CN114378444B - 一种激光打码设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光打码设备及方法，该激光打码设备包括反应层喷器、激光打码器、基底层喷器、覆盖层喷器、紫外固化器和用于传送待打码工件的传送带，基底层喷器、反应层喷器、激光打码器、覆盖层喷器和紫外固化器沿传送方向依次设置于传送带侧面；打码时，先在待打码工件表面喷涂基底层；然后在基底层上喷涂光致变色的反应层；接着对反应层进行激光打码；再在经激光打码的反应层上喷涂覆盖层；最后喷涂完覆盖层进行紫外光照射。本发明通过基底层提高反应层在工件上的粘附力，覆盖层经紫外固定后可为经激光打码的反应层提供有效保护，使其免受氧化、摩擦影响，并限制反应层因温差效应引起体积变化，从而可大幅延长条码或者二维码的留存时间。
Description
技术领域
本发明涉及标识打码，具体涉及一种激光打码设备及方法。
背景技术
冻存管一般用于保存特定样品，如血清、细胞、血液、唾液等，由于样品对应于具体生物体，因而需要对冻存管进行打码。目前冻存管广泛采用激光打码，通过激光光束作用于承印材料，使材料表面熔融或者气化，刻蚀出需要的标识码；或者通过特定波长的激光作用于相应的光致变色材料上，使受激光照射的区域产生衬度变化。然而经激光打码的冻存管在长时间使用后，由于氧化、摩擦、温度变化等因素影响，其上的条码或者二维码图样容易出现脱落、磨损的问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提出一种标识码留存时间长的激光打码设备，本发明的第二目的是提出一种激光打码方法。
技术方案：本发明所述的激光打码设备，包括反应层喷器、激光打码器和用于传送待打码工件的传送带，还包括基底层喷器、覆盖层喷器和紫外固化器，基底层喷器、反应层喷器、激光打码器、覆盖层喷器和紫外固化器沿传送方向依次设置于传送带侧面。
以冻存管为例，本发明通过基底层提高反应层在冻存管上的粘附力，覆盖层经紫外固定后可为经激光打码的反应层提供有效保护，使其免受氧化、摩擦影响，并限制反应层因温差效应引起体积变化，从而可大幅延长条码或者二维码在冻存管上的留存时间。需要指出，本发明并不局限于冻存管打码使用，凡需要激光打码且有标识码长期留存需要的工件均可使用。
进一步地，所述传送带上方设有用于罩住待打码工件并随其移动的护罩，护罩上设有配合打码的开口。工件和护罩沿传送方向移动，基底层喷器、反应层喷器、激光打码器、覆盖层喷器和紫外固化器依次通过开口对护罩内的工件进行打码作业，护罩使工件打码过程中一直处于半隔绝状态，可降低环境对打码的影响，提高打码品质。特别是在多工件流水线打码情况下，不同喷器间会相互影响，在每一工件上均设置护罩可避免干扰，保证多工件打码质量的一致性。
进一步地，所述传送带上方设有链条架，链条架上转动设有环形链条，环形链条上通过圆杆悬吊设有多个护罩。悬吊的护罩保持竖直，环形链条和传送带运转，护罩落下罩住工件并随其一同移动，待该工件打码完成后对应护罩升起，满足多工件流水线打码。
进一步地，所述环形链条和传送带通过同一套驱动机构驱动，保证环形链条和传送带的同步性，简化控制系统，降低控制难度。
进一步地，所述基底层喷器、反应层喷器、激光打码器、覆盖层喷器和紫外固化器可前后进给，进而可伸入至护罩开口内进行打码作业，以进一步地降低环境影响。
进一步地，所述基底层喷器、反应层喷器、激光打码器、覆盖层喷器和紫外固化器设置在进给架上，进给架滑动设置在滑座上，通过液压伸缩杆驱动，可实现同步进给，对五个工位的工件同步进行打码作业。
进一步地，所述传送带上间隔设有十字花座，待打码工件上设有适配的安装井，通过安装井将工件装在传送带上，安装方便快捷，待工件移动至传送带尽头后可自行落入收集盒。
本发明还保护一种激光打码方法，包括如下步骤：
(1)在待打码工件表面喷涂基底层；
(2)在基底层上喷涂光致变色的反应层；
(3)对反应层进行激光打码；
(4)在经激光打码的反应层上喷涂覆盖层；
(5)喷涂完覆盖层后进行紫外光照射。
如前所述，该激光打码方法可大幅延长条码或者二维码在冻存管上的留存时间。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：本发明通过基底层提高反应层在工件上的粘附力，覆盖层经紫外固定后可为经激光打码的反应层提供有效保护，使其免受氧化、摩擦影响，并限制反应层因温差效应引起体积变化，从而可大幅延长条码或者二维码的留存时间。
附图说明
图1是激光打码设备的结构示意图；
图2是图1的后视图；
图3至8是激光打码设备内部多视角结构示意图，其中图4是图3的俯视图；
图9是十字花座的结构示意图；
图10是冻存管的结构示意图；
图11是护罩的结构示意图；
图12是进给架正视图；
图13是图1的局部A放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，本实施例以冻存管打码进行示例性说明。
如图1至13所示，一种激光打码设备，包括壳体1，主梁6通过多根第一横杆5固定在壳体1内壁上，主梁6两端转动设有皮带轮7，两个皮带轮7上预紧配合有传送带8。传送带8上间隔设置有多个十字花座9，具体地十字花座9包括基座901，基座901上设有限位台902，限位台902水平截面为十字形，限位台902向上收敛并形成一个端台904，收敛处开设有辅助圆角903，冻存管10底部开设有与限位台902相配合的安装井35，端台904到限位台902的上端面的距离小于安装井35的井深，端台904到限位台902的下端面的距离大于安装井35的井深，从而保证冻存管10在竖直时的任何状态都可与花座9顺利配合，冻存管10不会发生相对于花座9的转动，并且方便激光打码后，顺利从十字花座9掉落出去。
框板16通过多根第二横杆17固定在壳体1内壁上，框板16下方一体连接有支架19，支架19上转动连接有主动齿轮20，壳体1内壁上固定设有步进电机18，步进电机18输出端连接主动齿轮20，主动齿轮20的侧面固定连接有环座21，环座21上固定连接有主动带轮22，皮带轮7上固定连接有从动带轮24，主动带轮22与从动带轮24通过皮带23传动。
框板16外侧设有链条架，链条架上转动设有环形链条14。链条架内圈配合有多个限位环15，限位环15固定在框板16上，用于确定链条架的安装位置。支架19上依次设有第一从动齿轮2501和第二从动齿轮2502，第一从动齿轮2501与第二从动齿轮2502互相啮合，并且第一从动齿轮2501与主动齿轮20啮合，第二从动齿轮2502和环形链条14啮合。环形链条14上通过圆杆13悬吊设有多个护罩11，护罩11为底端和前端开口的方罩形。具体地护罩11上端固定有转动座12，转动座12转动连接在圆杆13上，转动座12沿圆杆13轴向位置不可动，为此圆杆13与转动座12配合的一端设有两个圆环结构，其中一个圆环的一端面与转动座12一端面接触，另一个圆环的一端面与转动座12的另一端面接触。圆杆13的另一端与环齿条14连接，二者可以是固定连接也可以是转动连接，对此不作要求，但要求沿圆杆13的轴向上，圆杆13与环齿条14不发生相对位移。这样使得护罩11无论是在工作位置还是待命位置都可以保持竖直悬吊状态，以此为冻存管10提供稳定的半隔绝环境。本方案通过同一个步进电机18实现同时驱动传送带8和环形链条14，使冻存管10和护罩11同步运行，保证了激光打码质量的一致性。
壳体1内壁固定有液压伸缩杆32，液压伸缩杆32的输出端固定有进给架26，基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30和紫外固化器31固定在进给架26上，进给架26底部开设有滑槽34，进给架26通过该滑槽34滑动连接在滑座33上，从而基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30和紫外固化器31可顺利进出护罩11。
本实施例中，十字花座9在传送带8的外表面等间距固定布置，护罩11的间距与十字花座9的间距相同，基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30和紫外固化器31的间距和十字花座9的间距相同，冻存管10和护罩11在相同时间内行程相同。从而可让冻存管10与护罩11在运动时保持相对位置的不变，冻存管10在被打码处理时一直处于半隔绝的状态，可提高激光打码的精度。
此外，壳体1在传送带8起始端设有进料口4，在相对的另一端设置有收集盒3，壳体1外侧设有控制面板2，基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30、紫外固化器31、步进电机18和液压伸缩杆32电性连接于控制面板2，可实现激光打码自动化，提高生产效率。
一种激光打码方法，具体步骤如下：
(1)通过基底层喷器27对冻存管10表面喷涂基底层；
(2)通过反应层喷器28在基底层上喷涂光致变色的反应层；
(3)通过激光打码器29对反应层进行激光打码操作；
(4)通过覆盖层喷器30在激光打码后的反应层上喷涂覆盖层；
(5)冻存管10喷涂完覆盖层后通过紫外固化器31进行紫外光照射。
在打码作业时，将冻存管10放置在十字花座9上。启动步进电机18，带动主动齿轮20和主动带轮22转动，一方面主动带轮22通过皮带23带动皮带轮7转动，进而使得传动带8及其上的十字花座9运动，另一方面主动齿轮20带动第一从动齿轮2501转动，第一从动齿轮2501带动第二从动齿轮2502转动，且由于第二从动齿轮2502啮合在环形链条14上，环形链条14带动其上的护罩11运动，安装在十字花座9上的冻存管10相对于护罩11协同运动。就其中一个冻存管10而言，其先经过基底层喷器27进行基底喷漆处理，再经过反应层喷器28进行反应层的喷涂，之后经过激光打码器29的打码处理，紧接着冻存管10经覆盖层喷器30喷漆处理后到紫外固化器31进行固化处理，这样一个冻存管10就完成了激光打码工艺处理，之后冻存管10随着传送带8的运动掉入收集盒3中。
为保证冻存管10在每一步处理过程中不受其他处理步骤的影响，需要基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30和紫外固化器31伸入到护罩11内进行半隔绝环境下对冻存管10进行处理，所以激光打码步骤的五个工作器件：基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30、紫外固化器31是在同一时刻工作的，这样液压伸缩杆32就需要配合步进电机18的转动与停止进行伸出与回缩。具体来说，在步进电机18转动时液压伸缩杆32处于回缩状态，步进电机18停止时液压伸缩杆32为伸出状态，如此便使得进给架26上的基底层喷器27、反应层喷器28、激光打码器29、覆盖层喷器30和紫外固化器31伸进护罩11内或从护罩11内撤出。
Claims (6)
1.一种激光打码设备，包括反应层喷器（28）、激光打码器（29）和用于传送待打码工件的传送带（8），其特征在于：还包括基底层喷器（27）、覆盖层喷器（30）和紫外固化器（31），基底层喷器（27）、反应层喷器（28）、激光打码器（29）、覆盖层喷器（30）和紫外固化器（31）沿传送方向依次设置于传送带（8）侧面；
所述传送带（8）上方设有用于罩住待打码工件并随其移动的护罩（11），护罩（11）上设有配合打码的开口；所述传送带（8）上方设有链条架，链条架上转动设有环形链条（14），环形链条（14）上通过圆杆（13）悬吊设有多个护罩（11）。
2.根据权利要求1所述的激光打码设备，其特征在于：所述环形链条（14）和传送带（8）通过同一套驱动机构驱动。
3.根据权利要求1所述的激光打码设备，其特征在于：所述基底层喷器（27）、反应层喷器（28）、激光打码器（29）、覆盖层喷器（30）和紫外固化器（31）可前后进给。
4.根据权利要求3所述的激光打码设备，其特征在于：所述基底层喷器（27）、反应层喷器（28）、激光打码器（29）、覆盖层喷器（30）和紫外固化器（31）设置在进给架（26）上，进给架（26）滑动设置在滑座（33）上，通过液压伸缩杆（32）驱动。
5.根据权利要求1所述的激光打码设备，其特征在于：所述传送带（8）上间隔设有十字花座（9），待打码工件上设有适配的安装井（35）。
6.一种激光打码方法，其特征在于：采用权利要求1至5中任一项所述的激光打码设备，所述激光打码方法包括如下步骤：
（1）在待打码工件表面喷涂基底层；
（2）在基底层上喷涂光致变色的反应层；
（3）对反应层进行激光打码；
（4）在经激光打码的反应层上喷涂覆盖层；
（5）喷涂完覆盖层后进行紫外光照射。
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