JPH03221305A

JPH03221305A - ドリル装置

Info

Publication number: JPH03221305A
Application number: JP2016328A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Shoji; 東海林　通弘; Osamu Asano; 浅野　理
Original assignee: Nitto Giken KK
Current assignee: Nitto Giken KK
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1991-09-30
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: GB2240291B; KR930003286B1; KR910014170A; DE4102200A1; JPH0777687B2; AU622064B2; US5087157A; DE4102200C2; AU6985091A; ITMI910183A0; ITMI910183A1; GB9101569D0; GB2240291A; IT1245498B

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電磁石ベース付ドリル装置に関するものであり
、特に、ドリル装置の先端に取り付けられた刃（環状刃
物、あるいはドリル等）に切り屑が絡みつきにくい電磁
石ベース付ドリル装置に関するものである。

（従来の技術〉ドリル装置を被加工物上に吸着するための電磁石、及び
ドリル装置を被加工物方向に自動送りするための送りモ
ータを備えた電磁石ベース付ドリル装置は、従来から各
種提案されているが、例えば実願平１−７３９４２号に
は、ドリルモータの負荷が大きい場合には送りモータの
回転数を小さくして送り速度を緩め、逆にドリルモータ
の負荷が小さい場合には送りモータの回転数を大きくし
て送り速度を大きくする電磁石ベース付ドリル装置が示
されている。

このように、ドリル装置の負荷状態、換言すれば切削状
態に応じて送り速度を制御すれば、ドリルや被加工物に
負担をかけることなく、該被加工物への穴明けを良好に
能率的に行うことができる。

（発明が解決しようとする課８）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

すなわち、前記電磁石ベース付ドリル装置においては、
切削時の負荷の大小に応じて送り速度が制御されるので
、ドリルや環状刃物の破損は少ない。しかし、厚手の被
加工物を穿孔加工する場合には切り屑が排出しにくくな
るので、ドリルや環状刃物に負担がかかるようになる。

従って、切り屑を排出しやすくする必要がある。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的は、厚手の被加工物を加工する場合等
においても、切り屑の排出を容易に行うことのできる電
磁石ベース付ドリル装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段及び作用）前記の問題点を
解決するために、本発明は、ドリル装置が切削加工（穿
孔加工）を開始してから、送りモータヘの通電を周期的
に断続させるようにした点に特徴がある。これにより、
ドリルや環状刃物の被加工物側への移動が断続的に行わ
れるようになる。

また、送りモータヘの通電が断続的に行われて、該送り
モータヘの通電が停止上たときに、該送りモータの電源
端子を短絡させ、送りモータにブレーキをかけるように
した点にも特徴がある。

これにより、送りモータで発生される逆起電力が即座に
消費される。

さらに、ドリル装置が切削を開始する直前に、ドリルや
環状刃物の下降速度を低下させるようにした点にも特徴
かある。

さらにまた、送りモータヘの断続的な通電は、該送りモ
ータの再起動時の通電電圧が通常の連続送り電圧よりも
高くなるように行うようにした点にも特徴がある。これ
により、送りモータヘの再通電時には、即座に送りモー
タの回転が上昇する。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は刃物を
省略した斜視図、第２図はブロック図である。

図において、符号１及び２は、当該電磁石ベース付ドリ
ル装置の入力端子である。この入力端子１及び２に商用
交流電源１００が接続される。

メインスイッチ３は、その第１段階操作によりブリッジ
形整流器４の入力端子を商用交流電源１００に接続し、
次の第２段階操作により、さらに変圧器６の一次端子及
びドリルモータ９を商用交流電源１００に接続する。す
なわち、前記メインスイッチ３は、端子３Ａ、３Ｂ及び
３Ｃを備えていて、その第１段階操作により前記端子３
Ａ及び３Ｂか接触し、第２段階操作により前記各端子に
さらに端子３Ｃが接触する。

前記ドリルモータ９は交流モータ、後述する送りモータ
１３は直流モータである。

当該電磁石ベース付ドリル装置の電磁石５は、前記ブリ
ッジ形整流器４の出力端子に接続されている。つまり、
前記メインスイッチ３の第１段階操作により、電磁石５
が付勢されて、当該電磁石ベース付ドリル装置が被加工
物に吸着される。

メインスイッチ３の第２段階操作により前記電磁石５に
つづいて付勢されるドリルモータ９の電流値、すなわち
ドリルモータ９の負荷は、負荷検出回路１０により検出
される。この負荷検出回路１０は、ドリルモータ９に流
れる電流が大きくなるにつれて大きな電圧を発生する。

この負荷検出回路１０の出力信号は、後述する比較器１
９及び差動増幅回路２２のそれぞれの反転入力端子に出
力される。

前記変圧器６の二次端子は、ブリッジ形整流器７の入力
端子に接続されている。そして、このブリッジ形整流器
７の一対の出力端子の一方は、定電圧回路８に人力され
、その他端は、前記入力端子２に接続されている。

前記定電圧回路８より出力される所定の定電圧信号は、
抵抗１８の一端及び送りスピード基準電圧発生回路２３
に供給される。前記抵抗１８の他端は、前記入力端子２
に接続されている。

前記送りスピード基準電圧発生回路２３の出力端子は、
前記差動増幅回路２２の非反転入力端子に接続されてい
る。前記送りスピード基準電圧発生回路２３より出力さ
れる電圧は、前記負荷検出回路１０より出力されること
のできる最大電圧よりもさらに大きい値に設定されてい
る。

前記差動増幅回路２２の出力信号は、送りスピード基準
電圧発生回路２３の出力信号から負荷検出回路１０の出
力信号を引いた出力である。したがって、前記差動増幅
回路２２の出力信号は、ドリルモータ９の電流値が大き
い場合（ドリルモータ９の負荷が大きい場合）には小さ
く、逆にドリルモータ９の電流値が小さい場合（ドリル
モータ９の負荷が小さい場合）には大きくなる。

前記差動増幅回路２２の出力信号線は、抵抗１５を介し
て、抵抗１６及び１７の一方の端子に接続されている。

前記抵抗１６及び１７の他方の端子は、入力端子２に接
続されている。

前記抵抗１６及び１７により分圧される電圧値は、接点
５３を介して、前記点弧パルス発生回路１４の制御端子
１４Ｃに接続されている。前記接点５３は、後述するリ
レー５２の動作により制御される。つまり、前記接点５
３は、常時は抵抗１６により分圧された電圧を制御端子
１４Ｃに供給し、リレー５２が動作すると、抵抗１７に
より分圧された電圧を制御端子１４Ｃに供給する。

前記抵抗１６及び１７の抵抗値は、それぞれの分圧電圧
値を比較した場合、抵抗１７の方が高くなるように設定
されている。

点弧パルス発生回路１４の電源端子１４Ａはメインスイ
ッチ３を介して入力端子１に、そして電源端子１４Ｂは
入力端子２に接続されている。

この点弧パルス発生回路１４は、電源端子１４Ａ及び１
４Ｂへの電源供給により起動され、制御端子１４Ｃに人
力される電圧に応じて、出力端子１４Ｄより制御信号を
出力する。これによりトライアック１２が制御され、ブ
リッジ形整流器１１に供給される商用交流電源１００の
出力電流が点弧角制御される。前記電源端子１４Ａ及び
１４Ｂへの電源供給は、メインスイッチ３の第１段階操
作により行われる。

前記制御端子１４Ｃは、ダイオード２１を介してトラン
ジスタ２０のコレクタに接続されている。

このトランジスタ２０のエミッタ及びベースは、前記入
力端子２及び前記比較器１９の出力端子に接続されてい
る。

前記比較器１９の非反転入力端子には、定電圧回路８の
出力電圧が抵抗１８で分圧された電圧値が人力される。

ノアゲート５６の一対の入力端子のうちの一方は、前記
比較器１９の出力端子に接続され、他方は発振回路５７
の出力端子に接続されている。この発振回路５７は、例
えば１　ｓｅｃ周明で“Ｈ“及び“Ｌ゛の方形波パルス
を出力する。

前記ノアゲート５．６の出力端子は、トランジスタ５８
のベースに接続されると共に、接点５５を介してブレー
キ回路５９の制御端子５９Ｃに接続されている。

前記接点５５は、前記接点５３と同様に、後述するリレ
ー５２の動作により制御される。つまり、前記接点５５
は、リレー５２に通電された場合にのみ、ノアゲート５
６の出力端子と制御端子５９Ｃとを接続する。

また、トランジスタ５８のコレクタは、接点５４を介し
て制御端子１４Ｃに接続され、そして該トランジスタ５
８のエミッタは、前記入力端子２に接続されている。接
点５４は、前記接点５３及び５５と同様に、後述するリ
レー５２の動作により制御される。そして、前記接点５
４は、リレー５２に通電された場合にのみ、トランジス
タ５８のコレクタと制御端子１４Ｃとを接続する。

ブリッジ形整流器１１の入力端子のうちの一方は、トラ
イアック１２を介して前記入力端子２に接続され、また
その他方は、メインスイッチ３の端子３Ｃに接続されて
いる。したがって、メインスイッチ３の第２段階操作に
より、ブリッジ形整流器１１及びトライアック１２が商
用交流電源１００に接続される。

前記ブリッジ形整流器１１の出力端子には、送りモータ
１３が接続されている。

前記トライアック１２の制御端子は、点弧パルス発生回
路１４の出力端子１４Ｄに接続されている。前述したよ
うに、トライアック１２の制御により、商用交流電源１
００よりブリッジ形整流器１１に供給される交流電流が
点弧角制御され、これにより、送りモータ１３の回転数
が制御される。

詳しくは、接点５３が抵抗１６を選択している場合には
、送りモータ１３は、ドリルモータ９の負荷が小さいと
きには速く回転し、該ドリルモータ９の負荷が大きいと
きには、遅く回転する。

前記送りモータ１３には、ブレーキ回路５９が並列に接
続されている。このブレーキ回路５９は、制御端子５９
Ｃの入力信号が“Ｈ″となった場合に、その一対の端子
５９Ａ及び５９Ｂを短絡する。

すなわち、送りモータ１３の一対の電源端子を短絡する
。

直列に接続されたスイッチ５１及びリレー５２は、前記
電磁石５と並列に、ブリッジ形整流器４の出力端子に接
続されている。前記スイッチ５１は、本発明の特徴的な
動作を行うための起動スイッチであり、このスイッチ５
１の投入により、電磁石ベース付ドリル装置の断続的（
間欠的）な送り動作が行われる。スイッチ５１を投入し
ない場合には、ドリル装置の送り動作は、連続的に行わ
れる。

つぎに、以上の構成を有する実施例の動作を説明する。

なお、当該電磁石ベース付ドリル装置の、被加工物への
取り付は時には、ドリルモータ９は最上部にあるものと
する（第１図にはドリルも環状刃物も図示されていない
がドリルモータ９は降下している状態が示されている）
。

まず、当該電磁石ベース付ドリル装置を被加工物上の所
定位置に配置し、メインスイッチ３を第１段階操作する
。これにより、電磁石５に通電が行われ、当該電磁石ベ
ース付ドリル装置は、被加工物上に吸着され、固定され
る。

ここで、スイッチ５１はまだ投入されていないものとす
る。したがって、接点５３〜５５は、第１図に示される
よう接続状態にある。

つぎにメインスイッチ３を第２段階操作し、ドリルモー
タ９並びに変圧器６及び送りモータ１３に通電する。し
かし、送りモータは図示しないクラッチを操作するまで
はその回転がドリル昇降装置（図示せず）を付勢しない
ので、ドリルの送りは行なわれず、該昇降装置を付勢す
ると、ドリルまたは環状刃物が被加工物に次第に接近し
ていく。

前述したように、作動増幅回路２２の出力信号は、ドリ
ルモータ９の負荷が大きい場合には小さく、逆にドリル
モータ９の負荷が小さい場合には大きくなる。したがっ
て、制御端子１４Ｃに供給される電圧、すなわち抵抗１
５により分圧された電圧値も、ドリルモータ９の負荷に
応じて変化する。

前記点弧パルス発生回路１４は、制御端子１４Ｃに入力
される信号に応じて制御されるから、ドリルモータ９の
負荷が比較的大きい場合には送りモータ１３の回転数が
小さくなって、ドリル装置の下降速度が小さくなり、逆
に、ドリルモータ９の負荷が小さい場合には送りモータ
１３の回転数が大きくなって、ドリル装置の下降速度が
大きくなる。

ところで、メインスイッチ３の投入時には、ドリルモー
タ９の回転軸に設けられたドリル又は環状刃物は、また
被加工物に接触していないから、該ドリルモータ９の負
荷は極めて小さく、負荷検出回路１０の出力電圧は、抵
抗１８により分圧された電位を下回る。

この結果、ドリル装置が切削を開始する瞬間まで、比較
器１９の出力信号が“Ｈ″となって、トランジスタ２０
がオンとなり、これにより、制御端子１４Ｃの電位はダ
イオード２１による順方向降下電圧にまで減少する。す
なわち、ドリル又は環状刃物が被加工物に接触するまで
は、送りモータ１３の回転は遅く、したがって、送り速
度が小さくなる（スロースタート）。

ドリル装置が切削を開始すると、トランジスタ２０がオ
フとなり、送りモータ１３は、抵抗１６の分圧電位、す
なわちドリルモータ９の負荷に応じて出力される差動増
幅回路２２の出力信号に応じて制御される。

なお、スイッチ５１が投入されていない場合には、接点
５４及び５５が断状態となっているので、ノアゲート５
６の出力信号は、他の回路に影響を与えない。

つぎに、スイッチ５１を投入した場合には、リレー５２
の動作により、接点５３〜５５が破線で示されたように
切換えられる。

この場合にも、当該ドリル装置が切削を開始する直前ま
で、トランジスタ２０がオンとなり、制御端子１４Ｃに
供給される電圧が低下する。つまり、スロースタートと
なる。

また、当該ドリル装置が切削を開始する前は、比較器１
９の出力は“Ｈ”となっているから、ノアゲート５６の
出力は、発振回路５７の出力信号にかかわらず、“Ｌ”
となる。したがって、トランジスタ５８及びブレーキ回
路５９は動作しない。

当該ドリル装置が切削を開始した後は、前記トランジス
タ２０がオフとなり、制御端子１４Ｃには、抵抗１７に
より分圧された電圧を選択する。

切削開始後は、比較器１９の出力信号は“Ｌ”となるの
で、発振回路５７の出力信号がそのままノアゲート５６
より出力される。この結果、トランジスタ５８が、例え
ば１　ｓｅｃ周期でオン／オフを繰返し、これにより制
御端子１４Ｃの電圧も、前記周期で０電位となる。すな
わち、当該ドリル装置が切削を開始した後は、前記の周
期でトライアック１２の制御端子への制御信号の供給が
停止され、送りモータ１３への通電が断続的に行われる
ようになる。

また、トランジスタ５８のオン／オフと同じタイミング
、かつ周期でブレーキ回路５９が起動され、該タイミン
グ及び周期て、送りモータ１３の一対の電源端子が短絡
される。

つまり、トランジスタ５８がオンとなって、制御端子１
４Ｃの電位が０となり、そして、出力端子１４Ｄの出力
が停止して送りモータ１３への通電が行われなくなった
ときには、ブレーキ回路５９が起動し、送りモータ１３
の一対の電源端子間が短絡される。前記短絡により、送
りモータ１３より発生する逆起電力が即座に消費され、
該送りモータ１３の回転も即座に停止する。

また、トランジスタ５８がオフとなり、送りモータ１３
への通電が再開されたときには、ブレーキ回路５９の動
作も停止し、これにより、ブリッジ形整流器１１の出力
電圧がそのまま、送りモータ１３に供給されるようにな
る。

このようにして、切削開始後は、送りモータ１３の動作
が断続的に行われるようになる。送りモータ１３の回転
が停止したときには、切り屑が瞬間的（または−時的）
に停止するので、切り屑は切断されることになり、ドリ
ルや環状刃物のまわりに絡みつくような長い切り屑はで
きなくなる。

ここで、前述のように、抵抗１７により分圧された電圧
は、抵抗１６により分圧された電圧よりも高いから、送
りモータ１３への通電が開始された場合に、該送りモー
タ１３の回転数がすぐに高くなり、断続的な送り動作が
素早く行われる。なお、送りモータとして交流モータを
用いる場合には、電源の周波数を変更することにより、
回転数を変えることができる。

また、前記抵抗１７により分圧された電圧は、差動増幅
回路２２の出力に応じても、すなわち、ドリルモータ９
の負荷に応じても決定される。すなわち、ドリルモータ
９の負荷が大きい場合には、ドリル装置の下降速度が小
さくなり、逆にドリルモータ９の負荷が小さい場合には
、ドリル装置の下降速度が大きくなる。これにより、当
該電磁石ベース付ドリル装置による切削が効率的に行わ
れることができる。

さて、前述の説明においては、スイッチ５１の切り換え
て送りモータ１３の連続送り及び断続送りの選択を行う
ものとした。切り屑が絡むおそれの少ない、比較的薄い
被加工物を穿孔する場合には、連続送りを選択してもよ
いが、厚手の被加工物を穿孔する場合には、断続送りを
選択する。

また、前記スイッチ５１を設けずに、送りモータ１３を
断続送りのみ動作させるようにしても良いことは当然で
ある。

さらに、第１図には示されていないが、被加工物の切削
完了後に送りモータ１３の入力端子に供給される電圧の
極性を反転させ、送りモータ１３を逆回転、すなわちド
リル装置を上昇させるようにしても良い。このような構
成は、例えば前記実願平１−７３９４２号に記載されて
いる。

さらにまた、ドリルモータ９の負荷が過大となった場合
や、送りモータ１３に供給される電圧が過大となった場
合に、該送りモータ１３の動作を停止させるような安全
回路を設けても良い。このような回路も、前記実用新案
登録出願に記載されている。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。

（１）請求項１記載の電磁石ベース付ドリル装置におい
ては、ドリル装置の被加工物側への移動が断続的に行わ
れるようになるので、ドリルや環状刃物の先端に切り屑
が絡みつかず、仮に絡みついたとしてもすぐに除去する
ことができる。

（２〉請求項２記載の電磁石ベース付ドリル装置におい
ては、送りモータヘの通電が断続的に行われている場合
において、該送りモータヘの通電が停止したときには、
該送りモータで発生される逆起電力が即座に消費される
。したがって、送りモータヘの通電が遮断されたときに
は、該送りモータにブレーキがかかり、即座に完全に停
止するので、切り屑の排出をさらに良好にすることがで
きる。

（３）請求項３記載の電磁石ベース付ドリル装置におい
ては、ドリル装置が切削を開始する前においては、ドリ
ル装置の下降速度が低下するので、被加工物に対してド
リル、環状刃物等の刃先が急激に接触するおそれがなく
、切削をスムーズに開始することかでき、刃先の損傷を
防止することもできる。

（４）請求項４記載の電磁石ベース付トリル装置におい
ては、送りモータヘ断続的な通電が行われている場合に
は、比較的高い電圧が送りモータに供給されるので、通
電開始時には送りモータの回転が即座に上昇する。した
がって、送りモータを断続的に運転しても、切削能率が
低下しない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は斜視図
、第２図はブロック図である。５・・電磁石、９・・・ドリルモータ、１０・・・負荷
検出回路、１２・・・トライアック、１３・・・送りモ
ータ、１４・・・点弧パルス発生回路、１６，１７．１
８・・・抵抗、１９・・・比較器、２２・・・差動増幅
回路、２３・・・送りスピード基準電圧発生回路、５１
・・・スイッチ、５２・・・リレー、５３〜５５・・・
接点、５６・・・ノアゲート、５７・・・発振回路、５
８・・・トランジスタ、５９・・・ブレーキ回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ドリルモータ、該ドリルモータを被加工物方向に
送る送りモータ、及び当該ドリル装置を被加工物上に吸
着するための電磁石を備えた電磁石ベース付ドリル装置
において、ドリルモータの負荷を検出する負荷検出回路
と、所定周期で“Ｈ”及び“Ｌ”の出力を繰り返す発振
回路と、ドリルモータの駆動による穿孔加工時に、前期発振回路
の出力に応じて、前記送りモータヘの通電を断続的に行
う通電制御手段とを具備したことを特徴とする電磁石ベ
ース付ドリル装置。
（２）前記送りモータヘの通電が停止しているときに、
該送りモータの電源端子間を短絡するブレーキ手段を具
備したことを特徴とする請求項１記載の電磁石ベース付
ドリル装置。
（３）ドリルモータが加工前の無負荷状態である場合に
、送りモータヘの供給電圧を低下させる電圧低下手段と
を具備したことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁
石ベース付ドリル装置。
（４）前記通電制御手段による送りモータヘの断続的な
通電は、該送りモータの再起動時に回転数が通常の連続
通電の場合よりも大きくなるように行われることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁石ベー
ス付ドリル装置。