CN105313510B - 一种新型双面模压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型双面模压机，包括第一模压系统和第二模压系统；特别的，第一模压系统为UV模压系统，该第一模压系统中设有用于对薄膜材料进行UV模压的第一版辊；第二模压系统为热模压系统，该第二模压系统中设有用于对压薄膜材料进行热模压的第二版辊；该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。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

一种新型双面模压机

技术领域

本发明涉及光学防伪及包装技术领域，尤其是涉及一种新型双面模压机。

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或UV模压机都是单独使用的。操作人员需印刷塑料薄膜的正反向模压面时，往往需要分别使用热模压机和UV模压机。但是，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，热模压机和UV模压机单独使用难以满足精度要求，然而，若热模压机和UV模压机同时使用，两台模压机之间亦同样存在定位精度问题。

为此，有必要研究一种定位更为精准的镭射模压机。

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新型模压机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型双面模压机，包括第一模压系统和第二模压系统；特别的，第一模压系统为UV模压系统，该第一模压系统中设有用于对薄膜材料进行UV模压的第一版辊；第二模压系统为热模压系统，该第二模压系统中设有用于对压薄膜材料进行热模压的第二版辊；该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。

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，然后再进入到第一版辊进行模压，让第一版辊在薄膜材料的反向模压面模压全息图案。而薄膜材料进入第二模压系统后，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热模压和UV模压的双面模压，从而在薄膜材料上形成独特的光学效果。

因本模压机同时模压薄膜材料的正向模压面和反向模压面，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。而在本模压机中，薄膜材料通过第一版辊后，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。

该调节系统可包括定位调节辊和驱动装置；该驱动装置上设有位于第二模压系统前并能相对薄膜前后移动的运动部，定位调节辊安装在该运动部上。通过驱动装置带动定位调节辊运动，定位调节辊可张紧薄膜材料，从而调整第一模压系统和第二模压系统之间薄膜材料的长度。

为保证薄膜材料正反向模压面上的圈闭图案能精确对位，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。

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进行模压。

在第一模压系统中，薄膜材料进入第一版辊之前，将经UV料加料装置将UV料添加至薄膜材料的正向模压面后，薄膜材料即进入第一版辊进行模压，第一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，位于第一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。

薄膜材料在第一模压系统进行模压时，位于第一版辊上游的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。

经第一版辊模压后的薄膜材料将通过位于第一版辊下方的固化灯，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，固化灯与第一版辊之间的最短垂直距离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。

为实现薄膜材料模压面的翻转(即薄膜材料进入第一版辊前，薄膜材料的模压面翻转至反向模压面；薄膜材料进入第二版辊前，薄膜材料的模压面翻转至正向模压面)，第一模压系统和第二模压系统之间优选设有用于翻转薄膜材料的薄膜翻转系统，该薄膜翻转系统可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，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。

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本发明实施例1中模压机的示意图；

图2是本发明实施例1中定位图标的示意图；

图3是本发明实施例1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-压胶辊；6-第一版辊；7-第一胶辊；8-剥离胶辊；9-UV加料系统；10-固化灯；11-定位图标；12-第二版辊；13-第二胶辊；14-定位调节辊；15-液压缸；16-检测光源；17-接收探头；18-导杆；19-第一导辊；20-第二导辊；21-第三导辊；22-第四导辊；23-料罐；24-输送泵；25-排气阀；26-安全阀；27-过滤器；28-流量标定柱；29-脉动阻尼器；30-第一压力表；31-第二压力表；32-背压阀；33-进液口；34-回液口；35-叶片；36-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1-3所示的模压机，包括放卷系统、第一模压系统、牵引系统、调节系统、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，第一模压系统包括第一版辊6、第一胶辊7、剥离胶辊8、UV加料系统9和固化灯10。UV模压金属板安装第一版辊6上，UV加料系统9则负责为通过第一版辊6的薄膜材料添加UV料，而固化灯10则安装在第一版辊6的下方，固化灯10与第一版辊6之间最短的垂直距离L＝25mm。此外，第一版辊6上还卷贴具有定位图标11的模板。该模板上设有1个定位图标11。第二模压系统则包括第二版辊12和第二胶辊13，金属镍板安装在第二版辊12上。

本实施例1中，调节系统则包括定位调节辊14和液压缸15，其中，液压缸15作为驱动装置，其活塞杆与定位调节辊14相连，使定位调节辊14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，该导杆处在第二版辊12的上方。该导杆上安装有一个检测光源16和一个与检测光源16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17和计算机系统，该接收探头17与计算机系统数据连接；液压缸15与计算机系统数据连接。检测光源16和接收探头17可沿导杆18纵向相对导向滑动。

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19、第二导辊20、第三导辊21和第四导辊22，其中，第一导辊19处在第一版辊6与第二版辊12之间并位于第一版辊6的下方；第二导辊20处在第一版辊6与第一导辊19之间并位于第一版辊6的上方；第三导辊21处在第一版辊6最远离第一胶辊7的一侧；第四导辊22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，本实施例1中，PET膜反向模压面上的涂层为识印层，该识印层用于增加UV涂层与双面涂层PET膜之间的附着力；PET膜正向模压面上的涂层为全息模压层，用于承载全息图象信息。

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：第一版辊6的光学镍板通过3M强力双面胶粘贴在第二版辊12上，该光学镍板上可由光学微结构，如微透镜等。第一版辊6内通入冷液，使光学镍板的温度控制在30～60℃；第二版辊12的金属镍板通过3M强力高温双面胶粘贴在第一版辊6上，该金属镍板上光刻有全息图案。第二版辊12内通入热液，使该金属镍板升温至100～200℃。

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19和第二导辊20，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。在第一模压系统中，UV加料系统9将给PET膜的反向模压面淋上一层UV涂层，UV加料系统9可采用目前市场上常见的UV加料系统9。随后，第一胶辊7在液压装置或气动装置的驱动下，往第一版辊6靠近，从而将PET膜的正向模压面压合在第一版辊6上。通过第一版辊6和第一胶辊7对压的方式，第一版辊6对PET膜正向模压面上的涂层进行模压，同时，位于第一版辊6下方的固化灯10对模压后的UV涂层进行即时固化定型，使PET膜的反向模压面上形成清晰的微透镜图。在此同时，第一版辊6上的定位图标11在PET膜的反面模压出若干个校准点，各校准点之间的距离相等。

PET膜从第一版辊6出来后，即通过剥离胶辊8，使PET膜与第一版辊6分离，并依次通过第三导辊21和第四导辊22，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膜将通过调节系统，调节系统中的检测光源16往PET膜发出光束，该光束照射在PET膜上。光束经校准点穿过薄膜反射至调节系统中的接收探头17并被接收探头17接收，然后该接收探头17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15动作，带动定位调节辊14相对第二模压系统前后移动，直至检测光源16发出的光束均能落在薄膜材料的校准点上。调整后的PET膜进入第二模压系统。

在第二模压系统中，第二胶辊13在液压装置或气动装置的带动下，靠近第二版辊12并将PET膜的正向模压面压合在第二版辊12上。第二版辊12随即在PET膜的正向模压面进行模压，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，使PET膜的正向模压面形成清晰的微透镜图，且该微透镜图的焦点正好落在PET膜反向模压面的全息图案上，从而使PET膜上形成独特的3D光学效果。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，本实施例2中，如图4所示，UV加料系统9包括包括料罐23、输送泵24、喷头、排气阀25、安全阀26、过滤器27、流量标定柱28、脉动阻尼器29、第一压力表30、第二压力表31和背压阀32。料罐23上设有进液口33和回液口34。料罐23内还可设有用于搅动料罐23内UV料的叶片35，该叶片通过连接轴与位于料罐23顶部的电机36相连。

进液口33通过管道，依次连通排气阀25、过滤器27、流量标定柱28、输送泵24、脉动阻尼器29、第一压力表30、背压阀32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33通过管道，依次连通排气阀25、过滤器27、流量标定柱28、输送泵24、第二压力表31、安全阀26和回液口34，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23。

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 (4)

1.一种新型双面模压机，包括第一模压系统和第二模压系统；其特征是：第一模压系统为UV模压系统，该第一模压系统中设有用于对薄膜材料进行UV模压的第一版辊；第二模压系统为热模压系统，该第二模压系统中设有用于对薄膜材料进行热模压的第二版辊；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；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能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；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。

2.根据权利要求1所述的新型双面模压机，其特征是：沿薄膜行经方向，第一版辊的上游设有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。

3.根据权利要求1所述的新型双面模压机，其特征是：所述第一版辊的下方设有固化灯；所述固化灯与第一版辊之间最短垂直距离L在8～50mm范围内。

4.根据权利要求1所述的新型双面模压机，其特征是：所述第一模压系统和第二模压系统之间设有用于翻转薄膜材料模压面的薄膜翻转系统；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。