Vektorschneiden und Vektorgravieren





Kostenreduktion durch Einsatz spezialisierter Werkzeuge in der Grafikanwendung

Noll M. Fa. NOVOGRAV Vektorschneiden und Vektorgravieren Leider lässt sich die Wirtschaftskrise definitiv nicht wegdiskutieren. Viele Firmen kämpfen mit verminderten Auftragseingängen. Auch folgen Aufträge von Stammkunden nicht mehr so regelmäßig wie dies in der Vergangenheit geschehen ist.

Doch was tun - Personal entlassen? Dies bedeutet auch die Leistungsfähigkeit des Unternehmen herabzusetzen, was spätestens dann zum Problem werden kann, wenn die Aufträge wider Erwarten dann doch kommen und nun das dazu erforderliche Personal fehlt um das Auftragsvolumen in geforderter Geschwindigkeit entsprechend schnell abzuarbeiten. Personal reduzieren wäre also nur dann eine Lösung wenn dadurch die Leistungsfähigkeit des Unternehmens erhalten bleibt.

Leicht gesagt, aber wo soll man da ansetzen? Am besten schon gleich mit einer besseren Ausschöpfung der reichlich vorhandenen Computerleistung. Im grafi schen Bereich hat sich mir in den letzten 20 Jahren gezeigt, dass im Bereich beschriften und schneiden mit dem Laser, oder anderen Maschinen, der Computer nicht einmal ansatzweise so effektiv eingesetzt wird wie dies eventuell möglich wäre. Hier steckt immer noch jede Menge ungenutztes Potential das groß genug ist um damit einen großen Teil des Problems zu lösen. Zwar wird hier unterschiedlichste Grafi ksoftware benutzt, aber oft fehlen hier die entsprechenden spezialisierten Funktionen. Die Erweiterung der Software um die entsprechenden individuell gewünschten Funktionen wird hier kaum von den Softwareherstellern unterstützt.

Im Bereich Laser fühlen sich meistens Maschinenanbieter nicht unbedingt verantwortlich für die Beschaffung der unternehmensspezifischen Softwarelösungen. Vielmehr wird es als Problem des Anwenders oder anderer Softwarehersteller dargestellt.

Hier wird das Thema „Bearbeitung mit dem Laser“ oft vollkommen falsch eingeschätzt. Es wird geradezu getan als wären die Auftragsbezogenen Daten einfach vorhanden und die Arbeit erfolgt nur am Laser. Dies ist weit gefehlt. In der Realität erfolgt der Großteil der eigentlichen Arbeit am Computer. Der Laser führt die ausgegebenen Dateien einfach nur aus. Bis es mal zur Ausgabe kommt wird oft sehr viel Zeit verschenkt durch falsches Datenhandling und schlichtes Fehlen der richtigen Werkzeuge in der vorhandenen Software. Da wird in den meisten Fällen noch wie vor 20 Jahren Handarbeit geleistet. Durch den enormen Anstieg der Personalkosten ist eventuell sogar die Rentabilität des ganzen Systems in Frage gestellt (in Anbetracht des Konkurrenz- u. Preisdruckes).

Dies ist der Grund weshalb ich, in der Funktion als Geschäftsführer der Firma NOVOGRAV, nicht nur Lasersysteme vertreibe, sondern mich auch mit der Entwicklung spezialisierter Erweiterungen für Grafi ksoftware beschäftige und damit dieses Problem genau löse.

Und damit sind wir beim eigentlichen Thema. Steigern der Effizienz bei der Auftragsvorbereitung durch Einsatz spezialisierter Werkzeuge in Ihrer Grafikprogrammumgebung. In der Vergangenheit habe ich bereits mit dem Schildergenerator bewiesen, dass man durch optimalen Einsatz von spezialisierten Softwareerweiterungen schnell einige tausend Euro Personalkosten pro Monat sparen kann. Für den Bereich „Schneiden mit dem Laser“ folgt nun ein Werkzeug das ebenso ein gewaltiges Sparpotential ermöglicht.

Wer braucht das Tool? Jeder der mit einer Lasergravier- u. Schneideanlage arbeitet und Kundendaten in verschiedenen Dateiformaten erhält. Das am häufi gsten verwendete Austauschformat im technischen Bereich sind DXF Dateien die aus CAD-Programmen stammen. Nach dem Import befi nden sich Unmengen von Grafi kelementen (Linien und Kurven) auf dem Arbeitsfeld. Allesamt sind unverkettet und unsortiert. Schlimmer noch, Kurven sind oft in Geradensegmente konvertiert die dann durch Hunderte von Liniensegmenten unverkettet repräsentiert werden. Kurvensegmente sind teilweise bis zu 30-fach überlagert. Kurvensegmente der Länge 0 (Start und Endpunkt ist deckungsgleich) bringen letzendlich das ganze System zum erliegen. Wer diese Art von Daten bereits verarbeitet hat weiß, wovon ich hier rede.

Alles in allem sind die Daten ohne aufwändige Überarbeitung vollkommen unbrauchbar. Jeder Versuch diese Daten direkt mit einem Lasersystem zu verarbeiten wird hier kläglich scheitern. Bei 15.000 Grafi ksegmenten kann man sich schon ganz gut vorstellen wie lange die Überarbeitung dauert. Eigentlich ist der Computer prädestiniert diese Aufgabe zu übernehmen. Mit dem richtigen Werkzeug ist dies in Minutenschnelle ohne die geringste Mühe möglich. Wie - das lesen Sie jetzt hier.

Das Vektortool der Fa. NOVOGRAV ist eine Erweiterung (Plug in) für das Grafi kprogramm Corel-Draw. Nach der Installation steht dieses umfangreiche Zusatzwerkzeug durch einen einfachen Klick zu Verfügung.

Die volle Integration in Corel-Draw war von Anfang an gewünscht, da diese Softwareumgebung von Hause aus schon mit sehr vielen Importfi ltern aufwartet. Wer bei der Installation die benutzerdefi nierte Methode wählt, kann auch die erweiterten Importfi lter installieren. Danach sollten selbst die exotischsten Formate keine Probleme mehr machen. Wozu sollte man hier also eine eigenständige Software entwickeln und einen Großteil der Zeit dazu verwenden Importmodule zu programmieren.

Dies erspart auch das lästige hin und her der Daten um letztendlich Alles in das Ausgabeprogramm zu transferieren (übrigens birgt Zwischenablage in Sachen Masshaltigkeit Gefahren).

Das Verfahren ist nun denkbar einfach. Kundendatei in Corel-Draw laden, Daten anwählen und das Vektortool starten.

Als erstes ließt das Programm die komplette Grafik ein wobei alle Graf kelemente in die einzelnen Bestandteile zerlegt werden (Splines bleiben erhalten und werden nicht konvertiert). Bevor die Programmoberfläche sich präsentiert erfolgt eine umfangreiche Prüfung der Daten. Segmente der Länge 0 werden gelöscht, überlagernde gleichfarbige Segmente eliminiert und zahlreiche andere Test vorgenommen. Das Programm meldet sich prompt mit der abgebildeten Oberfl äche. Die erste Meldung stellt Informationen zur ersten Optimierung bereit. Im Beispiel hier wurden aus 19297 Elementen gerade mal 1066. Genau gesagt haben sich 94,48% der Daten in Wohlgefallen aufgelöst. Reduzierungsraten von mehr als 90% sind hier keine Ausnahme sondern Tagesordnung. Und dies war erst die erste Optimierung. Auch wenn sich die ersten Schritte sehr zeitintensiv anhören, erfolgt die Arbeit in wenigen Sekunden. Möglich macht dies die aufwändige Programmierung mit Verzicht auf Festplattenzugriffe.

Mit Bestätigung der angezeigten Meldung kann nun die Arbeit (eigentlich keine Arbeit mehr) beginnen. Im oberen Bereich wird die Grafi k abgebildet und im unteren Bereich sind die Funktionen zu erreichen.

An dieser Stelle sollte eventuell erst mal definiert werden was von den Laserdaten erwartet wird. In unserem Beispiel soll ein Teil der Linien (hier grün) im Vektormodus graviert werden und der Rest anschließend zum Ausschneiden verwendet werden. Da an Grafi kelemente zum Gravieren ganz andere Anforderungen gestellt werden als an Schneidekonturen werden diese im Programm auch unterschiedlich behandelt.

Gravurlinien müssen beispielsweise nicht geschlossen sein und können daher auch beliebig verkettet werden. Befi nden sich Gravurlinien auf Schneidelinien so müssen diese auch nicht graviert werden. Außerdem kann die Sortierung der Daten nach belieben erfolgen, Hauptsache es werden immer nur kürzeste Wege benutzt um unnötige Leerfahrten zu reduzieren.

Schneidekonturen hingegen müssen geschlossen sein und eine gewisse Reihenfolge besitzen, sodass das Innere eines Os beispielsweise zuerst geschnitten wird und anschließend erst die Außenkontur. Liegt ein Werkstück nicht direkt auf dem Maschinentisch sondern mit Unterlagen hochgelagert, wird dies zum Problem führen, da das O nach dem äußeren Schnitt runterfällt und für den Schnitt der Innenkontur nicht mehr zu Verfügung steht.

Auch sind andere Funktionen noch nützlich, dazu aber später.

All diese Einstellungen, sowie die Steuerung der Farben können nun auf der ersten Seite des Programms vorgenommen werden.

Beim Programmstart werden alle Farben der Ursprungsgrafi k ausgelesen und der nächstliegenden Laserfarbe zugeteilt. Es werden dabei die üblichen RGB Werte (passend zu vielen Systemen) verwendet.

Natürlich ist diese Einstellung nicht bindend. Durch Zuteilung gleicher Zielfarben können Bahnen vereint werden. Ein Tastendruck auf „Entfernen“ genügt um jede beliebig gewählte Farbe vollständig zu löschen. Sollten beispielsweise Bemaßungslinien oder sonstige nicht benötigte Objekte in einer separaten Farbe vorliegen, können diese hier elegant beseitigt werden.

In unserem Beispiel wird Farbe 2 und Farbe 3 mit dem gleichen Zielwert belegt. Die Markierung G bedeutet, dass diese Farbe als Gravur behandelt werden soll. S steht für schneiden. Zur besseren Orientierung kann jede Farbe einzeln angezeigt werden. Die aktivierte Option „Überlagerung Gravur/ Schneidelinien entfernen“ sorgt für das Entfernen vorhandener Gravursegmente die deckungsgleich auf vorhandenen Schneidelinien liegen. Ein Klick auf „Einstellungen übernehmen“ veranlasst das Programm die Grafi kdaten erneut zu optimieren.

Nun werden Farben zusammengeführt, sich überlagernde Objekte (auch teilweise überlagernd) erneut gelöscht.

Sind mehrere Zielfarben als Gravurlinien markiert worden, dann wird beim Auffi nden von Überlagerungen die Farbe mit der geringeren Priorität gelöscht. Zielfarbe 1 hat hierbei die höchste Priorität (Zielfarbe 8 die geringste). Beim lasern kann man dann durch unterschiedliche Leistungseinstellungen die Objektfarben in unterschiedliche Garvurtiefen ausgeben.

Zurück zu unserem Beispiel. Hier wurden weitere 48 Segmente gelöscht. Nun sind die Menüs für weitergehenden Bearbeitungsmöglichkeiten freigegeben.

Hier kann man Überschneidungen von Segmenten eliminieren. Weiterhin können die Grafi kelemente in zusammenhängende Kurven überführt werden, was beim schneiden auch zwingend notwendig ist. Durch Angabe eines Toleranzbereiches werden dabei auch Elemente verbunden die nicht genau zusammenpassen, sondern eben genau innerhalb dieser maximalen Entfernung liegen (Lücken werden dabei durch zusätzliche Zwischenelemente überbrückt).

Zur Kontrolle kann man den Status im Anzeigebereich prüfen. Zur Wahl steht die Ansicht von Einzelsegmenten, Polysegmenten, offene Bahnen und geschlossene Bahnen. Bei einem Klick auf dies Funktionen werden jeweils nur die entspechenden Kurven angezeigt.


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Den vollständigen Artikel können Sie in der Druckausgabe der Fachzeitschrift Innovatioin und Technik lesen.