JPH0966475A

JPH0966475A - 動力工具駆動システム

Info

Publication number: JPH0966475A
Application number: JP8052402A
Authority: JP
Inventors: John D Ward; ジョン、ディー、ウォード; Ralph E Benham; ラルフ、イー、ベンハム
Original assignee: Diamond Technologies Inc
Current assignee: Diamond Technologies Inc
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-03-11
Also published as: US5788428A

Abstract

(57)【要約】【目的】コンクリートソーのような動力工具を工具の
損傷および作業の掻我に対する保護のもとに駆動および
前進させるための方法および装置を提供する。【構成】動力工具（３７）を駆動するためのパワー駆
動（３１）と、パワー駆動によって駆動される動力工具
を前進させるための補助駆動（３２）を備える。動力工
具（３７）を駆動するためにそれへパワー駆動（３１）
によって印加されるパワーがインターフェースモジュー
ル（３３）によって感知され、パワー駆動（３１）によ
って工具ヘッドへ印加されたパワー反比例して補助駆動
（３２）が動力工具を前進させるために励起される。第
２の補助駆動（１３２）を随意に設けることができ、そ
の時は動力工具を二方向（４６，４７）に前進させるこ
とがてき、動力工具を第１および第２の方向（４６，４
７）に選択的に前進させるため、インターフェースモジ
ュール（３３）およびインバーター（４０，２４０）を
介してパワー駆動（３１）によって動力工具（３７）へ
印加されたパワーに反比例して補助駆動（３２，１３
２）が励起される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】背景として、コンクリート壁をコンクリー
トソーで切断するためには、何らかの形の機械的または
化学的アンカーを使用して最初に軌道をコンクリート壁
へ固着しなければならない。一旦軌道が壁へ固着される
と、軌道に乗る往復台が軌道上に配置される。次にギヤ
ボックスおよび刃物台が軌道往復台上に配置される。

【０００２】軌道往復台はラックとピニオンを使用して
軌道に沿って動くことができる。通常２０：１のギヤ減
速比ギヤボックス内において、ラックギヤは軌道上にあ
り、ピニオンギヤは軌道往復台へ固定され、そのため適
切なトルク荷重を軌道往復台を軌道に沿って動かすため
に伝達することができる。刃物上の切断のために必要な
推力は１００ポンド程高くなり得る。

【０００３】刃物をコンクリートとの当初の接触切断に
入れるためのいくつかの異なる方法があるが、大部分
（９０％）はねじ送りを有する２本ポスト往復台構造を
使用する。他の方法は放射状アーム型ソーである。

【０００４】歴史的に、刃物をコンクリートへ入れるね
じ送りは偏心ハンドル構造によってクランクインされて
いた。所望の深さに達した時、ねじは止めねじでロック
され、そのためねじは一旦圧力が刃物に加えればそれ自
体ゆるむことはできなかった。

【０００５】軌道往復台を軌道に沿って動かすため、ユ
ニバーサルジョイントを備えた（不適応角度を許容する
ため）速度レンチで廻された。この方法は数年は良好に
作動するが、しかし作業者に切断中ソーが発生する異な
る感じおよび音の意味を教えるための厳格なそして費用
のかかる訓練を必要とする。作業者は刃物を生産性をで
きるだけ最高にする程速く、しかし高価なダイヤモンド
刃物を損傷する程速くなく送らなければならない。刃物
損傷は刃物が作業者には見えない補強鋼材を切断し始め
る時によく発生する。結局各会社の生産性はソーが発生
する音および感じを認識し、それに応じて送り速度を調
節する作業者の能力に大きく依存している。良く知られ
ているように、建設作業員の気質はしばしば“駄目なら
もっと大きいハンマーを使え”となっていて、しばしば
機器の損傷を招来する。

【０００６】圧力補償油圧送りにおいては、油圧が刃物
をコンクリートに沿って送るための手持ちクランクに取
って代り、今日使用されている最も普通のパワー送り方
法である。

【０００７】しかしながらそのような油圧補償送り方法
は作業ヘッド上の荷重に敏感に応答的ではなく、むしろ
作業ヘッドへのライン上の背圧に対する反応である。こ
のため反応応答が起こる時までに刃物または設備への損
傷は既に発生している。また、動揺する圧力変化によ
り、結果は動揺する送り速度となる。そのため今日の油
圧送りはある意味では自動化されているが、大きな改良
の余地が残っている。

【０００８】このような背景に対して、本発明は生産性
を最大にすると同時に設備損傷を最小にする瞬間的応答
速度および理想的送り速度を提供する。

【０００９】本発明の好ましい具体例は、現在の非効率
的な油圧送り方法の代りに、基板上のコンピューターを
備えた電気的インバーターによって支配される電気的送
り方法を使用する。このシステムは、好ましくは作業ヘ
ッドへ動力を供給するために大きいモータ制御インバー
ターと、そして送りモータをモニターするためにミニチ
ュアモータ制御インバーターを利用する。コンピュータ
ーは好ましくは相互に交信するようにプログラムされ
る。大きいモータ制御インバータは、好ましくは作業ヘ
ッド上の電流引出しをモニターし、そして電気送りモー
タを作動する送りモータコンピューターへ信号を送る。
送りモータは、作業ヘッドがプログラムしたアンペア引
出しセッティングを維持するのに十分な力ををもって刃
物または動力工具に対し圧力を維持するであろう。

【００１０】本発明に従ったシステムの利益は多数であ
り、そして以下のものを含む。１．刃物もしくはドリルビット上の一定した切断圧力お
よびトルク。２．設備上の一定した切断圧力。３．もし刃物またはドリルビットが動かなくなれば、コ
ンピューターは過負荷になり、刃物、ドリルビットまた
は設備への増加したトルクまたは推力なしに遮断する。４．作動ヘッド電流引出しに関して瞬間的な送り圧力変
化。５．平行的な電圧およびヘルツの上昇または下降による
刃物またはドリルビットＲＰＭを変える能力。６．リモートコントロール。７．軌道をどちらかの方向へも横切ることに加え、壁も
しくは加工片中および外へのソー刃物の送り。８．瞬間的速度変化。９．常時切断速度が最大化され、最大の生産性を提供す
る。

【００１１】図１に示すように、本発明の好ましい具体
的例によるシステム３０は、三つの主要部分、工具ヘッ
ド駆動部分３１，工具前進部分３２，および制御インタ
ーフェースモジュール３３よりなる。

【００１２】工具ヘッド駆動部分３１は、ソー刃物，ド
リルビットまたは他の動力作動工具もしくは工具ヘッド
３７を駆動するためのモータ制御インバーター３５およ
び駆動モータ３６を含むことができる。

【００１３】例として、モータ制御インバーター３５
は、その図解説明が１９９３年ＮｅｗＢｅｒｌｉｎ，Ｗ
Ｉ５３１５１のＭａｇｎｅＴｅｋＤｒｉｖｅ＆
ＳｙｓｔｅｍｓによってＧＰＤ５０３Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌＭａｎｕａｌ４２３１中に発表されている、
ＭａｇｎｅＴｅｋＧＰＤ５０３を使用することがで
きる。

【００１４】そのようなまたは均等な電源は、例えば４
００サイクル３相電圧源から作動することが意図された
高サイクル誘導モータへ連結することができる。このま
たは均等なモータが駆動モータ３６として役立ち、そし
て次にソー刃物もしくは工具ヘッド３７へ連結される。

【００１５】ＧＰＤ５０３は、かご形誘導モータ３６
の完全な速度制御のための調節自在な電圧／周波数三相
出力を発生する、高速サインコードパルス幅変調ＡＣモ
ータ駆動の一例である。加えて、それはいくつかの出力
モニター機能を有し、その一つはモータによって使用さ
れている電流の大きさに比例する電気的制御信号３９の
提供である。

【００１６】動力工具前進部分３２は動力工具駆動部分
３１と類似であるが、しかし工具前進軌道４９上の工具
往復台のような工具前進装置４２へ連結した、もっと小
さいモータ制御インバーター４０およびより非力なモー
タ４１を使用することができる。

【００１７】例として、工具前進部分３２は、その図解
説明が１９９３年ＮｅｗＢｅｒｌｉｎ，ＷＩ５３
１５１のＭａｇｎｅＴｅｋＤｒｉｖｅ＆Ｓｙｓｔ
ｅｍｓによってＧＰＤ３３３Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｍａｎｕａｌ４３３３中に発表されている、ＧＰＤ
３３３ＭａｇｎｅＴｅｋモータ制御を使用すること
ができる。

【００１８】モータ制御インバーター４０へ接続した駆
動モータの速度は、アテログ入力電圧４４を制御するこ
とによって制御することができる。そのような速度はこ
の入力をゼロからｎボルトまで調節することによって最
小から最大まで通常制御され、この例ではｎは約１０ボ
ルトである。この好ましいモータ制御インバーターは非
常に融通性のある装置であり、そして入力制御電圧応答
へ対して広い範囲のモータ速度を提供し得る。その一つ
はモータ回転方向を逆転し得る能力である。

【００１９】制御インターフェースモジュール３３は、
動力工具駆動モータ制御インバーター３５からの電流出
力信号３９を処理し、そのような制御信号３９を工具前
進モータ制御インバーター４０が自動的に駆動モータ４
１をセットするために使用できるように使用される。

【００２０】図２のグラフ（ａ）は、モータ３６への０
電流のためには電圧モニター電圧３９がゼロＶであり、
工具ヘッドモータ３６への最大電流のためには１０Ｖで
あるように、工具ヘッド駆動モータ制御インバーター３
１の電流モニター電圧出力３９を表わしている。

【００２１】図２のグラフ（ｂ）は、工具前進モータ４
１の制御された速度対入力制御電圧４４を表わしてい
る。これはゼロＶはモータ４１を停止させ、１０Ｖはモ
ータ４１をして最大速度で回転させるようにセットされ
る。

【００２２】実際には、制御信号３９を一所に供給する
２本のリード線２１および２２を制御入力リード線９お
よび１１へ単に接続するだけでは所望の制御機能を提供
しないであろう。工具ヘッド駆動モータ３６によって要
求される電流が増加するにつれ、それは工具前進モータ
４１の速度も増加するであろう。しかしながら本発明の
一目的は、工具前進モータ４１を工具ヘッド駆動モータ
３６の電流が増加するにつれ減速することである。制御
インターフェースモジュール３３は、１３３におけるそ
の入力として、工具ヘッド駆動モータ制御インバーター
３５の電流モニター電圧出力３９を使用し、それを工具
前進インバーター４０へ必要な速度制御機能を提供する
信号４４へ変換する。

【００２３】図２のグラフ（ａ）の点線４４はこの制御
インターフェースモジュール３３の出力を表している。
最大工具ヘッド駆動電流においては制御インターフェー
スモジュール電圧４４はゼロＶであり、工具駆動電流ゼ
ロにおいては出力電圧４４は１０Ｖであることを注目す
べきである。これら二つのグラフ（ａ）および（ｂ）を
合わせて使用することにより、速度対工具駆動電流を計
算することができ、そしてグラフ（ｃ）にプロットされ
る。

【００２４】図３は、図２のグラフ（ｃ）に従った直線
機能を実行するために図１のシステム中のインターフェ
ースモジュール中にまたはモジュールとして使用し得る
第１の符号変換演算増幅器３３を図示する。これは簡単
な直線速度制御を提供する。この実施例においては、駆
動モータインバーター４０は、例えば電圧調節器４５を
経由してこのインターフェースモジュールを給電する電
圧を提供する。そのような電圧は便利に利用し得る。他
の具体例においては、インターフェースモジュール３３
はそれ自身の電源を持つことができる。

【００２５】図４は、インターフェースモジュール３３
の伝達機能が、改良された駆動モータ速度対ソーモータ
電流応答を提供するように、例えばインバーターＯＰＡ
Ｍ３３３のまわりのダイオードまたは他の一方向電流伝
導デバイス２３３によって修飾されていることを除き、
図３と同じである。

【００２６】図５のグラフ（ａ），（ｂ），（ｃ）は得
られる伝達機能を図示する。特にグラフ（ａ）は、ダイ
オードまたは他のデバイス２３３によって発生したよう
な、信号３９のためのラインにおける信号４４対動力工
具駆動モータ３６の電流のコースの傾斜の増加を１４４
において示している。

【００２７】図５のグラフ（ｂ）は、図２のグラフ
（ｂ）よりも制御電圧４４対モータ４１の速度のもっと
急なスロープを持っている。このスロープは駆動モータ
制御インバーター４０の制御パラメータを変更すること
によって調整された。従ってモータ３６電流強度Ａは、
図５のグラフ（ａ）および（ｂ）に示した制御において
図２のグラフ（ａ）および（ｂ）に示した制御よりも比
較的高い速度Ｂを工具前進モータ４１のために提供す
る。

【００２８】図５のグラフ（ｃ）に見られるように、発
生するモータ４１速度対モータ３６電流のスロープは図
２のグラフ（ｃ）の対応するスロープよりも小さいかも
しくは平らであり得るが、しかし工具前進モータ４１の
速度は、工具ヘッド駆動モータ３６の電流引出しが著し
く増加し、ソー刃物、ドリルビットまたは他の工具の通
路中の補強鋼材または他の妨害物を指示し、工具前進の
急速遮断を必要とするまで、グラフ（ｃ）に１４１で示
したように実質上コンスタントに維持され得る。

【００２９】図６は、本発明の好ましい具体例に従った
インターフェースモジュール３３のデジタル信号処理装
置４３３のブロック図である。図６によれば、モータ制
御インターフェース３５のアナログ電流モニター電圧出
力信号３９はアナログ／デジタル変換器Ａ／Ｄ５０へ印
加され、そのため作業者によってポータブルオン／オフ
スイッチ（図示せず）によって提供し得る運転／停止指
令５２によって制御されるマイクロコントローラー５１
へデジタル化電流モニター電流信号へ変換される。

【００３０】マイクロコントローラー５１の出力はデジ
タル／アナログ変換器Ｄ／Ａ５３へ印加され、そのため
モータ制御インバーター４０へのアナログ速度制御信号
４４へ変換される。

【００３１】図７のグラフ（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
図１のシステム３０におけるような、図４または図６に
よるインターフェースモジュールで実行することができ
る本発明のさらなる具体例を図示する。図５のグラフ
（ａ）および図７のグラフ（ａ）から自明のように、図
６のマイクロコントローラー具体例４３３はシステム３
０のモータ３６電流対モニター出力電圧３９関数に関し
スロープ減少もしくは下降１４４を有するアナログ速度
制御信号をも提供し得る。

【００３２】モータ制御インバーター３５の適当な調節
を含む、このもしくは本発明範囲内の他の態様におい
て、モータ４１速度対速度制御電圧４４特性は図７のグ
ラフ（ｂ）に見られるような負の枝２４４を提供される
ことができ、それによって補助モータ４１の回転方向を
図７のグラフ（ｃ）に示すように逆転することができよ
う。

【００３３】詳しくは、もし工具もしくは工具ヘッド３
７駆動モータ３６の電流引出しが突然最高に増加したな
らば、工具前進モータ４１の速度は最初ゼロになるばか
りでなく、該モータ４１の回転方向は図７のグラフ
（ｃ）に見られるようにゼロ速度点線５８の左側へ逆転
する。

【００３４】このまたは本発明範囲内の任意の他の態様
において、駆動される工具は、例えばコンクリートソー
またはコアドリルの場合、コンクリートスラブ４８中の
補強鋼棒材１４８のような工具が出会う加工物中の妨害
物から自動的に後退し得る。

【００３５】実際にこのことは工具およびそれへ接続し
た設備を損傷に対してそして作業者を掻我に対してさら
に保護する。

【００３６】図１．３および４は前述したＧＰＯ５０３
およびＧＰＤ３３３モータ制御インバーターのピン番号
に関するピン番号を示している。図１０は前述したＧＰ
Ｄ５０３ＴｅｃｈｎｉｃａｌＭａｎｕａｌ４２３
１の第１〜１１頁の図１ないし４Ａに示されているよう
な、モータ制御インバーター３５の他のパーツを概略に
図示する。同様に、図１１は前述したＧＰＯ３３３Ｔ
ｅｃｈｎｉｃａｌＭａｎｕａｌの第１１頁の図１ない
し５に示されているような、モータ制御インバーター４
０の他のパーツを概略に図示する。

【００３７】これらのインバーターモータ制御は選択さ
れた制御定数をインバーターモータ制御３５，４０およ
び／または２４０中にインプリントする時駆動または送
りモータ３５，４１および２４１の方向の逆転を提供す
る能力を持っている。

【００３８】このため図７のグラフ（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示した機能は図３または図４に示したタイプの
論理回路インターフェースモジュールにより、あるいは
図６に示したタイプのマイクロコントローラータイプの
モジュールによって実行することができる。

【００３９】しかしながら本発明のマイクロコントロー
ラー具体例は、図３および図４に示した演算増幅器具体
例を含む、論理回路具体例よりも一層融通性がある。図
６によれば、マイクロコントローラー５１はプログラム
５５によって制御され、そしてその目的のためルックア
ップテーブルを持つことができる。

【００４０】図８は、図６に４３３で示したような、マ
イクロコントローラー使用インターフェースモジュール
についてのソー電流対駆動モータ速度のグラフである。
以前と同様に、グラフ（ａ）中の実線はソー刃物モータ
電流の関数としてのモニター電圧出力を表わす。グラフ
（ａ）の点線は制御インターフェースモジュール４３３
の出力を表わす。以前の実施例と比較して、それはコン
スタントな１０Ｖ出力をそれが最大電流においてゼロＶ
へ傾斜し始める前に最も高いレベルのソー刃物モータ３
６電流へ維持することに注目すべきである。このことは
送りモータの平均スルーレートは以前よりも高いことを
意味する。

【００４１】図８のグラフ（ｂ）は、モータ４１または
２４１の得られる速度に対してモータ速度制御インバー
ター４０または２４０への制御入力電圧４４を表わす。
インバーターは約１．５Ｖにおいて停止し、そして図８
のグラフ（ｂ）に２４４において示されているようにそ
れよりも低い制御電圧に対してはモータ４１または２４
１の逆方向回転を持つように１０Ｖ入力において最高速
度にセットされていることに注目せよ。

【００４２】図８のグラフ（ｃ）は駆動モータ３６電流
に対する発生した送りモータ４１または２４１速度のプ
ロットである。

【００４３】本発明範囲内のさらなる発展は、マイクロ
コントローラー発生の制御信号の異なる立ち上りおよび
下降速度を含んでいる。例えば、より遅い立ち上り速度
は駆動モータ３６の電流の電流サージに対する応答を最
小にし、そのため送りモータ４１および２４１のよりス
ムースなまたはよりふるえの少ない制御に貢献するであ
ろう。

【００４４】マイクロコントローラーインターフェース
モジュール４３３の好ましい具体例が図９に示されてい
る。以前と同様に、ユニットを給電する電圧はインバー
ターモータ制御４０上の出力源から提供することができ
る。しかしながら、インターフェースモジュール４３３
は自己給電し得る。

【００４５】ＬＭ７８Ｌ０５である図９のＱ１は＋５Ｖ
調節器へ固定される。それはモータコントロール４０か
らの＋１２Ｖ源を利用し、そしてそれをＵ１およびＵ２
で使用するため５Ｖへ変換する。Ｃ１およびＣ２はそれ
ぞれ＋５Ｖおよび＋１２Ｖ電源のための電源フィルター
キャパシターである。

【００４６】例として、インバーターモータ制御３５か
らのインターフェースモジュールに入力信号３９は０か
ら１０Ｖまでの大きさを有し、そして０から最大電流ま
での範囲である工具駆動モータ３６の電流の大きさに比
例する。Ｕ１に組込まれているアナログ／デジタル変換
器（Ａ／Ｄ）５０，マイクロチップＰＩＣ１６Ｃ７１
は０ないし５Ｖ入力範囲を有し、このため抵抗器Ｒ１お
よびＲ２は入力信号を分離し、Ａ／Ｄ変換器で処理でき
るようにすることを要する。マイクロコントローラーは
入力信号をデジタル化し、プログラムされた命令に従っ
て情報を処理し、そして情報をＡＤ５５７Ａ／Ｄ変換器
であるＵ２へ出力する。この部品のアナログ出力は０な
いし２．５Ｖの範囲にある。二重演算増幅器モデル番号
ＬＴ１０１３の一部であるＵ３Ｂがこの信号を０ないし
１０Ｖ範囲へ増幅するために使用される。Ｒ３およびＲ
４はこの利得をセットする。

【００４７】Ｕ３Ａは制御出力信号４４をモータ制御イ
ンバーター４０へ送るバッファ増幅器として使用され、
該信号は第２の工具前進、工具送りまたは補助インバー
ターモータ制御２４０を介して工具前進または送りモー
タ４０および／またはその対応部分２４１を給電するた
めに使用される。

【００４８】勿論、本発明の実際と、図６，図７，図８
および／または図９の実施例を含むその具体例は特定の
装置の使用に限定されない。

【００４９】本発明の好ましい具体例は動力工具３７を
駆動し、前進させるための方法および装置に存し、そし
て前記動力工具３７を駆動するためのパワー駆動を提供
することと、前記パワー駆動によって駆動される前記動
力工具を前進させるための補助駆動３２を提供すること
と、前記動力工具の駆動において前記パワー駆動によっ
て前記動力工具へ印加されたパワーを感知することと、
そして図１ないし１１において３３で示したように、ま
たは本発明範囲内の他の態様において前記パワー駆動に
よって前記動力工具へ印加された前記パワーに反比例し
て前記動力工具を前進させるため前記補助駆動を自動的
に励起することよりなる。

【００５０】そのような感知は、前記動力工具３７の駆
動において電源３５からのパワー駆動３６のパワー引出
しを感知することを含み、前記動力工具を前進させるた
めの前記補助駆動は前記パワー駆動の前記パワー引出し
に対して反比例して励起されることができる。

【００５１】パワー駆動３１は前記動力工具３７を駆動
するための第１の電気モータ３６を備えることができ
る。補助駆動３２は前記パワー駆動中の前記第１の電気
モータによって駆動される前記動力工具を前進させるた
めの第２の電気モータ４１を備えることができる。

【００５２】前記感知は、前記動力工具の駆動において
前記第１の電気モータによって前記動力工具へ印加され
たパワーを感知することを含み、前記補助駆動３２中の
前記第２の電気モータ４１は前記第１の電気モータによ
って前記動力工具へ印加された前記パワーに反比例して
励起される。

【００５３】パワー駆動３１が前記動力工具３７を駆動
するための第１の電気モータ３６を備え、そして前記補
助駆動３２が前記パワー駆動中の前記第１の電気モータ
によって駆動される前記動力工具を前進させるための第
２の電気モータ４１を備えている場合、前記感知は前記
動力工具の駆動において電源３５からの前記第１の電気
モータ３６のパワー引出しを感知を含むことができ、そ
して前記補助駆動３２中の前記第２の電気モータ４１は
前記動力工具の駆動において前記電源からの前記第１の
電気モータの前記パワー引出しに反比例して励起される
ことができる。

【００５４】動力工具３７は図１に１４２として象徴的
に示したような往復台上に装荷することができる。動力
工具３７は前記往復台１４２で前記パワー駆動３１で駆
動することができる。往復台は軌道上で前記往復台１４
２上に装荷された前記動力工具３７が前記パワー駆動３
１によって駆動されている間に前記補助駆動３２によっ
て前進させることができ、そして補助駆動３２は前記往
復台上に装荷された動力工具が前記パワー駆動３１によ
って駆動される間に前記往復台を前進させるため前記パ
ワー駆動によって前記往復台上の前記動力工具へ印加さ
れる前記パワーに反比例して励起される。

【００５５】工具前進装置３２は工具または工具ヘッド
を加工部材に対して前進または輸送するための二つ以上
の駆動を提供するため、または代替駆動を提供するため
に二重とすることができる。

【００５６】例示のため、工具前進もしくは送り装置３
２は前記パワー駆動３１によって駆動される動力工具３
７を第１の方向４６に前進させるための第１の補助駆動
とすることができる。その時第２の補助駆動は前記パワ
ー駆動によって駆動される前記動力工具を前記第１の方
向４６に対してある角度で第２の方向４７に前進させる
ために備えることができる。図１はそのような可能な二
つの方向を指示し、そしてまた図１に点線２４２で示し
たように第２の方向４７に工具または工具ヘッド３７を
進めるため第２の工具前進装置を図示している。

【００５７】前進動力工具の駆動において前記動力工具
３７へ前記パワー駆動によって印加されるパワーが再び
感知され、前記第１および第２の方向に前記動力工具を
前進させるための前記補助駆動３２および１３２は前記
パワー駆動によって前記動力工具３７へ印加される前記
パワーに反比例して自動的に励起される。

【００５８】そのような感知は前記動力工具３７の駆動
において前記パワー駆動３６による電源３５からのパワ
ー引出しを感知することを含むことができ、前記動力工
具を前記第１および第２の方向４６および４７に前進さ
せるための前記補助駆動３２および１３２は前記パワー
駆動の前記パワー引出しに反比例して励起される。

【００５９】パワー駆動３１は前記動力工具３７を駆動
するための第１の電気モータ３６を備えることができ
る。第１の補助駆動３２は第２の電気モータ４１と共
に、前記パワー駆動３１中の前記第１の電気モータ３６
によって駆動される前記動力工具を第１の方向４６に前
進させるために備えることができる。第２の補助駆動１
３２は第３の電気モータ２４１と共に、前記パワー駆動
３１によって駆動される前記動力工具３７を第１の方向
４６に対してある角度にある第２の方向４７に前進する
ために設けることができる。その時感知は前記動力工具
３７の駆動において電源３５からの前記第１の電気モー
タ３６のパワー引出しを感知することを含む。

【００６０】前記補助駆動３２中の第２の電気モータ４
１は、前記動力工具の駆動において電源からの前記第１
の電気モータのパワー引出しに反比例して励起される。
前記第２の補助駆動１３２中の第３の電気モータ２４１
は、前記動力工具の駆動において電源からの前記第１の
電気モータのパワー引出しに反比例して、第３のモータ
制御インバーター２４０を通じて励起される。

【００６１】本発明範囲内において、第１の方向４６に
可動な第１の往復台４２と、そして第１の往復台４２に
対して直角または任意の他の角度にある第２の方向４７
に可動な第２の往復台１４２を設けることができる。第
２の往復台１４２は前記第１の往復台上に装荷すること
ができる。点線２４２によって示したように、動力工具
３７は第１の往復台４２上に装荷された第２の往復台１
４２上に装荷することができる。

【００６２】動力工具３７は前記第２の往復台１４２で
前記パワー駆動３１によって駆動される。第１の往復台
３１は前記第２の往復台１４２上に装荷された動力工具
３７が前記パワー駆動３１によって駆動される間前記第
１の補助駆動３２によって駆動される。例示のため、ソ
ー刃物、ドリルビット、または他の動力工具をこのよう
にして加工部材へ適用することができる。

【００６３】第２の往復台１４２は、前記第２の往復台
上に装荷された動力工具が前記パワー駆動によって駆動
される間前記第２の補助駆動１３２によって自動的に駆
動される。例示のため、第１および第２の往復台４２お
よび１４２上のソー刃物、ドリルビットまたは他の工具
３７はこのようにして加工部材４８へ適用され、その時
制御された第１の補助駆動３２のようなここに開示した
自動制御システムの一つによって加工部材中の補強棒ま
たは他の妨害物１４８からの損傷に対して保護される。
適用された工具３７が加工部材４８中の所望の位置また
はレベルに達した後、往復台１４２は第２の補助駆動１
３２によって駆動されることができる。図１のスイッチ
６０は、駆動１３２を交番にオンおよびオフへスイッチ
し得ることを示している。勿論典型的なスイッチ装置
は、多分補助駆動３２および１３２間をスイッチするこ
とができるが、しかし工具が例えばｘおよびｙ座標に関
して同時に駆動されるときのように、第２の補助駆動も
活動している時に第１の補助パワー駆動３２も活動し続
ける場合の応用が存在する、双投スイッチ装置を含むで
あろう。

【００６４】どちらにせよ、工具３７が第１の補助駆動
３２によって加工部材に適用された後、それは再び損傷
および掻我に対するインバーター装置またはマイクロコ
ントローラーシステムの保護のもとに、第２の補助駆動
１３２によって軌道４９に沿って駆動されることができ
る。

【００６５】例示として、補助駆動３２および１３２
は、第２の往復台１４２上にある動力工具３７へパワー
駆動３１によって印加されるパワーに反比例して、前記
第２の往復台上の工具３７が前記パワー駆動によって駆
動される間前記第１および第２の往復台４２および１４
２の前進のために自動的に励起される。

【００６６】前述したパワーインバーター装置は必要な
パワーもしくは電流感知とそしてここに開示した自動的
励起機能を実行するために最も適している。

【００６７】本明細書の開示は当業者をして本発明範囲
内の種々の修飾および変更を自明または示唆せしめるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムの概略図。

【図２】モニター電圧とモータ電流との関係、制御電圧
とモータ速度との関係、モータ速度とモータ電流との関
係を表わすグラフ。

【図３】第１の符号変換演算増幅器の回路図。

【図４】第２の符号変換演算増幅器の回路図。

【図５】図３および図４の回路による伝達機能を表わす
グラフ。

【図６】インターフェースモジュールのデジタル信号処
理装置のブロック図。

【図７】マイクロコントローラー使用インターフェース
モジュールの伝達機能を表わしたグラフ。

【図８】図７と同様なグラフ。

【図９】マイクロコントローラ使用インターフェースの
概略図。

【図１０】ＧＰＤ５０３の概略図。

【図１１】ＧＰＤ３３３の概略図。

【符号の説明】

３０：動力工具駆動前進装置３１：パワー駆動３２：補助駆動３３：インターフェースモジュール３６：モータ３７：工具ヘッド４０：インバーター４１：モータ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動力工具を駆動しそして前進させる方法で
あって、前記動力工具を駆動するためのパワー駆動を提供するこ
と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を前進
させるための補助駆動を提供すること；前記動力工具の
駆動において前記パワー駆動によって前記動力工具へ印
加されたパワーを感知すること；前記パワー駆動によっ
て前記動力工具へ印加された前記パワーに反比例して、
前記動力工具を前進させるための前記補助駆動を自動的
に励起することを特徴とする前記方法。
【請求項２】前記感知は前記動力工具の駆動において前
記パワー駆動による電源からのパワー引出しを感知する
ことを含み、そして前記動力工具を前進させるための前
記補助駆動は前記パワー駆動のパワー引出し反比例して
励起される請求項１の方法。
【請求項３】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動する
ための第１の電気モータを備え、前記補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電気モー
タによって駆動される前記動力工具を前進させるための
第２の電気モータを備え、前記感知は前記動力工具の駆動において前記第１の電気
モータによって前記動力工具へ印加されるパワーを感知
することを含み、前記補助駆動中の前記第２の電気モータは前記第１の電
気モータによって前記動力工具へ印加されるパワーに反
比例して励起される請求項１の方法。
【請求項４】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動する
ための第１の電気モータを備え、前記補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電気モー
タによって駆動される前記動力工具を前進させるための
第２の電気モータを備え、前記感知は前記動力工具の駆動において電源からの前記
第１の電気モータのパワー引出しを感知することを含
み、前記補助駆動中の前記第２の電気モータは前記動力工具
の駆動における電源からの前記第１の電気モータの前記
パワー引出しに反比例して励起される請求項１の方法。
【請求項５】前記動力工具を往復台上に架装すること、前記動力工具を前記往復台上にある間に前記パワー駆動
で駆動すること、前記往復台へ架装された前記動力工具が前記パワー駆動
によって駆動される間に前記往復台を前記補助駆動で前
進させること、前記往復台上に架装された前記動力工具が前記パワー駆
動によって駆動される間に前記往復台を前進させるため
前記往復台上の動力工具へ前記パワー駆動によって印加
された前記パワーに反比例して前記補助駆動を自動的に
励起することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項６】動力工具を駆動しそして前進させる方法で
あって、前記動力工具を駆動するためのパワー駆動を提供するこ
と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を第１
の方向に前進させるための第１の補助駆動を提供するこ
と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を第１
の方向とある角度において第２の方向に前進させるため
の第２の補助駆動を提供すること、前記動力工具の駆動において前記パワー駆動によって前
記動力工具へ印加されたパワーを感知すること、前記動力工具を前記第１および第２の方向に前進させる
ため前記第１および第２の補助駆動を前記パワー駆動に
より前記動力工具へ印加された前記パワーに反比例して
自動的に励起することを特徴とする前記方法。
【請求項７】前記感知は前記動力工具の駆動において電
源からの前記パワー駆動のパワー引出しを感知すること
を含み、前記動力工具を前記第１および第２の方向に前進させる
ための前記第１および第２の補助駆動は前記パワー駆動
の前記パワー引出に反比例して励起される請求項６の方
法。
【請求項８】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動する
ための第１の電気モータを備え、前記第１の補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電
気モータによって駆動される前記動力工具を第１の方向
に前進させるための第２の電気モータを備え、前記第２の補助駆動は前記パワー駆動によって駆動れさ
る前記動力工具を前記第１の方向に対しある角度におい
て第２の方向に前進させるための第３の電気モータを備
え、前記感知は前記動力工具の駆動において電源から前記第
１の電気モータのパワー引出しを感知することを含み、前記第１の補助駆動中の前記第２の電気モータは前記動
力工具の駆動における前記電源からの前記第１の電気モ
ータの前記パワー引出しに反比例して励起され、前記第２の補助駆動中の前記第３の電気モータは前記動
力工具の駆動における前記電源からの前記第１の電気モ
ータの前記パワー引出に反比例して励起される請求項６
の方法。
【請求項９】第１の方向に可動な第１の往復台を提供す
ること、前記第１の方向に対しある角度において第２の方向に可
動な第２の往復台を提供すること、前記第２の往復台を前記第１の往復台上に架装するこ
と、前記動力工具を第１の往復台上に架装された前記第２の
往復台上に架装すること、前記動力工具を前記第２の往復台上において前記パワー
駆動により駆動すること、前記第２の往復台上の前記動力工具が前記パワー駆動に
よって駆動される間に前記第１の往復台を前記第１の補
助駆動により前進させること、前記第２往復台上の前記動力工具が前記パワー駆動によ
って駆動される間に前記第２の往復台を前記第２の補助
駆動により前進させること、前記第２の往復台上に架装された前記動力工具が前記パ
ワー駆動によって駆動される間に前記第１および第２の
往復台を前進させるため前記第１および第２の補助駆動
を前記第２の往復台上の前記動力工具へ前記パワー駆動
によって印加された前記パワーに反比例して自動的に励
起することを含んでいる請求項６の方法。
【請求項１０】動力工具を駆動しそして前進させるため
の装置であって、前記動力工具を駆動するためのパワー駆動と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を前進
させるための補助駆動と、前記動力工具の駆動において前記パワー駆動により前記
動力工具へ印加されるパワーを感知し、そして前記動力
工具を前進させるため前記パワー駆動により前記動力工
具へ印加された前記パワーに反比例して前記補助駆動を
自動的に励起するインターフェースモジュールを備えて
いることを特徴とする前記装置。
【請求項１１】前記インターフェースモジュールは前記
動力工具の駆動における前記パワー駆動による電源から
のパワー引出しを感知し、そして前記動力工具を前進さ
せるため前記パワー駆動の前記パワー引出に反比例して
前記補助駆動を励起する請求項１０の装置。
【請求項１２】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動す
るための第１の電気モータを備え、前記補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電気モー
タによって駆動される前記動力工具を前進させるための
第２の電気モータを備え、前記インターフェースモジュールは前記動力工具の駆動
における前記第１の電気モータにより前記動力工具へ印
加されたパワーを感知し、そして前記補助駆動中の前記
第２の電気モータを前記第１の電気モータにより前記動
力工具へ印加された前記パワーに反比例して励起する請
求項１０の装置。
【請求項１３】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動す
るための第１の電気モータを備え、前記補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電気モー
タによって駆動される前記動力工具を前進させるための
第２の電気モータを備え、前記インターフェースモジュールは前記動力工具の駆動
における電源からの前記第１の電気モータのパワー引出
しを感知し、そして前記動力工具の駆動における電源か
らの前記第１の電気モータのパワー引出しに反比例して
前記補助駆動中の前記第２の電気モータを励起する請求
項１０の装置。
【請求項１４】前記動力工具を装荷する往復台を備え、前記パワー駆動は前記動力工具を前記往復台上で駆動
し、前記補助駆動は前記往復台上に架装された前記動力工具
が前記パワー駆動によって駆動される間に前記往復台を
前進させ、前記インターフェースモジュールは前記往復台上に架装
された前記動力工具が前記パワー駆動によって駆動され
る間に前記パワー駆動により前記往復台上の前記動力工
具へ印加された前記パワーに反比例して前記補助駆動を
励起する請求項１０の装置。
【請求項１５】動力工具を駆動しそして前進させるため
の装置であって、前記動力工具を駆動するためのパワー駆動と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を第１
の方向に前進させるための第１の補助駆動と、前記パワー駆動によって駆動される前記動力工具を第１
の方向に対しある角度において第２の方向へ前進させる
ための第２の補助駆動と、前記動力工具の駆動において前記パワー駆動により前記
動力工具へ印加されるパワーを感知し、そして前記動力
工具を前記第１および第２の方向へ前進させるため前記
パワー駆動により前記動力工具へ印加されたパワーに反
比例して前記第１および第２の補助駆動を自動的に励起
するためのインターフェースモジュールを備えているこ
とを特徴とする前記装置。
【請求項１６】前記インターフェースモジュールは前記
動力工具の駆動において電源からの前記パワー駆動のパ
ワー引出しを感知し、そして前記動力工具を前記第１お
よび第２の方向に前進させるため前記パワー駆動の前記
パワー引出しに反比例して前記第１および第２の補助駆
動を自動的に励起する請求項１５の装置。
【請求項１７】前記パワー駆動は前記動力工具を駆動す
るための第１の電気モータを備え、前記第１の補助駆動は前記パワー駆動中の前記第１の電
気モータによって駆動される前記動力工具を第１の方向
に前進させるための第２の電気モータを備え、前記第２の補助駆動は前記パワー駆動中の第１の電気モ
ータによって駆動される前記動力工具を前記第１の方向
に対してある角度において第２の方向に前進させるため
の第３の電気モータを備え、前記インターフェースモジュールは前記動力工具の駆動
において電源からの前記第１の電気モータの前記パワー
引出しに反比例して前記第２の電気モータを励起し、そ
して前記動力工具の駆動において電源からの前記第１の
電気モータの前記パワー引出しに反比例して前記第２の
補助駆動中の前記第３の電気モータを励起する請求項１
５の装置。
【請求項１８】第１の方向に可動な第１の往復台と、前記第１の方向に対しある角度にある第２の往復台とを
備え、前記第２の往復台は前記第１の往復台上に装荷されてお
り、前記動力工具は前記第１の往復台上に装荷されている前
記第２の往復台上に装荷されており、前記パワー駆動は前記動力工具を前記第２の往復台上で
駆動し、前記第１の補助駆動は前記第２の往復台上の前記動力工
具が前記パワー駆動によって駆動される間前記第１の往
復台を前進させ、前記第２の補助駆動は前記第２の往復台上の前記動力工
具が前記パワー駆動によって駆動される間前記第２の往
復台を前進させ、前記インターフェースモジュールは前記第２の往復台上
の前記動力工具が前記パワー駆動によって駆動される間
前記第１および第２の往復台を前進させるため前記パワ
ー駆動により前記第２の往復台上の前記動力工具へ印加
された前記パワーに反比例して前記第１および第２の補
助駆動を自動的に励起する請求項１５の装置。