JPH0127877B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レールタイプの自在平行定規装置に
関し、特にＸ、Ｙレールに沿つたヘツドの移動量
をパルス信号に変換し、このパルス信号に基い
て、ヘツドのXY座標軸方向の移動量をデイジタ
ルに表示するようにした自在平行定規装置に関す
る。

ヘツドのXY方向の移動量をデイジタルに表示
する表示装置を備えた自在平行定規装置の、該表
示装置を備えない自在平行定規装置に対する利点
は、直定規を用いた作図過程において、平行線を
何本も描く場合に顕著に現れる。XYヘツド移動
量表示装置を備えていないレールタイプ自在平行
定規において、例えば、10mm間隔で２本の平行線
を横方向に、即ちＸレールに平行に描くには、ま
ず、画紙上の所定位置に、横直定規を持ち来た
し、この横直定規で、所定長さの直線L₁を描く
（第一工程））。次に縦直定規の目盛を用いて、直
線L₁から10mmを測定し、該測定箇所に点Ａを打
点する（第二工程）。次に横直定規を点Ａに持ち
来たし、該横直定規を用いて直線L₂を描く（第
三工程）。このように、３段階の工程を経て、互
いに10mmの間隔を有する平行線L₁，L₂を描くこ
とができる。しかるに、XYヘツド移動量表示装
置を備えたレールタイプ自在平行定規によつて上
記平行線L₁，L₂を描くにはまず、横直定規でL₁
を描き（第一工程）、次に、表示装置の表示をみ
ながら横直定規を直線L₁から10mm離れた位置に
移動し、該位置で、横直定規を用いて直線L₂を
描く（第二工程）。この場合、縦直定規の目盛を
用いて直線L₁から10mmを測定し、該測定箇所に
打点する作業が省略される。この利点によつて、
XYヘツド移動量表示装置を備えたレールタイプ
自在平行定規によつて作図者は、表示装置を備え
ていないものに比し、能率的に作図作業を行うこ
とができる。しかし、このような効果を得るに
は、一つの問題点を解決することが条件となる。
直定規は通常透明なアクリル合成樹脂によつて構
成されている。これは温度によつて伸縮する。自
在平行定規を使用する国の気温によつて直定規の
スケール即ち尺度は変化する。座標軸に対する基
準スケールが単一の場合には、寒冷国と熱帯国と
の間における直定規のスケール変化は大きな問題
とはならない。しかるに、ヘツドのXY座標軸方
向の移動量をデイジタルに表示する場合、座標軸
に対する基準スケールは二つとなる。即ち、両ス
ケールが完全に一致していないと一枚の図面用紙
に、直定規のスケールを基準として描いた例えば
10cmの線と、表示装置のスケールを基準として描
いた10cmの線の長さが異なつてしまうという精密
作図製作上極めて重要な好ましくない現象が発生
する。

本発明は、この問題点を、直定規のスケールを
基準とし、これに対して、表示装置のスケールを
一致させることによつて解決しようとするもので
ある。

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図及び第２図において、２は図板、４は図
板２に固定されたＸレールであり、これにＸカー
ソル６が移動自在に取付けられている。８はＹレ
ールであり、これの一端は前記Ｘカーソル６に連
結し、他端は尾部コロ１０を介して図板２面上に
走行自在に支持されている。１２はＹレール８に
移動自在に取付けられたＹカーソルであり、これ
にヒンジ連結部材１４を介してヘツド１６が取付
けられている。ヘツド１６に取付けられた定規取
付板１８には直定規２０，２２が着脱可能に固定
されている。前記ヘツド１６には、ヘツド１６の
Ｘレール４及びＹレール８に対する移動量をデイ
ジタルに表示する表示装置２４の表示部２４′が
設けられている。２６，２８はＹレール８の両端
に固定された蓋体であり、これに平板部２６ａ，
２８ａが形成されている。平板部２６ａ，２８ａ
のそれぞれにはねじ穴が穿設され、該ねじ穴にキ
ヤツプねじ３０，３２が螺合している。３４はＹ
基準スケール板であり、これに所定ピツチでスリ
ツト３６が形成されている。スリツト３６は不透
明板にスリツト穴を設ける構成でも良く、また板
に透明部と不透明部を所定ピツチで交互に形成し
た構成でも良い。基準スケール板３４の両端には
円孤状の長穴３８，４０が透設され、該長穴３
８，４０に前記キヤツプねじ３０，３２の軸部が
挿入されている。４２はカバー部材であり、これ
の両端は前記蓋体２６，２８に着脱可能に固定さ
れている。前記カバー部材４２の下方は開放され
ている。４４はＹカーソル１２に突設された突片
であり、ねじ穴４６，４８が形成されている。５
０は台、５２は支持板であり、該台５０と支持板
５２はねじ穴４６，４８にねじ込まれたねじ杆５
４，５６によつて前記突片４４に固定されてい
る。前記台５０の上面と支持板５２の下面との間
には、スペーサーによつてスケール板配置空間部
が形成され、該空間部に前記スケール板３４が位
置している。５８，６０はレンズ系と発光ダイオ
ードとから成る一対の投光器であり、前記支持板
５２に固定されている。６２はホトトランジスタ
とレンズ系から成る一対の受光器（一方は図示せ
ず）であり、前記台５０に透設された縦穴の上部
に固定されている。前記投光器５８，６０の光は
該投光器５８，６０直下のスリツト３６を経て、
受光器６２に集光し、該受光器６２は、スリツト
３６毎にパルスを出力するように構成されてい
る。一対の受光器６２の出力パルスは互いに90゜
位相が異なるように設定されている。上記スケー
ル板３４、スリツト３６、投光器５８，６０及び
受光器６２はＹカーソル１２のＹレール８に沿つ
た移動運動を方向成分を有するパルス信号に変換
するＡ―Ｄ変換装置７４を構成している。このＡ
―Ｄ変換装置と同様の構成のＡ―Ｄ変換装置７６
はＸレール４とＸカーソル６との間にも設けられ
ている。第４図において、６４は増幅回路、６６
はシユミツト回路、６８は方向判別回路、７０は
可逆カウンタ、７２は表示部ドライバーであり、
これらの回路は前記ヘツド１６内のプリント基板
に取付けられ、Ａ―Ｄ変換器７４，７６ごとに設
けられている。７８は外部リセツトスイツチであ
り、ヘツド１６に設けられている。

次に本実施例の作用について説明する。

まず、縦直定規２２を用いて、Ｙレール８に平
行に直線Ａを描き、この直線の適所にまず点Ｂを
打点する。次に縦直定規２２の目盛を基準とし
て、点Ｂから例えば10cm離れた直線Ａ上に点Ｃを
打点する。次に横直定規２０を点Ｂに位置させ、
該位置でリセツトスイツチ７８を押し、可逆カウ
ンタ７０をゼロにリセツトする。次に、Ｙカーソ
ル１２を、横直定規２０が点Ｃに達するまで移動
し、該位置における表示装置２４の表示を読み取
る。このときの表示が“８”であるならば、表示
装置２４の表示の基礎となるスケールと直定規２
２のスケールとが一致していないこととなる。そ
こで、ねじ３０，３２を緩めて、スケール板３４
の長手方向中心軸線の、投、受光器５８，６０，
６２の移動軸線に対する位置関係を調整し、スケ
ール板のスリツト３６の前記移動軸線に対する向
きを直角方向に変化させる。これによつてＡ―Ｄ
変換装置のアナログ移動量に対するパルス密度を
高める方向に調整することができる。尚、スリツ
ト３６の前記移動軸線に対する向きを傾斜させれ
ば、パルス密度を低めることができる。この調整
作業を何度か行い、Ｙカーソルの前記Ｂ―Ｃ点間
の移動量に対して表示装置２４が10を表示したと
ころで、ねじ３０，３２を締付けてスケール板３
４を平板部２６ａ，２８ａに固定する。上記調整
作業によつて、表示装置２４の表示を縦スケール
２２の目盛に完全に一致させることができる。上
記の説明から明らかな如く、スケール板３４を、
投受光器５８，６０，６２の移動軌跡に対して傾
斜可能に支持するキヤツプねじ３０，３２と長穴
３８，４０は、Ａ―Ｄ変換装置７４の所定カーソ
ル移動量に対応するパルス数を任意に変化させ
る、スケール変換装置を構成している。

次にＹカーソル１２のＹレール８に沿つた移動
量を表示装置２４にデイジタルに表示する動作に
ついて説明する。

Ｙカーソル１２をＹレール８に沿つて移動する
と、投受光器５８，６０，６２がスケール板３４
に沿つて移動し、スケール板３４のスリツト３６
を通過するごとに一対の受光器６２のそれぞれに
パルスが発生する。この２種類のパルス信号は、
Ｙカーソル１２の移動方向によつて、一方の他方
に対する位相に進みと遅れが生じるように設定さ
れている。Ａ―Ｄ変換装置７４の出力パルスは増
幅回路６４及びシユミツト回路６６を経て、方向
判別回路６８に入力される。方向判別回路６８
は、入力パルスの方向成分を判別し、方向に応じ
てパルス信号を可逆カウンタ７０のアツプカウン
ト入力端子又はダウンカウント入力端子のいづれ
かに入力する。可逆カウンタ７０のパルスカウン
ト内容はドライバー７２によつて表示装置２４の
表示部２４′に表示される。Ｘカーソル６をＸレ
ール４に沿つて移動したときも、上記と同様の動
作によつて、Ｘカーソル６の移動量がヘツド１６
にデイジタルに表示される。

次に第５図を参照して、スケール変換装置の他
の実施例について説明する。

８０は蓋体であり、これに突部８２が形成さ
れ、該突部８２には横方向にねじ穴８４が形成さ
れている。８６は蓋体８０の側面に形成された案
内溝であり、これにコ字枠８８が横方向に摺動自
在に嵌合している。９０はコ字枠８８に回転自在
に取付けられた横軸であり、これに形成されたね
じ部が前記ねじ穴８４に螺合している。９２はコ
字枠８８に透設された穴であり、これにねじ杆９
４がガタを有して摺動自在に嵌挿され、該ねじ杆
９４の頭部のテーパー面が穴９２に形成されたテ
ーパー面に当接している。９６はＹ基準スケール
板であり、これにスリツト９８が形成されてい
る。スケケール板９６の一端は前記ねじ杆９４に
固定され、スケール板９６の他端はねじ杆１００
に固定されている。ねじ杆１００は、前記ねじ杆
９４と同様の構造によつて蓋体１０２側に連結し
ている。他の構造は、第２図及び第３図に示す構
造と同一なので、その説明を省略する。上記した
構成において、横軸９０を回転用具によつて回転
すると、横軸９０は、第５図上、左右方向に移動
し、これによつてスケール板９６の一端側を左右
方向に変化させることができる。上記横軸９０を
適宜回転操作することにより、スリツト９８のス
ケール板９６の長手方向に沿つた中心軸線を、投
受光器５８，６０，６２の移動軌跡に対して傾斜
させることができる。この傾斜により、投受光器
５８，６０，６２の移動軌跡線上におけるスリツ
ト９８のピツチが変化する。上記スケール板９６
を傾斜させる構成は、スケール変換装置を構成し
ている。また、上記投受光器５８，６０，６２
は、スケール板のスリツト状目盛マークを読み取
る光学的読取装置を構成しているが、本発明の実
施に際しては、光学的なものに特に限定されるも
のではない。

次に第６図を参照してスケール変換装置の他の
実施例について説明する。１１０はＹレールであ
り、これの両端に蓋体１１２，１１４が着可能に
固定されている。蓋体１１２には円筒部１１２ａ
が形成され、該円筒部１１２ａの底壁に透設され
た穴にキヤツプねじ１１６が摺動自在に嵌挿さ
れ、ねじ１１６のキヤツプと円筒部１１２ａの底
面に圧縮配置されたコイルばねにより、前記ねじ
１１６は第６図上、下方向に付勢されている。１
１８はプーリホルダーであり、これにベルトプー
リ１２０が回転自在に軸支されている。前記ホル
ダー１１８は前記ねじ１１６の先端に固定されて
いる。１２２は回転型Ａ―Ｄ変換装置（ロータリ
ーエンコーダ）であり、これのケーシングは前記
Ｙレール１１０の上端に固着されたブラケツトの
一方の側板に固定されている。エンコーダ１２２
の出力軸１２４の先端はボールベアリングによつ
てブラケツトの他方の側板に回転自在に保持され
ている。１２６，１２８は回転体であり、これに
テーパー面１２６ａ，１２８ａが形成されてい
る。回転体１２６はねじによつて出力軸１２４に
固定されている。回転体１２８は、その中心部に
ねじ穴が透設され、該ねじ穴は出力軸１２４に形
成されたねじ部に螺合している。１３０は回転体
１２８に形成された円盤状の突起であり、これの
外周面に回転用具挿入用の穴が穿設されている。
前記一対の回転体１２６，１２８は、テーパー面
１２６ａ，１２８ａが互いに対称的に向き合い、
全体としてベルトプーリ１３２を構成している。
ベルトプーリ１３２，１２０間には無端状のベル
ト１３４が掛け渡され、該ベルト１３４には、コ
イルスプリング１３６の弾力によりテンシヨンが
付与されている。前記ベルト１３４にはＹカーソ
ルが連結している。

次に本実施例の作用について説明する。

ＹカーソルをＹレール１１０に沿つて移動する
と、ベルト１３４が回動し、これにより、出力軸
１２４が回転して、この回転量に応じたパルス数
がエンコーダ１２２から出力される。Ｙカーソル
の所定の移動量に対して、エンコーダ１２２の発
生パルス数を減少させたいときは、プーリ１３２
の実質的な径を大きくすれば良い。また、反対に
パルスを増加させたいときは、プーリ１３２の実
質的な径を小さくすれば良い。このプーリ径の変
化は、回転体１２８を回転体１２６に対し出力軸
１２４に沿つて接離方向に変位させることによ
り、施行することができる。これには、まずナツ
ト１３８をゆるめ、回転体１２８を出力軸１２４
に対して回転すると、ねじの作用によつて回転体
１２８は回転体１２６に対して接離する。回転体
１２６，１２８間距離が接近すると、ベルト１３
４がテーパー面１２６ａ，１２８ａの径の大きな
部位に当接し、プーリ１３２の径は実質的に増大
する。回転体１２６，１２８間距離を離すと、ベ
ルト１３４はテーパー面１２６ａ，１２８ａの径
の小さな部位に当接し、プーリ１３２の径は実質
的に減少する。回転体１２８の位置調整が完了し
た後は、ナツト１３８を出力軸１２４のねじ部に
きつく螺合して、回転体１２８を出力軸１２４に
固定する。上記の説明から明らかな如く、回転体
１２６，１２８のテーパー面によつてベルトプー
リを形成し、該プーリの径を変化させる構成は、
変速手段を構成している。上記実施例において、
XYカーソルのXYレールに沿つた移動運動を回
転体の回転運動に変換し、この回転運動を上記変
速手段を介してエンコーダ１２２の入力側に伝達
する構成は、エンコーダ１２２の、所定カーソル
移動量に対応する発生パルス数を、任意に変化さ
せるスケール変換装置を構成している。

次に、スケール変換装置の他の実施例を第７図
を参照して説明する。

１４０はＹエンコーダ、１４２は方向判別回
路、１４４は可逆カウンタ、１４６はリセツト回
路、１４８，１４８′はゲート回路、１５０はゲ
ート操作スイツチ、１５２はデータ入力装置、１
５４は乗数演算回路、１５６は補正演算回路、１
５８は表示部ドライバー、１６０は表示装置であ
る。上記した構成において、表示装置１６０の表
示と縦直定規の目盛表示とを一致させるには、ま
ず、画紙面に縦直定規で直線を描き、この直線上
に縦直定規の目盛を基準として、例えば10cmの間
隔を存して点ａ，ｂを打点する。次に横直定規を
点ａに何わせカウンター１４４をゼロにリセツト
する。次に、ゲート操作スイツチ１５０を投入し
て、ゲート回路１４８を導通状態とするととも
に、データ入力装置１５２に“10”の数値データ
Ｂを入力する。このデータＢは入力装置１５２か
ら乗数演算回路１５４に入力される。次に、Ｙカ
ーソルをＹレールに沿つて点ｂ方向に移動し、横
直定規が点ｂに一致したところでＹカーソルを停
止する。Ｙカーソルの移動運動は、エンコーダ１
４０によつてパルスに変換され、該パルスはカウ
ンタ１４４にカウントされる。カウンタ１４４の
カウントデータＡは、ゲート回路１４８を経て乗
数演算回路１５４に入力される。Ｙカーソル停止
時におけるカウントデータＡが例えば“12”であ
るとすると、カウンタ１４４のスケールと、縦直
定規のスケールが一致していないこととなる。乗
数演算回路１５４は、入力データＡとＢの割算
Ｂ／Ａを演算する。この演算結果Ｂ／Ａは補正演算回路 １５６に入力され、ここで記憶される。次にゲー
ト操作スイツチ１５０を操作して、ゲート回路１
４８を非導通状態ゲート回路１４８を導通状態と
する。次に、ＹカーソルをＹレールに沿つて所望
量移動すると、カウンタ１４４のカウントデータ
Ｄは、補正演算回路１５６に入力され、ここでデ
ータＤ×Ｂ／Ａが演算され、この演算結果が表示装 置１６０に表示される。この表示装置１６０の表
示スケールは、縦直定規スケールと一致する。前
記データ入力装置１５２、乗数演算回路１５４及
び補正演算回路１５６は、前記カウンタ１４４の
カウント値を補正する補正手段を構成し、該補正
手段はスケール変換装置を構成している。スケー
ル変換装置は上記実施例に示す如く、種々の構成
が考えられるので、本発明に用いられるスケール
変換装置は図示するものに特に限定されるもので
はない。

本発明は上述した如く構成したので、正確且つ
迅速に作図操作を行うことができ冒頭所載の目的
を達成することができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の好適な実施例を示し、第１図は全
体平面図、第２図は、要部の平面図、第３図は同
断面図、第４図は電子回路ブロツク図、第５図は
他の実施例の平面図、第６図は、他の実施例の平
面図、第７図は他の実施例の電子回路ブロツク図
である。 ２…図板、４…Ｘレール、６…Ｘカーソル、８
…Ｙレール、１０…尾部コロ、１２…Ｙカーソ
ル、１６…ヘツド、１８…定規取付板、２４…表
示装置、２６，２８…蓋体、２６ａ，２８ａ…平
板部、３０，３２…キヤツプねじ、３４…Ｙ基準
スケール板、３６…スリツト、４２…カバー部
材、５０…台、５２…支持板、５８，６０…投光
器、６２…受光器、６４…増幅回路、６６…シユ
ミツト回路、６８…方向判別回路、７０…可逆カ
ウンタ、７４…Ａ―Ｄ変換装置、７８…外部リセ
ツトスイツチ、１１０…Ｙレール、１１２，１１
４…蓋体、１１６…ねじ、１１８…プーリホルダ
ー、１２０…プーリ、１２２…Ａ―Ｄ変換装置、
１２８，１２６…回転体、１４０…Ｙエンコー
ダ、１４２…方向判別回路、１４４…可逆カウン
タ、１４６…リセツト回路、１４８…ゲート、１
５０…ゲート操作スイツチ、１５２…データ入力
装置、１５４…乗数演算回路、１５６…補正演算
回路、１５８…表示装置ドライバー、１６０…表
示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘレールと、これに移動自在に取付けられた
   Ｘカーソルと、該Ｘカーソルに連結するＹレール
   と、該Ｙレールに移動自在に取付けられたＹカー
   ソルと、該Ｙカーソルに連結するヘツドと、該ヘ
   ツドに取付けられた互いに直角な一対の縦、横直
   定規と、前記XYカーソルのXYレールに沿つた
   移動運動をパルス信号に変換するＡ―Ｄ変換装置
   と、該Ａ―Ｄ変換装置の発生パルスに基いて前記
   XYカーソルの移動量をカウントするカウンター
   と、該カウンターのカウントしたXYカーソルの
   移動量を前記直定規の尺度に一致させるスケール
   変換装置と前記直定規の尺度と一致した前記XY
   カーソルの移動量をデイジタルに表示する表示装
   置とから成るレールタイプ自在平行定規装置。 ２ 前記スケール変換装置は、上記レールに配設
   したスケール板目盛マークを前記カーソルに連動
   する読取装置で読み取る装置において、前記スケ
   ール板の取付位置を調整自在と成し、これによつ
   て前記読取装置の読み取りパルス密度を変化せし
   めたことを特徴とする第１項記載のレールタイプ
   自在平行定規装置。 ３ 前記スケール変換装置は、前記カーソルの前
   記レールに沿つた移動運動を回転運動に変換し、
   この回転運動を変速手段を介して回転型Ａ―Ｄ変
   換装置の入力側に伝達するようにしたことを特徴
   とする第１項記載のレールタイプ自在平行定規装
   置。 ４ 前記スケール変換装置は、前記カウンタのカ
   ウント値を補正する補正手段により構成したこと
   を特徴とする第１項記載のレールタイプ自在平行
   定規装置。