JP4192460B2 - Electric tool with linear motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータの軸端にジグソー、セーバソー等のブレードを取付け、ブレードをリニアモータによって往復動させることにより切断または切削作業を行うリニアモータ付電動工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のジグソーやセーバソー等の往復動工具は、往復動動作によって切断、切削する場合、モータ回転子の回転運動を直線運動に変換する機構により所定の往復移動量を確保して対応していた。しかし、機構が複雑になるばかりか、振動及び騒音が大きいという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解消するものとして、リニアモータの軸端にジグソー、セーバソー等のブレードを取付け、ブレードをリニアモータによって往復動させることにより切断または切削作業を行うリニアモータ付電動工具を特願2001−205735号により提案した。しかし、電源スイッチ投入時において、可動子が移動開始する位置は電源スイッチのオフ時のタイミングにより停止位置が決定されるため、移動開始位置は固定されない。このため、電源スイッチ投入時における可動子の位置から往復動作をすると、可動子は前進側あるいは後進側の電動工具のハウジングにあたるという状況が生じ、作業に不都合が生じる。なお、従来のモータ回転を往復動に変換する電動工具は機械的に所定の範囲内で往復移動するため不都合が生じない。
【0004】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくすことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、可動子に可動位置情報領域を設置すると共に該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段を設けることにより達成される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下本発明リニアモータ付電動工具を一実施形態を示した図面を用いて説明する。図1は本発明リニアモータ付電動工具の基本構成を示す概念図である。1はリニアモータ、1aはリニアモータ1の可動子、2はリニアモータ1に印加される電圧の周波数及び印加方向を変えるスイッチング手段で、周波数を変えることによりリニアモータ1の往復移動速度を制御し、印加方向を変えることによりリニアモータ1の往移動(前進動作)と復移動(後退動作)を切換える。3aは電動工具Tの握り部の根元部に配置されたトリガレバー、3bはトリガレバー3aに連動して動作する電源スイッチで、トリガレバー3aを引くと接点が閉じ、戻すと接点が開く。4aは制御手段で、スイッチング手段2を制御する。4bは往復移動量を設定する往復移動量設定手段、4cは往復移動速度を設定する往復移動速度設定手段で、何れも回動あるいは直線動により抵抗値が変わる可変抵抗器またはデジタル出力値が変わるデジタルスイッチ等から構成される。5は直流電源、6はリニアモータ1の軸端に取付けられた前記ブレード等の先端工具、9は可動子動作領域検出手段である。
【0007】
図2は可動子1aを所定の領域内で往復移動させるための基本検出構成図である。可動子1aに先端工具6が取り付けられる軸端とは反対側の端に切り欠き1bを設けて可動位置情報領域とし、該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段9を設けている。可動子動作領域検出手段9は前進動作制限検出手段9aと後退動作制限検出手段9bからなり、9a、9bは具体的には反射形のホトセンサ、インダクタンス形のセンサからなる。なお、2個の検出手段9a、9bを設けるとしたが、1個でも同様な効果を得ることが可能である。
【0008】
トリガレバー3aを引けば電源スイッチ3bが閉じ、直流電源5からスッチング手段2を介してリニアモータ1に電圧が供給される。スッチング手段2を制御する制御手段4aは、往復移動量設定手段4bと往復移動速度設定手段4cにより、駆動周波数及び駆動電圧印加方向を制御して、リニアモータ1の往復移動量と往復移動速度を制御する。上記動作は可動子動作領域検出手段9により
きまった往復移動領域に制限することができる。
【0009】
図3は図1の具体的な回路構成を示す回路図である。1b、1cはリニアモータ1を2相ステッピングモータとした時の第1相、第2相モータコイルで、2は抵抗とトランジスタによりブリッジ回路を構成するスイッチング手段、4aは演算手段4a1、ROM4a2、RAM4a3、タイマ4a4、出力ポート4a5、A/Dコンバータ4a6、リセット入力端子4a7から構成されるシングルチップマイコン(以後マイコンという)からなる制御手段である。4bは可変抵抗器からなる往復移動量設定手段、4cは可変抵抗器からなる往復移動速度設定手段、5は電池により構成される直流電源、7はマイコン4a等の電源となる3端子レギュレータ、8はマイコン4aにリセット信号を発生するリセットICである。
【0010】
図4、図5は図3に基くメイン動作フローとタイマ割込み動作フローである。電源スイッチ3bがトリガレバー3aの操作により閉じると、マイコン4aは動作をスタートし(ステップ101)、初期位置設定終了フラグをリセットし、初期設定をする(ステップ102)。続いて、往復移動量設定手段4bから設定値を読み込み(ステップ103)、往復移動量Kを演算手段4a1により演算設定する(ステップ104)。次いで、往復移動速度設定手段4cから設定値を読み込み(ステップ105)、実動往復移動速度を演算手段4a1により演算し、駆動周波数すなわちタイマ割込み時間を決定し(ステップ106)、タイマスタートさせる(ステップ107)。往復移動速度を上げるように設定すると、マイコン4aは駆動周波数を高めるようにタイマ割込み時間を短くする。
【0011】
タイマ割込み動作はタイマ割込み(ステップ201)すると、まず初期位置設定終了フラグがセットされているかを判別し(ステップ202)、初期位置設定終了フラグをリセットされている時は後退制御をする(ステップ203)。続いて、可動子1aが後退動作の制限位置にあるかを、可動子1aの可動位置情報領域である切り欠き1bを後退動作制限検出手段9bからの信号より判別する(ステップ204)。可動子1aが後退の制限位置に達していない時はリターンをする(ステップ221)。可動子1aが後退の制限位置に達した時は初期位置設定終了フラグをセットし(ステップ205)、前進フラグをセットする(ステップ206)。
【0012】
初期位置設定終了フラグがセットされている時は、前進フラグがセットされているかを判別する(ステップ210)。前進フラグがセットされている時は前進制御をする(ステップ211)。これは、マイコン4aの出力ポート4a5からスイッチング手段2を制御する。次いで、実移動ステップ数nをカウントアップし(ステップ212)、移動量Kに達成したかを判別する(ステップ213)、移動量Kに達成しない場合はリターンをする(ステップ221)。移動量Kに達成した場合は、前進フラグをリセットし(ステップ214)、実移動ステップ数nを0カウントにリセットし(ステップ215)、リターンをする(ステップ221)。前進フラグがリセットされている時は後退制御をする(ステップ216)。次いで、実移動ステップ数nをカウントアップし(ステップ217)、移動量Kに達成したかを判別する(ステップ218)、移動量Kに達成しない場合はリターンをする(ステップ221)。移動量Kに達成した場合は、前進フラグをセットし(ステップ219)、実移動ステップ数nを0カウントにリセットし(ステップ220)、リターンをする。
【0013】
なお、上記実施形態においては初期位置設定を後退動作で行うとしたが、前進動作で行っても同様な効果を得ることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、可動子に可動位置情報領域を設置すると共に該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段を設置することにより、リニアモータの可動子が所定の範囲内で往復移動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリニアモータ付電動工具の一実施形態の基本構成を示す概念図。
【図2】可動子を所定の領域内で往復移動させるための基本検出構成図。
【図3】図1の具体的な回路構成の一例を示す回路図。
【図4】図3に基くメイン動作を示すフローチャート。
【図5】図3に基くタイマ割込み動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
1はリニアモータ、2はスッチング手段、3aはトリガレバー、3bは電源スイッチ、4aは制御手段(マイコン)、4bは往復移動量設定手段、4cは往復移動速度設定手段、5は直流電源、6は先端工具、9は可動子動作領域検出手段である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric tool with a linear motor that performs cutting or cutting work by attaching a blade such as a jigsaw or saver saw to a shaft end of a linear motor and reciprocating the blade with a linear motor.
[0002]
[Prior art]
When a conventional reciprocating tool such as a jigsaw or saver saw is cut or cut by a reciprocating motion, a predetermined reciprocating amount is secured by a mechanism that converts the rotational motion of the motor rotor into a linear motion. However, there is a problem that not only the mechanism is complicated, but also vibration and noise are large.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
To solve this problem, Japanese Patent Application No. 2001-205735 has a linear motor-equipped power tool that performs cutting or cutting work by attaching a blade such as a jigsaw or saver saw to the shaft end of a linear motor and reciprocating the blade with a linear motor. Proposed by issue. However, when the power switch is turned on, the movement start position is not fixed because the position where the mover starts moving is determined by the timing when the power switch is turned off. For this reason, when the reciprocating operation is performed from the position of the mover when the power switch is turned on, the mover hits the housing of the electric tool on the forward side or the reverse side, resulting in inconvenience in work. In addition, since the conventional electric tool which converts motor rotation into reciprocating motion mechanically reciprocates within a predetermined range, there is no inconvenience.
[0004]
The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art described above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above-described object is achieved by providing a movable position information area on the movable element and providing a movable element operation area detecting means for detecting the movable position information area.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the electric tool with a linear motor of the present invention will be described with reference to the drawings showing an embodiment. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of an electric tool with a linear motor of the present invention. 1 is a linear motor, 1a is a mover of the linear motor 1, 2 is a switching means for changing the frequency and direction of voltage applied to the linear motor 1, and the reciprocating speed of the linear motor 1 is controlled by changing the frequency. By changing the application direction, the forward movement (forward movement) and the backward movement (backward movement) of the linear motor 1 are switched. 3a is a trigger lever disposed at the base of the grip portion of the electric power tool T, 3b is a power switch that operates in conjunction with the trigger lever 3a, the contact is closed when the trigger lever 3a is pulled, and the contact is opened when the trigger lever 3a is returned. 4a is a control means for controlling the switching means 2. 4b is a reciprocating movement amount setting means for setting the reciprocating movement amount, and 4c is a reciprocating movement speed setting means for setting the reciprocating movement speed, both of which are variable resistors or digital output values whose resistance value changes by rotation or linear motion. Consists of a digital switch and the like.
[0007]
FIG. 2 is a basic detection configuration diagram for reciprocating the
[0008]
When the trigger lever 3 a is pulled, the
[0009]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of FIG.
[0010]
4 and 5 are a main operation flow and a timer interrupt operation flow based on FIG. When the
[0011]
When the timer interrupt operation is performed (step 201), it is first determined whether the initial position setting end flag is set (step 202), and when the initial position setting end flag is reset, reverse control is performed (step 203). ). Subsequently, it is determined from the signal from the backward movement restriction detection means 9b whether or not the
[0012]
When the initial position setting end flag is set, it is determined whether the forward flag is set (step 210). When the forward flag is set, forward control is performed (step 211). This controls the switching means 2 from the output port 4a5 of the
[0013]
In the above embodiment, the initial position is set by the backward movement, but the same effect can be obtained even by the forward movement.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by installing the movable position information area on the movable element and by installing the movable element operation area detecting means for detecting the movable position information area, the movable element of the linear motor can be set in a predetermined manner. It is possible to reciprocate within the range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of an embodiment of an electric tool with a linear motor according to the present invention.
FIG. 2 is a basic detection configuration diagram for reciprocating a mover within a predetermined region.
3 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a main operation based on FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart showing a timer interrupt operation based on FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1 is a linear motor, 2 is a switching means, 3a is a trigger lever, 3b is a power switch, 4a is a control means (microcomputer), 4b is a reciprocating movement amount setting means, 4c is a reciprocating movement speed setting means, 5 is a DC power supply, 6 Is a tip tool, and 9 is a mover operation area detecting means.
Claims (1)
前記リニアモータの可動子に形成され、前記可動子の移動位置を示す位置情報領域と、
前記位置情報領域を非接触で検出する動作領域検出手段と、
前記リニアモータに駆動信号を出力することで前記可動子の前進動作及び後退動作を切り換え動作させる駆動信号出力手段と、
前記動作領域検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動信号出力手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするリニアモータ付電動工具。An electric tool with a linear motor that attaches a tip tool to the shaft end of a linear motor and performs cutting or cutting work by reciprocating the tip tool,
A position information area formed on the mover of the linear motor and indicating a movement position of the mover;
An operation area detecting means for detecting the position information area in a non-contact manner;
Drive signal output means for switching the forward movement operation and the backward movement operation of the mover by outputting a drive signal to the linear motor;
An electric tool with a linear motor, comprising control means for controlling the drive signal output means based on a detection signal from the operation area detection means .
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