(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
彫刻システムであって、
第一形状を有する彫刻可能な第一被加工物と、
前記第一形状と異なる第二形状を有する彫刻可能な第二被加工物と、
前記彫刻可能な第一被加工物を収容し保持するように構成された第一の内部リリーフ部を有する第一被加工物搬送台と、
前記彫刻可能な第二被加工物を収容し保持するように構成された第二の内部リリーフ部を有し、前記第一被加工物搬送台の外形と同じ形状を有する第二被加工物搬送台と、
前記第一被加工物搬送台または第二被加工物搬送台を選択的に収容し、そこに保持された前記第一または第二被加工物を彫刻のために所定位置に置くように構成された被加工物固定装置を備えた彫刻装置と、を有すること、
前記第一の内部リリーフ部は、前記第一被加工物と同じ形状を有すること、
前記第二の内部リリーフ部は、前記第二被加工物と同じ形状を有すること、
前記彫刻装置は、前記第一及び第二被加工物搬送台を格納するように構成された第一及び第二格納カラムを備え、該第一及び第二格納カラムは、断面がほぼ同じ大きさであること、
前記第一及び第二被加工物搬送台の外表面は、前記第一及び第二格納カラムの対応する部位と整合する凸面を有し、前記第一及び第二被加工物搬送台を前記カラムの中で位置合わせすることを特徴とする彫刻システム。
【請求項２】
前記第一及び第二被加工物搬送台の凸面は、前記被加工物固定装置の対応部位と整合し、該被加工物固定装置の中で前記第一及び第二被加工物搬送台を位置合わせすることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項３】
前記凸面は、前記第一及び第二被加工物搬送台の外表面の一方の端縁に沿って偏心して位置されていることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項４】
前記第一被加工物搬送台は、前記第一の内部リリーフ部に沿って配置されて前記第一の内部リリーフ部内に前記第一被加工物を保持するスナップ・ロックを少なくとも一つを備え、また前記第二被加工物搬送台は、前記第二の内部リリーフ部に沿って配置されて前記第二の内部リリーフ部内に前記第二被加工物を保持するスナップ・ロックを少なくとも一つ備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項５】
前記各第一及び第二被加工物搬送台は、複数のスナップ・ロックを備え、該スナップ・ロックは前記各第一及び第二の内部リリーフ部に沿って均等な間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項６】
前記第一被加工物搬送台は、前記第一の内部リリーフ部の少なくとも一つのスナップ・ロックと対向する前記第一の内部リリーフ部の側に配置された第二のスナップ・ロックを有し、前記第二被加工物搬送台は、前記第二の内部リリーフ部の少なくとも一つのスナップ・ロックと対向する前記第二の内部リリーフ部の側に第二のスナップ・ロックを有することを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項７】
前記第一被加工物搬送台の前記少なくとも一つのスナップ・ロックは、第一被加工物の表面と係合するように構成されたタブと、該タブに対応する第一穴部とからなり、また前記第二被加工物搬送台の前記少なくとも一つのスナップ・ロックは、前記第二被加工物の表面と係合するように構成されたタブと、該タブに対応する第二穴部とからなり、
それら第一及び第二穴部は、前記第一及び第二被加工物搬送台のそれぞれの前記少なくとも一つのスナップ・ロックの弾力性を大きくし、前記彫刻可能な第一及び第二被加工物を前記第一及び第二の内部リリーフ部内にそれぞれ挿入させることを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項８】
前記第一及び第二の内部リリーフ部の周りに均等に配置された複数のスナップ・ロックを更に含むことを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項９】
彫刻可能な複数の被加工物を格納する格納器と、
前記格納器内に積み重ねられる複数の被加工物搬送台とを有し、
該各被加工物搬送台は、前記彫刻可能な複数の被加工物の一つを搬送するように、また前記格納器内で前記被加工物が損傷を受けないように隣り合う被加工物との緩衝域を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１０】
前記各第一及び第二被加工物搬送台には、そこに保持された前記被加工物の両面の少なくとも一部を露出させるための開口部が形成されていることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１１】
前記第一被加工物搬送台は、前記第一の内部リリーフ部の周囲に配置された一連の固定機構を備え、また前記第二被加工物搬送台は、前記第二の内部リリーフ部の周囲に配置された一連の固定機構を備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広くは彫刻分野に関する。より詳しくは、本発明は、異なる形状の彫刻可能な被加工物を保持し、移送する方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの消費者は、異なる形状及びサイズが多数ある、自ら彫刻した製品を要望している。この要望に応えるため、多くの店では、様々の彫刻可能な製品を消費者に提供している。これらの店は、彫刻可能な製品に消費者が選択したメッセージ又はデザインを彫刻できるように、店内に彫刻装置を維持している。
【０００３】
彫刻装置には、手動と自動の２つの基本種類がある。一般的に、手動彫刻装置は、熟練した彫刻師によって操作される必要がある。必要な技術の一つは、彫刻装置に被加工物を正確に置く能力である。もし被加工物が彫刻装置に正確に配置されていないと、彫刻工程で被加工物の破壊の原因となる。熟練した彫刻師を現場に確保することは、多くの小規模店にとって費用のかかる問題となることがある。
【０００４】
自動彫刻装置は、手動彫刻装置の実行可能な代替品である。自動彫刻装置は、彫刻作業の詳細な部分の多くを行うように、また、それによって彫刻師に彫刻を仕上げさせる必要をなくすように設計されている。しかしながら、公知の自動彫刻装置には、異なる形状の被加工物を扱う必要に伴う費用の問題がある。異なる形状の被加工物を扱うには、アメリカ特許番号第５５６９００３号に記載される装置のような公知の自動装置には、未加工の被加工物を格納する一連の格納カラムと、それに対応して、格納場所から彫刻場所へ被加工物を移送する一連のシャトルとを備えた構成が用いられている。また、前記シャトルは、彫刻作業中に正しい位置に被加工物を保持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
被加工物の向きは、適切に彫刻された製品を作る上で重要であるので、各格納カラムとシャトルは、特定のサイズ及び形状の被加工物を扱うように一意的に構成する必要がある。従って、新規の形状の被加工物を彫刻するためには、自動彫刻装置の多くの部品を該新規の形状に適応するように交換する必要がある。
また、公知の自動彫刻装置の他の問題は、被加工物の格納方法である。代表的な自動彫刻装置では、未加工の被加工物を格納カラム内に積み重ねている。被加工物が格納カラム内へ積載される際、或いは彫刻するために被加工物が格納カラムから移動される際、被加工物は互いに対して滑りやすい。その結果、被加工物同士の接触が生じ、その被加工物の一方又は両方にかき傷や他の損傷が生じる可能性がある。この損傷は、彫刻工程の前に生じて、製品の品質の低下の原因となる。
【０００６】
上記の点から、個々の形状の被加工物を各々考慮する必要をなくし、また被加工物を保護する被加工物搬送システムが要望されている。
【０００７】
従って、本発明は、異なる形状の彫刻可能な被加工物を保持し、移送するシステム及び方法を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の利点及び目的は、一部は以下の記載により明らかとなり、また一部は説明から明らかとなる。即ち、本発明の実施により分かるであろう。本発明の利点及び目的は、特に請求項に示された要素及び組合せにより実現されることになる。
【０００９】
ここに具体化され、広く記載されるように、本発明の利点を達成し、目的に従って、本発明は、異なる形状の被加工物を保持するシステムを対象とする。該システムは、第一形状を有する彫刻可能な第一被加工物と、該第一被加工物と異なる第二形状を有する彫刻可能な第二被加工物とを備える。前記彫刻可能な第一被加工物を収容し、保持するように構成された内部リリーフ部を有する第一被加工物搬送台が設けられている。また、前記彫刻可能な第二被加工物を収容し、保持するように構成された内部リリーフ部を有する第二被加工物搬送台が設けられている。該第二被加工物搬送台の外形は、第一被加工物搬送台の外形とほぼ同じである。
【００１０】
他の態様において、本発明は彫刻システムを対象とする。該彫刻システムは、第一形状を有する彫刻可能な第一被加工物と、該第一形状と異なる第二形状を有する彫刻可能な第二被加工物とを備える。該第一被加工物を収容し、保持するように構成された内部リリーフ部を有する第一被加工物搬送台と、該第二被加工物を収容し、保持するように構成された内部リリーフ部を有する第二被加工物搬送台とが設けられている。該第二被加工物搬送台の外形は、前記第一被加工物搬送台の外形とほぼ同じである。更に、被加工物固定装置を備えた彫刻装置を備える。該被加工物固定装置は、第一被加工物搬送台または第二被加工物搬送台を収容し、そこに保持された該第一または第二被加工物を彫刻のために所定位置に置くように構成されている。
【００１１】
更に他の態様において、本発明は、彫刻可能な被加工物と、該彫刻可能な被加工物を収容するように構成された内部リリーフ部を備えた被加工物搬送台と、を含む彫刻システムを対象とする。スナップ・ロックが内部リリーフ部に沿って配置され、内部リリーフ部内に彫刻可能な被加工物を保持している。
【００１２】
また他の態様において、本発明は、彫刻可能な複数の被加工物を格納する格納器を備えた自動彫刻システムを対象とする。また、該格納器内に積み重ねられる複数の被加工物搬送台を備えている。各被加工物搬送台は、彫刻可能な複数の被加工物の一つを搬送するように、また格納器内で被加工物が損傷を受けないように隣り合う被加工物との緩衝域を形成するように構成されている。
【００１３】
上記概括的な記述及び以下の詳細な記述は、共に代表的で説明的なものに過ぎず、請求項の通り、本発明を制限するものではないことは理解されるべきである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を、例を添付の図面に図示して、詳細に説明する。全図面において、同様又は類似の部材には可能な限り同じ符号を付す。
【００１５】
本発明に従って、彫刻可能な異なる形状の被加工物を保持又は移送するシステムが設けられている。該システムは、第一被加工物搬送台及び第二被加工物搬送台を備えている。該第一搬送台は、第一形状の第一被加工物を収容し、保持するように形成された内部リリーフ部を有する。該第二搬送台は、前記第一被加工物の形状と異なる第二形状の第二被加工物を収容し、保持するように形成された内部リリーフ部を有する。これら第一及び第二被加工物搬送台の外形はほぼ同じである。本発明に従う第一被加工物搬送台の代表的な具体例が図１に示され、全体を通して符号２０で示される。
【００１６】
図１に示されるように、搬送台２０は本体２２を備えている。該本体には、内部リリーフ部２６が設けられている。内部リリーフ部２６は、彫刻可能な被加工物を収容し、保持するように形成されている。図２に示すように、内部リリーフ部は本体２２内で側壁４７及び後壁４９によって構成されている。
【００１７】
図１に示す例では、内部リリーフ部２６は、ハート型被加工物を保持するように形成されている。なお、内部リリーフ部は、あらゆる形状の被加工物を収容し保持するように形成することも可能であると考えられる。
【００１８】
好ましくは、図１に示すように、複数のスナップ・ロック２９が内部リリーフ部２６に沿って配置され、前記内部リリーフ部内に被加工物を保持している。各スナップ・ロック２９は、タブ３０と対応する穴部３２とからなる。スナップ・ロック２９は、内部リリーフ部２６の周りに均等に配置しても、或いは内部リリーフ部２６内に被加工物を保持し得るような当業者に容易に分かる他のパターンで配置してもよい。場合によっては、単独のスナップ・ロック或いは連続したスナップ・ロックにより、内部リリーフ部内に被加工物を確実に保持することが出来ると考える。
【００１９】
図２に示すように、内部リリーフ部２６の深さは、そこに保持される被加工物の厚さによって決められている。被加工物４０が内部リリーフ部２６内に配置されると、被加工物の一方の側４６はタブ３０と接触し、被加工物の他方の側４８は後壁４９と接触する。この形状により、被加工物は被加工物搬送台内にしっかりと保持されて、被加工物が移送又は彫刻される際に被加工物搬送台に対して位置を変えないようにしている。
【００２０】
図２に示すように、タブ３０は本体２２から内部リリーフ部２６内へ突出している。好ましくは、タブ３０は丸みを帯びた形状である。図３に示すように、穴部３２は各タブ３０から少し外側に配置されている。好ましくは、穴部３２は、通常、内部リリーフ部２６の輪郭に沿った形状とされ、対応するタブ３０の外縁を超えて延びている。穴部３２により、タブ３０と穴部３２との間に本体２２の比較的小さい支柱４２が作られている。
【００２１】
被加工物４０が内部リリーフ部２６内に挿入されると、被加工物は最初にタブ３０と接触する。好ましくは、本体２２は軽量で、弾力性のある材質、例えばプラスチックから形成されており、そのため、被加工物４０がタブ３０と接触すると、支柱４２は、穴部３２により形成される部分へ外方に撓む。その支柱４２の動作が、被加工物の縁部をタブ３０を超えて移動させる。この移動は、タブ３０の丸み形状によって容易である。被加工物４０が内部リリーフ部２６内に完全に配置され、被加工物４０の縁部がタブ３０を超えて移動すると、支柱４２は撓み、即ちパチンと嵌って、元の位置に戻り、それによって被加工物４０をタブ３０と後壁４９との間に固定し、内部リリーフ部２６内に被加工物をしっかりと保持する。
【００２２】
図２に示すように、タブ３０により、被加工物４０の表面４６と本体２２の上面４８との間に緩衝域４４が設けられている。この緩衝域は、たくさんの搬送台が互いに積み重ねられる場合、被加工物の表面４６がかき傷や損傷を受けることを防止している。これは、格納カラム又は他の格納器内に未加工の被加工物を積み重ねて格納する自動彫刻装置において特に有益である。
【００２３】
図１，４及び５に示す代表的な具体例において、内部リリーフ部２６の後壁４９は開口部２８を有する。開口部２８により、内部リリーフ部２６内に配置された被加工物４０の後壁４９と接触する側に接近できる。要望があれば、この開口部を介して被加工物の両面を彫刻することができる。
【００２４】
図４に示すように、後壁４９は、内部リリーフ部２６の一方の面の大部分を覆うことが好ましい。開口部２８のサイズ及び形状により、彫刻するために接近できる被加工物の領域が決められる。開口部２８のサイズ及び形状は、内部リリーフ部に保持される被加工物の形状と、被加工物の彫刻可能領域の望まれる大きさとに基づいて設定してもよい。
【００２５】
被加工物の両面を彫刻してもよいと考える。しかしながら、被加工物の一方の面のみを彫刻する場合には、被加工物４０の彫刻可能な面４８が開口部２８と向かい合うように、被加工物を内部リリーフ部２６内に挿入することが好ましい。この状態で、後壁４９は、開口部２８によって露出されている彫刻可能領域を除いて、被加工物４０の彫刻可能な面の全体を覆っている。従って、後壁４９は被加工物の大部分を、被加工物の格納、移送、又は彫刻中に生じ得るかき傷や他の損傷から保護している。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、内部リリーフ部２６を、あらゆる形状の被加工物を収容し、保持するように形成してもよい。好ましくは、内部リリーフ部は、そこに保持される被加工物とほぼ同じ形状を有する。しかしながら、示されるように、各搬送台の外表面２２はほぼ同じ形状を有する。本発明は、各搬送台の外形は、当業者にとって容易に明らかとなる微小な製造誤差分のみ異なると考える。代表的な具体例において、搬送台はほぼ正方形状であるが、他の形状を使用してもよいと考える。
【００２７】
被加工物搬送台の形状は共通であるので、彫刻工程と、被加工物を彫刻するのに用いる彫刻装置とが共に単純化される。共通の外形を持つ搬送台内に異なる形状の被加工物がそれぞれ保持されるので、彫刻工程及び彫刻装置は、各被加工物の異なる形状の種類ではなく、搬送台の外形を一つだけ考慮する必要がある。従って、被加工物を彫刻のための所定位置に固定するのに用いる機構は、被加工物搬送台の形状に対応することのみが必要とされる。この対応により、利用者は、様々な異なる形状を持ち得る被加工物個々ではなく、被加工物搬送台のみを固定装置内に固定する必要である。これによって、彫刻のために被加工物を所定位置に配置するために必要な構成部品の複雑さが減少している。
【００２８】
本発明に従って、前記搬送台は、自動彫刻装置と共に用いてもよい。代表的な自動彫刻装置を図７及び８に示す。更に、代表的な彫刻装置は、ゴールドマンに対するアメリカ特許第５，５６９，００３号と、１９９８年３月２４日出願のアメリカ特許出願第０９／０４６，５９３号とに開示されており、それらをここに参照する。また、本発明は、種々の彫刻装置と共に使用してもよいと考える。
【００２９】
前記自動彫刻装置は、彫刻作業の詳細な部分の多くを行うように設計されている。該自動彫刻装置により、技術を有しない利用者が未加工の被加工物にメッセージやデザインを簡単に彫刻することが出来る程度まで彫刻作業が簡略化される。自動彫刻装置は、通常、彫刻作業を制御するコンピュータを備えている。利用者が被加工物の特定形状やその特定の被加工物に彫刻されるメッセージ又はデザインを選択すると、彫刻作業が開始される。
【００３０】
図７に示すように、代表的な自動彫刻装置５１は、異なる形状の被加工物の備えを格納するための格納器５０を数個備えている。各形状の被加工物の備えを各格納器５０内に積み重ねてもよい。縦に積み重ねることが好ましいが、他の積重ねの向きを適応し得ると考える。彫刻装置５１は、一つの被加工物をその各格納器５０から彫刻場所へ移動させる移送器５２を数個有する。コンピュータにより、前記移送器を操作して、選択した形状の被加工物を特定格納器５０から彫刻場所へ移動させる。
【００３１】
図８に示すように、バネ付勢装置５８は各格納器５０に対応している。バネ付勢装置５８は、格納器５０を横切るピン５３と連結し、格納カラム内に保持された積み重ねられた被加工物を支持している。積み重ねられた被加工物に対するバネ付勢装置５８の押圧により、移送器５２内のリリーフ部５５へ一個の被加工物が移動される。従って、移送器５２は、選択された形状を持つ被加工物の一つを格納器５０から彫刻場所へ移動させることになる。
【００３２】
また彫刻装置５１は、固定装置５７と、支持機構５６に搭載された彫刻機５４とを備える。移送器５２が彫刻場所に被加工物を配置すると、コンピュータにより、固定装置５７は被加工物に連結させられ、彫刻のための所定位置に被加工物を固定する。その後、コンピュータは彫刻機を制御して被加工物に選択したメッセージやデザインを彫刻する。
【００３３】
被加工物の格納及び移送の間、被加工物の正確な位置合せを維持するのは、確実に各被加工物を正確に彫刻するために重要である。格納器か移送器の何れかに対して被加工物の位置がずれた場合、位置合わせのずれた彫刻位置で被加工物が固定されてしまう。これにより、同様にずれた位置にメッセージやデザインが被加工物に対して彫刻されることになる。
【００３４】
従って、従来の自動彫刻装置において、各格納カラム５０及び対応するシャトル５２は、被加工物の正しい位置合わせを維持するため、一つの特定形状の被加工物に対応するように一意的に形成されている。例えば、矩形の被加工物を彫刻する場合、格納カラムと対応するシャトルは、確実に被加工物を彫刻するために正しく位置合わせされるように、両方とも矩形状である必要があった。同様に、正方形状の被加工物を彫刻する場合、格納カラムと対応するシャトルは、被加工物を正しい位置合わせに保つために、両方とも正方形状である必要があった。
【００３５】
【発明の効果】
しかしながら、本発明を自動彫刻装置と共に用いれば、前述したように、彫刻装置の被加工物格納器及び被加工物移送器の両方を包括的に形成することが可能である。つまり、該格納器及び移送器は、個々の被加工物ではなく、被加工物搬送台を格納し移送するように形成されることのみが必要である。格納器は、被加工物搬送台の位置合わせを保持し維持するように形成されるので、格納器は被加工物搬送台に保持され得るあらゆる形状の被加工物を格納し、その位置合わせを保つことが出来る。同様に、移送器は、被加工物搬送台の位置合わせを保持し維持するように形成されるので、移送器は、被加工物搬送台に保持され得るあらゆる形状の被加工物の位置合わせを保つことが出来る。従って、共通形状の被加工物搬送台により、個々の被加工物の形状に関係なく、格納器を形成することが可能となる。
【００３６】
加えて、前記彫刻装置の被加工物固定装置は、共通形状の被加工物搬送台のみと連結して、彫刻工程の間、該被加工物搬送台を固定するように、包括的に形成することも可能である。前述したように、搬送台は、内部リリーフ部内に被加工物を確実に保持する。このように、固定装置が被加工物搬送台を固定すると、個々の被加工物の形状に関係なく、個々の被加工物は固定される。
【００３７】
好ましい実施態様において、搬送台２０の本体２２には、外表面３４に凸面２４が設けられている。図９に示すように、凸面２４は、格納器５０の対応する部位６２と係合するように形成されている。該凸面の格納器との係合により、被加工物搬送台２０、及び、従って被加工物は、格納器内に正しい向きと位置合わせで確実に格納される。このように、被加工物は彫刻される際に、彫刻装置内に正しく位置合わせされることになる。同様に、彫刻装置の移送器及び固定装置は、凸面２４に対応する部位も有し、被加工物の正しい位置合わせ及び向きを確実にする。
【００３８】
図９に示す実施態様において、凸面２４は、外表面３４の一方の端縁に沿って偏心して配置されている。偏心して配置された凸面２４により、搬送台が彫刻装置内に裏返しに載置されることを防止している。搬送台を裏返しに載置しようすると、凸面は、格納器５０の対応部位６２と整合しなくなる。このように、偏心して配置することにより、被加工物の彫刻可能面が彫刻器の下に正しく配置されることになる。
【００３９】
本発明の範囲又は意図を超えることなく、本発明の製造方法において、また被加工物固定搬送台の構造において、種々の修正及び変形が為され得ることは当業者にとって明白である。本発明の他の実施態様は、ここに開示された本発明の明細書及び実施例を考慮すれば、当業者にとって明白である。明細書及び例示は単に代表例としてみなされ、本発明の範囲及び意図は請求項によって示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従う被加工物搬送台の上面図である。
【図２】図２は、本発明に従う被加工物搬送台の内部リリーフ部の部分縦側断面図である。
【図３】図３は、被加工物搬送台の内部リリーフ部に沿って配置されたタブおよび穴部の部分上面図である。
【図４】図４は、本発明の被加工物搬送台の代表例の底面図である。
【図５】図５は、図４の被加工物搬送台の部分縦側断面図であり、内部リリーフ部内に保持されている被加工物を示す。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、様々な形状の内部リリーフ部を備えた被加工物搬送台の上面図である。
【図７】図７は、代表的な自動彫刻装置の正面図である。
【図８】図８は、図７の自動彫刻装置の側面図である。
【図９】図９は、本発明の被加工物搬送台の格納を示す自動彫刻装置の格納器の上面図である。
【符号の説明】
２０  被加工物搬送台
２２  本体
２４  凸面
２６  内部リリーフ部
２８  開口部
２９  スナップ・ロック
３０  タブ
３２  穴部
４０  被加工物
４４  緩衝域
５０  格納器
５１  自動彫刻装置
５２  移送器
５４  彫刻機
５７  固定装置
【図１】
0004558873.tif 000002
【図２】
0004558873.tif 000003
【図３】
0004558873.tif 000004
【図４】
0004558873.tif 000005
【図５】
0004558873.tif 000006
【図６】
0004558873.tif 000007
【図７】
0004558873.tif 000008
【図８】
0004558873.tif 000009
【図９】
0004558873.tif 000010