125352 (593104), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Как и любая программа редактирования векторной графики, MarbaCAD предоставляет в распоряжение пользователя широкий набор инструментов для создания и изменения графических примитивов (линия, многоугольник, окружность, дуга, эллипс, гладкая кривая). Широко используется система привязок (как в AutoCAD) для указания отдельных координат (окончание, середина, центр примитива; пересечение объектов, привязка к сетке и начальной точке блока). Если необходимо ввести точные координаты, используется специальный инструмент – «ввод с клавиатуры», а начиная с 3-й версии программы можно просто вводить относительные приращения координат с одновременным использованием полярной привязки, что значительно ускоряет процесс рутинной прорисовки по сравнению, например, с CorelDraw. Опыт непосредственного проектирования показывает, что предлагаемый инструментарий для отрисовки вручную отдельных элементов находится на уровне лучшего представителя из лагеря САПР общего назначения – AutoCAD 2002. При этом имеется ряд проявляющихся при дальнейшей работе преимуществ, о которых мы поговорим далее более подробно. Для дальнейшего наращивания производительности рекомендуется активно пользоваться «быстрыми клавишами» - для каждой часто используемой команды можно назначить свою удобную комбинацию.
Конечно основным преимуществом САПР специального назначения, к каким относится и MarbaCAD, является набор специализированных, особенных для данной конкретной отрасли программ и утилит. Начать описание этих возможностей стоит с упоминания о том, что пользователю предоставляется готовое рабочее пространство со всеми принятыми в проектировании упаковки стандартами. Представлены все технологические типы линий (рез, биговка, перфорация с различным шагом, рицовка, обратные биговка и рицовка, отрывная перфорация) и вспомогательные (размерные линии, текст, штриховка). Преимуществ такого подхода несколько: во первых, вы всегда уверены что все специалисты понимают под определенной линией вполне конкретную технологию обработки материала; во вторых, аналогично поступает и оборудование (например плоттеры). И в третьих, всегда доступна исчерпывающая статистика по использованию в чертеже тех или иных линий. Конечно, любой тип линии можно редактировать, добавлять недостающие типы линий и т.д. Все это будет сохранено в основной базе данных и доступно для использования в дальнейшем. Кроме того, в сам чертеж заложены такие понятия, как лицо печати или лицо штанцформы, направление волокна на листе, направление движения листа в машине. Это позволяет избежать лишней устной информации при использовании чертежа на разных этапах работы.
Чертеж представляет собой иерархическую «слоистую» структуру, где каждый слой соответствует различным процессам производства (чертеж отдельной упаковки, раскладка на листе, штанцформа, 3-х мерный вид и т.д.). Таких слоев может быть сколь угодно много. Одновременно могут быть открыты несколько чертежей.
После выбора необходимых параметров и запуска макроса вычерчивается соответствующая коробка с проставленными размерами и указанными местами склейки. Полученный чертеж - это обычный набор линий, дуг, окружностей, который можно редактировать дальше. Например, при помощи других специализированных макросов. Ведь кроме стандартных конструкций есть еще стандартные элементы, как то: замки, евродырки, распространенные варианты дна коробки и т.д. Для их удобной отрисовки также предусмотрены свои программы.
Рис.21. Добавление замка к коробке.
Наборы встроенных макросов легко настроить под конкретные нужды, например под изменившуюся толщину материала.
Рис.22. Добавление нового материала к каталогу FEFCO.
После добавления нового материала каждому макросу (типу коробки) можно добавить соответствующие допуска и отступы в предназначенных для этого диалогах.
Если же необходимая конструкция не представлена среди стандартных, и часто нужно ее чертить с разными размерами, то есть 2 выхода из ситуации:
-
Писать свой макрос в любом редакторе (практически программировать диалог от и до). Это больше подходит для продвинутых пользователей или больших компаний с выделенными программистами.
-
Воспользоваться функциями параметрического проектирования.
При помощи параметрического дизайна один раз начертив какую-либо конструкцию и расставив соответствующие связи можно легко получать аналогичные конструкции с другими линейными размерами.
Таким образом, MarbaCAD располагает богатым инструментарием для проектирования упаковки. Но не менее важно иметь возможность проверить конструкцию и представить ее перед клиентом в наиболее привлекательном виде. Для этого служит отдельный глубоко разработанный модуль 3-х мерного моделирования. С помощью этого модуля можно без больших трудозатрат проверить складываемость конструкции до вырезания макета на плоттерном оборудовании. На рис. 23а представлен 3-х мерный вид коробки FEFCO 0210 из микрогофрокартона 1.8 мм.
3-D режим предоставляет достаточные возможности для создания качественной 3-х мерной сцены. Можно накладывать на объекты различные текстуры, управлять источниками света, осуществлять обмен моделями с такими пакетами, как 3D Studio, сохранять файлы в VRML формате для дальнейшей публикации в Интернет. Также имеется возможность записывать несложные видеоролики, показывающие конструкцию со всех сторон. Это может служить и для наглядных инструкций по сборке многосоставной сложной упаковке.
Напоследок остановимся на коммуникационных возможностях пакета, что немаловажно для конструктора упаковки – ведь часто приходится иметь дело с электронными исходными данными, а клиенту электронная версия нужна в 100% случаев. Эти возможности достаточно широки: поддерживается импорт всех наиболее распространенных форматов векторных файлов (*.ai, *.eps, *.dxf, *.dwg, *.hpg, *.cf2) и растровых изображений. Для последних предусмотрена возможность получения их напрямую со сканера и дальнейшее переведение в векторный вид. Экспорт поддерживает те же форматы данных. Формат CFF (*.cf2) особенно важен, так как распознается большинством программ верстки. Ну и конечно о чертеже может быть предоставлена самая полная информация – площадь, габаритные размеры, расход линеек, количество отходов и т.д. Также необходимо сказать о возможностях исправления неграмотных исходных чертежей. Это и устранение двойных линий, и улучшение совпадения концов отрезков, и сглаживание ломаных линий.
MarbaCAD – это один из наиболее сбалансированных и универсальных пакетов для проектирования упаковки и сопутствующей оснастки из представленных на рынке. Программа позволяет ощутимо быстрее и надежнее, чем при использовании САПР общего назначения, проектировать сложные конструкции. Достигается это за счет автоматического выполнения рутинных операций и возможностей накопления собственных наработок в удобном виде. Немаловажную роль играет и 3-D проверка чертежа без вырезания макета. Пакет определенно будет полезен крупным разработчикам и производителям упаковки.
5 Взаимосвязь автоматизированного проектирования и производства упаковки из картона
Организационная структура, применяемое технологическое оборудование и уровень автоматизации производств находятся в тесной зависимости от серийности тиражей выполняемых заказов. По организационно – техническим признакам выделяют единичное, мелко-, средне- и крупносерийное, а также массовое производство упаковки из картона. Эти типы производства отличаются по используемым технологиям печати и получения плоской заготовки упаковки, а, следовательно, и средствами автоматизации. Для каждого из этих типов производств характерны специфические особенности завершающего этапа автоматизированного проектирования упаковки – разработки чертежа раскладки заготовок.
Процесс раскладки заготовок состоит в позиционировании разверток коробок на листе картона. В индустрии упаковки из картона раскладка является сложной оптимизационной задачей, причем намного более сложной по сравнению с задачей раскладки в традиционной полиграфии из-за невозможности обеспечить кратность размеров развертки упаковки стандартным форматам листа. Раскладка определяет важнейшие характеристики процесса производства складных коробок. Во-первых, это технико-экономические показатели. От оптимальности позиционирования зависит количество отходов картона, а также производительность процесса производства. Общеизвестен факт, что стоимость материала составляет до 40-60 % стоимости упаковки. Числовым показателем оптимальности позиционирования является коэффициент использования материала (КИМ), определяемый отношением суммарной площади получаемых из него разверток коробок ( ) к площади листа картона (
):
(5.1).
Чем больше значение КИМ приближается к единице, тем меньше отходов картона и ниже себестоимость изготавливаемых коробок.
Во-вторых, от правильности позиционирования зависит качество печати, отделки, штанцевания, удаления отходов и разделения заготовок. При позиционировании следует предусматривать возможность равномерного распределения давления в процессе печати, балансировки штанцформ по осям симметрии .
В-третьих, позиционирование определяет механические свойства упаковки. Развертки упаковки необходимо ориентировать относительно машинного направления при изготовлении картона .
Как следует из вышеизложенного, качество раскладки имеет многокритериальную зависимость, поэтому принципиальным является использование формализованного опыта профессионалов упаковочной индустрии, заложенного в функциях специализированных САПР. Для создания раскладки в специализированных САПР применяется так называемый «мастер» раскладки, который поддерживает несколько вариантов алгоритма построения раскладки (среди которых есть и алгоритм оптимизации КИМ). При этом сгенерированная раскладка сохраняется в отдельном слое и меняется автоматически при изменении чертежа развертки упаковки.
5.1 Конструирование упаковки для пельменей
Потребители требуют от производителей упаковки качественную продукцию. При этом, под качеством упаковки подразумевают комплекс свойств: привлекательный внешний вид (ведь часто упаковка является единственным продавцом на полках магазинов), высокие эксплуатационные свойства (упаковка должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к ней, начиная с транспортировки и складирования и заканчивая утилизацией) и оптимальные характеристики при сборке и упаковывании.
Технологические допуски при конструировании картонной коробки для пельменей.
Обечайка.
Если бы мы строили геометрическую развертку параллелепипеда, то высота верхней стороны обечайки должна была бы быть равна нижней стороне обечайки. Но у нас упаковка из материала, имеющего определенную толщину, а следовательно, минимум на эту толщину и надо уменьшить ширину дна обечайки, т. е. панель, к которой присоединяется клеевой клапан, должна быть на 0,5 мм меньше, чем симметричная ей часть. Это особенно важно при использовании автоматических фальцевально-склеивающих линий. Если сделать обе панели одинакового размера, может случиться так, что часть стенки будет торчать. При этом здесь надо учесть один момент. Клеевой клапан должен приклееваться к стороне, противоположной верхней крышке, для придания более эстетического вида упаковке. Само основание клеевого клапана нужно уменьшить на ширину толщины материала, чтобы скомпенсировать возможные неточности при автоматической склейке клапана. Слишком узкий клапан приводит к тому, что соединение получается непрочным. Чересчур широкий клапан приводит к неоправданному расходу материала. Оптимальная ширина клеевого клапана, как правило, колеблется от 10 до 30 мм, в зависимости от общих габаритов упаковки. Назначение скосов по его сторонам — при такой форме он не будет торчать из-за допустимых погрешностей склейки. Угол скоса делать слишком большим не рекомендуется. Правильная величина угла в 10-15°, вместо 45°. Дело в том, что клеевой слой наносится не вплотную к месту бига, а на определенном расстоянии.
Рис.42. Проектирование клеевого клапана.
При угле в 45° и более по краям остается большая непроклеенная область, что ослабляет соединение.
Коробка.
Здесь также необходимо учесть, что материал имеет определенную толщину. Поэтому при конструировании была учтена невозможность равнозначных размеров бортика коробки и клапанов, фальцуемых внутрь.
Изображенная на чертеже замковая конструкция коробки не самая массовая. Она не имеет клеевого сцепления, а значит, от того, насколько правильно будет построена развертка, зависит прочность дна. Для надежной сборки такой конструкции было предусмотрено зацепление клапанов друг с другом, для чего сделан скос 2-х из них под острым углом.
Особенно хочется заострить внимание на двух деталях. Первая — это место сочленения клапанов, линий биговки и режущих ножей. Там выполнена технологическая выемка, во избежание разрыва материала. И вторая, не менее важная деталь — это небольшой скос на загибающемся клапане. Это делается для того, чтобы дно не выпирало наружу из-за неизбежных перекосов при сборке.
Зацепление замка расположенного на обечайке происходит с прорезью под этот замок в соответствующем месте самой коробки. Полуокружность разработана с радиусом необходимым и достаточным для удобного зацепления его двумя пальцами в процессе эксплуатации.
Для предотвращения выпадания продукта из коробки предусмотрена следующая замковая конструкция: