JPH0531650A - カウンタ手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の穿孔作業量を数値にて設定し、穿孔作
業を進める過程で、その数値分の穿孔作業が行われた時
点で、必ず穿孔作業が終了し作業終了の確認ができる。 【構成】 ドリル駆動用モータの送り軸に連結したセン
サ用のスリット円板が回転を開始すると第１のフォトセ
ンサは穿孔作業量のカウントを準備する信号を発生す
る。第２のフォトセンサは穿孔深度を測定するためドリ
ル駆動用モータの送り軸の回転量をカウントしカウント
信号を発生する。ラッチ回路で第１のフォトセンサと第
２のフォトセンサが発する信号をラッチする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房工事や電気工事
の際に配管のためコンクリート構造物へ穿孔を施すとき
等に用いるコアドリル自動送り装置のカウンタ手段に関
するものであり、詳しくは先端に穿孔用のビットを備え
たコアドリルを穿孔対象面に当て高速回転させることに
より円柱状のくり抜きを形成するコアドリル自動送り装
置のカウンタ手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

（発明の背景）穿孔機にコアドリル自動送り装置を装着
して穿孔を行う場合、自動送り装置には次のことが要求
される。 （イ）ソフトスタートを可能とすること（スタート時、
負荷“０”が入力されるため、Ｄｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒ
が最大となり、穿孔機のドリル駆動用モータに過負荷が
かる）。 （ロ）穿孔作業以外の穿孔機の取付け条件による抵抗負
荷に対応できる基準値を設定できること。 （ハ）ドリル駆動用モータの負荷を安定させるため、誤
差増幅率を可能な限り低くできること。 （ニ）穿孔作業中に鉄筋等の異物に当たると急激な負荷
がかかるが、このような場合にも、速やかに対応できる
こと。 （ホ）負荷が解除された後、負荷解除信号が自動送り装
置のコントロールモータからドリル駆動用モータに伝わ
るのに時間差があるが、この場合にも緩やかなスタート
が可能なこと。 このため、自動送り装置への入力電圧と比較する基準電
圧を自動的に変化させる必要がある。又、この自動送り
装置のカウンタ手段には次の乃至のことが要求され
る。 電源投入時やビットが鉄筋に食い込むときには急激
な過大負荷がかかり、定格電流の数倍の電流が瞬間的に
ドリル駆動用モータに流れる。このため、ドリル駆動用
モータと電源を同じくするカウンタ手段が大きな電圧変
動やノイズに十分耐え得ること。 ビットの鉄筋への当たり方によっては激しい振動が
生じる場合がある。このためカウント手段を構成するカ
ウントセンサが、そのしきい値にあるときにおいてもカ
ウントミスを起こさないこと。 所望の穿孔作業量を、例えばｃｍ単位の数値で任意
に設定し、穿孔作業を進める過程で、その数値分の穿孔
作業が行われた時点で、必ず穿孔作業が終了すること。 作業進度が確認できるように、任意設定数ｎ→０ま
たは０→ｎのカウントダウンまたはカウントアップが正
確に行われること。 （従来技術）従来、この種の穿孔機として、先端部に穿
孔用ビット３０２を備えたコアドリル３０３をラック３
１０を形成したレール３１１に支持し、このレール３１
１先端に設けた取付部材３１２を穿孔面に固定し、ハン
ドル３１３を手動操作して、コアドリル３０３をレール
３１１のラック３１０に沿って前進させながら穿孔する
穿孔機３００が知られている（図１；実開昭６３−１３
３９１７号）。また、この穿孔機３００を自動送りしな
がら穿孔する場合には、トランスを内蔵したコントロー
ルボックス３２０によって、穿孔機３００に装着した自
動送り用のギアボックス３０１を制御しながら行ってい
る（図２参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
穿孔機にあっては、例えば鉄筋コンクリートにくり抜
きを形成する場合に、ドリル先端のビットが鉄筋に達す
ると、ドリル駆動用モータに急激な負荷がかかり、コン
クリート部分と鉄筋部分では極端な負荷変動が生じる。
このため、単にドリル駆動用モータの負荷を測定し、作
業者が設定する基準電圧との偏差をとることにより行う
フィードバック制御では、再スタート時にドリル駆動用
モータに過負荷がかかり、又負荷が解除された時に負荷
コントロール用モータからドリル駆動用モータに負荷解
除信号が伝わる時間的な遅れが生じること等から、動作
が不安定となり作業効率が極めて悪いとともに、ハンテ
ィングを招来し、更にドリル駆動用のモータ並びにビッ
トの損傷を惹起する虞れがある；また前述のフィード
バック制御では、誤差増幅手段の誤差増幅率を大きくと
らないと、鉄筋等の異物の切断から小口径の穿孔に至る
までの幅広い負荷変動に対応しきれない虞があるが、一
般に誤差増幅率を大きくするとハンティングが強くな
り、ドリル駆動用のモータの負荷変動も大きくなって、
その分フューズ切れ、鉄筋への食い込みが生じ易い；
深度が不明の孔あけを行うときには、通例正確でない適
当な初期値（状態）を設定して穿孔作業を行うため、穿
孔深度の分っている場合であっても、穿孔作業を進めて
いったときにくり抜きが済んだか否かが作業者には分か
りにくい；穿孔に要した作業量を正確に知ることがで
きないため、同じ深度のくり抜きを多数穿設する場合の
作業能率が悪い；自動穿孔を行う場合には、通例自動
送り用ギアボックスをコントロールするコントロールボ
ックスが必要となるが、一般にこのコントロールボック
スは重量がありかつ嵩張るため、高所での穿孔作業には
不向きであるとともに、狭所や水溜りでの自動穿孔が困
難で汎用性がない；といった問題点を有していた。

【０００４】本発明は従来技術の有するこのような問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の穿
孔作業量を数値にて設定でき、穿孔作業を進める過程
で、その数値分の穿孔作業が行われた時点で、必ず穿孔
作業が終了し、作業終了の確認が容易なカウンタ手段を
提供することにある。本発明の他の目的は、穿孔作業進
度が確認できるカウンタ手段を提供することにある。本
発明のその余の目的及び利点は以下の記述より明らかと
なるであろう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ドリル駆動用
モータの送り軸に連結したセンサ用のスリット円板と、
該スリット円板が回転を開始すると穿孔作業量のカウン
トを準備する信号を発生する第１のフォトセンサと、穿
孔深度を測定するためドリル駆動用モータの送り軸の回
転量をカウントしカウント信号を発生する第２のフォト
センサとで構成されたカウントセンサと、前記第１のフ
ォトセンサと第２のフォトセンサが発する信号をラッチ
するラッチ回路とを備えてなるカウンタ手段、及びドリ
ル駆動用モータの送り軸に連結したセンサ用のスリット
円板と、該スリット円板が回転を開始すると穿孔作業量
のカウントを準備する信号を発生する第１のフォトセン
サと、穿孔深度を測定するためドリル駆動用モータの送
り軸の回転量をカウントしカウント信号を発生する第２
のフォトセンサとで構成されたカウントセンサと、前記
第１のフォトセンサと第２のフォトセンサが発する信号
をラッチするラッチ回路と、所望する任意の穿孔作業量
を設定し記憶させる操作を行う作業量設定用の操作子と
を備えてなるカウンタ手段、及びドリル駆動用モータの
送り軸に連結したセンサ用のスリット円板と、該スリッ
ト円板が回転を開始すると穿孔作業量のカウントを準備
する信号を発生する第１のフォトセンサと、穿孔深度を
測定するためドリル駆動用モータの送り軸の回転量をカ
ウントしカウント信号を発生する第２のフォトセンサと
で構成されたカウントセンサと、前記第１のフォトセン
サと第２のフォトセンサが発する信号をラッチするラッ
チ回路と、所望する任意の穿孔作業量を設定し記憶させ
る操作を行う作業量設定用の操作子と、前記ラッチ回路
を介して前記カウントセンサに接続され、前記ラッチ回
路の出力信号と前記操作子を操作することにより送られ
る信号とが入力するとアップまたはダウンのカウント信
号を出力するアップダウンカウンタと、該アップダウン
カウンタからの出力信号が０になったときにそのことを
測定し所定幅のパルスを発する０出力判定パルス発生回
路とを備えてなるカウンタ手段である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例とともに説明する。実
施例の説明に先立ち、先ずコアドリル自動送り装置につ
いて説明する。図３はコアドリル自動送り装置の斜視
図、図４はコアドリル自動送り装置における各操作部が
配設されているフロントパネルを示す拡大斜視図、図５
はコアドリル自動送り装置を装着する従来の穿孔機を示
す斜視図、図６は穿孔機にコアドリル自動送り装置を装
着した状態を示す斜視図、図７はコアドリル自動送り装
置の基本的構成を示す機能ブロック図、図８は図７の各
要素を具体的に示す回路構成図である。これらの図にお
いて、Ａはコアドリル自動送り装置を示し、穿孔機２５
０に装着して、先端部に穿孔用ビット２５３を備えた穿
孔機２５０のコアドリル２５２の自動送りを行う（図
５、図６参照）。参照番号２は穿孔機２５０に設けたド
リル駆動用モータであり、ビット２５３を備えたコアド
リル２５２を駆動する。１９は自動送り装置に配設した
コントロールモータを示し、前記ドリル駆動用モータ２
にギア接続され、後述のモータ制御手段１８より出力さ
れる制御信号に応じて前記ドリル駆動用モータ２を制御
する。３は穿孔時の前記ドリル駆動用モータ２の負荷を
検出し、検出した負荷に応じた信号を出力する負荷検出
手段、４は負荷検出手段３より出力される交流電圧を直
流電圧に変換する整流回路、５は整流回路４に接続され
た平滑回路、６は前記第１のモータ２の負荷変動に対応
して前記平滑回路５から出力される電圧値を所定の電圧
レベルに変換するレベル変換回路をそれぞれ示す。７は
負荷状態判定手段を示し、前記レベル変換回路６を通じ
て与えられる前記負荷検出手段３の出力信号に基づき、
前記ドリル駆動用モータ２の負荷状態が過大負荷状態、
過小負荷状態、許容（適正）負荷状態（設定値状態、設
定値未満状態）のいずれにあるかを判定するため、多段
式コンパレータ８，９、１０によって構成されている
（図８参照）。前記ドリル駆動用モータ２の負荷信号
は、前記レベル変換回路６を経てこの負荷状態判定手段
７に送出される。このうち、８は過大負荷検知部を示
し、前記ドリル駆動用モータ２の負荷が過大負荷である
ときにその信号を検知する。また９は過小負荷検知部を
示し、前記ドリル駆動用モータ２の負荷が過小負荷であ
るときにその信号を検知する。そして、１０は５段のコ
ンパレータ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄそして１０
ｅによって構成された許容負荷検知部を示し、前記ドリ
ル駆動用モータ２の負荷が過大負荷、過小負荷以外の許
容（適正）範囲内の負荷であるときにその信号を検知す
る。１１は基準電圧調整出力手段を示し、前記負荷状態
判定手段７に接続され、前記ドリル駆動用モータ２の負
荷状態が過大負荷状態、過小負荷状態以外の適正負荷状
態にあるときに、前期ドリル駆動用モータ２の負荷変動
に対応して、基準電圧を自動調整し（移行して）出力す
る。穿孔作業時には、対象物の性状によって、前述の通
り前記ドリル駆動用モータ２に負荷変動が起る。自動送
り装置Ａは、負荷量が増すと、図８のコンデンサ４０の
電圧を下げ低い基準電圧が得られるように構成してあ
る。即ち、前期ドリル駆動用モータ２の負荷が適正負荷
である場合、前期基準電圧調整出力手段１１を構成して
いるコンデンサ４０の両端の電圧は増幅器４１でホール
ドされる。この基準電圧調整出力手段１１の動作により
前期コントロールモータ１９に与えるＤｕｔｙ Ｆａｃ
ｔｏｒの幅を０〜１００％までの適正負荷に合わせる。
又、１５は誤差増幅手段を示し、前記ドリル駆動用モー
タ２の負荷に対応する電圧値と前記基準電圧調整出力回
路１１より出力される基準電圧値とを比較照合し、その
誤差信号を増幅し出力する。１６は三角波発生回路、１
７は前記誤差増幅手段１５より送出される誤差信号に三
角波発生回路１６から送られる三角波を与え、誤差信号
をパルス幅を有する信号に変換して出力するパルス幅変
調回路である。１８はモータ制御手段を示し、前記ドリ
ル駆動用モータ２及びコントロールモータ１９を制御す
る。前記過大負荷検知部８または前記過小負荷検知部９
からの信号が与えられるときには前記ドリル駆動用モー
タ２を停止させる信号を出力し、前期パルス幅変調回路
１７からパルス信号が送られるときには前記コントロー
ルモータ１９を制御する信号を出力する。前記過小負荷
検知部９から前記モータ制御手段１８に信号が送られる
と前記コントロールモータ１９は停止する。又前記コン
トロールモータ１９には、後述の本発明に係るカウンタ
手段１９０が接続されている。このため、穿孔時の作業
量をディジタル表示により正確に知ることができ、穿孔
作業終了の確認が容易であるとともに、予め穿孔に要す
る作業量（穿孔量）を設定できるため、同じ深度のくり
抜きを多数穿設する場合に好都合である。更に、前記モ
ータ制御手段１８には、後述する電源回路１５０が接続
されている。このため、電源部にトランスを用いる場合
に比べて、自動穿孔装置をコンパクトにして軽量に構成
でき、トランスを置く場所がないような、例えば狭所、
高所においても穿孔作業を効率良く進めることができ
る。

【０００７】ここで、自動送り装置ＡのボックスＢ中の
フロントパネル５０に配した各操作手段、表示手段につ
いて図３、図４を参照しながら説明する。符号５１はコ
ントロールモータ１９の前進（Ｆ）、後退（Ｒ）を切換
える切換スイッチを示し、トグルスイッチにより構成さ
れている。穿孔機２５０の機種により自動送り装置Ａの
取付け部が変わることがある。その場合、コントロール
モータ１９の回転方向が逆になることがあるので、この
スイッチ５１を操作してコントロールモータ１９の回転
を変える。５２は設定された２桁の穿孔作業量をディジ
タル表示する表示部であり、発行ダイオードにより構成
されている。５３は所望する任意の２桁のカウント数
（穿孔作業量）を設定するための操作子であり、Ｂ．
Ｃ．Ｄ．Ｃｏｄｅ スイッチにより構成されている。５
４は押圧操作することにより、前記操作子５３で選択し
たカウント数（穿孔作業量）を前記表示部５２に表示
（ＳＥＴ）する設定用押釦スイッチ、５５は前記表示部
５２における表示を解除（ＲＥＳＥＴ）して“０”表示
にする解除用押釦スイッチを示す。５８はコントロール
モータ１９をスタートさせるための押釦スイッチ、５９
はコントロールモータ１９を停止させるための押釦スイ
ッチを示す。６０は自動停止、手動停止を選択するスイ
ッチを示し、トグルスイッチにより構成されている。手
動側に傾倒してあると、ドリル駆動用モータは手動によ
り停止する。自動側に傾倒してあると、穿孔作業を終了
したとき、過小負荷を検知したとき、そして過大負荷を
検知したとき、ドリル駆動用モータ２とコントロールモ
ータ１９は連動して停止する。かくして、穿孔作業中作
業者が現場を離れるときは、このスイッチを自動側に傾
倒する。６１はカウンタ手段１９０におけるカウントの
前進（進度；ＵＰ）、後進（残量；ＤＯＷＮ）のいずれ
かに切換えるためのアップダウン切換スイッチを示し、
トグルスイッチより構成されている。６２は使用電源に
より穿孔作業の速度を選定（弱、中、強のいずれか）す
るための作業速度選定用のつまみを示し、ロータリスイ
ッチにより構成されている。穿孔機の電源を建築物（穿
孔場所）の電源に求める場合に、照明や他の作業にも同
じ電源が使用されているときに、穿孔作業中にドリル駆
動用モータに過負荷がかかり、規定より大きい電流が流
れると電源ボックスのブレーカにより回路が遮断される
虞れがあるが、このことを回避するために、当初つまみ
６２は“弱”にセットすることが適当である。５７Ａ，
５７Ｂ，５７Ｃはドリル駆動用モータ２の電流量により
点灯する負荷表示ランプを示す。これらの負荷表示ラン
プ５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃはドリル駆動用モータ２の負
荷状態を表示するよう発行ダイオード（例えば、負荷表
示ランプ５７Ａは“橙”の発行ダイオード、負荷表示ラ
ンプ５７Ｂは“青”の発行ダイオード、負荷表示ランプ
５７Ｃは“赤”の発行ダイオード）により構成されてい
る。そして、負荷表示ランプ５７Ａのみが点灯するとき
は、ドリル駆動用モータ２の負荷が想定した負荷より少
ないことを表示している。又負荷表示ランプ５７Ａと５
７Ｂが点灯するときは、ドリル駆動用モータ２の負荷が
想定した負荷にほぼ近い値をとり適当な穿孔作業が行わ
れていることを示している。そして、負荷表示ランプ５
７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃのすべてが点灯表示するときは過
負荷状態であることを示している。７０はクラッチ断続
用のノブであり、ドリル駆動用モータ２の送り軸２５１
を自動送り装置Ａの軸承口４９に連結し、ドリル駆動用
モータ２の回転をコントロールモータ１９に伝えるため
のクラッチを断続する。７１Ａ，７１Ｂは自動送り装置
Ａを穿孔機２５０に装着するときに用いる一対のステイ
である。

【０００８】（自動送り装置Ａの操作手順）次に、自動
送り装置Ａの操作手順を簡単に説明する。 まずスイッチ６０を手動側に傾倒させた状態でコンク
リートの切断を開始する。 ドリル駆動用モータ２の回転が安定した後、ノブ７０
を操作してクラッチを入れる。 スイッチ６０を自動側に傾倒させる。 スタート用押釦スイッチ５８を押す。 設定用押釦スイッチ５４を押す。操作子５３で設定し
た数字が表示部５２に表示される。この場合、カウント
“０”で作業を終了させるときはスイッチ６１を後進側
に傾倒する。 以上乃至の操作を行う。

【０００９】（実施例）自動送り装置Ａは穿孔時の作業
量（穿孔深度）を設定し正確にカウント（測定）するた
め、本発明に係るカウンタ手段１９０を具備している。
図１５は本発明に係るカウンタ手段の基本的構成を示す
機能ブロック図、図１６はカウンタ手段を構成している
第１のフォトセンサがカウント準備を行うときの信号の
流れを示す回路図とそのときのラッチ回路の入出力を示
す波形図、図１７はカウンタ手段の主要な構成を示す機
能ブロック図及び第２のフォトセンサがカウントを行う
ときの第１のフォトセンサの出力と、第２のフォトセン
サの出力と、そのときのラッチ回路の入出力を示す波形
図である。これらの図において、本発明に係るカウント
手段１９０は、ドリル駆動用モータ２の送り軸２５１に
連結したセンサ用のスリット円板２０３と、該スリット
円板２０１が回転を開始すると穿孔作業量のカウントを
準備する信号を発生する第１のフォトセンサ２０２と、
穿孔深度を測定するためドリル駆動用モータ２の送り軸
２５１の回転量をカウントしカウント信号を発生する第
２のフォトセンサ２０３とで構成されたカウントセンサ
２００と、前記第１のフォトセンサ２０２と第２のフォ
トセンサ２０３が発する信号をラッチするラッチ回路２
０５と、所望する任意数の穿孔作業量を設定し記憶させ
る操作を行う作業量設定用の操作子５３と、前記ラッチ
回路２０５を介して前記カウントセンサ２００に接続さ
れ、前記ラッチ回路２０５の出力信号と前記操作子５３
を操作することにより送られる信号とが入力するとアッ
プまたはダウンのカウント信号を出力するアップダウン
カウンタ２０７と、該アップダウンカウンタ２０７から
の出力信号が“０”になったときにそのことを測定し所
定幅のパルスを発する０出力判定パルス発生回路２０８
とを備えている。このうち、前記第１のフォトセンサ２
０２と第２のフォトセンサ２０３は透過形のフォトイン
タラプタにより構成されている。そして、前記カウント
センサ２００は、前記ドリル駆動用モータ２の送り軸
（回転軸）２５１の回転量を検知する。符号２０４は前
記第１のフォトセンサ２０２と第２のフォトセンサ２０
３の波形を整形する波形整形回路を示し、モノステーブ
ルマルチ回路により形成されている。２１１はＤＣ１０
Ｖ電源３１２がドリル駆動用モータ２の影響で電圧変動
が生じるためそのバックアップをする電源バックアップ
回路である。２０９はＢ．Ｃ．Ｄ． ｔｏ ７ ｓｅｇ
ｍｅｎｔである。前記カウンタ手段１９０は以上の如ご
とく構成され、設定作業量に達した時には作業の終了を
知らせる信号が前記モータ制御手段１８に送られる。又
鉄筋等にビット２５３が当たり、前記ドリル駆動用モー
タ２の負荷変動が激しくなると、前記ドリル駆動用モー
タ２とカウンタ手段１９０とは電源を共通にしているた
め、カウンタ手段１９０には電圧変動によるノイズが生
じ易い。このため、電源投入後所定時間経過後、例えば
０．５秒経過後にオンされるようにして、急激な電源降
下の際にもメモリーが消えないようにするとともに、電
源投入時のノイズによる影響を極力避け得るようにして
いる。又前記カウントセンサ２００を構成するセンサ用
のスリット円板２０１は、ドリル２５２のビット２５３
が鉄筋等に当たった場合には激しい振動を受け、カウン
トミスをし易い（逆回転する場合もある）。このため、
前述の如くセンサ用のスリット円板２０１に間隔を設け
て第１のフォトセンサ２０２と第２のフォトセンサ２０
３の２個のフォトセンサを配し、前記第１のフォトセン
サ２０２で出力をラッチし、第２のフォトセンサ２０３
でカウントを出力する構成としてある。

【００１０】自動送り装置Ａは前述の如く電源回路１５
０を具備しているが、長時間に及ぶ鉄筋切断後はビット
２５３のダイヤモンドが摩耗しすべりを生じることか
ら、切込みが停止状態でも大きな押込力を与えるよう構
成されていることが必要となる。従ってこの自動送り装
置の実用的な電源回路としては、コントロールモータ１
９がロックされても一定時間コントロールモータ１９を
損焼することなく一定トルクを保持することが要求され
る。この電源回路１５０を図１３を参照しながら説明す
る。電源回路１５０は、交流電源を直流電源に変換する
整流回路１５０Ａと、該整流回路１５０Ａに接続され、
整流された直流電圧をコントロールモータ１９の適正入
力電圧に制御する電圧制御回路１５０Ｂと、該電圧制御
回路１５０Ｂに接続され、コントロールモータ１９が過
大負荷状態で停止するときに、コントロールモータ１９
が負荷に耐え得るようにするとともに、一定負荷を保持
するよう制御する負荷電流制御回路１５０Ｃと、該負荷
電流制御回路１５０Ｃに接続され、この負荷電流制御回
路１５０Ｃの出力を平滑化する平滑コンデンサ１５８を
備えている。このうち、前記整流回路１５０Ａはブリッ
ジ整流回路により形成され、又前記電圧制御回路１５０
Ｂは、ツェナーダイオード１５６と、このツェナーダイ
オード１５６に流れる電流を制御する抵抗１５５と、ダ
ーリントン接続されたトランジスタ１５１、１５２とに
より構成されている。更に負荷電流制御回路１５０Ｃは
電流検知用のトランジスタ１５３と抵抗１５７とより構
成されている。１５９は逆流を防止するためのダイオー
ドである。かくして、平滑コンデンサ１５８に流れ込む
電流はダイオード１５９によって調節され、負荷が増え
るに従って電圧は降下する。

【００１１】（自動送り装置の動作）次に、自動送り装
置Ａの動作について説明する（図９乃至図１２参照）。
自動送り装置Ａのフロントパネル５０（図４参照）に設
けた自動・手動の切換スイッチ６０を自動側に傾倒する
と、ドリル駆動用モータ２は回転を開始する。このドリ
ル駆動用モータ２の回転が安定した後、フロントパネル
５０に配したスタート用押釦スイッチ５８を押圧操作
し、スタート信号をラッチ回路２０（図８参照）に送る
とラッチ回路２０はＯＮ状態にラッチされ、モータ制御
手段１８にコントロールモータ１９及びドリル駆動用モ
ータ２を始動させる信号を送出する。この状態になると
穿孔機２５０のビット２５３が穿孔面へ送り込み可能の
状態になる。穿孔面へビット２５３の送り込みが開始す
るとドリル駆動用モータ２に負荷電流が流れる。図４、
図８の状態では、フロントパネル５０に設けた速度選定
用のつまみ６２は“弱”のポジションにあり、ドリル駆
動用モータ２の負荷電流をＣ．Ｔ．電流センサ（図示せ
ず）でサンプリングする。そして平滑回路５の出力電圧
はレベル変換回路６と誤差増幅手段１５に送出される。
誤差増幅手段１５では、基準電圧とドリル駆動用モータ
の電流をサンプリングしたときの電圧との誤差を増幅
し、増幅した信号がパルス幅変調回路１７に送出されド
リル駆動用モータ２の負荷が修正される。増幅率が大き
いと応答性は良くなるが、急激にして大幅な負荷変動が
ある場合には、ハンティングを惹起し、ドリル駆動用モ
ータ２及びビット２５３に損傷を与えることになる。こ
のため、このような負荷変動にも適応できるように、誤
差増幅手段１５の基準電圧を例えば鉄筋切断時には下げ
て誤差出力を大きくする。すなわち、鉄筋切断時は、特
にビット２５３にかかる負荷は大きいので、大きく増幅
された誤差出力により、パルス幅変調回路１７によって
コントロールモータ１９ヘの入力パルス幅を短くし、送
り込みを遅くしてビット２５３の負荷を軽減する。また
鉄筋切断を終了し、ビット２５３の負荷が軽くなると誤
差増幅手段１５の誤差出力を下げコントロールモータ１
９への入力パルス幅を広げ送り込みを早める。この処理
を基準電圧調整出力手段１１にて行う。前記負荷状態判
定手段７は、実施例では前述の如く、９段のコンパレー
タから構成され、１段目のコンパレータ９は作業終了動
作時における過小電流値を検出するために寄与し、９段
目のコンパレータ８はドリル駆動用モータがロックされ
た時の過大電流値を検出するために寄与する。このため
に、レベル変換回路６では１段〜９段の範囲内にサンプ
リング値を納める。今、速度設定用のつまみ６２を
“弱”の位置にセットすると、３段目のコンパレータ１
０ａの出力が“Ｌ”そして４段目以上のコンパレータの
出力が“Ｈ”となる。しかして、フロントパネル５０に
配した“橙”及び“青”の発光ダイオード５７Ａ、５７
Ｂが点灯する。ビット２５３が鉄筋に当たっていないと
きにはコンデンサ４０の電圧は高く、誤差増幅手段１５
の基準電圧もその分高い。図１０の状態では、当初コン
トロールモータの入力波形がａ’のときＤｕｔｙ Ｆａ
ｃｔｏｒは７０％にある。それが鉄筋に当たると、ドリ
ル駆動用モータ２の電流はｂ，ｃ線分に急峻に移行しサ
ンプリング電圧高となるが、このときには、４段目及び
５段目の各コンパレータ１０ｂ、１０ｃの出力が“Ｌ”
となりコンデンサ４０は急速に放電し、誤差増幅手段１
５の誤差増幅が大きくなる様に補正する。更に、図９に
おいて、コントロールモータの入力波形がｂ’〜ｃ’へ
移行した後鉄筋の切断終了までの間、波形ｄ’のパルス
をコントロールモータ１９へ出力する。鉄筋の切断を終
了すると、ドリル駆動用モータ電流は、図９において、
ｂ点より電流が下がる。誤差増幅手段１５の誤差出力は
先に与えられた基準電圧の増幅でコントロールモータの
入力波形をｃ’迄広げるがドリル駆動用モータ電流値は
ｃ点では不足する。この時コンパレータ１０ｄの出力は
“Ｈ”になり抵抗２５、発行ダイオード５７Ｂ、抵抗３
０を介し、コンデンサ４０はゆるやかに充電し、コント
ロールモータの入力波形がｃ’→ｅ’点に達するまで誤
差増幅手段１５の基準電圧を高める（図９）。この時、
誤差増幅手段１５の増幅率を高めると入力波形ｃ’はよ
り早くｅ’に到達するが、コントロールモータ１９から
ギアを通しドリル駆動用モータ２の送り軸２５１→ビッ
ト２５３→ドリル駆動用モータ２に伝えられる間に時間
的誤差があり、更に、送りレール２５４では取り付け角
度等による抵抗変化が大きいので、増幅率を一定にする
とハンティングが発生し、更にヒューズ切れ、送り速度
の不足が発生する。このため、ｔ１の補正時間（図９）
を考慮している。又鉄筋の当たり角度によっては、時と
してドリル駆動用モータ２がロックされることがある。
この時、コンパレータ８が出力“Ｌ”となり、ラッチ回
路２０をＯＦＦ状態とし、モータ制御手段１８、リレー
回路２１をＯＦＦにする。図１２のｔ３は短時間とす
る。穿孔作業終了後は図１１に示す波形図の様にドリル
駆動用モータの電流が下がることから、コンパレータ９
の出力が“Ｈ”になる。この電圧で、抵抗３１を通して
作業終了を確認できる一定時間（図１１のｔ２）の間コ
ンデンサ３２を充電し、インバータ３３を通し、２０の
ラッチ回路に送りドリル駆動用モータ２を停止させる。

【００１２】（カウンタ手段の動作）カウンタ手段１９
０の動作を説明する（図１６及び図１７参照）。センサ
用のスリット円板２０１が回転する時、作業条件により
１０回転／秒から２回転／時間まで幅広い回転差があ
る。特に、２回転／時間においては、激しい振動が前進
・後進方向に生じるため、スリット円板２０１のスリッ
トのしきい値が第１のフォトセンサ２０２のスリットに
重なった時には比較的長時間（５〜１０分程度）にわた
り多量のパルスを前記第１のフォトセンサ２０２及び第
２のフォトセンサ２０３は発生する。このため、先ず、
第２のフォトセンサ２０３の発する最初のパルスでラッ
チ回路２０５をラッチする。今、スリット円板２０１の
スリットが第１のフォトセンサ２０３にかかるとラッチ
回路２０５のＲ入力には図１６に示す波形のパルスが長
時間発生する。この時、入力Ｓは“Ｈ”入力になってお
り、出力Ｑは最初のパルスで“Ｌ”にラッチされ、以後
Ｓ入力が“Ｌ”になるまで変わらない。またＱ出力はア
ップダウンカウンタ２０７に入力されるが、カウントは
入力信号の立ち上がりで行うため、入力が“Ｌ”になっ
たことで次のカウントの準備を行う。スリット円板２０
１のスリットが第２のフォトセンサ２０３にかかると、
多量のパルスを発生させる。その波形は先ず波形整形回
路２０４で一定幅に波形整形され、ＳＲラッチ回路２０
５に入力する。ＳＲラッチ回路２０５のＲ入力はこの時
“Ｈ”入力で、Ｓに“Ｌ”信号を送ると出力Ｑは“Ｈ”
にラッチされ、以降Ｓ入力が変化しても変わらない。こ
の出力Ｑが“Ｈ”に変わると、立ち上がりでアップダウ
ンカウンタ２０７が働く。以上第１のフォトセンサ２０
２、第２のフォトセンサ２０３、ＳＲラッチ回路２０５
の組合わせによって、スリット円板２０１が激しく振動
しても安定したカウントが行われる。また穿孔するコン
クリートの厚みが分かっている時やフェンス等の支柱の
立込み用の穴を穿孔する場合、任意の作業量を設定する
必要がある。この場合には、前記操作子２０６を操作
し、任意数であることを知らせる信号をアップダウンカ
ウンタ２０７に送る。アップダウン切換スイッチ６１を
ＤＯＷＮにしてカウントＤＯＷＮを行う。０出力判定パ
ルス発生回路２０８でカウントが“０”になったことを
判定し、一定幅のパルスを発生させ、その出力をモータ
制御手段１８に送り作業を停止させる。又アップダウン
切換スイッチ６１をＵＰにして“０”からＵＰカウント
を行うことにより作業量を知ることができる。２１１の
電源バッアップ回路は、作業モータに過大負荷がかかっ
た際の電圧変動を補う。

【００１３】（電源回路の動作）更に、電源回路１５０
の動作について説明する（図１４参照）。ＡＣ１００Ｖ
の交流電力をブリッジ整流回路１５０Ａで整流すると、
図１３のＰ点の電圧の波形は図１４に示す（イ）のよう
になる。ツェナーダイオード制限抵抗１５５を介しモー
タ最大入力電圧をツェナーダイオード電圧とする。この
電圧を電圧制御回路１５０Ｂに与えると、ツェナー電圧
がＱ点電圧より高い時にトタンジスタ１５１はＯＮとな
る。Ｑ点電圧はコンデンサ１５８により平滑される。Ｑ
点電圧は接続されたコントロールモータ１９の負荷によ
り決定される。ここでは、コントロールモータ１９がロ
ックされた時に、コントロールモータ１９が一定時間耐
え得る電圧及びその時に一定トルクを保持できる電圧を
５５Ｖ、トランジスタ１５１がＯＮの時に流れる最大電
流を１．３Ａとし、抵抗１５７及びトランジスタ１５３
により１．３Ａの電流制御回路を形成する。図１４の
（ハ）はコントロールモータ１９の負荷が少なくＱ点電
位が９８Ｖの時、中間負荷でＱ点電位が８５Ｖの時、そ
してコントロールモータ１９がロックされ最大負荷でＱ
点電位が５５Ｖ時の電圧制御回路１５０Ｂの各導通角を
表したものである。Ｑ点電圧が９８Ｖの時は９８Ｖより
高い部分、すなわち導通角４４〜１３６°の間、８５Ｖ
の時は３７〜１４３°の間、そして５５Ｖの時は２３〜
１５７°の間、トランジスタ１５１はＯＮ状態となる。
コンデンサ１５８への供給電流を制限していることから
コントロールモータ１９の負荷が増大するとコントロー
ルモータ１９への供給電圧が下がる。このことから、コ
ントロールモータ１９を損焼から保護し、更に電圧制御
回路１５０Ｂの損失も軽減する。この点、整流回路から
直接平滑コンデンサへ入力する方法の場合には、負荷電
流が増大するとコンデンサの入力電流も増大し、コント
ロールモータの入力電圧が下がらないまま供給されるこ
とになるため、ドリル駆動用モータがロックされる様な
時には過大電流が流れて電源トランスの損焼及びドリル
駆動用モータの損焼を惹起し易い。又制御トランジスタ
の負荷も軽減できることから従来のように重いトランス
を必要とせずに穿孔作業が可能であり、穿孔作業に必要
な穿孔装置のその軽量化、小型化を達成でき、高所、狭
所とった作業条件の悪い場所においても自動穿孔作業を
極めて簡単に行い得る。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成され次に述べる
効果を奏する。所望の穿孔作業量を、例えばｃｍ単位の
数値で任意に設定し、穿孔作業を進める過程で、その数
値分の穿孔作業が行われた時点で、必ず穿孔作業が終了
するため信頼度の高いカウント手段が得られる。また作
業進度が確認できるように、任意設定数ｎ→０または０
→ｎのカウントダウンまたはカウントアップを正確に行
なえる。そして電源投入時やビットが鉄筋に食い込むと
きには急激な過大負荷がかかり、定格電流の数倍の電流
が瞬間的にドリル駆動用モータに流れるが、この場合に
も大きな電圧変動やノイズに十分耐え、穿孔作業量のカ
ウントを正確に行なうことができる。加うるにビットの
鉄筋への当たり方によっては激しい振動が生じる場合が
あるが、カウントセンサが第１のフォトセンサ及び第２
のフォトセンサを具備しているため、カウントセンサ
が、そのしきい値にあるときにおいてもカウントミスを
起こすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の穿孔機を示す正面図である。

【図２】従来の穿孔機の使用状態を示す斜視図である。

【図３】コアドリル自動送り装置の斜視図である。

【図４】コアドリル自動送り装置における各操作部が配
設されているフロントパネルを示す拡大斜視図である。

【図５】コアドリル自動送り装置を装着する従来の穿孔
機を示す斜視図である。

【図６】穿孔機にコアドリル自動送り装置を装着した状
態を示す斜視図である。

【図７】コアドリル自動送り装置の基本的構成を示す機
能ブロック図である。

【図８】コアドリル自動送り装置の各要素を示す回路構
成図である。

【図９】鉄筋切断からコンクリートのみの切断に移行し
たときのドリル駆動用モータの負荷電流とコントロール
モータのＤｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒの変化を示す図であ
る。

【図１０】コンクリート切断から鉄筋切断に移行したと
きのドリル駆動用モータの負荷電流の変化とコントロー
ルモータのＤｕｔｙ Ｆａｃｔｏｒの変化を示す図であ
る。

【図１１】穿孔終了時におけるドリル駆動用モータの負
荷電流の変化とコンデンサ３２の変化を示す図である。

【図１２】過大負荷状態におけるドリル駆動用モータの
負荷電流の変化とコンパレータ８の出力電圧の変化を示
す図である。

【図１３】コアドリル自動送り装置における電源回路の
各要素を示す回路構成図である。

【図１４】電源回路のＰ点電圧とＱ点電圧とトランジス
タＴｒ１の導通角の関係を示す図である。

【図１５】本発明に係るカウンタ手段の基本的構成を示
す機能ブロック図である。

【図１６】カウンタ手段を構成している第１のフォトセ
ンサがカウント準備を行うときの信号の流れを示す回路
図とそのときのラッチ回路の入出力を示す波形図であ
る。

【図１７】カウンタ手段の主要な構成を示す機能ブロッ
ク図及び第２のフォトセンサがカウントを行うときの第
１のフォトセンサの出力と、第２のフォトセンサの出力
と、そのときのラッチ回路の入出力を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

Ａ コアドリル自動送り装置 ２ ドリル駆動用モータ ３ 負荷検出手段 ４ 整流回路 ５ 平滑回路 ６ レベル変換回路 ７ 負荷状態判定手段 ８ 過大負荷検知部 ９ 過小負荷検知部 １０ 許容負荷検知部 １１ 基準電圧調整出力手段 １５ 誤差増幅手段 １６ 三角波発生回路 １７ パルス幅変調回路 １８ モータ制御手段 １９ コントロールモータ ５３ 操作子 １９０ カウンタ手段 ２００ カウントセンサ ２０１ スリット円板 ２０２ 第１のフォトセンサ ２０３ 第２のフォトセンサ ２０５ ラッチ回路 ２０７ アップダウンカウンタ ２０８ ０出力判定パルス発生回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリル駆動用モータの送り軸に連結した
   センサ用のスリット円板（２０１）と、該スリット円板
   （２０１）が回転を開始すると穿孔作業量のカウントを
   準備する信号を発生する第１のフォトセンサ（２０２）
   と、穿孔深度を測定するためドリル駆動用モータの送り
   軸の回転量をカウントしカウント信号を発生する第２の
   フォトセンサ（２０３）とで構成されたカウントセンサ
   （２００）と、 前記第１のフォトセンサ（２０２）と第２のフォトセン
   サ（２０３）が発する信号をラッチするラッチ回路（２
   ０５）とを備えてなるカウンタ手段。
2. 【請求項２】 ドリル駆動用モータの送り軸に連結した
   センサ用のスリット円板（２０１）と、該スリット円板
   （２０１）が回転を開始すると穿孔作業量のカウントを
   準備する信号を発生する第１のフォトセンサ（２０２）
   と、穿孔深度を測定するためドリル駆動用モータの送り
   軸の回転量をカウントしカウント信号を発生する第２の
   フォトセンサ（２０３）とで構成されたカウントセンサ
   （２００）と、 前記第１のフォトセンサ（２０２）と第２のフォトセン
   サ（２０３）が発する信号をラッチするラッチ回路（２
   ０５）と、 所望する任意の穿孔作業量を設定し記憶させる操作を行
   う作業量設定用の操作子（５３）とを備えてなるカウン
   タ手段。
3. 【請求項３】 ドリル駆動用モータの送り軸に連結した
   センサ用のスリット円板（２０１）と、該スリット円板
   （２０１）が回転を開始すると穿孔作業量のカウントを
   準備する信号を発生する第１のフォトセンサ（２０２）
   と、穿孔深度を測定するためドリル駆動用モータの送り
   軸の回転量をカウントしカウント信号を発生する第２の
   フォトセンサ（２０３）とで構成されたカウントセンサ
   （２００）と、 前記第１のフォトセンサ（２０２）と第２のフォトセン
   サ（２０３）が発する信号をラッチするラッチ回路（２
   ０５）と、 所望する任意の穿孔作業量を設定し記憶させる操作を行
   う作業量設定用の操作子（５３）と、 前記ラッチ回路（２０５）を介して前記カウントセンサ
   （２００）に接続され、前記ラッチ回路（２０５）の出
   力信号と前記操作子（５３）を操作することにより送ら
   れる信号とが入力するとアップまたはダウンのカウント
   信号を出力するアップダウンカウンタ（２０７）と、 該アップダウンカウンタ（２０７）からの出力信号が０
   になったときにそのことを測定し所定幅のパルスを発す
   る０出力判定パルス発生回路（２０８）とを備えてなる
   カウンタ手段。