用于预检与用于处理薄片介质的工具相对应的计算机辅助设计文件的系统和方法

摘要

一种用于实行计算机辅助设计（CAD）文件的设计规则检查的方法，所述文件对应于工具的几何形状，所述工具用于从起始材料中制作物品的过程。为了避免被记录为导致所述过程的非印刷或非制版操作中的低效性的所述工具的几何形状而定义的设计规则被存储在计算机中。计算机的设计规则检查（DRC）模块相对于所存储的设计规则来处理CAD文件，标识违反，响应于每个违反而自动提议设计改变，响应于所提议的设计改变而接收用户输入，以及响应于用户输入而修改CAD文件。还描述了包含用于实现所述方法的代码的非暂时性计算机可读介质、以及相关CAD系统。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月31日提交的美国临时申请序列号62/753,209、以及于2019年7月22日提交的美国临时申请序列号62/877,178、以及于2019年8月14日提交的美国临时申请序列号62/886,436的优先权，这些申请全部题为“SYSTEM AND METHOD FORPREFLIGHTING A COMPUTER AIDED DESIGN FILE CORRESPONDING TO A TOOL FORPROCESSING SHEET MEDIA”，它们全部通过引用并入本文中。

背景技术

诸如用模具板或钢尺模具（SRD）进行的模切（die cut）在本领域中是众所周知的，以用于从波纹状或扁平的塑料或纸板、以及从其他材料中切割出形状，该其他材料诸如是垫片材料、刨花板、织物和毛毡、泡沫（开孔或闭孔）、天然和合成橡胶、薄金属（即0.005或更少）、木材（例如软木）、丙烯酸、复合材料、玻璃纤维、磁铁、海绵、或适合于切割的在该行业中发现的任何其他扁平材料。

包装的制造、特别是由诸如卡纸板、塑料等等的薄片介质制成的消费品包装的制造常常涉及模切过程。如图1中所示，SRD包括弯曲并形成图案20的锋利的钢刀片或钢尺10。在限定了废料部分的相邻刀片之间的某些位置中，SRD可以包括泡沫或其他弹性材料40，当模具的钢尺刺入薄片介质时，该泡沫或其他弹性材料40被压缩，但是当模具缩回时，该泡沫或其他弹性材料40具有足够的反冲力以至少部分地排出设置在相邻的尺之间的废料。刀片通常通过将它们安装在诸如胶合板、丙烯酸等等的基础材料30上而保持在适当方位。如本领域已知的，可以抵靠背板来压缩使用中的模具，该背板具有与每个刀片相对应的凹槽，每个刀片被配置成刺入薄片材料。然后将模具和背板置于压力机（press）中，其中待切割的薄片材料被设置在它们之间，模具和背板以足够的压缩力被带到一起以冲压出切割形状，并且然后被缩回以释放切割薄片。然后可以通过剥离废料、折叠和粘合来进一步处理薄片和/或切割形状。

与SRD工具有关的术语是本领域技术人员所理解的，但是为了清楚起见，在这里参照图21A和21B来讨论该术语，图21A和21B虽然还描绘了下面将进一步详细解释的异常，但是还示出了在本节中被称为背景的一些基本结构。对于使用平板压力机的SRD过程，通常将尺2150安装在（例如，由木材制成的）模具板2100中，该模具板被切割（例如，用激光切割）以具有用于容纳尺的狭槽2102。为了稳定性，在尺与模具板之间的界面中可能存在各种元件。例如，周期性地，狭槽具有被称为“桥”的不连续部（discontinuity）2014，并且对应的尺具有用于容纳该桥的凹口（notch）2154。尺的底部上的切口通常也被称为“桥”，而尺的顶部上的切口通常被称为“缺口（nicks）”，诸如图21B中所图示的缺口2152。在切割介质中，缺口导致了切割线中的不连续部，并且在薄片继续通过压力机的同时将形状保持在薄片中的适当方位。压力机可以是素压印的（blank）（即，作为压力机中的最后一个单元，将形状分离），或者可以稍后将形状手动地分离。“特殊尺”是被开槽到模具板中但是在顶部上具有特殊图案（诸如波浪形、扇贝形或贯穿口）的尺。如图21C中所描绘的，术语“陆地（land）”指代在模具板2200上的特殊尺的末端处的区域2170，该区域2170充当用于特殊尺图案2172的缓冲器。如图21D的经处理的薄片2300上所描绘的，折痕2182被用在特征（例如，突舌2184）上，该特征仅具有沿着其一部分（例如，沿着线2180）的切口，使得可以沿着该折痕2182来折叠该特征。

术语“厚度（caliper）”指代待切割的材料薄片的厚度。术语“转换”通常被理解成用于将“板”（或起始材料的面板或薄片，诸如波纹状卡纸板）转换成包装单元的过程，并且可以包括印刷、切割、折叠和/或粘合操作步骤。除了在平板压力机中使用SRD之外，SRD结构还可以用于旋转切割机设计中。也可以使用所谓的柔印折叠粘合机（FFG）来创建包装。这种类型的包装不使用SRD。取而代之的是，将一长腹板（web）纸卷穿过波纹板轧制机，并且将其组合以形成波纹状腹板（corrugated web）。使用刻划轮（scoring wheel）和狭缝在加工方向上对波纹状腹板进行刻划，以将该腹板减小成期望大小的薄片，以用于稍后处理。薄片被馈送到FFG中，在FFG中应用印刷、狭槽和横向刻划；并且折叠薄片。

要根据从薄片介质中模切的形状来创建的包装或销售点展示的设计者往往在不完全了解最佳制造实践的情况下产生设计和布局。这可能会导致设计周期比必要的情况更长且具有更多迭代、导致在切割介质时对模具压力机的低效使用、以及导致跨特定设计公司的设计人员的不一致的质量。模具压力机的性能和效率在很大程度上基于设计和切割模具的质量。切割模具的质量受待切割的形状的结构设计的影响。因此，该行业中需要在发布设计以用于估计或生产之前，帮助设计者标识其结构设计中的潜在生产问题。

包装和展示的设计者通常使用计算机辅助设计（CAD）软件来创建要制造的设计，并且模具制作系统在模具的制造中使用那些相同的CAD设计文件。由本发明的受让人EskoSoftware BVBA制造的ArtiosCAD

前述参考中描述的例程DRC规则是“几何异常”，其可以指示设计者可能想要修复的该设计中的非预期元素，以确保实际体现在CAD文件中的设计恰好是设计者所预期的内容。然而，如上所述，模具设计的某些属性可能会在切割操作下游的模具或模具板制造过程或精加工过程中引入低效性，这不会使模具无法操作或完全破坏制造模具的过程，但是相对于更高效的设计，这可能会显著降低其中使用模具的过程的吞吐量、或者增加制造时间、或者使模具或模具板的可靠性恶化。因此，这种设计可能恰好是设计者所预期的内容，但是设计者可能没有意识到在切割步骤上、在切割步骤下游的精加工操作上、或者在模具或模具板的制造中的预期设计的低效性。因此，在本领域中需要帮助设计者标识和补救这样的低效性。

发明内容

本发明的一个方面是一种用于实行对计算机辅助设计（CAD）文件的设计规则检查的方法，该CAD文件对应于工具的几何形状，该工具用于从起始材料中制作物品的过程，诸如但不限于是钢尺模具。该方法包括：在计算机存储器中、以计算机处理器的设计规则检查（DRC）模块可读的计算机代码的形式存储一个或多个设计规则，该一个或多个设计规则包括适用于CAD文件的至少一个过程操作低效性设计规则。该至少一个过程操作低效性设计规则被定义成避免该工具的低效但不是无法操作的几何形状，该几何形状被记录为导致该过程中的低效性，诸如但不限于相对于在该过程中使用时更高效的几何形状而言已知会增加过程操作中的处理时间的几何形状。使用DRC模块相对于一个或多个所存储的设计规则文件来处理CAD文件，并且标识对该至少一个过程低效性设计规则的违反。该方法包括：DRC模块响应于对过程低效性设计规则的违反而自动提议至少一个设计改变；响应于所提议的设计改变而接收用户输入；以及响应于用户输入而修改CAD文件。

CAD文件可以定义包括要利用工具切割的个体外围（periphery）的设计，和/或包括嵌套在单个薄片上的多个个体外围的布局。在包装制造过程中，过程操作低效性设计规则对应于在用于制造切割工具的步骤中的低效性、或在至少包括使用切割工具的切割步骤的转换过程中的低效性。转换过程步骤可以包括在切割步骤下游的精加工步骤，其包括废料剥离或废料排出步骤、粘合步骤或刻划（scoring）步骤。使用该工具来切割起始材料薄片可以创建用于进一步处理的切割形状和至少一个废料部分，在这种情况下，该过程包括从切割形状排出至少一个废料部分。转换还可以包括：对切割形状的至少一部分进行刻划以创建刻划的形状，而不完全将切割形状贯穿；折叠切割形状并且将切割形状的至少一部分粘合到切割形状的另一部分、或者是切割和折叠的组合。该过程可以进一步包括在刻划、折叠和/或粘合之后由切割形状形成包装品。

本发明的另一方面包括一种制品，其包括利用计算机可读的计算机程序代码编程的非暂时性计算机可读介质，该计算机程序代码用于指示计算机实行本文中描述的方法。

本发明的仍另一方面包括一种计算机辅助设计（CAD）系统，该系统用于设计用于在过程中使用工具从起始材料来制造的物品。该系统包括：计算机处理器，其具有设计规则检查（DRC）模块；用户接口，其被配置成使得用户能够交互式地提供用户输入；以及计算机存储器。该计算机存储器被配置成：存储（a）采用DRC模块可读格式的一个或多个设计规则；以及（b）定义该工具的几何形状的CAD文件。一个或多个设计规则包括至少一个过程低效性规则，该过程低效性规则对应于该工具的低效但不是无法操作的几何形状。DRC模块被配置成：相对于一个或多个设计规则来评估CAD文件；在CAD文件中标识对至少一个过程低效性设计规则的一个或多个违反；响应于每个所标识的对至少一个过程低效性设计规则的违反而自动提议至少一个设计改变；处理响应于所提议的设计改变而接收到的用户输入；以及响应于用户输入而修改CAD文件。

附图说明

图1是用于切割以布局配置进行布置的薄片介质的多个模具的摄影图像。

图2A是关于示例性设计规则具有合期望属性的切割形状的示意图。

图2B是关于示例性设计规则具有不合期望属性的示例性切割形状的示意图，该切割形状能够通过采取图2A中描绘的设计得到改进。

图3A是关于示例性设计规则具有合期望属性的切割形状的示意图。

图3B是关于示例性设计规则具有不合期望属性的切割形状的示意图，该切割形状能够通过采取图3A中描绘的设计得到改进。

图4A是关于示例性设计规则具有合期望属性的切割形状的示意图。

图4B是关于示例性设计规则具有不合期望属性的切割形状的示意图，该切割形状能够通过采取图4A中描绘的设计得到改进。

图5A是关于示例性设计规则具有合期望属性的切割形状的示意图。

图5B是关于示例性设计规则具有不合期望属性的切割形状的示意图，该切割形状能够通过采取图5A中描绘的设计得到改进。

图6A是根据示例性设计规则具有合期望属性的模具配置的示意图。

图6B是关于示例性设计规则具有不合期望属性的模具配置的示意图，该模具配置能够通过采取图6A中描绘的设计得到改进。

图7是在隔离视图中的示例性模切比萨饼盒的二维设计的示意图。

图8A是在做出由设计规则检查所提议的改变之前，被设置在布局视图中的图7的多个设计的示意图。

图8B是在根据由设计规则检查所提议的改变而修改了设计之后的图8B的多个设计的示意图。

图9是示例性用户界面，其包括用于选择要应用的规则并且提供用于所选规则的参数的交互式用户选项。

图10是描绘了根据本发明的实施例的示例性方法的流程图。

图11是根据本发明的实施例的示例性系统流程图的示意图。

图12是具有可撕开特征的示例性包装的示意图，以图示适用于本发明的实施例的示例性设计规则。

图13是在折痕线的交点附近的示例性高效折翼（flap）设计的示意图。

图14A图示了用于本发明的示例性实现方式的示例性高效孔设计。

图14B图示了用于图14A的示例性实现方式的示例性低效孔设计。

图15A图示了用于本发明的示例性实现方式的示例性低效凹口设计。

图15B图示了用于图15B的示例性实现方式的示例性高效凹口设计。

图16A图示了波纹状薄片材料的截面图，其示出了用于本发明的示例性实现方式的示例性高效钢尺间隔。

图16B图示了图15B的波纹状薄片材料的截面图，其示出了示例性低效钢尺间隔。

图17A图示了本发明的示例性实现方式中的用于利用旋转切割机进行切割的布局配置中的示例性低效折翼配合。

图17B图示了在对应于图17A的布局配置中的示例性高效折翼配合。

图18A图示了本发明的示例性实现方式中的用于圆弧和直线的交点的示例性高效设计。

图18B图示了图18A的设计，其中添加了附加支撑钢尺模具以用于增加的效率。

图18C是图18B的突出显示区域的放大图示。

图19A图示了在折痕线的交点处终止的狭槽的高效配置的一个实现方式。

图19B图示了在折痕线的交点处终止的狭槽的高效配置的另一实现方式。

图20A是在未组装配置中的切割形状的图示，该配置在粘合突舌相对于窗口的对准方面具有低效性。

图20B是在组装配置中的对应于图20A的切割形状的替代的更高效设计的图示，其中粘合突舌相对于图20A的设计被重新定位。

图21A是具有狭槽和桥的模具板的图示。

图21B是具有桥和缺口的尺的一部分的图示。

图21C是模具板的一部分的图示，其示出了在特殊尺的末端处的陆地。

图21D是切割薄片的一部分的图示，其示出了突舌和折痕。

图22-46是示例性用户界面显示屏内容的图示，用户可以通过该内容来选择规则及其属性。

图47A是描绘了在示例性用户界面的图形部分中被应用于示例性设计的示例性轮廓特征的图示。

图47B是描绘了图47A的放大部分的图示。

图47C是描绘了示例性用户界面的文本部分的图示。

图47D是描绘了图47A中描绘的设计的校正版本的图示。

图48A是描绘了应用于另一示例性设计的轮廓特征的图示。

图48B是描绘了图48A中描绘的设计的校正版本的图示。

图49是示例性用户界面的一部分的图示，其示出了用于接受标记特征的对话。

图50是示例性用户界面的一部分的图示，其示出了用于自动修复标记特征的对话。

具体实施方式

现在参考附图，本发明的各种实施例涉及一种设计规则检查器、以及一种针对计算机辅助设计（CAD）文件的设计规则检查的方法，该计算机辅助设计（CAD）文件包括但不限于二维（2D）文件，其对应于模具（诸如，钢尺模具）的几何形状，该模具用于切割材料薄片（诸如，用于创建包装）。尽管不限于任何特定的过程或这种用于制作物品的过程中的操作，但是本发明的重点涉及非印刷和非制版操作。应当注意的是，本文中使用的术语“设计规则”涉及术语“规则”作为管控该设计的规范的定义，并且本文中使用的术语“钢尺”涉及“尺”作为用于制成直线的刚性材料条的定义。尽管为了清楚和区分使用了术语“钢尺”，但是应当理解的是，该术语的使用并不意图限制尺的构造材料，其可以是钢、或者是本领域已知的适合用作用于切割、折痕、贯穿等的“尺”的任何其他材料。有时，术语“尺/规则（rule）”可能单独地使用，在这种情况下，关于所引用的是哪种类型的“尺/规则”，该上下文对于读者而言应当是清楚的。

现在参考图10和图11，该方法包括：在步骤1010中，创建定义了适用于CAD文件108的多个规则104、106的规则文件102。CAD文件可以具有本领域已知的任何结构或格式，以用于以机器可读的格式将CAD文件记录在计算机存储器中。该多个规则可以包括一个或多个异常检测规则104，但是作为根据本发明的实施例的新颖点，该多个规则包括至少一个过程低效性规则106。每个过程低效性规则106对应于模具的低效几何形状，该低效几何形状对如下各项具有某种影响：模具或模具板的制造或可靠性、或切割步骤、或切割步骤下游的精加工操作、或甚至包装的消费者进行的最终使用操作。例如，规则违反可能会增加精加工操作（废料排出、折叠、粘合等）期间对薄片的处理时间，增加模具或模具板的制造时间，或降低模具或模具板的可靠性，或者使精加工后的包装对于其预期目的是低效的。规则可以存储在数据库文件中。

步骤1020需要：使用规则文件102、利用设计规则检查（DRC）模块110来处理CAD文件108。如果在步骤1030中，DRC模块标识出对过程低效性规则的一个或多个违反，则在步骤1040中，它响应于该规则违反而提议至少一个设计改变。优选地，并不自动实现用以解决过程低效性规则违反的所提议的改进，这是由于可能存在其他原因导致设计者无法脱离于低效设计，或者存在针对所提议的设计改变的设计者所优选的低效设计的补救措施。如果存在可以改进效率的多于一个可能的设计改变，则可以提供多于一个提议。例如，标识规则违反并且提议改进的步骤可以包括：向用户提供该违反的文本描述，以及改变可能如何改进精加工操作。例如，该软件可以通知用户“圆形拐角将改进废料排出和压力机性能。”

步骤1050包括：响应于每个所提议的设计改变而接收用户输入（即，接受或拒绝所提议的改变）。可以以经由用户界面120（例如，鼠标/轨迹球124或其他光标控制器、触摸屏126、或经由键盘122（物理或虚拟的键盘）或任何类型的字符输入界面输入的按键，该输入界面包括但不限于基于语音的界面和被配置成接受除按键形式以外的指令的界面（例如，针对残障用户的舌头操作或眼睛操作的设备））指示的选择的形式来提供用户输入。对于针对过程低效性规则违反的所提议的改进，如果用户响应于接收到该违反的通知而拒绝做出改变，则该系统在用户可以完成设计规则检查之前将不需要改变。该系统可以继续在后续迭代中注意过程低效性违反，但是可以将已经被审阅和拒绝的违反与第一次检测到的违反区分开。

然后，在步骤1060中，该系统修改CAD文件108以反映经由用户输入授权的任何所提议的设计改变（以修复几何异常和精加工操作低效性）。然后，可以将所修改的CAD文件108与工具制作系统150（诸如，钢尺模具制造机器）共享。工具制作系统读取所修改的CAD文件108，并且在步骤1070中，使该工具（即，钢尺模具和背板）具有由所修改的CAD文件规定的几何形状。

在步骤1080中，在用于创建由CAD文件定义的物品的多步骤过程中的第一步骤中使用该工具（例如，模具/背板）。在其中使用模具来切割薄片材料的包装或展示制作操作中，步骤1080包括：使用在步骤1070中制作的模具来切割出切割形状（或多个切割形状）。在该步骤中，该工具（例如，模具）接触起始材料（例如，起始薄片材料面板，诸如卡纸板、塑料、或在本文中上面列出的任何材料或已知与用于包装的模切操作结合使用的材料）。在步骤1080下游的步骤1090中，由一个或多个下游处理机器170进一步处理在步骤1080中制作的物品。在模切形状的情况下，一个示例性下游处理机器可以被配置成刻划（一个或多个）切割形状，诸如以创建在稍后步骤中将在其上折叠该形状的线、或创建用于保持粘合剂的粘合辅助特征。在其他实施例中，可以在切割步骤中使用模具来创建至少一些刻划特征。另一个示例性下游处理机器（或其模块）可以被配置成：将切割形状折叠成期望的形状，并且另一个可以用于将粘合剂应用到切割形状的一个或多个部分，由此创建粘合形状，其中用胶粘剂来设置切割形状的折叠配置。本发明不限于切割步骤下游的任何特定步骤或处理机器或模块，然而，其领域是本领域技术人员众所周知的。

应当理解的是，DRC模块还可以标识对几何异常检测规则的一个或多个违反，并且还可以响应于对几何异常检测规则的每次违反而提议设计改变。尽管在一些实施例中，DRC模块可以自动实现某些设计改变以克服对几何异常检测设计规则的违反，但是提供需要用户进行肯定性选择的提议通常是更合期望的。如果存在可以克服该违反的多于一个可能的修改，则可以提供多于一个提议。与过程低效性规则的情况不同，对于针对几何异常检测规则的违反的所提议的改进，如果用户拒绝做出所提议的改变，则设计者在用户可以完成设计规则检查之前可能必须做出解决该规则违反的某种其他改变。用户可以挑选以不同的方式解决该违反，诸如通过做出对该设计已知的改变，从而以软件未提议的方式来克服该问题。

在优选实施例中，对于对过程低效性规则的每个所标识的违反，该系统可以自动向用户提供关于规则违反的影响和/或所提议的改进的影响的信息。例如，该系统可以提供与实现所提议的设计改变相对应的对薄片处理时间的估计影响。关于估计影响的信息可以包括：对具有由DRC模块所标识的过程低效性规则违反的原始设计与DRC模块所提议的设计改进之间的生产效率差异的估计。这样的差异可以包括，例如，相对于原始设计、与所提议的设计改变相关联的生产量的增加，其被表达为模具的制造时间的估计减少、或每单位时间生产的包装单元方面的估计增加。例如，该系统可以建议用户所提议的改进预期将从单个布局提供每小时多达100个单位的更多生产量，或者吞吐量方面的百分比增加。关于所估计的影响的信息也可以以链接的形式来提供，该链接指向解释该影响的在线教学视听文件的存储位置，诸如利用通用资源定位符（URL）编程的链接，其可操作来从YouTube

可操作来实行该方法的计算机系统100可以包括：配备有处理器和操作系统的任何计算机，该处理器和操作系统适合于操作包括规则检查模块110的CAD软件。CAD文件108和规则文件104可以存储在本领域已知的任何类型的计算机可读介质上，包括硬盘驱动器、闪存驱动器或可移除数字介质。该计算机系统包括：一个或多个设备，诸如可由用户操作来提供用户输入的键盘122和鼠标124、以及显示器126（其可以是或可以不是还能够接收用户输入的触摸屏显示器）。总体用户界面120包括显示在显示器126上的图形用户界面（GUI），该图形用户界面使得用户能够查看和创建该设计，并且选择对于CAD软件典型的各种类型的操作。该计算机系统可以在单个机器上实现，或者各种组件可以通过计算机网络彼此连接，该计算机网络包括本地网络或全球通信网络，在其中例如存储文件或者“在云中”实行处理。该软件可以是可下载的、不可下载的或其组合，其中“薄”部分驻留在用户的本地计算机（其可以包括其他移动设备的平板计算机）上，并且可执行处理能力的更鲁棒部分驻留在可经由计算机网络访问的服务器上。

用于ArtiosCAD 2D的示例性商业产品可以在如下计算机上操作：该计算机至少具有英特尔®酷睿2 Duo处理器（其具有2.4 GHz的速度）、4 GB的随机存取存储器（RAM）、以及在C驱动器上的10GM+1GB的可用硬盘驱动器空间。优选的显示器以16位颜色深度具有至少1024×768的分辨率。适合于使用TCP/IP v4通信协议的互联网连接是优选的。尽管钢尺模具的制造通常仅需要2D CAD文件，但是本发明不限于用于设计任何特定类型的工具的文件，对其中实行本文中描述的新颖DRC步骤的CAD系统的能力也没有任何限制。因此，本文中的方法和系统也适用于3D CAD系统和方法。包括3D能力和/或被构造为企业版的软件版本可能具有附加的要求和/或推荐，包括更快的处理速度、附加的硬盘驱动器空间、附加的RAM、图形卡、和具有合适能力的相关联的视频驱动器（例如，至少1 GB、首选2GB+，以及兼容的OpenGL和Direct-X视频驱动器）、以及更快的互联网速度。优选硬件可以包括预配置有统一的可扩展固件接口（UEFI）固件和传统基本输入/输出系统（BIOS）的惠普（HP）机器。该软件可以与所支持的数据库对接，该数据库诸如是但不限于：各种微软®SQL服务器（例如，用于64位和32位操作系统的2014、2012、2008、2005）和甲骨文®（例如，9i或更新的版本，包括12c）版本。用于计算机处理器硬件的优选操作系统包括但不限于：各种Windows®操作系统（例如，服务器2016标准版、2016数据中心、2016 R2标准版、2016 R2数据中心、2012标准版、2012数据中心、10 Pro、以及10企业版）。

如本领域已知的，CAD文件（诸如与SRD设计相对应的2D文件）可以被存储为一组指令，该指令与该文件中的每条线或每个特征的基于矢量的几何定义（“几何矢量”）相对应。几何矢量可以存储在计算机代码中，例如作为第一起点与第二终点之间的线，或作为具有所定义的中心点、半径以及起点和终点的弧。对应于每条线或每个特征的指令可以存储在本领域已知的任何数据结构中，诸如例如，树数据结构。可以将本文中讨论的大多数设计规则提炼为具体几何定义，可以在与CAD文件相对应的所存储的数据中标识该几何定义。

可以定义各种算法以用于在CAD文件的数据结构中工作。例如，在使用“跟随算法”的情况下，该软件可以沿着保存在数据结构中的每条线而行，并且关于设计规则集合来考虑其与所有其他线的关系。例如，跟随结构可以标识与第一条线相交的第二条线，计算这两条线之间的角度，并且然后标识包括这两条线之间的相交角度的任何规则以供进一步审阅。该特定规则可以具有附加的方面，并且一旦满足阈值查询以触发进一步探索，就可以针对那些方面来进一步探索这两条线之间的几何关系。作为另一示例，跟随结构可以标识与第一条线间隔开的第二几何特征，并且然后进行检查以查看第一条线与第二特征之间的空间是否满足关于该线各部分的所有方面的预确定的最小间隔。

作为用以加快处理时间的一种方式，该软件可以关于被跟随的线与所有其他线之间的关系进行第一表面评估，并且从进一步的考虑中排除如下任何线：该线与第一条线如此远地移开，以致于不可能存在指示过程规则违反的有问题的几何关系，并且因此不需要更详细的评估。例如，如果被跟随的线的起点和终点距离要考虑的第二条线的起点和终点大于预确定的距离，则在起点与终点之间的点的映射不需要被构造成确定这些线是否具有指示紧密间隔或相交的几何关系。在第一条线经受了沿着其整个长度的“跟随”算法之后，该软件会迭代地遍历CAD文件中的其余线，直到关于针对检查而选择的所有规则，已经相对于所有其他线检查了所有的线。

本文中描述的设计规则检查操作可以可操作来在定义了单个包装的外围的设计文件的性质方面检查CAD文件，诸如图7中所图示的；和/或检查定义了嵌套在单个薄片上的多个外围的布局文件，诸如图8中所图示的。规则可以具有任何性质，但是优选地包括如下至少一个规则：其对应于废料剥离或废料排出操作（即，在模切站处从切割步骤产生的废料的排出或逐出）、粘合操作、或与CAD文件所定义的包装有关的刻划操作。尽管关于与钢尺模具有关的CAD文件进行了详细描述，但是应该理解的是，本文中描述的方法和系统可能与用于在设计用于在任何过程中使用的任何工具相关，其中，规则违反可能会在使用该工具的过程中产生低效性，但是不会使该工具无法操作或破坏用于制造该工具的过程。

在下面更详细地讨论了实施例。经受设计检查的规则可以涉及模切操作的任何方面。一些规则可能与特定生产方面相关。例如，规则可以指示面板（即，待切割的薄片）的大小必须与能够在生产机器上处理的大小匹配。可以通过相关生产机器的用户输入来设置至少一些适用设计规则（例如，诸如从适用机器的菜单中挑选它）。然后，对生产机器的选择可以使某些规则和对应参数被启用作为预设。其他生产规则可能包括“超限”（其中设计或布局不适合该面板）或“欠限”（其中布局没有高效地使用该面板上可用的所有空间）。这些属性不应该与当一条线略微延伸超过其与另一条线相交的点时发生的超限异常混淆、或者与当一条线的端点略微没有达到该条线与另一条线的交点时发生的欠限异常混淆，根据“例程”DRC操作，这在某现有技术CAD软件（例如，如上所述的ArtiosCAD）的能力之内。

“短线”可以指示小于最小线大小的线，并且“零大小”可以指示用户意图为更大、或者意图使其完全删除的线，这些线的存在可能使模具生产单元冻结。当设计者可能无意中将特征放置在绘图的注释层中时，会导致“错误层中的线”，这被该绘图到物理模具的下游转换所忽略。

其他规则可能与压力机性能有关。例如，规则可以定义模具中的相邻钢尺之间的最小距离，或者可以定义尺的末端位于何处。例如，如图3A和3B中所示的，为了最大效率，设计规则在被用来切割介质的尺之间可能需要5个单位（例如，毫米）的最小空间。因此，图3B中所示的不符合效率规则的开槽形状310可以通过将所提议的设计改变实现成较大的狭槽形状320而被修复，其中主体线被间隔开至少5 mm。在图2A和2B中所描绘的不同配置（其中类似狭槽形状210在多个折痕线212、214、216的交点处定义了两个翼片230、232）中，所提议的优选改变可以利用逐渐变细的狭槽220，其中该狭槽的两侧222、224随着它们从交点延伸开而发散，因此将每个翼片230、232定义为等腰梯形，而不是矩形或正方形。与定义了准许模具的制造和可操作性所需的该模具中的钢尺的强制性第一最小间隔的设计规则形成对照，图2A-3B中所图示的最小间隔规则涉及更大的第二最小间隔，如果观察到的话，该第二最小间隔被预测为在用于制作包装的多步骤过程中的切割操作下游的精加工操作中增加吞吐量。

如图6A和6B中所示，设计规则可能需要钢尺的末端不位于拐角610、612、614或拐点616处，这是因为在这种位置中的薄片上的切口的不连续性可能导致低效的剥离操作。所提议的改进可以将尺的中断或末端重新定位到直线长度（straight run）内的位置（例如620、622），如图6A中所示的。

作为另一示例，如图4A和4B中所示，尖锐拐角410、412、414对于下游废料剥离或废料排出操作可能是低效的，但是可以分别通过使用圆形拐角420、422、424来改进。同样地，如图5A和5B中所描绘的，可以通过创建两条线完全相交的圆形拐角520，来使创建了未定义的尖锐拐角510的几乎相交的线之间的锐角关系对于剥离而言更高效。尽管图2A-6B中所图示的规则在本领域中通常是已知的，但是这些规则先前并未在自动化预检检查程序中体现。

由本发明的实施例的DRC模块实现的在预检操作中使用的设计规则不限于上述那些，并且可以包括任何数量的几何异常检测和过程低效性规则。示例性规则可以包括对于本领域技术人员将理解的以下内容：

生产

•超限/欠限、短线、错误层中的线、零大小

•面板尺寸匹配生产机器

•压力机性能

•尺、尺的末端、桥接之间的距离（MFG）

•最小半径、最小孔大小、最小尺长度、尖锐拐角、窄的狭槽

•未闭合的内部切割线（狭缝）

•用于板的尺指针（pointage）、指针一致性、尺密度

•最小废料区域（MFG）

设计/产品质量

•处理相交线（开放特征）

•平行线之间的距离（折叠）

•狭槽与折痕的偏移（折叠）

•粘合翼片中的切割线、最小粘合区域

导入的文件

•双线、间隙、超限/欠限、多段线、贝塞尔曲线区段

•用于以上错误的校正/编辑工具

过程检查

•BOM检查

•客户特定的要求。

如由本发明的实施例实现的对例程CAD预检或DRC操作的新颖添加聚焦于压力机性能、更鲁棒的模具板和更好的折叠-粘合。例如，本发明的DRC实施例针对与具有不同宽度和形状的狭槽有关的设计规则进行检查，以用于更好地将废料从压力机排出，因此增加了生产速度。粘合突舌的检查可能聚焦于提供将刺入材料但是未完全贯穿（例如，从切割形状的顶表面延伸到底表面）材料的粘合辅助特征，而不是完全贯穿材料的刀特征，这可能导致粘合剂渗透并且粘到压力机中的辊，最终导致成品纸箱在堆叠时粘在一起。

与模具板稳定性有关的过程低效性规则的示例，设计可能具有以下特征：该特征需要第一钢尺以小尺寸X未达到相交的钢尺（诸如用于切割的折痕）而有意地终止。如果X过小，则可能会将一小条木材留在模具板中，该小条木材在高压下容易断裂。因此，规则可以指定X的最小值（例如，1/8英寸或3.2 mm）。

相似地，平行钢尺可能需要相隔某个尺寸，以避免在平行的尺之间留下一块薄木材，该块薄木材在高压下可能会断开。粘合辅助线也可以具有最小尺寸（例如，1/8英寸或3.2 mm），以避免薄木材块。平行贯穿（例如，纸巾盒上的开口特征）可以准许其中（例如，在平行的尺之间）不需要橡胶的更紧密的尺，但是仍可以定义警告的发出。如果两个尺都进入模具中的一个狭槽中、并且在它们之间具有垫片引线（spacer lead），则垫片只能在1个点的倍数（0.014英寸；0.35 mm）下可用，并且尺可以被实现成确保该间隔与垫片的可用性一致。在该间隔不符合标准大小垫片的情况下，则可能会由于规则违反而发出更严重的警告。最小尺寸可能取决于钢尺类型（例如，切割、折痕、贯穿）、待切割的薄片材料的厚度或构造（例如，双壁波纹状、四壁波纹状）、和/或模切操作的类型（例如，平板或旋转的）。

单位面积内的钢尺的密度可以具有最小值（诸如在切割波纹状材料时），以避免过多的切割，这些切割可能会损害所定义区域内的凹槽强度。对于给定的材料厚度，用于切割和折痕的钢尺的指针（厚度）可以均被设置成一致的大小，并且该大小可以取决于材料的类型（例如，用于使波纹状材料起折痕的指针可以大于用于使另一类型的材料起折痕的指针）。用于浮雕特征的钢尺可以具有与折痕特征不同的指针。

其他规则可能与如何断开设计中的相交直线有关，并且这样的规则可以具有基于最终用户效率的优先级。例如，如图12中所图示的，例如，对于用于12包苏打的冰箱包装，开口特征取得优先级，以确保用户可以在贯穿口处将包装分开。正常的贯穿规则可以避免使贯穿口跨过折痕，但是对于这种类型的设计，使贯穿口跨过折痕是合期望的。因此，适用的规则可以具有基于其最终用途的分层结构。该软件可以准许用户设置分层结构，并且可以提供示出了所有规则和所设置的分层结构的警告，以准许用户选择具有完整信息的优选选项（如在某些实例中，用户可能具有理由来推翻默认分层结构）。另一个规则可以指定：在拆分时，不要在过小的拆分结果线上创建桥（如果较短的块通常会得到桥，则会在T形接合处将线拆分）。例如，如图21A中所图示的，线2102和2103的交点示出了在该交点处的桥。然而，实际来看，如果填充狭槽2102的尺是连续的，则它可能在交点处（或在某个其他位置中）具有一个桥，但是两个尺将填充狭槽2103（填充狭槽2103的尺的每侧上的一个）。因此，设计规则可能将狭槽2103中描绘的桥标记为低效的，这是因为这样的桥会在填充狭槽2102的尺的任一侧上、在尺的末端处产生不稳定性。所提议的设计改变可以消除这样的桥或将它们重新定位。

规则可能指定在通道中的贯穿口末端处提供折痕，因为陆地> 3/16”不会折叠。“拉链（zipper）”尺（用于尺、贯穿、切割/折痕的任何组合），设计规则可以指定：陆地长度不可以长于图案所允许的长度。贯穿口的最后一个齿可能需要是单独切割的尺（该尺对于桥来说可能过小）。另一设计规则可以防止缺口被放置得太靠近桥（即，图21B中所描绘的“a”可能需要大于某个值），这是因为否则该设计可能在用于该桥的尺中的缺口与凹口之间提供一条薄弱的尺，该尺可能会在压力下断开。

其他规则可能与平板压力机性能和速度有关。例如，可以针对拐角指定第一最小半径（其可能取决于待处理材料的厚度），并且针对内孔指定第二最小半径（或直径）。规则可以指定：至少在切割具有厚度

可能影响压力机效率的其他设计规则可以标识待切割的材料的厚度，该厚度超过要使用的压力机的最大设计大小或小于其最小设计大小。一些规则可能特定于原料和压力机。例如，对于某些用于切割波纹状卡纸板的压力机，规则之间的间隔不应当小于波纹状介质的凹槽间距F。

一些设计规则可能涉及更下游的精加工操作，诸如组装操作或折叠机/粘合机。例如，低效性规则可以比较对接狭缝和插针（pin）大小，以确保狭槽长度足够大，足以容纳插针以便高效地插入其中。如图19A-19C中所图示的，对于给定的材料厚度，规则可以指定狭槽以某个距离“a”略微超出折痕线，以使折叠和粘合更容易。值“a”可以具有被表述为材料厚度的比例的默认大小（例如，1：1），或者可以具有独立于厚度的默认大小（例如1.5 mm或0.5 mm），并且可以取决于压力机。基于过程装备，特征的某些几何形状可以是优选的（例如，圆形或椭圆形而不是正方形或矩形的内孔）。规则可以指定平行切口或其他线之间的最小距离，以便于正确折叠。如上所述，规则可以指定粘合辅助特征刺入基板但不贯穿基板以防止粘合剂渗出，粘合剂渗出可能会导致纸箱彼此粘连，或者在过程装备中留下残留物。规则还可以指定最小粘合突舌大小，该大小可以基于待切割的薄片材料的厚度，并且可以更强烈地被推荐用于某些类型的材料（例如，双壁材料）。规则可以指定：穿过所粘合翼片的贯穿口（例如，用于撕开式开孔器）是部分切割贯穿口（未完全穿过材料的厚度，以防止粘合剂渗出）。规则可以指定粘合翼片和对应面板的对齐不像它们在图20A中所描绘的图示中那样位于开窗区域中，这是因为窗口剔除没有提供粘合支持，并且可能导致不良粘结或没有粘结。代替地，如图20B中所示，一种解决方案是将窗口移动到另外的面板。另一个选项将是在客户进行包装期间切出窗口的缺口以用于其移除（未示出），或者使用具有完全模切而非部分模切的窗口的不同设计（未示出）。DRC过程可能会提议多个选项。

一些设计规则可能提议在设计中添加支撑钢尺。例如，如图18A中所示，半径在直尺上的切线连接可能很难执行，并且可能建议所推荐的设计改变，以使半径为“r”的弧以小于值“r”的距离“a”而居中。如图18B和18C中所图示的，可以推荐添加另一个钢尺“b”以用于甚至更高效的设计来支持切割尺，以避免在半径和尺的交点处留下自然缺口。

当将多个个体切割形状布置成要从单个薄片切割时，一些设计规则可能适用于布局配置。例如，如图17A中所示的，具有彼此相邻的切线圆形边缘的切口可能会产生带有尖锐点的成角度的废料块，但是可以通过插入代替该点的最小半径来避免，如图17B中所示的。

仍其他设计规则也可以基于下游装备的规格和能力。例如，转换装备通常用于“常规开槽纸箱”（RSC）/“棕盒”设计。RSC具有某些空白大小、面板尺寸等。公司可能具有某些转换装备，这些转换装备具有分散在不同工厂当中的变化的能力。可以实现设计规则，以帮助设计者

表1阐述了示例性的对过程低效性设计规则的违反、以及响应于那些违反的对应的所提议的设计改变。

本发明不限于表1中阐述的规则违反或对应的所提议的改变。本发明的实施例的特征可以在于以下规则违反中的一些、没有或全部、以及以下所提议的改变中的一些、没有或全部、和/或具有不同的对应的所提议的改变的以下规则中的一个或多个。因此，该表仅意图是说明性的而非限制性的。此外，应该理解的是，对于在表1中表述的每个违反，在机器可读代码中客观地定义了对应的规则，该规则表述了与设计的元素相对应的几何关系和参数值。

预检菜单/对话框可以被包括在用于软件的图形用户界面（GUI）中，诸如图9中所描绘的示例性GUI 900。用户可以通过选中框910来选择加入或退出一些规则是否适用。GUI的其他部分（诸如字段920）可以准许用户定义与所选规则相对应的参数。例如，选择图9中所描绘的框910会导致应用查找[钢模具]的设计规则——“Rules with gaps, lines thatdon’t join（具有间隙的尺，不接合的线）”，并且给用户机会来设置要在字段920中报告的间隙大小（例如，“Report gaps smaller than 1/16（报告间隙小于1/16）”，其中1/16是所定义的参数）。所定义的参数可以是从选项的下拉菜单中选择的值（未示出，但在本领域中是众所周知的），或者可以准许用户填入任何数字、或者到指定精度级别的数字范围内的任何数字，这具体取决于规则的类型。GUI 900允许用户配置设备简档以适应具体设备或环境，并且可以包括其他页面，以用于选择该过程中的机械的类型（例如，品牌和型号）、薄片的大小、以及薄片材料成分和厚度（例如，2 mm波纹状卡纸板）。

示例

作为本发明的实施例可以如何向用户提供价值的示例，图7图示了用于比萨盒的示例性模切形状的外围700。比萨盒作为独立单元的设计可以是完全可接受的，可以满足所有客户要求，并且可以根据需要完全可操作来提供易于组装的坚固比萨盒。图7中所图示的设计可以能够使用SRD在模切环境中以每小时约1500-2000单位的速率进行制造。

如本领域技术人员所理解的，经常在单个介质薄片上布置多个个体包装结构以用于切割，如图8中的三个这种结构700、702和704的布局中所图示的。结构700对应于DRC步骤之前的原始设计。结构704对应于DRC步骤之后的示例性修改设计。这里仅出于说明性目的而呈现的结构702具有在其左侧的结构700的外围和在其右侧的结构704的外围，以图示对应于结构700的相邻外围与对应于结构704的相邻外围之间的界面之间的差异。在图8中的垂直线800的左侧的是“之前的”设计，其示出了根据本发明的实施例的、在进行设计规则检查之前的、在外围700与外围702的左侧之间的界面。在垂直线800的右侧的是“之后的”设计，其示出了在实现了所提议的设计改变（“改进”）A-F之后的、外围704与外围702的右侧之间的界面。与包括具有几何形状700的形状的原始布局的1500-2000相比，包括具有几何形状704的形状的所得经修改的布局可以例如准许以每小时约6000个单位的速率在模切环境中进行制造。

例如，在实现设计改变之前，该布局的区域A在该布局中的相邻设计之间会产生1/8”的狭槽，这可能导致切割之后剥离废料的问题。同样地，在实现设计改变之前，区域C关于个体设计、以及关于该布局中的并排设计两者而创建狭槽。在实现设计改变之前，区域E仅关于个体设计而创建狭槽。因此，设计规则检查器可以提议改进来修改该设计，从而省略所有这些狭槽。在对该设计进行改变之前，该布局的区域B的特征在于圆形拐角，设计规则检查器可能提议用45度拐角来代替该圆形拐角，45度拐角更容易且更清洁地来切割。区域D示出了原始设计700中的贯穿口，所提议的设计改变将针对该贯穿口创建刻痕，这是因为在制造期间可以比贯穿口更快地做出刻痕。区域F图示了狭槽，该狭槽出现在该布局中相邻形状的特征汇聚在一起的地方，但是为了使废料剥离或废料排出更容易，设计检查器可能提议对该形状进行设计改变，这导致了在布局模式下的相邻设计之间增加的狭槽宽度。共同地，做出所有前述改变可以使吞吐量增加三到四倍。再次，虽然作为这些类型的改变的基础的规则在本领域中通常是已知的，但是这样的规则以及本文中描述的本发明的其他新颖特征先前尚未被体现到自动化设计规则检查软件中。

示例性用户界面

图22-46提供了示例性用户界面显示屏内容的图示，通过该显示屏内容，用户可以选择规则及其属性，该规则及其属性将由示例性设计规则检查模块结合本文中描述的方法和系统的实施例来实现。如所描绘的，例如，在图22中，用户界面在左列中包括菜单2200，该菜单2200按名称列出了各种屏幕，并且最右边的区域显示了与加黑的框2202相对应的屏幕，该框2202在左列中突出显示该屏幕的名称。每个屏幕（诸如图22中描绘的设置屏幕2204）包括一个或多个复选框2206。被选中的框指示该规则或设置有效；未选中的框指示该规则或设置无效。搜索字段2208准许用户搜索与感兴趣的规则或设置相对应的关键字。

如图23中所描绘的，每个规则屏幕可以具有在左列中示出的常规类别名称（例如，“Outline（概述）”）、以及在右列中示出的一个或多个具体规则名称2300（例如，“Gaps（间隙）”），并且可以包括具有下拉菜单2301的交互式字段，用于指示特定规则的重要性或优先级表征（例如，“关键的（Critical）”、“错误（Error）”、“警告（Warning）”）。一个或多个图示2302可以具有第一指示符（诸如圆形2304或椭圆形2305），它们指示感兴趣的区域，并且分别对应于放大的区域2306、2307，区域2306、2307更详细地示出了所指示的区域。解释性注解2308可以对应于一个或多个图示，并且一个或多个参数输入字段2310、2312可以准许用户分别针对这些字段输入与标签2320、2322相对应的值，这些值指示与要输入的规则和图示相对应的参数。图示也可以采用颜色编码（未示出）。可以提供各种标签（A、B，用以标识两个不同间隙的图示；D，用以标识每个图示中的间隙），以帮助用户理解。

示例性图形用户界面轮廓特征

现在参考图47A-D，在图47A中示出了示例性用户界面的一部分，该部分描绘了CAD设计图示的一部分，其中具有圈出的两条小的切割线（例如，在彩色界面中用红色圈出），而图47B以更大的放大倍数示出了相关区域，并且图47C示出了用户界面的相关文本部分。在这种情况下应用的尺是如图47C的文本界面中所示的“Rules in the wrong layer（错误层中的尺）”，并且如在本示例中所应用的，在这种情况下应用的尺正标记注释层中的切割线。可以通过图示了CAD预检基于所解释的线而导出的轮廓的系统、以更加可见的方式向用户提供对用户的报告。如图47A中所描绘的，相对较浅的区域对应于暗影，其处于与周围区域略微不同的阴影中。尽管以灰度描绘为通常针对轮廓具有相对较浅阴影的相对暗的背景，但实际上，背景可能没有颜色，并且轮廓可能是非常浅的彩色阴影（例如，绿色）。尽管当所有层都可见时两条切割线看起来是可接受的，但是它们会引起足够大的间隙，以至于不会导致在选项卡周围绘制的、会产生模糊的轮廓。示出轮廓可以帮助用户更好地可视化该问题和结果，在某些实例中，该设计中的间隙对于该软件能够正确地遵循而言可能过于模糊。在图47D中绘图得到修复的情况下，轮廓现在遵循形状的整个轮廓，包括翼片。

现在参考图48A和48B，示出了被应用于另一设计的轮廓特征的另一个示例，其中嵌入椭圆中的放大区域示出了标记的区域，其中存在导致轮廓不遵循预期方向的间隙。修复这些间隙导致正确的轮廓被绘制，如图48B中所描绘的。

接受选项

有时，标记了恰好是设计者所意图的异常，并且即使规则被违反，该异常也应当保持不被干扰。在图49中描绘的示例性用户界面中图示的“接受”指令允许设计者接受该异常，并且“接受”指令可以以对话框的形式在用户界面中提供，该对话框准许选择“接受”作为选项之一。复选标记（其可以是绿色以便与其他图标区分开，其他图标诸如带有感叹号的红色X或黄色三角形）可能表示已接受的异常。用户界面可以包括用以“示出”已接受异常的特征，诸如在文本“Show accepted（示出已接受）”旁边的可以被选中或未选中的框、以及与之相邻的括号“（1）”中示出的已接受异常的数量，如图49中所示。可以输入注释（例如，在如用户界面中描绘的术语“Acceptance note（接受注释）”下方的字段中），从而给出该接受的原因，该注释可以是以用户的指示而可以隐藏或不隐藏的字段。

分析学

实现本文中描述的规则检查的软件还可以具有供用户“选择加入”的选项，以允许关于设计及其预检状态的信息被记录（例如，记录在由软件提供商管理的云服务器上）。然后，用户（或软件公司）可以基于所存储的数据来创建报告。这样的分析学可以让人意识到谁在使用CAD预检/某人如何使用CAD预检/某人多久使用一次CAD预检，以准许改进和商业决策。

快速修复

对于某些异常类型，可以从异常列表中提供快速修复选项。这样的特征允许异常被修复，而无需诉诸于编辑工具或对可视化的异常。这样的选项可能仅适用于相对离散的异常集合，针对这些异常的修复决策是明确的。示例性异常及其快速修复可以包括但不限于：

当线可以容易地在交点处相遇时，优选地准许用户对其进行修复，但是如果关于正确动作存在未对准或模糊，则用户优选地不能够对其进行修复。与选择提示仅进行“修复”的消息的个体异常相比，选择“异常类型”节点可能会提示“将其修复”消息，该消息准许选择“修复全部”的选项。间隙异常类型之一的部分可能会提示“修复，如果可能的话”以计及模糊的间隙异常，而选择模糊的个体间隙异常可能根本不会提示快速修复消息，因此迫使用户更详细地检查。前述内容所规定的示例性异常可以包括：

当对于可以被修复但不可能在特定情况下出现的异常类型存在模糊时，节点图标可以呈现对该效果的视觉提示。例如：

本发明的实施例可以通过在设计阶段的早期标识潜在的生产改进来使得包装转换器减少其设计中的生产错误和后期返工。实现本发明的实施例可以减少包装转换器与模具供应商之间的未知数和设计改变，由此也减少了重新批准周期和生产延迟。

尽管在本文中参考具体实施例说明和描述了本发明，但本发明并不意图局限于所示细节。更确切地说，可以在权利要求的等同物的范围及范畴内且在不偏离本发明的情况下对细节做出各种修改。