JPH04126894U - Ｘ−ｙプロツタのぺン昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ−Ｙプロッタのペン昇降装置において、ペ
ンの任意位置での静止制御、ペン降下時のソフトランデ
ィング機能に優れたＸ−Ｙプロッタのペン昇降装置を安
価なコストで提供する。 【構成】 ペンホルダー２が設けられる可動子３にカム
フォロアー６を付設し、アクチュエータ７によって回転
駆動させられる、円筒状のカム５の多様な勾配または傾
斜面状に形成されたカム面５′にカムフォロアーの先端
部を当接させ、カムの回転に従ってカムの凹凸カム面を
カムフォロアーの先端部が摺動することにより、ペンホ
ルダーに保持されるペン１に所望の昇降状態をとらせる
構造とした。 【効果】 アクチュエータによって回転駆動させられる
カムの回転速度状態および／またはカム面凹凸の形状次
第で、ペンに要求されるいろいろなＺ軸方向の昇降動作
をなさしめることができるので、従来のペン昇降装置に
比して格段に操作が容易であるばかりでなく、生産コス
トも格段に安価である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＸ−Ｙプロッタの筆記ペンまたはカッティングペン（以下両者を総称 してペンと略称する。）の昇降装置に関し、特に詳しくはペンの任意位置での静 止制御、ペン降下時のソフトランディング機能に優れたＸ−Ｙプロッタのペン昇 降装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

Ｘ−ＹプロッタのＹレール上に装架されるとともに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向 を含む方向に自在に運動可能とせられたキャリッジに設けられるペン昇降装置に は次のような機能が求められる。 （ａ） ペンをＺ軸方向に上昇または下降させる。 （ｂ） ペンを任意の位置において静止させる。 （ｃ） ペンを任意の位置に移動させ、その位置において静止させる時の応答性 が良い。 （ｄ） 作図またはカッティング時に必要な筆圧またはカッティング圧を与える 。

【０００３】 これらの機能を発現させるために、キャリッジに設けられるペン昇降装置では 、ペンを保持する可動部分をＺ軸方向に昇降させる駆動手段として、通常次のよ うな手段が用いられている。 (i) レバーアクションを伴ったソレノイド。 (ii) リニアモーションベアリングと協動するリニアソレノイドもしくはリニア モーター。 (iii) モータ。

【０００４】 一般に、筆記ペンを使って作図をするＸ−Ｙプロッタでは、前記(i) のソレノ イドまたは(ii)のリニアソレノイドもしくはリニアモータがペン昇降装置の昇降 駆動手段として用いられることが多い。また、カッティングペンを昇降させる場 合には(iii) のモータが用いられることが多い。

【０００５】 モータを駆動手段として、ペンを保持する可動部分を昇降させる機構は、キャ リッジにモータを設けるとともに、このモータによりリードスクリューを回転駆 動し、このリードスクリューに係合する可動リードナットに結合した可動部分が リードスクリューの回転に伴って移動することによりＺ軸方向に昇降するように なっている。

【０００６】 また、カムを用いたペン昇降装置を開示した刊行物として特開昭６０−２３６ ８００号公報があるが、この刊行物に記載される技術は、ペンキャッチ用レバー を駆動するカムと、ペンを用紙に対して一定のストロークをもって上下させるカ ムとを一本の回転軸で回転せしめるもので、本考案の目的とするペンの任意位置 での静止制御またはペン降下時のソフトランディング機能を有するものではない 。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

前述したようなペン昇降装置のＺ軸方向駆動手段は、その動作特性上ペンの任 意位置での静止制御やペン降下時のソフトランディングがむつかしく、その対策 としてセンサを使用するなどして構造が複雑になり易く、且つ動作制御が複雑で あった。 本考案は、Ｚ軸方向駆動手段に、ペンに好ましい昇降動作をもたらすカム装置 を用いて、ペンの任意位置での静止制御やペン降下時のソフトランディングを可 能にしたペン昇降装置の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案ではペンを保持するペンホルダーが結合せ られた可動子にカムフォロアーを付設し、アクチュエータによって回転駆動させ られるとともに、凹凸が形成されたカム面を有する円筒状のカムに前記カムフォ ロアーの先端部を当接させる。カムの回転に従ってカムの凹凸面を前記カムフォ ロアーの先端部が摺動することによりカムフォロアーが上下動して前記可動子が Ｚ軸方向に昇降する結果、ペンホルダーに把持されたペンがＺ軸方向に昇降する 構成となっている。したがって本考案のＸ−Ｙプロッタのペン昇降装置は、キャ リッジに設けられるペン昇降装置において、(a) キャリッジに付設されるアクチ ュエータにより回転駆動させられるカム、(b) このカムに臨んで設けられる可動 子に固定されるとともに、この可動子をカム方向に付勢するバネの力を受けて先 端部を前記カムの摺動面に押し付けられるカムフォロワー、(c) この可動子のＺ 軸方向の運動を案内するガイド軸、(d) このガイド軸が挿嵌される可動子に設け られるとともに可動子の運動にしたがってＺ軸方向の運動をするペンホルダーを 具えたことを特徴とする。

【０００９】 すなわち、アクチュエータにより回転駆動させられるカムに設けたカム面の凹 凸の形状に応じてカムフォロアーが上下動するので、カム面の凹凸面の形状とア クチュエータの駆動、停止および駆動回転速度とによってペンの昇降速度ならび に任意位置での静止制御が可能で、ペン降下時のソフトランディングも容易であ る。また、前記アクチュエータはステッピングモータ、ＤＣサーボモータまたは 他の可変回転速度モータ等で、その回転する軸がカムに結合または係合されてい るものとすることができる。

【００１０】

【作用】

前述したように、カム面とカムフォロアーとの摺動がペンのＺ軸運動を支配す るので、円筒状のカムの凹凸面形状の工夫およびカムの回転の状態次第で、カム の回転中に行われるカムフォロアーの上昇下降動作はさまざまに制御される。さ らに、カムの回転速度または停止にしたがって、ペンの昇降速度、ペンの任意位 置での静止およびペン降下時のソフトランディングが制御されることとなり、こ れらの制御は、カムに回転を与えるアクチュエータ（ステッピングモータ，ＤＣ サーボモータ，他の可変回転速度モータまたはカム面の凹凸面の形状によっては ロータリーソレノイド等）の選択も含めて極めて容易である。

【００１１】

【実施例】

次に、本考案の一実施例について図面を参照しつつ説明する。図１(A),(B) に 本考案によるＸ−Ｙプロッタのペン昇降装置の一例が示されている。図１(A),(B ) においてキャリッジ１０は、二つのガイド軸４の中心軸線を通る平面で縦断し た断面図で表わされたものである。図１(A) はペン１が上昇位最高位置まで昇り 切った状態を表し、図１(B) はペン１が下降位最低位置まで降り切った状態を表 している。

【００１２】 図１(A),(B) 、図２に示されるように、ペンツメ2 ' を有するペンホルダ２が 付設された可動子３はその両端部にそれぞれスライド穴４’が穿設され、各スラ イド穴４’にキャリッジ１０に沿ってＺ軸方向に固定されたガイド軸４が遊嵌さ れており、かつキャリッジ１０と可動子３との間に架設されたバネ８によりＺ軸 の下向き方向に付勢されていることから、この可動子３に固定されているカムフ ォロアー６の先端部は、可動子３のＺ軸方向の下方に設けられたカム５のカム面 ５’に摺動可能の状態で当接させられている。一方、カム５を回転駆動するアク チュエータ７が設けられ、このアクチュエータ７の回転軸９が回転すれば、これ に結合または係合されたカム５が回転して、カムフォロアー６はカム５の凹凸の カム面５’を摺動して、Ｚ軸方向に上昇・下降を繰り返す。その結果、カムフォ ロアー６に結合する可動子３も上昇・下降を繰り返し、可動子３に設けられたペ ンホルダ２も上昇・下降を繰り返すことになる。したがって、ペン１は可動子３ の運動により限定される上限点と下限点との間を昇降する。

【００１３】 図３によりカムフォロアー６とカム５との関係を詳細に説明すると、図３(A) においてカムフォロアー６の先端部はカム５の平面図(A')に見られるごとくカム 面５’の凹部の一番低い個所に当接している。アクチュエータ７の回転軸９の回 転につれてカム５が回転し、図３(B) の状態になった時カムフォロアー６の先端 部はカム５の平面図(B')に見られるごとくカム面５’の一番高い凸部に当接して いる。このように、カム５の回転によってカムフォロアー６はＺ軸方向に上昇・ 下降を繰り返す。

【００１４】 以上のように、アクチュエータ７によって回転駆動させられるカム５のカム面 ５’の凹凸の形状は、図３のように同様な勾配面形３カ所の単純なものから、異 なった勾配よりなる複数の傾斜面の組み合わせ数カ所とすることも考えられる。 また、カム面５’の形状とカムフォロアー先端部形状との組み合わせは平面と平 面、平面と曲面、曲面と曲面の組み合わせが考えられるが、いずれの組み合わせ を採用するかは、ペンの任意位置での静止制御や、ペン降下時のソフトランディ ング制御をどのような精度にて行うかが選択のポイントとなる。

【００１５】 さらに、アクチュエータ７の回転速度を緩速制御することにより、同様なカム 面５’の勾配面形であっても、この勾配面を摺動するカムフォロアー６の通過時 間を長短自在とできる。言い換えればペン１の昇降速度はカム５の回転速度によ っても制御することができ、このような制御と前述したようなカム面５’の勾配 面形との組合わせによって、ペンの動作の制御を一般と精緻に行うことが可能で ある。 なお、アクチュエータ７は図４に示されるように、図１に示される実施例のも のとは反対の位置に設けてもよく、付番の同番号は図１の同番号と同じ役割を果 たしている。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によるＸ−Ｙプロッタのペン昇降装置は、アクチュエータ７によって回 転駆動させられるカム５のカム面５’の凹凸の形状およびカム５の回転速度次第 で、ペン１に要求されるいろいろなＺ軸方向の昇降動作をなさしめることができ るので、センサを必要とすることにより構造が複雑になる従来のペン昇降装置に 比して、格段に操作が容易であるばかりでなく、生産コストが比較上格段に安価 である点でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】(A),(B) 本考案によるＸ−Ｙプロッタのペン
昇降装置の一実施例の側面図、

【図２】 ペンホルダーおよび可動子部分を上から見た
平面図、

【図３】(A),(B) アクチュエータ７で回転させられる
カムのカム面とそのカム面を摺動するカムフォロアーと
の摺動動作状態を説明する図、

【図４】 本考案の変形された実施例のもので、図１と
は反対の位置にアクチュエータを設けたＸ−Ｙプロッタ
のペン昇降装置の側面図である。

【符号の説明】

１ ペン ２ ペンホルダ ３ 可動子 ４ ガイド軸 ４’スライド穴 ５ カム ５’カム面 ６ カムフォロアー ７ アクチュエータ ８ バネ ９ アクチュエータの回転軸 １０ キャリッジ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸方向に移動するＹレール上にてＹ軸
   方向に移動するキャリッジに設けられるペン昇降装置に
   おいて、（ａ） キャリッジに付設されるアクチュエー
   タにより回転駆動させられるカム、（ｂ） このカムに
   臨んで設けられる可動子に固定されるとともに、この可
   動子をカム方向に付勢するバネの力を受けて先端部を前
   記カムの摺動面に押し付けられるカムフォロアー、
   （ｃ） この可動子のＺ軸方向の運動を案内するガイド
   軸、（ｄ） このガイド軸が挿嵌される可動子に設けら
   れるとともに、可動子の運動にしたがってＺ軸方向の運
   動をするペンホルダーを具えたことを特徴とするＸ−Ｙ
   プロッタのペン昇降装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータはステッピングモー
   タ、ＤＣサーボモータまたは他の可変回転速度モータ
   で、その回転する軸が前記カムに結合するものであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のＸ−Ｙプロッタのペン
   昇降装置。