JPH07144497A - Ｘｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置 - Google Patents
Ｘｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置Info
- Publication number
- JPH07144497A JPH07144497A JP29562993A JP29562993A JPH07144497A JP H07144497 A JPH07144497 A JP H07144497A JP 29562993 A JP29562993 A JP 29562993A JP 29562993 A JP29562993 A JP 29562993A JP H07144497 A JPH07144497 A JP H07144497A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pen head
- counter circuit
- deviation
- data
- plotter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＸＹプロッタのペンヘッド昇降制御の精度向
上を図る。 【構成】 ペンヘッドの昇降データは、ＣＰＵ２１から
偏差カウンタ回路２２へ転送され、Ｄ／Ａコンバータ２
３、アナログ制御部２４を介してペンヘッド昇降用のム
ービングコイルアクチュエータ１５が駆動される。ムー
ビングコイルアクチュエータ１５の変位量をリニアエン
コーダ１７によって検出し、そのデータを偏差カウンタ
回路２２と位置カウンタ回路２５とに入力する。ＣＰＵ
２１は、位置カウンタ回路２５による実測移動距離を読
込み、昇降データの指示距離と移動距離との偏差を偏差
カウンタ回路２２へフィードバックする。
上を図る。 【構成】 ペンヘッドの昇降データは、ＣＰＵ２１から
偏差カウンタ回路２２へ転送され、Ｄ／Ａコンバータ２
３、アナログ制御部２４を介してペンヘッド昇降用のム
ービングコイルアクチュエータ１５が駆動される。ムー
ビングコイルアクチュエータ１５の変位量をリニアエン
コーダ１７によって検出し、そのデータを偏差カウンタ
回路２２と位置カウンタ回路２５とに入力する。ＣＰＵ
２１は、位置カウンタ回路２５による実測移動距離を読
込み、昇降データの指示距離と移動距離との偏差を偏差
カウンタ回路２２へフィードバックする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＸＹプロッタに於け
るペンヘッドの位置制御装置に関するものであり、特
に、ペンヘッドの昇降位置制御装置に関するものであ
る。
るペンヘッドの位置制御装置に関するものであり、特
に、ペンヘッドの昇降位置制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＸＹプロッタには、図板上をＸ方向へ移
動自在なＹレールと、Ｙレールに係合されてＹレール上
を移動自在なヘッドキャリッジが設けられている。Ｙレ
ール並びにヘッドキャリッジは、夫々タイミングベルト
を介してサーボモータによって駆動され、ヘッドキャリ
ッジにはペンヘッドがムービングコイルアクチュエータ
を介して昇降自在に装着されている。
動自在なＹレールと、Ｙレールに係合されてＹレール上
を移動自在なヘッドキャリッジが設けられている。Ｙレ
ール並びにヘッドキャリッジは、夫々タイミングベルト
を介してサーボモータによって駆動され、ヘッドキャリ
ッジにはペンヘッドがムービングコイルアクチュエータ
を介して昇降自在に装着されている。
【０００３】作画制御部は、ホストコンピュータから入
力された作画データに従ってＸ軸サーボモータ並びにＹ
軸サーボモータとムービングコイルアクチュエータを制
御し、ペンヘッドをＸＹＺ方向へ駆動して図板上の用紙
に作画する。Ｘ軸サーボモータとＹ軸サーボモータには
ロータリエンコーダ等の回転量検出手段が設けられ、回
転量検出手段により検出されるモータの回転量並びに回
転角速度を制御部へフィードバックしてモータを制御す
るサーボ機構を構成している。Ｚ軸制御用のムービング
コイルアクチュエータは、作画制御部によって開ループ
制御するものが一般的である。
力された作画データに従ってＸ軸サーボモータ並びにＹ
軸サーボモータとムービングコイルアクチュエータを制
御し、ペンヘッドをＸＹＺ方向へ駆動して図板上の用紙
に作画する。Ｘ軸サーボモータとＹ軸サーボモータには
ロータリエンコーダ等の回転量検出手段が設けられ、回
転量検出手段により検出されるモータの回転量並びに回
転角速度を制御部へフィードバックしてモータを制御す
るサーボ機構を構成している。Ｚ軸制御用のムービング
コイルアクチュエータは、作画制御部によって開ループ
制御するものが一般的である。
【０００４】また、作画制御部のＣＰＵが出力するＺ軸
データを偏差カウンタ回路に入力し、パルス列のデータ
をＤ／Ａコンバータによってアナログ変換してムービン
グコイルアクチュエータを駆動するとともに、リニアエ
ンコーダ等の変位量検出器を設けてこの出力を偏差カウ
ンタ回路へフィードバックするハードウェアサーボ機構
を設けたものも知られている。
データを偏差カウンタ回路に入力し、パルス列のデータ
をＤ／Ａコンバータによってアナログ変換してムービン
グコイルアクチュエータを駆動するとともに、リニアエ
ンコーダ等の変位量検出器を設けてこの出力を偏差カウ
ンタ回路へフィードバックするハードウェアサーボ機構
を設けたものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＸＹプロッタにおいて
作画処理の高速化を達成するためには、ペンヘッドの昇
降速度の高速化や、下降時に図板の直近まで高速で下降
した後に減速して図板への接地時の衝撃を緩和する等の
微細な制御が必要となる。しかしながら、ペンヘッドを
開ループ制御するものにおいては、制御対象の正確な位
置を把握できないため、制御誤差を考慮して駆動しなけ
ればならず、高速化に限界がある。
作画処理の高速化を達成するためには、ペンヘッドの昇
降速度の高速化や、下降時に図板の直近まで高速で下降
した後に減速して図板への接地時の衝撃を緩和する等の
微細な制御が必要となる。しかしながら、ペンヘッドを
開ループ制御するものにおいては、制御対象の正確な位
置を把握できないため、制御誤差を考慮して駆動しなけ
ればならず、高速化に限界がある。
【０００６】また、偏差カウンタ回路に変位量をフィー
ドバックするものは、変位量は検出できるがペンヘッド
の絶対位置は不明であり、図板の傾斜角度の変動等の外
乱によって制御誤差が生じる。一方、ＣＰＵにてペンヘ
ッドの位置及び速度を常時監視して制御するソフトウェ
アサーボ機構は、精度は向上するが、ＸＹＺの３系統の
夫々を同時に制御することは膨大な処理能力を要求さ
れ、かかる要求を満足するＣＰＵは極めて高価であり、
コストが著しく上昇するという問題がある。
ドバックするものは、変位量は検出できるがペンヘッド
の絶対位置は不明であり、図板の傾斜角度の変動等の外
乱によって制御誤差が生じる。一方、ＣＰＵにてペンヘ
ッドの位置及び速度を常時監視して制御するソフトウェ
アサーボ機構は、精度は向上するが、ＸＹＺの３系統の
夫々を同時に制御することは膨大な処理能力を要求さ
れ、かかる要求を満足するＣＰＵは極めて高価であり、
コストが著しく上昇するという問題がある。
【０００７】そこで、ＣＰＵの負担を増大させることな
くペンヘッドの制御精度を向上して作図作業の高速化及
び精度向上を図るために解決すべき技術的課題が生じて
くるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的
とする。
くペンヘッドの制御精度を向上して作図作業の高速化及
び精度向上を図るために解決すべき技術的課題が生じて
くるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、作画制御部からペ
ンヘッド昇降データを受けるカウンタ回路を設け、前記
カウンタ回路によってペンヘッド昇降用のアクチュエー
タを制御するハードウェアサーボ機構を設けたＸＹプロ
ッタに於て、前記アクチュエータの変位量を検出する変
位検出器を設け、前記変位検出器の検出値を計測する位
置カウンタ回路を設け、前記位置カウンタ回路の計測値
を読込む手段と、前記ペンヘッド昇降データとその計測
値との偏差を算出する手段と、求められた偏差データを
前記カウンタ回路へフィードバックする手段とを設けた
ＸＹプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置を提供
するものである。
達成するために提案するものであり、作画制御部からペ
ンヘッド昇降データを受けるカウンタ回路を設け、前記
カウンタ回路によってペンヘッド昇降用のアクチュエー
タを制御するハードウェアサーボ機構を設けたＸＹプロ
ッタに於て、前記アクチュエータの変位量を検出する変
位検出器を設け、前記変位検出器の検出値を計測する位
置カウンタ回路を設け、前記位置カウンタ回路の計測値
を読込む手段と、前記ペンヘッド昇降データとその計測
値との偏差を算出する手段と、求められた偏差データを
前記カウンタ回路へフィードバックする手段とを設けた
ＸＹプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置を提供
するものである。
【０００９】
【作用】作画制御部は、ペンヘッド昇降駆動用のカウン
タ回路へ昇降データを転送し、カウンタ回路の出力がＤ
／Ａ変換されてペンヘッド昇降用のアクチュエータが駆
動される。アクチュエータ及びペンヘッドの昇降変位量
は、変位検出器によって検出され、位置カウンタ回路が
カウントする。作画制御部は、昇降終了時における位置
カウンタ回路の計測値を読込み、昇降データと比較して
その偏差を求め、偏差データを前記カウンタ回路へ出力
して位置誤差を解消すべく制御する。
タ回路へ昇降データを転送し、カウンタ回路の出力がＤ
／Ａ変換されてペンヘッド昇降用のアクチュエータが駆
動される。アクチュエータ及びペンヘッドの昇降変位量
は、変位検出器によって検出され、位置カウンタ回路が
カウントする。作画制御部は、昇降終了時における位置
カウンタ回路の計測値を読込み、昇降データと比較して
その偏差を求め、偏差データを前記カウンタ回路へ出力
して位置誤差を解消すべく制御する。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３に
従って詳述する。尚、説明の都合上、従来公知の構成も
同時に説明する。図１は、フラット形ＸＹプロッタ１を
示し、図板２の前後両端部に横レール３，４が装着さ
れ、前部の横レール３の上面パネルには操作盤５、表示
部６、筆記具保管部７が配設されている。前後の横レー
ル３，４には夫々横キャリッジ（図示せず）が係合し、
前後の横キャリッジに縦レール８が架設され、縦レール
８にヘッドキャリッジ９が装着されている。
従って詳述する。尚、説明の都合上、従来公知の構成も
同時に説明する。図１は、フラット形ＸＹプロッタ１を
示し、図板２の前後両端部に横レール３，４が装着さ
れ、前部の横レール３の上面パネルには操作盤５、表示
部６、筆記具保管部７が配設されている。前後の横レー
ル３，４には夫々横キャリッジ（図示せず）が係合し、
前後の横キャリッジに縦レール８が架設され、縦レール
８にヘッドキャリッジ９が装着されている。
【００１１】図２はヘッドキャリッジ９を示し、キャリ
ッジ基板１０の前端部位に立設した軸１１にスライドベ
アリング１２を介してペンヘッド１３が嵌合され、コイ
ルばね１４をキャリッジ基板１０とペンヘッド１３との
間に介装してペンヘッド１３を上方へ付勢している。ま
た、ペンヘッド１３を昇降駆動するムービングコイルア
クチュエータ１５をキャリッジ基板１０とペンヘッド１
３との間に介装し、ペンヘッド１３に固定したムービン
グコイル１５ａへ通電することにより、ムービングコイ
ル１５ａがキャリッジ基板１０に固定したセンターポー
ルマグネット（図示せず）並びにカップヨーク１５ｂ内
へ引込まれてペンヘッド１３が下降される。
ッジ基板１０の前端部位に立設した軸１１にスライドベ
アリング１２を介してペンヘッド１３が嵌合され、コイ
ルばね１４をキャリッジ基板１０とペンヘッド１３との
間に介装してペンヘッド１３を上方へ付勢している。ま
た、ペンヘッド１３を昇降駆動するムービングコイルア
クチュエータ１５をキャリッジ基板１０とペンヘッド１
３との間に介装し、ペンヘッド１３に固定したムービン
グコイル１５ａへ通電することにより、ムービングコイ
ル１５ａがキャリッジ基板１０に固定したセンターポー
ルマグネット（図示せず）並びにカップヨーク１５ｂ内
へ引込まれてペンヘッド１３が下降される。
【００１２】ペンヘッド１３の後部には微細なスリット
を並設したスリットプレート１６が固着され、キャリッ
ジ基板１０に固定した光学式のリニアエンコーダ１７に
よってペンヘッド１３の昇降変位量を検出する。尚、１
８はペンヘッド１３に装着された筆記具である。図３
は、ＸＹプロッタのＺ軸制御回路を示し、ＣＰＵ２１か
ら偏差カウンタ回路２２へ昇降方向データ、昇降量デー
タをロードし、カウントイネーブル信号によって偏差カ
ウンタ回路２２が昇降量データであるパルス数のカウン
トを開始する。偏差カウンタ回路２２の出力パルスはＤ
／Ａコンバータ２３によってアナログ変換し、アナログ
制御部２４がムービングコイルアクチュエータ１５への
供給電流を制御する。
を並設したスリットプレート１６が固着され、キャリッ
ジ基板１０に固定した光学式のリニアエンコーダ１７に
よってペンヘッド１３の昇降変位量を検出する。尚、１
８はペンヘッド１３に装着された筆記具である。図３
は、ＸＹプロッタのＺ軸制御回路を示し、ＣＰＵ２１か
ら偏差カウンタ回路２２へ昇降方向データ、昇降量デー
タをロードし、カウントイネーブル信号によって偏差カ
ウンタ回路２２が昇降量データであるパルス数のカウン
トを開始する。偏差カウンタ回路２２の出力パルスはＤ
／Ａコンバータ２３によってアナログ変換し、アナログ
制御部２４がムービングコイルアクチュエータ１５への
供給電流を制御する。
【００１３】ムービングコイルアクチュエータ１５及び
ペンヘッド１３の変位はリニアエンコーダ１７によって
検出され、検出信号は偏差カウンタ回路２２と位置カウ
ンタ回路２５とに入力される。位置カウンタ回路２５は
ＣＰＵ２１によってセット／リセットされるとともに、
ＣＰＵ２１は位置カウンタ回路２５のカウントデータを
随時読込む。
ペンヘッド１３の変位はリニアエンコーダ１７によって
検出され、検出信号は偏差カウンタ回路２２と位置カウ
ンタ回路２５とに入力される。位置カウンタ回路２５は
ＣＰＵ２１によってセット／リセットされるとともに、
ＣＰＵ２１は位置カウンタ回路２５のカウントデータを
随時読込む。
【００１４】例えば、筆記具が着地している状態からペ
ンヘッド１３を上方待機位置へ上昇するときに、ＣＰＵ
２１は偏差カウンタ回路２２と位置カウンタ回路２５と
に変位量データとしてのパルス列データを書込む。そし
て、偏差カウンタ回路２２がデータに応じてムービング
コイルアクチュエータ１５を駆動すると、リニアエンコ
ーダ１７によって検出されるムービングコイルアクチュ
エータ１５の変位量は偏差カウンタ回路２２と位置カウ
ンタ回路２５とに入力される。そして、Ｄ／Ａコンバー
タ２３及びアナログ制御回路２４が上昇出力を終了した
時点でＣＰＵ２１の計測値読込部２１ａが位置カウンタ
回路２５のカウントデータを読込み、偏差演算部２１ｂ
が上昇データと位置カウントデータとの偏差を算出し、
偏差出力部２１ｃが偏差データを偏差カウンタ回路２２
に出力する。これにより、ムービングコイルアクチュエ
ータ１５が再度駆動されて上昇データにより指示された
位置に到達し、次ステップの上方待機データがロードさ
れて停止する。
ンヘッド１３を上方待機位置へ上昇するときに、ＣＰＵ
２１は偏差カウンタ回路２２と位置カウンタ回路２５と
に変位量データとしてのパルス列データを書込む。そし
て、偏差カウンタ回路２２がデータに応じてムービング
コイルアクチュエータ１５を駆動すると、リニアエンコ
ーダ１７によって検出されるムービングコイルアクチュ
エータ１５の変位量は偏差カウンタ回路２２と位置カウ
ンタ回路２５とに入力される。そして、Ｄ／Ａコンバー
タ２３及びアナログ制御回路２４が上昇出力を終了した
時点でＣＰＵ２１の計測値読込部２１ａが位置カウンタ
回路２５のカウントデータを読込み、偏差演算部２１ｂ
が上昇データと位置カウントデータとの偏差を算出し、
偏差出力部２１ｃが偏差データを偏差カウンタ回路２２
に出力する。これにより、ムービングコイルアクチュエ
ータ１５が再度駆動されて上昇データにより指示された
位置に到達し、次ステップの上方待機データがロードさ
れて停止する。
【００１５】また、下降時にも上昇時と同様に偏差カウ
ンタ回路２２と位置カウンタ回路２５とにデータが入力
されて下降し、実際の変位量を位置カウンタ回路２５に
よって検出することにより、正確な位置で次ステップの
減速動作に移行させることができ、図板面への着地速度
が適切に制御される。
ンタ回路２２と位置カウンタ回路２５とにデータが入力
されて下降し、実際の変位量を位置カウンタ回路２５に
よって検出することにより、正確な位置で次ステップの
減速動作に移行させることができ、図板面への着地速度
が適切に制御される。
【００１６】
【発明の効果】この発明は、上記一実施例において詳述
したように、ハードウェアサーボ機構を設けたペンヘッ
ドの昇降変位量を位置検出器及び位置カウンタ回路によ
って計測し、指示距離に対する偏差をペンヘッドを駆動
するカウンタ回路にフィードバックするので、筆記具の
Ｚ軸位置を極めて高精度に制御できる。そして、ペンヘ
ッドの昇降駆動及び変位量計測は夫々カウンタ回路によ
って行うので、作画制御部が昇降データに対する位置偏
差を常時監視する必要がなく、Ｚ軸制御に要する処理時
間が可及的に削減されて作画処理が高速化し、ＸＹプロ
ッタの性能向上に寄与できる。
したように、ハードウェアサーボ機構を設けたペンヘッ
ドの昇降変位量を位置検出器及び位置カウンタ回路によ
って計測し、指示距離に対する偏差をペンヘッドを駆動
するカウンタ回路にフィードバックするので、筆記具の
Ｚ軸位置を極めて高精度に制御できる。そして、ペンヘ
ッドの昇降駆動及び変位量計測は夫々カウンタ回路によ
って行うので、作画制御部が昇降データに対する位置偏
差を常時監視する必要がなく、Ｚ軸制御に要する処理時
間が可及的に削減されて作画処理が高速化し、ＸＹプロ
ッタの性能向上に寄与できる。
【図１】ＸＹプロッタの正面図。
【図２】ヘッドキャリッジの側面図。
【図３】本発明の一実施例を示すＺ軸制御回路のブロッ
ク図。
ク図。
１ ＸＹプロッタ ２ 図板 ９ ヘッドキャリッジ １３ ペンヘッド １５ ムービングコイルアクチュエータ １６ スリットプレート １７ リニアエンコーダ １８ 筆記具 ２１ ＣＰＵ ２１ａ 計測値読込み部 ２１ｂ 偏差演算部 ２１ｃ 偏差出力部 ２２ 偏差カウンタ回路 ２５ 位置カウンタ回路
Claims (1)
- 【請求項１】 作画制御部からペンヘッド昇降データを
受けるカウンタ回路を設け、前記カウンタ回路によって
ペンヘッド昇降用のアクチュエータを制御するハードウ
ェアサーボ機構を設けたＸＹプロッタに於て、前記アク
チュエータの変位量を検出する変位検出器を設け、前記
変位検出器の検出値を計測する位置カウンタ回路を設
け、前記位置カウンタ回路の計測値を読込む手段と、前
記ペンヘッド昇降データとその計測値との偏差を算出す
る手段と、求められた偏差データを前記カウンタ回路へ
フィードバックする手段とを設けたことを特徴とするＸ
Ｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29562993A JPH07144497A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｘｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29562993A JPH07144497A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｘｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144497A true JPH07144497A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17823120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29562993A Pending JPH07144497A (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Ｘｙプロッタに於けるペンヘッドの位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07144497A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0535386B2 (ja) * | 1984-04-11 | 1993-05-26 | Kansai Denryoku Kk | |
| JPH0572490B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1993-10-12 | Kajima Construction Corp |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP29562993A patent/JPH07144497A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0535386B2 (ja) * | 1984-04-11 | 1993-05-26 | Kansai Denryoku Kk | |
| JPH0572490B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1993-10-12 | Kajima Construction Corp |
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