JP2013535732A - 物体を処理する方法および装置 - Google Patents

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Abstract

複数の物体を処理するための物体処理機であって、複数の処理モジュールを備え、各処理モジュールは、物体処理機を構成するモジュールアセンブリを形成するために別の処理モジュールのモジュール構造と協働するモジュール構造を有し、各処理モジュールは、物体上で対応する処理動作を実行するように動作可能であり、処理モジュールの個々のポートに配置された少なくとも１つの移送ユニットを備え、各移送ユニットは、物体を対応する処理モジュールに、または対応する処理モジュールから移送する、および／またはモジュールアセンブリの別の処理モジュールの移送ユニットに、または別の処理モジュールの移送ユニットから移送するように設計され、移送ユニットは、物体が処理機内の複数の異なる搬送経路を介して処理機の投入部から処理機の排出部に案内されるように互いに協働する、および／または別の処理ユニットと協働するように設計され、処理されている前記物体が通る搬送経路は、前記物体上で実行される所定の処理動作に対応する物体処理機。この処理機を使用して複数の物体を処理する方法も記載されている。

Description

本発明は、全般的には、カード、ワークピースなどの物体を処理する方法および装置に関する。本発明の一実施形態を適用できるのは、カード状の物体、例えば、チップが埋め込まれたスマートカードの処理の分野である。
カードなどの物体またはワークピースの多数のさまざまな処理手順を実行するための物体処理システムは周知のシステムである。例えば、ＳＩＭカード、クレジットカードまたはテレホンカードを含むスマートカード、さらに電子財布などの携帯物体をパーソナライズするための処理システムが周知である。カードのパーソナライゼーションシステムでは、複数のパーソナライゼーション動作を実行して、カードをユーザ用にカスタマイズすることができる。パーソナライゼーション動作は、エンボス加工またはスタンピングのレリーフマーキングまたはカードの片面または両面への印刷によるカードのグラフィカルパーソナライゼーションプロセス、およびカードのメモリに対するデータの送受信によるカードの電子的パーソナライゼーションプロセスを含む場合がある。カードをグラフィカルマーキングするパーソナライゼーション動作は、典型的には、レーザーマーキング機械のようなマーキング装置を使用して、カードにグラフィックデータをマーキングする。グラフィックデータとしては、例えば、カード上のカード所持人の名前のような文字、シリアル番号もしくはコード、バーコード、写真もしくは絵、または他のパターンもしくはコードが挙げられる。レーザーマーキング機械は、例えば、一般に、レーザー彫刻機のようなマーキング要素と、マーキングされるカードをマーキング要素に対向して配置するマーキング位置と、マーキングされるカードをマーキング位置に供給し、マーキング済みのカードをマーキング位置から移すための移送経路とを含む。チップのようなプログラム可能なスマート構造の物体を備えたカードの電子的カスタマイズのパーソナライゼーション操作は、典型的には、カードの片面または両面を介してアクセス可能なスマート構造の物体にデータベースから電子データを転送する作業を含む。
一部のパーソナライゼーションプロセスは、パーソナライゼーションプロセスの終わりにカードを検証するステップを含む場合もある。典型的には、パーソナライゼーションプロセスは、パーソナライゼーションマシンに送られる１連のカード上で連続して実施される。
このような機械は、典型的には、物体が１つのユニットで処理された後に別の処理手順のために一列で次のユニットに送られるように一列になって順番に配置された多数の処理ユニットを含む。例えば、カードのパーソナライゼーションマシンは、カードにグラフィカルマーキングするためのユニット、その次に、カードに電子的処理を施すためのユニット、その次に、グラフィカルパーソナライゼーションプロセスと電子的パーソナライゼーションプロセスを検証するためのユニットとを含み、前記ユニットは順番に前後して配置される。
カードを処理するためのデスクトップシステムは、典型的には、少ないプロセスのみを実行するための小型の機械である。このようなデスクトップシステムは、設置面積、消費電力、および価格において利点があるが、処理スループット速度および汎用性に関しては限界がある。１つのデスクトップシステムは、１つの主な用途向けである。
デスクトップシステムの他に、物体の複数の処理手順を短時間で実行することができるのでハイスループットを達成することができる、いわゆる集中発行機（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｉｓｓｕａｎｃｅ ｍａｃｈｉｎｅ）がある。しかしながら、このマシンは、新しい用途または要件に応じて拡張するという点では、限界がある。
本発明は、上述の欠点を踏まえて考案されたものである。
１つまたは複数の上述の問題にさらに対処するために、本発明の第１の態様は、複数の物体を連続して処理するための物体処理機であって、複数の処理モジュールを備え、各処理モジュールは、物体処理機を構成するモジュールアセンブリを形成するために複数の処理モジュールの別の処理モジュールのモジュール構造と協働するモジュール構造を有し、各処理モジュールは、物体上で対応する処理動作を実行するように動作可能であり、処理モジュールの個々のポートに配置された少なくとも１つの移送ユニットを備え、移送ユニットは、物体を対応する処理モジュールに、または対応する処理モジュールから移送する、および／またはモジュールアセンブリの別の処理モジュールの移送ユニットに、または別の処理モジュールの移送ユニットから移送するように設計され、移送ユニットは、物体が処理機内の複数の異なる搬送経路を介して処理機の投入部から処理機の排出部に案内されるように互いに協働する、および／または別の処理ユニットと協働するように設計され、処理されている前記物体が通る搬送経路は、前記物体上で実行される所定の処理動作に対応する、物体処理機を提供する。
本発明のいくつかの実施形態では、処理機の中を物体が通る搬送経路は、処理機の実際の動作状態、例えば、現在処理機によって処理されている物体の数、または処理機によって他の物体上で実行されている現在の処理動作によって決まる。搬送経路は、システム全体の性能を最適にするように選択されてもよい。性能は、異なる量の消耗品を使用して異なる性質の同じ動作を実行する処理モジュールを使用した時の最大スループット、消費電力の減少、またはインク、リボンなどの消耗品の最小消費量によって異なる可能性がある。
２つの物体処理モジュール間の物体の搬送経路は、物体の処理時に使用される経路と必ずしも一致するわけではなく、移送ユニットが、処理されている物体および処理機の実際の状態に対応した所定の一連の規則に従って、複数の可能な方法によって最適な搬送経路で物体処理機を通るように物体を案内することができる。
当然、投入部および排出部は、両方の機能を実行する同じユニットとしてもよいし、１つは投入部としての機能を果たし、他方が排出部としての機能を果たす別々のユニットとしてもよい。
本発明の第２の態様は、複数の処理モジュールを備え、各処理モジュールは、物体処理機を構成するモジュールアセンブリを形成するために別の処理モジュールのモジュール構造と協働するモジュール構造を有し、処理モジュールの個々のポートに位置する少なくとも１つの移送ユニットを備える物体処理機において複数の物体を処理する方法であって、処理される第１の物体を受け取るステップと、処理される第１の物体を第１の処理モジュールの第１の移送ユニットを介して第１の処理モジュールに移送するステップと、第１の物体の処理動作に従って第１の物体を処理するステップと、物体が第２の隣接する処理モジュールによって処理されるように、あるいは第２の処理モジュールに隣接する第３の処理モジュールの移送ユニットに直接移送されるように、物体を第１の処理モジュールから第２の隣接する処理モジュールの移送ユニットに移送するステップとを含む方法であって、物体は、前記物体処理機を構成する処理モジュールの全てあるいは一部によって処理されるように、処理されている物体に対応する所定の一連の規則に従って処理機の投入部と排出部との間の複数の搬送経路の１つを介して処理モジュールの移送ユニット間で移送される方法を提供する。
次の物体は、物体に割り当てられた一連のプロセスおよび処理モジュールの機能と前の物体とによって決まる処理機の実際の状態を考慮して、同様に処理されることになる。
本発明の実施形態において、
処理機内の複数の搬送経路は、処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの全てを通る搬送経路と、処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの一部を通る別の搬送経路と、を含む。
前記物体の搬送経路は、物体処理機の実際の動作状態によって決まる。
移送ユニットは、物体が前記処理モジュールの対応する移送ユニットを介して前記処理モジュールに移送されずに前記処理モジュールを迂回することができるように互いに協働するように設計され、処理されている物体は、移送ユニットを使用して、処理されている物体に対応する所定の一連の規則に従ってモジュールアセンブリの１つの処理モジュールから別の処理モジュールに移送される。
各処理モジュールの少なくとも１つのポートは、物体が物体処理機内を双方向に移動できるように、投入ポートまたは排出ポートとしての機能を交互に果たすことができる。
各処理モジュールは、モジュール構造内で別の処理モジュールと交換可能である。
各処理モジュールは、他の処理モジュールと別個に取り外しおよび交換が可能である。
処理モジュールは、二次元のモジュール配列で、一列に互いに積み重ねて配置される。
各処理モジュールは、前記物体に応じて、対応するモジュールにおける前記物体の処理および移送を制御するために対応する制御ユニットを備えることができる。
各処理モジュールは、さらに独立型の工作機械として動作可能である。
工作機械は、処理モジュールそれぞれに電力を供給するための電力部を備え、各処理モジュールは、電力部と協働するための協働電力インターフェースまたは電力部から別の処理モジュールに電力供給を移すための別の協働電力インターフェースを備える。
処理されている物体は、前記処理モジュールの対応する移送ユニットを介して、前記処理モジュールに移送されずに前記処理モジュールを迂回することができる。
前記物体の搬送経路は、物体処理機の実際の動作状態によって決まる。
処理される物体は、処理モジュールを通って第１の方向および第２の反対方向に移動可能である。
前記物体の処理および移送は、前記物体に応じて、対応する処理モジュールの個々の制御ユニットによって制御される。
物体は、複数の処理モジュールを通る複数の異なる可能な搬送経路から選択された１つの搬送経路を介して物体処理機内を移送される。
個々の処理モジュールによって実行される処理動作は、物体のグラフィカルマーキング、物体へのデータ転送、カードのエンボス加工、または物体の検証を含むことができるが、用途要件に応じて他の処理動作および組み合わせも可能である。
本発明の方法の少なくとも一部は、コンピュータで実行可能である。本発明の方法は、プログラム可能な装置のソフトウェアにより実行可能である。また、本発明の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアでのみ、またはこれらを組み合わせて実行されてもよい。
本発明の少なくとも一部は、ソフトウェアによって実行可能であるので、本発明は、任意の適切なキャリア媒体においてプログラム可能な装置に伝えるためのコンピュータ可読コードとして具現化されてもよい。具体的なキャリア媒体として、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、磁気テープ素子、またはソリッドステートメモリ素子などの記憶媒体が挙げられる。一時的キャリア媒体として、電気信号、電子信号、光信号、音響信号、磁気信号、または例えば、マイクロ波もしくは高周波信号の電磁信号のような信号が挙げられる。
単なる一例として、以下の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本発明の一実施形態の物体処理機によって処理されるＳＩＭカードの概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機によって処理されるＳＩＭカードの概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機によって処理されるＳＩＭカードの概略図である。 本発明の第１の実施形態の基本処理モジュールの概略図である。 図２Ａの基本処理モジュールの斜視図である。 投入ユニットと排出ユニットとを備えた図２Ａの基本処理モジュールの概略図である。 複数の投入ユニットと排出ユニットとを備えた図２Ａの基本処理モジュールの概略図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態の物体処理機の全体概略図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態の物体処理機の全体概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の一実施形態の物体処理機の斜視図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の全体概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の動作の概略図である。 本発明の別の実施形態の物体処理機の斜視図である。 本発明の第２の実施形態の基本処理モジュールの概略図である。 本発明の第２の実施形態の基本処理モジュールを含む物体処理機の概略図である。
本発明のさまざまな実施形態の物体処理方法および物体処理装置について、図２から図１１を参照して説明する。説明する本発明の実施形態では、例として、本発明の方法は、図１に示されるＳＩＭ（加入者識別モジュール）カードをパーソナライズするために実施される。しかしながら、当然、本発明の方法は、他のタイプの携帯物体、例えば、クレジットカードまたはテレホンカード、さらに電子財布やパスポート冊子またはＩＤカードなどの処理動作を実行するのに適用されてもよい。上述の処理済み物体は身分証明書類の分野に入るが、本発明の実施形態は、さまざまな処理を実行することが必要な他のワークピースに適用できる。
本発明の実施形態のいくつかの複数の可能な用途としては、主にＩＤ１フォーマットされ電子記憶装置を含むパーソナライズドカードが挙げられる。例えば、適用できる物体として代表してＳＩＭカードについて説明する。図１Ａから図１Ｃを参照すると、ＳＩＭカード８０は、ＳＩＭカード本体８２上にＳＩＭチップ８１を備える。ＳＩＭチップ８１は、メモリと、ＳＩＭカード８０が挿入される携帯端末または電子パーソナライゼーション装置との間でデータ転送を行うためのメモリ素子および通信素子を含む。ＳＩＭカードは、携帯電話通信装置（例えば、コンピュータや携帯電話）の加入者を識別するのに使用され、一般に、２つの標準サイズが市販されている。第１の標準サイズは、クレジットカードの典型的なサイズに相当する。図１Ａに示されるような新しく人気のある小型バージョンは、標準サイズよりも小さいサイズである。小型のＳＩＭカードには、小型ＳＩＭカード８０のサイズにするために容易に切断することができる数本のプラスチックリンク８４によって小型のＳＩＭカード８０が定位置で保持されているフルサイズカード８３として供給されているものもある。ＳＩＭカードは、典型的には、カードを所有する加入者を識別するための固有の国際移動電話加入者識別番号（ＩＭＳＩ）を記憶している。ＩＭＳＩの最初の３桁はモバイルカントリーコード（ＭＣＣ）を表し、次の２桁はモバイルネットワークコード（ＭＮＣ）を表し、次の１０桁は移動局識別番号を表している。スマートカードとしてのＳＩＭカードはさらに、固有のシリアル番号またはＩＣカードＩＤ（ＩＣＣ−ＩＤ）を有し、これらは、一般に、カードのパーソナライゼーションプロセス時にＳＩＭカード本体に印刷される。本発明の少なくとも１つの実施形態の主な目的の１つは、グラフィカルマーキング装置によってＳＩＭカード本体にデータをマーキングすることである。ＳＩＭカードは、ＳＩＭチップ８１の電気的接触部が見える前面８０１と、ＳＩＭカードの反対面の裏面８０２とを有する。必要に応じて、ＳＩＭカード８０の両面８０１、８０２にグラフィカルマーキングが実行される場合がある。
しかしながら、当然、本発明は、本発明の動作の分野の典型的な例として示されているこの用途に限定されるわけではないことが理解されよう。
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、例えば、本発明の第１の実施形態のＳＩＭカードのようなカード状物体にパーソナライゼーション動作を実行するためのパーソナライゼーションマシンの基本処理モジュール１００は、第１または左反転ユニットＦＯ１Ｌと第２または右反転ユニットＦＯ２Ｒとの間に配置された処理ユニットＦ１を含む。各々の反転ユニットＦＯ１ＬおよびＦＯ１Ｒは、処理される物体または処理済みの物体を支持して複数の方向に、好ましくは、互いに垂直な少なくとも４方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に搬送することができる。そのためには、各々の反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ１Ｒは、処理される物体を支持する支持体Ｓであって、回転機構Ｒによって反時計回りまたは時計回りにさまざまな多数の異なる方向、好ましくは互いに垂直な少なくとも４つの位置まで回転することができる支持体Ｓを含む。
例えば、第１または左反転要素ＦＯ１Ｌは、処理ユニットＦ１によって処理される物体を投入部から処理ユニットＦ１に向かって左から右へ水平方向Ｄ３に処理ユニットＦ１に搬送するように設計され、第２または右反転要素ＦＯ１Ｒは、処理ユニットＦ１によってすでに処理された物体を処理ユニットＦ１から排出部に向かって左から右へ水平方向Ｄ３に搬送するように設計される。あるいは、第２または右反転ユニットＦＯ１Ｒは、処理ユニットＦ１への投入部としての機能を果たし、処理される物体を右から左へ水平方向Ｄ１に処理ユニットに搬送することができ、第１または左反転ユニットＦＯ１Ｌは、処理ユニットＦ１からの排出部としての機能を果たし、物体を右から左へ水平方向Ｄ１に処理ユニットＦ１から搬送することができる。したがって、物体は、２つの反対方向に処理ユニットＦ１を通って搬送される。
さらに、反転ユニットＦＯ１ＬまたはＦＯ１Ｒは、物体を異なる方法で搬送するために、必ずしもというわけではないが好ましくは９０°だけ支持体Ｓを回転させることによって、例えば、必ずしもというわけではないが好ましくは方向Ｄ１に垂直な方向のＤ２またはＤ４の方向に物体の搬送方向を変更して、物体を処理ユニットＦ１から異なる物体のスタック部または他の処理ユニットに搬送することができる。同様に、物体は、異なる物体のスタック部または他の処理ユニットから処理ユニットＦ１に搬送されてもよく、反転ユニットＦＯ１ＬまたはＦＯ１Ｒは、Ｄ２またはＤ４のようなさまざまな方向の１つの方向から物体を受け取るように支持体を回転させ、続いて必ずしもというわけではないが好ましくは９０°支持体を回転させて物体を処理ユニットＦ１に搬送する。
図２Ｃを参照すると、図２Ａの基本モジュールは、第１の実施形態で投入ユニットＦｉｎおよび排出ユニットＦｏｕｔとして示された２つのポートを備えることができる。しかしながら、ポートＦｉｎが排出部としての機能を果たし、ポートＦｏｕｔが投入部としての機能を果たす場合もある。
図３を参照すると、本発明の第２の実施形態では、図２Ａの基本モジュールは、複数の投入ポートＦｉｎ１、Ｆｉｎ２およびＦｉｎ３と、複数の排出ポートＦｏｕｔ１、Ｆｏｕｔ２およびＦｏｕｔ３とを備えてもよい。それぞれの投入ポートは、第１または左反転ユニットＦＯ１Ｌの異なる位置に対応する。したがって、反転ユニットにより、物体を異なる物体のスタック部に、または異なる物体のスタック部から搬送することができる。例えば、反転ユニットＦＯ１Ｌは、Ｆｉｎ１とＦｉｎ３との間で垂直配置になるよう位置決めされる場合、投入ポートＦｉｎ１または投入ポートＦｉｎ３を介して物体を受け取るのに使用される。その後、反転ユニットＦＯ１Ｌが必ずしもというわけではないが好ましくは９０°だけ時計回りまたは反時計回りに回転されて支持体Ｓが処理ユニットＦ１に平行に配向された場合、物体は処理動作のために処理ユニットＦ１に移送される。あるいは、反転ユニットＦＯ１Ｌは、最初に、回転せずに物体を投入ユニットＦｉｎ２から処理ユニットに渡すことができる水平配置にされてもよい。同様に、それぞれの排出ポートＦｏｕｔ１、Ｆｏｕｔ２またはＦｏｕｔ３は、第２または右反転ユニットＦＯ１Ｒの異なる位置に対応する。例えば、反転ユニットＦＯ１Ｒは、必ずしもというわけではないが好ましくは９０°だけ水平配置からＦｏｕｔ１および／またはＦｏｕｔ３に連絡できる配置まで回転される場合、処理された物体を処理ユニットＦ１から排出ポートＦｏｕｔ１または排出ポートＦｏｕｔ３に移送するのに使用される。あるいは、反転ユニットＦＯ１Ｒは、回転せずに物体を処理ユニットＦ１から直接排出ユニットＦｏｕｔ２に渡すことができる水平配置で保たれてもよい。
反転ユニットは、異なる投入ユニットから異なるカードを選択できるようにする、また異なる排出ユニットに分配する以外に、カードを図４Ａおよび図４Ｂに示されるような追加の処理ユニットに分配するのに使用されてもよい。図４Ａに概略的に示されている物体処理機は、互いに隣接して、互いに積み重ねて、または一列に線形配置で配置された複数のｍ処理ユニットＦ１からＦmを含む。一列または水平配置は、反転ユニットＦＯ１ＬおよびＦＯ１Ｒが機能ユニットＦ１の上下にくるように、図２Ａおよび図２Ｂに示されている基本ユニットを必ずしもというわけではないが好ましくは９０°回転させることで得られる。このように回転された基本ユニットを積み重ねることで、一列配置により処理機の水平なレイアウトが形成される。この配置により、異なる処理ユニットを使用してカード上で異なる処理動作を実行することができ、時間のかかるプロセスの処理モジュールを２倍にすることで全体の処理スループットを向上させることができる。各々の処理ユニットＦnは、両側に、図２Ａのモジュールと同様の第１または左反転ユニットＦＯnＬと第２または右反転ユニットＦＯnＲとを備える。第１または左反転ユニットの列ＦＯ１ＬからＦＯmＬと第２または右反転ユニットの列ＦＯ１ＲからＦＯmＲはそれぞれ、カードを適切な処理ユニットＦ１からＦmに分配するのに使用され、処理動作の後に、カードは次の空いている適切な処理ユニットまたは排出スタック部Ｆｏｕｔに搬送されてよい。図４Ｂに示されるように、物体処理機は、複数の投入ユニットと複数の排出ユニットを備えてもよく、異なる投入ユニットから異なるカードがプロセスに従って加工される処理機のさまざまな処理ユニットを通って搬送されて、それぞれの排出ユニットを通って排出されるようにしてもよい。
図５Ａから図５Ｒを参照しながら、４つの処理モジュールを備えた物体処理機の動作について説明する。各処理モジュールは、図２Ａの実施形態および図４Ａ、図４Ｂの実施形態と同様の第１または左反転ユニットＦＯnＬと、処理ユニットＦnと、第２または右反転ユニットＦＯnＲとを含む。この特定の実施形態では、物体処理機は、１つの投入ユニットＦｉｎとＦｏｕｔおよび不良品排出部の２つの排出ユニットとを備える。各処理モジュールはさらに、処理モジュールの処理ユニットによって実行される処理および処理モジュールの反転ユニットを制御する制御ユニット（図示せず）を備える。さまざまなモジュールにおいて実行される一連の規則に従って、カードは処理機を通って処理される。
図５Ａを参照すると、処理動作の第１のステップでは、第１の処理モジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌは、投入ユニットＦｉｎから処理されるカードを受け取ってカード１をＤ１方向の左から右へ第１の処理ユニットＦ１に搬送するように、水平位置に配向される。その後、カードは、図５Ｂに示されるように、処理モジュールＦ１によって処理される。この処理動作は、例えば、エンボス加工のようなカード１の任意の適切なパーソナライゼーション動作とすることができる。処理動作の完了後、カード１は、図５Ｃに示されるように、処理ユニットＦ１から第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌに戻される。その後、左反転ユニットＦＯ１Ｌは、図５Ｄに示されるように、カード１を水平方向から垂直方向に支持体Ｓ上で回転させるために、この例では９０°回転される。第１のモジュールに隣接して配置された第２のモジュールの左反転ユニットＦＯ２Ｌも、第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌからカード１を受け取るために垂直配置に配向される。このように、図５Ｅで示されるように、カード１は第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌから第２のモジュールの左反転ユニットＦＯ２Ｌに移送される。反転ユニットＦＯ１ＬおよびＦＯ２Ｌは、その後、図５Ｆに示されるように水平配置まで９０°回転される。第１のモジュールの反転ユニットＦＯ１Ｌは、投入ユニットＦｉｎから次のカード２を受け取る。このようにして、図５Ｇに示されるように、カード１は反転ユニットＦＯ２Ｌから処理ユニットＦ２に移送され、カード２は反転ユニットＦＯ１Ｌから処理ユニットＦ１に移送される。第２の処理ユニットＦ２は、カード１に代替の処理機能、例えば、カード１のレーザーマーキングを実行することができ、第１の処理ユニットＦ１はカード２にエンボス加工動作を実行する。当然、これらのプロセスは、カードのスループット速度を上げるために同時に行われてもよいし、処理要件に応じて異なった時間に行われてもよい。このマーキング動作として、例えば、ＳＩＭカードの支持体８２へのマーキングが挙げられる。関連する情報システムが、マーキングデータを処理ユニットＦ２に送信する。送信されたマーキングデータは、マーキングされているカード１と一致する。対応する処理動作が完了した後、図５Ｈに示されるように、カード１およびカード２は、処理ユニットＦ２およびＦ１から、それぞれのカードを受け取るために水平位置にある対応反転ユニットＦＯ２ＬおよびＦＯ１Ｌにそれぞれ戻される。反転ユニットＦＯ１ＬおよびＦＯ２Ｌは共に、図５Ｉに示されるように、カードが次の処理ユニットに移送されるように、例えば、垂直配置まで９０°回転される。このようにして、図５Ｊに示されるように、カード１は第２のモジュールの左反転ユニットＦＯ２Ｌから第３のモジュールの左反転ユニットＦＯ３Ｌに移送され、カード２は第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌから第２のモジュールの左反転ユニットＦＯ２Ｌに移送される。プロセスの次の段階で、反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ２ＬおよびＦＯ３Ｌは、図５Ｋに示されるように、垂直位置から水平位置に回転され、それにより、図５Ｌに示されるように、第３のカードは、エンボス加工するための第１の処理モジュールＦ１に移送するために投入ユニットＦｉｎから反転ユニットＦＯ１Ｌに受け取られ、第２のカード２は、レーザーマーキングするための第２の処理ユニットＦ２に移送され、第１のカード１は、第３のカードパーソナライゼーションプロセス、例えばカード１の電子パーソナライゼーション、のための第３の処理モジュールＦ３に移送される。
カードの電子パーソナライゼーションの時に、電子パーソナライゼーションユニットＦ３は、それぞれのパーソナライゼーションデータをカード１のチップ８１のメモリに転送する。データは、電気接触部もしくは電気ストリップを介して、または無線アンテナもしくは誘導システムのような、いわゆる非接触装置を介して、メモリチップ８１に転送することができる。当然、本発明の実施形態は、カードの主な両面に設けられたインターフェースを介して１つまたは複数のメモリチップまたはメモリゾーンへのアクセスできる手段を備えたカードの電子パーソナライゼーションに適用されてもよい。
処理ユニットＦ１、Ｆ２およびＦ３による個々の処理動作が完了した後、カード３、カード２、およびカード１は、対応するカードを受け取るために水平位置に最初から配向されている個々の反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ２ＬおよびＦＯ３Ｌに戻される。その後、反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ２ＬおよびＦＯ３Ｌは、それぞれのカードを隣接する次の反転ユニットに移送できるように、図５Ｍに示されるように垂直位置まで回転される。このようにして、カード１は第３のモジュールの左反転ユニットＦＯ３Ｌから第４のモジュールの左反転モジュールＦＯ4Ｌに移送され、カード２は第２のモジュールの左反転ユニットＦＯ２Ｌから第３のモジュールの左反転モジュールＦＯ３Ｌに移送され、カード３は第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌから第２のモジュールの左反転モジュールＦＯ２Ｌに移送される。左反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ２Ｌ、ＦＯ３ＬおよびＦＯ4Ｌの各々は、その後、図５Ｎに示されるように、カードをそれぞれの処理ユニットＦ１、Ｆ２、Ｆ３およびＦ4に移送できるように、水平位置に移動される。第１のモジュールの左反転ユニットＦＯ１Ｌは、投入ユニットＦｉｎから第４のカード４を受け取って、その第４のカード４を第１の処理ユニットＦ１に移送する。第４の処理ユニットＦ4は、カード上で正確な手順が実行されているかどうかを検証する検証処理ユニットとしてもよい。
図５Ｏに示されるように、カード１は、左から右にカード１を移動させることによって第４の処理ユニットＦ4から第４のモジュールの右反転ユニットＦＯ4Ｒに移送される。他のカード４、カード３およびカード２は、続いて次の処理ユニットに渡されるように、それぞれの処理ユニットＦ１、Ｆ２およびＦ３から反対方向に、対応する左反転ユニットＦＯ１Ｌ、ＦＯ２ＬおよびＦＯ３Ｌに戻される。
図５Ｐに示されるように、カード４、カード３およびカード２は、それぞれの反転ユニットによって垂直位置まで実質的に９０°回転されて、次の反転ユニットに移送される。カード１は、垂直位置まで回転されて、第４のモジュールの右反転ユニットＦＯ4Ｒから第３のモジュールの右反転ユニットＦＯ３Ｒに渡される。
図５Ｑに示されるように、カード２、カード３およびカード４は、対応する反転ユニットＦＯ4Ｌ、ＦＯ３ＬおよびＦＯ２Ｌそれぞれを介して、処理機の次の処理ユニットＦ4、Ｆ３およびＦ２に移送され、第５のカードは第１の処理ユニットＦ１に受け取られる。処理動作それぞれが完了したカード１は、右反転ユニットＦＯ３ＲおよびＦＯ２Ｒを介して、第４の検証モジュールＦ4の右反転ユニットＦＯ4Ｒから排出ユニットＦｏｕｔに位置する右反転ユニットＦＯ１Ｒに移送される。図５Ｒに示されるように、カード１を排出ユニットＦｏｕｔに移送するために、第１のモジュールの右反転ユニットＦＯ１Ｒは垂直位置から水平位置まで回転する。この動作は、処理済みカード１が処理ユニットＦ4によって実行された検証条件を満たす場合に行われる。処理済みカード１が検証条件を満たさなかった場合、カード１は第２のモジュールＦ２の右反転ユニットＦＯＲ２が垂直位置から水平位置まで回転することによって不良品排出部に移送されることになる。
図６は、図５Ａから図５Ｒの実施形態を示した斜視図であり、モジュールは、物体処理機を構成する構造体のような組立タワーを形成するように互いに積み重ねられている。組立タワーの片側には、１つのカード投入／排出スタックユニットが設けられ、タワーの他方の側には、４つの投入／排出スタックユニットがそれぞれのモジュールに対して１つ設けられている。このように、処理される１連のカードはユニットの片側にある投入ユニットから投入されてもよい。その後、カードは４つの異なる手順に従って処理され、カードは４種類のカードを作成するために異なるユニットによって、または同じユニットによって実行される異なる処理技術に従って処理され、各々の排出スタック部は処理順または処理されるカードのタイプに対応する。
物体処理機の基部には電源が配設され、電源の上に配置されている処理モジュールのそれぞれに電力を供給する。下位の処理モジュールは、プラグで電力インターフェース接続することによって電力部に挿入され、それぞれの処理モジュールと電源モジュールとの間に配置された処理モジュールの電力インターフェースを介してモジュールのそれぞれに電力が伝達されるように機能することができる。モジュールが互いに積み重ねられて重みが増すことで、電力接続を強化することになる。
図６に示されているモジュールの配置により、単純な線形のモジュール構造になる。当然、図６の実施形態は垂直構造として示されているが、モジュールを水平構造を形成するように一列に並べて配置されてもよい。
複数の個々の処理モジュールを組み合わせてカード処理機を形成することができるというモジュールの概念により、より高速のスループットまたは追加の処理機能を達成するためにさらに処理機を拡張することができる。本発明の別の実施形態によれば、処理モジュールのいくつかの線形配列を重ね合わせて、基本モジュールの二次元マトリックスを作り上げることができる。図７は、複数ｉ列に配置された複数のｍ段のモジュールからなる処理機構造を構成するモジュールの全体構造を示す図である。さまざまな処理動作を組み合わせることおよび／または特定の処理動作を増やすことが容易に実現できる。この構造が多数の図２Ａに示される基本モジュールからなる場合、処理ユニットの列間に２列の搬送（反転）要素が形成される。この配置の利点は、各々の処理ユニットを個々に支持することができ、さらに処理されているカード、ワークピースまたは物体のバッファリングのための追加領域が得られるという高い柔軟性にある。図９は、２列４段のモジュールユニットが物体処理機を形成する本発明の一実施形態のモジュール処理ユニットの２Ｄ配列の斜視図である。
図８Ａから図８Ｊを参照しながら、処理機の別の実施形態の動作順序を例として説明する。図８Ａに示されるように、処理機は、３列に配置された４段の基本モジュールからなる。各処理モジュールは、両側に反転ユニットが設けられる。このように、第１の列と第２の列との間、第２の列と第３の列との間に、反転ユニットの二重経路が設けられる。この特定の実施形態では、処理機は、１つの投入ユニットＦｉｎとＦｏｕｔおよび不良品排出部の２つの排出ユニットとを備える。本発明の代替形態では、処理ユニットに、図示されている例では最大で１６までの任意の数の投入ユニットおよび出力ユニットが、外側に位置する反転ユニット各々に対して１つ取り付けられてもよいことがわかる。
処理手順の最初の段階では、処理機の上位段の処理モジュールＦ１１、Ｆ１２およびＦ１３の反転ユニットＦＯ１１Ｒ、ＦＯ１１Ｌ、ＦＯ１２Ｒ、ＦＯ１２Ｌ、ＦＯ１３ＲおよびＦＯ１３Ｌは、水平位置に配向されている。したがって、図８Ｂに示されるように、３つのカード１、カード２およびカード３を処理ユニットＦ１３、Ｆ１２およびＦ１１にそれぞれ移送することができる。カード１は、処理ユニットまたはＦ１３に受け取られる前に処理ユニットＦ１１およびＦ１２で処理されてもよいし、カード１は、いずれの処理手順も行われずにＦ１１およびＦ１２のいずれか一方または両方を通って単に移送されてもよい。図８Ｃを参照すると、カード１は、その後、反転ユニットＦＯ１３ＬおよびＦＯ２３Ｌを水平位置から垂直位置まで回転させることで処理ユニットＦ２３に移送されて次の段にカード１を渡し、引き続いて反転ユニットＦＯ２３Ｌを垂直位置から水平位置まで回転させてカード１を処理ユニットＦ２３に移送してもよい。あるいは、カード１は、反転ユニットＦＯ１３ＬおよびＦＯ２３Ｌではなく、反転ユニットＦＯ１３ＲおよびＦＯ２３Ｒを同じように使用して、処理ユニットＦ１３から処理ユニットＦ２３に移送されてもよい。
カード２は、反転ユニットＦＯ１２ＬおよびＦＯ２２Ｌを水平位置から垂直位置まで回転させることで処理ユニットＦ１２から処理ユニットＦ２２に移送されて次の段にカード２を渡し、引き続いて反転ユニットＦＯ２２Ｌを垂直位置から水平位置まで回転させてカード２を処理ユニットＦ２２に移送してもよい。あるいは、カード２は、反転ユニットＦＯ１２ＬおよびＦＯ２２Ｌではなく、反転ユニットＦＯ１２ＲおよびＦＯ２２Ｒを同じように使用して、処理ユニットＦ１２から処理ユニットＦ２２に移送されてもよい。
カード３は、反転ユニットＦ１１ＬおよびＦ２１Ｌを使用して処理ユニットＦ２１に移送され、第４のカード４は、反転ユニットＦＯ１１Ｌを使用して処理ユニットＦ１１に受け取られる。カード１およびカード２に関して上述した方法と同じようにカード３を反転ユニットＦＯ１１ＲおよびＦＯ２１Ｒを使用して処理ユニットＦ１１から処理ユニットＦ２１に移送することで、カード４が反転ユニットＦＯ１１Ｌによる遅れが生じることなく処理ユニットＦ１１に受け取られるという利点が得られる。
図８Ｄに示されるように、カード１からカード３はそれぞれ処理ユニットＦ２３、Ｆ２２およびＦ２１で処理するために第２の段に移動されている間に、カード４、カード５およびカード６は、処理ユニットＦ１１、Ｆ１２およびＦ１３で処理するために最上段で受け取られる。このようにして、さまざまなカードの処理がいくつかのユニットによって同時に実行されるので、カード処理のスループット速度を上げることができる。
図８Ｅを参照すると、カード１からカード３は、対応する反転ユニットの適切な回転により第３の段の処理ユニットＦ３１、Ｆ３２およびＦ３３に移送され、カード４からカード６は、第２の段の処理ユニットＦ２１、Ｆ２２およびＦ２３に移送される。それと同時に、図８Ｆに示されるように、カード７からカード９が最上段の処理ユニットＦ１１からＦ１３で受け取られる。
この手順を継続すると、図８Ｈに示されるように、カード１からカード３は第４の段の処理モジュールＦ４１からＦ４３に移送され、カード４からカード６は第３の段の処理モジュールＦ３１からＦ３３に移送され、カード７からカード９は第２の段の処理モジュールＦ２１からＦ２３に移送され、その間にカード１０からカード１２が第１の段の処理モジュールＦ１１からＦ１３で受け取られる。このようにして、１２の処理手順が同時に実行され、スループットを向上させることができる。
図８Ｉに示されるように、カード１からカード３は、その後、反転ユニットＦＯ４３Ｒ、ＦＯ３３ＲおよびＦＯ２３Ｒを使用して第４の段から排出部へと移動される。
図８Ｊに示されるように、カード１からカード３は排出ユニットＦｏｕｔから排出され、追加のカード１３が投入部Ｆｉｎを通って処理ユニットＦ１１で受け取られる。この手順は、全てのカードが処理されて排出ユニットＦｏｕｔを通って排出部に移送されるまで継続されてもよい。
それぞれのカードｉまたはカード群は、カードまたはカード群に種類に応じて、異なる処理手順が実施されるように処理機を経て異なる経路を通って進む場合が想定される。それぞれのカードは、処理ユニットがプログラムされた経路に位置するので、カードが通るそれぞれの処理ユニットで処理されるか、またはあるユニットでは処理されずにそのユニットを通って移送される。
図１０に示されている基本処理モジュール２００の別の実施形態では、基本処理モジュール２００は独立したモジュールであり、対応するインターフェースを使用して１つまたは２つの別個の反転ユニットＦＯ１Ｌおよび／またはＦＯ１Ｒに取り外し可能に接続されてもよい。
図１１の実施形態に示されるように、この基本処理モジュールを使用して、一段の反転ユニットＦＯｎが処理モジュールＦｎの段間に配置されるマトリックス配置が形成されてもよい。この実施形態は、ハードウェア設計を変更せずに、物体処理機に必要な要件に応じて、可変数の反転ユニットＦＯｎＬおよびＦＯｎＲを２つの処理モジュール間に配置できるという利点がある。
本発明の実施形態では、それぞれの処理モジュールは、物体に応じて、１つの処理モジュールから次の分散知的システムへの物体の移送を制御することでそれぞれの物体上で実行される処理動作を制御するために、それぞれ制御ユニットを備えてもよい。コンピュータまたはプロセッサなどの制御システム（図示せず）は、物体処理機の基部で接続され、物体または物体群が、前記物体または物体群用の所定の一連の規則に従って処理されるように物体処理機の全体的な連続制御を管理することができる。処理される物体または物体群に応じて、物体処理機内の異なる経路をプログラミングしてもよい。それぞれの物体は、１つの処理モジュールから別の処理モジュールに移るためにそれぞれの処理モジュールを通らなくてもよい。それぞれの物体は、一部の処理モジュールによってのみ処理されてもよい。物体処理機内の双方向の経路により物体処理機の柔軟性が向上し、用途の可能性が広がる。
モジュールユニットの低い製造コストにより、本発明の実施形態の物体処理機の製造コストを低減することができる。このように、物体処理機全体は、プラスチック成形などのプロセスで製造される単一ユニット（大規模生産されてもよい）の製造コストが低減されることにより利益を享受できると共に、複雑な物体処理機を作ることができる。
本発明の実施形態の方法は、処理動作が物体ごとに異なる場合でも、多数の物体を同時に処理することができるので、生産速度を向上させることができる。
本発明を特定の実施形態に関して参照により説明してきたが、本発明は特定の実施形態に限定されず、本発明の範囲であれば修正が可能であることは当業者に明らかになるであろう。
例えば、上述した例ではＳＩＭカードのパーソナライゼーション動作を含む処理に関して説明したが、当然、本発明の方法は、複数の処理動作が必要なワークピースまたは他の構成要素のような任意のタイプの携帯物体の処理にも適用できることがわかるであろう。
上述の例示的な実施形態を参照すれば、当業者は多くのさらなる修正および変形が想定できるであろう。例示的な実施形態は、ほんの一例であり、本発明の範囲の制限を意図するものでなく、本発明の範囲は添付の請求項によってのみ決定される。特に、必要に応じて、異なる実施形態の異なる特徴を入れ替えてもよい。
請求項において、用語「備える」は、他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「１つの」は複数形を除外するものではない。互いに異なる従属請求項内で異なる特徴が記載されている場合、これらの特徴の組み合わせが使用できないことが有利であるということではない。請求項におけるいずれの参照符号も本発明の範囲を制限するものと解釈するべきではない。

Claims (21)

  1. 複数の物体を処理するための物体処理機であって、
    複数の処理モジュールを備え、各処理モジュールは、物体処理機を構成するモジュールアセンブリを形成するために複数の処理モジュールの別の処理モジュールのモジュール構造と協働するモジュール構造を有し、
    各処理モジュールは、物体上で対応する処理動作を実行するように動作可能であり、処理モジュールの個々のポートに配置された少なくとも１つの移送ユニットを備え、
    各移送ユニットは、物体を対応する処理モジュールに、または対応する処理モジュールから移送する、および／またはモジュールアセンブリの別の処理モジュールの移送ユニットに、または別の処理モジュールの移送ユニットから移送するように設計され、
    移送ユニットは、物体が処理機内の複数の異なる搬送経路を介して処理機の投入部から処理機の排出部に案内されるように互いに協働する、および／または別の処理ユニットと協働するように設計され、処理されている前記物体のために複数の異なる搬送経路から選択される搬送経路は、前記物体上で実行される所定の処理動作に対応する、物体処理機。
  2. 処理機内の複数の搬送経路が、
    処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの全てを通る搬送経路と、
    処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの一部を通る別の搬送経路と、
    を含む、請求項１に記載の物体処理機。
  3. 前記物体の搬送経路が、物体処理機の実際の動作状態によって決まる、請求項１または請求項２に記載の物体処理機。
  4. 移送ユニットが、物体が前記処理モジュールの対応する移送ユニットを介して前記処理モジュールに移送されずに前記処理モジュールを迂回することができるように互いに協働するように設計され、処理されている物体は、移送ユニットを使用して、処理されている物体に対応する所定の一連の規則に従って、モジュールアセンブリの１つの処理モジュールから別の処理モジュールに移送される、請求項１から３のいずれか一項に記載の物体処理機。
  5. 各処理モジュールの少なくとも１つのポートが、物体が物体処理機内を双方向に移動できるように、投入ポートまたは排出ポートとして交換可能に機能することができる、請求項１から４のいずれか一項に記載の物体処理機。
  6. 各処理モジュールが、モジュール構造内で別の処理モジュールと交換可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の物体処理機。
  7. 各処理モジュールが、他の処理モジュールと別個に取り外しおよび交換が可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の物体処理機。
  8. 処理モジュールが、二次元のモジュール配列で一列に互いに積み重ねて配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の物体処理機。
  9. 各処理モジュールが、前記物体に応じて、対応するモジュールにおける前記物体の処理および移送を制御するために対応する制御ユニットを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の物体処理機。
  10. 各処理モジュールが、さらに独立型の工作機械として動作可能である、請求項１から９のいずれか１項に記載の物体処理機。
  11. 工作機械が、処理モジュールそれぞれに電力を供給するための電力部を備え、各処理モジュールは、電力部と協働するための相互協働電力インターフェースまたは電力部から別の処理モジュールに電力供給を移すために別の協働電力インターフェースを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の物体処理機。
  12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の物体処理機用のモジュール処理ユニット。
  13. 物体処理機を構成するアセンブリを形成するように設計された複数の処理モジュールを備え、各処理モジュールは処理モジュールの個々のポートに位置する少なくとも１つの移送ユニットを備える物体処理機において、複数の物体を処理する方法であって、
    処理される物体を受け取るステップと、
    処理される物体を第１の処理モジュールの第１の移送ユニットを介して第１の処理モジュールに移送するステップと、
    物体の処理動作に従って物体を処理するステップと、
    物体が第２の隣接する処理モジュールによって処理されるように、あるいは第２の処理モジュールに隣接する第３の処理モジュールの移送ユニットに直接移送されるように、物体を第１の処理モジュールから第２の隣接する処理モジュールの移送ユニットに移送するステップと、を含む方法であって、
    １連の物体のそれぞれの物体は、処理機の投入部と排出部との間の複数の搬送経路のうちの１つを介して、少なくともいくつかの処理モジュールの移送ユニット間で移送され、それぞれの物体用の搬送経路は前記物体上で実行される処理動作に従って複数の搬送経路から決定される方法。
  14. 処理機内の複数の搬送経路が、物体用のプロセスに従って、処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの全てを通る１つの搬送経路と、処理される前記物体が前記物体処理機を構成する処理モジュールの一部を通る別の搬送経路と、を含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 処理されている物体が、前記処理モジュールの対応する移送ユニットを介して、前記処理モジュールに移送されずに前記処理モジュールを迂回することができる、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
  16. 前記物体の搬送経路が、物体処理機の実際の動作状態によって決まる、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 処理される物体が、処理モジュールを通って第１の方向および第２の反対方向に移動可能である、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記物体の処理および移送が、前記物体に応じて、対応する処理モジュールの個々の制御ユニットによって制御される、請求項１３から１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 物体が、複数の処理モジュールを通る複数の異なる可能な搬送経路から選択された１つの搬送経路を介して物体処理機内を移送される、請求項１３から１８のいずれか一項に記載の方法。
  20. 個々の処理モジュールによって実行される処理動作が、物体のグラフィカルマーキング、物体へのデータ転送、カードのエンボス加工および物体の検証のいずれか１つを含む、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
  21. コンピュータシステムに請求項１３から２０のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータ実行可能命令を有する、コンピュータ可読媒体。
JP2013521231A 2010-07-29 2010-07-29 物体を処理する方法および装置 Pending JP2013535732A (ja)

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