JPH0572489U - Ｘｙプロッタのヘッド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＸＹプロッタの図板上の作画位置による作図
精度の変動を抑制し、作図性能の向上を図る。 【構成】 図板３２の作画領域を複数の区域に分割す
る。ヘッドの加速の円滑度ａを複数段階設定した参照テ
ーブルをＲＯＭに格納する。各区域毎に加速の円滑度ａ
の段階を関連づける。作画する線分の区域に応じた参照
テーブルのデータに従って線分データを処理し、ヘッド
を駆動する速度パターンを生成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はＸＹプロッタに関するものであり、特にＸＹプロッタのヘッド制御 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般的なＸＹプロッタを図７に従って説明する。ＸＹプロッタ１１は、図板１ ２の上下両縁部に設けたＸ軸レール１３，１４にＹ軸レール１５のキャリッジ１ ６，１７を係合している。Ｘ軸レール１３，１４の両端部に配設したローラ１８ ，１８，１９，１９にタイミングベルト２０，２１を掛け、一方のローラ１８， １８をＸ軸モータ２２によって駆動し、タイミングベルト２０，２１に固定した キャリッジ１６，１７及びＹ軸レール１５をＸ軸方向へ走行させる。

【０００３】 Ｙ軸レール１５は両端部位にローラ２３，２４を配設し、一方のローラ２３を Ｙ軸モータ２５により駆動してタイミングベルト２６に固定したキャリッジ２７ 及びヘッド２８をＹ軸方向に移動させる。Ｘ軸モータ２２並びにＹ軸モータ２５ にはロータリエンコーダ等の回転量検出手段（図示せず）が連結され、加速度、 速度、位置の各情報をフィードバックして目標値に対する差がゼロになるように 制御する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

タイミングベルトを使用したＸＹプロッタは、ヘッドの加減速時にヘッド及び 駆動系の慣性質量に起因するタイミングベルトの伸縮によってヘッドが振動し、 作図線に乱れを生ずる虞れがある。この振動は、一般に加速度の変化が激しい程 大きく、例えば、起動時、加速から定速移行時、定速から減速移行時、減速から 停止移行時において振動が発生する。また、これらの振動は、ヘッド部のＸＹ座 標位置によってその振動特性が異なるため、作画位置により作画品質がばらつい てしまう。

【０００５】 これらの振動を抑えるためには、加速度の急激な変化を抑えて滑らかな加減速 を行う必要があり、目標速度に達するまでの時間がかかり、作画処理速度の低下 を招くという問題がある。 そこで、画質の低下を防止し、且つ作図処理速度を可及的に高速化して作図性 能を向上したＸＹプロッタを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくる のであり、本考案はこの課題を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するために提案するものであり、ＸＹプロッタの ヘッドに対する複数の加速パターンを設定する手段と、図板上のヘッドの可動領 域を複数の区域に区分し、前記区域の夫々に加速パターンの一つを対応させる手 段と、作画すべき線分データに該当する区域を判断する手段と、前記区域に対応 する加速パターンに基づいて線分データを演算し、ヘッドのＸＹ方向の速度パタ ーンを生成する手段と、前記速度パターンに応じてＸ軸モータ並びにＹ軸モータ を制御する出力手段とからなるＸＹプロッタのヘッド制御装置によって前記課題 を解決した。

【０００７】

【作用】

入力された線分データから図板上の作図位置が判断される。図板上の作画領域 は複数の区域に区分され、夫々の区域に対する加速パターンが設定されている。 制御装置は、線分の区域に該当する加速パターンによって線分データを処理し、 作図すべき線分に対するヘッドの駆動速度パターンを生成する。Ｘ軸モータ並び にＹ軸モータは生成された速度パターンに基づいて駆動される。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１乃至図６に従って詳述する。図１はＸＹプロ ッタの平面図、図２はＸＹプロッタのブロック図である。図１に示すＸＹプロッ タ３１の外観構成は、従来例において述べたものと同一であるので説明を省略す るが、ここでは、仮想線で示すように図板３２上の作画領域を例えば９個の区域 に分割し、夫々の区域に対して最適の加減速度で作図するようにした。即ち、作 図の乱れを生じない範囲で可及的に高速作画できるように、区域毎に加減速パタ ーンを設定し、図板３２上の全ての位置における画質を均質にし、且つ作画処理 速度の高速化を図ったものである。

【０００９】 ヘッドの振動が影響するＸＹ座標位置と画質との対応関係は、Ｘ，Ｙ駆動伝達 系のそれぞれの振動特性、及びこれらの合成により決定され、一義的には決定で きないため、実験等により求めることになる。本実施例に示すＸＹプロッタ３１ においては、一定の加減速度パターンによる画質の検査の結果、画質を４段階に 分類して最良を１、最悪を４とすれば、図１に示すように２つのモータ３３，３ ４に接近した区域が１で、モータ３３，３４から離れるに従い２，３，４と低下 していることが判明した。

【００１０】 次に、図３の速度パターンのモデルに従ってヘッド制御の概要を説明する。同 図に示すように作図すべき線分データの加速領域を加速度増加領域Ｔ１と加速度 減少領域Ｔ２とに分割すれば、ヘッドの速度変化はＳ字パターンを示し、加速度 の傾き１／ａに応じて急激な速度変化が抑制され、ヘッドの振動が防止されるこ とになる。従って、加速度の傾きを決定するパラメータａを画質の段階に対応さ せて４段階設定し、作図する線分をその作図区域の加速度データに従って処理し て画質の均質化を図っている。

【００１１】 図４は図３に示したものよりも長い線分に対する制御パターンである。予め設 定された加速度の傾き１／ａと線分データの指示加速度α_max とから加速度増加 領域Ｓ₁ と加速度減少領域Ｓ₂ のパターンが求められる。線分データの指示速度 ＳＰ_max からＳ₁ とＳ₂ とを結ぶ定加速域Ｓ₃ が求められ、更に線分を延長する 定速度域Ｓ₅ が演算される。また減速領域は、演算の負担を軽減するために加速 領域Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ，Ｓ₄ ，Ｓ₄' と対称のパターンとする。

【００１２】 図２に示したＲＯＭ４１には図５に示すテーブルが格納されている。このテー ブルには図３に示す指示加速度α_max （１〜２０）とａ＝１，２，４，８（加速 の円滑度）の全ての組合わせに対して予め計算された指示速度ＳＰ₁ ，ＳＰ₃ の 出力ステップデータと、その出力により形成される速度パターンの面積Ｓ₁ ，Ｓ ₂ ，Ｓ₄ 及びＳ₁ ＋Ｓ₂ ＋Ｓ₄ の合計面積Ｌのテーブルが格納されている。

【００１３】 図６は速度パターン生成のフローチャートである。先ず、入力された線分デー タの開始点と終点とが図板３２上のどの区域に属するかが判断され（１０２）、 開始点の区域に設定された加速の滑らかさａ₁ と終点区域に設定された加速の滑 らかさａ₂ とを比較して大を取り（１０３，１０４，１０５）、画質に対する条 件が悪い方に合わせる。

【００１４】 次に、決定されたａ（１，２，４，８）のテーブル中で線分データの指示加速 度α_max から適合する面積Ｌと指示速度ＳＰ₃ を求め、Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₄ が決定 される（１０６）。 続いて図４に示した目標速度ＳＰ_max に達するための面積Ｓ₃ ，Ｓ₄'を計算す る（１０７）。

【００１５】 減速パターンは、加速パターンと対称形として生成し、Ｓ₅ は、 ｄｌ−（Ｓ₁ ＋Ｓ₂ ＋Ｓ₄ ＋Ｓ₃ ＋Ｓ₄'）×２＝Ｓ₅ （ｄｌ＝速度パターンの総面積＝線分長） で求められる（１０８）。 完成した速度パターンをＲＡＭ４２に格納する（１０９）。

【００１６】 ＣＰＵ４３がＲＡＭ４２から速度パターンを読出してドライバ回路４４に出力 する（１１０）。 このように、線分データに該当する区域に応じてヘッドを駆動する速度パター ンを生成し、作図区域毎に適切な加速の円滑度によって作図してヘッドの振動を 一定量以下に抑制するものである。

【００１７】

【考案の効果】

この考案は、上記一実施例において詳述したように、図板上の区域に応じてヘ ッドの加速の円滑度を変化させることができる。従って、加速度の変化に伴うヘ ッドの振動が増加する区域ではより円滑に加速させ、振動が減少する区域では作 図速度を高速化して、全体としての作画処理速度を低下させることなく、作図精 度の均一化が達成され、ＸＹプロッタの性能向上に寄与できる考案である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＸＹプロッタの平面図。

【図２】ＸＹプロッタのブロック図。

【図３】速度及び加速度のパターンのモデルを示すグラ
フ。

【図４】生成された速度パターンを示すグラフ。

【図５】加速度パターンの参照テーブルを示す表。

【図６】速度パターン生成のフローチャート。

【図７】ＸＹプロッタの構成を示す平面図。

【符号の説明】

３１ ＸＹプロッタ ３２ 図板 ３３ Ｘ軸モータ ３４ Ｙ軸モータ ４１ ＲＯＭ ４２ ＲＡＭ ４３ ＣＰＵ ４４ ドライバ回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＸＹプロッタのヘッドに対する複数の加
   速パターンを設定する手段と、図板上のヘッドの可動領
   域を複数の区域に区分し、前記区域の夫々に加速パター
   ンの一つを対応させる手段と、作画すべき線分データに
   該当する区域を判断する手段と、前記区域に対応する加
   速パターンに基づいて線分データを演算し、ヘッドのＸ
   Ｙ方向の速度パターンを生成する手段と、前記速度パタ
   ーンに応じてＸ軸モータ並びにＹ軸モータを制御する出
   力手段とからなるＸＹプロッタのヘッド制御装置。