一种高利用效率的电化铝烫印设备

摘要

本发明公开了一种高利用效率的电化铝烫印设备，所述烫印设备包括：机身机架、送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、电化铝定位机构，所述机身机架呈矩形，所述送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、铝带定位机构都安装在所述机身机架上；所述电热板与烫印版彼此平行紧密结合在一起，烫印版设置于电热板下方，对向烫金平台，烫印版表面设置有烫印图案或文字；所述送纸机构和收纸机构分别设置于烫印平台的左、右两侧；电化铝定位机构设置于烫印平台的左、右两侧，送纸机构和收纸机构上方；所述电化铝定位机构将电化铝定位成与烫印平台的侧边成预定水平夹角，并位于目标烫印区域上方。

权利要求

1.一种高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，所述烫印设备包括：机身机架、送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版，所述电化铝传送机构还包括电化铝定位机构，所述电化铝定位机构将电化铝定位成与烫印平台的侧边成预定水平夹角，并位于目标烫印区域上方，所述机身机架呈矩形，所述送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、铝带定位机构都安装在所述机身机架上；

所述电热板与烫印版彼此平行紧密结合在一起，烫印版设置于电热板下方，对向烫金平台，烫印版表面设置有烫印图案或文字；所述送纸机构和收纸机构分别设置于烫印平台的左、右两侧；

所述电化铝传送机构用于展开电化铝卷，经由电化铝定位机构传送到烫印平台上方，并在烫印后进行收卷，所述电化铝定位机构设置于烫印平台的左、右两侧，送纸机构和收纸机构上方，其中，所述烫印平台包括烫印基底、纸板前挡、纸板侧挡，所述烫印基底具有若干吸孔，吸孔下方连接瞬时降压设备，用以降低吸孔内的气压，进而对纸板产生抽吸作用，所述吸孔所在位置与每版烟盒纸上相邻烟盒的边界对应，所述烫印基底下方设置超声换能器，用于产生高频超声振荡，向烫印平台发出短时超声波，送纸机构在将目标纸板送至烫印平台上之后，抽吸设备以第一抽吸速率进行抽吸，与此同时，超声换能器工作产生超声振荡，振荡预定时间后，抽吸设备以第二抽吸速率进行抽吸，以在抽吸孔内形成一定负压，第一抽吸速率大于第二抽吸速率。

2.根据权利要求1所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，所述电化铝传送机构包括放卷轴、多个传送辊以及电化铝收卷辊。

3.根据权利要求2所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，电化铝卷安装在放卷轴上，绕经多个传送辊传送到电化铝定位机构，经由电化铝定位机构的定位，传送到烫印平台与烫印版之间。

4.根据权利要求2所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，机身机架的上部设置若干导向辊，所述放卷轴设置于所述机身机架左侧，电化铝带条从上方绕经所述导向辊，从机身机架右侧绕回到烫印平台上方、烫印版下方。

5.根据权利要求2所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，所述电化铝传送机构设置对电化铝带条进行步进式传送。

6.根据权利要求2所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，所述烫印版上目标图案的宽度小于等于电化铝带条宽度的50%。

7.根据权利要求1所述的高利用效率的电化铝烫印设备，其特征在于，所述送纸机构位于烫印平台的一侧，用于将被烫印纸板传送到烫印平台上，烫印面朝上，所述收纸机构位于烫印平台另一侧，用于将烫印后的纸板传送到成品纸板堆。

说明书

一种高利用效率的电化铝烫印设备

技术领域

[0001] 本发明涉及印刷设备领域，具体涉及高利用效率电化铝烫印设备。

背景技术

[0002] 烫印俗称“烫金”技术，其应用范围广，视觉效果好，因此，应用于纸品，纺织品，装潢材料等领域。

[0003] 烫印是纸塑包装产品表面装饰的一个重要手段。它是将被加热了的烫印头，使烫印膜上的金属或涂料层压烫到被加工的工件表面，以达到装饰或标志的目的。

[0004] 烫印膜是决定色彩、图文等装饰效果，设备上有膜的传送和卷取装置。烫印夹具（胎具、垫头） 包括工作台及传送装置。烫印方式有平烫和滚烫。平烫包含小弧度的曲面、折面和斜面烫，它的基本形式有 “平烫平”和“圆烫平”两种；滚烫包含平面烫、圆周烫和非圆面周边烫，它的基本形式又有“平烫圆”和“圆烫圆” 两种。

[0005] 烫印的实质就是转印，是把电化铝上面的图案通过热和压力的作用转移到承印物上面的工艺过程。当印版随着所附电热底版升温到一定程度时，隔着电化铝膜与纸张进行压印，利用温度与压力的作用，使附在涤纶薄膜上的胶层、金属铝层和色层转印到纸张上。

[0006] 但是，现有的成品烫印装置在使用的过程中，一段烫印膜仅能够烫印一段图案或文字，而图案或文字的宽度往往不到烫印膜宽度的一半，即便宽度超过烫印膜的一半，还是会有将近一半的烫印膜被浪费掉，造成成本高居不下。

发明内容

[0007] 针对现有技术中存在的烫印膜的浪费问题，一直没有很好的解决办法。只有标准宽度的烫印膜的制备和购买成本是最低的，如果为了避免浪费而针对较窄的图案采用较窄的烫印膜是得不偿失的，并且，烫印机也不能很好地适应其他宽度的烫印膜。

[0008] 针对这种情况，本发明提出了一种有效提高烫印膜利用效率的新型烫印机。

[0009] 具体而言，本发明提供了一种高利用效率电化铝烫印设备，其特征在于，所述烫印设备包括：机身机架、送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、电化铝定位机构，

[0010] 所述机身机架呈矩形，所述送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、铝带定位机构都安装在所述机身机架上；

[0011] 所述电热板与烫印版彼此平行紧密结合在一起，烫印版设置于电热板下方，对向烫金平台，烫印版表面设置有烫印图案或文字；

[0012] 所述送纸机构和收纸机构分别设置于烫印平台的左、右两侧；

[0013] 电化铝定位机构设置于烫印平台的左、右两侧，送纸机构和收纸机构上方；

[0014] 所述电化铝定位机构将电化铝定位成与烫印平台成预定水平夹角，并位于目标烫印区域上方。

[0015] 优选地，所述电化铝传送机构包括放卷轴、多个传送辊以及电化铝收卷辊。

[0016] 优选地，电化铝卷安装在放卷轴上，绕经多个传送辊传送到电化铝定位机构，经由电化铝前定位机构的定位，传送到烫印平台与烫印版之间。

[0017] 优选地，机身机架的上部设置若干导向辊，所述放卷轴设置于所述机身机架左侧，电化铝带条从上方绕经所述导向辊，从机身机架右侧绕回到烫印平台上方、烫印版下方。

[0018] 优选地，所述电化铝传送机构设置对电化铝带条进行步进式传送。

[0019] 优选地，所述烫印版上目标图案的宽度小于等于电化铝带条宽度的50%。

[0020] 优选地，所述送纸机构位于烫印平台的一侧，用于将被烫印纸板传送到烫印平台上，烫印面朝上，所述收纸机构位于烫印平台另一侧，用于将烫印后的纸板传送到成品纸板堆。

[0021] 另一方面，本发明提供一种高利用效率、高准确性的电化铝烫印设备，其包括机身机架、送纸机构、烫金平台、收纸机构、电化铝传送机构、电热板、烫印版、电化铝定位机构，所述电化铝烫印设备采用实施例2中的烫印平台。

[0022] 另一方面，本发明提供一种高利用效率、高准确性的烟盒制备系统，其包括上述的电化铝烫印设备。

[0023] 技术效果

[0024] 本发明的烫印设备采用水平正向进纸、水平斜向供给电化铝带条的方式，可以有效减少同样产品数目所需要的电化铝用量，大幅度降低烫印工艺成本。

[0025] 另外，在优选实现方式中，本发明还提供了提高烫印位置准确性的改进方案，进一步提高了产品质量。

附图说明

[0026] 图1为本发明实施例1的烫印设备的结构示意图；

[0027] 图2为本发明实施例2中的烫印平台的结构示意图。

具体实施方式

[0028] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0029] 具体而言，本发明提供了一种高利用效率电化铝烫印设备，所述烫印设备包括：机身机架（为了更好地表示出其内部结构，图中未画出机架）、送纸机构2、烫金平台3、收纸机构4、电化铝传送机构、电热板6、烫印版7、烫印版驱动机构8。

[0030] 送纸机构2、烫金平台3、收纸机构4、电化铝传送机构、电热板6、烫印版7、烫印版驱动机构8都安装在机身机架1上。电热板6内部具有功率为500～3000W的迂回式电热丝，用于对烫印版进行加热。

[0031] 电热板与烫印版彼此平行紧密结合在一起，烫印版设置于电热板下方，对向烫金平台，烫印版表面设置有烫印图案或文字。

[0032] 送纸机构和收纸机构分别设置于烫印平台的左、右两侧。在本实施例的实现方式中，送纸机构设置于烫印平台右侧，收纸机构设置于烫印平台左侧。

[0033] 铝带定位机构设置于烫印平台的左、右两侧，送纸机构和收纸机构上方，以避免与送纸和收纸机构发生干扰。

[0034] 电化铝传送机构包括放卷轴5-1、多个传送辊5-2、电化铝收卷辊5-3，还可以包括电化铝基膜收卷辊5-4。电化铝装在放卷轴上，绕经多个传送辊传送到电化铝定位机构，经由电化铝前定位机构的定位（图1中，烫印平台两侧的的传送辊5-2用作定位机构），传送到烫印平台与烫印版之间，进行烫印，再缠绕在电化铝收卷辊上。电化铝的各个传送辊之间，根据设备的形状可以根据实际需要增设一个或多个导向辊，这是本领域技术人员容易实现的，因此这里不对导向辊的设置做出详细描述。

[0035] 电化铝传送机构设置为斜向、步进式传送，斜向指的是电化铝的两个定位机构将电化铝带条定位成与烫印平台的纵向方向成预定水平夹角，进而与被烫印的纸张的边缘成预定夹角地设置于烫印区域上方。步进式传送指的是每次传送预定距离，传送完成后进行烫金，然后再传送预定距离，当然，每次传送的距离可以彼此不同。

[0036] 以烟盒为例，比如一版烟盒纸可以包括3*5=15个单个烟盒的纸面，纵向3个、横向5个，纵向指的是沿着电化铝的传送方向设置3个，横向指的是每一版同时进行5条电化铝带条进行同时烫印。每个电化铝带与烟盒纸都成相同夹角。这种设置主要是针对烫金图案的宽度小于电化铝条宽度，尤其是烫金图案的宽度小于电化铝宽度50%的情况。

[0037] 依然以5*3的烟盒纸板为例，来说明本实施例烫印设备的工作过程。

[0038] 烫印设备进行烫印的过程主要包括送纸、送电化铝、下压烫印以及收纸这样几个步骤，送纸、送电化铝的过程几乎同步进行，循环往复执行。烫印设备的工作频率也主要取决于送纸、送电化铝、下压烫印以及收纸整个过程的动作周期。

[0039] 比如，对于采用5列电化铝带，每列同时烫印3个烟盒的烫金设备，首先，送纸机构2将一版烟盒传送到烫印平台3上的目标位置；电化铝传送机构将空白电化铝带传送到两个铝带定位机构8之间，5列电化铝带同时动作，以使其分别位于纸板的5列烟盒的5个目标烫印区域上方。

[0040] 若采用现有技术的烫印方式，由于每版纵向包含3个烟盒，烟盒的烫印区域之间彼此又存在烫印间隔，所以，烫印过程中，铝带步进时，首先要判断烟盒的烫金区和间隔区长度，间隔区/烫印区的比值决定了烫印间隔所能够烫印的个数。若间隔区/烫印区=2.5，则步进时，在一次烫印结束后，先进行2个单步步进，然后进行一个版幅步进（步进一个整版的长度）。相当于每进行三次烫印，就要用整个版幅的铝带（设烫印区长度为1，则，所用铝带长度为至少2+（1+2.5）*3=12.5倍烫印区长度的铝带。

[0041] 本发明采用了斜向的铝带设置，铝带定位机构8将每条铝带都倾斜设置，比如，最左侧烟盒的烫印目标区域对应铝带的下边缘，最右侧烟盒的烫印目标区域对应铝带的上边缘；纸板和铝带都到达指定位置后，烫印版下压压在电化铝带上，再压在纸板上，实现电化铝的转印；烫印后的纸板接下来被收纸机构传送到成品纸堆。

[0042] 然后，送纸机构将下一个未烫印纸板传送到烫金平台3上。

[0043] 但是对于电化铝而言，对于不同宽度的图案需要进行步进长度的测试。在确定步进长度时，步进长度调试可以通过电脑模拟或人工调试，一旦确定后后续就可以批量进行无需调试。依然设间隔区/烫印区=2.5，图案的宽度为电化铝宽度的40%，在完成首次烫印后，电化铝传送机构将电化铝向前传送一个1个烫印图案的长度，最左侧烟盒的烫印目标区域仍然对应铝带的下边缘，最右侧烟盒的烫印目标区域对应铝带的上边缘；进行2次这样的步进（向左步进），第三次步进的长度是需要调试的步进长度，因为第三次步进时，电化铝最右侧带条的已用部分位于带条上方，越往左侧，已用部分越向下，而欲使用的电化铝部分则位于带条下方，若步进的尺寸过小，则容易造成重叠，若步进过大，则容易造成浪费，因此，优选首先步进2个完整烟盒的长度，因为，图案的宽度为电化铝宽度的40%，所以必然不会造成重叠，此时，原本位于右侧第3个烟盒上方的电化铝带条（已经使用了其上部分）步进到最左侧烟盒的烫印区域上方，而最左侧烟盒的烫印区域对应电化铝的下部分，所以这部分电化铝可以继续使用，因此，采用本发明的实施例，步进的长度为2+（1+2.5）*2=9，至少可以节省3.5倍图案长度的电化铝。对于图案宽度更窄的情况，还可以实现更多的重叠利用。

[0044] 可以在此基础上继续缩短第三次步进的步进幅度，直到上一次烫印的图案与本次烫印的图案接近重叠为止，实现带条的最大化利用。

[0045] 当然，本领域技术人员应该理解，现有的烫印系统都自带步进幅度调节功能，但是，采用本发明的倾斜式带条进给方式，通过烫印系统的计算机进行自动寻优步进调节时，能够实现更高的利用效率。

[0046] 当然，本领域技术人员应该理解，根据需要步进步幅的设置本领域技术人员可以根据实际情况进行调节，不限于上述方式，上述方式仅是示例。但是不管如何调节，由于斜向进给方式能够实现电化铝带条上下部分的同时利用，都会节省电化铝带条。

[0047] 实施例2

[0048] 为了更好地提高电化铝的烫印的质量，本实施例提出了另一种优选实现方式。

[0049] 本实施例中，与实施例1类似，烫印设备包括：机身机架、送纸机构2、烫金平台3、收纸机构4、电化铝传送机构、电热板6、烫印版7、烫印版驱动机构8。

[0050] 送纸机构2、烫金平台3、收纸机构4、电化铝传送机构、电热板6、烫印版7、烫印版驱动机构8都安装在机身机架1上。电热板6内部具有功率为500～3000W的迂回式电热丝，用于对烫印版进行加热。

[0051] 电热板与烫印版彼此平行紧密结合在一起，烫印版设置于电热板下方，对向烫金平台，烫印版表面设置有烫印图案或文字。

[0052] 送纸机构和收纸机构分别设置于烫印平台的左、右两侧。在本实施例的实现方式中，送纸机构设置于烫印平台右侧，收纸机构设置于烫印平台左侧。

[0053] 铝带定位机构设置于烫印平台的左、右两侧，送纸机构和收纸机构上方，以避免与送纸和收纸机构发生干扰。

[0054] 电化铝传送机构包括放卷轴5-1、多个传送辊5-2、电化铝收卷辊5-3，还可以包括电化铝基膜收卷辊5-4。电化铝装在放卷轴上，绕经多个传送辊传送到电化铝定位机构，经由电化铝前定位机构的定位（图1中，烫印平台两侧的的传送辊5-2用作定位机构），传送到烫印平台与烫印版之间，进行烫印，再缠绕在电化铝收卷辊上。

[0055] 电化铝传送机构依然设置为斜向、步进式传送，两个定位机构将电化铝带条定位成与烫印平台水平，但在纵向方向成预定夹角，进而与被烫印的纸张的边缘成预定夹角。步进式传送指的是每次传送预定距离，传送完成后进行烫金，然后再传送预定距离，每次传送的距离可以彼此不同。

[0056] 与实施例1不同的是，本实施例的技术方案能够进一步提升烫印位置准确性的设备。

[0057] 具体而言，本实施例中，提供一种新型的烫印平台，所述烫印平台包括烫印基底、纸板前挡31、纸板侧挡32，所述烫印基底具有若干吸孔，吸孔下方连接瞬时降压设备，用以降低吸孔内的气压，进而对纸板产生抽吸作用，所述吸孔所在位置与每版烟盒纸上相邻烟盒的边界对应，所述烫印基底下方设置超声换能器，用于产生高频超声振荡，向烫印平台发出短时超声波。送纸机构2在将目标纸板送至烫印平台上之后，超声换能器产生短时高频振荡，待振荡结束时，降压设备启动，对纸板产生向下抽吸作用，进而使得待烫印纸板仅仅帖附在烫印基底上。

[0058] 更优选地，送纸机构2在将目标纸板送至烫印平台上之后，抽吸设备以第一抽吸速率（抽吸力）进行抽吸，与此同时，超声换能器工作产生超声振荡，振荡预定时间后，比如0.01-0.1s，抽吸设备以第二抽吸速率进行抽吸，以在抽吸孔内形成一定负压。第一抽吸速率大于第二抽吸速率。这样可以避免对纸板带来变形。通过分别对300份纸板的烫印位置误差进行测量和计算，相对于实施例1而言，本实施例的方法对于存放一定时间（这种纸板更容易出现中部鼓起）的纸板进行烫印的位置误差，对于相同品牌，比如，西门子、博世或国内生产厂家的烫印设备，对于国外进口设备，能够减少5%左右的误差，对于国内设备能够减少
18%左右的误差，虽然这种位置误差对于进口设备而言本来并不严重，但是，对于国产设备而言，却又重大意义。对于国产设备，经过改造可以将平均0.2mm左右的位置误差降低至
0.16左右。

[0059] 本申请的申请人注意到，虽然理论上烟盒纸板是平整的，但是现实中，纸板往往并不能达到绝对的平整，送纸机构2一般都是通过滚轮将纸板送至烫印平台，然后通过前部和侧部的限位挡块，来实现对纸板的定位，但是，由于现实中纸板并不能做到绝对平整，中部往往会形成鼓起状况，通过前部和侧部的限位挡块将纸板限定在其位置上之后，烟盒上的烫印区与烫印版上的图案之间会因为纸板的非绝对平整而存在这少许偏差。此问题长期以来一直没有得到本领域技术人员的重视。申请人在发现了该问题之后，提出了本实施例的技术方案，在传送纸板到达烫印平台上之后，烫印版落下之前，通过超声换能器与抽吸设备的结合实现对烫印纸板位置的微调，使得对于各种曲度、版面上各个位置处的烟盒达到相同的烫印效果。

[0060] 上述方案对于硬质纸板而言，没有任何问题。但是对于相对软质的纸板，由于纸板硬度有限，容易引起另一个问题，就是两侧定位后的局部空鼓。针对软质纸板这一问题，本实施例提供另一种优选实现方案。具体而言，本实施例提供一种对角设置、斜向外吸的抽吸方式。本实施例中超声换能器部分与实施例2相同，这里不再描述。抽吸孔部分采用阵列式布置，比如，3*5阵列或5*5阵列形式的抽吸孔，抽吸孔中沿左上-右下对角线设置的抽吸孔连接第一抽吸设备，其提供第一力度的吸力。其余抽吸孔连接第二抽吸设备，其提供第二力度的吸力，第一力度大于第二力度，这样由于左侧和上方分别设置挡块阻挡纸板的运动，挡住纸板运动之后，沿左上-右下对角线实现对纸板位置的快速固定，继而右侧和下侧在通过吸附固定，形成从对角线由内向外的固定的趋势，从而解决吸附过程中，中间空鼓问题。与此同时，除左上-右下对角线上的孔口外，矩阵式布置的吸附孔采用斜向布置，即吸附孔的孔口朝向纸板中心位置略微倾斜，即，位于阵列右上的孔口原本为竖直向上的，但是这里采用向左下方倾斜一定角度的设置方式，位于阵列左下方的孔口向右上方倾斜的方式，以此类推，进而更好地解决空鼓问题。

[0061] 虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。