• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.定义
  • 4.发展状况
  • 5.基本原理
  • 6.主要功能
  • 7.发展动向

数据绘图机

数据绘图机又称自动绘图机,是直接由电子计算机或数字信号控制,用以自动输出各种图形、图像和字符的绘图设备。

基本信息

  • 中文名

    数据绘图机

  • 外文名

    data plotter

  • 别名

    自动绘图机

  • 控制

    数字信号

  • 分类方式

    按绘图方式

  • 用途

    自动输出各种图形

定义

数据绘图机可采用联机或脱机的工作方式。是计算机辅助制图和计算机辅助设计中广泛使用的一种外围设备。常见的按绘图方式分为(如笔式绘图机)和扫描式绘图机(如静电扫描绘图机、激光扫描绘图机、喷墨式扫描绘图机)等。按机械结构分为滚筒式(鼓式)、绘图机和平台式绘图机两大类。数控绘图机的传动方式有钢丝或钢带传动;有滚珠丝杠或齿轮齿条传动;有电机传动,如采用开环控制方式的直线步进电机和采用闭环控制的伺服电机等。

可采用联机或脱机的工作方式。是计算机辅助制图和计算机辅助设计中广泛使用的一种外围设备。常见的按绘图方式分为(如笔式绘图机)和扫描式绘图机(如静电扫描绘图机、激光扫描绘图机、喷墨式扫描绘图机)等。按机械结构分为滚筒式(鼓式)、绘图机和平台式绘图机两大类。数控绘图机的传动方式有钢丝或钢带传动;有滚珠丝杠或齿轮齿条传动;有电机传动,如采用开环控制方式的直线步进电机和采用闭环控制的伺服电机等。

发展状况

数据绘图机是利用电子计算机和数控技术进行自动绘图的设备, 又称为数控绘图机。它的产生和发展是与电子计算机技术和数控技术的发展密切地联系在一起的。由于能高速度、高精度地绘出复杂图形, 所以现在已被广泛地应用于航空、造船、汽车、电子和建筑工业等部门以及许多科学领域中。

近十多年来,数据绘图机的绘图工作大致采用两种方式。一种是把自动绘图机作为电子计算机的外部设备, 其目的是将计算机的输出结果能自动地变为图形, 它适用于高速地进行图形处理, 但绘图精度低, 如x 一y自动绘图机( 仪) ; 另一种是以自动绘图机作为数控机床的一种应用, 借此自动地绘出工作图纸, 它适用于精密图形的处理, 但绘图速度较低, 如平台式自动绘图机。

数据绘图机的发展相当快。现在,在第二种绘图方式的基础上,已设计和制造出具有独立体系的自动绘图系统— 大型自动绘图机。该系统的装置包括小型( 多功能) 计算机、插补机( 又称专用计算机)、伺服系统、绘图机以及光电机、电传打字机、座标读取装置等。

基本原理

数据绘图机的主要功能是根据给定的数据, 高速度、高精度地将图形绘制出来( 数字到图形) ;而带有坐标读取装置的绘图机,则还能根据图形给出其坐标值的功能( 图形到数字)。一般说来,除了最简单的情况和复杂的立体图形,以及随机参数外,平面图形的处理总可以归结为:按某一给定方程绘出相应的曲线, 或者将给定参数的一些离散点连成一光滑曲线。

不论是给定方程也好,或给出离散点也好,问题的性质都是一致的,其基本要素均为点,所以解决点的变化规律是问题的主要方向。然而按方程或离散点编制的程序还不能直接由绘图机执行,因为任何绘图机都不可能直接产生任意形状的曲线, 一般只能直接形成一次曲线(直线)、二次曲线(圆弧、抛物线) 等。因此,由方程或离散点构成的复杂曲线,必须经由计算机处理, 并在满足精度要求的前提下,以直线、圆弧、或抛物线线段去分段逼近此曲线。通常, 这类绘图处理程序只是程序系统设计的一部分, 它还必然跟其他工作,诸如造船工业中的数学放样研究,或航空工业中的理论外形计算,或汽车设计中的审势相密切配合。因此,绘图数据的处理一般在较大的通用计算机上进行。

主要功能

由于绘图机广泛应用于造船、航空、汽车、建筑、电子等各种行业, 因此,不同的使用场合,对绘图机的功能也就有不同的要求。然而,一些最基本的要求: 比如对速度、精度, 以及必须具备的常用功能— 坐标变换、图形比例等所提出的性能要求则是共同的。现以HTJ-18 筋型绘图机为例,作一说明如下。由于它带有一台小型多功能电子计算机, 因而可灵活地运用软件技术来充分发挥绘图机多方面的功能:

(1)绘制任意直线;

(2)将所绘制的图形作任意角度的旋转及进行坐标转换;

(3)图形比例可以在一定范围内任意选择,既可由程序规定,亦可由控制台打字机作人工改变, 它并具有将图形进行局部放大的功能;

(4)程序编制可用相对坐标, 亦可用绝对坐标;编码可用ISO、EIA、ASCII、ESSI、B55 型电传打字机码、ASCI'I奇校二进制代码等编码中的任何一种;

(5)采用宏指令形式,将一些常用的数字、字母、符号、文字, 甚至一些标准图形— 如集成电路出脚、印刷板插脚等指令化, 供使用时调用;

(6)可通过计算机的外围设备— 控制台打字机。实现人一机对话,输入、输出或修改绘图信息;

(7)绘制图形可选用单笔或四笔装置, 当用四笔时, 可通过工具功能自动选笔, 从而可绘制四种不同粗细或不同颜色的图形, 而其中每一单笔又可绘制实线、虚线和点划线;