箱の型紙と折り図を同じ面から作る設計

#箱の型紙と折り図を同じ面から作る設計

小箱と別ふたの型紙を、入れる物の寸法から作るBoxNetを作りました。色付きのりしろと面番号を手がかりに、折る順番を図で確認し、本体・ふたのA4 PDFを保存できます。

画面は工作台をイメージした暖白・栗色・山吹・朱の配色。道具トレーと折り順の番号を主役に、寸法入力と型紙・組立図を並べました。

#型紙を出すだけでは足りない

無料の寸法指定型紙はすでにあります。TemplatemakerやPacdoraは寸法変更と出力を提供しています。3D表示を追加しただけで独自になるわけでもありません。

今回は多数の箱型を揃えるより、採寸から用紙確認、折り順、実寸印刷まで一続きにすることに集中しました。1種類の小箱と別ふたに絞っています。どれくらい使われるかは未検証です。

#切断線と折り線を、面の共有辺で決める

底面と4側面、4枚の台形のりしろを座標で作ります。同じ両端を持つ辺が2面で共有される場合は折り線、1面だけの辺は切断線です。これで底面と側面の境目や、のりしろの根元を切る間違いを避けます。

のりしろ幅は側面高さ・底面幅・12mmの上限から決めます。公開入力は高さ12mm以上、長さ・幅16mm以上に制限して、のりしろ幅4mm未満になる入力を扱いません。この数値は紙や糊への適合を保証する推奨値ではありません。

#折り図も、同じ座標から

面に別のモデルを用意すると、型紙を変えたときに説明図だけ古い寸法になることがあります。BoxNetでは型紙の面頂点を折り軸の周りで回転して図を作ります。

番号1・2の側面、のりしろ、番号3・4の側面の順に折ります。ふたも同じ構造で作り、完成後に反転してかぶせます。表示は紙厚のない説明モデルで、物理的な紙の曲がり、糊付け、耐久性のシミュレーションではありません。

#A4に入らない図は、勝手に縮小しない

実寸が価値の中心なので、用紙に合わせる自動縮小はできません。A4の周囲10mm、印刷注記と校正線の領域を確保し、190×245mmの型紙領域に90度回転も含めて入るかを確かめます。本体とふたの片方でも入らなければ出力を止めます。

PDFの座標は1mmを72/25.4ポイントへ変換。50mmの校正線を入れ、印刷後に定規で測れるようにします。生成したPDFの寸法が正しくても、プリンタの「用紙に合わせる」が有効なら実物は変わります。100%・実際のサイズの設定と、印刷後の測定が必要です。

#紙厚を扱わない限界を隠さない

入れる物の長さ・幅に各辺の余白を足しているだけなので、表示値は実内寸ではなく折り線間の寸法です。ふた余裕も指定値を足した参考設計で、適合を保証しません。

実際の紙や糊での試し折りは、画面上の数学的な検算とは別です。厚紙・段ボールの補正、耐荷重、食品安全、防水性は判定しません。出力前とFAQで限界を説明し、最初に試し折りして調整する案内を置いています。

#検査と次の余地

型紙の正の面積、共有辺、閉じた切断外周、折り後の面位置と辺長、A4の回転・境界、PDFのページサイズと実寸座標を検査します。小数の計算順で生じる外形の微小な差には、面頂点から範囲を算出して対処しています。

利用画面では入力を変えた後に古いPDFを渡さず、生成失敗や時間切れを表示して再試行できるようにしています。ファイル作成時だけPDFライブラリを読み込みます。

拡張するなら、実物の試作条件を揃えた紙厚補正や、用途別の記入例が候補です。形状を増やす前に、今の型紙・折り図・印刷結果の一致を維持することが先です。