专利名称：图像雕刻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及雕刻许可证、工作证、护照或信用卡等身份证明卡片上的彩色照片、指纹、签章等图像以及其他证明身份的情报(在本发明中称为图像)的图像雕刻装置。
一般，如图2所示，这种图像雕刻装置是把原图A与卡片类物品C固定在滑动台板上，把光源F的光汇聚后照在原图A上，用受光器I检测它的色彩浓淡后，通过控制回路J，使雕刻机G的刀头G′沿立体座标中的Z轴方向上下移动，同时使滑动台板D沿X轴方向左右移动，并使上述雕刻机G与光源F等同时沿Y轴方向送进，根据需要雕刻卡片C上的图像和其他情报。
沿X轴方向驱动上述的滑动台板D的方法是用凸轮或油压缸。在使用凸轮的情况下，由于高精度加工复杂的形状，工艺较困难，一般使用将圆盘中心略作偏移的圆盘状偏心凸轮。
沿Y轴方向驱动雕刻机G等其他构件的方法是在把雕刻机G的光源F、受光器I等装成一体的基台上装设阴螺丝，在阴螺丝里啮合上螺杆后，使螺杆转动，由此通过阴螺丝进行送进动作，在返回动作时是使螺杆反向地转动。
然而，使用偏心凸轮驱动滑动台板D时，由于回转半径大，需要有大的空间，因此会使装置变得宠大。而且当偏心凸轮的凸轮表面上附着尘埃脏物时，会使滑动台板D的送进不均匀，在雕刻图像上产生干涉条纹，不能正确的雕刻。
在使用油压缸进行驱动时，又另外需要油压发生装置的附属装置，使整个装置大型化，因而造价就较高。
另一方面，在把上述的现有技术用作雕刻机G等沿Y轴方向驱动的方法时，返回动作与送进动作需要用同样的时间，处理大量的卡片类物品时就需要用相当多的时间，因此效率是很低的。
本发明的目的是克服上述的现有技术的缺点，在不使装置大型化的情况下，驱动滑动台板，同时驱动部分不会因尘埃脏物等引起波动，因此在雕刻的图像上不会产生干涉条纹等毛病，而且能使雕刻机的返回动作很快地进行。能鲜明而且迅速地处理大量卡片类物品。
本发明提供一种图像雕刻装置，其特征在于它具有使放置和固定要雕刻图像的卡片类物品的滑动台板往复运动的雕刻台驱动装置;使与滑动台板上的卡片类物品对置的刀头上、下运动并在卡片类物品上进行雕刻的雕刻机;成一体地安装着雕刻机、并作前后往复运动的基台;在基台上面运行地配置着的皮带;和在基台上可上、下自由转动地铰接着、并在基台一侧的端部将皮带夹持住的杆。
本发明最好做成在基台上可上、下自由转动地铰接着的并把基台一侧端部上面运行的皮带可合可离地夹持住的杆的离合端能与偏心凸轮一起运动地相连的，由这杆的向下运动，通过安装在基台上的皮带，驱动基台前后运动。本发明还可做成在上述的可上、下自由转动地铰接在基台上、并把基台一侧端部上面运行的皮带可合可离地夹持住的杆上，通过铰接销钉可上、下自由转动地支承着一臂，臂的前端上装着雕刻机，臂的后端部通过连接件和上述的杆连接成能一起运动，由上述的杆的上、下运动使雕刻机上、下移动。
此外，本发明还可做成在成一体地安装着雕刻机的基台下面，设置着把弹性薄板弯成L形、左右相对地垂下设置的两个弹性悬挂板;和在其下面成一体地连接的有弹性的连接薄板;以及在弹性悬挂板的连接薄板下面把摩擦板夹在中间，由压缩弹簧向上压紧、成水平并列放置的齿轮;在齿轮的下方架设着的使它们向内侧相互贴紧的弹簧;和由上述齿轮夹持啮合的螺杆，由此能吸收这螺杆的偏心地，通过基台使雕刻机前后运动的。
下面，结合图示的实施例进一步详细说明本发明，然而本发明不局限于这些实施例。
图1 是把本发明的图像雕刻装置的一个实施例的主要部分加以放大后表示的透视图，图2 是过去的图像雕刻装置的说明图，图3 是表示雕刻台驱动装置动作状态的部分平面图，图4 是表示雕刻机快速送进时使杆上、下动作的偏心凸轮的动作状态说明图，图5 是表示把图像雕刻扫描方式放大后加以说明的平面图，图6 是本装置的电气线路图。
图中1.雕刻台驱动装置2.转动圆盘3.支轴4.滑杆5.拉伸弹簧6.驱动轴
7.滑动工作片8.销钉9.滑动驱动片10.光电扫描机构11.铰接销钉12.臂13.基台14.心轴15、15′弹性悬挂板16.连接薄板17.摩擦板18.压缩弹簧19、19′齿轮21.蜗杆22.驱动皮带轮22′.从动皮带轮23.皮带24.连接件25.杆26.穿通孔27.动作件28.偏心凸轮29.动作片30.停止点限位开关
31.雕刻开始点限位开关32.下动开关33.上动开关34.操作片A 原画C 卡片类物品D 滑动台板F 光源G 雕刻机G′ 刀头I 受光器J 控制回路M1、M2、M3、电动机CS1启动开关CS2复位开关Ac 保持型继电器Ar 复位线圈R 雕刻线S 回归线在图1中，D是把彩色照片等原画A和雕刻这原画A的彩色照片及其他情报(图像)的卡片类物品C放在规定位置上并加以固定，沿图中箭头所示的X轴方向往复运动的滑动台板。1是与滑动台板D相连，使滑动台板D沿X轴方向左右移动的雕刻台驱动装置。在滑动台板D的侧面、通过电动机M1和皮带等共同作用被水平地驱动的转动圆盘2的上面，设置着顶端可转动地连接在支轴3上，以上述支轴3为中心可自由地左右摇摆的棱柱状滑杆4，如图3所示，在这滑杆4的两侧面上，与从滑动台板D伸出、由拉伸弹簧5作用而向拉伸方向(图1的左方)靠紧的驱动轴6的前端上可转动地装着的四角形或其他多角形的滑动工作片7和在转动圆盘2上面规定的转动圆周上，由销子8可转动地装着的多角形滑动驱动板9面接触地，而且由拉伸弹簧5的拉力作用，滑动工作片7和滑动驱动片9把滑杆4夹住的状态下能在棱柱形的滑杆4的两侧面上滑动地配设着，于是，通过按图中箭头所示方向使转动圆盘2转动，由拉伸弹簧5拉力的作用，设置在转动圆盘2上的滑动驱动片9和装在驱动轴6前端上的滑动工作片7在从两侧夹住滑杆4的状态下，一面保持面接触，一面变位转动地在滑杆4的侧面上滑动，随着滑杆4的左右运动而使滑动台板D沿X轴方向往复运动。
10是滑动台板D的上方，与原画A对置的光电扫描机构，它把光源F、将此光源F的光汇聚后照射在原画A上，接受它的反射光而检测其彩色浓淡的受光器I与控制回路J构成一个整体。G是在滑动台板D的上方，装有与卡片类物品C相对地在Z轴方向上、下转动的刀头G′的雕刻机，它安装在臂12的前端，臂12通过铰接销钉11能上下运动地铰接着，在基台13上与光电扫描机构10一起构成一体地运动。当光电扫描机构10与雕刻机G沿基台13的Y轴方向往复运动时，同时在滑动台板D上沿Y轴方向前后地运动。
而且，在把光电扫描机构10及雕刻机G成一体地并列设置、使其沿Y轴方向前后运动的基台13的下面，有可前后运动地支承在图中没示出的轴承上的心轴14沿Y轴方向成一体装设着，把弹性薄板制成L形的左右适当间隔地垂下设置的两张弹性悬挂板15、15′的下端，用有弹性的连接薄板16加以连接，在其下面，装设着齿轮19、19′，它的上边由压缩弹簧18作用，通过圆盘状摩擦板17压向连接薄板16，它的下方一端由相互间架设的拉伸弹簧20作用使其向内侧贴紧。在齿轮19、19′之间，和电动机M1联接着的并以适当转速驱动的蜗杆21与上述的心轴1平行并且沿Y轴方向与齿轮啮合地设置着，与蜗杆21啮合的齿轮19、19′因有摩擦板17的作用，不能由蜗杆21的转动而转动，像螺母一样静止地沿Y轴方向送进基台13，在快速送进基台13时，就要使齿轮19、19′克服摩擦板17的摩擦阻力地转动，由此移动基台13。
另一方面，在基台13的上面，绕挂在电动机M2的驱动皮带轮22和从动皮带轮22′上的皮带23接近基台侧端部上面而且可沿Y轴方向自由运行地设置着。在皮带23的上方装设着可自由开合的杆25，杆25的一端可上、下自由转动地铰支在基台13上，中央部分由钢丝等连接件24与装着雕刻机G的臂12的后端能一起运动地连接着。杆25的开合端由通过基台13的穿通孔26的钢丝等动作件27与基台13下方的沿Y轴方向成一体地移动的电动机M3的偏心凸轮28连接，由偏心凸轮28的转动而上、下运动。在基台13上将皮带23夹持的同时，通过杆12使雕刻机G上、下运动。
29是与基台13成一体地紧固的动作片，30、31是相应于基台13沿Y轴方向移动的距离而设置的与动作片29接触而动作的限位开关，30是停止点限位开关，31是雕刻开始点限位开关。32、33是通过与电动机M3的偏心凸轮28成一体地转动的操作片34而动作的、保持设置在基台13上的杆25的开合动作的开关，如图4所示，32是下动开关，33是上动开关，将操作片34夹在中间成180度相对地配置，偏心凸轮28每转过半周就动作地设置着。由装在基台13上的动作片29使限位开关30动作时，使电动机M3转动，通过偏心凸轮28使杆25向下运动，同时操作片34使下动开关32动作，保持杆25的向下运动状态。由限位开关31的动作使偏心凸轮28转动，从而使杆25向上运动，操作片34使上动开关33动作，保持杆25的向上运动状态，脱开与皮带23的结合。
下面说明它的动作过程，在图1中是使基台13沿Y轴向后移动，停止点限位开关30与动作片29相接触，成动作状态，电动机M3的操作片34与下动开关32接触，通过偏心凸轮28使杆25向下运动，把皮带23夹持在基台13上，于是通过与杆25连接的臂12的作用，把雕刻机G向上抬起。
在这状态下，当把图6中所示的电源开关S接入，闭合启动开关CS1时，由保持型继电器Ac作用，使接点Ac1闭合，通过继电器L1的作用，使电动机M1起动，使转动圆盘2向箭头所示方向转动，可自由转动地安装在转动圆盘2上的滑动驱动片9和铰接在受拉伸弹簧5拉力作用的驱动轴6前端的滑动工作片7一起，从两侧夹住滑杆4的状态下，一边变位转动，一边在滑杆4的侧面上滑动，通过驱动轴6使滑动台板D沿X轴方向左右往复运动。与此同时，也使蜗杆21转动，向下运动的杆25把皮带23夹持在基台13上，不驱动基台13，同时使保持型继电器Ac的接点Ac3闭合，由继电器L2动作而起动电动机M2。
这时，将继电器L1的接点La闭合，使电动机M2正转，通过杆25夹住的皮带23，一边使与蜗杆21啮合的齿轮19、19′克服摩擦板17的阻力而转动，一边把基台13沿Y轴向前送进。于是当光电扫描机构10到达原画A的上面，雕刻机G到达卡片类物品C上的开始雕刻点时，紧固在基台13上的动作片29使雕刻开始点限位开关31动作，解除对继电器L2的励磁，使电动机M2停止转动，同时将继电器L3励磁，使电动机M3起动，使偏心凸轮28转动，与此同时，也使操作片34转动，使上动开关33动作，使电动机M3转过半圈而停止，由偏心凸轮28的作用使杆25的向下拉力解除，从而使雕刻机G下降到卡片类物品C上，使杆25向上运动，脱离与皮带23的结合，由摩擦板17的作用面使齿轮19、19′静止，随着与其啮合的蜗杆21的转动，通过基台13，沿Y轴方向向后微动地送进光电扫描机构10和雕刻机G。
在这种状态下，对沿X轴方向左右运动的滑动台板D上的原画A进行光电扫描，用它的图像电气信号使雕刻机G的刀头G′沿Z轴方向上、下移动，如图5所示，只在滑动台板D向右移动，走过雕刻线R上面时，才使刀头G′动作而进行雕刻;在滑动台板D左移时的回归线S上不进行雕刻地加以控制，在卡片类物品C上进行与原画A的浓淡相对应的图像和其他情报的雕刻。
在把基台13向后送进，动作片29与停止限位开关30接触时，通过复位线圈Ar使保持型继电器Ac的励磁解除，使接点Ac2恢复，对继电器L3励磁，使电动机M3转动，同时由转动的偏心凸轮28使杆25向下运动，从而使雕刻机G离开卡片类物品C，操作片34与下动开关32接触，使电动机M3停止，由运转着的杆25夹持皮带23，由接点Ac1使电动机M1停止，形成图1的状态，通过再次操作起动开关Cs1，重复同样的操作，就能在卡片类物品C上进行雕刻。
在由于卡片类物品C或原画A的放置情况不佳等原因需要把雕刻机G返回时，将复位开关Cs2闭合，由复位线圈Ar作用使保持型继电器Ac的励磁去除，使接点Ac1开路，使电动机M1停止，同时使电动机M2的接点1b闭合，把电动机M2加以相反的连接，通过接点Ac2闭合，电动机M3使偏心凸轮28转动，从而使杆25向下运动，把雕刻机G提升的同时夹持住皮带23，同时通过操作片34使下动开关32动作后停止，由接点Ac4的闭合使通过接点1b反相连接着的电动机M2移动，由于杆25夹持的皮带23向相反方向移动，使与蜗杆21啮合的齿轮19、19′克服摩擦板17的阻力而转动，同时把基台13沿Y轴方向向后强制地快速送进，直到动作片29达到停止点限位开关30，形成如图1所示的状态。通过再一次的上述操作即进行雕刻。
虽然本实施例所表示的是对原画A进行光电扫描地进行雕刻的装置，也可取代原画A，把电视与磁带录相机的图像变换成电信号，由雕刻机G在滑动台板D上的卡片类物品C上雕刻出图像及其他信息。
如上所述，由于本发明中的雕刻台驱动装置是通过铰接在转动圆盘2上的滑动驱动片9等滑动件使滑杆4以支轴3为中心左右摇摆，从而使滑动台板D沿X轴方向往复运动，因而不需要过去用油压缸驱动装置那样的特别的油压发生装置;也不要那种由偏心凸轮驱动的大的转动半径，不用大型的装置，因此能使设备小型化，能便宜地制造。
由于把滑杆4制成棱柱状，并把在它的两侧滑动的滑动驱动片9和滑动工作片7等滑动件做成四角形或多角形地构成面接触的滑动付，因此可不产生振动地安静平滑地动作。即使滑杆4的滑动面上附着有尘埃脏物，也可由上述多角形面接触的滑动件加以清除，接触面可以完全不进入尘埃，因此不会像过去的装置那样，由于接触面上进入尘埃而使滑动台板D送进得不均匀，从而引起图像上产生干涉条纹的不良现象，因此能正确地雕刻出鲜明的图像。
雕刻台驱动装置1又采用了通过滑动驱动片9使得以支轴3为中心转动的滑杆4在转动圆盘2上左右摆动，使滑动台板D沿X轴方向往复运动的滑动曲柄机构，构成一种图5所示的相对于雕刻线R的送进，回归线S的返回时间较短的快速返回机构，因而就能雕刻出卡片类物品C上的雕刻线R密度增大的、图像真实性显著提高的鲜明的图像。
由于滑动件是以多角形的一侧进行面接触的，在发生摩擦损坏时可使另一侧接触上滑动，因而就没必要更换构件，机器能长期使用。当要变更滑动台板D往复运动的时间比例时，通过改变转动圆盘2的中心到支轴3的距离就能简便地改变时间比例，从而可容易地雕刻出所要求的鲜明度的图像。
另一方面，雕刻机G等沿Y轴的送进是做成在基台13的下面，在把弹性悬挂板15、15′相互连接而且能变动位置地垂直装设的支撑部件上，把蜗杆21等螺杆啮合在平时由于摩擦板17的作用处于静止，在施加外力时克服摩擦板17的阻力而转动的齿轮19、19′之间而进行驱动的，因此，即使在由螺杆偏心、轴弯曲、装配误差等引起任何偏差的情况下，也不必像过去把螺杆拧在螺母里使其驱动那样的进行高精度的加工和对准，而且也不会发生因螺杆摩擦阻力变化等因素引起的不能回转或送进不匀等现象，不但能把这些误差充分吸收，就连因齿轮19、19′从两侧夹住螺杆地啮合造成的螺纹侧隙也被吸收了，因此可便宜地制造装置，能进行圆滑的送进动作，雕刻出高真实度的图像。
而且，由于在基台13上，由电动机M2驱动的皮带23与螺杆平行地沿Y轴方向和基台侧端上面相接近地而且能沿正反任意方向移动地装设着，在这皮带23的上方，与偏心凸轮28连接的杆25可上、下自由运动地开、合夹持住皮带23地铰接着，因此雕刻机G向雕刻开始点送进或中途返回的操作可通过使杆25向下运动，夹持住皮带23，使装在基台13上的齿轮19、19′克服摩擦板17的阻力而转动，并传动螺杆，从而能沿Y轴方向快速送进基台13，能使卡片类物品C的处理时间显著地缩短，能雕刻大量卡片类物品，而且，由于快速送进动作是通过杆25的夹持动作来进行的，随着杆25向下运动，雕刻机G被提高，因此就有完全不会损伤驱动中的卡片类物品C等许多显著特别的优点。
如上所说，使用本发明的装置可以取得如下的效果。
在权利要求1～3所述的图像雕刻装置中，向雕刻机开始雕刻点的送进和返回操作都能快速进行，能显著缩短对卡片类物品的雕刻处理时间。
用权利要求4所述的图像雕刻装置，即使在有因螺杆偏心、轴弯曲、装配误差等引起差错的情况下，也不需要进行以前那样高精度加工和对准，不会产生因螺杆的摩擦阻力变化引起的不能转动或送进不均匀，而且能吸收螺纹侧隙、经济地制造这装置，能圆滑地送进，因此能雕刻出真实度高的图像。
在权利要求5所述的图像雕刻装置中，不需像过去那样的特别的油压发生装置，能不使装置大型化地便宜地制造出来。
在权利要求6所述的图像雕刻装置中，能不会产生振动地进行圆滑的动作，即使在杆的滑动面上附有尘埃脏物时也可用多角形面接触的滑动件加以清除，使尘埃不会进入接触面，不会引起图像质量下降。
权利要求
1.一种图像雕刻装置，其特征在于它有使放置并固定要雕刻图像的卡片类物品的滑动台板往复运动的雕刻台驱动装置；使与滑动台板上的卡片类物品对置的刀头上、下运动，并在卡片类物品上进行雕刻的雕刻机；成一体地安装着雕刻机，并作前后往复运动的基台；在基台上面可前后自由运行地配置着的皮带；在基台上可上、下自由转动地铰接着、并在基台一侧的端部将皮带夹持住的杆。
2.如权利要求1所述的图像雕刻装置，其特征在于基台上可上、下自由转动地铰接着的、并把基台一侧端部上面运行的皮带可合可离地夹持住的杆的离合端能与偏心凸轮一起运动地相连接的，由这杆的向下运动，通过安装在基台上的皮带，驱动基台前后运动。
3.如权利要求1所述的图像雕刻装置，其特征在于在上述的可上、下自由转动地铰接在基台上、并把基台一侧端部上面运行的皮带可合可离地夹持住的杆上，通过铰接销钉可上、下自由转动地支承着一臂，臂的前端上装着雕刻机，臂的后端部由连接件和上述的杆连接成能一起运动，由上述的杆的上、下运动使雕刻机上、下移动。
4.如权利要求1所述的图像雕刻装置，其特征在于成一体地安装着雕刻机的基台下面，设置着把弹性薄板弯成L形、左右相对地垂下设置的两个弹性悬挂板;和在其下面成一体地连接的有弹性的连接薄板;以及在弹性悬挂板的连接薄板下面，把摩擦板夹在中间，由压缩弹簧向上压紧、成水平并列设置的齿轮;在齿轮的下方架设着的使它们向内侧相互贴紧的弹簧;以及由上述齿轮夹持啮合的螺杆，由此能吸收这螺杆的偏心地通过基台使雕刻机前后运动。
5.如权利要求1所述的图像雕刻装置，其特征在于上述的雕刻台驱动装置具有与电动机相接而被驱动回转的转动圆盘;装在这转动圆盘上的滑动驱动片;与这滑动驱动片的一侧面接触、并通过支轴在转动圆盘上左右摆动的滑杆;装在成一体地与滑动台板连接的驱动轴前端上、由拉伸弹簧的拉力与滑杆下方的侧面相接触地滑动的滑动工作片，由上述转动圆盘的转动使滑杆摆动，从而使滑动台板左右往复运动。
6.如权利要求5所述的图像雕刻装置，其特征在于上述的通过支轴在转动圆盘上左右摆动的的滑杆做成棱柱状的，与该滑杆侧面接触着地滑动的滑动驱动片做成多角形的，能变位转动地铰接着，以进行面接触地滑动驱动。
全文摘要
本发明的图像雕刻装置具有使放置并固定雕刻图像A的卡片类物品C的滑动台板D左右往复运动的雕刻台驱动装置；使和滑动台板D上的卡片类物品C对着地设置的刀头G′上、下运动，在卡片类物品C上进行雕刻的雕刻机G；成一体地安装着雕刻机G的可前后往复运动的基台13；在基台13上面可前后自由运行地配置的皮带23；和在基台13上可上、下自由转动地铰接着、能在基台一侧端部夹持住皮带23的杆25。这种装置向雕刻机的雕刻开始点的送进与回归的操作能快速地进行，因此能显著地缩短卡片类物品的雕刻处理时间。
文档编号B44B5/00GK1074180SQ9210513
公开日1993年7月14日 申请日期1992年6月2日 优先权日1991年7月24日
发明者铃木旭 申请人:株式会社E.P.C.