專利名稱：物品包裝激光防偽標(biāo)識機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)，特別是光機(jī)電一體化全自動防偽標(biāo)識機(jī)。
背景技術(shù)：
在全國商品流通領(lǐng)域，假冒偽劣商品、走私商品屢禁不止，不僅嚴(yán)重的損害了消費(fèi)者權(quán)益，而且使名牌產(chǎn)品生產(chǎn)廠家經(jīng)濟(jì)效益下滑，也造成國家稅收巨額流失，危害極大。國內(nèi)的防偽手段雖已有多種，但其效果均不理想。目前，貼標(biāo)及噴墨是常用的防偽手段。對于貼標(biāo)，這是由激光全息照相制板印刷而成的防偽標(biāo)簽，易于仿制且不易識別；而噴墨則用簡單的絲網(wǎng)印刷技術(shù)，即可仿制，且極易清除，此二法基本上起不到防偽作用。
現(xiàn)有用激光的方法進(jìn)行防偽的，比如使用激光打標(biāo)機(jī)，雖然防偽效果是肯定的，但有的防偽對象選擇性較強(qiáng)，尤其對軟包裝中顏色較淺，油墨較差的表面，打標(biāo)效果極不明顯，有的則破壞原包裝的氣密性，同時，還需指出的是此類打標(biāo)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性差，維修工作量大，維修投資高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述防偽手段的缺點(diǎn)，研制出一種性能穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的，并可獲得理想的滿意的防偽效果，廣泛適用于任何包裝，當(dāng)然也包括軟包裝的防偽標(biāo)識機(jī)器。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是提供一種物品包裝激光防偽標(biāo)識機(jī)，包括激光器、開關(guān)型脈沖電源、自控恒溫冷卻系統(tǒng)、光電傳感器、物品輸送裝置及工作臺，其激光器置于工作臺上；激光電源安裝于工作臺的上部，工作臺的下部是自控恒溫水冷卻系統(tǒng)，在水冷系統(tǒng)與工作臺底部連接處墊有一橡膠片，并用螺栓將橡膠片連接牢固于工作臺底部；工作臺有可自鎖方向的橡膠輪支撐；在工作臺的一側(cè)，有放置物品的輸送裝置，輸送裝置的上框架靠近激光器的一側(cè)裝有光電傳感器。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述激光器由后腔，調(diào)Q部件，布儒斯特角，振蕩級聚光腔，前腔，放大級聚光腔，倍頻晶體，擴(kuò)束鏡，45°反射鏡，聚焦鏡等組成，并依次固定在激光器底板上；后腔，振蕩級聚光腔，前腔組成激光器第一級振蕩級；放大級聚光腔組成激光器第二級放大級；倍頻晶體與擴(kuò)束鏡構(gòu)成激光束擴(kuò)束光路； 45°反射鏡與聚焦鏡構(gòu)成激光束聚焦光路。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的調(diào)Q部件采用加壓工作方式。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的聚光腔內(nèi)部中空，下部中間部位有一凸出的長方形定位塊，絕緣座上有一凹槽和長方形定位塊動配合，聚光腔下部兩端為冷卻水咀，冷卻水咀通過輸水管與自控恒溫冷卻系統(tǒng)的保溫水箱相連。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的凹槽和長方形定位塊動配合，其配合公差為H9/h9。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的倍頻晶體采用三倍頻。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，采用非球面擴(kuò)束及聚焦的光學(xué)系統(tǒng)。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的激光電源采用的是固體激光開關(guān)型脈沖電源。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其光路調(diào)整架由活動板，固定板，調(diào)節(jié)螺釘，鎖緊螺釘，拉簧，光學(xué)元件和底板組成，采用點(diǎn)線面定位，融入三頂三拉式結(jié)構(gòu)。
所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其所述的輸送裝置，動力采用無級變速電機(jī)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，完全克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決了防偽技術(shù)的關(guān)鍵性問題。在現(xiàn)有技術(shù)中存在的明顯缺點(diǎn)是防偽標(biāo)記易于仿制，起不到仿偽作用；或防偽效果好但適用范圍小，設(shè)備性能差，工作不穩(wěn)定。本實(shí)用新型在技術(shù)綜合運(yùn)用及設(shè)備制作方面針對性地解決了這些難題，因而本實(shí)用新型的激光標(biāo)識機(jī)能廣泛地適用于任何包裝物品上防偽標(biāo)記的制作，性能穩(wěn)定可靠，操作使用方便，且此標(biāo)記能永久存在，極難仿制。
本實(shí)用新型激光器的冷卻由一般水冷變?yōu)樽钥厥胶銣乩鋮s，提高激光器能量輸出的穩(wěn)定性，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)需要，其采用結(jié)構(gòu)簡單、配置精巧、操作使用方便、無級變速的輸送裝置。


圖1為本實(shí)用新型激光防偽標(biāo)識機(jī)立體圖；圖2為本實(shí)用新型激光防偽標(biāo)識機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型激光防偽標(biāo)識機(jī)激光器構(gòu)成示意圖；圖4為本實(shí)用新型晶體高壓加壓接線圖；圖5(a)、(b)為本實(shí)用新型光路調(diào)整架；圖6(a)、(b)為本實(shí)用新型聚光腔安裝及水路密封示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型激光防偽標(biāo)識機(jī)，是由激光器1、激光電源2、自控恒溫冷卻系統(tǒng)3、光電傳感器4、物品輸送裝置5及工作臺6組成。
激光器1置于工作臺6上，通過螺栓9將激光器1的底板21與工作臺6連接在一起，激光電源2安裝于工作臺6的上部，工作臺6的下部是自控恒溫水冷卻系統(tǒng)3，為減少水冷卻系統(tǒng)3中壓縮機(jī)的震動對激光器1光路的影響，在水冷系統(tǒng)3與工作臺6底部連接處墊一橡膠片7用于減震，并用螺栓10將其連接牢固，工作臺6有4個可自鎖方向的橡膠輪8支撐。在工作臺6的右側(cè)，放置物品輸送裝置5，工作臺6與輸送裝置5之間的相對位置，可根據(jù)工作需要調(diào)整。在輸送裝置5的上框架靠近激光器1的一側(cè)裝有光電傳感器4，其高低位置可調(diào)節(jié)。
如圖3所示，本實(shí)用新型的激光器1在常規(guī)一級脈沖激光器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)成二級，變成一級振蕩一級放大的高能量輸出激光器?？紤]到使用對象有一些為印刷油墨的多樣性軟包裝，為獲得滿意的標(biāo)識效果，將激光波長改變，由長波經(jīng)過三倍頻變成短波作用于軟包裝的外表面上。
激光器1由后腔11，調(diào)Q部件12，布儒斯特角13，振蕩級聚光腔14，前腔15，放大級聚光腔16，倍頻晶體17，擴(kuò)束鏡18，45°反射鏡19，聚焦鏡20等組成，并依次固定在底板21上。后腔11，振蕩級聚光腔14，前腔15組成激光器1第一級振蕩級，振蕩級發(fā)出的靜態(tài)激光經(jīng)調(diào)Q部件12后，通過放大級聚光腔16的放大作用，可獲得強(qiáng)大峰值功率的波長為1.064μm的激光束，光束通過倍頻晶體17后，激光波長改變?yōu)?.354μm，經(jīng)擴(kuò)束鏡18，使光束擴(kuò)大為直徑φ35mm，該束激光由45°反射鏡19反射到聚焦鏡20上，激光通過聚焦鏡20作用到待制作標(biāo)記的物件上。
如圖4，為光電調(diào)Q部件中晶體高壓加壓接線圖。公知的光電調(diào)Q部件線路有兩種，一種退壓式調(diào)Q線路激光器1工作時調(diào)Q晶體上一直保持高壓HV(3000～5000V)，晶體在此高壓下長期工作，將使調(diào)Q匹配液產(chǎn)生電離，晶體也會產(chǎn)生極化變性，最后導(dǎo)致調(diào)Q不起作用；另一種加壓式調(diào)Q線路在激光器1每次觸發(fā)時，晶體上才瞬時加上高壓，在沒有觸發(fā)時，晶體是自然狀態(tài)，這樣對晶體起到良好的保護(hù)作用。因此，本實(shí)用新型一改過去長期使用的調(diào)Q退壓工作方式為加壓工作方式，極大的延長了調(diào)Q部件的使用壽命。
倍頻晶體17采用三倍頻將激光工作物質(zhì)Nd:YAG發(fā)出的波長為1.064μm的激光束改變?yōu)椴ㄩL為0.354μm的激光束，大大加強(qiáng)了激光對于有些軟包裝外表面印刷油墨的改性和剝離能力。
本實(shí)用新型采用非球面擴(kuò)束及聚焦的光學(xué)系統(tǒng)，有效的改善了激光束的質(zhì)量，使得防偽標(biāo)識清晰無畸變，同時該系統(tǒng)杜絕了激光器1通過擴(kuò)束鏡時的剩余反射產(chǎn)生聚焦的可能性，避免了因剩余反射光聚焦后對其前方光學(xué)元件的破壞。
激光器1的光路調(diào)整是一個復(fù)雜的、精細(xì)的、系統(tǒng)的、科學(xué)的工作。而激光器1中有六臺調(diào)整架，用來進(jìn)行光路調(diào)整，調(diào)整架在后腔11，調(diào)Q部件12，布儒斯特角13，前腔15，倍頻晶體17各部，與相應(yīng)的光學(xué)元件裝配在一起，是激光器1長期保持良好工作狀態(tài)的重要部件。
本實(shí)用新型具有鎖緊可靠、凋節(jié)方便的光路調(diào)整架。如圖5所示，光路調(diào)整架29由活動板22，固定板23，調(diào)節(jié)螺釘24，鎖緊螺釘25，拉簧26，光學(xué)元件27和底板28組成。
本實(shí)用新型中的調(diào)整架29采用常用的點(diǎn)線面定位，融入三頂三拉式結(jié)構(gòu)，其中，點(diǎn)線面定位保證了光調(diào)的可靠性，使激光束按自己的意愿調(diào)整，而頂拉結(jié)構(gòu)，實(shí)際是用于使光路連續(xù)可調(diào)和調(diào)整后便于鎖緊的目的，因而此光路調(diào)整機(jī)構(gòu)具有連續(xù)可調(diào)鎖緊可靠的特點(diǎn)，達(dá)到光調(diào)方便，鎖緊可靠的預(yù)期目的，保證了光路的穩(wěn)定可靠性。
激光器氙燈的使用壽命一般在數(shù)百萬次，失效后需按時更換。如圖6所示，本實(shí)用新型的聚光腔30內(nèi)部中空，與常用的聚光腔外形結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)用新型聚光腔30下部中間部位有一凸出的長方形定位塊31，絕緣座32上有一凹槽33和長方形定位塊31動配合，選用H9/h9配合公差，這樣使聚光腔30拆卸后重新安裝其位置不變，聚光腔30下部兩端為冷卻水咀34，冷卻水咀34通過輸水管(圖中沒示出)與自控恒溫冷卻系統(tǒng)3的保溫水箱相連；嚴(yán)格控制水咀34的下端面距YAG棒中心的距離，如此，采用高精度定位結(jié)構(gòu)及冷卻水路采用壓緊密封法連接，使得更換氙燈十分方便，且氙燈更換后不需要任何光路調(diào)整即可保證激光器1良好的工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型的激光電源2采用開關(guān)型脈沖電源，它是新一代的固體激光電源2，機(jī)內(nèi)采用了新型的功率變換電路和功率開關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)工作模式，機(jī)內(nèi)弱電電源也采用了開關(guān)電源，電源的設(shè)計(jì)采用模塊化，維修簡單方便。
自控恒溫冷卻系統(tǒng)3，主要有制冷壓縮機(jī)、磁力泵、保溫水箱、散熱片、溫控器和水壓開關(guān)等六部分組成。工作時，接通電源，設(shè)定水溫，壓縮機(jī)工作，磁力泵將水箱中的冷卻水經(jīng)水壓開關(guān)，通過輸送水管打入激光器聚光腔30中，再回流到水箱中，其輸送水管中水的溫度由溫控器自動控制，水壓開關(guān)接通后激光電源2方能工作，是斷水保護(hù)的安全裝置。
本實(shí)用新型的輸送裝置的結(jié)構(gòu)緊湊精巧，它由固定在上框架下的無級變速電機(jī)將力矩放大后帶動輸送帶轉(zhuǎn)動，更適合用戶需要，整個裝置機(jī)體輕巧，外型美觀，結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，使用方便，克服了現(xiàn)用物品傳輸裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)體笨重，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音大的缺陷。
本實(shí)用新型的工作程序是將標(biāo)識模板裝好，接通自控恒溫水冷卻系統(tǒng)3，激光電源2，光電傳感器4等各部電源，自控恒溫水冷卻系統(tǒng)3中的水泵工作，設(shè)定水溫；開啟激光電源2，打到外觸發(fā)，使激光器1處于待工作狀態(tài)；開動物品輸送裝置5，啟動無極變速電極，使傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)；接通光電開關(guān)電源，點(diǎn)亮光電傳感器4；將包裝物件置于傳送帶上，當(dāng)物件經(jīng)過光電開關(guān)的傳感器4時，光電開關(guān)有一脈沖信號通過連接于光電開關(guān)電源(圖中未標(biāo)出)及激光電源2的高頻信號線觸發(fā)激光電源2工作，同時激光器1工作，激光器1發(fā)出的激光經(jīng)標(biāo)識模板通過聚焦鏡20在包裝物件外表面上打出防偽標(biāo)識，操作人員視標(biāo)識的大小可調(diào)節(jié)非球面聚焦鏡20與物品之間的距離，以獲得清晰度與大小都滿意的標(biāo)識效果。
權(quán)利要求1.一種物品包裝激光防偽標(biāo)識機(jī)，包括激光器、開關(guān)型脈沖電源、自控恒溫冷卻系統(tǒng)、光電傳感器、物品輸送裝置及工作臺，其特征在于，激光器置于工作臺上；激光電源安裝于工作臺的上部，工作臺的下部是自控恒溫水冷卻系統(tǒng)，在水冷系統(tǒng)與工作臺底部連接處墊有一橡膠片，并用螺栓將橡膠片連接牢固于工作臺底部；工作臺有可自鎖方向的橡膠輪支撐；在工作臺的一側(cè)，有放置物品的輸送裝置，輸送裝置的上框架靠近激光器的一側(cè)裝有光電傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述激光器由后腔，調(diào)Q部件，布儒斯特角，振蕩級聚光腔，前腔，放大級聚光腔，倍頻晶體，擴(kuò)束鏡，45°反射鏡，聚焦鏡等組成，并依次固定在激光器底板上；后腔，振蕩級聚光腔，前腔組成激光器第一級振蕩級；放大級聚光腔組成激光器第二級放大級；倍頻晶體與擴(kuò)束鏡構(gòu)成激光束擴(kuò)束光路；45°反射鏡與聚焦鏡構(gòu)成激光束聚焦光路。
3.如權(quán)利要求2所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述的聚光腔內(nèi)部中空，下部中間部位有一凸出的長方形定位塊，絕緣座上有一凹槽和長方形定位塊動配合，聚光腔下部兩端為冷卻水咀，冷卻水咀通過輸水管與自控恒溫冷卻系統(tǒng)的保溫水箱相連。
4.如權(quán)利要求3所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述的凹槽和長方形定位塊動配合，其配合公差為H9/h9。
5.如權(quán)利要求2所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述的倍頻晶體采用三倍頻。
6.如權(quán)利要求2所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，采用非球面擴(kuò)束及聚焦的光學(xué)系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求1所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述的激光電源采用的是固體激光開關(guān)型脈沖電源。
8.如權(quán)利要求1所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，其光路調(diào)整架由活動板，固定板，調(diào)節(jié)螺釘，鎖緊螺釘，拉簧，光學(xué)元件和底板組成，采用點(diǎn)線面定位，融入三頂三拉式結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的激光防偽標(biāo)識機(jī)，其特征在于，所述的輸送裝置，動力采用無級變速電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)，特別是光機(jī)電一體化全自動防偽標(biāo)識機(jī)。其包括激光器、開關(guān)型脈沖電源、自控恒溫冷卻系統(tǒng)、光電傳感器、物品輸送裝置及工作臺；激光器置于工作臺上；激光器由后腔，調(diào)Q部件，布儒斯特角，振蕩級聚光腔，前腔，放大級聚光腔，倍頻晶體，擴(kuò)束鏡，45°反射鏡，聚焦鏡等組成，并依次固定在激光器底板上；后腔，振蕩級聚光腔，前腔組成激光器第一級振蕩級；放大級聚光腔組成激光器第二級放大級；倍頻晶體與擴(kuò)束鏡構(gòu)成激光束擴(kuò)束光路；45°反射鏡與聚焦鏡構(gòu)成激光束聚焦光路。本實(shí)用新型防偽標(biāo)識機(jī)性能穩(wěn)定可靠，操作使用方便，且標(biāo)記能永久存在，極難仿制。
文檔編號B65B61/26GK2631949SQ0324462
公開日2004年8月11日 申請日期2003年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月4日
發(fā)明者范思亮, 丁曉宇, 朱文英, 陳笑 申請人:北京大宇新文化圖書社有限公司