梱包体情報出力装置、梱包材設計装置、支持位置出力装置および梱包体情報出力方法
【課題】被梱包物の重心位置に基づく補強を含めた腰下盤の設計を自動的に行い、梱包体の重量および重心位置を出力することにより梱包体を安全に搬送する。
【解決手段】梱包体情報出力装置１の自動設計部１３では、被梱包物である対象装置の大きさおよび重量に基づいて梱包材の腰下盤および固定治具の仮設計が行われた後、対象装置の重心位置に基づき、腰下盤および固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計が自動的に行われ、重量重心算出部１４において梱包体の重量および重心位置が精度良く求められる。そして、梱包体の重量および重心位置をディスプレイ２２または印刷用紙に出力することにより、作業者が当該出力を見て梱包体の重量および重心位置を容易に把握することができる。その結果、作業者が梱包体を搬送する際に、梱包体が傾いたり転倒することを防止して梱包体を安全に搬送することができる。
【解決手段】梱包体情報出力装置１の自動設計部１３では、被梱包物である対象装置の大きさおよび重量に基づいて梱包材の腰下盤および固定治具の仮設計が行われた後、対象装置の重心位置に基づき、腰下盤および固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計が自動的に行われ、重量重心算出部１４において梱包体の重量および重心位置が精度良く求められる。そして、梱包体の重量および重心位置をディスプレイ２２または印刷用紙に出力することにより、作業者が当該出力を見て梱包体の重量および重心位置を容易に把握することができる。その結果、作業者が梱包体を搬送する際に、梱包体が傾いたり転倒することを防止して梱包体を安全に搬送することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置および梱包体情報出力方法、被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置、並びに、装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体の製造等に利用される大型の装置を輸送する際には、装置を木箱等の梱包材にて梱包したもの（以下、「梱包体」という。）をフォークリフト等で持ち上げてトラックやコンテナに収容することが行われている。
【０００３】
一方、特許文献１では、被梱包物の三次元形状データに基づき、段ボール製の梱包箱の内部に配置される支持用の梱包材の形状を設計し、段ボールを裁断して梱包材を製作する梱包システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体の製造等に利用される大型の装置は内部の部品配置が複雑であるため、外観から想像される重心位置と実際の重心位置とが異なることが多く、梱包材により梱包された状態では重心位置を把握することはより難しくなる。したがって、梱包体をフォークリフト等で持ち上げた際に梱包体が傾いて転倒するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、梱包体を安全に搬送することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置であって、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する記憶部と、前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、前記自動設計部による設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める重量重心算出部と、前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の梱包体情報出力装置であって、前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行う。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の梱包体情報出力装置であって、前記出力部により、前記梱包体の前記重心位置が前記梱包体の三次元画像上に示される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記補強設計において、前記腰下盤の滑材、ヘッダまたは負荷床材の補強の設計が行われる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の前記大きさ、前記重量および前記重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部をさらに備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記梱包体の前記重量および前記重心位置に基づき、前記梱包体をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記梱包体を支持する支持位置を求める支持位置算出部をさらに備え、前記出力部により、前記支持位置がディスプレイまたは印刷用紙に出力される。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置であって、前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部とを備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の梱包材設計装置であって、前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行う。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置であって、前記装置の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記装置の重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、前記装置の前記重量および前記重心位置に基づき、前記装置をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記装置を支持する支持位置を求める支持位置算出部と、前記支持位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部とを備える。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力方法であって、ａ）前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する工程と、ｂ）前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う工程と、ｃ）前記ｂ）工程における設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める工程と、ｄ）前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし８、並びに、請求項１０の発明では、被梱包物の重心位置に基づく補強を含めた腰下盤または固定治具の設計を自動的に行うことができる。また、請求項１ないし６、並びに、請求項１０の発明では、梱包体の重量および重心位置を出力することにより梱包体を安全に搬送することができる。請求項９の発明では、装置の適切な支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態に係る梱包体情報出力装置のブロック図である。
【図２】梱包体の斜視図である。
【図３】腰下盤の斜視図である。
【図４】対象装置の斜視図である。
【図５】支持脚近傍を示す図である。
【図６】梱包体の重量および重心位置の出力の流れを示す図である。
【図７】梱包体の斜視図である。
【図８】第２の実施の形態に係る支持位置出力装置のブロック図である。
【図９】支持位置の出力の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る梱包体情報出力装置１の機能を示すブロック図である。梱包体情報出力装置１は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する装置であり、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、自動設計部１３、重量重心算出部１４、出力部１５および支持位置算出部１６を備える。本実施の形態では、半導体の製造等に利用される大型の製造装置を被梱包物として、当該製造装置を腰下盤付きの木箱である梱包材にて梱包する場合について説明する。以下、被梱包物である製造装置を「対象装置」という。
【００２０】
梱包体情報出力装置１は、通常のコンピュータと同様に、各種演算処理を行うＣＰＵ、実行されるプログラムを記憶したり演算処理の作業領域となるＲＡＭ、基本プログラムを記憶するＲＯＭ、および、各種情報を記憶する固定ディスク等を有し、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、自動設計部１３、重量重心算出部１４、出力部１５および支持位置算出部１６は、ＣＰＵ等により実現される機能に相当する。なお、これらの機能は複数台のコンピュータにより実現されてもよい。梱包体情報出力装置１には、キーボードやマウス等の入力部２１、作業者に各種情報を表示するディスプレイ２２、および、各種情報の印刷が行われるプリンタ２３が接続される。図１では、梱包体情報出力装置１に接続されるディスプレイ２２等の構成も併せて描いている。
【００２１】
図２は、被梱包物である対象装置を梱包材８にて梱包した梱包体７を示す斜視図である。梱包体７は略直方体であり、梱包材８は、梱包体７の底面となる腰下盤８１、および、梱包体７の上面（以下、「天井板８２１」と呼ぶ。）および４つの側面（以下、「外板８２２」と呼ぶ。）となる上部構造８２（すなわち、梱包材８の腰下盤８１よりも上方の部位）を備える。図３は、梱包材８の腰下盤８１を示す斜視図である。腰下盤８１は、それぞれ３本の滑材８１１およびすり材８１２、２本のヘッダ８１３、複数の負荷床材８１４、並びに、複数の無負荷床材８１５を備え、これらの部材は釘やボルト等により互いに固定される。
【００２２】
それぞれがＸ方向に伸びる３本の滑材８１１はＹ方向に配列されており、３本の滑材８１１のＸ方向の両端部は、それぞれがＹ方向に伸びる２本のヘッダ８１３により接続される。各滑材８１１の（−Ｚ）側にはすり材８１２が固定され、すり材８１２にはフォークリフトのフォークが差し込まれる２つのフォーク差込口８１６が形成される。２つのフォーク差込口８１６は、後述するように、すり材８１２の（−Ｘ）側に偏った位置に配置される。２本のヘッダ８１３の間には、それぞれがＹ方向に伸びる複数の負荷床材８１４が互いに離間しつつＸ方向に配列されて滑材８１１に固定される。隣接する各２本の負荷床材８１４の間には、それぞれがＹ方向に伸びる２本の無負荷床材８１５がＸ方向に配列されて滑材８１１に固定される。無負荷床材８１５は、負荷床材８１４よりも薄い板状である。
【００２３】
図４は、対象装置９を示す斜視図であり、対象装置９の略長方形の底面には、４本の支持脚９１が４つの角部に設けられる。対象装置９が梱包される際には、４本の支持脚９１が腰下盤８１（図３参照）の負荷床材８１４上に載置され、図５に示すように、門型の固定治具８５により各支持脚９１が負荷床材８１４等に固定されることにより対象装置９が腰下盤８１に固定される。固定治具８５は、門型の固定治具本体８５１、および、固定治具本体８５１を負荷床材８１４に固定する複数のボルト８５２を備える。なお、対象装置９の固定には、支持脚９１の形状や大きさ、および、支持脚９１の周囲の部位の形状等に合わせて様々な形状の固定治具が用いられる。例えば、固定治具本体を利用せず、支持脚９１に形成された穴に挿入されて負荷床材８１４に固定されることにより支持脚９１を固定するボルトが固定治具として用いられてもよい。また、支持脚９１の本数は４には限定されない。
【００２４】
次に、梱包体情報出力装置１による梱包体７の重量および重心位置の出力について図６に沿って説明する。図１に示す梱包体情報出力装置１では、まず、対象装置９（図４参照）の三次元ＣＡＤデータが入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶される（ステップＳ１１）。当該三次元ＣＡＤデータは、対象装置９を構成する複数の部品のそれぞれについて、部品の大きさ、重量および重心位置、並びに、対象装置９内における当該部品の位置を示す部品データを含む。なお、部品データは、部品の重量に代えて、部品の体積および比重を示す情報を含んでいてもよい。
【００２５】
続いて、ＣＡＤデータ処理部１２により、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の大きさ、重量および重心位置が求められて記憶部１１により記憶される（ステップＳ１２）。具体的には、対象装置９を構成する全部品のそれぞれの大きさおよび位置から対象装置９の大きさが求められ、全部品の重量が合計されて対象装置９の重量が求められ、さらに、全部品の重量および重心位置（すなわち、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標）の積和を対象装置９の重量で除することにより対象装置９の重心位置が求められる。対象装置９の大きさは、対象装置９の全部品のうち、外側に露出している部品の大きさおよび位置のみから求められてよい。
【００２６】
次に、自動設計部１３において、対象装置９の大きさおよび重量に基づいて腰下盤８１および固定治具８５の仮設計が行われる（ステップＳ１３）。図３に示す腰下盤８１の仮設計では、平面視における対象装置９の外形よりも大きくなるように腰下盤８１のＸ方向およびＹ方向の長さが決定される。また、ＪＩＳ（日本工業規格）のＺ１４０２やＺ１４０３等に基づき、対象装置９の重量に基づいて滑材８１１、すり材８１２、ヘッダ８１３、負荷床材８１４および無負荷床材８１５の幅や厚さ等が決定され、対象装置９の支持脚９１（図４参照）間の距離等に基づいて負荷床材８１４および無負荷床材８１５の配置が決定される。
【００２７】
図５に示す固定治具８５の仮設計では、支持脚９１の形状や大きさ等に基づき、記憶部１１に予め記憶されている固定治具のデータベースから適切な形状および大きさの固定治具８５（本実施の形態では、固定治具本体８５１およびボルト８５２）の集合が抽出される。そして、対象装置９の重量が全ての支持脚９１に均等に加わると仮定し、各支持脚９１に加わる荷重（本実施の形態では、対象装置９の重量の１／４であり、以下、「平均荷重」という。）に基づいて抽出された固定治具８５の集合から最適な固定治具８５が選択される。
【００２８】
自動設計部１３（図１参照）では、腰下盤８１および固定治具８５の仮設計が終了すると、対象装置９の重心位置に基づき、腰下盤８１および固定治具８５の仮設計結果に対して必要な補強設計が行われる（ステップＳ１４）。腰下盤８１の補強設計では、滑材８１１、ヘッダ８１３または負荷床材８１４の補強の設計が行われる。補強設計では、まず、対象装置９の重量および重心位置から複数の支持脚９１のそれぞれに実際に加わる荷重（以下、「実荷重」という。）が求められる。負荷床材８１４の補強設計が行われる場合には、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１（すなわち、重心位置に近い支持脚９１）が載置される負荷床材８１４が選択される。そして、当該負荷床材８１４が実荷重を支持できるように、必要に応じて、負荷床材８１４の幅や厚さが大きくされたり、負荷床材８１４の材料や構造が高強度なものに変更される。当該変更は、実荷重と平均荷重との差と補強との関連を示す補強データベースに基づいて行われ、当該補強データベースは予め記憶部１１に記憶されている。なお、負荷床材８１４を厚くする場合には、全ての支持脚９１が載置される高さを揃えるために、他の負荷床材８１４も同じ厚さにするか、他の負荷床材８１４上に厚さの不足分を補う補助板が配置される。
【００２９】
滑材８１１やヘッダ８１３の補強設計が行われる場合には、例えば、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１に近い滑材８１１やヘッダ８１３が選択され、必要に応じて上述の補強データベースに基づいて、当該滑材８１１やヘッダ８１３の幅や厚さが大きくされたり、材料や構造が高強度なものに変更される。なお、各部材の調達を簡素化するという観点からは、全ての負荷床材８１４、滑材８１１およびヘッダ８１３の仕様が、上述の補強設計が行われた負荷床材８１４、滑材８１１およびヘッダ８１３に合わせられてもよい（下記の固定治具８５においても同様）。
【００３０】
固定治具８５の補強設計が行われる場合には、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１を固定する固定治具８５について、実荷重に基づいて最適な固定治具８５（すなわち、平均荷重に基づいて選択された固定治具８５よりも耐荷重が大きい固定治具８５）が選択される。また、重心位置が高い対象装置９の場合、対象装置９に横向きの荷重が加えられる際に固定治具８５に加わる力が大きくなる。このため、対象装置９のＺ方向の重心位置が所定の閾値よりも大きい場合には、当該Ｚ方向の重心位置に基づいて、適切な固定治具８５が再度選択される。なお、ステップＳ１４では、腰下盤８１および固定治具８５のどちらか一方のみの補強設計が行われてもよい。
【００３１】
腰下盤８１および固定治具８５の補強設計が終了すると、自動設計部１３では、対象装置９の大きさや重さ等に基づいて梱包材８の上部構造８２の設計が行われる（ステップＳ１５）。本実施の形態では、対象装置９の大きさに基づいて上部構造８２の天井板８２１や外板８２２の大きさが決定され、対象装置９の重量およびＪＩＳのＺ１４０３等に基づいて天井板８２１や外板８２２の厚さが求められる。
【００３２】
続いて、重量重心算出部１４（図１参照）において、自動設計部１３による腰下盤８１、上部構造８２および固定治具８５の設計結果に基づき、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置が求められる（ステップＳ１６）。具体的には、腰下盤８１および上部構造８２の各部材の重量が合計されて梱包材８の重量が求められ、各部材の重量および重心位置（すなわち、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標）の積和を梱包材８の合計重量で除することにより梱包材８の重心位置が求められる。また、ステップＳ１４において決定された固定治具８５の種類に基づいて固定治具８５の重量が求められ、固定治具８５の重量および重心位置の積和を全固定治具８５の合計重量で除することにより複数の固定治具８５の重心位置が求められる。
【００３３】
次に、重量重心算出部１４により、ステップＳ１２にて求められた対象装置９の重量および重心位置、並びに、ステップＳ１６にて求められた梱包材８および固定治具８５のそれぞれの重量および重心位置に基づいて梱包体７の重量および重心位置が求められる（ステップＳ１７）。具体的には、対象装置９、梱包材８および固定治具８５の重量が合計されて梱包体７の重量が求められ、対象装置９、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置の積和を梱包体７の重量で除することにより梱包体７の重心位置が求められる。
【００３４】
梱包体７の重量および重心位置は、出力部１５（図１参照）により、ディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ１８）。梱包体７の重心位置は、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標の数値にて表示されるとともに、梱包体７の三次元画像上に表示されることが好ましい。三次元画像上への重心位置の表示は、例えば、図７に示すように、重心のＸ方向における位置、Ｙ方向における位置、および、Ｚ方向における位置をそれぞれ示すマーク７１（円と十字とを組み合わせたマーク等）が、梱包体７の各面に表示されることにより行われる。また、梱包体７の輪郭のみを直線等にて示し、輪郭の内側の空間に座標位置を示すマーク（球と球の中心からＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ伸びる矢印とを組み合わせたマーク等）が表示されてもよい。
【００３５】
梱包体情報出力装置１では、支持位置算出部１６（図１参照）により、梱包体７の大きさ、重量および重心位置に基づき、梱包体７をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、フォークリフトのフォークにより梱包体７を支持する支持位置が求められる（ステップＳ１９）。具体的には、梱包体７の大きさや重量に基づき、記憶部１１に予め記憶されているフォークのデータベースから適切な形状および大きさのフォークが抽出され、梱包体７の重心位置が当該フォークの幅の中央に位置するように支持位置が決定される。本実施の形態では、梱包体７のＸ方向の中央から（−Ｘ）側に偏って配置される２つの指示位置が決定される。当該支持位置が、重心位置が梱包体７の中心にあると仮定した場合に比べて大きくずれている場合には、必要に応じてすり材８１２のＸ方向の位置が変更される。すり材８１２のＸ方向の位置が大きく変更される場合には、ステップＳ１６〜Ｓ１９が繰り返される。
【００３６】
そして、出力部１５により、当該支持位置（すなわち、フォークの複数の先端部がＹ方向に挿入される位置）がディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ２０）。支持位置は、Ｘ座標の数値にて表示されるとともに、梱包体７の三次元画像上に表示されることが好ましい。三次元画像上への支持位置の表示は、例えば、図７に示すように、（−Ｙ）側のすり材８１２の下部に矩形のマーク７２（図中において平行斜線を付す。）を表示することにより行われる。なお、ステップＳ１８における出力は、ステップＳ２０と同時に行われてもよい。
【００３７】
以上に説明したように、梱包体情報出力装置１では、自動設計部１３により、対象装置９の大きさ、重量および重心位置に基づく補強を含めた腰下盤８１および固定治具８５の設計を自動的に行うことができる。これにより、重量重心算出部１４において梱包体７の重量および重心位置を精度良く求めることができる。また、梱包体７の重量および重心位置をディスプレイ２２または印刷用紙に出力することにより、作業者が当該出力を見て梱包体７の重量および重心位置を容易に把握することができる。その結果、作業者が梱包体７を搬送する際に、梱包体７の重量および重心位置を考慮して梱包体７を持ち上げることができるため、梱包体７が傾いたり転倒することを防止して梱包体７を安全に搬送することができる。さらに、梱包体７の重心位置が三次元画像上に表示されることにより、作業者が梱包体７の重心位置をより容易に把握することができる。
【００３８】
上述のように、自動設計部１３では、梱包材８の上部構造８２の設計も自動的に行うことができる。また、重量重心算出部１４では、自動設計部１３による腰下盤８１、上部構造８２および固定治具８５の設計結果と記憶部１１に記憶された対象装置９の重量および重心位置から、梱包体７の重量および重心位置を自動的に、かつ、正確に求めることができる。ＣＡＤデータ処理部１２では、対象装置９の大きさ、重量および重心位置を、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づいて正確に求めることができる。その結果、梱包材８の仮設計および補強設計をより正確に行うことができ、梱包体７の重量および重心位置をより正確に求めることができる。さらに、支持位置算出部１６では、梱包体７の重量および重心位置に基づいて梱包体７の支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。このように、梱包体情報出力装置１では、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づいて、梱包材８の自動設計、梱包体７の重量および重心位置の算出および表示、並びに、梱包体７の支持位置の算出および表示が自動的に、かつ、正確に行われる。その結果、対象装置９の搬送に係る作業を迅速かつ安全に行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る支持位置出力装置について説明する。図８は、支持位置出力装置３の機能を示すブロック図である。支持位置出力装置３は、対象装置９（図４参照）を梱包することなく支持する際の支持位置を出力する装置であり、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、出力部１５および支持位置算出部１６ａを備える。支持位置出力装置３は、梱包体情報出力装置１と同様にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび固定ディスク等を有し、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、出力部１５および支持位置算出部１６ａはＣＰＵ等により実現される機能に相当する。なお、これらの機能は複数台のコンピュータにより実現されてもよい。梱包体情報出力装置１には、入力部２１、ディスプレイ２２およびプリンタ２３が接続されており、図８では、ディスプレイ２２等の構成も併せて描いている。
【００４０】
図９は、支持位置出力装置３による支持位置の出力の流れを示す図である。支持位置出力装置３では、まず、第１の実施の形態と同様に、対象装置９（図４参照）の三次元ＣＡＤデータが入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶され（ステップＳ３１）、ＣＡＤデータ処理部１２により、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の形状、大きさ、重量および重心位置が求められて記憶部１１により記憶される（ステップＳ３２）。
【００４１】
続いて、支持位置算出部１６ａにより、対象装置９の形状、大きさ、重量および重心位置に基づき、対象装置９をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、フォークリフトのフォークにより対象装置９を支持する支持位置が求められる（ステップＳ３３）。具体的な支持位置の決定方法は、梱包体情報出力装置１の支持位置算出部１６による梱包体７の支持位置の決定（ステップＳ１９）とほぼ同様であり、対象装置９の大きさや重量に基づいて適切なフォークがデータベースから抽出されて対象装置９の重心位置が当該フォークの幅の中央に位置するように支持位置が決定される。そして、出力部１５により、当該支持位置がディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ３４）。支持位置は、Ｘ座標の数値にて表示されるとともに、対象装置９の三次元画像上に表示されることが好ましい。
【００４２】
支持位置出力装置３では、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の適切な支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。なお、ステップＳ３３では、対象装置９の形状や大きさが標準的なものである場合等、対象装置９の重量および重心位置のみに基づいて支持位置が求められてもよい。また、ステップＳ３４では、対象装置９の重量および重心位置も支持位置と合わせて出力されることが好ましい。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００４４】
上述のステップＳ１４では、腰下盤８１の滑材８１１、ヘッダ８１３および負荷床材８１４の補強設計が行われるが、対象装置９の重量や重心位置の偏りの程度等に合わせて、これらの部材の一部、あるいは、腰下盤８１の他の部材の補強設計が行われてもよい。ただし、腰下盤８１の補強設計では、対象装置９の重心位置の偏りにより影響を受けやすい滑材８１１、ヘッダ８１３または負荷床材８１４の補強の設計が行われることがより好ましい。
【００４５】
ステップＳ１９では、梱包体７をフォークリフトにて持ち上げる際の支持位置が求められるが、梱包体７にワイヤーロープを掛けて当該ワイヤーロープをクレーン等にて持ち上げる場合（すなわち、玉掛けを行う場合）のワイヤーロープによる梱包体７の支持位置が求められてもよい（ステップＳ３３においても同様）。
【００４６】
梱包体情報出力装置１では、対象装置９の大きさ、重量および重心位置が予め他の手段により求められて記憶部１１に格納される場合、ＣＡＤデータ処理部１２は省略されてよい。また、梱包体情報出力装置１の各構成のうち梱包材８の設計に係る構成を独立させ、当該構成を備える装置が、梱包材８の設計を自動的に行う梱包材設計装置として利用されてもよい。例えば、梱包材設計装置は、対象装置９の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部１２、並びに、梱包材８の腰下盤８１および固定治具８５の仮設計、および、腰下盤８１または固定治具８５に対して必要な補強設計を行う自動設計部１３を備える。これにより、梱包体情報出力装置１と同様に、対象装置９の重心位置に基づく補強を含めた腰下盤８１および固定治具８５の設計を自動的に行うことができる。当該装置では、自動設計部１３にて対象装置９の大きさに基づいて上部構造８２の設計が自動的に行われることがより好ましい。
【００４７】
対象装置９の梱包には、腰下盤８１を備える様々な梱包材８が利用されてよい。例えば、梱包材８の上部構造８２は、天井板８２１と４つの側面である外板８２２のうちいずれかが省略された形状であってもよい。また、上部構造８２は木材以外の様々な材料により形成されてもよい。上部構造８２が木材により形成される場合には、上部構造８２は対象装置９の大きさおよび重量に基づいて設計されるが、上部構造８２が段ボール等の比較的強度が低い材料にて形成される場合には、上部構造８２は対象装置９の大きさのみに基づいて設計される。換言すれば、上部構造８２は対象装置９の少なくとも大きさに基づいて設計される。
【００４８】
梱包体情報出力装置１では、自動設計部１３による梱包材８の上部構造８２の設計（ステップＳ１５）が省略され、作業者が決定した上部構造８２の重量および重心位置が入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶されてもよい。この場合、ステップＳ１６では、自動設計部１３による腰下盤８１および固定治具８５の設計結果、並びに、記憶部１１に記憶された上部構造８２の重量および重心位置に基づいて、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置が求められる。
【００４９】
梱包体７は、例えば、腰下盤８１上に固定された対象装置９をビニールシートで覆い、ビニールシートを対象装置９および腰下盤８１と共にロープにて縛ることにより形成されてもよい。この場合、腰下盤８１、ビニールシートおよびロープが、対象装置９を梱包する梱包材８となる。梱包体７は、腰下盤８１上に固定された対象装置９をロープ等にて腰下盤８１と共に縛ることにより形成されてもよい。また、腰下盤８１に対象装置９を固定しただけのものも梱包体７とみなすことができる。また、梱包材８により梱包される被梱包物は、半導体の製造等に利用される大型の装置以外の様々なものであってよい。
【００５０】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 梱包体情報出力装置
３ 支持位置出力装置
７ 梱包体
８ 梱包材
９ 対象装置
１１ 記憶部
１２ ＣＡＤデータ処理部
１３ 自動設計部
１４ 重量重心算出部
１５ 出力部
１６，１６ａ 支持位置算出部
２２ ディスプレイ
８１ 腰下盤
８２ 上部構造
８５ 固定治具
８１１ 滑材
８１３ ヘッダ
８１４ 負荷床材
Ｓ１１〜Ｓ２０，Ｓ３１〜Ｓ３４ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置および梱包体情報出力方法、被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置、並びに、装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体の製造等に利用される大型の装置を輸送する際には、装置を木箱等の梱包材にて梱包したもの（以下、「梱包体」という。）をフォークリフト等で持ち上げてトラックやコンテナに収容することが行われている。
【０００３】
一方、特許文献１では、被梱包物の三次元形状データに基づき、段ボール製の梱包箱の内部に配置される支持用の梱包材の形状を設計し、段ボールを裁断して梱包材を製作する梱包システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体の製造等に利用される大型の装置は内部の部品配置が複雑であるため、外観から想像される重心位置と実際の重心位置とが異なることが多く、梱包材により梱包された状態では重心位置を把握することはより難しくなる。したがって、梱包体をフォークリフト等で持ち上げた際に梱包体が傾いて転倒するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、梱包体を安全に搬送することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置であって、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する記憶部と、前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、前記自動設計部による設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める重量重心算出部と、前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の梱包体情報出力装置であって、前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行う。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の梱包体情報出力装置であって、前記出力部により、前記梱包体の前記重心位置が前記梱包体の三次元画像上に示される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記補強設計において、前記腰下盤の滑材、ヘッダまたは負荷床材の補強の設計が行われる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の前記大きさ、前記重量および前記重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部をさらに備える。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、前記梱包体の前記重量および前記重心位置に基づき、前記梱包体をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記梱包体を支持する支持位置を求める支持位置算出部をさらに備え、前記出力部により、前記支持位置がディスプレイまたは印刷用紙に出力される。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置であって、前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部とを備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の梱包材設計装置であって、前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行う。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置であって、前記装置の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記装置の重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、前記装置の前記重量および前記重心位置に基づき、前記装置をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記装置を支持する支持位置を求める支持位置算出部と、前記支持位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部とを備える。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力方法であって、ａ）前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する工程と、ｂ）前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う工程と、ｃ）前記ｂ）工程における設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める工程と、ｄ）前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし８、並びに、請求項１０の発明では、被梱包物の重心位置に基づく補強を含めた腰下盤または固定治具の設計を自動的に行うことができる。また、請求項１ないし６、並びに、請求項１０の発明では、梱包体の重量および重心位置を出力することにより梱包体を安全に搬送することができる。請求項９の発明では、装置の適切な支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態に係る梱包体情報出力装置のブロック図である。
【図２】梱包体の斜視図である。
【図３】腰下盤の斜視図である。
【図４】対象装置の斜視図である。
【図５】支持脚近傍を示す図である。
【図６】梱包体の重量および重心位置の出力の流れを示す図である。
【図７】梱包体の斜視図である。
【図８】第２の実施の形態に係る支持位置出力装置のブロック図である。
【図９】支持位置の出力の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る梱包体情報出力装置１の機能を示すブロック図である。梱包体情報出力装置１は、被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する装置であり、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、自動設計部１３、重量重心算出部１４、出力部１５および支持位置算出部１６を備える。本実施の形態では、半導体の製造等に利用される大型の製造装置を被梱包物として、当該製造装置を腰下盤付きの木箱である梱包材にて梱包する場合について説明する。以下、被梱包物である製造装置を「対象装置」という。
【００２０】
梱包体情報出力装置１は、通常のコンピュータと同様に、各種演算処理を行うＣＰＵ、実行されるプログラムを記憶したり演算処理の作業領域となるＲＡＭ、基本プログラムを記憶するＲＯＭ、および、各種情報を記憶する固定ディスク等を有し、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、自動設計部１３、重量重心算出部１４、出力部１５および支持位置算出部１６は、ＣＰＵ等により実現される機能に相当する。なお、これらの機能は複数台のコンピュータにより実現されてもよい。梱包体情報出力装置１には、キーボードやマウス等の入力部２１、作業者に各種情報を表示するディスプレイ２２、および、各種情報の印刷が行われるプリンタ２３が接続される。図１では、梱包体情報出力装置１に接続されるディスプレイ２２等の構成も併せて描いている。
【００２１】
図２は、被梱包物である対象装置を梱包材８にて梱包した梱包体７を示す斜視図である。梱包体７は略直方体であり、梱包材８は、梱包体７の底面となる腰下盤８１、および、梱包体７の上面（以下、「天井板８２１」と呼ぶ。）および４つの側面（以下、「外板８２２」と呼ぶ。）となる上部構造８２（すなわち、梱包材８の腰下盤８１よりも上方の部位）を備える。図３は、梱包材８の腰下盤８１を示す斜視図である。腰下盤８１は、それぞれ３本の滑材８１１およびすり材８１２、２本のヘッダ８１３、複数の負荷床材８１４、並びに、複数の無負荷床材８１５を備え、これらの部材は釘やボルト等により互いに固定される。
【００２２】
それぞれがＸ方向に伸びる３本の滑材８１１はＹ方向に配列されており、３本の滑材８１１のＸ方向の両端部は、それぞれがＹ方向に伸びる２本のヘッダ８１３により接続される。各滑材８１１の（−Ｚ）側にはすり材８１２が固定され、すり材８１２にはフォークリフトのフォークが差し込まれる２つのフォーク差込口８１６が形成される。２つのフォーク差込口８１６は、後述するように、すり材８１２の（−Ｘ）側に偏った位置に配置される。２本のヘッダ８１３の間には、それぞれがＹ方向に伸びる複数の負荷床材８１４が互いに離間しつつＸ方向に配列されて滑材８１１に固定される。隣接する各２本の負荷床材８１４の間には、それぞれがＹ方向に伸びる２本の無負荷床材８１５がＸ方向に配列されて滑材８１１に固定される。無負荷床材８１５は、負荷床材８１４よりも薄い板状である。
【００２３】
図４は、対象装置９を示す斜視図であり、対象装置９の略長方形の底面には、４本の支持脚９１が４つの角部に設けられる。対象装置９が梱包される際には、４本の支持脚９１が腰下盤８１（図３参照）の負荷床材８１４上に載置され、図５に示すように、門型の固定治具８５により各支持脚９１が負荷床材８１４等に固定されることにより対象装置９が腰下盤８１に固定される。固定治具８５は、門型の固定治具本体８５１、および、固定治具本体８５１を負荷床材８１４に固定する複数のボルト８５２を備える。なお、対象装置９の固定には、支持脚９１の形状や大きさ、および、支持脚９１の周囲の部位の形状等に合わせて様々な形状の固定治具が用いられる。例えば、固定治具本体を利用せず、支持脚９１に形成された穴に挿入されて負荷床材８１４に固定されることにより支持脚９１を固定するボルトが固定治具として用いられてもよい。また、支持脚９１の本数は４には限定されない。
【００２４】
次に、梱包体情報出力装置１による梱包体７の重量および重心位置の出力について図６に沿って説明する。図１に示す梱包体情報出力装置１では、まず、対象装置９（図４参照）の三次元ＣＡＤデータが入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶される（ステップＳ１１）。当該三次元ＣＡＤデータは、対象装置９を構成する複数の部品のそれぞれについて、部品の大きさ、重量および重心位置、並びに、対象装置９内における当該部品の位置を示す部品データを含む。なお、部品データは、部品の重量に代えて、部品の体積および比重を示す情報を含んでいてもよい。
【００２５】
続いて、ＣＡＤデータ処理部１２により、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の大きさ、重量および重心位置が求められて記憶部１１により記憶される（ステップＳ１２）。具体的には、対象装置９を構成する全部品のそれぞれの大きさおよび位置から対象装置９の大きさが求められ、全部品の重量が合計されて対象装置９の重量が求められ、さらに、全部品の重量および重心位置（すなわち、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標）の積和を対象装置９の重量で除することにより対象装置９の重心位置が求められる。対象装置９の大きさは、対象装置９の全部品のうち、外側に露出している部品の大きさおよび位置のみから求められてよい。
【００２６】
次に、自動設計部１３において、対象装置９の大きさおよび重量に基づいて腰下盤８１および固定治具８５の仮設計が行われる（ステップＳ１３）。図３に示す腰下盤８１の仮設計では、平面視における対象装置９の外形よりも大きくなるように腰下盤８１のＸ方向およびＹ方向の長さが決定される。また、ＪＩＳ（日本工業規格）のＺ１４０２やＺ１４０３等に基づき、対象装置９の重量に基づいて滑材８１１、すり材８１２、ヘッダ８１３、負荷床材８１４および無負荷床材８１５の幅や厚さ等が決定され、対象装置９の支持脚９１（図４参照）間の距離等に基づいて負荷床材８１４および無負荷床材８１５の配置が決定される。
【００２７】
図５に示す固定治具８５の仮設計では、支持脚９１の形状や大きさ等に基づき、記憶部１１に予め記憶されている固定治具のデータベースから適切な形状および大きさの固定治具８５（本実施の形態では、固定治具本体８５１およびボルト８５２）の集合が抽出される。そして、対象装置９の重量が全ての支持脚９１に均等に加わると仮定し、各支持脚９１に加わる荷重（本実施の形態では、対象装置９の重量の１／４であり、以下、「平均荷重」という。）に基づいて抽出された固定治具８５の集合から最適な固定治具８５が選択される。
【００２８】
自動設計部１３（図１参照）では、腰下盤８１および固定治具８５の仮設計が終了すると、対象装置９の重心位置に基づき、腰下盤８１および固定治具８５の仮設計結果に対して必要な補強設計が行われる（ステップＳ１４）。腰下盤８１の補強設計では、滑材８１１、ヘッダ８１３または負荷床材８１４の補強の設計が行われる。補強設計では、まず、対象装置９の重量および重心位置から複数の支持脚９１のそれぞれに実際に加わる荷重（以下、「実荷重」という。）が求められる。負荷床材８１４の補強設計が行われる場合には、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１（すなわち、重心位置に近い支持脚９１）が載置される負荷床材８１４が選択される。そして、当該負荷床材８１４が実荷重を支持できるように、必要に応じて、負荷床材８１４の幅や厚さが大きくされたり、負荷床材８１４の材料や構造が高強度なものに変更される。当該変更は、実荷重と平均荷重との差と補強との関連を示す補強データベースに基づいて行われ、当該補強データベースは予め記憶部１１に記憶されている。なお、負荷床材８１４を厚くする場合には、全ての支持脚９１が載置される高さを揃えるために、他の負荷床材８１４も同じ厚さにするか、他の負荷床材８１４上に厚さの不足分を補う補助板が配置される。
【００２９】
滑材８１１やヘッダ８１３の補強設計が行われる場合には、例えば、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１に近い滑材８１１やヘッダ８１３が選択され、必要に応じて上述の補強データベースに基づいて、当該滑材８１１やヘッダ８１３の幅や厚さが大きくされたり、材料や構造が高強度なものに変更される。なお、各部材の調達を簡素化するという観点からは、全ての負荷床材８１４、滑材８１１およびヘッダ８１３の仕様が、上述の補強設計が行われた負荷床材８１４、滑材８１１およびヘッダ８１３に合わせられてもよい（下記の固定治具８５においても同様）。
【００３０】
固定治具８５の補強設計が行われる場合には、実荷重が平均荷重よりも大きい支持脚９１を固定する固定治具８５について、実荷重に基づいて最適な固定治具８５（すなわち、平均荷重に基づいて選択された固定治具８５よりも耐荷重が大きい固定治具８５）が選択される。また、重心位置が高い対象装置９の場合、対象装置９に横向きの荷重が加えられる際に固定治具８５に加わる力が大きくなる。このため、対象装置９のＺ方向の重心位置が所定の閾値よりも大きい場合には、当該Ｚ方向の重心位置に基づいて、適切な固定治具８５が再度選択される。なお、ステップＳ１４では、腰下盤８１および固定治具８５のどちらか一方のみの補強設計が行われてもよい。
【００３１】
腰下盤８１および固定治具８５の補強設計が終了すると、自動設計部１３では、対象装置９の大きさや重さ等に基づいて梱包材８の上部構造８２の設計が行われる（ステップＳ１５）。本実施の形態では、対象装置９の大きさに基づいて上部構造８２の天井板８２１や外板８２２の大きさが決定され、対象装置９の重量およびＪＩＳのＺ１４０３等に基づいて天井板８２１や外板８２２の厚さが求められる。
【００３２】
続いて、重量重心算出部１４（図１参照）において、自動設計部１３による腰下盤８１、上部構造８２および固定治具８５の設計結果に基づき、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置が求められる（ステップＳ１６）。具体的には、腰下盤８１および上部構造８２の各部材の重量が合計されて梱包材８の重量が求められ、各部材の重量および重心位置（すなわち、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標）の積和を梱包材８の合計重量で除することにより梱包材８の重心位置が求められる。また、ステップＳ１４において決定された固定治具８５の種類に基づいて固定治具８５の重量が求められ、固定治具８５の重量および重心位置の積和を全固定治具８５の合計重量で除することにより複数の固定治具８５の重心位置が求められる。
【００３３】
次に、重量重心算出部１４により、ステップＳ１２にて求められた対象装置９の重量および重心位置、並びに、ステップＳ１６にて求められた梱包材８および固定治具８５のそれぞれの重量および重心位置に基づいて梱包体７の重量および重心位置が求められる（ステップＳ１７）。具体的には、対象装置９、梱包材８および固定治具８５の重量が合計されて梱包体７の重量が求められ、対象装置９、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置の積和を梱包体７の重量で除することにより梱包体７の重心位置が求められる。
【００３４】
梱包体７の重量および重心位置は、出力部１５（図１参照）により、ディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ１８）。梱包体７の重心位置は、Ｘ座標、Ｙ座標およびＺ座標の数値にて表示されるとともに、梱包体７の三次元画像上に表示されることが好ましい。三次元画像上への重心位置の表示は、例えば、図７に示すように、重心のＸ方向における位置、Ｙ方向における位置、および、Ｚ方向における位置をそれぞれ示すマーク７１（円と十字とを組み合わせたマーク等）が、梱包体７の各面に表示されることにより行われる。また、梱包体７の輪郭のみを直線等にて示し、輪郭の内側の空間に座標位置を示すマーク（球と球の中心からＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ伸びる矢印とを組み合わせたマーク等）が表示されてもよい。
【００３５】
梱包体情報出力装置１では、支持位置算出部１６（図１参照）により、梱包体７の大きさ、重量および重心位置に基づき、梱包体７をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、フォークリフトのフォークにより梱包体７を支持する支持位置が求められる（ステップＳ１９）。具体的には、梱包体７の大きさや重量に基づき、記憶部１１に予め記憶されているフォークのデータベースから適切な形状および大きさのフォークが抽出され、梱包体７の重心位置が当該フォークの幅の中央に位置するように支持位置が決定される。本実施の形態では、梱包体７のＸ方向の中央から（−Ｘ）側に偏って配置される２つの指示位置が決定される。当該支持位置が、重心位置が梱包体７の中心にあると仮定した場合に比べて大きくずれている場合には、必要に応じてすり材８１２のＸ方向の位置が変更される。すり材８１２のＸ方向の位置が大きく変更される場合には、ステップＳ１６〜Ｓ１９が繰り返される。
【００３６】
そして、出力部１５により、当該支持位置（すなわち、フォークの複数の先端部がＹ方向に挿入される位置）がディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ２０）。支持位置は、Ｘ座標の数値にて表示されるとともに、梱包体７の三次元画像上に表示されることが好ましい。三次元画像上への支持位置の表示は、例えば、図７に示すように、（−Ｙ）側のすり材８１２の下部に矩形のマーク７２（図中において平行斜線を付す。）を表示することにより行われる。なお、ステップＳ１８における出力は、ステップＳ２０と同時に行われてもよい。
【００３７】
以上に説明したように、梱包体情報出力装置１では、自動設計部１３により、対象装置９の大きさ、重量および重心位置に基づく補強を含めた腰下盤８１および固定治具８５の設計を自動的に行うことができる。これにより、重量重心算出部１４において梱包体７の重量および重心位置を精度良く求めることができる。また、梱包体７の重量および重心位置をディスプレイ２２または印刷用紙に出力することにより、作業者が当該出力を見て梱包体７の重量および重心位置を容易に把握することができる。その結果、作業者が梱包体７を搬送する際に、梱包体７の重量および重心位置を考慮して梱包体７を持ち上げることができるため、梱包体７が傾いたり転倒することを防止して梱包体７を安全に搬送することができる。さらに、梱包体７の重心位置が三次元画像上に表示されることにより、作業者が梱包体７の重心位置をより容易に把握することができる。
【００３８】
上述のように、自動設計部１３では、梱包材８の上部構造８２の設計も自動的に行うことができる。また、重量重心算出部１４では、自動設計部１３による腰下盤８１、上部構造８２および固定治具８５の設計結果と記憶部１１に記憶された対象装置９の重量および重心位置から、梱包体７の重量および重心位置を自動的に、かつ、正確に求めることができる。ＣＡＤデータ処理部１２では、対象装置９の大きさ、重量および重心位置を、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づいて正確に求めることができる。その結果、梱包材８の仮設計および補強設計をより正確に行うことができ、梱包体７の重量および重心位置をより正確に求めることができる。さらに、支持位置算出部１６では、梱包体７の重量および重心位置に基づいて梱包体７の支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。このように、梱包体情報出力装置１では、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づいて、梱包材８の自動設計、梱包体７の重量および重心位置の算出および表示、並びに、梱包体７の支持位置の算出および表示が自動的に、かつ、正確に行われる。その結果、対象装置９の搬送に係る作業を迅速かつ安全に行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る支持位置出力装置について説明する。図８は、支持位置出力装置３の機能を示すブロック図である。支持位置出力装置３は、対象装置９（図４参照）を梱包することなく支持する際の支持位置を出力する装置であり、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、出力部１５および支持位置算出部１６ａを備える。支持位置出力装置３は、梱包体情報出力装置１と同様にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび固定ディスク等を有し、記憶部１１、ＣＡＤデータ処理部１２、出力部１５および支持位置算出部１６ａはＣＰＵ等により実現される機能に相当する。なお、これらの機能は複数台のコンピュータにより実現されてもよい。梱包体情報出力装置１には、入力部２１、ディスプレイ２２およびプリンタ２３が接続されており、図８では、ディスプレイ２２等の構成も併せて描いている。
【００４０】
図９は、支持位置出力装置３による支持位置の出力の流れを示す図である。支持位置出力装置３では、まず、第１の実施の形態と同様に、対象装置９（図４参照）の三次元ＣＡＤデータが入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶され（ステップＳ３１）、ＣＡＤデータ処理部１２により、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の形状、大きさ、重量および重心位置が求められて記憶部１１により記憶される（ステップＳ３２）。
【００４１】
続いて、支持位置算出部１６ａにより、対象装置９の形状、大きさ、重量および重心位置に基づき、対象装置９をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、フォークリフトのフォークにより対象装置９を支持する支持位置が求められる（ステップＳ３３）。具体的な支持位置の決定方法は、梱包体情報出力装置１の支持位置算出部１６による梱包体７の支持位置の決定（ステップＳ１９）とほぼ同様であり、対象装置９の大きさや重量に基づいて適切なフォークがデータベースから抽出されて対象装置９の重心位置が当該フォークの幅の中央に位置するように支持位置が決定される。そして、出力部１５により、当該支持位置がディスプレイ２２またはプリンタ２３により印刷が行われる印刷用紙に出力される（ステップＳ３４）。支持位置は、Ｘ座標の数値にて表示されるとともに、対象装置９の三次元画像上に表示されることが好ましい。
【００４２】
支持位置出力装置３では、対象装置９の三次元ＣＡＤデータに基づき、対象装置９の適切な支持位置を自動的かつ正確に求めることができる。なお、ステップＳ３３では、対象装置９の形状や大きさが標準的なものである場合等、対象装置９の重量および重心位置のみに基づいて支持位置が求められてもよい。また、ステップＳ３４では、対象装置９の重量および重心位置も支持位置と合わせて出力されることが好ましい。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００４４】
上述のステップＳ１４では、腰下盤８１の滑材８１１、ヘッダ８１３および負荷床材８１４の補強設計が行われるが、対象装置９の重量や重心位置の偏りの程度等に合わせて、これらの部材の一部、あるいは、腰下盤８１の他の部材の補強設計が行われてもよい。ただし、腰下盤８１の補強設計では、対象装置９の重心位置の偏りにより影響を受けやすい滑材８１１、ヘッダ８１３または負荷床材８１４の補強の設計が行われることがより好ましい。
【００４５】
ステップＳ１９では、梱包体７をフォークリフトにて持ち上げる際の支持位置が求められるが、梱包体７にワイヤーロープを掛けて当該ワイヤーロープをクレーン等にて持ち上げる場合（すなわち、玉掛けを行う場合）のワイヤーロープによる梱包体７の支持位置が求められてもよい（ステップＳ３３においても同様）。
【００４６】
梱包体情報出力装置１では、対象装置９の大きさ、重量および重心位置が予め他の手段により求められて記憶部１１に格納される場合、ＣＡＤデータ処理部１２は省略されてよい。また、梱包体情報出力装置１の各構成のうち梱包材８の設計に係る構成を独立させ、当該構成を備える装置が、梱包材８の設計を自動的に行う梱包材設計装置として利用されてもよい。例えば、梱包材設計装置は、対象装置９の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部１２、並びに、梱包材８の腰下盤８１および固定治具８５の仮設計、および、腰下盤８１または固定治具８５に対して必要な補強設計を行う自動設計部１３を備える。これにより、梱包体情報出力装置１と同様に、対象装置９の重心位置に基づく補強を含めた腰下盤８１および固定治具８５の設計を自動的に行うことができる。当該装置では、自動設計部１３にて対象装置９の大きさに基づいて上部構造８２の設計が自動的に行われることがより好ましい。
【００４７】
対象装置９の梱包には、腰下盤８１を備える様々な梱包材８が利用されてよい。例えば、梱包材８の上部構造８２は、天井板８２１と４つの側面である外板８２２のうちいずれかが省略された形状であってもよい。また、上部構造８２は木材以外の様々な材料により形成されてもよい。上部構造８２が木材により形成される場合には、上部構造８２は対象装置９の大きさおよび重量に基づいて設計されるが、上部構造８２が段ボール等の比較的強度が低い材料にて形成される場合には、上部構造８２は対象装置９の大きさのみに基づいて設計される。換言すれば、上部構造８２は対象装置９の少なくとも大きさに基づいて設計される。
【００４８】
梱包体情報出力装置１では、自動設計部１３による梱包材８の上部構造８２の設計（ステップＳ１５）が省略され、作業者が決定した上部構造８２の重量および重心位置が入力部２１から入力されて記憶部１１に記憶されてもよい。この場合、ステップＳ１６では、自動設計部１３による腰下盤８１および固定治具８５の設計結果、並びに、記憶部１１に記憶された上部構造８２の重量および重心位置に基づいて、梱包材８および固定治具８５の重量および重心位置が求められる。
【００４９】
梱包体７は、例えば、腰下盤８１上に固定された対象装置９をビニールシートで覆い、ビニールシートを対象装置９および腰下盤８１と共にロープにて縛ることにより形成されてもよい。この場合、腰下盤８１、ビニールシートおよびロープが、対象装置９を梱包する梱包材８となる。梱包体７は、腰下盤８１上に固定された対象装置９をロープ等にて腰下盤８１と共に縛ることにより形成されてもよい。また、腰下盤８１に対象装置９を固定しただけのものも梱包体７とみなすことができる。また、梱包材８により梱包される被梱包物は、半導体の製造等に利用される大型の装置以外の様々なものであってよい。
【００５０】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 梱包体情報出力装置
３ 支持位置出力装置
７ 梱包体
８ 梱包材
９ 対象装置
１１ 記憶部
１２ ＣＡＤデータ処理部
１３ 自動設計部
１４ 重量重心算出部
１５ 出力部
１６，１６ａ 支持位置算出部
２２ ディスプレイ
８１ 腰下盤
８２ 上部構造
８５ 固定治具
８１１ 滑材
８１３ ヘッダ
８１４ 負荷床材
Ｓ１１〜Ｓ２０，Ｓ３１〜Ｓ３４ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置であって、
前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する記憶部と、
前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、
前記自動設計部による設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める重量重心算出部と、
前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の梱包体情報出力装置であって、
前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行うことを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の梱包体情報出力装置であって、
前記出力部により、前記梱包体の前記重心位置が前記梱包体の三次元画像上に示されることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記補強設計において、前記腰下盤の滑材、ヘッダまたは負荷床材の補強の設計が行われることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の前記大きさ、前記重量および前記重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部をさらに備えることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記梱包体の前記重量および前記重心位置に基づき、前記梱包体をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記梱包体を支持する支持位置を求める支持位置算出部をさらに備え、
前記出力部により、前記支持位置がディスプレイまたは印刷用紙に出力されることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項７】
被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置であって、
前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、
前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、
を備えることを特徴とする梱包材設計装置。
【請求項８】
請求項７に記載の梱包材設計装置であって、
前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行うことを特徴とする梱包材設計装置。
【請求項９】
装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置であって、
前記装置の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記装置の重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、
前記装置の前記重量および前記重心位置に基づき、前記装置をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記装置を支持する支持位置を求める支持位置算出部と、
前記支持位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする支持位置出力装置。
【請求項１０】
被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力方法であって、
ａ）前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する工程と、
ｂ）前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う工程と、
ｃ）前記ｂ）工程における設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める工程と、
ｄ）前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する工程と、
を備えることを特徴とする梱包体情報出力方法。
【請求項１】
被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力装置であって、
前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する記憶部と、
前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、
前記自動設計部による設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める重量重心算出部と、
前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の梱包体情報出力装置であって、
前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行うことを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の梱包体情報出力装置であって、
前記出力部により、前記梱包体の前記重心位置が前記梱包体の三次元画像上に示されることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記補強設計において、前記腰下盤の滑材、ヘッダまたは負荷床材の補強の設計が行われることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の前記大きさ、前記重量および前記重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部をさらに備えることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の梱包体情報出力装置であって、
前記梱包体の前記重量および前記重心位置に基づき、前記梱包体をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記梱包体を支持する支持位置を求める支持位置算出部をさらに備え、
前記出力部により、前記支持位置がディスプレイまたは印刷用紙に出力されることを特徴とする梱包体情報出力装置。
【請求項７】
被梱包物を梱包する梱包材の設計を行う梱包材設計装置であって、
前記被梱包物の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、
前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う自動設計部と、
を備えることを特徴とする梱包材設計装置。
【請求項８】
請求項７に記載の梱包材設計装置であって、
前記自動設計部が、前記被梱包物の前記大きさに基づき、前記梱包材の前記腰下盤よりも上方の部位の設計をさらに行うことを特徴とする梱包材設計装置。
【請求項９】
装置を支持する際の支持位置を出力する支持位置出力装置であって、
前記装置の三次元ＣＡＤデータに基づき、前記装置の重量および重心位置を求めるＣＡＤデータ処理部と、
前記装置の前記重量および前記重心位置に基づき、前記装置をフォークリフトにて持ち上げて搬送する際に、前記フォークリフトにより前記装置を支持する支持位置を求める支持位置算出部と、
前記支持位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする支持位置出力装置。
【請求項１０】
被梱包物を梱包材にて梱包した梱包体の重量および重心位置を出力する梱包体情報出力方法であって、
ａ）前記被梱包物の大きさ、重量および重心位置を記憶する工程と、
ｂ）前記被梱包物の前記大きさおよび前記重量に基づいて前記梱包材の腰下盤、および、前記被梱包物を前記腰下盤に固定する固定治具の仮設計を行い、前記被梱包物の前記重心位置に基づき、前記腰下盤または前記固定治具の仮設計結果に対して必要な補強設計を行う工程と、
ｃ）前記ｂ）工程における設計結果に基づいて前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置を求め、前記被梱包物、前記梱包材および前記固定治具のそれぞれの重量および重心位置に基づいて前記梱包体の重量および重心位置を求める工程と、
ｄ）前記梱包体の前記重量および前記重心位置をディスプレイまたは印刷用紙に出力する工程と、
を備えることを特徴とする梱包体情報出力方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３２９７６（Ｐ２０１２−３２９７６Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７１４３３（Ｐ２０１０−１７１４３３）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（５０５１８３７６１）株式会社トランザップ ジャパン (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（５０５１８３７６１）株式会社トランザップ ジャパン (5)
【Ｆターム（参考）】
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