CN112317954B - 激光防伪码刻印方法及其自动刻印装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防伪码刻印技术领域，具体的更涉及激光防伪码刻印方法及其自动刻印装置。一种激光防伪码刻印方法包括：提供含有记载信息的编码图形的物料；利用机械外力旋转物料，通过在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，通过识别结果分筛出正常品和异常品；检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置进行激光刻印。

Description

激光防伪码刻印方法及其自动刻印装置

技术领域

本发明涉及防伪码刻印技术领域，具体的更涉及激光防伪码刻印方法及其自动刻印装置。

背景技术

激光打码是指利用高能量的激光束照射在工件表面，光能瞬时变成热能，使工件表面迅速产生蒸发，从而在工件表面刻出任意所需要的文字和图形。激光打码技术相对于油墨喷码技术来说是一种更先进的技术。它通过非接触方式实现任何异型表面的标刻，工件不会变形，也不会产生内应力；其次，它标记清晰、永久、美观，打码速度快，运行成本低，无污染，可显著提高被打码产品的档次。基于上述优点，目前已广泛应用于烟草、饮料、喷码机食品、制药、电子等行业。除了普通信息标注功能外，激光打码技术的防伪功能也较为显著。

传统的对激光防伪码打码器的打码控制，是通过设定时间间隔的方式来实现，即每隔一段时间进行一次防伪码打码动作，该种控制方式能对防伪码打码器进行自动化控制，但容易出现错打、漏打等现象，既造成电能损耗，也容易导致成品不良率上升，增加生产成本。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个方面提供了一种激光防伪码刻印方法，步骤包括：

提供含有记载信息的编码图形的物料；

利用机械外力旋转物料，通过在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，通过识别结果分筛出正常品和异常品；

检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置进行激光刻印。

作为一种优选的技术方案，所述编码图形选自可光学读取的条形码、二维码、字符、记号、符号、图形、图案中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述记载信息包括制造年月日、制造商名、制造场所、类型、品种号、批号或识别号属性。

作为一种优选的技术方案，识别结果包括无法识别、识别异常、有效识别、无效识别。

作为一种优选的技术方案，利用机械外力旋转物料前将物料锁定在可操作位置上。

本发明第二个方面提供了一种自动刻印装置，用于对含有记载信息的编码图形的物料进行刻印，包括各自独立的设置在工作台上的辊筒旋转机构、分筛机构、激光打标机构、位置检测机构以及读码机构；所述读码机构通过内置的在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，通过识别结果控制分筛机构分筛出正常品和异常品；利用位置检测机构检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置利用激光打标机构进行激光刻印。

作为一种优选的技术方案，所述辊筒旋转机构包括第一驱动辊轮和第二驱动辊轮，且第一驱动辊轮和第二驱动辊轮上套设有同步带，同步带的内侧绕过驱动电机底部的驱动轴，而同步带的外侧绕过紧固器，并通过紧固器使同步带在第一驱动辊轮和第二驱动辊轮上保持张紧。

作为一种优选的技术方案，所述辊筒旋转机构还包括导向柱以及设置在导向柱顶部的导向端盖，所述导向柱通过连接杆固定在导轨上，所述导轨与工作台滑动连接。

作为一种优选的技术方案，所述导轨通过固定杆与凸轮电机连接，凸轮电机上通过金属杆连接有旋转凸轮，且旋转凸轮为圆盘状。

作为一种优选的技术方案，所述分筛机构包括设置在工作台上的轴承支座以及与轴承支座相连接的气动下料机构，所述气动下料机构顶部设置有喷嘴。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种自动刻印装置，通过调整旋转凸轮的旋转角度，可满足不同直径规格的塑料瓶子的夹持、旋转；同时可满足对塑料瓶瓶身的夹持力大小的调节；通过双驱动滚轮的带动可以减少产品旋转过程中打滑现象，并且三点式夹持方式可以两侧分别出料，便于OK和NG产品的区分。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所使用的附图做简单的介绍，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的激光防伪码刻印方法的流程框图；

图2为本发明的自动刻印装置的俯视结构示意图；

图3为本发明的自动刻印装置的左视结构示意图；

图4为本发明的自动刻印装置的正视结构示意图；

图5为本发明的自动刻印装置的局部放大示意图。

图中的编号依次为：

100、辊筒旋转机构；101、第一驱动辊轮；102、第二驱动辊轮；103、同步带；104、驱动电机；105、驱动轴；106、紧固器；107、导向柱；108、导向端盖；109、连接杆；110、导轨；111、凸轮电机；112、固定杆；113、旋转凸轮；114、轴承；115、复位弹簧；116、弹簧导杆；117、限位机关；200、分筛机构；201、轴承支座；202、气动下料机构；203、喷嘴；204、第一气动下料机构；205、第二气动下料机构；300、激光打标机构；400、位置检测机构；401、位置传感器；500、读码机构；600、托盘；700、工作台。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征做进一步清楚、完整的描述。

本发明第一个方面提供了一种激光防伪码刻印方法，步骤包括：提供含有记载信息的编码图形的物料；利用机械外力旋转物料，通过在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，通过识别结果分筛出正常品和异常品；检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置进行激光刻印。

含有记载信息的编码图形的物料是筛选正常品和异常品的前提。记载信息包括制造年月日、制造商名、制造场所、类型、品种号、批号或识别号属性等，除此之外的可识别产品的任一种信息都包含在本发明中。信息记载的方式通常为可进行光学读取的方式，通常的方式为可光学读取的编码图形，这种编码图形例如选自条形码、二维码、字符、记号、符号、图形、图案中的至少一种。

物料是指本领域中可以被称作物料的任一种产品，包括在生产领域流转的一切材料(不论其来自生产资料还是生活资料)、燃料、零部件、半成品、外协件以及生产过程中必然产生的边角余料、废料以及各种废物统称为“物料”，例如可以是原料产品、包装材料等。最适合本发明的物料优选为圆柱体形状。

利用在线读码程序对物料上的编码图形进行识别时，编码图形的位置对于在线编码程序是未知的，通过旋转物料，利用在线读码程序对物料上的所有图形进行扫描知道识别出有效的信息。识别过程所需时间依据物料大小，程序设定扫描效率等得出。通常在相同物料上获取到有用信息的时间相同，控制相同时间对相同物料进行识别时得到的识别结果包括有效识别、无效识别。有效识别表示对物料进行识别后能获得有效信息；无效识别包括无法识别、识别异常等情况，具体指未得到有效信息或得到错误信息。

旋转物料通常采用机械外力进行旋转，利用机械外力旋转物料前将物料锁定在可操作位置上；旋转操作主要对物料上含有记载信息的编码图形的一面进行旋转，例如当物料为侧面含有编码图案的柱体，重复旋转柱体的侧面在一定时间内可获得识别结果。在旋转物料前可进一步包含自动报警程序，用于检测物料是否到达旋转的可操作位置处。

得到识别结果后，如果是有效识别，则进入下一步流程进行后续的激光打标；如果是无效识别，则被剔除返回重新制作。筛选得到的正常品激光打标的位置通过物料开模分割线位置确定，通过检测正常品的开模分割线位置可获得激光打标的位置。

具体的说，本发明的优选的激光防伪码刻印方法，包括以下步骤：

(1)物料位置判断：判断物料是否到达可操作位置，是则执行下步，否则启动报警；

(2)锁定物料：采用机械外力将物料锁定在可操作位置处；

(3)旋转和识别物料：采用机械外力旋转物料，通过在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，识别结果分筛出正常品和异常品；

(4)筛分物料：通过得到的识别结果判断是否为有效识别，是则执行下步，否则回收；

(5)检测物料开模分割线：检测物料开模分割线，基于开模分割线位置获取激光打标位置；

(6)激光刻印物料：检测物料开模分割线，基于开模分割线位置获取激光打标位置对物料进行激光刻印。

在上述的(2)步骤中的锁定物料是指将物料锁定在可操作位置处，不要求在可操作位置处必须固定不动，不偏离可操作位置处的运动也是允许的，比如自转。

本发明第二个方面提供了一种自动刻印装置，用于对含有记载信息的编码图形的物料进行刻印。

为了方便理解，将本发明的物料具体为饮料瓶做进一步清楚、完整的描述。

本发明的自动刻印装置包括各自独立的设置在工作台700上的辊筒旋转机构100、分筛机构200、激光打标机构300、位置检测机构400以及读码机构500。

其中，所述读码机构500通过内置的在线读码程序对饮料瓶上的编码图形进行识别，通过识别结果控制分筛机构200分筛出正常品和异常品；利用位置检测机构400检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置利用激光打标机构300进行激光刻印。

优选的，所述辊筒旋转机构100包括第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102，且第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102上套设有同步带103，同步带103的内侧绕过驱动电机104底部的驱动轴105，而同步带103的外侧绕过紧固器106，并通过紧固器106使同步带103在第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102上保持张紧。

驱动电机104使同步带在第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102上进行传动，从而带动第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102进行转动。

优选的，所述辊筒旋转机构100还包括导向柱107以及设置在导向柱107顶部的导向端盖108，所述导向柱107通过连接杆109固定在导轨110上，所述导轨110与工作台700滑动连接。

可以在导轨110底部安装滑轮，通过在工作台700上设置轨道使导轨110在工作台700上滑动；也可以通过在工作台700上设置凸起，在导轨110底部设置对应凹槽实现滑动，本发明对此不作任何限定，只要能够实现导轨110与工作台700之间滑动的任意方式都可。

优选的，所述辊筒旋转机构100还包括凸轮电机111，所述导轨110通过固定杆112与凸轮电机111连接，凸轮电机111上通过金属杆与旋转凸轮连接；旋转凸轮113为圆盘状，金属杆偏心设置在旋转凸轮的平面上。

凸轮电机111可控制导轨110在工作台上的滑动，同时也能通过控制金属杆的转动带动旋转凸轮113在水平面上的旋转。

优选的，所述连接杆109上设置有轴承114，且轴承114与旋转凸轮113的平面为共平面设置，旋转凸轮113在凸轮电机111的控制下可在水平面上顺时针或逆时针旋转，当旋转凸轮113旋转一定角度时，旋转凸轮113的边缘将抵触轴承的边缘。

优选的，所述导轨110上设置有复位弹簧115，在复位弹簧115的另一端设置有弹簧导杆116，弹簧导杆116通过固定支座被固定在工作台700上。

进一步优选的，所述导轨110上还设置有限位机关117。

凸轮电机113通过控制金属杆的旋转，从而带动与金属杆相连的旋转凸轮113的旋转，由于金属杆在旋转凸轮113上是偏心设置的，因此旋转凸轮113在转过一定角度时，将会抵触在轴承114的边缘，随着旋转凸轮113的继续旋转，轴承114被旋转凸轮113的抵触产生推力，推动连接杆109移动，从而带动导轨110在水平方向上移动，导轨110的移动使复位弹簧115被压缩，此时导向柱107在导轨的带动下向着第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102的方向移动，所以在第一驱动辊轮101、第二驱动辊轮102以及导向柱107之间形成可操作空间。

优选的，所述分筛机构200包括设置在工作台700上的201轴承支座201以及与轴承支座201相连接的气动下料机构202，所述气动下料机构202顶部设置有喷嘴203。

所述气动下料机构202通过内置的风叶旋转装置向外喷出气体，喷嘴203的性质可以是任意形状，优选鸭嘴型。鸭嘴型的喷嘴202将风在出风口被集中，使从鸭嘴型喷嘴202处送出的风具有较高的动能将饮料瓶轻松吹走。

优选的，所述气动下料机构202有两个，分别为第一气动下料机构204和第二气动下料机构205，且对称设置；优选的，所述第一气动下料机构204和第二气动下料机构205分别设置在第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102的侧后方，且均位于在同步带103的下方。

优选的，所述读码机构500位于第一气动下料机构204和第二气动下料机构205之间。

优选的，所述自动刻印装置还包括托盘600，所述托盘600通过支撑柱设置在工作台上；进一步地，托盘位于第一驱动辊轮101、第二驱动辊轮102以及导向柱107之间形成可操作空间之中，用于放置饮料瓶。

当复位弹簧被压缩时，导向柱107向着第一驱动辊轮101、第二驱动辊轮102的方向上移动，托盘600上的饮料瓶此时被导向柱压紧从而被锁定在托盘600上。驱动电机104带动同步带103运动的同时，第一驱动辊轮101和第二驱动辊轮102进行自转，带动饮料瓶发生自转，饮料瓶在自转时，同步带103下方的读码机构500感受到画面的变化，从而在一定时间内对饮料瓶上的编码图案进行识别，当获得无效识别时，气动下料机构2中的第一气动下料机构204通过喷嘴203吹风将饮料瓶向一侧吹落并回收。

优选的，所述位置检测机构400包括位置传感器401，所述位置传感器401设置在工作台700下方且位于托盘600的正中心。所述位置传感器401用于检测托盘600上饮料瓶的开模分割线，当检测到饮料瓶的开模分割线时，控制驱动电机104再次使饮料瓶旋转一定角度，使得饮料瓶上被打标位置对准激光打标机构300的镜头处，满足激光打标要求。最后当达标完成后，气动下料机构2中的第二气动下料机构205通过喷嘴203吹风将饮料瓶向另一侧吹落并收集。

Claims (2)

1.一种自动刻印装置，用于对含有记载信息的编码图形的物料进行刻印，其特征在于，包括各自独立的设置在工作台上的辊筒旋转机构、分筛机构、激光打标机构、位置检测机构以及读码机构；所述读码机构通过内置的在线读码程序对物料上的编码图形进行识别，通过识别结果控制分筛机构分筛出正常品和异常品；利用位置检测机构检测正常品的开模分割线位置，基于开模分割线位置获取激光打标位置利用激光打标机构进行激光刻印；

所述辊筒旋转机构包括第一驱动辊轮和第二驱动辊轮，且第一驱动辊轮和第二驱动辊轮上套设有同步带，同步带的内侧绕过驱动电机底部的驱动轴，而同步带的外侧绕过紧固器，并通过紧固器使同步带在第一驱动辊轮和第二驱动辊轮上保持张紧；

所述辊筒旋转机构还包括导向柱以及设置在导向柱顶部的导向端盖，所述导向柱通过连接杆固定在导轨上，所述导轨与工作台滑动连接；

所述导轨通过固定杆与凸轮电机连接，凸轮电机上通过金属杆连接有旋转凸轮，且旋转凸轮为圆盘状。

2.如权利要求1所述的自动刻印装置，其特征在于，所述分筛机构包括设置在工作台上的轴承支座以及与轴承支座相连接的气动下料机构，所述气动下料机构顶部设置有喷嘴。

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