JPS5856520B2 - 自動製図機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、方向性を有する画線具を、ヘッドの進行方向
に対応して方向制御しつつ、作画面上に所定のパターン
を自動的に作図する自動製図機に関する。

本発明の目的は、画線具の作画面に対して略垂直な方向
の移動運動を偏荷重のかからない状態で円滑に案内し得
るようにすることである。

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図におい゛て、２は自動製図機の載置台であり、こ
れにＸレール４，６が平行に固定され、該Ｘレール４，
６にはＸカーソル８，１０が移動自在に取付けられてい
る。

前記Ｘカーソル８，１０は、パルスモータＭＸにコント
ローラ１６からパルスが供給されると、Ｘレール４，６
に沿って移動するように構成されている。

１８はＸカーソル８．１０に架設されたＹレールであり
、これにＹカーソル２０が移動自在に取付けられている
。

前記Ｙカソール２０は、Ｙパルスモー２ＭＹにコントロ
ーラ１６からパルスが供給されると、Ｙレール１８に沿
って移動するように構成されている。

２２はヘッドであり、前記Ｙカソール２０に固定されて
いる。

次にヘッド２２の構造を第２図乃至第６図を参照して説
明する。

２４は基板であり、これに保持管２６．２８が固定され
、該保持管２６，２８は基板２４に形成された穴に連通
している。

３０は外管であり、これの外周面は、ボールベアリング
３２．３４を介して前記保持管２６．２８に回転自在に
嵌合している。

３６は、外管３０に螺合するナツトであり、該ナツト３
６の下面と、外管３０の外周面に形成された段部水平面
とで前記ボールベアリング３２の内輪を挾圧し、これに
よってボールベアリング３２の内輪を外管３０の外周面
に固着している。

ボールベアリング３２の外輪の下端面は、保持管２６内
周面に形成された段部水平面に係止されている。

前記保持管２６の内周面と外管３０の外周面との間には
オイルシール３８が配置されている。

４０は外管３０の外周面に固定された歯車であり、これ
の下端面と、ボールベアリング３４の内輪の上端との間
には管状のスペーサー４２が配置されている。

４４は外管３０の下端ねじ部に螺合するナツトであり、
該ナツト４４の上面と前記スペーサー４２の下端によっ
て前記ボールベアリング３４の内輪は挟圧され、これに
よってボールベアリング３４の内輪は外管３０に固定さ
れている。

４６は前記外管３０の内周面に摺動自在に嵌挿配置され
た管状の回転体であり、これの上端にピン４８が突設さ
れ、該ピン４８は、外管３０の上端に形成された凹溝５
０の底面に載置され、該凹溝５０の両側面に上下方向に
摺動自在に当接している。

前記ピン４８と凹溝５０は、回転体４６の外管３０に対
する回転を阻止する回転止め機構を構成している。

５２は、回転体４６の上部に螺合するキャップであり、
これの穴に、筒体５４の外周面が摺動自在に嵌合してい
る。

５６は前記回転体４６内に配置された移動軸であり、こ
れの上部は前記筒体５４の底壁に固定されている。

筒体５４の底壁には板部材５８が固定され、該板部材５
８の上面にはバランスウェイト６０が載置されている。

該バランスウェイト６０はその中央に透設された孔に、
前記移動軸５６の上端に固定された軸が嵌挿されている
。

移動軸５６の下端には、ホルダー昇降軸５６ａが固定さ
れ、該ホルダー昇降軸５６ａの外周面は、ストロークボ
ールベアリング６２によって前記回転体４６の内周面に
摺動自在に保持されている。

６４は回転体４６の側壁に軸方向に沿って透設された長
孔であり、該長孔６４によって、案内面６４ａ 、６４
ｂが形成されている。

６８は前記移動軸５６に固設されたコロ（突起）であり
、これの外周面は、前記案内面６４ａ。

６４ｂにこれに沿って摺動自在に当接している。

７０は前記回転体４６の内周面に形成された段部水平面
に係止されたばね受は部材であり、これと前記筒体５４
底壁との間にバランス用コイルばね７２が配置されてい
る。

７４はカッター（画線具）であり、前記ホルダー昇降軸
５６ａの取付穴に挿入され、ねじ７６ａによって、ホル
ダー昇降軸５６ａに固定されている。

前記カッター７４は、第８図及び第９図に示す如く、そ
の刃部７４ａの切断能力が、刃部７４ａが、作画面に対
して方向軸線７６に沿って移動されることによって最大
限に発揮されるように構成されている。

前記案内面６４３ ｊ ６４ｂは、前記刃部７４ａの切
断方向軸線７６に対して水平に設定されている。

次に、カッター７４の回転制御機構について説明する。

７８は基板２４に固定されたサーボモータであり、これ
の出力軸に歯車８０が固定されている。

８２は基板２４に両端部がボールベアリングを介して回
転自在に支持された軸であり、これに歯車８４．８６が
固着されている。

前記歯車８０は歯車８４と噛合し、歯車１゛ｂは歯車４
０と噛合している。

８８は、外管３０の原点を検出するための検出器であり
、これの検出ヘッドの一方９０に発光素子が配設され、
他方９２には受光素子が配設されている。

９４は前記外管３０に固定された舌片であり、該舌片９
４に外管３０の原点を表示するための穴が設けられてい
る。

前記舌片９４の穴が前記検出器８８の受光素子の直上に
位置すると、該受光素子が原点検出信号をコントローラ
に出力するように構成されている。

尚、舌片９４に穴を設けないで舌片９４自体を検出する
ようにしても良い。

９６は基板２４に固定されたレゾルバであり、これの入
力軸に固着された歯車９８は基板２４に回転自在に軸支
された中間歯車１００を介して前記歯車８０と噛合して
いる。

第７図において、１０２はコントローラ１６から送られ
たＸＹモータ駆動信号を、ベクトル的に合成するための
合成検出器であり、ＸＹモータ駆動信号をヘッド２２の
Ｘ座標軸、Ｙ座標軸平面に沿った移動方向に関連した合
成出力信号とし、さらに、この合成出力信号を変換して
サーボモータ７８を駆動するに適した信号とする。

上記カッター回転制御機構は公知のものであり、本発明
の実施に際しては、回転制御機構は特に図示する構成に
限定されるものでない。

次にカッターＴ４即ち画線具７４の移動機構について説
明する。

第４図において、１０４はヘッド２２の基板に固定され
たモータであり、これの出力軸に歯車１０６が固定され
ている。

１０８は、ヘッド２２の基板に回転自在に支持された軸
であり、これに盤１１０の一方の面が偏心して固着され
、鉄盤１１０の他方の面には軸１１２が固設されている
。

軸１０８に固定された歯車１０７は前記歯車１０６と噛
合している。

前記軸１１２にはコロ１１４が回転自在に嵌着している
。

１１６は、アームであり、これの略中間部は、基板に固
定されたブラケットに載置台２面に対して垂直な平面内
で回転自在に軸１１８支されている。

アーム１１６の一方には該アーム１１６の長手方向に沿
って長溝が形成され、該長溝の土壁面と、下壁面との間
に前記コロ１１４が摺動自在に嵌合している。

前記アーム１１６の他方には横軸が突設され、該横軸に
コロ１２０が回転自在に嵌着している。

前記コロ１２０の表面は前記板部材５８の下面に当接配
置されている。

１２２，１２４は前記軸１０８に適宜の間隔を存して直
角方向に固定された検出板であり、第５図に示す如く、
それぞれ扇状に形成されている。

１２６，１２８は検出器であり、受光素子と発光素子を
備えた検出ヘッドの凹入部１２６ａ１２８ａが前記検出
板１２２，１２４の回転軌跡上に設定されている。

前記検出器１２６はカッター７４の最上昇位置を検出し
、検出器１２８は前記カッター７４の最下降位置を検出
するように構成されている。

１３０，１３２，１３４，１３６はヘッド２２の、前記
Ｙカーソル２０取付側とは反対側に配設されたペンヘッ
ドであり、それぞれ、ペン移動機構を備えている。

前記ペンヘッド１３０゜１３２．１３４，１３６のそれ
ぞれのペンは、ボールペン、鉛筆、インクペン等が用い
られている。

次１こ本実施例の作用について説明する。

まず、載置台２の載置面にストリップコートフィルムを
位置決めする。

次に該フィルム上に作画すべきパターンその他、カッタ
ー昇降信号等が入力された入力テープを、読取装置に入
力する。

読取装置の出力信号はコントローラ１６に入力され、コ
ントローラ１６から、自動製図に必要な信号が、モータ
ＭＸ、ＭＹ及びアップダウンモータ１０４等に供給され
る。

モータＭＸ、ＭＹの駆動によって、Ｙレール１８はＸレ
ール４，６に沿って移動し、Ｙカソール２０はＹレール
１８に沿って移動する。

前記Ｙレール１８及びＹカーソル２０の移動によりヘッ
ド２２は載置台２上のストリップコートフィルム面上を
、所定のパターンに沿って移動する。

一方、コントローラ１６から、モータ１０４にカッター
下降指令が出されると、モータ１０４が駆動する。

モータ１０４の駆動は、歯車１０６ 、１０７を介して
軸１０８に伝達され、検出板１２２，１２４は、第５図
上、反時針回転方向に回動する。

一方軸１０８の回転は盤１１０にに伝達され、コロ１１
４は、盤１１０の軸１０８に対する偏心作用によって第
４図上、上昇し、アーム１１６の一方を、軸１１８を中
心として押し上げるとともに、コロ１２０を下降させる
。

コロ１２０の下降により、板部材５８は支えを失い、移
動軸５６は、ウェイト６０の重量によって下降し、コロ
６８は案内面６４ａ ＋ ６４ｂに沿って下降する。

カッター７４の先端がストリップコートフィルムに所定
の圧で圧接すると、検出板１２２が、検出器１２８の検
出ヘッド凹入部内に位置し、検出器１２８はカッターの
最下降位置を検出して、その検出信号をコントローラ１
６に供給する。

コントローラ１６はこの信号を受けて、モータ１０４の
駆動を停止する。

前記バランスコイルばね７２の上方向の弾発力と、前記
移動軸５６のウェイト６０を付けない状態における下方
向に落下しようとする運動力は丁度バランスしている。

前記ウェイト６０は、４０ｇから５０Ｆに設定され、こ
の重量が、カッター７４のストリップコートフィルム即
ち作画面に対する加圧力となる。

カッター７４を上昇させるときは、モータ１０４の出力
軸を上記、下降動作とは逆方向に回転駆動する。

移動軸５６が最上昇設定位置に達すると、検出板１２４
が、検出器１２６を動作させ、該検出器１２６の動作信
号に基いて、モータ１０４の駆動が停止する。

次に、カッターの回転制御動作について説明する。

合成検出器１０２の出力信号によってサーボモータ７８
の出力軸は正逆回転し、その回転出力は、歯車８０、歯
車８４、軸８２、歯車８６、歯車４０、外管３０に伝え
られる。

外管３０の溝５０には、ピン４８が挿入されているので
、外管３０の回転は、ピン４８によって回転体４６に伝
えられ、該回転体４６の回転は、案内面６４ａ、６４ｂ
とコロ６８とによって移動軸５６に伝達され、該移動軸
５６の回転はカッター７４に伝達される。

カッター７４はヘッド２２の進行方向に向って、角度変
換され、カッターＴ４の切断方向軸線７６は、ヘッド２
２の進行方向と常に一致する。

前記モータ７８の出力軸の回転量は、レゾルバ９６によ
って電気信号に変換され、この信号が前記合成検出器１
０２の設定部にフィードバックされる。

上記モータＭＸ、ＭＹの駆動制御、カッター７４の刃角
度変換制御、及びカッター７４の昇降制御が行われるこ
とによって、載置台２上のストリップコートフィルムに
、カッター７４の切断軌跡が形成され、これによりＩＣ
の回路パターン又は、プリント基板の原図等の精密パタ
ーンが作図される。

カッター１４の先端がストリップコートフィルムの表層
部に所定量貫入し、該状態で、ヘッド２２の進行方向例
えば第２図上、Ａ方向に移動すると、カッター７４の先
端にかかる負荷によって、ホルダー昇降軸５６ａに矢方
向Ａとは反対方向に圧力がかかり、この圧力によって軸
５６ａは若干変位する。

このホルダー昇降軸５６ａの変位はコロ６８に伝達され
る。

このコロ６８の変位は、案内面６４２ ）６４ｂに対し
て平行な方向であり、コロ６８と案内面６４ａ・・・６
４ｂとの間には、ホルダー昇降軸５６ａの変位によって
圧力が生じることがない。

従ってカッターＴ４の作画面の凹凸にならった上下動に
伴うコロ６８の案内面６４ａ。

６４ｂに沿った昇降動作が円滑に行われることとなる。

尚、ヘッド２２を載置台２に対して相対的に移動制御す
る装置は特に図示する構成に限定されるものではない。

また案内面６４ａ ｔ ６４ｂを移動軸５６側に設け、
突起６８を回転体４６側に設けても良い。

本発明は上述した如く、移動軸を作画面に対して接離す
る方向に案内する案内面を、画線具の方向軸線に対し平
行に設定したので、作画面から画線具にかかる負荷によ
って移動軸が若干変位しても、移動軸を円滑に移動方向
に案内することができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の好適な実施例を示し、第１図は平面図、第
２図は断面図、第３図は平面図、第４図は断面図、第５
図は側面図、第６図は正面図、第７図はブロック回路図
、第８図はカッターの側面図、第９図は同、正面図、で
ある。 ２・・・・・・載置台、１６・・・・・・コントローラ
、２２・・・・・・ヘッド、２４・・・・・・基板、３
０・・・・・・外管、４６・・・・・・回転体、４８・
・・・・・ピン、５０・・・・・・凹溝、５６・・・・
・・移動軸、５８・・・・・・板部材、６０・・・・・
・バランスウェイト、６４ａ ｔ ６４ｂ・・・・・・
案内面、６８・・・・・・コロ（突起）、７２・・・・
・・コイルばね、７４・・・・・・カッター（画線具）
、Ｔ６・・・・・・方向軸線、７８・・・・・・サーホ
モータ、８８・・・・・・検出器、９６・・・・・・レ
ゾルバ、１０２・・・・・・合成検出器、１０４・・・
・・・モータ、１１６・・・・・・アーム、１２２，１
２４・・・・・・検出板、１２６ 、１２８・・・・・
・検出器、１３０，１３２゜１３４．１３６・・・・・
・ペンヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 載置台２と、該載置台２の作画面に対して所定の間
   隔を保持した状態で所定の方向に、相対的に移動制御自
   在なヘッド２２と、該ヘッド２２の基板２４に、前記載
   置台２の作画面に対して略垂直な軸線を中心として回転
   自在に支持された回転体４６と、該回転体４６に前記載
   置台２の作画面に対して接離する方向に移動自在に支持
   された移動軸５６と、該移動軸５６に取付けられた方向
   性を有する画線具７４と、前記移動軸５６と前記回転体
   ４６の両者の一方に、前記移動軸５６の移動方向に沿っ
   て互いに平行に形成された案内面６Ｊａ ｔ ６４ｂと
   、前記両者の他方に設けられ、前記案内面６４ａ ｔ
   ６４ｂに摺動自在に嵌合する突起６８と、前記回転体４
   ６を、前記画線具７４の方向軸線７６が、前記ヘッド２
   ２の移動方向と平行となるように回転制御する回転制御
   機構とを備え、前記案内面６４ ａ ｔ ６４ ｂを前
   記画線具７４の方向軸線７６に対して平行に設定したこ
   とを特徴とする自動製図機。