Brevet FR3155153A1 — publié le 20250516

Procédé de découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons L’invention concerne un procédé de découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé un même dessin à motifs, le procédé comprenant une étape initiale (S1) de caractérisation numérique des panneaux imprimés, une étape (S2) d’élaboration de placements théoriques de pièces à découper dans les panneaux imprimés à l’aide de l’image de référence et par rapport à des points caractéristiques de celle-ci, une étape (S3) de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper, et une étape (S4) de découpe des placements de pièces selon leur nouvelle géométrie. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Procédé de découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons L’invention se rapporte au domaine général de la découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé un même dessin à motifs. Un domaine d’application de l’invention est notamment celui de l’industrie de l’habillement de luxe qui recourt à des panneaux imprimés dans des matières nobles (par exemple du twill de soie ou du tissu organza). Dans le domaine de l’industrie de la mode, les marques présentent leurs collections de vêtements lors de défilés évènements (par exemple lors des « Fashion Week ») qu’elles envoient ensuite à produire auprès de leurs sous-traitants chargés d’industrialiser les modèles présentés. Les sous-traitants réalisent alors un prototype témoin du vêtement qui est contrôlé puis approuvé par la marque selon un cahier des charges et des critères de qualité exigeants. La marque peut alors procéder à la commande d’un certain nombre de pièces aux fabricants. La plupart du temps, les contraintes imposées par la marque sont telles qu’il n’est pas possible d’automatiser ce type de découpe et les sous-traitants réalisent donc le vêtement à la main avec des coûts de main d’œuvre et des délais très importants. La matière qui est utilisée par les marques pour confectionner leurs vêtements est typiquement de la fibre naturelle, par exemple du twill de soie ou du tissu organza. Cette matière se présente généralement sous la forme de panneaux conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé (par une méthode à cadre ou par impression digitale) un même dessin à motifs, répétitifs ou non répétitifs. Pour un réaliser un article ou un vêtement dans une telle matière, il est donc nécessaire de découper des pièces du vêtement dans un ou plusieurs de ces panneaux en respectant des exigences élevées en termes de tolérances relatives aux dimensions des pièces et sur le raccord des motifs entre deux pièces. Afin de garantir ces exigences, il apparaît nécessaire de compenser la déformation des panneaux constatée après leur passage sous le scanner de la machine de coupe. En effet, les problématiques de déformations de la matière peuvent prendre plusieurs formes et être dues à plusieurs facteurs. En particulier, la déformation de la matière peut être liée à l’impression (soumise à des contraintes de chaleur et d’agents de traitement), au conditionnement en rouleau de la matière (contrainte à l’enroulage non uniforme), et à la dépose (synchronisation entre la dépose effectuée par l’approvisionneuse et le tapis du découpeur engendrant des plis). Par ailleurs, la déformation peut prendre plusieurs formes. Il peut ainsi s’agir d’un rétrécissement (« shrinkage » en anglais) du tissu, d’une déformation localisée du tissu (le tissu n’est pas stable, il s’est rétréci ou agrandi par zone de matière non homogène), d’une déformation régulière du tissu (le tissu est tordu de manière homogène), ou encore d’une déformation irrégulière (le tissu est tordu de manière hétérogène à la fois dans le sens de la matière et dans le sens du rouleau). On notera que ces différentes formes de déformations peuvent apparaître indépendamment ou se cumuler sur un même tissu. Il est connu de chercher à compenser ces déformations des panneaux à découper en permettant à l’opérateur de retoucher manuellement la matière déposée sur la machine afin de l’aligner autant que possible sur le convoyeur de coupe. Cependant, ce processus de compensation des déformations présente l’inconvénient d’être manuel et dépendant des opérateurs, ce qui pose un problème de productivité et de main d’œuvre augmentant de manière importante le coût de production. L’invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant une solution de compensation des déformations des panneaux qui ne dépende pas d’opérateurs et qui ne nécessite pas de revoir l’architecture technique de la machine de coupe. Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à un procédé de découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé un même dessin à motifs, le procédé comprenant : une étape initiale de caractérisation numérique des panneaux imprimés comprenant : la définition d’un plan de référence des panneaux imprimés ; l’acquisition d’une image réelle d’un panneau de référence ; la mise en correspondance de points caractéristiques du plan de référence avec des points caractéristiques correspondants de l’image réelle du panneau de référence ; et l’obtention d’une image de référence du panneau de référence avec les coordonnées des points caractéristiques ; une étape d’élaboration de placements théoriques de pièces à découper dans les panneaux imprimés à l’aide de l’image de référence et par rapport à des points caractéristiques de celle-ci, et une étape de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper comprenant : l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés à découper avec détection des points caractéristiques de ceux-ci ; la mise en correspondance des points caractéristiques du plan de référence avec ceux de l’image réelle des panneaux imprimés ; la détermination d’un algorithme de transformation de l’image de référence vers l’image réelle des panneaux imprimés ; et l’application de l’algorithme de transformation à la géométrie des pièces à découper des placements théoriques ; une étape de découpe des placements de pièces selon leur nouvelle géométrie. Le procédé selon l’invention est remarquable en ce qu’il propose une solution de compensation qui est basée entièrement sur une solution logicielle qui ne nécessite pas l’intervention manuelle d’opérateurs. Plus précisément, la solution de compensation du procédé selon l’invention permet par une comparaison entre une image scannée et une image théorique des panneaux d’adapter le placement de coupe des pièces afin de garantir que celles-ci soient compatibles avec les tolérances des marques donneurs d’ordre. Dans un mode de réalisation, l’image de référence est obtenue par rectification de l’image réelle du panneau de référence et de ses points caractéristiques. Dans ce cas, la définition d’un plan de référence des panneaux imprimés peut avantageusement comprendre l’identification à l’intérieur du panneau de référence d’éléments graphiques remarquables du dessin imprimé sur le panneau et l’association de ces éléments graphiques remarquables à des points de contrôle avec l’acquisition de leurs coordonnées géométriques. Les points de contrôle du plan de référence peuvent être constitués par : des points d’intersection de segments de droites, des points d’extrémité de segments de droites, ou des points sur le contour de figures géométriques du dessin imprimé sur le panneau. La mise en correspondance de points caractéristiques du plan de référence peut comprendre la translation des points de contrôle du plan de référence pour les mettre en correspondance avec les éléments graphiques remarquables qu’ils désignent dans l’image réelle du panneau de référence. La détermination d’un algorithme de transformation comprend avantageusement l’élaboration de deux maillages triangulaires de structure identique à partir des points de contrôle du plan de référence d’une part, et à partir des éléments graphiques remarquables qu’ils désignent dans l’image réelle du panneau imprimé, d’autre part. La détermination d’un algorithme de transformation peut s’effectuer pixel par pixel pour chaque triangle du maillage triangulaire associé à l’image réelle du panneau de référence, et les maillages triangulaires peuvent être élaborés par application d’une triangulation de Delaunay. Dans un autre mode de réalisation, l’image de référence est directement transmise avec ses points caractéristiques. De préférence, l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés à découper comprend en outre l’acquisition d’une vignette associée à chaque point caractéristique détecté. Selon une application de l’invention, le dessin imprimé sur les panneaux est un dessin à motifs non répétitifs. L’étape de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper peut être mise en œuvre au fur et à mesure de l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés. En variante, l’étape de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper est mise en œuvre une fois acquise la totalité de l’image réelle des panneaux imprimés. FIG. 1 La FIG. 1 est un ordinogramme montrant les principales étapes du procédé de découpe selon l’invention. FIG. 2 La FIG. 2 illustre un exemple de panneau à motif non répétitif auquel peut s’appliquer le procédé selon l’invention. FIG. 3 La FIG. 3 montre un exemple de déformations appliquées au panneau de la FIG. 2 . FIG. 4 à FIG. 7 Les figures 4 à 7 illustrent différentes étapes d’un exemple d’élaboration d’un plan de référence du panneau de la FIG. 2 pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. FIG. 8 La FIG. 8 illustre un exemple d’élaboration de maillages triangulaires pour le calcul d’une image de référence rectifiée pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. FIG. 9 La FIG. 9 illustre un exemple d’application de l’algorithme de transformation pour déterminer la déformation réelle du panneau pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. L’invention s’applique à la découpe automatique de pièces dans des panneaux de matériau souple (par exemple un twill de soie ou un tissu organza) qui sont conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé un même dessin à motifs. La découpe automatique des pièces est réalisée au moyen d’un système de coupe connu de l’art antérieur et comprenant typiquement, d’amont en aval dans le sens d’avance de la matière: un module d’approvisionnement positionné à une extrémité de la table de coupe, un module d’acquisition pour scanner la matière étalée sur la table de coupe, un module de coupe, et un module de déchargement des pièces découpées qui est positionné à une autre extrémité de la table de coupe. Par « panneau », on entend ici une zone rectangulaire du matériau souple sur lequel a été imprimé un unique dessin (à motifs répétitifs ou non répétitifs) et dans lequel doit être découpé un ensemble unique de pièces (destinées à la confection d’un ou plusieurs vêtements). Typiquement, un panneau n’excédera pas quelques mètres de longueur et sa largeur pourra occuper toute la largeur de laize. Dans le sens de la longueur du matériau conditionné en rouleaux ou en coupons, plusieurs panneaux identiques et adjacents les uns aux autres peuvent être prévus, étant entendu que le pas du motif imprimé sur chaque panneau est supérieur ou égal au pas des placements de pièces à découper dans chaque panneau. Comme représenté par la FIG. 1 , le procédé selon l’invention de découpe de placements de pièces dans de tels panneaux comprend quatre étapes principales, à savoir : une étape initiale S1 de caractérisation numérique des panneaux imprimés permettant d’obtenir une image de référence d’un panneau de référence, une étape S2 d’élaboration de placements théoriques de pièces à découper dans les panneaux imprimés à l’aide de l’image de référence, une étape S3 de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper pour modifier la géométrie des pièces à découper des placements théoriques, et une étape S4 de découpe des placements de pièces selon leur nouvelle géométrie. On détaillera à présent un mode de mise en œuvre de l’étape initiale S1 visant à caractériser numériquement les panneaux imprimés. Cette étape initiale S1 a pour finalité d’obtenir une image de référence d’un panneau de référence. Par « image de référence », on entend ici un plan du panneau de référence indiquant la position (dans un repère géométrique lié au panneau) d’éléments graphiques remarquables du dessin imprimé sur les panneaux. Les éléments graphiques remarquables du dessin imprimé sur le panneau sont plus précisément associés à des points de contrôle dont les coordonnées géométriques sont déterminées et stockées. En pratique, au cours d’une première sous-étape SS1, un opérateur définit un plan de référence du panneau à l’aide d’outils de Conception Assistée par Ordinateur en partant, soit de données théoriques du panneau fournies par le designer/donneur d’ordre, soit de mesures analogiques effectuées sur un échantillon de panneau (cas décrit ci-après). La FIG. 2 montre un exemple de panneau de tissu sur lequel a été imprimé un dessin à motifs non répétitifs. Pour en définir le plan de référence, l’opérateur commence par définir les limites géométriques du panneau (il peut par exemple s’agir d’un carré de 140cm de côté), puis marque des points de contrôle au sein du motif du panneau avec l’acquisition de leurs coordonnées géométriques dans un repère géométrique lié au panneau. Comme représenté sur la FIG. 4 , les points de contrôle peuvent être constitués par des points Pi d’intersection de segments de droites appartenant au motif dessiné, des points Pe d’extrémité de segments de droites, des points Pr remarquables du motif dessiné (ici le centre d’une fleur), ou encore des points sur le contour de figures géométriques du dessin imprimé sur le panneau. Les coordonnées géométriques de ces points de contrôle dans le repère lié au panneau sont déterminées et stockées. Afin d’aider l’opérateur lors de cette opération, il est possible d’importer une image (si disponible) en fond pour le guider dans la détermination des formes caractéristiques du panneau. On notera que le plan de référence des panneaux pourrait avoir été élaboré par le designer/donneur d’ordre et être importé directement (sous-étape SS1’). La sous-étape suivante SS2 consiste à acquérir une image réelle d’un panneau de référence à l’aide d’un scanner. En pratique, le matériau souple passe sous un scanner et l’image de celui-ci est reconstituée numériquement pour être exportée vers une application de caractérisation. La FIG. 3 montre un exemple d’obtention d’une image réelle d’un panneau de référence correspondant au panneau de tissu de la FIG. 2 . Sur cette figure, on constate que le tissu a subi des déformations dont les conséquences sur le motif sont visibles (certaines lignes du dessin ne sont plus droites mais courbées). La sous-étape SS3 suivante consiste pour l’opérateur à mettre en correspondance les points caractéristiques du plan de référence préalablement défini avec des points caractéristiques correspondants de l’image réelle du panneau de référence. En pratique, il s’agit pour l’opérateur de translater chaque point caractéristique du plan de référence pour le positionner dans l’image réelle scannée sur l’élément graphique remarquable qu’il désigne. Les figures 5 et 6 illustrent un exemple de mise en œuvre de cette sous-étape à partir d’une portion du panneau des figures 2 et 3. La FIG. 5 représente une partie du plan de référence Z préalablement défini avec l’ensemble de ses points de contrôle P. La FIG. 6 montre la manière dont sont ajustés les points de contrôle P pour les mettre en correspondance avec les éléments graphiques remarquable qu’ils désignent (cet ajustement est illustré par des vecteurs déplacements V). Cet ajustement permet alors d’obtenir une image de référence Z’ du panneau de référence (sous-étape SS4) avec la position de ses points de contrôle P’ après avoir été ajustés (voir la FIG. 7 ). L’image de référence Z’ du panneau de référence et la position de ses points de contrôle sont utilisées pour élaborer un ou plusieurs placements de pièces à découper dans les panneaux (étape S2 du procédé). De façon connue, ces placements sont notamment élaborés en tenant compte des contraintes de liaisons entre les pièces de vêtement. On détaillera à présent un mode de mise en œuvre de l’étape S3 de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper. Dans un premier temps, la matière souple à découper est positionnée en entrée de la machine de coupe et passe sous le module d’acquisition (i.e. scanner) de celle-ci. Le module d’acquisition permet d’acquérir une image réelle d’un premier panneau à découper (sous-étape SS5). Un algorithme de traitement identifie automatiquement les points caractéristiques sur l’image réelle puis met automatiquement en correspondance les points caractéristiques du plan de référence (défini à la sous-étape SS4) avec ceux de l’image réelle du panneau imprimé scanné (sous-étape SS6). Cette mise en correspondance automatique par l’algorithme de traitement consiste à translater chaque point caractéristique du plan de référence pour le positionner dans l’image réelle du panneau imprimé scanné sur l’élément graphique remarquable qu’il désigne. La sous-étape SS7 suivante consiste à déterminer un algorithme de transformation de l’image de référence vers l’image réelle des panneaux imprimés. Selon un mode de réalisation de cette sous-étape SS7, cet algorithme de transformation est obtenu par l’élaboration de deux maillages triangulaires de structure identique à partir des points de contrôle du plan de référence d’une part, et à partir des éléments graphiques remarquables qu’ils désignent dans l’image réelle du panneau imprimé, d’autre part. Dans ce mode de réalisation, l’idée est de construire deux maillages triangulaires M0, M1 à partir de ces deux nuages de points de contrôle, ces deux maillages étant de structure identique et correspondant respectivement au nuage de points de contrôle dans le repère de l’image de référence et au nuage de points de contrôle dans le repère de l’image réelle du panneau scanné. Comme représenté sur la FIG. 8 , on entend que les maillages triangulaires M0, M1 sont identiques si un triangle (par exemple C0, D0, G0) existe dans le maillage M0, alors le triangle (ici C1, D1, G1) existe dans le maillage M1 (et réciproquement). Les deux maillages triangulaires M0, M1 peuvent être élaborés par application d’une triangulation de Delaunay connue de l’homme du métier. Une telle triangulation a pour but de maximiser le plus petit angle de l’ensemble des angles des triangles afin d’éviter de se retrouver avec des triangles très allongés. L’étape suivante dans la construction de l’algorithme de transformation consiste à générer l’image de référence par redressement, triangle à triangle, entre le maillage triangulaire M0 couvrant l’image de référence et le maillage triangulaire M1 couvrant l’image réelle du panneau scanné. Lorsque l’on cherche à transformer une première image et une seconde image en utilisant une fonction de transformation définie dans le plan euclidien (par exemple une rotation ou une homothétie), l’une des méthodes connues consiste à parcourir chaque pixel de l’image d’arrivée et de lui appliquer la couleur du pixel situé à la position de départ dans la première image, cette position étant obtenue en application aux coordonnées du pixel la transformation inverse (i.e. réciproque) de la fonction de transformation. Dans le cas présent, l’image réelle du panneau scanné est connue, de même donc que tous les pixels situés dans chaque triangle de la triangulation de Delaunay M1. Pour chaque pixel P0 situé dans le triangle T0 (A0, B0, C0) de l’image I0 (c’est-à-dire l’image redressée à reconstruire) et dont le triangle analogue dans l’image scannée I1 est le triangle T1 (A1, B1, C1), on détermine la couleur à affecter à P0 par le calcul de position réciproque de PO dans l’image réelle. On note (x0, y0) les coordonnées réelles du point P0 situé au centre du pixel de l’image I0 et dont on souhaite calculer la couleur. On souhaite alors calculer le point P1 de coordonnées réelles (x1, y1) tel que la position de P1 relative au triangle T1 correspond à la position P0 relative au triangle T0. Cette fonction bijective fait appel à la notion de coordonnées barycentriques. Pour un point P situé dans un triangle (A, B, C), si on définit (kA, kB, kC) par : kA = a / (a+b+c) ; kB = b / (a+b+c) ; et kC = c / (a+b+c) avec a, b, et c qui sont les aires respectives des sous triangles (P, B, C), (P, C, A) et (P, A, B), on obtient la relation suivante : Ainsi, comme représenté sur la FIG. 9 , en connaissant le triplet (kA, kB, kC) et en application cette relation, il est possible de calculer la position d’un point P dans n’importe quel triangle et définir ainsi une bijection naturelle entre deux triangles (A0, B0, C0) et (A1, B1, C1). On obtient alors les coordonnées réelles (x0, y0) du point P0 et les coordonnées (x1, y1) de son antécédent (point P1) par les équations suivantes : Cette étape est réitérée pour l’ensemble des triangles de la triangulation de Delaunay afin de générer l’image de référence redressée, et l’algorithme de transformation qui en résulte. La sous-étape SS8 suivante de l’étape S3 de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper consiste alors à appliquer l’algorithme de transformation ainsi obtenu à la géométrie des pièces à découper. Les pièces à découper sont alors découpées selon leur géométrie modifiée au cours de l’étape S4. On notera que cette étape S4 de découpe des pièces pourra être mise en œuvre, soit au fur et à mesure de l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés (sous-étape SS1), soit une fois acquise la totalité de l’image réelle des panneaux imprimés. Procédé de découpe de placements de pièces dans des panneaux de matériau souple conditionnés en rouleaux ou en coupons et sur chacun desquels a été imprimé un même dessin à motifs, le procédé comprenant : une étape initiale (S1) de caractérisation numérique des panneaux imprimés comprenant : la définition (SS1) d’un plan de référence des panneaux imprimés ; l’acquisition (SS2) d’une image réelle d’un panneau de référence ; la mise en correspondance (SS3) de points caractéristiques du plan de référence avec des points caractéristiques correspondants de l’image réelle du panneau de référence ; et l’obtention (SS4) d’une image de référence du panneau de référence avec les coordonnées des points caractéristiques ; une étape (S2) d’élaboration de placements théoriques de pièces à découper dans les panneaux imprimés à l’aide de l’image de référence et par rapport à des points caractéristiques de celle-ci ; une étape (S3) de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper comprenant : l’acquisition (SS5) d’une image réelle des panneaux imprimés à découper avec détection des points caractéristiques de ceux-ci ; la mise en correspondance (SS6) des points caractéristiques du plan de référence avec ceux de l’image réelle des panneaux imprimés ; la détermination (SS7) d’un algorithme de transformation de l’image de référence vers l’image réelle des panneaux imprimés ; et l’application (SS8) de l’algorithme de transformation à la géométrie des pièces à découper des placements théoriques ; une étape (S4) de découpe des placements de pièces selon leur nouvelle géométrie. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’image de référence est obtenue par rectification de l’image réelle du panneau de référence et de ses points caractéristiques. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la définition d’un plan de référence des panneaux imprimés comprend l’identification à l’intérieur du panneau de référence d’éléments graphiques remarquables du dessin imprimé sur le panneau et l’association de ces éléments graphiques remarquables à des points de contrôle avec l’acquisition de leurs coordonnées géométriques. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les points de contrôle du plan de référence sont constitués par : des points d’intersection de segments de droites, des points d’extrémité de segments de droites, ou des points sur le contour de figures géométriques du dessin imprimé sur le panneau. Procédé selon l’une des revendications 3 et 4, dans lequel la mise en correspondance de points caractéristiques du plan de référence comprend la translation des points de contrôle du plan de référence pour les mettre en correspondance avec les éléments graphiques remarquables qu’ils désignent dans l’image réelle du panneau de référence. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la détermination d’un algorithme de transformation comprend l’élaboration de deux maillages triangulaires de structure identique à partir des points de contrôle du plan de référence d’une part, et à partir des éléments graphiques remarquables qu’ils désignent dans l’image réelle du panneau imprimé, d’autre part. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la détermination d’un algorithme de transformation s’effectue pixel par pixel pour chaque triangle du maillage triangulaire associé à l’image réelle du panneau de référence. Procédé selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel les maillages triangulaires sont élaborés par application d’une triangulation de Delaunay. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’image de référence est directement transmise avec ses points caractéristiques. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés à découper comprend en outre l’acquisition d’une vignette associée à chaque point caractéristique détecté. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le dessin imprimé sur les panneaux est un dessin à motifs non répétitifs. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l’étape de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper est mise en œuvre au fur et à mesure de l’acquisition d’une image réelle des panneaux imprimés. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l’étape de compensation de la déformation réelle des panneaux imprimés à découper est mise en œuvre une fois acquise la totalité de l’image réelle des panneaux imprimés.