一种新型模压机

摘要

本发明公开了一种新型模压机，包括第一模压系统和第二模压系统；特别的，第一模压系统为热模压系统，该第一模压系统中设有用于对压薄膜材料进行热模压的第一版辊；第二模压系统为UV模压系统，该第二模压系统中设有用于对薄膜材料进行UV模压的第二版辊；该第一模压系统与第二模压系统之间还设有用于调整在该两模压系统之间薄膜材料长度的调节系统。本发明定位精确，生产过程中薄膜变形小、平整度好，所生产的薄膜可以达到高质量要求。

说明书

技术领域

本发明涉及光学防伪及包装技术领域，尤其是涉及一种新型模压机。

背景技术

全息镭射图像技术在塑料涂层薄膜上应用最早是上个世纪末期从美国引进中国的。其原 理如下：全息镭射图像通过拍照法或光刻法，成像于光刻玻璃涂层版上，再通过电铸法把其 上的全息图像复制到金属镍版上，然后把厚度大约为15～80μm的带有全息镭射图像的金属 镍版作为模压版贴合在全息镭射模压机的版辊上，涂层薄膜在被加热的贴有模压版的版辊上 通过，边辊向版辊对涂层薄膜加压，把模压版上的全息图像压印到涂层薄膜上，从而制作成 成卷的全息镭射(防伪)包装塑料薄膜。

然而，目前市场上使用的热模压机或UV模压机都是单独使用的。操作人员需印刷塑料 薄膜的正反向模压面时，往往需要分别使用热模压机和UV模压机。但是，塑料薄膜搬运繁琐， 影响薄膜的生产效率，而且，这种全息图像的压印，对塑料薄膜两侧图形的定位精度要求很 高，分别压印在涂层薄膜正反向模压面的全息图像的位置误差需小于0.1mm，热模压机和UV 模压机单独使用难以满足精度要求，然而，若热模压机和UV模压机同时使用，两台模压机之 间亦同样存在定位精度问题。

为此，有必要研究一种定位更为精准的镭射模压机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能模压薄膜材料正反向模压面并能精确对位的新型模压机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型模压机，包括第一模压系统和第二模压系统；特别的，第一模压系统为热模压 系统，该第一模压系统中设有用于对压薄膜材料进行热模压的第一版辊；第二模压系统为UV 模压系统，该第二模压系统中设有用于对薄膜材料进行UV模压的第二版辊；该第一模压系统 与第二模压系统之间还设有用于调整在该两模压系统之间薄膜材料长度的调节系统。

本发明的原理如下：

本模压机可用于薄膜材料，尤其是PET膜的双面模压。一般情况下，薄膜材料需要经过 放卷系统、恒张力系统、牵引辊系统以及设置在它们之间的一系列导辊、偏心辊等在前装置， 然后再进入到第一版辊进行镭射模压，让第一版辊在薄膜材料的反向模压面模压全息图案。 而薄膜材料进入第二模压系统后，第二版辊即在薄膜材料的正向模压面模压出全息图案，使 薄膜材料可在一台模压机中实现热模压和UV模压的双面模压，从而在薄膜材料上形成独特的 光学效果。

因本模压机同时模压薄膜材料的正反向模压面，模压在薄膜材料正反向模压面上的全息 图案必然存在对位问题。若薄膜材料正反向模压面上的全息图案无法精确对位，薄膜材料将 无法形成相应的光学效果。而在本模压机中，薄膜材料通过第一版辊后，将进入调节系统。 根据薄膜材料的对位情况，驱动装置将带动定位调节辊相对第二模压系统前后移动，从而使 薄膜材料正反向模压面上的圈闭图案能精确对位。

该调节系统可包括定位调节辊和定位调节辊驱动装置；该定位调节辊驱动装置上设有位 于第二模压系统前并能相对薄膜前后移动的运动部，定位调节辊安装在该运动部上。通过定 位调节辊驱动装置带动定位调节辊运动，定位调节辊可张紧薄膜材料，从而调整第一模压系 统和第二模压系统之间薄膜材料的长度。

为保证薄膜材料正反向模压面上的圈闭图案能精确对位，第一版辊上可设有若干个用于 在薄膜材料上形成校准点的定位图标，该定位图标沿第一版辊周向布置；第一模压系统与第 二模压系统之间还可设有至少一个检测光源和至少一个与检测光源对应的检测光源接收装 置；该检测光源接收装置包括接收探头和计算机系统，该接收探头与计算机系统数据连接； 定位调节辊驱动装置与计算机系统数据连接；该检测光源发出的光束照射在薄膜上，该光束 经校准点反射至接收探头并被接收探头接收，然后该接收探头产生一信号并将该信号传输至 计算机系统，计算机系统对该信号进行数据处理，产生一用于控制定位调节辊驱动装置工作 状态的控制信号，控制定位调节辊驱动装置的运动部移动。接收探头所产生的信号可以是脉 冲信号或其他可以识别检测光源发出的光束是否经校准点反射的信号。

薄膜材料通过第一版辊时，定位图标将在薄膜材料上压出若干个校准点。该定位图标可 直接形成在第一版辊上，也可以在第一版辊上卷贴具有定位图标的模板。随后，薄膜材料再 进入第二模压系统，位于第二版辊上游的检测光源发出光束照射在薄膜上，光束经校准点反 射至接收探头并被接收探头接收，然后该接收探头产生一信号并将该信号传输至计算机系统， 计算机系统对该入射率进行数据处理。若计算机系统发现接收探头所传输的信号不满足预设 定条件，计算机系统随即发出控制信号，控制定位调节辊驱动装置动作，带动定位调节辊相 对第二模压系统前后移动，从而调整两模压系统之间薄膜材料的长度，使检测光源发出的光 束均能落在薄膜材料的校准点上；若计算机系统发现接收探头所传输的信号满足预设定条件， 薄膜材料即进入第二模压系统，经位于第二模压系统上游(沿薄膜行经方向)的UV料加料装 置将UV料添加至薄膜材料的正向模压面后，薄膜材料即进入第二版辊进行第二次模压，第二 版辊上的镭射图案随即被压在薄膜材料的正向模压面，在此同时，位于第二版辊下方的固化 灯将及时烘干薄膜上的UV料，完成薄膜材料的镭射模压加工。

上述的UV料加料装置可包括料罐、输送泵、喷头、排气阀、安全阀和背压阀，料罐上设 有进液口和回液口；进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、背压阀和喷头，构成UV料 进料通道；进液口通过管道，依次连通排气阀、输送泵、安全阀和回液口，构成UV料回料通 道。通过UV料进料通道，UV料即可添加至薄膜的正向模压面，背压阀能有效控制进料通道 的流量，而排气阀可保证管道内的压力维持在合适的压力范围内；通过UV料回料通道，超出 UV料进料通道内流量的UV料可回流至料罐内，大大减轻管道内的压力。为使UV料能均匀输 送，料罐内还可设有用于搅动料罐内UV料的叶片，该叶片通过连接轴与位于料罐顶部的电机 相连。

为保证固化灯的烘干效率，使薄膜材料上的UV料能及时被烘干，固化灯与第二版辊之间 最短垂直距离L可在8～50mm范围内，从而保证固化灯能在短时间内迅速烘干薄膜材料上的 UV料。

为实现薄膜材料模压面的翻转(即薄膜材料进入第一版辊前，薄膜材料的模压面翻转至 反向模压面；薄膜材料进入第二版辊前，薄膜材料的模压面翻转至正向模压面)，第一模压系 统和第二模压系统之间优选设有用于翻转薄膜材料的薄膜翻转系统，该薄膜翻转系统可由若 干条用于翻转薄膜材料模压面的导辊构成。，在薄膜翻转系统中，薄膜材料依次通过各导辊， 薄膜材料的模压面实现正向模压面-反向模压面-正向模压面的翻转过程。

本发明定位精确，生产过程中薄膜变形小、平整度好，所生产的薄膜可以达到高质量要 求。

附图说明

图1是本发明实施例1中模压机的示意图；

图2是本发明实施例1中定位图标的示意图；

图3是本发明实施例1中检测光源和检测光源接收装置的示意图；

图4是本发明实施例2中UV加料系统的示意图。

附图标记说明：1-放卷气胀轴；2-张力检测辊；3-导辊；4-牵引冷却辊；5-压胶辊；6-第一 版辊；7-第一胶辊；8-定位图标；9-第二版辊；10-第二胶辊；11-UV加料系统；12-固化灯； 13-定位调节辊；14-液压缸；15-导杆；16-检测光源；17-接收探头；18-第一导辊；19-第二 导辊；20-第三导辊；21-第四导辊；22-第五导辊；23-料罐；24-输送泵；25-排气阀；26- 安全阀；27-过滤器；28-流量标定柱；29-脉动阻尼器；30-第一压力表；31-第二压力表；32- 背压阀；33-进液口；34-回液口；35-叶片；36-电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

如图1-3所示的镭射模压机，包括放卷系统、第一模压系统、薄膜翻转系统、牵引系统、 调节系统、第二模压系统和收卷系统，其中，放卷系统由放卷气胀轴1、张力检测辊2和若 干条导辊3构成，薄膜材料安装在放卷气胀轴1上；牵引系统则包括牵引冷却辊4和压胶辊 5，牵引冷却辊4可对第一模压系统出来的薄膜材料进行充分冷却、定性，从而使薄膜材料上 形成稳定的版距。

本实施例1中，第一模压系统包括第一版辊6和第一胶辊7，金属镍板安装第一版辊6 上。此外，第一版辊6上还卷贴具有定位图标8的模板。该模板上设有1个定位图标8。第 二模压系统则包括第二版辊9、第二胶辊10、UV加料系统11和固化灯12，UV模压金属板安 装在第二版辊9上，UV加料系统11则负责为通过第二版辊9的薄膜材料添加UV料，而固化 灯12则安装在第二版辊9的下方，固化灯12与第二版辊9之间最短垂直距离L＝25mm。

本实施例1中，调节系统则包括定位调节辊13和液压缸14，其中，液压缸14作为定位 调节辊驱动装置，其活塞杆与定位调节辊13相连，使定位调节辊13可相对第二模压系统前 后移动。此外，调节系统还包括一条导杆15，该导杆15处在第二版辊9的上方，垂直于第 二版辊9的轴线布置。该导杆15上安装有一个检测光源16和一个与检测光源16对应的检测 光源接收装置，该检测光源接收装置包括接收探头17和计算机系统，该接收探头17与计算 机系统数据连接；驱动装置与计算机系统数据连接。检测光源16和接收探头17可沿导杆15 纵向相对导向滑动。

薄膜翻转系统则由5条导辊构成，即第一导辊18、第二导辊19、第三导辊20、第四导 辊21和第五导辊22，其中，第一导辊18处在第一版辊6与第二版辊9之间并位于第一版辊 6的下方；第二导辊19处在第一版辊6与第一导辊18之间并位于第一版辊6的上方；第三 导辊处在第一版辊6与第二导辊19之间并位于第一版辊6的下方；第四导辊21处在第一版 辊6最远离第一胶辊7的一侧；第五导辊22处在第一版辊6与第二导辊19之间并位于第二 导辊19的上方。

以模压双面涂层PET膜为例，本实施例1中，PET膜正向模压面上的涂层为识印层，该 识印层用于增加UV涂层与PET膜之间的附着力；PET膜反向模压面上的涂层为全息模压层， 用于承载全息图象信息。

在PET膜进入模压机前，第一模压系统和第二模压系统应完成准备工作：第一版辊6的 金属镍板通过3M强力高温双面胶粘贴在第一版辊6上，该金属镍板上光刻有全息图案。第一 版辊6内通入热液，使该金属镍板升温至100～200℃；第二版辊9的光学镍板通过3M强力 双面胶粘贴在第二版辊9上，该光学镍板上可由光学微结构，如微透镜等。第二版辊9内通 入冷液，使光学镍板的温度控制在30～60℃。

根据光学镍板上光学微结构的尺寸、间距等参数，选取合适厚度的PET膜，并将该PET 膜安装在放卷气胀轴1上。通过放卷系统，PET膜在保持张力平稳的状态下，平整地进入第 一模压系统。第一胶辊7在液压装置或气动装置的驱动下，往第一版辊6靠近，从而将PET 膜的反向模压面压合在第一版辊6上。通过第一版辊6和第一胶辊7对压的方式，第一版辊 6对PET膜反向模压面上的涂层进行热模压，使PET膜的反向模压面上模压出清晰的全息图 案。在此同时，第一版辊6上的定位图标8在PET膜的反向模压面模压出若干个校准点，各 校准点之间的距离相等。模压后的PET膜通过导辊3导引出来，进入牵引系统。

在牵引系统中，压胶辊5和牵引冷却辊4在液压装置或气动装置的驱动下实现对压。压 胶辊5与牵引冷却辊4进行压合对PET膜进行充分的冷却，并使PET膜定型，稳定PET膜的 版距。随后，PET膜将通过调节系统，调节系统中的检测光源16往PET膜发出光束，该光束 照射在PET膜上。光束经校准点反射至调节系统中的接收探头17并被接收探头17接收，然 后该接收探头17产生一脉冲信号并将该脉冲信号传输至计算机系统，计算机系统对该脉冲信 号进行数据处理。若计算机系统发现脉冲信号不满足预设定的条件，计算机系统随即发出控 制信号，控制液压缸14动作，带动定位调节辊13相对第二模压系统前后移动，直至检测光 源16发出的光束均能落在薄膜材料的校准点上。调整后的PET膜进入第二模压系统。

在第二模压系统中，UV加料系统11将给PET膜的正向模压面淋上一层UV涂层，UV加料 系统11可采用目前市场上常见的UV加料系统11。随后，第二胶辊10在液压装置或气动装 置的驱动下，往第二版辊9靠近，从而将PET膜的正向模压面压合在第二版辊9上。通过第 二版辊9和第二胶辊10对压的方式，第二版辊9对PET膜正向模压面上的涂层进行模压，同 时，位于第二版辊9下方的固化灯12对模压后的UV涂层进行即时固化定型，使PET膜的正 向模压面形成清晰的微透镜图，且该微透镜图的焦点正好落在PET膜反向模压面的全息图案 上，从而使PET膜上形成独特的3D光学效果。从第二模压系统出来的PET膜通过收卷系统进 行收卷，整个生产过程随即结束。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同之处在于，本实施例2中，如图4所示，UV加料系统11 包括料罐23、输送泵24、喷头、排气阀25、安全阀26、过滤器27、流量标定柱28、脉动阻 尼器29、第一压力表30、第二压力表31和背压阀32。料罐23上设有进液口33和回液口34。 料罐23内还可设有用于搅动料罐23内UV料的叶片35，该叶片通过连接轴与位于料罐23顶 部的电机36相连。

进液口33通过管道，依次连通排气阀25、过滤器27、流量标定柱28、输送泵24、脉动 阻尼器29、第一压力表30、背压阀32和喷头，构成UV料进料通道。UV料通过UV料进料通 道流动至喷头，淋在PET膜的正向模压面上。

进液口33通过管道，依次连通排气阀25、过滤器27、流量标定柱28、输送泵24、第二 压力表31、安全阀26和回液口34，构成UV料回料通道。过量的UV料将通过UV料回料通道 回流至料罐23。

本说明书列举的仅为本专利的较佳实施方式，凡在本专利的工作原理和思路下所做的等 同技术变换，均视为本专利的保护范围。