繪圖機工作原理

機內(nèi)微計算機通過接口與主控計算機相連，主控計算機根據(jù)用戶的繪圖應(yīng)用程序發(fā)出一定格式的繪圖命令代碼字符串。機內(nèi)微計算機接收后，進(jìn)行解釋、查錯和實施繪圖控制。機內(nèi)微計算機與主控計算機信息的交換，是通過接口完成的。實施繪圖，是指機內(nèi)微計算機根據(jù)所接受的命令，控制繪圖機上的繪圖筆完成一定的繪圖操作。其中包括進(jìn)行插補運算、出界檢查、命令的語法檢查、發(fā)出控制x和y方向運動的步進(jìn)脈沖和控制抬落筆電磁鐵的電流脈沖等。

繪圖機由驅(qū)動電機、控制電路、插補器、繪圖臺、筆架、機械傳動等部分組成。繪圖機的種類很多，按照結(jié)構(gòu)和工作原理，主要分為滾筒式繪圖機和平臺式繪圖機兩類。

繪圖機滾筒式繪圖機

滾筒式繪圖機中，繪圖紙卷覆在滾筒上，滾筒的兩邊裝有鏈輪，圖紙的兩側(cè)制有鏈孔。當(dāng)X方向步進(jìn)電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動時，鏈輪就帶動圖紙轉(zhuǎn)動(順時針或逆時針)，實現(xiàn)X方向運動。Y方向的運動，是由Y方向步進(jìn)電機驅(qū)動筆架直線移動來實現(xiàn)的。這種繪圖機結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、圖幅面大，在X方向上可以連續(xù)繪制幾十米長的圖形，但需要兩側(cè)制有鏈孑L的專用圖紙。

繪圖機平臺式繪圖機

平臺式繪圖機的繪圖平臺上裝有橫梁，橫梁上裝有筆架，繪圖紙固定在平臺上。工作時，X方向步進(jìn)電機驅(qū)動橫梁連同筆架做x方向運動，Y方向步進(jìn)電機驅(qū)動筆架沿橫梁導(dǎo)軌做Y方向運動。平臺式繪圖機繪圖精度較高，對圖紙沒有特殊要求。

繪圖機的主要性能指標(biāo)有幅面尺寸、最高繪圖速度、加速度、精度、繪筆支數(shù)等。幅面尺寸決定了能夠繪制圖紙幅而的大?。俣?、加速度關(guān)系到繪圖的快慢，精度影響到繪圖的質(zhì)量，繪筆的支數(shù)決定了繪制彩色圖形顏色的可選擇性。其中，精度和速度是兩項重要指標(biāo)。繪圖機正朝著高精度、高速度繪圖的方向發(fā)展。

如果計算機系統(tǒng)配置了繪圖機，那么在繪圖軟件支持下，繪圖機能將那些用曲線圖、平面圖和立體圖繪制的圖紙表示得非常清楚。因此，繪圖機除在氣象、測繪等圖形輸出中應(yīng)用外，在機械、電子、建筑、商業(yè)管理、辦公自動化乃至服裝設(shè)計等領(lǐng)域應(yīng)用得非常廣泛。例如，在機械工業(yè)中繪制工程圖樣；在電子工業(yè)中繪制電路圖、布線圖；在汽車工業(yè)中繪制汽車外形圖；在建筑工業(yè)中繪制各種建筑平面圖和立體圖；在紡織工業(yè)中繪制設(shè)計圖案等，都離不開繪圖機。它已是計算機系統(tǒng)中一種主要的硬拷貝輸出設(shè)備。

數(shù)據(jù)繪圖機可采用聯(lián)機或脫機的工作方式。是計算機輔助制圖和計算機輔助設(shè)計中廣泛使用的一種外圍設(shè)備。常見的按繪圖方式分為（如筆式繪圖機）和掃描式繪圖機（如靜電掃描繪圖機、激光掃描繪圖機、噴墨式掃描繪圖機）等。按機械結(jié)構(gòu)分為滾筒式（鼓式）、繪圖機和平臺式繪圖機兩大類。數(shù)控繪圖機的傳動方式有鋼絲或鋼帶傳動；有滾珠絲杠或齒輪齒條傳動；有電機傳動，如采用開環(huán)控制方式的直線步進(jìn)電機和采用閉環(huán)控制的伺服電機等。

可采用聯(lián)機或脫機的工作方式。是計算機輔助制圖和計算機輔助設(shè)計中廣泛使用的一種外圍設(shè)備。常見的按繪圖方式分為（如筆式繪圖機）和掃描式繪圖機（如靜電掃描繪圖機、激光掃描繪圖機、噴墨式掃描繪圖機）等。按機械結(jié)構(gòu)分為滾筒式（鼓式）、繪圖機和平臺式繪圖機兩大類。數(shù)控繪圖機的傳動方式有鋼絲或鋼帶傳動；有滾珠絲杠或齒輪齒條傳動；有電機傳動，如采用開環(huán)控制方式的直線步進(jìn)電機和采用閉環(huán)控制的伺服電機等。

由于繪圖機廣泛應(yīng)用于造船、航空、汽車、建筑、電子等各種行業(yè), 因此，不同的使用場合，對繪圖機的功能也就有不同的要求。然而，一些最基本的要求: 比如對速度、精度, 以及必須具備的常用功能— 坐標(biāo)變換、圖形比例等所提出的性能要求則是共同的?，F(xiàn)以HTJ-18 筋型繪圖機為例，作一說明如下。由于它帶有一臺小型多功能電子計算機, 因而可靈活地運用軟件技術(shù)來充分發(fā)揮繪圖機多方面的功能：

（1）繪制任意直線；

（2）將所繪制的圖形作任意角度的旋轉(zhuǎn)及進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；

（3）圖形比例可以在一定范圍內(nèi)任意選擇，既可由程序規(guī)定，亦可由控制臺打字機作人工改變, 它并具有將圖形進(jìn)行局部放大的功能;

（4）程序編制可用相對坐標(biāo), 亦可用絕對坐標(biāo)；編碼可用ISO、EIA、ASCII、ESSI、B55 型電傳打字機碼、ASCI'I奇校二進(jìn)制代碼等編碼中的任何一種；

（5）采用宏指令形式，將一些常用的數(shù)字、字母、符號、文字, 甚至一些標(biāo)準(zhǔn)圖形— 如集成電路出腳、印刷板插腳等指令化, 供使用時調(diào)用；

（6）可通過計算機的外圍設(shè)備— 控制臺打字機。實現(xiàn)人一機對話，輸入、輸出或修改繪圖信息;

（7）繪制圖形可選用單筆或四筆裝置, 當(dāng)用四筆時, 可通過工具功能自動選筆, 從而可繪制四種不同粗細(xì)或不同顏色的圖形, 而其中每一單筆又可繪制實線、虛線和點劃線;

（8） 可根據(jù)已知的圖形, 利用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng), 進(jìn)行手動人工跟蹤, 讀取圖形的特征點及需要點的坐標(biāo)值, 并可直接輸出;

（9）可提供數(shù)控切割機 、數(shù)控肋骨冷彎機等數(shù)控加工設(shè)備的紙帶, 亦可對數(shù)控加工紙帶進(jìn)行校驗；

（10）小型多功能計算機可單獨使用, 因而具備完成各類科研、生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理的功能。

數(shù)據(jù)繪圖機是利用電子計算機和數(shù)控技術(shù)進(jìn)行自動繪圖的設(shè)備, 又稱為數(shù)控繪圖機。它的產(chǎn)生和發(fā)展是與電子計算機技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展密切地聯(lián)系在一起的。由于能高速度、高精度地繪出復(fù)雜圖形, 所以現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于航空、造船、汽車、電子和建筑工業(yè)等部門以及許多科學(xué)領(lǐng)域中。

近十多年來，數(shù)據(jù)繪圖機的繪圖工作大致采用兩種方式。一種是把自動繪圖機作為電子計算機的外部設(shè)備, 其目的是將計算機的輸出結(jié)果能自動地變?yōu)閳D形, 它適用于高速地進(jìn)行圖形處理, 但繪圖精度低, 如x 一y自動繪圖機( 儀) ; 另一種是以自動繪圖機作為數(shù)控機床的一種應(yīng)用, 借此自動地繪出工作圖紙, 它適用于精密圖形的處理, 但繪圖速度較低, 如平臺式自動繪圖機。

數(shù)據(jù)繪圖機的發(fā)展相當(dāng)快。現(xiàn)在，在第二種繪圖方式的基礎(chǔ)上，已設(shè)計和制造出具有獨立體系的自動繪圖系統(tǒng)— 大型自動繪圖機。該系統(tǒng)的裝置包括小型( 多功能) 計算機、插補機( 又稱專用計算機)、伺服系統(tǒng)、繪圖機以及光電機、電傳打字機、座標(biāo)讀取裝置等。