[发明专利]书写工具的控制系统无效
申请号: | 86102017.0 | 申请日: | 1986-04-02 |
公开(公告)号: | CN1009033B | 公开(公告)日: | 1990-08-01 |
发明(设计)人: | 松尾正二;远田丰彰 | 申请(专利权)人: | 岩崎通信机株式会社 |
主分类号: | G06F3/13 | 分类号: | G06F3/13;G06K15/22 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利代理部 | 代理人: | 沙捷 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 书写 工具 控制系统 | ||
本发明涉及一种绘图设备诸如多笔X-Y绘图仪或制图器内的书写工具的控制系统。
典型的常用多笔X-Y绘图仪如图1所示。X-Y绘图仪有一个可以来回移动的导向轴1,它随着输入信号沿着X方向来回移动。一个笔夹2依附在导向轴1上,并可以沿着Y方向来回移动。储存在机架3上的笔架3a内的绘图笔被笔夹2夹起,笔夹2夹着绘图笔沿X和Y方向移到绘图开始的位置。在笔夹内有一个控制绘图笔上升或下降的装置,此装置控制笔尖接触到记录介质的表面上。于是,绘图笔按照某一个图形沿着X和Y方向移动,直到后来,操作绘图笔上升(即绘图笔上升使笔尖与记录介质表面脱离接触),从而,在记录介质上绘制出了复制的图形。
传统的绘图笔上升/下降控制器是由螺管内有一顶杆的系统驱动的。然而,这种机械式的绘图笔上提/下落控制器的响应特性较差,并且在笔尖上施加一个很大的冲撞力。另一种传统的绘图笔上升/下降控制器是一种电子控制器,也是由本发明的申请人提出来的(参见日本专利早期公开号为59-209220和58-182469)。该电子控制器为了改进响应特性和减小作用于笔尖上的冲撞力,采用了控制输入到带动绘图笔上升/下降动作的线圈的电流之办法。这个电子控制器如图2和图3所示。笔夹座11包括一个滑动装置11A,它沿着导向轴12可以在Y方向来回滑动。一个笔夹装置11B(夹着笔14)沿着滑动轴13可以在Z方向来回移动(即绘图笔上升和下降的方向)。驱动线圈15,速度检测线圈16和位置检测器17(如霍尔元件)均置于笔夹装置11B内。一对永久磁铁18A和18B互相对立着置于笔夹座11内,如图3所示,该图是图2沿着A-A部分剖面图。驱动线圈15,速度检测线圈16和位置检测线圈17布置在永久磁铁18A和18B间所形成的间隙内。笔夹11B按照输入驱动线圈15电流的极性沿着绘图笔上升或下降的方向移动,因此线圈15控制笔夹11B的驱动力。线圈16来检测与绘图笔上升/下降速度成正比的电压。永久磁铁18A和18B沿着Z方向磁场变化作为位置信号由位置检测器17来检测。图中19是使绘图笔上升的复位弹簧;11C是顶上挡铁,用以确定绘图笔的最高位置;20是绘图纸。
在如图4所示的绘图笔的控制回路中,来自加法器23由从电流检测器22来的检测信号和从速度检测线圈16来的检测信号相加而成的和信号相位补偿器24被反馈到电流控制回路21。选择器26把从位置检测器17来的位置检测信号,或从绘图笔压力调节装置25来的调整值(set value)选为驱动电流调整值。当来自绘图笔上升/下降信号发生器27的控制信号表现为笔下落状态时,反馈控制就根据从选择器26来的驱动电流调整值来执行。然而,当控制信号表现为笔上升状态时,反馈控制就根据事先确定了的驱动电流调整值来执行。
在绘图笔下降时,选择器26从位置检测器17选择出一个绘图笔位置信号VA,此信号从绘图笔的最高位置PA一直延续到绘图笔下降到达绘图纸上时的位置PB为止。该绘图笔位置信号VA用作驱动电流的调整值。然而,当绘图笔靠近绘图纸通过位置PB时,选择器26选择从绘图笔压力调节器15来的绘图笔压力调整信号VB。在此状况下,绘图笔调节信号VB用作驱动电流的调整值。相位补偿器24用作延时元件。运用相位补偿器24,信号VA具有很大幅度,并且在最初驱动期间内无反馈分量(相延迟)因而具有较大的驱动电流,从而增加绘图笔下降的速度。当绘图笔尖端下降到靠近PB位置时,信号VA的数值减小。与此同时,速度检测信号引起的阻尼作用增加,绘图笔与绘图纸接触的时候笔尖的碰撞作用就可以减小。
在绘图笔上升过程中,按照来自绘图笔上升/下降控制信号传感器27的绘图笔上升的指令,把预先确定的驱动电流调整值以一个与绘图笔下降过程的电流极性相反的电流输入电流控制回路21,绘图笔就根据“笔上升”电流和复位弹簧19给予的偏置力而向上升起。
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