最適形状の設計方法及び設計システム
本発明は、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状を容易且つ的確に設計することが可能な最適形状の設計方法及びこれを用いた最適形状の設計システムを提供することを可能にすることを目的としている。 そして、その構成は、ＣＡＤ部２ｂにより定義された緩衝材４のＣＡＤデータＭと、力学的応答量算出部２ｃにより検出された力学的応答量と、製作可否検出部２ｄにより検出された製作可否情報と、コスト算出部２ｅにより検出された製作コスト情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材４の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる緩衝材４の最適形状が検出されるまで緩衝材４のＣＡＤデータＭを変更し、その変更したＣＡＤデータＭに基づいて前記相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて緩衝材４の最適形状を検出する最適化制御部２ａを設けて構成したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計方法及び設計システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計においては、板状緩衝材の緩衝性能データを参考にして、力学的設計条件を満足する緩衝厚さと受圧面積を決定し、これ等を満足するように緩衝材形状を形成した後、成型性の可否判断及び製作コストを算出し、これ等の条件で最適形状が得られるまで再検討を繰り返す設計が行われている。
【０００３】
従来の構造最適化方法としては、特開平９−４４５５１号公報（特許文献１）に記載されたように、製品を梱包する各種緩衝部材のＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データを予めライブラリ群に格納しておき、この中から目的の緩衝部材に応じて適宜選択することで緩衝部材の設計を行うものが提案されている。
【０００４】
また、特開２００２−７４８７号公報（特許文献２）に記載されたように、被緩衝物の最大減速度が設計許容値を満足する緩衝材体積の最小値を検出し、緩衝材体積が最小体積であるときの剛性を最大とする緩衝材形状に基づいて構造物の最適形状を求めるものが提案されている。
【０００５】
また、特開２０００−３３１０３５号公報（特許文献３）に記載されたように、設計対象の最大重量、最小寿命、最小信頼性、最小強度、耐久性、最小環境運転条件、基準に対する適応度、コスト等の顧客の部品要求条件をパラメータとして設定するものも提案されている。
【０００６】
また、特開２００１−２９７１１８号公報（特許文献４）に記載されたように、最適化領域を入力することで緩衝材の最適形状が得られ、リブやボス等の追加／削除によるトポロジ（位相・形態）変化を伴う緩衝材の形状を短時間に最適化出来るものも提案されている。
【０００７】
また、特開平３−２２４０６３号公報（特許文献５）に記載されたように、緩衝材の設計仕様、初期形状、設計パラメータの適用範囲、境界条件を入力することで設計仕様を満足する最適モデルを設計するものも提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−４４５５１号公報
【特許文献２】特開２００２−７４８７号公報
【特許文献３】特開２０００−３３１０３５号公報
【特許文献４】特開２００１−２９７１１８号公報
【特許文献５】特開平３−２２４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の従来例では、設計検討の繰り返しを少なくするためには、設計者の勘や経験が必須であったため、設計の自動化が困難であった。また、力学的設計条件を満足する緩衝厚さと受圧面積を決定してから、その他の評価項目を確認するため、最終の設計結果は真の最適解とはなり難いという問題があった。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状を容易且つ的確に成型可否及び製作コストまで考慮して設計することが可能な最適形状の設計方法及びこれを用いた最適形状の設計システムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る最適形状の設計方法の代表的な構成は、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出し、前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を検出し、前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る最適形状の設計システムの代表的な構成は、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る最適形状の設計方法によれば、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータと、そのＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量と、製作可否との相関関係を検出し、その相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状が検出されるまで緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状を検出することで、緩衝材の最適形状を容易且つ的確に設計することが出来る。
【００１４】
本発明に係る最適形状の設計システムによれば、入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいてＣＡＤ手段により定義されたＣＡＤデータと、ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、力学的応答量算出手段により算出された被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量と、製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、その相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状が検出されるまで緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となるように最適化制御手段が緩衝材の最適形状を検出し、表示手段により、その緩衝材の最適形状を出力表示することが出来る。これにより、緩衝材の最適形状を容易且つ的確に設計することが出来る。
【００１５】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状を容易且つ的確に成型可否及び製作コストまで考慮して設計することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明に係る最適形状の設計システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は最適形状検出時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は被緩衝物と、その被緩衝物を包装する緩衝材の設計初期段階での形状をＣＡＤデータで示した図である。
【図４】図４は緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否と、製作コストとの相関関係を示す図である。
【図５】図５は最適形状を求める過程において設計条件を満足しない緩衝材の形状の一例をＣＡＤデータで示した図である。
【図６】図６は緩衝材の最適形状の一例をＣＡＤデータで示した図である。
【図７】図７は緩衝材の設計初期段階での他の形状をＣＡＤデータで示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…入力装置
２…演算処理装置
２ａ…最適化制御部
２ｂ…ＣＡＤ部
２ｃ…力学的応答量算出部
２ｄ…製作可否検出部
２ｅ…コスト算出部
３…表示装置
４…緩衝材
４ａ…孔
４ｂ…スリット
５…被緩衝物
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ８，Ｍｏｐｔ…ＣＡＤデータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図により本発明に係る最適形状の設計方法及び設計システムの一実施形態を具体的に説明する。
【００１９】
図１において、１は設計対象の緩衝包装に使用する緩衝材として、成形金型を用いて製作される物品である緩衝材４を設計するために必要とする設計データを入力するための入力手段としての入力装置であって、パーソナルコンピュータ等に設けられたキーボードやマウス或いはインターネット等の通信回線を介して設計データを入力可能な入力装置である。
【００２０】
２は入力装置１により入力された設計データに基づいて所定の演算処理を行って緩衝材４の最適形状を演算する演算処理装置であり、３は演算処理装置２で演算された緩衝材４の最適形状を出力表示するための表示手段となるＣＲＴ（ブラウン管）或いはプリンタ等の表示装置である。この表示装置３はデータベース・ファイル等に格納された設計結果を読み込んで出力表示する機能も備えている。
【００２１】
演算処理装置２は、その演算処理部で行う演算処理を制御し、緩衝材４の最適形状を検出する最適化制御手段となる最適化制御部２ａと、入力装置１により入力された緩衝材４の設計データに基づいて該緩衝材４の緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段となるＣＡＤ部２ｂと、このＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物５に生じる最大減速度、最大変位及び緩衝材４の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段となる力学的応答量算出部２ｃと、ＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段となる製作可否検出部２ｄと、ＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について製作コストを検出するコスト算出手段となるコスト算出部２ｅ等を有して構成されている。
【００２２】
最適化制御部２ａでは、図４に示して後述するように、ＣＡＤ部２ｂで緩衝材４の設計データに基づいて作成されたＣＡＤデータと、力学的応答量算出部２ｃで検出された力学的応答量と、製作可否検出部２ｄで検出された製作可否情報と、コスト算出部２ｅで検出された製作コスト情報との相関関係を検出すると共に、この相関関係に基づいて製作可能で且つ力学的応答量が緩衝材４の設計条件を満足し、且つ最小製作コストとなるような緩衝材４の最適形状が検出されるまで該緩衝材４のＣＡＤデータを変更し、その変更したＣＡＤデータに基づいて、該ＣＡＤデータと、力学的応答量算出部２ｃで新たに検出された力学的応答量と、製作可否検出部２ｄで再度検出された製作可否情報と、コスト算出部２ｅで新たに検出された製作コスト情報とに基づいて先の相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材４の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる緩衝材４の最適形状を検出する最適化演算処理を行う。
【００２３】
本実施形態では、製作可否検出部２ｄにより製作可能を検出する場合、緩衝材４と成形金型とを離型する際に図３、図５、図６及び図７に示す抜き方向ａに対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向ａから投影して交差しないことで製作可能を検出している。
【００２４】
また、力学的応答量算出部２ｃにより検出する力学的応答量として、本実施形態では、落下衝撃時に緩衝材４により包装される被緩衝物５に生じる最大減速度、最大変位及び緩衝材４の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つを検出するように設定している。
【００２５】
次に、図２を用いて、本発明に係る最適形状の設計方法により緩衝材４の最適形状が検出されるまでの処理手順の一例について説明する。先ず、ステップＳ１において、入力装置１としてキーボード或いはインターネット等の通信回線等を経由して、設計対象の緩衝材４の設計データを入力する。
【００２６】
例えば、緩衝包装用の緩衝材４の最適形状を設計する場合には、設計データとして、被緩衝物５の形状、重量、落下高さ、落下方向、設計許容値（例えば、被緩衝物５に生じる最大減速度、底付き或いは緩衝材４からの脱落を判定するための被緩衝物５の最大変位、長期使用時の緩衝材４のへたりを判定するための緩衝材４のクリープ変位等の機械的応答量の許容値等）、外箱及び緩衝材４に使用する素材の機械的物性値（例えば、応力、緩衝厚さと最大減速度、瞬間最大歪み、クリープ歪みの関係等）を入力する。また、段ボール箱等の外箱の寸法、外箱に収める被緩衝物５の位置等も必要に応じて設計条件として入力する。
【００２７】
尚、外箱、緩衝材４に使用する素材の機械的物性値は、それ等の各種データを格納した記憶装置或いはデータベース・ファイルを用意しておき、ここから、用いる素材に応じて機械的物性値を検索し、これを利用するようにしても良い。
【００２８】
演算処理装置２ではこれ等の設計データが入力されると、図２のステップＳ２に移行し、緩衝材４の設計初期形状をＣＡＤ部２ｂを用いて、例えば、図３に示すようなＣＡＤデータＭ１を作成する。このときに、設計変数となる形状データ（例えば、寸法、角度、リブや穴の有無等）を定義しておく。
【００２９】
尚、この設計初期形状は新たに作成する方法以外に、先に設計した事例のＣＡＤデータＭをデータベース等から選択して使用しても良い。このとき、更にデータベースに格納されている図３及び図７に示すような異なる緩衝材４の設計初期形状を複数選択し、複数選択された緩衝材４の設計初期形状と各々の設計初期形状に含まれる前記形状データを設計変数として定義するようにしても良い。
【００３０】
次いで、ステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５に移行し、ステップＳ１で入力された設計データ及びステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭについて以下の処理を夫々のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５で行う。
【００３１】
ステップＳ３では、力学的応答量算出部２ｃにおいて前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対して、被緩衝物５に生じる最大減速度等といった設計許容値との大小を比較する力学的応答量を算出する。
【００３２】
この力学的応答量の算出には、緩衝材４に使用する素材の機械的物性値に対応する力学的応答量をその場で適宜入力するか、或いは予めシステムのデーターベースに格納されている緩衝材４に使用する素材の機械的物性値から該当する力学的応答量を検索エンジンにより検索して入力するか、或いは緩衝材４に使用する素材の機械的物性値が関係式で表されていれば、その関係式により力学的応答量の計算を行う。
【００３３】
一方、ステップＳ４では、製作可否検出部２ｄにおいて、前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対し、成形金型を用いて製作される場合の離型のための抜き勾配が適切に施されているか否かを検出することにより製作可否を検出する。
【００３４】
この成形可否検出は抜き方向ａと垂直な複数の平面で分割した緩衝材４の各々の断面が該抜き方向ａに対して、その断面積が徐々に小さくなり且つ断面の外周或いは内周が抜き方向ａから見たときに他の断面の外周或いは内周と交差していないことを調べるプログラムを用いたり、或いは一部のＣＡＤソフト（例えば、Ｓｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ；商品名）に備わっている抜き勾配確認機能を適用して検出しても良い。
【００３５】
また、ステップＳ５では、コスト算出部２ｅにおいて、前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対して製作コストを算出する。例えば、緩衝材４としてビーズ発泡成型品を使用する場合には、材料費として素材使用量に相当するＣＡＤデータＭの体積に素材単価を乗じた値、加工費として成形機のランニングコスト等が適用され、製作コストが算出される。
【００３６】
また、緩衝材４として押出発泡品を使用する場合には、材料費として原反単価を板取りを考慮した原反取数で割った値、加工費としてカット費、熱貼加工費、抜き型代等が適用され、製作コストが算出される。
【００３７】
そして、ステップＳ６に移行し、ステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５で算出された力学的応答量、製作可否情報、製作コスト情報を用いて、図３に示すＣＡＤデータＭ１の設計変数と力学的応答量、製作可否及び製作コストとの相関関係を、例えば、図４に示すグラフのように導き、この相関関係に基づいて製作可能で且つ力学的応答量が設計対象の緩衝材４の設計許容値を満足し、且つ製作コストが最小となる緩衝材４の最適形状を求める。
【００３８】
設計対象の緩衝材４の最適形状を求める過程において、例えば、図４及び図５に示すＣＡＤデータＭ２のように設計条件を満足しない（製作不可能、力学的応答量が設計許容値を超える）、或いは製作コストがより安価になる緩衝材形状が存在し得る場合には最適形状が求まるまでステップＳ６から前記ステップＳ２に移行し、図４に示すように、ＣＡＤデータＭを変更して力学的応答量、製作可否及び製作コストとの相関関係を更新し、最終的に最適形状を求める。
【００３９】
図４は図３に示すＣＡＤデータＭ１から開始して、順次、ＣＡＤデータＭ２，Ｍ３，…，Ｍ８と変更し、９回目に、例えば、図６に示すような緩衝材４の最適形状のＣＡＤデータＭｏｐｔが得られた様子を示す。設計対象の緩衝材４の最適形状を求める最適化制御部２ａには、例えば、Ｅｎｇｉｎｅｏｕｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｃ．製のｉＳｉｇｈｔ（商品名）といった汎用最適化プログラムが適用される。
【００４０】
図７は緩衝材の設計初期段階での他の形状をＣＡＤデータで示した図である。図７中、４ａは緩衝材４の４隅に穿設される孔であり、４ｂは該孔４ａから緩衝材４の開口部まで延長されたスリットである。このように、データベースに格納されている前述した図３及び図７に示すような異なる緩衝材４の設計初期形状を複数選択し、複数選択された緩衝材４の設計初期形状と各々の設計初期形状に含まれる前記形状データを設計変数として定義するようにしても良い。
【００４１】
本実施形態では、設計変数としてＣＡＤデータＭを用いているため、求められた最適形状に対して、その図面や機械加工用のＮＣデータを作成する作業が容易となる。
【００４２】
更に、力学的応答量だけではなく、製作可否や製作コストも最適化の条件に加えているため、加工性、経済性も含めたより生産性の高い最適形状を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の活用例として、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計方法及び設計システムに利用することが出来る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計方法及び設計システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計においては、板状緩衝材の緩衝性能データを参考にして、力学的設計条件を満足する緩衝厚さと受圧面積を決定し、これ等を満足するように緩衝材形状を形成した後、成型性の可否判断及び製作コストを算出し、これ等の条件で最適形状が得られるまで再検討を繰り返す設計が行われている。
【０００３】
従来の構造最適化方法としては、特開平９−４４５５１号公報（特許文献１）に記載されたように、製品を梱包する各種緩衝部材のＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データを予めライブラリ群に格納しておき、この中から目的の緩衝部材に応じて適宜選択することで緩衝部材の設計を行うものが提案されている。
【０００４】
また、特開２００２−７４８７号公報（特許文献２）に記載されたように、被緩衝物の最大減速度が設計許容値を満足する緩衝材体積の最小値を検出し、緩衝材体積が最小体積であるときの剛性を最大とする緩衝材形状に基づいて構造物の最適形状を求めるものが提案されている。
【０００５】
また、特開２０００−３３１０３５号公報（特許文献３）に記載されたように、設計対象の最大重量、最小寿命、最小信頼性、最小強度、耐久性、最小環境運転条件、基準に対する適応度、コスト等の顧客の部品要求条件をパラメータとして設定するものも提案されている。
【０００６】
また、特開２００１−２９７１１８号公報（特許文献４）に記載されたように、最適化領域を入力することで緩衝材の最適形状が得られ、リブやボス等の追加／削除によるトポロジ（位相・形態）変化を伴う緩衝材の形状を短時間に最適化出来るものも提案されている。
【０００７】
また、特開平３−２２４０６３号公報（特許文献５）に記載されたように、緩衝材の設計仕様、初期形状、設計パラメータの適用範囲、境界条件を入力することで設計仕様を満足する最適モデルを設計するものも提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−４４５５１号公報
【特許文献２】特開２００２−７４８７号公報
【特許文献３】特開２０００−３３１０３５号公報
【特許文献４】特開２００１−２９７１１８号公報
【特許文献５】特開平３−２２４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の従来例では、設計検討の繰り返しを少なくするためには、設計者の勘や経験が必須であったため、設計の自動化が困難であった。また、力学的設計条件を満足する緩衝厚さと受圧面積を決定してから、その他の評価項目を確認するため、最終の設計結果は真の最適解とはなり難いという問題があった。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状を容易且つ的確に成型可否及び製作コストまで考慮して設計することが可能な最適形状の設計方法及びこれを用いた最適形状の設計システムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る最適形状の設計方法の代表的な構成は、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出し、前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を検出し、前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る最適形状の設計システムの代表的な構成は、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る最適形状の設計方法によれば、緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータと、そのＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量と、製作可否との相関関係を検出し、その相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状が検出されるまで緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状を検出することで、緩衝材の最適形状を容易且つ的確に設計することが出来る。
【００１４】
本発明に係る最適形状の設計システムによれば、入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいてＣＡＤ手段により定義されたＣＡＤデータと、ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、力学的応答量算出手段により算出された被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量と、製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、その相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる緩衝材の最適形状が検出されるまで緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となるように最適化制御手段が緩衝材の最適形状を検出し、表示手段により、その緩衝材の最適形状を出力表示することが出来る。これにより、緩衝材の最適形状を容易且つ的確に設計することが出来る。
【００１５】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状を容易且つ的確に成型可否及び製作コストまで考慮して設計することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明に係る最適形状の設計システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は最適形状検出時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は被緩衝物と、その被緩衝物を包装する緩衝材の設計初期段階での形状をＣＡＤデータで示した図である。
【図４】図４は緩衝材のＣＡＤデータと、力学的応答量と、製作可否と、製作コストとの相関関係を示す図である。
【図５】図５は最適形状を求める過程において設計条件を満足しない緩衝材の形状の一例をＣＡＤデータで示した図である。
【図６】図６は緩衝材の最適形状の一例をＣＡＤデータで示した図である。
【図７】図７は緩衝材の設計初期段階での他の形状をＣＡＤデータで示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…入力装置
２…演算処理装置
２ａ…最適化制御部
２ｂ…ＣＡＤ部
２ｃ…力学的応答量算出部
２ｄ…製作可否検出部
２ｅ…コスト算出部
３…表示装置
４…緩衝材
４ａ…孔
４ｂ…スリット
５…被緩衝物
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ８，Ｍｏｐｔ…ＣＡＤデータ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図により本発明に係る最適形状の設計方法及び設計システムの一実施形態を具体的に説明する。
【００１９】
図１において、１は設計対象の緩衝包装に使用する緩衝材として、成形金型を用いて製作される物品である緩衝材４を設計するために必要とする設計データを入力するための入力手段としての入力装置であって、パーソナルコンピュータ等に設けられたキーボードやマウス或いはインターネット等の通信回線を介して設計データを入力可能な入力装置である。
【００２０】
２は入力装置１により入力された設計データに基づいて所定の演算処理を行って緩衝材４の最適形状を演算する演算処理装置であり、３は演算処理装置２で演算された緩衝材４の最適形状を出力表示するための表示手段となるＣＲＴ（ブラウン管）或いはプリンタ等の表示装置である。この表示装置３はデータベース・ファイル等に格納された設計結果を読み込んで出力表示する機能も備えている。
【００２１】
演算処理装置２は、その演算処理部で行う演算処理を制御し、緩衝材４の最適形状を検出する最適化制御手段となる最適化制御部２ａと、入力装置１により入力された緩衝材４の設計データに基づいて該緩衝材４の緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段となるＣＡＤ部２ｂと、このＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物５に生じる最大減速度、最大変位及び緩衝材４の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段となる力学的応答量算出部２ｃと、ＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段となる製作可否検出部２ｄと、ＣＡＤ部２ｂで定義された緩衝材４の緩衝材形状について製作コストを検出するコスト算出手段となるコスト算出部２ｅ等を有して構成されている。
【００２２】
最適化制御部２ａでは、図４に示して後述するように、ＣＡＤ部２ｂで緩衝材４の設計データに基づいて作成されたＣＡＤデータと、力学的応答量算出部２ｃで検出された力学的応答量と、製作可否検出部２ｄで検出された製作可否情報と、コスト算出部２ｅで検出された製作コスト情報との相関関係を検出すると共に、この相関関係に基づいて製作可能で且つ力学的応答量が緩衝材４の設計条件を満足し、且つ最小製作コストとなるような緩衝材４の最適形状が検出されるまで該緩衝材４のＣＡＤデータを変更し、その変更したＣＡＤデータに基づいて、該ＣＡＤデータと、力学的応答量算出部２ｃで新たに検出された力学的応答量と、製作可否検出部２ｄで再度検出された製作可否情報と、コスト算出部２ｅで新たに検出された製作コスト情報とに基づいて先の相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて力学的応答量が緩衝材４の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる緩衝材４の最適形状を検出する最適化演算処理を行う。
【００２３】
本実施形態では、製作可否検出部２ｄにより製作可能を検出する場合、緩衝材４と成形金型とを離型する際に図３、図５、図６及び図７に示す抜き方向ａに対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向ａから投影して交差しないことで製作可能を検出している。
【００２４】
また、力学的応答量算出部２ｃにより検出する力学的応答量として、本実施形態では、落下衝撃時に緩衝材４により包装される被緩衝物５に生じる最大減速度、最大変位及び緩衝材４の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つを検出するように設定している。
【００２５】
次に、図２を用いて、本発明に係る最適形状の設計方法により緩衝材４の最適形状が検出されるまでの処理手順の一例について説明する。先ず、ステップＳ１において、入力装置１としてキーボード或いはインターネット等の通信回線等を経由して、設計対象の緩衝材４の設計データを入力する。
【００２６】
例えば、緩衝包装用の緩衝材４の最適形状を設計する場合には、設計データとして、被緩衝物５の形状、重量、落下高さ、落下方向、設計許容値（例えば、被緩衝物５に生じる最大減速度、底付き或いは緩衝材４からの脱落を判定するための被緩衝物５の最大変位、長期使用時の緩衝材４のへたりを判定するための緩衝材４のクリープ変位等の機械的応答量の許容値等）、外箱及び緩衝材４に使用する素材の機械的物性値（例えば、応力、緩衝厚さと最大減速度、瞬間最大歪み、クリープ歪みの関係等）を入力する。また、段ボール箱等の外箱の寸法、外箱に収める被緩衝物５の位置等も必要に応じて設計条件として入力する。
【００２７】
尚、外箱、緩衝材４に使用する素材の機械的物性値は、それ等の各種データを格納した記憶装置或いはデータベース・ファイルを用意しておき、ここから、用いる素材に応じて機械的物性値を検索し、これを利用するようにしても良い。
【００２８】
演算処理装置２ではこれ等の設計データが入力されると、図２のステップＳ２に移行し、緩衝材４の設計初期形状をＣＡＤ部２ｂを用いて、例えば、図３に示すようなＣＡＤデータＭ１を作成する。このときに、設計変数となる形状データ（例えば、寸法、角度、リブや穴の有無等）を定義しておく。
【００２９】
尚、この設計初期形状は新たに作成する方法以外に、先に設計した事例のＣＡＤデータＭをデータベース等から選択して使用しても良い。このとき、更にデータベースに格納されている図３及び図７に示すような異なる緩衝材４の設計初期形状を複数選択し、複数選択された緩衝材４の設計初期形状と各々の設計初期形状に含まれる前記形状データを設計変数として定義するようにしても良い。
【００３０】
次いで、ステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５に移行し、ステップＳ１で入力された設計データ及びステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭについて以下の処理を夫々のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５で行う。
【００３１】
ステップＳ３では、力学的応答量算出部２ｃにおいて前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対して、被緩衝物５に生じる最大減速度等といった設計許容値との大小を比較する力学的応答量を算出する。
【００３２】
この力学的応答量の算出には、緩衝材４に使用する素材の機械的物性値に対応する力学的応答量をその場で適宜入力するか、或いは予めシステムのデーターベースに格納されている緩衝材４に使用する素材の機械的物性値から該当する力学的応答量を検索エンジンにより検索して入力するか、或いは緩衝材４に使用する素材の機械的物性値が関係式で表されていれば、その関係式により力学的応答量の計算を行う。
【００３３】
一方、ステップＳ４では、製作可否検出部２ｄにおいて、前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対し、成形金型を用いて製作される場合の離型のための抜き勾配が適切に施されているか否かを検出することにより製作可否を検出する。
【００３４】
この成形可否検出は抜き方向ａと垂直な複数の平面で分割した緩衝材４の各々の断面が該抜き方向ａに対して、その断面積が徐々に小さくなり且つ断面の外周或いは内周が抜き方向ａから見たときに他の断面の外周或いは内周と交差していないことを調べるプログラムを用いたり、或いは一部のＣＡＤソフト（例えば、Ｓｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳｏｌｉｄ Ｗｏｒｋｓ；商品名）に備わっている抜き勾配確認機能を適用して検出しても良い。
【００３５】
また、ステップＳ５では、コスト算出部２ｅにおいて、前記ステップＳ２で定義したＣＡＤデータＭに対して製作コストを算出する。例えば、緩衝材４としてビーズ発泡成型品を使用する場合には、材料費として素材使用量に相当するＣＡＤデータＭの体積に素材単価を乗じた値、加工費として成形機のランニングコスト等が適用され、製作コストが算出される。
【００３６】
また、緩衝材４として押出発泡品を使用する場合には、材料費として原反単価を板取りを考慮した原反取数で割った値、加工費としてカット費、熱貼加工費、抜き型代等が適用され、製作コストが算出される。
【００３７】
そして、ステップＳ６に移行し、ステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５で算出された力学的応答量、製作可否情報、製作コスト情報を用いて、図３に示すＣＡＤデータＭ１の設計変数と力学的応答量、製作可否及び製作コストとの相関関係を、例えば、図４に示すグラフのように導き、この相関関係に基づいて製作可能で且つ力学的応答量が設計対象の緩衝材４の設計許容値を満足し、且つ製作コストが最小となる緩衝材４の最適形状を求める。
【００３８】
設計対象の緩衝材４の最適形状を求める過程において、例えば、図４及び図５に示すＣＡＤデータＭ２のように設計条件を満足しない（製作不可能、力学的応答量が設計許容値を超える）、或いは製作コストがより安価になる緩衝材形状が存在し得る場合には最適形状が求まるまでステップＳ６から前記ステップＳ２に移行し、図４に示すように、ＣＡＤデータＭを変更して力学的応答量、製作可否及び製作コストとの相関関係を更新し、最終的に最適形状を求める。
【００３９】
図４は図３に示すＣＡＤデータＭ１から開始して、順次、ＣＡＤデータＭ２，Ｍ３，…，Ｍ８と変更し、９回目に、例えば、図６に示すような緩衝材４の最適形状のＣＡＤデータＭｏｐｔが得られた様子を示す。設計対象の緩衝材４の最適形状を求める最適化制御部２ａには、例えば、Ｅｎｇｉｎｅｏｕｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｃ．製のｉＳｉｇｈｔ（商品名）といった汎用最適化プログラムが適用される。
【００４０】
図７は緩衝材の設計初期段階での他の形状をＣＡＤデータで示した図である。図７中、４ａは緩衝材４の４隅に穿設される孔であり、４ｂは該孔４ａから緩衝材４の開口部まで延長されたスリットである。このように、データベースに格納されている前述した図３及び図７に示すような異なる緩衝材４の設計初期形状を複数選択し、複数選択された緩衝材４の設計初期形状と各々の設計初期形状に含まれる前記形状データを設計変数として定義するようにしても良い。
【００４１】
本実施形態では、設計変数としてＣＡＤデータＭを用いているため、求められた最適形状に対して、その図面や機械加工用のＮＣデータを作成する作業が容易となる。
【００４２】
更に、力学的応答量だけではなく、製作可否や製作コストも最適化の条件に加えているため、加工性、経済性も含めたより生産性の高い最適形状を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の活用例として、緩衝包装に使用する緩衝材の最適形状の設計方法及び設計システムに利用することが出来る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出し、
前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を検出し、
前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、
その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする最適形状の設計方法。
【請求項２】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作コストを検出し、
前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を検出し、
前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、
その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて、該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする最適形状の設計方法。
【請求項３】
前記緩衝材は成形金型を用いて製作される物品であって、該物品と成形金型とを離型する際に抜き方向に対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向から投影して交差しないことで製作可能を検出することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の最適形状の設計方法。
【請求項４】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、
前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段と、
を有することを特徴とする最適形状の設計システム。
【請求項５】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作コストを検出するコスト算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報と、前記コスト算出手段により検出された製作コスト情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、
前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段と、
を有することを特徴とする最適形状の設計システム。
【請求項６】
前記緩衝材は成形金型を用いて製作される物品であって、前記製作可否検出手段は該物品と成形金型とを離型する際に抜き方向に対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向から投影して交差しないことで製作可能を検出することを特徴とする請求の範囲第４項または第５項に記載の最適形状の設計システム。
【請求項１】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出し、
前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を検出し、
前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、
その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする最適形状の設計方法。
【請求項２】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データに基づいて作成された該緩衝材のＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について、落下衝撃時に被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作可否を検出すると共に、前記ＣＡＤデータとして定義された緩衝材形状について製作コストを検出し、
前記緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を検出し、
前記相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、
その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて、該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状を検出することを特徴とする最適形状の設計方法。
【請求項３】
前記緩衝材は成形金型を用いて製作される物品であって、該物品と成形金型とを離型する際に抜き方向に対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向から投影して交差しないことで製作可能を検出することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の最適形状の設計方法。
【請求項４】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否との相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能となる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、
前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段と、
を有することを特徴とする最適形状の設計システム。
【請求項５】
緩衝包装に使用する緩衝材の設計データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された緩衝材の設計データに基づいて緩衝材形状を定義するＣＡＤ手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について、被緩衝物に生じる最大減速度、最大変位及び前記緩衝材の長期使用時に生じるクリープ変位のうちの少なくとも１つからなる力学的応答量を検出する力学的応答量算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作可否を検出する製作可否検出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材形状について製作コストを検出するコスト算出手段と、
前記ＣＡＤ手段により定義された緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量算出手段により検出された力学的応答量と、前記製作可否検出手段により検出された製作可否情報と、前記コスト算出手段により検出された製作コスト情報との相関関係を検出し、該相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状が検出されるまで前記緩衝材のＣＡＤデータを変更し、その変更した前記緩衝材のＣＡＤデータに基づいて該緩衝材のＣＡＤデータと、前記力学的応答量と、前記製作可否及び前記製作コストとの相関関係を更新し、その更新された相関関係に基づいて前記力学的応答量が前記緩衝材の設計条件を満足し、且つ製作可能で、且つ最小製作コストとなる前記緩衝材の最適形状を検出する最適化制御手段と、
前記最適化制御手段により検出された前記緩衝材の最適形状を出力表示するための表示手段と、
を有することを特徴とする最適形状の設計システム。
【請求項６】
前記緩衝材は成形金型を用いて製作される物品であって、前記製作可否検出手段は該物品と成形金型とを離型する際に抜き方向に対して垂直な複数の平面で分割される各断面の断面形状の外周が該抜き方向から投影して交差しないことで製作可能を検出することを特徴とする請求の範囲第４項または第５項に記載の最適形状の設計システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１０７８２
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【発行日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１１９７７（Ｐ２００５−５１１９７７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００７０８８
【国際出願日】平成１６年５月２５日（２００４．５．２５）
【出願人】（３０３０４６２６６）旭化成ライフ＆リビング株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【発行日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００７０８８
【国際出願日】平成１６年５月２５日（２００４．５．２５）
【出願人】（３０３０４６２６６）旭化成ライフ＆リビング株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
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