專利名稱：一種生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模壓機的部件，更具體地說，涉及一種生產 等版幅全息模壓膜的模壓裝置。
背景技術：
如圖1所示，現有模壓機中的模壓裝置一般包括依順序設置的導
入牽引輥組1、模壓輥組2和導出牽引輥組3，導入牽引輥組1與模壓 輥組2之間設有張緊輥4，模壓輥組2與導出牽引輥組3之間設有導 輥5和張緊輥6，上述導入牽引輥組l由導入牽引輥19、 22構成，上 述導出牽引輥組3由導出牽引輥13、 18構成。
上述導入牽引輥組1與模壓輥組2之間稱為導入段，模壓輥組2 與導出牽引輥組3之間稱為導出段。
膜料7進入導入牽引輥組1后，經過張緊輥4的張緊展平后，在 模壓輥組2處進行模壓處理，在膜料7上形成全息光紋信息層，從而 形成全息模壓膜7';全息模壓膜7'再經過導輥5后，由張緊輥6張緊 展平，再由導出牽引輥組3輸出，然后，通過真空鍍鋁的方式，在全 息模壓膜7'的全息光紋信息層上形成一層光亮的鏡面鋁層，以加強全 息光紋的反射效果，從而形成全息膜；隨后，將全息膜通過復合或轉 移的方式與例如紙張等基材結合，從而制成帶有全息圖案的包裝材料； 最后，在帶有全息圖案的包裝材料上印刷精美的圖案和文字。
在全息模壓膜7'的生產過程中，模壓裝置的張緊輥4對膜料7有 張緊展平作用，張緊輥6對全息模壓膜7'有張緊展平作用，但是，由 于生產過程中溫度、膜料7或全息模壓膜7'的特性、停機再啟動等因 素不斷變化，尤其是膜料7或全息模壓膜7'的特性(如厚度、伸縮率) 變化，會對全息模壓膜7'的版幅造成很大影響，而導致全息模壓膜7' 的版幅產生無規律變化，甚至會產生突變，誤差達0.5—2mm以上。因此，現有的模壓裝置不能生產出版幅精度高的全息模壓膜。這種精 度低的全息模壓膜，經過如分切、復合、剝離等后工序加工后，誤差 會進一歩擴大。
為了降低后工序的壓力，減少廢品率，降低成本，市場迫切需要 能生產版幅精度高的等版幅全息模壓膜的模壓裝置。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種生產等版幅全息模壓膜 的模壓裝置，該模壓裝置能夠生產精度高的等版幅全息模壓膜。
為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下
一種生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，包括依順序設置的導入 牽引輥組、模壓輥組和導出牽引輥組，模壓輥組與導出牽引輥組之間 設有導輥和張緊輥，其特征在于模壓裝置上設有一個張力控制裝置， 該張力控制裝置包括版長檢測機構、張力執行機構和控制系統，上述 版長檢測機構設在模壓輥組的后方，上述張力執行機構設在導入牽引 輥組與模壓輥組之間；上述控制系統的信號輸入端與版長檢測機構的 信號輸出端連接，控制系統的信號輸出端與張力執行機構的信號輸入 端連接。
這樣，在模壓裝置的導入牽引輥組與模壓輥組之間(即導入段) 形成一個變張力控制段，在模壓裝置的模壓輥組與導出牽引輥組之間 (即導出段)形成一個恒張力控制段，上述變張力控制段與恒張力控 制段彼此獨立，形成兩個獨立的張力控制區域；在恒張力控制段檢測 等版幅全息模壓膜的實際版幅長度，將檢測到的實際版幅長度與預先 設定的版幅長度相比較，從而得到版幅長度誤差，根據上述版幅長度 誤差調整變張力控制段的張力，使變張力控制段的膜料進入恒張力控 制段后產生拉伸或收縮，補償上述版幅長度誤差，從而生產出精度高 的等版幅全息模壓膜。
假設預先設定的全息模壓膜版幅長度為LQ，模壓輥組的模版長度 固定不變，L。與模壓輥組的模版長度相對應，模壓輥組、導出牽引輥組之間即恒張力控制段的恒張力為Fo，導入牽引輥組、模壓輥組之間 即變張力控制段的變張力F，版長檢測機構檢測到的實際版幅長度為 L;側(1)在理想狀態下，檢測到版幅長度誤差為零，即檢測到的實際版幅長度與預先設定的版幅長度相同L=L。，此時，變張力控制段 的變張力F二Fi， Fi與F。相對應；(2)當L〉Lo時，說明膜料經過模 壓輥組后伸長了，因此，F<FP由于Fi與Fo相對應，且膜料和等版 幅全息模壓膜均具有彈性，所以，F<FQ，此時，必須使變張力F增大， 這樣，便會減小膜料經過模壓輥組后的伸長量，使實際版幅長度L接 近于設定的版幅長度L。，從而生產出精度高的等版幅全息模壓膜；(3) 當L〈Lo時，說明膜料經過模壓輥組后縮短了，因此，F>FP由于 Fi與Fo相對應，且膜料和等版幅全息模壓膜均具有彈性，所以，F〉 Fo，此時，必須使變張力F減小，這樣，便會增大膜料經過模壓輥組 后的伸長量，使實際版幅長度L接近于設定的版幅長度U，從而生產 出精度高的等版幅全息模壓膜。所述版長檢測機構包括編碼器和光電眼，上述編碼器同軸安裝在 導出牽引輥組的導出牽引輥、導輥或張緊輥上，編碼器的信號輸出端 與控制系統的信號輸入端連接;上述光電眼安裝在全息模壓膜的上方， 光電眼的信號輸出端與控制系統的信號輸入端連接。為了使光電眼精確地檢測到全息模壓膜的幅版，所述光電眼可以 通過安裝座安裝在上述導出牽引輥的上方；上述光電眼的光束與全息 模壓膜的相交點為光束的入射點，上述全息模壓膜與導出牽引輥的相 交點為全息模壓膜的導入點；上述光電眼位于使其光束的入射點盡量 接近于全息模壓膜的導入點、又使其光束不與導出牽引輥表面相交的 位置。所述安裝座可以是一個可調整高度和角度的安裝座，經過上述光 束的入射點存在導出牽引輥第一切線和導出牽引輥第二切線，上述導 出牽引輥第一切線位于全息模壓膜上;通過調整安裝座的高度和角度， 使安裝座上光電眼的光束經過上述入射點后，位于導出牽引輥第二切 線上或位于導出牽引輥第二切線與全息模壓膜之間。安裝光電眼時，先將安裝座及其上的光電眼最大限度地逼近導出 牽引輥，并使安裝座上光電眼其光束的入射點盡量接近于全息模壓膜 的導入點，再將安裝座固定；然后，通過調整安裝座的高度和角度， 使安裝座上光電眼的光束經過上述入射點后，位于導出牽引輥第二切 線上或位于導出牽引輥第二切線與全息模壓膜之間，最后，根據全息 模壓膜版面內光紋的光柵特性，即對投射的光在某一方向上進行反射 的特性，通過不斷修整光電眼的位置和光電眼光束的入射方向，使光 電眼接收到版面區域的反射值與版縫區域的反射值兩者的差異達到最 大，從而得到光電眼的最佳安裝位置，這樣便將全息模壓膜檢測點的 抖動和導出牽弓I輥對入射光的強烈反射兩者對光電眼檢測的影響同時 降到最低，從而找到解決全息模壓膜檢測點的抖動和導出牽引輥對入 射光的強烈反射之間的矛盾的最佳平衡點，大大降低了光電眼的檢測 誤差，使光電眼能夠對全息模壓膜的重復長度進行精確的測量。由于全息模壓膜在輸送過程中會沿其導入點上下抖動，越接近于 導入點處的全息模壓膜其抖動越小，所以，光電眼其光束的入射點盡 量接近于全息模壓膜的導入點時，全息模壓膜在入射點即檢測點處發 生的抖動越小，從而最大可能地減小光電眼的檢測誤差，但是，光束 的入射點只能盡量接近于全息模壓膜的導入點，而不能與全息模壓膜 的導入點重疊，因為入射點與導入點重疊時，光束正好與導出牽引輥 表面相交，而導出牽引輥會對入射光產生強烈反射，導出牽引輥的反 射光線嚴重地影響到全息模壓膜上版面區域與版縫區域反射光的微小 變化，這樣便影響到光電眼對檢測信號的采集，從而產生檢測更大的 誤差；由于光電眼的光束不與導出牽引輥表面相交，所以，避免了導 出牽引輥對入射光的強烈反射，這樣，當版面區域與版縫區域處于光 點之下時，光電眼接收到版面區域的反射值與版縫區域的反射值兩者 的差異大，因而大大提高了光電眼的檢測精度。這樣便同時解決了全 息模壓膜檢測點的抖動和導出牽引輥對入射光的強烈反射兩者的矛 盾，大大降低了光電眼的檢測誤差，使光電眼能夠對全息模壓膜的重 復長度進行精確的測量，為生產高精度的等版幅全息膜材料奠定良好的基礎。同理，所述光電眼也可以通過安裝座安裝在上述張緊輥的上方；上述光電眼的光束與全息模壓膜的相交點為光束的入射點，上述全息模壓膜與張緊輥的相交點為全息模壓膜的導入點；上述光電眼位于使 其光束的入射點盡量接近于全息模壓膜的導入點、又使其光束不與張 緊輥表面相交的位置。所述安裝座也可以是一個可調整高度和角度的 安裝座，經過上述光束的入射點存在張緊輥第一切線和張緊輥第二切 線，上述張緊輥第一切線位于全息模壓膜上；通過調整安裝座的高度 和角度，使安裝座上光電眼的光束經過上述入射點后，位于張緊輥第 二切線上或位于張緊輥第二切線與全息模壓膜之間。作為本實用新型的優選結構，所述張力執行機構包括浮動輥和電 氣比例閥，浮動輥與電氣比例閥傳動連接，電氣比例閥的信號輸入端 與控制系統的信號輸出端連接。在模壓過程中，版長檢測機構的光電眼檢測到的版縫信號后，將 檢測信號輸送給控制系統，控制系統根據兩次版縫信號間收到編碼器 的脈沖信號，計算出實際版幅長度，并將該計算值與預先設定的版幅 長度進行比較，從而得出版幅長度誤差，再根據上述版幅長度誤差， 輸出一個信號給電氣比例閥，使電氣比例閥的氣壓值發生變化，這樣， 電氣比例閥便會驅動浮動輥，使其位置發生變化，由于浮動輥對膜料 有張緊展平作用，所以，浮動輥的位置變化能夠使導入牽引輥組、模 壓輥組之間膜料的張力得到調整，即適當張緊或松馳，從而實現對導 入牽引輥組、模壓輥組之間膜料的張力控制，補償了因溫度、膜料特 性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差控制在一定的范圍內，提高版 幅的精度。作為本實用新型的另一優選結構，所述張力執行機構包括伺服控 制電機和張力控制器，伺服控制電機與導入牽引輥組的導入牽引輥傳 動連接，張力控制器與伺服控制電機電連接；張力控制器的信號輸入 端與控制系統的信號輸出端連接；所述導入牽引輥組與模壓輥組之間 設有導輥。在模壓過程中，版長檢測機構的光電眼檢測到的版縫信號后，將 檢測信號輸送給控制系統，控制系統根據兩次版縫信號間收到編碼器 的脈沖信號，計算出實際版幅長度，并將該計算值與預先設定的版幅 長度進行比較，從而得出版幅長度誤差，再根據上述版幅長度誤差， 輸出一個信號給張力控制器，伺服控制電機使導入牽引輥的轉動速度 發生變化，從而使導入牽引輥組、模壓輥組之間膜料的張力得到調整， 即適當張緊或松馳，實現對導入牽引輥組、模壓輥組之間膜料的張力 控制，補償了因溫度、膜料特性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差 控制在一定的范圍內，提高版幅的精度。由于伺服控制電機與導入牽引輥傳動連接，張力控制器與伺服控 制電機電連接，所以，上述張力執行機構的反應速度快，能對頻繁變 化的誤差進行及時、快速的補償控制，達到控制版幅精度的目的，從 而生產出精度高的等版幅全息模壓膜。本實用新型對照現有技術的有益效果是，由于模壓裝置上設有一 個張力控制裝置，所以，張力控制裝置根據膜料在變張力控制段中的 被拉伸程度，與全息模壓膜在恒張力控制段的被拉伸程度，通過改變 變張力控制段中的被拉伸程度，使變張力控制段膜料的張力得到調整， 即適當張緊或松馳，從而實現對變張力控制段膜料的張力控制，使其 與全息模壓膜在恒張力控制段的被拉伸程度相當，補償了因溫度、膜 料特性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差控制在一定的范圍內，提 高版幅的精度，從而生產出精度高的等版幅全息模壓膜。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的說明。
圖1是現有模壓裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型優選實施例1的結構示意圖；圖3是本實用新型優選實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖2所示，本優選實施例中的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，包括依順序設置的導入牽引輥組1 、模壓輥組2和導出牽引輥組3 ， 模壓輥組2與導出牽引輥組3之間設有導輥5和張緊輥6，模壓裝置 上設有一個張力控制裝置，該張力控制裝置包括版長檢測機構、張力 執行機構和控制系統10，上述版長檢測機構設在模壓輥組2的后方， 上述張力執行機構設在導入牽引輥組1與模壓輥組2之間；上述版長檢測機構包括編碼器11和光電眼12，上述編碼器11為 旋轉編碼器，編碼器11同軸安裝在導出牽引輥組3的導出牽引輥13 上，編碼器ll的信號輸出端與控制系統10的信號輸入端連接，上述 編碼器ll可以選用日本內密控(NEMICON)旋轉編碼器，其型號為 NOC_S5000_2MHC;上述光電眼12通過一個可調整高度和角度的安裝座14安裝在上 述導出牽引輥13的上方；上述光電眼12的光束與全息模壓膜7怖相 交點為光束的入射點A，上述全息模壓膜7'與導出牽引輥13的相交點 為全息模壓膜7'的導入點B;上述光電眼12位于使其光束的入射點A 盡量接近于全息模壓膜7'的導入點B、又使其光束不與導出牽引輥13 表面相交的位置。也就是說，上述光電眼的位置可以通過以下方式設 定經過上述光束的入射點A存在導出牽引輥第一切線和導出牽引輥 第二切線17，上述導出牽引輥第一切線位于全息模壓膜7'上；通過調 整安裝座14的高度和角度，使安裝座14上光電眼12的光束經過上述 入射點A后，位于導出牽引輥第二切線17上，顯然，通過調整安裝 座14上光電眼12的角度，使光電眼12的光束經過上述入射點A后， 位于導出牽引輥第二切線17與全息模壓膜7'之間，此時，光電眼12 的位置如圖2中虛線所示；同理，也可以將光電眼12設置在張緊輥6 處；光電眼12的信號輸出端與控制系統10的信號輸入端連接；上述 光電眼12可以選用德國SICK(施克)公司生產的型號為SICK ST130 —S29的光電眼。上述張力執行機構包括浮動輥15和電氣比例閥16，浮動輥15與 電氣比例閥16傳動連接，電氣比例閥16的信號輸入端與控制系統10的信號輸出端連接。本實用新型的工作原理如下-假設預先設定的全息模壓膜版幅長度為Lc，模壓輥組的模版長度 固定不變，Lo與模壓輥組的模版長度相對應，模壓輥組、導出牽引輥組之間的恒張力為Fo，導入牽引輥組l、模壓輥組2之間的變張力F， 版長檢測機構檢測到的實際版幅長度為L。在模壓過程中，版長檢測機構的光電眼12檢測到全息模壓膜7' 上的版縫信號后，將檢測信號輸送給控制系統10，控制系統根據兩次 版縫信號間收到編碼器ll的脈沖信號，計算出實際版幅長度L，并將 該計算值與預先設定的版幅長度L。進行比較，從而得出版幅長度誤 差，再根據上述版幅長度誤差，輸出一個信號給電氣比例閥16，使電 氣比例閥16的氣壓值發生變化，這樣，電氣比例閥16便會驅動浮動 輥15，使其位置發生變化，由于浮動輥15對膜料7有張緊展平作用， 所以，浮動輥15的位置變化能夠使導入牽引輥組1、模壓輥組2之間 膜料7的張力得到調整，即適當張緊或松馳，從而實現對導入牽引輥 組1、模壓輥組2之間膜料7的張力控制，補償了因溫度、膜料7特 性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差控制在一定的范圍內，提高版 幅的精度。例如，在理想狀態下，檢測到版幅長度誤差為零，即檢測到的實 際版幅長度與預先設定的版幅長度相同L=LQ，此時，變張力控制段 的變張力F二Fp Fi與Fo相對應，變張力控制段的膜料7經過模壓輥 組2后，其長度不發生變化；當L〉U時，說明變張力控制段的膜料 7經過模壓輥組2后伸長了，因此，F<FP由于F,與F。相對應，且 膜料7和等版幅全息模壓膜7'均具有彈性，所以，F<FQ，此時，控制 系統10控制浮動輥15進一步張緊膜料7，使變張力F增大，這樣， 便會減小膜料7經過模壓輥組2后的伸長量，使膜料7在變張力控制 段的伸長量與恒張力控制段的伸長量相當，在伸長量相當的膜料7上 模壓，從而使實際版幅長度L接近于設定的版幅長度L。，生產出精度 高的等版幅全息模壓膜7';同理，當L〈Lo時，說明膜料7經過模壓輥組后縮短了，因此，F>F,，由于Fi與F。相對應，且膜料7和等版 幅全息模壓膜7'均具有彈性，所以，F>FQ，此時，控制系統10使浮 動輥15對膜料7的張緊力減小，這樣，便會增大膜料7經過模壓輥組 2后的伸長量，使實際版幅長度L接近于設定的版幅長度L。，從而生 產出精度高的等版幅全息模壓膜7'。 實施例2實施例2與實施例1基本相同，兩者不同之處在于 如圖3所示，實施例2中的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置， 其張力執行機構包括伺服控制電機20和張力控制器21，伺服控制電 機20與導入牽引輥組1的導入牽引輥22傳動連接，張力控制器21 與伺服控制電機20電連接；張力控制器21的信號輸入端與控制系統 10的信號輸出端連接；上述導入牽引輥組1與模壓輥組2之間設有導 輥23。在模壓過程中，版長檢測機構的光電眼12檢測到全息模壓膜7' 上的版縫信號后，將檢測信號輸送給控制系統10，控制系統根據兩次 版縫信號間收到編碼器11的脈沖信號，計算出實際版幅長度L，并將 該計算值與預先設定的版幅長度Lo進行比較，從而得出版幅長度誤 差，再根據上述版幅長度誤差，輸出一個信號給張力控制器21，伺服 控制電機20使導入牽引輥22的轉動速度發生變化，從而使導入牽引 輥組1、模壓輥組2之間膜料7的張力得到調整，即適當張緊或松馳， 從而實現對導入牽引輥組1、模壓輥組2之間膜料7的張力控制，補 償了因溫度、膜料7特性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差控制在 一定的范圍內，提高版幅的精度。
權利要求1、一種生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，包括依順序設置的導入牽引輥組、模壓輥組和導出牽引輥組，模壓輥組與導出牽引輥組之間設有導輥和張緊輥，其特征在于模壓裝置上設有一個張力控制裝置，該張力控制裝置包括版長檢測機構、張力執行機構和控制系統，上述版長檢測機構設在模壓輥組的后方，上述張力執行機構設在導入牽引輥組與模壓輥組之間；上述控制系統的信號輸入端與版長檢測機構的信號輸出端連接，控制系統的信號輸出端與張力執行機構的信號輸入端連接。
2、 如權利要求1所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述版長檢測機構包括編碼器和光電眼，上述編碼器同軸安 裝在導出牽引輥組的導出牽引輥、導輥或張緊輥上，編碼器的信號輸 出端與控制系統的信號輸入端連接；上述光電眼安裝在全息模壓膜的 上方，光電眼的信號輸出端與控制系統的信號輸入端連接。
3、 如權利要求2所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述光電眼通過安裝座安裝在上述導出牽引輥的上方；上述 光電眼的光束與全息模壓膜的相交點為光束的入射點，上述全息模壓 膜與導出牽引輥的相交點為全息模壓膜的導入點；上述光電眼位于使 其光束的入射點盡量接近于全息模壓膜的導入點、又使其光束不與導 出牽引輥表面相交的位置。
4、 如權利要求3所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述安裝座為一個可調整高度和角度的安裝座，經過上述光 束的入射點存在導出牽引輥第一切線和導出牽引輥第二切線，上述導 出牽引輥第一切線位于全息模壓膜上；安裝座上光電眼的光束經過上 述入射點后，位于導出牽引輥第二切線上或位于導出牽引輥第二切線 與全息模壓膜之間。
5、 如權利要求2所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述光電眼通過安裝座安裝在上述張緊輥的上方；上述光電 眼的光束與全息模壓膜的相交點為光束的入射點，上述全息模壓膜與張緊輥的相交點為全息模壓膜的導入點；上述光電眼位于使其光束的入射點盡量接近于全息模壓膜的導入點、又使其光束不與張緊輥表面 相交的位置。
6、 如權利要求5所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述安裝座為一個可調整高度和角度的安裝座，經過上述光 束的入射點存在張緊輥第一切線和張緊輥第二切線，上述張緊輥第一 切線位于全息模壓膜上；安裝座上光電眼的光束經過上述入射點后， 位于張緊輥第二切線上或位于張緊輥第二切線與全息模壓膜之間。
7、 如權利要求3至6中任一項所述的生產等版幅全息模壓膜的模 壓裝置，其特征在于所述光束的入射點與全息模壓膜的導入點之間 的距離小于100毫米。
8、 如權利要求1所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述張力執行機構包括浮動輥和電氣比例閥，浮動輥與電氣 比例閥傳動連接，電氣比例閥的信號輸入端與控制系統的信號輸出端 連接。
9、 如權利要求1所述的生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，其特 征在于所述張力執行機構包括伺服控制電機和張力控制器，伺服控 制電機與導入牽引輥組的導入牽引輥傳動連接，張力控制器與伺服控 制電機電連接；張力控制器的信號輸入端與控制系統的信號輸出端連 接；所述導入牽引輥組與模壓輥組之間設有導輥。
專利摘要一種生產等版幅全息模壓膜的模壓裝置，包括依順序設置的導入牽引輥組、模壓輥組和導出牽引輥組，模壓輥組與導出牽引輥組之間設有導輥和張緊輥，其特征在于模壓裝置上設有一個張力控制裝置。因此，張力控制裝置根據膜料在變張力控制段中的被拉伸程度，與全息模壓膜在恒張力控制段的被拉伸程度，通過改變變張力控制段中的被拉伸程度，使變張力控制段膜料的張力得到調整，即適當張緊或松馳，從而實現對變張力控制段膜料的張力控制，使其與全息模壓膜在恒張力控制段的被拉伸程度相當，補償了因溫度、膜料特性等因素變化造成的版幅誤差，將誤差控制在一定的范圍內，提高版幅的精度，從而生產出精度高的等版幅全息模壓膜。
文檔編號B44B5/00GK201141983SQ20072017897
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者張俊健, 王培學, 謝名優, 鎮 趙, 陸維強, 黃佳兒, 黃炳文 申請人:汕頭市鑫瑞紙品有限公司