(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内にＸ方向に移動可能に設けられたＸキャリッジと、このＸキャリッジにＹ方向に移動可能に設けられたＹキャリッジと、前記本体の前面に設けた開口から先端部が突出するとともにこの先端部にペンが保持されその先端部側が上下動可能にＹキャリッジに設けられたペンアームとを備えた自動作図機において、
前記Ｘキャリッジにペンアームの先端部側を上下動させる上下動駆動手段を設け、
前記Ｘキャリッジにペン高を調整するペン高調整手段を設け、このペン高調整手段の調整部を前記開口に臨ませたことを特徴とする自動作図機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作図情報に基づいてＸＹキャリッジをＸＹ方向へ移動させるとともに、ペンを装着したペンアームの先端部を上下動させることにより作図していく自動作図機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、作図情報を入力するキーボードを備えた本体と、この本体内にＸ方向に移動可能に設けられたＸキャリッジと、このＸキャリッジにＹ方向に移動可能に設けられたＹキャリッジと、先端部にペンが保持されその先端部側が上下動可能にＹキャリッジに設けられたペンアームと、前記作図情報に基づいてＸＹキャリッジをＸＹ方向へ移動制御する制御装置とを備えた自動作図機が知られている。
【０００３】
かかる自動作図機は、Ｘ,Ｙキャリッジの移動位置に拘わらず、常にペンアームの先端部側を上下動させることができるように、本体にソレノイドを設けるとともに多数の滑車をＸＹキャリッジや本体に設け、これら滑車にワイヤを巻回してこのワイヤの一端をソレノイドのロッドに接続している。そして、このロッドの進退によってペンアームの先端部を上下動させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような自動作図機にあっては、ソレノイドを本体に設けているので、多数の滑車をＸＹキャリッジや本体に設けなければならず、また、ワイヤを滑車に引き回す距離が長くなってしまう等の多くの問題があった。
【０００５】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、滑車の数を少なくすることができ、しかもワイヤの引き回す距離も短くすることのできる自動作図機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、本体内にＸ方向に移動可能に設けられたＸキャリッジと、このＸキャリッジにＹ方向に移動可能に設けられたＹキャリッジと、前記本体の前面に設けた開口から先端部が突出するとともにこの先端部にペンが保持されその先端部側が上下動可能にＹキャリッジに設けられたペンアームとを備えた自動作図機において、
前記Ｘキャリッジにペンアームの先端部側を上下動させる上下動駆動手段を設け、
前記Ｘキャリッジにペン高を調整するペン高調整手段を設け、このペン高調整手段の調整部を前記開口に臨ませたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる自動作図機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１ないし図３は自動作図機１０を示したものであり、１１は本体で、この本体１１の上面には作図情報を入力する複数の操作キー（入力手段）１２が設けられた操作部１３と、入力した作図情報を表示する表示部１４とが設けられている。本体１１は、下ケース１１Ａとこの下ケース１１Ａに取り付けられた上ケース１１Ｂとを有している。
【００１０】
本体１１の前端面（前面）１５の下側には透明なスケール１６が設けられており、前端面１５には左右方向に延びた開口１７が形成されている。この開口１７から後述するペンアーム３０の先端部３０Ａが前方に突出している。本体１１の底面１１cの後部側には一対の脚部１８が設けられ、その底面１１cの前側には左右方向に延びた用紙押え部材１９が設けられている。また、スケール１６の裏面にも用紙押え部材２０が設けられている。用紙押え部材１９,２０は例えばゴム、ウレタン、塩ビ等の高摩擦部材からなり、用紙押え部材２０は透明になっている。また、脚部１８の下面１８Ａと用紙押え部材１９,２０の下面１９Ａ,２０Ａは面一となっている。
【００１１】
下ケース１１Ａには、図４および図５に示すように、前側に一対の支柱２１と、後部側にその支柱２１より高さの低い一対の支柱２２とが形成されている。これら支柱２１,２２の上部には凹部２１Ａ,２２Ａが形成され、一対の支柱２１の凹部２１Ａには左右方向（Ｘ方向）に延びたＸ軸シャフト２３の両端部が挿入され、ビスＢ1,Ｂ1により支柱２１に固定された押え金具２４,２４によってＸ軸シャフト２３はその両端部が押さえられて固定されている。同様に、一対の支柱２２の凹部２２Ａには左右方向（Ｘ方向）に延びたＸ軸シャフト２５の両端部が挿入され、ビスＢ2により支柱２２に固定された押え金具２６,２６によってＸ軸シャフト２５はその両端部が押さえられて固定されている。
【００１２】
本体１１内には、後述するＸキャリッジ４０をＸ方向に移動させるステッピングモータＭ1と、後述するＹキャリッジ６１を前後方向（Ｙ軸方向）に移動させるステッピングモータＭ2等とが設けられている。
【００１３】
Ｘ軸シャフト２３,２５には、Ｘキャリッジ４０がＸ軸シャフト２３,２５に沿って移動可能に取り付けられている。
【００１４】
Ｘキャリッジ４０は、図６および図７に示すように前後方向に延びた板部４１を有し、この板部４１の前には上方に延びた前壁部４２が形成され、この前壁部４２には正面から見て長方形状の開口４３が形成されている。この開口４３の上には両側に一対の軸受部４４,４４が形成され、この軸受部４４,４４には左右方向に貫通した孔４５,４５が形成されている。この孔４５,４５にはブシュ４６,４６が設けられ、ブシュ４６,４６にはＸ軸シャフト２３が貫装されており、Ｘキャリッジ４０がＸ軸シャフト２３に沿ってスムーズに移動できるようになっている。
【００１５】
また、板部４１には、軸受部４４,４４の後方の両側に一対のボス部４７,４７と、中央部に一対のボス部４８,４８とが形成され、ボス部４７,４７には滑車４９,５０が設けられている。ボス部４８,４８には一対の滑車５１Ａ,５１Ｂ,５２Ａ,５２Ｂが設けられている。
【００１６】
滑車４９,５０と下ケース１１Ａに設けた滑車Ｇ1（図４参照）とステッピングモータＭ1の駆動軸に設けたリールＭ1aとにはワイヤ(図示せず)が巻回され、そのワイヤの一端は下ケース１１Ａに設けたスプリングＳｘに固定され、そのワイヤの他端はステッピングモータＭ1のフレームＦに固定されている。そして、そのステッピングモータＭ1によってＸキャリッジ４０がＸ軸方向に移動するようになっている。そのワイヤの巻回の仕方は従来と同様なのでその説明は省略する。
【００１７】
板部４１の後部には、３つの軸受部５３〜５５が設けられており、図８ないし図９に示すように各軸受部５３〜５５は凹部５３Ａ〜５５Ａが形成されて断面がコ字状となっている。
【００１８】
軸受部５３,５５の凹部５３Ａ,５５Ａにはブシュ５６,５７が取り付けられており、このブシュ５６,５７は軸受部５３,５５に対して前後方向に所定距離だけ移動可能となっている。各凹部５３Ａ,５５Ａには、ブシュ５６,５７の左右方向の移動を規制する突起５３a,５３b,５５a,５５bと、ブシュ５６,５７の上下方向の移動を規制する突起５３c,５５cとが形成されている。
【００１９】
ブシュ５６,５７にはＸ軸シャフト２５が貫装され、ブシュ５６,５７が前後方向に移動可能となっていることにより、Ｘ軸シャフト２５の取付精度がラフなものであってもよいことになる。すなわち、Ｘ軸シャフト２３が所定の精度で取り付けられていれば、Ｘキャリッジ４０はＸ軸シャフト２３に沿ってＸ軸方向に所定の精度で移動できることになる。
【００２０】
また、板部４１には、図１０に示すように後部に回路基板５８と、板部４１の前端から開口４３を通って後方へ延びたＹ軸ガイドレール５９（図７参照）と、回路基板５８の隣にＺ軸用のソレノイド（上下動駆動手段）Ｑとが設けられている。Ｙ軸ガイドレール５９とＸ軸シャフト２３とは互いに交差している。
【００２１】
回路基板５８にはＸ軸センサＳ1とＹ軸センサＳ2とが設けられており、Ｘ軸センサＳ1は発光ダイオードＤ1とこの発光ダイオードＤ1が発光する光を受光する受光ダイオードＨ1とから構成され、Ｘキャリッジ４０がＸ軸方向の原点位置へ移動したとき検出板Ｋ1は発光ダイオードＤ1の光を遮光するように下ケース１１Ａに取り付けられている。
【００２２】
Ｙ軸センサＳ2は、発光ダイオードＤ2とこの発光ダイオードＤ2が発光する光を受光する受光ダイオードＨ2とから構成され、後述するＹキャリッジ６１がＹ軸方向の原点位置へ移動したとき検出板Ｋ2は発光ダイオードＤ2の光を遮光するようにＹキャリッジ６１に取り付けられている。
【００２３】
Ｙ軸ガイドレール５９には図１１に示すようにベース部材６０が跨っており、このベース部材６０がＹ軸ガイドレール５９に沿って移動可能となっている。ベース部材６０にはＹキャリッジ６１が取り付けられており、Ｙキャリッジ６１はベース部材６０とともにＹ軸方向へ移動するようになっている。
【００２４】
Ｙキャリッジ６１は、図１２に示すように、基板６２の一側部の後部に支持部６３を形成し、この支持部６３に水平軸回りに回転自在に一対の滑車６４,６５を設けている。また、基板６２の後端の中央部には後方に延びた長板部６６が形成され、この長板部６６の後端部と長板部６６の付け根部には滑車６７,６８が垂直軸回りに回転自在に設けられ、その後端部には垂下した検出板Ｋ2が取り付けられている。
【００２５】
滑車６７,６８と、Ｘキャリッジ４０の滑車５１Ａ,５１Ｂ,５２Ａ,５２Ｂと、ステッピングモータＭ2の駆動軸に設けたリールＭ2a等とにはワイヤ(図示せず)が巻回されており、ステッピングモータＭ2によってＹキャリッジ６１がＹ軸方向へ移動するようになっている。そのワイヤの巻回の仕方は従来と同様なのでその説明は省略する。
【００２６】
Ｙキャリッジ６１の基板６２の両側には側板部７０,７１が形成され、図１３に示すように、この側板部７０,７１にはペンアーム３０の側壁部３１,３２が軸３３,３３により枢支されており、ペンアーム３０は軸３３,３３を中心にして回動可能となっている。
【００２７】
ペンアーム３０の先端部３０Ａにはペン(図示せず)を取り付けるペン取付部３４が形成され、ペンアーム３０の側壁部３１には後方に延びた支持部３５が形成されている。この支持部３５には滑車３６が水平軸回りに回動自在に設けられており、この滑車３６には図１３に示すようにワイヤＷ1が巻回され、このワイヤＷ1の一端は滑車６４を介してソレノイドＱのロッドＲに接続されている。他方、ワイヤＷ1の他端は滑車６５を介してＸキャリッジ４０の開口４３に設けたペン高調整機構（ペン高調整手段）１００のワイヤカシメ部材１２０（図１４参照）に接続されている。
【００２８】
ソレノイドＱは、励磁によりロッドＲを矢印方向に移動させてワイヤＷ1を引っ張ってペンアーム３０を軸３３を中心にして時計回（図１３において）りに回動させる。この回動により、ペンアーム３０の先端部が下降することになる。
【００２９】
ペン高調整機構１００は、図１４に示すように、Ｘキャリッジ４０の開口４３に取り付けたワイヤホルダ１０１と、ワイヤホルダ１０１内に取り付けられた筒状のワイヤアジャスタ１１０と、ワイヤアジャスタ１１０内に挿入されたワイヤカシメ部材１２０等とを備えている。
【００３０】
ワイヤホルダ１０１は、図１５に示すように、筒状のホルダ１０２と、このホルダ１０２の一端（右）に形成されたフランジ１０３とを有している。ホルダ１０２内には径の小さい小径孔１０４とこの小径孔１０４に連通して径の大きい孔１０５とが形成されている。小径孔１０４には雌ねじ１０６が形成されている。
【００３１】
フランジ１０３には突起１０７とネジ孔１０８が形成され、図１６に示すように、フランジ１０３がＸキャリッジ４０の前壁部４２の前面に設けられた凹状の当接面(図示せず)に当接され、その当接面に設けた孔(図示せず)にフランジ１０３の突起１０７が挿入されてフランジ１０３がネジ(図示せず)により前壁部４２に取り付けられている。ホルダ１０２は前壁部４２の開口４３の左上部の角に取り付けられた状態となっている。
【００３２】
ホルダ１０２は、Ｘキャリッジ４０のＸ方向の移動に拘わらず常に本体１１の開口１７に臨むようになっている。
【００３３】
ワイヤアジャスタ１１０は、図１７に示すように筒体１１１から構成され、この筒体１１１の左側の外周囲にはワイヤホルダ１０１の雌ねじ１０６に螺合する雄ねじ１１２が形成されている。筒体１１１の右側（図１７において）の端面にはドライバ(図示せず)の先端部が係合する凹部１１３が形成され、筒体１１１内には小径の孔１１４と大径の孔１１５とが連続形成されている。凹部１１３を形成したワイヤアジャスタ１１０の端面が本体１１の開口１７に臨んでおり、その端面がペン高を調整する調整部となっている。また、筒体１１１の左側（図１８において）の端面には孔１１４よりも小さい孔１１６が設けられている。
【００３４】
ワイヤカシメ部材１２０は、ワイヤＷ1の他端に接続された小径のカシメ部１２１を有し、このカシメ部１２１の右側には頭部１２２が設けられている。
【００３５】
ワイヤカシメ部材１２０のカシメ部１２１は、図１７に示すように、ワイヤアジャスタ１１０の筒体１１１の孔１１４に挿入され、その頭部１２２は筒体１１１の孔１１５に入っており、ワイヤＷ1は筒体１１１の端面の孔１１６に通されている。そして、その孔１１４に配置されたスプリング１２５によってワイヤカシメ部材１２０は右方向（図１７において）に付勢されている。
【００３６】
このワイヤアジャスタ１１０は、図１４に示すように、ワイヤホルダ１０１のホルダ１０２内に挿入されていて、ワイヤアジャスタ１１０の筒体１１１の雄ねじ１１２がホルダ１０２の雌ねじ１０６に螺合されている。この螺合により、ワイヤアジャスタ１１０を回転させることによりワイヤアジャスタ１１０はホルダ１０２内を左右方向へ移動していく。ワイヤアジャスタ１１０が左右方向（図１４において）に移動されると、滑車３６が上下動し、この滑車３６の上下動によりペンアーム３０が軸３３を中心にして回動するすることにより、ペン高さが調整される。
【００３７】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００３８】
先ず、ペンアーム３０のペン取付部３４にペン(図示せず)を取り付ける。そして、電源を入れる。すると、図示しない制御回路によってステッピングモータＭ1,Ｍ2が駆動されて、Ｘ,Ｙキャリッジ４０,６１がＸ,Ｙ方向へ移動される。Ｘキャリッジ４０のＸセンサＳ1が検出板Ｋ1を検知すると、ステッピングモータＭ1の駆動が停止されてＸキャリッジ４０の移動が停止される。同様に、Ｘキャリッジ４０のＹセンサＳ2が検出板Ｋ2を検知すると、ステッピングモータＭ2の駆動が停止されてＹキャリッジ６１の移動が停止される。これにより、原点検出が完了する。
【００３９】
次に、操作キー１２を操作して作図する文字や記号等を入力し、作図実行キーを操作する。
【００４０】
作図実行キーの操作により、ステッピングモータＭ1,Ｍ2が制御されて、ペンが作図開始位置へ移動するようにＸ,Ｙキャリッジ４０,６１がＸＹ方向へ移動される。すなわち、ペンアーム３０が作図位置へ移動される。ペンが作図開始位置に移動されると、ソレノイドＱが作動してロッドＲが後退していく。ロッドＲの後退とともにワイヤＷ1が矢印方向（図１３において左方向）に引っ張られていき、滑車３６が上方に引き上げられていくとともに、ペンアーム３０が軸３３を中心に時計方向へ回動していく。
【００４１】
ペンアーム３０の回動によりペン先(図示せず)が紙面に当接し、そして、Ｘ,Ｙキャリッジ４０,６１がＸＹ方向へ移動されることによりペンアーム３０がＸＹ方向へ移動されて作図が行われていく。
【００４２】
ところで、ペン高調整機構１００のホルダ１０２が、本体１１の開口１７に臨むようにＸキャリッジ４０に設けられているので、上ケース１１Ｂを外すことなく、その開口１７からドライバの先端部を挿入してホルダ１０２内に設けたワイヤアジャスタ１１０をホルダ１０２に対して回転させてペン高を調整することができる。このため、上ケース１１Ｂを外す必要がないことにより、そのペン高調整は簡単に行える。
【００４３】
また、ペン高調整機構１００とＺ軸用のソレノイドＱとをＸキャリッジ４０に設けたものであるから、ペンアーム３０を上下動させるための滑車の数は少なくて済むとともに、その構造は至って簡単なものとなり、ワイヤＷ1を引き回す距離も小さくなる。このため、ペン高の精度を向上させることができる。ちなみに、ペン高調整機構１００とＺ軸用のソレノイドＱとを下ケース１１Ａ等に設けると、滑車の数は５個以上必要であり、その構造は複雑なものとなり、ワイヤＷ1を引き回す距離も大きくなる。また、ペン高調整機構１００とＺ軸用のソレノイドＱとをＸキャリッジ４０に設けたことにより、下ケース１１Ａに上ケース１１Ｂを組み付けた際に、それらケース１１Ａ,１１Ｂの歪みによりペン高が変わってしまうこともない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、Ｘキャリッジにペンアームの先端部側を上下動させる上下動駆動手段を設けたものであるから、ペンアームの先端部側を上下動させるための滑車の数は少なくて済むとともに、その構造は至って簡単なものとなり、ワイヤを引き回す距離も小さくなる。このため、ペン高の精度を向上させることができる。
また、Ｘキャリッジにペン高を調整するペン高調整手段を設け、このペン高調整手段の調整部を前記開口に臨ませたものであるから、その開口から調整部を操作してペン高を調整することができるので、そのペン高調整は簡単に行える。また、ペン高調整手段と上下動駆動手段とをＸキャリッジに設けたことにより、従来のように、下ケースに上ケースを組み付けた際に、それらケースの歪みによりペン高が変わってしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動作図機の外観を示した平面図である。
【図２】図１に示す自動作図機の底面図である。
【図３】図１に示す自動作図機の正面図である。
【図４】自動作図機の内部構成を示した説明図である。
【図５】Ｘ軸シャフトの取り付け状態を示した説明図である。
【図６】Ｘキャリッジを示した平面図である。
【図７】図６のＸキャリッジの断面図である。
【図８】Ｘキャリッジの後部を示した部分拡大平面図である。
【図９】Ｘキャリッジの後部の拡大断面図である。
【図１０】図４の部分拡大図である。
【図１１】Ｙキャリッジを示した側面図である。
【図１２】Ｙキャリッジを示した平面図である。
【図１３】Ｙキャリッジに対するペンアームの取付状態を示した説明図である。
【図１４】図１４の部分拡大図である。
【図１５】  (Ａ)ペン高調整機構のホルダの構成を示した部分断面図である。
(Ｂ)ペン高調整機構のホルダを示した正面図である。
【図１６】ペン高調整機構のホルダの取付状態を示した拡大説明図である。
【図１７】ペン高調整機構のアジャスタの構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１１        本体
３０        ペンアーム
４０        Ｘキャリッジ
６１        Ｙキャリッジ
１００        ペン高調整機構（ペン高調整手段）
１１０        ワイヤアジャスタ
１１３        凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003663965.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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