CN1394172A - 成形并标记目标物的装置 - Google Patents

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Abstract

一种成形与标记目标物(S)的装置，包括一处理装置(4)，用于机械地成形目标物(S)；标记单元用以在邻近处理装置(4)的标记区域非机械地提供标记的标记单元；以及支承标记单元的支承单元(3)。支承单元(3)在第一位置(A)与第二位置之间是可滑动的，在该第一位置(A)，标记单元对准标记区域，以便进行高精度的标记操作，而在该第二位置(B)标记与支承单元(3)则与标记区域和处理装置(4)隔开，以便可以立即和完全接触标记单元和处理装置(4)。

Description

成形并标记目标物的装置
技术领域
本发明涉及一种成形并标记目标物的装置，更具体地说，本发明涉及用以由机械处理方法成形并由非机械处理方法在目标物上标记的一种装置。
背景技术
在许多情况中，需要在产品上提供指示性标记，例如，表示产品原产地的可追踪标记，或者促销标记。这种指示性标记可用诸如激光蚀刻或喷墨打印等非机械标记方法，即非接触式标记方法提供。这些非接触技术为生产和高生产速度提供灵活性。通常，标记必须准确地位于产品的特定位置。为了保持标记和该特定区域之间的位置关系，必须在该区域获得其最终形状的处理步骤之前或之后立即提供标记。此处理步骤可以包括目标用品的压印/或冲压以便形成中间的甚至最终的产品。
一种常规的激光蚀刻系统包括激光单元，该激光单元固定地安装在支承单元上，并用以在目标物上的标记区域内提供标记。由于上述给出的原因，这个标记区域通常位于最接近处理装置的区域。通常，为消除在标记过程中激光单元的任何运动，支承单元是很重的结构并用螺栓等牢固地固定在地面上，在这样的安排中，当必需要调整或维修处理装置时，必须拆卸并移开激光单元和支承单元，然后在重新起动处理装置之前再将它们重新装配好。
本发明的概述
本发明的目的为上述问题找到解决方案。
此目的是通过所附权利要求1的设置来实现的，从属权利要求中限定了最佳实施例。
在处理过程中，通过使支承单元可在二个位置之间滑动，本发明的装置使标记单元准确对准邻近处理装置的标记区域，同时由于标记和支承单元可以容易地被移开处理装置，能够即刻和完全地接触标记单元和处理装置，因此，消除了例如为维修而拆卸标记单元和支承单元的费时的操作。
根据本发明的装置在制造要附着到罐头端部的已标记的开启小片的过程中是特别有用的。在此实施例中，装置包括用以压印和冲压带子以形成已标记的开启小片的处理装置。激光单元设置在处理装置的上游并用以在带子上在处理装置的附近的标记区域提供标记，因此，开启小片在处理装置中形成之后在小片的一个表面上具有标记。激光单元由支承单元支承，该支承单元可在第一位置与第二位置之间滑动，在该第一位置激光单元对准标记区域，而在第二位置激光和支承单元与标记区域和处理装置分隔开。此装置允许高精度的标记，也使操作者可以随时和完全接触处理装置和激光单元，以便进行维修等作业。最好利用激光单元在带子表面蚀刻标记。这样一种蚀刻操作提供标记的持久性、高产量、位置和布置的高精度，以及标记在带子上的布置与位置的灵活性。
附图简述
现在将参考所附简图，较详细地描述本发明的现有的最佳实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的装置的侧视图。
图2a是图1中装置的俯视图。
图2b是图1中装置的端视图，取自带子向着支承单元和处理装置的送进方向。
图3是设有指示标记的金属带子的一部分的平面视图。
图4是在其底面上具有标记的小片的底视图。
最佳实施例的描述
图1表示为制造要包括在饮料罐(未表示)端部的已标记的小片或开启环的装置的一部分。一种薄型的坯料连续金属带S从供给处1被送进到由支承单元3支承的激光单元2。激光单元2是高功率和高速型的并能在带子S的表面上提供蚀刻或标记。激光单元2用以产生适当波长的激光射线，并且将产生的激光射线聚焦和对准射带子S表面上的蚀刻区域(在图2a中以粗虚线表示)。在蚀刻区域中的蚀刻工作之后，带子S被送到附近的已知的型式的小片成型装置4，该装置通过压印和冲压带子S形成小片(见，例如，在90年代中期由申请人的公司PLM Fosie AB发行的小册子“这是PLM Fosie”)。当通过激光单元2时，带子S由固定到支承单元3上的导向单元来导向。另外，一灰尘防护装置6被连接到激光单元2上以便保护激光单元2不受蚀刻过程中的产生的灰尘或碎屑的影响。
在图1所示的实施例中，装置包括第二激光单元2′，该第二激光单元设置在激光单元2的对面并用以在带子S的反面提供标记。下面对激光单元2及与支承单元3的连接的描述，同样适用于第二激光单元2′，因此将不再重复。
支承单元3包括水平延伸的基座部分7和一个垂直立柱8，激光单元2和导向单元5连接到该立柱8上。基础9固定到地面G上，例如借助于螺栓或其它类似件(未表示)，基座部分7通过与构成导轨状结构10的长形元件配合连接到基础9上，因此支承单元3可以最小的摩擦在二个极限位置A、B之间滑动。如图2a的俯视图中所示，这二个极限位置之一是一个工作位置A，在该工作位置中激光单元2(在图2a中未表示)对准邻近小片成型装置4的蚀刻区域，以及一个维修位置B，在该维修位置中，激光单元2及支承单元3与蚀刻区域和小片成形装置4有一距离，因而使操作者能完全接触激光单元2及小片成型装置4。导轨状结构10将在工作和维修位置A、B之间沿受控通道引导支承单元3，并允许用手动方式使支承单元3位移，甚至当承受重负荷时也是这样。为此，导轨状结构最好由两平行的线性支撑件所构成，在所说明的实施例中，支承单元3和相关设备至少重900公斤。
每个极限位置A、B由基座部分7结合止动板11(在图1中未表示)来限定，该止动板在基础9之上在其各端凸出。操作者可以通过将螺钉11′经相关止动板11中的通孔(未表示)与基座部分7的结合将支承单元3锁紧在工作位置A。虽然没有表示，相关止动板11和基座部分7可以具有配合元件，诸如V形块与相应的V形凹座，以便准确地将支承单元3置于所希望的工作位置，最好以至少0.1毫米的精度将支承单元返回到工作位置A。
在止动板11上安装液压冲击吸收器12，以便在它与止动板11在极限位置A、B结合之前，对支承单元3提供适当的减速从而消除在达到极限位置A、B时任何不希望的侧向压力。
由于小片成形装置4由压印和冲击带子S来工作，它将产生明显的振动，通常是比较低频率的震动。如果这种振动从小片成形装置4传递到支承单元3上，可能导致不希望的振动或者改变激光单元2、导向单元5、或任何其它相关设备的位置或对准。为了降低任何这类振动，基础9包括隔振器13，隔振器最好是例如在工业测量设备中使用的型式。此外，支承单元3至少是部分中空的并限定一个内部空间14。通过用填充材料，例如金属球，充填此空间到一给定的程度，支承单元3和相关设备的固有振动频率能被调谐离开小片成形装置产生的振动的主要频率。
可供标记的小片表面是很小的，因此，激光射线必须准确地处在带子S上，同时在激光蚀刻的操作中带子S也必需精确地定位。因而，激光单元2和导向单元5必须相对于邻近小片成形装置4的蚀刻区域准确地定位，为此，提供了这些单元2、5的位置微调。
导向单元5通过二维定位器15连接到垂直立柱8上，该二维定位器允许在带子S的平面内的两正交方向上微调导向单元5的局部位置。因而，可以使导向单元5完全对准小片成形装置4，以使作用到带子S上的力最小。导向单元5和小片成形装置4的任何微小的相互不对准，特别是带子S的横向方向，可能引起带子S的阻塞，或者甚至变形，在另一可选实施例中(未表示)，定位器15也在垂直方向设置调谐导向单元5，以补偿支承单元3或基础9中的任何降低。
激光单元2通过三维定位器16连接到垂直立柱上，该三维定位器允许微调激光单元2在带子S的横向和纵向方向还有垂直方向的局部位置。垂直方向的调节使激光单元2的焦点区域达到蚀刻区域的水平，即带子S的表面。
为了使所示标记与成形开启小片装置取得可接受的结果，激光单元2和导向单元5必须以至少0.02毫米，最好至少0.01毫米的精度相对于支承单元3是可调节的。
图3表示在激光单元2处激光蚀刻之后，但在小片成形装置4上压印和冲压操作之前带子S的一部分。激光单元2已经在带子S的一个表面上提供蚀刻标记WIN，A，8，9。在装置4中在后续的小片成形步骤中将制作的小片T的近似周边在图3中已经用点划线表示，实际上，激光蚀刻标记的尺寸大约为1.4×1.2毫米，以便易于读取。在图4中，在小片成形装置4中处理之后的成品小片T表示在下面。标记WIN，A，8，9现在准确地处于小片的表面上，在此例中居中的一个开口T1和小片T的周边边缘部分T2、T3、T4。
应该意识到，可以借助于马达或步进马达(未表示)对支承部件3和/或定位器15、16的运动实行电控。同时支承单元3可以用，例如，电磁铁吸附而固定在工作位置A上。
虽然本发明结合激光蚀刻设备来描述，但它也可应用于结合任何其它非机械的目标物标记设备，诸如喷墨打印。

Claims (17)

1.一种成形与标记目标物(S)的装置，包括用于机械地成形所述目标物(S)的处理装置(4)，用于非机械地在邻近于所述处理装置(4)的标记区域给所述目标物(S)提供标记的标记单元(2)，以及支承所述标记单元(2)的支承单元(3)，其中所述支承单元(3)在第一位置(A)与第二位置(B)之间是可滑动的，在该第一位置(A)所述标记单元(2)对准所述标记区域，而在该第二位置(B)所述标记和支承单元(2，3)与所述标记区域及所述处理装置(4)分隔开。
2.权利要求1所述的装置，进一步包括适合于安置在地面的基础9，所述支承单元(3)借助于结合元件(10)可滑动地连接到所述基础9上。
3.权利要求2所述的装置，其中所述结合元件包括导轨结构(10)，最好至少包括一个线性支撑件。
4.权利要求1或2所述的装置，其中所述基础(9)包括用以消除从所述处理装置(4)传递到所述基础(9)上的任何振动的隔振器(13)。
5.前述权利要求中任意一项所述的装置，其中所述支承单元(3)限定一个用以接纳填充材料以便调节支承单元(3)的一个或几个固有频率的内部空间。
6.前述权利要求中任意一项所述的装置，进一步包括运动阻尼装置(12)，用以对支承单元(3)减速，至少当它接近所述第一位置(A)时。
7.前述权利要求的任意一款所述的装置，进一步包括用以将所述支承单元(3)固定在所述第一位置(A)的固定装置(11′)。
8.前述权利要求中任意一项所述的装置，其中，在支承单元(3)的所述第一位置(A)中，所述标记单元(2)相对于所述支承单元(3)在三个正交方向的每一个是可调节的，所述三个方向之一垂直于所述标记区域。
9.权利要求8所述的装置，其中所述标记单元(2)以至少0.02毫米的精度，最好至少0.01毫米，是可调节的。
10.前述权利要求中任任意一项所述的装置，进一步包括连接到所述支承单元(3)上并用以引导目标物(S)在所述处理装置(4)的送进方向上通过所述标记区域的导向单元(5)。
11.权利要求10所述的装置，其中，在所述支承单元(3)的所述第一位置(A)，所述导向单元(5)至少在垂直于所述送进方向的一个方向是可调节的，以使作用在目标物(S)上的横向力最小。
12.权利要求11所述的装置，其中所述导向单元(5)以至少0.02毫米的精度，最好至少0.01毫米精度，是可调节的。
13.前述权利要求中任意一项所述的装置，其中所述标记单元是激光单元(2)，用以产生激光射线并将其对准所述标记区域的目标物(S)上。
14.前述权利要求中任意一项所述的装置，其中所述目标物(S)是连续的金属带子。
15.前述权利要求中任意一项所述的装置，其中所述处理装置(4)用于从所述标记区域接受所述目标物(S)。
16.权利要求14和15所述的装置，其中所述处理装置(4)用以冲压和压印所述带子(S)，从而形成附着于罐头端部的开启小片(T)。
17.通过成形和标记连续的金属带子(S)制造开启小片(T)以便附着在罐头端部的一种装置，包括用以冲压和压印所述带子(S)以形成所述开启小片的处理装置；安置在所述处理装置(4)上游并用以在邻近所述处理装置(4)的标记区域中在所述带子(S)上提供标记的激光单元，以便开启小片在所述处理装置(4)中成形之后在其一个表面上具有标记；以及支承所述激光单元(2)的支承单元(3)，其中所述支承单元(3)在第一位置(A)和第二位置(B)之间是可滑动动的，在该第一位置(A)所述激光单元(2)对准所述标记区域，而在该第二位置(B)所述激光与支承单元(2，3)与所述标记区域和所述处理装置(4)分隔开。
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