Плоттеры нового поколения

Плоттеры нового поколения

Плоттеры нового поколения

Введение
Плоттер (графопостроитель) — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Назначение графопостроителей — высококачественное документирование чертежно-графической информации.
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.
Плоттеры классифицируются на инженерные широкоформатные и для наружной/внутренней рекламы.
Инженерные применяются на машиностроительных предприятиях, в исследовательских институтах, проектных организациях.
Также плоттерами называют широкоформатные принтеры (сами производители этих устройств).
Плоттеры для рекламы печатают изображения шириной 1—5 м для выставок, рекламных щитов, афиш, а также рекламу, которая клеится на транспортные средства.

1. Назначение и общая характеристика плоттера

1.1 Назначение плоттера

Плоттеры является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Они обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы – это комплект конструкторской и/или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. Таким образом, основой плоттера являются чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.д. Для этого плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами.
Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам
— Планшетные для формата А3-А2 (реже А1-А0) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим способом, и пишущим узлом. Таким образом, если, например, необходимо провести линию, то печатающий узел перемещается в её начальную точку, опускается штифт с пером, соответствующим толщине и цвету проводимой линии, и затем перо перемещается до конечной точки линии;
— Барабанные (рулонные) плоттеры с шириной бумаги формата А1 или А0, роликовой подачей листа, механическим и/или вакуумным прижимом и с пишущим узлом;
— Барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные рисунки и чертежи.
Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа. Используются специальные фломастеры с возможностью их автоматической замена (по сигналу программы) из доступного набора. Кроме фломастеров, применяются чернильные, шариковые пишущие узлы и т.д.

1.2 Виды плоттеров

Рисунок 1.1 — Классификация плоттеров

Перьевые плоттеры используют для получения изображения обычные перья. Для получения цветного изображения используется несколько перьев различного цвета.
Струйные плоттеры формируют изображение подобно струйным принтерам, разбрызгивая капли чернил на бумагу. Качество печати, превосходящее возможности перьевых плоттеров, определяет широкое распространение струйных плоттеров в различных областях человеческой деятельности, включая автоматическое проектирование, инженерный дизайн.
Плоттеры с термопереносом создают двухцветное изображение, используя теплочувствительную бумагу и электрически нагреваемые иглы.
Карандашные плоттеры используют для получения изображения обычный грифель. Они самые дешевые и требуют дешевого расходного материала.

2. Основные технические характеристики и параметры плоттера

2.1 Технические характеристики режущего плоттера
Таблица 2.1 — Технические характеристики режущего плоттера

(1)
(2)

Модель
CJV30

Мах ширина пленки
365 мм, 720 мм, 870 Мм

Мах область резки
275 мм, 630 мм, 780 мм

Скорость резки
50-800 мм/с

Давление ножа
50-500 г

Объем памяти
1 Mb

Процессор
8 bit

Двигатель
Шаговый

Характеристики лезвия
Сталь 1.2 мм и 2.0 мм

Тип пленки
Самоклеющаяся пленка, флуоресцентная пленка, отражающая пленка, бумага и т.д.

Панель управления
ЖК дисплей, 8 цифр в 2 линии

Интерфейс
LPT / COM / USB

Напряжение
90 — 260 V

Точность повтора
0.127 мм

Разрешение
0.0254 мм/шаг

Язык
DMPL / HPGL

Рабочая температура
0 — 35 °С

Рабочая влажность
5% — 65%

Таблица 2.2- Основные параметры графопостроителей

Класс
Планшетные
Барабанные

Формат черчения
Ширина 210 — 840мм Длина 297 — 1188 мм
Ширина210 — 1140 мм Длина 297 мм — не ограничена

Скорость черчения
80 — 1140 мм/с
30 — 300 мм/с

Точность
0.8 — 0.0025 мм
0.7 — 0.0025 мм

Разрешение
0.4 — 0.0025 мм
0.1 — 0.0025 мм

3. Особенности подключения плоттера к ПК, настройка
3.1 Интерфейсы подключения

3.1.1 Последовательный порт
Доступность применения как параллельного интерфейса Centronics, так и последовательного интерфейса RS-232C при сопряжении компьютера с лазерными, струйными и другими плоттерами обеспечивается включением кабелей обоих интерфейсов, а комплект стандартного оборудования, предлагаемого производителями плоттеров. При применении последовательного интерфейса RS-232C оперирует следующими параметрами, скорость передачи, наличие стартового и стоповых битов, контрольная сумма и протокол. Как правило, перечисленные параметры устанавливаются в компьютере перед использованием интерфейса. Следует помнить, что интерфейс RS-232C работает медленнее, нежели параллельный интерфейс, а длин кабеля не должна превышать 15 метров.
Таблица 3.1 — Стандартные параметры портов последовательных интерфейсов.

Порт
Базовый адрес
IRQ

СОМ1
3F8h
4

COM2
3F8h
3

COM3
3F8h
4

COM4
3F8h
3

3.1.2 USB
Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырехпроходный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА).
К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств по топологии звезда», в том числе и концентраторы. На одной шине USB может быть до 127 устройств и до 5 уровней каскадирования хабов, не считая корневого.
Таблица 3.2 – Сигналы интерфейса

Вывод
Название
Цвет провода
Описание

1
VCC
Красный
+5В

2
D-
Белый
Данные —

3
D+
Зеленый
Данные +

4
GND
Черный
Земля

3.2 Настройка плоттера

Любое устройство (локальное или сетевое), к которому вы обращаетесь для вывода чертежа из AutoCAD, должно быть специальным образом конфигурировано (описано) в системе AutoCAD. Операция по установке плоттеров или редактированию их настроек требует специальных знаний. Ее лучше выполнять опытным пользователям или системным администраторам, обслуживающим вычислительные комплексы, на которых функционирует AutoCAD. Поэтому данный раздел содержит лишь самую основную информацию о процессе добавления плоттера. Дополнительную информацию можно найти либо в справочной системе AutoCAD, либо в документации, поставляемой вместе с системой. Автономная настройка (т. е. не зависящая от связи с AutoCAD) самого устройства выполняется с помощью документации, поставляемой вместе с плоттером. Для того чтобы определить, настроена ли ваша версия AutoCAD, а если настроена, то на плоттеры каких марок, следует воспользоваться командой OPTIONS (НАСТРОЙКА). Эту команду можно вызвать либо с помощью пункта Options (Настройка) падающего меню Tools (Сервис), либо с помощью контекстного меню, появляющегося при нажатии правой кнопки мыши, если курсор расположен в этот момент в зоне командных строк.
Команда OPTIONS (НАСТРОЙКА) вызывает диалоговое окно Options (Настройка) (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 — Диалоговое окно Options, вкладка Files
Это окно имеет девять вкладок, управляющих настройкой системы AutoCAD, которые рассмотрены в гл. П. Сейчас же мы рассмотрим только вкладку Plotting (Печать) (рис. 3.2), которая позволяет настраивать плоттеры дляпоследующеговыводачертежей.

Рисунок 3.3 — Диалоговое окно Options, вкладка Plotting

Рисунок 3.4 — Список подключенных плоттеров
Как правило, уже сразу после инсталляции системы AutoCAD выполняется конфигурирование плоттера, установленного в Windows и используемого другими задачами, и добавляются пять указанных выше конфигураций для сохранения графики в форматах DWF, JPG, PNG. Если в списке нет требуемой конфигурации плоттера, вы можете воспользоваться кнопкой Add or Configure Plotters (Добавление и настройка плоттеров) (см. рис. 3.2). Кнопка открывает системную папку Plotters, которая содержит значки уже созданных конфигураций (рис. 3.4).

Рисунок 3.5 — Папка Plotters
Работа с этой папкой обсуждается далее, при рассмотрении вопроса об установкеновогоплоттера. Область General plot options (Общие параметры печати) диалогового окна Options (Настройка) (см. рис. 3.2) управляет общими параметрами поведения плоттера при печати. В этой области имеется два переключателя When changing the plot device (При смене
устройства печати)
— Keep the layout paper size if possible (Сохранять (если возможно) размеры листа);
— Use the plot device paper size (Использовать размеры листа из устройства).
После корректировки настройки с помощью вкладки Plotting (Печать) следует щелкнуть кнопку Apply (Применить), которая фиксирует сделанные изменения.
При необходимости добавить настройку нового плоттера или отредактировать существующую настройку следует пользоваться специальным инструментом — Autodesk Plotter Manager (Диспетчер плоттеров Autodesk). Обратиться к этому инструменту можно с помощью команды PLOTTERMANAGER (ДИСППЕЧ) или пункта Plotter Manager (Диспетчер плоттеров) падающего меню File (Файл). Команда PLOTTERMANAGER (ДИСППЕЧ), используя Проводник Windows, открывает папку Plotters (см. рис. 4.4), расположенную глубоко внутри папки Documents and Settings. Указанную папку можно открыть также и другим путем в Windows открыть Control Panel (Панель управления) и щелкнуть по
значку Autodesk Plotter Manager (Диспетчер плоттеров Autodesk). В папке Plotters первоначально обычно находятся пять значков, которые соответствуют файлам конфигураций (с расширением рсЗ), сгенерированным при установке системы AutoCAD на ваш компьютер. Один из значков — Add-A-Plotter Wizard (Мастер установки плоттеров) — вызывает программу (мастер) установки новых плоттеров. Мастер установки начинает свою работу со страницы (окна) Add Plotter — Introduction Page (Установка плоттера — Введение) (рис. 3.5).

Рисунок 3.6 — Страница Add Plotter — Introduction Page
В данном окне система AutoCAD сообщает о том, что параметры плоттеров хранятся в файлах с расширением рсЗ и эти параметры могут быть импортированы из аналогичных файлов с расширением рср и рс2, созданных в 14-й версии AutoCAD. После нажатия кнопки Далее (Next) переходим к следующей, самой важной странице мастера установки плоттеров — Add Plotter — Begin (Установка плоттера — Начало) (рис. 3.6).
Как правило, вам не надо импортировать установки плоттера из предыдущих версий AutoCAD, поэтому нажмите кнопку Далее (Next), и вы попадете на страницу Add Plotter — Plotter Name (Установка плоттера — Имя плоттера)

Рисунок 3.7 — Страница Add Plotter — Begin

Рисунок 3.8 — Страница Add Plotter — System Printer

Рисунок 3.9 — Страница Add Plotter — Import Pep or Pc2

Рисунок 3.10 — Страница Add Plotter — Finish

4. Принцип действия плоттера

4.1 Графопостроитель программирующего комплекса

Рисунок 4.1 — Графопостроитель программирующего комплекса
1 – Пульт управления; 2 – Блок цифровой индикации перемещений головок координатографа; 3 – Чертеж обрабатываемой детали;4 – Головки координатографа с шаблонами режущих инструментов, имитирующие суппорты станка; 5 – Приводы перемещений головок координатографа по осям координат; 6 – Координатограф;
Головки координатографа графопостроителя снабжены приводами и имитируют суппорты станка с закрепленными режущими инструментами. Это позволяет по окончании разработки управляющей программы проверить на графопостроителе и, при необходимости, внести исправления.
Принцип работы всех режущих плоттеров практически одинаков
1. Вы готовите изображение в любой векторной программе (CorelDrow, AdobeIllustrator) или в программе, которая поставляется вместе с плоттером (также возможен импорт готовых векторных ClipArtов).
2. Заправляете лист или край рулона пленки в плоттер и опускаете прижимные ролики. Затем с помощью теста выставляете нужное давление ножа, чтобы нож прорезал пленку, но не прорезал подложку. Затем высталяете начальную позицю ножа и отправляете файл с компьютера на резку.
3. После того, как плоттер вырезал изображение необходимо удалить ненужную часть пленки.
4. Затем очищенное от лишних частей пленки изображение переносится на монтажку (прозрачная клейкая пленка), а с монтажной пленки на любую поверхность.
4.2 Описание схемы блока питания плоттера

Рисунок 4.2 — Принципиальная схема блока питания
Изолированный обратноходовый преобразователь построен на базе микросхемы TOP258MN. Схема питается от универсального входного напряжения и выдает на выходе 32 V, 20 W RMS или 80 W peak. Корпус M (10pin DIP) — позволяет устанавливать одновременно ограничение по току, контроль входного напряжения и функции защиты от превышения входного напряжения.
Идеальным применением такого ИП являются принтеры, где присутствуют моменты кратковременной пиковой мощности.
TOP256MN регулирует выходное напряжение путем изменение рабочего цикла встроенного MOSFET транзистора пропорционально току вывода CONTROL.
Функция EcoSmart обеспечивает микросхеме TOPSwitch-HX постоянный КПД во всем диапазоне нагрузок. Чтобы обеспечить постоянную выходную мощность вне зависимости от входного напряжения R11, R14 и R12 понижают уровень ограничения по току при возрастании входного напряжения.
Источник питания также имеет встроенную защиту от перегрузки. Во время перегрузки напряжение на С13 растет. Как только оно достигает 20V (VR5) срабатывает функция выключения на выводе VOLTAGE MONITOR (V). Значения С9, R20 и R22 определяют время срабатывания защиты. Как только сработала защита, напряжение на выводе V должно упасть до определенного порога прежде чем работа источника возобновится.

5. Система электропитания
Эксплуатационные характеристики Окружающая среда температура от 5º до 35º C, влажность от 15% до 85%, уровень шума 28 дБ в режиме ожидания, 56 дБ в рабочем режиме.
Электропитание 220-240В 50/60Гц, наличие режима сохранения энергии.
Энергопотребление печать — 675 Вт, режим ожидания- 80 Вт, режим сохранения энергии — 18 Вт.
Изолированный обратноходовый преобразователь построен на базе микросхемы TOP258MN. Схема питается от универсального входного напряжения и выдает на выходе 32 V, 20 W RMS или 80 W peak. Корпус M (10pin DIP) — позволяет устанавливать одновременно ограничение по току, контроль входного напряжения и функции защиты от превышения входного напряжения.
TOP256MN регулирует выходное напряжение путем изменение рабочего цикла встроенного MOSFET транзистора пропорционально току вывода CONTROL.
Функция EcoSmart обеспечивает микросхеме TOPSwitch-HX постоянный КПД во всем диапазоне нагрузок. Чтобы обеспечить постоянную выходную мощность вне зависимости от входного напряжения R11, R14 и R12 понижают уровень ограничения по току при возрастании входного напряжения.
Источник питания также имеет встроенную защиту от перегрузки. Во время перегрузки напряжение на С13 растет. Как только оно достигает 20V (VR5) срабатывает функция выключения на выводе VOLTAGE MONITOR (V). Значения С9, R20 и R22 определяют время срабатывания защиты. Как только сработала защита, напряжение на выводе V должно упасть до определенного порога прежде чем работа источника возобновится.

6. Возможные неисправности и методы их устранения

Таблица 6.1 — Возможные неисправности и методы их устранения

Неполадки
Способы устранения

(1)
(2)

Во время резки плоттер стучит печатающей головкой по внутренним стенкам.
Неверно заданы размеры холста и размеры рабочей области (т. е. размеры рабочей области вылезают за размеры холста), либо объект резки находится за пределами рабочей области.

При отправке задания на печать плоттер никак не реагирует.
Забыли выделить объект резки или нет связи с плоттером. Выделите объект резки. Проверьте подключение плоттера к компьютеру.

При отмене задания в процессе резки из буфера печати и повторной отправке задания на печать плоттер пытается дорезать предыдущее задание.
Объем памяти плоттера ограничен 1 Mb. Перед тем, как повторно отправлять задание на печать выключите и снова включите плоттер, а когда процесс печати возобновится, нажмите кнопку «RESET» на панели управления, чтобы удалить задание из памяти плоттера. Теперь можно повторно отправлять задание на печать.

Плоттер деформирует или рвет пленку в процессе резки.
1.Давление ножа слишком большое, или режущий конец ножа слишком длинный, или поверхность стола слишком грязная, или пленка слишком мягкая. Все это может вызвать задержку движения каретки и деформацию. 2.Установлено несоответствующее программное обеспечение. 3.Каретка на оси электрического узла слишком слабо закреплена. Это может привести к тому, что каретка или ведущий вал точно не совмещаются с электрическим механизмом, что также может вызвать потерю слов.

Плоттер не дорезает замкнутые контуры.
Не установлено или неверно подобрано значение офсета ножа.

Плоттер не прорабатывает тонкие контуры и маленькие буквы.
Максимально убрать нож в держатель, но чтобы выступа режущей кромки хватило для резки пленки, уменьшить скорость резки, при этом пропорционально увеличив усилие.

Плоттер не прорезает/перерезает пленку
Отрегулировать выступ ножа из держателя, отрегулировать давление ножа.

Плоттер начинает вырезать объект в произвольном месте холста.
Неопределенна начальная точка резки. В режиме «OFFLINE» (на панели управления плоттера) подмотайте холст и переместите печатающую головку в нужную точку начала резки. Выйдите из режима «OFFLINE», нажав кнопку «ORIGIN» и тем самым зафиксировав точку начала резки.

Прижимные ролики проскальзывают по материалу и не тянут его.
Отрегулируйте усилие прижима роликов с помощью регулировочных болтов на прижимной головке.

Плоттер вычерчивает беспорядочно.
1. Установлено несоответствующее программное обеспечение. Для типа режущего плоттера следует выбирать определенный тип программ, которые поддерживают режущий плоттер на языке DM/PL. 2.Файлы резания и рисования прерываются, когда они полностью не закрыты. 3.Помехи создаются расположенными вблизи электросваркой, радиостанцией или другой электрическими приборами. 4. Установлен несоответствующий источник бесперебойного питания.

Получаются пропуски.
1.Плёнка неправильно установлена в начале работы. На бумаге длиной 5 м может появиться провисание 5 мм, тогда как провисание бумаги должно быть 0,6 мм. 2.Рабочий стол слишком грязный, при этом две стороны бумаги оказывают различное сопротивление. Это может привести к провисанию. 3.Если прижимной ролик деформирован, или прижимные ролики различного типа. Это может привести к провисанию с левой или с правой стороны.

Что вызывает явление потери шага?
1.Опорный ролик освобождается, или рабочий стол слишком грязный, или давление прижимных роликов слишком большое, или сопротивление электрических цепей слишком большое. 2.Напряжение питания слишком низкое. 3.Скорость резки слишком высокая, давление ножа слишком большое, режущий конец ножа слишком длинный, бумага задерживается слишком долго.

Как проверить рисунки во время рисования?
Нажать кнопку «OFFLINE», чтобы остановить рисование, а затем передвигайте каретку вправо и влево, используя кнопки «—»