防伪标签连续灌注生产方法及装置与流程

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1.本发明涉及防伪标签生产制造技术领域，具体的说是一种结构合理、工作效率高、灌注准确率高的防伪标签连续灌注生产方法及装置。


背景技术：

2.中国专利cn104966463b公开了一种防伪标签，该产品利用独特的防伪墨水，在厚度为0.2-2.0mm的底板上的墨囊阵列上，设置防伪图案，为了保证防伪图案有效，防伪墨水需填充至墨囊阵列中的墨囊中，墨囊深度为0.0019-1.99mm的微孔状，防伪墨水呈流动状，由于墨囊尺寸小，传统的灌装设备不适用于该产品的生产制造。基于上述在先专利形成的产品最终于7x18mm的区域内，等距设置至少四组墨囊点阵，每组墨囊点阵内设有等距排列的24个墨囊，相邻墨囊间距小于0.5mm，在生产制造过程中，如何将防伪墨水准确的灌注至墨囊点阵内设定墨囊，是形成有效防伪码的关键。此外，由于本产品应用于防伪领域，产量需求大，因此灌注设备不仅应保证灌注准确，还需要满足大批量、规模化生产的需要。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的空白，提出了一种能够批量完成对小尺寸防伪标签底板上的微小墨囊阵列灌装的防伪标签连续灌注生产方法及装置。
4.本发明通过以下措施达到：
5.一种防伪标签连续灌注生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤1：将空白标签放置在多卡位送料托盘上，所述多卡位送料托盘上等间距等规格设置两个以上的标签卡位，空白标签置于任意一卡位内时，空表标签两对边设有标定标识；
7.步骤2：检测并记录空白标签在位数据，具体为：
8.步骤2-1：采集多卡位送料托盘中任意一卡位的图像数据，将所采集的图像数据与上位机内的模板数据进行匹配，若匹配成功，则记录当前卡位的横纵坐标值(x1，y1)，否则将当前卡位记为空卡位，其中所述模板数据为空白标签置于任意卡位内且空白标签两对边具有标定标识的图像数据；
9.步骤2-2：依次对多卡位送料托盘中每一个卡位的图像数据进行采集、匹配，记录空白标签在位数据(x1，y1)，(x2，y2)
……
(xi，yi)；步骤3：喷阀根据空白标签在位数据(xi，yi)，移动至与在位数据相对应的标签卡位上方，再次采集当前空白标签在位图像，找到标定标识，按照设定喷码图案对空白标签中两个以上墨囊点阵依次进行喷注；步骤4：重复步骤3至当前多卡位送料托盘内的所有空白标签喷注完毕。
10.本发明所述步骤1中空白标签底板采用白色底板，多卡位送料托盘采用黑色或暗色哑光材质制成，所述标定标识为分别设置在空白标签对边上的标定缺口，优选两标定标识对称设置在空白标签底板的两对边上；当白色底板置于黑色或暗色哑光托盘上，图像数据经去色处理后，会在空白标签两对边上形成深色的易于识别的标定标识。
11.本发明所述步骤3中按照设定喷码图案对空白标签中两个以上墨囊点阵依次进行喷注，具体为：将喷码图案拆分为两个以上的喷码子图案，一一对应喷注在两个以上墨囊点阵上，其中喷码子图案由上位机转换为当前墨囊点阵中nxm个墨囊中的喷注数据，n为当前墨囊点阵的行数，m为当前墨囊点阵的列数，喷码子图案转换为若干喷注坐标(ni，mi)，喷阀被驱动向每个喷注坐标对应的墨囊进行喷注。
12.本发明所述步骤3还包括干扰码的喷注，所述干扰码的喷注包括：记录当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标，将喷注坐标(ni，mi)从当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标中去除，剩余坐标(ng，mg)即为干扰码喷注坐标，干扰码喷注喷阀被驱动向干扰码喷注坐标(ng，mg)依次注入干扰墨水。
13.本发明还提出了一种用于实现上述一种防伪标签连续灌注生产方法的灌注装置，设有用于承载待灌注标签底板的喷注平台，喷注平台上方设有用于将液态物料喷注至墨囊内的喷注机构，其特征在于，所述喷注机构经支撑架设置喷注平台上方，支撑架包括两侧立板以及立板上方的横梁，所述横梁上设有采用滚珠丝杠实现的直线导轨机构，所述喷注机构经固定架与横梁上的直线导轨机构中的滑块固定连接；所述喷注平台固定在支撑架下方的纵向直线导轨上，纵向直线导轨的设置方向与支撑架横梁垂直；所述喷注机构包括喷码组件和定位识别组件，所述喷码组件包括储液腔、与储液腔经管路相连的喷阀，管路上设有电磁开关；所述定位识别组件包括ccd图像采集器以及控制器，控制器与喷码组件中的电磁开关相连，控制器还分别与纵向直线导轨控制电路、横梁直线导轨控制电路相连，纵向直线导轨控制电路与纵向直线导轨中滚珠丝杠的驱动电动机相连，横梁直线导轨控制电路与横梁直线导轨中滚珠丝杠的驱动电动机相连。
14.本发明所述喷注平台上设有多卡位物料托盘，多卡位物料托盘与喷注平台之间由真空负压吸取定位，防止滑落，具体地说，喷注平台上开设若干负压通孔，负压管路末端延伸至喷注平台下方并置于负压通孔内，负压管路的另一端连接负压泵，当多卡位物料托盘被置于喷注平台时，负压泵开启，利用负压效应提高多卡位物料托盘与喷注平台的结合稳定性；多卡位物料托盘采用黑色哑光材质制成，多卡位物料托盘上侧设有若干内凹的标签卡位，待喷注标签主体一一置于若干卡位内，待喷注标签主体边缘设有定位槽口。
15.本发明中支撑横梁下方设有至少两组彼此平行的纵向直线导轨，支撑架横梁与喷注机构设置在纵向直线导轨的一端，每组纵向直线导轨上分别设置喷注平台，用于实现多平台上料配合喷注，提高喷注效率。
16.本发明还设有自动上/下料机构，所述自动上/下料机构设置在纵向直线导轨远离喷注机构的一端，所述自动上/下料机构设有位于纵向直线导轨上方的上料横梁，上料横梁经支撑立板支撑固定，上料横梁上设置直线导轨，直线导轨上设置若干个滑块，每个滑块上分别连接固定一路夹爪抓取机构，所述夹爪抓取机构包括支撑立板、升降导轨、升降滑块、气动夹爪，所述升降导轨竖直固定在支撑立板上，升降导轨采用滚珠丝杠实现，气动夹爪经连接板于滚珠丝杠的螺母座相连，还设有与升降导轨中电动机相连的升降驱动电路、与气动夹爪相连的气路开关控制电路，所述升降驱动电路、气路开关控制电路分别与控制器相连。
17.本发明在工作时，利用自动上/下料机构，将承托若干个标签的多卡位物料托盘抓取并放置在纵向直线导轨上的喷注平台上，同时开启喷注平台上的负压机构，保证对多卡
位物料托盘的承托稳定性；喷注平台沿纵向直线导轨移动至喷注机构下方；进行标签喷注定位识别，然后控制器控制喷码组件中的喷阀连续完成墨囊阵列中若干个墨囊的喷注，当前标签喷注完毕后，移至多卡位物料托盘的下一卡位，重复喷注，完成多卡位物料托盘中下一个卡位内标签喷注，直至多卡位物料托盘中所有标签喷注完毕；纵向直线导轨带动喷注平台移至自动上/下料机构下方，利用自动上/下料装置，将喷注完毕后的多卡位物料托盘及其上的标签取下。
18.本发明与现有技术相比，能够完成标签主体上墨囊阵列中微小墨囊结构的灌注工作，全程自动化上料、识别、定位、喷注、下料，喷注质量稳定、工作效率高，特别适用于产业化推广。
附图说明：
19.附图1是本发明中喷注机构的一种结构示意图。
20.附图2是本发明中自动上/下料机构的一种结构示意图。
21.附图3是本发明的控制原理框图。
22.附图4是本发明实施例1的结构示意图。
23.附图5是本发明中多卡位送料托盘的结构示意图。
24.附图6是本发明中空白标签的结构示意图。
25.附图标记：喷注平台1、横梁2、纵向直线导轨3、电磁开关4、ccd图像采集器5、控制器6、纵向直线导轨控制电路7、横梁直线导轨控制电路8、上料横梁9、支撑立板10、夹爪支撑立板11、升降导轨12、气动夹爪13、升降驱动电路14、气路开关控制电路15、防伪码喷码组件16、干扰码喷码组件17、多卡位送料托盘18、空白标签19、标签卡位20、墨囊点阵21、墨囊22、定位缺口23。
具体实施方式：
26.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。
27.本发明提出了一种防伪标签连续灌注生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
28.步骤1：将空白标签19放置在多卡位送料托盘18上，所述多卡位送料托盘18上等间距等规格设置两个以上的标签卡位20，空白标签置于任意一卡位内时，空表标签19两对边设有标定标识；
29.步骤2：检测并记录空白标签19在位数据，具体为：
30.步骤2-1：采集多卡位送料托盘18中任意一卡位的图像数据，将所采集的图像数据与上位机内的模板数据进行匹配，若匹配成功，则记录当前卡位的横纵坐标值(x1，y1)，否则将当前卡位记为空卡位，其中所述模板数据为空白标签置于任意卡位内且空白标签19两对边具有标定标识的图像数据；
31.步骤2-2：依次对多卡位送料托盘18中每一个卡位的图像数据进行采集、匹配，记录空白标签在位数据(x1，y1)，(x2，y2)
……
(xi，yi)；
32.步骤3：喷阀根据空白标签19在位数据(xi，yi)，移动至与在位数据相对应的标签卡位上方，再次采集当前空白标签在位图像，找到标定标识，按照设定喷码图案对空白标签19中两个以上墨囊点阵21依次进行喷注；
33.步骤4：重复步骤3至当前多卡位送料托盘内的所有空白标签喷注完毕。
34.本发明所述步骤1中空白标签底板采用白色底板，多卡位送料托盘采用黑色或暗色哑光材质制成，所述标定标识为分别设置在空白标签对边上的标定缺口，优选两标定标识对称设置在空白标签底板的两对边上；当白色底板置于黑色或暗色哑光托盘上，图像数据经去色处理后，会在空白标签两对边上形成深色的易于识别的标定标识。
35.本发明所述步骤3中按照设定喷码图案对空白标签中两个以上墨囊点阵依次进行喷注，具体为：将喷码图案拆分为两个以上的喷码子图案，一一对应喷注在两个以上墨囊点阵上，其中喷码子图案由上位机转换为当前墨囊点阵中nxm个墨囊中的喷注数据，n为当前墨囊点阵的行数，m为当前墨囊点阵的列数，喷码子图案转换为若干喷注坐标(ni，mi)，喷阀被驱动向每个喷注坐标对应的墨囊进行喷注。
36.本发明所述步骤3还包括干扰码的喷注，所述干扰码的喷注包括：记录当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标，将喷注坐标(ni，mi)从当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标中去除，剩余坐标(ng，mg)即为干扰码喷注坐标，干扰码喷注喷阀被驱动向干扰码喷注坐标(ng，mg)依次注入干扰墨水。
37.如附图1所示，本发明提出了一种防伪标签灌装用灌注装置，设有用于承载待灌注标签底板的喷注平台1，喷注平台1上方设有用于将液态物料喷注至墨囊内的喷注机构，其特征在于，所述喷注机构经支撑架设置喷注平台1上方，支撑架包括两侧立板以及立板上方的横梁2，所述横梁2上设有采用滚珠丝杠实现的直线导轨机构，所述喷注机构经固定架与横梁2上的直线导轨机构中的滑块固定连接；所述喷注平台1固定在支撑架下方的纵向直线导轨3上，纵向直线导轨3的设置方向与支撑架横梁2垂直；所述喷注机构包括喷码组件和定位识别组件，所述喷码组件包括储液腔、与储液腔经管路相连的喷阀，管路上设有电磁开关4；所述定位识别组件包括ccd图像采集器5以及控制器6，控制器6与喷码组件中的电磁开关4相连，控制器6还分别与纵向直线导轨控制电路7、横梁直线导轨控制电路8相连，纵向直线导轨控制电路7与纵向直线导轨3中滚珠丝杠的驱动电动机相连，横梁直线导轨控制电路8与横梁直线导轨中滚珠丝杠的驱动电动机相连。
38.本发明所述喷注平台1上设有多卡位物料托盘18，多卡位物料托盘18与喷注平台之间由真空负压吸取定位，防止滑落；多卡位物料托盘采用黑色哑光材质制成，多卡位物料托盘18上侧设有若干内凹的标签卡位20，待喷注标签主体一一置于若干卡位内，待喷注标签主体边缘设有定位槽口。
39.本发明中支撑架横梁2下方设有至少两组彼此平行的纵向直线导轨3，支撑架横梁2与喷注机构设置在纵向直线导轨3的一端，每组纵向直线导轨3上分别设置喷注平台1，用于实现多平台上料配合喷注，提高喷注效率。
40.本发明还设有自动上/下料机构，所述自动上/下料机构设置在纵向直线导轨3远离喷注机构的一端，所述自动上/下料机构设有位于纵向直线导轨3上方的上料横梁9，上料横梁9经支撑立板10支撑固定，上料横梁9上设置直线导轨，直线导轨上设置若干个滑块，每个滑块上分别连接固定一路夹爪抓取机构，所述夹爪抓取机构包括夹爪支撑立板11、升降导轨12、升降滑块、气动夹爪13，所述升降导轨12竖直固定在夹爪支撑立板11上，升降导轨12采用滚珠丝杠实现，气动夹爪13经连接板于滚珠丝杠的螺母座相连，还设有与升降导轨12中电动机相连的升降驱动电路14、与气动夹爪相连的气路开关控制电路15，所述升降驱
动电路14、气路开关控制电路15分别与控制器6相连。
41.实施例1：
42.本例提出了一种防伪标签连续关注方法及用于实现所述方法的双模组标签灌注装置，其中所述双模组标签灌注装置设有用于承载待灌注标签底板的喷注平台1，喷注平台1上方设有用于将液态物料喷注至墨囊内的喷注机构，所述喷注机构经支撑架设置喷注平台1上方，支撑架包括两侧立板以及立板上方的横梁，所述横梁2上设有采用滚珠丝杠实现的直线导轨机构，所述喷注机构经固定架与横梁2上的直线导轨机构中的滑块固定连接；支撑架的下方设置两组彼此平行的纵向直线导轨3，两个喷注平台1分别固定在纵向直线导轨3的滑块上，纵向直线导轨3的设置方向与支撑架横梁2垂直；
43.本例中所述喷注机构包括防伪码喷码组件16、干扰码喷码组件17和定位识别组件，喷码组件均包括储液腔、与储液腔经管路相连的喷阀，管路上设有电磁开关；所述定位识别组件包括ccd图像采集器5以及控制器6，控制器6与喷码组件中的电磁开关4相连，控制器6还分别与纵向直线导轨控制电路、横梁直线导轨控制电路相连，纵向直线导轨控制电路与纵向直线导轨中滚珠丝杠的驱动电动机相连，横梁直线导轨控制电路与横梁直线导轨中滚珠丝杠的驱动电动机相连；
44.如附图5所示，所述喷注平台1上设有多卡位物料托盘18，多卡位物料托盘18与喷注平台之间由真空负压吸取定位，防止滑落；多卡位物料托盘18采用黑色哑光材质制成，多卡位物料托盘18上侧设有若干内凹的标签卡位20，待喷注空白标签19主体一一置于若干卡位内，如附图6所示，待喷注空白标签19主体两对边上设有定位缺口23，空白标签19采用白色底板，多卡位送料托盘18采用黑色或暗色哑光材质制成，当白色底板置于黑色或暗色哑光托盘上，图像数据经去色处理后，会在空白标签两对边上形成深色的易于识别的标定标识；
45.本例在工作时，首先利用自动上/下料机构，将承托若干个标签的多卡位物料托盘18抓取并放置在纵向直线导轨3上的喷注平台1上；然后使喷注平台1沿纵向直线导轨3移动至喷注机构下方；进行标签喷注定位识别，具体为：
46.(1)检测并记录空白标签19在位数据，具体为：
47.步骤(1-1)：采集多卡位送料托盘18中任意一卡位的图像数据，将所采集的图像数据与上位机内的模板数据进行匹配，若匹配成功，则记录当前卡位的横纵坐标值(x1，y1)，否则将当前卡位记为空卡位，其中所述模板数据为空白标签置于任意卡位内且空白标签19两对边具有标定标识的图像数据；
48.步骤(1-2)：依次对多卡位送料托盘18中每一个卡位的图像数据进行采集、匹配，记录空白标签在位数据(x1，y1)，(x2，y2)
……
(xi，yi)；
49.(2)：喷阀根据空白标签19在位数据(xi，yi)，移动至与在位数据相对应的标签卡位上方，再次采集当前空白标签在位图像，找到标定标识，按照设定喷码图案对空白标签19中两个以上墨囊点阵21依次进行喷注；
50.(3)：重复(2)至当前多卡位送料托盘内的所有空白标签喷注完毕；
51.本例中(2)中按照设定喷码图案对空白标签19中两个以上墨囊点阵21依次进行喷注，具体为：将喷码图案拆分为两个以上的喷码子图案，一一对应喷注在两个以上墨囊点阵上，其中喷码子图案由上位机转换为当前墨囊点阵中nxm个墨囊中的喷注数据，n为当前墨
囊点阵的行数，m为当前墨囊点阵21的列数，喷码子图案转换为若干喷注坐标(ni，mi)，喷阀被驱动向每个喷注坐标对应的墨囊22进行喷注；
52.本例还包括干扰码的喷注，所述干扰码的喷注包括：记录当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标，将喷注坐标(ni，mi)从当前墨囊点阵中nxm个墨囊的坐标中去除，剩余坐标(ng，mg)即为干扰码喷注坐标，干扰码喷注喷阀被驱动向干扰码喷注坐标(ng，mg)依次注入干扰墨水；
53.当本例中所述多卡位物料托盘18中所有空白标签19喷注处理完毕，由纵向直线导轨3带动喷注平台移至自动上/下料机构下方，利用自动上/下料装置，将喷注完毕后的多卡位物料托盘及其上的标签取下。
54.本发明与现有技术相比，能够完成标签主体上墨囊阵列中微小墨囊结构的灌注工作，全程自动化上料、识别、定位、喷注、下料，喷注质量稳定、工作效率高，特别适用于产业化推广。