JPH0128720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水平スケール及び垂直スケールを取
付けた製図ヘツドを手動で操作しつつ遂行する作
画作業のうちルーテインワークに属する作業を自
動的に遂行することのできる製図ヘツドに関す
る。

一般に、設計者が行う作画作業は、自己の設計
思想を形状又は線に具体化する創造的な部分と、
例えば、JIS規格に合つた部品等の作画又は寸法
入れ等のルーテインワーク部分とから成立してい
る。この作画作業のルーテインワーク部分のみを
創造的な作画作業から完全に分離して行うに適し
た筆記装置が特開昭56−197号公報に示されてい
る。この筆記装置は、筆記されるべき記号を選択
するためのキーボード部分と筆記部とを有する筆
記装置であつて、上記筆記部が休止位置及び筆記
位置間で運動可能な筆記ピンを有し、該筆記ピン
が筆記されるべき記号に相応して駆動される２つ
のモータにより２つの座標軸方向で運動可能であ
り、この場合少なくとも筆記部が製図機の製図ヘ
ツドに取付可能である形式のものにおいて、筆記
ピンを運動させるためのモータが互いに不動に配
置されており、かつ、筆記ピンを保持する筆記ア
ームが、一方の座標軸方向で運動可能に、他方の
座標軸方向に第１モータによつて運動可能の第１
案内レール上に、取付けられており、かつ、上記
筆記アームが、他方の座標軸方向に運動可能に、
一方の座標軸方向に第２モータによつて運動可能
の第２案内レール上に、取付けられていることを
特徴とする。

しかし、上記の筆記装置を製図ヘツドに取付け
ればこの製図ヘツドに偏荷重が生じ、製図ヘツド
の回転操作及び平行移動操作が不均衡、かつ、重
い状態で行われる欠点がある。また、上記の筆記
装置は、垂直に交差して形成され、かつ、製図ヘ
ツドの中心部から突出したスケール取付部に、水
平スケール又は垂直スケールのいずれか一方を取
外した後に、装着されて使用されるものであるた
め、手動作画作業から自動ルーテインワーク作業
への移行が決してスムースではない。

本発明の目的は製図ヘツドの回転操作及び平行
移動操作に偏荷重の影響による不良操作がなく、
かつ、手動作画作業及び自動ルーテインワーク作
業間の移行がスムースに行われる製図ヘツドを提
供することである。本発明は、上記目的を達成す
るために提案されたものであつて、製図ヘツドの
回転中心を成す回転自在のハンドル軸を有し製図
ヘツドの上部分を占める手動作画機構部と、先端
で筆記具を保持するペンアームを有し製図ヘツド
の下部分を占めるコンピユータ制御の作画ペン駆
動機構部と、この作画ペン駆動機構部を取付ける
ための下部ケーシングに一体形成されこの下部ケ
ーシングの横方向に突出したＬ字型のスケール取
付部とから成り、上記ハンドル軸の下端に一体結
合された製図ヘツド基板を、スペーサを介して上
記ハンドル軸の中心が装置の重心位置にほぼ一致
するように下部ケーシングに一体結合するととも
に、上記スケール取付部及びこのスケール取付部
の延長線により区画される手動作画範囲外におい
て上記ペンアームの先端が下部ケーシングに対し
て横向きに突出したことを特徴とするものであ
る。

以下、本発明の好適な実施例を第１図ないし第
３図に基づいて詳細に説明する。第１図には本発
明の製図ヘツド１を組込んだ製図装置２の全体が
示されている。即ち、製図板５の上端縁には横レ
ール３が固着されている。この横レール３は製図
板５の両側から左右に突出しており、横レール３
に沿つて移動する縦レール４が製図板５の両側か
らはみ外した横レール３の端部分３ａ及び３ｂま
で移動するのを許容する。

上記縦レール４の下端部４ｂにはこの縦レール
４の横方向（右方）に突出して補助レール１３が
設けられている。他方、製図板５の左側下端には
上記補助レール１３と転動接触するローラ１４が
製図板５に軸支されている。これらの補助レール
１３及びローラ１４は縦レール４が製図板５の左
側を更に左方へはみ出す際の縦レール４の滑らか
な走行を保証する。

縦レール４の上面には製図ヘツド１の内部に組
込まれた作画ペン駆動機構部６を制御るための信
号を作り出す制御部７が取付けられている。この
制御部７はその一部としてキーボツクス８を有し
ている。キーボツクス８の上面には多数の操作キ
ー９が配設されている。

上記製図板５の左側上端付近には電源装置１０
が固着されている。この電源装置１０から縦レー
ル４の上端４ａを経て制御部７の方へコード１１
が延長されている。制御部７から製図ヘツド１の
方へもコード１２が延長されている。

製図ヘツド１は縦レール４の下面側に組付けら
れたキヤリツジ１５に連結部材１６を介して結合
され、縦レール４から右方に突出している。製図
ヘツド１は、製図者がこの製図ヘツド１の平行移
動操作又は回転移動操作を行うために把持するノ
ブ１７を有し、下部ケーシング１８の一端部にお
いて、この下部ケーシング１８と一体であつて、
かつ、この下部ケーシング１８からＬ字型に突出
形成されたスケール取付部１９を有している。ス
ケール取付部１９にはそれぞれ垂直スケール２０
及び水平スケール２１が取付けられている。

上記製図ヘツド１による手動作画範囲は水平ス
ケール２１から反時計方向に90゜進んだ垂直スケ
ール２０に至る範囲であり、これ以外の部分、即
ち垂直スケール２０から反時計方向に270゜進んだ
水平スケール２１に至る範囲の一部が自動作画の
範囲として設定される。本実施例では製図ヘツド
１の上方向に垂直スケール２０の左側の矩形の領
域が自動作画範囲として設定されている。作画ペ
ン駆動機構部６のペンアーム２２の先端部２２ａ
は上記自動作画範囲内に位置している。自動作画
範囲と手動作画範囲との間の位置関係は製図ヘツ
ド１にとつては固定的なものであり、製図ヘツド
１を平行移動操作又は回転移動操作しても不変で
ある。従つて、製図板５上における手動作画作業
と自動作画作業との交代は従来通り製図ヘツド１
の平行移動操作又は回転移動操作のみにより遂行
することができる。しかも、縦レール４は製図板
５においてその左右両側からはみ出すまで移動す
ることができるので手動作画範囲及び自動作画範
囲のいずれも製図板５上の全面をカバーすること
ができる。

次に第２図及び第３図を参照して製図ヘツド１
の構造を詳細に説明する。製図ヘツド１の内部構
造は、その上方部分を占める手動作画機構部２３
と下方部分を占める作画ペン駆動機構部６とに大
別される。

手動作画機構部２３においては、垂直に起立し
た回転自在のハンドル軸２４の上部に上記ノブ１
７が固着されている。ハンドル軸２４の下端には
外向フランジ２５が形成され、この外向フランジ
２５に製図ヘツド基板２６が固着されている。

上記ハンドル軸２４は軸受金２７に内嵌挿さ
れ、この軸受金２７に対して回転自在である。軸
受金２７は上記連結部材１６に結合されている。
この連結部材１６に対して軸受金２７は軸回転不
能、かつ、揺動可能である。軸受金２７の下端に
設けられた外向フランジ２８に孔あき円盤形状の
固定用盤２９が固着されている。

上記固定用盤２９の下側に孔あき円盤形状の分
度盤３０が位置している。この分度盤３０の下面
側に角度割出し歯車３１が固着されている。ハン
ドル軸２４は分度盤３０に対して通常は回転可能
である。

上記製図ヘツド基板２６には細長い爪操作板３
２がスライド自在、かつ、この製図ヘツド基板２
６と一体回転可能に配装されている。爪操作板３
２の先端３２ａには爪３８が配設され、この爪３
８が上記角度割出し歯車３１に掛合することによ
り、ハンドル軸２４と分度盤３０とが相互に固定
される。即ち、ハンドル軸２４、分度盤３０及び
製図ヘツド基板２６が一体となつて回転可能であ
る。

上記爪操作板３２の移動は、上記ノブ１７から
横向きに突出したインデツクスレバー３３によ
り、ハンドル軸２４の内部に配装された揺動ピン
（中心線のみを示す）を介して行われる。

上記分度盤３０の上面側は、全面に亘つてほぼ
透明な分度盤カバー３４により被蓋されている。
この分度盤カバー３４の周囲からスケール取付部
１９を除く製図ヘツド１の主要部分の周面部を被
蓋するように垂下した上部ケーシング３５が製図
ヘツド１の一部として組込まれている。

上記上部ケーシング３５の下端部３５ａは、下
部ケーシング１８の立上り部１８ａに外嵌挿さ
れ、これらの下端部３５ａ及び立上り部１８ａが
重なつた部位において、上部ケーシング３５と下
部ケーシング１８とはネジ３７により結合されて
いる。

上記下部ケーシング１８の底部１８ｂに作画ペ
ン駆動機構部６の各構成要素が取付けられてい
る。

また、下部ケーシング１８の底部１８ｂには、
上端に内向フランジ３８を有するスペーサ３９が
立上り形成されている。内向フランジ３８の上面
側３８ａは製図ヘツド基板２６に当接している。

他方、上部ケーシング３５の天井面３５ｂにも
短いスペーサ４０がスペーサ３９に対応して立下
り形成されている。これらのスペーサ３９及び４
０の間に、製図ヘツド基板２６は位置している。
内向フランジ３８にはネジ孔が形成され、他方、
スペーサ４０にはナツト４０ａが、スペーサ４０
の成型時に挿入されている。製図ヘツド基板２６
にはネジ４１のための挿通孔が形成されている。
上記製図ヘツド基板２６は、スペーサ３９及び４
０に螺着したネジ４１により、上部ケーシング３
５及び下部ケーシング１８に固定される。

製図ヘツド基板２６が下部ケーシング１８に一
体結合されていることにより、下部ケーシング１
８に一体形成されたスケール取付部１９は常時ハ
ンドル軸２４と一体に回転される。

次に、第３図を参照して作画ペン駆動機構部６
の構成及び動作を説明する。

上記下部ケーシング１８の底部１８ｂにおいて
製図ヘツド１の回転中心（ハンドル軸２４の中心
線に対向する位置）よりも左側部分に、ステツピ
ングモータに属するＹ軸方向移動用モータ４２及
びＸ軸方向移動用モータ４３が固定されている。

Ｙ軸方向移動用モータ４２よりも左側位置にお
いてこのＹ軸方向移動用モータ４２に隣接する状
態でソレノイド４４が底部１８ｂに固着されてい
る。

上記作画ペン駆動機構部６においてその重量の
大部分はＸ軸方向移動用モータ４３及びＹ軸方向
移動用モータ４２に依るものであり、上述の通り
製図ヘツド１の回転中心よりも左側（即ち、連結
部材１６により近い側）に大重量物が位置するこ
とによりスケール取付部１９に取付けられた水平
スケール２１及び垂直スケール２０の重量との、
ハンドル軸２４の周りにおける重量バランスを適
正にする。ハンドル軸２４の周りに特に大きな偏
荷重が発生しないように、重量バランスを適正に
することにより製図ヘツド１の細かい回転移動操
作及び平行移動操作、又は製図ヘツド１の持上げ
操作が操作性良好な状態で行われる。

上記ソレノイド４４のロツド４５の先端にはソ
レノイドリンク要素４６の一端４６ａが枢支され
ている。このソレノイドリンク要素４６はその中
間位置の固定枢軸４７により底部１８ｂに枢動自
在に結合されている。ソレノイドリンク要素４６
の他端４６ｂは、ペン持上げ用リンク要素４８を
上下方向に枢動し得るようにペン持上げ用リンク
要素４８の側片４８ａと関連している。ペン持上
げ用リンク要素４８は細長い部材であつて、底板
１８ｂの長手方向に沿つて配置されている。

上記Ｙ軸方向移動用モータ４２のピニオン４９
は減速用歯車５０に噛合し、この減速用歯車５０
は正方形横断面を有するＹ回転軸５１に一体結合
されている。このＹ回転軸５１には、第１のＹタ
イミングプーリ５２がこのＹ回転軸５１と一体回
転可能であつて、かつ、このＹ回転軸５１に対し
てスライド可能に結合されている。第１のＹタイ
ミングプーリ５２は第１のＸスライダ５３と一体
的にスライド可能に結合されている。

第１のＹタイミングプーリ５２の周縁には多数
個の歯が形成され、これらの歯と噛合する歯を有
するＹタイミングベルト５４が第１のＹタイミン
グプーリ５２に巻掛けられている。

上記Ｙタイミングベルト５４は上述の通り一方
において第１のＹタイミングプーリ５２に巻掛け
られ、他方において第２のＹタイミングプーリ５
５に巻掛けられている。この第２のＹタイミング
プーリ５５は第２のＸスライダ５６と一体的にス
ライド可能に結合されている。

上記Ｙ回転軸５１と平行に２本のＸスライド軸
５７及び５８が、底部１８ｂに固着された軸受５
９に支持された状態で、配設されている。Ｘスラ
イド軸５７には第１のＸスライダ５３が配装さ
れ、Ｘスライド軸５８には第２のＸスライダ５６
が配装されている。

上記Ｘスライダ５３及び５６は２本のＹスライ
ド軸６０及び６１により一体的に結合され、これ
らのＹスライド軸６０及び６１に１個のＹスライ
ダ６２が配装されている。このＹスライダ６２は
Ｙタイミングベルト５４に固着され、このＹスラ
イダ６２にペンアーム２２が枢支され、その中途
部分においてペン持上げ用リンク要素４８に当接
している。

上記Ｘ軸方向移動用モータ４３のピニオン６４
は減速用歯車６５に噛合し、この減速用歯車６５
と同軸にタイミングプーリ６６が一体結合されて
いる。このタイミングプーリ６６とタイミングベ
ルト６７を介してトルク伝達可能に結合されたタ
イミングプーリ６８は、Ｘスライド軸５７及び５
８に対して直角に配設されたＸ回転軸６９に一体
結合されている。このＸ回転軸６９において、タ
イミングプーリ６８の取付位置とは反対位置にタ
イミングプーリ７０がＸ回転軸６９に一体結合さ
れている。

上記タイミングプーリ６８とタイミングベルト
７１を介してトルク伝達可能に結合されたタイミ
ングプーリ７２は、スケール取付部１９の近くに
おいて底部１８ｂに固着された軸受７３に軸支さ
れている。

他方、上記タイミングプーリ７０とタイミング
ベルト７４を介してトルク伝達可能に結合された
タイミングプーリ７５は軸受７３と同様な軸受７
６に軸支されている。

上記タイミングベルト７１に第２のＸスライダ
５６が固着され、上記タイミングベルト７４に第
１のＸスライダ５３が固着されている。

上記Ｘ軸方向移動用モータ４３及び上記Ｙ軸方
向移動用モータ４２は、制御部７において設定さ
れたプログラムによりその回動量及び駆動の順序
を制御され、これによつてペンアーム２２はこの
ペンアーム２２に保持される作画ペンが自動作画
し得るように移動される。

上述のように本発明によれば新たなコンピユー
タ制御の作画ペン駆動機構部と従来の手動作画機
構部とが一体となつているので、所望時に製図ヘ
ツドの一機能としてルーテインワークを自動的に
作画ペン駆動機構部を用いて行うことができ、自
動作画と手動作画との間の切り換えがスムースに
行われ得る。

さらに、本発明は、重量の比較的大きい駆動機
構部分を下部ケーシング内に配置して、この下部
ケーシングの上方に手動作画機構部分をそのハン
ドル軸の中心がほぼ全体の重心位置となるように
配置して形成されてなることから、スケールを傾
斜させる回転軸回りのバランスが大幅に変化する
ことがなく作業の不安定さを生ずることがない。

さらに、本発明は、ペンアームを２本のスケー
ルによつて区画される作画範囲の外側の任意の位
置に配置することができるので、動作画時と自動
作画時とに別個に設定操作することを要しないの
でより一層の作業の迅速性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製図ヘツドを有する製図装置
の平面図、第２図は上記製図ヘツドの縦断面図、
第３図は作画ペン駆動機構部の一部破断平面図で
ある。 １……製図ヘツド、６……作画ペン駆動機構
部、１８……下部ケーシング、１９……スケール
取付部、２２……ペンアーム、２２ａ……ペンア
ームの先端部、２３……手動作画機構部、２４…
…ハンドル軸、２６……製図ヘツド基板、３９…
…スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 製図ヘツドの回転中心を成す回転自在のハン
   ドル軸を有し製図ヘツドの上部分を占める手動作
   画機構部と、先端で筆記具を保持するペンアーム
   を有し製図ヘツドの下部分を占めるコンピユータ
   制御の作画ペン駆動機構部と、この作画ペン駆動
   機構部を取付けるための下部ケーシングに一体形
   成されこの下部ケーシングの横方向に突出したＬ
   字型のスケール取付部とから成り、上記ハンドル
   軸の下端に一体結合された製図ヘツド基板を、ス
   ペーサを介して上記ハンドル軸の中心が装置の重
   心位置にほぼ一致するように下部ケーシングに一
   体結合するとともに、上記スケール取付部及びこ
   のスケール取付部の延長線により区画される手動
   作画範囲外において上記ペンアームの先端が下部
   ケーシングに対して横向きに突出した製図ヘツ
   ド。