CN105216445A - 一种输液袋膜材uv连续印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输液袋膜材UV连续印刷装置，包括沿膜材输送方向依次设置的不间断供膜装置、电晕处理装置、UV印刷装置、UV干燥装置及自动连续收膜装置；所述不间断供膜装置用于向后续装置连续输出待印刷膜材，所述自动连续收膜装置用于将印刷、干燥之后的膜材重新收卷成膜卷。该印刷装置可以实现连续式UV印刷，不停机换膜和收膜，从而实现印刷的全自动化，其采用UV印刷技术，可完全消除热转印印刷的缺陷，尤其能满足制药企业对印刷效果、印刷质量及印刷效率的要求。

Description

一种输液袋膜材UV连续印刷装置

技术领域

本发明涉及印刷设备技术领域，特别是用于对生产药液包装袋的膜材预先进行印刷并能够进行连续印刷的UV印刷装置。

背景技术

目前，在医药行业，输液袋的印刷主要采用热转印技术，包括两种形式：烫印和热转印。这种印刷技术虽然被广泛使用，但却存在以下缺陷：

首先，印刷成本高、模具费很高、模具更换时冷却停止时间长、耗材需要较大库存，且模具热容量大、环境负荷大。

其次，印刷清晰度经常不一致、印刷色带利用率很低，不适于印刷极小文字，文字缺划或缺乏鲜明性，印刷使用后油墨的处理增加环境负荷。

又次，印刷油墨容易发生剥落造成对环境及产品相互间的污染。

再者，不能进行多色、套色印刷，特别是实行条形码化、二维码化有困难。

对此，采用UV印刷技术能很好的克服上述缺陷，提高印刷质量，但不论是主流的热转印印刷与软袋线集成的形式，还是UV印刷技术与软袋线集成的形式，基本上都是与软袋线以一对一的方式集成在一起的，且都是一种间歇式的印刷方式。

这就导致印刷速度及效率会大大降低，只能为产量比较少的用户提供高档印刷产品，对于生产量很大的用户来说，使用UV印刷机与大输液软袋线结合的方式对UV印刷机利用率偏低，成本优势不够明显，不能满足现代工业化的要求。

因此，如何采用UV印刷技术对输液袋膜材进行连续印刷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种输液袋膜材UV连续印刷装置。该印刷装置可以实现连续式UV印刷，不停机换膜和收膜，从而实现印刷的全自动化，其采用UV印刷技术，可完全消除热转印印刷的缺陷，尤其能满足制药企业对印刷效果、印刷质量及印刷效率的要求。

为实现上述目的，本发明提供一种输液袋膜材UV连续印刷装置，包括沿膜材输送方向依次设置的不间断供膜装置、电晕处理装置、UV印刷装置、UV干燥装置及自动连续收膜装置；所述不间断供膜装置用于向后续装置连续输出待印刷膜材，所述自动连续收膜装置用于将印刷、干燥之后的膜材重新收卷成膜卷。

优选地，所述不间断供膜装置包括沿膜材输送方向前后布置的第一放卷装置、第二放卷装置及第一缓冲装置；所述第一放卷装置、第二放卷装置共用同一解膜引辊，并在所述解膜引辊之后的位置设有切膜和接膜操作平台；所述第一缓冲装置在非换膜卷阶段储备一定余量的膜材，并在换膜卷阶段向后续装置输出所储备的膜材。

优选地，所述UV印刷装置包括转墨辊及多组墨辊单元；各所述墨辊单元包括依次接触配合的墨盒辊、出墨辊、均墨辊、着墨辊以及版辊；所述版辊与转墨辊接触配合；所述均墨辊设有与之接触配合的炼墨辊。

优选地，所述UV干燥装置包括固化箱、UV灯及风机；所述固化箱为封闭式结构，其一端设有膜材入口，另一端设有膜材出口，内部为UV固化腔；所述UV灯设于所述UV固化腔并位于膜材上方；所述风机设于所述固化箱顶部，其进风端与所述UV固化腔连通，出风端向外连通。

优选地，所述电晕处理装置与UV印刷装置之间设有第二缓冲装置；所述UV干燥装置与自动收膜装置之间设有第三缓冲装置。

优选地，所述自动连续收膜装置包括：

摩擦辊，为主动辊；

收膜辊，为从动辊，其具有预先放置于所述摩擦辊之前的位置；

支撑机构，位于所述摩擦辊后侧，其设有支撑所述收膜辊旋转的支撑臂，以及驱动所述支撑臂连同其上的收膜辊一起向外移动的驱动机构，所述支撑臂上设有承接所述收膜辊的槽口；

机械手，用于将所述收膜辊从预先放置的位置转移至所述支撑机构的支撑臂，其以同轴的方式左右对称地布置于所述摩擦辊两端并能够相对于所述摩擦辊旋转；

膜材切割机构，设于所述机械手并位于其后侧。

优选地，所述机械手包括：

后臂，能够相对于所述摩擦辊旋转，其长度使其在旋转过程中不会触及处于预先放置位置的收膜辊；

前臂，与所述后臂铰接连接，其长度使其在旋转过程中会触及处于预先放置位置的收膜辊；

圆形轨道，其圆心与所述后臂的旋转中心重合，当所述前臂支撑于所述圆形轨道时，所述前臂与后臂相对固定并形成“U”形容纳区，当所述前臂脱离所述圆形轨道时，所述长臂处于自由状态。

优选地，所述圆形轨道的起始端对应于所述收膜辊预先放置的位置，所述圆形轨道的终了端对应于所述收膜辊转移之后进行旋转收膜的位置。

优选地，所述前臂的根部设有斜向的支臂，并在所述支臂上设有与所述圆形轨道滚动接触的滚轮。

优选地，所述机械手设有独立驱动机构，或者，所述机械手通过离合机构随动于所述摩擦辊。

本发明所提供的输液袋膜材UV连续印刷装置，并不与输液袋生产线集成在一起，而是独立于输液袋生产线单独对膜材进行印刷，不依附于其他设备，其采用UV印刷技术对膜材进行印刷，并设计了不间断换膜装置进行供膜，同时还设计了自动连续收膜装置将印刷之后的膜材重新收卷成膜卷，包装完毕后可拿到任一台软袋线上使用，相对于传统的印刷与软袋线的集成形式，可以不停机换膜和收膜，进行连续印刷，实现全自动化，大大提高印刷速度和效率，减少膜材的浪费，降低印刷成本，提高印刷品质，满足大批量生产的印刷要求，其电晕处理装置可以对膜材进行电晕处理，使得UV油墨更易粘附在膜材上，不易脱落，使颜色更加鲜艳、清晰。

附图说明

图1为本发明所提供输液袋膜材UV连续印刷装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中UV印刷装置及UV干燥装置的局部放大示意图；

图3为机械手、膜材切割机构及摩擦辊的轴测图；

图4为图3所示组合机构的侧视图。

图中：

1.不间断供膜装置11.第一放卷装置12.第二放卷装置13.第一缓冲装置14.解膜引辊15.切膜和接膜操作平台16.第二缓冲装置17.第三缓冲装置2.电晕处理装置3.UV印刷装置31.墨盒辊32.出墨辊33.第一炼墨辊34.第二炼墨辊35.均墨辊36.着墨辊37.版辊38.转墨辊312.印刷支承辊313.导向支承辊4.UV干燥装置49.紫外灯410.风机411.固化箱5.自动连续收膜装置51.摩擦辊52.收膜辊53.支撑机构531.支撑臂532.气缸54.机械手541.后臂542.前臂543.圆形轨道55.横切刀

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供输液袋膜材UV连续印刷装置的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的输液袋膜材UV连续印刷装置，主要由沿膜材输送方向依次设置的不间断供膜装置1、电晕处理装置2、UV印刷装置3、UV干燥装置4及自动连续收膜装置5构成。

其中，不间断供膜装置1用于向后续装置连续输出待印刷膜材，自动连续收膜装置5用于将印刷、干燥之后的膜材重新收卷成膜卷。

具体地，不间断供膜装置1设有沿膜材输送方向前后布置的第一放卷装置11、第二放卷装置12及第一缓冲装置13，第一放卷装置11、第二放卷装置12共用同一解膜引辊14，并在解膜引辊14之后的位置设有切膜和接膜操作平台15，第一缓冲装置13在非换膜卷阶段储备一定余量的膜材，并在换膜卷阶段向后续装置输出所储备的膜材。

解膜时同时准备两卷膜，分别由两个解膜电机控制，一卷处于工作状态，另一卷处于待工作状态，当工作状态膜卷即将用尽时，会有相应感应器感应报警提示，人工需要在切膜和接膜操作平台15处将膜切断，同时用胶带将切断的膜与待工作状态的膜粘贴在一起，在粘贴的过程中设备会消耗在第一缓冲装置13中存储的膜材，不会影响人工换膜，但缓冲组件越多，带来的膜跑偏问题越严重，这就要求在满足换膜时间的前提下，尽量减少缓冲组件的组数，也要要求人工换膜的速度。

电晕处理装置2的工作原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电(高频交流电压高达5000-15000V/m²)，而产生低温等离子体，使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联.表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性，这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加承印物表面的附着能力。

第一缓冲装置13与电晕处理装置2之间设有纠偏装置(图中未示出)，可采用硬限位的形式进行限位，纠偏装置是在膜卷收集之前，对膜材进行纠偏处理，防止膜材在收膜辊上收集不均匀，出现参差不齐的现象，确保不会给后续使用过程带来不利。

请参考图2，图2为图1中UV印刷装置及UV干燥装置的局部放大示意图。

如图所示，UV印刷机主要由UV印刷装置3和UV干燥装置4两部分组成，其中UV印刷装置3在印刷材料输送方向上位于前侧，UV干燥装置4位于UV印刷装置3后侧，两者可设计为前后对应、对接或者一体的结构形式。

UV印刷装置3主要由转墨辊38及三组墨辊单元组成，各墨辊单元分别由墨盒辊31、出墨辊32、第一炼墨辊33、第二炼墨辊34、均墨辊35、着墨辊36、版辊37等组成，第一炼墨辊33和第二炼墨辊34的作用是将油墨均匀的附在均墨辊35上，均墨辊35可前后滚动，设置两炼墨辊更容易让油墨均匀的附着在均墨辊35上。

一组墨辊单元可实现一种颜色的印刷，可根据需要进行墨辊单元个数的设置，实现不同颜色的印刷。图2中为三组墨辊单元，可实现三种颜色的印刷。

油墨在印刷的流程为：墨盒辊31→出墨辊32(使油墨定期附着)→第一炼墨辊33→第二炼墨辊34→均墨辊35→着墨辊36(油墨往胶版上着墨)→版辊37→转墨辊38，最后由转墨辊38对印刷材料直接进行印刷。

胶版通过双面胶粘贴在版辊37上，一个胶版代表一种颜色的印刷内容，需要几种颜色就需要几个胶版来搭配完成。

胶版为树脂材料，方便剪贴和粘贴，可实现条形码和二维码打印，也方便更换；更换规格品种只需重新粘贴胶版和更换颜色，室温即可操作，更安全，更快捷；胶版占用空间小，方便储存；小字和色块印刷效果好，排版方式自由，版面美观鲜明，辨识度高；胶版制作周期短，费用低。

UV印刷机通过伺服电机控制转墨辊38进行旋转，通过齿轮驱动各个版辊再传输到末端的各个辊轴。

具体地，伺服电机驱动转墨辊38上的一级齿轮，转墨辊38带动版辊37上的二级齿轮滚动，版辊37带动着墨辊36上的三级齿轮滚动，着墨辊36带动均墨辊35上的四级齿轮滚动，墨盒辊31和出墨辊32通过气缸驱动滚动，第一炼墨辊33和第二炼墨辊34没有驱动，只依靠与均墨辊35的摩擦滚动。

除了三组墨辊单元，UV印刷装置还设有膜材支承辊，其中，印刷支承辊312处于中间位置，导向支承辊313位于印刷支承辊312两侧，并在高度方向上低于印刷支承辊312一定距离，当印刷材料从转墨辊38与印刷支承辊312之间通过时，由转墨辊38对其进行印刷。

UV干燥装置主要由紫外灯49、风机410、固化箱411等组成，固化箱411为封闭式结构，一端设有印刷材料入口，另一端设有印刷材料出口，内部为UV固化腔。

紫外灯49可选择卤化金属灯、高压水银灯以及紫外LED灯等，高压水银灯是通电后在105Pa以上的水银蒸汽中通过电弧放电放射出紫外光的高辉度的放电灯源。这里使用强力发射主波长为365nm的高压水银灯，安装2.4kw的两具高压水银灯在膜材上方的位置。

由于高压水银灯照射时有高温及等离子体发生，因此设置有换气装置，换气装置的风机410设于固化箱411顶部，其进风端与UV固化腔连通，出风端向外连通，固化时通过风机410将气体排出。

为了防止印刷材料在固化箱411内长时间停留对印刷材料发生损伤，可进一步设置挡板及挡板驱动机构，挡板驱动机构带动挡板具有两种工作状态，在第一工作状态，挡板位于紫外灯49下方，遮挡紫外灯49不会照射印刷材料，在第二工作状态，挡板退出遮挡紫外灯49的位置，紫外灯49可正常照射印刷材料。

此外，为了维持所定照度需要进行定期检查，使用时需要准备照度计。

上述UV印刷机构各种油墨的厚度，各种颜色的深浅微细调整主要通过油墨的浓度、辊子之间的压力以及辊子之间的间隙来调整。

此外，在电晕处理装置2与UV印刷装置3之间设有第二缓冲装置16，并在UV干燥装置4与自动连续收膜装置5之间设有第三缓冲装置17，以便在各装置之间留出一定的缓冲余量，更好地前后衔接并协同运行。

请参考图3、图4，图3为机械手、膜材切割机构及摩擦辊的轴测图；图4为图3所示组合机构的侧视图。

如图所示，自动连续收膜装置5主要由摩擦辊51、收膜辊52、支撑机构53、机械手54以及横切刀55等构成，其中，摩擦辊51为主动辊；收膜辊52为从动辊，其具有预先放置于摩擦辊之前的位置。

支撑机构53位于摩擦辊51后侧，其设有支撑收膜辊52旋转的支撑臂531，以及驱动支撑臂531连同其上的收膜辊52一起向外移动的气缸532，支撑臂531上设有承接收膜辊52的“V”形槽口。

机械手54用于将收膜辊52从预先放置的位置转移至支撑机构53的支撑臂531，其以同轴的方式左右对称地布置于摩擦辊51两端并能够相对于所述摩擦辊51旋转，横切刀55设于机械手54上并位于其后侧。

具体地，机械手54主要由后臂541、前臂542、圆形轨道543等部件构成，其中，后臂541能够相对于摩擦辊51独立旋转，与旋转机构为一体，其长度应保证其在旋转过程中不会触及处于预先放置位置的收膜辊52，前臂542与后臂541通过轴承铰接连接，其长度应保证其在旋转过程中会触及处于预先放置位置的收膜辊52。

也就是说，机械手54在旋转之前，下一收膜辊52就已经放在指定位置了，且这个位置位于前臂542的旋转范围内，不在后臂541的旋转范围内，这样当机械手54旋转时，后臂541碰不到收膜辊52，但前臂542会碰到收膜辊52，当前臂542碰到收膜辊52后，收膜辊52会滚到机械手54内(即前臂和后臂组成的U型区域内)，并随机械手机构旋转到指定位置，由气缸驱动横切刀55进行切膜，后臂541的后侧设有两道引辊，横切刀55设于两道引辊之间。

圆形轨道543的圆心与后臂541的旋转中心重合，其起始端对应于收膜辊52预先放置的位置，终了端对应于收膜辊52转移之后进行旋转收膜的位置，前臂542的根部设有斜向的支臂，并在支臂上设有与圆形轨道543滚动接触的滚轮。

当检测开关检测到膜卷达到收膜要求时，电机驱动皮带或链条转动，机械手54也随之转动，当机械手54到达圆形轨道543时，机械手前臂542上的滚轮会沿着圆形轨道543滚动，此时机械手前臂542和后臂541结合形成“U”形容纳区，当机械手54脱离圆形轨道543时，前臂542会因重量作用处于自由状态。

虽然图中所示的机械手54由电机驱动皮带或链条的方式驱动，为单独的一个单元，与摩擦辊51相互独立，但作为一种可能实现的形式，机械手54也可以通过离合的方式随动于摩擦辊51，由摩擦辊51带动其旋转，同样能够实现本发明目的。

工作时，自动连续收膜装置5通过电机驱动摩擦辊51旋转，收膜辊A通过气缸始终与摩擦辊接触，收膜辊A与摩擦辊51之间的压力通过压力调节阀来控制，使其保证足够的摩擦力，摩擦辊51与收膜辊A之间的摩擦来带动收膜辊A旋转收膜，当收膜辊A即将收膜结束时，相应检测信号会传递给机械手54，通过电机驱动皮带或链条带动机械手54旋转，机械手54前臂到达圆形轨道543时，机械手前臂542和后臂541组成U型结构，继续旋转并将已经准备好的收膜辊B送到指定位置，与此同时横切刀55将膜材切断。切断膜材后收膜辊A通过气缸送出(虚线所示)，人工将收集好的膜卷取出，机械手54将收膜辊B送到原先收膜辊A的位置并旋转至原始位置，而收膜辊B继续进行膜卷的收集，以此类推。

上述整个过程只有摩擦辊51处于驱动状态，其余辊子全部是通过与摩擦辊51的摩擦带动旋转的。

为了保证切膜后，膜材能附着在下一收膜辊B上，可预先在收膜辊B上粘贴双面胶，这样在膜材被切断后，可依靠其瞬间回弹力，粘固在收膜辊B上，除此之外还可以设置辅助辊，此辅助辊在切膜时提前靠近摩擦辊51，通过摩擦将膜材向后传递，以防止切膜时膜材脱落。

本发明主要针对膜材需求量大的制药企业，其可以单独使用UV印刷系统先对普通膜材进行解膜、电晕处理、UV印刷、UV干燥后自动收膜，包装完毕后可拿到任一台软袋线上使用。由于能够实现连续印刷，可以不停机换膜和收膜，因此可以大大提高印刷速度和效率，在不依附于其他设备的情况下实现全自动化，，减少膜材的浪费，大幅降低印刷的成本。

此外，紫外线干燥，固化油墨的方式，具有印刷立即干燥、大幅调高生产效率、色彩饱和度高、印文光泽度高、不污染环境等。另外，UV印刷干燥装置可以通过增加印刷机组和干燥机组实现多色、套色的印刷，使颜色更加丰富、美观。

以上对本发明所提供的输液袋膜材UV连续印刷装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，包括沿膜材输送方向依次设置的不间断供膜装置、电晕处理装置、UV印刷装置、UV干燥装置及自动连续收膜装置；所述不间断供膜装置用于向后续装置连续输出待印刷膜材，所述自动连续收膜装置用于将印刷、干燥之后的膜材重新收卷成膜卷。

2.根据权利要求1所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述不间断供膜装置包括沿膜材输送方向前后布置的第一放卷装置、第二放卷装置及第一缓冲装置；所述第一放卷装置、第二放卷装置共用同一解膜引辊，并在所述解膜引辊之后的位置设有切膜和接膜操作平台；所述第一缓冲装置在非换膜卷阶段储备一定余量的膜材，并在换膜卷阶段向后续装置输出所储备的膜材。

3.根据权利要求1所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述UV印刷装置包括转墨辊及多组墨辊单元；各所述墨辊单元包括依次接触配合的墨盒辊、出墨辊、均墨辊、着墨辊以及版辊；所述版辊与转墨辊接触配合；所述均墨辊设有与之接触配合的炼墨辊。

4.根据权利要求3所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述UV干燥装置包括固化箱、UV灯及风机；所述固化箱为封闭式结构，其一端设有膜材入口，另一端设有膜材出口，内部为UV固化腔；所述UV灯设于所述UV固化腔并位于膜材上方；所述风机设于所述固化箱顶部，其进风端与所述UV固化腔连通，出风端向外连通。

5.根据权利要求1所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述电晕处理装置与UV印刷装置之间设有第二缓冲装置；所述UV干燥装置与自动收膜装置之间设有第三缓冲装置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述自动连续收膜装置包括：

摩擦辊，为主动辊；

收膜辊，为从动辊，其具有预先放置于所述摩擦辊之前的位置；

支撑机构，位于所述摩擦辊后侧，其设有支撑所述收膜辊旋转的支撑臂，以及驱动所述支撑臂连同其上的收膜辊一起向外移动的驱动机构，所述支撑臂上设有承接所述收膜辊的槽口；

机械手，用于将所述收膜辊从预先放置的位置转移至所述支撑机构的支撑臂，其以同轴的方式左右对称地布置于所述摩擦辊两端并能够相对于所述摩擦辊旋转；

膜材切割机构，设于所述机械手并位于其后侧。

7.根据权利要求6所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述机械手包括：

后臂，能够相对于所述摩擦辊旋转，其长度使其在旋转过程中不会触及处于预先放置位置的收膜辊；

前臂，与所述后臂铰接连接，其长度使其在旋转过程中会触及处于预先放置位置的收膜辊；

圆形轨道，其圆心与所述后臂的旋转中心重合，当所述前臂支撑于所述圆形轨道时，所述前臂与后臂相对固定并形成“U”形容纳区，当所述前臂脱离所述圆形轨道时，所述长臂处于自由状态。

8.根据权利要求7所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述圆形轨道的起始端对应于所述收膜辊预先放置的位置，所述圆形轨道的终了端对应于所述收膜辊转移之后进行旋转收膜的位置。

9.根据权利要求8所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述前臂的根部设有斜向的支臂，并在所述支臂上设有与所述圆形轨道滚动接触的滚轮。

10.根据权利要求9所述的一种输液袋膜材UV连续印刷装置，其特征在于，所述机械手设有独立驱动机构，或者，所述机械手通过离合机构随动于所述摩擦辊。