CN103538353A - 一种磁定向母版的制造及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁定向母版的制造及检测装置。该装置包括控制机构、传动机构以及以相互替换方式进行安装的加工机构和检测机构，控制机构用于接收运动指令，并根据运动指令控制传动机构传动加工机构与磁定向母版进行相对移动，以利用加工机构在磁定向块上加工出磁定向图案，或者根据运动指令控制传动机构传动检测机构与磁定向母版进行相对移动，以对磁定向块上的磁定向图案进行检测。通过上述方式，本发明能够使磁定向母版的制造和检测共享同一装置，简化母版制程，自动化程度较高且节约生产成本。

Description

一种磁定向母版的制造及检测装置

技术领域

本发明涉及磁定向印刷技术领域，特别是涉及一种磁定向母版的制造及检测装置。

背景技术

目前，磁性光变颜料广泛地应用于各种防伪领域，磁性光变颜料除具有传统的光变颜料的光变效果外，还能够沿磁场进行磁定向。磁性光变颜料的磁定向一般是由磁定向母版（磁性印刷母版）实现的，磁定向母版需要在不同的区域具有不同的磁场方向，进而实现磁性光变颜料在不同区域的不同磁定向。

现有技术中，一般是通过制造装置在不同的磁定向块（磁体）上加工出部分磁定向图案，再通过多个磁定向块之间的拼接形成一个具有完整磁定向图案的磁定向母版，再通过检测装置完成对各个磁定向块上的磁定向图案的检测。然而，上述方式的制造及检测过程依托单独的制造装置及检测装置，生产成本过高，并且自动化程度不高。

因此，有必要提供一种磁定向母版的制造及检测装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种磁定向母版的制造及检测装置，能够使磁定向母版的制造和检测共享同一装置，简化母版制程，自动化程度较高且节约生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种磁定向母版的制造及检测装置，磁定向母版包括母版主体以及设置于母版主体上的磁定向块，该装置包括控制机构、传动机构以及以相互替换方式进行安装的加工机构和检测机构，其中控制机构用于接收运动指令，并根据运动指令控制传动机构传动加工机构与磁定向母版进行相对移动，以利用加工机构在磁定向块上加工出磁定向图案，或者根据运动指令控制传动机构传动检测机构与磁定向母版进行相对移动，以对磁定向块上的磁定向图案进行检测。

其中，传动机构包括第一传动机构，第一传动机构用于沿垂直于磁定向块的表面的第一传动轴平移加工机构或检测机构。

其中，传动机构包括第二传动机构，第二传动机构用于沿垂直第一传动轴的平面内的第二传动轴平移磁定向母版。

其中，传动机构包括第三传动机构，第三传动机构用于沿平面内的与第二传动轴垂直的第三传动轴平移磁定向母版。

其中，传动机构包括第四传动机构，第四传动机构用于沿垂直于第一传动轴的第四传动轴转动磁定向母版。

其中，加工机构为机械加工机构，用于在磁定向块上加工出与磁定向图案对应的凹凸结构。

其中，加工机构包括旋转轴和固定于旋转轴上的刀头，传动机构进一步包括第五传动机构，第五传动机构用于传动旋转轴绕垂直于磁定向块的表面的第五传动轴转动。

其中，磁定向块包括一磁体，加工机构包括热辐射装置，热辐射装置用于产生热辐射束，以对磁体的局部区域进行加热，以通过磁体的自我磁化方式在局部区域形成新的磁畴结构。

其中，磁定向块包括一可磁化材料层，加工机构包括磁化装置和热辐射装置，磁化装置用于产生第一磁场，以沿第一磁化方向对可磁化材料层进行磁化，热辐射装置用于产生热辐射束，以利用热辐射束对可磁化材料层的局部区域进行加热去磁，磁化装置进一步产生第二磁场，以沿不同于第一磁化方向的第二磁化方向对去磁后的可磁化材料层的局部区域进行磁化。

其中，检测机构包括支撑装置、设置于支撑装置上的能够沿磁定向母版的磁场方向进行定向的磁性片以及用于拍摄定向后的磁性片的视觉检测装置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明设计装置包括控制机构、传动机构以及以相互替换方式进行安装的加工机构和检测机构，通过控制机构接收运动指令并据此控制传动机构传动加工机构与磁定向母版进行相对移动，以利用加工机构在磁定向块上加工出磁定向图案，或者控制传动机构传动检测机构与磁定向母版进行相对移动，以对磁定向块上的磁定向图案进行检测，从而使磁定向母版的制造和检测可共享同一装置，简化了制程，并且节约了生产成本。

附图说明

图1是本发明第一实施例的磁定向母版的制造及检测装置的结构正视图；

图2是图1所示磁定向母版的制造及检测装置的侧视图；

图3是图1所示的加工机构的结构示意图；

图4是本发明第二实施例的磁定向母版的制造及检测装置的加工机构的结构示意图；

图5是图1所示的检测机构第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～5和实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明第一实施例的磁定向母版的制造及检测装置的结构正视图，图2是图1所示磁定向母版的制造及检测装置的侧视图，其中图2是图1从A端的侧视图。结合图1和图2所示，本实施例的制造及检测装置100主要包括：操作平台150以及设置于操作平台150上的控制机构110、传动机构120、加工机构130以及检测机构140。

在本实施例中，磁定向母版200包括母版主体210以及设置于母版主体210上的多个磁定向块220，磁定向母版200通过移动平台230可移动的设置于操作平台150上。加工机构130和检测机构140能够以相互替换的方式通过与操作平台150的第一主体部151上设置的延伸部152安装于传动机构120上。

具体而言，在通过装置100对磁定向母版200进行磁定向图案的制造时，控制机构110用于接收根据磁定向图案产生的加工运动指令，并据此控制传动机构120传动加工机构130与磁定向母版200进行相对移动，以利用加工机构130在各个磁定向块220上加工出磁定向图案。在通过装置100对磁定向母版200进行磁定向图案的检测时，控制机构110用于接收根据磁定向图案产生的检测运动指令，并据此控制传动机构120传动检测机构140与磁定向母版200进行相对移动，以对各个磁定向块220上的磁定向图案进行检测。其中，根据磁定向图案产生的加工运动指令和检测运动指令也可以结合在同一运动指令中。

再次参阅图1和图2，本实施例的传动机构120包括第一传动机构121、第二传动机构122、第三传动机构123和第四传动机构125。

其中，第一传动机构121设置于操作平台150的第一主体部151上，用于沿垂直于磁定向块220的表面（即，磁定向母版200的表面）的第一传动轴O1上下平移加工机构130或检测机构140。

第二传动机构122与第一主体部151垂直设置，用于沿垂直第一传动轴O1的平面内的第二传动轴O2平移磁定向母版200。

第三传动机构123与承载磁定向母版200的移动平台230连接，用于沿操作平台150所处的平面内的与第二传动轴O2垂直的第三传动轴O3平移磁定向母版200。

第四传动机构124与磁定向母版200固定设置，用于沿垂直于第一传动轴O1的第四传动轴O4转动磁定向母版200。

通过上述四个传动机构121、122、123、124的配合，使得加工机构130或检测机构140与磁定向母版200可在各个传动轴所在方向上相对移动，以在磁定向母版200上形成或检测磁定向图案。

在本实施例中，由于加工机构130和检测机构140能够以相互替换的方式安装，基于此下面详细介绍本发明的装置100的制造和检测的工作原理及过程：

进一步参阅图3，图3是图1所示的加工机构的结构示意图。如图3所示，本实施例的加工机构130为机械加工机构330，主要包括旋转轴331和固定于旋转轴331上的刀头332。本实施例的传动机构120进一步包括与机械加工机构330相连接的第五传动机构125。

在对磁定向母版200的一个磁定向块220进行磁定向图案的加工之前，控制机构110接收运动指令，并据此控制第一传动机构121传动机械加工机构330，同时控制第二传动机构122和第三传动机构122平移磁定向母版200，直至刀头332和该磁定向块220的表面相接触。

在开始加工磁定向图案以及加工过程中，第五传动机构125传动旋转轴331绕垂直于磁定向块220的表面的第五传动轴O5转动，以在磁定向块220上加工出与磁定向图案对应的凹凸结构。与此同时，第一传动机构121传动机械加工机构330，并且第二传动机构122和第三传动机构123平移磁定向母版200，四个传动机构121、122、123、124相互配合以完成磁定向块220上的磁定向图案的加工。

当需要对另一个磁定向块220进行磁定向图案的加工时，第一传动机构121传动机械加工机构330，以使刀头332和磁定向块220的表面相间隔。第四传动机构124转动磁定向母版200，以使磁定向块220位于刀头332的正下方。第一传动机构121再次传动机械加工机构330，以使刀头332和磁定向块220的表面相接触，继而参照上述加工过程完成该磁定向块220上的磁定向图案的加工。

需要说明的是，在实际的加工过程中，第一传动机构121、第二传动机构122、第三传动机构123和第四传动机构124并不一定全部工作，可根据实际需要选择其中的任意组合进行传动，只需加工机构130与磁定向母版200进行相对移动即可，且各传动机构可采用现有技术中的传动装置，例如机电马达等。另外，为了更加精确的监控各个传动机构的传动精度，本实施例优选在各个传动机构中设置对应的旋转位置追踪系统，例如第四传动机构124中内置的光电编码器124a，以及第五传动机构125电连接的光电编码器125a，磁定向母版200上设置原点定位传感器200a，以精确的确定加工机构130和磁定向块200处于磁定向图案制造时的预定位置。

图4是本发明第二实施例的磁定向母版的制造及检测装置的加工机构的结构示意图。如图4所示，本实施例的加工机构130在加工磁定向图案的过程中，各个传动机构的相互配合与上述实施例相同，两个实施例的不同之处在于：

本实施例的加工机构130为隐形加工头430，主要包括热辐射装置431和旋转轴331，本实施例的每一磁定向块220包括一磁体。并且，由于本实施例中的加工机构130并非机械加工机构330，因此优选不需要设置第五传动机构125以及对应电连接的光电编码器125a。

在加工磁定向图案时，热辐射装置431用于产生热辐射束，以对磁体的局部区域进行加热，通过磁体的自我磁化方式在局部区域形成新的磁畴结构，从而改变该局部区域的磁场分布。

其中，热辐射束可以是激光束、红外热辐射束或超声波热辐射束。具体来说，当利用热辐射束对该磁体的局部区域进行加热时，热辐射束在该局部区域产生的热扰动会对该局部区域的磁场分布产生影响，使得磁体以自我磁化方式在该局部区域形成新的磁畴结构，进而在磁体内产生特定的、不可复制的磁定向图案，且该磁定向图案可承载丰富的图案信息。值得注意的是，经热辐射束热扰动后，磁体的表面特征不会发生改变，且经热辐射束加热的局部区域的温度不需要达到该磁体的居里温度，优选低于该磁体的居里温度。

应理解，在其他实施例中，每一磁定向块220包括可以不设置磁体，而改为可磁化材料层，此时隐形加工头430包括热辐射装置431和磁化装置432。

具体来说，在加工磁定向图案时，磁化装置432用于产生第一磁场，以沿第一磁化方向对可磁化材料层进行磁化。而后热辐射装置431产生热辐射束，以利用热辐射束将可磁化材料层的局部区域加热至可磁化材料层的居里温度以上，由此对可磁化材料层的局部区域进行去磁。

在利用热辐射束将可磁化材料层的局部区域的温度保持在居里温度以上的同时，利用磁化装置432产生的第二磁场沿第二磁化方向作用于可磁化材料层的局部区域。随后，在保持第二磁场的同时，移除热辐射束，以使得可磁化材料层的局部区域的温度降低到居里温度以下，进而在可磁化材料层的局部区域内形成与第二磁化方向同向的磁场。其中，第二磁化方向和第一磁化方向不相同。

本实施例能够使得磁定向母版200的多个局部区域内的最终磁场方向互不相同，进而可在印刷品的多个区域产生复杂多变的光变效果。

图5是图1所示的检测机构第一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例的检测机构140包括支撑装置141、磁性片142和视觉检测装置143。其中，磁性片142设置于支撑装置141上且在检测时临近磁定向母版200设置，视觉检测装置143设置于支撑装置141定义的空间内，且与磁性片142间隔设置。

在对加工机构130或非其加工出的磁定向图案进行检测时，第一传动机构121、第二传动机构122、第三传动机构123和第四传动机构124相互配合以传动检测机构140和磁定向母版200的具体过程可参照上述描述，此处不再赘述。在传动过程中，磁性片142在位于磁定向母版200（或，磁定向块220）的上方时，其包含的磁性材料能够沿磁定向母版200的磁场方向进行磁定向，通过视觉检测装置143拍摄磁性片142上的磁定向图案，即可判断磁定向母版200上加工出的磁定向图案是否符合设计要求。

综上所述，本发明设计包括控制机构、传动机构以及以相互替换方式进行安装的加工机构和检测机构的装置，通过控制机构接收运动指令并据此控制传动机构传动加工机构与磁定向母版进行相对移动，以利用加工机构在磁定向块上加工出磁定向图案，或者控制传动机构传动检测机构与磁定向母版进行相对移动，以对磁定向块上的磁定向图案进行检测，从而使磁定向母版的制造和检测可共享同一装置，简化了制程，并且节约了生产成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁定向母版的制造及检测装置，所述磁定向母版包括母版主体以及设置于所述母版主体上的磁定向块，其特征在于，所述装置包括控制机构、传动机构以及以相互替换方式进行安装的加工机构和检测机构，其中所述控制机构用于接收运动指令，并根据所述运动指令控制所述传动机构传动所述加工机构与所述磁定向母版进行相对移动，以利用所述加工机构在所述磁定向块上加工出磁定向图案，或者根据所述运动指令控制所述传动机构传动所述检测机构与所述磁定向母版进行相对移动，以对所述磁定向块上的所述磁定向图案进行检测。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括第一传动机构，所述第一传动机构用于沿垂直于所述磁定向块的表面的第一传动轴平移所述加工机构或所述检测机构。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括第二传动机构，所述第二传动机构用于沿垂直所述第一传动轴的平面内的第二传动轴平移所述磁定向母版。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括第三传动机构，所述第三传动机构用于沿所述平面内的与所述第二传动轴垂直的第三传动轴平移所述磁定向母版。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述传动机构包括第四传动机构，所述第四传动机构用于沿垂直于所述第一传动轴的第四传动轴转动所述磁定向母版。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的装置，其特征在于，所述加工机构为机械加工机构，用于在所述磁定向块上加工出与所述磁定向图案对应的凹凸结构。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加工机构包括旋转轴和固定于所述旋转轴上的刀头，所述传动机构进一步包括第五传动机构，所述第五传动机构用于传动所述旋转轴绕垂直于所述磁定向块的表面的第五传动轴转动。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的装置，其特征在于，所述磁定向块包括一磁体，所述加工机构包括热辐射装置，所述热辐射装置用于产生热辐射束，以对所述磁体的局部区域进行加热，以通过所述磁体的自我磁化方式在所述局部区域形成新的磁畴结构。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的装置，其特征在于，所述磁定向块包括一可磁化材料层，所述加工机构包括磁化装置和热辐射装置，所述磁化装置用于产生第一磁场，以沿第一磁化方向对所述可磁化材料层进行磁化，所述热辐射装置用于产生热辐射束，以利用所述热辐射束对所述可磁化材料层的局部区域进行加热去磁，所述磁化装置进一步产生第二磁场，以沿不同于所述第一磁化方向的第二磁化方向对去磁后的所述可磁化材料层的所述局部区域进行磁化。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测机构包括支撑装置、设置于所述支撑装置上的能够沿所述磁定向母版的磁场方向进行定向的磁性片以及用于拍摄定向后的所述磁性片的视觉检测装置。

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