NL1021353C2

NL1021353C2 - Drilling method, uses control device to process drilling data obtained by repeatedly measuring drilling unit work parameter

Info

Publication number: NL1021353C2
Application number: NL1021353A
Authority: NL
Inventors: Nicolaas Johannes Knijnenburg
Original assignee: Adamas Holding B V
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2003-10-28

Abstract

Drilling data is processed by a control device (25) in order to provide feedback on a work parameter for the drilling unit (13). A work parameter for the drilling unit is then measured again and the resulting data is processed by the control device to provide more feedback, these two steps being repeated. An Independent claim is also included for a drilling device (1) used in conjunction with this method.

Description

» %»%

Boorwerkwijze en boorinrichtingDrilling method and drilling device

De uitvinding betreft een boorwerkwijze omvattende, 5 het verschaffen van een booreenheid en gestel, het aandrijven van de booreenheid, het in een boorrichting aanzetten van de booreenheid door het geleiden van de booreenheid langs het gestel, het aansturen van de booreenheid, het meten van een werkingsparameter van de booreenheid. De uitvinding betreft 10 tevens een boorinrichting en een besturingsinrichting hiervoor.The invention relates to a drilling method comprising, providing a drilling unit and frame, driving the drilling unit, driving the drilling unit in a drilling direction by guiding the drilling unit along the frame, driving the drilling unit, measuring a drilling unit operating parameter of the drilling unit. The invention also relates to a drilling device and a control device therefor.

Het is bekend handmatig de aanzet van een booreenheid aan te sturen. Wanneer een booreenheid wordt aangedreven, zodanig dat geboord kan worden, wordt de aanzet in een 15 boorinrichting handmatig zodanig ingeschat dat de booreenheid niet overbelast wordt tijdens het boren. In het bijzonder wordt bijvoorbeeld gereageerd op het bij het boren bereiken van een vergrootte weerstand, bijvoorbeeld lengte-ijzer ijzer in beton. De bediener zal de aanzet verminderen. De bediener 20 kan worden voorzien van informatie over het boren in de vorm van een gemeten werkingsparameter.It is known to manually control the feed of a drilling unit. When a drilling unit is driven such that drilling is possible, the feed in a drilling device is manually estimated such that the drilling unit is not overloaded during drilling. In particular, a reaction is, for example, made to achieve an increased resistance during drilling, for example longitudinal iron in concrete. The operator will reduce the start. The operator 20 can be provided with information about drilling in the form of a measured operating parameter.

Een nadeel van de bekende werkwijze is dat voor het boren de voortdurende aandacht nodig is van tenminste één persoon. Dit brengt aanzienlijke kosten met zich mee. Het 25 doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen waarbij het mogelijk wordt meerdere boren te laten werken onder supervisie van één persoon.A drawback of the known method is that the drilling requires the constant attention of at least one person. This entails considerable costs. The object of the invention is to provide a method in which it is possible to operate multiple drills under the supervision of one person.

Dit doel wordt bereikt door het verschaffen van een besturingsinrichting en boorgegevens, het door de 30 besturingsinrichting verwerken van de boorgegevens en het terugkoppelen van tenminste de werkingsparameter, en het besturen van de booreenheid door het herhaald uitvoeren van tenminste het meten van de werkingsparameter van deThis object is achieved by providing a control device and drilling data, processing the drilling data by the control device and feeding back at least the operating parameter, and controlling the drilling unit by repeatedly performing at least measuring the operating parameter of the

λ Λ O 4 7 E Tλ Λ O 4 7 E T

1 s 2 booreenheid en het terugkoppelen van tenminste de werkingsparameter. Hierdoor wordt het boren geautomatiseerd. Boorgegevens hebben betrekking op de booreenheid en het gestel, en omvatten in het bijzonder in de boorwerkwijze 5 toegepaste machinale functies. De werkingsparameter die wordt gemeten, heeft in het bijzonder betrekking op het op dat moment functioneren van de booreenheid. De teruggekoppelde werkingsparameter wordt in de besturingsinrichting verwerkt, bijvoorbeeld door het vergelijken met tenminste een 10 boorgegeven. De verwerking leidt tot een besturende actie.1 s 2 drilling unit and feedback of at least the operating parameter. This way the drilling is automated. Drilling data relates to the drilling unit and the frame, and includes in particular mechanical functions used in the drilling method. The operating parameter that is measured relates in particular to the functioning of the drilling unit at that time. The feedback operating parameter is processed in the control device, for example by comparing with at least one drilling data. The processing leads to a control action.

Het is gunstig de aanzet van de booreenheid te besturen. Hierdoor kan op grond van de teruggekoppelde werkingsparameter de beweging in de boorrichting zodanig worden aangepast, dat geen overbelasting van de booreenheid 15 plaats vindt. Als werkingsparameter kan bijvoorbeeld de aanzetdruk gemeten worden.It is advantageous to control the feed rate of the drilling unit. As a result, on the basis of the feedback operating parameter, the movement in the drilling direction can be adjusted such that no overloading of the drilling unit 15 takes place. The operating pressure can, for example, be measured as the operating parameter.

Bij voorkeur omvat de boorwerkwijze volgens de uitvinding het meten van het amperage en het verwerken van het maximale aandrijf amperage van de booreenheid. Het 20 gemeten momentane amperage van de booreenheid vormt de werkingsparameter en wordt vergeleken met de boorgegevens, die worden gevormd door het maximale aandrijf amperage van de booreenheid. Een dergelijke terugkoppeling voorkomt doorbranden van de booreenheid.The drilling method according to the invention preferably comprises measuring the amperage and processing the maximum driving amperage of the drilling unit. The measured instantaneous amperage of the drilling unit forms the operating parameter and is compared with the drilling data formed by the maximum driving amperage of the drilling unit. Such feedback prevents the drilling unit from burning out.

25 De boorgegevens worden verschaft, bijvoorbeeld doordat de boorgegevens uitleesbaar zijn. De besturingsinrichting is gekoppeld aan de booreenheid, zodat de besturingsinrichting toegang heeft tot de noodzakelijke specificaties van de booreenheid.The drilling data is provided, for example in that the drilling data can be read. The control device is coupled to the drilling unit, so that the control device has access to the necessary specifications of the drilling unit.

30 In een voordelige uitvoering van de uitvinding omvat de boorwerkwijze het instellen van de boorgegevens. Bijvoorbeeld door het invoeren kunnen de boorgegevens wordenIn an advantageous embodiment of the invention, the drilling method comprises adjusting the drilling data. For example by entering, the drilling data can be

j ti O 4 X K 7 I4 x K 7 I

' I"I

3 verschaft, en kunnen die worden gekoppeld aan een gemeten werkingsparameter.3, and can be coupled to a measured operating parameter.

Bij voorkeur omvat de boorwerkwijze het omkeren van de boorrichting. Dit omkeren is een onderdeel van het 5 besturen van de booreenheid. Hierdoor wordt overbelasting van de boormotor op effectieve wijze voorkomen. Het omkeren van de boorrichting kan op een aantal momenten voorkomen. Bij het raken van lengte-ijzer zal de booreenheid meer stroom gebruiken en ter voorkoming van schade aan de booreenheid, in 10 het bijzonder de boormotor of de boor, kan de boorrichting worden omgedraaid. Bij het poetsen of het polijsten van segmenten wordt de machine eveneens omhoog gehaald en opnieuw ingebracht. Dit hangt bijvoorbeeld af van het tijdbestek dat er geen vordering wordt gemaakt in de diepte. Hierbij kan de 15 tijd en de afgelegde afstand in de boorrichting worden gemeten en zodanig verwerkt worden, dat op een bepaald moment de boorrichting wordt omgekeerd.Preferably, the drilling method comprises reversing the drilling direction. This reversing is part of controlling the drilling unit. This effectively prevents overloading of the drill motor. Reversal of the drilling direction can occur at a number of moments. When hitting longitudinal iron, the drilling unit will use more current and to prevent damage to the drilling unit, in particular the drilling motor or drill, the drilling direction can be reversed. When polishing or polishing segments, the machine is also raised and re-inserted. This depends, for example, on the timeframe that no progress is made in depth. The time and the distance traveled in the drilling direction can be measured and processed in such a way that the drilling direction is reversed at a certain moment.

In het bijzonder bij het doorboren van het materiaal zal het boren stoppen. Bij het doorboren zal het gebruikte 20 amperage van de booreenheid snel afnemen, en kan de booreenheid worden teruggebracht naar een uitgangspositie.Drilling will stop in particular when the material is pierced. Upon piercing, the used amperage of the drilling unit will rapidly decrease, and the drilling unit can be returned to a starting position.

Wanneer gedurende lange tijd een hoog amperage wordt gebruikt is het mogelijk de belasting van de inrichting voor het besturen van de aanzet te meten. Hierdoor kan gemeten 25 worden of de aanzet op de maximale diepte is gekomen, bijvoorbeeld doordat het einde van het statief bereikt is.If a high amperage is used for a long time, it is possible to measure the load on the feed device. This makes it possible to measure whether the feed has reached the maximum depth, for example because the end of the tripod has been reached.

Bij voorkeur wordt een algoritme gebruikt voor de verwerking van de boorgegevens en voor het terugkoppelen van de werkingsparameter. In het algoritme kunnen 30 handmatige/empirische boorinstellingen worden gesimuleerd, zodanig dat met de besturingsinrichting het handmatig boren wordt benaderd. Een voorbeeld hiervan is een reactietijd op de constatering van een verhoging van het amperage.Preferably, an algorithm is used to process the drill data and to feed back the operating parameter. Manual / empirical drilling settings can be simulated in the algorithm such that manual drilling is approached with the control device. An example of this is a response time to the observation of an increase in the amperage.

44

Bij voorkeur wordt meer dan 1 keer per seconde, in het bijzonder meer dan 2 keer per seconde, in speciale gevallen meer dan 5 keer per seconde, de werkingsparameter gemeten en teruggekoppeld. Hierdoor is een nauwkeurige 5 besturing van de booreenheid, in het bijzonder de aanzet van de booreenheid, mogelijk.Preferably, the operating parameter is measured and fed back more than 1 time per second, in particular more than 2 times per second, in special cases more than 5 times per second. As a result, accurate control of the drilling unit, in particular the start of the drilling unit, is possible.

Bij voorkeur wordt het algoritme gebruikt opdat de levensduur van de boren en de boormotoren langer wordt. Gebruik wordt gemaakt van een snelle stroommeting, die het 10 meten met een hoge nauwkeurigheid en snelheid toelaat.The algorithm is preferably used so that the service life of the drills and the drill motors becomes longer. Use is made of a fast current measurement, which allows measuring with high accuracy and speed.

Hiervoor wordt bij voorkeur een hall-effect sensor gebruikt.A hall effect sensor is preferably used for this.

Bij voorkeur worden de metingen gemiddeld. Hierdoor wordt de sturing niet afhankelijk van een op zichzelf staande meting, maar van een reeks van metingen. De besturing is 15 daardoor stabieler waardoor de prestaties en levensduur van het systeem wordt vergroot.The measurements are preferably averaged. This makes the control not dependent on a stand-alone measurement, but on a series of measurements. The control is therefore more stable, which increases the performance and service life of the system.

Bij voorkeur wordt de boordiepte ingesteld. In het bijzonder wordt de boordiepte gemeten. De boordiepte wordt dan een boorgegeven alsmede een werkingsparameter. Het meten 20 van de diepte kan op verschillende wijze plaatsvinden, direct of indirect. Door het instellen van de boordiepte kan de booreenheid tot een bepaalde diepte worden gestuurd, waardoor nauwkeurige boringen mogelijk worden. Na het bereiken van de gewenste boordiepte kan de besturing de boorrichting omkeren, 25 zodat wordt teruggekeerd naar de uitgangspositie.The drilling depth is preferably set. In particular, the drilling depth is measured. The drilling depth is then given a drill bit as well as an operating parameter. The measurement of the depth can take place in various ways, directly or indirectly. By adjusting the drilling depth, the drilling unit can be controlled to a certain depth, which makes accurate drilling possible. After reaching the desired drilling depth, the control can reverse the drilling direction so that the starting position is returned.

De uitvinding betreft tevens een boorinrichting omvattende een gestel, aan het gestel aangebrachte geleidingsmiddelen voor een met deze verbonden booreenheid, die voorzien is van aanzetmiddelen voor het in een 30 boorrichting langs de geleidingsmiddelen aandrijven van de booreenheid, en boorwaarneemmiddelen voor het meten van tenminste één werkingsparameter van de booreenheid.The invention also relates to a drilling device comprising a frame, guide means arranged on the frame for a drilling unit connected thereto, which mounting means is provided for driving the drilling unit in a drilling direction along the guide means, and drill detection means for measuring at least one operating parameter of the drilling unit.

^ A O 4 Ύ E Ί 5^ A O 4 Ύ E Ί 5

Een dergelijke boorinrichting wordt handmatig aangestuurd tijdens het boren. De gemeten werkingsparameters vormen een indicatie voor de bediener van de boorinrichting. Handmatig boren is kostbaar.Such a drilling device is controlled manually during drilling. The measured operating parameters are an indication for the operator of the drilling device. Manual drilling is expensive.

5 Doel van de onderhavige uitvinding is een boorinrichting te verschaffen waarbij het boorproces verder geautomatiseerd is.The object of the present invention is to provide a drilling device in which the drilling process is further automated.

De uitvinding wordt gekenmerkt door een boorinrichting die voorzien is van een besturingsinrichting 10 omvattende tenminste één invoerorgaan en met de booreenheid verbonden verwerkingsmiddelen voor het afhankelijk van het invoerorgaan besturen van de booreenheid, waarbij het invoerorgaan tenminste de boorwaarneemmiddelen omvat.The invention is characterized by a drilling device provided with a control device 10 comprising at least one input device and processing means connected to the drilling unit for controlling the drilling unit as a function of the input device, the input device comprising at least the drilling observation means.

Hierdoor kan de besturingsinrichting afhankelijk van een 15 invoerorgaan de booreenheid besturen. Het invoerorgaan voorziet de besturingsinrichting van gegevens. De boorwaarneemmiddelen zijn verbonden met het invoerorgaan, zodat de gemeten werkingsparameter kan worden gekoppeld aan de besturing. Hierdoor is voortdurende correctie van het 20 boorproces met de boorinrichting mogelijk. Bij voorkeur stuurt het verwerkingsmiddel de booreenheid aan afhankelijk van de gemeten werkingsparameter.This allows the control device to control the drilling unit depending on an input device. The input device provides the control device with data. The drill sensing means are connected to the input member, so that the measured operating parameter can be coupled to the control. This enables continuous correction of the drilling process with the drilling device. Preferably, the processing means controls the drilling unit depending on the measured operating parameter.

Bij voorkeur is de besturingsinrichting verbonden met de aanzetmiddelen, zodat in het bijzonder de aanzetmiddelen 25 kunnen worden bestuurd. Hierdoor bestuurt de besturingsinrichting de boorinrichting in hoge mate.The control device is preferably connected to the starting means, so that in particular the starting means can be controlled. As a result, the control device controls the drilling device to a high degree.

Bij voorkeur omvatten de aanzetmiddelen een inbrengmotor voor het aandrijven van de aanzetmiddelen langs de geleidingsmiddelen van het gestel. Hierdoor is de aanzet 30 motorisch te sturen.The mounting means preferably comprise an insertion motor for driving the mounting means along the guide means of the frame. This makes it possible to control the feed 30 by motor.

Bij voorkeur is de besturingsinrichting voorzien van instelmiddelen voor het invoeren van boorinstellingen, waarbij het instelmiddel tevens een invoerorgaan vormt.The control device is preferably provided with setting means for inputting drill settings, wherein the setting means also forms an input means.

4 fi 9 1 3 5 3 64 fi 9 1 3 5 3 6

Hierdoor kunnen specifieke eigenschappen van een booreenheid worden ingevoerd en verwerkt, opdat de besturing van de booreenheid wordt aangepast aan de gebruikte booreenheid.As a result, specific properties of a drilling unit can be entered and processed, so that the control of the drilling unit is adapted to the drilling unit used.

In de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding 5 omvatten de boorwaarneemmiddelen meetmiddelen voor het amperage van een booraandrijving. Het amperage vormt een werkingsparameter. Hierdoor wordt de besturing van de boorinrichting afhankelijk van het verbruik van de booreenheid. Vaak wordt gewerkt met een booraandrijving die 10 wordt ingesteld op een vast boorrotatiesnelheid. Het verbruik van de booreenheid zal toenemen bij het boren door materiaal van verhoogde weerstand. Een te hoog verbruik zal leiden tot doorbranding. Het meten van het amperage en het terugkoppelen hiervan voor de besturing voorkomt doorbranding.In the preferred embodiment of the invention, the drill detection means comprise measuring means for the amperage of a drill drive. The amperage forms an operating parameter. The control of the drilling device hereby becomes dependent on the consumption of the drilling unit. A drilling drive is often used which is set to a fixed drilling rotation speed. The consumption of the drilling unit will increase when drilling through material of increased resistance. Too high a consumption will lead to burn-out. Measuring the amperage and feeding it back for control prevents burn-out.

15 Bij voorkeur omvatten de meetmiddelen een hall-effect sensor. Hierdoor wordt een snelle amperagemeter verkregen, waardoor een momentane aansturing van de booreenheid mogelijk wordt.The measuring means preferably comprise a hall effect sensor. A fast amperage meter is hereby obtained, whereby instantaneous control of the drilling unit becomes possible.

Bij voorkeur omvatten de verwerkingsmiddelen 20 tenminste een algoritme voor het verwerken van de invoergegevens. Hierdoor worden bepaalde reacties op invoergegevens mogelijk, in het bijzonder zal het algoritme software omvatten die voormalige handmatige handelingen simuleert.The processing means 20 preferably comprise at least one algorithm for processing the input data. This enables certain responses to input data, in particular the algorithm will include software that simulates former manual operations.

25 Bij voorkeur omvatten de verwerkingsmiddelen een geheugeninrichting voor tenminste een boorparameter. Hierdoor kunnen bepaalde gegevens worden opgeslagen. In het bijzonder kunnen boorparameters in samenhang met het gebruikte type booreenheid worden opgeslagen in de geheugeninrichting. Het 30 algoritme zal bij herhaald gebruik van dat type booreenheid de opgeslagen gegevens gebruiken voor de verdere optimalisatie van de boorwerkwijze.The processing means preferably comprise a memory device for at least one drilling parameter. This allows certain data to be stored. In particular, drilling parameters in connection with the type of drilling unit used can be stored in the memory device. With repeated use of that type of drilling unit, the algorithm will use the stored data for further optimization of the drilling method.

j A ^ dl 7 C T7 C 7

77

Bij voorkeur zijn de instelmiddelen geschikt voor het invoeren van een type booraandrijving. En bij voorkeur is het algoritme ontwikkeld voor een bepaald type booraandrijving. Hierdoor is de besturingsinrichting voorzien van specifieke 5 informatie over de booreenheid en kunnen reacties op waarnemingen worden aangepast aan het boortype.The adjusting means are preferably suitable for introducing a type of drill drive. And preferably the algorithm is developed for a certain type of drill drive. The control device is hereby provided with specific information about the drilling unit and responses to observations can be adapted to the drilling type.

Het is gunstig dat het invoerorgaan een aanzetmotor omvat, die de aanzetmiddelen langs de geleidingsmiddelen aandrijft. Hierdoor kan de besturingsinrichting de aanzet 10 direct controleren.Advantageously, the input member comprises a starter motor, which drives the starter means along the guide means. This allows the control device to check the feed 10 directly.

Bij voorkeur zijn de instelmiddelen geschikt voor het invoeren van boordiepte en omvat het invoerorgaan een boordiepte meetmiddel. Hierdoor is boordiepte in te stellen en wordt deze boordiepte geboord zonder dat een bediener 15 noodzakelijk is.The adjusting means are preferably suitable for inputting drilling depth and the feeding means comprises a drilling depth measuring means. As a result, drilling depth can be set and this drilling depth is drilled without the need for an operator.

Bij voorkeur omvat de besturingsinrichting een hydraulisch ventiel. Hierdoor wordt de hydraulische aandrijving voor de boor gecontroleerd. De hydraulische aandrijving wordt aangesloten op de besturingsinrichting door 20 middel van het hydraulisch ventiel, en de besturingsinrichting controleert de hydrauliek.The control device preferably comprises a hydraulic valve. This checks the hydraulic drive for the drill. The hydraulic drive is connected to the control device by means of the hydraulic valve, and the control device controls the hydraulics.

Uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van de bij gevoegde tekeningen waarin: figuur 1 een perspectivisch aanzicht toont van een 25 boorinrichting volgens de uitvinding; figuur 2 een perspectivisch aanzicht toont van een detail van een boorinrichting volgens de uitvinding; figuur 3 een perspectivisch open gewerkt aanzicht geeft van de besturingsinrichting op de boorinrichting 30 volgens de uitvinding; figuur 4 een perspectivisch aanzicht toont van de aanzetmiddelen volgens de uitvinding.The invention will be further described with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a perspective view of a drilling device according to the invention; Figure 2 shows a perspective view of a detail of a drilling device according to the invention; figure 3 shows a perspective open worked view of the control device on the drilling device 30 according to the invention; Figure 4 shows a perspective view of the attachment means according to the invention.

88

Figuur 1 toont een boorinrichting 1, waarbij het gestel wordt gevormd door een statief 2 dat een zwenkbare staander 3 omvat voorzien van geleidingsmiddelen 4. De geleidingsmiddelen worden gevormd door een geleidingsbaan 4.Figure 1 shows a drilling device 1, wherein the frame is formed by a stand 2 which comprises a pivotable stand 3 provided with guide means 4. The guide means are formed by a guide track 4.

5 Het statief 2 wordt door middel van een grondplaat 5 op een ondergrond 6 geplaatst. Ondergrond 6 is bijvoorbeeld beton waarin moet worden geboord. In het inwendige van beton 6 is lengte-ijzer 7 opgenomen. Getoond wordt boring 8 die in laag 6 is geboord.The stand 2 is placed on a base 6 by means of a base plate 5. Substrate 6 is, for example, concrete in which drilling is required. Longitude iron 7 is included in the interior of concrete 6. Shown is bore 8 that has been drilled in layer 6.

10 Het statief 2 kan zwenken om as 9 volgens pijl 10 en kan worden vastgezet onder een bepaalde hoek met een niet getoond klemmend middel.The stand 2 can pivot about axis 9 according to arrow 10 and can be fixed at a certain angle with a clamping means (not shown).

Over geleidingsbaan 4 kan een aansluiting 11 bewegen volgens pijl 12. De aansluiting 11 vormt de verbinding tussen 15 statief 2 en booreenheid 13. Aansluiting 11 bepaalt een glijhuisdeksel 14 dat over de geleidingsbaan 4 heen kan bewegen. In figuur 2 is de afsluiting 11 in detail weergegeven.A connection 11 can move over guide track 4 according to arrow 12. The connection 11 forms the connection between stand 2 and drilling unit 13. Connection 11 defines a slide housing cover 14 which can move over guide track 4. Figure 2 shows the closure 11 in detail.

Uit het glijhuisdeksel 14 steken vier armen, die 20 samenkomen in een koppelingsmiddel 15, waaraan een booreenheid 12 met een geschikte koppeling 16 kan worden gehangen. Verbindingsmiddel 16 wordt opgenomen in een gleuf en daarin vastgezet door middel van pennen 17, 18 zodat de booreenheid is uitgelijnd met het statief 2.Four arms protrude from the sliding housing cover 14, which arms come together in a coupling means 15, on which a drilling unit 12 with a suitable coupling 16 can be hung. Connecting means 16 is received in a slot and fixed therein by means of pins 17, 18 so that the drilling unit is aligned with the stand 2.

25 In een koker 19 van glijhuisdeksel 14 is een spindel 20 opgenomen. De koker 19 is gedeeltelijk opengewerkt weergegeven in figuren 1 en 2. De spindel 20 grijpt aan met een vertanding 21 op de vertanding 22 die is aangebracht om de paal 3 van het statief 2. Het roteren van spindel 20 zou 30 een beweging volgens pijl 12 van de aansluiting 14, booreenheid 13 tot gevolg hebben.A spindle 20 is accommodated in a sleeve 19 of sliding housing cover 14. The sleeve 19 is shown partially cut away in figures 1 and 2. The spindle 20 engages with a toothing 21 on the toothing 22 which is arranged around the post 3 of the stand 2. The rotation of the spindle 20 would be a movement according to arrow 12 of the connection 14, drilling unit 13.

4 fl 9 1 7 K X4 fl 9 1 7 K X

99

Glijhuisdeksel 14 is voorzien van een plaatje 23 met gegevens over de vertanding van de spindel 20. De spindel 20 is gelagerd in koker 19.Sliding housing cover 14 is provided with a plate 23 with data on the toothing of the spindle 20. The spindle 20 is mounted in sleeve 19.

Door middel van een overbrenging of vertragingskast 5 24 die aangrijpt op de spindel 20, is de spindel 20 verbonden met de besturingsinrichting 25. De besturingsinrichting 25 is in figuur 3 in meer detail weergegeven.By means of a transmission or reduction gear box 24 which engages the spindle 20, the spindle 20 is connected to the control device 25. The control device 25 is shown in more detail in Figure 3.

Besturingsinrichting 25 omvat een kast voorzien van een weergaveruimte 26, invoermiddelen 27 en noodstop 28 en is 10 voorzien van een aantal aansluiting 29-32, die bijvoorbeeld verbonden zijn met de elektriciteitsvoorziening en of de hydrauliek van een boormotor. In dit laatste geval wordt de aansluiting gevormd door een hydraulisch regelventiel. In de kast 25 bevindt zich een printplaat 33 voorzien van een 15 elektronische schakeling en tevens een servomotor 34, die verbonden is met de overbrenging 24 en dient als motor voor de aandrijving van de aanzetmiddelen.Control device 25 comprises a cabinet provided with a display space 26, input means 27 and emergency stop 28 and is provided with a number of connections 29-32, which are for example connected to the electricity supply and or the hydraulics of a drilling motor. In the latter case, the connection is formed by a hydraulic control valve. In the case 25 there is a printed circuit board 33 provided with an electronic circuit and also a servomotor 34, which is connected to the transmission 24 and serves as a motor for driving the starter means.

De boorinrichting 1 is bedoeld om het boren met kernboorstatieven, geschikt voor het boren met gediamanteerde 20 hoorbuizen 37 te vergemakkelijken en tevens het boren te versnellen. De boorinrichting 1 is geschikt voor het boren in beton, asfalt en steenachtige materialen. De besturingsinrichting 25 heeft als functie het eigenlijke boorproces van de bediener over te nemen en is uitgerust met 25 digitale elektronica 33 en motorsturing.The drilling device 1 is intended to facilitate drilling with core drill stands suitable for drilling with diamond-coated hearing tubes 37 and also to speed up drilling. The drilling device 1 is suitable for drilling in concrete, asphalt and stony materials. The control device 25 has the function of taking over the actual drilling process from the operator and is equipped with digital electronics 33 and motor control.

Het boorproces bestaat uit vier fases respectievelijk opstart-, proces-, stop- en retourfase. Tijdens het boren, de zogenaamde procesfase, zal de besturingsinrichting controleren of het ingestelde vermogen wordt gehaald en zal 30 continue proberen dit naar het juiste niveau te regelen. Bij zogenaamd lengte-ijzer 7 zal de besturingsinrichting 25 de boorsnelheid, dat wil zeggen de aanzet, veranderen en het vermogen van de boormotor gelijk houden.The drilling process consists of four phases, respectively start-up, process, stop and return phase. During drilling, the so-called process phase, the control device will check whether the set power is achieved and will continuously try to adjust this to the correct level. With so-called longitudinal iron 7, the control device 25 will change the drilling speed, i.e. the feed rate, and keep the power of the drill motor the same.

. Λ ft A Ύ C 7.. Λ ft A Ύ C 7.

1010

Door meerdere kernboorstatieven uit te rusten met de besturingsinrichting, wordt het voor een bediener mogelijk meerdere kernboorstatieven tegelijk op te stellen en te bedienen. Tevens zorgt de besturingsinrichting ervoor dat de 5 standtijd van een gediamanteerde boor 37 kan worden verhoogt, doordat het boorproces continue en gelijkmatig verloopt in vergelijking met een handbediend statief.By equipping multiple core drill stands with the control device, it becomes possible for an operator to set up and operate multiple core drill stands simultaneously. The control device also ensures that the service life of a diamond-coated drill 37 can be increased, because the drilling process proceeds continuously and uniformly in comparison with a hand-operated tripod.

220-240 Volt boormotoren 38 kunnen worden aangesloten met elk vermogen. Tevens kan een losse elektrische unit voor 10 400 volt boormethode en een hydraulisch regelventiel (niet getoond) voor hydraulische boormotoren worden gebruikt. Een waterstop voor automatische stop van watertoevoer is eveneens mogelij k.220-240 Volt drilling motors 38 can be connected with any capacity. A separate electrical unit for 10 400 volts drilling method and a hydraulic control valve (not shown) can also be used for hydraulic drilling motors. A water stop for automatic water supply stop is also possible.

De noodstop 28 start de besturingsinrichting 25 door 15 spanning op het systeem te zetten en bij calamiteiten deze te onderbreken. Stroom wordt toegevoerd vanaf een stroomvoorziening, bijvoorbeeld het lichtnet, met de aansluiting 29, dan wel via de 400 volt aansluiting (niet getoond). De besturingsinrichting 25 is voorzien van een 20 handgreep 35 voor het vervoeren. Schakelknop 36 is aangebracht aan de vertragingsbak 24 en wordt gebruikt om de draaispindel 20 besturingsinrichting 25 met de hand langs het statief te bewegen. Dit kan voorkomen dat bij een storing.The emergency stop 28 starts the control device 25 by applying voltage to the system and interrupting it in the event of an emergency. Current is supplied from a power supply, for example the mains, with the connection 29, or via the 400 volt connection (not shown). The control device 25 is provided with a handle 35 for transporting. Switch button 36 is provided on the delay box 24 and is used to manually move the rotary spindle 20 control device 25 along the tripod. This can prevent a malfunction.

De boorinrichting 1 wordt als volgt opgebouwd. Het 25 statief 2 wordt geplaatst op de ondergrond 6 en is voorzien van een aansluiting 11. Daaraan wordt een booreenheid 13 voorzien van een boormotor 38 en een boor 37 gemonteerd en vastgezet met pennen 17,18. De boormotor 38 wordt ingesteld op het vast toerental. De besturingsinrichting 25 wordt 30 gemonteerd aan het statief 2 door vergrendeling van de bajonet sluiting 51-54, waarbij de borgknop 56-57 handvast wordt aangedraaid. De boorinrichting 1 wordt vervolgens uitgelijnd met het te boren gat. De noodstop 28 wordtThe drilling device 1 is constructed as follows. The stand 2 is placed on the base 6 and is provided with a connection 11. A drilling unit 13 provided with a drilling motor 38 and a drill 37 is mounted and fixed with pins 17,18 thereon. The drill motor 38 is set to the fixed speed. The control device 25 is mounted on the tripod 2 by locking the bayonet catch 51-54, the locking knob 56-57 being tightened by hand. The drilling device 1 is then aligned with the hole to be drilled. The emergency stop 28 becomes

. Λ O 4 X R X. Λ O 4 X R X

11 ingedrukt zodat de stroom afgesloten is. De boormotor 38 wordt aangesloten op de besturingsinrichting 25 door middel van de aansluiting voor de boormachine 31. De besturingsinrichting 25 wordt aangesloten op het lichtnet 5 door middel van snoer 29 en de aardlekschakelaar (niet getoond) die zich bevindt in het lichtnet snoer wordt getest. De besturingsinrichting 25 is eveneens voorzien van een aardlekschakelaar (niet getoond).11 so that the power is turned off. The drilling motor 38 is connected to the control device 25 by means of the connection for the drilling machine 31. The control device 25 is connected to the mains 5 by means of cord 29 and the earth leakage circuit breaker (not shown) located in the mains cord is tested. The control device 25 is also provided with an earth leakage circuit breaker (not shown).

Tijdens de opstartfase wordt de noodstop ontgrendeld. 10 Eerst wordt het gebruik van tandheugels aan de motorzijde ingesteld. Dit gebeurt door middel van de invoermiddelen 27. De maximale boormotorstroom wordt ingesteld overeenkomstig de boorgegevens van boormotor 38. Vervolgens kan de booreenheid 13 naar beneden worden bewogen totdat de boor 37 tegen de 15 booroppervlakte 6 aan komt te liggen. Vervolgens wordt de procesfase gestart.The emergency stop is unlocked during the start-up phase. 10 The use of toothed racks on the motor side is first set. This is done by means of the input means 27. The maximum drill motor current is set in accordance with the drilling data of the drilling motor 38. The drilling unit 13 can then be moved downwards until the drill 37 comes to lie against the drilling surface 6. The process phase is then started.

Tijdens de procesfase zal de besturingsinrichting 25 zich zelf regelen om een optimaal boorproces te krijgen.During the process phase, the control device 25 will adjust itself to obtain an optimum drilling process.

De besturingsinrichting 25 is verbonden met de 20 booreenheid 13, in het bijzonder met de boormotor 38. Aansluiting 31 vormt de voeding van de boormotor. De besturingsinrichting 25 is voorzien van een hall-effect sensor (niet getoond), die het gebruikte amperage meet. Afhankelijk van het gemeten amperage wordt de servomotor 34 25 bestuurd, zodat de aanzet zodanig wordt aangepast, dat het amperage niet boven een waarde komt, waarbij de boormotor verbrandt. Daarnaast wordt de amperage meting gebruikt, zodanig dat de boorwerkwijze meer gelijkmatig verloopt, waardoor de boor 37 langer meegaat. Ook hier wordt de aanzet 30 aangepast. Hiervoor is de printplaat 33 voorzien van een geheugeninrichting 39 en verwerkingsmiddelen 40.The control device 25 is connected to the drilling unit 13, in particular to the drilling motor 38. Connection 31 forms the power supply for the drilling motor. The control device 25 is provided with a hall effect sensor (not shown), which measures the amperage used. Depending on the measured amperage, the servo motor 34 is controlled so that the feed rate is adjusted such that the amperage does not exceed a value at which the drill motor burns. In addition, the amperage measurement is used, such that the drilling method proceeds more evenly, so that the drill 37 lasts longer. The feed rate 30 is also adjusted here. For this, the printed circuit board 33 is provided with a memory device 39 and processing means 40.

Bij beton/ijzer zal de besturingsinrichting 25 de snelheid/aanzet aanpassen en tegelijkertijd toch het maximaal 12 ingestelde vermogen van de boormotor 38 benutten. Indien door een spie de boor 37 en/of boormotor 38 toch wil gaan vastlopen zal de besturingsinrichting 25 de boor 27 gaan "lossen" en het betonijzer opnieuw gaan "opzoeken". Lossen en 5 opzoeken worden bestuurd door de aanzet.With concrete / iron, the control device 25 will adjust the speed / infeed and at the same time still utilize the maximum 12 set power of the drill motor 38. If the drill 37 and / or drill motor 38 nevertheless wants to get stuck due to a key, the control device 25 will "release" the drill 27 and "look up" the reinforcing bar again. Unloading and 5 searches are controlled by the starter.

Indien de boor 27 toch onverhoopt vastloopt zal de besturingsinrichting 25 de boor 37 willen lossen. Indien dit niet lukt zal de besturingsinrichting 25 de boormotor 38 uitschakelen.If the drill 27 nevertheless crashes, the control device 25 will want to release the drill 37. If this fails, the control device 25 will switch off the drill motor 38.

10 In de getoonde uitvoeringsvorm wordt de besturingsinrichting 25 uitgerust met een automatische laadklep, een zogenaamd waterslot 30. Hierdoor kan de watertoevoer via aansluiting 32 naar de boor 37 worden gecontroleerd.In the embodiment shown, the control device 25 is equipped with an automatic loading valve, a so-called water trap 30. This allows the water supply to be checked via connection 32 to the drill 37.

15 In een verdere uitvoeringsvorm is de besturingsinrichting voorzien van een hydraulisch ventiel zodat de besturingsinrichting kan worden gekoppeld met hydraulische boormotoren 38.In a further embodiment the control device is provided with a hydraulic valve so that the control device can be coupled to hydraulic drilling motors 38.

De besturingsautomaat 25 doet het boorproces afslaan 20 als de ingestelde boordiepte (ingevoerd door middel van de invoermiddelen 27) wordt bereikt. De boordiepte wordt berekend aan de hand van de beweging van de spindel 20. Na het invoeren van de tandheugel module en het aantal tanden op de overbrenging of vertragingsbak 24 kan de boordiepte worden 25 berekend met behulp van een niet getoonde encoder die is verbonden met de servomotor 34. De afgelegde afstand (diepte) wordt omgerekend naar omwentelingen van de servomotor.The control device 25 stops the drilling process 20 when the set drilling depth (entered by means of the input means 27) is reached. The drilling depth is calculated on the basis of the movement of the spindle 20. After entering the rack module and the number of teeth on the transmission or reduction gear 24, the drilling depth can be calculated using an encoder (not shown) which is connected to the servo motor 34. The distance traveled (depth) is converted to revolutions of the servo motor.

De elektronica op de printplaat 33 is ingericht voor het softwarematig verwerken van doorgegevens, instellingen en 30 parameters. De printplaat is voorzien van een geheugeninrichting 39. Hierin zijn de fabrieksinstellingen opgeslagen. Dit zijn parameters die door testen geoptimaliseerd zijn en het boorgedrag weerspiegelen van het „ ft o 1 x * 3 ’ 13 handmatig boren. De gegevens zijn gepreciseerd naar boormotortype. In de geheugeninrichting 39 is bijvoorbeeld opgeslagen een middelingstijd, die door de verwerkingsmiddelen 40 wordt gebruikt voor het middelen van 5 de waargenomen werkingsparameter gedurende de middelingstijd. De verwerkingsmiddelen besturen de booreenheid 13 op grond van de gemiddelde werkingsparameter afhankelijk van het maximale amperage van de booreenheid 13.The electronics on the printed circuit board 33 are adapted for software processing of through data, settings and parameters. The circuit board is provided with a memory device 39. The factory settings are stored therein. These are parameters that have been optimized by testing and reflect the drilling behavior of the "ft o 1 x * 3" 13 manual drilling. The data is specified by drill motor type. In the memory device 39, for example, an averaging time is stored, which is used by the processing means 40 for averaging the observed operating parameter during the averaging time. The processing means control the drilling unit 13 on the basis of the average operating parameter depending on the maximum amperage of the drilling unit 13.

Ook is het mogelijk een sample tijd aan te geven, 10 waarmee de frequentie van het meten en verwerken van de werkingsparameter wordt uitgevoerd. Deze is bij voorkeur ingesteld op een waarde tussen 0 en 2 seconde, bij voorkeur tussen 0.05 en 1 seconde, in het bijzonder tussen 0.1 en 0.2 seconde. Bij een sample tijd van 0.14 seconde werden zeer 15 goede resultaten gehaald, waarbij het handmatig boorgedrag kon worden benaderd.It is also possible to specify a sampling time with which the frequency of measuring and processing of the operating parameter is performed. This is preferably set to a value between 0 and 2 seconds, preferably between 0.05 and 1 second, in particular between 0.1 and 0.2 seconds. Very good results were obtained with a sampling time of 0.14 seconds, whereby the manual drilling behavior could be approximated.

In de geheugeninrichting 39 is tevens ruimte ingericht voor het opslaan van een boorwerkwijze zoals die daadwerkelijk plaatsvindt. De gemeten werkingsparameters, 20 zoals het amperage, de aanzet of een andere parameter die informatie verschaft over het boorproces, wordt opgeslagen.Space is also arranged in the memory device 39 for storing a drilling method as it actually takes place. The measured operating parameters, such as the amperage, the feed or another parameter that provides information about the drilling process, is stored.

De verwerkingsmiddelen zijn ingericht voor het analyseren van de opgeslagen informatie. Deze opgeslagen informatie verwordt dus eveneens tot een invoergegeven. De geheugeninrichting is 25 een invoerorgaan.The processing means are adapted to analyze the stored information. This stored information therefore also becomes an input. The memory device is an input device.

Het algoritme voor het uitvoeren van de boorwerkwijze kan door de vakman op grond van het bovenstaande worden samengesteld. Het algoritme hangt bij voorkeur af van het type boor. Het algoritme en de in de geheugeninrichting 30 opgeslagen fabrieksinstellingen worden opgeroepen en uitgevoerd na het invoeren van het type boormotor.The algorithm for performing the drilling method can be assembled by those skilled in the art on the basis of the above. The algorithm preferably depends on the type of drill. The algorithm and the factory settings stored in the memory device 30 are recalled and executed after entering the drill motor type.

De besturingsinrichting 25 corrigeert het boorproces, bijvoorbeeld bij het raken van ijzer. De boormotor 38 zal 14 meer stroom vragen. Door middel van een hall-effect sensor, een voorbeeld van een boorwaarneemmiddel, wordt dit direct gemeten en verwerkt door verwerkingsmiddelen 40. De motor zal ofwel veel meer stroom vragen, dan wel heel snel meer stroom 5 vragen. Dit zijn indicaties dat een verhoogde voor weerstand, bijvoorbeeld in de vorm van ijzer, door de boor 37 wordt geraakt. Het gemeten amperage wordt aan het invoerorgaan overgedragen.The control device 25 corrects the drilling process, for example when hitting iron. The drill motor 38 will require 14 more current. By means of a hall-effect sensor, an example of a drill sensing means, this is directly measured and processed by processing means 40. The motor will either demand much more power or very quickly demand more power. These are indications that an increased resistance, for example in the form of iron, is hit by the drill 37. The measured amperage is transferred to the input device.

Omdat de boorinrichting werkt met een 10 geoptimaliseerde boorwerkwijze wordt de boor relatief snel in het materiaal gebracht. Hierdoor zal het statief onder spanning komen te staan wanneer een verhoogde weerstand wordt geraakt. De besturingsinrichting 25 zal de booreenheid 13 eerst omhoog uit de boring bewegen. Dat wil zeggen dat de 15 boorrichting wordt omgedraaid. Vervolgens wordt het boorproces hervat, maar voorzichtiger. De besturingsinrichting 25 past de aanzetsnelheid aan, omdat uit de gegevens in de geheugeninrichting blijkt dat bij het vervolgen van het boren een verhoogde weerstand geraakt zal 20 worden.Because the drilling device works with an optimized drilling method, the drill is introduced into the material relatively quickly. This will put the tripod under tension when an increased resistance is hit. The control device 25 will first move the drilling unit 13 upwards out of the bore. That is, the drilling direction is reversed. The drilling process is then resumed, but more carefully. The control device 25 adjusts the feed rate, because it appears from the data in the memory device that an increased resistance will be hit when continuing drilling.

Bij poetsen of het polijsten van segmenten, wordt de boorrichting eveneens gedraaid en de booreenheid 31 opnieuw ingebracht. Dit hangt af van het tijdbestek dat er geen vordering wordt gemaakt in de diepte. Door de tijd en de 25 afgelegde afstand bij te houden corrigeert de besturingsinrichting 25. Als dit drie of vijf of meer keer gebeurd is, zal de besturingsinrichting het boorproces stoppen. De besturingsinrichting is tevens gekoppeld met de aardlek schakeling. Wanneer een aardlekfout optreedt, stopt 30 de besturingsinrichting 25 het boorproces.When polishing or polishing segments, the drilling direction is also rotated and the drilling unit 31 re-inserted. This depends on the timeframe that no progress is made in depth. By keeping track of the time and distance traveled, the control device 25 corrects. If this has been done three or five or more times, the control device will stop the drilling process. The control device is also coupled to the earth leakage circuit. When an earth leakage error occurs, the control device 25 stops the drilling process.

Uit het bovenstaande blijkt dat boorwaarneemmiddelen gevormd kunnen worden door aanzetmeter, dieptemeters, stroomsterktemeters. Andere voorbeelden zijn 15 • .It appears from the above that drill sensing means can be formed by feed meter, depth meters, current intensity meters. Other examples are •.

temperatuurmeters. Voorbeelden van invoerorganen zijn de boorwaarneemmiddelen, de invoermiddelen, boorgegevens, etc. Een werkingsparameter is het momentane amperage, de aanzet of de temperatuur, maar ook de rotatie van de boor.temperature gauges. Examples of input means are the drill sensing means, the input means, drilling data, etc. An operating parameter is the current amperage, the feed rate or the temperature, but also the rotation of the drill.

5 Figuur 4 toont de besturingsinrichting 25 voorzien van de vertragingskast 24 en de handstelknop 36. De vertragingskast 24 is voorzien van vier pennen 52 rondom een schakel-as 51. Servomotor 34 staat door middel van een worm-as (niet getoond) in verbinding met deze schakel-as 51 10 waaromheen een wormwiel is aangebracht, (niet getoond, bevindt zich in het binnenwerk van de vertragingskast 24).Figure 4 shows the control device 25 provided with the gearbox 24 and the control knob 36. The gearbox 24 is provided with four pins 52 around a switching axis 51. Servo motor 34 is connected to a worm axis (not shown). this switching shaft 51 around which a worm gear is arranged (not shown, is located in the interior of the gearbox 24).

De pennen 52 vormen een bajonetsluiting met de koppelflens 53 die voorzien is van vier uitsparingen 54, waarin de pennen 52 kunnen worden opgenomen. Schakel-as 51 15 zal aangrijpen op koppelstuk 55, dat op zijn beurt aangrijpt op de spindel 20 van de aansluiting 11. Hierdoor kan met servomotor 34 de spindel 20 worden aangedreven, zodat de besturingsinrichting 25 de aanzet en boordiepte bestuurd.The pins 52 form a bayonet fitting with the coupling flange 53 which is provided with four recesses 54, into which the pins 52 can be received. Switching shaft 51 will engage coupling piece 55, which in turn engages the spindle 20 of the connection 11. This allows the spindle 20 to be driven with servo motor 34, so that the control device 25 controls the feed rate and cutting depth.

Boorinrichting 56 is voorzien van een pen 57 die de 20 sluiting van de bajonetsluiting borgt.Drilling device 56 is provided with a pin 57 which secures the closure of the bayonet closure.

Claims

A drilling method comprising: (a) providing a drilling unit and a frame, (b) driving the drilling unit (c) starting the drilling unit by guiding the drilling unit along the frame in a drilling direction (d) controlling the drilling unit (e) measuring an operating parameter of the drilling unit, characterized by (f) providing a control device and drilling data (g) processing the drilling data by the control device and feedback at least the operating parameter ( h) controlling the drilling unit by repeatedly performing at least steps (e) and (g).

The drilling method according to claim 1, characterized by controlling the feed of the drilling unit.

Drilling method according to claim 1 or 2, characterized by measuring the amperage and processing the maximum drive amperage of the drilling unit.

Drilling method according to any of claims 1-3, characterized by setting drilling data.

The drilling method according to any of claims 1-4, characterized by reversing the drilling direction.

6. Drilling method as claimed in any of the claims 1-5, characterized by processing the drilling data with an algorithm and feeding back the operating parameter 30

Drilling method according to any one of claims 1-6, characterized by measuring and feedback the operating parameter j ft *) more than once per second. 1 5 3 4

Drilling method according to any of claims 1-7, characterized by averaging the measurements.

Drilling method according to any of claims 1-8, characterized by adjusting and measuring a drilling depth.

10. Drilling device comprising a frame, guide means arranged on the frame for a drilling unit connected thereto, which attachment means is provided for driving the drilling unit in a drilling direction along the guide means, and drilling detection means for measuring at least one operating parameter of the drilling unit. drilling unit, characterized in that the drilling device is provided with a control device comprising at least one input member and processing means connected to the drilling unit for controlling the drilling unit as a function of the input member 15, the input member comprising at least the drilling detection means.

11. Drilling device as claimed in claim 10, characterized in that the control device controls the feed means

12. Drilling device as claimed in claim 10 or 11, characterized in that the processing means controls the drilling unit, depending on the measured operating parameter.

13. Drilling device as claimed in any of the claims 10-12, characterized in that the control device is provided with setting means for inputting drill settings, wherein the setting means also forms an input means.

Drilling device as claimed in any of the claims 10-13, characterized in that the drill detection means comprise measuring means for an amperage of the drill drive.

Drilling device according to claim 14, characterized in that the measuring means comprise a hall effect sensor

16. Drilling device as claimed in any of the claims 10-15, characterized in that the processing means comprise at least - an algorithm for processing the input data.

17. Drilling device as claimed in any of the claims 6, characterized in that the processing means comprise a memory device for at least one drilling parameter of.

18. Drilling device as claimed in any of the claims 13-17, characterized in that the adjusting means are suitable for inputting the type of drill drive and the algorithm has been developed for a specific type of drill drive

19. Drilling device as claimed in any of the claims 10-18, characterized in that the input member comprises a starting motor which drives the starting means along the guide means.

20. Drilling device as claimed in any of the claims 13-19, characterized in that the adjusting means are suitable for inputting a drilling depth, and in that the input member comprises a drilling depth measuring means.

21. Drilling device as claimed in any of the claims 10-20, characterized in that the control device comprises a hydraulic valve. . Λ O A Ύ C Ί