X-Y-Plotter

HP Plotter 7585B

Bedienelemente und Stiftrad

Ein Plotter (von engl. plot = zeichnen), im deutschen auch als Kurvenschreiber bezeichnet, ist ein Ausgabegerät, das Funktionsgraphen, technische Zeichnungen und andere Vektorgrafiken auf verschiedenen Materialien darstellt. Sie gehören zu den wenigen Geräten, die unmittelbar Vektorgrafiken wiedergeben, ohne sie vorher in eine Rastergrafik umzurechnen. Ihre Vorläufer waren die in der Messtechnik verwendeten X-Y-Schreiber.

Stiftplotter

Stiftplotter an der TH Aachen, 1970

Der Stiftplotter ist für Darstellungen auf Papier, in der Regel DIN A3 bis A0, ausgelegt. Dazu benutzt er einen Tuschestift, der auf einem Wagen angebracht ist. Dieser Wagen gleitet über eine Schiene, die entweder über die gesamte Papierbreite verschoben werden kann (Flachbettplotter), oder aber fix montiert ist, während das Papier über eine Walze verschoben wird (Rollenplotter). Die meisten Plotter arbeiten mit Tuschestiften verschiedener Strichbreiten, die in einem Magazin untergebracht sind und bei Bedarf automatisch am Wagen angebracht werden. Beide Mechanismen erlauben eine schnelle Darstellung von Vektorgrafiken wie einfachen Linien und Kreisen sowie allerdings recht schmucklosen Schriftzügen.

Stiftplotter finden nur noch selten Anwendung. Sie sind durch Laserdrucker abgelöst worden, die vor dem Drucken die Vektorgrafik in eine Rastergrafik umrechnen.

Manche Stiftplotter lassen sich zu einem Schneideplotter umbauen.

Schneideplotter

Ein Schneideplotter

Der Schneideplotter ist ein Plotter, bei dem ein Messer statt der Stifte eingesetzt wird. Dabei werden die Konturen der Vektorgrafiken in eine Beschriftungsfolie geschnitten, ohne das Trägerpapier zu beschädigen. Es gibt hierbei hauptsächlich zwei Gerätearten mit unterschiedlichen Konzepten des Schneidekopfes: Schleppmesser und Tangentialmesser. Bei einem Schleppmesser befindet sich die Schneidenspitze nicht in der Achsenmitte. Plottet man nun die gewünschten Konturen, wird das Messer hinterher gezogen (geschleppt) oder der Messerkopf wird abgesenkt und die Folie wird bewegt. Die Steuerung des Plotters muss nun, um ein sauberes Schnittergebnis zu garantieren, den Versatz der Messerspitze bei der Plotbahnberechnung mit einkalkulieren. Der Vorteil der Schleppmessertechnik liegt in der einfacheren Bauweise des Schneidekopfes und den damit verbundenen geringeren Gerätepreisen, als auch in der höheren Plotgeschwindigkeit, da das Schneidemesser in spitzen Winkeln nicht angehoben werden muss. Schneideplotter mit tangential gesteuerten Messern besitzen einen wesentlich aufwendigeren Schneidekopf. Ein eigener Motor führt das Messer in jeder Kurve im entsprechenden Winkel mit. In spitzen Winkeln wird das Messer angehoben, gedreht und wieder abgesetzt. Dies dauert zwar nur wenige zehntel Sekunden, aber in der Summe verlängert sich dadurch die Plotzeit. Der große Vorteil des Tangentialmessers liegt in vielfältigeren Einsatzgebieten. Die Messer lassen mehr Spielraum bei der Gestaltung der Schneidengeometrie zu, so dass stärkere und dickere Materialien wesentlich genauer verarbeitet werden können, als das mit Schleppmessern der Fall ist.

Allerdings kann hier ein anderer Effekt zum Tragen kommen, welcher bei Plottern mit Schleppmessertechnik keine Rolle spielt: die Laufgenauigkeit. Objekte werden oftmals von der Plotsoftware so berechnet, dass die Folie möglichst wenig vor und zurück gefahren werden muss. Die Folie lässt sich nicht so exakt transportieren (Schlupf), wie es beim Schneidekopf der Fall ist. Als Konsequenz werden oftmals Motivformen „angeschnitten“, (speziell bei einer Serienwiederholung desselben Motivs) und nicht als ein Schnitt ausgeführt. Da Tangentialplotter bei spitzen Winkeln ohnehin das Messer heben müssen, optimiert die Steuerungssoftware meist genau hier den Folientransport hinein. Bei der späteren Rückkehr zu der Schnittstrecke kann der Aufsetzpunkt oft nicht optimal wieder getroffen werden.

Schneidplotter werden verwendet um Logos oder Schriftzüge darzustellen. Nach manuellem Entfernen der überflüssigen Folienteile (entgittern) können diese Logos oder Schriften auf der Flexfolie auf andere Gegenstände aufgebracht werden.

Bei Schneidplottern kann in der Regel ebenfalls ein Stifthalter eingesetzt werden, so dass auch dieser als Einfarb-Stiftplotter eingesetzt werden kann.

Schneidplotter werden vor allem für den Bereich der Außenwerbung (Fahrzeugbeschriftungen, Werbeschilderbeschriftung usw.) eingesetzt.

Laserplotter

VersaLaser Laserplotter

Der Laserplotter ist eine Erweiterung des Schneideplotters. Das Messer des Schneideplotters wird durch eine Optik ersetzt, welche einen Laserstrahl auf das zu bearbeitende Material lenkt. Der Laserstrahl selbst wird in der Regel auf der Rückseite des Geräts erzeugt. Vorteil des Laserschneides ist, dass der Schnitt belastungsfrei für das Material durchgeführt wird, und somit auch sehr feine Konturen geschnitten werden können. Zusätzlich erlaubt der Laserplotter die Lasergravur von Materialien wie Holz, Leder oder auch eloxiertem Aluminium. Der Vorteil der Lasergravur besteht in der Dauerhaftigkeit und Haltbarkeit. Üblicherweise werden in diesen Systemen CO₂-Laser eingesetzt, wobei auch einige Versionen mit YAG Lasern erhältlich sind.

Photoplotter

Der Photoplotter, auch Lichtzeichenanlage, enthält einen Lichtkopf mit dem auf Film gezeichnet wird. Sie sind als Flachbettplotter oder als Trommelplotter ausgeführt. Nach dem Entwickeln kann der Film als Kopiervorlage verwendet werden. Ein Anwendungsbeispiel ist die Leiterplattenherstellung.

Beim Trommelplotter ist der Film auf einer rotierenden Walze, der Trommel, befestigt, während er beim Flachbettplotter auf einer planen Fläche aufliegt.

Funktionsweise

Angesteuert wird ein Plotter meist von spezieller CAD-Software. Zum Ansteuern der Plotter hat sich die von Hewlett Packard entwickelte Druckersprache HPGL auch bei anderen Herstellern durchgesetzt. HP-GL/2 ist eine Weiterentwicklung von HP-GL. Eine wichtige Neuerung ist die Möglichkeit, Strichstärken (und andere Linienattribute) festzulegen. Da HP-GL für Stiftplotter entwickelt wurde, gab es keine Befehle um die Strichstärken zu definieren, denn diese waren durch die Stifte festgelegt. Der Anwender musste das Stiftkarussel entsprechend seinen Wünschen bestücken. Obwohl es nicht dafür geschaffen wurde, entwickelte sich HP-GL wegen seiner Einfachheit zum Datenaustauschformat für Vektordaten. Die meisten CAD-Programme unterstützen den Export im HP-GL-Format.

Weitere Varianten

Im Zuge der Verbreitung der Tintenstrahldrucker werden seit einigen Jahren auch solche Geräte als Plotter geführt, die keine Stifte, sondern einen Druckkopf bewegen. Das dabei in Gegensatz zur Strichführung beim Stiftplotten aufgetragene Punktraster setzt eine vollkommen andere Ansteuerung voraus. Das Bild wird gemäß dem Funktionsprinzip des Tintenstrahldruckers streifenweise nur vorwärtsschiebend aufgebaut. Somit entfällt die Notwendigkeit, das Papier über die Rolle vorwärts und rückwärts bewegen zu müssen. Im Prinzip sind diese Plotter lediglich Tintenstrahldrucker mit sehr breitem Druckbereich des Druckkopfes und der Möglichkeit, (entsprechend breite und) lange Papierrollen zuzuführen, durchrollen zu lassen und evtl. über einen Schnittmechanismus nach dem Ausdruck abzutrennen.

Seit einigen Jahren gibt es ebenfalls Plotter, die nach dem Prinzip des Laserdruckers aufgebaut sind, jedoch meistens LED-Technologie verwenden und deswegen auch LED-Plotter genannt werden. Vorreiter dieser Technik, die derzeit Druckgeschwindigkeiten von bis zu 15 Metern pro Minute (monochrom) erlaubt, sind neben der Erfinderfirma Xerox vor allem die Firmen Océ und KIP. Jüngst stellte KIP den ersten Großformat-Farbplotter auf LED-Technologie vor.

Siehe auch

• VC1520
• Funktionenplotter
• Großformatdruck
• Oszillograph
• Reprografie

Weblinks

• Links zum Thema Plotter im Open Directory Project