JP5169355B2 - 緩衝材設計支援プログラム及び緩衝材設計支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝材設計支援プログラム及び緩衝材設計支援装置に関し、特に梱包物に対する緩衝材の設計を支援する緩衝材設計支援プログラム及び緩衝材設計支援装置に関する。

物品を段ボール箱に梱包する際には、運搬中に物品が箱内で揺れて破損しないように物品を箱内に固定するための緩衝材が用いられる。斯かる緩衝材は、物品の製造業者等からの発注により段ボール箱メーカによって作成される。緩衝材の発注の際には、梱包の対象とされる物品の形状を特定するための情報が段ボールメーカに提供される必要がある。従来、物品の形状情報としては、二次元の図面用いられるのが一般的であった。
"梱包物を使った緩衝材の設計"、[online]、[平成２０年２月２７日検索]、<http://www.nsksystem.co.jp/product/artios_ver7/advanced_structuredesign.htm >

しかしながら、一般的に物品の製造業者は、３次元ＣＡＤシステムによって物品の設計を行っている。したがって、物品の製造業者側から見れば、３次元のＣＡＤデータを用いて段ボールメーカとやり取りすることができれば非常に便利である。

従来、二次元図面が用いられていた背景として、段ボール箱メーカには３次元ＣＡＤシステムが普及していないという実情が挙げられる。但し、当該実情の裏側には３次元ＣＡＤシステムを導入したとしても、その操作の複雑さゆえ、適切な緩衝材の形状の設計は３次元ＣＡＤシステムでは困難であると考えられていたのが一因であると解される。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、梱包物の３次元データを利用した緩衝材の設計を適切に支援することのできる緩衝材設計支援プログラム及び緩衝材設計支援装置の提供を目的とする。

そこで上記課題を解決するため、緩衝材設計支援プログラムは、コンピュータに、梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手順と、前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手順と、前記シルエットラインに基づいて、前記緩衝材データを前記収納方向に分割する緩衝材データ分割手順とを実行させる。

このような緩衝材設計支援プログラムでは、梱包物の３次元データを利用した緩衝材の設計を適切に支援することができる。

本発明によれば、梱包物の３次元データを利用した緩衝材の設計を適切に支援することのできる緩衝材設計支援プログラム及び緩衝材設計支援装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態における緩衝材設計装置の機能構成例を示す図である。同図において、緩衝材設計装置１０は、ＣＡＤシステム部１１及び緩衝材設計部１２等を有する。

ＣＡＤシステム部１１は、一般的な３次元ＣＡＤプログラムによって実現される。したがって、一般的な３次元ＣＡＤプログラムが備える機能を有する。緩衝材設計部１２は、段ボール箱等の梱包箱に用いられる緩衝材の設計支援のための処理を実行する。すなわち、緩衝材設計部１２は、梱包対象の物品（梱包物）の３次元ＣＡＤデータである梱包物データ５０を入力情報とし、必要に応じてＣＡＤシステム部１１を用いつつ、設計対象である緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データ６０を生成する。なお、本実施の形態では梱包箱は直方体の段ボール箱等であり、緩衝材は板状又はブロック状の段ボール又は発泡スチロール等を想定する。

緩衝材設計部１２は、梱包物データ読込部１２１、梱包物配置部１２２、梱包箱生成部１２３、緩衝材配置部１２４、シルエットライン導出部１２５、型抜き処理部１２６、対向面補整部１２７、曲線部補整部１２８、梱包箱サイズテーブル１３１、緩衝材テーブル１３２、及びパラメータテーブ１３３等を有する。各部の機能については、その処理手順の説明において明確にする。

図２は、本発明の実施の形態における緩衝材設計装置のハードウェア構成例を示す図である。図２の緩衝材設計装置１０は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置１００と、補助記憶装置１０２と、メモリ装置１０３と、ＣＰＵ１０４と、インタフェース装置１０５と、表示装置１０６と、入力装置１０７とを有するように構成される。

緩衝材設計装置１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１０１によって提供される。プログラムを記録した記録媒体１０１がドライブ装置１００にセットされると、プログラムが記録媒体１０１からドライブ装置１００を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等（例えば、梱包箱サイズテーブル１３１、緩衝材テーブル１３２、及びパラメータテーブル１３３等）を格納する。

メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って緩衝材設計装置１０に係る機能を実現する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１０６はプログラムによるＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。入力装置１０７はキーボード及びマウス等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。

なお、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。

以下、緩衝材設計装置１０の処理手順について説明する。図３及び図４は、緩衝材設計装置による処理手順を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１０１において、ＣＡＤシステム部１１は、緩衝材設計装置１０のメモリ装置１０３内には仮想的な３次元空間（３次元座標系）を形成し、当該３次元空間を表現するＣＡＤ画面を表示装置１０６に表示させる。

図５は、ＣＡＤ画面の表示例を示す図である。同図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸からなる３次元座標系が示されている。なお、当該３次元座標系の各座標軸は、緩衝材設計部１２に対して絶対的な意味を有する。具体的には、Ｘ軸及びＹ軸は、直方体である梱包箱の各側面の方向を決定する座標軸として扱われる。また、ＸＹ平面は、梱包箱の底面を形成するための平面として扱われる。また、Ｚ軸は、梱包箱に対する梱包物の収納方向（取り出し方向でもある。）として扱われる。すなわち、梱包物は、Ｚ軸方向に出し入れされる。以下、便宜上、Ｘ軸方向を（梱包箱の）幅方向、Ｙ軸方向を（梱包箱の）奥行き方向、Ｚ軸方向を（梱包箱の）高さ方向ともいう。

なお、座標軸の意味については、予め定められていなくてもよい。例えば、操作者に設定させてもよい。

続いて、梱包物データ読込部１２１は、梱包物データ５０を取得し、メモリ装置１０３に読み込む（Ｓ１０２）。梱包物データ５０は、補助記憶装置１０２に保存されているファイルより取得されてもよいし、ネットワークを介して取得されてもよい。また、既に生成されているものではなく、例えば、ステップＳ１０１の状態において、ユーザによる操作指示に応じてＣＡＤシステム部１０１が生成してもよい。

続いて、梱包物配置部１２２は、梱包物データ５０を３次元空間上に配置する（Ｓ１０３）。具体的には、梱包物配置部１２２は、３次元座標系における各座標軸の絶対的な意味（すなわち、梱包箱との相対的な位置関係）を考慮して、梱包物データ５０の配置位置の座標値を決定する。梱包物配置部１２２は、３次元空間に配置された梱包物データ５０を、ＣＡＤシステム部１１を用いてＣＡＤ画面に表示させる。図６に、梱包物データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す。

続いて、梱包物配置部１２２は、梱包物データ５０の重心位置（の座標値）、梱包物データ５０に係る梱包物の重量を算出する（Ｓ１０４）。梱包物データ５０がソリッドモデルであれば、梱包物データ５０に対して梱包物の比重を与えることにより、当該重心及び重量を算出可能である。当該比重を示す値は、操作者に入力させてもよいし、予め、梱包物データ５０に関連付けられていてもよい（例えば、属性値として梱包物データ５０に含まれていてもよい。）。

続いて、梱包箱生成部１２３は、梱包物データ５０の外形サイズ（外側のサイズ）に基づいて、梱包物データ５０を当該配置位置において梱包可能な梱包箱に係る梱包箱データ７０を生成し、３次元空間上に配置する（Ｓ１０５）。

図７は、梱包箱データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態において、梱包箱データ７０は、梱包箱の内形に係る各平面によって構成される。

なお、梱包箱生成部１２３は、梱包箱サイズテーブル１３１に登録されている情報に基づいて梱包物データ５０を梱包可能な梱包箱を判定する。図８は、梱包箱テーブルの構成例を示す図である。同図に示されるように、梱包箱テーブル１３１には、梱包箱ごとにその内形サイズ（内側の幅、奥行き、高さ）が登録されている。

なお、梱包箱データ７０の配置位置（すなわち、梱包物に対する梱包箱の相対的位置）は、予め決められた規則に基づいて決定されてもよいし、操作者に設定させてもよい。前者の場合、例えば、梱包箱データ７０の底面の対角線の交点が当該３次元座標系の原点に一致するように配置するといった規則等である。この場合（梱包箱データ７０の配置位置が予め決められた規則に基づいて決定される場合）、梱包箱生成部１２３は、梱包箱データ７０の内形サイズだけでなく梱包箱データ７０の配置位置をも考慮して、梱包可能な梱包箱を判断する。梱包箱データ７０の配置位置が決められている場合は、梱包物データ５０の配置位置に応じて梱包の可否が異なるからである。

また、梱包箱データ７０は、予め生成され、補助記憶装置１０２に保存されているものを用いてもよい。また、梱包箱のサイズを自由に選択可能な場合は、梱包箱データ７０を操作者に作成させてもよい。

なお、ステップＳ１０３及びＳ１０５によって梱包物データ５０と梱包箱データ７０との相対的な位置関係が設定又は決定される。

続いて、緩衝材配置部１２４は、緩衝材データ６０を当該３次元空間に配置するための処理を実行する。まず、緩衝材配置部１２４は、必要となる緩衝材の個数（枚数）を判定する（Ｓ１０６）。当該個数は、例えば、次の式に基づいて算出される。

緩衝材の個数（Ｎ）＝梱包物の重量÷緩衝材の強度 ・・・（１）
ここで、緩衝材の強度（耐久重量）は、緩衝材テーブル１３２に登録されている。図９は、緩衝材テーブルの構成例を示す図である。同図に示されるように、緩衝材テーブル１３２には、各種の緩衝材について品番、種類、厚み、及び強度等が登録されている。したがって、緩衝材配置部１２４は、利用する緩衝材の強度を緩衝材テーブル１３２より取得し、当該強度と、梱包物配置部１２２によって算出されている梱包物の重量とに基づいて緩衝材の個数を算出する。なお、利用する緩衝材は、操作者に選択させてもよいし、梱包物データ５０又は梱包箱データ７０に基づいて、緩衝材配置部１２４が自動的に判断してもよい。自動的に判断する場合、予め、梱包物又は梱包箱と緩衝材との対応関係が登録されたテーブル等に基づいて当該判断を行えばよい。なお、以下、緩衝材の個数（Ｎ）を、単に、「個数（Ｎ）」という。

続いて、緩衝材配置部１２４は、個数（Ｎ）が偶数であるか奇数であるかに応じて、緩衝材データ６０の配置位置を決定する。本実施の形態では、各緩衝材は、梱包物データ５０の長手方向に対して略直行する梱包箱データ７０の側面に対して各緩衝材の面が平行となるように（本実施の形態では、ＸＺ平面に平行となるように）に配列されるという規則に基づいて、各緩衝材データ６０の配置位置が決定される例について説明する。なお、緩衝材配置部１２４、Ｘ軸方向における梱包物データ５０の全長（最大長さ）とＹ軸方向における梱包物データ５０の全長（最大長さ）に基づいて、梱包物データ５０の長手方向（すなわち、前記全長が大きい方向）を判定する。但し、緩衝材の配列方向は、必ずしも長手方向でなくてもよく、操作者に選択させるようにしてもよい。

個数（Ｎ）が奇数の場合（Ｓ１０８でＮＯ）、緩衝材配置部１２４は、長手方向において、梱包物データ７０の一端から梱包物データ７０の重心位置（Ｇ）までの距離（Ｌ１）（Ｌ１＝長手方向の全長−重心位置）と、他端から重心位置までの距離（Ｌ２）（Ｌ２＝長手方向の全長−Ｌ１）とに基づいて、重心位置に１つの緩衝材が配置され、Ｌ１及びＬ２のそれぞれの間において等間隔に緩衝材が配置されるように、各緩衝材データ６０の配置位置（本実施の形態ではＹ座標値）を決定する（Ｓ１０９）。すなわち、Ｌ１及びＬ２のそれぞれにおいて各緩衝材データ６０間の間隔は次の式によって算出される。

Ｌ１における間隔（ｌ１）＝Ｌ１÷｛（個数（Ｎ）−１）÷２＋１｝
Ｌ２における間隔（ｌ２）＝Ｌ２÷｛（個数（Ｎ）−１）÷２＋１｝
なお、図１０は、緩衝材の個数が奇数の場合の緩衝材データの配置位置の例を示す図である。同図では、重心位置Ｇに緩衝材データ６０−３が配置され、重心位置を境として、Ｌ１側にｌ１間隔で緩衝材データ６０−１及び２が、Ｌ２側にｌ２間隔で緩衝材データ６０−４及び５が配置された例が示されている。

一方、個数（Ｎ）が偶数の場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、緩衝材配置部１２４は、重心位置には緩衝材は配置しない。但し、Ｌ１側及びＬ２側の双方において、それぞれ重心位置に最も近くに配置される第一の緩衝材と重心位置との間隔（距離）が、当該第一の緩衝材と他の緩衝材（重心位置を基準として第一の緩衝材より遠くに配置される緩衝材）との間隔（距離）よりも小さくなるように各緩衝材データ６０の配置位置（本実施の形態ではＹ座標値）を決定する（Ｓ１１０）。より具体的には、Ｌ１側及びＬ２側の双方において、重心からの１枚目の緩衝材までの距離が、以降の距離の半分となるように各緩衝材データ６０の配置位置を決定する。すなわち、Ｌ１及びＬ２のそれぞれにおいて各緩衝材データ６０間の間隔は次の式によって算出される。

Ｌ１における重心位置から１枚目までの間隔（ｌ１_０）＝Ｌ１÷｛個数（Ｎ）＋１｝
Ｌ１における１枚目以降の間隔（ｌ１_ｎ）＝ｌ１_０×２
Ｌ２における重心位置から１枚目までの間隔（ｌ２_０）＝Ｌ２÷｛個数（Ｎ）＋１｝
Ｌ２における１枚目以降の間隔（ｌ２_ｎ）＝ｌ２_０×２
なお、図１１は、緩衝材の個数が偶数の場合の緩衝材データの配置位置の例を示す図である。同図では、Ｌ１側において、重心位置Ｇとの距離がｌ１_０である位置に１つの緩衝材データ６０―１２が配置され、それ以降はｌ１_ｎ間隔で緩衝材データ６０−１１が配置されている。また、Ｌ２側において、重心位置Ｇとの距離がｌ２_０である位置に１つの緩衝材データ６０―１３が配置され、それ以降はｌ２_ｎ間隔で緩衝材データ６０−１４が配置されている。

なお、上記のような配置方法によれば、緩衝材の個数が奇数及び偶数のいずれの場合であっても、重心付近に緩衝材を集中させることができる。したがって、緩衝材による梱包物の支持状態を安定させることができる。

図１２は、緩衝材データの配置位置を示すＣＡＤ画面の表示例を示す図である。同図は、緩衝材の個数が偶数の場合（図１１）に対応している。なお、同図は、３次元空間をＸＹ平面上に表示させた例である。

続いて、緩衝材配置部１２４は、決定された配置位置に基づいて、緩衝材データ６０を生成し、ＣＡＤ画面に表示させる（図４：Ｓ１１１）。具体的には、それぞれの配置位置において、予め定められた配置形態に従った状態で、梱包物を支持可能なように緩衝材データ６０が生成される。本実施の形態では、各緩衝材は、梱包物の長手方向に対して直交する面に平行となるような配置形態を例とする。すなわち、緩衝材配置部１２４は、梱包物データ５０の長手方向に対して直行する梱包箱データ７０の側面に対して平行となる（本実施の形態では、ＸＺ平面に平行となる）側面を有する直方体を緩衝材データ６０として生成する。また、緩衝材配置部１２４は、梱包物を支持可能なように、緩衝材データ６０において梱包箱データ７０の側面に対向する４つの側面が、梱包箱データ７０に接するように（すなわち、当該直方体の幅（Ｘ軸方向の距離）及び高さ（Ｚ軸方向の距離）が、梱包箱データ７０（すなわち、梱包箱の内側のサイズ）に一致するように）緩衝材データ６０を生成する。

なお、緩衝材データ６０の厚さ（Ｙ軸方向における厚さ）は、緩衝材テーブル１３２における「厚さ」の値に基づいて決定される。

図１３は、緩衝材データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す図である。同図では、緩衝材データ６０−１１〜１４が生成された例が示されている。なお、この段階では、梱包物データ５０の存在は考慮されていない。すなわち、緩衝材データ６０は、梱包物データ５０と干渉する部分についても生成される。

なお、緩衝材の配置形態は、必ずしも梱包箱の側面に対して平行でなくてもよい。また、緩衝材同士も平行でなくてもよい。例えば、上から見て（収納方向から見て）、ジグザグを形成するように緩衝材が配置されてもよい。

続いて、シルエットライン導出部１２５は、梱包物データ６０について、梱包物の収納方向（本実施の形態ではＸ軸方向）におけるシルエットライン（最外形を示すライン）を導出する（Ｓ１１２）。ここで、シルエットラインとは、概念的には、３次元の物体について、或る方向から光を照射した場合に、平面に投影される影の外縁である。

図１４は、本実施の形態の梱包物データにおけるシルエットラインを示す図である。同図において５１によって示される線が、梱包物データ５０のシルエットラインである。同図において、大きく示されている梱包物データ５０は、収納方向から見た図である。

なお、シルエットラインは、梱包物の形状に応じて、梱包物データ５０の左右においてそのＺ座標値（収納方向における位置）は異なりうる。

図１５は、梱包物の左右においてシルエットラインの位置が異なる例を示す図である。同図のような断面形状を有する梱包物５０ａの場合、図中において右のシルエットライン５１ｒの方が左のシルエットライン５１ｌよりも高い位置にある。なお、図中、白抜きの矢印は、梱包物の収納方向を示す。

続いて、シルエットライン導出部１１２は、シルエットライン５１を梱包物データ５０の外側（すなわち、梱包材データ５０が存在しない部分）であって、かつ、緩衝材データ６０の幅方向（本実施の形態において当該方向は、Ｘ軸方向でもあり梱包物データ５０の長手方向に直行する方向でもある。）に、ＸＹ平面（梱包物データ５０の底面）に対して水平移動（平行移動）させることにより形成される面（以下、「シルエットライン面」という。）を生成する（Ｓ１１３）。

図１６は、本実施の形態におけるシルエットライン面を示す図である。本実施の形態では、シルエットライン５１のＺ座標値は一定である。したがって、生成されるシルエットライン面８０は平面となる。但し、梱包物の形状に応じて、シルエットライン面８０は複雑な曲面にもなり得る。図中、右下の小さな矩形には、緩衝材データ６０及び梱包箱データ７０も合わせて表示した例が示されている。

続いて、シルエットライン導出部１２５は、シルエットライン面８０によって各緩衝材データ６０を分割（切断）することにより、分割された双方の緩衝材データ６０について当該分割部分に係る面（分割面）を生成する（Ｓ１１４）。厳密には、各緩衝材データ６０について、少なくともシルエットライン面８０と交わる部分について分割が行われればよい（すなわち、梱包物データ５０と干渉する部分は分割対象から除外されてもよい。）。

続いて、型抜き処理部１２６は、各緩衝材データ６０より梱包物データ５０を引き算する（ブーリアン演算）することにより（すなわち、干渉する部分を除去することにより）、各緩衝材データ６０に対して梱包物データ５０に対向する面を生成する（Ｓ１１５）。なお、当該ブーリアン演算は、シルエットライン面８０による分割又は切断の前に行われてもよい。いずれの場合であっても、当該ブーリアン演算とシルエットライン面８０による分割又は切断とにより、各緩衝材データ５０は、上下（収納方向に）に２分割される。

図１７は、緩衝材データが２分割された状態を示す図である。同図では、緩衝材データ６０−１１〜１４のそれぞれが上下に２分割されることにより、６０−１１ａ〜１４ａ及び６０−１１ｂ〜１４ｂの８個の緩衝材データ６０が生成されている。なお、以下において、各緩衝材データ６０について、シルエットライン面８０によって分割されることにより形成された面を分割面といい、ブーリアン演算によって形成された面を対向面という。

なお、緩衝材データ６０を、シルエットライン面８０によって分割することにより、梱包物を収納し易く、また、梱包物を取り出し易い緩衝材の形状を導出することができる。

例えば、図１８は、シルエットラインに基づいて緩衝材を分割することによる効果を説明するための図である。同図では、図１５に示される梱包物５０ａが示されている。ここで、緩衝材６０ａ及び６０ｂは、シルエットラインにおいては切断されていない。この場合、緩衝材６０ａについて、６１で示される部分を切断しないと、梱包物をスムーズに収納し、取り出すことはできない。一方、図１５に示されるシルエットラインに基づいて緩衝材を切断すれば、そのような事態を回避することができる。

続いて、型抜き処理部１２６は、対となる緩衝材データ６０について、互いに対向する分割面の少なくともいずれか一方を後退させる（対向する分割面と逆方向に新たな分割面を形成する）（Ｓ１１６）。これにより、互いに対向する分割面の間には隙間が形成される。

図１９は、対向する分割面の間に隙間が形成された状態を示す図である。なお、型抜き処理部１２６は、当該隙間の距離をパラメータテーブル１３３に基づいて判断する。

図２０は、パラメータテーブルの構成例を示す図である。同図のパラメータテーブル１３３には、梱包物とされる部品ごとに、部品名、部品番号、型抜き距離、及び曲線部処理の要否が登録されている。ここで、型抜き距離が分割面間の隙間を規定するパラメータである。したがって、型抜き処理部１２６は、梱包物データ５０に係る部品に対して登録されている型抜き距離に基づいて、分割面を後退させる距離を判定する。なお、梱包物データ５０がいずれの部品に対応するかについては、その部品番号等が属性値として梱包物データ５０に含まれていてもよいし、操作者に部品番号等を入力させるようにしてもよい。

なお、分割面を後退させるのは、緩衝材としての機能を維持可能な範囲で緩衝材の消費量を低減させるためのである。

以上により、緩衝材データ５０の生成が完成する。図２１は、完成した緩衝材データの例を示す図である。同図では、緩衝材データ６０−１１ａ〜１４ａ及び緩衝材データ６０−１１ｂ〜１４ｂの８個の緩衝材データ６０が生成された例が示されている。

続いて、緩衝材の製造コストの低減させたい場合に有効な処理手順について説明する。図２２は、緩衝材の製造コストを低減させるための処理手順を説明するためのフローチャートである。同図の処理は、図４の処理の後に実行される。

ステップＳ２０１において対向面補整部１２７は、緩衝材データ６０の対向面（ブーリアン演算によって形成された面）が、奥行き方向（すなわち、緩衝材データ６０の厚さ方向。本実施の形態ではＹ軸方向。）に対して傾斜（湾曲している（曲線的な）傾斜も含む。）を有していないかを判定する。斯かる傾斜を有している状態としては、対向面において厚さ方向に平行でない（本実施の形態では直交するする）２辺（以下、「カットライン」という。）のＺ軸方向の位置が異なっている状態（以下、「状態１」という。）、又は２本のカットラインの位置が同じであっても、対向面が厚さ方向に対して凹凸を有している状態（以下、「状態２」という。）等が該当する。

図２３は、対向面が傾斜を有している例を示す図である。同図において（Ｂ）は、（Ａ）において緩衝材データ６０−１２ｂを矢印の方向から見た矢視図を示す。ここで、カットラインＣ１は手前側のカットラインであり、カットラインＣ２は奥側のカットラインである。この状態は、上記でいうところの状態１に相当する。

続いて、対向面補整部１２７は、対向面（ひいては、カットライン）をどのように補整するかを判定する（Ｓ２０２）。例えば、２本のカットラインのうち、いずれか一方のカットラインに基づいて対向面を補整する場合、対向面補整部１２７は、当該カットラインを、緩衝材データ６０に対する梱包物データ５０の配置方向（本実施の形態では梱包物データ５０の長手方向）に、ＸＹ平面に対して水平移動（平行移動）させることにより形成される面に対向面を補整する（Ｓ２０３）。なお、この場合、梱包物に対する緩衝材の干渉の回避という観点より、２本のカットラインのうち、Ｚ軸方向の位置が常に（緩衝材データ６０の幅方向全域において）低い方を選択するとよい。但し、緩衝材の変形を見込める場合は、２本のカットラインのうち、Ｚ軸方向の位置が常に高い方を選択してもよい。

一方、２本のカットラインの間の任意のライン基づいて対向面を補整する場合、対向面補整部１２７は、当該ラインを、緩衝材データ６０に対する梱包物データ５０の配置方向（本実施の形態では梱包物データ５０の長手方向）に、ＸＹ平面に対して水平移動（平行移動）させることにより形成される面に対向面を補整する（Ｓ２０４）。なお、当該ラインは、２本のカットラインの間においてＺ座標値が常に（緩衝材データ６０の幅方向全域において）最低となるものを採用するとよい。そうすることにより、梱包物と緩衝材との緩衝を避けることができる。

なお、ステップＳ２０３又はＳ２０４のいずれを実行するかについては、操作者に選択させてもよいし、自動的にいずれかを実行するようにしてもよい。

図２４は、対向面が補整された状態を示す図である。同図において、面６２は、カットライン又は２本のカットラインの間のラインに基づいて形成された面である。当該面によって対向面を補整することにより、対向面の厚さ方向における傾斜又は湾曲が除去され、緩衝材の加工を簡略化することができる。

なお、対向面と同様の補整を分割面（シルエットライン面によって形成された面）に対して行ってもよい。

続いて、曲線部補整部１２８は、カットラインの曲線部分の補整の要否をパラメータテーブル１３３の「曲線部処理の要否」の値に基づいて判定する（Ｓ２０５）。当該値が「要」である場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）、曲線部補整部１２８は、３点支点を基本とし、各緩衝材データ６０のカットラインを直線（線分）の組み合わせに補整し、補整されたカットラインに基づいて各緩衝材データ６０の対向面を補整する（Ｓ２０６）。

図２５は、カットラインの補整処理を説明するための図である。同図において、（Ａ）は補整前を、（Ｂ）は補整後を示す。（Ａ）では、緩衝材データ６０のカットラインが曲線（円弧）であるのが分かる。一方、（Ｂ）では、緩衝材データ６０のカットラインが、前記曲線に接する線分を接続することのよって構成されていることが分かる。

このようなカットラインの補整処理の処理手順の一例について説明する。図２６は、カットラインの補整処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。また、図２７は、カットラインの補整処理の処理手順を説明するための補助図である。図２６における各ステップの説明に用いられる参照番号は、図２７に示されるものである。

ステップＳ３０１において、曲線部補整部１２８は、梱包物データ５０の断面（緩衝材データ６０のカットラインが位置するＹ座標上における緩衝材データ６０の高さ及び幅方向の平面上（本実施の形態ではＸＺ平面上）における断面）の中心又は重心からの垂線８１と緩衝材データ６０のカットラインとの交点を求める。

続いて、曲線部補整部１２８は、前記交点におけるカットラインとの接線（ここでは水平線８２）を求める（Ｓ３０２）。続いて、曲線部補整部１２８は、前記交点とカットラインの両端点とを結ぶ２本の線分８３ａ及び８３ｂを求める（Ｓ３０３）。続いて、曲線部補整部１２８は、線分８３ａ及び８３ｂのそれぞれの中点と、梱包物データ５０の断面の中心又は重心とを結ぶ２本の直線８４ａ及び８４ｂを求める（Ｓ３０４）。続いて、曲線部補整部１２８は、直線８４ａ及び８４ｂのそれぞれと、カットラインとの交点における接線８５ａ及び８５ｂを求める（Ｓ３０５）。続いて、曲線部補整部１２８は、水平線８２、接線８５ａ、及び接線８５ｂによって形成される折れ線（連続した線分）を新たなカットラインとする（Ｓ３０６）。続いて、曲線部補整部１２８は、新たなカットラインに基づいて、対向面を生成しなおす（Ｓ３０７）。これにより、当該対向面は、平面の組み合わせによって形成される。したがって、緩衝材の加工を容易化することができ、その製造コストを低減させることができる。

なお、複雑な形状の場合は、垂線８１は考慮せずに、カットラインに接する水平線を上記における水平線８２とすればよい。そして、カットラインと水平線８２との接点とカットラインの両端点とを結ぶ線分を線分８３ａ及び８３ｂとすればよい。

また、カットラインの補整は、必ずしも３点支点に限られない。４点以上において梱包物と接するように補整してもよい。

上述したように、本実施の形態における緩衝材設計装置１０によれば、梱包対象の物品の３次元データを用いた緩衝材の設計を簡便化することができる。

なお、緩衝材配置部１２４による緩衝材データ６０の配置位置の決定方法、シルエットライン導出部１２５によるシルエットラインの導出等、対向面補整部１２７による補整機能、及び曲線部補整部１２８による補整機能は、それぞれ独立度が高い。したがって、各機能は他の機能の存否とは関係なく実装可能であり、その効果を奏する。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
コンピュータに、
梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手順と、
前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手順と、
前記シルエットラインに基づいて、前記緩衝材データを前記収納方向に分割する緩衝材データ分割手順とを実行させるための緩衝材設計支援プログラム。
（付記２）
前記緩衝材データより前記梱包物データと干渉する部分を除去する干渉部分除去手順と、
前記干渉する部分が除去されることにより前記緩衝材データに形成される、前記梱包物データに対向する対向面が前記緩衝材データの厚さ方向に対して傾斜を有するか否かを判定する傾斜判定手順と、
前記対向面が前記傾斜を有する場合に前記傾斜を除去する第一の補整手順とを有する付記１記載の緩衝材設計支援プログラム。
（付記３）
前記緩衝材データにおける前記対向面の辺が曲線を含む場合に、前記曲線を当該曲線に接する複数の線分に補整する第二の補整手順を有する付記２記載の緩衝材設計支援プログラム。
（付記４）
前記梱包物の重量と前記緩衝材の強度とに基づいて、前記緩衝材の個数を算出する個数算出手順を有し、
前記緩衝材データ生成手段は、前記個数分の前記緩衝材データを生成する付記１乃至３いずれか一項記載の緩衝材設計支援プログラム。
（付記５）
前記梱包物データの重心位置を算出する重心位置算出手順と、
前記個数が奇数の場合に、少なくとも一つの前記緩衝材データが前記重心位置に配置されるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する配置位置決定手順とを有する付記４記載の緩衝材設計支援プログラム。
（付記６）
前記配置位置決定手順は、前記個数が偶数の場合は、前記重心位置に最も近い位置に配置される前記緩衝材データと前記重心位置との間隔が該緩衝材データと他の前記緩衝材データとの間隔より小さくなるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する付記５記載の緩衝材設計支援プログラム。
（付記７）
梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手段と、
前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手段と、
前記シルエットラインに基づいて、前記緩衝材データを前記収納方向に分割する緩衝材データ分割手段とを有する緩衝材設計支援装置。
（付記８）
前記緩衝材データより前記梱包物データと干渉する部分を除去する干渉部分除去手段と、
前記干渉する部分が除去されることにより前記緩衝材データに形成される、前記梱包物データに対向する対向面が前記緩衝材データの厚さ方向に対して傾斜を有するか否かを判定する傾斜判定手段と、
前記対向面が前記傾斜を有する場合に前記傾斜を除去する第一の補整手段とを有する付記７記載の緩衝材設計支援装置。
（付記９）
前記緩衝材データにおける前記対向面の辺が曲線を含む場合に、前記曲線を当該曲線に接する複数の線分に補整する第二の補整手段を有する付記８記載の緩衝材設計支援装置。
（付記１０）
前記梱包物の重量と前記緩衝材の強度とに基づいて、前記緩衝材の個数を算出する個数算出手段を有し、
前記緩衝材データ生成手段は、前記個数分の前記緩衝材データを生成する付記７乃至９いずれか一項記載の緩衝材設計支援装置。
（付記１１）
前記梱包物データの重心位置を算出する重心位置算出手段と、
前記個数が奇数の場合に、少なくとも一つの前記緩衝材データが前記重心位置に配置されるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する配置位置決定手段とを有する付記１０記載の緩衝材設計支援装置。
（付記１２）
前記配置位置決定手段は、前記個数が偶数の場合は、前記重心位置に最も近い位置に配置される前記緩衝材データと前記重心位置との間隔が該緩衝材データと他の前記緩衝材データとの間隔より小さくなるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する付記１１記載の緩衝材設計支援装置。
（付記１３）
コンピュータが実行する緩衝材設計支援方法であって、
梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手順と、
前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手順と、
前記シルエットラインに基づいて、前記緩衝材データを前記収納方向に分割する緩衝材データ分割手順とを有する緩衝材設計支援方法。
（付記１４）
前記緩衝材データより前記梱包物データと干渉する部分を除去する干渉部分除去手順と、
前記干渉する部分が除去されることにより前記緩衝材データに形成される、前記梱包物データに対向する対向面が前記緩衝材データの厚さ方向に対して傾斜を有するか否かを判定する傾斜判定手順と、
前記対向面が前記傾斜を有する場合に前記傾斜を除去する第一の補整手順とを有する付記１３記載の緩衝材設計支援方法。
（付記１５）
前記緩衝材データにおける前記対向面の辺が曲線を含む場合に、前記曲線を当該曲線に接する複数の線分に補整する第二の補整手順を有する付記１４記載の緩衝材設計支援方法。
（付記１６）
前記梱包物の重量と前記緩衝材の強度とに基づいて、前記緩衝材の個数を算出する個数算出手順を有し、
前記緩衝材データ生成手段は、前記個数分の前記緩衝材データを生成する付記１３乃至１５いずれか一項記載の緩衝材設計支援方法。
（付記１７）
前記梱包物データの重心位置を算出する重心位置算出手順と、
前記個数が奇数の場合に、少なくとも一つの前記緩衝材データが前記重心位置に配置されるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する配置位置決定手順とを有する付記１６記載の緩衝材設計支援方法。
（付記１８）
前記配置位置決定手順は、前記個数が偶数の場合は、前記重心位置に最も近い位置に配置される前記緩衝材データと前記重心位置との間隔が該緩衝材データと他の前記緩衝材データとの間隔より小さくなるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する付記１７記載の緩衝材設計支援方法。

本発明の実施の形態における緩衝材設計装置の機能構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における緩衝材設計装置のハードウェア構成例を示す図である。 緩衝材設計装置による処理手順を説明するためのフローチャートである。 緩衝材設計装置による処理手順を説明するためのフローチャートである。 ＣＡＤ画面の表示例を示す図である。 梱包物データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す図である。 梱包箱データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す図である。 梱包箱テーブルの構成例を示す図である。 緩衝材テーブルの構成例を示す図である。 緩衝材の個数が奇数の場合の緩衝材データの配置位置の例を示す図である。 緩衝材の個数が偶数の場合の緩衝材データの配置位置の例を示す図である。 緩衝材データの配置位置を示すＣＡＤ画面の表示例を示す図である。 緩衝材データが配置されたＣＡＤ画面の表示例を示す図である。 本実施の形態の梱包物データにおけるシルエットラインを示す図である。 梱包物の左右においてシルエットラインの位置が異なる例を示す図である。 本実施の形態におけるシルエットライン面を示す図である。 緩衝材データが２分割された状態を示す図である。 シルエットラインに基づいて緩衝材を切断することによる効果を説明するための図である。 対向する分割面の間に隙間が形成された状態を示す図である。 パラメータテーブルの構成例を示す図である。 完成した緩衝材データの例を示す図である。 緩衝材の製造コストを低減させるための処理手順を説明するためのフローチャートである。 対向面が傾斜を有している例を示す図である。 対向面が補整された状態を示す図である。 カットラインの補整処理を説明するための図である。 カットラインの補整処理の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 カットラインの補整処理の処理手順を説明するための補助図である。

符号の説明

１０ 緩衝材設計装置
１１ ＣＡＤシステム部
１２ 緩衝材設計部
５０ 梱包物データ
６０ 緩衝材データ
７０ 梱包箱データ
１００ ドライブ装置
１０１ 記録媒体
１０２ 補助記憶装置
１０３ メモリ装置
１０４ ＣＰＵ
１０５ インタフェース装置
１０６ 表示装置
１０７ 入力装置
１２１ 梱包物データ読込部
１２２ 梱包物配置部
１２３ 梱包箱生成部
１２４ 緩衝材配置部
１２５ シルエットライン導出部
１２６ 型抜き処理部
１２７ 対向面補整部
１２８ 曲線部補整部
１３１ 梱包箱サイズテーブル
１３２ 緩衝材テーブル
１３３ パラメータテーブ
Ｂ バス

Claims (5)

1. コンピュータに、
   梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手順と、
   前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手順と、
   前記収納方向に直交する平面に対して前記梱包物データの外側に前記シルエットラインを水平移動させることにより形成される面によって、前記緩衝材データを分割する緩衝材データ分割手順とを実行させるための緩衝材設計支援プログラム。
2. 前記緩衝材データより前記梱包物データと干渉する部分を除去する干渉部分除去手順と、
   前記干渉する部分が除去されることにより前記緩衝材データに形成される、前記梱包物データに対向する対向面が前記緩衝材データの厚さ方向に対して傾斜を有するか否かを判定する傾斜判定手順と、
   前記対向面が前記傾斜を有する場合に前記傾斜を除去する第一の補整手順とを有する請求項１記載の緩衝材設計支援プログラム。
3. 前記緩衝材データにおける前記対向面の辺が曲線を含む場合に、前記曲線を当該曲線に接する複数の線分に補整する第二の補整手順を有する請求項２記載の緩衝材設計支援プログラム。
4. 前記梱包物の重量と前記緩衝材の強度とに基づいて、前記緩衝材の個数を算出する個数算出手順と、
   前記梱包物データの重心位置を算出する重心位置算出手順と、
   前記個数が奇数の場合、少なくとも一つの前記緩衝材データが前記重心位置に配置されるように前記各緩衝材データの配置位置を決定し、前記個数が偶数の場合は、前記重心位置に最も近い位置に配置される前記緩衝材データと前記重心位置との間隔が該緩衝材データと他の前記緩衝材データとの間隔より小さくなるように前記各緩衝材データの配置位置を決定する配置位置決定手順とを有する請求項１乃至３いずれか一項記載の緩衝材設計支援プログラム。
5. 梱包物の３次元ＣＡＤデータである梱包物データの梱包箱に対する相対的な位置関係と前記梱包箱のサイズ情報とに基づいて、板状又はブロック状の緩衝材の３次元ＣＡＤデータである緩衝材データを生成する緩衝材データ生成手段と、
   前記位置関係を示す情報に基づいて、前記梱包箱に対する収納方向における前記梱包物データのシルエットラインを導出するシルエットライン導出手段と、
   前記収納方向に直交する平面に対して前記梱包物データの外側に前記シルエットラインを水平移動させることにより形成される面によって、前記緩衝材データを分割する緩衝材データ分割手段とを有する緩衝材設計支援装置。

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