11 - 2002

Раскрой — это очень просто!

Если вы проектируете в системе Интех-РАСКРОЙ W/L

Игорь Коновалов

Взгляд с высоты птичьего полета, или Общие сведения о системе

Как это устроено, или Структура технологических операций

Советы начинающим, или Проектируем первый раскрой

Соло на клавиатуре, или Инструментарий для профессионала

   База деталей

   Размещение деталей на листе

   Траектории и элементы их оптимизации

   Автоматический режим

   Система помощи

   Типизация решений

   Постпроцессоры

   Непрерывный рез

   Совмещенный рез

В какой ОС лучше работать?

Немного о разработчиках и партнерах

Технологи-проектировщики раскройных карт постоянно решают множество непростых задач: рациональный раскрой, нормирование, генерация управляющих программ (УП). И каждый раз оптимальное решение находится с помощью специальных методов (в том числе математических), которые очень сложны в использовании — как «в уме», так и «вручную». Для решения этого комплекса сложных задач нужен инструмент, позволяющий просто и быстро найти эффективные технологические решения,  — и таким инструментом является САПР Интех-РАСКРОЙ W/L. Этот пакет позволяет технологу создавать карты раскроя в режиме «Сегодня на сегодня».

Интех-РАСКРОЙ W/L автоматизирует проектирование вырезки деталей из плоских листов, создает УП для оборудования класса «РОУТЕР», оснащаемого лазерными, плазменными, кислородными и водно-абразивными режущими головками.

Современное оборудование предоставляет огромные возможности (синхронная работа нескольких суппортов, использование в одной операции плазменной и кислородной резки, маркировка порошковыми чернилами, ударная разметка, формирование фасок/скосов одновременно с разрезкой), требующие знания некоторых тонкостей, без которых не обойтись при составлении карт раскроя. С учетом того, что в распоряжении одного технолога может быть до десятка самых разных и сложных станков, ему порой приходится трудно. Вот здесь-то и приходит на помощь Интех-РАСКРОЙ W/L, который знает об особенностях процесса резки и учитывает их при создании карт раскроя.

Программа формирует резаковую обработку, генерирует нужные команды для разметки или маркировки, предусматривает «колодцы» и «петли» для трехрезакового блока, позволяя создавать эффективные карты раскроя. Разработанные УП превращают станок в многооперационный центр, позволяя использовать все его возможности.

Взгляд с высоты птичьего полета, или Общие сведения о системе

Главной единицей проектирования в Интех-РАСКРОЙ W/L является проект, который содержит задание на проектирование (список деталей-претендентов) и накапливает сгенерированные карты раскроя. Карты раскроя формируются при размещении деталей-претендентов на одном или нескольких листах, которые могут быть заданы непосредственно или выбраны из библиотеки. Геометрические образы деталей хранятся в базе деталей.

Проект имеет четкую технологическую структуру, в соответствии с которой осуществляется проектирование. Структура представляется в виде дерева, ветви которого соответствуют технологическим понятиям. Дерево отображается на экране, и пользователь может манипулировать объектами в нем. По мере проектирования происходит формирование ветвей дерева проекта, каждой из которых соответствует список доступных действий. Если проект состоит из одного или нескольких листов (карт раскроя), то, развернув его, можно увидеть каждую из имеющихся на данный момент карт, а развернув карту раскроя, можно увидеть раскладку деталей, составляющих этот лист.

Для проектирования можно выделить подмножество деталей из задания на проектирование, которое называется очередью претендентов. Автоматические режимы проектирования последовательно выполняют задачи размещения для элементов очереди, заполняя текущий лист и переходя к следующему. После заполнения листа выполняется расчет маршрута (оптимального обхода на холостом ходу между точками врезки деталей), а затем — расчет траектории и генерация УП.

В начало В начало

Как это устроено, или Структура технологических операций

Интех-РАСКРОЙ W/L базируется на подробно разработанной структуре раскройной операции, где учитывается возможность параллельной обработки несколькими резаками, а также использование разнообразных технологических приемов, среди которых многовариантные подходы и отходы, колодцы, петли, пропуски, компенсационные изгибы.

Структура технологических операций такова: техпроцесс состоит из множества карт раскроя, каждая из которых разделена на разводки, что открывает поистине огромные возможности.

Выбрав необходимое количество резаков и разведя их на требуемое расстояние, можно начинать обработку. Все, что сделано на карте раскроя до выбора других инструментов, и будет составлять разводку.

Программа Интех-РАСКРОЙ W/L позволяет сформировать многоинструментальную обработку наиболее удобным для пользователя способом. Приведем возможный сценарий работы. Выделяется фрагмент листа. При выборе нескольких резаков программа разделит этот прямоугольник на соответствующее число полос — зон действия каждого из резаков. Полосы можно сжимать и перемещать, не меняя порядка их следования (полоса первого резака всегда будет находиться ниже полосы второго резака и т.д.). При этом зоны разводок являются прозрачными для пользователя и располагаются поверх уже находящихся на листе деталей. Интех-РАСКРОЙ W/L будет использовать для размещения новых деталей только свободные места в полосах. Многоинструментальная обработка подразумевает строгое повторение обработки каждым инструментом. Если бы эту задачу решал человек, он должен был бы наложить друг на друга свободные области всех полос и получить общую зону, так как только в пределах такой общей зоны можно размещать новые детали. Интех-РАСКРОЙ W/L делает примерно то же самое  — но таким образом, чтобы пользователь об этих проблемах не задумывался, чтобы он творил, освободившись от рутинной работы.

А свободы для творчества достаточно: выбрав и закрепив разводки, можно устанавливать на листе детали-претенденты, генерировать для них траекторию обработки, маршрут холостых ходов, кадры УП. Все эти действия выполняются в строгом соответствии со структурой технологической операции, которую знает Интех-РАСКРОЙ W/L. Результат проектирования представлен в виде традиционной карты раскроя (хотя и «неструктурной», но очень привычной человеческому глазу) или в виде дерева элементов технологической операции.

Дерево элементов для упрощения обозрения показывает верхнюю часть структуры «карта раскроя — разводка — деталь», а Интех-РАСКРОЙ W/L рассчитывает все подробности технологической операции значительно глубже: обработка детали разделяется на холостые переходы между контурами, подходы к обработке и соответствующие технологические функции. Каждый из этих элементов визуально отображается в графическом окне, а структура накапливается в файле, содержащем тело УП.

В начало В начало

Советы начинающим, или Проектируем первый раскрой

Интех-РАСКРОЙ W/L позволяет организовать взаимодействие с пользователем на разных уровнях — от самого простого (для начинающих), позволяющего получить результат буквально несколькими кликами мыши, до профессионального, предоставляющего возможности детальной проработки и изменения каждого элемента карты раскроя.

Проследим за действиями начинающего пользователя, для чего нам понадобится несколько пробных деталей. Построим их в чертежно-графической системе КОМПАС-График, выгрузим геометрию в файлы *.mk. Первое, что нужно сделать, — это создать новый проект и загрузить в него детали. В задании на проектирование укажем необходимое количество для каждой детали. Выберем лист, укажем его размеры одним нажатием кнопки. Затем создадим очередь претендентов из деталей задания. Для создания карты раскроя разместим детали на листе. Разводку по умолчанию выбираем равной целому листу. Для размещения сначала попробуем ручной режим, а программа вычислит и покажет в области листа допустимые места установки детали. При необходимости деталь можно повертеть прямо в процессе размещения.

Теперь можно попробовать метод годографа. Для выбранной детали построится линия, вдоль которой можно перетаскивать деталь. Замечательное свойство этой линии состоит в том, что, находясь на годографе, деталь всегда плотно прилегает к границам листа, какую бы причудливую форму они ни имели.

Еще один способ размещения — годограф по направлению — позволяет указать направление предполагаемого движения детали. В этом направлении будут рассчитываться возможные места установки детали в пределах заданной ширины. Манипулируя мышью, выбираем нужное положение детали.

Теперь, когда карта раскроя готова, можно построить траектории. Для работы станка в окрестности каждой детали резак должен пробить лист, стабилизировать режим резки, начать двигаться в сторону детали и обойти ее контур. Между точками пробивки резаки движутся на ускоренном ходу с выключенным «огнем». Все эти действия выполняются при построении траектории — нам достаточно выбрать из контекстного меню пункты «Рассчитать траектории» и «Построить маршрут».

Ну вот практически и всё. Собственно карта раскроя уже построена. Остается только нажать кнопку «NC программа» и в окне информации увидеть текст УП для обработки нашей карты.

В начало В начало

Соло на клавиатуре, или Инструментарий для профессионала

В этом разделе попробуем коснуться некоторых «изюминок», необходимых «мастеру» для формирования сложных карт раскроя.

База деталей

Интех-РАСКРОЙ W/L распознает детали в разных форматах: *.mk, *.det, *.dxf, каждый из которых предназначен для связи с «внешним миром» (КОМПАС, Интех-Р, CAD). Физически файлы с описанием геометрии детали могут находиться в разных каталогах жесткого диска или даже на разных компьютерах локальной сети, но это не мешает базе деталей видеть такие распределенные скопления информации, как единый список деталей, доступных для раскроя, просматривать его, сортировать, редактировать, делать выборки по интересующим критериям и создавать задания на проектирование. Объем для хранения деталей в базе практически не ограничен.

В начало В начало

Размещение деталей на листе

Пользователю предоставляется универсальный механизм управления процессом размещения деталей, работающий незаметно для пользователя и обеспечивающий проектировщику возможность без ограничений чередовать методы размещения в процессе создания карты.

Имеется возможность указывать для деталей-претендентов стратегии их размещения, для чего в очереди претендентов предусмотрены средства формирования порядка следования деталей. Можно сделать несколько попыток размещения детали для разных угловых положений, из которых будет выбрано лучшее. Диапазон изменения угла поворота детали задается начальным и конечным углами и шагом. Значения углов могут быть определены в момент интерактивного вращения изображения детали. Критерии оценки оптимальности расположения выбираются из списка допустимых значений и могут быть уникальными для каждой из деталей.

Очередь претендентов используется как для ручного, так и для автоматического размещения. Процесс проектирования может прерываться для изменения параметров стратегии: порядка следования деталей, углов поворота и др., а затем проектирование возобновляется, предоставляя таким образом максимальную гибкость управления раскроем.

В начало В начало

Траектории и элементы их оптимизации

Для построения траектории эффективной вырезки деталей в арсенале технолога есть масса приемов, а Интех-РАСКРОЙ W/L предоставляет возможность воспользоваться ими. В числе этих средств — подходы и отходы к контуру, пропуски в траектории, формирование петель на углах, обратный изгиб (для компенсации тепловых деформаций), использование эквидистантного корректора. Каждый из этих элементов можно регулировать: изменять вид и размеры подходов, места расположения пропусков на контуре. Для петель можно выбирать одну из предварительно заданных форм или самостоятельно программировать произвольную пользовательскую форму.

Спроектированная траектория в соответствии со структурой УП представляется в виде XML — описания тела УП, где хранится перечень всех действий, которые должен выполнить станок для формирования карты раскроя. Этот файл и является прообразом УП. Благодаря применению в Интех-РАСКРОЙ W/L универсального формата XML данная информация становится одинаково удобной для компьютера (при осуществлении перевода на язык СЧПУ) и для человека (при знакомстве с полученной картой раскроя на языке символов и цифр).

Когда детали уже размещены на листе и траектории построены, вам остается совсем немного — указать инструменту, в каком порядке на быстром ходу обойти точки конца предыдущей и начала следующей траектории. Для решения этой задачи предлагается ручной, автоматический и смешанный подход. Смешанный подход создает так называемый частичный маршрут, состоящий из важных для проектировщика связок между некоторыми контурами, а остальные расчеты выполняет программа. Результаты можно корректировать вручную. Скорости построения обхода позволяют выполнять его за приемлемое время даже в случае создания больших карт.

Впрочем, указанная задача имеет некоторые подводные камни, которые учитываются программой автоматически. Например, для некоторых станков, не имеющих плоскости стола, важен порядок вырезки вложенных во внутренние полости деталей. В таких случаях Интех-РАСКРОЙ W/L построит маршрут, начиная с внутренней (вложенной) детали, причем степень вложенности ничем не ограничена.

В начало В начало

Автоматический режим

Автоматический режим может быть включен на всех этапах проектирования раскроя. Регулировка степени автоматизации производится в параметрах настройки, причем высшим уровнем автоматизации является возможность автоматического получения множества карт раскроя для выбранного проекта. При внимательном анализе номенклатуры деталей и продуманной предварительной установке параметров проектирования по умолчанию результаты оказываются весьма неплохими.

В начало В начало

Система помощи

Для получения основных сведений о работе Интех-РАСКРОЙ W/L настоятельно рекомендуется предварительно изучить документацию, в которой подробно изложены все нюансы управления программой. А во время проектирования можно воспользоваться экранной системой помощи, дающей ориентацию для текущей ситуации проектирования, а также ссылки на смежные понятия.

В начало В начало

Типизация решений

Как быть, если созданный фрагмент раскроя получился таким удачным, что это решение хочется повторять? Для этого достаточно выделить в карте раскроя нужные детали и запомнить их как блок, который можно размещать множество раз.

В структуре дерева технологических элементов для блока отведена специальная ветвь — вновь созданный блок становится новой виртуальной деталью, которая может, как и обычные детали, попасть в очередь претендентов и участвовать наравне с ними в дальнейшем проектировании.

Но что будет, если блок состоит из многих деталей, а количество каждой из них, доступное для размещения, различно (от единиц до сотен)? Интех-РАСКРОЙ W/L берет эту проблему на себя. В очереди претендентов допустимое количество блоков определяется самым строгим образом — чтобы не нарушалась требуемая комплектность составляющих деталей.

В начало В начало

Постпроцессоры

В производстве применяется масса разнообразных СЧПУ, имеющих различия в грамматике и синтаксисе написания УП. Для преобразования полученной траектории к виду конкретной СЧПУ служит постпроцессор, который является в Интех-РАСКРОЙ W/L универсальным, так как позволяет описать синтаксис любой СЧПУ. Для привязки сведений о новой СЧПУ применяется две задачи: описание геометрических возможностей СЧПУ и описание синтаксиса УП.

Первая задача выполнена в виде справочника, регламентирующего дискретность перемещений, разрядность слов и другие параметры. Вторая задача решается описанием структуры УП на языке «Питон». Описание встроено в систему, является открытым и доступным для редактирования.

В начало В начало

Непрерывный рез

Часто возникает задача построить траекторию для нескольких деталей не совсем обычно — так сказать, не отрывая карандаша от бумаги. Подобная траектория строится от одной начальной точки — точки пробивки, и по форме результирующей траектории технологи называют такой способ непрерывным резом (или «ромашкой»). Интех-РАСКРОЙ W/L предлагает несколько вариантов формирования такой траектории. Детали после такой обработки как бы висят на перемычках, которые отрезаются позже.

В начало В начало

Совмещенный рез

Если траекторию строить не просто не отрывая карандаша, но и так, чтобы один ход формировал одновременно две поверхности (каждая — от разной детали), то получается совмещенный рез. Для этого технологу предлагается мощный инструмент  — «притягивание». Используя этот инструмент, программа автоматически определяет взаимное положение размещаемых деталей для получения касающихся поверхностей.

А затем нужно найти оптимальный обход, при котором точка врезки будет одна или таких точек будет минимальное количество. Но все это — дело техники, то есть все сделает Интех-РАСКРОЙ W/L. Технологу остается только проанализировать получившуюся УП.

В начало В начало

В какой ОС лучше работать?

Имеются две версии Интех-РАСКРОЙ W/L: для Windows 95/98/2000/Me/XP и для Linux. Технолог-раскройщик может выбрать то, что ему больше по душе — продукция всемирно известного разработчика ОС или сообщества разработчиков программ с открытым кодом.

Система находится в постоянном развитии. Различные дополнения конструируются как встраиваемые plug-in’ы, позволяющие комплектовать версии различной функциональности.

В начало В начало

Немного о разработчиках и партнерах

Начало этой разработки уходит корнями в 90-е годы: программа Интех-РАСКРОЙ W/L пришла на смену программе раскроя для DOS «Интех-Р», широко используемой с 1991 года на многих предприятиях бывшего СССР.

Интех-РАСКРОЙ W/L является результатом международного сотрудничества предприятий «Винтех» (г.Варна, Болгария) и НПП «Интех» (г.Одесса, Украина). Специалисты этих компаний надеются, что данная программа принесет вам радость творчества в решении непростых производственных задач. Коллектив разработчиков Интех-РАСКРОЙ W/L вложил в создание программы свои знания, накопленный опыт по созданию САПР, современные технологии программирования и частичку своей души.

Нашим основным партнером, сотрудничество с которым длится вот уже десять лет, является российская компания АСКОН — один из ведущих разработчиков САПР, проводящий огромную работу по продвижению на предприятиях комплекса автоматизированных решений в различных областях подготовки производства. Интех-РАСКРОЙ W/L, в числе других решений автоматизации, поставляется специалистами АСКОН в технологические подразделения различных компаний. В настоящее время система установлена и проходит опытную эксплуатацию на нескольких десятках предприятий.

«САПР и графика» 11'2002