使用载架插脚和包装切口进行对准的方法

专利名称：使用载架插脚和包装切口进行对准的方法
使用载架插脚和包装切口进行对准的方法技术领域
本发明通常涉及制品雕刻，更具体而言，涉及用可能不同的定制雕刻图案同时大 批量生产雕刻制品的技术。
背景技术：
机械雕刻是生产雕刻品的传统方式，包括通过机械方法(如精密钻磨)从基底去除 材料。通过机械雕刻机，可实现具有一定深度范围的非常精密、高分辨率的雕刻，从而使雕 刻具有令人满意的外观。
用于雕刻制品的另一种技术是使用激光。激光雕刻包括通过激光束改变制品表面 的光学外观，例如通过烧蚀材料和/或去除表面层的一部分。其他类型的激光打标记包括 基底(如纸、纸板、木头或聚合物)碳化(轻微灼烧)、塑料材料基底中的颜料(工业激光添加 剂)转换(如漂白)、聚合物膨胀(例如如果一些添加剂蒸发)以及在基底中生成表面结构(如 小气泡)。利用激光标记表面的能力和标记质量取决于多方面因素，包括激光波长、激光能 量以及正在被标记的材料。
许多类型的制品是被雕刻的。例如，商业上通常要在笔、饰板、名片夹以及其他奖 励品上雕刻商业名称或市场营销名称或其他类型的讯息等信息。制品类型以及雕刻这类制 品的原因众多。但是，雕刻工业中的一个共同方面是，正被雕刻的制品通常不是由进行雕刻 的机构制造的。更典型地，制品由第一机构(如第一公司或企业)制造，由第二机构(如第二 公司或企业)订购、由第二机构或第三机构(如第三公司或企业)雕刻。
对于普通消费公众而言，通常认为雕刻产品是奢侈的，因为需要额外的照料、额外 的时间和额外的成本，还增加了进行雕刻的加工步骤。因而，雕刻物品是为了特殊场合或重 要事件或特殊奖励而保留的。另外，迄今为止，雕刻机迄今都被用作每次雕刻一件制品。因 此，订购定制雕刻制品的订单通常是小批量(例如，I至小于5000的数量)的制造任务，因而 不适合完成多项不同雕刻任务的大批量生产。
需要能大批量生产定制的雕刻制品的系统和方法。发明内容
本发明涉及使用载架(pallet)插脚和包装切口进行对准的技术。
在一实施例中，一种制造用载架包括多个座部，座部包括至少一个对齐用插脚，所 述多个座部被构造为接收已被包装的制品，该制品被包装在包括一个或更多个对齐用切口 的包装件中，当制品在载架中适当地就位时，所述对齐用切口与对齐用插脚的位置对应；当 制品在载架中适当地就位时，对齐用插脚通过相应的包装切口与包装内的制品相接合。
在另一实施例中，被设计为与制造用载架协同操作的包装包括主体部分，主体部 分包装制品，主体部分包括至少一个切口以使制品露出，从而，当制品在载架中适当地就位 时，对齐用插脚通过相应的包装切口与包装内的制品相接合。


结合附图参照下面的详细说明，可更好地理解本发明及其许多附带优点，因而对 本发明及其附带优点的更完全的理解将是显而易见的，附图中的类似附图标记表示相同或 类似部件，附图如下
图1是高等级流程图，示出了在线零售模式；
图2是在线零售系统的高级方框图，该系统用于定制并同时雕刻多个制品；
图3是操作图，示出了雕刻设计模版；
图4A-4H示出了示范网页，在对将要雕刻在产品上的雕刻设计进行选择及定制过 程中，将所述示范网页显示给客户；
图5是流程图，示出了一种用于检测雕刻设计中的不适宜重叠状况的方法的典型 实施例；
图6是简图，示出了将定制的浏览器可渲染文档转换为打印机用的打印和页数标 记语言的(postscript)单个雕刻设计文档的过程；
图7A是等轴测试图，示出了可被雕刻的名片夹的典型实施例；
图7B是图7A中的名片夹的等轴测试图，图中该名片夹被包在具有可拆卸的盖的 包装中；
图7C是图7B中的已被包装的名片夹的等轴测试图，图中可拆卸的盖已被移走；
图7D是图7B和7C的已被包装的名片夹的相反角度的等轴测试图，示出了包装底 部和对齐用切口；
图8A和SB分别是根据本发明的实施例的激光雕刻系统的侧视图和等轴测试图9A-9B示出了空的名片夹载架的等轴测试图和俯视图9C是图9A-9B的名片夹载架的等轴测试图，图中载架上承载有名片夹；
图10-10C示出了处于不同填充阶段的名片夹组模板；
图11是流程图，示出了用于同时雕刻多个制品的典型实施例；
图12是计算机系统的方框图，可使用该系统实现本发明的计算功能。
具体实施方式
本发明的各方面包括用于大批量生产雕刻制品的机器和方法。
应理解的是，尽管文中描述了本发明的关于雕刻或标记定制笔和定制名片夹的实 施例，但是应该理解为，本发明并不局限于此，用于在单项任务中雕刻或标记多个产品的任 何应用均与本发明相关。
在文中，术语“雕刻”、“被雕刻的”或“雕刻的”应该包括机械雕刻、激光雕刻和其 它形式的激光打标记(如碳化、颜料转换、聚合物膨胀、以及正在被打标记材料的其他结构 上或光学上的变化)。另外，尽管将在激光雕刻背景下描述文中所述实施例，但是大批量标 记多个定制制品的原理并不局限于激光打标记。
图1是高等级流程图，示出了一种用于通过计算机化环境提供、出售和生产雕刻 产品的模式，所述雕刻产品包含各种定制的雕刻设计/图案。该模式包括创建内容部分 101，由此能创建或获得诸如雕刻设计、图形、模板等内容，所述内容随后被提供作为待雕刻 到制品上的雕刻设计或将所述内容结合到待雕刻到制品上的其它雕刻设计中。该模式还包括生成需求部分102，通过生成需求部分102生成客户对雕刻产品(其包含有所述内容) 的需求。生成需求部分102例如可以包括在线零售商网站的网页，所述网页展示一个或更 多个可被雕刻的产品以及可以被雕刻在产品上的各种设计，所述产品是可得的以供客户订 购。该模式还包括订单渠道部分103，客户通过该订单渠道部分选择、定制待雕刻产品并下 订单订购雕刻产品。在线零售商网站上，订单渠道部分103可包括设计工具(后面将对其进 行讨论)，所述设计工具允许客户在订购一个或更多个雕刻有雕刻设计的雕刻产品之前，选 择产品的该雕刻设计的模板、定制该雕刻设计的文本和/或图形部分。
该模式还包括订单执行部分104，订单执行部分从订单渠道部分103接收订单，然 后为客户生产或提供、雕刻以及运送订单产品。在某些情况下，订单执行部分104包括仓库 或其他存储设备，所述仓库或其他存储设备存储处于可获得状态并准备好用于雕刻和运送 的库存品。在其他情况下，订单执行部分104是生产设备，所述生产设备生产订购产品，然 后根据订单中明确要求的雕刻设计对订购产品雕刻。在其他实施例中，订单执行部分104 包括生产部分、库存部分和运送部分，可通过相同或不同团体拥有的不同企业实体来执行 各部分。在某实施例中，使用一个或更多个计算机系统至少部分地执行创建内容部分101、 生成需求部分102、订单渠道部分103以及订单执行部分104中的每个部分，该计算机系统 例如是结合图12所解释和说明的系统。
图2中所示的系统包括图1所示的模式。创建内容系统220可通过一个或更多个 计算机系统或服务器(例如，如后面结合图11所述的计算机系统或服务器)实施，所述创建 内容系统用来接收、获取、生成和/或提供内容数据库202，内容数据库中的内容(例如模板 说明、相关的雕刻设计/图案说明)可供一个或更多个生成需求/订单渠道服务器230所 用，以定制和具体指定客户的雕刻订购品。一个或更多个计算机系统(例如，如后面结合图 12所述的计算机系统)实施生成需求/订单渠道服务器230以为在线零售商网站的网页服 务，以便生成来自客户的用于待雕刻制品的订单204。在某实施例中，制品可以雕刻有由客 户选择的和/或由客户个性化定制的雕刻图案。例如，制品可以是塑料或金属的笔或者是 塑料或金属的名片夹，所述笔或名片夹雕刻有客户选定的、并且可选的是个性化的文本和/ 或图形。订单204被一个或更多个执行中心服务器240接收，并根据订单说明提供和雕刻 订购产品。
所述创建内容部分101、生成需求部分102、订单渠道部分103以及订单执行部分 104均需要考虑其自身的实施。首先转向创建内容部分101，创建内容部分101包括内容 的实现，所述内容的实现对应于能够被远程客户通过网络201 (如互联网)进行编辑和个性 化的雕刻(之后被订购作为雕刻制品)。对于任何指定制品而言，设计师(设计师典型地操作 设计工具214，所述设计工具被实施为由一个或更多个服务器220上的一个或更多个计算 机处理器执行的软件)生成一个或更多个模板，或可供选择地，通过软件自动设计和生成模 板。
图3示出了一种示例的名片夹模板300。如图所示，模板300可包括图形(此情况 下为商业机构图形)和一个或更多个可编辑内容区域302，所述可编辑内容区域可让客户用 他们的特定信息使该区域个性化。例如，图3中所示的用于名片夹的模板300可包括不可 编辑的图形301以及一个或更多个可编辑文本框302，客户可编辑文本框302以填写自己的 文本内容。
在预定尺寸的目标雕刻区域雕刻每件制品。在某实施例中，不可编辑的图形301 部分和可编辑文本框302部分与布局部分相结合，布局部分限定了每个所述部分在与特定 制品的目标雕刻区相对应的区域中的位置。例如，如果制品是名片夹，那么目标雕刻区域尺 寸可以是预定尺寸。另外，将目标雕刻区域指定在制品的预定位置上。模板300在模板说 明307中被描述并被存储在内容数据库202中，存储格式优选采用标记语言格式，如可扩展 标记语言(XML)，所述标记语言格式可由浏览器处理以使模板的图像呈现在电脑显示屏上。
被存储的内容202 (即，模板说明文档307和相关部分301、302)可被提供给托管 网站的服务器230。在一个实施例中，如图2所示，生成需求/订单渠道服务器230为操作 客户端计算机系统210的客户提供实现零售商网站的网页233。客户通过浏览器213与网 站互动，在一个或更多个处理器211的控制下由程序存储器212运行浏览器。设计和订购 过程通过网站实施。
图4A-4G示出了一系列网页233，操作客户端计算机210的客户在订购定制的雕刻 名片夹的过程中，所述网页可被呈现给客户并由订单渠道服务器230提供。图4A示出了介 绍性网页400，所述网页对名片夹作广告并邀请客户通过链接401浏览可雕刻在名片夹上 的设计。图4B示出了可供客户选择以雕刻在笔上的雕刻设计图库。包括定制文本的雕刻 设计被显示为具有样本文本内容，以表示图案雕刻在笔上时，所述图案具有何种外观。客户 通过点击相应链接403a、403b、403c、403d、403e、403f可以选择其中一个设计。
图4C示出了 在客户(通过链接403f)已经从图库选择了其中一个雕刻设计之后 呈现给客户的网页420。在所示的该示例中，客户已经选择了一雕刻设计，该设计具有图形 设计(攀爬的常青藤图案)426和可定制的文本框427-430以允许客户插入特定于客户的公 司名称、个人姓名、职位、和电话/网址(或其他文本)。网页420包括名片夹425的图像，名 片夹雕刻有示范文本和图形图像。网页还包括文本输入框421-424，客户可在文本输入框 中输入文本以取代示范文本。图4D示出了 在用户将公司名称、个人姓名、职位、以及网址 /其他字段的文本插入相应文本输入框421-424之后呈现给用户的网页420。如图所示，在 该实施例中，被雕刻的名片夹的图像已经被更新以示出名片夹和雕刻将如何显示在最终产 品上。在某实施例中，将文本输入框421-424中用户插入的文本返回到服务器以用于转换 成图像并返回到客户端计算机以用于显示在用户浏览器中。可供选择地，通过在用户浏览 器中运行的设计工具235可直接呈现出用户输入的文本。
在某实施例中，通过客户浏览器提供给用户的设计工具235，可允许客户灵活定位 雕刻设计的文本和图形部分。例如，提供给用户的设计工具235可允许用户改变文本字体 (参看图4F中的428)或使设计的文本和/或图形部分在制品的目标雕刻区域内的周围移动 (参看图4E和4F)。在该示范性实施例中，因为构成设计模板的文本和图形部分均是单独的 <XML>定义部分，因而对任何部分的用户编辑都容易进行，并且最终的合成设计(即，定义客 户雕刻设计的<XML>文档)容易更新。例如，用户可能希望将包括文字“Acme商业有限公司 (Acme Business, LTD)”的文本部分移动到目标雕刻区域中的不同位置上。图4E示出了 在客户已经选择了含有公司名称文字“Acme商业有限公司(Acme Business,LTD)”(如文本 框周围的虚线440以及文本框轮廓线边角和中点处的句柄(小方块)所示)的文本部分之后 呈现给客户的网页420。选择文本部分的操作可让客户移动文本框的位置和/或使用句柄 改变文本框尺寸和形状。图15F示出了图15E中选定的文本部分已经移动到正好与图形部分426重叠的新位置之后的选定的文本部分440。在某典型实施例中，这种移动或客户控制 的任何其他改变，会使定制的<XML>文档(其表示用户定制的设计)中的特定部分的<XML> 定义被更新。
雕刻过程中，雕刻机构(如机械刀片或激光)在雕刻设计轮廓时进行深切，而在填 充(细构(hashing))内部时进行更浅的切雕。如果设计的任何单个部分426-430与另一部 分重叠，可能导致雕刻品的外观出乎意料或不尽人意。例如，在某实施例中，雕刻设计包括 由各单个的文本部分和图形部分(例如，对应于客户定制物品的<XML>文档中明确说明的 部分)生成的PDF文档，各部分各自地被转换成各个对应向量式。每次雕刻一个向量式而不 是每次雕刻被平面化的整个设计。由于此原因，如果部分图案发生重叠，那么最终的雕刻图 案外观可能就会不尽人意。即，如果文本部分与图形部分重叠，例如如图4F所示，就会导致 这种状况。在某实施例中，设计工具被配置为检测项目文档中的任何个体部分的内容与另 外个体部分的内容发生重叠的状况。如果检测出任一部分发生重叠，那么设计工具被配置 为生成模式对话框，警示客户出现了此状况以便对重叠进行证实，并让客户改变各部分的 位置以避免发生重叠。图4G示出了一示例性弹出式窗口 450，一检测出图4F中的雕刻图案 设计中出现重叠状况，就向客户显示该弹出式窗口 450。客户可以决定移动一个或更多个部 分以消除重叠，或选择保持设计现状。
在某可供选择的实施例中，通过设计工具防止各单独的设计部分(如文本、图形等)相互重叠。
在另一可供选择的实施例中，在将已完成的设计发送到雕刻系统之前，使已完成 的设计平面化。
在另一实施例中，模式对话框450呈现给客户，如果客户选择在设计中存在重叠 的情况下继续进行该设计，那么在将最终设计发送给雕刻系统之前使最终设计平面化。
图5是流程图，示出了一种用于检测雕刻设计中的重叠状况的典型方法。该方法 包括以下步骤在计算机显示屏上显示包括多个设计部分的雕刻设计(步骤501);提供一 个或更多个工具，所述工具允许用户选择一个或更多个设计部分并执行一项或多项操作来 生成定制的雕刻设计，所述操作包括对所选定的一个或更多个设计部分进行编辑、再定位 以及重新设定尺寸(步骤502);检测是否满足重叠条件，即，任何一个设计部分的内容与任 一其它设计部分的内容发生重叠(步骤503);如果检测出重叠状况，向用户提供重叠状况存 在的提示(步骤504);让用户执行另一项操作(如，对一个或更多个设计部分进行编辑、再定 位、或重新设定尺寸，所述操作可以或可以不修正重叠状况)(步骤505);提供一个或更多个 工具，所述工具允许用户请求用定制的雕刻设计雕刻产品(步骤506)；以及，使雕刻设计雕 刻在产品上或其他制品上(步骤507)。
在某实施例中，通过将整个雕刻设计视为像素网格来执行重叠状况的检测。在透 明框中实施每个文本或每个图形部分。当文本或图形内容插入透明框中时，透明框中仅由 实际文本或实际内容占据的像素是不透明的。对于每个文本或图形部分而言，相对于整个 网格记录文本或图形部分的每个不透明像素的位置。如果任何特定的像素位置被记录不止 一次(即，算法试图记录先前已经记录过的非透明像素的位置)，这一定意味着，源自另一文 本或图形部分的内容出现在该位置上，因而出现了重叠。特定像素处内容的出现可以由像 素的阿尔法(透明度)值而定。
完全透明框的阿尔法值默认为O。可见内容的阿尔法值大于O。
转向图4A-4H，尤其参看图4G，用户可以选择注意重叠警示信息，并且使用设计工 具的编辑工具改变设计以修正重叠状况；或者，可以选择以原有的设计继续进行。一旦用户 对设计满意，检查程序就会呈现给用户，例如，如图4H中所开始的那样。基于网络的检查程 序在本领域是公知的。
图6用图表表示了项目转换软件241的操作的一典型实施例。在该实施例中，项 目转换软件241接收XML格式的项目文档205，然后将其转换成一个单独的雕刻设计文档 206，例如为.PDF或其他打印机用的打印和页数标记语言(Postscript)文档。
回到图2，组合系统260执行聚集工作任务，或“组合”软件261自动聚集各个雕 刻设计文档702 (如.PDF文档)或将所述各个雕刻设计文档“组合在一起”，以生成组合文 档208，所述雕刻设计文档与待雕刻的订购项目(其与多个其他待雕刻的订购项目一起被雕 刻)相关，并且所述雕刻设计文档可以潜在地与多个其他客户订购品相关。组合文档208包 括多个不同项目的各单独的雕刻设计，所述多个不同项目由雕刻系统作为一项单一的雕刻 任务来处理。
“组”是各单个雕刻设计构成的组，在单项雕刻任务中，通过雕刻系统可以一起处 理所有所述雕刻设计以雕刻多个不同制品。选择哪些单个雕刻设计是组的一部分的过程被 称作“组合”。组合会导致设备具有高准备成本和低运行成本的效益。这会使打印和切割任 务的准备成本分散到许多订单中。
由组合系统260通过填充组模板265生成组。组的布置将取决于制品类型和尺寸、 制品在被雕刻系统处理时所处的位置以及待雕刻制品上的目标雕刻区域的位置。
例如，在某实施例中，单项雕刻任务中待雕刻制品是名片夹(塑料或金属的)，例如 图7A中的附图标记701所示。为了解释文中所述的、本发明的附加特征，名片夹701可在 仍位于其包装702中时(如图7B所示)被加工处理。例如，在某些零售环境中，名片夹可以 以简版(未雕刻)出售或以雕刻版出售。订购简版名片夹时，名片夹到达零售商时可在包装 内。如果名片夹在未雕刻状态下要被重新出售，那么从零售商的立场上看，为了提高效率和 节省成本，希望保留原始包装。保留原始包装也有助于在将名片夹运送到最终客户之前保 护名片夹表面。
但是，想要雕刻名片夹时，必须进入目标雕刻区域才能让雕刻系统将雕刻设计雕 刻在名片夹上。为了满足这两种需求，使用一种新颖的包装702，所述包装保护名片夹701 或其他制品的主体部分并设置有可拆卸的盖704，在移走可拆卸的盖之前该可拆卸的盖覆 盖目标雕刻区域，并且移走可拆卸的盖704时，雕刻机可进入储存在包装内的制品的目标 雕刻区域710。在某实施例中，包装702的可拆卸的盖704最初与包装的主体部分703形成 为一体。可拆卸的盖704和包装702的主体部分703之间的连接部705的完整性在某种程 度上有所不足，这是因为所述连接部被设计为不能承受压力或其他作用力。例如，在某典型 实施例中，可拆卸的盖704是原始包装702的带有孔705的一部分，从而当有人或机械装置 拉动可拆卸的盖704时，能容易地从包装702的主体部分703撕除可拆卸的盖704以露出 包装内的制品的目标雕刻区域。可拆卸的盖704的尺寸优选与目标雕刻区域尺寸相同，这 样，可在一移走可拆卸的盖之后仅露出目标雕刻区域。在某实施例中，可拆卸的盖704包括 突出部分，或可拆卸的盖或包装主体部分包括包装凹部706,以允许移除者(人或机械)容易地紧握盖704以将其拉开。
图7C示出了已经移走可拆卸的盖704之后的、位于包装702内的名片夹701。如 图所示，通过包装702的主体部分703能进入目标雕刻区域710。
在讨论如何在单项雕刻任务中雕刻多个制品之前，现在将讨论雕刻系统280。参照 图8A和SB，图中示出了激光雕刻系统800的一种典型实施例，该激光雕刻系统用于将定制 内容雕刻在例如名片夹、笔等制品上。如图所示，激光雕刻系统800包括雕刻台802，雕刻台 802上安装有载架804，所述载架用于固定一个或更多个待雕刻制品810。激光雕刻系统800 还包括一个或更多个激光装置806、一个或更多个处理器814以及存储器815，所述激光装 置被构造为雕刻定位在雕刻空间(称之为雕刻站805)内的制品，存储器815用于存储可被 处理器814读取的数据和程序指令。在一个实施例中，雕刻台802固定在雕刻站805内，从 而使安装在雕刻台上的制品810被激光装置806雕刻。在某替换实施例中，雕刻台802可 安装在输送系统812上，输送系统沿预定路径输送雕刻台802经过雕刻站805，雕刻台802 在该雕刻站处就位，或被输送穿过激光装置806的输出激光束。如果使用输送系统812，那 么输送系统812可以是沿预定路径输送雕刻台802的任何自动或手动装置。例如，在一个 实施例中，输送系统812是受计算机程序控制的自动输送带系统。在另一实施例中，输送系 统812是一组辊子，当操作员手动引导雕刻台时，雕刻台在所述多个辊子上滑动。
一个或更多个处理器814结合到激光雕刻系统800，用于接收复合的雕刻任务 209，并用于将雕刻设计文档中的各个雕刻设计激光雕刻在一个或更多个安装在载架804 上的相应的制品810上；所述复合的雕刻任务包括雕刻设计文档，该雕刻设计文档表示待 雕刻到一个或更多个制品上的一个或更多个单独的雕刻设计。特别地，处理器814协调正 被雕刻的制品810和激光装置806之间的相对运动。处理器814的任务根据系统执行的激 光扫描类型而变化，但是，处理器814的任务通常是指示正被雕刻的制品810和激光装置 806之间的相对定位以及开启和关闭激光束，从而在制品移动到雕刻站时将接收到的图案 雕刻在制品上。
—个或更多个处理器814、存储器以及存储在存储器中的指令(用于控制激光束和 待雕刻制品之间的相对运动)在文中共同被称之为激光雕刻机800的“扫描系统”。在一个 实施例中，扫描系统是平板式扫描系统，所述平板式扫描系统可以从左向右逐行地将光栅 图像定点镭射到2维(X-Y)焦平面上的制品上。在平板式扫描系统中，制品或激光束移动， 或者两者均移动。在一个实施例中，制品在Y轴上移动，激光在X轴上移动。
在另一实施例中，在雕刻圆柱形制品时控制扫描系统，其中，激光横过细螺旋线， 以光栅为基础将所需图像定点镭射到制品上。
在另一实施例中，使用振镜扫描系统，其中，制品和激光装置保持不动，使用检流 计控制反射镜的位置，因而控制了激光束，从而将激光束导向目标。振镜扫描系统可以在光 栅模式或矢量模式下操作。在光栅模式下，通过逐行地定点镭射数字图像的每个像素来实 现图像的雕刻。在矢量模式下，根据起点、终点以及曲率确定线并协调激光束的运动以使激 光束沿这些线移动。
为了达到本发明的目的，可选择在光栅模式或矢量模式下操作扫描系统，扫描系 统可以是在此描述或在后文中进行展开描述的、上面提到的任何一种类型的扫描系统。
完成雕刻过程之后，将固定制品810的载架804通过手动或自动装置从雕刻站移走。如果是自动装置，在一个实施例中，处理器814使雕刻台802输送载架804上的制品 810经过雕刻站到达卸货区。
在某典型实施例中，雕刻系统是激光雕刻系统。激光器是一种通过所谓受激发射 过程发出光(电磁辐射)的装置，这在产业中是公知的。激光装置包括位于高反射的光学共 振腔内部的增益介质以及将能量提供给增益介质的装置。增益介质是一种具有如下属性 的材料，即允许该增益介质通过受激发射对光进行放大。通常，激光器包括增益介质和至 少两个反射器(例如反射镜)，将反射器设置成使特定波长的电磁辐射(文中通常也称之为 “光”)穿过增益介质来回反复反射，从而通过每次放大使能量增加。典型地，其中一个反射 镜(称之为输出耦合器)是局部透明的并且被配置为发出低发散电磁辐射光束，该电磁辐射 光束的特征是波的波长(即，激光装置的特征波长)、相位和极化度相同。在本发明的场合 中，输出光束被称为“激光束”。
激光雕刻过程中使用激光束标记制品目标区域的可见层，因而标记了制品目标区 域的光学外观。这可通过多重机制实现，包括材料烧蚀、材料去除、碳化、颜料转换、聚合物 膨胀以及表面结构生成。激光的输出光束可以是连续波或脉冲波。激光束靶向的表面颗粒 所吸收的光被转变为热。为了进行雕刻，通常使用脉冲波激光来防止对目标雕刻区域外的 制品造成损害。使用脉冲激光器，光脉冲期间被吸收的光仍然转变为热，但是持续时间短。 光脉冲使材料中形成了很高的瞬时温升，与正被雕刻材料的热传导时间常量相比，材料瞬 时温升的时间尺度非常短，从而减轻了对目标周围的材料造成的损害。典型地用来打标记 的工业激光的脉冲长度在O. 02-10微秒的范围内。
为了在单项雕刻任务中雕刻多个制品，载架804必须被设计为将多个制品固定在 合适位置上，以允许激光束或其他雕刻装置能进入制品的目标雕刻区域。
因此在所示的雕刻名片夹的情况下，需要具有固定多个名片夹的载架，所述名片 夹可以与雕刻系统280/800 —起使用。图9A示出了用于在雕刻系统中使用的名片夹载架 900的一个典型实施例。如图9A和9B所示，载架900被构造为固定多达四个名片夹。载架 900包括压板901，压板上平行安装有左横档902、中间横档903以及右横档904。左横档配 置有两个座部905a、905b，右横档配置有两个座部905c、905d，所述座部均具有以竖直的背 部为后背的水平座。中间横档每侧均配置有两座部905e，905f，905g，905h。每个座部均包 括至少一个插脚915,后面将讨论设置插脚的原因。横档902、903、904平行布置,从而使座 部905的竖直壁被一定间隔分开，该间隔容纳名片夹的宽度加上用于容纳包装和容许公差 的某些其他距离之和。当名片夹合适地插入载架900中时，名片夹一侧支靠在一个横档的 座部上，名片夹的另一侧支靠在相邻横档的座部上。相对的座部905的插脚接合名片夹侧 部，从而使名片夹在设计公差范围内边对边(沿X轴)对齐。座部905还具有限位部920以 使名片夹沿Y轴对齐。对齐用插脚915和限位部920确保名片夹700的目标雕刻区域710 在不同任务中相同地定位，还确保了目标雕刻区域在雕刻站的雕刻区域中已知位置的已知 公差范围内。
如前所述，在一个实施例中，名片夹700仍在包装702中时(已卸下可拆卸的盖 704)被雕刻。在某些情况下，包装702可能妨碍名片夹700在载架900中的对齐，因为名片 夹700在包装内可能是松散的。在某实施例中，如图7D所示，包装配置有切口 815，切口位 置对应于载架900中对齐用插脚915载架的位置。这使得当被包装的名片夹插入载架900中的某位置时，对齐用插脚915与名片夹701本身(并不是仅与包装702)接合。这保证了 沿X轴的准确对齐。在某实施例中，即使有包装也能在Y轴上充分对齐。但是，如果需要， 可设置与图9A和9B中所示的横档垂直的额外的横档以及相应的对齐用插脚，包装702中 可设置有相应切口以让名片夹与载架额外的对齐用插脚接合。
在某实施例中，将制品被包在包装中，包装包括一个或更多个对齐用切口，所述对 齐用切口对应于载架中的对齐用插脚的位置，制品将被安装在载架中以用于雕刻。在该实 施例中，将制品插入载架中，从而载架的对齐用插脚通过包装(制品被包在该包装中)中的 相应切口与制品相接合。
图7D示出了典型的包装702，所述包装所具有的切口 714使名片夹701的对应于 对齐用插脚的区域露出。
图9C示出了载架900，载架上装载有四个名片夹，包装702的可拆卸的盖被移走以 露出了名片夹700的目标雕刻区域710。如图所示，名片夹700沿X轴和Y轴对齐。
由于载架每次都固定在雕刻站中的相同位置上，且在载架中具有用于将制品固定 在对齐的位置中的固定位置，因而，可构建与待雕刻制品的布局相对应的组。
在某实施例中，参照图1OA至10C，根据预设的组模板1000将来自各个订单的各 个雕刻设计设置在布置图上。在某实施例中，组模板1000是打印机用的打印和页数标记语 言(postscript)文档(如.PDF文档)，所述文档定义了多个预置的空白单元格1001。空白 单元格1001是预定尺寸的内容框，其与安装在载架900上的制品的目标雕刻区域的位置和 尺寸对应，内容框定位在组文档布置图中并位于组模板1000的唯一预定位置。可用打印机 用的打印和页数标记语言的单个单独雕刻设计206填充每个空白单元格1001。
在图10A-10C所示的例子中，组模板1000包括尺寸相同的四个单元格1001，它们 成两行两列布置并且与载架中的名片夹的位置对应。每个单元格1001对应于名片夹上的 目标雕刻区域。图10A-10C中所示的单元格布置仅是代表性的，该布置将根据不同类型制 品、制品上的不同目标雕刻区域、不同载架容纳的不同制品数量等而变化。例如，在一个实 施例(未示出)中，载架固定笔并容纳布置成8行2列的16支笔。载架设计结构不同，组布 置也不同，从而与载架的布置及安装在载架中的制品上的目标雕刻区域的布置相对应。
返回到图2，根据自动组合算法填充组模板1000中的单元格1001，在组合系统260 内执行这一过程。组合系统260选择适于特定产品(如名片夹或笔)的组模板1000并例示用 于该特定产品的组模板。组合系统260选择用于产品的预定进度并开始用相应的各个雕刻 设计206填充组模板1000的相应单元格，直到将组填完。如果与单个雕刻设计相关的雕刻 制品的订购数量大于1，那么该单个雕刻设计206的其他项目就会放置在相关组模板1000 的其他单元格中以雕刻出订购数量的项目。
已填充的组合文档208被发送到格式转换系统270中，格式转换系统将组合文档 208转换成雕刻系统所要求的格式。在某实施例中，组合文档208是打印机用的打印和页 数标记语言文档(Postscript. PDF文档)，而雕刻系统要求矢量格式文档。在可供选择的实 施例中，雕刻系统可接收光栅文档，该光栅文档可以与组合文档格式相同或格式不同。被转 换的组合文档(或雕刻系统要求组合文档不转化格式)是雕刻系统接收到的复合雕刻任务 209。载架282装载有合适的待雕刻制品281，所述载架被雕刻系统280接收到雕刻站中。 雕刻系统280根据复合的雕刻任务对装载在载架上的制品进行雕刻。然后从雕刻系统280移走带有已被雕刻的制品283的载架，已被雕刻的制品被从载架上移走并通过操作者或计 算机分类系统290分类成各个订单货品。已分类的订单货品然后可通过包装系统295包装 以供运送。
在某实施例中，一个图案可被雕刻在多个制品上。在该实施例中，与雕刻任务相关 的雕刻图案可以包括单一图案，雕刻任务可以包括表示单一图案的雕刻图案，或包括用于 检索该雕刻图案的指令或数据以及用于在单项雕刻任务中将该图案重复雕刻在多个制品 上的指令。处理器可接收雕刻任务、检索图案并指示扫描系统将图案雕刻在对应于制品的 相应的目标雕刻区域的不同位置上，该制品位于安装在雕刻台上的载架上。在该实施例中， 处理器必须配置有额外的逻辑电路来指示激光束方向，从而在雕刻机的雕刻空间(即，在雕 刻台的尺寸范围内)内的多个位置上多次雕刻图案。
请注意尽管相同的各个雕刻设计可以被雕刻到固定在载架上的每个制品上，但 是，每个单元格潜在地可能包括不同的图案。另外，在被发送到雕刻系统的相同雕刻任务 中，对应于不同客户和/或不同雕刻订单的图案可以同时雕刻在多个不同制品上。
图11示出了一种典型的方法，所述方法用于同时将一个或更多个单独的雕刻设 计雕刻到多个制品上。在该方法中，将根据本发明的原理实施的载架(例如如图9A-9C实施 的载架900)装载有制品(步骤1101)。将载架插入激光装置的雕刻站中(步骤1102)。在 某实施例中，载架安装在输送机构上，所述输送机构将载架输送到用于雕刻制品的雕刻站。 同时，雕刻系统接收雕刻任务，雕刻任务包括将多个特定的单独的图案分别雕刻到装载在 载架中的相应的制品200上(步骤1103)。在某实施例中，通过将待雕刻到各制品上的各单 独的雕刻设计合成为一个单一图像或单一矢量文档，而使合成的雕刻设计文档中相应的各 单独的雕刻设计或相应的矢量指令的布置与载架上的相应制品(和相应制品的目标雕刻区 域)的布置相对应。因而，根据合成的雕刻设计文档，激光雕刻系统通过处理一个单一的合 成雕刻设计文档(即，一个单一的雕刻任务)将所有各单独的雕刻设计雕刻到相应制品上。 换句话说，激光雕刻系统自身并不知道它是在雕刻多个制品还是在雕刻单个制品的更大区 域。
激光雕刻系统将合成的雕刻设计文档中所包含的各单独的雕刻设计雕刻到多个 制品(它们装载在载架上)上(步骤1104)。激光雕刻装置一完成雕刻任务，就可以将载架(其 上装载有已被雕刻的制品)从系统100移走并将该载架输送到包装站、贴标签站、或其他工 作站上进行进一步的操作(步骤1105)。
图12示出了一种计算机系统1210，可使用计算机系统1210来运行文中所述的任 何服务器和计算机系统。计算机系统1210的组件可以包括但不限于处理单元1020、系统 内存1230以及系统总线1221，系统总线将各种系统组件(包括系统内存)连接到处理单元 1220。系统总线1221可以是几种类型的总线结构中的任何一种，所述总线结构包括内存总 线或内存控制器、外围总线以及使用各种总线结构中的任何一种的局部总线。
计算机系统1210典型地包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是计算 机系统1210可访问的任何一种可用介质，包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动 介质。作为示例但并不仅限于此，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计 算机存储介质包括易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，这些介质可用于任何方法 或技术中，用于储存信息，所述信息例如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质包括但不限于随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除只读存 储器(EEPR0M)、闪存或其他内存技术、只读光盘(⑶ROM)、数字多用盘(DVD)或其他光盘存 储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置或用来存储所需信息且计算机系统1210 可访问的任何其他媒介。计算机存储介质典型地含有计算机可读指令、数据结构、程序模块 或其他数据。
系统存储器1230包含易失性和/或非易失性存储器形式(例如只读存储器(ROM) 1231和随机存储器(RAM) 1232)的计算机存储介质。基本输入/输出系统1233 (BIOS)包 含基本程序，所述基本程序在例如启动过程中有助于在计算机系统1210的元件之间传递 信息，所述基本输入/输出系统典型地存储在只读存储器(R0M)1231中。随机存储器(RAM) 1232典型地包含可即时被处理单元1220访问和/或目前正在被处理单元操作的数据和/ 或程序模块。以例示而非限制的方式，图12示出了操作系统1234、应用程序1235、其他程 序模块1236以及程序数据1237。
计算机系统1210还可以包含其他可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机 存储介质。以例示的方式，图12示出了硬盘驱动器1240、磁盘驱动器1251以及光盘驱动 器1255。硬盘驱动器读或写不可移动、非易失性磁介质；磁盘驱动器读或写可移动、非易失 性磁盘1252 ;光盘驱动器读或写可移动、非易失性光盘1256 (如光盘只读存储器(⑶ROM) 或其他光介质)。可在典型操作环境中使用的其他可移动/不可移动、易失性/非易失性 计算机存储介质包括但不限于磁带盒、闪存卡、数字多用盘、数字视频带、固态随机存储器 (RAM)、固态只读存储器(ROM)以及类似介质。硬盘驱动器1241典型地通过不可移动存储 器接口(如接口 1240)连接到系统总线1221，磁盘驱动器1251和光盘驱动器1255典型地通 过可移动存储器接口(如接口 1250)连接到系统总线1221。
上文描述及图12中所示的驱动器及与其相关的计算机存储介质存储计算机可读 指令、数据结构、程序模块以及用于计算机系统1210的其他数据。例如，在图12中，硬盘驱 动器1241被图示为存储操作系统1244、应用程序1245、其他程序模块1246以及程序数据 1247。请注意这些组件可以与操作系统1234、应用程序1235、其他程序模块1236以及程 序数据1237相同或不同。操作系统1244、应用程序1245、其他程序模块1246以及程序数 据1247在此用不同数字标记表示以至少表示出它们是不同的部分。用户通过如键盘1262 和指示装置1261 (通常是指鼠标、轨迹球或触控板)的输入装置而可将命令和信息输入到计 算机系统1210中。其他输入装置(未示出)可包括麦克风、操纵杆、游戏垫、碟形卫星天线、 扫描仪或类似装置。这些以及其他输入装置通常通过用户输入接口 1260连接到处理单元 1220 (所述处理单元与系统总线连接)，但是也可通过其他接口和总线结构(如平行口、游戏 端口或通用串行总线(USB))连接。显示器1291或其他类型显示设备也可通过接口(如视 频接口 1290)连接到系统总线1221。除了显示器以外，计算机系统还可包括其他外围输出 设备(如扬声器1297和打印机1296)，所述其他外围输出设备可通过输出外围接口 1290而 被连接。
利用连接到一台或更多台远程计算机(如远程电脑1280)的逻辑连接，计算机系统 1210可在网络环境中运行。远程电脑1280可以是个人电脑、服务器、路由器、网络个人计算 机、对等设备或其他共用网络节点，并且典型地包括关于计算机系统1210的上面描述的一 些或所有元件，虽然图12中仅示出了存储装置1281。图12中所示的逻辑连接包括局域网(LAN) 1271和广域网(WAN) 1273，但是也可包括其他网络。这类网络环境在办公室、企业范 围的计算机网络、企业内部网(intranets)及互联网中是普通的。
在局域网(LAN)网络环境中使用时，计算机系统1210通过网络接口或适配器1270 连接到局域网(LAN) 1271。当在广域网(WAN)网络环境中使用时，计算机系统1210典型地 包括调制解调器1272或用于在广域网(WAN) 1273 (如互联网)上建立通信的其他装置。调 制解调器1272 (其可以是内部或外部的)可通过用户输入接口 1260或其他合适机构连接 到系统总线1221。在网络环境中，所描述的关于计算机系统1210的程序模块或部分程序模 块，可存储在远程存储装置中。以例示而非限制性的方式，图12示出存在于存储装置1281 中的远程应用程序1285。将理解为，示出的网络连接是示范性的，可使用其他装置在计算机 之间建立通信连接。
刚才所述的系统和技术具有一些优点。首先，可在单项雕刻任务中雕刻多个制品， 从而节省了时间，并且操作者不需留意制品为了进行雕刻而在雕刻站上进行的装载和卸 载。第二，通过透明包装雕刻制品，从而不需要在雕刻之前将制品从包装中移出，从而省时、 节约成本和材料。
本领域的普通技术人员将能理解，文中所描述和解释的发明方法和装置可在软 件、固件或硬件、或其任何合适的组合中实施。因而，本领域的普通技术人员将理解，文中所 述的方法和系统可通过一个或更多个处理器来实施，所述处理器执行被存储在一个或更多 个计算机可读介质上用于执行的计算机可读指令。但是，在本发明的精神和范围内，可以考 虑其他可供选择的实施方式。
尽管已经出于解释目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的普通技术人员 将理解，在不脱离所附权利要求书所公开的本发明的实质和范围的情况下，可以进行各种 改进、补充和替换。
权利要求
1.一种制造用载架，包括包括至少一个对齐用插脚的多个座部，所述多个座部被构造为接收已被包装的制品， 该制品被包装在包括一个或更多个对齐用切口的包装中，当制品适当地就位在载架中时， 所述对齐用切口与对齐用插脚的位置对应；当制品适当地就位在载架中时，所述对齐用插脚通过相应的包装切口与包装内的制品相接合。
2.根据权利要求1的制造用载架，所述制造用载架包括被构造为接收已被包装的名片夹的多个座部。
3.根据权利要求1的制造用载架，所述制造用载架包括被构造为接收已被包装的笔的多个座部。
4.一种包装，所述包装被设计为包装制品并与制造用载架协同操作，该包装包括主体部分，所述主体部分被构造为包装制品，主体部分包括至少一个切口，从而使得当制品被包装在主体部分中并适当地就位在载架的座部中时，制品的一部分被露出以允许载架座部的对齐用插脚通过相应的包装切口与包装内的制品相接合，以便将制品固定在载架内的固定位置上。
5.一种用于装载制造用载架的方法，该制造用载架包括多个座部，每个座部均具有至少一个对齐用插脚，所述多个座部被构造为接收已被包装的制品，制品被包装在包括一个或更多个对齐用切口的包装中，当制品适当地就位在载架中时，所述对齐用切口与对齐用插脚的位置相对应；当制品适当地就位在载架中时，所述对齐用插脚通过相应的包装切口与包装内的制品相接合；该方法包括将其中一个制品插入载架中相应的座部中，从而使得相应的座部的至少一个对齐用插脚通过制品的包装的相应的包装切口与位于制品的包装内的已被插入的该制品相接合。
全文摘要
公开了用于使已被包装的制品在载架中对齐的系统、方法和包装。
文档编号B44B3/06GK103068587SQ201180039800
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者J·C·马科斯, M·格伯, E·桑德斯, M·洪达克 申请人:威仕达品特技术有限公司