专利名称：一种在复合包装材料上刻制图案的刻制装置及方法
技术领域：
本发明属于复合包装技术领域，特别涉及一种在复合包装材料上进行激光刻制的 装置及方法。
背景技术：
目前，在复合软包装材料上进行刻制，有二种实现方法。 一种是用激光的方法， 但是只能实现机器方向的直线或点划线，不能实现其它的图案，其图案单一化，不能 满足多样化的需求；另一种是用可控深度的刀模压制，此种方法可实现任意图案的刻 制，但是此种方法如果改变图案，需要重新制作刀模，其通用性不强，适用范围小， 因此其制作成本高，灵活性差。
发明内容
本发明的技术目的是克服上述现有技术的不足，提供了一种在复合包装材料刻制 图案的刻制装置，该装置结构简单、操作方便，而且刻制的图形可任意设计，调整灵 活，成本低，可适应高效率的现代化生产。
本发明的另一个技术目的是克服上述现有技术的不足，提供了一种在复合包装材 料刻制图案的刻制方法，该刻制方法通过激光法进行刻制，其操作过程简单方便，适 用于全自动化生产线的流水作业，生产效率高。
为了达到上述第一个技术目的，本发明是按以下技术方案实现的
一种在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，包括激光发生装置、激光发生装置 产生的激光束反射的多级反射装置，将多级反射装置反射的激光束聚集起来并射向复 合包装材料的激光束聚集及透射装置，还包括按一定图案轨迹走料的走料装置及控制 系统，该走料装置确保复合包装材料按照预先设定的参数平稳地走料。
所述激光发生装置包括激光发生器及由激光发生器发出的激光束。
所述走料装置主要包括放巻部份、牵引部份、光电部份、走料部份及收巻部份。
所述控制系统包括光电部份及控制程序。
作为上述技术的进一步改进，所述激光束的多级反射装置为二级反射装置，其包 括能使激光束沿着复合包装材料的X向移动的第一级反射镜，以及能使激光束沿着包装 袋的Y向移动的第二级反射镜，所述第一级反射镜及第二级反射镜的反射面相对设置且 二者的轴线垂直，所述第一级反射镜及第二反射镜均通过与各自连接的控制装置控制其绕轴向旋转；具体来说，所述第一级反射镜的控制装置为第一伺服电机，所述第二 级反射镜的控制装置为第二伺服电机；所述激光束的聚集及透射装置为透镜。 为了达到上述第二个技术目的，本发明是按以下技术方案实现的 为实现在复合包装材料上进行任意图形的激光刻制，该装置按照下书步骤进行工
作
(1) 走料装置按照预定参数给激光器发出触发信号；
(2) 激光发生装置接到走料装置发出的触发信号，产生激光束。
(3) 将激光发生装置产生的激光束射向激光束的多级反射装置；
(4) 多级反射装置将反射出的激光束穿过激光束的聚集及透射装置射向复合包装材
料上；
(5) 通过设定多级反射装置的运动轨迹，使激光束按照预定的轨迹移动，从而在复 合包装材料的表层的某个局部进行激光刻制以形成不同的轨迹图案；
(6) 激光刻制的深度可以由调节激光的功率进行调节，激光功率越高，则刻制的深 度越深，反之，则刻制的深度越浅。
作为上述刻制方法的进一步改进，其可以实现任意形状的刻制，其任意形状的实 现具体步骤如下
(1) 预先设定所需刻制的图形，即激光束的运动轨迹。
(2) 控制系统的控制部份按照预先设定的运动轨迹控制相应的伺服电机。
(3) 激光发生器接到触发信号产生激光束；
(4) 第一伺服电机根据预先设定的运动轨迹驱动第一级反射镜绕其轴线旋转或静止 不动，第二伺服电机根据预先设定的运动轨迹驱动第二级反射镜绕其轴线旋转或静止 不动，激光束射向旋转的第一级反射镜；然后，第一级发射镜反射出的激光束射向旋 转的第二级反射镜；第二级反射镜再将反射出的沿圆形轨迹移动的激光束射向透视镜 上，透视镜将该移动的激光束聚集后再射向上述复合包装材料上的局部位置，从而在 该局部位置上完成预定图形的刻制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是-
(1) 本发明扩展了激光刻制在复合软包装材料领域的应用。
(2) 本发明是通过设置多级激光束的反射装置，有效地控制激光束在复合包装材料 上进行刻制，其刻制效果好，可刻制任意图形，灵活性高，且能定位准确。
(3) 本发明操作过程简单方便，适用于全自动化生产线的流水作业，生产效率高。
以下结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明
图1是本发明中的饮料包装袋的袋壁的侧面剖视图； 图2是上述复合包装袋上表层所设的不同图形的结构示意图； 图3是本发明所述的在复合包装材料上进行激光刻制的装置结构示意图。
具体实施例方式
如图l、图2所示一种复合包装材料，该包装材料可以是由双向拉伸聚丙烯，双向 拉伸尼龙，双向拉伸聚酯，铝箔，镀铝膜，聚乙烯醇，EV0H， EAA, EMAA， EVA，离子 聚合物等材料任意组合而成。根据需要在复合包装材料上进行激光刻制。
以下就本发明的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置及其刻制方法做详细的说明。
如图3所示，本发明的一种在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，包括激光装置 1、将激光装置l的产生的激光束多级反射装置，以及将激光多级反射装置反射的激光 束聚集起来并射向饮料包装袋的激光束聚集及透射装置，还包括按一定图案轨迹走料 的走料装置及控制系统；所述走料装置主要包括放巻部份、牵引部份、光电部份、走 料部份及收巻部份，该走料装置确保了复合包装材料按照预先设定的参数平稳地走 料；所述控制系统包括光电部份及控制程序。
所述激光装置1包括激光发生器11及由激光发生器11发出的激光束12。为了方便， 所述激光束的多级反射装置为二级反射装置2，其具体包括能使激光束沿着包装袋的X 向移动的第一级反射镜21，以及能使激光束沿着包装袋的Y向移动的第二级反射镜22， 所述第一级反射镜21及第二级反射镜22的反射面相对设置且二者的轴线垂直，所述第 一级反射镜21及第二反射镜22均通过与各自连接的控制装置控制其绕轴向旋转。所述 第一级反射镜21的控制装置为第一伺服电机23，所述第二级反射镜22的控制装置为第 二伺服电机24。另外，在本发明中，激光束聚集及透射装置3具体为透视镜。
本发明在复合包装材料上进行激光刻制的具体操作步骤是(以下步骤以外围为圆 形内层为十字叉形图案预开口的制作方法为例来具体说明)
(1)在复合包装袋4的表层41上形成一条X向的激光线首先，激光发生器ll发出激 光束12，第一伺服电机23驱动第一级反射镜21使其沿轴向旋转，此时，激光发生器ll 发出的激光束12射向正在旋转的第一反射镜21，这样，由第一反射镜21发射出的激光 束沿着X向移动，而此时，第二级反射镜22是不旋转的；接着，第一级发射镜21反射出 的移动的激光束射向静止的第二级反射镜22;然后，由第二级反射镜22再将反射出的 激光束射向透视镜上，透视镜将沿X向移动的激光光束聚焦后再射向复合包装材料4的表层41的某个局部位置，在该局部位置上形成一条X向激光线；
(2) 在复合包装材料4的表层41上形成一条与上述X向激光线垂直交叉设置的Y向激 光线激光发生器11继续发出激光束12，第一级反射镜21不旋转，此时第二伺服电机 24驱动第二级反射镜22使其沿其轴线旋转，激光发生器11发出的激光束12射向第一级 反射镜21;第一级发射镜21反射出的激光束射向绕轴向旋转的第二级反射镜22;第二 级反射镜22再将反射出的移动的激光束射向透视镜上，透视镜将沿Y向移动的光束聚焦 后再射向上述表层41已经打有X向激光线的局部位置，从而在该局部位置上形成一条Y 向激光线，该Y向激光线与上述X向激光线垂直交叉设置，即形成十字叉形激光线；
(3) 在上述十字叉形激光线的外围形成一条封闭的圆形激光线激光发生器ll继续 发出激光束12，第一伺服电机23驱动第一级反射镜21绕其轴线旋转，第二伺服电机24 驱动第二级反射镜22绕其轴线与第一级反射镜21同速地旋转，激光束12射向旋转的第 一级反射镜21;然后，由第一级发射镜21反射出的激光束射向旋转的第二级反射镜 22;第二级反射镜22再将反射出的沿圆形轨迹移动的激光束射向透视镜上，透视镜将 该移动的激光束聚集后再射向上述表层41的十字叉形激光线所对应的局部外围位置， 从而可在该局部位置上形成一条呈圆形轨迹的激光线，即形成外围为圆形内层为十字 叉形图案。
在本发明中，所述包装袋4上激光刻制的图案411还可以为多种方式，只要适当地 控制第一反射镜21及第二反射镜22的旋转情况，将二者反射出的呈一定的轨迹运动的 激光束通过透视镜射向饮料包装袋的表层41后，即可在其表层41上打出合适的轨迹 411，例如U形、V形、L形等呈一定轨迹的图案。
权利要求
1.一种在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于包括激光发生装置、激光发生装置产生的激光束反射的多级反射装置，将多级反射装置反射的激光束聚集起来并射向复合包装材料的激光束聚集及透射装置，还包括按一定图案轨迹走料的走料装置及控制系统。
2. 根据权利要求1所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所 述激光发生装置包括激光发生器及由激光发生器发出的激光束。
3. 根据权利要求1所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所 述走料装置主要包括放巻部份、牵引部份、光电部份、走料部份及收巻部份。
4. 根据权利要求1所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所 述控制系统包括光电部份及控制程序。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所述激光束的多级反射装置为二级反射装置，其包括能使激光束沿着复合包 装材料的X向移动的第一级反射镜，以及能使激光束沿着包装袋的Y向移动的第二级反 射镜，所述第一级反射镜及第二级反射镜的反射面相对设置且二者的轴线垂直，所述 第一级反射镜及第二反射镜均通过与各自连接的控制装置控制其绕轴向旋转。
6. 根据权利要求5所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所 述第一级反射镜的控制装置为第一伺服电机，所述第二级反射镜的控制装置为第二伺 服电机。
7. 根据权利要求6所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制装置，其特征在于所 述激光束的聚集及透射装置为透镜。
8. 根据权利要求l所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制方法，其任意图案刻制的刻制步骤是-(1) 走料装置按照预定参数给激光器发出触发信号；(2) 激光发生装置接到走料装置发出的触发信号，产生激光束。(3) 激光发生装置将产生的激光束射向激光束的多级反射装置；(4) 多级反射装置将反射出的激光束穿过激光束的聚集及透射装置射向复合包装材料上；(5) 通过设定多级反射装置的运动轨迹，使激光束按照预定的轨迹移动，从而在复 合包装材料的表层的某个局部进行激光刻制以形成不同的轨迹图案；(6)激光刻制的深度可以通过调节激光的功率进行调节。
9.根据权利要求8所述的在复合包装材料上刻制图案的刻制方法，其具体步骤是-(1) 预先设定所需刻制的图形，即激光束的运动轨迹。(2) 控制系统的控制程序按照预先设定的运动轨迹控制相应的伺服电机。(3) 激光发生器接收到触发信号产生激光束；(4) 第一伺服电机根据预先设定的运动轨迹驱动第一级反射镜绕其轴线旋转或静止 不动，第二伺服电机根据预先设定的运动轨迹驱动第二级反射镜绕其轴线旋转或静止 不动，激光束射向旋转的第一级反射镜；然后，第一级发射镜反射出的激光束射向旋 转的第二级反射镜；第二级反射镜再将反射出的沿圆形轨迹移动的激光束射向透视镜 上，透视镜将该移动的激光束聚集后再射向上述复合包装材料上的局部位置，从而在 该局部位置上完成预定图形的刻制。
全文摘要
本发明公开了一种在复合包装材料上进行激光刻制的装置及方法，该装置包括激光发生装置、激光束多级反射装置，将激光束多级反射装置反射的激光束聚集起来并射向复合包装袋的激光束聚集及透射装置，走料装置，控制装置。该激光刻制装置结构简单，操作方便，可实现任意图形的激光刻制，灵活性高，刻制效果好，定位准确，适用于全自动化生产线的流水作业，生产效率高。
文档编号G02B17/06GK101314303SQ20081002901
公开日2008年12月3日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者进 杨, 王忠林, 邹燕红, 虎 高 申请人:惠州宝柏包装有限公司