JPH0463797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報処理装置の出力機器等として用
いられる作図装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、オフイスオートメーシヨン・ホームオー
トメーシヨンの推進が図られ、情報処理装置とし
ても多様な装置が必要になつてきた。特に情報を
グラフ，図形で表現する機会が多くなり、作図装
置を必要とするユーザーが増加している。また、
オフイスでは、A1，B1というような大きな面積
の用紙に作図を行ない、各種発表会や掲示用のチ
ヤートとして貼り出すなどの用途も多くなつてき
た。

以下に従来の作図装置について説明する。

従来の作図装置には、大別して２つの方式が採
用されている。１つは第１図に示す紙送り方式と
呼ばれるものであり、もう１つは第２図に示すフ
ラツトヘツド式と呼ばれるものである。

第１図において、１は作図用紙、２は作図ペン
を内蔵したヘツド、３はヘツドを矢印Ａ方向に往
復運動させるためのリードスクリユー、４はヘツ
ド送りのガイド棒である。紙送り方式においては
ヘツド２を矢印Ａ方向に往復運動させ、同時に作
図用紙１を矢印Ａと直角な矢印Ｂ方向に往復運動
させることによつて作図を行なう。

第２図において、１は作図用紙、２は作図ペン
を内蔵したヘツド、５はヘツド２を往復運動させ
るリードスクリユー、６はヘツド２の往復運動の
ガイド棒、７，８はヘツド２、リードスクリユー
５、ガイド棒６を保持するブロツク、９はブロツ
ク７を往復運動させるリードスクリユー、１０は
ブロツク８のガイド棒である。フラツトヘツド式
作図装置は、作図用紙１を固定し、ヘツド２を矢
印Ｃ方向に往復運動させると同時にヘツド２を保
持したブロツク７，８を矢印Ｃと直角な矢印Ｄ方
向に移動させることによつて作図を行なうもので
ある。

しかしながら、上記のような構成では、紙送り
方式、フラツトヘツド式ともに、作図用紙よりも
大きな寸法の作図装置が必要となり、例えばA1，
B1などの大きな用紙に作図したい場合は、非常
に大形の高価な作図装置を用いなければならない
という問題を有していた。

また、作図ペンを内蔵した自走式の作図装置と
いうものが考えられているが、特に細かい折れ線
や文字などを描く場合に作図速度が極端に遅くな
り、実用的な装置としては実現されていない。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので
使用する作図用紙の大きさに制限がなく、文字や
細かい折れ線を描く速度が速く、小形で安価な作
図装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、所定の面上を自立して移動できるよ
うに構成された走行手段と、上記走行手段を支持
した部材を含むフレームと、走行面に対して上下
方向に移動して作図を行なう可動部材と、上記可
動部材を装着し上記フレームに対して可動なテー
ブルと、上記テーブルを２方向に自由に駆動でき
るテーブル駆動手段とを備えた自走式作図装置で
あり、所定の面上にて上記可動部材の位置を設定
する際に、上記走行手段と上記テーブル駆動手段
とを適当に組合せて作動させることにより、所定
の面上に置かれた作図用紙上に、図形・文字等を
高速で描かせるようにしたものである。

実施例の説明 第３図は本発明の一実施例における自走式作図
装置の動作中の外観を示す斜視図である。第３図
において、１１はこの実施例による自走式作図装
置、１３は自走式作図装置１１の動作をコントロ
ールする情報処理装置である。

ここでは、自走式作図装置１１を情報処理装置
１３の出力機器として用いている。情報処理装置
１３に接続された無線送信機１４から赤外線・超
音波などによつて、必要なデータが自走式作図装
置１１に取付けられた無線受信機１２に送信され
る。自走式作図装置１１は、このデータに基づい
て、作図台１６に固定された作図用紙１５の上を
移動し、内蔵された作図ペン（図示なし）によつ
て、図形・文字等を描いている。

第４図は本発明の一実施例における自走式作図
装置の内部構造を示す平面図、第５図はその側面
図である。第４図、第５図において、１７は構造
物を取付けるベース、１８はベースに固定された
フレームである。

以下に先づ、自走式作図装置の自走用の走行手
段について説明する。

第４図、第５図において、フレーム１８の側面
には、２つの自走用モータ１９，２０が取付けら
れており、それぞれ減速歯車群２１，２２を介し
て、作図用紙１５に向かつてばね（図示なし）で
加圧・接地した２つの車輪２３，２４を互いに独
立して駆動している。また、自走式作図装置１１
が自立し、且つ、車輪２３，２４の動きに抵抗な
く、作図用紙１５の上であらゆる方向に自由に追
従できるように、複数個の補助ボール２５がベー
ス１７に固定された支持器２６によつて保持さ
れ、作図用紙１５上に接触している。

上記のように構成された自走用の走行手段によ
り、自走式作図装置１１は作図用紙１５の上を自
在に移動することができる。例えば、２つの車輪
２３，２４を共に矢印Ｅの向きに等速で回転させ
ると、自走式作図装置１１は矢印Ｆの向きに直進
する。また車輪２３を矢印Ｅの向きに、車輪２４
を矢印Ｅと逆向きにそれぞれ等速で回転させると
自走式作図装置１１は点Ｏを中心にその場で矢印
Ｇの向きに回転する。これ以外にも自走用モータ
１９，２０に適当な回転方向と回転速度を与える
ことによつて、自走式作図装置１１を作図用紙１
５の上で任意の軌跡を描かせながら自在に移動さ
せることができる。

次に作図可能な可動部材とその上下移動機構に
ついて説明する。本実施例は、作図可能な可動部
材としてボールペン・フエルトペンなどの作用ペ
ンを用いるものである。

第４図、第５図において、２７は作図ペン、２
８は作図ペンと作図ペンを上下に移動させる機構
とを装着した第１図のテーブルである。第６図に
第１のテーブル２８の縦断面図を示す。第６図に
おいて、作図ペン２７は可動鉄心２９に固定され
ており、戻しばね３０によつてそのペン先が作図
用紙１５から離れた状態で保持されている。

いま、フレーム２８に巻かれたコイル３１に通
電すると、コイル３１は磁界を生じさせて可動鉄
心２９を戻しばね３０に抗して下方へ吸引する。
これにより、作図ペン２７の先端は作図用紙１５
に接触し、作図を行なう状態となる。なお、可動
鉄心２９のオーバーストローク分は可動鉄心２９
の薄肉部３２がたわむことによつて吸収される。

また、作図ペン２７の上下移動は、第７図に示
すような機構によつても実現することができる。
第７図において、作図ペン２７はペンホルダ３３
に固定されており、圧縮ばね３４のばね力によつ
て作図用紙１５に押し当てられ作図を行なう状態
にある。いま、フレーム２８に取付けられたソレ
ノイド３５に通電すると、可動鉄心３６が下方に
吸引され、レバー３７を介して、ペンホルダ３３
が上方に持ち上げられることにより作図ペン２７
の先端が作図用紙１５から離れる。

上記のように構成された作図ペンの上下移動機
構と前述の自走用走行手段により、作図ペン２７
を作図用紙１５に押し当てたまま自走式作図装置
１１を移動させると、自走式作図装置１１の移動
にともなつて線が描かれる。また、作図ペン２７
を作図用紙１５から離れた状態で自走式作図装置
１１を移動させても作図用紙１５に線は描かれな
いため、第４図、第５図に示す自走用モータ１
９，２０と、第６図に示すコイル３１または第７
図に示すソレノイド３５への通電を適当に組合せ
てコントロールすれば、希望する図形や文字を自
在に描かせることができる。

次に作図ペン２７と作図ペンの上下移動機構と
を装着した第１のテーブル２８をフレーム１８に
対して２方向に駆動するテーブル駆動手段につい
て説明する。

第４図において、３８は作図ペン２７を装着し
た第１のテーブル２８を矢印Ｈの方向に往復運動
させるための第１のモータである。第１のモータ
３８はギヤヘツド３９を介して駆動軸４０を回転
させる。駆動軸４０は第８図に示すように断面が
Ｄ形状をしている。駆動軸４０にはＤ形状のセン
タ穴を有する第１のかさ歯車４１が、軸方向に移
動可能なすきまを持つてはめ合わされている。第
１のかさ歯車４１は、第１のスライダー４２によ
つて保持され、第１のリードスクリユー４４に固
定された第２のかさ歯車４３とかみ合つている。
第１のリードスクリユー４４と第１のテーブルの
動きを案内するガイド棒４５は、ともにそれぞれ
の両端が第１のスライダー４２と第２のスライダ
ー４６とに保持されている。第１のリードスクリ
ユー４４にはらせん状の溝が切られており、第１
のテーブル２８の内部に設けられた適当な突起が
らせん状の溝にかみ合つて、第１のリードスクリ
ユー４４が回転すると、第１のテーブル２８はガ
イド棒４５に案内されて矢印Ｈ方向に移動する構
造となつている。上記の構成により、第１のモー
タ３８に適当な回転を与えることによつて、作図
ペン２７を装着した第１のテーブル２８を矢印Ｈ
方向の希望する位置へ移動させることができる。

第４図において、第１、第２のスライダー４
２，４６と、第１，第２のかさ歯車４１，４３
と、第１のリードスクリユー４４と、ガイド棒４
５と、第１のテーブル２８と、作図ペン２７とを
含む全体を、第２のテーブル４７と呼ぶことにす
る。４８は第２のテーブル４７を矢印Ｉ方向に往
復運動させるための第２のモータである。第２の
モータ４８が回転すると、ギヤヘツド４９を介し
て第２のリードスクリユー５０が回転する。第２
のリードスクリユー５０にはらせん状の溝が切ら
れており、第２のスライダー４６の内部に設けら
れた適当な突起がらせん状の溝にかみ合つて、第
２のリードスクリユー５０が回転すると、第２の
テーブル４７が矢印Ｉ方向に移動する構造になつ
ている。この時、駆動軸４０は第２のテーブル４
７のＩ方向運動の案内をするガイド棒の役目を兼
ねている。第１のかさ歯車４１はＤ形状断面を有
する駆動軸４０に対して軸方向に移動可能なすき
まを持つてはめ合わされているため、第１のモー
タ３８による第１のかさ歯車４１の回転の有無に
かかわらず、第２のテーブル４７は矢印Ｉ方向に
往復運動することが可能となつている。

上記のように構成されたテーブル駆動手段によ
り、第１のモータ３８と第２のモータ４８の一方
或いは両方同時に回転を与えて、作図ペン２７を
装着した第１のテーブル２８をフレーム１８内の
希望する位置に移動させることができる。第９図
に第１、第２のモータ３８，４８に回転を与え
て、第１のテーブル２８をＫの向きに、第２のテ
ーブル４７をＬの向きに移動させた場合の平面図
を示す。このようにテーブル駆動手段を用いて作
図ペン２７を移動させると、自走用の走行手段を
用いた場合よりも、特に細かい折れ線や文字を描
くときに格段に速く作図することが可能となる。

第５図に示す５１はフレーム１８の上方に位置
し、自走用モータ１９，２０、テーブル駆動用の
第１、第２のモータ３８，４８および作図ペンを
上下させるためのコイル３１またはソレノイド３
５の動きをコントロールするために設けられた制
御回路である。この制御回路５１は第３図に示す
情報装置１３に接続された無線送信機１４から送
られたデータを無線受信機１２を介して受信し、
このデータに基づいて各モータ及びコイルまたは
ソレノイドに自走式作図装置１１に内蔵した電池
（図示なし）により必要な電力を供給するもので
ある。制御回路５１の構成について詳しい説明を
省略する。

以上のように構成された自走用の走行手段と、
作図ペンの上下移動機構と、テーブル駆動手段と
を組合せてそれぞれ作動させることにより、第３
図に示すように、作図用紙１５の面上に希望する
図形や文字を描かせることができる。この時、長
い直線やゆるやかな曲線を描く時には自走用の走
行手段を用い、細かい折れ線や文字等を描く時に
はテーブル駆動手段を用いるようにすると、大画
面上に希望する図形や文字を高速で描くことが可
能となる。

なお、本実施例においては、作図ペンにより作
図用紙上に図形、文字を描かせる作図装置につい
て説明を行なつたが、作図ペンの替りにカツタな
どを取付けることによつて、情報処理装置から送
られるデータに基づいて紙或いは服地などを切断
する装置を提供することも十分に可能である。

また作図ペンの替りにフオトトランジスタ，フ
オトセンサなどを用いた光学的読取り機を装着す
れば、図面上に描かれた線上を走行し、その軌跡
を記憶し情報処理装置に入力する線画読取り装置
を提供することもできる。

また本実施例においては、自走用作図装置の動
作をコントロールするために無線送信機を接続し
た情報処理装置を用いたが、各モータ、ソレノイ
ドへの通電を直接ON，OFFする数個のスイツチ
を内蔵した簡単なスイツチボツクスを用いて、手
動でコントロールする方法を採用しても良い。

また本実施例においては、作図ペンを装着した
テーブルの駆動手段としてフレームに固定した２
つのモータと２組のリードスクリユーを用いた
が、プーリーとベルトまたはワイヤ，ラツク・ア
ンド・ピニオン等の他の伝動方式を用いても良い
ことは言うまでもない。

発明の効果 本発明の自走式作図装置は、所定の面上を自立
して移動できるように構成された走行手段と、上
記走行手段を支持した部分を含むフレームと、走
行面に対して上下方向に移動して作図を行なう可
動部材と、上記可動部材を装着し上記フレームに
対して可動なテーブルと、上記テーブルを２方向
に自由に駆動できるテーブル駆動手段とを設ける
ことにより、使用する作図用紙の大きさに制限が
なく、文字や細かい折れ線を描く場合の作図速度
が速く、簡単に持ち運びできる程度の小形で安価
な作図装置を提供することができ、その実用的効
果は大きい。また作図を行なう可動部材の替りに
紙や服地を切断できるカツタや光学的読取り機な
どを取付けることによつて得られる装置は多方面
で活用されることが予想され、その応用分野も広
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の紙送り式作図装置の斜視図、第
２図は従来のフラツトヘツド式作図装置の斜視
図、第３図は本発明の一実施例における自走式作
図装置の斜視図、第４図はその自走式作図装置の
内部構造を示す平面図、第５図はその側面図、第
６図は作図ペンの上下移動機構の構造を示す縦断
面図、第７図は作図ペンの上下移動機構の他の実
施例の構造を示す縦断面図、第８図イ，ロは自走
式作図装置のテーブル駆動用かさ歯車の取付構造
を示す側面図及び縦断面図、第９図は作図ペンを
装着したテーブルを移動させた状態を示す平面図
である。 １５……作図用紙、１９，２０……自走用モー
タ、２３，２４……車輪、２５……補助ボール、
２７……作図ペン、２８……第１のテーブル、３
８……第１のモータ、４０……駆動軸、４１……
第１のかさ歯車、４３……第２のかさ歯車、４４
……第１のリードスクリユー、４７……第２のテ
ーブル、４８……第２のモータ、５０……第２の
リードスクリユー、５１……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自走用のモータによつて駆動され所定の面上
   を自立して移動できるように構成した走行手段
   と、上記走行手段を支持した部材を含むフレーム
   と、上記走行面に対して上下方向に移動自在で作
   図が可能な可動部材と、上記可動部材を装着し上
   記フレームに対して可動なテーブルと、上記テー
   ブルを２方向に自由に駆動できるテーブル駆動手
   段とを具備した自走式作図装置。 ２ 走行手段として、フレームに取付けられた２
   つの車輪と、上記２つの車輪を互いに独立して駆
   動する２つのモータと、上記フレームを水平に保
   持し且つ上記車輪の動きに追従するように構成さ
   れた複数個のボールと、上記ボールの支持器とを
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の自走式作図装置。 ３ テーブル駆動手段として、作図可能な可動部
   材を装着した第１のテーブルと、上記第１のテー
   ブルを往復運動させるために上記フレームに固定
   された第１のモータと、上記第１のモータに結合
   された駆動軸と、上記駆動軸にはめ合わされて上
   記駆動軸の回転を伝動しながら且つ軸方向に移動
   可能な伝動部材と、上記伝動部材の回転を上記第
   １のテーブルの往復運動に変換する第１の伝動機
   構と、上記第１のテーブル・伝動部材・第１の伝
   動機構を装着した第２のテーブルと、上記第２の
   テーブルを上記第１のテーブルと直角方向に往復
   運動させるため上記フレームに固定された第２の
   モータと、上記第２のモータの回転を上記第２の
   テーブルの往復運動に変換する第２の伝動機構と
   を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の自走式作図装置。