专利名称：改进的激光全息模压机模压版辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光全息模压机，更具体地说涉及一种改进的激 光全息模压机模压版辊。
背景技术：
传统的镭射包装膜制造方法是采用配料、涂布、模压、镀铝、 背胶、分切、分巻等工艺步骤。其工艺过程是，首先将树脂及染料用 分散机混合成镭射涂料；然后将混合好的镭射涂料用涂布机涂在待加 工的PET聚酯薄膜上，并烘干；再用模压机在上述涂层上压印出图案； 将模压完毕的涂布膜送真空镀铝机上镀铝；将镀铝后的铝面上涂热熔 底胶，并烘干；然后切去两边空余边料，按照用户要求分巻成不同长 度的产品。在模压工序中，模压机采用单个版辊一次压纹工艺技术，它在放 巻装置和收巻装置之间只设置一个模压工位，该模压工位包括模压版 辊、压辊。模压版辊设有循环加热油管道，压辊中设有冷却装置，模 压版辊的两端固定安装在机架上，压辊可压向模压版辊；推压机构连 接到压辊两端的支座，推压机构一般采用油缸。在压印开始前，必须 将预先刻蚀有镭射图纹(也可称为激光全息图纹)的金属模压版巻贴 在圆柱形的模压版辊上。但巻贴完成后不可避免地存在模压版接缝， 所以利用传统模压机生产出来的镭射模压薄膜产品，会因为金属模压 版接缝的存在而在薄膜产品出现版缝，因此对后续的镭射图案印刷工 序产生很大的不利影响如果想在印刷过程避开版缝，则需要专门的 昂贵设备和复杂的印刷工艺;如果在印刷过程不对版缝问题进行处理， 则会有部分印刷图案印在版缝上产生坏片，只能采用裁切的方法把这 部分坏片裁切掉，因此会产生10% 20%的印刷品废品率，这给使用 镭射包装膜的印制企业带来巨大的材料浪费，增加了印制企业的材料 成本。由于现有技术中的镭射包装膜都是含有版缝缺陷的，所以印制 企业无法采用生产成本相对低的凹印设备。为了解决上述问题，人们对现有的激光全息模压机进行了改进，
其工作原理简述如下增加一个第二模压工位，并且在模压版辊辊面设计一道宽度为12mm左右的低温区，温度控制在IO(TC以下。贴版 时注意把版缝对准低温区的中线，而模压版辊其余部分表面控制在 20(TC左右，当薄膜经过第一模压准压后会产生一道12mm左右的版 缝(薄膜须在一定温度20(TC左右和压力下才能产生镭射效果)，通 过光电眼的检测和PLC的计算，控制第一模压工位的版缝和第二膜 压的版缝错开180° ，这样第一模压工位的版缝在第二模压工位完成 压纹信息。而第一模压工位的版缝由于控制在低温区薄膜上，因此压 出的版缝很浅，无版缝激光全息薄膜便经过这样叠版挤压的方式生产 出。采用这种技术，可以实现了激光全息包装膜的无版缝生产，大幅 减少了材料的浪费，降低了印制企业的材料成本；并且生产出的无版 缝激光全息包装膜产品，可采用生产成本相对低的凹印设备，降低印 制企业的生产成本。如中国专利文献CN101077620 "无线版缝镭射包装膜的制造方 法"公开了一种无线版缝镭射包装膜的制造方法，所述模压工序按照 如下歩骤进行步骤一，在导辊与收巻部之间增设安装一套压辊和冷 热辊，所述冷热辊包含高温区及冷却区，在冷热辊的外表面包覆安装 版面，使版缝对准冷却辊的冷却区中心位置，并且使冷热辊上的版缝 位置相对热辊上的版缝位置保持一百八十度安装位置；步骤二，将放 巻部上的涂布膜通过导辊进入压辊及热辊接触部进行第一次模压，经 冷却辊冷却，并经导辊进入压辊及冷热辊接触部进行第二次模压，经 冷却辊冷却，并经导辊至收巻部，整个模压过程中保持冷热辊上的版 缝位置相对热辊上的版缝位置保持一百八十度运行位置不变。而中国专利文献CN101134390"激光全息模压机和激光全息模压工艺"也公开了类似的技术方案，同样是通过两次模压，利用第二次 模压，将第一次模压产生的版缝消除。在上述技术中，第二次模压的模压版辊经过特殊的工艺处理，使 版辊表面能够产生两种温度， 一种是能使塑料薄膜经过压印后产生镭 射效果的高温区(大约20(TC左右)， 一种是压印后不能产生镭射效 果的低温区(大约10(TC左右)。但是，虽然模压产生的版缝上可以补印上图案，但还是会在塑料
薄膜表面留下印记，不能够完全消除模压版接缝对塑料薄膜表面的不 良影响，影响了塑料薄膜的质量，并且现有技术必须对模压版辊的内 部结构进行改进，大幅增加了生产成本。其次，现有的激光全息模压机的模压版辊通常采用油加热辊筒， 即加热装置采用油加热方式，热油由油加热器提供，由热油泵输出， 依次通过旋转接头、油加热辊筒右端的轴头进入油加热辊筒内部进行 循环，再经过油加热辊筒右端转轴的轴头、旋转接头，通过回油管道 返回到油加热器。这样不断的热油循环进行热交换，使油加热辊筒达到设定的工艺温度(大约22(TC左右)。由于热油与油加热辊筒右端 转轴的轴头直接接触，这样油加热辊筒右端转轴的轴头温度也达到 220°C,而油加热辊筒左端转轴的轴头温度也很高，轴头受热膨胀， 容易导致轴承卡死磨损，大大地縮短轴承使用寿命，给生产带来极大 的麻烦。而采用其它加热装置的模压版辊也同样存在着轴头受热膨 胀，容易导致轴承卡死磨损的缺点。发明内容本发明的目的是对现有技术进行改进，提供一种改进的激光全息 模压机模压版辊，不会在塑料薄膜表面留下印记，并且无需对模压版 辊的内部结构进行改造，采用的技术方案如下本发明的改进的激光全息模压机模压版辊，包括辊筒、加热装置、 模压版、两个转轴、两个轴承座，模压版巻贴在辊筒的圆周面上，两 个转轴分别连接辊筒的左右两端，两个转轴的轴头分别安装在两个轴承座的轴承内，其特征在于所述两个转轴中至少一个转轴上设有曲面凸轮，曲面凸轮轮廓的最大向径处与模压版的接缝处相对应，辊筒 的半径加上模压版的厚度等于曲面凸轮轮廓的最大向径，辊筒的半径 加上模压版的厚度大于曲面凸轮轮廓的最小向径。当辊筒转动到模压 版的接缝即将正对压辊的时候，曲面凸轮将压辊顶起，使得压辊不会 接触模压版的接缝，这样压辊与模压版的接缝就不会同时接触塑料薄 膜，在塑料薄膜表面留下印记。一种较佳的方案，所述两个转轴上均设有曲面凸轮。这样，压辊
的受力比较均匀，不容易损坏。上述的曲面凸轮通常是精加工成型的，由于工艺上对精度的要 求，需要精密的数控机床进行定位和加工。针对模压机对模压版的工艺需要，以及模压版厚度的不确定性(其厚度在0.05mm 0.20mm之 间)，这样加工出来的曲面凸轮很难一次性满足工艺要求，需要多次 加工,打磨成型。由于曲面凸轮的精度要求特别高，导致其制造的成 本变得特别昂贵。因此本申请更进一步的目的，是有效的降低曲面凸轮的生产成 本，并且提供一种可以调节的曲面凸轮，即使更换不同厚度的模压版， 也无须更换曲面凸轮，只需要通过调节机构改变曲面凸轮的最大向 径，该曲面凸轮就能够满足需求，具体方案如下所述曲面凸轮包括凸轮套、调节丝杆、锁定螺母，凸轮套安装在 转轴上，凸轮套上开有半月形孔，调节丝杆安装在半月形孔底边中部， 调节丝杆顶端抵住半月形孔顶部，锁定螺母套在调节丝杆上。通过调 节调整丝杆顶起的高度，使凸轮套产生变形，从而形成一个曲面凸轮， 曲面凸轮的顶点可按工艺要求进行调节，调节完毕后锁紧锁定螺母， 使得调节丝杆不会松动，这样一个能满足模压机工艺要求的曲面凸轮 就设置完成。本发明的另一个目的，是有效的降低转轴的轴头及轴承座的温 度，因此所述两个转轴上均设有冷却装置。为了更有效的起到降低轴承座温度的目的，所述冷却装置安装在 转轴上，并且冷却装置位于轴承座靠近辊筒的一侧。所述冷却装置为水冷装置，水冷装置包括冷却套、进水接头、回 水接头、两个密封圈，冷却套安装在转轴上，并且冷却套位于该转轴 上的轴承座靠近辊筒的一侧，两个密封圈设在冷却套内腔侧壁与转轴 之间，冷却套内腔侧壁与两个密封圈之间形成冷却腔，进水接头、回 水接头均设在冷却套上，进水接头、回水接头均与冷却腔连通。外界 的冷却水通过进水接头进入冷却套的冷却腔，再通过回水接头流出， 通过冷却水与转轴的热交换，达到降低转轴温度的目的。一种方案，所述辊筒的两端之间开有通孔， 一个转轴的两端之间 开有通孔，两个转轴分别从辊筒通孔的两端插入通孔内，在通孔的中 部形成加热腔，加热装置安装在加热腔内，加热装置为电磁加热装置。另一种方案，所述加热装置为油加热装置，辊筒右端的转轴通过 连接法兰连接旋转接头，旋转接头设有进油口、回油口、连接口，辊 筒和辊筒右端的转轴内开有加热油道，加热油道与旋转接头的连接口 连通。为了进一步降低开有加热油道的转轴的温度，所述开有加热油道 的转轴的内侧壁上设有隔热套。隔热套能够避免油直接接触转轴的内 侧壁，有效的减少油与转轴的内侧壁之间的热传递，从而达到降低开 有加热油道的转轴的温度的目的。本发明对照现有技术的有益效果是，由于设有曲面凸轮，因此模 压版接缝不会在塑料薄膜表面留下印记，并且无需对模压版辊的内部 结构进行改造，而采用可调节的曲面凸轮，即使更换不同厚度的模压 版，也无须更换曲面凸轮，只需要通过调节机构改变曲面凸轮的最大 向径，该曲面凸轮就能够满足需求，并且可以大幅降低曲面凸轮的生产成本；由于设有冷却装置，因此能够有效的降低辊筒两个转动轴的 轴头及两个轴承座的温度。
图l是实施例l的结构示意图；图2是图1的左视图；图3是实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1如图1、 2所示，本实施例中的改进的激光全息模压机模压版辊， 包括辊筒l、加热装置7、模压版8、转轴5、转轴6、轴承座9、轴 承座10，辊筒1的左端连接转轴5，右端连接转轴6，模压版8巻贴 在辊筒1的圆周面上，转轴5的轴头安装在轴承座9的两个轴承901
内，转轴6的轴头安装在轴承座10的两个轴承1001内。所述辊筒1 的两端之间开有通孔，转轴6的两端之间开有通孔601，转轴5、转 轴6分别从辊筒1通孔的两端插入通孔内，在通孔的中部形成加热腔 101，加热装置7安装在加热腔101内，加热装置7为电磁加热装置。所述两个转轴5、 6上均设有曲面凸轮。所述曲面凸轮包括凸轮 套3、调节丝杆2、锁定螺母4，凸轮套3安装在转轴上，凸轮套3 上开有半月形孔301，调节丝杆2安装在半月形孔301底边中部，调 节丝杆2顶端抵住半月形孔301顶部，锁定螺母4套在调节丝杆2上。 通过调节调整丝杆2顶起的高度，使凸轮套3产生变形，从而形成一 个曲面凸轮，曲面凸轮的顶点可按工艺要求进行调节，调节完毕后锁 紧锁定螺母4，使得调节丝杆2不会松动，这样一个能满足模压机工 艺要求的曲面凸轮就设置完成。曲面凸轮轮廓(即凸轮套3外圆周面) 的最大向径处与模压版8的接缝处9相对应，辊筒1的半径加上模压 版8的厚度等于曲面凸轮轮廓的最大向径，辊筒1的半径加上模压版 8的厚度大于曲面凸轮轮廓的最小向径。当辊筒1转动到模压版8的 接缝9即将正对压辊的时候，曲面凸轮将压辊顶起，使得压辊不会接 触模压版8的接缝9，这样压辊与模压版8的接缝9就不会同时接触 塑料薄膜，在塑料薄膜表面留下印记。实施例2如图3所示，本实施例中的改进的激光全息模压机模压版辊，包 括辊筒7'、连接法兰ll'、旋转接头12'、两个轴承座l'，辊筒7' 两端分别设有转轴15'、 16'，辊筒7'与转轴15'、 16' —体制成， 转轴16'上设有曲面凸轮19'(曲面凸轮19'与实施例1的曲面凸 轮结构相同，因此不多加描述)，转轴15'的轴头分别安装在与之对 应的轴承座l'的两个轴承2'内，转轴16'的轴头分别安装在与之 对应的轴承座l'的两个轴承2'内，辊筒7'右端的转轴16'通过 连接法兰ll'连接旋转接头12'，旋转接头12'设有进油口 14'、回 油口 13'、连接口 17'，辊筒7'和辊筒7'右端的转轴16'内开有 加热油道，加热油道与旋转接头12'的连接口连通，所述辊筒7'的
两个转轴15'、 16'上均设有冷却装置。所述冷却装置为水冷装置，水冷装置包括冷却套5'、进水接头 4'、回水接头6'、两个密封圈3'，冷却套5'安装在对应的转轴上， 并且冷却套5'位于该转轴上的轴承座1'靠近辊筒7'的一侧，两 个密封圈3'设在冷却套5'内腔侧壁与转轴之间，冷却套5'内腔 侧壁与两个密封圈3'之间形成冷却腔，进水接头4'、回水接头6' 均设在冷却套5'上，进水接头4'、回水接头6'均与冷却腔连通。 外界的冷却水通过进水接头4'进入冷却套5'的冷却腔，再通过回 水接头6'流出，通过冷却水与转轴的热交换，达到降低转轴温度的 目的。如图3所示，所述开有加热油道的转轴16'的内侧壁上设有隔 热套10'。所述油加热装置还包括进油芯管9'，旋转接头12'内设 有回油管道18'，进油芯管9'入口穿过回油管道18'连接旋转接头 12'的进油口14'，进油芯管9'穿过隔热套10'并且进油芯管9' 出口连接辊筒7'的加热油道701'入口，加热油道701'出口为进 油芯管9'外侧的辊筒7'内腔，加热油道701'出口与隔热套10' 左端连通，隔热套10'右端连接旋转接头12'内的回油管道18'， 回油管道18'出口连通回油口13'。加热油道7or的入口位于辊筒 7'右端横截面的中心处，加热油道701'从辊筒7'右端沿着辊筒7' 中轴线延伸到辊筒7'左端，然后沿着辊筒7'径向延伸到靠近辊筒 7'外圆周面处，再沿着与辊筒7'中轴线平行的方向从辊筒7'左端 延伸到辊筒7'右端，最后沿着辊筒7'径向延伸到靠近辊筒7'右 端横截面的中心处，因此加热油道701'出口就是进油芯管9'外侧 的辊筒7'内腔。隔热套10'能够避免油直接接触转轴16'的内侧 壁，有效的减少油与转轴16'的内侧壁之间的热传递，从而达到降 低开有加热油道的转轴16'的温度的目的。
权利要求
1、一种改进的激光全息模压机模压版辊，包括辊筒、加热装置、模压版、两个转轴、两个轴承座，模压版卷贴在辊筒的圆周面上，两个转轴分别连接辊筒的左右两端，两个转轴的轴头分别安装在两个轴承座的轴承内，其特征在于所述两个转轴中至少一个转轴上设有曲面凸轮，曲面凸轮轮廓的最大向径处与模压版的接缝处相对应，辊筒的半径加上模压版的厚度等于曲面凸轮轮廓的最大向径，辊筒的半径加上模压版的厚度大于曲面凸轮轮廓的最小向径。
2、 如权利要求1所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征 在于所述两个转轴上均设有曲面凸轮。
3、 如权利要求1所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征 在于所述曲面凸轮包括凸轮套、调节丝杆、锁定螺母，凸轮套安装 在转轴上，凸轮套上开有半月形孔，调节丝杆安装在半月形孔底边中 部，调节丝杆顶端抵住半月形孔顶部，锁定螺母套在调节丝杆上。
4、 如权利要求1-3中任意一项所述的改进的激光全息模压机模压 版辊，其特征在于所述两个转轴上均设有冷却装置。
5、 如权利要求4所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征 在于所述冷却装置安装在转轴上，并且冷却装置位于轴承座靠近辊 筒的一侧。
6、 如权利要求5所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征 在于所述冷却装置为水冷装置，水冷装置包括冷却套、进水接头、 回水接头、两个密封圈，冷却套安装在转轴上，并且冷却套位于该转 轴上的轴承座靠近辊筒的一侧，两个密封圈设在冷却套内腔侧壁与转 轴之间，冷却套内腔侧壁与两个密封圈之间形成冷却腔，进水接头、 回水接头均设在冷却套上，进水接头、回水接头均与冷却腔连通。
7、 如权利要求6所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征 在于所述辊筒的两端之间开有通孔， 一个转轴的两端之间开有通孔， 两个转轴分别从辊筒通孔的两端插入通孔内，在通孔的中部形成加热 腔，加热装置安装在加热腔内，加热装置为电磁加热装置。
8、 如权利要求6所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征在于所述加热装置为油加热装置，辊筒右端的转轴通过连接法兰 连接旋转接头，旋转接头设有进油口、回油口、连接口，辊筒和辊筒 右端的转轴内开有加热油道，加热油道与旋转接头的连接口连通。
9、 如权利要求8所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特征在于所述开有加热油道的转轴的内侧壁上设有隔热套。
10、 如权利要求9所述的改进的激光全息模压机模压版辊，其特 征在于所述油加热装置还包括进油芯管，旋转接头内设有回油管道， 进油芯管入口穿过回油管道连接旋转接头的进油口 ，进油芯管穿过隔 热套并且进油芯管出口连接辊筒的加热油道入口，辊筒的加热油道出 口与隔热套左端连通，隔热套右端连接旋转接头内的回油管道，回油管道出口连通回油口；加热油道的入口位于辊筒右端横截面的中心 处，从右端沿着中轴线延伸到辊筒左端，然后沿着径向延伸到靠近外 圆周面处，再沿着与中轴线平行的方向从辊筒左端延伸到辊筒右端， 最后沿着径向延伸到靠近辊筒右端横截面的中心处，加热油道出口为 进油芯管外侧的辊筒内腔。
全文摘要
一种改进的激光全息模压机模压版辊，包括辊筒、加热装置、模压版、两个转轴、两个轴承座，模压版卷贴在辊筒的圆周面上，两个转轴分别连接辊筒的左右两端，两个转轴的轴头分别安装在两个轴承座的轴承内，两个转轴中至少一个转轴上设有曲面凸轮，曲面凸轮轮廓的最大向径处与模压版的接缝处相对应，辊筒的半径加上模压版的厚度等于曲面凸轮轮廓的最大向径，辊筒的半径加上模压版的厚度大于曲面凸轮轮廓的最小向径。两个转轴上均设有冷却装置。本发明的有益效果是，由于设有可调节的曲面凸轮，因此模压版接缝不会在塑料薄膜表面留下印记，并能够满足不同模压版的需求，大幅降低生产成本；而冷却装置能够有效的降低转动轴的轴头及轴承座的温度。
文档编号B44B5/00GK101391513SQ200810218720
公开日2009年3月25日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者鸿 熊, 陈耀渠 申请人:汕头市远东轻化装备有限公司