專(zhuān)利名稱(chēng)：成形并標(biāo)記目標(biāo)物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成形并標(biāo)記目標(biāo)物的裝置，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用以由機(jī)械處理方法成形并由非機(jī)械處理方法在目標(biāo)物上標(biāo)記的一種裝置。
一種常規(guī)的激光蝕刻系統(tǒng)包括激光單元，該激光單元固定地安裝在支承單元上，并用以在目標(biāo)物上的標(biāo)記區(qū)域內(nèi)提供標(biāo)記。由于上述給出的原因，這個(gè)標(biāo)記區(qū)域通常位于最接近處理裝置的區(qū)域。通常，為消除在標(biāo)記過(guò)程中激光單元的任何運(yùn)動(dòng)，支承單元是很重的結(jié)構(gòu)并用螺栓等牢固地固定在地面上，在這樣的安排中，當(dāng)必需要調(diào)整或維修處理裝置時(shí)，必須拆卸并移開(kāi)激光單元和支承單元，然后在重新起動(dòng)處理裝置之前再將它們重新裝配好。
此目的是通過(guò)所附權(quán)利要求1的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從屬權(quán)利要求中限定了最佳實(shí)施例。
在處理過(guò)程中，通過(guò)使支承單元可在二個(gè)位置之間滑動(dòng)，本發(fā)明的裝置使標(biāo)記單元準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)鄰近處理裝置的標(biāo)記區(qū)域，同時(shí)由于標(biāo)記和支承單元可以容易地被移開(kāi)處理裝置，能夠即刻和完全地接觸標(biāo)記單元和處理裝置，因此，消除了例如為維修而拆卸標(biāo)記單元和支承單元的費(fèi)時(shí)的操作。
根據(jù)本發(fā)明的裝置在制造要附著到罐頭端部的已標(biāo)記的開(kāi)啟小片的過(guò)程中是特別有用的。在此實(shí)施例中，裝置包括用以壓印和沖壓帶子以形成已標(biāo)記的開(kāi)啟小片的處理裝置。激光單元設(shè)置在處理裝置的上游并用以在帶子上在處理裝置的附近的標(biāo)記區(qū)域提供標(biāo)記，因此，開(kāi)啟小片在處理裝置中形成之后在小片的一個(gè)表面上具有標(biāo)記。激光單元由支承單元支承，該支承單元可在第一位置與第二位置之間滑動(dòng)，在該第一位置激光單元對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域，而在第二位置激光和支承單元與標(biāo)記區(qū)域和處理裝置分隔開(kāi)。此裝置允許高精度的標(biāo)記，也使操作者可以隨時(shí)和完全接觸處理裝置和激光單元，以便進(jìn)行維修等作業(yè)。最好利用激光單元在帶子表面蝕刻標(biāo)記。這樣一種蝕刻操作提供標(biāo)記的持久性、高產(chǎn)量、位置和布置的高精度，以及標(biāo)記在帶子上的布置與位置的靈活性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置的側(cè)視圖。
圖2a是圖1中裝置的俯視圖。
圖2b是圖1中裝置的端視圖，取自帶子向著支承單元和處理裝置的送進(jìn)方向。
圖3是設(shè)有指示標(biāo)記的金屬帶子的一部分的平面視圖。
圖4是在其底面上具有標(biāo)記的小片的底視圖。
最佳實(shí)施例的描述圖1表示為制造要包括在飲料罐(未表示)端部的已標(biāo)記的小片或開(kāi)啟環(huán)的裝置的一部分。一種薄型的坯料連續(xù)金屬帶S從供給處1被送進(jìn)到由支承單元3支承的激光單元2。激光單元2是高功率和高速型的并能在帶子S的表面上提供蝕刻或標(biāo)記。激光單元2用以產(chǎn)生適當(dāng)波長(zhǎng)的激光射線，并且將產(chǎn)生的激光射線聚焦和對(duì)準(zhǔn)射帶子S表面上的蝕刻區(qū)域(在圖2a中以粗虛線表示)。在蝕刻區(qū)域中的蝕刻工作之后，帶子S被送到附近的已知的型式的小片成型裝置4，該裝置通過(guò)壓印和沖壓帶子S形成小片(見(jiàn)，例如，在90年代中期由申請(qǐng)人的公司PLM Fosie AB發(fā)行的小冊(cè)子“這是PLM Fosie”)。當(dāng)通過(guò)激光單元2時(shí)，帶子S由固定到支承單元3上的導(dǎo)向單元來(lái)導(dǎo)向。另外，一灰塵防護(hù)裝置6被連接到激光單元2上以便保護(hù)激光單元2不受蝕刻過(guò)程中的產(chǎn)生的灰塵或碎屑的影響。
在圖1所示的實(shí)施例中，裝置包括第二激光單元2′，該第二激光單元設(shè)置在激光單元2的對(duì)面并用以在帶子S的反面提供標(biāo)記。下面對(duì)激光單元2及與支承單元3的連接的描述，同樣適用于第二激光單元2′，因此將不再重復(fù)。
支承單元3包括水平延伸的基座部分7和一個(gè)垂直立柱8，激光單元2和導(dǎo)向單元5連接到該立柱8上?；A(chǔ)9固定到地面G上，例如借助于螺栓或其它類(lèi)似件(未表示)，基座部分7通過(guò)與構(gòu)成導(dǎo)軌狀結(jié)構(gòu)10的長(zhǎng)形元件配合連接到基礎(chǔ)9上，因此支承單元3可以最小的摩擦在二個(gè)極限位置A、B之間滑動(dòng)。如圖2a的俯視圖中所示，這二個(gè)極限位置之一是一個(gè)工作位置A，在該工作位置中激光單元2(在圖2a中未表示)對(duì)準(zhǔn)鄰近小片成型裝置4的蝕刻區(qū)域，以及一個(gè)維修位置B，在該維修位置中，激光單元2及支承單元3與蝕刻區(qū)域和小片成形裝置4有一距離，因而使操作者能完全接觸激光單元2及小片成型裝置4。導(dǎo)軌狀結(jié)構(gòu)10將在工作和維修位置A、B之間沿受控通道引導(dǎo)支承單元3，并允許用手動(dòng)方式使支承單元3位移，甚至當(dāng)承受重負(fù)荷時(shí)也是這樣。為此，導(dǎo)軌狀結(jié)構(gòu)最好由兩平行的線性支撐件所構(gòu)成，在所說(shuō)明的實(shí)施例中，支承單元3和相關(guān)設(shè)備至少重900公斤。
每個(gè)極限位置A、B由基座部分7結(jié)合止動(dòng)板11(在圖1中未表示)來(lái)限定，該止動(dòng)板在基礎(chǔ)9之上在其各端凸出。操作者可以通過(guò)將螺釘11′經(jīng)相關(guān)止動(dòng)板11中的通孔(未表示)與基座部分7的結(jié)合將支承單元3鎖緊在工作位置A。雖然沒(méi)有表示，相關(guān)止動(dòng)板11和基座部分7可以具有配合元件，諸如V形塊與相應(yīng)的V形凹座，以便準(zhǔn)確地將支承單元3置于所希望的工作位置，最好以至少0.1毫米的精度將支承單元返回到工作位置A。
在止動(dòng)板11上安裝液壓沖擊吸收器12，以便在它與止動(dòng)板11在極限位置A、B結(jié)合之前，對(duì)支承單元3提供適當(dāng)?shù)臏p速?gòu)亩谶_(dá)到極限位置A、B時(shí)任何不希望的側(cè)向壓力。
由于小片成形裝置4由壓印和沖擊帶子S來(lái)工作，它將產(chǎn)生明顯的振動(dòng)，通常是比較低頻率的震動(dòng)。如果這種振動(dòng)從小片成形裝置4傳遞到支承單元3上，可能導(dǎo)致不希望的振動(dòng)或者改變激光單元2、導(dǎo)向單元5、或任何其它相關(guān)設(shè)備的位置或?qū)?zhǔn)。為了降低任何這類(lèi)振動(dòng)，基礎(chǔ)9包括隔振器13，隔振器最好是例如在工業(yè)測(cè)量設(shè)備中使用的型式。此外，支承單元3至少是部分中空的并限定一個(gè)內(nèi)部空間14。通過(guò)用填充材料，例如金屬球，充填此空間到一給定的程度，支承單元3和相關(guān)設(shè)備的固有振動(dòng)頻率能被調(diào)諧離開(kāi)小片成形裝置產(chǎn)生的振動(dòng)的主要頻率。
可供標(biāo)記的小片表面是很小的，因此，激光射線必須準(zhǔn)確地處在帶子S上，同時(shí)在激光蝕刻的操作中帶子S也必需精確地定位。因而，激光單元2和導(dǎo)向單元5必須相對(duì)于鄰近小片成形裝置4的蝕刻區(qū)域準(zhǔn)確地定位，為此，提供了這些單元2、5的位置微調(diào)。
導(dǎo)向單元5通過(guò)二維定位器15連接到垂直立柱8上，該二維定位器允許在帶子S的平面內(nèi)的兩正交方向上微調(diào)導(dǎo)向單元5的局部位置。因而，可以使導(dǎo)向單元5完全對(duì)準(zhǔn)小片成形裝置4，以使作用到帶子S上的力最小。導(dǎo)向單元5和小片成形裝置4的任何微小的相互不對(duì)準(zhǔn)，特別是帶子S的橫向方向，可能引起帶子S的阻塞，或者甚至變形，在另一可選實(shí)施例中(未表示)，定位器15也在垂直方向設(shè)置調(diào)諧導(dǎo)向單元5，以補(bǔ)償支承單元3或基礎(chǔ)9中的任何降低。
激光單元2通過(guò)三維定位器16連接到垂直立柱上，該三維定位器允許微調(diào)激光單元2在帶子S的橫向和縱向方向還有垂直方向的局部位置。垂直方向的調(diào)節(jié)使激光單元2的焦點(diǎn)區(qū)域達(dá)到蝕刻區(qū)域的水平，即帶子S的表面。
為了使所示標(biāo)記與成形開(kāi)啟小片裝置取得可接受的結(jié)果，激光單元2和導(dǎo)向單元5必須以至少0.02毫米，最好至少0.01毫米的精度相對(duì)于支承單元3是可調(diào)節(jié)的。
圖3表示在激光單元2處激光蝕刻之后，但在小片成形裝置4上壓印和沖壓操作之前帶子S的一部分。激光單元2已經(jīng)在帶子S的一個(gè)表面上提供蝕刻標(biāo)記WIN，A，8，9。在裝置4中在后續(xù)的小片成形步驟中將制作的小片T的近似周邊在圖3中已經(jīng)用點(diǎn)劃線表示，實(shí)際上，激光蝕刻標(biāo)記的尺寸大約為1.4×1.2毫米，以便易于讀取。在圖4中，在小片成形裝置4中處理之后的成品小片T表示在下面。標(biāo)記WIN，A，8，9現(xiàn)在準(zhǔn)確地處于小片的表面上，在此例中居中的一個(gè)開(kāi)口T1和小片T的周邊邊緣部分T2、T3、T4。
應(yīng)該意識(shí)到，可以借助于馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)(未表示)對(duì)支承部件3和/或定位器15、16的運(yùn)動(dòng)實(shí)行電控。同時(shí)支承單元3可以用，例如，電磁鐵吸附而固定在工作位置A上。
雖然本發(fā)明結(jié)合激光蝕刻設(shè)備來(lái)描述，但它也可應(yīng)用于結(jié)合任何其它非機(jī)械的目標(biāo)物標(biāo)記設(shè)備，諸如噴墨打印。
權(quán)利要求
1.一種成形與標(biāo)記目標(biāo)物(S)的裝置，包括用于機(jī)械地成形所述目標(biāo)物(S)的處理裝置(4)，用于非機(jī)械地在鄰近于所述處理裝置(4)的標(biāo)記區(qū)域給所述目標(biāo)物(S)提供標(biāo)記的標(biāo)記單元(2)，以及支承所述標(biāo)記單元(2)的支承單元(3)，其中所述支承單元(3)在第一位置(A)與第二位置(B)之間是可滑動(dòng)的，在該第一位置(A)所述標(biāo)記單元(2)對(duì)準(zhǔn)所述標(biāo)記區(qū)域，而在該第二位置(B)所述標(biāo)記和支承單元(2，3)與所述標(biāo)記區(qū)域及所述處理裝置(4)分隔開(kāi)。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括適合于安置在地面的基礎(chǔ)9，所述支承單元(3)借助于結(jié)合元件(10)可滑動(dòng)地連接到所述基礎(chǔ)9上。
3.權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述結(jié)合元件包括導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)(10)，最好至少包括一個(gè)線性支撐件。
4.權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述基礎(chǔ)(9)包括用以消除從所述處理裝置(4)傳遞到所述基礎(chǔ)(9)上的任何振動(dòng)的隔振器(13)。
5.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述支承單元(3)限定一個(gè)用以接納填充材料以便調(diào)節(jié)支承單元(3)的一個(gè)或幾個(gè)固有頻率的內(nèi)部空間。
6.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)阻尼裝置(12)，用以對(duì)支承單元(3)減速，至少當(dāng)它接近所述第一位置(A)時(shí)。
7.前述權(quán)利要求的任意一款所述的裝置，進(jìn)一步包括用以將所述支承單元(3)固定在所述第一位置(A)的固定裝置(11′)。
8.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，在支承單元(3)的所述第一位置(A)中，所述標(biāo)記單元(2)相對(duì)于所述支承單元(3)在三個(gè)正交方向的每一個(gè)是可調(diào)節(jié)的，所述三個(gè)方向之一垂直于所述標(biāo)記區(qū)域。
9.權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述標(biāo)記單元(2)以至少0.02毫米的精度，最好至少0.01毫米，是可調(diào)節(jié)的。
10.前述權(quán)利要求中任任意一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括連接到所述支承單元(3)上并用以引導(dǎo)目標(biāo)物(S)在所述處理裝置(4)的送進(jìn)方向上通過(guò)所述標(biāo)記區(qū)域的導(dǎo)向單元(5)。
11.權(quán)利要求10所述的裝置，其中，在所述支承單元(3)的所述第一位置(A)，所述導(dǎo)向單元(5)至少在垂直于所述送進(jìn)方向的一個(gè)方向是可調(diào)節(jié)的，以使作用在目標(biāo)物(S)上的橫向力最小。
12.權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)向單元(5)以至少0.02毫米的精度，最好至少0.01毫米精度，是可調(diào)節(jié)的。
13.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述標(biāo)記單元是激光單元(2)，用以產(chǎn)生激光射線并將其對(duì)準(zhǔn)所述標(biāo)記區(qū)域的目標(biāo)物(S)上。
14.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述目標(biāo)物(S)是連續(xù)的金屬帶子。
15.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理裝置(4)用于從所述標(biāo)記區(qū)域接受所述目標(biāo)物(S)。
16.權(quán)利要求14和15所述的裝置，其中所述處理裝置(4)用以沖壓和壓印所述帶子(S)，從而形成附著于罐頭端部的開(kāi)啟小片(T)。
17.通過(guò)成形和標(biāo)記連續(xù)的金屬帶子(S)制造開(kāi)啟小片(T)以便附著在罐頭端部的一種裝置，包括用以沖壓和壓印所述帶子(S)以形成所述開(kāi)啟小片的處理裝置；安置在所述處理裝置(4)上游并用以在鄰近所述處理裝置(4)的標(biāo)記區(qū)域中在所述帶子(S)上提供標(biāo)記的激光單元，以便開(kāi)啟小片在所述處理裝置(4)中成形之后在其一個(gè)表面上具有標(biāo)記；以及支承所述激光單元(2)的支承單元(3)，其中所述支承單元(3)在第一位置(A)和第二位置(B)之間是可滑動(dòng)動(dòng)的，在該第一位置(A)所述激光單元(2)對(duì)準(zhǔn)所述標(biāo)記區(qū)域，而在該第二位置(B)所述激光與支承單元(2，3)與所述標(biāo)記區(qū)域和所述處理裝置(4)分隔開(kāi)。
全文摘要
一種成形與標(biāo)記目標(biāo)物(S)的裝置，包括一處理裝置(4)，用于機(jī)械地成形目標(biāo)物(S)；標(biāo)記單元用以在鄰近處理裝置(4)的標(biāo)記區(qū)域非機(jī)械地提供標(biāo)記的標(biāo)記單元；以及支承標(biāo)記單元的支承單元(3)。支承單元(3)在第一位置(A)與第二位置之間是可滑動(dòng)的，在該第一位置(A)，標(biāo)記單元對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記區(qū)域，以便進(jìn)行高精度的標(biāo)記操作，而在該第二位置(B)標(biāo)記與支承單元(3)則與標(biāo)記區(qū)域和處理裝置(4)隔開(kāi)，以便可以立即和完全接觸標(biāo)記單元和處理裝置(4)。
文檔編號(hào)B44B3/00GK1394172SQ0180353
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者M·延迪克 申請(qǐng)人:雷克塞姆股份有限公司