JPS5928200B2 - plotting device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は任意の寸法の図形を描くことのできる作図装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drawing device that can draw figures of arbitrary dimensions.

従来公知の作図装置は、記録ペンを移動フレーム上に取
付け、移動フレームをＸ軸方向とＹ軸方向とに同時に駆
動し、所望の図形を描くものである。In a conventionally known drawing device, a recording pen is mounted on a movable frame, and the movable frame is simultaneously driven in the X-axis direction and the Y-axis direction to draw a desired figure.

しかしながら、このような従来の作図装置においては作
図面積を大きくとれない欠点があり、また、駆動機構が
複雑になる欠点がある。移動フレームを大形にした大形
のＸＹプロッタも実用化されているが、大形フレームを
駆動するために作図速度が遅く、また駆動用モータに大
電力を供給しなければならないという欠点がある。本発
明は、このような従来装置における欠点がなく、高精度
でかつ任意の寸法の図形を描くことのできる作図装置を
実現しようとするものである。However, such conventional plotting devices have the disadvantage that a large plotting area cannot be obtained, and also have the disadvantage that the drive mechanism is complicated. Large-sized XY plotters with large moving frames have also been put into practical use, but they have the drawbacks of slow plotting speeds due to the large-sized frames being driven, and the need to supply large amounts of power to the drive motors. . The present invention aims to realize a drawing device that is free from the drawbacks of conventional devices and is capable of drawing figures of arbitrary dimensions with high precision.

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。図において、１はプロセッサ、２はこのプロセッサに
Ｘ、Ｙ位置信号あるいはペンの上下の指令信号等を与え
る入力装置、３はプロセッサ１からの信号を入力とする
送信器で、送信アンテナ３１をもつ。４は作図テーブル
で、この上に作図しようとする図面あるいは工作物４１
が配置される。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a processor, 2 is an input device that gives X and Y position signals or pen up and down command signals, etc. to this processor, and 3 is a transmitter that inputs signals from the processor 1, and has a transmitting antenna 31. . 4 is a drawing table, on which the drawing or workpiece 41 to be drawn is placed.
is placed.

５は駆動手段を内蔵し図面あるいは工作物４１上を自分
の力で自由に移動可能な例えばラジコンカーと同一作動
原理の作図車で、ペン５１と送信アンテナ３１からの信
号を受信する受信アンテナ５２および音発生手段５３と
をもつている。Reference numeral 5 denotes a drawing vehicle having a built-in drive means and capable of freely moving over a drawing or a workpiece 41 under its own power, which operates on the same principle as a radio-controlled car, for example, and a receiving antenna 52 that receives signals from the pen 51 and the transmitting antenna 31. and sound generating means 53.

６１、６２は音発生手段５３からの音信号を受信する音
検出手段で、ここでは作図テーブル４の互に隣り合ラ辺
のほぼ中央に配置されている。Reference numerals 61 and 62 denote sound detection means for receiving the sound signal from the sound generation means 53, and here they are arranged approximately at the center of the adjacent round sides of the drawing table 4.

Ｔは音検出手段６１、６２からの信号を入力とし、作図
車５の位置を演算する演算回路で、その出力信号はプロ
セッサ１に印加されている。このように構成した装置の
動作を次に説明する。T is an arithmetic circuit which receives signals from the sound detection means 61 and 62 and calculates the position of the drawing wheel 5, and its output signal is applied to the processor 1. The operation of the apparatus configured in this way will be explained next.

作図車５の音発生手段５３からは例えば放電などにより
作られた鋭い音のパルスが発生している。音検出手段６
１、６２は音発生手段５３からの音を検出し、演算回路
□は音発生手段５３から出た音波が各音検出手段６１、
６２に到達するまでの伝播時間を演算することによつて
、作図車５の作図テーブル４上における位置を求める。
演算回路７からの作図車５の位置に関連する信号Ｄｆは
プロセツサ１に印加されている．入力装置２は、例えば
計算機あるいはテープ入力装置からなり、機械設計、製
図、プリント板回路、集積回路用マスク、その他種々の
図形を作図するに必要な情報信号、例えば座標上の位置
を特定するＸ，Ｙの位置信号Ｄｉをプロセツサ１に印加
する。プロセツサ１は、図形を作図するに必要な情報信
号Ｄｉと作図車５の位置に関連した信号Ｄｆとを入力と
し、作図車５を情報信号Ｄｉに基づく正確な位置に移動
させるための制御信号ＤＯを演算し、これを送信器３を
介して作図車５に送信する。作図車５は、受信器、この
受信器からの信号によつて駆動される小形駆動モータ及
び作図車をＸ，Ｙの方向に向ける手段、電源等を内蔵し
て卦り、送信器３からの信号を受信し、この制御信号Ｄ
Ｏに従つて所定の位置に向けて自走する。またペン５１
が上下運動する。このようにして、作図車５は、図面あ
るいは工作物４１上を制御信号ＤＯに従つて移動し、ペ
ン５１によつて所望の図形を描くことができる。ここで
、作図車５によつて角のあるような図形を描く場合を想
定し、その動作を次に詳しく説明する。作図車５は、前
記したようにラジコンカ一と同一作動原理のものであつ
て、その方向転換は、曲線的に行なわれるものであり、
ペン５１を作図車に固定した構造である場合、角のある
ような図形を描くことはできない。本発明に係る装置に
卦いては、ペンは上下運動する構成、すなわち、記録を
したり、しなかつたりする構成となつているとともに、
作図車５の作図テーブル４上に卦ける位置を検出する手
段を有して卦り、作図車、位置検出手段、制御手段（プ
ロセツサ）は、作図車の位置を出力とするサーボループ
を形成する。したがつて、プロセツサは、はじめにペン
５１を下げて記録可能状態とし、この状態で所定位置（
角となる折曲り点）まで作図車５を移動させて直線又は
曲線を描き、次にペン５１を上げ、記録不可の状態とし
、この状態で作図車５の向きを変える。作図車５の方向
転換は、作図状態と同様に、作図車５の作図テーブル４
上に卦ける位置（ペン５１の位置に対応）を検出しなが
ら、作図車自身がプロセツサ１からの信号によつて、次
に描く直線又は曲線の移動方向を考慮して適切な向きに
変えられる。続いて、ペン５１が、角となる折曲り点（
前回の記録の終点）に一致するように作図車５の位置が
調整される。次Ｋ、ペン５１を下げ記録可能状態とし、
この状態で再び作図車５を次の折曲り点まで移動し、直
線又は曲線を描く。このように、ペン５１の上下動作、
すなわち、記録状態と非記録状態を行ないつつ作図車５
の移動、方向転換、位置調整を行い、これらの動作を組
合せることによつて、角を含む、各種の図形をプロセツ
サ１からの信号によつて高精度で描くことができる。こ
のような実施例装置によれば、比較的小形軽量の作図車
５が外部からの制御信号によつて自分の力で移動するも
のであるから、大形のフレームや複雑な駆動手段を必要
とせず、大きな図形を描くことができる。The sound generating means 53 of the drawing wheel 5 generates sharp sound pulses created by, for example, electric discharge. Sound detection means 6
1 and 62 detect the sound from the sound generation means 53, and the arithmetic circuit □ detects the sound waves emitted from the sound generation means 53, respectively.
By calculating the propagation time until reaching point 62, the position of the drawing wheel 5 on the drawing table 4 is determined.
A signal Df related to the position of the drawing wheel 5 from the arithmetic circuit 7 is applied to the processor 1. The input device 2 is, for example, a computer or a tape input device, and includes information signals necessary for drawing mechanical designs, drafting, printed circuit board circuits, masks for integrated circuits, and various other figures, such as X for specifying coordinate positions. , Y are applied to the processor 1. The processor 1 inputs an information signal Di necessary for drawing a figure and a signal Df related to the position of the drawing wheel 5, and generates a control signal DO for moving the drawing wheel 5 to an accurate position based on the information signal Di. is calculated and transmitted to the drawing wheel 5 via the transmitter 3. The drawing wheel 5 has a built-in receiver, a small drive motor driven by signals from the receiver, a means for directing the drawing wheel in the X and Y directions, a power source, etc., and receives signals from the transmitter 3. This control signal D
It self-propels toward a predetermined position according to O. Also pen 51
moves up and down. In this way, the drawing wheel 5 can move on the drawing or the workpiece 41 according to the control signal DO, and can draw a desired figure with the pen 51. Here, assuming that the drawing wheel 5 is used to draw a figure with corners, its operation will be described in detail below. As mentioned above, the drawing wheel 5 has the same operating principle as the radio-controlled car, and its direction change is performed in a curved manner.
If the pen 51 is fixed to the drawing wheel, it is not possible to draw shapes with corners. In the device according to the present invention, the pen is configured to move up and down, that is, to record and not record, and
It has means for detecting the position of the drawing wheel 5 on the drawing table 4, and the drawing wheel, position detection means, and control means (processor) form a servo loop whose output is the position of the drawing wheel. . Therefore, the processor first lowers the pen 51 to make it ready for recording, and in this state moves it to a predetermined position (
The drawing wheel 5 is moved to a bending point (a corner) to draw a straight line or a curved line, then the pen 51 is raised to disable recording, and in this state the direction of the drawing wheel 5 is changed. The direction change of the drawing wheel 5 is performed by changing the direction of the drawing table 4 of the drawing wheel 5 in the same way as in the drawing state.
While detecting the position of the drawing on the top (corresponding to the position of the pen 51), the drawing wheel itself is turned to an appropriate direction by the signal from the processor 1, taking into account the moving direction of the next straight line or curve. . Next, the pen 51 moves to the bending point (
The position of the drawing wheel 5 is adjusted so that it coincides with the end point of the previous recording. Next, lower the pen 51 and make it ready for recording.
In this state, the drawing wheel 5 is moved again to the next bending point to draw a straight line or curve. In this way, the vertical movement of the pen 51,
In other words, the drawing wheel 5 is in a recording state and a non-recording state.
By moving, changing direction, and adjusting the position of the processor 1, and by combining these operations, various figures including corners can be drawn with high precision using signals from the processor 1. According to this embodiment device, the drawing wheel 5, which is relatively small and lightweight, is moved by its own power in response to an external control signal, so a large frame or complicated drive means is not required. You can draw large shapes.

また、作図車５の位置に関連する信号Ｄｆがプロセツサ
１ＶＣ印加され、作図車は作図に必要な情報信号Ｄｉと
Ｄｆとから演算された制御信号ＤＯに基づいて移動する
ものであるから、精度の高い図形を描くことができる。
な卦、この実施例に卦いて、作図車５の位置を検出する
のに、作図車５からの音信号の伝播時間を利用したが、
レーザ光の干渉等を利用して位置検出をしてもよい。Further, since the signal Df related to the position of the drawing wheel 5 is applied to the processor 1VC, and the drawing wheel is moved based on the control signal DO calculated from the information signals Di and Df necessary for drawing, the precision can be improved. Can draw tall shapes.
In addition, in this embodiment, the propagation time of the sound signal from the drawing wheel 5 was used to detect the position of the drawing wheel 5.
Position detection may also be performed using laser beam interference or the like.

また、この実施例では、プロセツサ１からの制御信号Ｄ
Ｏを無線で作図車に伝送するようにしたものであるが、
プロセツサ１を作図車５に内蔵させ、作図に必要な情報
信号Ｄｉを無線で伝送するようにしてもよい。この場合
、音発生手段を作図テーブル４の隣接する辺の中央に配
置し、音検出手段卦よび演算回路７を作図車５側に設け
るものとする。第２図は本発明の他の実施例を示す構成
プロツク図である。Further, in this embodiment, the control signal D from the processor 1 is
It is designed to transmit O to the drawing vehicle wirelessly,
The processor 1 may be built into the drawing wheel 5, and the information signal Di necessary for drawing may be wirelessly transmitted. In this case, the sound generating means is arranged at the center of adjacent sides of the drawing table 4, and the sound detecting means and the calculation circuit 7 are provided on the drawing wheel 5 side. FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

この実施例装置では、プロセツサ１からの制御信号ＤＯ
あるいは駆動用電源を例えばフレキシブルワイヤ９を介
して作図車５に与えるようにしたものである。また、作
図車５の位置を、作図テーブル４の内部に構成したデイ
ジタイザ８０によつて検出するようにしたものである。
このディジタィザ８０は、Ｘ，Ｙ方向に網目状に配列し
た検出コイル群８１，８２とペン５１の先端に巻かれた
コイル８３で構成され、コイル８３からの交流信号を電
磁結合によつてコイル群８１，８２でピツクアツプし、
これからペン５１の位置を正確に検出するものである。
デイジタイザ８０によつて検出されたペン（作図車）の
位置信号Ｄｆはプロセツサ１に印加され、第１図装置と
同様の動作で作図車５１が移動する。第３図は作図テー
ブル４の他の構成例である。In this embodiment, the control signal DO from the processor 1 is
Alternatively, driving power is supplied to the drawing wheel 5 via, for example, a flexible wire 9. Further, the position of the drawing wheel 5 is detected by a digitizer 80 configured inside the drawing table 4.
The digitizer 80 is composed of detection coil groups 81 and 82 arranged in a mesh pattern in the X and Y directions, and a coil 83 wound around the tip of the pen 51. Pick up at 81, 82,
From this, the position of the pen 51 is accurately detected.
The position signal Df of the pen (drawing wheel) detected by the digitizer 80 is applied to the processor 1, and the drawing wheel 51 is moved in the same manner as in the apparatus shown in FIG. FIG. 3 shows another example of the structure of the drawing table 4.

この例では作図テーブル４を作図車５力相走する走行板
４０と記録紙４１を例えば静電吸着する静電吸着盤４２
で構成している。そして、走行板４０と静電吸着板４２
との間をペン５１を記録紙４１側に向けた作図車５が自
走する．このような構成例とした場合、作図車５の車輪
が記録紙４１あるいは記録軌跡を汚すことはなく、した
がつてインク等によつても作図できるという特長がある
。な卦、作図車５に磁石を取付けるか、あるいは作図車
５の車輪を磁石とするとともに走行板４０を磁性材で構
成すれば、第３図に卦いて走行板４０と吸着盤４２とを
上下逆の構成とすることもできる。な卦、上記の各実施
例ではいずれも作図車５にペンを取付けたものであるが
、ペンに代えて、カツタ一あるいは光源（記録紙が感光
紙の場合）でもよい。In this example, a running plate 40 that moves the drawing table 4 in tandem with the drawing wheel 5 and an electrostatic adsorption plate 42 that electrostatically adsorbs the recording paper 41, for example.
It consists of Then, the traveling plate 40 and the electrostatic adsorption plate 42
A drawing car 5 moves by itself with the pen 51 facing the recording paper 41 side. This configuration has the advantage that the wheels of the drawing wheel 5 do not stain the recording paper 41 or the recording track, and therefore drawing can be performed even with ink or the like. If a magnet is attached to the drawing wheel 5, or if the wheels of the drawing wheel 5 are made of magnets and the running plate 40 is made of a magnetic material, the running plate 40 and the suction plate 42 can be moved up and down as shown in FIG. A reverse configuration is also possible. In each of the above-described embodiments, a pen is attached to the drawing wheel 5, but instead of the pen, a cutter or a light source (if the recording paper is photosensitive paper) may be used.

また、作図車５の位置を検出する手段としては、音の伝
播時間を利用するもの、ディジタイザを用いる外、他の
手段を用いてもよい。以上説明したようＫ１本発明によ
れば、大形のフレームやくり糸などの複雑な駆動手段が
不要なことから、全体構成が簡単で効率の良い、しかも
高精度で、かつ任意の寸法の作図が行なえる作図装置が
実現できる。本発明にかかわる装置は、建築の板材の材
料取り、鉄板の切断など大形の作図から、一般のＸＹプ
ロツタなど小さな作図まで広く使用できる。In addition, as a means for detecting the position of the drawing wheel 5, other means may be used in addition to using the propagation time of sound or using a digitizer. As explained above, according to the present invention of K1, there is no need for a large frame or complicated driving means such as a thread, so the overall configuration is simple and efficient, and it is possible to draw with high precision and any size. A drawing device that can perform this can be realized. The apparatus according to the present invention can be widely used for large-scale drawings such as taking materials for building boards and cutting iron plates, as well as small-scale drawings such as general XY plotters.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図卦よび第２図は本発明の一実施例を示す構成プロ
ツク図、第３図は本発明に用いられる作図テーブルの他
の例を示す構成図である。 １・・・プロセツサ、２・・・入力装置、３・・・送信
器、４・・・作図テーブル、５・・・作図車、５１・・
・ペン、６１，６２・・・音検出手段、７・・・演算回
路。1 and 2 are block diagrams showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing another example of a drawing table used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Processor, 2... Input device, 3... Transmitter, 4... Drawing table, 5... Drawing wheel, 51...
- Pen, 61, 62...Sound detection means, 7...Arithmetic circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 記録、非記録を制御可能な記録手段をもち自走でき
るように構成された作図車、この作図車の位置を検出す
る手段、この位置検出手段からの信号と図形を作図する
に必要な信号とを入力とし両信号に基づいて前記記録手
段による記録、非記録及び作図車の位置を制御する信号
を発生する制御手段とを具備し、前記作図車、位置検出
手段及び制御手段は、前記作図車の位置を出力とするサ
ーボループを形成することを特徴とする作図装置。 ２ 制御手段を作図車に内蔵させた特許請求の範囲第１
項記載の作図装置。 ３ 作図車の位置を検出する手段として、音の伝播時間
を利用するようにした特許請求の範囲第１項記載の作図
装置。[Scope of Claims] 1. A drawing vehicle having a recording means that can control recording and non-recording and configured to be self-propelled, a means for detecting the position of this drawing vehicle, and a signal and graphic output from this position detecting means. and a control means that receives a signal necessary for plotting and generates a signal for controlling recording or non-recording by the recording means and the position of the plotting wheel based on both signals, the plotting wheel, the position detecting means, and A plotting device characterized in that the control means forms a servo loop whose output is the position of the plotting wheel. 2 Claim 1 in which the control means is built into the drawing vehicle
Plotting device as described in section. 3. The plotting device according to claim 1, wherein the propagation time of sound is used as means for detecting the position of the plotting wheel.