(57)【要約】  ユーザにより導入された物品を彫刻するよう動作可能な彫刻システムが提供される。彫刻システムは、ハウジング、ハウジング内に配置された彫刻機、および彫刻する物品を保持するカートリッジをユーザから受け取り、彫刻機に呼応してカートリッジを配置するよう構成された運搬装置を備え得る。運搬装置は、カートリッジの窓を介して物品を彫刻し、物品の複数の側面に彫刻するために彫刻機に呼応してカートリッジを反転するよう構成され得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザにより導入された物品を彫刻するために動作可能な彫刻システムであり、前記彫刻システムは、
ハウジング、
前記ハウジング内に配置された彫刻機、および
彫刻される物品を保持するカートリッジをユーザから受け取り、前記彫刻機に呼応して前記カートリッジを配置するよう構成された運搬装置を備え、
前記彫刻機は前記カートリッジの窓を介して前記物品を彫刻するよう構成され、
前記運搬装置は前記物品の複数の側面に彫刻するために前記彫刻機に呼応して、前記カートリッジを反転するよう構成される。
【請求項２】
前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向かう方向に動くことができ、前記運搬装置は基礎支持部に回転自在に接続され、および
前記基礎支持部にしっかりと接続され、前記運搬装置を回転するよう動作可能に接続されたモータを更に備える、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項３】
前記運搬装置とともに回転するよう動作可能に接続されたカム機構、および
前記カム機構と関連づけられた少なくとも一つのスイッチを更に備え、前記少なくとも一つのスイッチは前記基礎支持部に呼応して前記運搬装置の方向を示す信号を生成するよう構成され、
前記モータは前記信号に基づいて動作する、
請求項２に記載の彫刻システム。
【請求項４】
前記運搬装置が前記彫刻機に向けて後退する間、前記ハウジングの開口を選択的に閉じるよう構成されたドアを更に備える、
請求項２に記載の彫刻システム。
【請求項５】
前記基礎支持部は前記ドアに回転可能に接続されたアームと噛み合い、前記ハウジングの前記開口に向けての前記運搬装置の移動の間、バネ付勢に対して前記ドアを開く、
請求項４に記載の彫刻システム。
【請求項６】
前記基礎支持部の下に配置され、前記基礎支持部の移動を支持する少なくとも一つのベアリング、および
前記運搬装置の下に配置され、彫刻動作の間に前記運搬装置を支持する少なくとも一つのローラを更に備える、
請求項２に記載の彫刻システム。
【請求項７】
前記運搬装置は、前記物品をスライド可能に受け取るよう構成された、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項８】
前記彫刻システムの全可動部品は、前記ハウジング内にスライド可能に受け取られるラックに据え付けられる、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項９】
前記ハウジングは、
前記フレームにスライド可能に接続された少なくとも一つのヒンジ、および
前記少なくとも一つのヒンジに回転可能に接続されたドアを備える、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項１０】
前記ハウジングの開口に呼応して前記少なくとも一つのヒンジに対面するフレームに配置された少なくとも一つの位置揃え機構を更に備え、前記ドアは前記フレームに配置された前記少なくとも一つの位置揃え機構と噛み合うよう構成された対応する位置揃え機構を持つ、
請求項９に記載の彫刻システム。
【請求項１１】
オペレータが選択した銘刻を受け取り、および
前記物品の対面する表面の画像上に、前記オペレータが選択した銘刻を表示するよう構成されたオペレータインターフェースを更に備える。
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項１２】
前記運搬装置内の前記カートリッジをロックするよう構成されたロッキング機構を更に備える、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項１３】
前記運搬装置が前記物品を、前記ハウジングの開口から前記彫刻機に動かすにつれ、前記物品に対応するコード化された刻印を読み取るよう設けられたリーダを更に備える、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項１４】
前記コード化された刻印は、前記カートリッジ上に配置され、前記カートリッジ内に保持された前記物品の特徴を示す、
請求項１３に記載の彫刻システム。
【請求項１５】
前記運搬装置は、前記物品の対面側面に彫刻機を到達させるために前記運搬装置の対面側面に少なくとも二つの窓を備える、
請求項１に記載の彫刻システム。
【請求項１６】
前記カートリッジは、前記運搬装置の前記二つの窓に実質的に合致する少なくとも二つの窓を持つ、
請求項１５に記載の彫刻システム。
【請求項１７】
ユーザにより導入された物品を彫刻するために動作可能な彫刻システムであり、前記彫刻システムは、
ハウジング、
前記ハウジング内に配置された彫刻機、
前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向かう方向に動くことができる基礎支持部、
前記基礎支持部に回転自在に接続され、および前記彫刻される物品をユーザから受け取り、前記彫刻機に呼応して前記物品を配置するよう構成された運搬装置、
前記基礎支持部の移動を支持するために前記基礎支持部の下に配置された少なくとも一つのベアリング、および
彫刻動作の間、前記運搬装置を支持するために前記運搬装置の下に配置される少なくとも一つのローラを備える。
【請求項１８】
前記基礎支持部にしっかりと接続され、前記運搬装置を回転するよう動作可能に接続されたモータを更に備える、
請求項１７に記載の彫刻システム。
【請求項１９】
前記運搬装置と回転するよう動作可能に接続されたカム機構、および
前記カム機構と関連づけられた少なくとも一つのスイッチを更に備え、前記少なくとも一つのスイッチは、前記基礎支持部に呼応して前記運搬装置の方向を示す信号を生成するよう構成され、
前記モータは、前記信号に基づいて動作する、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２０】
前記運搬装置が前記彫刻機に向けて後退する間に、前記ハウジングの前記開口を選択的に閉じるよう構成されたドアを更に備える、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２１】
前記基礎支持部は前記ドアに回転可能に接続されたアームと噛み合い、前記ハウジングの前記開口に向けて前記運搬装置が移動する間、バネ付勢に対して前記ドアを開く、
請求項２０に記載の彫刻システム。
【請求項２２】
前記運搬装置は、前記物品をスライド可能に受け取るよう構成された、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２３】
前記彫刻システムの全可動部品は、前記ハウジング内でスライド可能に受けられるラックに据え付けられる、
請求項１８に記載に記載の彫刻システム。
【請求項２４】
前記ハウジングは、前記フレームにスライド可能に接続された少なくとも一つのヒンジ、および前記少なくとも一つのヒンジに回転可能に接続されたドアを備える、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２５】
前記ハウジングの開口に呼応する前記少なくとも一つのヒンジに対面する前記フレームに配置された少なくとも一つの位置揃え機構を更に備え、前記ドアは前記フレームに配置された前記少なくとも一つの位置揃え機構と噛み合うよう構成された対応する位置揃え機構を持つ、
請求項２４に記載の彫刻システム。
【請求項２６】
オペレータに選択された銘刻を受け取り、
前記物品の対面する表面の画像上に前記オペレータに選択された銘刻を表示するよう構成されたオペレータインターフェースを更に備える、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２７】
前記運搬装置が前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向かって前記物品を動かすにつれて、前記物品と関連づけられたコード化された刻印を読み取るよう設けられたリーダを更に備える、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２８】
前記運搬装置は、前記物品の対面側面に彫刻機を到達させるために前記運搬装置の対面側面に少なくとも二つの窓を備える、
請求項１８に記載の彫刻システム。
【請求項２９】
ユーザにより導入された物品を彫刻するよう動作可能な彫刻システムであり、前記彫刻システムは、
ハウジング、
前記ハウジング内に配置された彫刻機、
前記彫刻される物品を保持するカートリッジをユーザから受け取り、前記彫刻機に呼応して前記カートリッジを配置するよう構成された運搬装置、および
前記運搬装置が前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向けて前記物品を動かすにつれて、前記物品に対応するコード化された刻印を読み取るよう設けられたリーダを備える。
【請求項３０】
前記運搬装置と回転するよう動作可能に接続されたカム機構、および
前記カム機構と関連づけられた少なくとも一つのスイッチを更に備え、前記少なくとも一つのスイッチは、前記基礎支持部に呼応して前記運搬装置の向きを示す信号を生成するよう構成される、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３１】
前記彫刻機に向けて前記運搬装置が後退する間、前記ハウジングの開口を選択的に閉じるよう構成されたドアを更に備える、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３２】
前記運搬装置は、前記物品をスライド可能に受け取るよう構成された、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３３】
前記彫刻システムの全可動部品は、前記ハウジング内でスライド可能に受けられたラックに据え付けられる、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３４】
前記ハウジングは、前記フレームにスライド可能に接続された少なくとも一つのヒンジ、および前記少なくとも一つのヒンジに回転可能に接続されたドアを備える、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３５】
前記ハウジングの開口に呼応する前記少なくとも一つのヒンジに対面する前記フレームに配置された少なくとも一つの位置揃え機構を更に備え、前記ドアは前記フレームに配置された前記少なくとも一つの位置揃え機構に噛み合うよう構成された対応する位置揃え機構を持つ、
請求項３４に記載の彫刻システム。
【請求項３６】
オペレータに選択された銘刻を受け取り、
前記物品の対面する表面の画像上に前記オペレータに選択された銘刻を表示するよう構成されたオペレータインターフェースを更に備える、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３７】
前記運搬装置は、前記物品の対面側面に彫刻機を到達させるように前記運搬装置の対面側面に少なくとも二つの窓を備える、
請求項２９に記載の彫刻システム。
【請求項３８】
ユーザにより導入された物品を彫刻するために動作可能な彫刻システムであり、前記彫刻システムは、
ハウジング、
前記ハウジング内に配置された彫刻機、
前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向かう方向に動くことができる基礎支持部、
前記彫刻される物品を保持するカートリッジをユーザから受け取り、前記カートリッジの窓を介して前記物品を彫刻するために前記彫刻機に呼応して前記カートリッジを配置し、および前記物品の複数の側面に彫刻するために前記彫刻機に呼応して前記カートリッジを反転するよう構成された運搬装置、
前記基礎支持部の移動を支持するために前記基礎支持部の下に配置された少なくとも一つのベアリング、
彫刻動作の間、前記運搬装置を支持するよう配置された少なくとも一つのローラ、および
前記運搬装置が前記ハウジングの開口から前記彫刻機に向けて動くにつれて、前記物品と関連づけられたコード化された刻印を読み取るよう設けられたリーダを備える。
【請求項３９】
前記彫刻される物品を備えるカートリッジをユーザから受け取り、彫刻機に呼応して前記カートリッジを配置し、
前記カートリッジが前記彫刻機に呼応して配置されるにつれて前記物品の特徴に対応するコード化された刻印を前記カートリッジから読取り、
前記カートリッジの窓を介して前記物品の複数の側面に彫刻するために前記彫刻機に呼応して前記カートリッジを反転する、
物品を彫刻する方法。
【請求項４０】
前記物品の動く角度を感知し、
前記彫刻機の移動面に実質的に並列な面に前記物品を配置するために前記動く角度を応答可能に調整することを更に含む、
請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記彫刻機に向けて前記物品を後退する間、前記物品へのユーザのアクセスを選択的にブロックすることを更に含む、
請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
オペレータに選択された銘刻を受け取り、
前記物品の対面する表面の画像上に前記オペレータに選択された銘刻を表示することを更に含む、
請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、米国特許第１２／６１４，８９９号（２００９年１１月９日出願）に対する優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は彫刻システムに関し、より詳しくは、ユーザによって彫刻機へ導入された物品の対面側面を彫刻するように構成された彫刻システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
彫刻機は、多くの小売場所で見ることができ、その機械から購入された物品に情報を彫るため、自動販売機と同様の方法で機能する。これら彫刻機は、例えば、ペットＩＤタグやキーチェーン等の、彫刻される一群の物品を持つことができる。顧客が物品の一つに支払いをし、機械に個人メッセージ（例えば、ペットの名前、オーナーの住所、電話番号）を指示すると、購入した物品は彫刻機の下の位置に導入され、個人メッセージが物品の一つの側面に刻み込まれる。
【０００４】
いくつかの用途に対しては適切だが、これらの機械は大型で、非常に大きなフロアスペースを占め得る。更に、選択可能な様々な物品は、彫刻機の保持容量に限定され、機械は手動で物品の位置直しをしないと物品の単一の側面にしか彫刻することができない。
【０００５】
開示する彫刻システムは、上記の問題、および／または先行技術の他の問題の１つ以上を克服することに関する。
【発明の概要】
【０００６】
一形態において、本開示は、ユーザにより導入された物品を彫刻するために動作可能な彫刻システムに関する。彫刻システムは、ハウジング、ハウジング内に配置された彫刻機、およびユーザから彫刻する物品を保持するカートリッジを受け取り、彫刻機に呼応してそのカートリッジを配置するよう構成された運搬装置を備えることができる。運搬装置は、カードリッジの窓を介して物品を彫刻するよう構成され、物品の複数の側面に彫刻する彫刻機に呼応してカードリッジを反転するよう構成され得る。
【０００７】
別の形態において、本開示は、ユーザにより導入された物品に彫刻するよう動作可能な別の彫刻システムに関する。この彫刻システムは、ハウジング、ハウジング内に配置された彫刻機、ハウジングの開口から彫刻機への方向に可動する基礎支持部、および基礎支持部に回転自在に接続され、更にユーザから彫刻する物品を受け取り、彫刻機に呼応してその物品を配置するよう構成された運搬装置を備え得る。彫刻システムは、基礎支持部の移動を支持するために、基礎支持部の下に配置された少なくとも一つのベアリングと、彫刻動作の間に運搬装置を支持するために運搬装置の下に配置された少なくとも一つのローラも備え得る。
【０００８】
更に別の形態において、本開示は、ユーザにより導入された物品を彫刻するよう動作可能な別の彫刻システムに関する。この彫刻システムは、ハウジング、ハウジング内に配置された彫刻機、ユーザから彫刻する物品を保持するカードリッジを受け取り、彫刻機に呼応してそのカートリッジを配置するよう構成された運搬装置、および運搬装置がハウジングの開口から彫刻機へ物品を動かすように物品と関連づけられたコード化された刻印を読み取るよう設けられたリーダを備える。
【０００９】
また更に別の形態において、本開示は物品を彫刻する方法に関する。本方法は、ユーザから彫刻する物品を備えるカートリッジを受け取り、彫刻機に呼応して物品を配置し、カートリッジが彫刻機に呼応して配置されるように物品の特徴に対応するコード化された刻印をカートリッジから読み取ることを含み得る。本方法は、更に、カードリッジの窓を介して物品の複数の側面に彫刻する彫刻機に呼応してカートリッジを反転することを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的に開示された彫刻システムの組立分解図である。
【図２】図１の彫刻システムとともに使われ得る彫刻用構成機器の組立分解図である。
【図３】図２の彫刻用構成機器の一部の組立分解図である。
【図４Ａ】彫刻処理の間の第１位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【図４Ｂ】彫刻処理の間の第２位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【図４Ｃ】彫刻処理の間の第３位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【図４Ｄ】彫刻処理の間の第４位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【図４Ｅ】彫刻処理の間の第５位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【図４Ｆ】彫刻処理の間の第６位置での図２の彫刻用構成機器の図面表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、物品１２を彫るために使用される彫刻システム１０を示す。本開示の目的において、単語「物品」は、個人化されたの銘刻とともに売られる、または売られ得るいかなる商品や品物も含むことを意味する。そのような物品の例は、ペットＩＤタグ、キーチェーン、観光記念品、ホリデーギフト、競技の記念盾等が含まれるが、それらに限られない。彫刻システム１０は、彫刻用構成機器１６、オペレータインターフェース１８、およびコントローラ２０を少なくとも部分的に囲むハウジング１４を備え得る。コントローラ２０は、オペレータインターフェース１８を介して受信されたユーザ命令に少なくとも部分的に基づいた物品１２を彫るために、彫刻用構成機器１６の動作を制御することができる。
【００１２】
ハウジング１４は、一体構造で制作され得、彫刻システム１０の可動部品を完全に囲むことができる。ハウジング１４は、フレーム２２、１つ以上の側面パネル２４、およびドア２６を備え得る。フレーム２２は、フレーム２２にしっかりと接続された側面パネル２４とともに、調整可能な足２８によって支持され得る。ドア２６は、フレーム２２の外端に配置されたヒンジ３０に据え付けられ得る。一実施例において、ヒンジ３０は、ドア２６の曲がった部分が開閉動作の間にいかなる障害も避けられるよう、フレーム２２にスライド可能に接続され得る。１つ以上の位置揃え機構３２Ａ（例えば、フレーム２２に配置されたピン）は、一つ以上の対応する位置揃え機構３２Ｂ（例えば、ドア２６内に配置されたくぼみ）と噛み合うことが可能で、確実にドア２６を適切に閉じるよう手助けをする。ドア２６の開口３４は、ユーザが彫刻用構成機器１６に物品１２を挿入したり、彫刻用構成機器１６から物品１２を受け取ることを可能にする。
【００１３】
彫刻用構成機器１６は彫刻機３６とともに使うことを意図しているが、彫刻用構成機器１６は、あるいは、プリンタや、物品１２の表面に文字や図を書き込む、プリントする、または彫刻することが可能なあらゆる他の機器とともに利用され得ることが考えられる。好ましい彫刻機３６は、スクライブ彫刻機であるが、例えば、平削り彫刻機やレーザ彫刻機のような技術で知られるあらゆる種類の彫刻機も同様に使うことができる。図２に示すように、彫刻用構成機器１６は、基礎支持部３８、運搬装置４０、ドア機構４２も備えることができる。基礎支持部３８は、ドア機構４２と彫刻機３６の間に延びる方向（Ｙ方向とも称する）に可動であり得、次の彫刻処理のために彫刻機３６に呼応して運搬装置４０を配置する。ラック４３は、ハウジング１４内に基礎支持部３８、彫刻機３６、およびドア機構４２を固定することができる。
【００１４】
彫刻機３６は、２次元（ＸおよびＺ方向と称する）内で彫刻機３６を動かすために配置する支持構造を介してラック４３に据え付けられ得る。彫刻機３６の支持構造は、底板４８に載せられ、底板４８にしっかりと接続された２つの垂直の支持部材４６によって支持された２つのガイド４４を備え得る。底板４８は、ラック４３にしっかりと接続され得る。
【００１５】
Ｘ方向への彫刻機３６の移動は、垂直の支持部材４６の一つに据え付けられた第１ステッパモータ５０によって制御され得る。第１ステッパモータ５０は、親ネジ５２を介して彫刻機３６に接続され得る。一実施例において、親ネジ５２は、親ネジ５２を受けるバネ付きナットのようなバックラッシュ防止装置（図示しない）を介して、第１ステッパモータ５０、および／または彫刻機３６に接続され得る。第１ステッパモータ５０は、親ネジ５２を回すことができ、それにより、彫刻機３６をガイド４４に沿ってＸ方向に動かす。第１ステッパモータによるＸ方向への移動量は、コントローラ２０（図１を参照）によって制御され得る。
【００１６】
Ｚ方向への彫刻機３６の移動は、ガイド４４に据え付けられた第２ステッパモータ５４によって制御され得る。彫刻機３６は、第２ステッパモータ５４の親ネジ（図示しない）にねじ込むように接続され得、第２ステッパモータ５４が親ネジを回すようなＺ方向への彫刻機３６の移動をもたらす。第２ステッパモータ５４によるＺ方向への移動量は、コントローラ２０（図１を参照）によって制御され得る。
【００１７】
テーブル３８は、彫刻機３６とラック４３の間で垂直に、垂直の支持部材４６の間で水平に配置され得る。図２に示すように、基礎支持部３８および接続された運搬装置４０は、ベアリングのセットによって支持され得る。特に、ベアリングの第１セット５６Ａは、Ｙ方向に基礎支持部３８の下に配置されて基礎支持部３８の一端を支持し、一方、実質的に同一のベアリングの第２セット５６Ｂは、Ｙ方向に基礎支持部３８の下に配置されて基礎支持部３８の反対側の端を支持する。ベアリングの両セット５６Ａ、５６Ｂは、基礎支持部３８に接続され、それぞれ長手方向の支持レール５８Ａ、５８Ｂの上に乗るように配置され得る。支持レール５８Ａ、５８Ｂは、Ｙ方向に延びるように、底板４８に載せられ、底板４８にしっかりと接続され得る。別の実施形態において、ベアリング５６Ａおよび５６Ｂは、希望であれば、ローラ、または別の種類のベアリングと交換され得ることが考えられる。
【００１８】
ローラの第１および第２セット６０Ａおよび６０Ｂは、彫刻動作の間、運搬装置４０を同様に支持する。すなわち、ローラの第１セット６０Ａは、運搬装置４０の一端の下でＹ方向に配置され得、一方、ローラの第２セット６０Ｂは、運搬装置４０の反対側の端の下でＹ方向に配置され得る。ローラの第１および第２セット６０Ａ、６０Ｂはどちらも、底板４８に接続された運搬装置ブロック６１の中に据え付けられ得る。一実施例において、調整機構（例えば、位置決めピン６３および／または止めねじ（図示しない））は、希望であれば、彫刻機３６に呼応して、ローラの第１および第２セット６０Ａ、６０Ｂの高さを選択的に調整するために配置され得る。別の実施形態において、ローラ６０Ａおよび６０Ｂは、希望であれば、ベアリングと交換され得ることが考えられる。
【００１９】
図２に示すように、Ｙ方向への基礎支持部３８の移動は、第３ステッパモータ６２によって制御され得る。第３ステッパモータ６２は、基礎支持部３８のねじ込み構造６５と噛み合わさる親ネジ６４に接続され得る。一実施例において、ねじ込み構造６５は、親ネジ６４を受けるバネ付ナットのようなバックラッシュ防止装置を実装し得る。親ネジ６４は、第３ステッパモータ６２によってねじ込み構造６５に呼応して回され、彫刻機３６に対しＹ方向にベアリングの第１および第２セット５６Ａ、５６Ｂに沿って基礎支持部３８を動かし得る。第３ステッパモータ６２によるＹ方向への移動量は、コントローラ２０（図１を参照）によって制御され得る。
【００２０】
運搬装置４０は、彫刻処理の間、物品１２を確実に保持する固定具を持つカートリッジ６６を受けるように構成され得る。本実施形態において、物品１２は、カートリッジ６６のレリーフ型固定具（図示しない）内に据え付けられ得る。しかしながら、カートリッジ６６の固定具は、レリーフまたはあらゆる特定の固定機構に限定されないことに留意されたい。本開示は多数の固定具を考慮しており、固定具は物品１２の上、または表面の上下両方にある構成を含む。
【００２１】
彫刻システム１０は、物品１２の幅広い品揃えを運べるような、一連のカートリッジ６６を備え得る。各カートリッジ６６におけるレリーフの深さ、幅、長さ、および一般的な形状は、その中に保持された特定の物品１２に左右され得、一方、カートリッジ６６の外側の寸法は、物品１２に係わらず実質的に一定のままであり得る。一般的に、各レリーフは、物品１２が彫刻処理の間にカートリッジ６６に対し動かないようにするために、レリーフ内に保持された物品１２の形状に一致することが可能である。各カートリッジ６６は、物品１２の表面の少なくとも一部が彫刻されるようなレリーフ内に、物品１２を固定することができる。
【００２２】
各物品１２は、固有の商品コードよって識別され得る。各物品１２に対する商品コードは、物品の深さ、長さ、幅、形状、および彫刻するために使うことができる物品の表面エリアの寸法および位置によって各物品１２を一意に識別することができる。商品コードは、例えば、特定のカートリッジ６６に添付されたバーコード６８（図４Ｅにのみ示す）として、カートリッジ６６上に表示され得、および／またはコード化された刻印に格納され得る。
【００２３】
リーダ６９は、彫刻システム１０に接続され、カートリッジ６６上のバーコード６８を読み取ることができ、また、商品コードをコントローラ２０に伝達することができる。リーダ６９は、カートリッジ６６が運搬装置４０内に固定されるまで、および／または運搬装置４０が次の彫刻手順のために彫刻機３６へ向かって戻る移動を始めるまで作動しないことが好ましい。このような方法でリーダ６９を作動することは、ユーザが、実際に彫刻されている物品１２とは異なる物品１２を備えるカートリッジ６６からバーコード６８をスキャンする可能性を減らすために役立ち得る。
【００２４】
図３に示すように、運搬装置４０は、カートリッジ６６をスライド可能に受け、彫刻処理の間に決まった場所に（すなわち、移動、および／または回転を抑止するため）カートリッジ６６を固定するよう構成されたスロット７４をともに形成する上部プレート７０および下部プレート７２を備え得る。上部および下部プレート７０、７２両方は、彫刻機３６が物品１２の対面側面に到達できるようにする窓７６をそれぞれ備え得る。一実施例において、運搬装置４０は、カートリッジ６６がスロット７４に完全に挿入されたときに意図しない移動から、カートリッジ６６と噛み合い、ロックする歯止め７８、または同様の他のロッキング機構を備え得る。歯止め７８は、上部及び下部プレート７０、７２の一つ、または両方に配置された、対応する溝７９内に乗ることができ、カートリッジ６６の側面に配置された対応するくぼみ、または他の機構（図示しない）に噛み合うようバネで導入されることが可能である。カートリッジ６６の移動を設定し、受ける間、以下により詳細に記載されるように、歯止め７８は、カートリッジ６６を動かすために、バネ付勢に対してくぼみの外に押され得る。スイッチまたはセンサ（図示しない）は、希望であれば、スロット７４内のカートリッジ６６のロック状態を示す信号を生成するために、スロット７４、および／または歯止め７８と関連づけられることも可能である。
【００２５】
彫刻システム１０の動作の間、運搬装置４０は、ドア機構４２に向かって動き、カートリッジ６６をユーザから受け取ることができ、次の彫刻処理の準備のために彫刻位置へ戻る。特に、運搬装置４０は、（図２を参照すると）第３ステッパモータ６２と反対の端で基礎支持部３８に接続され得る。本構成において、第３ステッパモータ６２によるＹ方向への基礎支持部３８の移動は、ドア機構４２に向かって、およびドア機構４２から離れる運搬装置４０の移動にも影響を及ぼし得る。
【００２６】
運搬装置４０は、物品１２の対面側面が彫刻目的で彫刻機３６にさらされるように反転することもできる。特に、運搬装置４０は、軸８０に沿って基礎支持部３８に回転自在に接続され得、第４ステッパモータ８２に動作可能に接続され得る。一実施例において、第４ステッパモータ８２は、ベルト８４やチェーンを介して運搬装置４０に接続され得る。第４ステッパモータ８２が回転すると、運搬装置４０は、軸８０の周りに回転を引き起こされ、物品１２の対面側面の窓７６が彫刻するために配置されるようにカートリッジ６６を反転することができる。
【００２７】
一実施形態において、１つ以上の突出部８８を持つカム機構８６は、軸８０の周りで運搬装置４０とともに回転するようしっかりと固定され得る。突出部８８は、運搬装置４０が回転する間、基礎支持部３８に据え付けられた１つ以上のスイッチ９０と選択的に噛み合うことができる。本構成において、運搬装置４０および接続されたカム機構８６が第４ステッパモータ８２によって回転させられると、スイッチ９０は突出部８８によって噛み合わせられ、運搬装置４０の動く角度を示す信号を生成することができる。スイッチ９０によって生成された信号は、その後、コントローラ２０によって利用され、運搬装置４０が次の彫刻処理の間に彫刻機３６に呼応して適切に配置されるように第４ステッパモータ８２の動作を制御することができる。すなわち、スイッチ９０からの信号に基づいて、コントローラ２０は、彫られる物品１２の表面が彫刻機３６のＸ−Ｙ面に実質的に並列な面に配置されるように（すなわち、運搬装置４０と基礎支持部３８の間の角度が減少するように）、第４ステッパモータ８２の動作を制御することができる。
【００２８】
ドア機構４２は、Ｙ方向への基礎支持部３８の移動によって開かれるドア９６を備えることができる。特に、図３にて理解し得るように、基礎支持部３８は、運搬装置４０のどちらの側面上にもキャップ上のくぼみ９２を備え得る。各くぼみ９２は、ドア９６の対面する下向き延長部９６Ａに固定端９４Ｂで回転可能に接続されたペアのレバーアーム９４の自由端９４Ａを受けるよう構成され得る。ドア９６は対面する垂直の溝９８内で各側面に据え付けられ、開口３４を介したユーザアクセスが実質的にブロックされる閉位置に向かって１つ以上のバネ１００によって上向きに付勢され得る。基礎支持部３８がドア機構４２に向かって動くと、くぼみ９２はレバーアーム９４の自由端９４Ａを受けることができ、基礎支持部３８の更なる移動の間、関連づけられた側面構造１０６の上面に沿ってドア９６に向かって回転するよう、自由端９４Ａに力を加えることができる。レバーアーム９４のカーブした特徴、およびドア９６にそれらが回転可能に接続されているため、ドア９６に向かう基礎支持部３８の更なる移動は、レバーアーム９４の接続された端９４Ｂに下向きの力を加え、バネ１００の付勢に対して垂直の溝９８内でドア９６を動かすことができる。基礎支持部３８は彫刻機３６に向けて後退するにつれ、バネ付勢は閉位置に向けてドア９６を上向きに戻すことができる。スイッチ１０２はドア９６と関連づけられ、希望であれば、ドア９６が開かれる、および／または閉じられるとき、コントローラ２０に指示することができると考えられる。
【００２９】
一実施形態において、ドア機構４２は、運搬装置４０がユーザからカートリッジ６６を受けるために配置されたとき、運搬装置４０を支持するように構成され得る。特に、図３にて理解し得るように、ドア機構４２は、ドア機構４２の支持側面構造１０６に配置された１つ以上のローラ１０４を備え得る。本構成において、運搬装置４０が開口３４に向かって延びる場合、運搬装置４０の下部プレート７２は、ローラ１０４の上に乗ることができる。
【００３０】
コントローラ２０は、彫刻システム１０の動作を制御するよう備えられ得る。一実施形態において、コントローラ２０は、第１から第４ステッパモータ５０、５４、６２、８２の動作とともに、彫られる特定の物品１２と銘刻の内容についてオペレータインターフェース１８からの情報の受け取りを含む彫刻システム１０の全動作を制御することができる。
【００３１】
コントローラ２０は、例えば、彫刻システム１０の動作を制御するコンピュータといった装置を含み得る。特に、コントローラ２０は、メモリ、二次ストレージデバイス、および、オペレータインターフェース１８に動作可能に接続された中央処理装置のようなプロセッサを備え得る。メモリおよび二次ストレージは、実行のためのアプリケーションや情報を格納することができ、プロセッサによって使用可能である。コントローラ２０は、インターネットのようなネットワークに、任意に接続され得る。
【００３２】
一実施形態において、オペレータインターフェース１８は、タッチ感応画面を持つモニタを備え得る。ユーザは、コントローラ２０からの入力要求に応じて画面の特定のエリアをタッチして、彫られる物品１２および銘刻内容についての情報を入力することができる。更に、コントローラ２０、またはユーザは、インターネット、または別の電子的な情報源にアクセスして、銘刻に含むための文字や図を得ることができる。更に、オペレータインターフェース２０は、希望であれば、画像または文字を物品１２にスキャンし、および物品１２上に彫ることを可能にするために、スキャナを備えることができる。
【００３３】
図４Ａから図４Ｆは、彫刻システム１０が動作する間の、様々な位置における彫刻用構成機器１６の部品を示す。図４Ａから図４Ｆは、次のセクションでより詳細に説明されるだろう。
【００３４】
産業上の利用可能性
開示する彫刻システムは、物品１２の対面側面上に、文字および／または画像を彫刻するために利用され得る。本発明の彫刻システムの動作は、図４Ａから図４Ｆを参照して記載される。
【００３５】
彫刻処理は、顧客／ユーザが彫刻する物品１２を選ぶと始まり得る。彫刻に利用可能な各物品１２は、実質的に同じ形状のレリーフを持つ、対応するカートリッジ６６内に固定され得る。例えば、ペットＩＤタグのような一般的に長方形の物品は、図４Ａの例示的なカートリッジ６６内に固定され得る。一実施形態において、物品１２はすでに、カートリッジ６６内に配置され、顧客の利用に対し準備されているが、あるいは、物品１２は、希望であれば、表示され、カートリッジ６６から分かれ、別に格納することも可能である。後者の場合、物品１２は、彫刻処理の予備的段階でカートリッジ６６に挿入される。
【００３６】
所望の物品１２が選択されると、ユーザは、選択された物品１２を備えるカートリッジ６６を、開口３４（図１を参照）を介して運搬装置４０に挿入することができる。この時点で、基礎支持部３８はすでに、ドア９６を開くために動き、カートリッジ６６を受け取るために開口３４に運搬装置４０のスロット７４を配置している。ユーザは、適切な位置の確証を受け取るまで、開口３４を通してスロット７４にカートリッジ６６を押し込み得る。確証は、例えば、音声や視覚による確証、または、例えば、カートリッジ６６が１つ以上の柔軟な戻り爪（図示しない）と噛み合うときにユーザが感じる触覚による確証といった電子信号であり得る。本動作は、図４Ａに示す。
【００３７】
ユーザがカートリッジ６６を運搬装置４０に挿入すると、カートリッジ６６は、歯止め７８によって定位置にロックされ得る。一実施形態において、一度カートリッジ６６が定位置にロックされると、カートリッジ６６の位置および／またはロック状態を示す信号が生成され、コントローラ２０に直接送られる。スイッチ、光センサ、または他の装置（図示しない）が、希望であれば、カートリッジ６６の状態を監視し、関連づけられた信号を生成するために利用され得ることが考えられる。信号は、コントローラ２０に、物品１２を次の彫刻のためにスロット７４内に適切に配置するよう指示することができる。一実施形態において、コントローラ２０は、この情報をユーザへ取り次ぎ、オペレータインターフェース１８を介して適切な位置を確認することができる。
【００３８】
その後、ユーザは、オペレータインターフェース１８を介して所望の銘刻を入力する。このステップは、タッチスクリーンキーボードを介してオペレータインターフェース１８に銘刻を手入力することにより実現され得る。銘刻の内容は、文字と図のどちらも含み得る。銘刻の文字は、あらゆるフォントやフォントの組合せ、様々な言語の中から選択され得る。
【００３９】
銘刻の内容がユーザによって選択されると、オペレータインターフェース１８は、選択された銘刻を表示上に重ねた物品１２の画像を表示することができる。表示は、物品１２上に現れるものを正確に示す銘刻を持つ物品１２の正確なレプリカとして提供され得る。両面彫刻動作のために、物品１２の両側面は、オペレータインターフェース１８（図１に示す）上の横並びフォーマットに表示され得る。その後、ユーザは、彫刻を進めることを選択でき、または、銘刻の内容を修正するために戻ることもできる。コントローラ２０は、彫刻のために利用可能な物品１２の表面エリアの寸法を識別することができるので、いくつかの実施形態において、ユーザは、特定の物品１２に対し利用可能な彫刻エリアより大きいメッセージやデザインを入力することはできない。
【００４０】
一度カートリッジ６６がスロット７４内の適切な位置に配置され、銘刻メッセージが受信されると、コントローラ２０は第３スパッタモータ６２を作動し、基礎支持部３８と運搬装置４０を開口３４から離し、彫刻機３６に向けて引き込むことができる。あるいは、基礎支持部３８と運搬装置４０は、ユーザからの銘刻メッセージを受け取る前に、開口３４から引き込まれ得ることが考えられる。運搬装置４０が開口３４から引き離されると、ドア９６はバネ１００（図３を参照）によって閉位置に上方向に戻ることができ、バーコード６８（図４Ｅに示す）はリーダ６９によって受け取られ得る。ドア９６を閉じることは、スイッチ１０２を作動し得る。安全性の理由から、いくつかの実施形態において、コントローラ２０は、ドア９６が閉じたことの確証がスイッチ１０２を介して受け取られるまで彫刻動作を中断、または遅らせることができる。ほぼ同時に、コントローラ２０は、第４ステッパモータ８２に、カム機構８６の突出部８８がスイッチ９０と選択的に噛み合い、スイッチ９０に彫刻機３６の移動面に対し物品１２の姿勢を示す信号（すなわち、基礎支持部３８に呼応して軸８０の周りでカートリッジ６６の動く角度を示す信号）を生成させるように、どちらの方向にも運搬装置４０を選択的に回転させ得る。これらの信号はコントローラ２０によって利用され、それに応じて物品１２の姿勢を調整する第４ステッパモータ８２の動作を制御することができる。これらの動作は図４Ｂに示す。
【００４１】
第３ステッパモータ６２は、物品１２が彫刻機３６の下に正しく配置されるまで、基礎支持部３８と運搬装置４０の物品１２を持つカートリッジ６６を保持している）Ｙ方向への移動を続けることができる。  彫刻機３６に呼応して物品１２を正確に配置することは、リーダ６９を介して得られた物品１２の特徴、およびユーザによって入力された銘刻に少なくとも部分的に基づき得ることを留意されたい。
【００４２】
彫刻機３６に対し物品１２の最終的な配置が完了した後、物品１２の一側面にユーザが選択した銘刻の彫刻を始めることができる。第１ステッパモータ５０は、親ネジ５２を選択的に回転することによって彫刻する間にＸ方向に物品１２の表面を横切る左から右に彫刻機３６を動かすことができる。第２ステッパモータ５４は、彫刻の間にＺ方向に彫刻機３６が物品１２に向かう、および離れるよう動かし、物品１２に出来上がる銘刻の深さを変えることができる。第３ステッパモータ６２は、彫刻の間に親ネジ６４を回し、彫刻機３６に呼応してＹ方向に物品１２を前後に動かすことができる。第４ステッパモータ８２は、多くの状況において、彫刻動作の間、動かないままであり得る。これらの動作は図４Ｃに示す。
【００４３】
一度物品１２の第１側面が彫刻されると、運搬装置４０は対面側面を彫刻するために、自動的に物品１２を裏返すことができる。特に、コントローラ２０は、第３ステッパモータ６２を作動し、カートリッジ６６を彫刻機３６の下から外に戻すことができ、その後、第４ステッパモータ８２は運搬装置４０を裏返すよう作動する。軸８０（図３参照）からカートリッジ６６の露出端までの距離は、軸８０から運搬装置４０の閉端までの距離より短くなり得、それにより、カートリッジ６６は基礎支持部３８と干渉しないことが確実になることに留意されたい。現在反転された運搬装置４０は、次の彫刻のために彫刻機３６に対し再配置され得る。これらの動作は図４Ｄから図４Ｆに示す。
【００４４】
物品１２の両面への彫刻が完了すると、コントローラ２０は第１から第４ステッパモータ５０、５４、６２、８２を作動し、カートリッジ６６を図４Ａで見られる開始位置へ戻すことができ、それにより、ユーザが完成した物品１２を受け取ることができる。基礎支持部３８と運搬装置４０がドア機構４２に近づくと、ドア機構４２と関連づけられたピン（図示しない）が歯止め７８に対して押され、歯止め７８がカートリッジ６６を後退させ、放させ得る。その後、ユーザは、カートリッジ６６の延長端を引くことによって、ドア２６の開口３４を通して彫刻された物品１２を受け取ることができる。運搬装置４０は、次の彫刻動作を見越して、図４Ａの位置に残り得る。
【００４５】
彫刻システム１０が、単一の彫刻手順の間に物品１２の両面に銘刻を提供するので、多くの利点が実現され得る。特に、ユーザは、物品１２を彫刻システム１０に一度導入することが要求されるのみで、それにより、ユーザに要求される労力を減らすことができる。更に、導入することは１回なので、彫刻処理でエラーの可能性を減らすことに役立ち得る。
【００４６】
開示される彫刻システムに対して様々な修正及び変形を行えることは当業者には自明であろう。他の実施形態は、開示される彫刻システムの明細書および実施を考慮することにより当業者に明らかになる。明細書や実施例は、単に例示的なものに過ぎず、以下の特許請求の範囲およびそれらに相当するものによって示される真の範囲とともに考慮されることを意図している。
【図１】
2013510019.tif 000003
【図２】
2013510019.tif 000004
【図３】
2013510019.tif 000005
【図４Ａ】
2013510019.tif 000006
【図４Ｂ】
2013510019.tif 000007
【図４Ｃ】
2013510019.tif 000008
【図４Ｄ】
2013510019.tif 000009
【図４Ｅ】
2013510019.tif 000010
【図４Ｆ】
2013510019.tif 000011
【国際調査報告】
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2013510019.tif 000013
2013510019.tif 000014
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