JPH0732792A - 平型プロッタ - Google Patents

平型プロッタ

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Publication number
JPH0732792A
JPH0732792A JP5197996A JP19799693A JPH0732792A JP H0732792 A JPH0732792 A JP H0732792A JP 5197996 A JP5197996 A JP 5197996A JP 19799693 A JP19799693 A JP 19799693A JP H0732792 A JPH0732792 A JP H0732792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pen
head
hole
holder
held
Prior art date
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Pending
Application number
JP5197996A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Yoshino
裕司 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mutoh Industries Ltd
Original Assignee
Mutoh Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mutoh Industries Ltd filed Critical Mutoh Industries Ltd
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Publication of JPH0732792A publication Critical patent/JPH0732792A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ヘッドに線分センサを設けることなく、簡単
な構成でペンの保持位置の偏心量を検出する。 【構成】 機体にヘッドの作画領域外で、かつ、ヘッド
の移動領域内に位置する穴を形成する。ペンを下降させ
た状態で、ペンを穴の近傍から穴に向けて移動するステ
ップを有し、ペンが穴に落下したときのヘッドの座標値
と穴の縁の既知座標値並びにペン先の既知半径とから、
ペンのペン保持体における正規保持位置に対する偏心量
を演算するペン偏心量検出プログラム38,46を内蔵
したコントローラ22とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平型プロッタに関し、
特にペンの偏心量を検出するようにした平型プロッタに
関する。
【0002】
【従来の技術】機体に設けたペンストッカとヘッドのペ
ン保持体との間で相互にペンの交換を自動的に行うこと
ができるようにした平型プロッタにおいて、ペンのペン
保持体に保持された記録ペンのペン先中心にずれが発生
することがある。これは、ペン先の変形やペンのホルダ
ー部に対するペン先の偏心等によって起こるものであ
り、ペン先がずれていると、作図途中のペン交換時に作
図点がずれたり作図図形の位置ずれを起こす問題があ
る。上記問題点を解消するのに、特開昭62−5149
7号公報には、ヘッドに線分センサを設け、この線分セ
ンサにより作画線分を検出して作画データを補正するよ
うにしたプロッタが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】線分センサで作画線
分のずれを検出しようとすると、極めて高精度のセンサ
を使用する必要があり、また、センサの取付に高精度が
要求される。また、センサの検出信号のコントローラに
おける処理も複雑となるという問題が存した。本発明は
上記問題点を除去することを目的とする。
【0004】
【問題点を解決する手段】上記の目的を達成するため、
本発明は、機体と、該機体に固設されたテーブルと、該
テーブル上をX軸方向に平行移動可能に前記機体に支持
されたYレールと、ペン保持体が連結する昇降駆動装置
を内蔵し前記Yレールに移動可能に取り付けられたヘッ
ドとを備え、前記ペン保持体の保持するペンを前記Yレ
ール及びヘッドの移動によって前記テーブル上でXY方
向に移動する一方、前記ペン保持体を昇降制御して前記
テーブル上の用紙に作図を行うようにした平型プロッタ
において、前記機体に前記ヘッドの作画領域外で且つ前
記ヘッドの移動領域内に位置して形成された穴と、前記
ペンを下降させた状態で該ペンを前記穴の近傍から穴に
向けて移動するステップを有し、前記ペンが穴に落下し
たときのヘッドの座標値と前記穴の縁の既知座標値及び
前記ペンのペン先の既知半径とから前記ペンの前記ペン
保持体における正規保持位置に対する偏心量を演算する
ペン偏心量検出プログラムを内蔵したコントローラとを
備えたものである。
【0005】
【作用】機体のヘッドの作図範囲外で且つヘッドの移動
領域内に位置して設けた穴にペンを落したとき、正規に
保持されたペンが落ちるときの既知ヘッド座標位置と、
偏心したペンが落ちるときのヘッドの座標位置との間に
は、ペンの偏心量に相当する偏差が生じ、コントローラ
はこの偏差を検出する。
【0006】
【実施例】以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例
を参照して詳細に説明する。図2において、2は平型プ
ロッタの機体4に固設された作画テーブルであり、これ
の両側にXレール(図示省略)が互いに平行に固設され
ている。前記XレールにはYレール6の両端がXカーソ
ル(図示省略)を介して移動可能に連結し、前記Yレー
ル6は、前記Xレールに沿ってテーブル2上のX軸方向
に平行移動可能に構成されている。前記Yレール6に
は、ヘッド8がYカーソル(図示省略)を介して移動可
能に連結している。前記ヘッド8にはムービングコイル
などのペン昇降駆動装置10が固設され、該駆動装置1
0の昇降出力部にペン保持体12が連結している。
【0007】前記ペン保持体12は、ペン14のホルダ
部を軸方向にずれないように脱着自在に保持し得るよう
に構成されている。前記ペン保持体12の昇降運動は、
ヘッド8に内蔵された高さ検出センサ16によってペン
保持体12の高さ位置に比例した電圧信号に変換され、
コントローラにフィードバックされるように構成されて
いる。尚、高さ検出センサ16の替りに、ペン保持体1
2の昇降運動に応じて方向性を有するパルスを出力する
Zエンコーダを用いても良い。
【0008】前記Yレール6は、前記機体4に内蔵され
たXモータ18の出力軸に公知のX軸動力伝達機構(図
示省略)を介して連結している。前記Yレール6のX軸
方向の移動運動はXエンコーダ20によってパルス信号
に変換され、プロッタのコントローラ22のCPU24
にフィードバックされるように構成されている。前記ヘ
ッド8は、前記機体4に内蔵されたYモータ26の出力
軸に、公知のY軸動力伝達機構(図示省略)を介して連
結し、前記Yモータ26の駆動によって、Yレール6に
沿ってY軸方向に移動するように構成されている。
【0009】前記ヘッド8のY軸方向の移動運動は、Y
エンコーダ28によってパルス信号に変換され、コント
ローラ22のCPU24にフィードバックされるように
構成されている。前記ヘッド8に内蔵されたペン昇降駆
動装置10と前記XYモータ18,26は、前記機体4
に内蔵されたコントローラ22のCPU24にそれぞれ
ドライバを介して接続し、該コントローラ22によって
制御されるように構成されている。
【0010】前記コントローラ22は、I/Oインター
フェース30を介して、CADの構成要素であるホスト
コンピュータ32に接続されている。前記プロッタの機
体4の前記テーブル2と同一平面を有する平板部4aに
は、平面形状が四角形状の穴34が前記ヘッド8の移動
領域内に形成されている。
【0011】前記コントローラ22のメモリ36には、
ペン保持体12が保持するペン14のペン先14aの中
心が、正しいペン保持位置からXY軸方向にどの位偏心
しているかを検出するためのペン偏心量検出プログラム
が記憶されている。また、前記メモリ36には、ペン保
持体12に装着されるペン14のペン先14aの半径r
pが予め記録されている。また、前記メモリ36には、
前記穴34のX軸に直交するX軸縁34aとY軸に直交
するY軸縁34bの座標値が記録されている。
【0012】コントローラ22は、ペン保持体12が正
しい位置でペン14を保持し、ペン14の偏心量が正規
位置に対してゼロの状態のときの、ペン14のペン先1
4aの中心をヘッド8のXY座標平面上における座標位
置として認識している。即ち、コントローラ22の現在
位置カウンタ40が指示するXY座標平面上のヘッド8
のXY座標位置は、ペン保持体12が保持する偏心量ゼ
ロのペンのペン先の中心のXY座標位置のことである。
42は機体4に固設されたペンストッカーであり、該ペ
ンストッカー42と前記ヘッド8のペン保持体12との
間で相互にペン14の交換を自動的に行うことができる
ように構成されている。
【0013】次に、コントローラ22が、ヘッド8のペ
ン保持体12に保持されているペン14のペン先14a
が正規装着位置からどの程度偏心しているかを検出する
動作について説明する。コントローラ22はまず、ヘッ
ド8を、穴34のX軸縁34aに対して、X軸上で、所
定の距離を存した位置に対向させる。次に、コントロー
ラは、ペン保持体12を下降させて、ペン14のペン先
14aを平板部4aの上面に所定の筆圧で当接し、該状
態でヘッド8を穴34のX軸縁34aに向かってX軸方
向に移動する。
【0014】このとき、ペン14は穴34のX軸縁34
aに達し、尚も穴34の中心に向けてX方向に移動する
と、図5に示すように穴34に落下し、ペン保持体12
が下降する。コントローラ22は、ペン14の穴34に
対する落下開始動作をセンサ16の信号によって検出
し、このときのヘッド8のX座標位置即ち現在値カウン
タ40のカウント値を検出する。
【0015】ペン14の落下開始位置が、穴34のX軸
縁34aの既知X座標にペン先の半径rpを加算した値
と同一であれば、ペン14の偏心量はゼロである。同一
でなければ、ペン14の偏心量は、LP+rpとなる。
ここで、LPは図5に示すように、ペン保持体12に偏
心ゼロで正規に装着したと仮定した場合の基準となるペ
ン15のペン先の中心のX座標と、穴34のX軸縁34
aの既知X座標との差分である。尚、現在値カウンタの
カウント値は、常に、ヘッドに正規に保持されたペン1
5のペン先の中心のXY座標を指示する。
【0016】Y軸上のペン14の偏心量は、図4の矢方
向で示すようにヘッド8を穴34のY軸縁34bの手前
からY方向に穴34に向けて移動して、上記X軸の場合
と同様の原理によって求める。コントローラ22は、上
記ペン14の偏心量をメモリ36に記録し、実際の作図
に際しては、コントローラ22に入力される作図データ
を上記ペンの偏心量で補正して、作図動作を実行する。
【0017】上記実施例では、ペン先の径をペンの偏心
量の算出に使用しているが、鉛筆芯等はメーカーごとに
若干の誤差があるため、算出した偏心量に若干の誤差
(作図には問題にならない程度の誤差)が生じてしま
う。そこで、次に、ペン先の径に影響されないで、ペン
の偏心量の算出を行うようにした実施例を以下に説明す
る。
【0018】44は基準棒であり、ペン保持体12の下
部に垂直にテーブル2面に向けて固設されている。前記
基準棒44は、ペンの作図の邪魔にならないように、そ
の下端が、ペン保持体12の保持するペン14の下端よ
り高い位置に設定されている。プロッタの他の構成は、
第1の実施例のプロッタの構成と同一である。コントロ
ーラのメモリには、基準棒44の既知半径rs、基準棒
44と正規位置に保持されるペン15のペン先15aの
中心とのXY軸上の距離LX,LYが予め記憶されてい
る。
【0019】次に、コントローラのメモリに入力された
No.2のペン偏心量検出プログラム46を実行したと
きのプロッタの動作について説明する。まず、基準棒4
4と穴34の位置関係をコントローラの不揮発性メモリ
などに以下の動作によって記憶させる。ペン保持体12
にペン14を装着しない状態でペン保持体12をペンア
ップ位置に上昇し、ヘッド8をその移動範囲内で且つ作
図領域外に設けた穴34の付近に移動する。
【0020】次に平板部4aの上面と基準棒44とが当
接するように、ペン保持体12を下降し、基準棒44を
所定の圧力で平板部4aに当接し、穴34に対する4方
向のうちのまず、右側から穴34に向かってX軸方向に
ヘッド8を移動する。コントローラ22は、基準棒44
が穴34に対して落下を開始した位置の現在値カウンタ
40のX座標値を検出し、該座標をXRRとしてメモリ
36に記憶する。又左側の穴34の落下開始位置をXR
Lとして記憶する(図7参照)。
【0021】以上の動作を図8に示す如く、穴34に対
して、4方向よりヘッド8を移動して行う。図8中、矢
方向はヘッド8の移動方向、数字は動作順位を示してい
る。ペン保持体12に保持されたペンの偏心量がゼロ、
ペン先の直径が限りなくゼロに近いとすると、図6に示
す基準棒44と正規に保持されたペン15との位置関係
から、正規位置のペン15の中心が穴34の左側に落下
するときの該ペンの中心のX座標XL0即ちヘッド8の
X座標XL0は、 XL0=XRL+(LX−2rs)……(1) ここでrsは基準棒44の半径である。また、正規位置
のペン15が穴34の右側に落下するときの該ペン15
の中心のX座標XR0は、 XR0=XRR+LX……(2)である。
【0022】次に、ペン先の半径をrpとし、ペン14
が図5に示すように正規位置に対して偏心していた場合
について説明する。図中、15はペン保持体12の正規
位置に保持されたときのペンの状態を示し、14は、偏
心しているペンを示す。ペン保持体12にペン14を装
着した後、コントローラ22はペン保持体12を上昇し
ヘッド8を穴34の付近に移動する。次に、コントロー
ラ22は、ペン保持体12を下降して、平板部4aに対
して、ペン14のペン先を所定の圧力で当接させ、ヘッ
ド8を、まず、穴34に対して右側から穴34に向けて
移動する。
【0023】コントローラ22は、ペン先が穴34に落
下を開始した位置のヘッド8のX座標を検出し、これを
XR1としてメモリに記憶する。また、ペン先が穴34
の左側から落下を開始したときのヘッド8のX位置座標
をXL0としてメモリする。以上の動作は、穴34に対
して、−X,+X,−Y,+Y方向より行う。ペン14
の偏心量の算出は次の原理で行われる。
【0024】偏心したペン14の、穴34の左側に落下
を開始したときのヘッド8のX座標即ち現在値カウンタ
40の値をXL1,偏心したペン14の穴34の右側に
落下を開始したときのヘッド8のX座標をXR1とする
と、 XL1=XL0+rp+LP XR1=XR0−rp+LP である。ここでLPはペン14の偏心量、rpはペン先
の半径である。XL0とXR0は、式(1)(2)に示
すように、基準棒44が穴34に落下したときのヘッド
8のX座標値XRL,XRRとLX,rsを予めメモリ
に記憶しておけば求めることができる。
【0025】コントローラ22は上記式からXL1とX
R1を加算すると、 XL1+XR1=(XL0+LP+rp)+(XR0+
LP−rp)=XL0+XR0+2LP となり、これで、ペン先半径rpは消去される。ここで
算出するのは偏心量LPであるから、コントローラ22
は、 2LP=XL1−XL0+XR1−XR0 を演算する。
【0026】コントローラが演算した上記2LPは、穴
34の左右において検出したペンの偏心量の合計である
から、コントローラは、2LPを2で割って、ペン14
の偏心量LPを求め、該LPをペン14のX軸上の偏心
量としてメモリに記憶する。ペン14のY軸上の偏心量
もX軸と同様に算出する。尚、ボールペン、ファイバー
ペン等で、ペン先50が図10に示すように逆三角形に
なっているものでは、穴34への正確な落下位置を求め
られない。その対策として、図10に示すように穴34
に傾斜面52を四方向に設け、ペン先50がペンダウン
を開始した位置ではなく、図10のように、ペン先50
の下降量が所定レベル54に到達した地点を基準として
も良い。
【0027】
【効果】本発明は上述の如く構成したので、ペン昇降機
能、ヘッド移動制御機能及びヘッドの現在位置認識機能
等プロッタに必須の機能を利用することで、従来のよう
に線分センサを用いることなく、簡単な構成及び制御で
ペンの偏心量を正確に検出することができる効果が存す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブロック説明図である。
【図2】平型プロッタの概略全体平面図である。
【図3】ヘッドの側面図である。
【図4】プロッタの動作説明図である。
【図5】ペンが穴に落ちたときのプロッタの動作説明図
である。
【図6】他の実施例を示す説明図である。
【図7】他の実施例を示す説明図である。
【図8】他の実施例を示す説明図である。
【図9】他の実施例を示す説明図である。
【図10】穴断面形状の他の実施例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
2 テーブル 4 機体 6 Yレール 8 ヘッド 10 ペン昇降駆動装置 12 ペン保持体 14 ペン 16 高さ検出センサ 18 Xモータ 20 Xエンコーダ 22 コントローラ 24 CPU 26 Yモータ 28 Yエンコーダ 30 I/Oインターフェース 32 ホストコンピュータ 34 穴 36 メモリ 40 カウンタ 42 ペンストッカー 44 基準棒

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体と、該機体に固設されたテーブル
    と、該テーブル上をX軸方向に平行移動可能に前記機体
    に支持されたYレールと、ペン保持体が連結する昇降駆
    動装置を内蔵し前記Yレールに移動可能に取り付けられ
    たヘッドとを備え、前記ペン保持体の保持するペンを前
    記Yレール及びヘッドの移動によって前記テーブル上で
    XY方向に移動する一方、前記ペン保持体を昇降制御し
    て前記テーブル上の用紙に作図を行うようにした平型プ
    ロッタにおいて、前記機体に前記ヘッドの作画領域外で
    且つ前記ヘッドの移動領域内に位置して形成された穴
    と、前記ペンを下降させた状態で該ペンを前記穴の近傍
    から穴に向けて移動するステップを有し、前記ペンが穴
    に落下したときのヘッドの座標値と前記穴の縁の既知座
    標値及び前記ペンのペン先の既知半径とから前記ペンの
    前記ペン保持体における正規保持位置に対する偏心量を
    演算するペン偏心量検出プログラムを内蔵したコントロ
    ーラとを備えたことを特徴とする平型プロッタ。
  2. 【請求項2】 前記穴の縁をテーブル上の2軸に対して
    直交する形状としたことを特徴とする請求項1に記載の
    平型プロッタ。
  3. 【請求項3】 機体と、該機体に固設されたテーブル
    と、該テーブル上をX軸方向に平行移動可能に前記機体
    に支持されたYレールと、ペン保持体が連結する昇降駆
    動装置を内蔵し前記Yレールに移動可能に取り付けられ
    たヘッドとを備え、前記ペン保持体の保持するペンを前
    記Yレール及びヘッドの移動によって前記テーブル上で
    XY方向に移動する一方、前記ペン保持体を昇降制御し
    て前記テーブル上の用紙に作図を行うようにした平型プ
    ロッタにおいて、前記機体に前記ヘッドの作画領域外で
    且つ前記ヘッドの移動領域内に位置して形成された穴
    と、前記ペン保持体に前記テーブル面に対して略垂直と
    なるように取り付けられた基準棒と、前記基準棒がX軸
    に対して直角な前記穴の互いに平行な2つの縁から落下
    したときの前記ヘッドの座標値XRL,XRRと前記基
    準棒に対する正規に保持されたペンのペン先の中心のX
    軸上の既知距離LXと前記基準棒の半径rsとから前記
    正規に保持されたペンの中心が前記穴の2つの縁に位置
    したときの前記ヘッドの位置座標を基準座標XL0,X
    R0として演算するステップと、前記ペン保持体が保持
    するペンを前記穴の互いに平行な2つの縁から落下さ
    せ、このときの前記ヘッドのX軸上の座標値XL1,X
    R1を検出し、該座標値XL1,XR1と前記基準座標
    XL0,XR0との偏差XL1−XL0,XR1−XR
    0を求めるステップと、前記偏差XL1−XL0,XR
    1−XR0を加算しこれを2で割って前記ペン保持体に
    保持されたペンの中心の前記正規に保持されたペンの中
    心に対する偏心量LPを演算するステップと、前記各ス
    テップをY軸に対しても同様に行うステップとから成る
    ペン偏心量検出プログラムを内蔵したコントローラとを
    備えたことを特徴とする平型プロッタ。
JP5197996A 1993-07-15 1993-07-15 平型プロッタ Pending JPH0732792A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116852907A (zh) * 2023-06-29 2023-10-10 上海应用技术大学 一种基于单片机控制的瓷板画绘图机

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