JP7304267B2 - Portable machine tool - Google Patents
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Description
本発明は、可搬型工作機に関し、より詳細には、工作機本体を電磁石によって被加工物に対して固定した状態で加工作業を行うようにした可搬型工作機に関する。
BACKGROUND OF THE
穿孔機などの工作機において、作業現場に持ち運んで被加工物の加工作業を行うようにした可搬型の工作機がある。このような可搬型工作機は、種々の方法で被加工物に対して固定されるが、取り扱いの容易性や利便性を考慮して電磁石による磁気吸着により被加工物に対して固定するようにしたものがある。(特許文献1) 2. Description of the Related Art Among machine tools such as drilling machines, there are portable machine tools that can be carried to a work site to perform machining work on a workpiece. Such a portable machine tool can be fixed to the work piece by various methods, but in consideration of ease of handling and convenience, the machine tool is fixed to the work piece by magnetic attraction using an electromagnet. there is something (Patent Document 1)
このような可搬型工作機において、電動モータの駆動や電磁石の作動を制御するために通常はマイクロコンピュータが使用される。可搬型工作機に電源が接続されたり電源スイッチがONにされたりして、マイクロコンピュータに電力が供給されると、マイクロコンピュータは自動的に制御を開始する。 In such a portable machine tool, a microcomputer is usually used to control the driving of the electric motor and the operation of the electromagnet. When power is supplied to the microcomputer by connecting the portable machine tool or turning on the power switch, the microcomputer automatically starts control.
可搬型工作機は様々な場所で使用され、時には電磁波ノイズの多い場所や外部電源の電圧が安定しない場所で使用されることもある。そうすると、外部からのノイズによりマイクロコンピュータが誤作動してリセットされることがある。また、マイクロコンピュータを含む制御回路や電動モータ等からのノイズによりマイクロコンピュータが誤作動してリセットされることもある。電磁石を備える可搬型工作機において、電力供給を開始したときに急に電磁石が作動すると危険な場合があるため、マイクロコンピュータは起動直後には電磁石を停止状態とするように制御している。一方で、可搬型工作機を電磁石で固定している状態で何らかの原因によりマイクロコンピュータがリセットされると、マイクロコンピュータによって電磁石の作動が不意に停止されることになり、可搬型工作機が倒れたり落下したりする虞がある。 Portable machine tools are used in various places, and sometimes in places where there is a lot of electromagnetic noise or where the voltage of an external power source is unstable. Then, noise from the outside may cause the microcomputer to malfunction and be reset. In addition, the microcomputer may malfunction and be reset due to noise from a control circuit including the microcomputer, an electric motor, or the like. In a portable machine tool equipped with an electromagnet, the microcomputer controls the electromagnet to stop immediately after the start-up, as it may be dangerous if the electromagnet suddenly activates when power supply is started. On the other hand, if the microcomputer is reset for some reason while the portable machine tool is fixed with an electromagnet, the microcomputer will abruptly stop the operation of the electromagnet, causing the portable machine tool to topple over. There is a risk of falling.
そこで本発明は、電磁石が作動している最中にマイクロコンピュータがリセットされたときに電磁石の作動が不意に停止されることを防止できるようにした可搬型工作機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a portable machine tool capable of preventing the electromagnet from being stopped unexpectedly when the microcomputer is reset while the electromagnet is operating. .
すなわち本発明は、
工作機本体と、
該工作機本体に取り付けられ、該工作機本体を被加工物に対して固定するための電磁石と、
該電磁石を制御するマイクロコンピュータと、
該電磁石の作動状態を示す作動状態データを記憶する不揮発性メモリと、
を備え、
該マイクロコンピュータは、該電磁石の作動を開始させたときに該作動状態データを作動中を示す値に書き換え、該電磁石の作動を停止させたときに該作動状態データを停止中を示す値に書き換えるようにされ、
該マイクロコンピュータによる制御が開始されたときに、該マイクロコンピュータが、該不揮発性メモリに記憶されている該作動状態データを読み出して、該作動状態データが作動中を示す値である場合には該電磁石を作動した状態とし、該作動状態データが停止中を示す値である場合には該電磁石を停止した状態とするようにした、可搬型工作機を提供する。
That is, the present invention
machine tool body;
an electromagnet attached to the machine tool body for fixing the machine tool body to a workpiece;
a microcomputer that controls the electromagnet;
a non-volatile memory that stores operating state data indicating the operating state of the electromagnet;
with
The microcomputer rewrites the operating state data to a value indicating operating when the electromagnet is started to operate, and rewrites the operating state data to a value indicating stopped when the electromagnet stops operating. and
When the control by the microcomputer is started, the microcomputer reads out the operation state data stored in the nonvolatile memory, and if the operation state data is a value indicating that the operation is in progress, the To provide a portable machine tool in which an electromagnet is in an activated state, and the electromagnet is in a stopped state when the operating state data is a value indicating that the electromagnet is stopped.
当該可搬型工作機においては、電磁石の作動状態が作動状態データとして不揮発性メモリに書き込まれ、マイクロコンピュータは制御を開始したときに不揮発性メモリに記憶されている作動状態データを読み出して、読み出した作動状態データが示す値にしたがって電磁石の作動を制御するようになっている。そのため、マイクロコンピュータがノイズなどで一時的に停止してリセットされた直後に制御を再開したときに、リセット前の電磁石の作動状態を維持することができる。よって、電磁石の作動中にマイクロコンピュータがリセットされたときに、電磁石の作動が不意に停止されてしまうことを防止することが可能ととなる。 In the portable machine tool, the operating state of the electromagnet is written as operating state data in the nonvolatile memory, and the microcomputer reads out the operating state data stored in the nonvolatile memory when control is started. The operation of the electromagnet is controlled according to the value indicated by the operating state data. Therefore, when the microcomputer is temporarily stopped due to noise or the like and the control is resumed immediately after being reset, the operating state of the electromagnet before resetting can be maintained. Therefore, when the microcomputer is reset while the electromagnet is operating, it is possible to prevent the electromagnet from being stopped unexpectedly.
また、
当該可搬型工作機に供給される電圧を監視する電圧監視部をさらに備え、
該マイクロコンピュータは、該電磁石が作動している状態で該電圧監視部が検知した電圧が所定の基準電圧値未満にまで低下したときに、該電磁石の作動を継続したまま該作動状態データを停止中を示す値に書き換えるようにすることができる。
again,
further comprising a voltage monitoring unit that monitors the voltage supplied to the portable machine tool,
The microcomputer stops the operation state data while continuing the operation of the electromagnet when the voltage detected by the voltage monitoring unit drops below a predetermined reference voltage value while the electromagnet is operating. It can be rewritten to a value indicating medium.
電圧が所定の基準電圧値未満にまで低下した場合には、電力供給が停止した虞がある。上述のように、電磁石が作動している状態で電圧が基準電圧値未満にまで低下したときに、作動状態データを停止中を示す値に書き換えておくことで、電力供給が再開してマイクロコンピュータによる制御が開始されたときに電磁石の作動が急に開始されることを防止することが可能となる。 If the voltage drops below a predetermined reference voltage value, there is a risk that the power supply will stop. As described above, when the voltage drops below the reference voltage value while the electromagnet is operating, by rewriting the operating state data to a value indicating that it is stopped, the power supply is restarted and the microcomputer It is possible to prevent the electromagnet from suddenly starting to operate when the control by is started.
また、該電磁石が作動している状態で該電圧監視部が検知した電圧が所定の基準電圧値未満にまで低下した後に、該マイクロコンピュータの制御が継続している状態で該電圧監視部が検知した電圧が所定の基準電圧値以上にまで上昇した場合には、該マイクロコンピュータが該作動状態データを作動中を示す値に書き換えるようにすることができる。 Further, after the voltage detected by the voltage monitoring unit drops below a predetermined reference voltage value while the electromagnet is operating, the voltage monitoring unit detects When the applied voltage rises to a predetermined reference voltage value or higher, the microcomputer can rewrite the operating state data to a value indicating that the device is operating.
電圧が基準電圧値未満にまで低下した後にマイクロコンピュータの制御が継続している状態で基準電圧値以上にまで上昇した場合には、電力供給の停止が極短い時間であったといえるため、その場合には作動状態データを作動中を示す値に戻すことで作動状態データを電磁石の作動状態と合わせるようにできる。このようにすることにより、その後にマイクロコンピュータがリセットされたときに、電磁石の作動を停止させてしまうことを防止することが可能となる。 If the voltage drops below the reference voltage and then rises above the reference voltage while microcomputer control continues, it can be said that the power supply was stopped for an extremely short time. Then, the operating state data can be matched with the operating state of the electromagnet by returning the operating state data to a value indicating that the electromagnet is in operation. By doing so, it is possible to prevent the operation of the electromagnet from stopping when the microcomputer is reset later.
また、該マイクロコンピュータに接続された蓄電部材をさらに備え、
当該可搬型工作機への電力供給が停止したときに、該蓄電部材に蓄電された電力が該マイクロコンピュータに供給されて該マイクロコンピュータの制御が継続されるようにすることができる。
Further comprising a power storage member connected to the microcomputer,
When power supply to the portable machine tool is stopped, power stored in the power storage member can be supplied to the microcomputer to continue control of the microcomputer.
以下、本発明に係る可搬型工作機の実施形態を添付図面に基づき説明する。 An embodiment of a portable machine tool according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
本発明の一実施形態に係る可搬型工作機1は、図1に示すように、工作機本体10と、工作機本体10の下側に取り付けられた電磁石12と、を備える。工作機本体10の後方には、当該可搬型工作機1の電源となるバッテリ14が着脱可能に取り付けられている。工作機本体10は、図2に示すように、環状カッター16が着脱可能に取り付けられる加工工具取付部18を備え、工作機本体10内には加工工具取付部18を回転駆動するための電動モータ20が設けられている。加工工具取付部18と電動モータ20とは複数のギヤからなるギヤ機構22を介して駆動連結されている。図1に示すように、工作機本体10にはレバー24が取り付けられており、このレバー24を枢動させることで加工工具取付部18を環状カッター16とともに上下動させるようになっている。図2に示すように、電磁石12は、リング状の第1コイル26と同じくリング状の第2コイル30とを有する。当該可搬型工作機1を磁性体材料の上に載置した状態でこれら第1コイル26及び第2コイル30にバッテリ14からの電力を供給すると、電磁石12によって生じる磁気吸着力によって、工作機本体10が磁性体材料である被加工物に対して固定される。当該可搬型工作機1は、電磁石12によって工作機本体10を被加工物に対して固定した状態で、電動モータ20によって回転駆動された環状カッター16を被加工物に押し当てることで、被加工物に対する加工作業を行うようにした穿孔機である。
A
図1に示すように、工作機本体10の側面には、電動モータ20の駆動を開始するためのモータ駆動スイッチ34と、電動モータ20の駆動を停止するためのモータ停止スイッチ36と、電磁石12の作動を開始及び停止させるための電磁石スイッチ38とが配置されている。工作機本体10の側面にはさらに、照明スイッチ40も配置されている。照明スイッチ40は、工作機本体10の前方下面に配置された図示しない照明装置を点灯及び消灯するために使用される。これらのスイッチ34、36、38、40はいずれも、押している間だけON状態となり手を離すとOFF状態に戻るモーメンタリスイッチである。工作機本体10にはさらに、当該可搬型工作機1の状態を作業者に示すためのLED表示部41が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、電磁石12には、磁気センサ42が取り付けられている。磁気センサ42は、電磁石12の周囲に被加工物を通って形成される電磁石12の磁気回路における磁束密度の大きさを測定するようになっている。
As shown in FIG. 2, a
当該可搬型工作機1は、工作機本体10内に制御回路基板46を有し、制御回路基板46には電動モータ20や電磁石12などを制御するためのマイクロコンピュータ48(図3)が設けられている。バッテリ14を工作機本体10に装着すると、バッテリ14から制御用電源回路50を介してマイクロコンピュータ48に電力が供給されてマイクロコンピュータ48が起動する。マイクロコンピュータ48は、モータ駆動スイッチ34とモータ停止スイッチ36の操作状態に応じて電動モータ20の駆動を制御する。具体的には、モータ駆動スイッチ34が押されてON状態となると電動モータ20の駆動を開始し、モータ停止スイッチ36が押されてON状態となると電動モータ20の駆動を停止する。マイクロコンピュータ48は、モータ制御部52に制御信号を送信して電動モータ20の回転速度を制御する。またマイクロコンピュータ48は、モータ電流検出部54で電動モータ20に流れる電流量を検出して電動モータ20の負荷状況を監視している。マイクロコンピュータ48は、電磁石12が作動していない状態で電磁石スイッチ38が押されてON状態となると電磁石12の作動を開始し、電磁石12が作動している状態で電磁石スイッチ38が押されてON状態となると電磁石12の作動を停止する。マイクロコンピュータ48は、コイル制御回路56を介して第1コイル26及び第2コイル30に供給する電力を制御する。第1コイル26と第2コイル30は直列に接続されているため、第1コイル26と第2コイル30に供給される電力は通常同じになる。コイル断線検出回路58は、第1コイル26と第2コイル30に流れる電流を検知して第1コイル26と第2コイル30の断線を検出する。第1コイル26又は第2コイル30の断線が検出された場合には、マイクロコンピュータ48は制御を停止するとともにLED表示部41を点灯させてコイル26、30が断線したことを使用者に知らせる。またマイクロコンピュータ48は、コイル26、30が断線したことを記憶して、バッテリ14が一旦外された後に再接続されてマイクロコンピュータ48の制御が再開されたときにLED表示部41を点灯させてコイル26、30が断線していることを使用者に知らせるようにもなっている。
The
制御回路基板46にはさらに、マイクロコンピュータ48に接続されたマイクロコンピュータ用コンデンサ(蓄電部材)60と、電磁石12に接続された電磁石用コンデンサ62とを備える。これらマイクロコンピュータ用コンデンサ60と電磁石用コンデンサ62は、バッテリ14が接続されたときにバッテリ14から供給される電力によって蓄電される。そして、バッテリ14からの電力供給が停止したときには、マイクロコンピュータ用コンデンサ60に蓄電された電力によってマイクロコンピュータ48の制御が継続され、電磁石用コンデンサ62に蓄電された電力によって電磁石12の作動が継続されるようになっている。制御回路基板46にはさらに、工作機本体10に接続されたバッテリ14から供給される電圧を監視するための電圧監視部64を備える。
The
制御回路基板46はさらに、不揮発性メモリ66を備える。不揮発性メモリ66には、制御プログラムや、電磁石12及び電動モータ20を制御するための制御パラメータ等が記憶されている。また不揮発性メモリ66には、電磁石12の作動状態を示す作動状態データが記憶されている。マイクロコンピュータ48は、電磁石12の作動を開始したときに作動状態データを電磁石12が「作動中」であることを示す値に書き換え、電磁石12の作動を停止したときに作動状態データを電磁石が「停止中」であることを示す値に書き換える。また、マイクロコンピュータ48は、制御を開始したときに不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データを読み出して、作動状態データが「作動中」を示す値である場合には電磁石12を作動した状態とし、作動状態データが「停止中」を示す値である場合には電磁石12を停止した状態とするようになっている。なお、当該実施形態においては、不揮発性メモリ66は、制御回路基板46に配置されたEEPROMであるが、マイクロコンピュータ48に内蔵されていてもよいし、制御回路基板46に対して外付けされていてもよい。また、他の形態のメモリとしてもよい。
図4のフローチャートに基づいて、当該可搬型工作機1の動作をより詳細に説明する。工作機本体10にバッテリ14を装着して電力供給が開始されると(S10)、マイクロコンピュータ48による制御が開始される(S12)。マイクロコンピュータ48はまず不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データを読み込む(S14)。読み込んだ作動状態データが「停止中」を示す値である場合には(S16)、電磁石12を作動させずに電磁石スイッチ38が操作されるまで待機する(S18)。電磁石スイッチ38が押されてONになると(S18)、マイクロコンピュータ48は電磁石12の作動を開始する(S20)。また、マイクロコンピュータ48は不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データを「作動中」を示す値に書き換える(S22)。一方で、読み込んだ作動状態データが「作動中」を示す値であった場合には(S16)、マイクロコンピュータ48は電磁石12の作動を開始する(S24)。電磁石12が作動している状態でモータ駆動スイッチ34が押されてONになると(S26)、マイクロコンピュータ48は電動モータ20の駆動を開始する(S28)。そして、モータ停止スイッチ36が押されてONになると(S30)、マイクロコンピュータ48は電動モータ20の駆動を停止する(S32)。電動モータ20の駆動が停止している状態で電磁石スイッチ38を押してONにすると(S34)、マイクロコンピュータ48は電磁石12の作動を停止し(S36)、不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データを「停止中」を示す値に書き換える(S38)。その後、マイクロコンピュータ48は電磁石スイッチ38が操作されるまで待機した状態に戻る(S18)。
Based on the flow chart of FIG. 4, the operation of the
マイクロコンピュータ48はさらに、電磁石12が作動しているときには、図5のフローチャートに示す制御も行う。具体的には、S22又はS24で電磁石12の作動が開始されると(S50)、電圧監視部64によってバッテリ14から供給される電圧を測定する(S52)。測定した電圧が所定の基準電圧値未満である場合には、マイクロコンピュータ48は電磁石12の作動を継続したまま作動状態データを「停止中」を示す値に書き換える(S56)。ここで、基準電圧値は、電動モータ20や電磁石12、マイクロコンピュータ48を正常に動作させることができなくなるほどに低い電圧値である。供給電圧が基準電圧値未満となるのは、例えばバッテリ14が一時的に取り外されるなどして電力供給が停止した場合が考えられる。当該可搬型工作機1においては、上述の通りマイクロコンピュータ用コンデンサ60を備えているため、電力供給が停止するなどして供給電圧が基準電圧値未満にまで低下してもマイクロコンピュータ用コンデンサ60に蓄電された電力がマイクロコンピュータ48に供給されることによって、マイクロコンピュータ48はしばらくの間は制御を継続することができる。測定した電圧が基準電圧値以上である場合には(S54)、作動状態データを確認し(S58)、作動状態データが「停止中」である場合には(S58)、作動状態データを「作動中」を示す値に書き換える(S60)。電磁石12が作動中である場合には、上記制御(S50~S60)を繰り返し行い、電磁石12の作動が停止したら制御を終了する。
The
上記S58において、不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データが「停止中」を示す値となっているのは、S56において作動状態データを「停止中」に書き換えた場合である。すなわち、測定電圧が基準電圧値未満にまで低下して(S54)作動状態データを「停止中」に書き換えた(S56)後に、測定電圧が基準電圧値以上にまで上昇して(S54)、作動状態データの確認を行った場合(S58)である。
At S58, the operating state data stored in the
当該可搬型工作機1においては、電磁石12の作動状態が作動状態データとして不揮発性メモリ66に書き込まれ、マイクロコンピュータ48は制御を開始したときに不揮発性メモリ66に記憶されている作動状態データを読み出して、読み出した作動状態データが示す値にしたがって電磁石12の作動を制御するようになっている。そのため、マイクロコンピュータ48がノイズなどで一時的に停止してリセットされた直後に制御を再開したときに、リセット前の電磁石12の作動状態を維持するようにすることができる。よって、例えば電磁石12の作動中にマイクロコンピュータ48がリセットされたときに、電磁石12の作動が不意に停止されてしまうことを防止することが可能となる。ただし、バッテリ14が取り外されるなどして電力供給が停止し当該可搬型工作機1の制御が完全に停止した後に、充電したバッテリ14を取り付けて電力供給が再開されたときに、電磁石12の作動が急に開始されると危険な場合がある。そのため当該可搬型工作機1においては、電圧監視部64で測定した電圧が所定の基準電圧値未満となったときには、電力供給が停止された可能性が高いため、作動状態データを「停止中」を示す値に書き換えておき、電力供給が再開されたときに電磁石12の作動が急に開始されないようにしている。なお、測定電圧が基準電圧値未満にまで低下した後で、マイクロコンピュータ48の制御が継続している間に測定電圧が基準電圧値以上にまで上昇した場合には、電力供給の停止が極短い時間であったと判断して、電磁石12の作動を継続しながら作動状態データを「作動中」に戻すようにしている。そうすることにより、その後に電磁石12の作動を継続している状態でマイクロコンピュータ48がリセットされたときに、電磁石12の作動を急に停止させてしまうことを防止できる。
In the
以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、環状カッターではなくドリルなどの他の加工工具が取り付けられるようにした工作機としてもよい。また、上記実施形態においてはバッテリを電源として利用しているが、AC電源などの外部電源を利用するようにしてもよい。電力供給が停止したときに制御部や電磁石に電力を供給するための蓄電部材は、コンデンサに代えて一次電池や二次電池を利用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, instead of the annular cutter, it may be a machine tool to which other working tools such as a drill can be attached. Further, although the battery is used as the power source in the above embodiment, an external power source such as an AC power source may be used. A primary battery or a secondary battery can be used instead of a capacitor as a power storage member for supplying power to the control unit and the electromagnet when the power supply is stopped.
1 可搬型工作機
10 工作機本体
12 電磁石
14 バッテリ
16 環状カッター
18 加工工具取付部
20 電動モータ
22 ギヤ機構
24 レバー
26 第1コイル
30 第2コイル
34 モータ駆動スイッチ
36 モータ停止スイッチ
38 電磁石スイッチ
40 照明スイッチ
41 LED表示部
42 磁気センサ
46 制御回路基板
48 マイクロコンピュータ
50 制御用電源回路
52 モータ制御部
54 モータ電流検出部
56 コイル制御回路
58 コイル断線検出回路
60 マイクロコンピュータ用コンデンサ(蓄電部材)
62 電磁石用コンデンサ
64 電圧監視部
66 不揮発性メモリ
1
62
Claims (4)
該工作機本体に取り付けられ、該工作機本体を被加工物に対して固定するための電磁石と、
該電磁石を制御するマイクロコンピュータと、
該電磁石の作動状態を示す作動状態データを記憶する不揮発性メモリと、
を備え、
該マイクロコンピュータは、該電磁石の作動を開始させたときに該作動状態データを作動中を示す値に書き換え、該電磁石の作動を停止させたときに該作動状態データを停止中を示す値に書き換えるようにされ、
該マイクロコンピュータによる制御が開始されたときに、該マイクロコンピュータが、該不揮発性メモリに記憶されている該作動状態データを読み出して、該作動状態データが作動中を示す値である場合には該電磁石を作動した状態とし、該作動状態データが停止中を示す値である場合には該電磁石を停止した状態とするようにした、可搬型工作機。 machine tool body;
an electromagnet attached to the machine tool body for fixing the machine tool body to a workpiece;
a microcomputer that controls the electromagnet;
a non-volatile memory that stores operating state data indicating the operating state of the electromagnet;
with
The microcomputer rewrites the operating state data to a value indicating operating when the electromagnet is started to operate, and rewrites the operating state data to a value indicating stopped when the electromagnet stops operating. and
When the control by the microcomputer is started, the microcomputer reads out the operation state data stored in the nonvolatile memory, and if the operation state data is a value indicating that the operation is in progress, the 1. A portable machine tool, wherein an electromagnet is in an activated state, and when the operating state data is a value indicating that the electromagnet is in a stopped state.
該マイクロコンピュータは、該電磁石が作動している状態で該電圧監視部が検知した電圧が所定の基準電圧値未満にまで低下したときに、該電磁石の作動を継続したまま該作動状態データを停止中を示す値に書き換えるようにされた、請求項1に記載の可搬型工作機。 further comprising a voltage monitoring unit that monitors the voltage supplied to the portable machine tool,
The microcomputer stops the operation state data while continuing the operation of the electromagnet when the voltage detected by the voltage monitoring unit drops below a predetermined reference voltage value while the electromagnet is operating. 2. The portable machine tool according to claim 1, which is rewritten to a value indicating medium.
当該可搬型工作機への電力供給が停止したときに、該蓄電部材に蓄電された電力が該マイクロコンピュータに供給されて該マイクロコンピュータの制御が継続されるようにされた、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の可搬型工作機。
further comprising a power storage member connected to the microcomputer,
4. When power supply to said portable machine tool is stopped, power stored in said power storage member is supplied to said microcomputer to continue control of said microcomputer. The portable machine tool according to any one of 1.
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