CN103832090B - 烫印二维码或图案标识的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烫印二维码或图案标识的方法，该方法是在设有两台设有激光头的激光器的装置中完成的，激光头平行设置，激光头之间有间距，并与定位光电探头电气连接，烫印二维码或图案的方法，包括如下：（1）设定两个激光头之间的间距和激光器的出光焦距以及N，N为1～100的整数；根据公式：L=(2×N+1)×L2计算出L2；（2）将薄膜运行至激光头下方，在薄膜上刻蚀出相同的两个图案或二维码和跟踪光标；（3）薄膜继续向前，定位光电探头检测到跟踪光标后，触发激光器再次蚀刻，由设有步进电机的收卷装置收卷，电机的步进距离为L2，即可获得产品。本发明可在薄膜上刻蚀径向间距无误差的二维码或图案，误差能够归零，能够满足大规模烫印的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种在电化铝烫印箔上烫印图案或二维码标识的方法。
背景技术
烫金工艺是利用热压转移的原理，将电化铝中的铝层转印到承印物表面以形成特殊的金属效果，因烫金使用的主要材料是电化铝箔，因此烫金也叫电化铝烫印。电化铝箔通常由多层材料构成，基材常为PE，其次是分离涂层、颜色涂层、金属涂层(镀铝)和胶水涂层。
烫金主要有两种功能：一是表面装饰，可提高产品的附加值。烫金与压凹凸工艺等其他加工方式相结合，更能显示出产品强烈的装饰效果：二是赋予产品较高的防伪性能，如采用全息定位烫印商标标识等。
产品烫金后图案清晰、美观，色彩鲜艳夺目，耐磨、耐候。目前印制烟标上的烫金工艺应用占85％以上，在平面设计上，烫金可以起到画龙点睛、突出设计主题的作用，特别适用于商标、注册名的装饰使用。
二维码(2-dimensionalbarcode)，又称二维条码，最早起源于日本，它是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如：产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共享等等。随着物流网技术的迅速发展，国内对二维码这一新技术的需求与日俱增。
目前，二维码的生产技术主要有以下几种方式：数码印刷、喷墨打印、激光打印以及激光刻蚀。其中数码印刷技术初期投入较高，喷墨打印技术会对环境造成一定程度的污染，并且精度不是很理想，激光打印技术耗材成本高昂。而激光刻蚀技术以其投入成本低，无耗材，精度高，环境友好等特点正在受到越来越多的关注。
使用激光在电化铝箔上刻蚀出二维码，再根据需要将二维码热转印到商品包装上，二维码精度高，生产速度快，对环境污染小，已成为目前较常用的一种方案。但是由于大型烫印机在烫印过程中一般是进行跳步烫印，对二维码间的距离精度要求较高，目前现有方法的精度均存在累积误差，因而无法满足要求。如专利CN102184676A所述，其径向误差为0.2mm，如果进行10倍间距的跳步烫印将会产生最大2mm的实际误差，完全无法满足生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种烫印二维码或图案标识的方法，为解决现有技术中存在的不足。
本发明的方法，是在设有两台设有激光头的激光器的装置中完成的，两台激光器的激光头依次平行设置，两个激光头之间设有间距，并与设置在其一侧的定位光电探头5电气连接；烫印二维码或图案的方法，包括如下步骤：
(1)根据跳步烫印需求，设定两个激光头之间的间距和确定激光器的出光焦距；同时根据烫印需要设定N，N为1～100的整数；
根据公式：L＝(2×N+1)×L2计算出L2；
L为两个激光头之间的间距，L2为相邻两个图案或二维码之间的间距；
(2)将需要蚀刻的薄膜通运行至两个激光头的下方，启动两台激光器，在薄膜上同时刻蚀出两个图案或二维码和跟踪光标；
(3)刻蚀了图案或的二维码的电化铝薄膜继续向前运行，设置在其一侧的定位光电探头检测到跟踪光标后，将信号输送给两台设有激光头的激光器，触发两台设有激光头的激光器再次进行蚀刻，由设有步进电机的收卷装置收卷，电机的步进距离为L2，即可获得烫印了二维码或图案标识的薄膜；
所述激光器为常规的二氧化碳激光器、光纤激光器或半导体激光器，可采用市售的产品；
如输出功率在10～30w的光纤激光器及输出功率在10～100w的二氧化碳激光器。如iKonMacF30，K60激光喷码机，MacsaK-1000激光打码机，翔声激光D2000光纤激光喷码机。
根据所刻蚀材料的不同及对二维码外观要求的不同可对激光器进行如下设置：输出功率10～100W，激光重复频率20～100KHz，刻蚀范围200×200mm，刻蚀线速度100～10000mm/s，填充线间距1～0.001mm。
所述需要蚀刻的薄膜为普通电化铝薄膜、全息电化铝薄膜或镀铝薄膜等材料，薄膜的宽度为15～300mm，厚度为0.12～1mm±0.2mm；
所述薄膜的运行线速度为0.1～20m/min±0.2mm。
跳步烫印距离L一般为10～100cm。
本发明的优点是：在未经任何处理的薄膜上刻蚀径向间距无误差的二维码或图案，径向精度高，可在大型烫印机上进行烫印，也可应用于普通烫印设备上。该生产方法适用范围广泛，操作简便，生产出的二维码电化铝箔可大大提高印刷企业和包装企业的生产效率，同时大大降低了其生产成本。使用本发明的方法上刻蚀图案及二维码，可以使用普通电化铝箔，电化铝箔上无需任何光标色标，从而大大节约了成本，由于各种意外因素产生的误差能够迅速归零，并且不会累积，完全能够满足大规模烫印的需要。本发明提到的生产方法使用范围广泛，除二维码外，还可在电化铝箔上进行条形码或其他图案标识的刻蚀。使用本发明提到的生产方法，可以对二维码进行集中生产，便于企业对二维码数据的管控。同时，现有印刷企业在使用烫印工艺对产品加载二维码时，无需对现有设备进行改造，从而规避了成本风险。
附图说明
图1为设有两台设有激光头的激光器的装置结构示意图。
图2为位移机构示意图。
图3为蚀刻后的薄膜。
具体实施方式
参见图1和图2，用于实现本发明的方法的设有两台设有激光头的激光器的装置，包括操作平台1、机架2、设有第一激光头3的第一激光器、设有第二激光头4的第二激光器、定位光电探头5、设有步进电机的放卷装置6和收卷装置7；
所述操作平台的一端设有开孔20，所述第一激光头3和第二激光头4依次设置在所述操作平台1的另一端的上方，第一激光头3与第二激光头4之间设有间距L，所述定位光电探头5设置在开孔20的一侧、所述操作平台1与第一激光头3和第二激光头4之间，并与所述第一激光器和第二激光器电气连接，所述放卷装置6和收卷装置7分别设置在所述操作平台1的两侧，所述第一激光头3、第二激光头4和定位光电探头5分别固定在机架2上；
进一步，所述的设有两台设有激光头的激光器的装置，还包括吸尘装置8，所述吸尘装置8设置在开孔20的下方的操作平台上，并与所述的开孔20相连通；
进一步，所述的激光蚀刻设备，还包括与放卷装置6相连接的纠偏装置9，所述纠偏装置9由纠偏定位器、纠偏控制器及纠偏电机组成自动纠偏系统，纠偏定位器发出纠偏信号给纠偏控制器，控制纠偏电机进行横向动作，以确保材料在横向距离上的精度，纠偏装置为机械领域公知的构件，可选用美赛斯公司的LRC、LRB型自动纠偏系统、兴达自控设备公司的GD-2型自动纠偏系统或比勒自动化技术有限公司的BST型自动纠偏系统等，所述纠偏装置F9与放卷装置M6的连接方法，可参见纠偏装置F9的说明书，所述纠偏装置9固定在机架2，并位于放卷装置6的上方；
进一步，所述第一激光头3和第二激光头4分别通过位移调节机构10与机架2相连接；
参见图2，所述位移调节机构10包括水平位移机构和垂直位移机构，所述水平位移机构和垂直位移机构，包括滑动丝杆11和与其配合的定位螺母12，为机械领域公知的构件；平位移机构和垂直位移机构固定连接；
优选的，所述第一激光头3与第二激光头4之间的间距L，即为跳步烫印间距，一般为10～100cm；
采用上述装置烫印二维码或图案标识的方法，包括如下步骤：
(1)根据跳步烫印需求，通过位移调节机构10设定两个激光头之间的间距L和确定激光器的出光焦距；同时根据烫印需要设定N，N为1～100的整数，优选的为3～10的整数，特别优选的为3～5的整数；
根据公式：L＝(2×N+1)×L2计算出相应的相邻两个图案或二维码的间距L2，L2为相邻两个图案或二维码之间的间距，参见图3；
根据烫印需要设定N的原则如下：
根据所蚀刻图案的径向尺寸及跳步烫印需求距离进行N的数值设定，一般来讲N要尽量的大，以减少烫印材料的浪费，但蚀刻图案之间要保有一定的径向空隙或间距，通常蚀刻图案之间的间距不小于3mm；举例说明，跳步间距为L＝100mm，蚀刻图案径向尺寸为15mm，N设定为2较为合适，经计算L2＝20，因此蚀刻图案径向间距为5mm；
(2)将需要蚀刻的薄膜由放卷装置6运行至两个激光头的下方，启动两台激光器，同时刻蚀出两个相同的图案或相同的二维码40和跟踪光标30，优选的，所述跟踪光标30刻蚀在两个图案或二维码40一侧，见图3；
(3)刻蚀了图案或的二维码的电化铝薄膜继续向前运行，定位光电探头5检测到跟踪光标后，将信号输送给两台设有激光头的激光器，触发两台设有激光头的激光器再次进行蚀刻，然后由设有步进电机的收卷装置7收卷，即可获得烫印了二维码或图案标识的薄膜，步进电机的步进距离为L2；
优选的，将需要蚀刻的薄膜由放卷装置6，通过纠偏装置9纠偏后，运行通过两个激光头的下方，以保证薄膜径向运动不摆动，以确保蚀刻图案或二维码之间的在横向距离上的精度；
所述吸尘装置8将蚀刻过程中所产生的粉末吸除。
实施例1
采用图1和图2的装置。使用两台易可玛F30激光喷码机。
对激光器进行如下设置：输出功率80％，激光重复频率80KHz，刻蚀范围200×200mm，刻蚀线速度8000mm/s，空笔速度10000nn/s，填充线间距0.05mm。跳步烫印间距L为220.0mm，根据烫印需要，设定N＝5，计算得出相邻两个图案间距L2长度为20.0mm,设定电机的步进距离为20.0mm±0.2mm。
两台激光器的出光间距为220.0mm。
刻蚀过程中，电化铝箔运行的线速度为5.0m/min，电化铝厚度为0.15mm±0.2mm。电化铝箔端面整齐度设定为±0.2mm。
本实施例生产出的含二维码或图案信息的电化铝箔径向无偏差，横向最大偏差0.2mm，完全满足高速自动烫印的需求，其刻蚀出的二维码图案清晰，无断线。
实施例2
本实施例中使用8台翔声激光D2000光纤激光喷码机。每两台为一组，出光间距为210.0mm，4组激光器横向等间距排列。
对激光器进行如下设置：输出功率50％，激光重复频率20KHz，刻蚀范围200×200mm，刻蚀线速度3000mm/s，空笔速度10000nn/s，填充线间距0.5mm。跳步烫印间距L为210.0mm，根据烫印需要设定N＝3，计算得出相邻两个图案间距L2长度为30.0mm，设定电机的步进距离为30.0mm±0.2mm。
刻蚀过程中，电化铝箔运行的线速度为3.0m/min，电化铝厚度为0.30mm±0.2mm。电化铝箔端面整齐度设定为±0.2mm。
本实施例生产出的含二维码或图案信息的电化铝箔径向无偏差，横向最大偏差0.2mm，完全满足高速自动烫印的需求，其刻蚀出的二维码图案清晰，无断线。
Claims (12)
1.烫印图案标识的方法，其特征在于，是在设有两台设有激光头的激光器的装置中完成的，两台激光器的激光头依次平行设置，两个激光头之间设有间距，并与设置在其一侧的定位光电探头电气连接，烫印图案标识的方法，包括如下步骤：
(1)设定两个激光头之间的间距和确定激光器的出光焦距；同时设定N，N为1～100的整数；
根据公式：L＝(2×N+1)×L2计算出L2；
L为两个激光头之间的间距，L2为相邻两个图案标识之间的间距；
(2)将需要蚀刻的薄膜运行至两个激光头的下方，启动两台激光器，在薄膜上同时刻蚀出两个图案标识和跟踪光标；
(3)刻蚀了图案标识的薄膜继续向前运行，设置在其一侧的定位光电探头检测到跟踪光标后，将信号输送给两台设有激光头的激光器，触发两台设有激光头的激光器再次进行蚀刻，由设有步进电机的收卷装置收卷，电机的步进距离等于L2，即可获得烫印了图案标识的薄膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光器为二氧化碳激光器、光纤激光器或半导体激光器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，激光器如下设置：输出功率10～100W，激光重复频率20～100KHz，刻蚀范围200×200mm，刻蚀线速度100～10000mm/s，填充线间距1～0.001mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜的运行线速度为0.1～20±0.0002m/min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，跳步烫印距离为10～100cm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，有两台设有激光头的激光器的装置，包括操作平台(1)、机架(2)、设有第一激光头(3)的第一激光器、设有第二激光头(4)的第二激光器、定位光电探头(5)、放卷装置(6)和设有步进电机的收卷装置(7)；
所述操作平台的一端设有开孔(20)，所述第一激光头(3)和第二激光头(4)依次设置在所述操作平台(1)的另一端的上方，第一激光头(3)与第二激光头(4)之间设有间距(L)，所述定位光电探头(5)设置在开孔(20)的一侧、位于所述操作平台(1)与第一激光头(3)和第二激光头(4)之间，并与所述第一激光器和第二激光器电气连接，所述放卷装置(6)和收卷装置(7)分别设置在所述操作平台(1)的两侧，所述第一激光头(3)、第二激光头(4)和定位光电探头(5)分别固定在机架(2)上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的设有两台设有激光头的激光器的装置，还包括吸尘装置(8)，所述吸尘装置(8)设置在开孔(20)的下方的操作平台上，并与所述的开孔(20)相连通。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的设有两台设有激光头的激光器的装置，还包括与放卷装置(6)相连接的纠偏装置(9)，所述纠偏装置(9)固定在机架(2)上，并位于放卷装置(6)的上方。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一激光头(3)和第二激光头(4)分别通过位移调节机构(10)与机架(2)相连接。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一激光头(3)与第二激光头(4)之间的间距L为10～100cm。
11.烫印图案标识的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过位移调节机构(10)设定两个激光头之间的间距L和确定激光器的出光焦距，并设定N，N为1～100的整数；
根据公式：L＝(2×N+1)×L2计算出相应的相邻两个图案标识的间距L2，L2为相邻两个图案标识之间的间距；
(2)将需要蚀刻的薄膜由放卷装置(6)运行至两个激光头的下方，启动两台激光器，同时刻蚀出两个相同的图案标识(40)和跟踪光标(30)，所述跟踪光标(30)刻蚀在两个图案标识(40)一侧；
(3)刻蚀了图案标识薄膜继续向前运行，定位光电探头(5)检测到跟踪光标后，将信号输送给两台设有激光头的激光器，触发两台设有激光头的激光器再次进行蚀刻，然后由设有步进电机的收卷装置(7)收卷，即可获得烫印了图案标识的薄膜，步进电机的步进距离设定为L2。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将需要蚀刻的薄膜由放卷装置(6)，通过纠偏装置(9)纠偏后，运行通过两个激光头的下方。
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