Exit

Уроки онлайн

Уровень

Графопостроители

Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертежно-графической информации.

В разделе рассмотрены назначение, классификация, принципы действия и устройство графопостроителей.

Графопостроители можно классифицировать следующим образом:

· по способу формирования чертежа - с произвольным сканированием и растровые;

· по способу перемещения носителя - планшетные, барабанные и смешанные (фрикционные, с абразивной головкой).

· по используемому инструменту (типу чертежной головки) - перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой.

Результат работы графопостроителей состоит в установлении головки в требуемую позицию, маркировании позиций и/или их соединение линиями.

Требуемые координаты задаются в 2D координатной системе, большей частью это XY-система.

 

0.6.1  Планшетные графопостроители

В планшетных графопостроителях (рис. 0.6.1) носитель неподвижно закреплен на плоском столе. Закрепление либо электростатическое, либо вакуумное, либо механическое за счет притягивания, прижимающих бумагу пластинок, к (электро)магнитам, вмонтированным в поверхность стола. При документировании на бумаге специальной бумаги не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя ограничен размером планшета.

 


Рисунок 27

 

Рис. 0.6.1: Схема планшетного графопостроителя

 

В некоторых устройствах небольших размеров головка закреплена неподвижно, а перемещается стол с закрепленным на нем носителем, как это сделано во фрезерных станках с числовым программным управлением.

 

0.6.2  Графопостроители с перемещающимся носителем

Имеются три разновидности графопостроителей с перемещающимся носителем:

· барабанные графопостроители, в которых носитель фиксированного размера укреплен на вращающемся барабане;

· фрикционные графопостроители, в которых носитель перемещается с помощью фрикционных роликов. Эти графопостроители (при равных размерах чертежа) много меньших габаритов, чем барабанные. Одна из новых разновидностей фрикционного графопостроителя, появившаяся благодаря технологическим достижениям в металлообработке, - графопостроитель с т.н. абразивной головкой, в которых валики привода бумаги - стальные со специальной насечкой, не забивающейся волокнами бумаги;

· рулонные графопостроители, которые подобны фрикционным, но используют специальный носитель с краевой перфорацией.

Общая схема графопостроителя с перемещающимся носителем приведена на рис. 0.6.2.

 


Рисунок 28

 

Рис. 0.6.2: Схема графопостроителя с перемещающимся носителем

 

Вне зависимости от способа перемещения носителя, система привода графопостроителей с произвольным сканированием использует либо шаговые двигатели, поворачивающиеся на фиксированный угол при подаче одного импульса, либо исполнительную систему с обратной связью, содержащую двигатели привода и датчики положения.

Перемещения с шаговыми двигателями обычно выполняются на 1 шаг по одному из 8 направлений (рис. 0.6.3).

 


Рисунок 29

 

Рис. 0.6.3: Возможные направления перемещения при использовании шаговых двигателей

 

Поэтому требуется аппроксимация вычерчиваемой кривой штрихами основных направлений. Повышение точности аппроксимации достигается как уменьшением шага, так и путем увеличения числа направлений перемещения за счет использования дополнительных пар моторов или за счет изменения передаточного числа.

 

0.6.3  Электростатические графопостроители

Электростатические графопостроители работают на безударном электрографическом растровом принципе (рис. 0.6.4). Специальная диэлектрическая бумага перемещается под электростатической головкой, содержащей иголки с плотностью 40-100 на 1 см. К иголкам прикладывается отрицательное напряжение в результате чего диэлектрическая бумага заряжается и на ней создается скрытое изображение. Затем бумага проходит через бокс, в котором над ней распыляется положительно заряженный тонер. Заряженные области притягивают частицы тонера. В цветных системах этот процесс повторяется для каждого их основных субтрактивных цветов - голубого, пурпурного и желтого, а также черного.

 


Рисунок 30

 

Рис. 0.6.4: Схема электростатического графопостроителя

 

Электростатические графопостроители быстрее перьевых графопостроителей, но медленнее лазерных печатающих устройств. Их скорость составляет от 500 до 1000 линий, наносимых на бумагу в 1 мин. Они работают с разрешением 200-400 точек на дюйм. Электростатические графопостроители необходимы, если требуется высококачественный цветной вывод для CAD-системы. Такой графопостроитель в 10-20 раз быстрее перьевого. Среди лидеров на рынке этих устройств фирмы Versatec, Calcomp и Benson. Эти графопостроители весьма дорогие их цена 30-150 тысяч долларов.

 

Основные параметры графопостроителей
  Планшетные Барабанные
Формат Ширина 210 - 840 мм Ширина 210 - 1140 мм
черчения Длина 297 - 1188мм Длина 297мм - не ограничена
     
Скорость 80 - 1140 мм/с 30-300 мм/с
черчения    
     
Точность 0.8 - 0.0025 мм 0.7-0.0025 мм
     
Разрешение 0.4 - 0.0025 мм 0.1-0.0025 мм

Точность определяется минимально возможным значением приращения координаты. Обычные значения десятки микрометров.

Разрешение определяется фактическими возможностями исполнительной системы и чертежной головки. Для перьевых графопостроителей обычные значения - доли миллиметра. Для фотопостроителей - менее 10 микрометров.

Уникальные высокоточные графопостроители имеют зачастую и уникальные протоколы управления.

Графопостроители широкого распространения, как правило, поддерживают протокол графопостроителей фирмы Хьюлетт-Паккард HPGL (Hewlett Packard Graphics Language). Он содержит небольшое количество графических функций, легко читается и интерпретируется.

Некоторые графопостроители интерпретируют протокол REGIS, разработанный для терминалов VT 240 (и более мощных).