IML Cut Layout

Моделирование раскладки контуров высечки для In-mould-этикеток.

Цели

1. Упростить процесс создания раскладки контуров. Пользователю не нужно разбираться в инструментарии Adobe Illustrator, чтобы сверстать необходимый файл для предварительного просчета стоимости заказа и заказа высекательного штампа.
2. Уменьшить количество облоя материала за счет более эффективной раскладки контуров.
3. Уменьшить время прохождения заказа за счет автоматизации процесса раскладки контуров высечки.

Задача

• Необходимо разработать программу моделирования оптимальной раскладки контуров высечек на вал (боковую поверхность цилиндра) с учетом заданных условий и технологических требований.

Условия

• Печатная машина: MPS
• Высекальное оборудование ротационного типа: Shober
• Минимальная ширина пореза материала: 110 мм
• Максимальная ширина пореза материала: 410 мм
• Для раскладки контуров используется вал D=140 (длина окружности вала = 444,5 мм).

Требования

• Раскладка состоит из двух частей: области заполнения и контуров высечки.

• Область заполнения представляет замкнутый многоугольник (в простом случае - прямоугольник). При сворачивании формы области заполнения в цилиндр, верхняя и нижняя части должны без разрывов и наложений стыковаться друг с другом.

• Область заполнения (ОЗ)

  • ширина ОЗ - это ширина пореза конкретного материала минус нерабочая область штампа (метка для печатной машины, одна или две рельсы).

  • длина ОЗ - длина окружности вала (в случае прямоугольной ОЗ) или длина окружности вала плюс длина выступающих частей ОЗ (для ОЗ непрямоугольной формы).

  • нерабочая область штампа включает такие элементы, как рельсы и метка для MPS. Размер нерабочей области задается пользователем в диапазопе от 12 до 20 мм. По умолчанию - 16 мм.

• Контуры высечки (КВ)

  • В качестве контуров могут выступать как стандартные геометрические фигуры (прямоугольник, квадрат, круг, овал, n-угольник, звезда и т.д.), так и пользовательские фигуры сложной формы (колье, "банан", "сабля", крест, капля и т.п). В общем случае, контуры представляют собой замкнутые направленные многоугольники (выпуклые и невыпуклые), описанные либо векторами, либо сплайнами Безье.

  • Частный случай №1: контур состоит из набора несвязанных векторов, которые предварительно необходимо собрать в направленный замкнутый многоугольник.

  • Частный случай №2: контур банановидной формы в исходном файле повернут под углом. Необходимо расположить его горизонтально, а потом уже делать раскладку.

  • На одном высекательном штампе может размещаться n контуров только одной геометрической формы.

• Способы раскладки контуров:

  • раскладка на основе прямоугольной сетки (для контуров небольшого размера)
  • раскладка со смещением и/или поворотом элементов (для контуров большого размера, не умещающихся по габаритам в прямоугольную область раскладки)
  • комбинация первого и второго способов

• Технологические требования к контурам:

  • отступ на вылет этикетки задается пользователем в диапазоне от 1 до 3 мм с шагом 0,1 мм.
  • необходимо избегать появления длинных горизонтальных порезов. Максимальный процент горизонтального пореза (по координате X) равен 40% от ширины вала (410 мм).
  • Исключение (и/или уменьшение) горизонтальных порезов можно достичь за счет поворота контура или смещением контуров по оси Y ("разрядка")
  • контуры (с учетом отступа) не должны пересекаться друг с другом
  • предпочтительна регулярная раскладка с явным количеством ручьев (полос)
  • наложения ручьев друг на друга недопустимо (исключение - произвольная раскладка).

• Требования к области заполнения:

  • в случае непрямоугольной формы ОЗ, ее верхняя и нижняя часть представляют собой ломанную линию. Внешние углы между сегментами этой линии должны быть больше 90 и меньше 270 градусов. Это условие необходимо для корректного соединения ОЗ в цилиндр.
  • высота выступающей части ОЗ не должна превышать 50% от длины окружности вала.

• Необходимо предусмотреть сохранение различных вариантов раскладки для последующего сравнения и выбора оптимального варианта.

• Время работы алгоритма моделирования раскладок должно быть (по возможности) минимальным.

• Кроме раскладки контуров, программа должна формировать и выводить отчет по расходу материала для каждого варианта раскладки и углу поворота контура (-ов). Отчет может включать следующие данные:

  • количество необходимого материала (в квадратных и в погонных метрах), исходя из тиражности заказа (количество этикеток)
  • количество облоя материала (в процентах и в квадратных метрах)
  • угол поворота контуров раскладки (в градусах). В случае произвольной раскладки необходимо в отчете выводить информацию об угле поворота каждого отдельного контура.
  • количество этикеток в раскладке
  • количество ручьев в раскладке

Реализация

• Необходимо разработать понятный и удобный интерфейс для решения основных задач пользователя:

  • предварительная раскладка контуров для просчета стоимости заказа (под разные порезы материала)
  • окончательная раскладка (под конкретный порез материала) для заказа высекательного штампа

• Программный модуль генерирует несколько вариантов раскладки, размещая их на разных Artboard-ах в одном документе. Рядом с каждым Artboard-ом создается текстовый блок c report-ом по данному варианту раскладки (номер варианта раскладки, ширина пореза материала, длина штампа, расход материала, угол поворота контуров и др.).

• Программа IML Cut Layout может быть реализована как расширение (extension) для Adobe Illustrator CC 2015 (версия 19.1.0).

• В качестве входных данных (элементов пользовательского интерфейса) могут выступать следующие параметры:

  • тираж (шт.)
  • наименование/тип материала
  • ширина пореза материала (мм)
  • размер отступа на вылет этикетки (мм)
  • размер нерабочей области (мм)
  • ограничительные параметры (наложение ручьев, поворот контура более чем на один угол)

• Предусмотреть возможность пользователю программы добавлять новые материалы/порезы и редактировать уже имеющиеся.