JP2007164257A - ３ｄ梱包設計システム - Google Patents

Abstract

【課題】種々の形状の品物を、リサイクル可能な段ボールなどの梱包材で支持して箱状に梱包する梱包箱設計システムの提供。
【解決手段】３Ｄスキャナなどの３次元形状データ入力手段１を用いて、梱包対象の品物Ａの３次元形状データを得て、３Ｄ設計手段２を用いて、得られた３次元形状データに基づいて梱包箱の内部に配置すべき支持用の梱包材の位置と形状とを自動的に設計し、裁断手段３を用いて、得られた梱包材の位置と形状に基づいて段ボールなどの梱包材料Ｂを自動的に裁断して梱包材Ｃを製作する。この梱包材Ｃを所定寸法の段ボール箱にセットして梱包箱Ｄを完成させ、品物Ａを入れる。なお、複数の基本パターンの中から、梱包対象の品物の３次元形状データに応じて、何れかの基本パターンを選択する選択手段を備えてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、重量部品などの梱包対象の品物を、段ボールなどの梱包材料を用いて組み立てた梱包箱で梱包する際の梱包材料の加工、もしくは加工データの設計を省力化する技術に関するものである。

従来より、重量部品などの梱包対象の品物は、木材梱包が主流を占めているが、森林資源の枯渇、地球温暖化が問題になっている近年においては、リサイクルが困難な木材梱包に代えて、リサイクルに適した段ボールを梱包材料とする梱包方式が望まれている。

ところが、段ボールによる梱包支持材を制作するためには、梱包対象の品物の形状に合わせて裁断機で加工する必要があるので、梱包対象の品物Ａの形状を測定する作業が必要となり、対象物に即応して梱包することが困難であるという問題がある。
なお、木材梱包の場合には、大きめの木枠を制作し、緩衝空間を確保する手法が採用されているため、梱包後の容積が大きくなるという問題もある。また、木箱などで厳重に釘うち固定するため多大な労力とコストが発生するという問題もある。このような事情のため、梱包用の木箱製作業者を隣接させなければならないという立地上の制約もある。

そこで、本発明は、リサイクルに適した梱包材料である段ボールを用いて、対象物に即応した梱包を実現するシステムの提供を目的としてなされたものである。

本発明にかかる３Ｄ梱包設計システムにおいては、
梱包対象の品物Ａの３次元形状データを入力する入力手段と、
入力された３次元形状データに基づいて複数の梱包支持材の３次元形状を設計するとともに、前記３次元形状に対応した梱包材料の加工データを出力する設計手段と、
を備えた。
また、梱包対象の品物Ａの形状に基づいた３次元形状データを生成する生成手段を備え、
生成した３次元形状データを前記入力手段に入力するように構成した。
また、前記生成手段は、梱包対象の品物Ａの形状に基づいた３次元形状データを生成する３次元スキャナ装置を含んでいる。
そして、本発明の３Ｄ梱包設計方法は、梱包対象の品物の３次元形状データを受け入れる手順と、適正な数量と形状の梱包支持材の３次元形状を設計する手順と、前記３次元形状の梱包支持材を得るための加工データを出力する手順とを含んでいる。
また、本発明の３Ｄ梱包設計プログラムは、梱包対象の品物の３次元形状データを受け入れる手順と、適正な数量と形状の梱包支持材の３次元形状を設計する手順と、前記３次元形状の梱包支持材を得るための加工データを出力する手順とを含んでいる。なお、３次元形状データはインターネットなどの通信媒体やＤＶＤなどの記憶媒体を介して受け入れることができ、前記加工データは前記通信媒体もしくは前記記憶媒体へ出力することができる。

本発明では、梱包対象の品物Ａの３次元形状データを入力すると、必要な複数の梱包支持材の３次元形状を設計するとともに、前記３次元形状に対応した梱包材料の加工データを出力するので、前記加工データに基づいて梱包材料を加工すれば、梱包材料の製作を省力化できる。
また、梱包対象の品物Ａの形状に基づいた３次元形状データを生成し、生成した３次元形状データを前記入力手段に入力するように構成されているので、３次元スキャナ装置で３次元形状データを生成するようにすると、梱包対象の品物の測定が不要となる。

以下に、本発明にかかる３Ｄ梱包設計システムを、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図1において、
１は梱包対象の品物Ａの形状を撮像して３次元形状データを生成して出力する３Ｄスキャナなどの３次元形状データ入力手段である。
２は前記３次元形状データ入力手段１にて生成された３次元形状データが入力される３Ｄ設計システムであり、３次元形状データに基づいた梱包用支持材の形状と、必要な数量とを自動的に設計し、必要な梱包用支持材の加工データを生成して出力する設計ソフトウエアがインストールされている。
３は、前記３Ｄ設計システム２で設計し生成・出力された加工データに基づいて段ボールなどの梱包材料Ｂを自動的に裁断・加工して複数の梱包用支持材Ｃを製作する加工手段である。
前記３次元形状データ入力手段１は梱包を必要とする顧客側に設置し、３Ｄ設計システム２と加工手段３とは段ボールを加工して梱包体（段ボール製梱包箱もしくはその展開体）を製作する工場側に設置し、前記３次元形状データ入力手段１と３Ｄ設計システム２とをインターネットなどの通信媒体で接続可能に設置するとよい。

前記加工された複数の梱包用支持材Ｃを組み立てることによって、梱包対象の品物Ａを収納支持し、梱包体Ｄが出来上がるのである。
図２には、本発明の３Ｄ梱包設計方法、および３Ｄ梱包設計プログラムの一例の概略フローチャートを示した。

このように、本発明のシステムにおいては、梱包対象の品物の３Ｄデータを基調にして、設計システム自体も３Ｄ上で実現しているので、従来のような対象物の寸法測定は、一度もする必要がない。
また、３次元形状データに基づいて緩衝材も段ボール製のものを設計するので、緩衝空間が不要であり、全体の梱包体の荷姿の容積も無駄がなく省スペース化できる。従って、運送費用の節減が可能となる。

特に、リサイクルに適した段ボール材を使用するので、森林資源の枯渇、地球温暖化の対策に適したものとなる。
また、材木と異なり検疫に対する燻蒸処理が不要となる。
そして、梱包を必要とする顧客からインターネットなどのネットワーク（通信媒体）経由で３次元形状データを受け取って、加工済の段ボールを前記顧客に納入することができるので、段ボール用いた迅速な梱包作業が可能となる。梱包材料の余分な在庫が不要となる。

梱包を必要とする顧客側では、３Ｄスキャナでなくても、デジタルカメラの画像データを数点撮影して、各種媒体を介して前記設計システムに入力することによって、３次元形状データを取り込んで設計することができる。従って、顧客側に３Ｄスキャナを設置するサービスや、写真画像からの３次元形状データ作成サービスなどが可能となる。
このように、３次元形状データはインターネットなどの通信媒体やＤＶＤなどの記憶媒体を介して受け入れることができ、設計済の加工データは前記通信媒体もしくは前記記憶媒体へ出力することができる。
また、前記設計システムによる梱包箱を定型化することによって、専門技術者でなくても、迅速かつ適正な設計が可能となる。

前記３Ｄスキャナとしては、例えば、コニカミノルタ製や、キャノン製などを使用することができる。
また、３Ｄ設計システムの一部として、イオス社（カナダ）の写真データ解析ソフトや、エスコグラフィック社（ベルギー）の３Ｄ設計ソフトおよびデータベースソフトや、スウェーデン製の３Ｄ設計ソフトを組み込むことができる。
また、加工手段としては、コングスバーグ社（ノルウェー）製の高速カッティングマシンを使用することができる。

次に、具体的な梱包材料の設計、加工、組み立て例を図３に基づいて説明する。
図３の（１）に示したように、加工済の支持用梱包材Ｃ１の両側部分を立ち上げる。
次に、下側の支持用梱包材Ｃ２を必要に応じて複数差し込む。その後、端部の保護部材Ｃ３をセットするとともに、梱包対象の品物Ａを入れる。
次に、上側の支持用梱包材Ｃ４を必要に応じて複数、上から差し込んで品物Ａを固定する。
そして、（２）に示したように底体Ｃ５、及びひと廻り大きい蓋体Ｃ６を組み立て、（３）に示したように、底体Ｃ５に入れた後に、蓋体Ｃ６をかぶせることによって、（４）に示したように、梱包体Ｄが出来上がるのである。
このようにして、品物Ａは下側の支持用梱包材Ｃ２、上側の支持用梱包材Ｃ４、端部の保護部材Ｃ３によって、所定の位置に固定されるので、余分な緩衝空間は不要となる。
本発明においては、前記品物Ａを、バンドなどを用いて前記支持用梱包材Ｃ２、Ｃ４にタイトに締付けることにより、緩衝機能をさらに高めることができる。
従来の木箱を用いた梱包方法では、品物の周囲に空間を確保して緩衝空間としているため、商品が前記緩衝空間を落下して、その反発で破損する事故が多かったが、本発明によれば、そのような緩衝空間を設けずに、確実に固定することによって自積圧値の高い重量物に最適な梱包方法を提供することができる。

以上の実施例は、あくまでもひとつの実施例であって、梱包対象の品物の形状、重量、重心の位置、数量などに応じて、それぞれ最適な梱包設計を行うことは当然である。
このような作業を効率よく行うために、３Ｄ設計システムの最適化および梱包用支持材の規格化を進めるとよい。
このシステムによれば、依頼主から梱包対象の品物の３次元形状データをインターネットで受け取って、短時間で設計・加工して、依頼主へ発送し、翌日には依頼主が梱包することが可能となる。

本発明のシステムによれば、ユニットを構成する各部図面はあるが、組み立て後のユニット全体の形状図面が無いような場合でも、実際の組み立て後のユニットの３次元形状データを、３Ｄスキャナやデジタルカメラなどを用いて入力することによって、梱包設計ができるので、迅速な梱包が可能となる。
また、部品や金型などの産業品物だけでなく、ギフト品物の梱包にも応用することができる。

本発明にかかる３Ｄ梱包設計システムの実施形態の全体構成図である。 前記３Ｄ梱包設計システムの概略フローチャートである。 実施例における梱包材料の組み立て手順を説明する図である。

符号の説明

１ ３Ｄスキャナ、３次元形状データ入力手段
２ ３Ｄ設計システム
３ 加工手段
Ａ 梱包対象の品物
Ｂ 梱包材料、段ボール
Ｃ 梱包用支持材
Ｄ 梱包体

Claims (5)

1. 梱包対象の品物の３次元形状データを入力する入力手段と、
   入力された３次元形状データに基づいて複数の梱包支持材の３次元形状を設計するとともに、前記３次元形状に対応した梱包材料の加工データを出力する設計手段と、
   を備えたことを特徴とする３Ｄ梱包設計システム。
2. 梱包対象の品物の形状に基づいた３次元形状データを生成する生成手段を備え、
   生成した３次元形状データを前記入力手段に入力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ梱包設計システム。
3. 前記生成手段は、梱包対象の品物の形状に基づいた３次元形状データを生成する３次元スキャナ装置を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の３Ｄ梱包設計システム。
4. 梱包対象の品物の３次元形状データを受け入れる手順と、
   適正な数量と形状の梱包支持材の３次元形状を設計する手順と、
   前記３次元形状の梱包支持材を得るための加工データを出力する手順とを含んでいることを特徴とする３Ｄ梱包設計方法。
5. 梱包対象の品物の３次元形状データを受け入れる手順と、
   適正な数量と形状の梱包支持材の３次元形状を設計する手順と、
   前記３次元形状の梱包支持材を得るための加工データを出力する手順とを含んでいることを特徴とする３Ｄ梱包設計プログラム。

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