一种高速矢量绘图装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自控绘图装置。包括绘图设备和输入设备，装置内设有微处理器、可编程芯片、运动设备、传感器；所述输入设备信号输出端与微处理器信号输入端连接，微处理器信号输出端和传感器的信号输出端分别与可编程芯片信号输入端连接，可编程芯片信号输出端分别与运动设备和绘图设备的信号输入端连接。本实用新型实现了高速运动控制，提高了绘图速度；实现了对矢量图的直接处理，而无需事先在计算机上进行转换，提高了数据处理速度；无需连接额外的计算机，有效降低了系统复杂度，并节省了绘图系统的搭建费用。
【专利说明】一种高速矢量绘图装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自控绘图装置。
【背景技术】
[0002]在工程、服装、广告等行业通常需要利用绘图装置对设计图纸进行大幅面输出，现有绘图装置原理与打印机类似，按照输入图纸文件内容，用喷头在空白纸张或布匹上的特定坐标位置喷出墨点，进行多次循环往复作业后，由大量墨点组成图像。
[0003]现有绘图装置的主要缺陷在于:
[0004]I)绘图速度较慢。
[0005]2)图纸文件需要通过软件转换为位图输入，无法直接处理矢量图。
[0006]3)需要与计算机联机实现图纸文件输入，无法脱机工作。
[0007]因此，有必要提出一种高速矢量绘图装置，来解决上述问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种可高速数据处理及绘图的绘图装置。
[0009]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0010]一种高速矢量绘图装置，包括绘图设备和输入设备，装置内设有用以控制数据接口获取图纸文件，获得绘图参数，实现对图纸文件的解析，并将解析后获得的运动指令发送至可编程芯片的微处理器；
[0011]设有用以接收微处理器发送的运动指令，通过传感器获取设备状态，实现对运动设备和绘图设备实时控制的可编程芯片；
[0012]设有用以驱动绘图设备按照指定路径运行的运动设备；
[0013]设有用于获取运动设备和绘图设备工作状态的传感器；
[0014]所述输入设备信号输出端与微处理器信号输入端连接，微处理器信号输出端和传感器的信号输出端分别与可编程芯片信号输入端连接，可编程芯片信号输出端分别与运动设备和绘图设备的信号输入端连接。
[0015]一种高速矢量绘图装置，装置外侧设有显示设备，所述微处理器的视频信号输出端与显示设备信号输入端连接。
[0016]一种高速矢量绘图装置，所述可编程芯片内包括由以下模块组成；
[0017]具体一个先进先出存储器，用于存储微处理器发送过来的运动指令队列的运动指令存储器；可实现对直线，圆弧和曲线的插补运算，整体结构为流水线结构，在固定时钟周期内可完成插补运算的插补模块；可实现实时运动速度控制的速度控制模块；用以产生脉冲驱动运动设备运动的脉冲产生模块。
[0018]运动指令存储器的信号输出端分别与插补模块和速度控制模块的信号输入端连接；脉冲产生模块的信号输入端分别与插补模块和速度控制模块的信号输出端连接。[0019]一种高速矢量绘图装置，所述绘图设备至少I个。
[0020]一种高速矢量绘图装置，所述运动设备为用以驱动绘图设备进行水平和垂直方向运动的伺服电机。
[0021]本实用新型的有益效果在于:
[0022]1.通过现场可编程逻辑阵列内部流水线结构的插补模块和实时的速度控制模块，实现了高速运动控制，提高了绘图速度。
[0023]2.通过微处理器对矢量图文件进行解析，实现了对矢量图的直接处理，而无需事先在计算机上进行转换，提高了数据处理速度。
[0024]3.通过通用串行总线接口可以直接读取移动存储介质上的图纸文件，无需连接额外的计算机，有效降低了系统复杂度，并节省了绘图系统的搭建费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为高速矢量绘图装置的系统结构框图。
[0026]图2为可编程芯片内数字电路的结构框图。
【具体实施方式】
[0027]高速矢量绘图装置，其由微处理器1，输入设备3，显示设备2，数据接口 4，可编程芯片5，运动设备6，绘图设备7，传感器8组成。
[0028]微处理器I具体为ARM或RISC架构，可以为独立处理器或现场可编程逻辑阵列(FPGA)中的软核处理器，其运行嵌入式操作系统和控制软件，控制数据接口获取图纸文件，控制输入设备3和显示设备2与用户进行交互，获得绘图参数，实现对图纸文件的解析，并将解析后获得的运动指令发送至可编程芯片5。数据接口 4具体为通用串行总线(USB)接口，可以通过移动存储介质获取图纸文件。输入设备3具体为可编程键盘，实现绘图参数的输入。显示设备2具体为液晶显示屏，实现绘图参数和运行状态的显示。可编程芯片5具体为现场可编程逻辑阵列(FPGA)，其接收微处理器I发送的运动指令，通过传感器8获取设备状态，进行实时插补运算，通过前瞻控制算法，实现对运动设备6和绘图设备7的实时控制。绘图设备7具体为喷头或绘图笔，用于在纸张或布匹上留下运行轨迹，实现绘图功能。绘图设备7的数量至少为I个，为提高绘图速度，绘图设备7的数量可扩展至2-4个。运动设备6具体为伺服电机，用于驱动绘图设备7按照指定路径运行，每个绘图设备7均配备2个运动设备6，分别驱动绘图设备7进行水平和垂直方向运动。传感器8具体包括光电传感器，压力传感器，距离传感器等，用于获取运动设备6和绘图设备7的工作状态。输入设备3信号输出端与微处理器I信号输入端连接，微处理器I信号输出端和传感器8的信号输出端分别与可编程芯片5信号输入端连接，可编程芯片5信号输出端分别与运动设备6和绘图设备7的信号输入端连接，微处理器I的视频信号输出端与显示设备2信号输入端连接。可编程芯片5内包括由以下模块组成；具体一个先进先出存储器，用于存储微处理器发送过来的运动指令队列的运动指令存储器9 ;可实现对直线，圆弧和曲线的插补运算，整体结构为流水线结构，在固定时钟周期内可完成插补运算的插补模块10 ;可实现实时运动速度控制的速度控制模块12 ;用以产生脉冲驱动运动设备运动的脉冲产生模块11。
[0029]运动指令存储器9的信号输出端分别与插补模块10和速度控制模块12的信号输入端连接；脉冲产生模块11的信号输入端分别与插补模块10和速度控制模块12的信号输出端连接。
[0030]该绘图装置的工作方式如下:绘图装置通过通用串行总线(USB)接口连接存储有图纸文件的移动存储介质(如U盘，移动硬盘)，读取图纸文件，并在显示设备2上显示该图纸的预览图，同时要求用户通过输入设备输入绘图参数(包括纸张或布匹尺寸，颜色，对比度等)，然后微处理器I对图纸文件进行解析，生成运动指令队列发送至可编程芯片5，可编程芯片5内的数字电路模块根据运动指令进行插补运算和运动速度控制，最终控制运动设备驱动绘图设备在纸张或布匹上进行绘图作业。
【权利要求】
1.一种高速矢量绘图装置，包括绘图设备和输入设备，装置内设有用以控制数据接口获取图纸文件，获得绘图参数，实现对图纸文件的解析，并将解析后获得的运动指令发送至可编程芯片的微处理器；设有用以接收微处理器发送的运动指令，通过传感器获取设备状态，实现对运动设备和绘图设备实时控制的可编程芯片；设有用以驱动绘图设备按照指定路径运行的运动设备；设有用于获取运动设备和绘图设备工作状态的传感器；所述输入设备信号输出端与微处理器信号输入端连接，微处理器信号输出端和传感器的信号输出端分别与可编程芯片信号输入端连接，可编程芯片信号输出端分别与运动设备和绘图设备的信号输入端连接； 其特征在于装置外侧设有显示设备，所述微处理器的视频信号输出端与显示设备信号输入端连接；所述绘图设备至少I个；所述运动设备为用以驱动绘图设备进行水平和垂直方向运动的伺服电机。
【文档编号】G05B19/4093GK203689094SQ201320508771
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】陈勇, 黄宁 申请人:合肥市山敏机电有限责任公司, 合肥优视嵌入式技术有限责任公司