stands by until the motor switch 97 is turned on (S1b). On the other hand, the worker first places the workpiece W at a predetermined position in front of the saw blade 3 and turns on the motor switch 97. When the motor switch 97 is turned on [YES in step S1b], the microcomputer 92 operates the radar 86 and receives the waveform of the signal output from the radar 86 (S2). The waveform received in step S2 is a reflected waveform of the radio wave reflected by the workpiece W. When receiving the waveform of the signal output from the radar 86, the microcomputer 92 stores the received waveform in the memory circuit 94 (S3).
[0034]
When the motor switch 97 is turned on (YES in step S1b), the microcomputer 92 turns on the drive signal output to the drive circuit 96 and starts supplying power from the power supply circuit 98 to the motor M. At the same time, the radar 86 , 87 are activated. As a result, the circular saw 3 starts rotating, and the measurement results are periodically output from the radars 86 and 87. The microcomputer 92 first takes in the output from the radar 87 (the speed and position of the object moving in the second setting area) (S4).
In step S5, it is determined whether or not the distance from the radar 87 captured in step S4 to the object is a set value 1 or more. The set value 1 is set to be shorter than the distance from the radar 87 to the circular saw 3.
If the measured distance is greater than or equal to the set value 1 [YES in step S5], the process proceeds to step S6. If the measured distance is less than the set value 1 (NO in step S5), the process proceeds to step S10 and the motor M Emergency stop. Specifically, the microcomputer 92 turns off the drive signal output to the drive circuit 96 and cuts off the power supply to the motor M. As a result, the rotation of the motor M is stopped.
As described above, when the distance measured by the radar 87 is less than the set value 1 (that is, when there is an object between the radar 87 and the circular saw 3), the driving of the motor M is stopped by the radar 87. This is because the periphery of the circular saw 3 cannot be monitored by an object at a close distance.
[0035]
In step S6, it is determined whether or not the distance from the radar 87 captured in step S4 to the object is equal to or less than a set value 2. The set value 2 is larger than the set value 1 and is set longer than the distance from the radar 87 to the circular saw 3.
If the measured distance exceeds the set value [NO in step S6], step S7 is skipped and the process proceeds to step S8. On the other hand, when the measured distance is equal to or smaller than the set value 2 [NO in step S5], the process proceeds to step S7.
In step S7, it is determined whether or not the speed of the object captured in step S4 is equal to or lower than the set speed. If the speed of the object captured in step S4 is equal to or lower than the set speed (YES in step S7), the process proceeds to step S8. If the speed of the object captured in step S4 exceeds the set speed (NO in step S7), the process proceeds to step S8. Proceeding to S10, the motor M is urgently stopped.
Therefore, when the object observed by the radar 87 is in the area I shown in FIG. 11 (that is, when the distance from the radar 87 is less than the set value 1), the driving of the motor M is stopped. On the other hand, when the object observed by the radar 87 is in the area II (that is, when the distance from the radar 87 is the set value 1 or more and the set value 2 or less), the speed of the object exceeds the set speed. Only the motor M is stopped. Further, when the object observed by the radar 87 is in the area III (that is, when the distance from the radar 87 exceeds the set value 2), the motor M is stopped because the possibility of contact with the circular saw 3 is low. There is nothing to do.
[0036]
In step S 8, the microcomputer 92 captures the output waveform from the radar 86. Then, the peak value of the output waveform captured in step S8 (specifically, the peak value of the reflected wave reflected by the object in the setting area 1) and the peak value of the output waveform stored in the memory circuit 94 in step S2 (that is, the peak value) Then, it is determined whether or not the absolute value of the difference from the peak value of the reflected wave reflected by the workpiece W in the setting area 1 is equal to or less than the setting value 3 (S9).
If the absolute value of the difference between the peak values of the two output waveforms is less than or equal to the set value 3 (YES in step S9), it is determined that no object (such as a finger or hand) other than the workpiece W exists in the set area 1; Return to step S1a. Therefore, if motor switch 97 is in the ON state [YES in step S1a], the processing from step S4 is repeated. Therefore, the circular saw 3 continues to rotate under the monitoring of the radars 86 and 87, and the operator can cut the workpiece by sending the workpiece W forward at a safe speed.
On the other hand, if the absolute value of the difference between the peak values of the two output waveforms exceeds the set value 3 (YES in step S9), it is determined that an object (such as a finger or a hand) other than the workpiece W exists in the set area 1. In step S10, the driving of the motor M is stopped.
[0037]
As is clear from the above description, in the table saw 1 of this embodiment, the periphery of the circular saw 3 is monitored by the radar 87, and the vicinity of the cutting edge of the circular saw 3 is monitored by the radar 86, whereby the circular saw 3 The possibility of contact with an object other than the workpiece W is detected in advance, and the driving of the motor M is stopped. Accordingly, it is possible to avoid contact between an object other than the workpiece and the rotating circular saw 3.
Further, since only single-frequency radio waves are emitted from the radars 86 and 87, the transmission / reception antennas 124 and 104 for receiving reflected waves are made compact, and simplification of an amplifier circuit and the like for amplifying the received reflected waves is also achieved. It is illustrated.
In the table saw 1 of this embodiment, the monitoring area in the vicinity of the saw blade can be limited by using the blade guard 7, and the number of installed radars is reduced. That is, by using the blade guard 7, only the movement of the object around the saw blade in the workpiece feeding direction is monitored, and only the region near the blade edge of the saw blade is monitored. Therefore, in the table saw 1 of this embodiment, work safety is achieved by both the blade guard 7 and the radars 86 and 87. For this reason, it goes without saying that the table saw 1 of this embodiment does not allow the work to be performed without using the blade guard 7 or the work to be performed while the blade guard 7 is broken.
[0038]
As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, this is only an illustration and does not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
For example, in the above-described embodiment, the radar 87 is attached to the tip of the arm attached to the table 5. However, the present invention is not limited to such an example. For example, the radar 87 is arranged by the method shown in FIG. Can do. In FIG. 12A, the arm 85 is attached to the lower part of the table saw, and the radar 87 is attached to the tip thereof. 12B and 12C show a case of a stationary table saw fixed to the floor, and FIG. 12B shows a radar 87 on an arm 85 fixed to the rear wall of the table saw. In FIG. 3C, a radar 87 is attached to an arm 85 fixed to the ceiling.
In the above-described embodiment, the motor M is immediately stopped when the result measured by the radars 86 and 87 reaches a predetermined condition. However, the present invention is not limited to such an example. The motor may be stopped. For example, the front of the circular saw 3 in the area II shown in FIG. 11 is further divided. A warning is first given in an area away from the circular saw 3, and the motor is stopped in an area close to the circular saw 3. With such a configuration, it is possible to alert the operator by giving a warning, thereby avoiding interruption of the cutting operation.
In the above-described embodiment, a single-frequency (single-wavelength) radio wave is transmitted from the radar 86. However, unlike such an example, a radio wave including all frequencies such as an impulse is transmitted from the radar 86 and reflected. An object in the setting area 1 may be specified more accurately by frequency analysis of the wave.
In the above-described embodiment, the motor M is stopped when there is a possibility of contact between the circular saw 3 and an object other than the workpiece W. However, the present invention is not limited to this example. A mechanism for retracting from the table may be provided to retract under the table in an emergency, or a brake device for stopping the rotation of the circular saw may be provided to brake the emergency.
In addition, although the Example mentioned above was related with a table saw, the technique which concerns on this invention is applicable to other electric tools, for example, a miter saw, a slide table saw, etc.
[0039]
In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a table saw according to the present embodiment.
2 is a partial cross-sectional front view of the table saw shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a relationship between a circular saw and a transmission window provided on a table.
4 is a block diagram showing a configuration of a radar 86. FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a waveform of a radio wave transmitted from a radar 86 and a radio wave received by the radar 86;
6 is a block diagram showing a configuration of a radar 87. FIG.
7 is a diagram showing the relationship between the frequency of radio waves transmitted from a radar 87 and time. FIG.
FIG. 8 is a diagram schematically showing an area monitored by a radar 87;
FIG. 9 is a block diagram showing a control configuration of the table saw according to the present embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of processing performed by the control device.
FIG. 11 is a diagram for explaining the processing of the control circuit based on the output result of the radar 87;
FIG. 12 is a diagram showing a modified example in which the arrangement method of the radar 87 is modified.
[Explanation of symbols]
1 .. Table saw
3 .. Circular saw
5 .. Table
7 ..Blade guard
86. Radar
87. Radar
90 .. Control device

Claims

Table,
And it saw blade for machining a workpiece, a part in the table above is sent protrudes placed on table top by Rutotomoni operator,
A drive source for driving the saw blade;
First detection means for detecting the position of the object and the speed in the workpiece feeding direction with respect to an object moving in a first setting area set in the vicinity of the saw blade;
Means for stopping the operation of the saw blade when the object detected by the first detection means has a predetermined positional relationship with the saw blade and the detected speed exceeds a set value;
Table saw with .

2. The table saw according to claim 1, wherein the first detection unit is a first radar that transmits a radio wave toward a first setting area and receives a reflected wave thereof.

The table saw according to claim 2, wherein the first radar is disposed at a position facing the operator side with a saw blade interposed therebetween.

The table saw according to claim 2, wherein the frequency of the radio wave transmitted from the first radar is 1 GHz or more.

The table saw according to claim 4, wherein a frequency of a radio wave transmitted from the first radar is in a range of 10 G to 30 GHz.

A second radar for transmitting a radio wave toward a second setting region set in the vicinity of an abutting portion where the blade edge of the saw blade and the workpiece abut, and receiving the reflected wave;
The stop means further stops the operation of the saw blade when it is determined from the reflected wave received by the second radar that an object other than the workpiece is in the second setting area. The table saw as described in any one of thru | or 5.

An object other than the workpiece is set to the second setting from the means for storing the reflected wave when the workpiece is placed in the second setting area and the reflected wave received by the second radar and the stored reflected wave. The table saw according to claim 6, further comprising a determination unit that determines whether or not the area is in the area .

The determination means determines that the object other than the workpiece is the second when the absolute value of the difference between the peak value of the received reflected wave voltage and the stored peak value of the reflected wave voltage exceeds a preset threshold value . The table saw according to claim 7, wherein the table saw is determined to be in the setting area.

The table saw according to claim 6, wherein the work is made of a wood material, and a frequency of a radio wave transmitted from the second radar is in a range of 1 G to 30 GHz.

The table saw according to claim 6, wherein the second radar is arranged below the table, and the table is provided with a transmission window through which radio waves transmitted from the second radar are transmitted.

A saw blade for processing a workpiece sent by an operator ;
A drive source for driving the saw blade;
Detecting means for detecting the position of the object and the speed in the direction approaching the saw blade with respect to the object moving within the set region set in the vicinity of the saw blade;
Means for determining whether the object detected by the detection means has a predetermined positional relationship with the saw blade, and the detected speed exceeds a set value;
Table saw with .