KR20160136761A - 포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용하는 포장재 제조 시스템 - Google Patents

포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용하는 포장재 제조 시스템 Download PDF

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차인혁
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한상훈
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Abstract

포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용하는 포장재 제조 시스템이 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 시스템은, 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하고, 포장재 모델에서 구조적 약점 부분을 보완하여 설계하는 포장재 설계 장치 및 포장재 설계 장치로부터 포장재 모델을 수신하고, 포장재 모델을 3D 프린터로 출력하여 상품을 포장하기 위한 포장재를 생산하는 포장재 제조 장치를 포함한다.

Description

포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용하는 포장재 제조 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR DESIGN PACKING MATERIALS, SYSTEM FOR FABRICATING PACKING MATERIALS USING THE SAME}
본 발명의 실시예는 포장재 설계 및 제조 기술과 관련된다.
상품을 포장하는 포장재는 일반적으로 직육면체 형태의 종이 재질로 되어 있다. 이와 같이, 직육면체 형태의 정형화된 포장재의 경우, 운반 및 적재가 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 직육면체 형태의 정형화된 포장재는 실제 상품의 모양 및 크기와는 관계 없이 규격화된 형태 및 크기를 사용하므로, 상품과 포장재의 모양 및 크기 간에 많은 차이가 발생하여 포장재 내부의 공간을 낭비하게 된다. 이는 화물의 운송 비용을 증가시키는 원인이 된다. 즉, 화물의 운송 비용은 수송기 또는 수송 선박 등에서 화물이 어느 정도의 공간을 차지하느냐에 따라 달라지게 되는데, 포장재로 인한 부피 증가에 따라 화물 운송 비용이 증가하게 된다.
또한, 상품을 보호하기 위해 상품과 포장재 사이에 스펀지 또는 종이 등과 같은 재질의 충전재를 채우기도 하는데, 이는 대부분 수작업으로 이루어져 상품의 외형적 특성을 전혀 반영하지 못하며, 상품과 포장재 사이의 공간에 충전재가 제대로 채워지지 못해 운송 중 상품이 훼손될 가능성이 있게 된다. 이 경우, 상품 훼손에 따른 손해액 등 물류 비용을 증가시켜 물류 서비스의 질을 저하시키는 원인이 된다.
한국공개특허공보 제10-2014-0025339호(2014.03.04)
본 발명의 실시예들은 상품 외형에 따라 적재 공간을 최소화 할 수 있는 포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용한 포장재 제조 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상품의 구조적 취약점을 보완하고 외부 충격에 강인한 포장재 설계 장치 및 방법과 이를 이용한 포장재 제조 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 시스템은, 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하고, 상기 포장재 모델에서 구조적 약점 부분을 보완하는 포장재 설계 장치; 및 상기 포장재 설계 장치로부터 상기 포장재 모델을 수신하고, 상기 포장재 모델을 출력하여 상기 상품을 포장하기 위한 포장재를 생산하는 포장재 제조 장치를 포함한다.
상기 구조적 약점 부분은, 상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분일 수 있다.
상기 포장재 모델은, 상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장함으로써 생성될 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하고, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고, 상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하며, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시킬 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시켜 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션 엔진을 포함하고, 상기 시뮬레이션 엔진을 통해 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하며, 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 이용하여 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채울 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고, 상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 분할된 서브 모델들을 상기 포장재 제조 장치에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할할 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 포장재 설계 장치는, 상품을 포장할 포장재의 설계를 위한 장치로서, 상기 상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 상품 정보 획득부; 및 상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하고, 상기 포장재 모델에서 구조적 약점 부분을 보완하는 포장재 모델 생성부를 포함한다.
상기 구조적 약점 부분은, 상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분일 수 있다.
상기 포장재 모델은, 상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장함으로써 생성될 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하고, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성할 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시켜 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 상품 정보를 기반으로 충격 해석을 통해 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하는 기하 특성 분석부를 더 포함할 수 있다.
상기 기하 특성 분석부는, 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션 엔진을 포함하고, 상기 시뮬레이션 엔진을 통해 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다.
상기 오프셋 거리는, 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하기 위한 1차 오프셋 거리 및 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하기 위한 2차 오프셋 거리를 포함하고, 상기 포장재 모델 생성부는, 상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하며, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시킬 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채울 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 상기 포장재를 출력할 3D 프린터의 출력 방식에 따라 상기 채우기 패턴을 결정하고, 상기 포장재의 재질 및 두께 중 적어도 하나에 따라 상기 채우기 비율을 결정할 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고, 상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정할 수 있다.
상기 포장재 모델 생성부는, 사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가할 수 있다.
상기 포장재 설계 장치는, 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 분할된 서브 모델들을 3D 프린터에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성하는 출력 파일 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 파일 생성부는, 상기 포장재를 출력할 3D 프린터의 빌드 플랫폼의 크기에 따라 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할할 수 있다.
상기 출력 파일 생성부는, 상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할할 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 포장재 설계 방법은, 상품을 포장할 포장재의 설계를 위한 방법으로서, 포장재 설계 장치에서, 상기 상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 단계; 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 단계; 및 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계를 포함한다.
상기 구조적 약점 부분은, 상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분일 수 있다.
상기 포장재 모델을 생성하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장시켜 상기 포장재 모델을 생성할 수 있다.
상기 포장재 모델을 생성하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하는 단계; 및 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 각 간선 부분의 두께를 산출하는 단계; 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 상기 포장재 설계 장치에서, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계; 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하는 단계; 및 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품 정보를 기반으로 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다.
상기 포장재 모델을 생성하는 단계 이후에, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장재 모델을 생성하는 단계 이후에, 상기 포장재 설계 장치에서, 사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계 이후에, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하는 단계; 및 상기 포장재 설계 장치에서, 분할된 상기 서브 모델들을 포장재 제조 장치에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 서브 모델로 분할하는 단계는, 상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상품의 외형을 반영하여 포장재를 제조함으로써, 포장재 내부의 불필요한 공간을 최소화할 수 있으며, 그로 인해 상품에 대한 운송 비용을 절감할 수 있게 된다. 그리고, 상품 외형의 기하학적 정보에 따라 충격에 취약한 부분을 보완하도록 포장재를 설계함으로써, 상품의 운송 및 적재 시 상품이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 3D 프린터의 출력 방식에 따라 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 패턴을 설정하고, 포장재의 재질 및 두께 등에 따라 채우기 비율을 설정함으로써, 3D 프린터에서 포장재를 출력하는 시간을 단축할 수 있고, 포장재의 강성을 일정 수준으로 유지할 수 있게 된다. 또한, 충격 강도 정보를 기반으로 채우기 비율을 다르게 설정함으로써, 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 강성을 보완하여 포장재가 외부 충격에 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할함으로써, 상품을 포장재 내부에 용이하게 수납시킬 수 있게 된다. 또한, 힘점 및 방향 등을 고려하여 포장재 외면에 손잡이와 같은 부가 형상을 생성함으로써, 운반 및 적재 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 시스템을 나타낸 블록도
도 2는 기하 특성 분석부가 시뮬레이션에 의한 낙하 충격 해석을 실행하는 상태를 나타낸 도면
도 3은 포장재 모델 생성부가 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 상태를 나타낸 도면
도 4는 포장재 모델 생성부가 구조적 약점 부위의 보완을 위해 포장재 모델을 보정하는 상태를 나타낸 도면
도 5는 포장재 모델 생성부가 모깍기에 의해 포장재 모델을 보정하는 상태를 나타낸 도면
도 6은 포장재 모델 생성부가 상품의 부분별 충격 강도에 따라 채우기 비율을 다르게 설정하는 상태를 나타낸 도면
도 7은 출력 파일 생성부가 포장재 모델의 분할 방향을 결정하는 상태를 나타내는 도면
도 8은 포장재 모델 생성부가 구조적 약점 부위의 2차 오프셋 거리를 변경시키는 방법을 나타낸 흐름도
도 9는 포장재 모델 생성부가 포장재 모델을 구성하는 간선 부분의 두께를 산출하는 상태를 나타낸 도면
도 10은 포장재 설계 장치가 상품의 부분별 충격 강도에 따라 채우기 비율을 다르게 설정하는 방법을 나타낸 흐름도
도 11은 예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 방법을 나타낸 흐름도
도 12는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 예시적인 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 포장재 제조 시스템(100)은 상품 정보 데이터베이스(102), 포장재 설계 장치(104), 및 포장재 제조 장치(106)를 포함할 수 있다.
상품 정보 데이터베이스(102)는 각 상품 별로 상품 정보를 저장한다. 상품 정보 데이터베이스(102)는 컴퓨팅 장치의 하드 디스크 또는 메모리 등과 같은 물리적 저장 공간일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 상품 정보 데이터베이스(102)는 DAS(Direct Attached Storage)와 같은 로컬 스토리지, NAS(Network Attached Storage) 또는 SAN(Storage Area Network)와 같은 네트워크 스토리지, 및 클라우드 스토리지 등 개시된 것 이외에도 다양한 형태의 스토리지를 포함할 수 있다.
상기 상품 정보는 해당 상품의 3차원 외형 정보, 상품 이름, 상품 식별 번호, 상품의 재질, 상품의 두께, 상품의 부피, 상품의 무게 등을 포함할 수 있다. 여기서, 3차원 외형 정보는 캐드(CAD)와 같은 설계 도구를 이용하여 생성된 모델링 파일 또는 3차원 스캐너를 이용하여 생성된 3차원 스캔 파일 등 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 형태의 파일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 3차원 외형 정보는 해당 상품을 촬영한 3D 이미지일 수 있다. 3차원 외형 정보는 STL, VRML, PLY, SFX 등의 파일 형식으로 이루어질 수 있다. 3차원 외형 정보는 해당 상품의 기하학적 정보를 포함할 수 있다.
포장재 설계 장치(104)는 상품 정보 데이터베이스(102)로부터 소정 상품에 대한 상품 정보를 수신할 수 있다. 포장재 설계 장치(104)는 수신한 상품 정보를 이용하여 해당 상품을 포장할 포장재 모델을 설계할 수 있다. 구체적으로, 포장재 설계 장치(104)는 해당 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 포장재 설계 장치(104)는 해당 상품의 충격 강도 정보를 이용하여 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완할 수 있다. 또한, 포장재 설계 장치(104)는 포장재 모델의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 및 채우기 비율을 결정할 수 있다. 또한, 포장재 설계 장치(104)는 사용자로부터 입력되는 추가 요구 사항을 포장재 모델에 반영할 수 있다. 또한, 포장재 설계 장치(104)는 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 서브 모델들을 3D 프린터에서 출력할 수 있는 파일 형태로 변환할 수 있다.
포장재 설계 장치(104)는 프로세서 및 그 프로세서에 의해 액세스 가능한 메모리와 같은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로세서의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 컴퓨터 실행 가능 명령어가 저장되어 있을 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 프로세서로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작을 수행하게 할 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 포장재 설계 장치(104) 상에서 설계 프로그램, 낙하 충격 시뮬레이션과 같은 명령어 집합을 실행하기 위한 운영체제의 컴포넌트들(미도시)을 포함한다. 또한, 포장재 설계 장치(104)는 입력 장치 및/또는 출력 장치를 더 포함할 수 있다. 입력 장치의 예들은 마우스와 같은 포인팅 장치, 키보드, 터치 감지 입력 장치, 마이크와 같은 음성 입력 장치, 카메라와 같은 촬영 장치 및/또는 광학 스캐너 등을 포함한다. 출력 장치의 예들은 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드 등을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 포장재 설계 장치(104)는 상품 정보 획득부(111), 기하 특성 분석부(113), 포장재 모델 생성부(115), 및 출력 파일 생성부(117)를 포함할 수 있다.
상품 정보 획득부(111)는 포장재로 포장할 상품에 대한 상품 정보를 획득한다. 상품 정보 획득부(111)는 상품 정보 데이터베이스(102)로부터 해당 상품에 대한 상품 정보를 획득할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 상품 정보 획득부(111)는 해당 상품에 대한 상품 정보를 사용자로부터 직접 입력받을 수도 있고, 그 이외의 다양한 경로를 통해 획득할 수 있다. 상품 정보는 해당 상품의 3차원 외형 정보, 상품 이름, 상품 식별 번호, 상품의 재질, 상품의 부피, 상품의 무게 등을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 3차원 외형 정보가 서로 다른 형식의 파일들(예를 들어, STL, VRML, PLY, SFX 등)로 이루어진 경우, 상품 정보 획득부(111)는 서로 다른 형식의 파일들을 포장재 설계를 위한 공통 포맷으로 변환할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상품 정보 획득부(111)는 서로 다른 형식의 파일들을 폴리곤 메쉬(Polygon Mesh) 형태로 변환할 수 있다.
기하 특성 분석부(113)는 상품 정보를 기반으로 충격 해석을 통해 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다. 기하 특성 분석부(113)는 생성한 충격 강도 정보를 이용하여 상품의 구조적 약점을 분석할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 기하 특성 분석부(113)는 상품 정보를 기반으로 시뮬레이션에 의한 낙하 충격 해석을 실행하여 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다. 낙하 충격 시뮬레이션을 통해 상품을 바닥에 떨어뜨렸을 때 충격으로 인한 변동 응력 및 변형 등을 계산할 수 있으며, 이는 상품이 충격을 받는 전체 방향에서 실행될 수 있다. 이때, 충격 강도는 상품을 바닥에 떨어뜨려 충격 하중을 적용할 때 상품이 파괴에 저항하는 능력을 말한다.
도 2는 기하 특성 분석부(113)가 시뮬레이션에 의한 낙하 충격 해석을 실행하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 기하 특성 분석부(113)는 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션 엔진을 포함할 수 있다. 기하 특성 분석부(113)는 해당 상품의 3차원 외형 정보를 이용하여 시뮬레이션 상에서 상품(50)을 구성할 수 있다. 기하 특성 분석부(113)는 시뮬레이션 상에서 상품(50)을 바닥에 떨어뜨려 상품(50)의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다.
기하 특성 분석부(113)는 상품(50)의 3차원 외형 정보, 상품의 재질, 상품의 부피, 상품의 무게, 상품의 두께 등과 같은 상품 구조 정보 및 충격 속도, 충격 방향, 충돌 지점, 중력 방향, 분석 대상 방향 등과 같은 시뮬레이션 상황 정보를 이용하여 상품(50)의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다. 기하 특성 분석부(113)는 생성한 충격 강도 정보를 이용하여 상품의 구조적 약점을 분석할 수 있다. 예를 들어, 상품의 구조적 약점은 외부 충격에 약한 모서리 부분이나 두께가 다른 부위보다 상대적으로 얇아 외부 충격에 의해 크랙이나 단절이 발생할 수 있는 부분 등이 될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 3차원 외형 정보 및 충격 강도 정보 등를 이용하여 해당 상품의 포장을 위한 포장재 모델을 생성할 수 있다. 즉, 포장재 모델 생성부(115)는 3차원 외형 정보 및 충격 강도 정보를 이용하여 포장재의 전체적인 3차원 모델을 생성할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 설계 프로그램(예를 들어, 3D Max, 솔리드웍스, 오토캐드, 인벤터, CATIA 등)을 이용하여 포장재 모델을 생성할 수 있다. 설계 프로그램은 포장재 설계 장치(104)에 구비된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
구체적으로, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성할 수 있다. 이 경우, 포장재 모델은 해당 상품의 3차원 외형이 확장된 형태로 생성되게 된다. 예시적인 실시예에서, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 상품의 3차원 외형 정보에 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성할 수 있다. 여기서, 1차 오프셋 거리는 포장재 모델의 내면에 대한 형태를 구성하기 위한 것이고, 2차 오프셋 거리는 포장재 모델의 외면에 대한 형태를 구성하기 위한 것이다.
도 3은 포장재 모델 생성부(115)가 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 3차원 외형 정보를 이용하여 설계 프로그램 상에서 해당 상품(50)의 외형을 구성할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 상품(50)의 외형에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델(60)의 내면에 대한 형태를 구성할 수 있다. 1차 오프셋 거리는 상품을 포장재에 삽입하기 용이하고 상품과 포장재 간에 상품의 손상이 발생하지 않을 정도의 간격이 되도록 설정될 수 있다.
또한, 포장재 모델 생성부(115)는 1차 오프셋 거리에 따라 구성된 포장재 모델(60)의 내면에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델(60)의 외면에 대한 형태를 구성할 수 있다. 2차 오프셋 거리는 포장재의 두께(즉, 포장재 모델(60)의 내면과 외면 간의 간격)를 결정하게 된다. 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리는 해당 상품의 재질, 외형, 무게 등과 같은 상품 특성에 따라 설정될 수 있다. 여기서는, 포장재 모델(60)의 내면에 2차 오프셋 거리를 적용하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상품(50)의 외형에 2차 오프셋 거리를 적용할 수도 있다.
여기서, 포장재 모델(60)은 상품(50)의 외형을 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리를 합한 거리만큼 확장시킨 형태가 된다. 즉, 상품(50)의 3차원 외형 정보에는 3차원 객체를 나타내는 정점(Vertex), 정점을 연결하는 간선(Edge), 간선을 연결하여 생성되는 면(Face) 등의 기하학 요소를 포함한다. 포장재 모델(60)은 이러한 각 기하학 요소를 법선 벡터 방향으로 1차 오프셋 거리 및 2차 오프셋 거리를 합한 거리만큼 확장시킨 형태가 되게 된다.
한편, 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도 정보를 이용하여 포장재 모델을 보정할 수 있다. 즉, 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도가 약한 부위의 구조적 약점을 보완하기 위해 포장재 모델을 보정할 수 있다. 이때, 포장재 모델 생성부(115)는 구조적 약점 부분의 2차 오프셋 거리를 변경하여 적용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 포장재 모델 생성부(115)는 구조적 약점 부분의 2차 오프셋 거리를 일정 값 이상으로 증가시켜 포장재 모델을 보정할 수 있다.
도 4는 포장재 모델 생성부(115)가 구조적 약점 부위의 보완을 위해 포장재 모델을 보정하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도 정보를 이용하여 상품의 구조적 약점 부분을 확인할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 구조적 약점 부분의 2차 오프셋 거리를 증가시켜 포장재 모델(60)을 보정할 수 있다. 구체적으로, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60)의 외면에서 구조적 약점 부분(60a)의 간선(Edge)을 구성하는 정점 v1과 정점 v2를 간선의 법선 벡터 방향으로 보정 오프셋 거리만큼 이동시킬 수 있다. 다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 간선의 길이를 확장하여 이웃하는 다른 간선과 연결하여 포장재 모델(60)을 보정할 수 있다. 이와 같이, 오프셋 거리 보정에 따라 포장재 모델(60)을 구성하는 새로운 간선이 생성되는 경우, 포장재 모델 생성부(115)는 보정 전의 간선 부분은 삭제할 수 있다.
또한, 모서리 등과 같이 낙하 시 충격에 의해 손상되기 쉬운 구조적 약점 부분의 경우, 포장재 모델 생성부(115)는 모깍기(Fillet)를 적용하여 포장재 모델(60)에서 해당 구조적 약점 부분의 반경이 넓어지도록 보정 할 수 있으며, 그로 인해 충격 강도를 증가시키고 파손 가능성을 줄일 수 있게 된다.
도 5는 포장재 모델 생성부(115)가 모깍기에 의해 포장재 모델을 보정하는 상태를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 모서리 부분에 대한 포장재 모델(60)의 외면을 형성할 때, 상품(50)의 모서리 부분의 간선을 법선 벡터 방향으로 2차 오프셋 거리만큼 확장시킨 후, 각 간선의 정점 v1과 정점 v2를 기 설정된 필렛 반경을 가지도록 연결하여 모서리 부분의 구조적 약점을 보완할 수 있다.
또한, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60) 내부의 공간(즉, 포장재 모델(60)의 내면과 외면 사이의 공간)을 채우기 위한 채우기 정보를 생성할 수 있다. 채우기 정보는 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
채우기 패턴 정보는 포장재 모델(60) 내부의 공간을 어떤 형태의 패턴으로 채울 것인지에 대한 정보를 말한다. 채우기 패턴에는 예를 들어, 직선, 사선, 원, 다각형(삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등) 등이 포함될 수 있다. 채우기 패턴은 3D 프린터의 출력 방식에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, MJM(Multi Jet Modeling) 또는 폴리젯(Polyjet)과 같은 분사형 3D 프린터의 경우, 형태가 복잡하고 응집 강성이 높은 벌집 형태의 채우기 패턴을 적용할 수 있다. FDM(Fused Deposition Modeling) 또는 SLA(Stereolithography)와 같이 툴 패스(Tool Path)에 따라 헤더를 이동시켜 적층하는 방식의 3D 프린터의 경우, 선형 또는 사선과 같은 단순한 형태의 채우기 패턴을 적용할 수 있다. 이는 한 번에 분사하여 레이어를 출력하는 분사형 3D 프린터와는 달리 FDM(Fused Deposition Modeling) 또는 SLA(Stereolithography) 방식의 3D 프린터는 채우기 패턴에 따라 툴(Toll)의 이동 방향 및 이동 거리가 반복적으로 변하기 때문에, 채우기 패턴이 복잡할수록 헤더의 이동 경로가 증가하여 조형 시간이 증가하기 때문이다.
채우기 비율 정보는 포장재 모델(60) 내부의 공간을 채우기 패턴을 통해 어느 정도의 비율로 채울 것인지에 대한 정보를 말한다. 채우기 비율은 포장재 모델(60) 내부의 전체 공간에서 채우기 패턴에 의해 채워지는 공간과 빈 공간의 비율을 의미할 수 있다. 채우기 비율은 포장재의 재질 및 두께 등에 따라 다르게 설정될 수 있다. 구체적으로, 포장재의 재료 강성이 낮고 포장재의 두께가 얇을수록 채우기 비율을 높게 설정하고, 포장재의 재료 강성이 높고 포장재의 두께가 두꺼울수록 채우기 비율을 낮게 설정할 수 있다. 예를 들어, 재료 강성이 40 ~ 70Mpa인 PLA(Poly Latic Acid)를 이용하여 FDM 방식으로 포장재를 출력한다고 할 때, 포장재의 두께를 0.1mm로 하는 경우 채우기 비율을 90%로 설정하고, 포장재의 두께를 0.2mm로 하는 경우 채우기 비율을 80%로 설정할 수 있다. 포장재의 두께를 0.1mm로 하고 채우기 비율을 90%로 설정하는 경우와 포장재의 두께를 0.2mm로 하고 채우기 비율을 80%로 설정하는 경우, 포장재의 강성을 동등한 수준으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도 정보를 기반으로 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분과 다르게 설정하여 구조적 약점 부분의 강성을 보완할 수 있다.
도 6은 포장재 모델 생성부(115)가 상품의 부분별 충격 강도에 따라 채우기 비율을 다르게 설정하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60)의 내부 공간을 50%의 채우기 비율에 따라 벌집 형태의 채우기 패턴으로 채울 수 있다. 여기서, 모서리 부분과 같이 충격 강도가 포장재 모델(60) 전체의 충격 강도의 평균치 이하인 경우, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 부분의 채우기 비율을 예를 들어, 80%로 증가시켜 해당 부분의 구조적 강성을 보완할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 해당 부분의 충격 강도가 포장재 모델(60) 전체의 충격 강도의 평균치에 도달하도록 해당 부분의 채우기 비율을 조절할 수 있다. 여기서는, 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 조절하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구조적 약점 부분의 채우기 패턴을 다른 부분과 다르게 조절할 수도 있다.
또한, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재의 재질을 결정할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 사용자의 입력 또는 해당 상품의 특성에 다라 포장재의 재질을 결정할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 포장재의 내부 재질 및 외부 재질을 결정할 수 있다. 포장재의 내부 재질과 외부 재질은 해당 상품의 특성에 따라 동일할 수도 있고 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, 상품이 고가의 전자 제품 등과 같이 충격에 민감한 제품인 경우, 포장재의 외부 재질은 플라스틱 또는 금속 재질로 하고, 포장재의 내부 재질은 충격 흡수를 위해 실리콘 재질로 설정할 수 있다.
또한, 포장재 모델 생성부(115)는 사용자의 명령에 따라 추가 요구 사항을 포장재 모델(60)에 반영할 수 있다. 예를 들어, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 운반의 용이성 및 편의성을 위해 포장재 모델(60)에 손잡이를 생성하거나 특정 ID를 표시할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60)의 힘점을 고려하여 오목 형태 또는 볼록 형태의 손잡이를 포장재 모델(60)에 추가할 수 있다. 또한, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60)의 재사용성을 위해 포장재 모델(60)의 외면에 포장재의 재질, 포장재의 크기 등의 정보를 포함하는 코드(예를 들어, 바코드 또는 QR 코드 등)를 추가할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 출력 파일 생성부(117)는 포장재 모델 생성부(115)가 생성한 포장재 모델(60)을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 분할된 서브 모델을 3D 프린터에서 실제 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성할 수 있다. 여기서, 포장재 모델(60)을 2개 이상의 서브 모델로 분할하는 이유는 상품을 포장재 내부에 용이하게 넣을 수 있도록 하기 위함이다. 서브 모델의 수는 포장재 출력을 위해 사용되는 3D 프린터의 빌드 플랫폼의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터의 빌드 플랫폼의 크기가 100 × 100 ×100(단위 : cm)이고, 포장재 모델(60)의 부피가 80 × 80 ×80(단위 : cm)인 경우, 출력 파일 생성부(117)는 포장재 모델(60)을 기본적인 개수인 2개의 서브 모델로 분할 할 수 있다. 반면, 3D 프린터의 빌드 플랫폼의 크기가 30 × 30 ×30(단위 : cm)인 경우, 출력 파일 생성부(117)는 포장재 모델(60)을 3개 또는 4개의 서브 모델로 분할 할 수 있다.
포장재 모델(60)의 분할 방향은 상품의 변형 또는 손상 없이 포장재 안에 상품을 넣을 수 있도록 포장재 모델(60)의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 결정될 수 있다.
도 7은 출력 파일 생성부(117)가 포장재 모델의 분할 방향을 결정하는 상태를 나타내는 도면이다. 여기서는, 출력 파일 생성부(117)가 포장재 모델(60)을 제1 방향 또는 제2 방향으로 분할하는 상태를 나타내었다.
도 7의 (a)를 참조하면, 출력 파일 생성부(117)가 포장재 모델(60)을 제1 방향으로 분할(즉, 포장재 모델(60)의 서브 모델들이 상하 대칭되도록 분할)한 경우, 포장재 모델(60)의 단면적이 넓어 상품(50)의 변형이나 손상 없이 상품(50)을 포장재 모델(60)에 수납할 수 있게 된다.
반면, 도 7의 (b)를 참조하면, 출력 파일 생성부(117)가 포장재 모델(60)을 제2 방향으로 분할(즉, 포장재 모델(60)의 서브 모델들이 좌우 대칭되도록 분할)한 경우, 포장재 모델(60)의 단면적이 작아 상품(50)을 포장재 모델(60)에 수납할 수 없게 된다.
출력 파일 생성부(117)는 분할된 서브 모델을 3D 프린터에서 실제 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성할 수 있다. 이때, 출력 파일 생성부(117)는 서브 모델 당 적어도 하나의 출력 파일을 생성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 포장재 제조 장치(106)는 포장재 설계 장치(104)로부터 포장재 모델(60)을 수신하고, 수신한 포장재 모델(60)을 3D 프린터에 입력하여 해당 상품에 대한 포장재를 제조하는 역할을 한다.
포장재 제조 장치(106)는 출력 모델 배치부(121), 출력 제어부(123), 및 3D 프린터(125)를 포함할 수 있다. 출력 모델 배치부(121)는 포장재 설계 장치(104)로부터 출력 파일(포장재 모델의 분할된 서브 모델에 대한 출력 파일)을 수신하고, 각 출력 파일에 대응하는 서브 모델들을 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼 상에 배치하는 역할을 한다. 출력 모델 배치부(121)는 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼의 크기 및 구조 등을 고려하여 각 출력 파일에 대응하는 서브 모델들을 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼 상에 배치할 수 있다. 출력 모델 배치부(121)는 서브 모델들의 배치 정보를 생성할 수 있다.
출력 제어부(123)는 서브 모델들의 배치 정보를 기반으로 포장재를 출력하도록 3D 프린터(125)를 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 출력 제어부(123)는 서브 모델들의 배치 정보를 기반으로 포장재의 각 레이어를 출력하기 위한 2D 단면 이미지 또는 프린터 제어를 위한 기계어 코드를 생성하여 3D 프린터(125)로 전달할 수 있다.
3D 프린터(125)는 포장재에 설정된 재질을 이용하여 포장재를 출력한다. 3D 프린터(125)는 출력 제어부(123)의 제어에 따라 해당 상품의 포장재를 출력할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상품의 외형을 반영하여 포장재를 제조함으로써, 포장재 내부의 불필요한 공간을 최소화할 수 있으며, 그로 인해 상품에 대한 운송 비용을 절감할 수 있게 된다. 그리고, 상품 외형의 기하학적 정보에 따라 충격에 취약한 부분을 보완하도록 포장재를 설계함으로써, 상품의 운송 및 적재 시 상품이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 3D 프린터의 출력 방식에 따라 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 패턴을 설정하고, 포장재의 재질 및 두께 등에 따라 채우기 비율을 설정함으로써, 3D 프린터에서 포장재를 출력하는 시간을 단축할 수 있고, 포장재의 강성을 일정 수준으로 유지할 수 있게 된다. 또한, 충격 강도 정보를 기반으로 채우기 비율을 다르게 설정함으로써, 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 강성을 보완하여 포장재가 외부 충격에 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할함으로써, 상품을 포장재 내부에 용이하게 수납시킬 수 있게 된다. 또한, 힘점 및 방향 등을 고려하여 포장재 외면에 손잡이와 같은 부가 형상을 생성함으로써, 운반 및 적재 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 포장재 모델 생성부(115)가 구조적 약점 부위의 2차 오프셋 거리를 변경시키는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도면에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다. 또한 실시예에 따라 상기 방법에 도시되지 않은 하나 이상의 단계들이 상기 방법과 함께 수행될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델(60)을 구성하는 각 간선(Edge) 부분의 두께를 산출한다(S 101). 간선 부분의 두께는 간선의 법선 벡터 반대 방향으로 간선을 이동시켰을 때, 해당 간선을 구성하는 정점 1과 정점 2를 공유하지 않는 다른 간선과 접점되기까지의 이동 거리를 말한다.
도 9는 포장재 모델 생성부(115)가 포장재 모델(60)을 구성하는 간선 부분의 두께를 산출하는 상태를 나타낸 도면이다. 여기서, 포장재 모델(60)의 일 부분이 제1 간선(61) 내지 제5 간선(65)을 포함하고, 제1 간선(61) 부분의 두께를 산출하는 경우를 살펴보기로 한다. 제1 간선(61)을 제1 간선(61)의 법선 벡터 반대 방향으로 이동시켰을 때, 제1 간선(61)을 구성하는 정점 v1과 정점 v2를 공유하지 않는 다른 간선 즉, 제4 간선(64) 및 제5 간선(65)과 접점되기까지의 이동 거리(d)가 제1 간선(61) 부분의 두께가 된다.
다시 도 8을 참조하면, 포장재 모델 생성부(115)는 산출한 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인지 여부를 확인한다(S 103). 여기서, 임계 두께는 해당 상품의 특성(예를 들어, 상품의 재질, 상품의 기하학적 특성, 상품의 평균 충격 강도 등)에 따라 설정될 수 있다.
단계 S 103의 확인 결과, 산출한 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 간선의 2차 오프셋 거리를 기 설정된 보정 오프셋 거리만큼 증가시킨다(S 105). 즉, 산출한 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 간선 부분이 구조적 약점 부분인 것으로 판단하여 해당 간선의 2차 오프셋 거리를 증가시킴으로써, 구조적 약점 부분을 보완할 수 있다.
도 10은 포장재 설계 장치(100)가 상품의 부분별 충격 강도에 따라 채우기 비율을 다르게 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도면에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다. 또한 실시예에 따라 상기 방법에 도시되지 않은 하나 이상의 단계들이 상기 방법과 함께 수행될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 포장재 설계 장치(100)는 소정 채우기 비율에 따라 소정 채우기 패턴으로 포장재 모델(60)의 내부 공간을 채운다(S 201). 포장재 설계 장치(100)는 포장재 모델(60)의 내부 공간을 동일한 채우기 비율에 따라 동일한 채우기 패턴으로 채울 수 있다.
다음으로, 포장재 설계 장치(100)는 포장재 모델(60)을 복수 개의 파트로 분할하고, 분할된 각 파트의 평균 충격 강도를 산출한다(S 203). 포장재 설계 장치(100)는 포장재 모델(60)의 기하학적 특성에 따라 포장재 모델(60)을 복수 개의 파트로 분할 할 수 있다.
다음으로, 포장재 설계 장치(100)는 분할된 각 파트 중 충격 강도가 상기 평균 충격 강도 미만인 파트가 있는지 여부를 확인한다(S 205).
단계 S 205의 확인 결과, 충격 강도가 상기 평균 충격 강도 미만인 파트가 있는 경우, 포장재 설계 장치(100)는 해당 파트의 채우기 비율을 기 설정된 보정 채우기 비율만큼 증가시킨다(S 207).
도 11은 예시적인 실시예에 따른 포장재 제조 방법을 나타낸 흐름도이다. 도면에서는 포장재 제조 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다. 또한 실시예에 따라 상기 방법에 도시되지 않은 하나 이상의 단계들이 상기 방법과 함께 수행될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 상품 정보 획득부(111)는 포장재로 포장할 상품에 대한 상품 정보를 획득한다(S 301). 상품 정보 획득부(111)는 상품 정보를 상품 정보 데이터베이스(102)로부터 획득할 수 있다. 상품 정보는 해당 상품의 3차원 외형 정보, 상품 이름, 상품 식별 번호, 상품의 재질, 상품의 부피, 상품의 무게 등이 포함될 수 있다.
다음으로, 기하 특성 분석부(113)는 상품 정보를 기반으로 충격 해석을 통해 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성한다(S 303). 기하 특성 분석부(113)는 상품 정보를 기반으로 시뮬레이션에 의한 낙하 충격 해석을 실행하여 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성할 수 있다.
다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 해당 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성한다(S 305). 포장재 모델 생성부(115)는 해당 상품의 3차원 외형 정보를 이용하여 설계 프로그램 상에서 해당 상품(50)의 외형을 구성할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 상품(50)의 외형에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델(60)의 내면에 대한 형태를 구성할 수 있다. 또한, 포장재 모델 생성부(115)는 1차 오프셋 거리에 따라 구성된 포장재 모델(60)의 내면에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델(60)의 외면에 대한 형태를 구성할 수 있다.
다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도 정보를 이용하여 포장재 모델을 보정한다(S 307). 포장재 모델 생성부(115)는 충격 강도 정보를 이용하여 상품의 구조적 약점 부분을 확인하고, 구조적 약점 부분을 보완하기 위해 포장재 모델을 보정할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 설계 프로그램 상의 포장재 모델에서 상품의 구조적 약점 부분과 대응하는 부분의 구조적 강성이 보강되도록 2차 오프셋 거리를 변경하여 포장재 모델을 보정할 수 있다.
다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델 내부의 공간(즉, 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 공간)을 채운다(S 309). 포장재 모델 생성부(115)는 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보를 이용하여 설계 프로그램 상에서 포장재 모델 내부의 공간을 채울 수 있다. 즉, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델 내부의 공간을 기 설정되거나 사용자의 입력에 의해 결정된 소정의 채우기 패턴으로 기 설정되거나 사용자의 입력에 의해 결정된 채우기 비율에 따라 채울 수 있다.
다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델에 사용할 재질을 결정한다(S 311). 포장재 모델 생성부(115)는 사용자의 입력 또는 해당 상품의 특성에 따라 포장재 모델에 사용할 재질을 결정할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 포장재의 내부 재질 및 외부 재질을 각각 결정할 수 있다.
다음으로, 포장재 모델 생성부(115)는 사용자의 명령에 따라 추가 요구 사항을 포장재 모델에 반영한다(S 313). 예를 들어, 포장재 모델 생성부(115)는 운반의 용이성 및 편의성을 위해 포장재 모델에 손잡이를 생성하거나 특정 ID를 표시할 수 있다. 포장재 모델 생성부(115)는 포장재 모델의 외면에 포장재 정보(예를 들어, 포장재의 재질, 채우기 패턴, 채우기 비율, 포장재의 무게, 포장재의 크기 등)를 포함하는 코드를 추가할 수 있다.
다음으로, 출력 파일 생성부(117)는 포장재 모델 생성부(115)가 생성한 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할한다(S 315). 출력 파일 생성부(117)는 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼의 크기에 따라 포장재 모델을 몇 개의 서브 모델로 분할할지 결정할 수 있다. 출력 파일 생성부(117)는 포장재 모델의 분할 시, 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향을 분할 방향으로 결정할 수 있다.
다음으로, 출력 파일 생성부(117)는 분할된 서브 모델들을 3D 프린터(125)에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성한다(S 317). 출력 파일 생성부(117)는 서브 모델 당 적어도 하나의 출력 파일을 생성할 수 있다.
다음으로, 출력 모델 배치부(121)가 각 출력 파일에 대응하는 서브 모델들을 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼 상에 배치한다(S 319). 출력 모델 배치부(121)는 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼의 크기 및 구조 등을 고려하여 각 출력 파일에 대응하는 서브 모델들을 3D 프린터(125)의 빌드 플랫폼 상에 배치할 수 있다.
다음으로, 출력 제어부(123)가 서브 모델들의 배치 정보를 기반으로 해당 상품의 포장재를 출력하도록 3D 프린터(125)를 제어한다(S 321).
도 12는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 예시적인 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 도시한다.
도 12에 도시된 예시적인 컴퓨팅 환경(200)은 컴퓨팅 장치(210)를 포함한다. 통상적으로, 각 구성은 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않았더라도 그 구성에 적합한 컴포넌트를 추가적으로 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(210)는 포장재 제조에 사용되는 장치(예를 들어, 포장재 설계 장치(104) 또는 포장재 제조 장치(106))일 수 있다.
컴퓨팅 장치(210)는 적어도 하나의 프로세서(212), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214) 및 버스(260)를 포함한다. 프로세서(212)는 버스(260)와 연결되고, 버스(260)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)를 포함하여 컴퓨팅 장치(210)의 다른 다양한 컴포넌트들을 프로세서(212)에 연결한다.
프로세서(212)는 컴퓨팅 장치(210)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(212)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어를 실행할 수 있고, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(212)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(210)로 하여금 소정의 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드(예컨대, 애플리케이션(230)에 포함되는 명령어), 프로그램 데이터(예컨대, 애플리케이션(230)에 의해 사용되는 데이터) 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)에 저장된 애플리케이션(230)은 프로세서(212)에 의해 실행 가능한 명령어의 소정의 집합을 포함한다.
도 12에 도시된 메모리(216) 및 저장 장치(218)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(214)의 예이다. 메모리(216)에는 프로세서(212)에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 실행 가능 명령어가 로딩될 수 있다. 또한, 메모리(216)에는 프로그램 데이터가 저장될 수 있다. 예컨대, 이러한 메모리(216)는 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다. 다른 예로서, 저장 장치(218)는 정보의 저장을 위한 하나 이상의 착탈 가능하거나 착탈 불가능한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예컨대, 저장 장치(218)는 하드 디스크, 플래시 메모리, 자기 디스크, 광 디스크, 컴퓨팅 장치(210)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
컴퓨팅 장치(210)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(270)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(220)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(220)는 버스(260)에 연결된다. 입출력 장치(270)는 입출력 인터페이스(220)를 통해 컴퓨팅 장치(210)(의 다른 컴포넌트들)에 연결될 수 있다. 입출력 장치(270)는 포인팅 장치, 키보드, 터치 입력 장치, 음성 입력 장치, 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다.
한편, 소정의 실시예는 본 명세서에서 기술한 과정을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 그 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 포장재 제조 시스템
102 : 상품 정보 데이터베이스
104 : 포장재 설계 장치
106 : 포장재 제조 장치
111 : 상품 정보 획득부
113 : 기하 특성 분석부
115 : 포장재 모델 생성부
117 : 출력 파일 생성부
121 : 출력 모델 배치부
123 : 출력 제어부
125 : 3D 프린터

Claims (41)

  1. 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하고, 상기 포장재 모델에서 구조적 약점 부분을 보완하는 포장재 설계 장치; 및
    상기 포장재 설계 장치로부터 상기 포장재 모델을 수신하고, 상기 포장재 모델을 출력하여 상기 상품을 포장하기 위한 포장재를 생산하는 포장재 제조 장치를 포함하는, 포장재 제조 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조적 약점 부분은,
    상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분인, 포장재 제조 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 모델은,
    상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장함으로써 생성되는, 포장재 제조 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하고, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하는, 포장재 제조 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고,
    상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하며, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는, 포장재 제조 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시켜 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는, 포장재 제조 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는, 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션 엔진을 포함하고,
    상기 시뮬레이션 엔진을 통해 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하며, 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 이용하여 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는, 포장재 제조 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는, 포장재 제조 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고,
    상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정하는, 포장재 제조 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가하는, 포장재 제조 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 분할된 서브 모델들을 상기 포장재 제조 장치에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성하는, 포장재 제조 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할하는, 포장재 제조 시스템.
  13. 상품을 포장할 포장재의 설계를 위한 장치로서,
    상기 상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 상품 정보 획득부; 및
    상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하고, 상기 포장재 모델에서 구조적 약점 부분을 보완하는 포장재 모델 생성부를 포함하는, 포장재 설계 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 구조적 약점 부분은,
    상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분인, 포장재 설계 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 모델은,
    상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장함으로써 생성되는, 포장재 설계 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는,
    상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하고, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하는, 포장재 설계 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는,
    상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시켜 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는, 포장재 설계 장치.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 상품 정보를 기반으로 충격 해석을 통해 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하는 기하 특성 분석부를 더 포함하는, 포장재 설계 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 기하 특성 분석부는, 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션 엔진을 포함하고,
    상기 시뮬레이션 엔진을 통해 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하는, 포장재 설계 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 오프셋 거리는, 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하기 위한 1차 오프셋 거리 및 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하기 위한 2차 오프셋 거리를 포함하고,
    상기 포장재 모델 생성부는, 상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하며, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는, 포장재 설계 장치.
  21. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는,
    상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는, 포장재 설계 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는,
    상기 포장재를 출력할 3D 프린터의 출력 방식에 따라 상기 채우기 패턴을 결정하고,
    상기 포장재의 재질 및 두께 중 적어도 하나에 따라 상기 채우기 비율을 결정하는, 포장재 설계 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하고,
    상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정하는, 포장재 설계 장치.
  24. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 모델 생성부는,
    사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가하는, 포장재 설계 장치.
  25. 청구항 13에 있어서,
    상기 포장재 설계 장치는,
    상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하고, 분할된 서브 모델들을 3D 프린터에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성하는 출력 파일 생성부를 더 포함하는, 포장재 설계 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 출력 파일 생성부는,
    상기 포장재를 출력할 3D 프린터의 빌드 플랫폼의 크기에 따라 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하는, 포장재 설계 장치.
  27. 청구항 25에 있어서,
    상기 출력 파일 생성부는,
    상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할하는, 포장재 설계 장치.
  28. 상품을 포장할 포장재의 설계를 위한 방법으로서,
    포장재 설계 장치에서, 상기 상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 단계;
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 단계; 및
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계를 포함하는, 포장재 설계 방법.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 구조적 약점 부분은,
    상기 포장재 모델의 충격 강도 및 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 간선 부분의 두께 중 적어도 하나가 기 설정된 기준치 미만인 부분인, 포장재 설계 방법.
  30. 청구항 28에 있어서,
    상기 포장재 모델을 생성하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 3차원 외형을 상기 오프셋 거리만큼 확장시켜 상기 포장재 모델을 생성하는, 포장재 설계 방법.
  31. 청구항 28에 있어서,
    상기 포장재 모델을 생성하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 1차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 내면의 형태를 구성하는 단계; 및
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 내면 또는 상기 3차원 외형 정보에 기 설정된 2차 오프셋 거리를 적용하여 상기 포장재 모델의 외면의 형태를 구성하는 단계를 포함하는, 포장재 설계 방법.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 외면을 구성하는 각 간선 부분의 두께를 산출하는 단계;
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 간선 부분의 두께가 기 설정된 임계 두께 미만인 경우, 상기 포장재 설계 장치에서, 해당 간선 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는 단계를 포함하는, 포장재 설계 방법.
  33. 청구항 31에 있어서,
    상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계;
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 충격 강도 정보를 이용하여 상기 상품의 구조적 약점 부분을 확인하는 단계; 및
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 구조적 약점 부분에 대응하는 상기 포장재 모델 부분의 상기 2차 오프셋 거리를 증가시키는 단계를 포함하는, 포장재 설계 방법.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품 정보를 기반으로 낙하 충격 해석을 위한 시뮬레이션을 수행하여 상기 상품의 각 부분별 충격 강도 정보를 생성하는, 포장재 설계 방법.
  35. 청구항 28에 있어서,
    상기 포장재 모델을 생성하는 단계 이후에,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하고, 상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 단계를 더 포함하는, 포장재 설계 방법.
  36. 청구항 35에 있어서,
    상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 상품의 충격 강도 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 충격 강도 정보를 기반으로 상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분의 채우기 비율을 다른 부분 보다 높게 설정하는 단계를 포함하는, 포장재 설계 방법.
  37. 청구항 28에 있어서,
    상기 포장재 모델을 생성하는 단계 이후에,
    상기 포장재 설계 장치에서, 사용자의 추가 요구 사항에 따라 상기 포장재 모델의 외면에 손잡이 및 상기 포장재에 대한 포장재 정보를 포함하는 코드 중 적어도 하나를 추가하는 단계를 더 포함하는, 포장재 설계 방법.
  38. 청구항 28에 있어서,
    상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계 이후에,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델을 복수 개의 서브 모델로 분할하는 단계; 및
    상기 포장재 설계 장치에서, 분할된 상기 서브 모델들을 포장재 제조 장치에서 출력 가능한 파일 포맷으로 변환하여 출력 파일을 생성하는 단계를 더 포함하는, 포장재 설계 방법.
  39. 청구항 38에 있어서,
    상기 복수 개의 서브 모델로 분할하는 단계는,
    상기 포장재 설계 장치에서, 상기 포장재 모델의 단면적이 가장 넓게 되는 방향으로 상기 포장재 모델을 분할하는, 포장재 설계 방법.
  40. 하나 이상의 프로세서;
    메모리; 및
    하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
    상기 프로그램은,
    상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 단계;
    상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 단계; 및
    상기 포장재 모델의 구조적 약점 부분을 보완하는 단계를 실행하기 위한 명령어들을 포함하는 장치.
  41. 하나 이상의 프로세서;
    메모리; 및
    하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
    상기 프로그램은,
    상품에 대한 3차원 외형 정보를 포함하는 상품 정보를 획득하는 단계;
    상기 상품의 3차원 외형 정보에 기 설정된 오프셋 거리를 적용하여 포장재 모델을 생성하는 단계;
    상기 포장재 모델의 내면과 외면 사이의 내부 공간을 채우기 위한 채우기 패턴 정보 및 채우기 비율 정보 중 적어도 하나를 포함하는 채우기 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 채우기 정보에 따라 상기 포장재 모델의 내부 공간을 채우는 단계를 실행하기 위한 명령어들을 포함하는 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117963A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Parts packing for a build volume
KR20210008996A (ko) * 2019-07-16 2021-01-26 조강훈 프랜차이즈 서비스 품질관리 시스템 및 방법
CN112528377A (zh) * 2020-12-15 2021-03-19 上海市建工设计研究总院有限公司 外包装支撑钢结构造型轴线的建模方法
KR102258781B1 (ko) * 2019-11-28 2021-05-31 주식회사 아이티몰즈 3d 프린팅을 이용한 패키징 제작 시스템
CN113779920A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 英业达科技有限公司 元件侦测方法
KR20230027669A (ko) * 2021-08-19 2023-02-28 주식회사 시온 스틸패킹용 스키드의 제조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117963A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Parts packing for a build volume
US11338521B2 (en) 2017-12-15 2022-05-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Parts packing for a build volume
KR20210008996A (ko) * 2019-07-16 2021-01-26 조강훈 프랜차이즈 서비스 품질관리 시스템 및 방법
KR102258781B1 (ko) * 2019-11-28 2021-05-31 주식회사 아이티몰즈 3d 프린팅을 이용한 패키징 제작 시스템
CN113779920A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 英业达科技有限公司 元件侦测方法
CN113779920B (zh) * 2020-06-10 2023-12-12 英业达科技有限公司 元件侦测方法
CN112528377A (zh) * 2020-12-15 2021-03-19 上海市建工设计研究总院有限公司 外包装支撑钢结构造型轴线的建模方法
CN112528377B (zh) * 2020-12-15 2024-06-11 上海市建工设计研究总院有限公司 外包装支撑钢结构造型轴线的建模方法
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