JPH0944551A - 製品梱包部材設計装置及び製品梱包部材設計方法 - Google Patents

製品梱包部材設計装置及び製品梱包部材設計方法

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JPH0944551A
JPH0944551A JP7195454A JP19545495A JPH0944551A JP H0944551 A JPH0944551 A JP H0944551A JP 7195454 A JP7195454 A JP 7195454A JP 19545495 A JP19545495 A JP 19545495A JP H0944551 A JPH0944551 A JP H0944551A
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product
shape
packing
dimensional
container
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JP7195454A
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Hideki Fujino
英樹 藤野
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品を梱包する収容容器及び製品を収容容器
内に安定して保持するための緩衝部材を設計する製品梱
包部材設計装置及び製品梱包部材設計方法に関し、収容
容器及び緩衝部材の形状の設計が容易に行なえることを
目的とする。 【解決手段】 三次元CAD12を用いライブラリ群1
6に予め格納された製品を三次元表示し、三次元表示さ
れた製品を梱包できる収容容器及び緩衝部材をライブラ
リ群16に予め標準化されて格納されていた三次元形状
より選択し、製品を梱包する収容容器及び緩衝部材の設
計を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は製品梱包部材設計装
置及び製品梱包部材設計方法に係り、特に、製品を梱包
する収容容器及び製品を収容容器内に安定して保持する
ための緩衝材を設計する製品梱包部材設計装置及び製品
梱包部材設計方法に関する。
【0002】製品を出荷する際には製品を破損しないよ
うに、また、製品の取扱いを容易にするためにダンボー
ル等よりなる収容容器に発泡スチロール等の緩衝材と共
に箱詰めされる。このとき、製品の箱詰め作業では製品
をダンボール箱等の収容容器内に適切に固定するために
製品の形状に応じた形状の緩衝材を挿入する。
【0003】これらの収容容器や緩衝材の形状は製品の
形状に応じて異なるため、製品毎に設計を行なう必要が
あった。
【0004】
【従来の技術】従来製品を梱包する収容容器及び緩衝材
の形状の設計は製品の外形形状の図面を用いて手書きや
二次元CAD(Computer Aided Des
ign)による平面等の図面によって検討、設計されて
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の製品
を梱包するための収容容器及び緩衝材の設計は二次元的
に行なわれていたため、製品形状が複雑なものや、曲面
が多いものになると二次元的にその形状を正確に把握し
表現することは容易では無く、設計に多く時間を要して
しまう等の問題点があった。
【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、製品を収容する収容容器及び緩衝材の形状の設計が
容易に行なえる製品梱包部材設計装置及び製品梱包部材
設計方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理図を
示す。製品形状入力手段1は、製品2の形状を三次元的
に入力する。梱包部材設計手段3は、前記製品形状入力
手段1により入力された前記製品2の三次元形状に応じ
て前記製品2を梱包する梱包部材4の形状を三次元的に
設計する。
【0008】請求項1によれば、製品形状を三次元的に
入力し、入力された三次元製品形状を梱包するように梱
包部材の形状を三次元的に設計できるため、ユーザが直
感的に梱包部材の形状を設計でき、したがって梱包部材
の設計を容易に行なえる。請求項2は、前記製品の三次
元形状を格納する製品形状格納部と、前記梱包部材を標
準化された三次元形状として格納する梱包部材形状格納
部と、前記梱包部材を標準化された三次元形状として格
納する梱包部材形状格納部と、前記製品形状格納部及び
前記梱包部材形状格納部から所望の三次元形状を選択
し、前記梱包部材設計手段に供給する選択手段とを有す
ることを特徴とする。
【0009】請求項2によれば、梱包部材形状を標準化
された三次元形状として予め格納しておくことにより標
準化された梱包部材形状より所望の三次元梱包部材形状
を選択するだけで梱包部材の設計が行なえ、設計を容易
かつ、迅速に行なえる。請求項3は、前記梱包部材設計
手段で設計された梱包部材への前記製品の梱包を試行す
る梱包試行手段を有することを特徴とする。
【0010】請求項3によれば、製品の梱包部材への梱
包を三次元的に試行できるため、製品の梱包の状態を直
感的に把握できる。請求項4は、前記梱包部材設計手段
で設計された梱包部材に前記製品を梱包した状態の三次
元形状を作成し、前記梱包部材により梱包された製品の
積載状態を試行する積載試行手段を有することを特徴と
する。
【0011】請求項4によれば、製品を梱包部材に梱包
された状態として積載状態を三次元的に試行できるた
め、製品の輸送への対応を適確に判断できる。請求項5
は、製品の形状を三次元的に入力し、入力された製品の
三次元形状に応じて前記製品を梱包する梱包部材の形状
を三次元的に設計することを特徴とする。
【0012】請求項5によれば、製品形状を三次元的に
入力し、入力された製品の三次元形状を梱包するように
梱包部材の形状を三次元的に設計できるため、ユーザが
直感的に梱包部材の形状を設計でき、梱包部材の設計を
容易に行なうことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図2に本発明の一実施例のブロッ
ク構成図を示す。本実施例の製品梱包設計装置11は製
品、収容容器、緩衝部材等の三次元画像を生成する三次
元CAD装置12,三次元CAD装置12で生成された
三次元画像を表示する表示装置13,三次元CAD装置
12に指示を行なう入力装置14,製品に対応した収容
容器、緩衝部材の設計及び梱包、積載のシミュレーショ
ンを行なう設計部15より構成される。
【0014】三次元CAD装置12は設計部15より供
給される製品、製品を収容する収容容器、収容容器と製
品との間に収容される緩衝材の三次元データより三次元
の画像データを生成し、表示装置13に表示させる。表
示装置13はCRT(Cathod Ray Tub
e)等よりなり、三次元CAD装置12で生成された三
次元画像データに応じた三次元画像を表示する。入力装
置14はキーボード、マウス:等よりなり、三次元CA
D装置12に対して処理指示を行なうと共に三次元形状
の入力を行なう。
【0015】設計部15は製品梱包時の収容容器及び緩
衝部材の設計を行なう際に必要となるデータが格納され
たライブラリ群16,ライブラリ群16に格納されたデ
ータに応じて緩衝部材の設計を行なう緩衝部材設計部1
7,設計された収容容器と緩衝部材による製品の梱包状
態を検証する梱包検証部18,設計された収容容器に製
品と緩衝部材を収容した状態での荷台等への積載状態を
検証する積載検証部19,製品梱包設計の手順を制御す
るプロセス管理モジュール20より構成される。
【0016】ライブラリ群16は製品の三次元データが
格納された製品モデルライブラリ21,収容容器の標準
化されたモデルが三次元データとして格納された収容容
器標準モデルライブラリ22,緩衝部材の標準化された
モデルが三次元データとして格納された緩衝部材標準モ
デルライブラリ23,緩衝部材として用いられる充填部
材の原材料のモデルが三次元データとして格納された緩
衝部材原材料モデルライブラリ24,収容容器又は緩衝
部材として用いられる板紙部材の原材料のモデルが三次
元データとして格納された板紙部材原材料モデルライブ
ラリ25,板紙部材により形成される形状の展開図形の
標準モデルが三次元データとして格納された展開図形標
準モデルライブラリ26,製品を搬送する荷台の積載重
量の限度及び形状の標準モデルが三次元データとして格
納された搬送荷台標準モデルライブラリ27,製品毎に
設計された収容容器、緩衝部材が三次元データ及び重量
データとして格納された製品別ライブラリ28より構成
される。
【0017】図3に本発明の一実施例の製品モデルライ
ブラリ21のデータ構成図を示す。製品モデルライブラ
リ21には複数の製品P11〜P1h毎にその三次元の
形状データ及び重量W11〜W1hが格納されている。
図4に本発明の一実施例の収容容器標準モデルライブラ
リ22のデータ構成図を示す。収容容器標準モデルライ
ブラリ22には標準的な収容容器の形状が三次元形状デ
ータとして格納されると共にその重量が格納されてい
る。
【0018】図5に本発明の一実施例の緩衝部材標準モ
デルライブラリ23のデータ構成図を示す。緩衝部材標
準モデルライブラリ23には円柱型、角柱型、三角柱型
等の標準形状毎に標準形状を決定する半径R,高さH,
幅W,長さL等を異ならせたタイプの異なる形状が半径
R,幅W,長さL,高さH等を設定することにより三次
元形状を再現できるデータとして格納されている。
【0019】図6に本発明の一実施例の充填部材原料モ
デルライブラリ24のデータ構成図を示す。充填部材原
料モデルライブラリ24には緩衝部材として用いられる
発泡スチロール等の充填部材の原型の形状の三次元デー
タ及び重量(密度)情報が格納されている。
【0020】図7に本発明の一実施例の板紙部材原材料
モデルライブラリ25のデータ構成図を示す。板紙部材
原材料モデルライブラリ25には収容容器、緩衝部材と
して用いられるダンボール(板紙)の原材料の形状の三
次元データ及び重量(密度)情報が格納されている。
【0021】図8に本発明の一実施例の展開図形標準モ
デルライブラリ26のデータ構成図を示す。展開図形標
準モデルライブラリ26には例えば図8(A),(C)
に示すように三次元形状に応じて図8(B),(D)に
示すような展開図が格納されている。
【0022】図9に本発明の一実施例の搬送荷台標準モ
デルライブラリ27のデータ構成図を示す。搬送荷台標
準モデルライブラリ27には搬送するときに用いられる
トラックの標準の積載制限重量、荷台の幅W,長さL,
高さH等の形状が格納されている。
【0023】図10に本発明の一実施例の製品別ライブ
ラリ28のデータ構成図を示す。製品別ライブラリ28
には製品毎に製品を梱包すべく設計された収容容器、緩
衝部材などの情報が三次元的に格納されると共に重量な
ど情報が格納されている。緩衝部材設計部17はユーザ
の入力装置12による指示に従って製品の収容容器内で
の位置を調整できる製品配置編集機能29,収容容器の
形状から製品の形状を減算し、収容容器と製品との間の
空間の逆形形状を生成する逆型形状生成機能30,ユー
ザの指示に従って逆型形状生成機能30で形成された逆
形形状を分割できる部材分割編集機能31より構成され
る。
【0024】梱包検証部18はユーザの入力装置12に
よる指示に従って緩衝部材、製品を移動させ、収容容器
への緩衝部材及び製品の収容手順を設定する梱包手順編
集機能32,梱包手順編集機能32で設定された梱包手
順に従って梱包作業を表示装置13上でシミュレーショ
ンする梱包試行機能33より構成される。
【0025】積載検証部19は選択された製品及び収容
容器、緩衝部材の重量データを加算し、総重量を算出す
る重量算出機能34,所望の荷台を選択して選択された
荷台への梱包された製品積載状態をシミュレートする荷
台詰め込み試行機能35より構成される。
【0026】プロセス管理モジュール20は三次元CA
D装置12,ライブラリ群16,緩衝部材設計部17,
梱包検証部18,積載検証部19と接続され、三次元C
AD装置12,ライブラリ群16,緩衝部材設計部1
7,梱包検証部18,積載検証部19が所望の手順(プ
ロセス)に従って順次動作するように管理制御する。
【0027】図11に本発明の一実施例の動作フローチ
ャートを示す。入力装置14により梱包容器の設計を指
示すると、プロセス管理モジュール20が起動する(ス
テップS1,S2)。プロセス管理モジュール20が起
動すると、プロセス管理モジュール20は製品モデルの
取り込み動作を実行する(ステップS3)。ここでプロ
セス管理モジュール20はライブラリ群16の製品モデ
ルライブラリ21の一覧を表示装置13に表示すると共
にどの製品モデルの梱包容器を設計するかの選択をさせ
る旨及び製品モデルライブラリ21に梱包しようとする
製品モデルがないときには製品の三次元外形データの入
力を行なう旨の指示の表示を行なう。入力装置14によ
り梱包容器を設計する製品モデルの選択が行なわれる
と、次にプロセス管理モジュール20は選択された製品
モデルの三次元形状データ及び重量データを保持すると
共に表示装置13にその三次元形状を表示させる。この
とき、製品別ライブラリ28に梱包すべき製品のデータ
が格納されていないときにはユーザは入力装置14によ
り製品モデルの外形形状の三次元形状データ及び重量デ
ータの入力を行なう。プロセス管理モジュール20は入
力された製品の三次元形状データ及び重量データを保持
し、保持されたデータを製品モデルライブラリ21に格
納すると共に表示装置13に表示させる。
【0028】プロセス管理モジュール20は製品の三次
元形状が選択又は入力を検知しており、製品の三次元形
状の選択又は入力が検知される次のプロセスである収容
容器の選択処理動作を実行する(ステップS4)。プロ
セス管理モジュール20は収容容器の選択処理動作とし
てまず、収容容器標準モデルライブラリ22から収容容
器の標準のモデルのリスト等を表示装置13に表示する
と共に、収容容器の選択又は入力を行なう指示を表示装
置13に表示させる。ユーザは入力装置14を操作し、
収容容器標準モデルライブラリ22より読み出された標
準形より製品に対応しそうな容器を指示する。プロセス
管理モジュール20は容器が指示されると指示された容
器の三次元データを収容容器標準モデルライブラリ22
より読み出し、表示装置13に表示させる。ユーザは表
示装置13を見て表示装置13に表示された製品の三次
元形状の位置と容器の三次元形状の位置とを調整して、
製品が容器の中に収容可能かどうかをチェックし、製品
に最適の容器が見つかると、入力装置14を操作してそ
の容器を選択する指示を行なう。
【0029】プロセス管理モジュール20は容器の選択
を検知し、容器が選択されると収容容器選択動作S4を
終了し、緩衝部材設計部17を起動させる(ステップS
5)。緩衝部材設計部17は起動すると製品の収容容器
内での位置を決定する製品配置編集機能29を動作させ
る。
【0030】製品配置編集機能29では入力装置14に
よりユーザが収容容器に対する製品の位置を収容容器内
で自由に移動させ、製品の収容容器内での位置を設定す
ることができる。ユーザは製品配置編集機能29により
容器内での製品の位置を決定すると入力装置14により
その旨の入力を行なう。位置決定の入力が行なわれると
次に緩衝部材設計部17は逆型生成機能30を動作させ
る。
【0031】逆型生成機能30は収容容器の形状から製
品の形状を減算することにより収容容器と製品との間の
空間の形状を算出し、表示装置13に表示する。逆型生
成機能30により収容容器と製品との間の空間の形状が
表示されると、緩衝部材設計部17は次に部材分割編集
機能31を動作させる。
【0032】部材分割編集機能31は逆型生成機能30
で生成された収容容器と製品との間の空間である逆型を
分割する操作を行なう。部材分割編集機能31で行なわ
れる分割操作では緩衝部材標準モデルライブラリ23よ
り緩衝部材の標準モデルのリスト等が読み出され、表示
装置13に表示される。ユーザは入力装置14を操作し
て製品を確実に固定でき、かつ、梱包を容易に行なえる
ように逆型を分割する。次に分割した逆型の夫々の部分
に適合すると思われる標準モデルを緩衝部材標準モデル
ライブラリ23より読み出し、適用可能か否かを三次元
的に判断し、緩衝部材の形状が選定される。このとき、
標準モデルに適合する形状をみつけることができなけれ
ば、ユーザが入力装置14を操作して三次元的に適合す
る形状を作成することもできる。
【0033】以上のようにして緩衝部材の形状が設定さ
れると収容容器及び緩衝部材を構成する材料の選定が指
示される(ステップS6)。選定される部材としてはダ
ンボール等の板紙又は発泡スチロール等の樹脂材が選定
可能とされている。ここで、収容容器及び緩衝部材とし
て板紙を選択すると次に板紙の選定が指示される(ステ
ップS7)。板紙の選定は板紙部材原材料モデルライブ
ラリ25から登録された板紙部材原材料モデルを読み出
し、収容容器及び/又は緩衝部材として最適なモデルを
選択する(ステップS8)。ステップS8で標準形状が
板紙部材原材料モデルライブラリ25内に存在しなけれ
ば、三次元CAD装置12を用いて新たに最適なモデル
を設計し、板紙部材原材料モデルライブラリ25に格納
する(ステップS9,S10)。ステップS8又はステ
ップS10で選択又は作成されたモデルは今回使用する
モデルとして製品別ライブラリ28に登録される(ステ
ップS11)。
【0034】また、ステップS7で樹脂方式が選択され
た場合には充填部材原材料モデルライブラリ24に登録
された標準モデルが読み出され、読み出された標準モデ
ルから必要とする部材形状に最適なモデルを選択する
(ステップS12)。ステップS12で充填部材原材料
モデルライブラリ24に最適なモデルがみあたらなけれ
ば、三次元CAD装置12を用いて新たに最適なモデル
を設計し、充填部材原材料モデルライブラリ24に格納
する(ステップS14)。ステップS12又はステップ
S14で選択又は作成されたモデルは今回製品に使用す
るモデルとして製品別ライブラリ28に登録する(ステ
ップS15)。
【0035】上記のステップS6〜S15の部材の選択
を梱包に必要となる部材すべてについて行ない設計が完
了すると次に三次元CAD装置12を用いて梱包の検証
が行なわれる(ステップS16,S17)。梱包の検証
は製品別ライブラリ28に格納された部材のモデルを三
次元CAD装置12に読み出し、製品及び欠く部材位置
を移動させることにより製品の梱包がうまく行なわれる
か否かを検証する。梱包手順検証時には緩衝部材設計部
17の梱包検証部18が用いられる。梱包検証部18で
はまず、梱包手順編集機能32が働き、ユーザにより入
力装置14が接続され三次元CAD装置12に入力され
た部材の移動が順次登録され梱包手順が設定される。
【0036】梱包手順が設定されると、次に梱包検証部
18は梱包試行機能33を動作させる。梱包試行機能3
3では梱包手順編集機能32で設定された梱包手順に従
って三次元CAD装置12上で梱包部材を移動させ、梱
包が可能か否かを検証する(ステップS18)。
【0037】ステップS18で梱包が行なえない場合に
は収容容器の選択にミスがあることになるため、ステッ
プS4〜S17をくり返し、梱包可能な容器を設計しな
おす。また、ステップS18で梱包がうまく行なえれば
次に積載検証が行なわれる(ステップS19)。
【0038】積載の検証は梱包された製品を輸送する際
の最適な積載方法についての検証を行なう。積載の検証
には緩衝部材設計部17の積載検証部19が用いられ
る。積載検証部19ではまず、重量算出機能34により
梱包製品の個別の重量についての算出が行なわれる。重
量算出機能34は製品別ライブラリ28に格納されてい
る製品及び梱包部材の重量を加算することにより梱包さ
れた製品の重量を算出する。このときき、三次元CAD
装置12を用いることにより製品及び各部材の重心から
梱包製品の重心位置を求めてもよい。
【0039】次に積載検証部19は荷台詰め込み試行機
能35を用いてトラック等の輸送手段への詰め込み状態
を検証する。荷台詰め込み試行機能35では輸送荷台標
準モデルライブラリ27よりトラックの荷台の形状及び
積算制限重量等のデータを読み出し、三次元CAD装置
12上で梱包製品を移動させ、荷台上に積み上げること
により、製品の荷台へのしめる割合、荷台のバランスや
荷台にかかる重量を検知し、表示装置13に積み込みが
うまく行なえるか否かの情報を表示させる。ユーザは表
示装置を見ることにより梱包製品を効率よく積載し、輸
送できる輸送手段の選択及び梱包製品の積載方法を検証
する。
【0040】以上のように本実施例によれば、製品及び
製品を梱包する梱包部材を三次元CAD装置12により
三次元的に表示することができるため、製品を梱包する
梱包部材を直感的に設計できる。また、各梱包部材をラ
イブラリにより標準化しておくことにより、ライブラリ
より必要な梱包部材を選択するだけで設計が行なえるた
め、設計作業が容易となる。
【0041】また、標準化されていないモデルも三次元
CAD装置により三次元的に作成できるため、新規のモ
デルの設計も容易となる。さらに、三次元CAD装置1
2上で各部材を移動させることにより梱包手順の検証も
行なえ、設計のミスを減少させることができる。
【0042】また、輸送手段の荷台をモデル化しておく
ことにより梱包した、製品の積み込み状態も容易に検証
できる。
【0043】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、製品形状を三次元的に入力し、入力された三次元製
品形状を梱包するように梱包部材の形状を三次元的に設
計できるため、ユーザが直感的に梱包部材の形状を設計
でき、したがって梱包部材の設計を容易に行なえる等の
特長を有する。
【0044】請求項2によれば、梱包部材形状を標準化
された三次元形状として予め格納しておくことにより標
準化された梱包部材形状より所望の三次元梱包部材形状
を選択するだけで梱包部材の設計が行なえ、設計を容易
かつ、迅速に行なえる等の特長を有する。
【0045】請求項3によれば、製品の梱包部材への梱
包過程を三次元的に試行できるため、製品の梱包の状態
を直感的に把握できる等の特長を有する。請求項4によ
れば、製品を梱包部材に梱包された状態として積載状態
を三次元的に試行できるため、製品の輸送への適応性を
適確に判断できる等の特長を有する。
【0046】請求項5によれば、製品形状を三次元的に
入力し、入力された製品の三次元形状を梱包するように
梱包部材の形状を三次元的に設計できるため、ユーザが
直感的に梱包部材の形状を設計でき、梱包部材の設計を
容易に行なうことができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図3】本発明の一実施例の製品モデルライブラリのデ
ータ構成図である。
【図4】本発明の一実施例の収容容器標準モデルライブ
ラリのデータ構成図である。
【図5】本発明の一実施例の緩衝部材標準モデルライブ
ラリのデータ構成図である。
【図6】本発明の一実施例の充填部材原材料モデルライ
ブラリのデータ構成図である。
【図7】本発明の一実施例の板紙部材原材料モデルライ
ブラリのデータ構成図である。
【図8】本発明の一実施例の展開図標準モデルライブラ
リのデータ構成図である。
【図9】本発明の一実施例の搬送出荷台標準モデルライ
ブラリのデータ構成図である。
【図10】本発明の一実施例の製品個別ライブラリのデ
ータ構成図である。
【図11】本発明の一実施例の動作フローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 製品形状入力手段 2 製品 3 梱包部材設計手段 4 梱包部材 11 製品梱包部材設計装置 12 三次元CAD装置 13 表示装置 14 入力装置 15 設計部 16 ライブラリ群 17 緩衝部材設計部 18 梱包検証部 19 積載検証部 20 プロセス管理モジュール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製品の形状を三次元的に入力する製品形
    状入力手段と、 前記製品形状入力手段により入力された前記製品の三次
    元形状に応じて前記製品を梱包する梱包部材の形状を三
    次元的に設計する梱包部材設計手段とを有することを特
    徴とする製品梱包部材設計装置。
  2. 【請求項2】 前記梱包部材を標準化された三次元形状
    として格納する梱包部材形状格納部と、 前記梱包部材形状格納部から前記製品形状に応じた所望
    の三次元形状を選択し、前記梱包部材設計手段に供給す
    る選択手段とを有することを特徴とする請求項1記載の
    製品梱包部材設計装置。
  3. 【請求項3】 前記梱包部材設計手段で設計された梱包
    部材への前記製品の梱包を試行する梱包試行手段を有す
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の製品梱包部材
    設計装置。
  4. 【請求項4】 前記梱包部材設計手段で設計された梱包
    部材に前記製品を梱包した状態の三次元形状を作成し、
    前記梱包部材により梱包された製品の積載状態を試行す
    る積載試行手段を有することを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれか一項記載の製品梱包部材設計装置。
  5. 【請求項5】 製品の形状を三次元的に入力し、入力さ
    れた製品の三次元形状に応じて前記製品を梱包する梱包
    部材の形状を三次元的に設計することを特徴とする製品
    梱包部材設計方法。
JP7195454A 1995-07-31 1995-07-31 製品梱包部材設計装置及び製品梱包部材設計方法 Pending JPH0944551A (ja)

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