[发明专利]向包装材料卷材提供图像的激光烧蚀标记系统和方法

说明书

提供了一种用于将图像(10)提供给包装材料(3)的卷材(1)的激光烧蚀标记系统(100)。所述标记系统(100)包括至少一个标记设备(110)和控制器(120)，所述标记设备(110)具有至少一个激光器，所述激光器包括沿所述包装材料(3)的卷材(1)的横向(CD)布置的多个单独控制的光输出，每个光输出的功率输出至少为60W并被配置成发射光以提供激光烧蚀，以及所述控制器(120)连接到所述标记设备(110)并被配置成根据包装材料(3)的卷材(1)的速度控制所述光输出，以使发射出的光将始终以相同的角度撞击包装材料(3)的卷材(1)。

技术领域

本发明涉及用于基于卷材(web-based)的材料(例如基于卷材的包装材料)的标记系统。特别地，本发明涉及一种用于在包装材料卷材上提供激光烧蚀标记的固定系统。

背景技术

在包装工业中，特别是对于生产用于内容物(例如液体食品)的单个消费者包装，通过形成和密封平面包装材料来制造包装。通常将包装材料制成连续的卷材，该包装材料通常包括基体材料的芯层，该芯层的两侧均被一个或多个聚合物层覆盖。

填充机接收层压包装材料卷材的一端，并且多个站以连续方式提供所需的包装材料的处理。这样的站可以例如包括进料，灭菌，管材成型，填充，密封和切割以及最终成型，以提供独立的即用型包装流程。

包装材料卷材以极高的速度运行；机器速度允许商业上可获得每小时最高40.000个包装。同样在层压和生产包装材料的过程中，利用了高速，由此，卷材的速度为约例如400m/min或以上。

包装材料卷材的制造以及卷材运输经过填充机都需要高精度的位置控制。例如，包装材料的制造可以包括提供折叠折痕线、预切孔和印刷图案(例如套准标记和/或装饰)的步骤。特别地，印刷步骤可以在单独的步骤中执行，并且最终包装的外观将取决于不同特征的对准。在转换工厂或填充机中生产过程中，包装材料位置的不受控制的变化可能会导致各种类型的错误。

因此，不仅期望在预层压孔和折痕线之间提供高精度对准，而且还可以使印刷图案相对于折痕线、预切孔、外部设备(如瓶盖等)以及相对的先前印刷图案进行高精度对准。

更进一步，期望将独特的信息添加到包装材料卷材。此类信息可以例如与制造日期、转换工厂等相关，以进行追溯和/或认证。该信息例如可以以编码格式(coded format)提供，也可以使用字符或图像。

独特的代码也可以用于跟踪转换中的错误和/或偏差，并且这样的标记可以额外地促进缺陷的去除。

因此包装材料的标记可以执行用于不同目的，即，以提供独特的信息或提供用于定位的参考标记。通过读取参考标记，因此可以调节包装材料卷材的位置，尤其是在侧向或横向方向上，或读取编码信息。通过连续印刷技术(例如胶版印刷)进行的后续印刷因此可以相对于参考标记正确定位，因此也可以相对于添加到包装材料的其他特征正确定位。

WO2016166379中公开了一种用于在包装上提供标记的系统。在该系统中，将要打印的图像分为两个或更多个部分，并且激光器被配置成烧蚀至少一个图像部分以在包装上形成相应的标记。可选地，提供若干个激光器以烧蚀图像的各个部分。

每个激光器通过具有两个反射镜的光学系统发射光，该反射镜可以移动以在x-y方向上使激光束转向。当包装通过激光器时，可移动反射镜因此有助于提供对应于图像部分的二维烧蚀标记。

上述系统具有两个主要缺点。首先，由于反射镜的可移动性受到限制，因此提供了多个激光器和相关的反射镜以延长烧蚀标记的侧向或横向尺寸。

其次，对于高速应用，对反射镜的控制实际上是不可能的，因为物理移动反射镜所需的时间将导致弯曲的烧蚀；在移动镜子所需的时间内，包装已经沿进给方向移动，由此标记将相对于包装的横向倾斜。

发明概述