СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ МАРКИРОВКИ ПЛАСТИКОВЫХ ЭТИКЕТОК
METHOD AND APPARATUS FOR LASER MARKING OF PLASTIC LABELS

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для лазерной маркировки пластиковых этикеток.
Клеммные колодки для электрических установок, такие как, например, клеммные колодки, устанавливаемые в распределительных шкафах, часто обозначаются или, соответственно, маркируются, с помощью пластиковых этикеток. Указанные этикетки могут представлять собой маркированные профили, с геометрическим замыканием зажимаемые в предусмотренном на клеммной колодке гнезде. Такие этикетки маркируются или, соответственно, на них производится печать, например, в специально предусмотренных для этого маркировочных устройствах.
Известные маркировочные устройства часто означают для конечного пользователя высокие эксплуатационные расходы, возникающие, например, при лазерной маркировке или расходе специфических для данного производителя картриджей с тонером или, соответственно, чернилами.
В основе настоящего изобретения лежит задача предложить способ и устройство для лазерной маркировки пластиковых этикеток, делающие возможной экономичную, эффективную лазерную маркировку этикеток.
Описанная выше техническая задача решается посредством способа по п. 1 формулы изобретения и устройства по п. 9 формулы изобретения. Дополнительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов и нижеследующего описания.
Согласно первому аспекту изобретение относится к способу лазерной маркировки пластиковых этикеток, включающему следующие этапы: обеспечение по меньшей мере одной пластиковой этикетки, предназначенной для маркировки; обеспечение маркировочного лазера, причем маркировочный лазер представляет собой диодный лазер, содержащий по меньшей мере один лазерный диод и не имеющий дополнительной лазерной активной среды, такой как активное волокно или тому подобное; маркировка пластиковой этикетки посредством лазерной маркировки при помощи маркировочного лазера.
В данном случае применение диодного лазера обеспечивает преимущество, заключающееся в возможности экономичной и эффективной лазерной маркировки пластиковых этикеток. При этом маркировка производится, в частности, посредством того, что пластик пластиковой этикетки меняет цвет вследствие ввода энергии лазером.
Когда в данном случае говорится о пластиковой этикетке, то речь может идти, например, о многослойном материале с клеевым или адгезивным слоем, таком как лист этикеток, рулон этикеток или т.п.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения пластиковая этикетка представляет собой, в частности, ярлык, который может быть сформован, например, методом литья под давлением, из сплошного материала, и имеет конструкционные элементы для крепления к клеммам электрического оборудования. Множество таких ярлыков может быть обеспечено, например, в виде одного целого в форме карты или полотна, от которых могут быть отделены отдельные ярлыки или множество соединенных друг с другом ярлыков.
Ярлыки могут содержать, например, поверхность, предназначенную для маркировки, причем выступающие конструкционные элементы, такие как буртики, стопорные крюки или т.п. могут быть предусмотрены на той стороне ярлыка, которая обращена от поверхности, предназначенной для маркировки. Конструкционные элементы, в частности, выполнены с возможностью ввода с геометрическим замыканием в пазы или поднутрения, например, клеммных колодок, чтобы достичь соединения с геометрическим и/или силовым замыканием между клеммой и соответствующим ярлыком. Другими словами, такой ярлык может быть зафиксирован на клемме посредством соединения с защелкой или зажимного соединения.
Отклонение луча для управления лучом маркировочного лазера может производиться посредством гальваносканера или путем обеспечения осевых приводов для перемещения источника излучения или, соответственно, оптики и/или этикетки.
Может быть предусмотрено, что обеспечиваются и маркируются две или больше предназначенных для маркировки пластиковых этикеток, причем пластиковые этикетки обеспечиваются в виде упорядоченного, стандартизованного структурного композита, такого как рулон этикеток, лист этикеток, дерево этикеток, карта этикеток или т.п. Таким образом, эффективным образом друг за другом может быть маркировано множество этикеток.
Может быть предусмотрено, что после маркировки этикетки, сначала обеспеченные в виде структурного композита, автоматически разделяются. Таким образом, например, от структурного композита могут быть отделены отдельные этикетки, так что они могут быть смонтированы отдельно от других этикеток, хранящихся на структурном композите.
Например, если обеспечивается карта этикеток, вмещающая множество этикеток, расположенных в виде сетки рядами и столбцами, то от структурного композита карты этикеток могут быть отделены и смонтированы отдельные части ряда или столбца. Например, множество этикеток, расположенных в одном ряду, могут быть смонтированы вместе на клеммной колодке, причем указанные этикетки отделены от одной карты этикеток. Таким образом, может быть произведена эффективная маркировка и монтаж.
Карта этикеток может содержать этикетки, имеющие конструкционные и/или зажимные элементы для крепления с геометрическим и/или силовым замыканием на проводе или, соответственно, кабеле, или на шланге. Таким образом, этикетка может иметь зажим, крюк, проушину или тому подобное для обеспечения возможности крепления с геометрическим и/или силовым замыканием на проводе или, соответственно, кабеле, или на шланге.
В частности может быть предусмотрено, что такой конструкционный и/или зажимной элемент в качестве интегрального компонента имеет каждая отдельная этикетка.
Таким образом, согласно одному из вариантов осуществления способа может быть предусмотрено, что пластиковые этикетки в структурном композите расположены рядами и/или столбцами. Отдельные этикетки могут быть соединены друг с другом посредством заданных мест отрыва или разделения, вдоль которых отдельные этикетки простым способом могут быть отделены друг от друга вручную или автоматизировано.
Согласно еще одному варианту осуществления способа предусмотрено, что пластиковая этикетка содержит один из следующих пластиков: полиамид, поликарбонат, поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирол, полиэтилентерефталат, полиэтилен, поливинилхлорид или полиолефин, или пластиковая этикета состоит из одного из следующих пластиков: полиамида, поликарбоната, поликарбонат/акрилонитрил-бутадиен-стирола, полиэтилентерефталата, полиэтилена, поливинилхлорида или полиолефина. В принципе в качестве материала для пластиковой этикетки может быть использован любой пластик, цвет которого для создания надписи может быть изменен в результате ввода энергии посредством диодного лазера.
Может быть предусмотрено, что длина волны маркировочного лазера лежит в диапазоне от 375 нм до 2000 нм, причем в частности может быть предусмотрено, что длина волны маркировочного лазера составляет от 375 до 690 нм, далее, в частности, от 690 нм до 2000 нм. Указанные граничные области следует рассматривать, как относящиеся к областям.
Маркировочный лазер может представлять собой краевой или поверхностный излучатель. Мощность маркировочного лазера может составлять 0,01 ватт - 100 ватт. Таким образом, может быть достигнута эффективная маркировка пластиковых этикеток.
Чтобы сделать возможным простое и экономичное обеспечение пластиковой этикетки, может быть предусмотрено, что согласно еще одному варианту осуществления способа пластиковая этикетка и поверхность, предназначенная для маркировки, пластиковой этикетки состоят из одного и того же пластика, маркируемого непосредственно посредством маркировочного лазера. Таким образом, этикетка может быть выполнена из сплошного материала в виде цельной детали. При этом поверхность, предназначенная для маркировки, в частности, не имеет пленочной подложки, покрытия или того подобного, а меняет цвет непосредственно в результате ввода энергии маркировочного лазера.
Пластиковая этикетка может представлять собой ярлык, выполненный из сплошного материала литьем под давлением и содержащий конструкционные и/или зажимные элементы для крепления на клеммах электрического оборудования.
Пластиковая этикетка может представлять собой ярлык, выполненный из сплошного материала литьем под давлением и содержащий конструкционные и/или зажимные элементы для крепления на проводах, кабелях или шлангах электрического оборудования.
Рассматриваемая в настоящем документе пластиковая этикетка может содержать, например, поверхность, предназначенную для маркировки, шириной 5 мм или меньше и высотой 11 мм или меньше.
Согласно второму аспекту изобретение относится к устройству для лазерной маркировки пластиковых этикеток, имеющему устройство для обеспечения предназначенной для маркировки пластиковой этикетки, такое как опорная поверхность, подающее устройство или тому подобное, маркировочный лазер, причем маркировочный лазер представляет собой диодный лазер, содержащий по меньшей мере один лазерный диод и не имеющий дополнительной лазерной активной среды, такой как активное волокно или тому подобное.
Указанное устройство, в частности, выполнено с возможностью выполнения описанного выше способа.
Указанное устройство делает возможной эффективную и экономичную маркировку пластиковых этикеток.
Для обеспечения мобильного и гибкого применения указанного устройства еще один вариант устройства отличается наличием батареи, причем маркировочный лазер питается от батареи. Разумеется, с возможностью питания от батареи может быть выполнено все устройство. Батарея может представлять собой в частности неподвижно закрепленный или сменный аккумулятор. Разумеется, альтернативно или дополнительно устройство может быть выполнено с возможностью питания от сети.
Устройство для лазерной маркировки может представлять собой мобильное устройство весом 10 кг или меньше, в частности весом 5 кг или меньше, далее, в частности, весом 2 кг или меньше. Альтернативно или дополнительно устройство может представлять собой мобильное устройство, каждое из измерений которого - длина, ширина и высота - составляет меньше 1 м.
Может быть предусмотрено, что устройство содержит разделительное устройство, выполненное с возможностью отделения от структурного композита стандартизированных пластиковых этикеток, обеспеченных путем расположения в структурном композите.
Например, разделительное устройство может быть выполнено с возможностью отделения от структурного композита одной или множества пластиковых этикеток, хранящихся на листе этикеток или карте этикеток рядами и столбцами, чтобы образовать отдельную единицу, например, монтируемую на клеммной колодке.
Следовательно, автоматизировано и экономично могут быть обеспечены, в частности, отдельные этикетки и/или полосы этикеток, которые затем автоматизировано или вручную могут быть смонтированы, например, на клеммной колодке или других деталях электрического оборудования.
Ниже изобретение более подробно описывается при помощи чертежей, иллюстрирующих примеры осуществления изобретения. На каждом из чертежей схематично показано следующее:
фиг. 1A - показана предназначенная для маркировки пластиковая этикетка;
фиг. 1B - показан маркировочный лазер и маркировка пластиковой этикетки по фиг. 1A;
фиг. 1C - показано отделение пластиковой этикетки.
Вначале обеспечивается пластиковая этикетка 2, предназначенная для маркировки. В данном случае обеспечивается множество предназначенных для маркировки пластиковых этикеток 2, обеспечиваемых в упорядоченном, стандартизированном структурном композите в виде карты 4 этикеток. Вдоль горизонтальных и вертикальных линий 6 отрыва карты 4 этикеток образованы заданные места отрыва для упрощения разделения этикеток 2 после нанесения надписи.
Как видно из фиг. 1B, для нанесения надписи на карту 4 этикеток обеспечивается маркировочный лазер 8. В данном случае маркировочный лазер 8 представляет собой диодный лазер, содержащий лазерный диод и не содержащий дополнительной лазерной активной среды, такой как активное волокно или т.п.
Карта 4 этикеток посредством подающего устройства 10 в процессе движения, показанного стрелкой, перемещается мимо маркировочного лазера 8 и на ней делается надпись или она маркируется. В данном случае карта 4 этикеток состоит из одного пластика, из которого также состоит поверхность 12, предназначенная для маркировки, соответствующей пластиковой этикетки 2. Маркировка или, соответственно, нанесение надписи производится посредством того, что пластик пластиковой этикетки 2 меняет цвет в результате ввода энергии маркировочного лазера 8.
После маркировки этикетки 2 автоматически разделяются при помощи разделительного устройства 14.
Показанное на фиг. 1B устройство 16 для лазерной маркировки, содержащее маркировочный лазер 8, подающее устройство 10 и разделительное устройство 14, представляет собой устройство 16 с питанием от батареи, обеспечиваемое энергией посредством также встроенной батареи 18.
На фиг. 1C в качестве примера приведены три варианта, наглядно показывающие разделение карты 4 на отдельные этикетки 2 вдоль горизонтальных и вертикальных заданных линий 6 отрыва.
Ссылочные обозначения
2 пластиковая этикетка
4 карта этикеток
6 линии отрыва
8 маркировочный лазер
10 подающее устройство
12 поверхность
14 разъединительное устройство
16 устройство для лазерной маркировки
18 батарея