CN112590366B - 一种自动化热转印贴标工艺设备及贴标方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴标技术领域，具体公开了一种自动化热转印贴标工艺设备，其中，包括：工作机架、热转印胶辊子系统、薄膜收放机构、工艺夹具和控制系统，热转印胶辊子系统、薄膜收放机构和工艺夹具均与控制系统通信连接；热转印胶辊子系统用于在控制系统的控制下实现硅胶辊的加热、伸缩定位和热转印驱动功能；薄膜收放机构用于在控制系统的控制下实现自动收放热转印膜；工艺夹具用于在控制系统的控制下配合热转印胶辊子系统以及薄膜收放机构实现各自的功能。本发明还公开了一种应用自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法。本发明提供的自动化热转印贴标工艺设备实现了热转印贴标在PET吹塑瓶上的应用。

Description

一种自动化热转印贴标工艺设备及贴标方法

技术领域

本发明涉及贴标技术领域，尤其涉及一种自动化热转印贴标工艺设备及应用自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法。

背景技术

标签是商品包装必不可少的环节，承载着商品的重要信息，能直接清楚地传达商品信息。消费者获取商品信息的直接办法，就是看商品包装上的标签，因此标签必不可少，决定了贴标在包装过程中起到重要的作用。贴标是采用设备将成卷的不干胶标签（纸质或金属箔）粘贴在PCB、产品或规定包装上的一种工艺，广泛应用于药品、食品、饮料等行业。随着人们对贴标质量、精度、美观度、实用性和可靠性要求不断增加，贴标种类与功能也在不断增加。

由于PET（Polyethylene terephthalate，涤纶树脂）材料的耐温性最高为85℃和PET吹塑瓶的不均匀薄壁等特性，目前市场上PET瓶装饮料的贴标方式是不干胶标签粘贴和热缩膜裹覆，这种贴标方式和标签的特点是不透明，不整齐，尤其是标签封口，标签内容停留在纸张和薄膜平面上，影响产品档次。实现这种不干胶标签（纸质或金属箔）粘贴的设备也属于冷贴标设备。

热转印贴标的温度高于170℃，饮料行业的热转印贴标主要用于玻璃、陶瓷酒瓶。塑料产品热转印贴标主要涉及厚桶壁厚的油漆塑料桶和玻璃胶水桶等。因此，热转印的方法还未用于薄壁PET 吹塑饮料瓶如矿泉水、果汁、茶类和碳酸饮料等瓶的贴标工艺上。这就限制了热转印膜印刷向这类饮料行业产品的扩展应用。

发明内容

本发明提供了一种自动化热转印贴标工艺设备及应用自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法，解决相关技术中存在的热转印在PET吹塑瓶上的应用的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种自动化热转印贴标工艺设备，其中，包括：工作机架、热转印胶辊子系统、薄膜收放机构、工艺夹具和控制系统，所述热转印胶辊子系统设置在所述工作机架上，所述薄膜收放机构包裹所述热转印胶辊子系统设置，所述工艺夹具安装在所述工作机架的工作台面上，所述控制系统设置在所述工作机架上，所述热转印胶辊子系统、薄膜收放机构和工艺夹具均与所述控制系统通信连接；

所述控制系统用于控制所述热转印胶辊子系统、薄膜收放机构和工艺夹具的工作；

所述热转印胶辊子系统用于在所述控制系统的控制下实现硅胶辊的加热、伸缩定位和热转印驱动功能；

所述薄膜收放机构用于在所述控制系统的控制下实现自动收放热转印膜，配合所述热转印胶辊子系统实现各自的功能；

所述工艺夹具用于在所述控制系统的控制下配合所述热转印胶辊子系统以及所述薄膜收放机构实现各自的功能。

作为本发明的另一个方面，提供一种应用前文所述的自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法，其中，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统预热转印胶辊；

在所述自动化热转印贴标工艺设备上对PET吹塑瓶进行外部包络约束定心；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统以及薄膜收放机构对充气内撑后的所述PET吹塑瓶进行热转印贴标；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶。

进一步地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶的瓶口和所述PET吹塑瓶的瓶底两端夹紧限位。

进一步地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，同时外部气体从PET吹塑瓶的瓶口进入PET吹塑瓶的瓶体内；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶的瓶底夹紧限位取出贴标后的所述PET吹塑瓶。

进一步地，所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印温度大于170℃。

进一步地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具在所述PET吹塑瓶的内壁上形成热绝缘件，并向形成所述热绝缘件的所述PET吹塑瓶内充气。

进一步地，所述热绝缘件的耐温性大于85℃。

本发明提供的自动化热转印贴标工艺设备，应用于薄壁PET吹塑瓶的自动化转印贴标时，打破了目前市场上PET瓶装饮料采用不干胶标签粘贴和热缩膜裹覆的冷贴标方式，突破了由于PET材料的耐温性最高为85℃和PET吹塑瓶的不均匀薄壁等特性对热转印贴标工艺的限制，可以用于任意合适长度、半径和壁厚的圆柱形薄壁PET 吹塑瓶的全自动热转印贴标，发挥热转印工艺的成熟工艺，扩展热转印膜的应用范围，将热转印的方法扩展到用于薄壁PET 吹塑饮料瓶如矿泉水、果汁、茶类和碳酸饮料等瓶的贴标工艺上。充分利用热转印膜的优势，满足人们对贴标质量、精度、美观度、实用性和可靠性不断增加的要求。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的自动化热转印贴标工艺设备的结构示意图。

图2为本发明提供的贴标方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种自动化热转印贴标工艺设备，图1是根据本发明实施例提供的自动化热转印贴标工艺设备的结构示意图，如图1所示，包括：

工作机架1、热转印胶辊子系统2、薄膜收放机构3、工艺夹具4和控制系统5，所述热转印胶辊子系统2设置在所述工作机架1上，所述薄膜收放机构3包裹所述热转印胶辊子系统2设置，所述工艺夹具4安装在所述工作机架1的工作台面上，所述控制系统5设置在所述工作机架1上，所述热转印胶辊子系统2、薄膜收放机构3和工艺夹具4均与所述控制系统5通信连接；

所述控制系统5用于控制所述热转印胶辊子系统2、薄膜收放机构3和工艺夹具4的工作；

所述热转印胶辊子系统2用于在所述控制系统5的控制下实现硅胶辊的加热、伸缩定位和热转印驱动功能；

所述薄膜收放机构3用于在所述控制系统5的控制下实现自动收放热转印膜，配合所述热转印胶辊子系统2实现各自的功能；

所述工艺夹具4用于在所述控制系统5的控制下配合所述热转印胶辊子系统以及所述薄膜收放机构实现各自的功能。

本发明实施例提供的自动化热转印贴标工艺设备，应用于薄壁PET吹塑瓶的自动化转印贴标时，打破了目前市场上PET瓶装饮料采用不干胶标签粘贴和热缩膜裹覆的冷贴标方式，突破了由于PET材料的耐温性最高为85℃和PET吹塑瓶的不均匀薄壁等特性对热转印贴标工艺的限制，可以用于任意合适长度、半径和壁厚的圆柱形薄壁PET 吹塑瓶的全自动热转印贴标，发挥热转印工艺的成熟工艺，扩展热转印膜的应用范围，将热转印的方法扩展到用于薄壁PET 吹塑饮料瓶如矿泉水、果汁、茶类和碳酸饮料等瓶的贴标工艺上。充分利用热转印膜的优势，满足人们对贴标质量、精度、美观度、实用性和可靠性不断增加的要求。

下面结合图1对本发明实施例提供的自动化热转印贴标工艺设备的具体工作过程进行详细描述。

具体地，所述自动化热转印贴标工艺设备包括：工作机架1，用于安装包含热转印胶辊子系统2、薄膜收放机构3、全自动PET 吹塑瓶工艺夹具4和电气控制系统5；所述热转印胶辊子系统2，安装于工作机架1的上部，包括硅胶辊、果刺加热系统、温度测量传感器、伸缩定位装置等，用以实现硅胶辊的加热、伸缩定位和热转印驱动等功能；所述薄膜收放机构3，安装于工作机架1的上部，包裹且对称于热转印胶辊子系统2，包括热转印薄膜撑平、限位、收卷、放展和张紧机构，以及计数传感器等，用以自动收放热转印膜；全自动PET 吹塑瓶的工艺夹具4，安装于工作机架1的工作台面上，位于热转印胶辊子系统2和薄膜收放机构3的下方，其对称面与热转印胶辊系统2的硅胶辊对称面共面，用以完成薄壁PET 吹塑瓶自动化热转印贴标工艺方法中的除热转印驱动与薄膜收放以外的所有工序；以及控制系统5，安装于工作机架1的上部，与薄膜收放机构3垂直，亦可以安装在其它便于实际操作的地方，用以控制薄壁PET 吹塑瓶自动化热转印贴标工艺流程中的各个工序动作的时序执行与检测等。

自动化热转印贴标工艺设备的具体工作原理为：在设备通电和程序启动后，热转印胶辊子系统2加热硅胶辊到设定温度；全自动PET 吹塑瓶工艺夹具4将薄壁PET 吹塑瓶推送至工作位置压紧，继而执行薄壁PET 吹塑瓶的充气保压；薄壁PET 吹塑瓶位于薄膜收放机构3上撑平的热转印膜的下方；热转印胶辊子系统2推动硅胶辊向下运动，将热转印膜紧压在薄壁PET 吹塑瓶上；薄膜收放机构3在热转印胶辊子系统2推动硅胶辊向下运动指令之后延时启动；热转印胶辊子系统2上转动的热硅胶辊和运动的热转印薄膜在驱动薄壁PET吹塑瓶随行转动的过程中，通过压力、热与摩擦的作用将标签转印至薄壁PET 吹塑瓶上；一个标签转印完成之后，热转印胶辊子系统2上行收回转动的热硅胶辊，同时薄膜收放机构3停止，薄壁PET 吹塑瓶上方的薄膜在张紧力的作用下又成水平；全自动PET 吹塑瓶工艺夹具4排出薄壁PET 吹塑瓶内的气体，继而贴完标签的PET 吹塑瓶搬运至初始位置。

优选地，所述控制系统5包括PLC。

作为本发明的另一实施例，提供一种应用前文所述的自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法，其中，如图2所示，包括：

S110、通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统预热转印胶辊；

S120、在所述自动化热转印贴标工艺设备上对PET吹塑瓶进行外部包络约束定心；

S130、通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位；

S140、通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑；

S150、通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统以及薄膜收放机构对充气内撑后的所述PET吹塑瓶进行热转印贴标；

S160、通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶。

本发明实施例提供的应用前文所述的自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法，打破了目前市场上PET瓶装饮料采用不干胶标签粘贴和热缩膜裹覆的冷贴标方式，突破了由于PET材料的耐温性最高为85℃和PET吹塑瓶的不均匀薄壁等特性对热转印贴标工艺的限制，用于任意合适长度、半径和壁厚的圆柱形薄壁PET 吹塑瓶的全自动热转印贴标，发挥热转印工艺的成熟工艺，扩展热转印膜的应用范围，将热转印的方法扩展到用于薄壁PET吹塑饮料瓶如矿泉水、果汁、茶类和碳酸饮料等瓶的贴标工艺上，充分利用热转印膜的优势，满足人们对贴标质量、精度、美观度、实用性和可靠性不断增加的要求。

需要说明的是，可以采用随动磙子或滚柱外包络约束定心薄壁PET 吹塑瓶。

另外，在对PET吹塑瓶进行限位时，可以采用推送机构实现薄壁PET 吹塑瓶的送料、瓶口平底定位和夹紧、瓶高限位。

具体地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶的瓶口和所述PET吹塑瓶的瓶底两端夹紧限位。

具体地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，同时外部气体从PET吹塑瓶的瓶口进入PET吹塑瓶的瓶体内；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶的瓶底夹紧限位取出贴标后的所述PET吹塑瓶。

所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印温度大于170℃。

具体地，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具在所述PET吹塑瓶的内壁上形成热绝缘件，并向形成所述热绝缘件的所述PET吹塑瓶内充气。

具体地，所述热绝缘件的耐温性大于85℃。

应当理解的是，所述应用前文所述的自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法具体可以包括：热转印胶辊预热工序、圆周约束定心工序、推送夹紧限位工序、充气内撑工序、热转印贴标工序、放气工序以及收缩取瓶工序。该工艺设备实现任意合适长度、半径和壁厚的圆柱形薄壁PET 吹塑瓶的全自动热转印贴标，另外还可以实现热转印膜的应用范围扩展，发挥热转印工艺和热转印膜的优势。

还应当理解的是，在通过自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具实现对PET吹塑瓶内的支撑吹气时，是通过工艺夹具在PET吹塑瓶的内壁上形成一层热绝缘件，然后向PET吹塑瓶内吹气，这样由于热绝缘件的设置可以降低PET吹塑瓶的受热，从而可以实现通过气体对PET吹塑瓶的支撑；而当贴标完成后，放出PET吹塑瓶内的气体，同时通过工艺夹具将热绝缘件收回，PET吹塑瓶能够保持原状，不会出现囊瘪、凹陷和褶皱等现象。

需要说明的是，所述自动化热转印贴标工艺设备与PET吹塑瓶接触的部件均满足食品包装容器卫生标准等相关食品安全卫生标准。

下面对本发明实施例提供的贴标方法进行详细描述。

将柔软、壁厚不均匀且耐温性不高的薄壁PET 吹塑瓶通过瓶内充气的方法变成耐压、刚性较好的能承受硅胶辊压力且变形较小的瓶体；通过瓶内臂增加热绝缘件形成隔绝高压空气和薄壁PET 吹塑瓶内壁的方法变相提高热转印温度；通过平底推送机构限位保压和瓶口充放气同步实现薄壁PET 吹塑瓶在完成热转印后排气过程中维持原状瓶形结构；通过多于三个随动辊实现薄壁PET 吹塑瓶定心同时增加了包络支撑刚性，避免了热转印过程中在硅胶辊的压力下产生过多变形。通过组合结构实现薄壁PET 吹塑瓶在热转印工序步骤的过程中旋转、充/拍气、吸附、压紧等动作相互协调与同步执行。

综上，本发明实施例提供的自动化热转印贴标工艺设备及贴标方法，能够用于任意合适长度、半径和壁厚的圆柱形薄壁PET 吹塑瓶的全自动热转印贴标，实现热转印膜的应用范围扩展，发挥热转印工艺和热转印膜的优势。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种应用自动化热转印贴标工艺设备实现的贴标方法，其特征在于，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统预热硅胶辊；

在所述自动化热转印贴标工艺设备上对PET吹塑瓶进行外部包络约束定心；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印胶辊子系统以及薄膜收放机构对充气内撑后的所述PET吹塑瓶进行热转印贴标；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶；

其中，所述自动化热转印贴标工艺设备包括：工作机架、热转印胶辊子系统、薄膜收放机构、工艺夹具和控制系统，所述热转印胶辊子系统设置在所述工作机架上，所述薄膜收放机构包裹所述热转印胶辊子系统设置，所述工艺夹具安装在所述工作机架的工作台面上，所述控制系统设置在所述工作机架上，所述热转印胶辊子系统、薄膜收放机构和工艺夹具均与所述控制系统通信连接；

所述控制系统用于控制所述热转印胶辊子系统、薄膜收放机构和工艺夹具的工作；

所述热转印胶辊子系统用于在所述控制系统的控制下实现硅胶辊的加热、伸缩定位和热转印驱动功能；

所述薄膜收放机构用于在所述控制系统的控制下实现自动收放热转印膜，配合所述热转印胶辊子系统实现各自的功能；

所述工艺夹具用于在所述控制系统的控制下配合所述热转印胶辊子系统以及所述薄膜收放机构实现各自的功能；

所述自动化热转印贴标工艺设备的热转印温度大于170℃；

所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶进行充气内撑，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具在所述PET吹塑瓶的内壁上形成热绝缘件，并向形成所述热绝缘件的所述PET吹塑瓶内充气，所述热绝缘件能够隔绝所述PET吹塑瓶内的内撑气体与所述PET吹塑瓶的内壁；

所述热绝缘件的耐温性大于85℃。

2.根据权利要求1所述的贴标方法，其特征在于，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶夹紧限位，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具推送PET吹塑瓶，并对所述PET吹塑瓶的瓶口和所述PET吹塑瓶的瓶底两端夹紧限位。

3.根据权利要求1所述的贴标方法，其特征在于，所述通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，以及取出贴标后的所述PET吹塑瓶，包括：

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶内的内撑气体进行放气，同时外部气体从PET吹塑瓶的瓶口进入PET吹塑瓶的瓶体内；

通过所述自动化热转印贴标工艺设备的工艺夹具对所述PET吹塑瓶的瓶底夹紧限位取出贴标后的所述PET吹塑瓶。

Images