引言：
      HPGL 是HP公司为描述2D图形信息所设计的图形语言，起初并非为提供交换式而定制设计，而是为打印机、绘图仪设计，其对笔和笔的路径描述效率高及其读写方便性，使其成为打印绘图行业标准描述性语言。
       点胶机多数为两轴控制系统，即X、Y轴运动，配合不同胶枪上下、开关动着，完成点胶应用需求；以往的点胶机系统，多数使用教导方式记录运动轨迹（即点胶路径），这种方式比较费时，且精度不高。在这里我们来探讨使用plt文件导入方式来实现对点胶机3D控制。
我们现做一下对比：
1、 绘图 VS 点胶
2、 彩笔 VS 胶枪
3、 笔的路径 VS 胶枪路径
两者有非常相似之处，我们只需将彩笔换成胶枪，绘图就成了点胶了。如果我们将胶枪上下动作归为第三轴，那么就是对3D路径的描述了。

一、HPGL语言对3D路径描述
图1为一个简单的图形，使用CorelDRAW9软件生成HPGL格式的plt文件，可以清楚看到对这个正方形的描述。

生成的PLT文件内容：
IN;
SP1; //使用1＃笔
LT;
PU1600 3600; //抬笔移动至(1600，3600）处下笔，除以40得到真实的坐标（40mm，90mm）
PD4800 3600; //从上一个坐标点下笔移动至当前坐标
PD4800 6000;　　
PD1600 6000;
PD1600 3600;
SP0; //1＃笔提笔，还原。

HPGL中对不同颜色是通过笔号来区分，如下图所示：

二、移植到点胶系统
移植到点胶系统，我们必须要做的工作有：
笔和枪的对应
1、 将不同的胶枪对应不同的笔号（胶颜色对应笔颜色）；
2、 预先设置不同胶枪的点胶速度（满足点胶均匀要求）；
3、 预选设置不同胶枪的上下高度（以满足阶梯性点胶系统）；
4、 根据PLT文件解释胶枪的3D运动。
路径的优化算法
对于复杂的路径，例如小曲线、多拐角等，系统要求做到匀速运行，即按线经矢量速度运行，同时配合好胶枪的开关、上下、换枪等动作，还要有实时显示功能。在实际应用中必须采用先优化后加工的方式进行，如加工文件复杂，还要边加工边优化。下面我们来作曲线优化算法分析，见下图：

假定我们已经把加工的文件都分成相等的线段,这时我们来讨论如何从A到G点走得平稳且好。
我们先设定每个角度的速度的最大值,当加工时,运行到对应角度的速度超过它的最大值时电机可能失步。
0－－-20 度时－－－－－－－－－－100mm/s
21－－-30 度时－－－－－－－－－－80mm/s
31－－-40 度时－－－－－－－－－－60mm/s
41－－-50 度时－－－－－－－－－－40mm/s
51－－-60 度时－－－－－－－－－－30mm/s
61－－-90 度时－－－－－－－－－－20mm/s
91－－360 度时－－－－－－－－－－10mm/s
假定加工时的起始速度为10mm/s,最大速度为100mm/s。依据上面的的设定和每点的角度,我们得出：
A 点为起始点, 所以最大速度为10mm/s；
B 点的角度为40,所以最大速度为60mm/s；
C 点的角度为60,所以最大速度为30mm/s；
D 点的角度为30,所以最大速度为80mm/s；
E 点的角度为50,所以最大速度为40mm/s；
F 点的角度为90,所以最大速度为20mm/s；
G 点为终止点,所以最大速度为10mm/s；
从上面的数据可看出加工时不能以最大的速度(100mm/s)运行,因为有些点的最大速度小于100mm/s,这样会导致电机失步.如果用最小速度10mm/s 加工,则效率会很低.所以我们要优化每点的速度, 既要以最快的速度加工,又要使每点的速度不超过它的最大速度.(即推算出每点实际上加工的速度)。我们设定每个点的速度增量为+/-10mm/s：
A 点为起始点,所以A 点为起始速度10mm/s,
B 点的最大速度为60mm/s,但A 点到B 点的增量只有+/-10mm/s,所以B 点的速度为
20mm/s<=B 点的最大速度.
C 点的最大速度为30mm/s,所以C 点的速度为30mm/s<=C 点的最大速度.
D 点的最大速度为80mm/s,所以D 点的速度为40mm/s<=D 点的最大速度.
E 点的最大速度为40mm/s,如果E 点的速度再增,就会大于E 点的最大速度,所以E 点的速度
不能再增,只能为40mm/s<=E 点的最大速度.
F 点的最大速度为20mm/s,但E 点的速度已经为40mm/s,即使通过减10mm/s 的方式,F 点的
速度也有30mm/s>F 点的最大速度,所以F 点的速度为30mm/s 时不能满足小于最大值的要
求，需重新反向计算上面点的速度。
设F 点的速度为20mm/s,那么能推出：
E 点的速度为30mm/sD 点的速度为40mm/s<=D 点的最大速度；
后面的点C,B,A 的值跟先前推的一样,所以不必再向前推了；
G 点为终止点,由于F 点为20mm/s,到G 点时为10mm/s 满足条件；
最后得出结论:
A=10mm/s
B=20mm/s
C=30mm/s
D=40mm/s
E=30mm/s
F=20mm/s
G=10mm/s

以上只是曲线小线段化的一个处理思路，实际应用中，需要对整个路径做到匀速运行，其中还有很多细致的工作，我就不在此赘述了。

三、应用实例
笔者采用主流的32位MCU ARM7和FPGA运动芯片构成的4轴控制器（MC4140AX），实现了上述想法。下面是笔者开发的一个点胶机实例，供大家参考！
系统功能及要求：
1、 胶枪两只，分别点胶两个不同高度的平面；
2、 要求速度快速均匀；
3、 加工图形采用文件（PLT）导入式，不作教导。
4、 加工工件模具可以沿X、Y任意偏移（但不作旋转）；
5、 要求只对枪一次，无论3中偏移量是多少，系统可自行完成图形整合。即PLT文件图形和要加工的图形（模具）重合。
其加工图形如下：

从前面分析来看，不难完成。现在已被东莞精日公司采用，应用在其点胶机系统上，效果良好。MC4140主要构成及其功能见附录1。
附录1
功能简述
ADT-MC4140是一台高性能的现场四轴步进/伺服运动控制器。它内含32路光耦输入，4轴编码器AB相脉冲输入，16路光耦输出，4路脉冲/方向信号输出，RS232通讯模块，U盘功能，可现场编程。采用单色图形液晶显示屏，128×64点阵。
功能特点
1. 采用SANSUNG系列的S3C44B0X 单片机（ARM7）主频64MHz
2. 内含2M Nor FLASH ROM（程序空间）
3. 内含8M SDRAM
4. 内含32M Nand FLASH ROM（数据存储，可模拟为U盘）
5. 支持USB1.1设备接口。
6. 4路步进/伺服电机脉冲光耦隔离输出，最高频率2MHz。
7. 脉冲输出可用单脉冲（脉冲+方向）或双脉冲（脉冲+脉冲）方式
8. 任意2-4轴直线插补，直线加/减速
9. 32位计数（逻辑位置和实际位置）
10. 运动中可以实时读出逻辑位置、实际位置、驱动速度
11. 32路光耦隔离输入（含4路AB相输入）。
12. 4轴编码器AB相脉冲光耦隔离输入(可做8路开关量输入用)。
13. 16路集电极开路光耦隔离输出，1~8点共用一公共端，另8点各有独立的公共端。
14. RS232（±15KV静电保护）。
15. 开发工具采用UC/OS-II操作系统。

电气规格
开关量输入：
通道：32，全部光耦隔离。
输入电压：5-24V

脉冲输出：
通道：4脉冲，4方向，全部光耦隔离。
最高脉冲频率：2MHz
输出类型：5V差动输出
输出方式：脉冲+方向 或 脉冲+脉冲

开关量输出：
输出通道：16全部光耦隔离。其中8路输出共一公共
端，另8输出各自独立。
输出类型：NPN集电极开路5-24VDC，最大电流100mA