JPH02279397A - 毛筆描画装置の初期化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、毛筆系の筆を使用して自動的に絵や文字、記
号を描かせる毛筆描画装置におけるＸ、Ｙ、　　Ｚ各軸
の初期化方法に関する。

「従来の技術」 毛筆描画装置は毛筆文字を描くことを特徴としており、
通常のプロッタでは行っていないＺ方向に於いても、Ｘ
、　　Ｙ方向と同様に連続的に駆動制御されている。従
って、初期化ごとに毛筆保持部のＸ、　　Ｙ及びＺ方向
に対して基帛位置の検出を行っている。従来、毛筆描画
装置に於ける初期化動作は駆動部に連動する遮閉板によ
って検出部のセンサが遮閉され、出力がアクティブにな
ることのみをただ単に捜し、センサ出力がアクティブに
なれば１＆準位置は確認されるが、初期化を行ってもセ
ンサ出力が非アクティブのままであれば、初期化エラー
と判断して全ての動作を停止させていた。

「発明が解決しようとするＴ＃！＃ しかしながら、初期化エラーの原因の中には単にリード
ネジと従動ピンとの噛み合いが原因で負荷が重くなり、
駆動不能となって初期化が行われないこともある。この
ような場合、リードネジ部分に少し振動を与えてやれば
正常に動き出すにもかかわらず、毛筆描画装置がこれら
を初期化エラーと判断して全ての動作を停止させる処理
をとっていては、正常に動作させるのが非常に困難であ
ると予想されるし、リードネジと従動ピンがかみ合わな
いような製品を作り出すには、−段ときびしい部品の選
定が不可欠となってしまう。また、部品精度のばらつき
などにより描字にはなんの問題もない程度の、負荷の多
少重い機構があった場合にも初期化時の駆動速度が比較
的速いため脱調を起こし、初期化が行われず作業が中断
してしまうこともありえる。しかしはじめから駆動力を
大きくするために、駆動速度を遅くして初期化を行うと
したら、全ての毛筆描画装置の動作速度が大幅に遅れる
ことになる。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、本発明では可動部を振動さ
せ、又その動作を何回か駆動力を変えながら繰り返し続
けることにした。

第一図に於いて、初期化を行うときに基準位置を検出す
るための検出手段ｄは、駆動装置ｃや毛筆保持部すに取
り付けられたセンサーなどの出力を検出し、初期化制御
手段ｆへ送っている。初期化を行う場合、初朋化制御手
ｇ２ｆにより駆動装置Ｃが駆動し始めて検出手段ｄの出
力がアクティブ（検出手段ｄの出力が“Ｈ″レベル時）
になると初期化は完了したと見なされる。検出手段ｄの
出力が非アクティブ（検出手段ｄの出力が″Ｌ″レベル
の時）のままであった場合、そこで動作を終了せず、初
期化制御手段ｆの指示で加振手段ｇが駆動部と可動部と
を振動させ、その後で初期化駆動を再び行う。その一連
の動作を行っても検出手段ｄの出力が非アクティブであ
った場合にはもう一度基準位置検索方向とは逆方向へ戻
り、今度は初期イ、−刷御手段ｆに指示さ°°Ｃ駆動力
変更手段りがＨＭＩｊｈ装置のＰ！に素晴の駆動力を一
度目の初期化時に対し大きくして、−度目は負荷が大き
かったために駆動装置Ｃが駆動不可能となり初期化が完
了しなかった機構に対しても、初期化を行いやすくする
。このような動作を、更に駆動力を大きくして行きなが
ら何回か繰り返すことによって、毛筆描画装置の初期化
の成功率を高めて行くのである。

「実施例Ｊ 以下、図面を用いて本発明を詳述する。

まず、本発明の構成を、第２図、及び第３図にしたがっ
て説明する。

ａは毛筆ペン、毛筆保持部すは毛筆ペンａの軸の定めら
れた場所を保持する。

駆動装置Ｃは５　毛筆保持部を用紙面と水平な左右方向
に移動させるためのパルスモータＸ２とパルスモータＸ
駆動回路３と駆動装置Ｘ１．及び用紙面と水平な上下方
向に移動させる為のパルスモータＹ５とパルスモータＹ
駆動回路６と駆動装置Ｙ４、並びに用紙面と垂直な高さ
方向に移動させるためのパルスモータｚ８とパルスモー
タＺ駆動回路９と駆動装置Ｚ７からなり、各パルスモー
タに移動方向を指示して移動パルスを与えれば、パルス
モータが回転し、パルスモータの出力軸に連結された駆
動部の動作により毛筆保持部すを任意方向に移動できる
ようになっている。

駆動装置２７は、第３図に示すようにパルスモータＺ８
とリードネジ１つで構成゛され、パルスモータＺ８の軸
にリードネジ１つが垂直方向に取り付けられて、該リー
ドネジ１９と爪台する毛筆保持部すに水平方向に突設さ
れた従動ピン２０を介し毛筆保持部すを上下に移動させ
るようになっている。

検出手段ｄは１毛筆保持部すの高さ方向の動きに連動す
る遮閉板１０、発光ダイオードＬＥＤ、及びフォトトラ
ンジスタＰｈＴｒで構成され、発光ダイオードＬＥＤか
らフォトトランジスタｐｈＴｒへ到達する光を遮ったと
きにＩ（”レベルのイご号を出力して、基準位置を検出
するようになっている。

描画手段ｅ、初期化ＩＩ！御手段ｆ、加振手段ｇ５駆動
力変更手段りは、操作者が文字コードや命令などを入力
するキー人力１８と、各信号を読み込むための入力ボー
ト１３と、信号を出力するための出力ポート１５と、予
め処理内容、処理手順。

描画データなどが記憶されているＲＯＭ１６と、処理実
効のため一時的に変数を格納しておくＲＡＭ１７と、Ｒ
，０Ｍ１６の処理手順、処理内容、描画データ等を読み
だし、入力ど一ト１３、出力ボート１５．ＲＡＭ１７等
を使用して処理を実行するＣＰＵ１４からなる。

その他、左右方向の位置を検出するＸ位置検出部１１と
、上下方向の位置を検出するＹ位置検出部１２等で、全
体は構成されている。

次に本実施例の動作を第４図のステップにしたがって説
明する。

毛筆描画装置は前述の通り、ｘ、　　ｙ、　　ｚの３軸
を持ち、各々の軸について初期化を行っているが。

ここでは、その中で一番最初に初期化が行われるＺ軸に
ついての動作説明を行う、　　Ｘ、　　Ｙ軸についても
Ｚ軸と同様に、Ｚ細切期化完了直後、　　ｙ、　　ｘの
順で初期化される。

又、第４図における開始とは初期化の開始であり、初期
化が行われるのは電源投入時、描画開始時、描画終了時
などである。

初期化が開始されると、まず最初にＳＴＩで入力ボート
１３を介して入力される検出手段ｄの出力が、アクティ
ブか非アクティブであるかを判断する。出力がアクティ
ブならば、５Ｔ１９が実行される。非アクティブであれ
ば、Ｓｒ２で１毛筆保持部すの駆動速度に比例するパル
スモータＺ８の回転速度５（ｐｐｓ）が２００にセット
され、検出手段ｄの出力を検索するための駆動力が一番
弱い初期化を開始する。まずＳｒ１で検索回数をＩ＝１
にセットしてから、Ｓｒ１で駆動装置ｚ７の移動ステッ
プ数をＪ＝Ｏにセットする。但し、１ステツプで毛筆保
持部すは、約０．０６ｍｍ移動する。

次のＳｒ１からＳｒ１までは、従来の毛筆描画装置で行
っていた初期化動作と同様である。ここでＺ軸基帛位置
、すなわち検出手段ｄの出力が非アクティブからアクテ
ィブへ変化する毛筆保持部すの移動方向は、第３図にお
ける上側であるとすると、Ｓｒ１では毛筆保持部すを上
方向へ８ステツプ移動した後に、Ｓｒ６で検出手段ｄの
出力をチエツクする。出力がアクティブになっていたら
５Ｔ１９を実行するが、非アクティブのままであったと
きは、Ｓｒ１で移動ステップ数をＪ＝＝Ｊ＋８としてか
ら、移動ステップ数の合計が３２０以上になったかをＳ
ｒ１で判断する。まだ３２０以上でなければＳｒ１で検
索回数工を調べ、Ｉ＝１ならばもう一度ＳＴ５へ戻って
毛筆保持部すの移動、出力の検索を繰り返す。

毛筆描画装置が全くの正常状態であるならば。

通常このＳｒ１からＳｒ１までの動作を数回繰り返した
後、検出手段ｄの出力がアクティブとなって５ＴＩ９へ
移る。しかし駆動装置Ｚ７の移動ステップ数Ｊが３２０
ステップ以上になっても出力が非アクティブのままであ
った場合には、Ｓｒ１から５ＴＩＯへ行き、−度毛憧保
持部すを下方向へ６０ステツプ移動してＳＴＩ　１で検
索回数を１＝２にしてから、再びＳＴ４以降の出力検索
を繰り返す。この２回目の検索は、駆動装置Ｚ７の移動
ステップ数が８０以上になるまで出力検索がつづけられ
る。８０以上になっても出力が非アクティブのままであ
ったときに、本発明では駆動部と可動部とに振動を与え
る。その動作を次に説明する。

Ｓｒ１では２回目の検索の場合Ｉ＝２であるので、５Ｔ
１２が実行される。ここで移動ステップ数Ｊが８０を越
えるまで、Ｓｒ１からの移動、検索が８ステツプ毎に繰
り返され、当然Ｊ≧８０になる前に検出手段すの出力が
アクティブになれば５Ｔ１９が実行されるが、Ｊ≧８０
になっても出力がＪドアクチイブである場合には、５Ｔ
１３で検索回数１をチエツクし、Ｉ＝２の時５Ｔ１４が
実行される。フローチャートの５ＴＩ４が実行される場
合は、何等かのｖＫ因でパルスモータＺ８が脱調し駆動
不能となっている為であり、その原因の第一に上げられ
るのは、リードネジ１９と従動ピン２０との噛み合いで
ある。従来の毛筆描画装置では上方向のみへの移動検索
が行われ、決められたステップ数で検出手段ｄの出力が
アクティブにならなかった場合には初期化エラーと判断
され、動作不能になっていた。しかし本発明では５ＴＩ
４が実行されると、予想されるリードネジ１９と従動ビ
ン２０との噛み合いを解除するために毛筆保持部すを往
復運動して、駆動装置Ｚ７と毛筆保持部すとを振動させ
、その後でもう一度出力の検索を行うのである。まず毛
筆保持部すを下方向へ６０ステツプ移動し１次に上方向
へ３０ステツプ移動、そして再び下方向へ６０ステツプ
移動する。

ここではまだパルスモータＺ８の回転速度Ｓが２００（
ｐｐｓ）という速い速度で駆動装置Ｚ７を駆動している
ため、５Ｔ１４を実行する時間は約１秒である。

５Ｔ１４が終わると、５Ｔ１５で検索回数Ｉ：３にセッ
トして、もう−度ＳＴ４からの動作を移動ステップ数Ｊ
≧８０になるまで実行し、出力を検索する。リードネジ
１９と従動ビン２０との噛み合いがあっても先はどの５
Ｔ１４で解除されていれば、この３回目の検索で検出手
段ｄの出力がアクティブになり５Ｔ１９が実行されるで
あろう。

しかし、５Ｔ１４を行った後の検索でも、出力がアクテ
ィブにならないことも有り得る。機構部品の寸法精度の
ばらつきなどにより、駆動装置Ｚ７の負荷が比較的重い
ものであったり、リードネジ１９と従動ビン２０との噛
み合いがひどいものであった場合は、ａ動装置Ｚ７の駆
動力が小さい為に駆動することが出来ない。従って本発
明の通り、駆動ＩＡ置Ｚ７の駆動力を一時的に大きくす
ればよいわけであり、本実施例ではその一方法として、
段階的にパルスモータＺ８の回転速度を遅くして回転ト
ルクを上げてゆき１Ｍ＠動力を大きくする方法を考えた
。

前述した通り、初期化時にまず３２０ステツプ、８０ス
テツプ、８０ステツプの３回の検索を行い、３回目の検
索（Ｉ＝３）で８ｏステップ以上（Ｊ≧８０）になって
も、検出手段ｄの出力が非アクティブのままであった場
合には、ＳＴＩ　２から５Ｔ１３を経て、５Ｔ１６でパ
ルスモータＺ８の回転速度Ｓをチエツクする。Ｓが５０
になっていなければ５Ｔ１７を実行し、それまでの回転
速度を１／２に遅くしてもう一度ＳＴ３からの出力検索
を開始する。つまり、このようにして設定された駆動速
度により、検索回数Ｉ＝１から３までの検索が再び行わ
れるのである。

５＝２００　（ｐｐｓ）で始めた初期化が１／２されて
行くと、５＝１００　（ｐｐｓ）、５＝５０（ｐｐｓ）
の３種類の速度で初期化が行われ、当然段階的に駆動装
置Ｚ７の駆動力も上がって行く。

この３段階の駆動力の増強で出力がアクティブになれば
Ｓｒ１から５Ｔ１９へ移るが、５＝５０でも出力が非ア
クティブであった場合には、初めてＣＰＵ１４が異常と
判断して毛筆描画装置の動作を停止させる。

本発明に該当する動作は５Ｔ１８までであり、以後の５
Ｔ１９から５Ｔ３１までは従来の毛筆描画装置と同様の
初期化動作である。

何回かの検索で検出手段ｄの出力がアクティブであると
判断されると、５Ｔ１９で移動ステップ数Ｊを０にセン
トした後、移動ステップ数Ｊが最大１２８になるまで下
方向へ８ステツプずつ移動して、その都度出力が非アク
ティブになるかという検索が、５Ｔ２０から５Ｔ２４の
ステップの中で繰り返される。この時パルスモータＺ８
の回転速度Ｓは、５ＴＩ９へ移る前と同じ速度でそのま
ま駆動する。移動ステップ数Ｊが１２８以上になっても
アクティブのままであった場合には、５Ｔ２４が実行さ
れて毛筆描画装置の動作を停止させる。５Ｔ２１で出力
が非アクティブと判断されると、今度は５Ｔ２５で移動
ステップ数Ｊを０にセットした後、最後の細かい基準位
置の検索が行われる。

５Ｔ２６から５Ｔ２９までの動作で、毛筆保持部すを上
方向へ１ステツプずつ移動し、検出手段ｄの出力を判断
する。非アクティブであればアクティブになるまで最大
１５７ステツプ移動し、それを越えても出力がアクティ
ブにならなければ５Ｔ３０で動作を停止する。途中、出
力がアクテイプになるとそのときの毛筆保持部の位置が
基準位置となり、Ｚ軸の初期化は完了する。

本実施例では駆動力変更手段りとして、駆動装置Ｃを駆
動するパルスモータの回転速度を遅くして回転トルクを
増やし、駆動力を大きくする方法をとったが、その他の
方法として、駆動装置Ｃに使用されるギヤのギヤ比を変
える方法や、モータの電流量を一時的に増やす方法など
も考えられる。

「発明の効果」 以上発明の詳細な説明で述べたように、本発明は初期化
において、まず毛筆描画装置の駆動部と可動部とを振動
させることで、例えばリードネジと従動ビンの噛み合い
などが原因で駆動不能となっていた毛筆描画装置の駆動
装置が、駆動出来るようになる。

そしてこのような方法を行っても初期化が完了しなかっ
た場合には、初期化時の駆動力を１回目に対し大きくす
ることにより、１回目は負荷が大きかったために駆動装
置が駆動不可能となり初期化できなかった機構に対して
も、初期化を行い易くする。

すなわち本発明により、リードネジや従動ピンがかみ合
わないような製品にしたり全てを均一な低負荷にする為
のきびしい部品の選定や、負荷が変化してしまわない為
の温度管理、部品変更による駆動装置の駆動方向上等を
せずに、初期化の際。

何等かの理由で駆動不能となり、初期化が完了されずに
動作不可能となっていた毛筆描画装置の大部分は１手作
業による修復をする事なく動作可能になるという効果が
生ずる。

又初期化のはじめの駆動速度を速くしていることで、毛
筆描画装置の大部分に当たる、ａ準的な負荷を持つ装置
に対しての初期化の動作時間は、従来のものと何等変わ
ることはないのである。

【図面の簡単な説明】

１１図は本発明の制御ブロック図である。第２図は本発
明の一実施例による１毛筆時画装置の制御ブロック図で
ある。第３図はＺ機構の構成を示す図である。第４図は
本発明の一実施例で初期化を行う場合の、制御フローチ
ャート図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 描画用紙面に対して、前後、左右すなわちＸ、Ｙ方向に
   移動自在なＸ−Ｙ機構から延設された腕部材先端に、Ｚ
   機構支持体を介して搭載されたＺ機構に、上下方向すな
   わちＺ方向に移動自在に装着された毛筆保持部ｂに毛筆
   ペンａを保持し、該毛筆を駆動装置ｃによりＸ、Ｙ、Ｚ
   の３方向に連続的に駆動制御して、文字太さが連続的に
   変化する毛筆文字を描く毛筆描画装置に於て、Ｘ、Ｙ、
   Ｚ各軸を基準位置へ設定する動作（初期化）を状況に応
   じて制御する初期化制御手段ｆと、該初期化制御手段ｆ
   の指示でＸ、Ｙ、Ｚ駆動機構の可動部を振動させる加振
   手段ｇと、駆動装置ｃの駆動力を複数回変化させる駆動
   力変更手段ｈを有し、初期化を行うことを特徴とする毛
   筆描画装置の初期化方法。