(57)【要約】【課題】既設罫書定盤にも適用することができ、罫書作業後に行う各作業の邪魔になることがない罫書装置を提供する。【解決手段】罫書具８により定盤１０上に罫書作業を自動で行う罫書装置１であって、取付手段６により定盤１０に着脱可能に取り付けられ、移動体のＸ方向への直線運動を案内するＸ軸直線案内及び前記移動体を駆動するＸ軸駆動装置２３を含むＸ軸装置２、Ｘ軸装置２と略平行に、取付手段６により定盤１０に着脱可能に取り付けられ、第２移動体のＸ方向への直線運動を案内する第２Ｘ軸直線案内及び前記第２移動体を駆動する第２Ｘ軸駆動装置３３を含む第２Ｘ軸装置３、並びに、Ｘ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３の前記移動体間に横架され、罫書具８を支持する罫書ヘッド４１のＹ方向への直線運動を案内するＹ軸直線案内及び罫書ヘッド４１を駆動するＹ軸駆動装置４３を含むＹ軸装置４を備えた。【選択図】図１
2008030147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
罫書具により定盤又は定盤上に固定された鋼板等の平面上に所要線を描く罫書作業をＣＡＤデータに基づいて自動で行う罫書装置であって、
取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、移動体のＸ方向への直線運動を案内するＸ軸直線案内及び前記移動体を駆動するＸ軸駆動装置を含むＸ軸装置と、
前記Ｘ軸装置の移動体に一端が連結されてＸ方向に移動可能とされ、前記罫書具を支持する罫書ヘッドのＹ方向への直線運動を案内するＹ軸直線案内及び前記罫書ヘッドを駆動するＹ軸駆動装置を含むＹ軸装置と、
前記ＣＡＤデータから前記Ｘ軸駆動装置及びＹ軸駆動装置の動作指令を作成し、これらの駆動装置を制御する制御装置とを備えてなることを特徴とする罫書装置。
【請求項２】
前記Ｘ軸装置を、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、Ｘ方向に離間する少なくとも３個の係合穴が上面に設けられた支持体と、前記係合穴の複数に同時に係合する少なくとも２個の係合部材が設けられ、前記Ｘ軸直線案内及びＸ軸駆動装置を含む本体とにより構成し、
前記係合部材が係合する前記係合穴を選択することにより、前記本体を前記支持体に対してＸ方向に相対移動させた状態で位置決め可能とすることを特徴とする請求項１記載の罫書装置。
【請求項３】
前記Ｘ軸装置と略平行に、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、第２移動体のＸ方向への直線運動を案内する第２Ｘ軸直線案内及び前記第２移動体を駆動する第２Ｘ軸駆動装置を含む第２Ｘ軸装置を設け、
前記Ｘ軸装置の移動体と前記第２Ｘ軸装置の第２移動体とに前記Ｙ軸装置を横架し、
前記制御装置により前記Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置を同期運転し、該Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置により前記Ｙ軸装置をＸ方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の罫書装置。
【請求項４】
前記取付手段がマグネットベースであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の罫書装置。
【請求項５】
前記罫書ヘッドに対して前記罫書具を上下方向へ往復直線運動又は揺動させる駆動装置を備えてなること特徴とする請求項１記載の罫書装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板、形鋼、鉄骨等を溶接して立体的な構造物を作りだす製缶作業等に必要な罫書作業を自動で行う罫書装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板、形鋼、棒鋼等の金属素材を所定形状に加工した多数の部品を溶接して組立体を作る製缶作業は、組立体の実寸平面図を組立用定盤（罫書定盤）上に罫書いた後、前記平面図に各部品を重ね合わせて位置決めし、部品間を溶接により結合して組立体を形成するものである。そして、前記罫書作業は、熟練作業者が図面を参照しながら墨糸を用いて手作業で行うのが一般的である。
【０００３】
また、作業者の労力軽減等のために罫書作業を自動で行う罫書装置として、罫書定盤の両側に平行に設けた固定案内レール間に門型の走行台車を橋架し、該走行台車を前記案内レールに沿う水平方向へ移動可能に支持して走行用駆動機構により駆動するとともに、罫書ヘッドを前記走行台車により前記案内レールに直交する水平方向へ移動可能に支持して横行用駆動機構により駆動することにより、罫書定盤上にセットした鋼板表面に自動で罫書作業を行うもの（例えば、特許文献１参照）、上記と同様の機構からなるＮＣ切断機の加工ヘッドにマーカーを備えることにより、ＮＣ切断機にセットした鋼板表面に、船殻部材の艤装品取付け位置の罫書作業を自動で行うもの（例えば、特許文献２参照）等がある。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−１３６６８３号公報（図１−２）
【特許文献２】特開平９−１１１６０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のとおり一般的に行われている手作業による罫書作業は、熟練作業者が行う場合であっても、特に複雑な図形を描く際に作業時間が掛かるし、ＣＡＤ（Computer Aided Design）データがあるにも拘わらず印刷した図面を参照しながら人手で作業を行うため、罫書作業の効率化を図る観点から該作業の自動化ニーズがある。しかし、特許文献１及び２のような従来の罫書装置では、１個の罫書定盤等に専用に用いられるため、手作業で罫書作業を行っている既設の罫書定盤に適用することができないという問題がある。また、このような罫書装置では、装置が大掛かりな構成であるためコストが増大すること、並びに、該大掛かりな装置自体が罫書作業後に行う各部品の位置決め作業及び溶接作業等の邪魔になる場合があること等の問題もある。
【０００６】
本発明は、前記のような問題点を解決し、既設の罫書定盤にも適用することができ、簡素な構成によりコストを低減することができ、さらに、罫書作業後に行う各作業の邪魔になることがない罫書装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る罫書装置は、前記課題解決のために、罫書具により定盤又は定盤上に固定された鋼板等の平面上に所要線を描く罫書作業をＣＡＤデータに基づいて自動で行う罫書装置であって、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、移動体のＸ方向への直線運動を案内するＸ軸直線案内及び前記移動体を駆動するＸ軸駆動装置を含むＸ軸装置と、前記Ｘ軸装置の移動体に一端が連結されてＸ方向に移動可能とされ、前記罫書具を支持する罫書ヘッドのＹ方向への直線運動を案内するＹ軸直線案内及び前記罫書ヘッドを駆動するＹ軸駆動装置を含むＹ軸装置と、前記ＣＡＤデータから前記Ｘ軸駆動装置及びＹ軸駆動装置の動作指令を作成し、これらの駆動装置を制御する制御装置とを備えてなるものである。
【０００８】
ここで、前記Ｘ軸装置を、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、Ｘ方向に離間する少なくとも３個の係合穴が上面に設けられた支持体と、前記係合穴の複数に同時に係合する少なくとも２個の係合部材が設けられ、前記Ｘ軸直線案内及びＸ軸駆動装置を含む本体とにより構成し、前記係合部材が係合する前記係合穴を選択することにより、前記本体を前記支持体に対してＸ方向に相対移動させた状態で位置決め可能とすると好ましい。
【０００９】
また、前記Ｘ軸装置と略平行に、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、第２移動体のＸ方向への直線運動を案内する第２Ｘ軸直線案内及び前記第２移動体を駆動する第２Ｘ軸駆動装置を含む第２Ｘ軸装置を設け、前記Ｘ軸装置の移動体と前記第２Ｘ軸装置の第２移動体とに前記Ｙ軸装置を横架し、前記制御装置により前記Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置を同期運転し、該Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置により前記Ｙ軸装置をＸ方向に移動させると好ましい。
【００１０】
さらに、前記取付手段がマグネットベースであると好ましい。
【００１１】
さらにまた、前記罫書ヘッドに対して前記罫書具を上下方向へ往復直線運動又は揺動させる駆動装置を備えてなると好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る罫書装置によれば、罫書具により定盤又は定盤上に固定された鋼板等の平面上に所要線を描く罫書作業をＣＡＤデータに基づいて自動で行う罫書装置であって、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、移動体のＸ方向への直線運動を案内するＸ軸直線案内及び前記移動体を駆動するＸ軸駆動装置を含むＸ軸装置と、前記Ｘ軸装置の移動体に一端が連結されてＸ方向に移動可能とされ、前記罫書具を支持する罫書ヘッドのＹ方向への直線運動を案内するＹ軸直線案内及び前記罫書ヘッドを駆動するＹ軸駆動装置を含むＹ軸装置と、前記ＣＡＤデータから前記Ｘ軸駆動装置及びＹ軸駆動装置の動作指令を作成し、これらの駆動装置を制御する制御装置とを備えてなるので、前記取付手段により前記Ｘ軸装置を前記平面に取り付けて罫書装置を使用することができるし、前記取付手段により前記Ｘ軸装置を前記平面から取り外して罫書装置を片付けることができる。したがって、既設の罫書定盤にも適用することができる。また、複数の罫書定盤に対して兼用することができる。さらに、簡素な構成によりコストを低減することができる。その上、罫書作業後に上記のように片付ければ、罫書作業後に行う各部品の位置決め作業及び溶接作業等の邪魔になることがない。
【００１３】
また、前記Ｘ軸装置を、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、Ｘ方向に離間する少なくとも３個の係合穴が上面に設けられた支持体と、前記係合穴の複数に同時に係合する少なくとも２個の係合部材が設けられ、前記Ｘ軸直線案内及びＸ軸駆動装置を含む本体とにより構成し、前記係合部材が係合する前記係合穴を選択することにより、前記本体を前記支持体に対してＸ方向に相対移動させた状態で位置決め可能とすると、前記効果に加えて、前記罫書具の描画範囲をＸ方向に拡張することができる。すなわち、よりコンパクトな構成により、描画範囲の広い罫書装置を得ることができる。
【００１４】
さらに、前記Ｘ軸装置と略平行に、取付手段により前記平面に対して着脱可能に取り付けられ、第２移動体のＸ方向への直線運動を案内する第２Ｘ軸直線案内及び前記第２移動体を駆動する第２Ｘ軸駆動装置を含む第２Ｘ軸装置を設け、前記Ｘ軸装置の移動体と前記第２Ｘ軸装置の第２移動体とに前記Ｙ軸装置を横架し、前記制御装置により前記Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置を同期運転し、該Ｘ軸駆動装置及び第２Ｘ軸駆動装置により前記Ｙ軸装置をＸ方向に移動させると、前記効果に加えて、前記Ｙ軸装置のＸ方向の移動をより安定かつ確実に行うことができる。したがって、特に前記Ｙ軸装置のストロークが大きく前記罫書具の描画範囲が広い場合において、前記Ｙ軸装置の動作精度が向上するため、前記罫書具による図形の描画精度を向上することができる。
【００１５】
さらにまた、前記取付手段がマグネットベースであると、前記効果に加えて、前記平面に対する、前記取付手段による前記Ｘ軸装置の着脱作業及び前記取付手段による前記第２Ｘ軸装置の着脱作業を極めて容易に行うことができる。
【００１６】
また、前記罫書ヘッドに対して前記罫書具を上下方向へ往復直線運動又は揺動させる駆動装置を備えてなると、前記効果に加えて、前記駆動装置により前記罫書具を上下動させながら罫書作業を行うことにより破線（ドット線）を描くことができるので、繰り返し行われる製缶作業等により定盤等の表面に傷等がついて凹凸ができた場合であっても、該凹凸を前記罫書具が容易に乗り越えることができるため、罫書作業を安定かつ確実に行うことができる。また、罫書具の損傷を抑制すること及び罫書具のインク使用量を削減することができる。さらに、前記駆動装置を前記制御装置により制御することにより、一点鎖線及び二点鎖線等の実線及び破線と異なる線を描くこともできるため、罫書線の種類を使い分けることにより、罫書作業後の各部品の位置決め作業等の作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、平面視矩形の定盤１０の長辺に平行な方向をＸ方向、定盤１０の短辺に平行な方向をＹ方向とし、Ｘ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３の長手方向が前記Ｘ方向となるように、かつ、Ｙ軸装置４の長手方向が前記Ｙ方向となるように、罫書装置１を定盤１０上に設置しているが、罫書装置１の定盤１０に対する設置方向は前記方向に限定されない。罫書装置１の設置は、Ｘ軸装置２の移動体２１の移動方向を基準方向として、第２Ｘ軸装置３を前記基準方向と略平行に、Ｙ軸装置４を前記基準方向と略直交するように設置すればよい。例えば、定盤１０上に、Ｘ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３を設置するための略平行な２直線を手作業にて罫書き、これら２直線に沿ってＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３を定盤１０上に載置して、後述する取付手段６，６により定盤１０と固定すればよい。あるいは治具を用いてＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３を略平行に設置してもよい。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る罫書装置１の全体構成を示す平面図であり、図において、罫書装置１は、平面視矩形の定盤１０の平面１０ａに着脱可能に取付手段６により取り付けられるＸ軸装置２、Ｘ軸装置２と略平行に、前記平面１０ａに着脱可能に取付手段６により取り付けられる第２Ｘ軸装置３、Ｘ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３間に架設され、Ｘ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３によりＸ方向に駆動されるＹ軸装置４、ＣＡＤデータに基づいて各軸の動作制御等を行う制御装置５、Ｙ軸装置４によりＹ方向に駆動される罫書ヘッド４１、罫書ヘッド４１により支持される罫書具８等からなり、罫書具８により前記平面１０ａ上に所要線（例えば図１中の罫書線ＤＬ１）がＣＡＤデータに基づいて自動で描かれる。なお、罫書装置１を定盤１０の平面１０ａ上に直接取り付けずに、罫書装置１を定盤１０上に固定された鋼板等の平面上に取り付けて、該鋼板等の平面上に所要線を描くようにしてもよい。
【００１９】
制御装置５は、例えば、電源、サーボアンプ、プログラマブルコントローラ及び／又はパーソナルコンピュータ等から構成され、ＣＡＤデータに基づく各軸の動作指令データの作成は、慣用されているＣＡＤデータ（ＤＸＦデータ）をＮＣデータに変換するソフトウェアを用いること等により容易に作成することができる。
【００２０】
図１に示すように、Ｙ軸装置４の両端部（中間部分であってもよい。）を、Ｘ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３により駆動する構成を採用しているため、Ｙ軸装置４のＸ方向の移動をより安定かつ確実に行うことができる。したがって、特にＹ軸装置４のストロークが大きく罫書具８の描画範囲が広い場合において、Ｙ軸装置４の動作精度が向上するため、罫書具８による図形の描画精度を向上することができる。なお、Ｘ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３は制御装置５により同期運転されてＹ軸装置４がＸ方向に駆動されるため、Ｙ軸装置４のＹ軸駆動装置４３等と制御装置５とを繋ぐケーブルの断線を防止するため、Ｘ方向に延び、螺旋状としたケーブルを支持するケーブルガイド１３を設けている。
【００２１】
図２〜図５は、Ｘ軸装置２の構成を示す説明図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は正面図、図３は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図４は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図５は図２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。図２〜図４に示すように、Ｘ軸装置２は、移動体２１のＸ方向への直線運動を案内する例えば転がり案内であるＸ軸直線案内２２（図４参照。）及び移動体２１を駆動するＸ軸駆動装置２３を含む本体１１と、本体１１と分離可能とされ、取付手段６であるマグネットベース７，…により定盤１０の平面１０ａに対して着脱可能に取り付けられ、Ｘ方向に離間させて３個の係合穴１２ａ，…が上面に設けられた支持体１２とにより構成される。取付手段６としてマグネットベース７，…を用いることにより、レバー７ａ，…の回動によって前記平面１０ａに対する支持体１２の着脱を極めて容易に行うことができる。
【００２２】
支持体１２に対する本体１１の位置決めは、本体１１側に設けられた係合部材１１ａ，…を支持体１２側の前記係合穴１２ａ，…に係合させることにより、容易に行うことができる。すなわち、本実施の形態では、前記係合穴１２ａ，…及び係合部材１１ａ，…は、どちらも等間隔で３個ずつ形成されているため、これらの中の少なくとも２個ずつを係合させれば、支持体１２に対する本体１１の位置決めが完了する。なお、係合穴１２ａ，…及び係合部材１１ａ，…の個数は、３個ずつに限定されず、係合穴１２ａ，…を少なくとも３個（３個以上）とし、係合部材１１ａ，…を少なくとも２個（２個以上）として、係合部材１１ａ，…を係合穴１２ａ，…の複数に同時に係合させればよい。
【００２３】
このような構成によれば、後述するように、係合部材１１ａ，…が係合する係合穴１２ａ，…を選択することにより、本体１１を支持体１２に対してＸ方向に相対移動させた状態で位置決めすることができるため、罫書具８の描画範囲をＸ方向に拡張することができる。また、前記のようにして支持体１２に対して位置決めされた本体１１は、さらに、支持脚２７，…，２８，…により定盤１０の平面１０ａ上に安定支持される。
【００２４】
次に、Ｘ軸装置２の駆動系の構成について説明する。図２及び図３に示すように、本体１１の一端側には、サーボモータ及び減速器等からなるＸ軸駆動装置２３が固定され、Ｘ軸駆動装置２３の出力軸には駆動側プーリ２４が連結される。また、図５に示すように、本体１１の他端側には、従動側プーリ２５が回転可能に支持されており、駆動側プーリ２４及び従動側プーリ２５間にはタイミングベルト２６が張架される。なお、タイミングベルト２６の張力調整は、従動側プーリ２５を支持するハウジング２９Ａの位置をボルト２９Ｂにより調整することにより容易に行うことができる。また、図２及び図４に示すように、タイミングベルト２６には移動体２１が固定されているため、該移動体２１は制御装置５により駆動制御されるＸ軸駆動装置２３により駆動されてＸ方向の目標位置へ移動する。
【００２５】
図６〜図９は、第２Ｘ軸装置３の構成を示す説明図であり、図６（ａ）は部分横断平面図、図６（ｂ）は図１のＤ−Ｄ断面図でありＹ軸装置４の罫書ヘッド４１及び罫書具８を第２Ｘ軸装置３の近傍まで移動させた状態を示している。また、図７は図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図、図８は図６（ａ）のＦ−Ｆ断面図、図９は図７のＧ−Ｇ断面図である。図６及び図８示すように、第２Ｘ軸装置３は、第２移動体３１のＸ方向への直線運動を案内する例えば転がり案内である第２Ｘ軸直線案内３２（図８参照。）及び第２移動体３１を駆動する第２Ｘ軸駆動装置３３等からなり、取付手段６であるマグネットベース７，…により定盤１０の平面１０ａに対して着脱可能に取り付けられる。取付手段６としてマグネットベース７，…を用いることにより、レバー７ａ，…の回動によって前記平面１０ａに対する第２Ｘ軸装置３の着脱を極めて容易に行うことができる。
【００２６】
次に、第２Ｘ軸装置３の駆動系の構成について説明する。図６及び図７に示すように、第２Ｘ軸装置３の一端側には、サーボモータ及び減速器等からなる第２Ｘ軸駆動装置３３が固定され、第２Ｘ軸駆動装置３３の出力軸には駆動側プーリ３４が連結される。また、図７及び図９に示すように、第２Ｘ軸装置３の他端側には、従動側プーリ３５が回転可能に支持されており、駆動側プーリ３４及び従動側プーリ３５間にはタイミングベルト３６が張架される。なお、タイミングベルト３６の張力調整は、従動側プーリ３５を支持するハウジング３７Ａの位置をボルト３７Ｂにより調整することにより容易に行うことができる。また、図６及び図８に示すように、タイミングベルト３６には移動体３１が固定されているため、該移動体３１は制御装置５により駆動制御される第２Ｘ軸駆動装置３３により駆動されてＸ方向の目標位置へ移動する。
【００２７】
以上のとおり、取付手段６，６であるマグネットベース７，…，７，…によりＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３を平面１０ａに容易に取り付けることができるし、取付手段６，６によりＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３を平面１０ａから容易に取り外すことができる。したがって、罫書装置１は、既設の定盤にも適用することができるし、複数の定盤に対して兼用することができる。また、図１に示すように簡素な構成であるためコストを低減することができる。その上、罫書作業後に上記のように取り外して片付ければ、罫書作業後に行う各部品の位置決め作業及び溶接作業等の邪魔になることがない。
【００２８】
図１０〜図１５は、Ｙ軸装置４の構成を示す説明図であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は部分縦断右側面図、図１１は図１０（ａ）のＨ−Ｈ断面図、図１２は図１０（ａ）のＩ−Ｉ断面図、図１３は図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面図、図１４は図１０（ａ）のＫ−Ｋ断面図、図１５は図１１のＬ−Ｌ断面図である。図１０に示すように、Ｙ軸装置４は、罫書具８を支持する罫書ヘッド４１のＹ方向への直線運動を案内するＹ軸直線案内４２（図１０及び図１４参照。）及び罫書ヘッド４１を駆動するＹ軸駆動装置４３等からなり、後述するように、Ｘ軸装置２の移動体２１と第２Ｘ軸装置３の第２移動体３１とに横架され、前記移動体２１，３１とともにＸ方向へ移動する。
【００２９】
次に、Ｙ軸直線案内４２及びＹ軸装置４の駆動系の構成について説明する。図１４に示すように、Ｙ軸直線案内４２は、Ｙ方向に延びる上下のレール部材４２Ａ，４２Ａの上下から溝付車輪４２Ｂ，４２Ｂを係合させて構成される。また、図１０、図１１及び図１３に示すように、Ｙ軸装置４の一端側（Ｘ軸装置２側）には、サーボモータ及び減速器等からなるＹ軸駆動装置４３が固定され、Ｙ軸駆動装置４３の出力軸には駆動側プーリ４４が連結される。また、図１１及び図１５に示すように、Ｙ軸駆動装置４３の他端側（第２Ｘ軸装置３側）には、従動側プーリ４５が回転可能に支持されており、駆動側プーリ４４及び従動側プーリ４５間にはタイミングベルト４６が張架される。なおタイミングベルト４６の張力調整は、従動側プーリ４５を支持するハウジング５１Ａの位置をボルト５１Ｂにより調整することにより容易に行うことができる（図１５参照。）。
【００３０】
また、図１４に示すように、タイミングベルト４６には罫書ヘッド４１が連結固定されており、罫書ヘッド４１が罫書具８を支持しているため、該罫書具８は制御装置５により駆動制御されるＹ軸駆動装置４３により駆動されてＹ方向の目標位置へ移動する。なお、罫書具８としては、水性又は油性のペンが使用されるが、罫書作業を繰り返し行うために罫書線は消し易い方が好ましいため、罫書具８を水性ペンとするのがより好ましい実施態様である。
【００３１】
次に、Ｙ軸装置４のＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３への取付構造について説明する。図２及び図１２に示すように、Ｘ軸装置２の移動体２１には、連結体２１Ａとして、Ｘ方向左右の支持フレーム１４，１５、該支持フレーム１４，１５に外側から嵌入される軸受１７，１８、該軸受１７，１８に支持されてＸ方向軸まわりに回転するシャフト１６等が設けられる。また、シャフト１６の両端面には、円錐状凹部１６ａ，１６ｂが形成されており、シャフト１６の両端部側面の雄ねじ部にナット１９，２０を螺合させることにより、シャフト１６のＸ方向の移動が規制される。
【００３２】
図１０〜図１２に示すように、Ｙ軸装置４のＸ軸装置２側の端部には、前記連結体２１Ａを上側から覆うハウジング４７、該ハウジング４７のＸ方向左右端から垂下する壁から内側に、前記シャフト１６の円錐状凹部１６ａ，１６ｂに向かって突出する円錐状凸部４８ａ，４９ａが形成された連結部材４８，４９が設けられる。連結部材４８は六角穴付きボルトであり、前記ハウジング４７の垂下壁の雌ねじに対して連結部材４８を回転させることにより、該連結部材４８はＸ方向に進退する。
【００３３】
したがって、連結部材４９の円錐状凸部４９ａにシャフト１６の円錐状凹部１６ｂを係合させた状態で、連結部材４８をシャフト１６方向へ移動させて、シャフト１６の円錐状凹部１６ａに連結部材４８の円錐状凸部４８ａを係合させれば、シャフト１６と連結部材４８及び４９との心だしがされた状態で、Ｙ軸装置４はＸ軸装置の連結体２１Ａ（移動体２１）に対して位置決めされる。なお、連結部材４８の前記進退位置は、ナット５０により固定することができる。このような構成によりＹ軸装置４は、シャフト１６の中心軸まわりに回動可能に支持される。また、連結部材４８をシャフト１６に対して後退させることにより前記係合が外れるため、Ｙ軸装置４とＸ軸装置２とは容易に分離することができる。
【００３４】
図６、図８、図１０及び図１４に示すように、第２Ｘ軸装置３の移動体３１には、シャフト３１Ｂ，３１ＢによりＹ方向に移動可能に支持された連結体３１Ａが設けられる。そして、連結体３１Ａに対してＸ方向に移動可能に取り付けられた球面軸受３９Ａによりシャフト３８が支持され、該シャフト３８にはブラケット４０Ａが固定される。したがって、ブラケット４０ＡをＹ軸装置４のフレームに取付ねじ４０Ｂにより取り付けることにより、Ｙ軸装置４は第２Ｘ軸装置３の移動体３１と容易に連結固定される（図６及び図１４参照。）。また、この状態で固定ねじ３９Ｂにより球面軸受３９Ａが連結体３１Ａに固定される（図６及び図８参照。）が、このような固定をしなくてもよい。
【００３５】
以上のようなＹ軸装置４のＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３への取付構造により、Ｘ軸装置２及びＹ軸装置４並びにＹ軸装置４及び第２Ｘ軸装置３は容易に分離することができるので、使用後に罫書装置１を容易に片付けることができるとともに嵩張らないため保管に必要なスペースを小さくすることができる。その上、罫書装置１の使用後に別の罫書定盤等の所まで容易に運搬することができるとともに、分離したＸ軸装置２、第２Ｘ軸装置３及びＹ軸装置４を組み立てて罫書装置１を構成することも容易であるため、迅速に設置して罫書作業を行うことができる。
【００３６】
また、前記取付構造により、Ｙ軸装置４のＸ軸装置２側端部がＸ軸装置２の移動体２１のシャフト１６の中心軸まわりに回動可能に支持されるため、Ｘ軸装置２と第２Ｘ軸装置３との間に若干の高低差があったとしても、Ｘ軸装置２及びＹ軸装置４に無理な力が掛かることがない。さらに、シャフト３１Ｂ，３１ＢによりＹ方向に移動可能に支持された連結体３１Ａに対してＸ方向に移動可能に取り付けられた球面軸受３９Ａを介して、Ｙ軸装置４の第２Ｘ軸装置３側端部のフレームが第２Ｘ軸装置３の移動体３１に連結されるため、Ｘ軸装置２と第２Ｘ軸装置３との平行度がでていない場合であっても（Ｘ軸装置２の移動体２１の移動方向と第２Ｘ軸装置３の移動体３１の移動方向との間に角度差があったとしても）、Ｘ軸装置２と第２Ｘ軸装置３との間に高低差があったとしても、又は、第２Ｘ軸装置３とＹ軸装置４との直角度がでていない場合であっても（第２Ｘ軸装置３の移動体３１の移動方向とＹ軸装置４の罫書ヘッド４１の移動方向とがなす角度が直角でなくても）、第２Ｘ軸装置３及びＹ軸装置４に無理な力が掛かることがない。以上のようにして据付誤差が吸収されるため、Ｘ軸装置２を基準として設置される第２Ｘ軸装置３の据付には高い精度が要求されない。よって、罫書装置１の据付作業時間を短縮することができる。
【００３７】
次に、罫書装置１のＸ−Ｙ座標系の歪みの補正について説明する。罫書具８は、同期運転されるＸ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３によりＸ方向に位置決めされ、Ｙ軸駆動装置４３によりＹ方向に位置決めされるが、罫書装置１の制御装置５における直交座標系（Ｘ−Ｙ座標系）の数学モデルと罫書具８の実際の動作とは、据付誤差等の要因により、ずれが生じているのが一般的である。このような場合に、ＣＡＤデータに基づいて制御装置５により各軸の動作指令を作成して各軸を駆動し、罫書具８により図形を描くと、この図形が歪むことになる。そこで、このような歪みを補正する必要がある。
【００３８】
上記補正は、ロボットやレーザ加工機等で一般的に用いられている技術により行うことができる。すなわち、制御装置５における直交座標系（Ｘ−Ｙ座標系）の数学モデルに基づく動作指令に対する実際の動作座標系の歪みを測定して補正に用いればよいので、例えば直角ゲージ又は基準ブロック等を、その直交２辺が略Ｘ方向及びＹ方向となるように定盤１０上に固定し、前記罫書具８の位置又はその近傍に距離センサを固定して、（１）Ｙ軸駆動装置４３を駆動せずにＸ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３を駆動した場合の前記直角ゲージ等の略Ｘ方向の辺の複数点とのＹ方向の距離の測定、及び、（２）Ｘ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３を駆動せずにＹ軸駆動装置４３を駆動した場合の前記直角ゲージ等の略Ｙ方向の一辺の複数点とのＸ方向の距離の測定、を前記距離センサにより行えばよい。
【００３９】
このような測定により、罫書具８の実際の動作座標系の歪み（罫書装置１の実際の動作におけるＸ−Ｙ直交座標系における直角からのずれ角度）を求めることができるので、この歪み（前記ずれ角度）を無くすように、制御装置５により各軸の動作指令を作成すればよい。例えば、同期運転されるＸ軸駆動装置２及び第２Ｘ軸駆動装置３において、該第２Ｘ軸駆動装置の動作指令に前記歪みを無くすようなオフセットを与えればよい。あるいは、Ｘ軸駆動装置２の原点位置に対する第２Ｘ軸駆動装置３の原点位置にオフセットを与えてもよい。また、前記のような補正量を求めるための測定は、例えば罫書装置１を定盤１０の平面１０ａに据え付けた後に一回行えばよい。
【００４０】
図１０及び図１４に示すように、罫書ヘッド４１は、詳細を図示しない駆動装置９を備えている。駆動装置９は、罫書具８を罫書ヘッド４１に対して上下方向へ往復直線運動又は揺動させるものであり、罫書具８の上下方向のストロークは例えば１０ｍｍ程度とされる。罫書具８のＸＹ平面内の移動速度に応じて設定した周波数で、罫書具８を前記駆動装置９により上下動させながら罫書作業を行うと、破線（ドット線）を描くことができる。したがって、繰り返し行われる製缶作業等により定盤１０の平面１０ａに傷等がついて凹凸ができた場合であっても、該凹凸を乗り越えさせながら罫書具８を移動させることができるため、罫書作業を安定かつ確実に行うことができる。また、罫書具８の損傷を抑制すること及び罫書具８のインク使用量を削減することができる。なお、駆動装置９を制御装置５により制御することにより、一点鎖線及び二点鎖線等の実線及び破線と異なる線を描けるようにすることもできるため、罫書線の種類を使い分けることにより、罫書作業後の各部品の位置決め作業等の作業性が向上する。
【００４１】
次に、Ｘ軸装置２の本体１１を支持体１２に対してＸ方向に相対移動させた状態で位置決めする構造について説明する。図１６は本体１１を支持体１２に対して第１位置からＸ方向に相対移動させて第２位置とする構成の説明図であり、図１６（ａ）は前記第１位置を示す正面図、図１６（ｂ）は前記第２位置を示す正面図である。また、図１７は本体１１を前記第２位置とした状態における罫書装置による罫書作業を示す平面図である。
【００４２】
図１６（ａ）は図１及び図２に対応するものであり、前記のとおり等間隔で３個形成されている支持体１２の係合穴１２ａ，…の中の左及び中央の係合穴１２ａ，１２ａに、前記のとおり等間隔で３個形成されている本体１１の係合部材１１ａ，…の中の中央及び右の係合部材１１ａ，１１ａを係合させた前記第１位置の状態であり、この状態で、例えば図１に示すように定盤１０の左半面に罫書作業を行うことができる（例えば罫書線ＤＬ１参照。）。
【００４３】
このように前記第１位置の状態で罫書作業を行った後、前記連結部材４８（図１２参照。）を緩めてＹ軸装置４をＸ軸装置２から取り外し、前記取付ねじ４０Ｂ（図１４参照。）を緩めてＹ軸装置４を第２Ｘ軸装置３から取り外す。
【００４４】
次に、図１６（ｂ）に示すように、前記支持体１２の係合穴１２ａ，…の中の中央及び右の係合穴１２ａ，１２ａに、前記本体１１の係合部材１１ａ，…の中の左及び中央の係合部材１１ａ，１１ａを係合させて前記第２位置の状態とする。この状態では、Ｘ軸装置２の本体１１が定盤１０上に固定されている支持体１２に対してＸ方向に相対移動している。
【００４５】
第２位置の状態としたＸ軸装置２の本体１１に対応するように、第２Ｘ軸装置３も、図１に示す状態から図１７に示す状態のように、Ｘ方向に相対移動させて前記取付手段６であるマグネットベース７，…により定盤１０上に固定する。そして、前記連結部材４８（図１２参照。）を締めてＹ軸装置４をＸ軸装置２と連結し、前記取付ねじ４０Ｂ（図１４参照。）を締めてＹ軸装置４を第２Ｘ軸装置３と連結する。なお、前記第２位置の状態においても前記Ｘ−Ｙ座標系の歪みの補正を行えば、前記右半面における罫書作業で描く図形の形状精度が向上する。
【００４６】
このようにして前記第２位置の状態において罫書装置１を組み立てた後、例えば図１７に示すように、定盤１０の右半面に罫書作業を行うことができる（例えば罫書線ＤＬ２参照。）。このような罫書装置１をＸ方向に相対移動させて罫書作業を行える構成によれば、罫書具８の描画範囲をＸ方向に拡張することができる。例えば、Ｘ方向のストロークが約３ｍのＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置３により、Ｘ方向の描画範囲を約６ｍとすることができる。すなわち、よりコンパクトな構成により、描画範囲の広い罫書装置１を得ることができる。
【００４７】
以上の説明における罫書装置１において、罫書具８を自動交換又は人手で交換し、ＣＡＤデータの画層毎又は部品毎等に色の異なる罫書具８，…によって色違いの線を描くことにより、罫書作業後の各部品の位置決め作業等の作業性を向上することができる。
【００４８】
また、以上の説明においては、Ｙ軸装置４をＸ軸装置２及び第２Ｘ軸装置に横架し、Ｘ軸駆動装置２３及び第２Ｘ軸駆動装置３３によりＹ軸装置４をＸ方向に駆動する構成について説明したが、本願発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、Ｙ軸装置４のストロークが小さい場合等においては、第２Ｘ軸装置３がない構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る罫書装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】Ｘ軸装置の構成説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第２Ｘ軸装置の構成説明図であり、（ａ）は部分横断平面図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】図６（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】図６（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図９】図７のＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】Ｙ軸装置の構成説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分縦断右側面図である。
【図１１】図１０（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【図１２】図１０（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図１３】図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面図である。
【図１４】図１０（ａ）のＫ−Ｋ断面図である。
【図１５】図１１のＬ−Ｌ断面図である。
【図１６】Ｘ軸装置を本体と支持体とに分離し、前記本体を前記支持体に対して第１位置からＸ方向に相対移動させて第２位置とする構成の説明図であり、（ａ）は前記第１位置を示す正面図、（ｂ）は前記第２位置を示す正面図である。
【図１７】前記本体を前記第２位置とした状態における罫書装置による罫書作業を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  罫書装置
２  Ｘ軸装置
３  第２Ｘ軸装置
４  Ｙ軸装置
５  制御装置
６  取付手段
７  マグネットベース
７ａ  レバー
８  罫書具
９  駆動装置
１０  定盤
１０ａ  平面
１１  本体
１１ａ  係合部材
１２  支持体
１２ａ  係合穴
１３  ケーブルガイド
１４，１５  支持フレーム
１６  シャフト
１６ａ，１６ｂ  円錐状凹部
１７，１８  軸受
１９，２０  ナット
２１  移動体
２１Ａ  連結体
２２  Ｘ軸直線案内
２３  Ｘ軸駆動装置
２４  駆動側プーリ
２５  従動側プーリ
２６  タイミングベルト
２７，２８  支持脚
２９Ａ  ハウジング
２９Ｂ  ボルト
３１  第２移動体
３１Ａ  連結体
３１Ｂ  シャフト
３２  第２Ｘ軸直線案内
３３  第２Ｘ軸駆動装置
３４  駆動側プーリ
３５  従動側プーリ
３６  タイミングベルト
３７Ａ  ハウジング
３７Ｂ  ボルト
３８  シャフト
３９Ａ  球面軸受
３９Ｂ  固定ねじ
４０Ａ  ブラケット
４０Ｂ  取付ねじ
４１  罫書ヘッド
４２  Ｙ軸直線案内
４２Ａ  レール部材
４２Ｂ  溝付車輪
４３  Ｙ軸駆動装置
４４  駆動側プーリ
４５  従動側プーリ
４６  タイミングベルト
４７  ハウジング
４８，４９  連結部材
４８ａ，４９ａ  円錐状凸部
５０  ナット
５１Ａ  ハウジング
５１Ｂ  ボルト
ＤＬ１，ＤＬ２  罫書線
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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