一種激光打標裝置的制作方法

本實用新型屬于激光技術領域，具體涉及一種對塑料瓶蓋進行打標后瓶蓋無味的激光打標裝置。

背景技術：

消費品領域的飲料或者瓶裝水塑料瓶蓋激光標記一般采用紫外激光器進行標記，使用266nm-355nm激光器，由于激光器的波長較短，直接打斷塑料材質的分子鍵，改變材質表面的屬性，打碼顏色對比度高，但是由于紫外激光器將材料表面分子鍵打斷，在這個過程中，塑料表面產生了顏色的變化，同時產生了異味附著在塑料瓶蓋的表面，為了消除這種異味，需要通過復雜特殊的清洗和長時間的靜置消除異味，整個過程時間相對較長，影響到了生產的效率，所以飲料瓶蓋廠家和市場迫切需要一種能夠直接生產無味瓶蓋的激光賦碼裝置。

技術實現要素：
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本實用新型的目的是提供一種激光打標裝置，可以使賦碼后的瓶蓋沒有氣味殘留的效果，解決了困擾礦泉水、純凈水以及等液體食品激光賦碼瓶蓋存在異味的問題，以克服背景技術中存在的問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種對瓶蓋進行賦碼的激光打標裝置，包括用于輸送瓶蓋的傳送帶，其特征在于：還包括設置在傳送帶旁的紅外光纖激光打標機，紅外光纖激光打標機包括光具座，光具座上設有聚焦透鏡，聚焦透鏡設置在傳送帶上方，激光光束通過聚焦透鏡朝傳送帶發射。

較佳地，在傳送帶旁設有數個紅外光纖激光打標機，各個紅外光纖激光打標機沿傳送帶依次設置。

較佳地，紅外光纖激光器包括水冷紅外光纖激光器。

較佳地，紅外光纖激光打標機的功率為100W至300W，紅外光纖激光打標機采用脈寬可調的激光器。

較佳地，紅外光纖激光打標機不設擴束鏡。

較佳地，紅外光纖激光打標機的振鏡為高速振鏡頭，振鏡的通光孔徑為6mm～25mm。

較佳地，聚焦透鏡為石英材料制成，聚焦透鏡的打標幅面為70mm～300mm。

較佳地，傳送帶為真空吸附皮帶。

較佳地，還包括依次設置的儲蓋機構、理蓋機構和分撥機構，分撥機構的出口與傳送帶的輸入端連接；還包括在傳送帶輸出端依次設置的檢驗機構、提出機構和分裝機構。

本實用新型的有益效果在于：本實施例所述的瓶蓋是摻入了激光助劑粉的塑料瓶蓋，激光助劑是添加在塑料品中融合在一起，在激光的作用下，激光助劑迅速變色，使得激光標記的軌跡和未標記區域產生明顯的色差，達到激光標記的作用。本實用新型進行標記的瓶蓋讀 碼率高，只需將瓶蓋輕輕一抖，或者是自然放置5秒鐘，就很難用鼻子聞到標記產生的異味。由于使用波長相比紫外更長的紅外光纖激光器，對添加了珠光粉的塑料瓶蓋進行標記，由于采用的是紅外的激光器，主要是熱作用，使得摻入塑料的珠光粉迅速變色，沒有打斷分子之間的分子鍵，也沒有產生新的有異味的附著物，故沒有產生異味的表面附著物，相比紫外設備賦碼的瓶蓋，衛生環保，沒有異味。紅外光纖激光打標機為紅外光纖激光器，紅外光纖激光器包括激光打標裝置水冷紅外光纖激光器。水冷紅外光纖激光器使用水冷卻系統對激光器進行冷卻，確保激光器穩定工作。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所述帶有點陣二維碼的瓶蓋示意圖，

圖2為本實用新型實施例傳送帶與儲蓋機構、理蓋機構、分撥機構、檢驗機構、剔除機構和分裝機構之間的連接機構示意圖。

圖3為圖2的右視圖；

圖4為本實用新型實施例所述紅外光纖激光打標機的結構示意圖。

圖中：1-瓶蓋，1.1-二維碼，2-傳送帶，3-紅外光纖激光打標機，3.1-光具座，3.2-聚焦透鏡，3.3-振鏡，3.4-機柜，3.5-打標控制板卡，3.6-激光器升降支架，3.7-激光電源，3.8-工控機，4-儲蓋機構，5-理蓋機構，6-分撥機構，7-檢驗機構，8-剔除機構，9-分裝機構，10-風送機構。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。

瓶蓋1采用帶有激光助劑的塑料制成，激光助劑包括珠光粉，激光助劑的重量占制成瓶蓋1塑料品重量的0.5％至30％，瓶蓋1上設有激光賦碼，激光賦碼包括二維碼等。

本實施例所述的瓶蓋1是摻入了激光助劑粉的塑料瓶蓋1，激光助劑是添加在塑料品中融合在一起，在激光的作用下，激光助劑迅速變色，使得激光標記的軌跡和未標記區域產生明顯的色差，達到激光標記的作用。

一種對上述瓶蓋1進行賦碼的激光打標裝置，包括用于輸送瓶蓋1的傳送帶2，還包括設置在傳送帶2旁的紅外光纖激光打標機3，紅外光纖激光打標機3包括光具座3.1，光具座3.1上設有聚焦透鏡3.2，聚焦透鏡3.2設置在傳送帶2上方，激光光束通過聚焦透鏡3.2朝傳送帶2發射。

在傳送帶2旁設有數個紅外光纖激光打標機3，各個紅外光纖激光打標機3沿傳送帶2依次設置。

紅外光纖激光打標機3為紅外光纖激光器，紅外光纖激光器包括激光打標裝置激光打標裝置水冷紅外光纖激光器。水冷紅外光纖激光器使用水冷卻系統對激光器進行冷卻，確保激光器穩定工作。

紅外光纖激光打標機3的功率為100W至300W，典型的應用就是200W脈沖激光器。紅外光纖激光打標機3功率范圍設置在 100w-300w之內；中心波長范圍設置在1055nm-1075nm之內，本實施例優選1064nm；脈寬范圍設置在30ns-400ns之內，典型應用值在60ns，200ns；光斑直徑范圍設置在6mm-9mm之內，典型的值為8mm，不使用擴束鏡；單點脈沖能量設置在10毫焦以內，典型值在6毫焦到8毫焦之間。

紅外光纖激光打標機3不設擴束鏡；紅外光纖激光打標機3的振鏡3.3為高速振鏡3.3頭，振鏡3.3的通光孔徑為6mm～25mm，掃描振鏡3.3的鏡片大小為8.5mm-25mm范圍內；聚焦透鏡3.2為石英材料制成，聚焦透鏡3.2的打標幅面為70mm～300mm，焦距為160mm-180mm左右。

傳送帶2為真空吸附皮帶；還包括依次設置的儲蓋機構4、理蓋機構5和分撥機構6，分撥機構6的出口與傳送帶2的輸入端連接；還包括在傳送帶2輸出端依次設置的檢驗機構7、剔除機構8和分裝機構9。

通過上述的機構本裝置賦碼時的方式可以是靜態激光打碼，也可以是在線動態飛行激光打碼。

紅外光纖激光打標機3包含機柜3.4、激光器、激光電源3.7、光具座3.1組件、打標控制板卡3.5、高速振鏡3.3以及聚焦透鏡3.2、激光器升降支架3.6、工控機3.8、傳感器、在線速度檢測編碼器等。

本實施例的使用方法包括使用紅外光纖激光打標機3靜態賦碼，和用于流水線上進行動態飛行標刻。其中動態飛行標刻可以有多種方式，可以直接壓注塑后的流水線，也可配套瀑式理蓋傳送，風送以及 星輪真空皮帶以及視覺檢測剔除和自動分箱裝置的產線，進行在線飛行激光賦碼的方式。

本實施例所述的瓶蓋1是摻入了激光助劑粉的塑料瓶蓋1，激光助劑是添加在塑料品中融合在一起，在激光的作用下，激光助劑迅速變色，使得激光標記的軌跡和未標記區域產生明顯的色差，達到激光標記的作用。本實施例所述的塑料瓶蓋包括PP、PE、PVC、ABS、TPU、TPE、TPV、TPR、PBT、PET、PC、PA、POM、PEI、尼龍、環氧樹脂等材料制成的塑料瓶蓋。本實施例以PE制成的塑料瓶蓋中含2％的珠光粉，瓶蓋重1.5克，含有0.03克的珠光粉；以PP制成的塑料瓶蓋中含1％的珠光粉，瓶蓋重1.5克，含有0.015克的珠光粉；以PVC制成的塑料瓶蓋中含3％珠光粉，瓶蓋重1.5克，含有0.045克珠光粉。

本實施例結合效率較高的自動化理蓋輸送在線飛行激光賦碼檢測剔除自動分箱的方式進行說明。具體步驟如下：

操作員將注塑或者壓塑完畢的瓶蓋1通過儲蓋系統的開口處倒入儲蓋機構4的漏斗，儲蓋進料皮帶運動將皮帶上的瓶蓋1送入瀑式理蓋機中。瀑式理蓋機皮帶開始運轉，通過篩選將開口朝外的瓶蓋1提升到理蓋機構5頂部，并用壓縮空氣將瓶蓋1送入特定的軌道，進入風送機構10。風送機構10在氣流的作用下，迅速將瓶蓋1送入到分撥機構6的星輪系統入口，在星輪系統里，瓶蓋1根據星輪的轉速和真空吸附皮帶的速度差，會間距均勻的排列在真空吸附皮帶構成的傳送帶2上，供所述的紅外光纖激光打標機3飛行激光編碼，確保每 個標記時間間隔相等。

本實施還了的紅外光纖激光打標機3包含機柜3.4、激光器、激光電源3.7、光具座3.1組件、打標控制板卡3.5、高速振鏡3.3以及聚焦透鏡3.2、水冷卻制冷機、激光器升降支架3.6、傳感器、在線速度檢測編碼器等。

本實用新型的具體操作方法包括：一種使瓶蓋1在賦碼后無味的激光打標方法：在制作瓶蓋1的塑料品中加入激光助劑，具體的說是在塑料品中均勻摻入激光助劑，激光助劑的重量為塑料品重量的0.5％～30％。通過控制器控制紅外光纖激光打標機3發出激光光束到瓶蓋1上，使瓶蓋1上相應位置的塑料品中的激光助劑變色，在瓶蓋1上賦碼。

將紅外光纖激光打標機3功率范圍設置在100w-300w之內；中心波長范圍設置在1055nm-1075nm之內，本實施例優選1064nm；脈寬范圍設置在30ns-400ns之內，典型應用值在60ns，200ns；光斑直徑范圍設置在6mm-9mm之內，典型的值為8mm，不使用擴束鏡；單點脈沖能量設置在10毫焦以內，典型值在6毫焦到8毫焦之間；控制軟件具有在線飛行標記功能，具有光電傳感器和在線編碼器。

塑料品中包含的激光助劑至少為0.5％，激光助劑包括珠光粉。

本實用新型所賦碼的種類為二維碼1.1，二維碼1.1模式包含如圖1所示的點陣二維碼模式，圓模式、方模式、線條模式、矩陣模式二維碼1.1，二維碼1.1類型包含QR碼，DM碼，以及淘寶碼、微信碼、唯視麗的視覺碼等所有的正反二維碼1.1。

本實用新型進行標記的瓶蓋1讀碼率高，只需將瓶蓋1輕輕一抖，或者是自然放置5秒鐘，就很難用鼻子聞到標記產生的異味。由于使用波長相比紫外更長的紅外光纖激光器，對添加了珠光粉的塑料瓶蓋1進行標記，由于采用的是紅外的激光器，主要是熱作用，使得摻入塑料的珠光粉迅速變色，沒有打斷分子之間的分子鍵，也沒有產生新的有異味的附著物，故沒有產生異味的表面附著物，相比紫外設備賦碼的瓶蓋1，衛生環保，沒有異味。

設置二維碼1.1的大小，調整相應的飛行系數。在紅外光纖激光打標機3的控制電腦里面輸入或者從網絡云上讀取的二維碼1.1文本，調整激光控制軟件參數，跳轉速度5000mm/s-12000mm/s，使得激光打標速度在3000mm/s-8000mm/S范圍內，激光打標速度優選7000mm/S，跳轉速度10000mm/s，打標延時范圍10us-150us，優選10u，設置二維碼1.1的大小，調整相應的飛行系數。

瓶蓋1在傳送帶2也即真空吸附皮帶上前進，經過激光打標機傳感器時，激光打標機會在瓶蓋1飛行的情況下瓶蓋1內或者瓶蓋1外側標記出二維碼1.1。

通過在激光打標機工位后面就是檢驗機構7，瓶蓋1觸發檢驗機構7的檢測傳感器之后，相機會快速拍照，并自動對區域內的二維碼1.1進行識別，同時將瓶蓋1的外觀和存在系統的標準外觀進行比對，如果瓶蓋1外觀正常，二維碼1.1可讀，系統將會在電腦界面上顯示出讀出的內容，進行系統的數據關聯，當視覺系統不能夠讀出瓶蓋1上的條碼或者瓶蓋1外觀有缺陷時，這個瓶蓋1就會被后面的高速剔 除機構8剔除在廢料盒里面，確保瓶蓋1賦碼的識別率100％。經過視覺檢測機構和剔除機構8之后的瓶蓋1會在分裝機構9的作用下進入相應的箱子內，當箱子數量到達設定數量時，會自動切換到另外一個箱子，同時以報警燈亮的方式提醒操作員換箱。

通過上述實施例所述的方式賦碼的激光瓶蓋1由于沒有生成其它有異味的物質，只是融入塑料瓶蓋1的激光助劑在熱作用下快速變色，沒有任何異味，激光二維碼1.1由于具有環保和不易磨滅的特性，廣泛的應用于日用消費品的防偽防串貨以及消費者互動，掃描兌獎，積分以及各種應用中，解決了異味，可安全的應用于對氣味敏感的礦泉水純凈水以及液體飲料等食品中，對于食品安全和防偽追溯等方面起到了關鍵的作用。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。本說明書中未作詳細描述的部分屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。