JPH074953Y2 - 自動製図機の芯ヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は芯自動繰り出し機構を内蔵した記録ペンを作画
面に対して昇降制御する一方、該記録ペンを作画面に対
して一定間隔を保持した状態で移動制御して作画を行う
ようにした自動製図機における芯ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

鉛芯などの消耗性筆記芯を使用した自動製図機におい
て、上記芯を作画動作に伴うその摩減に応じて作画面に
繰り出すには、従来、特公昭58−54677号公報に開示さ
れているように、画線ヘッドに昇降可能に配設した押し
軸を芯に圧接して、該芯をその摩耗量に応じて作画面に
押し出している。

このような構成において、芯が作図に適しなくなるまで
減少した場合には、押し軸と連動する突起が画線ヘッド
の基板に配設したリミットスイッチに衝突し、該リミッ
トスイッチの投入信号によって信号が作画に不適当な程
摩耗した状態即ち芯なし状態を検出するように構成され
ている。

しかるに最近、芯自動繰り出し機構を内蔵した記録ペン
が開発された。この記録ペンを自動製図機の画線ヘッド
に、作画面に対して昇降可能に保持し、該記録ペンを作
画面に対して昇降制御すれば、上記押し軸を用いなくと
も、自動作画が可能となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記、記録ペンに市販の消耗性筆記芯を装着する場合、
芯の先端が、記録ペンの先端部分を構成する芯保持管の
先端と正確に一致することが望ましい。記録ペンの内部
への芯装着の初期設定において、芯の先端が上記芯保持
管の先端から突出していると、記録ペンを下降し、芯保
持管の先端を作画面に弾接させるとき、芯が折れてしま
う。また、芯の全長が記録ペンの全長よりも短く、芯を
記録ペンに装着したとき芯の先端が上記芯保持管の先端
より引込んだ状態になってしまうと芯保持管が記録ペン
のホルダー筒に対して相対的に上昇するまで記録ペンを
下降させないと、芯が作画面に圧接しなくなってしま
い、記録ペンの初期設定における下降量が増大してしま
い好ましくない。そのため、記録ペン内の芯の先端を、
最大限下方に突出した状態の芯保持管の先端と一致させ
るには、記録ペンを作画面に対して複数回昇降させその
都度芯を突出方向に繰り出して調整しなければならず、
その作業が煩わしかった。

本考案は上記欠陥を除去することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案は消耗性筆記芯46のホル
ダー筒40に対する上昇方向の移動を阻止し前記芯４のホ
ルダー筒40に対する下降方向の移動に対しては前記芯４
に対する固定力が作用しないように、前記芯46を挾持す
る前記ホルダー筒40内に配設された芯チャック48,50
と、前記ホルダー筒40の下方に所定量弾発的に突出し、
前記ホルダー筒40が作画面に対して下降したとき下端が
前記作画面に当接するとともに前記芯チャック48,50か
ら所定間隔離れた下方で前記芯46を所定の摩擦力を有し
てスライド自在に保持し、前記ホルダー筒40がコントロ
ーラからのペンアップ信号で作画面に対して所定位置ま
で上昇されると、前記芯46を前記芯チャック48,50に対
して該芯46のペンアップ信号までの摩耗量分だけ下降方
向に繰り出す芯保持管56とを備え、前記芯46の下降方向
への繰り出しによって前記芯チャック48,50から芯46が
離脱すると、該芯チャック48,50の下端面によって前記
芯46の前記ホルダー筒40に対する上昇方向の移動が係止
されるようにした芯自動繰り出し機構を内蔵した記録ペ
ン18の前記ホルダー管40を、昇降駆動装置に連係して保
持する芯ヘッドにおいて、前記記録ペン18の長手方向の
全長を未使用記録芯46の全長と略同一とし、未使用筆記
芯46を前記記録ペン18の内部にいっぱいに挿入すると未
使用筆記芯46の先端と前記芯保持管56の先端とが略一致
するようにしたものである。

〔作用〕

上記した構成において、未使用の芯46を記録ペン18の上
端から挿入し、芯46の上端と記録ペン18の上端面とが一
致するまで芯46を記録ペン18内に押し込むと、ホルダー
筒40に対して最大限突出した状態にある芯保持管56の下
端と芯46の下端とが丁度一致する。上記した芯の初期位
置において、ホルダー筒40がソレノイド24の付勢力によ
って下降すると、芯46の下端は作画面に衝突し、これに
より、ホルダー筒40の下降が停止し、芯46の下端は、ソ
レノイド24の励磁力によって決定される圧力で作画面に
圧接する。次に、画線ヘッド８がコントローラによって
駆動され、作画面に対して一定の間隔を保持した状態で
該作画面に対して移動し、これにより、作画面に所定の
作図が行われる。この作図中、芯46の減少に応じてホル
ダー筒40はソレノイド24の励磁力によって下降方向に移
動し、芯圧が一定に保持される。このとき、芯46の減少
に応じて芯保持管56は作画面からの圧力によってホルダ
ー筒40に対して相対的に上昇する。コントローラの指令
によってホルダー筒40が作画面に対して所定位置まで上
昇すると芯保持管56は芯46の減少分に応じて、ホルダー
筒40に対して上昇した分だけ該ホルダー筒40に対して最
下降位置まで下降し、芯46はこの芯保持管56の下降と連
動して、芯チャック48,50に対して下降し、芯46は芯チ
ャック48,50から、その減少分だけ下降方向に繰り出さ
れる。再び、ホルダー筒40が所定量下降すると、芯46の
先端は作画面に圧縮する。このとき、芯保持管56は、既
に芯46が所定量突出方向に繰り出されているためホルダ
ー筒40に対して上昇しない。

〔実施例〕

以下に本考案の構成を添付図面に示す実施例を参照して
説明する。

８は自動製図機の芯ヘッドであり、コントローラによ
り、テーブルから成る作画面４に対して所定の方向に平
行移動制御されるように構成されている。12はヘッド８
に昇降自在に支承された昇降体に固設されたペン保持枠
であり、該ペン保持枠12と前記昇降体に支持された揺動
アーム14とでペンホルダー16を構成し、該ペンホルダー
16に消耗性筆記芯を自動的に突出方向に繰り出す芯自動
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。前記昇降体はソレノイドに連結している。
39はリミットスイッチから成る芯有無検出器であり、前
記ヘッド８の基板の底部に、前記昇降体の突片10aの下
方に所定の間隔を存して対向して、固設されている。40
はホルダー筒であり、これの内周面に案内筒42の上部に
固定されている。前記ブロック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
下方に向けて拡径するテーパー面42aが形成されてい
る。48,50は一対の芯チャックであり、これらの下部に
は下方に向けて芯チャック48,50の横軸が増大するよう
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48a,50aとの間には複数個の鋼球52が配置され
ている。前記一対の芯チャック48,50は、コイルスプリ
ングの弾発力によっ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の筒体であり、
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
54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ャック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。前記ブロック44の軸穴、芯チャック48,5
0、ゴム体57の軸穴及び保持管56内には１本の芯46が嵌
挿配置されている。前記芯保持管56がホルダー筒40から
最も突出した状態における記録ペン18の長手方向の全長
は、前記市販の未使用の芯46の全長と略同一に設定され
ている。

次に本実施例の作用について説明する。まず、記録ペン
18内に新しい市販の芯46をセットする。芯46を、その上
端が頭部ブロック44の上端面と一致するまで、芯46を記
録ペン18内に押し込むと、芯46はその下端が丁度芯保持
管56の下端と一致する。コントローラのCPUからペンダ
ウン信号が出力されると、ドライバーが駆動されてソレ
ノイドが通電し、ソレノイドのロッドが下降する。これ
により、昇降体が下降し、ペンホルダー16に保持された
記録ペン18が下降して芯46の先端がテーブル４上の画紙
面にソレノイドの励磁力により、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
によって芯チャック48,50に対して相対的に上昇しよう
とする。芯チャック48,50は芯46が上昇しようとする
と、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によってチャック48,48aは互いに接近す
る方向に加圧される。この加圧力によって芯46は、チャ
ック片48,48a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
すると昇降体の下降が停止する。芯46が画紙に圧接した
状態において、保持管56は、第１図に示すように、筒体
54に対して最下降位置にあり、保持管56の鍔部の下面
は、筒体54の底壁の上面に弾接している。次に、コント
ローラからモータドライバーにパルスが供給されて、XY
モータが駆動されると、芯ヘッド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、画紙上に所定
の作図が行われる。作図中、芯46は芯チャック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
減に伴って、昇降体及びペンホルダー16はソレノイドの
励磁力によって下降し、芯46の下端の作画面との圧力を
一定に維持する。この芯46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。芯46が所定量摩耗
したところで、コントローラは、ペンアップ信号を出力
する。上記ペンアップ信号によってドライバーが駆動さ
れ、ソレノイドへの通電が遮断されると、昇降体はコイ
ルスプリングの弾発力によって所定の位置まで上昇す
る。この昇降体の上昇により、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
よって該保持管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、チャック4
8,50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、チャック48と50の締付力が
緩む方向に作用するため、芯46は、その摩耗量分だけ、
保持管56と連動してチャック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
アップ動作ごとに芯46がその摩耗量分下方向に繰り出さ
れる。芯46が短くなると、芯46は第２図に示すように、
チャック48と50との間から外れ、チャック48,50は、こ
れらの下部がテーパー面42aと曲面48a,50a、鋼球52及び
コイルスプリングの相互案内作用により、互いに当接
し、この当接状態のチャック48,50の下端面によって芯4
6の上端を係止することになる。更に芯46が摩耗する
と、芯46の下端がテーブル４上の画紙に圧接するのに必
要とされる昇降体10の下降量が増大し、記録ペン下降時
において、突片10aは検出器39に更に接近する。芯46の
全長が第３図に示すように、ゴム体57を含む芯保持管56
の全長より若干長い又は同程度まで短くなり、芯46の上
端がゴム体57の上端より若干突出し、又は同一平面上に
位置した状態で、ペンダウン信号により、芯46の下端が
画紙面に当接するまで、ソレノイドの励磁力により昇降
体10が下降すると、突片10aが検出器39に当接し、該検
出器39が働いて、芯無し信号を出力する。もし、第３図
に示す状態において、芯ヘッド８の作画方向の駆動を続
行すると、芯46の先端の摩減により、芯保持管56の下端
に作画面からの圧力がかかってしまい、芯46の下端が画
線面に圧接しなくなり、画線がかすれ、その後、画線が
不可能な状態となる。上記検出器39のペン無し信号はコ
ントローラに送られ、コントローラはこの信号を受け、
予じめ記憶されたプログラムに従って、芯ヘッド８を停
止し、しかる後に、ペン交換信号を出力する。尚、上記
検出器39のペン無し信号に基いて、コントローラは、芯
無し警報ランプを点灯し、あるいは、芯無し警報ブザー
を駆動するようにしても良い。また、検出器39は突片10
a側に設け、記録ペン18が下降したとき、画線ヘッド８
の基板面によって投入されるようにしても良い。また、
自動製図機は作画面を床面に対して垂直とした構成とし
ても良い。従って、上記明細書において、用いた上昇と
下降という表現は作画面を基準としたものであり、作画
面を垂直に設定した場合には、作画面に垂直に近づく移
動が下降、遠ざかる方向の移動が上昇ということにな
る。

〔効果〕

本考案は上述の如く、記録ペンの全長を筆記芯の全長と
略同一に設定したので、筆記芯を、記録ペンの内部にい
っぱいに挿入することによって簡単に筆記芯の先端と芯
保持管の先端とを一致させることができる効果が存す
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の好適な実施例を示し、第１図は断面図、第
２図は断面図、第３図は断面図である。 ８……芯ヘッド、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、22……コ
イルばね、39……芯有無検出器、40……ホルダー筒、44
……頭部ブロック、42……案内筒、46……芯、48,50…
…芯チャック、56……芯保持管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】消耗性筆記芯（46）のホルダー筒（40）に
   対する上昇方向の移動を阻止し前記芯（４）のホルダー
   筒（40）に対する下降方向の移動に対しては前記芯
   （４）に対する固定力が作用しないように、前記芯（4
   6）を挾持する前記ホルダー筒（40）内に配設された芯
   チャック（48）（50）と、前記ホルダー筒（40）の下方
   に所定量弾発的に突出し、前記ホルダー筒（40）が作画
   面に対して下降したとき下端が前記作画面に当接すると
   ともに前記芯チャック（48）（50）から所定間隔離れた
   下方で前記芯（46）を所定の摩擦力を有してスライド自
   在に保持し、前記ホルダー筒（40）がコントローラから
   のペンアップ信号で作画面に対して所定位置まで上昇さ
   れると、前記芯（46）を前記芯チャック（48）（50）に
   対して該芯（46）のペンアップ信号までの摩耗量分だけ
   下降方向に繰り出す芯保持管（56）とを備え、前記芯
   （46）の下降方向への繰り出しによって前記芯チャック
   （48）（50）から芯（46）が離脱すると、該芯チャック
   （48）（50）の下端面によって前記芯（46）の前記ホル
   ダー管（40）に対する上昇方向の移動が係止されるよう
   にした芯自動繰り出し機構を内蔵した記録ペン（18）の
   前記ホルダー管（40）を、昇降駆動装置に連係して保持
   する芯ヘッドにおいて、前記記録ペン（18）の長手方向
   の全長を未使用記録芯（46）の全長と略同一とし、未使
   用筆記芯（46）を前記記録ペン（18）の内部にいっぱい
   に挿入すると未使用筆記芯（46）の先端と前記芯保持管
   （56）の先端とが略一致するようにしたことを特徴とす
   る芯ヘッド。