JPH054916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機体側のペンストツカーに、筆記芯を
内蔵した記録ペンを複数保持し、該ペンストツカ
ーと作画ヘツドとの間で相互に記録ペンの交換を
行うための、自動製図機の記録ペン交換制御方法
に関する。

〔従来の技術〕

複数の芯筆記具を保持し、その中の一つの筆記
具を選択して作図を行い、筆記具の芯なしを検出
すると、次の順位の筆記具を選択して作図を行う
ようにした製図装置は特開昭53−91768号公報に
開示されている。該装置は、作画ヘツドに回転可
能に配設したドラムに複数本の芯筆記具を保持し
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来装置のように作画ヘツドに複数の芯筆
記具を保持するドラムを配設した場合、作図中
は、作画ヘツドが動いているため、作画中、ドラ
ムへ芯筆記具を補充することができない。そのた
め、ドラムの全ての芯筆記具が無くなつた場合に
は、作画作業を停止して、ドラムへの芯補充を行
わなければならず、長時間の連続した作画作業が
不可能であつた。本発明は、作画作業を停止させ
ることなく、芯補充を行うことができるようにし
て、長時間の作画を可能とすることを目的とする
ものである。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、機体側に
配設したペンストツカーに、消耗性筆記芯を内蔵
した記録ペンを複数保持し、該ペンストツカーと
作画ヘツドとの間で相互に記録ペンの交換を行う
ようにした、コンピユータにより制御される自動
製図機において、ペンストツカーに装着した記録
ペンの数Ｎを設定し、該数Ｎは更新し得るように
成し、ペンチエンジコマンドによつてペンストツ
カー中の所望の順位の記録ペンを保持した作画ヘ
ツドが作図コマンドによつて作図動作に移行する
前に、作画ヘツドが保持する記録ペンの芯有無を
チエツクし、該記録ペンの芯の残量が規定量以下
のとき、コンピユータは芯なしを確認して上記数
Ｎに１を減算するとともに作画ヘツドは該芯なし
記録ペンを前記ペンストツカーに返却して、該ペ
ンストツカーの次の順位の記録ペンを保持し、該
記録ペンの芯有無をチエツクして、芯がある場合
は、作図コマンドに基づき作図動作に移行し、芯
なしを確認したときは、上記数Ｎに１を減算し、
該数値Ｎがゼロとなるまで、上記動作をくり返
し、前記数値Ｎがゼロとなつたとき、前記ペンス
トツカー側の記録ペンの芯補充を行うために、作
図ヘツドを所定位置に停止して作画動作を中断さ
せるようにしたものである。

〔作用〕

上記し制御方法において、オペレータは、
時々、自動製図機の作画状態を監視し、ペンスト
ツカー側の複数の記録ペンの中、芯なし状態の記
録ペンが増加してきたときは、芯なし状態の記録
ペンをペンストツカーから抜き取り、これに新し
い芯を補充して該記録ペンを元の場所に戻す。こ
の作業は、作画中に、これを中断させることなく
行うことができる。コンピユータの記憶している
数値Ｎは、一作画動作ごとに自動的に更新する
か、又は、ペンストツカー側記録ペンへの芯補充
後に、手操作で更新すれば、自動製図機は作図動
作を長時間続行することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を
参照して説明する。

第９図において、２はＸ−Ｙプロツタの機体で
あり、テーブル４上にＹレール６がＸ座標軸方向
に沿つて移動自在に配設され、該Ｙレール６には
画線ヘツド８が移動自在に取付けられている。前
記画線ヘツド８には、第３図に示す如く、アルミ
ニウム等の非磁性体から成る昇降体１０に固設さ
れたペン保持枠１２と、一端部が前記昇降体１０
にテーブル４面に対して平行な平面的で回転自在
に軸支され、開放端側が前記ペン保持枠１２と接
近する方向に付勢されたペン保持アーム１４とか
ら成るペンホルダー１６が設けられ、該ペンホル
ダー１６に芯自動繰り出し機構が内蔵された記録
ペン１８が脱着可能に保持されている。前記昇降
体１０はヘツド８の基板に固設されたガイド軸２
０にスライド自在に嵌挿され、該昇降体１０はコ
イルばね２２によつて上方向に付勢されている。
２４はヘツド８の基板に固定されたソレノイドで
あり、これの出力軸は昇降体１０に形成された突
片１０ａに対向している。前記ソレノイド２４は
マイクロコンピユータのCPU３０（第２図参照）
から成るコントローラのペンアツプダウン制御回
路３２に接続している。３３は昇降体１０に配設
されたペン保持検出器であり、リミツトスイツチ
により構成されている。前記Ｙレール６と画像ヘ
ツド８はモータ制御回路３５によつて制御される
XYモータ（図示省略）に連係し、これらの駆動
によつてテーブル４上の所定の位置に送られる。
３８は、ペンストツカーであり、複数の記録ペン
１８が保持されている。コンピユータにプログラ
ムされているペンチエンジコマンドによつて前記
画線ヘツド８を前記ペンストツカー３８の空の保
持部３８ａに移動させ、そのペンホルダー１６を
該保持部３８ａ内に位置させ、しかる後に、画線
ヘツド８を保持部３８ａから離反させると、ペン
ストツカー３８に内蔵された公知のペン交換機構
（図示省略）によつて、ペンホルダー１６に保持
されている記録ペン１８が前記保持部３８ａに移
行し、ペンの交換が行われるように構成されてい
る。また、ペンチエンジコマンドによつて、記録
ペンを保持していない画線ヘツド８を、記録ペン
を保持しているペンストツカー３８の保持部３８
ｂに移動させ、ペンホルダー１６を該保持部３８
ｂ内に位置させ、しかる後に、画線ヘツド８を保
持部３８ｂから離反させると、上記ペン交換機構
によつて、保持部３８ｂに保持されている記録ペ
ンが画線ベツド８のペンホルダー１６に保持さ
れ、ペンの交換が行われるように構成されてい
る。３９は磁束検出器から成る芯なし検出器であ
り、前記ヘツド８の基板に、固定され、該検出器
３９は前記突片１０ａの立ち上り部に固定された
ヨーク（鉄心）６１に固定された永久磁石５９に
対向して、固設されている。

次に、上記記録ペンの内部構造を第６図乃至第
８図を参照して説明する。

４０はホルダー筒であり、これの内周面に案内
筒４２が固定されている。４４は頭部ブロツクで
あり、これの外周部に環状の鍔部４４ａが形成さ
れ、該ブロツク４４の下部は前記案内筒４２の上
部に固定されている。前記ブロツク４４の中心部
には、鉛芯から成る筆記用消耗芯４６をスライド
自在に保持するための軸穴が透設されている。前
記案内筒４２の下部内壁面には下方に向けて拡格
径するテーパー面４２ａが形成されている。４
８，５０は一対の芯チヤツクであり、これらの下
部には下方に向けて芯チヤツク４８，５０の横幅
が増大するように曲面４８ａ，５０ａが形成され
ている。前記テーパー面４２ａと前記曲面４８
ａ，５０ａとの間には複数個の鋼球５２が配置さ
れている。前記一対の芯チヤツク４８，５０はコ
イルスプリングの弾発力によつて上方向に付勢さ
れている。５４は前記ホルダー筒４０の下部に固
着された有底と筒体であり、これの内周面にスラ
イド自在に芯保持管５６の鍔部の外周面が嵌合し
ている。前記保持管５６の下半分は、前記筒体５
４の底部に形成された穴から下方に突出してい
る。前記保持管５６の鍔部の上面と前記芯チヤツ
ク４８，５０の下面との間にはコイルスプリング
が圧縮配置されている。５７は環状のゴム体であ
り、前記保持管５６の上端に固着され、該ゴム体
５７の軸穴の径は芯４６の径よりも若干小径に形
成されている。前記ブロツク４４の軸穴、芯チヤ
ツク４８，５０、ゴム体５７の軸穴及び保持管５
６内には１本の芯４６が嵌挿配置されている。７
０は、芯径、又は芯の色によつて区分されたペン
種類判別器であり、記録ペン１８の外周面に形成
されたバーコード７２を読み取る検出器により構
成されている。第２図において、６０はインター
フエース回路であり、ホストコンピユータに接続
している。６２はペン種類メモリ、６４はｘカウ
ンタであり、一作画動作ごとに所定のプリセツト
値が設定され、該カウンタ６４はペンNO.指定回
路６６に接続している。６８はＮカウンタであ
り、一作画動作ごとに、リセツト且つ所定のプリ
セツト値Ｎが設定され、プリセツト値Ｎに対して
CPU３０からのパルスを減算するように構成さ
れている。６９はペン種類比較回路である。７２
はペンストツカー３８即ちペンライン部のペン装
着数ＮをCPU３０に入力するためのペン有無判
別回路であり、キーボードから成るデータ入力装
置により構成されている。尚、上記ペン有無判別
回路７２は、ペンストツカー３８の各ペン保持部
ごとにペン検出器又はペン検出スイツチを配設
し、このペン検出器等の出力信号をデータインス
イツチによつてCPU３０に入力して、ペン装着
数ＮをCPU３０に入力するようにしても良い。
上記記録ペンの、頭部ブロツク４４その他の構成
部分は透明体により構成され、記録ペン１８内の
芯４６の残量が外部から見ることができるように
構成されている。

次に本実施例の作用を第１図に示すフローチヤ
ートを参照して説明する。

まず、記録ペン１８内に新しい長い芯４６をセ
ツトする。芯４６はその下端が丁度芯保持管５６
の下端と一致するようにその突出量が設定され
る。新しい芯をセツトした記録ペン１８を、ペン
ストツカー３８の各保持部に装着し、ペン有無判
別回路７２によつてペン装置数（Ｎ＝８）をセツ
トする。次に、リモートスイツチ７４を押すと、
Ｎ＝８がCPU３０に入力される（ステツプ１）。
これにより、Ｎカウンタ６８はリセツトされ、Ｎ
＝８がプリセツトされる。次にホストコンピユー
タからコマンドがCPU３０に入力される（ステ
ツプ２）。上記コマンドがペンチエンジコマンド
であるか否か判断し（ステツプ３）、ペンチエン
ジコマンドであれば、CPU３０は、ペンチエン
ジコマンドを解析し、ペンチエンジ対象がペンス
トツカー３８の第何番目の保持部の記録ペンであ
るか解析する（ステツプ４）。ペンストツカー３
０の各保持部は、第９図に示す通り、NO.1から
NO.8までの番号ｘが付せられ、ペンチエンジコ
マンドは、上記番号ｘを指定し、CPU３０は、
ｘカウンター６４を番号ｘに対応する数値にプリ
セツトするとともにｘカウンタ６４をリセツトす
る。CPU３０は、ペンチエンジコマンドに基づ
いて、モータ制御回路３５を駆動する正逆駆動用
パルスを出力し、画線ヘツド８をペンチエンジモ
ードで移動制御して、画線ヘツド８に、NOxの
記録ペン１８を第３図に示すように保持させる
（ステツプ５）。このとき、ペン種類判別器７０
は、記録ペン１８のバーコード７２から記録ペン
１８の種類を判別し、その判別信号をCPU３０
に入力する。CPU３０は、上記判別信号に基い
て、ペン種類データを造出し、該データをペン種
類メモリ６２に記憶させる（ステツプ６）。次に
ホストコンピユータから作図コマンドが入力され
ると、CPU３０は作図コマンドを確認し（ステ
ツプ７）、画線ヘツド８に芯チエツク動作を指令
する。この芯チエツク動作は次の要領で行われ
る。（ステツプ８）。CPU３０は、制御回路３２
にペンダウン信号を出力する。これにより、ソレ
ノイド２４に通電が成され、ソレノイド２４のロ
ツドが第３図中、下降する。この下降により、昇
降体１０が下降し、ペンホルダー１６に保持され
た記録ペン１８が下降して、該記録ペン１８内の
芯４６の先端が第６図に示すように、テーブル４
上の画紙面にソレノイド２４の励磁力により所定
の圧力で弾接する。芯４６が画紙に圧接すると、
芯４６は、画紙からの圧力によつて芯チヤツク４
８，５０に対して相対的に上昇しようとする。芯
チヤツク４８，５０は芯４６が上昇しようとする
鋼球５２が曲面４８ａとテーパー面４２ａとの間
にきつく喰い込み、鋼球５２によつてチヤツク４
８，４８ａは互いに接近する方向に加圧される。
この加圧力によつて芯４６はチヤツク片４８，４
８ａに対して上昇する方向の移動が阻止される。
芯４６の下端がテーブル４上の画紙即ち作画面に
圧接すると昇降体１０の下降が停止する。このと
き、永久磁石５９は芯なし検出器３９に対して所
定間隔上方に位置しているため、芯なし検出器３
９は無なし信号を出力しない。これによりCPU
３０は芯有を判断する。なを、記録ペン１８内に
芯が無いかあるいは第８図に示すように、芯が摩
減して芯なし直前の状態にあると、CPU３０か
らペンダウン信号がソレノイド２４に供給される
と、昇降体１０は、永久磁石５９が芯なし検出器
３９に近接対向する位置まで下降し、該下降によ
つて芯なし検出器３９は芯なし信号を出力する。
CPU３０はペンダウン信号を２度出力し、検出
器３９が２回連続して芯なし信号を出力すると、
該信号に基づいてCPU３０は芯なしを判断する。
上記芯チエツク動作によつて芯有状態が確認され
ると（ステツプ９）、作図コマンドに基づき、モ
ータ制御回路３５にパルスが供給され、XYモー
タが駆動されて画線ヘツド８がテーブル４面に対
して平行な平面内で所定の方向に移動し、画紙上
に作図が行われる（ステツプ10）。この作図中、
芯４６は芯チヤツク４８，５０に固定された状態
で、その先端が摩減する。芯４６先端の摩減に伴
つて、昇降体１０及びペンホルダー１６はソレノ
イド２４の励磁力によつて下降し、芯４６の下端
の、作画面との圧力を一定に維持する。この芯４
６下端の摩減により、保持管５６は、芯４６の摩
減量と同量だけ、筒体５４に対してコイルばねの
弾力に抗して相対的に上昇し、保持管５６の鍔部
の下面は筒体５４の底壁の上面から離反する。一
作画動作が完了すると、CPU３０はペンアツプ
信号を出力する。永久磁石４１と検出器３０との
初期設定間隔をｘ、芯４６の一作画動作における
減少長をｙとすると、ｘ＞ｙとなるように、一作
画コマンドによる一作動作の線長が設定されてい
る。上記ペンアツプ信号によつてペンアツプダウ
ン制御回路３２が駆動され、ソレノイド２４への
通電が遮断されると、昇降体１０はコイルスプリ
ング２２の弾発力によつて所定の位置まで上昇す
る。この昇降体１０の上昇により、記録ペン１８
は上昇し、芯４６の先端が作画面から離反する。
この記録ペン１８が上昇するとき、保持管５６
は、コイルスプリングS1の弾発力によつて該保
持管５６の鍔部が筒体５４の底壁に係止されるま
で、筒体５４に対して相対的に下降する。この保
持管５６の筒体５４に対する下降により、ゴム体
５７に密嵌する芯４６は、該ゴム体５７との摩擦
力により、保持管５６と連動して下降する。この
芯４６の下降により、芯４６は、チヤツク４８，
５０に対して相対的に下降方向に引張られるので
あるが、この芯４６の引張方向は、チヤツク４８
と５０の締付力が緩む方向に作用するため、芯４
６は、その摩耗量分だけ、保持管５６と連動して
チヤツク４８，５０間をスライドし、下方向に繰
り出されることになる。このようにして、ペンア
ツプ動作によつて芯４６がその摩耗量分下方向に
繰り出される。次に、作図コマンドがCPU３０
に入力されると、芯チヤツク動作を行い、芯有の
場合には、上記した要領で作図コマンドが実行さ
れる。このようにして、作図コマンドが順次実行
される。この場合、芯なしが検出されなければ、
Ｎカウンタ６８のプリセツト値Ｎ＝８は変わらな
い。

ステツプ９における芯チエツク動作によつて芯
なしが検出されると、CPU３０は、一つのパル
スをＮカウンタ６８に入力し、Ｎカウンタ６８は
Ｎ＝Ｎ−１をカウント出力し、（ステツプ11）、該
カウンタ６８は、リセツトされその出力Ｎ−１値
にプリセツトされる。CPU３０はＮ＝０か否か
を判断し（ステツプ12）、否であれば、一つのパ
ルスをｘカウンタ６４に入力する。これによりｘ
カウンタ６４は、ｘ＝ｘ＋１をカウントし、新た
にストツカー３８側の記録ペン１８の番号ｘを設
定する（ステツプ13）。CPU３０はｘ＝９か否か
を判断し（ステツプ14）、否であればペンｘ指定
回路６６は、ペンストツカー３０のペン位置番号
ｘをCPU３０に指定する。CPU３０は、画線ヘ
ツド８を制御して、画線ヘツド８が現に保持する
記録ペン１８をペンストツカー３８の元の空の保
持部に返却するとともに、ペンｘ指定回路６６か
らの入力信号ｘに基づき、ペンストツカー３８の
xxの記録ペン１８を画線ヘツド８に保持させる。
尚、ｘカウンター６４が８をカウントした状態で
１を加算したときは、カウント値は１に戻り、ペ
ンｘ指定回路６６は、ｘ＝１即ち、ペンストツカ
ー３８のNO.1の記録ペン１８を選択する信号を
CPU３０に出力する（ステツプ15）。

これは、作画ヘツド８が保持した記録ペン１８が
芯なしのときは、作画ヘツド８は、ペンストツカ
ー３８の次の順位の番号の記録ペンを取りにゆく
ことである。画線ヘツド８がxxのペン１８を保
持したとき、ペン種類判別器７０が保持ペン１８
の種類を検出し、保持したペン１８の種類と、ペ
ンチエンジコマンドを解析したときに保持したペ
ンの種類とをペン種類比較回路６９によつて比較
し（ステツプ17）、同種ペンであれば、ステツプ
８に戻り、芯チエツク動作が行われる。この芯チ
エツク動作により、芯なしが確認された場合、あ
るいは、ステツプ17において異種ペンが確認され
た場合には、ステツプ11に移行する。ステツプ11
において、Ｎカウンター６８の入力端に１パルス
が供給され、Ｎカウンタの出力Ｎ（Ｎ−１）がＮ
＝０でなければ（ステツプ12）ｘカウンター６４
の内容に更に１が加算されて（ステツプ13）、ペ
ンストツカー３８に保持されている記録ペン１８
の次の順位の番号が指定され、CPU３０の制御
によつて、画線ヘツド８は現に保持する記録ペン
１８をペンストツカー３８の元の位置に返却した
後、指定された番号ｘの、ペンストツカー３８の
記録ペン１８を選択し、これを保持する。

ステツプ12において、Ｎ＝０が確認されると、
CPU３０は、ブザー（図示省略）を３回鳴らし、
画線ヘツド８は現に保持する記録ペン１８をペン
ストツカー３８の元の位置に返却して、所定の位
置で停止し、CPU３０はローカル（LOCAL）状
態即ちホストコンピユータからのデータは受け取
るが出力しない状態に移行する。尚、Ｎカウンタ
６８がゼロを出力する前に、オペレータがペンス
トツカー３８の記録ペン１８の状態を見て、芯な
し状態の記録ペン１８をペンストツカー３８の保
持部から外して新しい長い芯を記録ペン１８に挿
入し、この芯を補充した記録ペン１８を、ペンス
トツカー３８の記録ペン保持部にセツトすれば、
一作画動作ごとにＮカウンタ６８のプリセツト値
は自動的に８にプリセツトされるため、作画動作
（一作画動作の多数連続したもの）が中断される
ことなく続行される。上記Ｎ＝０において、ロー
カル状態となつた自動製図機の画線動作の復帰
は、リモートボタン７４をONとするか又は、ホ
ストコンピユータからのリモートコマンドによ
る。

〔効果〕

本発明は上述の如く、機体側に設けたペンスト
ツカーに芯を内蔵した記録ペンを複数保持してあ
るので、作画中でも、ペンストツカー側記録ペン
の芯の補充が可能であり、そのため、作業者が
時々、ペンストツカー側の記録ペンの芯の補充を
行なえば作画がストツプすることなく長時間の作
画が可能である等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の好適な実施例を示し、第１図はフ
ローチヤート、第２図はブロツク回路図、第３図
は断面図、第４図は部分断面図、第５図は側面
図、第６図は断面図、第７図は断面図、第８図は
断面図、第９図は平面図である。 ２……機体、４……テーブル、６……Ｙレー
ル、８……画線ヘツド、１０……昇降体、１２…
…ペン保持枠、１４……ペン保持アーム、１６…
…ペンホルダー、１８……記録ペン、２０……ガ
イド軸、２２……コイルばね、２４……ソレノイ
ド、３０……CPU、３３……ペン保持検出器、
３４，３６……モータ、３８……ペンストツカ
ー、４０……ホルダー筒、４４……頭部ブロツ
ク、４２……案内筒、４６……芯、４８，５０…
…芯チヤツク、５６……芯保持管、７０……ペン
種類判別器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体側に配設したペンストツカーに、消耗性
   筆記芯を内蔵した記録ペンを複数保持し、該ペン
   ストツカーと作画ヘツドとの間で相互に記録ペン
   の交換を行うようにした、コンピユータにより制
   御される自動製図機において、ペンストツカーに
   装着した記録ペンの数Ｎを設定し、該数Ｎは更新
   し得るように成し、ペンチエンジコマンドによつ
   てペンストツカー中の所望の順位の記録ペンを保
   持した作画ヘツドが作図コマンドによつて作図動
   作に移行する前に、作画ヘツドが保持する記録ペ
   ンの芯有無をチエツクし、該記録ペンの芯の残量
   が規定量以下のとき、コンピユータは芯なしを確
   認して上記数Ｎに１を減算するとともに作画ヘツ
   ドを該芯なし記録ペンを前記ペンストツカーに返
   却して、該ペンストツカーの次の順位の記録ペン
   を保持し、該記憶ペンの芯有無をチエツクして、
   芯がある場合は、作図コマンドに基づき作図動作
   に移行し、芯なしを確認したときは、上記数Ｎに
   １を減算し、該数値Ｎがゼロとなるまで、上記動
   作をくり返し、前記数値Ｎがゼロとなつたとき、
   前記ペンストツカー側の記録ペンの芯補充を行う
   ために、作画ヘツドを所定位置に停止して作画動
   作を中断させるようにしたことを特徴とする記録
   ペン交換制御方法。