JP4628980B6 - 可搬式ボール盤 - Google Patents

Description

本発明は、電磁石等により本体を被加工物に固定すると共に、モータの出力軸に取り付けられたドリル等の刃物の被加工物への前後進を手動で行う構成の可搬式ボール盤に関する。

被加工物に孔を開ける工作機械として、可搬性を有するとともに、本体を被加工物等に電磁石等の吸着力や、バイスを利用して固定できる構成の可搬式ボール盤がある。一般にボール盤は、ドリルを駆動用モータ（以下、略してモータという）に直結した構造であるため、ドリルが被加工物に接触する状態、押下力、被加工物の材質等により負荷が著しく変動し、この変動はモータに直に伝わる。そのため、モータに小出力のモータを用いた場合、過負荷状態が長く続くと、発生した過大電流のためにモータを焼損するおそれがある。

そこで、モータの過負荷対策として、例えば、異なる値の第１，第２の基準レベルを設定してモータの負荷電流を検出し、負荷電流が第１の基準レベルを超えたときには警報を発し、第２の基準レベルを超えたときには警報とともにモータへの通電を停止する構成の穿孔機があり、例えば、特許文献１に開示されている。

又、負荷電流が基準値を超えたときにモータに流れる電流を遮断し、負荷電流が基準値以下になり、かつ所定時間が経過したことに基づいて、モータへの給電を自動的に再開する電動ドリル装置があり、例えば、特許文献２に開示されている。
特公昭６２−６９２５号公報 特開２００５−５２９１４号公報

しかし、特許文献１の構成では、負荷電流が第２の基準レベルを超えるとモータの電源回路のリレーがＯＦＦにされて通電が停止されるため、その後は、一旦、電源スイッチを切らなければ、再度モータへの通電をすることができないものであった。即ち、再起動のための手間がかかり、作業性の面において改善の余地があった。

又、特許文献２の構成では、過負荷により電流遮断を行ってから、所定時間が経過すると、依然過負荷状態が変わらなくとも、モータには遮断前と同レベルの電力が供給される。従って回転力が本体に加わるので、好ましくはない。

更に、過負荷を検知してモータへの通電を遮断して、モータを急激に停止するような制御を行った場合、刃物の刃先にはモータからの回転駆動力はなくなるが、慣性力と刃先を被切削物に押し込む力（ドリルの軸線方向力）が加わる。それらの合力として刃先から被加工物へ加えられる力は、モータの通電がされていたときよりも、刃先の回転方向成分に対する軸線方向成分が大きくなり、被切削物から加わる刃先への反力が大きくなるために、刃先の破損を招くおそれがあり、継続して穿孔ができないおそれがある。

本発明は、上記のような事情に鑑みて、過負荷発生後、過負荷状態が解消されればモータを自動復帰させ、過負荷が一定時間継続した場合には復帰させないようにして、再度過負荷状態が発生するのを防止し、操作性、安全性及び作業性をより向上させることを目的とする。

すなわち、本発明に係る可搬式ボール盤は、
ドリル等の刃物を回転する駆動源であるモータと、
前記モータを含む本体を被加工物に固定する固定手段と、
モータ起動スイッチのＯＮに基づいて前記モータを回転駆動するモータ制御部と、
前記モータ制御部を制御する主制御部と
を備える可搬式ボール盤において、
前記主制御部は、前記モータの負荷が第一の基準値を超えた過負荷状態になったときに前記モータに供給する電力を下げるように前記モータ制御部を制御する第１の制御手段と、
前記過負荷状態となった後、前記モータの負荷が第二の基準値以下に軽減されたときに通常の給電を行うように前記モータ制御部を制御する第２の制御手段と、前記過負荷状態となった後、前記第1の制御手段の実行にともなってモータ供給電圧が所定値になった場合であって、前記モータの負荷が前記第二の基準値以下に軽減されないときに、そのモータ供給電圧によるモータ駆動を所定時間保持するように前記モータ制御部を制御する第３の制御手段と、を有することを特徴とする。具体的には、モータの負荷状態が第一の基準値を超えて過負荷状態となったときには前記第１の制御手段を実行してモータへの供給電力を低下させ、過負荷状態となった後、モータへの負荷が第二の基準値以下になったときに第２の制御手段を実行して通常の給電状態に自動復帰させ、過負荷状態が再度発生するのを防止する。また、第一の制御手段にともなってモータ供給電圧が所定値になった場合であって、モータへの負荷が軽減されないときには、そのモータ供給電圧によるモータ駆動を所定時間保持する第3の制御手段を有する。

具体的には、前記第１の制御手段は、前記モータが前記過負荷状態になったときに、前記モータに供給する電圧を徐々に下げるようにすることができる。

更に具体的には、前記第２の制御手段は、前記モータが前記過負荷状態となった後、前記モータの負荷が前記第二の基準値以下に軽減されたときに、前記モータに供給する電圧を徐々に上げて通常の給電状態にすることができる。

又、前記モータの負荷が軽減されずに所定時間継続したときには前記モータへの給電を停止するように前記モータ制御部を制御する第４の制御手段を有することができる。

具体的には前記主制御部は、前記第３の制御手段を実行中、前記モータ起動スイッチがＯＮにされたことをもって前記モータへの通電を開始するように前記モータ制御部を制御することができる。

更に具体的には、前記主制御部は、前記第１及び第２の制御手段のそれぞれの実行時には、その制御状態に応じて、発光素子を異なる色、異なる点灯方法により前記表示制御を行うことができる。

具体的には、前記主制御部は、前記モータ供給電圧の所定値を、前記モータがロック状態になっても焼損等に至らない値に設定することができる。

更に又、前記固定手段は、前記モータを含む本体を、電磁力により被加工物に固定するマグネットであり、前記主制御部は前記マグネットに通電が行われていることに基づいて前記モータ制御部により前記モータを回転駆動するようにすることができる。

以下、本発明に係る可搬式ボール盤の実施の一形態である磁気ボール盤につき、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明に係る磁気ボール盤の外観を示す外観図、図２は、その制御の構成を示すブロック図である。磁気ボール盤１は、本体２と、チャック３に保持された刃物を、ハンドル４の回動操作により被加工物に対して前後進可能なように支持する支持部６とから成っている。又、磁気ボール盤１は、例えば、１００Ｖの交流電源１０を電源とするモータ１２と、モータ制御及びその状態の表示を制御する主制御部１４と、通電時に所定の磁力を発生するマグネット（ＭＧ）１６と、交流電源１０を全波整流して得た直流出力をマグネット１６に供給する全波整流器１８と、マグネット１６の断線を検出するＭＧ断線検出部２０と、交流電源１０を所定の低電圧に変圧する降圧トランス２２と、降圧トランス２２の低電圧出力からゼロクロスを検出するゼロクロス検出部２４と、主制御部１４等に直流電源を供給する直流電源部２６と、モータ１２の回転を制御するモータ制御部２８と、モータ１２に流れる電流を検出する電流検出部３０と、電流検出部３０による検出信号を増幅する信号増幅部３２と、主制御部１４に接続されてＬＥＤに警告表示を行う表示部３４と、磁気ボール盤１の全体の電源をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ３６と、モータ１２への通電をＯＮとするモータ起動スイッチ３８と、モータ１２への通電をＯＦＦとするモータ停止スイッチ４０とを備えている。

主制御部１４は、例えば、ＣＰＵ及びＡ／Ｄコンバータを内蔵した１チップマイクロコンピュータからなるＰＩＣ（Peripheral Interface Controller）であり、内蔵のＲＯＭ１４ａには、図３に示すような処理を実行するプログラムが格納されている。利用できるＰＩＣとして、例えば、ＭＩＣＲＯＴＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＰＩＣシリーズ等がある。

マグネット１６は、全波整流器１８から直流電源が印加されることにより、磁気ボール盤１の本体を被加工物等に固定しうる磁気吸引力を発生可能なコア及び巻線を有する構成であり、磁気ボール盤１の台座部等に組み込まれている。

ＭＧ断線検出部２０は、マグネット１６の断線警報が行えるように、マグネット１６への通電の有無を検出し、マグネット１６の電源供給用スイッチの動作に連動して断線を検知する回路を有している。

降圧トランス２２は、交流電源１０に接続された１次巻線と、ゼロクロス検出部２４及び直流電源部２６に低電圧の交流電圧を供給する二次巻線とを有する小電力のトランスである。

ゼロクロス検出部２４は、交流電源１０の正弦波形が０レベルになるタイミングをフォトカプラ等を用いて検出して主制御部１４に通知する回路構成になっている。

直流電源部２６は、降圧トランス２２の二次巻線の出力を全波整流器、及び全波整流器で全波整流した直流出力を平滑及び安定化する平滑回路及び電圧安定化回路を備えて構成されており、生成した直流出力を主制御部１４及びその他の回路に供給する。

モータ制御部２８は、例えば、半導体制御素子の１つであるトライアックと、そのゲートを制御する制御回路とを備えて構成されている。

電流検出部３０は、モータ１２に直列接続されたＣＴ（変流器）を用いて構成されており、その検出信号は、演算増幅器を用いて構成された信号増幅部３２により増幅され、主制御部１４に送られる。尚、主制御部１４に送られた検出信号は、主制御部１４に内蔵されたＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換される。

表示部３４は、発光素子、例えば、１つで緑色、黄色及び赤色を発光可能なＬＥＤを備えており、このＬＥＤは主制御部１４の制御により、上記表示色のいずれか１つによる発光のほか、連続点灯、長周期の点滅点灯、短周期の点滅点灯等の点灯モードが可能になっている。本実施の形態においては、以下の点灯モードが表示部３４に用意されている。

パターン１：緑色点灯（運転中）
パターン２：赤色点灯（警報）
パターン３：黄色点灯（警告）
パターン４：赤色高速点滅（警報）
パターン５：緑色点滅（警報）
パターン−ＮＧ：赤色点滅（警報）

図３は、磁気ボール盤１の動作を示すフローチャートであり、図４は、図３に続く処理を示すフローチャートである。図３において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、マグネット１６への通電及び通電確認の処理を示し、ステップＳ２０１〜Ｓ２１３は、モータ１２の通常動作の処理を示している。又、図４において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０９は、モータ１２の過負荷動作時の処理を示している。なお、ステップＳ３０３，Ｓ３０４は、過負荷時間の計測処理を示している。更に、以下の処理において用いられる基準値Ｖrefは４種類であり、Ｖref１＞Ｖref２＞Ｖref３＞Ｖref４の関係にある。

まず、主制御部１４は、電源スイッチ３６による電源ＯＮの有無を判定し（Ｓ１０１）、電源ＯＮを判定できない場合は待機し、電源ＯＮである場合（Ｓ１０１：ｙｅｓ）、マグネット１６に通電する（Ｓ１０２）。次に、主制御部１４は、マグネット１６に通電が行われているか否かをＭＧ断線検出部２０の出力に基づいて判定し（Ｓ１０３）、ＭＧ断線検出部２０の出力がＮＧでない場合、すなわち通電が確認されれば（Ｓ１０３：ｎｏ）表示部３４のＬＥＤに緑色を点灯させ（Ｓ１０４）、又、通電が確認できないとき（Ｓ１０３：ｙｅｓ）には表示部３４のＬＥＤに赤色点滅を点灯させる（Ｓ１０５）。ユーザーは、この点灯により異常を知ることができ、電源ＯＦＦ、点検等の処置が可能になる。次に、主制御部１４は、電源スイッチ３６により電源ＯＦＦにされたか否かを判定し（Ｓ１０６）、電源ＯＦＦが確認されれば（Ｓ１０６：ｙｅｓ）処理を終了する（ＥＮＤ）。又、電源ＯＦＦでなければ（Ｓ１０６：ｎｏ）、モータ起動スイッチ３８がＯＮであるか否かを判定し（Ｓ１０７）、スイッチＯＮであれば（Ｓ１０７：ｙｅｓ）、モータ制御部２８を動作させてモータ１２を起動する（Ｓ２０１）。モータ起動スイッチ３８のＯＮが確認されない場合（Ｓ１０７：ｎｏ）、主制御部１４は、処理をステップＳ１０３へ戻して以降の処理を実行する。

主制御部１４は、モータ制御部２８を動作させて、所定の通電角による位相制御により、モータ１２を回転駆動する。この場合、主制御部１４は、ゼロクロス検出部２４によるゼロクロスのパルス信号を外部割り込み信号にして、モータ制御部２８によるモータ制御を半サイクル毎に起動する処理を実行する。その後、ＭＧ断線検出部２０の出力に基づいて、マグネット１６に通電が行われているか否かを再度判定し（Ｓ２０２）、通電が確認されれば（Ｓ２０２：ｎｏ）、表示部３４のＬＥＤに緑色を点灯させ（Ｓ２０３）、又、通電が確認できないとき（Ｓ２０２：ｙｅｓ）には表示部３４のＬＥＤに赤色点滅を点灯させる（Ｓ２１２）。次に、主制御部１４は、マグネット１６の通電中を確認すると、電流検出部３０及び信号増幅部３２による負荷電流の検出値（負荷電流値Ｉ_Ｌ）の読み込みを実行する（Ｓ２０４）。

次に、主制御部１４は、モータ停止スイッチ４０が操作されたか否かを判定し（Ｓ２０５）、モータ停止スイッチ４０が操作されていれば、モータ１２への通電を断って（Ｓ２１３）、処理をステップＳ１０３へ戻す。又、モータ停止スイッチ４０が操作されていなければ、主制御部１４は、取り込んだ負荷電流値Ｉ_Ｌが基準値Ｖref１を超えているか否かを判定する（Ｓ２０７）。ここで、基準値Ｖref１は、モータ１２を直ちに停止すべきレベル、即ち過負荷にあるか否かを判定する基準の電流値である。

ステップＳ２０７において、（Ｉ_Ｌ≦Ｖref１）が判定されたとき、即ち、過負荷ではない場合（Ｓ２０７：ｎｏ）、主制御部１４は、次に、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref２を比較する（Ｓ２０８）。ここで、基準値Ｖref２は、モータ１２を停止する必要はないものの高負荷に相当する電流値である。ステップＳ２０８で（Ｉ_Ｌ＞Ｖref２）が判定されたとき（Ｓ２０８：ｙｅｓ）、主制御部１４は、表示部３４のＬＥＤに赤色を点灯させて過負荷になる可能性があることをユーザーに警報し（Ｓ２１０）、その後、処理をステップＳ２０４へ移行し、以降の処理を実行する。

一方、ステップＳ２０８で（Ｉ_Ｌ≦Ｖref２）が判定されたとき（Ｓ２０８：ｎｏ）、主制御部１４は、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref３を比較する（Ｓ２０９）。ここで、基準値Ｖref３は、通常の負荷運転であるか否かを判定するための基準となる電流値である。主制御部１４は、（Ｉ_Ｌ＞Ｖref３）を判定したとき（Ｓ２０９：ｙｅｓ）、表示部３４のＬＥＤに黄色を点灯させて負荷が大きいことをユーザーに警告し（Ｓ２１１）、その後、処理をステップＳ２０４へ移行させる。又、主制御部１４は、（Ｉ_Ｌ≦Ｖref３）を判定したときは（Ｓ２０９：ｎｏ）、通常の負荷状態であるので表示部３４は動作させず、処理をステップＳ２０３へ移行して以降の処理を実行する。

ステップＳ２０７で（Ｉ_Ｌ＞Ｖref１）が判定されたとき（Ｓ２０７：ｙｅｓ）、主制御部１４は、過負荷状態を回避するために、モータ１２に供給する電圧を強制的に下げる制御を実行する（図４のＳ３０１）。次に、主制御部１４は、表示部３４のＬＥＤに赤色を高速に点滅点灯させ（Ｓ３０２）、モータ駆動力を変更したことをユーザーに警告する。更に、主制御部１４は、ゼロクロス検出部２４からゼロクロス信号を取り込み、ゼロクロスカウントを開始し（Ｓ３０３）、ついで、ステップＳ３０３によるゼロクロスカウント数と設定値ｎ（ゼロクロスカウント数をｎ数えると、過負荷となってから例えば数秒経ったこととなる）とを比較する（Ｓ３０４）。

主制御部１４は、ステップＳ３０４において、（ゼロクロスカウント数≧ｎ）が不成立のとき（Ｓ３０４：ｎｏ）、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref４を比較する（Ｓ３０５）。ここで、基準値Ｖref４は、電流検出部３０及び信号増幅部３２によって過負荷が検出され、一旦供給電圧を強制低下した後に負荷が軽減されたか否かを判定するための基準となる電流値である。主制御部１４は、ステップＳ３０５において（Ｉ_Ｌ＜Ｖref４）が判定されると（Ｓ３０５：ｙｅｓ）、モータ供給電圧を徐々に上げる制御（モータ供給電圧ソフトＵＰ）をモータ制御部２８に対して行い（Ｓ３０６）、その後、処理を図３のステップＳ２０１へ移行させる。ステップＳ３０６の制御により、モータ１２が急回転するのを防止でき、これにより操作性及び安全性を高めることができる。

又、主制御部１４は、ステップＳ３０４において（ゼロクロスカウント数≧ｎ）が成立したとき（Ｓ３０４：ｙｅｓ）、モータ１２を完全に停止させる信号をモータ制御部２８に出し、これに応じてモータ制御部２８はモータ１２への給電を停止する（Ｓ３０７）。ついで、主制御部１４は、表示部３４のＬＥＤに緑色を点滅させ（Ｓ３０８）、モータ１２が一時的に強制停止されたことをユーザーに警告する。更に、主制御部１４は、モータ起動スイッチ３８がＯＮになったか否かを判定し（Ｓ３０９）、モータ起動スイッチ３８がＯＮであれば（Ｓ３０９：ｙｅｓ）、図３のステップＳ２０１へ移行してモータ通常動作のための制御を実行する。このように、過負荷後における一定時間経過後は、ユーザーがモータ起動スイッチ３８を操作しなければ、モータ１２は起動しないため、安全性が高められる。又、モータ起動スイッチ３８がＯＦＦ（Ｓ３０９：ｎｏ）であればステップＳ３０７へ移行して以降の処理を実行する。

以上の制御により、磁気ボール盤１における作業性の向上、ドリル等の刃物の破損防止、モータの焼損防止、安全性の向上等が可能になる。

図５は、本発明に係る可搬式ボール盤の第２の実施の形態である磁気ボール盤の処理を示すフローチャートであり、図６は、図５に続く処理を示すフローチャートである。なお、図５及び図６においては、図３及び図４に示したステップと同一処理内容であるステップには、同一番号を付している。

まず、主制御部１４は、図５のステップＳ１０１において電源スイッチ３６による電源ＯＮの有無を判定し、電源ＯＮを判定できない場合は待機し、電源ＯＮである場合にはマグネット１６に通電する（Ｓ１０２）。続いて主制御部１４はマグネット１６への通電が行われているか否かを判定し（Ｓ１０３）、マグネット１６への通電が確認されない場合（Ｓ１０３：ｎｏ）に表示部３４のＬＥＤに赤色点滅を点灯させる（Ｓ１０５）ことは図３に示す実施の形態の場合と同様である。図５に示す実施の形態において、マグネット１６への通電が確認されると（Ｓ１０３：ｎｏ）、交流電源１０の周波数が５０Ｈｚか６０Ｈｚかを判別するステップ（Ｓ１０８）に移る。具体的には、ゼロクロス検出部２４により検出されたゼロクロス数を０．２秒間に計数した値から電源周波数を判別する。

次に、主制御部１４は、表示部３４のＬＥＤを緑色点灯させ（Ｓ１０４）、電源スイッチ３６により電源がＯＦＦにされたか否かを判定し（Ｓ１０６）、電源ＯＦＦが確認されれば（Ｓ１０６：ｙｅｓ）処理を終了する（ＥＮＤ）。又、電源ＯＦＦでなければ（Ｓ１０６：ｎｏ）、モータ起動スイッチ３８がＯＮであるか否かを判定し（Ｓ１０７）、スイッチＯＮでない場合（Ｓ１０７：ｎｏ）には処理をステップ１０３へ戻す。

ステップＳ１０７においてスイッチＯＮが確認された場合（Ｓ１０７：ｙｅｓ）には、モータの通常動作のループに移行する。すなわち、図３で説明したのと同様に、主制御部１４はモータ制御部２８を動作させて、モータ１２を起動する（Ｓ２０１）。その後、マグネット１６への通電を判定し（Ｓ２０２）、通電が確認されれば（Ｓ２０２：ｎｏ）、表示部３４のＬＥＤに緑色を点灯させ（Ｓ２０３）、又、通電が確認できないとき（Ｓ２０２：ｙｅｓ）には表示部３４のＬＥＤに赤色点滅を点灯させる（Ｓ２１２）。マグネット１６への通電が確認されると、続いて主制御部１４は負荷電流値Ｉ_Ｌを読み込み（Ｓ２０４）、モータ停止スイッチ４０が操作されたか否かの判定を行う（Ｓ２０５）。モータ停止スイッチ４０が操作されていれば（Ｓ２０５：ｙｅｓ）、モータ１２を停止させて（Ｓ２１３）処理をステップＳ１０３へ戻す。モータ停止スイッチ４０の操作がなければ（Ｓ２０５：ｎｏ）、主制御部１４は、読み込んだ負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖrefの比較処理を行う（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）。ステップＳ２０７で基準とするＶref１は、モータ１２が過負荷にあるか否かを判定する電流値であり、（Ｉ_Ｌ≦Ｖref１）が判定されたとき、即ち、過負荷ではない場合、主制御部１４は、次に、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref２を比較する（Ｓ２０８）。ここで、基準値Ｖref２は、モータ１２を停止する必要はないものの高負荷に相当する電流値である。ステップＳ２０８で（Ｉ_Ｌ＞Ｖref２）が判定されたとき、主制御部１４は、表示部３４のＬＥＤに赤色を点灯させて過負荷になる可能性があることをユーザーに警報し（Ｓ２１０）、その後、処理をステップＳ２０４へ移行し、以降の処理を実行する。

一方、ステップＳ２０８で（Ｉ_Ｌ≦Ｖref２）が判定されたとき（Ｓ２０８：ｎｏ）、主制御部１４は、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref３を比較する（Ｓ２０９）。ここで、基準値Ｖref３は、通常の負荷運転であるか否かを判定するための基準となる電流値である。主制御部１４は、（Ｉ_Ｌ＞Ｖref３）を判定したとき（Ｓ２０９：ｙｅｓ）、表示部３４のＬＥＤに黄色を点灯させて負荷が大きいことをユーザーに警告し（Ｓ２１１）、その後、処理をステップＳ２０４へ移行させる。又、主制御部１４は、（Ｉ_Ｌ≦Ｖref３）を判定したとき（Ｓ２０９：ｎｏ）、通常の負荷状態であるので表示部３４は動作させず、処理をステップＳ２０３へ移行し、以降の処理を実行する。

そして、ステップ２０７で負荷電流が基準値Ｖref１を超えたことが判定されると（Ｓ２０７：ｙｅｓ）、主制御部１４は、図６のモータ過負荷時動作の処理を実行する。まず、主制御部１４は、過負荷状態を回避するために、モータ１２に供給する電圧を、例えば、モータ１２がロック状態になっても焼損等のおそれのない供給電圧Ｘ％（例えば、定格の３５％）に数秒間（例えば、４秒間）かけて徐々に下げる制御を実行し（Ｓ３１０）表示部３４のＬＥＤに赤色を高速に点滅点灯させて（Ｓ３０２）、モータ駆動力を変更したことをユーザーに警告する。

次に、主制御部１４は、負荷電流値Ｉ_Ｌと基準値Ｖref４を比較する（Ｓ３１１）。ここでＶref４は、モータ１２が過負荷状態であると判定された後に、負荷が軽減されたか否かを判断するための基準値であって、Ｉ_Ｌ＜Ｖref４が判定されたとき（Ｓ３１１：ｙｅｓ）、処理をステップ３０６へ移行し、モータ供給電圧を徐々に上げる制御を実行する。又、Ｉ_Ｌ≧Ｖref４が判定されたときは（Ｓ３１１：ｎｏ）、ステップＳ３１０の制御が完了したか否か、すなわちモータ供給電圧がＸ％に下がったか否かを判定する（Ｓ３１２）。モータ供給電圧がＸ％に下がっていないとき（Ｓ３１２：ｎｏ）、処理をステップＳ３１０に戻して、以降の処理を実行する。モータ供給電圧がＸ％にまで下がると（Ｓ３１２：ｙｅｓ）、主制御部１４は、モータ供給電圧がＸ％を維持するようにモータ制御部２８を制御する（Ｓ３１３）。

次に、主制御部１４は、モータ供給電圧をＸ％にしたモータ制御が所定時間（例えば、数秒）経過したか否かを判定するためゼロクロス信号をゼロクロス検出部２４から取り込んでゼロクロスカウントを行う（Ｓ３０３）。次に、主制御部１４は、ステップＳ３０３によるゼロクロスカウント数と設定値ｎとを比較し（Ｓ３０４）、（ゼロクロスカウント数≧ｎ）が不成立のときは（Ｓ３０４：ｎｏ）、続いてＩ_Ｌ＜Ｖref４を判定する（Ｓ３０５）。

主制御部１４は、（Ｉ_Ｌ≧Ｖref４）のとき（Ｓ３０５：ｎｏ）、処理をステップＳ３１３へ戻して、モータ供給電圧をＸ％に保持する処理を継続する。又、（Ｉ_Ｌ＜Ｖref４＞）のとき（Ｓ３０５：ｙｅｓ）は、モータ１２が過負荷状態であると判定された後に負荷が軽減された状態であるので、主制御部１４は、モータ供給電圧を徐々に上げる制御をモータ制御部２８に対して行う（Ｓ３０６）。更に、主制御部１４は、モータ供給電圧が１００％に到達したか否かを判定し（Ｓ３１５）、１００％に到達していなければ、処理をステップＳ３０６に戻してモータ供給電圧を徐々に上げる制御をモータ制御部２８に対して行い、１００％に到達していれば、図５のステップＳ２０１へ移行して、以降の処理を実行する。

又、主制御部１４は、（ゼロクロスカウント数≧ｎ）が成立したとき（Ｓ３０４：ｙｅｓ）、すなわち所定時間が経過したときは、モータ１２への給電を停止（Ｓ３０７）させた後、表示部３４のＬＥＤに緑色を点滅させ（Ｓ３０８）、モータ１２が一時的に強制停止されたことをユーザーに警告する。更に、主制御部１４は、モータ起動スイッチ３８がＯＮにされたか否かを判定し（Ｓ３０９）、モータ起動スイッチ３８がＯＮであれば（Ｓ３０９：ｙｅｓ）、図５のステップＳ２０１へ移行してモータの通常動作のための制御を実行する。又、モータ起動スイッチ３８がＯＦＦであれば（Ｓ３０９：ｎｏ）、ステップＳ３０７へ移行して以降の処理を実行する。

上記の通り、第２の実施の形態に係る処理によれば、ステップＳ３１０によってモータ供給電圧を徐々に下げるので、モータの慣性力を弱め、刃物の刃先の損傷を防止することができる。また、第１の実施の形態と同様であるが、負荷電流値Ｉ_Ｌが基準値Ｖref４より大きい状態では、ステップＳ３１２、Ｓ３１３により、モータ供給電圧が所定値に固定され、その後に過負荷状態に応じてモータ停止または通常制御が実行されるため、モータ１２を完全停止させるステップＳ３０７の処理が実行されたとしても、既に慣性力は弱まっているため、刃物の刃先の損傷が防止される。更に、第１の実施の形態と同様に、磁気ボール盤における作業性の向上及びモータの焼損防止等が可能になる。

以上、本発明に係る磁気ボール盤の実施の形態を示したが、主制御部１４は、ＰＩＣに限定されるものではなく、図３の処理を実行する回路を専用に設計したＩＣや回路であってもよい。又、モータ制御部２８は、半導体制御素子に回路構成の簡略化に適したトライアックを用いたが、他の素子、例えば、ＧＴＯ（ゲートターンＯＦＦサイリスタ）、ＩＧＢＴ（ゲート絶縁形バイポーラトランジスタ）等を用いた構成にすることもできる。

更に、磁気ボール盤１に横ずれ等が生じたことを検出する加速度センサを設け、横ずれ等の発生を警報する様にしてもよい。又、１つのＬＥＤにより警報／警告を行うものとしたが、緑（または青）、赤、黄色（または橙）の単色光を発光するＬＥＤを３つ用いた構成であってもよい。また、ＬＥＤに代えて、警告を表す文字メッセージ、絵文字等を液晶表示器等に表示させる構成であってもよい。或いは、発光素子に代えて、音響（警報／警告音、音声メッセージ等）により行う構成にすることもできる。更に、図５のステップＳ１０８の処理は、図３のステップＳ１０３とＳ１０４の間に追加することもできる。

本発明に係る一実施形態である磁気ボール盤の外観を示す外観図である。 本発明に係る磁気ボール盤の構成を示すブロック図である。 本発明に係る磁気ボール盤の動作を示すフローチャートである。 図３の処理に続く処理を示すフローチャートである。 本発明に係る他の実施形態である磁気ボール盤の動作を示すフローチャートである。 図５の処理に続く処理を示すフローチャートである。

１ 磁気ボール盤
２ 本体
３ チャック
４ ハンドル
６ 支持部
１０ 交流電源
１２ モータ
１４ 主制御部
１４ａ ＲＯＭ
１６ マグネット
２０ ＭＧ断線検出部
２２ 降圧トランス
２４ ゼロクロス検出部
２８ モータ制御部
３０ 電流検出部
３２ 信号増幅部
３４ 表示部
３６ 電源スイッチ
３８ モータ起動スイッチ
４０ モータ停止スイッチ

Claims (8)

1. ドリル等の刃物を回転する駆動源であるモータと、
   前記モータを含む本体を被加工物に固定する固定手段と、
   モータ起動スイッチのＯＮに基づいて前記モータを回転駆動するモータ制御部と、
   前記モータ制御部を制御する主制御部と
   を備える可搬式ボール盤において、
   前記主制御部は、前記モータの負荷が第一の基準値を超えた過負荷状態になったときに前記モータに供給する電力を下げるように前記モータ制御部を制御する第１の制御手段と、
   前記過負荷状態となった後、前記モータの負荷が第二の基準値以下に軽減されたときに通常の給電を行うように前記モータ制御部を制御する第２の制御手段と、
   前記過負荷状態となった後、前記第1の制御手段の実行にともなってモータ供給電圧が所定値になった場合であって、前記モータの負荷が前記第二の基準値以下に軽減されないときに、そのモータ供給電圧によるモータ駆動を所定時間保持するように前記モータ制御部を制御する第３の制御手段と、
   を有することを特徴とする可搬式ボール盤。
2. 前記第１の制御手段は、前記モータが前記過負荷状態になったときに、前記モータに供給する電圧を徐々に下げるようにすることを特徴とする請求項１に記載の可搬式ボール盤。
3. 前記第２の制御手段は、前記モータが前記過負荷状態となった後、前記モータの負荷が前記第二の基準値以下に軽減されたときに、前記モータに供給する電圧を徐々に上げて通常の給電状態にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の可搬式ボール盤。
4. 前記主制御部は、前記モータが前記過負荷状態となった後、前記モータの負荷が前記第二の基準値以下に軽減されずに前記第３の制御手段における前記所定時間を継続したときには、前記モータへの給電を停止するように前記モータ制御部を制御する第４の制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可搬式ボール盤。
5. 前記主制御部は、前記第４の制御手段を実行中、前記モータ起動スイッチがＯＮにされたことをもって前記モータへの通電を開始するように前記モータ制御部を制御することを特徴とする請求項４に記載の可搬式ボール盤。
6. 前記主制御部は、前記第１及び第２の制御手段のそれぞれの実行時には、その制御状態に応じて、発光素子を異なる色、異なる点灯方法により表示制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の可搬式ボール盤。
7. 前記主制御部は、前記モータ供給電圧の所定値を、前記モータがロック状態になっても焼損等に至らない値に設定することを特徴とする請求項１乃至６に記載の可搬式ボール盤。
8. 前記固定手段は、前記モータを含む本体を、電磁力により被加工物に固定するマグネットであり、前記主制御部は前記マグネットに通電が行われていることに基づいて前記モータ制御部により前記モータを回転駆動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の可搬式ボール盤。
   

Images