Plotter - Plotter
Plotter je stroj, který produkuje vektor grafických výkresů. Plotry kreslí čáry na papír pomocí pera , nebo v některých aplikacích použijte nůž k řezání materiálu, jako je vinyl nebo kůže . V druhém případě jsou někdy známí jako řezací plotter .
Dříve byly plotry používány v aplikacích, jako je počítačem podporovaný design , protože byly schopné vytvářet perokresby mnohem rychleji a ve vyšší kvalitě než současné konvenční tiskárny. Pro obchodní grafiku se často používaly menší stolní plotry. Tiskárny s grafickými schopnostmi odnesly část trhu počátkem 80. let a zavedení laserových tiskáren v polovině 80. let do značné míry eliminovalo používání plotterů z většiny rolí.
Plottery si po mnoho let udržely místo pro výrobu velmi velkých kreseb, ale nyní byly do značné míry nahrazeny širokoformátovými konvenčními tiskárnami . Řezací plotry zůstávají v provozu v řadě průmyslových odvětví.
Přehled
Digitálně řízené plotry se vyvinuly z dřívějších plně analogových zapisovačů XY používaných jako výstupní zařízení pro měřicí přístroje a analogové počítače .
Plotové plotry tisknou pohybem pera nebo jiného nástroje po povrchu kusu papíru. To znamená, že plotry jsou zařízení pro vektorovou grafiku , nikoli rastrová grafika jako u jiných tiskáren . Plotové plotry mohou kreslit složité perokresby včetně textu, ale dělají to pomalu kvůli mechanickému pohybu per. Často nejsou schopni efektivně vytvářet celistvou barevnou oblast, ale dokážou vylíhnout oblast nakreslením několika blízkých pravidelných čar.
Plottery nabízely nejrychlejší způsob, jak efektivně vytvářet velmi velké kresby nebo barevné vektorové grafiky s vysokým rozlišením, když paměť počítače byla velmi drahá a výkon procesoru velmi omezený a jiné typy tiskáren měly omezené možnosti grafického výstupu.
Plotové plotry v podstatě zastaraly a byly nahrazeny velkoformátovými inkoustovými tiskárnami a LED tiskárnami na bázi toneru . Taková zařízení mohou stále rozumět vektorovým jazykům původně navrženým pro použití plotru, protože v mnoha případech nabízejí efektivnější alternativu k rastrovým datům.
Elektrostatické plotry
Elektrostatické plotry používaly proces přenosu suchého toneru podobný tomu v mnoha kopírkách . Byly rychlejší než perové plotry a byly k dispozici ve velkých formátech, vhodných pro reprodukci technických výkresů. Kvalita obrazu často nebyla tak dobrá jako u současných perových plotterů. Elektrostatické plotry byly vyráběny v plochých i bubnových typech. Elektrostatický plotter používá pixel jako kreslící prostředek, jako zařízení pro zobrazení rastrové grafiky . Hlava plotru se skládá z velkého počtu drobných stylusů (až 21760), které jsou v něm vloženy. Tato hlava prochází přes šířku papíru, když se valí kolem hlavy a vytváří kresbu. Dostupná rozlišení mohou být 100 až 508 bodů na palec. Elektrostatické plotry jsou velmi rychlé s rychlostí vykreslování 6 až 32 mm/s, v závislosti na rozlišení plotru.
Řezací plotry
Řezací plotry používají nože k řezání na kus materiálu (například papír , mylarový film nebo vinylový film), který leží na rovné ploše plotru. Řezací plotter je připojen k počítači, který je vybaven softwarovými programy pro návrh řezání nebo kreslení . Tyto počítačové softwarové programy jsou zodpovědné za odesílání potřebných řezných rozměrů nebo návrhů, aby mohly řezacímu noži přikázat vyrábět správné potřeby řezání projektu.
V posledních letech se používání řezacích plotterů (obecně nazývaných vysekávací stroje ) stalo oblíbeným u domácích nadšenců papírenských řemesel, jako je cardmaking a scrapbooking . Tyto nástroje umožňují velmi přesné a opakovatelné vystřihování požadovaných tvarů karet a obtisků .
Dějiny
Byla vytvořena řada ovládacích jazyků tiskárny pro ovládání plotrových per a pro přenos příkazů jako „zvednout pero z papíru“, „umístit pero na papír“ nebo „nakreslit čáru odsud sem“. Tři běžné ASCII založené plotru ovládací jazyky jsou Hewlett-Packard ‚s HP-GL , jeho nástupce HP-GL / 2 a Houston Instruments DMPL . Zde je jednoduchý skript HP-GL, který nakreslí čáru:
SP1; PA500,500; PD; PR0,1000; PU; SP;
Tento program dává plotru pokyn, aby vzal první pero (SP1 = Select Pen 1), aby na listu papíru přešlo na souřadnice X = 500, Y = 500 (PA = Plot Absolute), aby pero spustilo proti papír (PD = Pen Down), pro přesun 1000 jednotek ve směru Y (tedy nakreslení svislé čáry - PR = Plot Relative), pro zvednutí pera (PU = Pen Up) a nakonec pro jeho opětovné vložení do stojanu.
Programátoři používající FORTRAN nebo BASIC je obecně neprogramovali přímo, ale používali softwarové balíky, jako je knihovna Calcomp, nebo grafické balíčky nezávislé na zařízení , jako jsou knihovny AGL společnosti Hewlett-Packard nebo rozšíření BASIC nebo špičkové balíčky, jako je DISSPLA . Ty by stanovily faktory škálování od světových souřadnic k souřadnicím zařízení a přeložily by se do příkazů zařízení nízké úrovně. Například pro vykreslení X*X v HP 9830 BASIC by program byl
10 SCALE -1,1,1,1
20 FOR X = -1 to 1 STEP 0.1
30 PLOT X, X*X
40 NEXT X
50 PEN
60 END
Rané perové plotry, např. Calcomp 565 z roku 1959, pracovaly tak, že umístily papír na váleček, který pohyboval papírem sem a tam pro pohyb X, zatímco pero se pohybovalo tam a zpět po stopě pro pohyb Y. Papír byl dodáván ve formě role a měl perforace podél obou okrajů, které byly zachyceny řetězovými kolečky na válcích.
Další přístup, např . Interact I společnosti Computervision , zahrnoval připevnění kuličkových per na kreslení pantografů a řízení strojů krokovými motory ovládanými počítačem. To mělo tu nevýhodu, že se pohybovalo poněkud pomalu, a také vyžadovalo podlahovou plochu rovnou velikosti papíru, ale mohlo se zdvojnásobit jako digitizér . Pozdější změnou bylo přidání elektricky ovládané svorky pro uchycení per, což umožnilo jejich výměnu, a tím vytvoření vícebarevného výstupu.
Společnosti Hewlett Packard a Tektronix vyráběly na konci 60. a 70. let 20. století malé plošinové plotry velikosti stolního počítače. Pera byla namontována na pojízdnou lištu, přičemž osa y byla znázorněna pohybem nahoru a dolů po délce tyče a osa x byla znázorněna pohybem tyče tam a zpět po plotrovacím stole. Vzhledem k hmotnosti tyče tyto plotry fungovaly relativně pomalu.
V 80. letech 20. století představil malý a lehký HP 7470 mechanismus „ brusného kotouče“, který eliminoval potřebu perforací podél okrajů, na rozdíl od plotterů Calcomp o dvě dekády dříve. Zrnitá kola na protilehlých okrajích listu přitlačují na pružné válečky potažené polyuretanem a vytvářejí drobné prohlubně v listu. Jak se list pohybuje tam a zpět, kola zrna udržují list ve správné registraci, protože částice zrna spadají do dřívějších zářezů, podobně jako zuby dvou ozubených kol zabírajících do záběru. Pero je namontováno na vozíku, který se pohybuje tam a zpět v linii mezi zrnitými koly, představující ortogonální osu. Tyto menší plotry pro „domácí použití“ se staly populární pro stolní obchodní grafiku a ve strojírenských laboratořích, ale jejich nízká rychlost znamenala, že nebyly užitečné pro obecné tiskové účely a pro tyto úlohy byla vyžadována jiná konvenční tiskárna. Jednou z kategorií, kterou představil MultiPlot společnosti Hewlett Packard pro HP 2647 , byl „slovní graf“, který pomocí plotru kreslil velká písmena na průhlednost. To byl předchůdce moderního grafu Powerpoint. S rozsáhlou dostupností inkoustových a laserových tiskáren s vysokým rozlišením , levné paměti a počítačů dostatečně rychlých pro rastrování barevných obrazů perové plotry téměř zmizely. Mechanismus zrnitého kola se však stále nachází v inkoustových, velkoformátových technických plotrech.
Plottery byly také použity v kioskech Create-A-Card, které byly nějakou dobu k dispozici v oblasti blahopřání v supermarketech, které používaly šestipenový plotter HP 7475 .
Plotry se používají především v technických kreslících a CAD aplikacích, kde mají výhodu v práci na velmi velkých formátech papíru při zachování vysokého rozlišení. Další využití bylo nalezeno nahrazením pera řezačkou a v této podobě lze plotry nalézt v mnoha obchodech s oděvy a značkami.
Změna barvy nebo šířky čáry vyžadovala plotru změnit pera. To bylo buď provedeno ručně na malých plotrech, ale typičtěji by plotter měl zásobník čtyř nebo více per, které by bylo možné automaticky namontovat.
Specializovaná aplikace plotterů je ve vytváření hmatových obrazů pro zrakově postižené lidi na speciálním tepelném buněčném papíru.
Na rozdíl od jiných typů tiskáren se rychlost plotru pera měří rychlostí pera a zrychlení, nikoli rychlostí tisku stránky. Rychlost pera plotru je primárně omezena typem použitého pera, takže volba pera je klíčovým faktorem výstupní rychlosti plotru pera. Většina moderních plotrů s perem má příkazy pro řízení rychlosti otáčení v závislosti na typu pera, které se právě používá.
Existuje mnoho typů plotrových per, z nichž některé se již nevyrábějí sériově. Často se používají technické špičky per , z nichž mnohé lze obnovit pomocí dílů a spotřebního materiálu pro ruční kreslení per. Rané plotrové a zrnité plotry HP používaly malá, patentovaná jednorázová pera s vlákny nebo plastovými hroty.
Jeden typ plotrového pera používá tyč z celulózových vláken vloženou kruhovou pěnovou trubicí nasycenou inkoustem, přičemž konec tyče je nabroušen do kuželovitého hrotu. Když se pero pohybuje po povrchu papíru, kapilární knot nasává inkoust z pěny, dolů po tyči a na papír. Když se zásoba inkoustu v pěně vyčerpá, migrace inkoustu ke špičce se začne zpomalovat, což má za následek slabé čáry. Zpomalení rychlosti vykreslování umožní, aby čáry nakreslené opotřebovaným perem zůstaly tmavé, ale blednutí bude pokračovat, dokud se pěna zcela nevyčerpá. Také, když se používá pero s vláknovou špičkou, špička se pomalu opotřebovává na vykreslovacím médiu a vytváří postupně širší, rozmazanou čáru.
K dispozici jsou propisovací pera s plnitelnými čirými plastovými zásobníky inkoustu. Nemají vyblednutí nebo opotřebení u vláknitých per, ale jsou obecně dražší a neobvyklé. Konvenční kuličková pera lze také upravit tak, aby fungovala ve většině plotrových per.
Řezačka vinylu
Vinylová řezačka (někdy známá jako řezací plotter ) se používá k vytváření plakátů, billboardů, nápisů, log na trička a dalších grafických návrhů odolných vůči povětrnostním vlivům. Vinyl lze také použít na karoserie a okna velkých a jasných firemních reklam a na příčníky plachetnic. Podobný postup se používá k řezání tónovaného vinylu pro automobilová okna.
Barvy jsou omezeny sbírkou vinylu po ruce. Aby se zabránilo pokrčení materiálu, je materiál uložen v rolích. Typické velikosti vinylových rolí jsou 15 palců, 24 palců, 36 palců a 48 palců a mají podkladový materiál pro zachování relativního umístění všech designových prvků.
Hardware vinylových řezaček je podobný tradičnímu plotru s tím rozdílem, že inkoustové pero je nahrazeno velmi ostrým nožem, který obkresluje každý tvar, a může mít ovládání tlaku pro nastavení toho, jak silně nůž tlačí dolů do vinylové fólie, čímž brání řezání pronikající podkladovým materiálem. Kromě ztráty relativního umístění samostatných konstrukčních prvků mohou vypadlé volné kusy vystřižené z podkladového materiálu vypadnout a zaseknout podávání válce plotru nebo řezací hlavu. Po řezání se vinylový materiál mimo design odloupne a zanechá design na podkladovém materiálu, který lze aplikovat pomocí samolepicí hmoty, lepidla, laminace nebo tepelného lisu .
Vinylový nůž má obvykle tvar plotrového pera a je také upevněn na otočné hlavě, takže se hrana nože sama otáčí do správného směru při pohybu hlavy plotru.
Vinylové řezačky se používají především k výrobě jednobarevných perokresby a nápisů. Vícebarevná provedení vyžadují řezání jednotlivých vinylových desek a jejich překrývání během aplikace; ale tento proces se rychle stává těžkopádným pro více než pár odstínů.
Plotrové řezačky jsou na ústupu v aplikacích, jako je obecný design billboardů, kde se k přímému tisku na různé materiály používají širokoformátové inkoustové tiskárny, které používají inkousty na bázi rozpouštědel. Na řezací plotry se stále spoléhá při přesném řezání obrysů grafiky produkované velkoformátovými inkoustovými tiskárnami-například při výrobě okenní nebo automobilové grafiky nebo tvarovaných samolepek.
Velkoformátové inkoustové tiskárny se stále častěji používají k tisku na teplem smrštitelné plastové fólie, které se poté nanášejí na povrch vozidla a smršťují se pomocí horkovzdušné pistole, známé jako obal vozidla .
Statický řezací stůl
Statický řezací stůl je typ řezacího plotru, který používá velký plochý vakuový stůl . Používá se k řezání netuhých a porézních materiálů, jako jsou textilie, pěna nebo kůže, jejichž řezání pomocí plotrových podavačů může být příliš obtížné nebo nemožné. Statické řezačky mohou také řezat mnohem silnější a těžší materiály, než je typický rolovací nebo archový plotr schopen zvládnout.
Na povrchu stolu je vyvrtána řada malých dírkových otvorů. Materiál je položen na stůl a na řezaný materiál je položen krycí list z plastu nebo papíru. Je zapnuto vakuové čerpadlo a tlak vzduchu tlačí dolů na krycí list, aby držel materiál na místě. Stůl pak funguje jako normální vektorový plotter, pomocí různých řezných nástrojů vyřezává otvory nebo štěrbiny do látky. Krycí vrstva je také řezána, což může vést k mírné ztrátě vakua kolem okrajů krycí fólie, ale tato ztráta není významná.
Současné využití perových plotterů
V polovině 20. století začali umělci a hackeři znovu objevovat perové plotry jako svérázná, přizpůsobitelná výstupní zařízení. Kvalita linek vytvářených pery na papíře je zcela odlišná od jiných technik digitálního výstupu. Dokonce i 30leté perové plotry obvykle stále fungují spolehlivě a mnohé byly k dispozici za méně než 100 dolarů na aukčních a prodejních webových stránkách. Zatímco podpora pro přímou grafiku pera nebo ukládání souborů jako HP-GL z většiny komerčních grafických aplikací zmizela, několik současných softwarových balíků umožňuje práci s HP-GL na moderních operačních systémech.
Jak používání plotterů ubývá, velkoformátové tiskárny, které je do značné míry nahradily, se začaly nazývat také plotry.