鑽孔機和用於控制鑽孔機的方法

2023-06-02 02:51:51

專利名稱：鑽孔機和用於控制鑽孔機的方法
技術領域：
本發明涉及鑽孔機，具體地是一種芯孔(core hole)鑽孔機，所述 鑽孔機具有連接到金屬部分的電磁鐵，用於驅動刀具的電動機和包括用於 接通和斷開電動機和電磁鐵的至少一個開關的開關裝置。本發明還涉及用 於控制這種鑽孔機的方法。
背景技術：
上述類型的鑽孔機和方法從EP1103350A2中已知。
在此情況下，人們監控用於驅動刀具的電動機和用於連接到鐵磁刀具 的電磁鐵接通電源狀態。在只有電磁鐵運轉而電動機停止的保持狀態下， 電磁鐵的電流減小，僅在鑽進操作狀態過程中需要全部的保持力。
連接到通常為的工件的鐵磁部分的這種芯孔鑽孔機被暴露到各種不 同的操作狀態下。經常地，工作在頭頂上執行，要不就在遠離地面的梁上 執行。為了避免事故，極端條件下的勞動安全因而是非常重要的。
已經發現在操作中操作者一再發生的錯誤是當電動機仍然運行時電 磁鐵有時被斷開，使得保持力不再足以保持相對重的鑽孔機，並且鑽孔機 不得不僅僅通過一隻手來保持，這導致增加事故的危險。
相同種類的另外的芯孔鑽孔機從EP1621286A2中己知。
所述機械包括支架，電磁鐵設置在支架上用於連接到鐵磁金屬部分， 鑽進單元以可移動的方式支撐在所述支架上，其中，鑽進單元包括容納用 於驅動刀具的電動機的外殼，並且其中設置開關裝置，所述開關裝置包括 用於接通和斷開電動機和電磁鐵的至少一個開關。
在這種情況下，操作元件布置在鑽進單元的支架和/或外殼側。特別 是當在頭頂或者在類似受限制條件下工作時，操作者對不同功能的觀察是 非常有限的。

發明內容
基於此，本發明的目的是提供一種改進的鑽孔機，具體地是一種芯孔 鑽孔機，與現有技術中已知的芯孔鑽孔機相比，通過所述芯孔鑽孔機獲得 改善的勞動安全。
此外，本發明提供一種用於控制鑽孔機(具體地是芯孔鑽孔機)的合 適的方法。
本發明通過設計開關裝置利用在上述類型的鑽孔機實現所述目的，所 述開關裝置確保在電動機啟動狀態下，僅僅當電動機被斷開後，電磁鐵才 能夠被斷開。
關於所述方法，本發明的目的通過一種用於控制鑽孔機(具體地是芯 孔鑽孔機)的方法來實現，所述方法包括如下步驟
監控電磁鐵的接通電源狀態，所述電磁鐵用於將鑽孔機保持在金屬部 分上；
監控電動機的啟動，所述電動機用於驅動刀具；
控制電動機和電磁鐵，使得在電動機的啟動狀態下，必須首先斷開電 動機，而電磁鐵只有在電動機停止的狀態下才可以被斷開。 因此完美地實現了本發明的目的。
艮P，本發明保證在電動機的運轉狀態下，電動機將總是首先被斷開，
而僅僅在電動機已經被斷開後才可以斷開電磁鐵。
與已知的鑽孔機相比較，這提供減少操作者錯誤的危險的優勢。 根據本發明的有益的進一步發展，鑽孔機包括速度傳感器，所述速度
傳感器以只有當電動機以低於或等於預定的閾值速度的速度運行時電磁
鐵才可以被斷開這樣的方式連接到開關裝置。
閾值速度可以是大約150rpm，具體地是100rpm、 50rpm或10rpm。 此特徵保證防止操作者錯誤的更大的安全性，因為只有當電動機已經
被斷開時才可以斷開電磁鐵，另外，電動機的速度已經降低成不必再恐慌
任何事故危險。
根據本發明的有益的進一步發展，開關裝置還具有使得當鑽孔機接通 時，電磁鐵首先被接通，並且只有響應於開關裝置的進一步啟動電動機才 被接通的設計。這保證只有在鑽孔機已經通過電磁鐵固定在相應的金屬部分上之後， 才可以驅動電動機。
根據本發明的另一個實施例，開關裝置包括共用開關，所述共用開關 優選地是可以通過按鈕啟動的開關，用於控制電磁鐵的啟動和停止以及電 動機的停止的開關。
這導致防止操作者錯誤的更大安全性，在這種情況下，開關被設計成 用於電磁鐵的啟動和停止，而僅僅用於電動機的停止。通過在鑽進開始之 前操作開關可以以這種方式保證鑽孔機首先通過電磁鐵固定在金屬部分 上。
根據本發明的進一步發展，至少又一個開關被設置成用於接通和斷開 電動機，所述至少又一個開關允許電動機僅僅在電磁鐵停止的狀態下被接 通。
這產生的優勢在於電動機僅僅通過至少又一個開關才可以被接通，使 得排除了任何操作者錯誤。還可以通過所述又一個開關或者通過被設置成 用於操作電磁鐵的開關可以使電動機的斷開有效。當操作被設置成用於操 作電磁鐵的開關時，電動機首先被斷開。在一定延遲之後或當電動機的速 度降低到預定閾值以下時，電磁鐵隨後則停止。
本發明的目的還通過一種鑽孔機(具體地是芯孔鑽孔機)來實現，所 述鑽孔機包括支架，電磁鐵設置在所述支架上用於連接到鐵磁金屬部分， 鑽進單元以可移動的方式支撐在所述支架上，鑽進單元包括容納用於驅動 刀具的電動機外殼，並且所述鑽孔機包括開關裝置，所述開關裝置包括用 於接通和斷開電動機和電磁鐵的至少一個開關，開關裝置包括操作和監視 面板，所述操作和監視面板容納在外殼的與刀具相對的端部。
本發明的目的因而同樣以此方式完美地實現。
開關裝置的操作和監視面板容納在外殼的與刀具相對的端部的事實 允許在鑽孔操作期間在不中斷的情況下觀察操作和監視面板。因此，在操 作過程中可以更有效地監控所有必需的控制和監控功能，這導致改善的勞 動安全。
根據本實施例的有益的進一步發展，鑽孔機包括具有多個開關元件的 操作和監視面板，所述操作和監視面板優選地為按鈕形式的多個開關元件，優選地是用於接通電動機以逆時針旋轉的一個開關元件，用於接通電 動機以順時針旋轉的一個開關元件，用於接通和斷開冷卻劑供應的一個開 關元件，用於接通電子減速系統的一個開關元件，用於斷開電動機的一個 開關元件。
操作者因而在操作過程中直接觀察所有必須的控制和監控功能。 根據本實施例的有益的進一步發展，至少一個開關元件，優選地所有 開關元件被設計為防塵薄膜鍵盤或矽酮傳感器襯墊的一部分。 這提供明顯減少開關元件的汙染和幹擾危險的優勢。
根據本發明的另一個實施例，磁力傳感器被設置成用於監控磁性保持 力，所述傳感器連接到光學和/或聲學顯示器。
這使得相對於勞動安全的進一步改善。另外，磁力傳感器可以連接到 開關裝置，以防止當磁力已經降低到預定閾值以下時電動機的啟動。
應該理解的是在沒有背離本發明保護範圍的情況下，本發明的上述和 以下將被說明的特徵不僅可以在所述的相應組合中使用，而且也可以在其 它組合中使用或分開使用。


參照附圖，本發明的另外的特徵和優點從附有一些優選實施例的說明 中清楚可見。在附圖中
圖l顯示根據本發明的芯孔鑽孔機形式的鑽孔機的立體圖;和 圖2顯示從上方看時鑽進單元的外殼的端部的放大俯視圖。
具體實施例方式
在圖1中，根據本發明的芯孔鑽孔機形式的鑽孔機整體由附圖標記io表示。
鑽孔機10包括支架12，支架12可以通過電磁鐵14固定在鐵磁金屬部分 28上。支架12設置有引導件30，鑽進單元16可以通過刀架32在引導件30 上移動。
鑽進單元16包括外殼18，外殼18容納電動機20，電動機20被設計成用 於驅動鑽孔杆22。鑽進刀具26通過夾具24可拆卸地安裝在鑽孔杆22的外端部上。此外，外殼18容納控制器19，控制器19優選地設計為微處理器控制 器。控制器19包括開關裝置，所述開關裝置包括磁開關34，磁開關34安裝 在支架12側，並被設計成用於接通和斷開電磁鐵14和電動機20，如後面更 詳細地說明。
開關裝置還包括操作和監視面板38，操作和監視面板38布置在外殼18 的與刀具26相對的端部36上，並且所述操作和監視面板的結構更詳細地顯 示在圖2中。
被設置成用於沿著引導件30推進鑽進單元16的進給單元33可以自動 操作或通過杆件手動操作。
操作和監視面板38包括按鈕40、 42、 44、 46、 48形式的總共五個開關 元件，所述開關元件被構造為在薄膜鍵盤50或矽酮傳感器墊中的大號 (large-format)觸摸面板。
開關元件40被設計成用於接通電動機20以逆時針旋轉。開關元件42 被構造成用於接通電動機20以順時針旋轉。開關元件44被構造成用於接通 和斷開冷卻劑供應。開關元件46被構造成用於啟動電子減速系統。
偏離其它四個開關元件的開關元件48被構造成用於斷開電動機20。
鑽進單元16還設置有速度傳感器21，所述速度傳感器被設計成例如通 過觀察監控電動機速度以允許電磁鐵只有在速度低於10rpm或大約等於零 是才被斷開。
此外，布置在電磁鐵14上的傳感器37用於檢測磁性保持力，並且被連 接到顯示器52(例如LED顯示器)，顯示器52用於顯示提供在開關元件42上 的磁性保持力。當磁性保持力降低到限定的閾值(取決於被鑽孔的直徑)以 下時，則可以另外地使開關34和/或開關元件40、 42閃爍。
現在，設置在支架12側的磁開關34以用於必須首先斷開電動機20然後 斷開電磁鐵14的方式連接到控制器19或開關裝置。
因而，在電動機20運行的情況下，磁開關34的按鈕的操作具有斷開電 動機20的作用。電磁鐵14然後可以在足夠延遲之後自動斷開，或者當由速 度傳感器21檢測的速度降低到給定的閾值(例如10rpm或到零)時電磁鐵 14自動斷開。
在電動機20停止狀態並且電磁鐵14停止狀態下，磁開關34的按鈕的操
9作僅僅具有接通電磁鐵14的作用。
當磁開關34已經被啟動以接通電磁鐵14時，芯孔鑽孔機的進一步功能 可以通過操作和監視面板38而被控制，操作和監視面板38設置在外殼18 的與刀具26相對的外端部36上。
操作和監視面板38的用於接通電動機20以順時針或逆時針旋轉的開 關元件必須通過處於啟動狀態下的電磁鐵14來操作。
一旦磁開關34已經被啟動，並且相應地電磁鐵14也已經被啟動，開關 元件40的操作將使電動機20接通以逆時針旋轉。相反，在電磁鐵14的啟動 狀態下開關元件42的操作將使電動機20接通以順時針旋轉。
開關元件44用於接通或斷開冷卻劑供應。開關元件46用於啟動電子減 速系統。開關元件48用於斷開電動機20。
權利要求
1.一種鑽孔機，包括電磁鐵(14)，所述電磁鐵(14)將被連接到金屬部分(28)，所述鑽孔機還包括用於驅動刀具(36)的電動機(20)，和開關裝置，所述開關裝置包括用於接通和斷開電動機(20)和電磁鐵(14)的至少一個開關(34，40，42)，其中，所述電動機(20)具有斷開狀態和啟動狀態，並且其中，所述開關裝置被構造成在所述電動機(20)的所述啟動狀態下，只有當所述電動機(20)已經被斷開後，所述電磁鐵(14)才能夠被斷開。
2. 根據權利要求l所述的鑽孔機，包括速度傳感器(21)，所述速度傳 感器(21)連接到所述開關裝置，使得只有當所述電動機(20)以低於或等於 預定閾值速度的速度運行時所述電磁鐵(14)才能夠被斷開。
3. 根據權利要求2所述的鑽孔機，其中，所述閾值速度是100rpm。
4. 根據權利要求2所述的鑽孔機，其中，所述閾值速度是10rpm。
5. 根據權利要求1所述的鑽孔機，其中，所述開關裝置被構造成當接 通所述鑽孔機(10)時，所述電磁鐵(14)首先被接通，而所述電動機(20)僅響應於所述開關裝置的進一步啟動才被接通。
6. 根據權利要求1所述的鑽孔機，其中，所述開關裝置包括共用開關 (34)，所述共用開關(34)用於控制所述電磁鐵(14)的啟動和停止以及所述 電動機(20)的停止。
7. 根據權利要求6所述的鑽孔機，其中，所述共用開關(34)固定在所述 鑽孔機(10)的所述支架(12)側，包括電動機(20)的鑽進單元(16)以能夠移動 的方式支撐在所述支架(12)上。
8. 根據權利要求l-7中任一項所述的鑽孔機，其中，至少又一個開關 (40，42)被設置用於接通和斷開所述電動機，所述至少又一個開關(40,42)允 許所述電動機(20)僅在所述電磁鐵(14)的啟動狀態下接通。
9. 一種用於控制鑽孔機的方法，包括以下步驟-監控電磁鐵(14)的接通電源狀態，所述電磁鐵(14)用於將所述鑽孔機 (10)保持在金屬部分(28)上；監控電動機(20)的啟動，所述電動機(20)用於驅動刀具(26); 控制所述電動機(20)和所述電磁鐵(14)，使得在所述電動機(20)的啟動狀態下，所述電動機(20)必須首先被斷開，而所述電磁鐵(14)僅在所述電動機(20)的停止狀態下才能夠被斷開。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，監控所述電動機(20)的速度， 並且僅在所述電動機(20)的速度低於或等於限定閾值速度時，所述電磁鐵 (14)才能夠被斷開。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中，所述閾值速度是100rpm。
12. 根據權利要求10所述的方法，其中，所述閾值速度是10rpm。
13. 根據權利要求10所述的方法，其中，所述電動機(20)和所述電磁 鐵(14)被控制，使得在所述電動機(20)的所述啟動狀態下，所述電動機(20) 必須首先被斷開，而所述電磁鐵(14)僅在所述電動機(20)的停止狀態下才 能夠被斷開。
14. 根據權利要求10至13中任一項所述的方法，其中，監控所述電動 機(20)和所述電磁鐵(14)的所述啟動狀態，並且當接通所述鑽孔機(10) 時，在所述電動機(20)能夠被接通之前，所述電磁鐵(14)必須首先被接通。
15. —種鑽孔機，包括支架(12)，電磁鐵(14)設置在所述支架(12)上用 於連接到金屬部分(28)，鑽進單元(16)以能夠移動的方式支撐在所述支架 (12)上，其中，所述鑽進單元(16)包括外殼(18)，所述外殼(18)容納用於驅 動刀具(26)的電動機(20)，並且所述鑽孔機具有開關裝置，所述開關裝置 包括用於接通和斷開所述電動機(20)和所述電磁鐵(14)的至少一個開關(34, 40, 42)，其中，所述開關裝置包括容納在所述外殼(18)的與所述刀具(26) 相對的端部(36)上的操作和監視面板(38)。
16. 根據權利要求15所述的鑽孔機，其中，所述操作和監視面板(38) 具有按鈕形式的多個開關元件(40， 42， 44, 46, 48)。
17. 根據權利要求15所述的鑽孔機，其中，所述操作和監視面板(38) 包括至少一個開關元件，所述至少一個開關元件選擇自如下開關組成的 組用於接通所述電動機以逆時針旋轉的開關元件(40)、用於接通所述電 動機以順時針旋轉的開關元件(42)、用於接通和斷開冷卻劑供應的開關元 件(44)、用於接通電子減速系統的開關元件(46)和用於斷開所述電動機(20) 的開關元件(48)。
18. 根據權利要求16所述的鑽孔機，其中，所述開關元件(40, 42， 44, 46,48)中的至少一個被構造成為防塵薄膜鍵盤或矽酮傳感器襯墊(50)的一部 分。
19.根據權利要求1至7以及15至18中任一項所述的鑽孔機，其中，磁 力傳感器被設置成用於監控磁性保持力，所述傳感器連接到顯示器，所述 顯示器具有發送光學和聲學信號功能中的至少一個。
全文摘要
本發明公開一種鑽孔機，具體地是一種芯孔鑽孔機(10)，鑽孔機(10)具有支架(12)，電磁鐵(14)設置在支架(12)上用於連接到金屬部分(28)，鑽進單元(16)以可移動的方式支撐在支架(12)上，其中鑽進單元(16)包括外殼(18)，外殼(18)容納用於驅動刀具的電動機(20)。設置開關裝置，所述開關裝置包括用於接通和斷開電動機(20)和電磁鐵(14)的至少一個開關(34)。開關裝置包括操作和監控面板，操作和監控面板支撐在外殼(18)的與刀具(26)相對的端部(36)上。用於接通和斷開電磁鐵(14)並且用於斷開電動機(20)的開關(34)被設計成在電動機(20)啟動狀態下，開關裝置的任何操作將在電磁鐵(14)能夠被斷開之前首先斷開電動機(20)。
文檔編號B23B47/00GK101633057SQ20091016462
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者馬丁·拜希特 申請人:C.& E.泛音有限公司