CN105269948A - 一种双面uv模压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面UV模压机，特别的，包括第一模压系统和第二模压系统；该第一模压系统为UV模压系统，第一模压系统中设有用于模压薄膜材料的第一版辊和第一胶辊；沿薄膜材料行进方向，该第一版辊处在第一胶辊的上游；第二模压系统为UV模压系统，第二模压系统中设有用于模压薄膜材料的第二版辊和第二胶辊；沿薄膜材料行进方向，该第二版辊处在第二胶辊的下游；第一模压系统和第二模压系统之间还设有用于翻转薄膜材料的薄膜翻转系统。本发明定位精确，生产过程中薄膜变形小、平整度好，所生产的薄膜可以达到高质量要求。

Description

一种双面UV模压机

技术领域

本发明涉及光学防伪及包装技术领域，尤其是涉及一种双面UV模压机。

背景技术

全息镭射图像技术在塑料涂层薄膜上应用最早是上个世纪末期从美国引进中国的。其原理如下：全息镭射图像通过拍照法或光刻法，成像于光刻玻璃涂层版上，再通过电铸法把其上的全息图像复制到金属镍版上，然后把厚度大约为15～80μm的带有全息镭射图像的金属镍版作为模压版贴合在全息镭射模压机的版辊上，涂层薄膜在被加热的贴有模压版的版辊上通过，边辊向版辊对涂层薄膜加压，把模压版上的全息图像压印到涂层薄膜上，从而制作成成卷的全息镭射(防伪)包装塑料薄膜。

然而，目前市场上使用的热模压机通过为单版辊压印或者双版辊压印，而双版辊压印一般都只能对塑料薄膜的单面依次进行两次压印，一次压印后需要将塑料薄膜重新搬运至放卷系统中，塑料薄膜搬运繁琐，影响薄膜的生产效率，而且，这种全息图像的压印，对塑料薄膜两侧图形的定位精度要求很高，分别压印在涂层薄膜正反向模压面的全息图像的位置误差需小于0.1mm，目前的热模压机难以满足精度要求。

为此，有必要研究一种定位更为精准的模压机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能模压薄膜材料正反向模压面并能精确对位的双面UV模压机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双面UV模压机，特别的，包括第一模压系统和第二模压系统；该第一模压系统为UV模压系统，第一模压系统中设有用于模压薄膜材料的第一版辊和第一胶辊；第二模压系统为UV模压系统，第二模压系统中设有用于模压薄膜材料的第二版辊和第二胶辊；第一模压系统和第二模压系统之间还设有用于翻转薄膜材料模压面的薄膜翻转系统。

本发明的原理如下：

本模压机可用于薄膜材料，尤其是PET膜的双面模压。一般情况下，薄膜材料需要经过放卷系统、恒张力系统、牵引辊系统以及设置在它们之间的一系列导辊、偏心辊等在前装置，然后再进入到薄膜翻转系统。在薄膜翻转系统中，薄膜材料的模压面(即薄膜材料与第一版辊或第二版辊相接触的面)由正向模压面翻转为反向模压面，并进入第一模压系统。第一胶辊贴合薄膜材料的正向模压面，并将薄膜材料的反向模压面压合在第一版辊上进行模压，让第一版辊在薄膜材料的反向模压面模压全息图案。随后，薄膜材料在薄膜翻转系统中，其模压面由反向模压面翻转为正向模压面并进入牵引系统。在牵引系统的导引下，薄膜材料进入第二模压系统。而薄膜材料进入第二模压系统后，第二胶辊贴合薄膜材料的反向模压面，并将薄膜材料的正向模压面压合在第二版辊上，第二版辊即在薄膜材料的正向模压面模压出全息图案，使薄膜材料可在一台模压机中实现双面模压，从而在薄膜材料上形成独特的光学效果。

为实现薄膜材料模压面的翻转，薄膜翻转系统可由由若干条用于翻转薄膜材料模压面的导辊构成。在薄膜翻转系统中，薄膜材料依次通过各导辊，使薄膜材料的模压面实现正向模压面-反向模压面-正向模压面的翻转过程。

薄膜材料在第一模压系统、第二模压系统中进行模压时，第一模压系统、第二模压系统中，位于第一版辊、第二版辊上游的UV加料系统会在薄膜材料的膜面上淋上一层UV涂层，以便第一版辊和第二版辊对膜面上的UV涂层进行模压。该UV加料系统可包括料罐、输送泵、喷头、排气阀、安全阀和背压阀，料罐上设有进液口和回液口；进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、背压阀和喷头，构成UV料进料通道；进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、安全阀和回液口，构成UV料回料通道。通过UV料进料通道，UV料即可添加至薄膜的正向模压面，背压阀能有效控制进料通道的流量，而排气阀可保证管道内的压力维持在合适的压力范围内；通过UV料回料通道，超出UV料进料通道内流量的UV料可回流至料罐内，大大减轻管道内的压力。为使UV料能均匀输送，料罐内还可设有用于搅动料罐内UV料的叶片，该叶片通过连接轴与位于料罐顶部的电机相连。

经第一版辊、第二版辊模压后的薄膜材料将通过位于第一版辊、第二版辊下方的固化灯，使模压后的UV涂层固化定型。为保证固化灯的烘干效率，使薄膜材料上的UV料能及时被烘干，固化灯与第二版辊之间最短垂直距离L可在8～50mm范围内，从而保证固化灯能在短时间内迅速烘干薄膜材料上的UV料。

因本模压机同时模压薄膜材料的正反向模压面，模压在薄膜材料正反向模压面上的全息图案必然存在对位问题。若薄膜材料正反向模压面上的全息图案无法精确对位，薄膜材料将无法形成相应的光学效果。因而，为保证薄膜材料正反向模压面上的圈闭图案能精确对位，本模压机内可设有调节系统，该调节系统包括定位调节辊和驱动装置；该驱动装置上设有可相对第二模压系统前后移动的运动部，定位调节辊安装在该运动部上。薄膜材料进入第二模压系统前，将进入调节系统。根据薄膜材料的对位情况，驱动装置将带动定位调节辊相对第二模压系统前后移动，从而使薄膜材料正反向模压面上的圈闭图案能精确对位。

为提高调节系统的定位精度，进一步的，第一版辊上可设有若干个用于在薄膜材料上形成校准点的定位图标，该定位图标沿第一版辊周向布置；第一模压系统与第二模压系统之间还可设有至少一个检测光源和至少一个与检测光源对应的检测光源接收装置；该检测光源接收装置包括接收探头和计算机系统，该接收探头与计算机系统数据连接；驱动装置与计算机系统数据连接；该检测光源发出的光束照射在薄膜上，该光束经校准点反射至接收探头并被接收探头接收，然后该接收探头产生一信号并将该信号传输至计算机系统，计算机系统对该入射率进行数据处理，产生一用于控制驱动装置工作状态的控制信号，控制驱动装置的运动部移动。

薄膜材料通过第一版辊时，定位图标将在薄膜材料上压出若干个校准点。该定位图标可直接形成在第一版辊上，也可以在第一版辊上卷贴具有定位图标的模板。随后，薄膜材料再进入第二模压系统，位于第二版辊上游的检测光源发出光束照射在薄膜上，光束经校准点反射至接收探头并被接收探头接收，然后该接收探头产生一信号并将该信号传输至计算机系统，计算机系统对该入射率进行数据处理。该信号可以是脉冲信号或其他可以识别检测光源发出的光束是否经校准点反射的信号。若计算机系统发现接收探头所传输的信号不满足预设定条件，计算机系统随即发出控制信号，控制驱动装置动作，带动定位调节辊相对第二模压系统前后移动，从而调整薄膜材料的拉伸度，使检测光源发出的光束均能落在薄膜材料的校准点上；若计算机系统发现接收探头所传输的信号满足预设定条件，薄膜材料即进入第二模压系统，经UV料加料系统将UV料添加至薄膜材料的正向模压面后，薄膜材料即进入第二版辊进行第二次模压，第二版辊上的镭射图案随即被压在薄膜材料的正向模压面，在此同时，位于第二版辊下方的固化灯将及时烘干薄膜上的UV料，完成薄膜材料的镭射模压加工。

本发明定位精确，生产过程中薄膜变形小、平整度好，所生产的薄膜可以达到高质量要求。

附图说明

图1是本发明实施例1中模压机的示意图；

图2是本发明实施例2中定位图标的示意图；

图3是本发明实施例2中检测光源和检测光源接收装置的示意图；

图4是本发明实施例2中模压机的示意图；

图5是本发明实施例3中UV加料系统的示意图。

附图标记说明：1-放卷气胀轴；2-张力检测辊；3-导辊；4-牵引冷却辊；5-牵引压胶辊；6-第一版辊；7-第一胶辊；8-第二版辊；9-第二胶辊；10-第一导辊；11-第二导辊；12-第三导辊；13-第四导辊；14-第一UV加料系统；15-第一固化灯；16-第一剥离胶辊；17-第二UV加料系统；18-第二固化灯；19-定位调节辊；20-液压缸；21-导杆；22-检测光源；23-接收探头；24-定位图标；25-料罐；26-输送泵；27-排气阀；28-安全阀；29-过滤器；30-流量标定柱；31-脉动阻尼器；32-第一压力表；33-第二压力表；34-背压阀；35-进液口；36-回液口；37-叶片；38-电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

如图1所示的模压机，包括放卷系统、第一模压系统、薄膜翻转系统、牵引系统、第二模压系统和收卷系统，其中，放卷系统由放卷气胀轴1、张力检测辊2和若干条导辊3构成，薄膜材料安装在放卷气胀轴1上；牵引系统则包括牵引冷却辊4和牵引压胶辊5，牵引冷却辊4可对第一模压系统出来的薄膜材料进行充分冷却、定性，从而使薄膜材料上形成稳定的版距。

本实施例1中，第一模压系统是UV模压系统，其包括第一版辊6和第一胶辊7，UV金属镍板安装第一版辊6上。第二模压系统同样是UV模压系统，包括第二版辊8和第二胶辊9，UV模压金属板安装在第二版辊8上。

薄膜翻转系统则由导辊组构成，导辊组包括依次设置的第一导辊10、第二导辊11、第三导辊12和第四导辊13，其中，第一导辊10处在第一版辊6与第二版辊8之间并位于第一版辊6的下方；第二导辊11处在第一版辊6与第一导辊10之间并位于第一版辊6的上方；第三导辊12处在第一版辊6远离第一胶辊7的一侧；第四导辊13处在第一版辊6与第一胶辊7之间并位于第一版辊6的上方。

以模压双面涂层PET膜为例，在PET膜进入模压机前，第一模压系统和第二模压系统应完成准备工作：UV金属镍板通过3M强力双面胶粘贴在第一版辊6和第二版辊8上，第一版辊6和第二版辊8上的两块全息金属镍板均光刻有全息图案，且这两块全息金属镍板上的全息图案位置对应。第一版辊6和第二版辊8内通入冷液，进行制冷冷却，使两版辊上的金属镍板的温度保持在至30～60℃范围内。

根据光学镍板上光学微结构的尺寸、间距等参数，选取合适厚度的PET膜，并将PET膜安装在放卷气胀轴1上。通过放卷系统，PET膜在保持张力平稳的状态下，平整地进入薄膜翻转系统。在薄膜翻转系统中，薄膜材料依次通过第一导辊10和第二导辊11，薄膜材料的模压面由正向模压面翻转为反向模压面。随后，PET膜进入第一模压系统。第一模压系统的第一UV加料系统14将UV料淋在PET膜的反向模压面上，使PET膜的反向模压面形成一层UV涂层。该第一UV加料系统14可选用现有的常见加料装置。而第一胶辊7在液压装置或气动装置的带动下，靠近第一版辊6并将PET膜的反向模压面压合在第一版辊6上。第一版辊6随即在PET膜的反向模压面进行模压，在此同时，位于第一版辊6下方的第一固化灯15即对PET膜上的UV涂层进行固化定型。本实施例1中，第一固化灯15与第一版辊6之间最短垂直距离L＝25mm。

PET膜从第一版辊6出来后，即通过第一剥离胶辊16，使PET膜与第一版辊6分离，并依次通过第三导辊12和第四导辊13，使PET膜的模压面由反向模压面翻转为正向模压面。随后，PET膜进入牵引系统，牵引压胶辊5与牵引冷却辊4进行压合对PET膜进行充分的冷却，并使PET膜定型，稳定PET膜的版距。随后，PET膜进入第二模压系统。

在第二模压系统中，第二模压系统的第二UV加料系统17将UV料淋在PET膜的反向模压面上，使PET膜的反向模压面形成一层UV涂层。该第二UV加料系统17与第一UV加料系统14的结构相同。第二胶辊9在液压装置或气动装置的带动下，靠近第二版辊8并将PET膜的正向模压面压合在第二版辊8上。第二版辊8随即在PET膜的正向模压面进行模压，位于第二版辊8下方的第二固化灯18即对PET膜上的UV涂层进行固化定型，从而使PET膜的正向模压面和反向模压面在同一台模压机内完成模压，膜面形成独特的3D光学效果。本实施例1中，第二固化灯18与第二版辊8之间最短垂直距离L＝35mm。从第二模压系统出来的PET膜通过收卷系统进行收卷，整个生产过程随即结束。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同之处在于，如图2-4所示，本实施例2中，牵引系统与第二模压系统之间还设有调节系统。该调节系统包括定位调节辊19和液压缸20，其中，液压缸20作为驱动装置，其活塞杆与定位调节辊19相连，使定位调节辊19可相对第二模压系统前后移动。此外，调节系统还包括一条导杆21，该导杆21处在第二版辊8的上方。该导杆21上安装有一个检测光源22和一个与检测光源22对应的检测光源接收装置，该检测光源接收装置包括接收探头23和计算机系统，该接收探头23与计算机系统数据连接；驱动装置与计算机系统数据连接。检测光源22和接收探头23可沿导杆21纵向相对导向滑动。此外，本实施例2中，第一版辊6上还卷贴具有定位图标24的模板。该模板上设有1个定位图标24。该定位图标24的数量可以是一个或者多个，多个定位图标24应沿第一版辊6周向布置。

PET膜进入第一模压系统进行模压时，第一版辊6上的定位图标24会在PET膜的反向模压面模压出若干个校准点，各校准点之间的距离相等。

当PET膜通过调节系统时，调节系统中的检测光源22往双面涂层PET膜发出光束，该光束照射在PET膜上。光束经校准点反射至调节系统中的接收探头23并被接收探头23接收，然后该接收探头23产生一脉冲信号并将该脉冲信号传输至计算机系统，计算机系统对该脉冲信号进行数据处理。若计算机系统发现脉冲信号不满足预设定的条件，计算机系统随即发出控制信号，控制液压缸20动作，带动定位调节辊19相对第二模压系统前后移动，直至检测光源22发出的光束均能落在薄膜材料的校准点上％。调整后的双面涂层PET膜进入第二模压系统进行模压。

实施例3：

本实施例3与实施例1的不同之处在于，本实施例3中，如图5所示，第一模压系统和第二模压系统中的UV加料系统包括料罐25、输送泵26、喷头、排气阀27、安全阀28、过滤器29、流量标定柱30、脉动阻尼器31、第一压力表32、第二压力表33和背压阀34。料罐25上设有进液口35和回液口36。料罐25内还可设有用于搅动料罐25内UV料的叶片37，该叶片通过连接轴与位于料罐25顶部的电机38相连。

进液口35通过管道，依次连通排气阀27、过滤器29、流量标定柱30、输送泵26、脉动阻尼器31、第一压力表32、背压阀34和喷头，构成UV料进料通道。UV料通过UV料进料通道流动至喷头，淋在PET膜的正向模压面上。

进液口35通过管道，依次连通排气阀27、过滤器29、流量标定柱30、输送泵26、第二压力表33、安全阀28和回液口36，构成UV料回料通道。过量的UV料将通过UV料回料通道回流至料罐25。

本说明书列举的仅为本专利的较佳实施方式，凡在本专利的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种双面UV模压机，其特征是：包括第一模压系统和第二模压系统；所述第一模压系统为UV模压系统，第一模压系统中设有用于模压薄膜材料的第一版辊和第一胶辊；所述第二模压系统为UV模压系统，第二模压系统中设有用于模压薄膜材料的第二版辊和第二胶辊；所述第一模压系统和第二模压系统之间还设有用于翻转薄膜材料模压面的薄膜翻转系统。

2.根据权利要求1所述双面UV模压机，其特征是：所述薄膜翻转系统由若干条用于翻转薄膜材料模压面的导辊构成。

3.根据权利要求1所述双面UV模压机，其特征是：沿薄膜行经方向，第一模压系统和第二模压系统的上游均设有UV料加料装置；所述UV料加料装置包括料罐、输送泵、喷头、排气阀、安全阀和背压阀，料罐上设有进液口和回液口；所述进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、背压阀和喷头，构成UV料进料通道；所述进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、安全阀和回液口，构成UV料回料通道。

4.根据权利要求1所述双面UV模压机，其特征是：所述第一版辊和第二版辊的下方均设有固化灯；所述固化灯与对应版辊之间最短垂直距离L在8～50mm范围内。

5.根据权利要求1所述双面UV模压机，其特征是：所述第一模压系统与第二模压系统之间还设有用于调整在该两模压系统之间薄膜材料长度的调节系统。

6.根据权利要求5所述双面UV模压机，其特征是：所述调节系统包括定位调节辊和驱动装置；所述驱动装置上设有可相对第二模压系统前后移动的运动部，定位调节辊安装在所述运动部上。

7.根据权利要求6所述双面UV模压机，其特征是：所述第一版辊上设有若干个用于在薄膜材料上形成校准点的定位图标，所述定位图标沿第一版辊周向布置；所述第一模压系统与第二模压系统之间还可设有至少一个检测光源和至少一个与检测光源对应的检测光源接收装置；所述检测光源接收装置包括接收探头和计算机系统，所述接收探头与计算机系统数据连接；所述驱动装置与计算机系统数据连接；所述检测光源发出的光束照射在薄膜上，所述光束经校准点反射至接收探头并被接收探头接收，然后接收探头产生一信号并将该信号传输至计算机系统，计算机系统对该信号进行数据处理，产生一用于控制驱动装置工作状态的控制信号，控制驱动装置的运动部移动。