В І Чупринка - Врахування сталості містка між деталями при інтерактивній побудові схем розкрою - страница 1

Страницы:
1 

УДК 685.31

Чупринка В.І., Пінчук А.В., Мурженко В.С.

Київський національний університет технологій та дизайну, м. Київ

ВРАХУВАННЯ СТАЛОСТІ МІСТКА МІЖ ДЕТАЛЯМИ ПРИ ІНТЕРАКТИВНІЙ ПОБУДОВІ СХЕМ РОЗКРОЮ

В роботі запропонований метод врахування сталості містка між деталями при інтерактивній побудові схем розкрою.

Вступ

При розкрої багатьох матеріалів у місцях стиків деталей необхідно залишати невеликі відстані величиною А, які називаються міжшаблонними містками. Величина міжшаблонних містків залежить від способу розкрою і товщини матеріалу, а при розкрою тканин - від кількості шарів. Так, при розкрої на деталі взуття шкір величина міжшаблонного містка дорівнює 0,5 - 1,7 мм, а при розкрої тканини - 1,5 - 2,5 мм. Ці фактори необхідно враховувати при побудові розкрійних схем.

Основна частина

У багатьох випадках не вдається в автоматичному режимі побудувати схеми розкрою, які задовольняли б технологічні вимоги. Тому доводиться отримані схеми коригувати або будувати нові в інтерактивному режимі. Забезпечення сталості межлекального містка приінтерактивній побудові і коригуванні вже побудованих розкрійних схем досягається тим, що при побудові і коректуванні вже побудованих розкрійних схем ми працюємо не з деталями, а з образами деталей (зовнішній контур образу деталі представляє собою еквідистанту [1], побудовану зовні на відстані А/2 відносно границі деталі).

Для успішного вирішення задачі врахування сталості містка між деталями при інтерактивній побудові схем розкрою необхідно:

- визначити взаємне розташування деталі і точки (точка розташована поза деталлюабо всередині деталі);

- визначити взаємне розташування двох деталей (деталі перетинаються чи ні);

- визначити розміщення деталей з урахуванням сталості міжшаблонного містка А. Перші два пункти успішно вирішені в роботі [2]. Тому ми зупинимося більш

детально на задачі розташування деталей з урахуванням сталості міжшаблонного містка А.

Контури деталей виробів легкої промисловості у виняткових випадках можуть бути описані аналітично. Тому їх апроксимують більш простими кривими. Найбільшого поширення отримала кусково-лінійна апроксимація, тобто апроксимація кривими першого порядку (прямими). Це пов'язано з наявністю пристроїв для автоматизованого введення такої інформації та спрощенням вирішення багатьох задач, особливо задач автоматизованої побудови схем розкрою. Крім того, кусково-лінійна апроксимація не накладає обмежень на геометрію деталей. Тоді будь-яку деталь можна представити координатами вершин апроксимуючого багатокутника, тобто масивомкоординат вершин багатокутника: (Xi,Yi), i = 1 .. n, де n - кількість вершин багатокутника. При апроксимації обхід зовнішнього контуру деталі будемо виконувати проти годинникової стрілки.

Для визначення положення деталі на матеріалі достатньо чотирьох параметрів Pr, Xp, Yp, в, де:

Pr- код цієї деталі;

Xp, Yp - координати фіксованої точки на деталі (полюсу) у системі координат, пов'язаної з матеріалом;

Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №7 (161), 2011, Ч. 1. 187в - кут повороту деталі щодо її вихідного положення.

Розглянемо алгоритм інтерактивної побудови схеми розкрою для деталей, зовнішнім контуром яких буде еквідистанта, що побудована на відстані А/2 до реального зовнішнього контуру деталі. На першому етапі цього алгоритму ми в обраному місці на матеріалі інтерактивно щільно розміщуємо активну деталь до вже розташованих на матеріалі деталей за алгоритмом, що запропонований в роботі [2]. При такому розміщенні максимальна точність - один піксель на екрані монітора. Але, коли габаритні розміри деталей мають один порядок з розмірами матеріалу, величина похибки при може бути кілька сантиметрів. А це неприпустимо. Крім того, інтерактивне щільне розміщення є трудомістким процесом і вимагає спеціальних навичок технолога. Тому бажано якимось чином спростити цей процес. Для цього запропоновано наступний алгоритм: інтерактивно вказується напрямок руху активної деталі для щільного розміщення з бажаними деталями, а потім автоматично визначається величина вектора зсуву активної деталі для щільного розміщення цієї деталі з вибраними деталями.

В алгоритмі автоматичного визначення величини вектора зсуву активної деталі для щільного розміщення цієї деталі з раніше розташованими деталями можна виділити наступні етапи:

- визначення напрямку руху активної деталі, тобто вектор q (рис. 1);

- визначення ділянок на зовнішніх контурах раніше розташованих деталей, точки яких можуть дотикатися до активної деталі при щільному розміщенні її (рис.1);

- визначення величини вектора зсуву активної деталі.

Рис. 1. Визначення напрямку руху активної деталі

Для визначення напрямку руху при знаходженні остаточного положення дет Визначимо напрямок руху активної деталі, тобто вектор q (рис. 1). Для цього нам необхідно знайти попереднє X0,Y°}і кінцеве значення jx],,7^}координат полюса активної

деталіпри інтерактивномусуміщенні з іншими деталями. Тоді вектор

Визначимо прямокутник ABCD, що описаний навколо активної деталі. Для цього проведемо опорні прямі AB і CD, які паралельні вектору q і такі, що дотикаються до

188      Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №7 (161), 2011, Ч. 1.зовнішнього контуру активної деталі. Через полюс активної деталі в кінцевому положенні проведемо пряму, паралельну вектору q. Рівнянняцієїпрямої має вигляд:

(X - Ю    (Y - К)   p, (2)

(Xp -X°)   (Y] -Y0)

абоАх + By + C = 0, деА = (Yp - Y°p) ; B =- (X\ - X°p) ;C = Xlp-Y°p - X°p-Yp . (3)

Тоді рівняння прямої AB можна представити як Ax + By + C} = 0, а рівняння прямої CD можна представити як Ax + By + C2 = 0. Постійні Cj і C2 визначаються з умови, що прямі ABі CD проходять через ті вершини на зовнішньому контурі образу активної деталі, які мають найбільше і найменше відхилення від прямоїАх + By + C = 0. Відхилення івершини від прямої Ax + By + C = 0 визначається таким чином:

і   Ax. + By + C       .  , , ... S! ='    Уі      , де і=1,2...n. (4)

л/A2 + B2

Нехай Sj* = max{sp} а Sjm = min{5/}, де i=1,2...n. Тоді C=- Axk- Byh а C2=-Axm-Bym. Для визначення рівнянь прямих AD і BC проведемо через полюс пряму,

перпендикулярну прямій Ax + By + C = 0. Розглянемо випадок, коли А ф0 та Вф0. Тоді рівняння цієї прямої має вигляд:

y - Yp = k(x - X]), де k = B , або Bx - Ay + Yp - kXp = 0.

A

Тоді прямі BC, FE і AD будуть відповідно описуватися рівняннями: Bx-Ay + C3 = 0, Bx-Ay + C4 = 0 і Bx-Ay + C5 = 0. Постійні C3 і ^визначаються з умови, що прямі BC і FE проходять через ті вершини на зовнішньому контурі образу активної деталі, які мають найбільше і найменше відхилення від прямої Bx - Ay + Y] - kX] = 0.

Відхилення і-ї вершини від прямої Bx - Ay + Yp - kX] = 0 визначається наступним чином:

2 =    i     Ji    p     J_, де і=1,2. ..n.

2        Va2+ B2

Нехай S2p = maxS2} а S[ = min{s22}, де i=1,2...n.Тоді C3= Ayp-Bxp, C4= Ayt-Bxt,C5= Ayr-Bxr, де Ayr-Bxr визначаємо з наступної тотожності:

S2 -5А=      -Ayr + Yp -kXlp . (6)

Отримаємо:

C5 = Ayr - Bxr = Yp - kXp + (5А - S[ )4A2 + B2 . (7)

Опорні прямі AB, ВС, CD і AD однозначно визначать прямокутник ABCD, що описаний навколо активної деталі. Визначимо вершини на зовнішніх контурах вже розміщених деталей, які потрапили в середину прямокутника ABCD (рис. 2). Ці вершини і будуть  вершинами шуканих контурів.  Нехай це  будуть  контури  Gh{Xhi,   Yhi}, де

Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №7 (161), 2011, Ч. 1. 189

i=l,2,...jh,h=l,2.. h0.

Вершини контурів Gh{Xh,, Yh}, i=1,2,...jh,h=1,2.. h0 визначаються з умови:

Г (A Xh + B Yh + Q)(A Xh + B Yh + Q) < 0

1(B Xh - A Yh + C3)(B Xh - A Yh + C5) < 0

(8)

Розглянемо сукупність контурів G = [J Gh і активну деталь Бз зовнішнім контуром

h=1

Gd, який представлений вершинами апроксимуючого багатокутника {Xdi, Ydi}, де i = 1,2, ... n і визначимо величину о, на яку можна перемістити активну деталь у напрямку вектора q. Величину о визначимо так:

= min fr^2 ^ а'1 = mm {0'l1}, 0-2 =   min   &}

i=1,2..jh, h=1,2..ho

(9)

а)

б)

Рис. 2. Знаходження величини зсуву о активної деталі

Для знаходження величини о проведемо з i-ої точки на зов д.т.н., проф.нішньому контурі активної деталі пряму, паралельну вектору q і знайдемо точку перетину цієї прямої з сукупністю контурів. Відстань від цієї точки до i-ої точки на зовнішньому контурі

активної деталі дорівнює О1 (рис. 2,а).

Для знаходження <jf проведемо з i-ої точки із сукупності контурів пряму, паралельну вектору q, і знайдемо точку перетину з зовнішнім контуром активної деталі. Відстань від цієї точки до i-ої точки із сукупності контурів дорівнює <7i   (рис. 2,б).

Очевидно, що пошук величин О1 та <jf зводиться до пошуку точки перетину прямої,

паралельної вектору q такої, що проходить через фіксовану точку, і відрізка, визначеного двома точками. Рівняння прямої, яка паралельна вектору q і проходить через фіксовану точку R(Xr, Yr), має наступний вигляд:

Ax+By+Cr=0, де^-А Хт-В-Yr (10) Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №7 (161), 2011, Ч. 1.

Рівняння відрізка прямої, що проходить через дві фіксовані точки, визначається

1 2

виразом (2). Знайшовши вказану точку перетину, визначаємо величини оі або <7i . Висновки

На основі співвідношень (1-10) і алгоритмів, які розглянуті в роботах [1-2], розроблений алгоритм інтерактивної побудови схем розкрою рулонних матеріалів на деталі виробів легкої промисловості з урахуванням сталості міжшаблонного містка, який реалізований у програмний продукт в середовищі програмування Delphi для операційної системи Windows. Використання цього програмного продукту спрощує інтерактивну побудову схем розкрою рулонних матеріалів. Побудовані схеми розкрою будуть мати завжди постійний міжшаблонний місток, а це дуже важливо при розкрої матеріалів. Крім того, завдяки автоматичному щільному розміщенню деталей не треба мати спеціальні навички для інтерактивної побудови схем розкрою. Для роботи з розробленим програмним забезпеченням немає необхідності використовувати дорогі комп'ютери (графічні станції).

Список використаних джерел

1. Чупринка В.І., Хоменко О.О., Свістунова Л. Т. Алгоритм побудови еквідистанти для плоского геометричного об'єкта довільної форми. / / Вісник КНУТД. -2009. - № 3. - C. 27-32.

2. Чупринка В.І., Чебанюк О.В. Алгоритм інтерактивної побудови та коригування схем розкрою. / / Вісник КНУТД -2007. - № 1. - C. 31-35.

Надійшла в редколегію 07.07.2011 Чупринка В.И., Пинчук А.В., Мурженко В.С.

УЧЕТ ПОСТОЯНСТВА МОСТИКА МЕЖДУ ДЕТАЛЯМИ ПРИ ИНТЕРАКТИВНОМ ПОСТРОЕНИИ СХЕМ РАСКРОЯ

В работе предложен метод учета постоянства мостика между деталями при интерактивном построении схем раскроя.

Chuprinka V.I., Pinchuk A.V., Murzhenko V.S.

ACCOUNTING CONSTANCY BRIDGE BETWEEN PARTS IN INTERACTIVE CONSTRUCTION OF CUTTING

The method of account of constancy of bridge is in-process offered between details at the interactive construction of charts of cutting out.

***

УДК 004.681

Ніколенко О.П., Полупан Ю.В.

Східноукраїнський національний університет ім. В. Даля

ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДОЛОГІЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ІНФОРМАЦІЙНО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ПЛАТФОРМИ НА ПІДПРИЄМСТВАХ ВУГІЛЬНОЇ

ПРОМИСЛОВОСТІ

В роботі було визначено основні можливості вдосконалення організації існуючої інформаційної-обчислювальної платформи на підприємствах вугільної промисловості та запропоновано оптимізовану концептуальну модель, що підходить для такої модернізації.

Вступ

В 2010 році Урядом України була затверджена «Програма реформування вугільної Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №7 (161), 2011, Ч. 1. 191

Страницы:
1 


Похожие статьи

В І Чупринка - Врахування сталості містка між деталями при інтерактивній побудові схем розкрою