在透明或半透明容器内表面进行激光内雕打标防伪识别码的方法

摘要

本发明公开了一种在透明或半透明容器内表面进行激光内雕打标防伪识别码的方法，它是利用激光内雕，计算机点云软件系统对防伪识别码进行点云处理，计算机打标软件系统根据点云文件控制振镜及532nm绿光激光器的高脉冲峰值功率，高频率的10ns级脉冲激光束作用于透明或半透明容器表面内，使防伪识别码内雕打标于透明或半透明容器内表面上。将防伪识别码内雕刻到玻璃酒瓶内表面，使内雕打标防伪识别码永不磨损。其结构简单紧凑、内雕打码速度快、适应各类透明无色和有色玻璃酒瓶，可以广泛应用在白酒、红酒和啤酒行业的生产线酒瓶(在线)内雕打标。

说明书

技术领域

本发明属于产品防伪的技术，具体设计一种在透明或半透明容器内表面进行激光内雕打标防伪识别码的方法。

背景技术

激光内雕机和激光打标机均是集光、机、电一体化的激光加工设备，是将激光技术结合起来合理运用的高科技产品。激光内雕机能在水晶、玻璃内部雕刻出三维图形、图象和文字；激光打标机能在金属和非金属表面雕刻出各类特定编码和图形，分别在人们日常生活中和工业领域得以广泛运用。

目前酒行业酒瓶的防伪基本采用酒瓶盒外表面激光喷码和酒瓶外表面CO2激光雕刻防伪识别码。其缺点是酒瓶盒外表面喷码和酒瓶外表面雕刻可以被人为擦掉或被磨掉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在透明或半透明容器内表面进行激光内雕打标防伪识别码的方法，以实现透明或半透明容器内表面附有防伪识别码，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：在透明或半透明容器内表面进行激光内雕打标防伪识别码的方法，它是利用激光内雕，计算机点云软件系统对防伪识别码进行点云处理，计算机打标软件系统根据点云文件控制振镜及532nm绿光激光器产生100～500千瓦的高脉冲峰值功率，1～10千赫兹高频率的10ns级脉冲激光束作用于透明或半透明容器表面内，使防伪识别码内雕打标于透明或半透明容器内表面上。

所述计算机点云软件系统对防伪识别码进行点云处理是：输入防伪识别码，对防伪识别码进行点云处理，以满足激光内雕需求，并将防伪识别码导出形成点云打标数据文件，以备对透明或半透明容器内雕打标时使用。

它是将激光内雕系统设备设在透明或半透明容器生产线上完成。

所述透明或半透明容器生产线上在线内雕时，对透明或半透明容器进行限位。

10ns级脉冲激光束的频率为1～10千赫兹。

透明或半透明容器是玻璃酒瓶。

激光内雕打标系统包括半导体端面泵浦532nm绿光激光器(水冷或风冷)系统、YZ移动调整固定机构、工业平板计算机和激光控制系统及软件、水循环恒温系统(风冷激光器无该系统)、酒瓶定位装夹装置(对动态生产线)。

本发明的优点是：将防伪识别码内雕刻到玻璃酒瓶内表面，使内雕打标特定识别码永不磨损，同时如果该防伪识别码是电子编码，则可以与其它防伪系统结合组成混合防伪系统。其结构简单紧凑、内雕打码速度快、适应各类透明无色和有色玻璃酒瓶，可以广泛应用在白酒、红酒和啤酒行业的生产线酒瓶(在线)内雕打标。

附图说明

图1本发明的主视图；

图2本发明的俯视图；

图3本发明的左侧视图；

图4本发明的控制系统方框图；

图5本发明的点云文件形成软件流程图；

图6本发明的控制软件流程图；

图7本发明酒瓶在线内雕打标工作示意图I。

图8本发明酒瓶在线内雕打标工作示意图II。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，玻璃酒瓶防伪专用激光内雕打标系统由支架底座1、激光控制系统2、工业平板计算机3、Z向移动机构4、Y向移动机构5、532nm绿激光系统(水冷或风冷)6、水循环恒温系统(风冷激光器无该系统)7、扩束镜8、全反镜9、二维激光扫描系统10、f-θ聚焦镜11组成。

玻璃酒瓶防伪专用激光内雕打标系统的激光器系统由半导体端面泵浦的倍频激光器6、扩束镜8、全反镜9和二维扫描振镜机构10、F-θ聚焦镜11组成。半导体激光的泵浦方式为端面泵浦方式，有利于激光束的改善。半导体端面泵浦激光器6输出532nm声光调Q倍频激光，100～500千瓦的高脉冲峰值功率，频率在1～10KHz之间，脉宽在10ns左右。绿激光光束经过扩束镜8，45度全反镜9后，再射入二维扫描振镜10(高精度伺服电机带动反射镜在X’、Y’方向做高速摆动)，扫描振镜在工业计算机的控制下两反射镜延着X’、Y’方向高速摆动，并通过F-θ聚焦镜11后，使激光束在平面X、Y两维方向上进行扫描，并在焦点处产生一个高峰值功率密度的激光脉冲，使玻璃内部形成一炸裂微点而形成雕刻。

如图4所示，控制系统由工业PC机，飞行打标运动控制卡，输入输出接口板，振镜系统、激光器系统等组成。采用USB接口形式，能实现对振镜扫描头、激光高速高精度控制。

图5、图6所示，计算机点云软件系统对特定识别码进行点云处理，激光打标软件系统根据点云文件控制振镜及532nm绿光激光器产生的100～500千瓦的高脉冲峰值功率，1～10KHz高频率的10ns级脉冲激光束作用于玻璃酒瓶表面内，使特定识别码内雕打标于玻璃酒瓶表面内。对于动态生产线情况，运行“激光打标软件系统”，输入点云打标数据文件，同时对酒瓶的运动及速度通过光电探测器及编码器检测，发信号给激光打标软件系统，对玻璃酒瓶内雕打标。

图7、8所示，序号12位酒灌装生产线，酒瓶在线内雕打标是通过酒瓶调整定位块13，弹簧夹紧装置14及光电探测探头15进行酒瓶的到位探测和酒瓶精确定位。弹簧夹紧装置14包括夹紧块14.1，夹紧块14.1与轴14.2连接，轴14.2穿过支承杆14.3，夹紧块14.1与支承杆14.3之间的轴上设有弹簧14.4，夹紧块14.1为弧形或两端带圆弧的直板。

本发明的工作流程是接通电源后，开启激光器和制冷系统，控制系统；通过振镜及F-θ聚焦镜将激光束聚焦到激光焦平面，以备对玻璃酒瓶进行内雕打标。

运行“激光内雕点云软件系统”，输入特定识别码，对此进行点云处理，以满足激光内雕需求，并将特定识别码导出形成点云打标数据文件，以备对玻璃酒瓶内雕打标时使用。

对于静态情况，运行“激光打标软件系统”，输入点云打标数据文件，对玻璃酒瓶内雕打标。对于动态生产线情况，运行“激光打标软件系统”，输入点云打标数据文件，同时对酒瓶的运动及速度通过光电探测器及编码器检测，发信号给激光打标软件系统，对玻璃酒瓶内雕打标。

对于动态生产线的情况，计算机打标软件系统与静态的计算机打标软件系统最大不同之处是：考虑生产线速度对打标字符变形的校正。当物体沿X方向匀速运动时，为了修正这一变形，需将X方向的振镜转动角度来弥补物体运动造成的变形。当物体沿X方向运动速度不恒定时，为了修正这一变形，选用编码器来检测物体的瞬时运动速度，并通过连接系统输入计算机，进行实时补偿。