自动图案制造装置的制作方法

专利名称：自动图案制造装置的制作方法
自动图案制造装置交叉引用本申请要求美国临时申请60/627179的优先权，该临时申请的名 称为"自动图案制造装置"、申请日为2004年9月15日，其所有内容 在这里作为参考。技术领域一项发明涉及自动X-Y切割器，用以从基本为平面的加工件，例 如纸切割出图案。另一项发明涉及切割垫板。
背景技术：
已知本领域中具有计算机控制的X-Y切割器(见US5388488和 US3805650)。但是，这样的X-Y切割器必须连接到一台计算机上，致 使整个设备体积大、不能移动并且昂贵。已知本领域中还有在移动软盘上提供一组切割指令，该软盘被选 择地连接到 一个X-Y切割器上来切割 一个与这组切割指令相应的图案 (见美国专利5634388和5454287 )。 ^旦是这种i殳备达不到用户友好， 并且没有为操纵者提供一个简单方式从多个图案中选择出要切割的， 或者依比例决定所述图案的尺寸增大还是减小。在X-Y切割器中，已知在切割过程中使用真空工作台(例如具有 很小吸气孔的工作台)来固定加工件。不适宜的是这种真空工作台有 噪声而且昂贵。已知本领域中使用冲刀来切割纸图案。不幸的是，操作员必须为 操作员想要加工的每一种图案和每一个图案尺寸来购买一组分离的、 昂贵的冲刀。例如，该操作员必须购买26个不同的冲刀来加工单个尺 寸和类型的大写字母。传统冲刀还趋向于重量大、体积大，因为大量 的力必须施加到冲刀上才能冲穿纸张。 发明内容因此，本发明的一个或者多个实施例的一个方面是提供一种自动 图案切割装置，该装置是整装的并且是便携的，并且允许从一个加工 件，例如纸张快速、容易地选择、切割或者加工出多个不同图案。本发明的一个或者多个实施例的另 一个方面是提供一个切割/加 工垫板用于人工或者自动切割/加工，从而在图案制造过程中可释放 地确保了所述加工件处在位置上，然后不损害地释放该图案成品。该 切割/加工过程廉价、简单并且安静。本发明的一个或者多个实施例的又一个方面是提供一个图案制造 装置，用基本为平面的加工件来制造图案。所述装置包括一个壳体和 一个安装到壳体上的加工件支撑平台。所述平台构造并且布置成支撑所述基本为平面的加工件，该加工件处于大体直角的X和Y方向限定 的一个X-Y平面。该装置包括一个构造成与所述加工件相互作用的图 案制造工具。该工具和所述平台在X和Y方向上、和大体X和Y方 向成直角的Z方向上可以相对彼此移动。该装置包括一个操作地连接 到所述工具和所述平台中的至少一个，从而能够在X、 Y和Z方向上 相对移动所述工具和平台。该装置包括一个存储设备操作地连接到所 述控制器上。该存储设备具有多组图案制造指令，每个都可以由控制 器使用以使所述工具和平台相对彼此移动，从而将加工件制造相应的 图案。该装置包括一个操作地连接到控制器上的操作员界面，还包括 具有第一组图案标示符的第一基体。第一组图案标示符的每一个与所 述存储设备中的相应组图案制造指令对应。所述操作员界面使操作员 能够选择所述多组图案制造指令中的与想要的图案标示符对应的一 组，来由所述控制器使用使所述工具和平台相对运动，从而从所述加 工件制造相应的图案。根据实施例的一个或者多个实施例的进一步的方面，所述图案制 造工具可以是一个切割器(纸、乙烯树脂等)、压花工具、划线工具、 打孔工具或者日志工具。根据一个或者多个这些实施例进一步的方面，所述控制器能够缩 放所述多组图案制造指令以改变加工件形成的图案的尺寸。根据一个或者多个这些实施例进一步的方面，所述图案制造装置 包括一个图案切割装置，所述图案支撑平台包括一个切割平台，所述 图案制造工具是一个加工件切割器，所述控制器包括一个切割器控制 器，所述多组图案制造指令包括多组切割指令，而且所述切割器控制 器使所述切割器和平台相对彼此移动来从所述加工件切割图案操作员界面可以包括一组操作员致动按钮，每个按钮与相对应的 在存储设备中的多组切割指令的一组和相对应的图案标示符之一联 系。操作员界面使操作员能够通过致动相应的其中的一个开关来选择 与想要的图案标示符相应的 一组切割指令。第 一组图案标示符可以与 所述开关物理对准，从而每个第一组图案标示符与相应的开关物理联 系起来。所述基体可以叠置在开关的组上。这组开关可以永久地被装 到壳体上，并且所述存储设备与该基体可以被装配一起而且作为一个 单元可移动地装到壳体上。所述存储设备，多组开关和基体可以被装 配一起而且作为一个单元可移动地安装到所述壳体上。依照一个或者多个这些实施例的进一步的方面，该所述装置包括 一个第二存储设备，该第二存储设备包括一个不同于所述第 一组切割 指令的第二组切割指令。所述装置还包括具有上面显示的第二组图案 标示符的第二基体。每一个第二组图案标示符与第二存储设备中的一 个相应组的切割指令相联系。第二个基体和第二存储设备被装配在一 起。第二个基体和第二个存储设备作为一个单元被选择可安装地安装 到所述壳体上，来代替所述存储设备和第一基体，从而提供具有更宽 范围的图案的切割所述装置.依照一个或者多个实施例的另一个方面，所述装置包括一个具有 第二组图案标示符显示于其上的第二基体，每个第二组图案标示符与 所述存储设备中的 一个相应的切割指令组相联系。第二个基体被选择 地物理上与所述开关组对应，以便每个第二组图案标示符与所述开关
之一物理上联系。该所述装置包括一个传感器来感知与哪一个基体物 理上与所述一组开关物理上联系。该传感器操作地连接到所述切割器 控制器，使该切割控制器使用与所被感知的基体的所述图案标示符相 联系的多组切割指令。所述第一和第二基体可以是一本册子的页面， 并且所述存储设备和该小册子可以组装在一起。根据一个或者多个这些实施例进一步的方面，所述切割器控制器 包括一个被编制程序允许一个操作员选择从单个的加工件切割多个想 要的图案的电子控制单元。该电子控制单元被程序控制来控制所述切 割器从所述单个加工件顺序切割所述多个想要的图案。所述装置也可 以包括一个被所述电子控制单元控制的显示器。当额外的想要的图案 不能到所述单个的加工件之上加工时，所述电子控制单元使用该显示 器视觉上通知操作员。依照一个或者多个实施例的另一方面，所述切割平台有一个粘性 表面，该胶粘表面被装配而且设置成当切割器切割加工件时可释放地 确保所述加工件处于相应与所述切割平台的适当的位置。依照一个或者多个实施例的进一步的方面，所述切割平台包括一 个刚性基体和设置在该基体上的一个胶粘层。该胶粘层被构造而且设 置成在切割所述加工件的过程中，可释放地在一个安装位置固定加工 件。所述装置也可以包括一个自恢复材料形成的层处于所述胶粘层和 基体之间。所述装置可以还包括一个可移动的保护层位于胶粘层上， 当没有使用该切割装置时，该保护层用来保护胶粘层。当选择移出该 保护层后，就将该胶粘层暴露出来将工作件固定在那里。依照一个或者多个实施例进一步的方面，所述切割平台在Y方向 上可以相对壳体移动，而且多个表面特征被设置在所述切割平台上。 所述多个表面特征Y方向上线性延伸。所述切割器控制器包括一个回 转驱动元件，该驱动元件有一个与切割平台的表面特征啮合的齿轮， 用以选择地在Y方向上相对壳体移动。该切割器控制器还可以选择相 对于壳体和和切割平台在X和Z方向上移动所述切割器。本发明的一个或多个实施例的另外一个方面提供一个图案制造系
统用以从一个基本为平面的加工件制造图案。该系统包括一个图案制 造装置， 一个操作地连接到控制器的操作员界面，和一个可操作地连 接到所述控制器的存储设备。所述存储设备包括多组图案制造指令， 每组指令都可由所述控制器使用，用以使工具和所述平台相对彼此移 动，从而从所述加工件制造相应图案。所述系统还包括有第一组图案 标示符，所述第一组图案标示符中每一个都与所述存储设备中的相应 的一组图案制造指令相联系。所述操作员界面使操作员能够从所述多 套指令中选择其中一与所想要的图案标示符相应的指令，由所述控制 器使用以使所述图案制造工具和所述平台相对彼此移动，从而从所述 加工件制造相应的图案。为了替换，至少所述图案标示符和所述存储设备从所述图案制造 装置中可移出。依照一个或者多个实施例进一步的方面，所述操作员界面是图案 切割装置的一部分。依照一个或者多个实施例进一步的方面，至少所述存储设备和所 述第一组图案标示符被装配在一起并且能作为一个单元从该装置中移 出。所述第一组图案标示符物理上与所述多组操作员致动开关对应， 从而所述第一组图案标示符的每一个物理上与一个相应的开关联系起 来。依照一个或者多个这些实施例的进一步的方面，所述控制器能够 缩放控制图案制造指令从而改变从加工件制造的图案的尺寸。本发明的一个或多个实施例的另外一方面是提供包括一个存储设 备的组合，该存储设备中具有多组图案制造指令。该存储设备可释放 地并且操作地连接到一个图案制造装置上，以从一个加工件制造图案。 该组合也包括一个基体，该基体上显示有多个图案标示符。每个图案 标示符与所述存储设备中的联系的 一组图案制造指令对应。每个在基 体上的图案标示符的位置使该图案标示符与它联系的一组图案制造指 令对应。基体可以构造并且成形为物理上与所述图案制造装置对应， 以这种方式是为了指示操作员如何选择在所述存储设备中选择一组特 定的图案制造指令，用以制造一个与选定的图案标示符相应的图案。 该基体可以构造并成形为叠置在该图案制造装置上的多个开关上，所 述多个图案标示符的物理位置与所述多个开关相对应。本发明的一个或者多个实施例的另一方面是提供一个图案册子， 该图案册子包括多个页面，每个页面上显示有多个图案标示符。该图 案册子还包括一个与所述多个页面装配在一起的存储设备，该存储设 备具有多组图案制造指令，每组图案制造指令与所述多个页面之一 的 图案标示符相应。所述图案册子构造并且布置成可移出地安装到图案 制造装置上，从而所述存储设备可以将图案制造指令提供到该图案制 造装置，并且所述页面指示给操作员存储设备上可用的多组图案制造 指令。所述页面被定形并且设定尺寸，从而当所述图案册子被安装到 所述图案制造装置时，所述图案标示符物理地与该图案制造装置上的 开关对应，从而就与相应的一组图案制造指令联系。所述图案册子可 以构造并且布置成操作地连接到一台计算机上，使操作员能够选择地 下载至少 一组图案制造指令到所述存储设备上。本发明的额外的和/或可供选择的优点和显著特点将从下面的详 细描述中变得清楚，其中，接合附图公开了本发明的优选实施例。


下面参考来自这些最初公开部分附图图1-3是根据本发明的一个实施例的图案切割装置的透视图；图4是图1中的图案切割装置的切割垫板的部分截面图；图5是根据本发明的可供替换的实施例的用于手工切割的切割垫板的部分截面图；图6是图2所示的图案切割装置的操作员界面的透视图；图7是图1中的图案切割装置的图案册子的透视图；图7A是根据本发明的可供选择的实施例的、图1中所示的图案切割装置的图案册子的透视图；图8是图1中的图案切割装置的框图9是根据本发明的实施例的切割组件的分解图； 图10是根据本发明的可供选择的实施例的、图l中所示的图案切 割装置的图案册子的透视图；图11是根据本发明的可供选择的实施例的图案制造装置的透视图；图12是图11中所示装置的加工件支撑平台的透视图；图13是图1所示装置的后视的、部分的、透视图；图14是说明根据本发明的实施例的制造图案的方法的流程图。图15A和15B分别是用于根据本发明一个实施例的、图1中所示的装置的切割器的透视图和侧视图；图16A、 16B分别是用于根据本发明一个实施例的、图1中所示的装置使用的日志工具的透视图和侧视图；图17A和17B分别是用于根据本发明一个实施例的、图1中所示的装置的压花工具的透视图和侧视图；图18A和18B分别是用于根据本发明一个实施例的、图1中所示的装置的打孔工具的透视图和侧视图；图19是用于根据本发明的一个实施例的、图l所示的压花垫板的部分截面图，；图20表示图19中的压花垫板的使用；和图21是说明创立用于图1所示装置的图案册子的流程图。
具体实施方式
图l-3表示根据本发明一个实施例的自动图案切割装置10。所述 装置10包括一个壳体20, —个安装在所述壳体20上的切割/工作件 支撑平台30，和一个加工件切割器40 (见图3)。所述切割器40可移 动地安装到所述壳体上，以允许所述切割器40相对切割平台30大体 在正交的X、 Z方向上移动，并且平台30在Y方向上相对切割器40 移动，所述Y方向大体与X和Z方向正交。切割器控制器50操作地 连接到切割器40和平台30上，以在X、 Y和Z方向上使该切割器40
和平台30相对彼此移动。将在说明书后面讨论平台30、切割器40和 切割器控制器50和可供选择构造。所述装置IO还包括一个可互换的 图案册子60 (见图2),该图案册子可移除地与一个操作员界面70及 切割器控制器50接合。当所示装置10利用切割器40在加工件中制造图案时，可供选择 的图案制造工具可以代替所述切割器40与该加工件相互作用。例如， 该切割器40可以被一个图案制造工具，例如日志工具(joumaling instrument)(例如笔、铅笔、粉笔、书法笔等)、压花工具、划线工 具或者打孔工具代替。如果使用一个日志工具，所述装置IO就可以在 所述加工件上画图案。操作员可以使用这些在加工件上画出的或者压 花的图案作为一个引导，或者使用这些画出的或者压花出的图案作为 引导将加工件人工切割出图案。如图1、 2和6所示，操作员界面70包括一个托盘75,该托盘永 久地、可滑动地安装在壳体20上，从而该操作员界面选择地打开，以 允许操作员操作装置10 (见图2)或者关闭该界面从而有利于存放和 运输所述装置10 (见图1)。如图6所示，所述操作员界面70包括一 组操作员致动开关80，所述开关以二维阵列布置在所述操作员界面70 的托盘75的上表面。所述开关80操作地连接到切割器控制器50,以 便当任意一个开关80被致动时，指示给切割器控制器50。所述开关 80可以包括任意类型的合适的操作员致动开关。所示开关80包括压 敏瞬时开关，所述瞬时开关设置在操作员界面70上的弹性衬套下面。 这些开关通常被称作膜片开关。可供选择地，开关80可以包括从操作 员界面70顶部向上延伸的瞬时开关，其可以使用按压按钮。可供选择 地，所述操作员界面70的上表面可以是接近感应或者触摸感应的(例 如电容感应，或者其它方法)，并且指示给切割器控制器50该操作员 界面上被致动的区域。当所示的操作员界面70可滑动第安装到壳体 20上时，该操作员界面70可以供选择地是刚性地或者枢转地安装到 壳体20上，而不偏离本发明的范围。如图7所示，所述图案册子60包括一个存储设备100和图案标示
符120的多个页面110。该页面110可以包括任何合适类型的基体(例 如纸、塑料、制卡片的纸料、纸板等)和形状(方形、椭圆形、矩形、 不规则曲线和/或具有角的形状等)。当所示页面110相互连接并连接 到图案册子60时，该页面100将可供选择地保持分离的孤立单元(例 如一堆卡片等)。所述图案标示符120在图案册子60的每个页面110 上的二维背景上永久显示。所述图案标示符120可以印刷、压花、粘 贴、蚀刻、缝合、模制或者以其它方式施加到页面110。该图案标示 符120还可以包括任意合适的图案，例如字母、数字、几何图案、动 物图案等。所述存储设备IOO包括任意合适的存储设备，例如闪存卡、 ROM存储器、软盘、硬盘驱动器等。该存储设备100包括一组切割 (或者其它图案制造)指令，所述指令与每个图案标示符120标示的 每个图案对应。所述切割器控制器50选择地阅读存储设备100来获得 适当的一组切割指令，并控制所述切割器40和平台30之间的相对运 动，以切割出一个想要的图案。所述在图案册子60中的图案和图案制造指令可以被设计使用任 意一个或者多个不同类型的图案制造工具来制造图案。例如，使用切 割器40，单独一组图案制造指令可被用于切割一个图案，使用日志工 具来为所述图案定下日期，或者使用划线工具划线出所述图案。额外 地和/或可供选择地，图案册子60 (或者其中的单个图案)可以被特 定地设计成使用特定的图案制造工具来制造图案。例如，某些图案和 图案制造指令可以被特定地设计成与压花工具或者其它特定类型的图 案制造工具。如图2、 6和7所示，所述图案册子60选择地并且可移除地安装 到操作员界面70。当所述图案册子60被安装到操作员界面70时，所 述存储设备100操作地与所述操作员界面70中的一个连接端口 150 接合(见图6 )，操作地将所述存储设备100连接到所述切割器控制器 50。类似地，当所述图案册子60被安装到所述操作员界面70时，页 面110可以选择地翻页，从而选定页面110上的这组图案标示符120 物理地与所述一组开关80对应，这样就提供给每个图案标示符120
一个联系的开关80。如图2所示，通过与特定图案标示符120联系的 页面110上的孔，所述开关80是可见的。可供选择地，所述开关80 可以被设置在所述图案标示符120的下方，从而操作员就可以通过向 下推该图案标示符120本身来选择一个图案，这就致动了图案标示符 120下面的开关80。虽然所示的图案标示符120和开关80之间的物理对准涉及使所述 开关80物理上紧密靠近所述图案标示符120设置，但该开关80和图 案标示符也可以物理对准而没有象这样紧密靠近。例如，所述页面上 的一条线可以从一个图案标示符120延伸到该页面的边缘，并且相联 系的开关80可以设置在该页面110和所述线附近。物理对准仅仅要求 一个预先确定的空间连系或者是在图案标示符120和相联系开关80 之间的关系，这将有助于操作员了解哪一个开关80与哪一个图案标示 符联系。当所示的页面110和图案标示符120与所述一组开关80物理上对 准时，以便每个图案标示符120物理上与相联系的开关80相应时，该 图案标示符120可供选择地与通过逻辑的、非空间关系与所述一组开 关80对应。例如，每个开关80可以;陂编号。相应的编号可以邻近所 述图案册子60中的每一个图案标示符120显示。操作员可以阅读所述 图案册子60，选择一个想要的图案和图案标示符120，然后通过致动 相应编号的开关80，将她/他的选择指示给装置10。另外，在一个替 换方案中，所述相应开关可以包括一个小键盘或者其它输入装置，使 操作员能够简单地敲入一个与所述图案标示符120对应的数字或者编 码。同样地，如同上面描述的任意一个实施例，所述存储设备100可 以从所述图案册子60分离并且插入到所述装置10的一个端口中，或 者相反与一个连接器接合，以允许控制器50阅读适当的切割指令。在一个可供选择的实施例中，所述操作员界面70包括一个图案标 示符120选择笔/识别笔。该操作员可以使用笔/识别笔来扫描靠近 所述图案册子60中的想要的图案标示符120的条型码。可供选择地， 所述操作员可以将所述笔/识别笔放置在想要的图案标示符120上或
者靠近该图案标示符，该笔/识别笔就可以感应到想要的图案标示符下面或者附近的相应的近程无线频率ID标志。该笔/识别笔可以通 过无线或者有线通信与控制器50相互作用，将想要的图案指示给控制 器50。通常，任何合适的操作员界面都可以被操作员使用，来选择想 要的 一组指令用于控制切割操作。尽管所示的操作员界面70永久地附加到所述壳体20，并且可移 除地安装到所述图案册子60上，所述操作员界面70可供选择地被结 合到该图案册子60自身中，从而所述操作员界面70、存储设备100 和页面110—起被组装到该图案册子60中。在这样一个实施例中，开 关80可以被设置在每个页面IIO上的所述图案标示符120下面或者每 个页面110的叠层之间。所述图案册子60可移除地安装到壳体20上， 同时，通过一个与端口 150相类似的端口 ，操作员界面70被操作地连 接到所述切割器控制器50上。可供选择地，因为所述操作员界面70 是在所述图案册子60中，存储设备100和操作员界面70可以通过其 它方式连接到切割器控制器50,例如通过连接线(例如USB线)或 者通过无线传送器/接收器连接(例如红外连接或者蓝牙连接方式)。 在这个供选择的实施例中，不需要提供托盘75或者其它结构将所述图 案册子60连接到壳体20上。如图6所示，在操作员界面70上设置一排页面传感器125用以感 知所述图案册子60的面朝上的页面110 (也就是操作员看见的页面)。 所述传感器125操作地连接到切割器控制器50上来识别面朝上的页面 110,从而切割器控制器50使用存储设备100上的与该面朝上的页面 110上的图案标示符120相应的多组切割指令。如图7所示，接片(tag ) 135将每个页面IIO连接到所述图案册子60的脊部。这些接片135与 所述传感器125对准，从而传感器125感知到面朝上的页面110。在所示的实施例中，传感器125包括感知接片135是否覆盖相应 的传感器125的光敏元件。如图7所示，在向左的页面110中，在临 近向右页面110的接片135的页面位置处设置有孔，从而，向左页面 不覆盖相应于向右页面110的传感器125。可供选择地，传感器135
可以与从页面110外边缘向外延伸的接片对应。虽然所示传感器125包括光敏感元件，也可选择使用任何其它合 适的传感器。例如，传感器125可以包括瞬时开关，当页面110的接 片135被翻转并位于所述开关上时，所述开关被致动。可供选择地， 每个传感器125可以被结合进图案册子60的脊部，从而该传感器感知 每个页面110相对于该图案册子60脊部的枢转位置。可供选择地，每 个传感器125都可以是操作员致动来指示所打开的页面110的开关。 可供选择地，每个传感器125可以包括任何类型的合适的传感器，该 传感器能够指示给切割器控制器50操作员所选择的页面110。根据本发明的可供选择的实施例，图7A是图案册子的底部透视 图。该图案册子60'大体与所述图案60类似，除了其页面IIO，的形状。 如同在图案册子60中，图案册子60'包括设置在其脊部的存储设备 100。如图2和8所示，操作员致动与相应的图案标示符120对准的开 关80后发信号给切割器控制器50，指示将要切割的图案。所述切割 器控制器50使用存储设备100上的相应于相联系的图案标示符120 的一组切割指令，以控制切割器40和/或平台30来切割想要的图案。如图1、 2和8所示， 一个LCD显示器130操作地连接到切割器 控制器50。切割器控制器50优选包括一个电子控制单元，例如微处 理器，其通过编程来执行所述装置10的多个功能。切割器控制器50 在显示器130上显示指令来帮助操作员使用装置10。例如，切割器控 制器50可以最初使用显示器130来要求操作员选择一个想要的图案。 切割器控制器50还可以允许操作员选择要从单个加工件切割的额外 的图案，并且将作出合适的决定，以便排列要从所述加工件切割的图 案。切割器控制器50能够计算加工件的使用率(即可用于切割另一个 图案的空间)，并且当额外选择的图案不适于在该加工件上加工时用显 示器130指示给操作员。在这种情况下，切割器控制器50可以允许操 作员或者确定已经选定的图案(多个图案)，或者取消已经选定的图案 (多个图案)并重新开始。切割器控制器50可以通过所述显示器要求
操作员确定要切割的加工件的X和Y尺寸，来帮助控制器50确定什 么样的图案适于在该加工件上加工。在操作员选择将要从一个加工件上切割的所有图案后，操作员致 动装置10上的"CUT"按钮160 (见图1和2),所述按钮指令所述切 割器控制器50开始切割程序。当切割程序完成时，切割器控制器50 则可以通过显示器130指示给操作员。当所示的切割器控制器50利用 显示器来可视地与操作员通信的同时，切割器控制器50可以供选择地 或者额外地通过扬声器与操作员进行声音通信。如图2所示，切割器控制器50允许操作员通过致动与图案册子 60的一个页面110上的多个尺寸标示符170之一相联系的开关80,来 选择每个想要的图案的尺寸(例如W、 1"、 2"和3")。可供选择地， 分开的尺寸标示开关/传感器可以被安装在壳体20上，并且操作地连 接到所述切割器控制器50上，使操作员能够选择图案尺寸。所述存储 设备100可以存储单独的用于每个图案的每个尺寸的切割指令。可供 选择地，所述切割器控制器50可以增大或者减小存储设备100中的用 于每个图案的单独组切割指令，以改变该图案的尺寸(即缩放操作) (scaling operation )。如图1所示，装置10包括一个可移动的或者可移除的盖子140 盖住所述切割器40。 一个感知该盖子140是否关闭的盖子传感器(未 示出)操作地连接到所述切割器控制器50。如果所述盖子140打开， 切割器控制器50可以防止切割程序开始或者继续。所述切割器控制器 50可以通过显示器130指示给操作员，所述盖子140是打开的并且在 切割器控制器50可以操作切割器40之前必须将其关闭。所述盖子传感器，如同装置IO使用的其它传感器一样，可以包括 任意类型的合适的传感器，这将为本领域普通技术人员所理解。例如， 所述盖子传感器可以包括一个合适地位置瞬时开关，该瞬时开关可以 由盖子140的关闭而被物理致动。可供选择地，该盖子传感器可以包 括与相互连接的所述壳体和盖子的电接点，以便当所述盖子140关闭 时形成一个电回路。 所述切割器控制器还可以具有多种其它有用的控制特征和逻辑功 能。这些可以包括一个开/关功能和/或其它控制特征。操作员可以通过致动适当的开关80与所述切割器控制器50相互 作用。可供选择地，所述装置IO还可以包括一个连接到所述切割器控 制器50的分离的小键盘，以使操作员能够响应显示器130上的切割器 控制器50的指令而作出选择。所述切割器控制器50在使用过程中的合适时间可以执行各种诊 断功能。例如，如果没有检测到存储设备100或者存储器100是错误 的且不能阅读时，切割器控制器可以通过显示器130指示操作员插入 和/或更换该存储设备100。切割器控制器50可以类似地确定一个图 案册子60是否操作地连接到装置10上。额外的图案册子60可以提供额外的图案和相应的图案制造指令， 从而所述装置IO具有更大的图案选择范围。所述装置10的模块化设 计使用户能够快速和容易地安装其它图案册子60到操作员界面70上 更换所述图案册子60。如图10、 14和21所示，可以使用因特网或者软件为基础的系统， 使终端操作员能够通过下载或者创立存储到存储设备IOO"中的多组 切割指令和相应的用于打印到空白页面IIO"的图画(即图案标示符 120)来创立个人化的图案册子60"。根据本发明的一个实施例，图14 示出为用户提供个人化图案册子60"的方法。图21示出相应的数据/ 组成流程图。在步骤700中，用户购买或者用其它方式获得一个空白册子60"。 这个方法还可以使用不在图案册子中的空白页面。在步骤710中，用户将具有空白存储设备100"的图案册子60"附 加到装置10上。在步骤720中，用户通过USB连接线180将装置10 连接到计算机(如图13所示)。可供选择地，通过USB连接线，所述 空白存储设备IOO"可以直接连接到所述操作员的计算机，或者通过设 计用于数据存储设备100的专门的或者标准的电缆将该存储设备100" 连接到一台计算机。存储设备IOO"可以可移除地连接到所述图案册子
60"，以促进与计算机的直接连接。所述"空白"存储设备100"可以包 括有利于下载图案到所述存储设备IOO"的软件程序。该存储设备100" 还可以是市场上可买到的存储卡，例如袖珍闪存卡(CompactFlash card)、 SD卡、USB闪存卡等，所述存储卡被接纳于计算机上的或者 连接到计算机的读卡器上，或者连接到计算机。所述图案册子60，，可 以被设计成可释放地与上述市场上可买到的存储设备接合，并且如同 端口 150的一个端口 150"可以械 没计成用于在所述图案册子60"皮连 接到所述装置IO上时，接收这个市场上可买到的存储设备。在步骤730中，用户使用密码进入由图案册子60"供应者(或者 其它合适卖主)的个人网站。该密码和个人网站使用户能够在私人网 站环境中工作，以创立和/或编制将要加入到所述册子60"中的图案。 所述供应者可以提供每个空白册子60"的密码，从而每个册子60"的 花费包括下载图案到所述册子60"的费用。可供选择地，所述密码可 以被链接到 一 台图案订阅服务器，从而所述供应者使用任何合适的付 费系统向用户收取下载图案的费用(例如对每个下载图案收费、每月 /每年为获得的所有可用图案收费等等)。可供选择的，所述供应者的 网站可以允许任何人来设计所述图案册子60",但是在所述设计被下 载到用户的存储设备IOO"之前要求付费(或者一个授权密码)。在步骤740中，用户在线创立或者编制所述册子60'，的页面110"。 这个步骤可以包括选择将要包括在所述册子60"中的图案标示符120, 以及选择将要放置在所述页面110"上的图案标示符的定单。在所示的 实施例中，所述步骤通过供应者的网站在线执行。可供选择地，该操 作可以通过用户计算机上的或者所述存储设备IOO"本身上的软件驱 动，这将图案标示符和多组切割指令组合来产生电子数据，该电子数 据包括图案标示符和相应的多组切割指令。所述软件可以与供应者的 网站相互作用以标示可用图案并且下载特定的多组切割指令和图案标 示符。可供选择地，如图21所示，所述软件可以从附加到用户计算机 上的便携式存储设备(例如磁盘、CD、 DVD、闪存储器等等)获得 多组切割指令和图案标示符，替代通过因特网从远程计算机下载。额外地和/或可供选择地，所述软件和/或网站可以使用户能够 设计他/她自己的图案。然后所述程序或者网站将根据所述用户创立 的图案创立相应的图案制造指令。在步骤750中，用户下载页面110"的图画并将它们打印在页面 110'，上。在步骤760中，用户将页面110"附加到图案册子60"上。如 图IO所示，所述页面110"可以滑入册子60"的适当的薄片接收袋190。 可供选择地，所述册子60"可以被设计成使用任意其它合适的固定技 术(例如订书钉、三环装订孔、胶水、双面胶等)而附加到页面110" 上。所选固定技术优选设计成形成套准，确保每个图案标示符120与 操作员界面70上的合适的开关80对应。所述册子60'，可以包括一个 对应网格，来帮助用户在图案册子60"上正确定位页面110"。在步骤770中，用户下载与页面IIO"上的图案标示符对应的切割 指令到存储设备100"。所述切割指令与页面IIO"上的相应的图案标示 符120的物理位置相关，从而使用操作界面70选定一个图案标示符 120就使控制器50从所述存储设备100"中选择合适的相应 一组图案制 造指令。所述图案册子60"可以是单次使用的图案册子，仅仅允许图案下 载到存储设备IOO"上一次。存储设备IOO"中的软件或者其它合适机 构可以用于防止额外下载到图案册子60"。可供选择地，所述图案册 子60"可以重复使用，通过下载新的指令到所述存储设备IOO"上并且 将新页面IIO"附加到图案册子60"上，用户也可以创立出全新的图案 组合。在图案册子60、 60"的页面110、 IIO"和存储设备IOO、 IOO"提供 如此大量的可能图案和图案尺寸，相对于传统移模板为基础的切割器 具有实质上的进步，传统作法的图案和尺寸清单仅限于可用的不连续 硬模。与此相反，大量的图案和切割指令可以储存在所述装置10的单 个紧凑图案册子60、 60"的存储设备100、 IOO"和页面IIO、 110'，中。所述控制器50可以以任何合适的方式升级/更新来提高/扩展 该控制器50的功能。例如，通过存储设备IOO,软件更新可以提供给
该控制器50，这个更新被存储在那里。更新可以从电子地获得该更新 单个计算机传递到所述存储设备IOO。可供选择地，控制器50可以通 过合适的连接装置(例如串联、USB连接180 (如图13所示)、红 外连接、蓝牙连接、WIFI等等)直接连接到所述计算机，并直接从 该计算机获得更新。可供选择地，该装置10可以包括电话/调制解调 器端口、以太网端口、或者其它网络或者通信连接和相接合的网络硬 件，使控制器50通过一个通信网络(例如因特网、电讯网络、公告板 系统等等)能够直接获得更新。这些通信连接可以也用于从一个地理 上很远的来源(例如因特网网站，网络计算机等等)获得额外的图案 和图案制造指令。所述存储设备IOO"可以也使用上述任意技术来下载 图案制造指令。下面将参考附图3描述切割器40的运行。如图3所述，该切割平台30包括一个足够平的、刚性平台，该平 台在X和Y方向延伸，该平台可以相对于壳体20、切割器40在Y方 向上移动。多个表面特征200沿着所述切割平台30的刚性基体205 的外侧边缘在Y方向上线性延伸。所述表面特征200与在马达轮或者 正齿轮220上相应的表面特征210接合，从而轮220的转动在Y方向 上移动所述切割平台。所述切割器控制器50可以操作地连接到所述马 达轮220来相对于切割器40控制切割平台的Y位置。所示表面特征 200包括在基体205上的线性间隔开口 (例如孔或者凹坑)，但是可以 选择地包括任意其它合适的表面特征(例如齿、突起、突出等，即能 够与轮220的相应的表面特征210 (正齿轮齿、突出、凸起等)啮合 的表面特征。该所示的切割平台30基本为平面的，该切割平台可以选 择地包括一个圆柱轮，该圆柱轮旋转来控制加工件的Y位置。如图3所示，切割器40安装在壳体20上允许在X和Y方向上的 相对运动。 一个机械齿条和小齿轮系统240在X方向上驱动该切割器 40。所述机械齿条和小齿轮系统240操作地连接到所述切割器控制器 50，从而该切割器控制器50控制切割器40的X位置。当说明一个齿 条和小齿轮系统240时，任意其它合适的线性驱动系统可供选择使用 而不背离本发明的范围(例如线性执行机构、皮带/滑轮系统等等)。该切割40还可以在Y方向上相对壳体运动，避免要求平台30在 Y方向上移动。在这样一个实施例中，虽然如此，平台30可以在Y 方向上在关闭位置(与图l所示的相似)和打开位置(与图3所示的 相似)之间移动，允许操作员将一个加工件放置在所述平台30上和将 切割图案从平台30上移走。 一个传感器可以感知该平台30的关闭/ 打开位置，并且操作地连接到所述切割器控制器50。如果该传感器感 知该平台没有处于被关闭位置，切割器控制器50可以阻止切割程序开 始或者继续。如图3所示，螺线管260选择性地在Z方向上移动所述切割器40， 选择性地定位该切割器40于向下切割位置或者向上装载位置。所述切 割器控制器50可操作地连接到该螺线管260来控制切割器的Z位置。 当螺线管260被用于所示的实施例中在Z方向上驱动所述切割器的时 侯，任意其它合适的驱动机构可以选择使用，而不背离本发明的范围。马达轮220、齿条和小齿轮系统240、螺线管260使所述切割器控 制器50能够在正交的X、 Y和Z方向上控制切割器40相对于所述切 割平台30的位置。所述存储设备100上的多组切割指令包括X、 Y和 Z指令，使切割器控制器50使用切割器40从在切割平台30上的加工 件切割出想要的图案。切割器40可以任选地安装到螺线管260上，以允许绕Z轴线相 对旋转运动。优选地， 一个伺服电机或者其它转动驱动元件控制切割 器40的旋转位置，以便切割器40适当地与切割器40在X-Y平面内 运动的方向对准。用于存储设备100上的每个图案的所述一组切割指 令可以包括用于适当地控制切割器40的旋转位置的旋转指令。可供选 择地，切割器控制器50可以根据X-Y-Z切割指令计算合适的切割器 40的旋转位置。可供选择地，可以没有切割器40的旋转位置的主动 控制，并且切割器40可以简单地自由转动，在切割过程自己与切割方 向对准中，类似于小脚轮本身如何与滚动方向对准的方式。图9是根据本发明一个实施例的切割组件500的分解视图。所述 切割组件500包括操作地与装置10连接的基部510 (或者图案制造工 具支撑)。切割器40可释放地安装到基部510上，以便于用新切割器 40更换磨损/磨钝的切割器40或者可供选择地用图案制造工具更换。 切割器40可以通过摩擦配合或者通过任何适当的位置锁定机构保持 在位置上。 一个浮动盖520装配在切割器40上，并且包括一个切割器 40延伸穿过其中的通孔。 一个弹簧530 (或者其它合适的弹性部件) 设置在浮动盖520和基部510之间，以便推动浮动盖520 (如图3所 示沿向下方向朝着加工件)离开基部510。盖540任选地安装在基部 510上，以限制浮动盖520的浮动范围。盖540包括一个通孔，该通 孔的尺寸允许浮动盖520的圆柱部分520a能够穿过其中装配，同时防 止浮动盖520的较大台肩520b延伸穿过其中。当操作装置10时，浮 动盖520向下按压在加工件上，以在切割程序过程中将加工件保持在 适当位置上。浮动盖520垂直抬起和落下(如图3所示)以跟随加工 件的轮廓，即使加工件的厚度是改变的。可以省去浮动盖520而不背 离本发明范围。加工件优选为薄的基本为平面的加工件，例如纸张、制卡片的纸 料、构造纸、胶粘纸等。切割器40优选为纸张切割器，其构造用于切 穿这样的加工件，并且可以包括带有锋利切割边缘的刃。如图3和4所示，切割平台30包括设置在切割平台30的刚性基 体205上表面上的切割垫板(mat) 300。图4示出切割垫板300的剖 视图。切割垫板300包括自恢复材料的中心层310、设置在所述自恢 复材料中心层310上方和下方的粘接层320，以及设置在所述粘接层 320上方和下方的可移除的保护层330。所述自恢复层310优选地包括 在其必须被更换之前可以由切割器40重复地切割的自恢复乙烯树脂。 所述自恢复层310可以供选择地包括任何其它在切割之后可以基本回 复其原始形状的合适的弹性材料。所述胶粘层320优选包括相对粘性较低的胶，具有一个粘性表面， 在切割运行时确保所述加工件位于相对所述切割平台30的位置，并且 在切割后无损害地释放该加工件。例如，该胶粘层320可以包括微滴
粘合剂或者软橡胶混合物。如果该胶粘层320包括软橡胶混合物，在 它被例如灰尘、织物等等的碎片阻塞时，该层320可以清理，所述不 利污染物影响该层320的粘性。
所述胶粘层320相对传统切割垫板具有多种优点。该胶粘层320 粘在所述加工件的下侧，每有将任何加工件隔离开切割器。所以，所 述加工件的整个区域都可以被切割。相反地，传统切割器将加工件夹 紧在位置上，该加工件被夹紧的部分不能被切割，导致浪费和限制切 割图案的尺寸。所述胶粘层320也有利地、牢固地保持所述加工件的 整个表面区域，从而在切割时加工件不会起皱。相反地，传统切割器 利用夹具固定所述加工件，加工件上的没有被夹紧的部分在切割过程 中可能会起皱。所述胶粘层320帮助装置IO切割纸制品，不包括牺牲 的背衬层或者额外的粘合剂，而在传统切割器这些常常是必需的。
所述可移除的保护层330覆盖所述胶粘层320，在没有使用该装 置10的时侯，防止碎片/污染物粘到该胶粘层320上。因此，顶部的 可移除保护层330在所述装置IO使用前移去，并且在使用装置10之 后放回原处。所述底部的可移除的保护层330可以在所述基体205被 安装到所述垫板300之前移去，从而所述底部胶粘层330将该基体205 固定到垫板300上。在所述顶部胶粘层320失去粘性后，所述垫板300 可以翻过来，从而所述底部胶粘层320被用于确保加工件在所述切割 平台30上。当两个胶粘层都失去粘性后，这个旧垫板300应该用一个 新垫板300代替。当所示的垫板300是两面的的时侯， 一个单面垫板可供选择地使 用而不会偏离本发明的范围。例如，所述底部胶粘层320和可移除的 保护层330可以省略，从而创立一个单面切割垫板。
当优选一个粘性切割平台的时侯，所述切割平台可供选择地使用 加工件夹具来将加工件夹紧到所述切割平台。另外，任意其它合适的 固定装置(例如真空工作台、压轮等等)可以用于将所述加工件固定 到所述切割平台上而不偏离本发明的范围。如图3所示，多个记录标记350被设置在所述垫板300的顶表面。
所述记录标记350包括嵌组的长方形，确定不同尺寸的加工件应该放 置在垫板300上的位置。该记录标记350还将加工件尺寸指示给操作 员来帮助操作员指示切割器控制器50可用加工件的尺寸。如图3所示，所述正齿轮220的充分旋转将使割平台30在Y方 向上从装置10脱离，允许操作员更换所述垫板300、插入空白加工件 和/或移除切割图案。图5表示根据本发明的可供选择的实施例中的切割垫板400。该 切割垫板400是双面切割垫板，设计成可以由具有万能刀或者其它合 适切割工具的操作员手动使用，但是也可以用于上述装置10。该切割 垫板400包括中心的刚性基体410、上和下自恢复层420、上和下胶粘 层430、上和下可移除的保护层440。如同切割平台30的刚性基体205， 所述中心刚性基体310优选包括一个坚固的、轻的材料，例如塑料， 阻止手动切割刀片刺穿整个切割垫板400。所述中心刚性基体410在 操作员手动切割加工件时特别有利，因为不能控制切割刀片的深度。 所述自恢复层420、胶粘层430、和保护层440与切割垫板300的类似 层相似或者相同。当操作员使用手工工具从加工件切割想要的图案时， 所述切割垫板400固定所述加工件。当所示的切割垫板400是双面的， 所述下自恢复层420、下胶粘层430、下保护层440可以被省略，形成 一个单面切割垫板，而不会偏离本发明的范围。可供选择地，所述切割垫板300、 400自己可以作为装置10的平 台30。当操作员想要更换垫板300、 400时，切割器控制器50运行将 所述垫板300、 400在Y方向卸下，然后替换的垫板300、 400被装回 装置10。这样的垫板300、 400可以具有表面特征200用于进一步控 制。所述切割器40可供互换地安装到装置10，允许操作员容易、快 速地用新的、锋利的切割器40替换和原来的切割器40。所述切割器40还可以与其它类型的图案制造工具互换(例如压花 工具570 (图17A、 B)、打孔工具580 (图18A、 B,(打孔特征,皮沿 着所述"匹萨切割器"式轮的圓周设置))或者一个日志工具560 (图16A、 B)，这些制造工具可以快速、容易地附加到所述装置10，代替 所述使用合适的可释放的保持机构的切割器。如上所述，该切割垫板 300被设计成与所述切割器40 —同使用。所述切割垫板300与其它类 型的图案制造垫板互换，如果所述其它类型的图案制造工具更适于所 述选定的图案制造工具。在装置10上可以有一个储藏隔间来储藏没有 正在使用的图案制造工具40、 570、 580、 560。如果使用日志工具，可以使用一个具有坚硬的、粘性的上表面的 垫板，这样日志工具就不会刺破加工件。日志垫板可以接合到平台30 中，从而简单地移走所述垫板300就可以使用日志工具。可供选择地， 可以使用可更换的日志垫板。 一个可更换的日志垫板可以是与图5所 示的垫板400相同，除了没有所述自恢复层420。因此一个双面日志 垫板可以按照顺序包括 一个保护层440、 一个胶粘层430、 一个刚性 基体410、 一个胶粘层430、 一个^f呆护层440。可供选择地，垫板可以在一侧包括切割垫板和在另一側包括日志 垫板。这样的一个垫板可以与图5所示的垫板400相同，除了没有相 对柔软的自恢复层420之一。用户可以简单地将所述垫板翻转来切换 设计用于切割和日志的垫板表面。如果使用压花工具，用户可以将加工件放置在所述垫板300上， 然后将一个小摩擦保护盖子，例如一个薄的、可变形保护薄片(例如 一个薄塑料薄片)放在加工件的顶部。所述保护薄片减少了压花工具 570 (如图17所示)和所述加工件之间的摩擦，从而工具570在该加 工件上压花而不会撕破它。可供替换地，如图19和20所示，压花垫 板800可以放置在平台30上来促进压花操作。如图19所示，压花垫 板800包括一个刚性基体层810、被附加到或者放置在所述基体层810 上的相对软的弹性可变形层820(例如泡沫、软橡胶)，和一个摩擦小、 弹性可变形的保护顶层830。如图20所示，顶层830可以沿着三个侧 面附加到所述基体层810，从而形成一个的袋子，加工件可以滑入该 袋子，所述加工件可以是纸。可供选择地，所述顶层830可以由两侧、 一侧或者没有侧面附加到所述基体层810上，也没有超出本发明的范
围。胶水可以施加到所述基体层810的底部，来帮助将所述垫板800 固定到平台30上。所述弹性可变形层820可以是一自恢复层，与所述 自恢复层420相似，从而移除所述顶层830后，所述垫板800可以用 作切割垫板。 一个如同所述胶粘层320的胶粘层可以被附加到所述弹 性可变形层820的上和/或下表面，来将加工件固定到所述垫板800 和/或者固定所述弹性可变形层820的所述刚性基体层810。根据本发明的实施例，在日志过程中所述垫板800可以翻转过以 使用。基体层810的硬度利于日志工具560 (见图16)的使用而不会 使所述加工件变形。 一个粘性的胶粘层可以施加到所述基体层810的 底面，在日志过程中来帮助保持所述加工件在位置上。用户选择合适的垫板和图案制造工具的组合并且将两者都安装到 装置10上，为了执行想要的图案操作。当用户希望执行一个不同类型 的图案制造操作时，用户只需简单地将所述额外的垫板和图案制造工 具用合适的新的垫板和图案制造工具的组合替换。图11表示的装置610与上述的装置IO基本相似。因此省略了相 似特征的多余描述。该装置610包括一个加工件支撑平台630，该平 台大体与所述平台30相似，除了所述平台30";该平台630包括一个 用户操作的锁640，可释放地锁定所述平台630在它的关闭/运行位 置上。传感器(未示出)可以阻止该装置610开始图案制造操作，除 非所述平台630在其关闭位置630和/或者所述锁640在其锁定位置。 如图12所示，如同上面关于所述平台30讨论的，可以更换平台630 上的切割垫板300。上述的描述包括说明优选实施例的运行，并且不意味着限定本发 明的范围。相反地，本领域技术人员应该意识到这些改变是可以构造 并且使用的，而且不会偏离本发明的范围，本发明的各个方面由这里 的从属权利要求列举。
权利要求
1、 一种用于在基本为平面的加工件上制造图案的图案制造装置，包括一个壳体；一个安装在所述壳体上的加工件支撑平台，该平台构造和布置用 于在由大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上支撑所述基本为平 面的力口工寸牛；一个构造用于与所述加工件相互作用的图案制造工具，所述工具 和所述平台可相对彼此在X和Y方向上以及在与所述X和Y方向大 体正交的Z方向上移动；一个控制器，该控制器操作地连接到所述工具和平台中的至少一 个上，从而使所述工具和平台在X、 Y和Z方向上相对彼此移动；一个操作地连接到所述控制器上的存储设备，该存储设备包括多 组图案制造指令，每组指令都可由控制器使用以使所述工具和平台相 对彼此移动，以从所述加工件制造相应的图案；一个操作地连接到所述控制器的操作员界面；和一个在其上具有第一组图案标示符的第一基体，所述第一组图案 标示符的每个与所述存储设备中的相应 一组图案制造指令联系，其中所述操作员界面使操作员能够选择所述多组图案制造指令中 的与想要的图案标示符对应的一组图案制造指令，以便由所述控制器 使用，以使所述工具和平台相对彼此移动，从而从所述加工件制造相 应的图案。
2、 如权利要求l所述的图案制造装置，其中所述图案制造工具包 括一个切割器、 一个压花工具、 一个划线工具、 一个打孔工具或者一 个日志工具。
3、 如权利要求2所述的图案制造装置，其中所述图案制造工具包 括一个日志工具。
4、 如权利要求l所述的图案制造装置，其中所述控制器能够缩放 所述多组图案制造指令以改变从所述加工件形成的图案的尺寸。
5、 如权利要求1所述的图案制造装置，其中所述图案制造装置包 括一个图案切割装置，所述加工件支撑平台包括一个切割平台，所述 图案制造工具包括一个加工件切割器，所述控制器包括一个切割器控 制器，所述多组图案制造指令包括多组切割指令，并且所述切割器控 制器使所述切割器和平台相对彼此移动从而从所述加工件切割出图 案。
6、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述操作员界面包括 一组操作员致动开关，每个致动开关与所述存储设备中的相应的一组 切割指令和一个相应的图案标示符联系，其中所述操作员界面使操作 员能够通过致动所述开关中相应的一个开关来选择与想要的图案标示 符相应的一组切割指令。
7、 如权利要求6所述的图案制造装置，其中所述第一组图案标示 符与所述一组开关物理对准，从而所述第一组图案标示符中的每一个 与一个相应的开关物理联系。
8、 如权利要求7所述的图案制造装置，其中所述基体叠置在所述 一组开关上。
9、 如权利要求8所述的图案制造装置，其中所述一组开关永久地 安装在所述壳体上；并且其中所述存储设备和基体被组装在一起并且作为一个单元可移除 地安装在所述壳体上。
10、 如权利要求7所述的图案制造装置，其中所述所述存储设备、 所述一组开关和基体被组装在一起并且作为一个单元可移除地安装在 所述壳体上。
11、 如权利要求7所述的图案制造装置，其中所述一组开关永久 地安装在所述壳体上；并且所述存储设备和基体被组装在一起并且作为一个单元可移除地安 装在所述壳体上。
12、 如权利要求ll所述的图案制造装置，还包括 一个第二存储设备，该第二存储设备包括一个与所述第一组切割指令不同的第二多组切割指令；和一个第二基体，该第二基体具有显示于其上的第二组图案标示符， 每个第二组图案标示符与所述第二存储设备上的相应一组切割指令联 系，所述第二基体和第二存储设备被组装在一起，其中所述第二存储设备和第二基体作为 一个单元选择地安装到所 述壳体上代替所述存储设备和第一基体来为所述切割装置提供更宽的 图案指令表。
13、 如权利要求7所述的图案制造装置，还包括 一个第二基体，该第二基体具有显示于其上的第二组图案标示符，每个第二组图案标示符与所述存储设备上的相应的一组切割指令联 系，其中第二基体可以选择地与所述一组开关物理对准，从而所述第 二组图案标示符中的每一个与所述开关中的一个物理联系；和一个感知与所述一组开关物理对准的基体的传感器，所述传感器 操作地连接到所述切割器控制器，以使切割器控制器能够使用与所感 知的基体上的图案标示符联系的多组切割指令。
14、 如权利要求13所述的图案制造装置，还包括一个册子，其中 所述第一和第二基体包括所述册子的页面，并且所述存储设备和所述 册子被组装在一起。
15、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述切割器是一个 纸切割器。
16、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述切割器控制器包括一个电子控制单元，所述电子控制单元被编程从而允许操作员选 择将从单个加工件切割出多个想要的图案，并且其中所述电子控制单元被编程以控制所述切割器循序地从所述单个加工件切割出所述多个 想要的图案。
17、 如权利要求16所述的图案制造装置，还包括一个由所述电子 控制单元控制的显示器，其中当额外的想要的图案不适于在所述单个 加工件上时，所述电子控制单元使用所述显示器可视地通知操作员。
18、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述切割平台具有 一个胶粘表面，该胶粘表面构造并且布置成当所述切割器切割所述加 工件时将所述加工件相对所述切割平台可释放地固定在适当位置上。
19、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述切割平台包括: 一个刚性基体；和一个设置在所述基体上的胶粘层，该胶粘层构造并且布置成在切 割所述加工件的过程中将所述加工件可释放地保持在其上的 一 个固定 位置。
20、 如权利要求19所述的图案制造装置，还包括一个自恢复材料 层，该自恢复材料层设置在所述胶粘层和刚性基体之间。
21、 如权利要求20所述的图案制造装置，还包括一个设置在所述 胶粘层上的可移除的保护层，以便在没有使用所述图案切割装置时保 护所述胶粘层，其中选择移除所述保护层露出所述胶粘层，从而允许 所述加工件固定在该胶粘层上。
22、 如权利要求5所述的图案制造装置，其中所述切割平台可相 对所述壳体在Y方向上移动，并且其中多个表面特征设置在所述切割 平台上，所述多个表面特征在Y方向上线性延伸，并且其中所述切割 器控制器包括一个转动驱动元件，该转动驱动元件具有一个齿轮，该 齿轮与所述切割平台的表面特征啮合，从而选择地在Y方向上相对壳 体移动所述切割平台。
23、 如权利要求22所述的图案制造装置，其中所述切割器控制器 选择地使所述切割器相对所述壳体和切割平台在X和Z方向上移动。
24、 一种用于从基本为平面的加工件制造图案的图案制造系统， 包括一个图案制造装置，该图案制造装置包括(i) 一个壳体，(ii) 一个由所述壳体支撑的平台，该平台构造并且布置成在由 大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上支撑所述基本为平面的加 工件， (m)—个由所述壳体支撑并且构造用于从所述加工件制造图案 的图案制造工具，该图案制造工具和所述平台可在x和Y方向上以及在与所述X和Y方向大体正交的Z方向上相对彼此移动，和(iv ) —个由所述壳体支撑并且物理地安装到所述壳体的控制器，该控制器操作地连接到所述图案制造工具和所述平台中的至少一个，从而使所述图案制造工具和平台在X、 Y和Z方向上相对彼此移动；一个操作地连接到所述控制器的操作员界面；一个操作地连接到所述控制器的存储设备，该存储设备包括多组 图案制造指令，每组指令都可由控制器使用以使所述工具和平台相对 彼此移动，以从所述加工件制造相应的图案；和一个第一组图案标示符，该第一组图案标示符的每一个与所述存 储设备中的相应 一 组图案制造指令联系，其中所述操作员界面使操作员能够选择所述多组指令中与想要的图案标示符相应的 一组指令，以由所述控制器使用使得所述图案制造 工具和平台相对彼此移动，从而从所述加工件制造相应的图案；并且其中至少所述一组图案标示符和存储设备可从所述图案制造装置 移除，以更换所述图案制造装置。
25、 如权利要求24所述的图案制造系统，其中 所述图案制造装置包括一个图案切割装置；并且 所述图案制造工具包括一个加工件切割器。
26、 如权利要求25所述的图案制造系统，其中所述操作员界面包 括一组操作员致动开关，所述开关的每一个与所述存储设备中的相应 一组图案制造指令和相应的一个图案标示符联系，其中所述操作员界 面使操作员能够通过致动所述开关中的相应的一个开关来选择与想要 的图案标示符相应的一组图案制造指令。
27、 如权利要求26所述的图案制造系统，其中所述操作员界面是 所述图案切割装置的一部分。
28、 如权利要求26所述的图案制造系统，其中至少所述存储设备 和第一组图案标示符被组装在一起并且可以作为一个单元从所述装置 移除。
29、 如权利要求28所述的图案制造系统，其中所述第一组图案标 示符与所述一组操作员致动开关物理对准，从而所述第一组图案标示 符中的每一个与相应的一个开关物理联系。
30、 如权利要求29所述的图案制造系统，其中所述第一组图案标 示符叠置在所述一组开关上。
31、 如权利要求30所述的图案制造系统，其中每个图案标示符叠 置在相应的一个开关上。
32、 如权利要求24所述的图案制造系统，其中所述控制器能够缩 放所述多组图案制造指令以改变从加工件形成的图案的尺寸。
33、 一种组合，包括一个存储设备，该存储设备具有多组设置在其中的图案制造指令， 该存储设备可释放地、操作地连接到一个用于从一个加工件制造图案 的图案制造装置上；和一个基体，该基体具有多个显示于其上的图案标示符，每个图案 标示符与所述存储设备中的联系的 一组图案制造指令相对应，每个图案标示符在所述基体上的位置使图案标示符与它的联系的一组的图案 制造指令相关。
34、 如权利要求33所述的组合，其中所述基体构造并成形为与所 述图案制造装置物理对准，以这种方式指示给操作员怎样选择所述存 储设备中的一组特定的图案制造指令，用以制造与一个选定的图案标 示符相应的图案。
35、 如权利要求33所述的组合，其中所述基体构造并且成形为叠 置于设置在一个图案制造装置上的多个开关上，所述多个图案标示符 的物理位置与所述多个开关相关。
36、 一种图案册子，包括多个页面，每个页面具有多个显示于其上的图案标示符；和 一个与所述多个页面组装在一起的存储设备，该存储设备包括多 组图案制造指令，每组图案制造指令与所述多个页面中的一个页面上 的一个联系的图案标示符对应，其中所述图案册子构造并且布置成可移除地安装到一个图案制造 装置上，从而所述存储设备提供图案制造指令到所述图案制造装置， 并且所述页面指示给操作员所述存储设备中的可用的多组图案制造指 令。
37、 如权利要求36所述的图案册子，其中所述页面的形状和尺寸 被设计成，使得当所述图案册子被安装到所述图案制造装置时，所述 图案标示符物理对准于所述图案制造装置上的开关，所述开关与相应 的一组图案制造指令联系。
38、 如权利要求36所述的图案册子，其中所述图案册子构造并且 布置成操作地连接到一台计算机，以使操作员能够选择地下栽至少一 组图案制造指令到所述存储设备。
39、 如权利要求36所述的图案册子，其中所述图案制造指令包括 图案切割指令，并且其中所述图案册子构造并且布置成可移除地安装 到一个图案切割装置上。
40、 一种加工件支撑垫板，用于在从一个基本为平面的加工件制 造一个或者多个图案时固定所述基本为平面的加工件，所述垫板包括一个自恢复材料层，该自恢复材料层具有上表面和下表面； 一个胶粘层，该胶粘层设置在所述自恢复材料层的上表面上，当从所述加工件制造图案时，所述胶粘层构造并且布置成可释放地将所述加工件保持在一个固定位置；和一个可移除的保护层，该保护层设置在所述胶粘层上，以在没有 使用所述垫板时保护所述胶粘层，其中选择地移除所述保护层露出所 述胶粘层，以允许所述加工件固定于所述胶粘层。
41 、如权利要求40所述的垫板，其中所述自恢复层包含乙烯树脂。
42、 如权利要求40所述的垫板，其中胶粘层构造并且布置成可移 除地支撑一个纸加工件。
43、 如权利要求40所述的垫板，其中所述胶粘层包括软橡胶和微 滴胶粘剂中的一个。
44、 如权利要求40所述的垫板，还包括一个第二胶粘层，该第二胶粘层设置在所述自恢复层的下表面上；和一个第二可移除保护层，该第二可移除保护层设置在所述第二胶 粘层上，以便当所述第二胶粘层没有用于保持所述加工件时，保护 所述第二胶粘层。
45、 如权利要求40所述的垫板，还包括一个刚性基体，该刚性基 体具有一个上表面，其中所述自恢复材料层设置在所述刚性基体的上 表面上。
46、 如权利要求45所述的垫板，其中所述刚性基体包括塑料。
47、 如权利要求45所述的垫板，其中所述刚性基体具有一个下表 面，并且其中所述垫板还包括一个第二自恢复材料层，其设置在所述刚性基体的下表面上； 一个第二胶粘层，其设置在所述第二自恢复材料层上； 一个第二可移除保护层，其设置在所述第二胶粘层上，以便在不使用所述第二胶粘层保持所述加工件时保护所述第二胶粘层。
48、 一种用于从基本为平面的加工件制造图案的图案制造装置， 包括一个壳体；一个安装在所述壳体上的平台，该平台具有一个基本为平面的表 面，所述表面由大体正交的X和Y方向限定，该平台可以在Y方向 上相对所述壳体移动，该平台包括多个线性布置在Y方向上的表面特 征，一个可旋转地安装在所述壳体上的正齿轮，所述正齿轮与所述表 面特征啮合，从而所述正齿轮的旋转在Y方向上驱动所述平台；一个图案制造工具，该工具和平台在X和Y方向上以及在与所述 X和Y方向大体正交的Z方向上相对彼此移动；和一个控制器，该控制器操作地连接到所述图案制造工具和平台上， 以便选择地使所述图案制造工具和所述平台在X、 Y和Z方向上相对 彼此移动。
49、 如权利要求48所述的图案制造装置，其中所述图案制造工具 包括一个构造成切穿所述加工件的图案切割工具。
50、 如权利要求48所述的图案制造装置，还包括一个连接到所述 正齿轮的马达，用于选择地驱动所述正齿轮。
51、 如权利要求48所述的图案制造装置，其中所述控制器能够缩 放所述多组图案制造指令，以改变从所述加工件形成的图案的尺寸。
52、 如权利要求48所述的图案制造装置，其中所述平台在Y方 向上可与所述装置脱离，从而允许操作员将加工件固定在所述平台上 或者从所述平台移除加工件。
53、 一种组合，包括一个用于在基本为平面的加工件上制造图案的图案制造装置，该 装置包括一个壳体，一个安装在所述壳体上的加工件支撑平台，该平台构造并且 布置成在由大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上支撑所述基本 为平面的加工件，一个工具支撑，该工具支撑和所述平台可以在X和Y方向以 及在与所述X和Y方向大体正交的Z方向上相对彼此移动，所述工 具支撑构造并且成形为可释放地安装到 一个图案制造工具上； 一个第一图案制造工具；一个第二图案制造工具，所述第一和第二图案制造工具每一个都 构造并且成形为可释放地安装到所述工具支撑上，所述第一和第二图 案制造工具包括不同的切割工具、压花工具、划线工具、打孔工具和 日志工具；一个第一加工件支撑垫板，该第一加工件支撑垫板构造并且成形 为放置在所述加工件和加工件支撑平台之间，当所述第一图案制造工 具安装在所述装置上并用于与所述加工件相互作用时，所述第一垫板 被设计成放置在所述加工件支撑平台上；和 一个第二加工件支撑垫板，该第二加工件支撑垫板构造并成形为 放置在加工件和所述加工件支撑平台之间，当所述第二图案制造工具 被用于与加工件相互作用时，所述笫二垫板被设计成放置在所述加工 件支撑平台上。
54、 如权利要求53所述的组合，还包括一个控制器，该控制器操 作地连接到所述工具支撑和所述平台中的至少一个上，以使所述工具 支撑和所述平台在X、 Y和Z方向上相对彼此移动。
55、 如权利要求53所述的组合，其中所述第一图案制造工具包括 一个切割工具，并且其中所述第二图案制造工具包括一个压花工具、 一个划线工具、 一个打孔工具或者一个日志工具。
56、 如权利要求53所述的组合，其中所述第二垫板的上表面比所 述第一垫板的上表面硬。
57、 如权利要求53所述的组合，其中所述第一图案制造工具包括 一个压花工具，并且其中所述第一加工件支撑垫板包括一个压花垫板，该压花垫板包括一个刚性基体层，其构造并成形为置于所述平台上； 一个弹性可变形层，其设置在所述基体层上；和一个保护层，其设置在所述弹性可变形层上方，其中加工件可以 放置在所述弹性可变形层和所述保护层之间，并且其中所述保护层构 造并且布置成使所述压花工具能够通过所述保护层在所述加工件上压 花。
58、 一种多用途加工件支撑垫板，在从一个基本为平面的加工件 制造一个或者多个图案时与所述加工件一起使用，所述垫板包括一个刚性基体层，其具有第一和第二表面；一个胶粘层，其设置在所述基体层的第二表面上，所述胶粘层构 造并且布置成当从所述加工件制造一个图案时可释放地将所迷加工件 保持在其上的一个固定位置上；一个可移除的保护层，其设置在所述胶粘层上，以在不使用所述 胶粘层时保护所述胶粘层，其中选择地移除所述保护层露出所述胶粘 层，从而允许所述加工件固定在所述胶粘层上；一个弹性可变形层，其设置在所述基体层的第一表面上；和 一个保护层，其设置在所述弹性可变形层的上方，其中所述加工件可以放置在所述弹性可变形层和所述保护层之间，并且其中所述保护层构造并且布置成使一个压花工具能够通过所述保护层在所述加工件上压花。
59、 如权利要求58所述的垫板，其中所述保护层连接到所述基体 层从而在其间形成一个袋子，以允许加工件插入到所述袋子中和从所述袋子中移除。
60、 如权利要求58所述的垫板，与一个图案制造装置结合，所述 图案制造装置包括可互换的压花和日志工具，当使用所述压花工具从 所述加工件制造图案时，所述垫板的上側构造并且布置成支撑所述加 工件，并且当使用所述日志工具从所述加工件制造图案时，所述垫板 下侧构造并且布置成支撑所述加工件。
61、 如权利要求60所述的组合，其中 所述图案制造装置包括一个可互换的切割工具； 当使用所述切割工具从所述加工件制造图案时，所述弹性可变形层包括一个构造并且布置成支撑所述加工件的自恢复层。
62、 一种用于从加工件制造图案的图案制造装置，包括 一个壳体；一个安装到所述壳体的加工件支撑平台，该平台构造且布置成支 撑由大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上的所述基本为平面的 力口工件；一个工具支撑，该工具支撑和所述平台在X和Y方向上以及在与 所述X和Y方向大体正交的Z方向上相对彼此移动；一个图案切割工具，其成形为可释放地安装到所述工具支撑上以 从加工件切割图案；一个日志工具，其成形为可释放地安装到所述工具支撑上以将图 案日志到加工件上；和 一个压花工具，其成形为可释放地安装到所述工具支撑上以将图 案压花到加工件上，其中所述图案切割工具、日志工具和压花工具之一被可释放地安 装到所述工具支撑上。
63、 一种使用图案制造装置的方法，所述装置包括 一个壳体；一个安装到所述壳体上的加工件支撑平台，所述平台构造并且布 置成在由大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上支撑所述基本为 平面的加工4牛；一个工具支撑，该工具支撑和所述平台可以在X和Y方向上以及 在与所述X和Y方向大体正交的Z方向上相对彼此移动；一个第一图案制造工具，其可释放地安装到所述工具支撑上；和 一个第一加工件支撑垫板，其设置在所述加工件支撑平台上，所 述方法包括(a) 从所述工具支撑释放所述第一图案制造工具，并从所述加工 件支撑平台移除所述第一加工件支撑垫板；和(b) 将第二加工件支撑垫板放置在所述加工件支撑平台上，并 将一个第二图案制造工具安装到所述工具支撑上，其中所述第 一和第二图案制造工具包括不同的一个切割工具、一 个压花工具、 一个划线工具、 一个打孔工具和一个日志工具。
64、 如权利要求63所述的方法，还包括(c) 使用所述图案制造装置和第二图案制造工具在加工件上形成 一个图案。
65、 如权利要求64所述的方法，还包括在(a)前，使用所述图 案制造装置和第一图案制造工具在加工件上形成一个图案。
66、 如权利要求64所述的方法，其中所述第一加工件支撑垫板构造成用于与所述第一图案制造装置连 接；并且所述第二加工件支撑垫板构造成用于与所述第二图案制造装置连 接。
67、 如权利要求66所述的方法，其中所述第一图案制造工具包括 一个切割工具，并且其中所述第一加工件支撑垫板比所述第二加工件 支撑垫板软。
68、 一种创立与图案制造装置一起使用的图案册子的方法，该方 法包括获得电子数据，该电子数据包括(a)用于多个图案标示符的图画 数据，和(b)多组与所述多个图案标示符相应的图案制造指令，所 述图案制造指令可用于所述图案制造装置以制造与所述图案标示符相 应的图案；下载所述多组图案制造指令到一个存储设备上，该存储设备可以 由所述图案制造装置阅读；和使用所述图画数据打印所述多个图案标示符到一个基体上，其中 所述基体上的每个图案标示符与它的所述存储设备上的相对应的图案 制造指令联系。
69、 如权利要求68所述的方法，还包括物理组装所述基体和所述 存储设备。
70、 如权利要求68所述的方法，其中获得所述电子数据包括从通 讯网络下载电子数据。
71、 如权利要求68所述的方法，其中所述基体上的每个图案标示 符的位置使所述图案标示符和它的在所述存储设备上的相应一组图案 制造指令联系。
72、 如权利要求68所述的方法，其中获得电子数据包括使用计算 机上的软件产生电子数据。
73、 如权利要求68所述的方法，其中获得电子数据包括从便携式 存储设备获得多组切割指令和相应的图案标示符。
74、 如权利要求68所述的方法，还包括操作地将所述基体和存储设备连接到一个图案制造装置，从而在 一个基本为平面的加工件上制造图案，所述图案制造装置包括一个壳体；一个安装到所述壳体上的加工件支撑平台，该平台构造并且布置成在由大体正交的X和Y方向限定的X-Y平面上支撑所述基本为平 面的加工件；一个图案制造工具，其构造成与所述加工件相互作用，该工具和 所述平台在X和Y方向上以及在与所述X和Y方向大体正交的Z方 向上相对彼此移动；一个控制器，其操作地连接到所述工具和所述平台中的至少 一个 上，以4吏所述工具和所述平台在X、 Y和Z方向上相对彼此移动；和一个操作员界面，其操作地连接到所述控制器，其中操作地将所述基体和存储设备连接到所述图案制造装置上包括操作地将所述存储设备连接到所述控制器上，每组图案制造指令 可由所述控制器使用以使所述工具和所述平台相对彼此移动，以从加 工件制造相应的图案，和操作地将所述基体连接到所述操作员界面上，从而该操作员界面 上的预先设定的开关与所述基体上的预先设定的图案标示符和它们的 在所述存储设备上的相应多组图案制造指令联系。
75、 如权利要求74所述的方法，其中所迷图案制造工具包括一个 切割器、 一个压花工具、 一个划线工具、 一个打孔工具或者一个日志 工具。
76、 如权利要求75所述的方法，其中所述图案制造工具包括一个 日志工具。
77、 如权利要求74所迷的方法，其中所述控制器能够缩放所述多 组图案制造指令以改变从所述加工件制造的图案的尺寸。
78、 如权利要求74所述的方法，其中所述图案制造装置包括一个 图案切割装置，所述加工件支撑平台包括一个切割平台，所述图案制 造工具包括一个加工件切割器，所述控制器包括一个切割器控制器， 所述多组图案制造指令包括多组切割指令，并且所述切割器控制器构 造并且布置成使所述切割器和平台相对彼此移动以从所述加工件切割 图案。
79、 如权利要求78所述的方法，其中所述操作员界面包括一组操 作员致动的开关，每个开关与所述存储设备中的相应的一组切割指令 和相应的一个图案标示符联系，其中所述操作员界面使操作员能够通 过致动所述开关中的相应的一个开关，以选择与想要的图案标示符相 应的一纟且切割指令。
80、 如权利要求79所述的方法，其中操作地将所述基体连接到所 述操作员界面包括物理对准所述基体和所述操作员界面，从而所述多 个图案标示符中的每个与相应的一个开关物理联系。
81、 如权利要求79所述的方法，其中操作地将所迷基体连接到所 述操作员界面包括将所述基体叠置在所述一组开关上。
全文摘要
一种自动纸切割装置，包括一个X-Y切割器、一个切割器控制器和一个图案册子。所述图案册子包括多个图案标示符和一个存储设备，该存储设备中具有用于每个标示的图案的切割指令。所述图案册子可移除地安装到所述切割器控制器，从而操作员可以从所述图案册子选择一个图案，并且使所述存储设备提供相应组切割指令到所述控制器。切割器控制器使用所述指令来控制所述X-Y切割器并且切割想要的图案。所述X-Y切割器的切割平台具有一个粘性的胶粘层，该胶粘层在切割操作中可释放地将所述加工件固定到该切割平台上。所述切割平台包括与一个正齿轮啮合的表面特征。所述切割器控制器选择地旋转所述正齿轮，从而在Y方向驱动所述切割平台。所述装置可以使用日志工具、压花工具、打孔工具代替所述切割器在所述加工件上制造一个图案。
文档编号G06F19/00GK101124071SQ200580038958
公开日2008年2月13日 申请日期2005年11月10日 优先权日2004年11月15日
发明者B·W·诺丁, B·马默杜克, J·帕克, J·普法夫, L·D·考斯, L·迪斯, M·拉森, R·R·里弗, 小亨利·G·明斯 申请人:西龙公司