5. Плоттеры

5.1 Разновидности плоттеров

Со времени появления первого плоттера фирмы CalComp (1959 год, модель 565) прошло почти полвека. За это время появились несколько технологий вывода графической информации и сменились несколько поколений устройств.

Современные плоттеры (графопостроители) делятся на два класса:

Плоттеры векторного (контурного) типа или перьевые, в которых пишущий (рисующий) узел (перо) при выводе графических элементов, перемещаясь по одной или двум координатам, отрабатывает контур выводимого изображения

Плоттеры растрового типа, в которых используется принцип создания изображения с помощью точек, расположенных на линиях растра (так же как в растровых дисплеях). Другими словами, изображение в растровых дисплеях образуется методом разложения изображения в растр.

В свою очередь плоттеры векторного типа делятся на три разновидности: планшетные, рулонные (барабанные) и роликовые.

Перьевые плоттеры обладают высокими техническими характеристиками:

Точность работы (отклонение от заданной точки чертежа) при вычерчивании линии (вектора) длиной в 1 метр составляет от 0,005 до 0,1 мм (0,005; 0,01; 0,025; 0,05; 0,1).

Скорость работы колеблется (для разных типов плоттеров) от 50 до 2300 мм/с.

Размер рабочего поля – от формата А4 до 1,5 х 1,2 метра

В качестве регистрирующего (пишущего) элемента используются стальные перья, рапидографы, шариковые и гелевые стержни, фломастеры, грифели, специальные карандаши. Перьевые плоттеры обладают высоким качеством получаемого однотонного или цветного изображения (чертежа).

К сожалению скорость их работы сравнительно невысока и уступает лучшим растровым устройствам.

Остальные характеристики растровых устройств будут приведены ниже.

5.2. Кинематические схемы перьевых плоттеров

Кинематическая схема планшетного плоттера приведена на рис.5.1.

Рабочее поле планшетного плоттера представляет собой плоскую панель, над которой по вертикальной и горизонтальной направляющих перемещается каретка. На каретке размещаются от одного до нескольких перьев, одно из которых приводится в действие с помощью специальных команд. В процессе работы также по команде перо может быть заменено, что обеспечивает в многоперьевом плоттере изменение толщины линии или изменение её цвета.

Направляющие приводятся в движение с помощью винтовых или тросиковых передач. В свою очередь винтовые или тросиковые передачи приводятся в движение с помощью электрических двигателей постоянного тока или шаговых двигателей (ДВxи ДВy). Двигатели приводятся в действие с помощью блоков управления двигателями – следящих систем

ССx и СCy.. Данные для следящих систем (координаты точек чертежа и команды управления) поступают от блока управления графопостроителем (БУ ГП), в основе которого используется микропроцессор или микроЭВМ.

Кинематическая схема рулонного (барабанного) плоттера приведена на рис. 5.2.

Рабочим полем рулонного плоттера является поверхность транспортного барабана, на котором крепится носитель (бумага, плёнка). Реверсивное вращение барабана обеспечивает шаговый двигатель ШДx, отрабатывая тем самым информацию по оси Х. Шаговый двигатель ШДyперемещает каретку с пером вдоль по образующей транспортного барабана, отрабатывая координаты Y выводимого изображения. Управление шаговыми двигателями осуществляется блоками управления шаговыми двигателями БУШДx и БУШДy, получая командную информацию и данные от блока управления графопостроителем БУ ГП (μЭВМ): код операции (КОП), перемещения пера ΔX и ΔY.

Следует заметить, что все планшетные и рулонные плоттеры являются устройст-вами пошагового типа, то есть выполняют вычерчивание любого графи- ческого элемента (примитива) «по шагам». Поэтому в составе плоттера должны быть предусмотрены интерполирующие устройства, которые по опорным точкам чертежа вычисляют промежуточные точки.

Кинематическая схема роликового плоттера приведена на рис. 5.3. Схема содержит следующие основные узлы:

1. Пишущее устройство (перо, рапидограф и т.п.);

2. Прижимной обрезиненный ролик;

3. Носитель (бумага, плёнка);

4. Подающий (транспортный) ролик;

5. Вакуумная камера;

6. Вакуумные отверстия-присоски;

7. Корпус плоттера.

Принцип работы такого плоттера мало отличается от плоттеров, рассмотренных выше. Но особенности работы заключаются в том, что бумага плотно прижимается к корпусу плоттера (за счёт вакуума в камере 5 и отверстий-присосок) в зоне размещения пера и реверсивно перемещается при выводе изображения. Скорость вывода изображений в плоттерах такого типа существенно выше за счёт отсутствия в структуре плоттера узлов с большим моментом инерции, но точность работы уступает плоттерам планшетного и барабанного типов.