JPH0631512A - 自動穿孔機 - Google Patents

自動穿孔機

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JPH0631512A
JPH0631512A JP4188462A JP18846292A JPH0631512A JP H0631512 A JPH0631512 A JP H0631512A JP 4188462 A JP4188462 A JP 4188462A JP 18846292 A JP18846292 A JP 18846292A JP H0631512 A JPH0631512 A JP H0631512A
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Masateru Futayada
正輝 二矢田
Shigeru Shinohara
茂 篠原
Hiroaki Origasa
博明 折笠
Hiroyasu Ishikawa
博康 石川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は回転刃を装着した工具本体をスタン
ドに沿って下降させて例えばコンクリート等の被穿孔物
を穿孔する自動穿孔機に関するものであって、装着され
た回転刃の種類を特定し、該種類に対応した回転速度及
び送り速度で回転刃を駆動して穿孔効率を向上させるこ
とを目的としたものである。 【構成】 ドリルモータ７を内蔵し、先端に回転刃１０
を装着した工具本体９を送りモータ８によってスタンド
３に沿って上下移動させて穿孔する自動穿孔機におい
て、穿孔開始前にドリルモータ７に流れる無負荷電流値
を電流検出手段３２で検出してマイコン２１に送り、該
マイコン２１によって回転刃１０の種類を特定し、回転
刃１０の種類に対応した回転速度及び送り速度で回転刃
１０を駆動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は底に刃部を有する円筒状
の回転刃を先端に装着し、該回転刃を駆動するドリルモ
ータを内蔵した電気ドリル等の工具本体を送りモータに
よってスタンドに沿って下降させて例えばコンクリ−ト
等を穿孔する自動穿孔機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来かかる自動穿孔機においては、穿孔
時に前記ドリルモータの電流すなわち回転刃の回転速度
が所定値となるように前記送りモータの電流すなわち工
具本体の送り速度を制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した如く前記ドリ
ルモータの穿孔時の回転速度は常に一定である。一方前
記回転刃は、穿孔する材料、穿孔する径、穿孔する深さ
等に対応して種々変えられる。このため例えば大径で長
い回転刃にとっては大きい回転速度、送り速度となり直
ぐ過負荷となってしまう。反対に小径で短い回転刃にと
っては小さい回転速度、送り速度となってしまい穿孔効
率が悪いという問題があった。また穿孔開始時に回転刃
にびびり振動が発生し、切削水を飛散させたり、回転刃
が被穿孔物にスムーズに入らず曲がって穿孔してしま
い、穿孔終了後回転刃が抜けない等の問題があった。本
発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、装着
された回転刃に対応した回転速度及び送り速度で穿孔で
きるようにすると共に穿孔開始時における回転刃のひび
り振動をなくすことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明自動穿孔機においては、穿孔開始当初回転刃
の回転速度を所定値に制限して回転刃の前記びびり振動
をなくすと共に制限回転速度及び該制限回転速度で穿孔
する時間を回転刃の種類に対応して設定するようにした
ものである。前記回転刃の種類の内特にその長さを特定
できるようにすると共に工具本体の穿孔開始時からの送
り量を演算することにより、穿孔される孔が貫通する前
に給水を止めることにより水が漏れることを防止し、被
穿孔材が汚れるのを防止できるようになる。
【０００５】
【作用】上記のように構成された自動穿孔機によると、
穿孔開始当初のびびり振動がなくなると共に穿孔開始時
の低速度で回転させる時間を回転刃の種類に対応して変
えるようにしたので、穿孔作業の効率が更に向上する。
また回転刃の種類の対応した回転速度及び送り速度で回
転刃を駆動できるようになるので、効率よい穿孔作業が
可能になると共に過負荷で回転刃の送りが停止されるこ
ともない。
【０００６】
【実施例】以下本発明穿孔機をコンクリートコアドリル
として示した実施例図面を参照して本発明を説明する。
図示しないドリルモータ７を内蔵した電気ドリル９等の
工具本体のスピンドルの先端には底にチップ等の刃部を
有する例えばコアビット等の円筒状の回転刃１０が装着
される。工具本体９の先端には給水用のアダプタ１２が
装着され、該アダプタ１２には水道ホースが装着され、
回転刃１０を冷却すると共に切粉を排出するための水道
水が供給される。回転刃１０の先端外周にはこの水道水
を排出するための水処理パット１１が設けられている。
前記工具本体９及び可逆モータからなる送りモータ８が
装着された制御盤４はスタンド３に上下動可能に支持さ
れている。該制御盤４の前面には電源スイッチ５等が取
り付けられていると共にその内部には後述する制御回路
等が内蔵されている。スタンド３を保持したベース１は
アンカーボルト２を介して図示しないコンクリート等の
被穿孔物上に固定される。ベース１から前記水処理パッ
ト１１上面に延びたホルダ１３は水処理パット１１が穿
孔時に動くのを阻止するためのものである。
【０００７】図２は前記ドリルモータ７、送りモータ８
の速度制御及び送りモータ８の回転方向を制御するため
の制御回路の一実施例を示すものである。ドリルモータ
７、送りモータ８の速度は、夫々位相制御回路３０、３
１によりその点孤位相角が制御されるトライアック２
８、２９により制御される。位相制御回路３０、３１は
Ｉ／Ｏポート２２を介してマイコン２１によって駆動さ
れる。ドリルモータ７に流れる電流は、変流器、電流電
圧変換器等から構成される電流検出手段３２によって検
出され、その検出値はＡ／Ｄコンバータ２３を介してマ
イコン２１に送られる。穿孔終了時にＩ／Ｏポート２２
を介してマイコン２１により付勢されるリレーコイル２
４はリレー接点２４Ｃを切り換えて送りモータ８の回転
方向を反転させるものである。リレーコイル２４と直列
に接続されたりミットスイッチ２６は前記制御盤４内に
設けられ、前記工具本体９が初期位置に上昇した時にそ
の接点を開いてリレーコイル２４の付勢を解除する。前
記マイコン２１は前記電流検出手段３２によって検出さ
れたドリルモータ電流値を入力し、該検出電流値が設定
値と等しいか否かを比較して位相制御回路３１を介して
トライアック２９の点孤位相角を制御し、検出電流値が
設定値と等しくなるように送りモータ８の送り速度を制
御する。なお、８Ａ及び８Ｂは夫々前記モータ８の電機
子及び固定子コイルを示す。
【０００８】図３は前記ドリルモータ電流を示すもの
で、起動直後にパルス状の起動電流が流れ、、その後穿
孔開始までは装着された回転刃１０の種類に対応した電
流（以下説明の便宜上無負荷電流という）Ｉｎが流れ、
穿孔が開始してからは回転刃１０に対応した第１設定電
流Ｉｐに設定され、所定深さ穿孔した後は通常の穿孔作
業を行うために第２設定電流Ｉｑに設定される（Ｉｎ＜
Ｉｐ＜Ｉｑ）。前記穿孔開始時に第１設定電流Ｉｐでド
リルモータ７が駆動される時間も回転刃１０の種類に対
応した値に設定される。すなわち前記マイコン２１は前
記電流検出手段３２によって検出された無負荷電流Ｉｎ
から前記第１、第２設定電流Ｉｐ、Ｉｑを決定すると共
に第１設定電流Ｉｐで駆動される時間ｔすなわち初期設
定穿孔深さを決定する。
【０００９】前記回転刃１０は、周知の如く、コンクリ
ート、石材、タイル等を穿孔する際に使用されるダイヤ
モンドコアビット、ＡＬＣパネル等を穿孔する際に使用
されるＡＬＣ用ホールソー、モルタル、石膏ボード等を
穿孔する際に使用されるモルタル用ホールソート等種々
あり、穿孔する孔径や深さに対応して回転刃１０の径、
長さ、肉厚等が変えられる。例えばダイヤモンドコアビ
ットの場合、直径が３８〜４５０ｍｍのものまである。
径、長さ等が小さい小型回転刃１０においては穿孔開始
時のびびり振動量及びその時間が小さく、反対に径、長
さが大きい大型回転刃１０においてはびびり振動量及び
時間が大きい。また小型回転刃１０では回転速度及び送
り速度を大きくした穿孔が可能であるが、大型回転刃１
０では直ぐ過負荷となってしまうので回転速度及び送り
速度を小さくしなければならない。
【００１０】本発明はこのため回転刃１０の種類を特定
し、該回転刃１０に対応した最適回転速度及び送り速度
を設定して穿孔するようにしたものであり、回転刃１０
の種類を特定するのに前記ドリルモータ７に流れる無負
荷電流値を利用することを特徴としたものである。すな
わち上記した如く回転刃１０はその種類に応じてその重
量が変わるので、ドリルモータ７にとってその負荷が変
化することに相当し、無負荷電流値が変化することにな
る。従って、該無負荷電流値に対応する前記第１、第２
設定電流Ｉｐ、Ｉｑ、時間ｔ及び送り速度等を記憶した
ルックアップテーブルを装備することにより、無負荷電
流値を検出してドリルモータ７、送りモータ８を最適速
度で駆動して穿孔することが可能になる。
【００１１】図４はかかる処理を行うためのフローチャ
ートであって、以下ステップ順に説明する。スタート
は、前記アンカーボルト２によってベース１を被穿孔物
であるコンクリートに固定すると共に回転刃１０を工具
本体９に装着し、電源スイッチ５を投入してドリルモー
タ７を運転開始させた手順に相当する。
【００１２】ステップ４１においてドリルモータ７に流
れる電流すなわちドリルモータ電流を読み込み、該ドリ
ルモータ電流が起動電流か否かをステップ４２において
判断し、起動電流でなければステップ４３に進み、起動
電流ならステップ４１に戻る。なおドリルモータ７の運
転開始から所定時間経過するまで電流検出を禁止するこ
とによりステップ４３を省略することもできる。
【００１３】ステップ４３においてステップ４１におい
て読み込んだ無負荷電流値を記憶し、該記憶した無負荷
電流値から回転刃１０の種類を特定し、ステップ４４に
おいて該回転刃１０に対応した第１設定電流Ｉｐ、第２
設定電流Ｉｑ、時間ｔを決定する。
【００１４】ステップ４５において位相制御回路３１、
トライアック２９を介して送りモータ８の運転を開始
し、工具本体９の下降を開始させる。ステップ４６にお
いてドリルモータ電流値を読み込みステップ４７におい
て穿孔を開始したか否かを判断する。すなわちドリルモ
ータ電流が増加したか否かを監視して穿孔開始を判断
し、穿孔を開始していなければステップ４６に戻り、穿
孔を開始していればステップ４８に進み、ドリルモータ
電流、時間を第１設定電流Ｉｐ、ｔに設定してドリルモ
ータ７を低速度で回転させ、穿孔開始時の回転刃１０の
びびり振動をなくす。
【００１５】ステップ４９においてドリルモータ電流を
読み込み、該電流が第１設定電流Ｉｐと等しくなるよう
にステップ５０において送りモータ８の速度を制御す
る。
【００１６】ステップ５１において穿孔開始から前記設
定時間ｔを経過したか否かを監視して初期設定深さに達
したか否かを判断し、達していなければステップ４９に
戻り、達していればステップ５２に進む。なおステップ
５１はステップ４７の穿孔開始からの時間をカウントす
ることにより実行できる。
【００１７】ステップ５２において位相制御回路３０を
介してドリルモータ７に流す電流を第２設定電流Ｉｑに
設定する。ステップ５３においてドリルモータ電流を読
み込み、ステップ５４においてステップ５０同様ドリル
モータ電流が第２設定電流Ｉｑと等しくなるように送り
モータ８の速度を制御する。なおステップ５０、５４の
送りモータ８の実際の速度制御は、例えば交流電源のゼ
ロクロス検出を契機とする割込みルーチンによって行わ
れるが、説明の簡単化のためステップ５０、５４として
示した。
【００１８】ステップ５５においてステップ５３で読み
込んだドリルモータ電流がステップ４３で記憶した電流
値と等しくなったか否かを監視することによって穿孔が
終了したか否かを判断し、終了していなければステップ
５３に戻り、終了していればステップ５６に進んで送り
モータ８を反転させて工具本体９を上昇させる。ステッ
プ５７において前記リミットスイッチ２６が動作したか
否かを監視して工具本体９が初期位置に上昇したか否か
を判断し、初期位置に上昇していればステップ５８に進
んで送りモータ８を停止させて１穿孔工程を終了する。
【００１９】上記実施例によれば、装着された回転刃１
０に対応した最適回転速度及び送り速度で穿孔作業を行
うことができ、効率よい穿孔作業が可能になる。またび
びり振動を確実になくすことが可能になると共にびびり
振動をなくすための低速回転速度で運転する時間も回転
刃１０に対応して設定できるようになるので、穿孔効率
を更に向上させることが可能になる。
【００２０】前記無負荷電流が使用されるにつれて小さ
くなることは周知である。従って、所定使用時間ごとに
無負荷電流を検出測定して前記ルックアップテーブルの
記憶値を更正するようにすれば、回転刃１０の種類をよ
り正確に特定できるようになる。
【００２１】上記実施例においては無負荷電流値を検出
して回転刃１０の種類を特定するとしたが、穿孔開始時
にドリルモータ７に流れる電流が回転刃１０に対応して
変化することに着目し、穿孔開始から所定時間経過した
時のドリルモータ電流値または穿孔当初のドリルモータ
電流の立上り速度を検出して回転刃１０の種類を特定す
るようにしてもよく、この場合にはより正確に回転刃１
０の種類を特定できるようになる。
【００２２】また上記した如く穿孔作業時に冷却及び切
粉排出のために水道水を利用するが、この水道水の供給
の要否までも含めた供給量を回転刃１０の種類に対応し
て制御することも可能となる。
【００２３】更に回転刃１０の長さを特定すると共に穿
孔開始時からの工具本体９の送り量を監視することによ
り、被穿孔物に穿孔している孔が貫通する直前に水道水
の供給を止めることが可能となり、水道水によって被穿
孔物が汚れるのを防止することも可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、穿孔開始
時のびびり振動を小さくでき確実に穿孔できるようにな
る。またびびり振動を小さくするための回転刃の制限さ
れた回転速度及びその時間を回転刃の種類に対応して変
えるようにしたので、びびり振動を確実に小さくできる
ようになると共に効率的な穿孔作業が可能になる。更に
回転刃の種類に対応した回転速度及び送り速度で穿孔作
業を行うことができるので、効率よい穿孔作業が可能に
なる等の効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明自動穿孔機の全体構成を示す斜視図であ
る。
【図２】本発明自動穿孔機の制御部を示すブロック回路
図である。
【図３】ドリルモータに流れる電流を示すグラフであ
る。
【図４】本発明の制御手順を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１はベース、２はアンカーボルト、３はスタンド、４は
制御盤、５は電源スイッチ、７はドリルモータ、８は送
りモータ、９は工具本体、１０は回転刃、１１は水処理
パット、２１はマイコン、３２は電流検出手段である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折笠 博明 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株式 会社内 (72)発明者 石川 博康 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株式 会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底に刃部を有する円筒状の回転刃を先端
    に装着し、該回転刃を駆動するドリルモータを内蔵した
    電気ドリル等の工具本体と、該工具本体を上下移動可能
    に支持するスタンドと、工具本体をスタンドに沿って上
    下移動させる送りモータとを備えた自動穿孔機であっ
    て、 穿孔開始から所定深さに達するまでの間、前記ドリルモ
    ータに供給する駆動電流を穿孔時に供給される駆動電流
    より小さい所定値に設定して前記回転刃の回転速度を所
    定値に制限し、穿孔開始時の回転刃のびびり振動を小さ
    くしたことを特徴とする自動穿孔機。
  2. 【請求項２】 前記穿孔開始時に前記ドリルモータに供
    給される駆動電流値及びその時間を回転刃の種類に対応
    した値に設定したことを特徴とする請求項１記載の自動
    穿孔機。
  3. 【請求項３】 穿孔開始前の前記ドリルモータに流れる
    駆動電流値を検出して前記回転刃の種類を特定すること
    を特徴とした請求項２記載の自動穿孔機。
  4. 【請求項４】 穿孔開始時に前記ドリルモータに流れる
    駆動電流値またはその立上り速度を検出して前記回転刃
    の種類を特定することを特徴とした請求項２記載の自動
    穿孔機。
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