用于旋轉標印的方法和設備的制作方法

專利名稱：用于旋轉標印的方法和設備的制作方法
用于旋轉標印的方法和設備本發明涉及一種方法以及一種借助于圓柱形元件的激光輻射的旋轉標印或加工 設備，該旋轉標印或加工設備允許對在變速下旋轉的這些圓柱形元件進行加工處理。
背景技術：
目前，在天然軟木塞加工處理行業中使用的軟木塞的標印系統是基于膠印油墨的 印刷系統，或者是基于帶有用電加熱器或通過感應加熱的熱金屬標印板的標印系統。同時，在使用諸如聚丙烯、熱塑性泡沫或硅樹脂等合成材料來替代天然軟木塞的 情況下，通過膠印、移印、熱傳遞來進行該標印工藝，由于所述材料的非吸附性而產生的困 難，所以要使用特定油墨和烘干方法來幫助油墨固定在這些材料上。在現有技術發展中，軟木塞加工處理行業內已知且廣泛使用的是，利用通常通過 接觸來旋轉軟木塞的標印系統，諸如在發明專利GB164505A、GB187588、US2003/0127000A1、 WO 01/08893A1、W095/13883A1、WO 2004/080813A2、US2003/0118745A1 中所描述的標印系 統，其中標印塞子的工藝通常是通過以下技術進行的1._溫度和壓力，其通過一個被保持 在高溫且通過電加熱器或高功率的感應與標印板接觸產生的熱金屬印章或板施加在塞子 的主體上，該標印板事先被加工以具有根據釀酒廠希望看到被轉移至塞子的主體的標志或 圖像的形狀的凸紋，且由于施加在塞子的主體上的溫度和壓力將導致生成一個基于軟木塞 受影響的區域的顏色變化(由于“烘烤”效應變得更暗和/或取決于所施加的溫度和/或 壓力變為深色的標印，2.- 一種顏色的油墨，3.-幾種油墨。如今，印章板必須被制作成將其放置到標印塞子的機器中。這種印章(硅樹脂或 金屬，這取決于標印是通過油墨還是通過溫度和壓力)的生產被外包給專門的機械工廠。使用印章的軟木塞標印工藝的另一缺陷是軟木塞加工處理工廠被迫存儲標印板 組中的每一個，隨著時間延續，這需要在生產設施中占據很大的儲存空間。事實上，這些標印板需要維護、維修和在很多情況下需要替換成其他新的標印板， 因為使用之后它們會逐漸完全地或部分地損壞。用油墨進行軟木塞主體標印的工藝(頭部或平坦側面被熱金屬板標印)需要一個 24小時的干燥處理，以確保油墨被完好地固定在塞子表面上。塞子生產工藝的每個階段，特別是那些需要應用該產品對其進行處理的階段，其 通常是在同一機器上在5000至20000個塞子之間成批進行處理，其中化學品以適合的量 和比例添加至所述同一機器。目前，在該工藝的最后，塞子通常不包含任何與稱為“清洗批 次”的這些批次相關的信息。因此，如果釀酒廠在整個訂單內發現一個未經適合的化學處 理(例如，太多的石蠟、顏色匹配差等)的單個塞子，釀酒廠為了安全起見傾向于將整個訂 單返回至軟木塞加工處理工廠。我們可以想象如果這個批次的塞子多達100000個，這會帶 來多少麻煩。如今，為了工藝可追溯性的原因，越來越需要在塞子中進行細分(lotificacWn) 以便于控制。因為這種包括在標印圖案上的細分涉及一個正在進行的標印板的變化或改變 該標印板的一部分，例如，其是一個改變數字的編號轉換器，所以它對于現有系統是一個很大的問題。通常這種工藝是手動的且限于一些數字/字母，并且需要停止該標印工藝以清 潔并替換具有待改變數字的標印板。一旦所有事情準備完畢，該油墨標印工藝以如下方式進行該標印板將吸收油墨 以標印該塞子。這種工藝是連續進行的，其中一個接一個的塞子以高速被滾壓且被迫穿過 一個切向旋轉輪的下方，該轉輪包含在該旋轉輪周圍附接的標印板，該標印板事先已被注 有特定量的油墨，且將輥子事先已置于該標印板的凸紋中的油墨轉移。另一方面，盡管與之前使用用于通過熱量和壓力標印的古老的熱標印板/金屬印 章獲得的塞子的標印相比，這種油墨標印方法由于其在多年前引入到釀酒廠在其塞子上的 標印實現較高的圖像清晰度，將這些標印圖案用于繪制城堡、釀酒廠的輪廓及其風景、地面 鮮花等，但是顯著的是，該工藝仍然具有與油墨標印相關的很嚴重的且惱人的不方便性，特 別是在低孔材料——諸如軟木塞——中，因此軟木塞行業需要改進。一些與油墨標印塞子相關的缺陷是1.-執行具有大面積的應被標印的圖像/標 志的圖案時具有困難，因為會導致過量的油墨使圖像混亂；2.-不得不將軟木塞在其被由 油墨標印后干燥約24小時，再進行下一個所述的硅樹脂/石蠟處理；3.-將特定的油墨應 用在用于食品行業的材料中，其被使用為僅標印塞子的主體，而在頭部上的使用是不被健 康機構所允許的，因為這些頭部之一遲早將會與包含在討論的瓶中的飲料接觸；4.-當改 變標印板/印章時，需要將機器停止約5至10分鐘，不僅是為了替換標印板，而且還要清 潔標印機構，以避免將妨礙該工藝且使標印質量惡化的廢物的聚積(已測得，一個看管兩 個油墨標印器的專業操作者用于清潔和改變標印的停機平均時間為在每個日班中約1小 時)；5.-所有國家的政府和最終消費者通常對于在食物產品中使用的油墨向相關部門施 加壓力，以減少和避免食品污染的風險。盡管這種系統工作良好，但需要很高的維護、具有材料消耗和標印板的成本，且需 要高的勞動力以用于這一工作和監控，這表明了用于該行業的明顯不足。另一方面，已知現有專利W02004/007599A1公開了通過將熱塑性泡沫材料和特殊 添加劑混合用于與激光輻射反應而制備一種合成塞子的方法，以及用于標印這些塞子具體 方法。應指出，該專利涉及標印由該種合成物——其應該事先由包括特殊添加劑的適當混 合物制成——的合成塞子的方法，除了用于其標印的激光的具體類型，光學設置和聚焦焦 點對于達到不會使塞子的表面惡化的適合結果也是關鍵的，因此導致了標印工藝的低可靠 性、低速度以及不能標印塞子的整個主體和其頭部、高投入和不定成本(添加劑)。盡管存在多種已與其他之前專利組合以及用于其它應用的激光技術，但它們既沒 有在本發明的配置中出現，也不能夠產生在下文中所述的益處，更談不上圓柱形幾何形狀 材料的加工處理以及軟木塞在高速下的旋轉運動。此外，顯著的是，在以前，一些技術障礙產生了一種對于使用激光在高速旋轉的軟 木塞或圓柱形表面形成高速圖形的偏見，主要由于兩個原因1.-具有脈沖至脈沖的可變 工作周期和頻率的高頻重復率脈沖的生成，特別是對于紅外線激光器類型(FTR) ；2.-能夠 產生高達800至1000Hz的調制頻率和高達+/-30度的機械幅角的空間調制的裝置。在市場上，根據產生的波長和功率，存在激光生成器的不同技術，包括紅外線輻射 生成技術(C02、Nd:YAG、Nd:YV04、···)，由于所述材料(天然軟木塞)的高吸附性，CO2是最 適于下文所述的應用，但存在一，阻止將上述任一項在這一申請中的直接使用，主要因為它們都不能產生高于IOOkHz的頻率脈沖(這一申請可能需要高于500kHz的重復頻率)。具 有從脈沖至脈沖的可變工作循環和頻率，以及沿每個脈沖長度的恒定功率水平。當嘗試了這些設置后，結果是該激光不能產生一個常規的標印，不是產生空洞、深 度燒烙就是在與激光束的接觸點熔融該材料、會在將被處理的材料中產生缺陷，或者結果 是用于該工藝的最大的可接受速度很低，使得有必要排除該不能被工業化且需要高投入的 技術。在這種技術障礙消除的情況下，激光系統將是一個可期望的方法，用于在塞子和 圓柱形材料上生成標志和高清晰度圖像，同時允許進行電子控制并具有由于電子控制而獲 得的所有附加優勢，諸如可變代碼的生成，例如，插入該待處理材料的可追溯信息、批號、日 期、序列號以及由使用者定義的字母數字編碼，甚至與被標印在這些材料的表面上的最新 的圖像和標志混合，電子存儲設計降低了空間需求等。主要目的是改進標印處理速度以確保市場上期望的生產率，與現有軟木塞處理設 備一致。這一目的不僅直接地影響要使用的激光類型以及空間和瞬時調制系統，其應當遠 比那些在市場上可用的具有優勢，還影響這些元件是如何管理以獲得那些資源中的大多 數。本發明的另一目標是為了能夠全部地進行標印，軟木塞在該處理工藝過程中如 何行進，以及如何確保主體的整個周界都被展現。這限定了控制和同步整個工藝的應用和 程序軟件的人機工效學。目前，不存在任何使用下文描述的技術的激光標印系統，表示與現有系統相比，本 發明的方法和系統具有突破性技術。

發明內容
本發明的目的是為了解決上述問題，借助于允許這些圓柱形元件在變速下旋轉的 工藝的激光輻射裝置，開發了一種用于圓柱形元件的旋轉標印的方法和裝置，并具有下述 優點。本發明使得軟木塞生產者在標印過程中不需要制造任何類型的印章或標印板或 者使用可消費的產品(油墨標印或清潔溶劑)，而僅需要待被復制的圖像，該圖像通常由相 同的釀酒廠/消費者給定。這一數字格式的圖像將在工藝控制系統中被引入，允許該標印 工藝能夠及時開始。這就使得在約3至4天內該生產工藝是高效的，因為避免了標印板中 間制造工藝和其調整，且由于如果考慮到現有的標印方法的相關成本(標印板的制造、其 運輸)而節省了成本。另外，這一配置避免了不得不停止該標印工藝以更換標印板。該工藝帶有電子控 制器，其允許在塞子和下一個塞子之間更換標印圖案，而不需要停止該工藝。此外，本發明完全消除了與油墨和金屬熱標印板的使用相關的或由于在接觸工藝 中的磨損相關的維護和清潔。相反，本發明的裝置在沒有接觸的情況下執行該標印，避免了現有技術中的中斷 和頻繁維護。這一相同的特性(非接觸標印)還確保了圍繞整個塞子的適當的標印，即使是在 不規則的區域，而不像之前系統可能不適當地在那些塞子區域上由凹槽、導管或凸紋差異復制標印圖案的接觸式標印。所有這些表明除了由于不需要停止該處理而增加的生產率和更高的質量，還有在 維護、勞動力、標印板和溶劑的制造成本、油墨和可消費品上的顯著節約。本發明的方法，除了通過防止標印板的制造和運輸而節約48至72小時之間的時 間外，由于不需要等待油墨標印的軟木塞的干燥處理，其在每個項目處理時間上加快了至 少24小時。本發明方法改進了用于油墨和熱印章的現有方法和系統的很多困難的其中之一， 即輸出不良的標印質量，特別是在高密度顏色的區域上，因為油墨在周圍區域是凌亂的，以 及金屬印章由于過高的溫度而嚴重地燒烙表面。與此類似，該方法和相關設備允許用于標印塞子主體的技術也可被用于標印平坦 側面，還使得該方法和系統可標印塞子的所有表面，避免了當前的組合式技術。目前，這是 以兩個分立的工藝和機器來進行的由于防止油墨在隨后與飲料接觸的平坦側面的使用的 衛生規程，圓柱形表面通常采用油墨，而在另一標印工位中，平坦表面采用熱金屬板(壓力 和溫度)。此外，該激光方法因為其不使用有害的產品——諸如油墨和清潔溶劑——最終的 方法不會產生任何對隨后將被裝瓶且由軟木塞密封的食物產品的風險，由此該工藝重視環
^Mi ο除了這些優勢，其他優勢是由于這一新技術向該使用領域提供了增加的機會，諸 如以下可能1._標印可變信息，用于處理軟木塞的工藝的可追溯性；2.-被復制在塞子上 的圖像的質量改進；3.-產生單色圖像或具有不同圖像陰影的能力(不像之前的技術，在任 何情況下僅可產生一種單色調的單色圖像)；4.-便于不超出成本標印小系列的項且不影 響生產能力，使得標印生意能夠進入添加到其現有消費者分類的新市場區分，具有更高的 附加價值——諸如定制的封閉方式，同時繼續制造大量的批次并具有所有上述改進。由于在標印質量上的改進，塞子制造成本上的降低，改進的向消費者的運送時間， 便于啟動處理，允許小系列和定制系列的生產，還有允許可變的可追溯性代碼或每個塞子 上不同字母的引入，以及由于不需要油墨或溶劑而對環境的重視，該工藝在其領域是新穎 的。本發明的方法和旋轉標印設備允許在超過4000mm2/S的速度下在所有側面上標印 圓柱形元件，在所述的優選實施方式中實現速度最高達16585mm2/S，每小時允許標印超過 18000個塞子。在另一優選的實施方案中，速度已達到55.000mm2/S，相當于每小時標印超過 60000個項。用于本發明的圓柱形元件的旋轉標印的方法，該圓柱形旋轉元件優選為被用于封 閉容器的天然軟木塞、成塊軟木塞或合成材料，其特征在于包括以下步驟A.在一個或多個連續旋轉或標示運動系統中放置至少一個圓柱形元件，該放置處 于標印頭或激光系統的空間調節器的作用的光學區域；B.檢測位于連續或間歇運動的系統中的圓柱形元件的表面處的瞬時切線速度；C.借助于激光束以與圓柱形元件表面的瞬時切線速度同步的方式的空間調節，定 位處于圓柱形元件的表面上的激光束；
D.在圓柱形元件的表面上應用連續的或脈沖的激光輻射，直到完成預定圖案的至 少一個點或線的標印。在圓柱形元件的表面上連續的或脈沖的激光輻射的點到點移動的應用，優選地至 少是在待被處理的圖像的相同線上特定數量的相鄰點期間進行。或者，如果有幾個空間調制標印頭，那么每一個都由在瞬時調制和切換的步驟獲 得的每一個激光束或偏轉階數進行供給。在不同標印頭之間的切換工藝是通過在每個圓柱形元件的旋轉期間線到線、標印 頭到標印頭來重復的，直到完成預定的圖案，通常是購買該塞子的釀酒廠的標志，在此時用 待被處理的新塞子替換已被處理的圓柱形元件且持續進行。這一標印頭之間的通信的管理可以任選地通過一個狀態機器來執行，該機器與每 一個標印頭中的每一個控制器進行通信。有利地，該方法的特征在于當第一圓柱形元件被標印時，在被相同的標印頭的作 用的相同光學區域中放置的旋轉運動的第二系統中的第二圓柱形元件開始標印，使得當處 理第一個時，之前被標印的另一個可以被一個新的塞子替換，而沒有生產率損失，一旦第一 個完成，以高速將激光束重新引導至第二個。在另一實施方案中，由于多個標印頭和用于激光束的聲-光切換元件的引入，確 保了當標印頭的空間調制裝置處于其定位工藝時(需要的，但在標印工藝之前，且其可能 涉及標印循環中非生產時間占很大比例)，激光束被重新引導至另一標印頭，該標印頭具有 空間調制元件以準備繼續在位于這一標印頭的另一塞子上進行標印工藝。這一該新改進的 關鍵，即確保了在圓柱形元件的標印工藝期間，激光束的使用的停機時間減少。有利地，包括至少一個子步驟，該子步驟通過適當的工具，順序地在旋轉工藝之 后，相對激光系統光路來放置圓柱形元件的塞子平坦側面中的至少一個(或者在不需要標 印任何平坦側面的情況下，不放置該圓柱形元件的塞子平坦側面)。有利地，該圓柱形元件被放置在用于借助于激光輻射標印的第二系統中，用于標 印該圓柱形元件的平坦表面中的至少一個。有利地，包括一個用于圓柱形元件的平坦側面和主體上的誤差檢測的步驟，該步 驟通過與預定的主圖案或它們的范圍對比來進行。有利地，還包括一個軟木塞分類和定線的步驟。有利地，還包括一個用于應用硅樹脂和石蠟的步驟。有利地，該圓柱形元件被處理以用于漂白或顏色匹配以及分類。本發明的旋轉圓柱形材料加工處理裝置適于執行上述的方法，該圓柱形材料優選 為被用于封閉飲料——諸如酒或類似物——的天然軟木塞、成塊軟木塞或合成材料，其包 括圓柱形元件的至少一個進給系統，該圓柱形元件優選為天然和合成軟木塞；感應這種圓 柱形元件存在的裝置，一個激光系統，用于在這些圓柱形元件的旋轉軸線上以高速產生旋 轉、保持其表面與該激光系統的聚焦平面成切向的裝置，測量旋轉的切向速度和方向的裝 置，光學修正和聚焦裝置，微處理器控制裝置，用于取下該圓柱形元件的裝置，以及其特征 在于該激光系統包括生成至少一個激光束的裝置；用于該激光束的瞬時調制的裝置以及 激光束空間調制的裝置。有利地，所使用的激光具有的波長在0. 2至11 μ m之間，優選為0. 5至11 μ m之間，
9對于天然軟木塞優選為9至Ilym之間，對于合成塞子優選為1064nm和532nm之間。有利地，該激光束在可變工作循環的0. IHz至2. 5MHz范圍內的頻率下被瞬時地調 制，該范圍優選為0. IHz至500kHz之間。作為一個優勢，該激光束根據大體高斯分布形成。根據該激光束生成器的第一選擇優選為氣體激光，優選為帶有線性偏振和接近1 的M2因數的密封CO2激光。這一激光束通過被應用至激光生成器電源供應的電子瞬時調制 由連續(CW)或脈沖的光波產生。該激光束在1至500kHz范圍內的頻率下被調制，該范圍 優選為50至500kHz。該激光束脈沖具有0. 5至400 μ S范圍的持續時間。該激光束也在 0%至100%范圍內的可變工作循環下被調制。根據用于調制裝置另一選擇，該激光束借助于激光器內腔外側的調制器以脈沖形 式產生，該調制裝置包括以下調制系統中的至少一個，諸如“斷波器”、電-光調制器、聲-光 或壓電調制器，優選為聲_光類型的調制器。根據這一調制選擇，該調制器產生相對于初始光束軸線成一最終角度的至少第一 階的激光束偏轉，也已知為零階，借助于控制無線電頻率的頻率值以及使用的激光的波長 來控制。可選地，第一階或其他最終的偏轉階數被可選地引導至校準裝置(作為選擇，這一 校準可以先于調制元件進行)，且接著被引導至標印頭或空間調制器，該標印頭或空間調制 器隨后將被用于加工處理圓柱形材料，而零階被輸送至束流收集器且以受控方式被丟棄。 第一階和更高階的反射激光束(如果有的話)被引導朝向校準裝置，且隨后與剩下的偏轉 階數的激光束隔離，被引導至該空間調制系統。同時在這一調制選擇下，借助于調制生成的 該脈沖具有0. 3至1000 μ S之間范圍內的持續時間，該范圍優選為0. 7至50 μ S之間。根 據一個優選的選擇，該基本平坦的功率分布沿脈沖長度被應用，特別地用于小于40μ S的 脈沖。在使用用于切換和瞬時調制裝置的情況下，各種獲得的階數的輸出角取決于使用 激光束的波長，且只要這種情況通過隨機誤差位置顯著影響了系統的運行，將實施誤差指 示位置的修正。根據這一選擇，激光生成器的類型是氣體激光器，其中應用的激光功率在10至 300w之間的范圍內，該范圍優選為30至150W之間。根據本發明的另一選擇，該激光束生成器是固態類型，半導體或光線，優選為固 態。這一激光束在一連續光波(CW)上產生或通過使用脈沖的調制器也稱為Q-切換器、電 聲變換器類型或聲光變換器——優選為聲光變換器——的內腔或外腔來產生。通過調制器 或Q-切換器產生的脈沖具有從1納秒(ns)至20微秒(yS)之間范圍內的持續時間，該范 圍優選為4nS至20 μ S。在用于產生激光的這一選擇下，應用的激光功率范圍在10至300w 之間，優選地在30至IOOw之間，峰值功率的范圍在IOKw至500kW之間。有利地，被聚焦在圓柱形元件的主體的表面上的激光束具有一個基本圓形的外 形。激光光線通過激光生成器的功率供應調制信號及時地被調制，或者通過一個基于 “斷路器”的內腔調制器或外部調制器、電_光調制器、聲_光或壓電調制器及時地被調制， 以允許脈沖生成諸如-短的持續時間，優選為Ins至400μ S之間；
-可變頻率，優選為0.IHz至2. 5MHz之間；-可變工作循環，優選在0%至100%之間可調節；-穩定的功率，用于激光脈沖的整個持續時間。有利地，離開用于瞬時調制的裝置的激光束使用用于空間調制的裝置被調制，該 用于空間調制的裝置包括以下偏轉系統類型中的至少一個諸如自旋多角鏡、壓電掃描器、 高分辨率聲_光偏轉器、線性導向器或優選為一組檢流計掃描器。有利地，該激光束在零和最長可用曝光時間之間的一個時間范圍內應用，這取決 于線的持續時間和沿其產生的點的數量，對于一個給定的點，這一點屬于該線或被復制的 XY平面。來自激光生成器或可選地來自瞬時調制裝置的激光束優選地通過一個校準器在 直徑上被校準且擴大至其初始直徑的ι. 1到7倍的范圍內。激光脈沖的重復在時間和空間上與空間調制的每個可用裝置的位置同步。源自在瞬時調制和切換步驟中獲得的多個被偏轉光束階數中的每一個的激光光 線通過以下偏轉類型中的至少一種被空間調制，這些轉向類型諸如自旋多角鏡、壓電掃描 器、高分辨率聲-光轉向器、線性導向器或優選為一組XY檢流計掃描器，其能夠沿掃描線 (ID)或沿圓柱形元件的工作區域(2D)，優選以最高達1000Hz線掃描率在高速下將瞬時調 制的激光束偏轉，從而通過來自管理該系統的處理控制器單元的電子或光學、數字或模擬 信號被控制。用于空間偏轉的裝置基于至少一個壓電系統或檢流計掃描器，該檢流計掃描器包 含一個被附接至其旋轉軸線的反射器，從而適用于激光的波長的偏轉以及正在使用的功率
也/又。每個掃描器，在使用多個掃描器的情況下，記載了在-30至+30度范圍內的機械角 的運動。可選地，該空間偏轉裝置包括至少一個機動化的自旋多角鏡，允許在可控的速度 下的單個軸線偏轉，或者如果與所述方法的另一個組合的兩個軸線的轉偏轉。可選地，該空間偏轉裝置基于帶有一個或兩個偏轉軸線的高分辨率聲光偏轉器， 從而通過一個可變頻率振蕩器或頻率合成器被控制，使得通過改變頻率來使偏轉角與第一 個成比例地變化。該激光束在零和最長可用曝光時間之間的一個時間范圍(取決于線的持續時間 和沿其將產生的點的數量)內被應用，對于一個給定的點，這一點屬于該線或被復制的XY 平面，即與被聚焦的激光束的功率密度和曝光時間的乘積成比例的材料的矯飾的強度。不管其持續時間，該激光脈沖重復在時間和空間上與空間調制的每個可用裝置的 位置同步，使得點或線出現在材料上的期望位置處，從而具有與預設定參數成比例的矯飾 的強度。有利地，借助于測量速度和方向以及用于感應圓柱形元件的裝置一優選地為用 于測量速度和方向的裝置，該裝置包括一個聯結至該圓柱形元件的旋轉系統的旋轉軸線的 增量的轉速計——該點重復或掃描線與待被標印的圓柱形元件的橫向表面的運動或過程 同步。這一聯結可能是直接的或通過一個柔性連接，帶有與轉輪或齒輪直接的切向接觸，也 即，聯結至該圓柱形元件的旋轉系統的旋轉軸線，且為優選的感應圓柱形元件來自塞子進給控制單元或來自傳感器的電子或光學信號的裝置。有利地，為了減少停機時間，由于不需要任何加工處理但不得不被旋轉的周界區 域，待被加工處理的材料的旋轉速度在處理期間被管理，直到空間調制裝置可進入這一待 被加工處理的新區域。這一管理優選地通過一個對用于在各種工作位置(標印頭)上待被處理的圓柱 形元件中的每一個進行隔離的處理來實施，其具有至少以下步驟1.分析和預處理在沿圓 柱形材料的旋轉角的每一個部分中所需的工作量或時間；2.描述相對表示這一工作量的 時間的“凸輪”或圖形角度位置；3.使上述凸輪的執行的起始點與沿該材料其它工藝同步； 4.生成負責旋轉該圓柱形元件——其準確地復制所述凸輪——的電動機控制信號(伺服 電機)；5.借助于上述測量始終對瞬時位置進行測量。當使用空間調制的兩個軸線時，兩個偏轉元件以足以沿XY平面引導激光束的方 式被布置，使得激光初始地被引導至第一偏轉器(X)，接著將由第一元件獲得的偏轉引導至 第二偏轉器(Y)，并且最終將最后組合的偏轉引導至聚焦透鏡，導致XY平面上的光束的位 置發生變化。激光光線通過光學裝置被聚焦在運動中的待被處理的材料的表面，優選通過 f-Theta透鏡類型、預聚焦透鏡或用于動態調整焦點——諸如“3D”——的光學系統。該聚 焦裝置具有與激光束投射的角度組合的聚焦長度(取決于使用的技術)，允許覆蓋軸線或 標印區域，在后者的情況下為一側的尺寸，該尺寸在40至200mm之間的范圍內，優選在50 至120mm之間。激光束被聚焦在運動中的圓柱形材料的表面上，使得點直徑的范圍在0.005至 Imm之間，對于塞子的標印來說，優選在0. 1至0. 2mm之間，或者對于微加工來說，優選在 0. 01 至 0. 04mm 之間。連續光波(CW)或瞬時地調制脈沖激光光線、校準、空間調制和聚焦，是沿著材料 的圓柱形主體的高度準備的線(或光柵)被應用，且由光柵到光柵進行重復以形成一個與 圓柱形元件的旋轉同步的緊湊圖像。激光光線被應用使得沿該線的光束的強度通過瞬時調制的作用或通過激光功率 供應調制信號以受控的方式變化。該強度的控制足以實施由光柵到光柵(線到線)復制的 圖像的復制。通過應用適合的激光輻射強度導致在天然軟木塞上產生熱效應，使得塞子表面上 的顏色發生變化，通常是一個或多或少的變暗比率，允許單色圖像或顏色陰暗圖像的復制， 這取決于正被使用的激光束的應用強度、集中度和脈沖持續時間。可選地，可使用一種添加劑涂覆在天然或合成軟木塞表面上，該添加劑受適合的 波長、集中度和脈沖長度的激勵，這一添加劑與表面顏色變化起反應而不影響材料的表面 結構，但設定該添加劑且迫使添加劑改變顏色。有利地，該設備還包括標印校驗的裝置，該裝置優選地基于視覺系統。包括用在圓 柱體的旋轉期間捕捉圖像的裝置，從被標印的圓柱形主體線到線的捕捉圖像，該裝置優選 地使用一些元件，諸如至少一行像素的矩陣視覺照相機，根據重復率具有適當的收集時間 以及適當的照明，相對于預定圖像圖案比較被捕捉圖像，使得每個標印相對主圖案不會有 顯著的不同，或者如果檢測到軟木塞在該工藝的早期階段沒有被檢測到的裂紋，或者如果這種裂紋在塞子的檢驗和分類后產生。通過一個來自標印檢驗工藝的控制單元的信號，一個錯誤的標印或有缺陷的軟木 塞可以被丟棄，由此與剩下的正確標印和處于良好狀態的塞子分離。可選地，在該工藝中一個最終的步驟是應用硅樹脂和石蠟使軟木塞最終生成，這 使得軟木塞便于從瓶子的頸部插入和取出。該標印和檢驗工藝是通過一個控制器單元來管理的，該控制器單元運行適于實施 上述方法的算法。有利地，該設備還包括對被排出的圓柱形元件分類的方式。有利地，標印是在添加劑上生成的，該添加劑在塞子制成后被應用至該元件的圓 柱形表面。接著，為了便于更好地理解本說明書且作為本說明書的一部分，給出了示意性而 并非限制的一系列附圖，對本發明的主題進行了闡釋。


為了更好地理解以上所述，給出了以下的附圖，其中這些附圖示意性地且僅通過 實施例的方式而非限制說明了本發明，下文中的說明表示一個可行的實施方案。圖1示出了激光束生成和瞬時調制的一個優選實施方案的原理圖，其基于一 RF生 成器(110)、一激光生成器(120)、用于激光束(130)的適應性光學和導向裝置、瞬時調制和 光學切換(140)的裝置、帶有具有對應于將被使用的標印頭的數量的不同頻率(151. 5至 151. η)的多個不同振蕩器的RF驅動器(150)、以分離方式向來自每個振蕩器的信號提供平 衡的那些信號的可變衰減(156)的裝置，所有這些用于控制該調制設備，以及一個以受控 方式吸收沒有被使用的激光束的束流收集器(160)。圖2示出了用于校準、空間調制和每個激光束聚焦的功能的優選實現方式的概 要，其基于用于激光束(146. 1至146. η)的光學系統的適應和/或校準(280)、空間調制X以 及可選擇的空間調制Y，其包括偏轉元件(290)、控制元件(270)以及調焦光學器件(210)。圖3示出了一個邏輯控制系統(300)的優選實現方式的原理圖，該邏輯控制系統 能夠生成必要的信號和指示，以確保至少一個具有高速連續通信(320)的元件將正確信號 發送至空間調節器(270和280)的每一單個組中，同時其可從檢測裝置(330)的每一個中 接收信號，以及還從測量與每組空間調節器相關聯的旋轉(340)的速度和方向的裝置的每 一個中接收信號。圖4示出了用于每個激光頭(1...Π)的構造性旋轉設備的概要，顯示了用于使圓 柱形元件(404)以高速在其旋轉軸線上的發生旋轉(401)的裝置、空間調制裝置和激光系 統的聚焦裝置(291、294和210)以及覆蓋已調制的激光束(293)的錐形物(403)。圖5示出了在標印頭之間進行切換的工藝流程圖。圖6示出了將被標印的元件的整個圓柱形表面的一個平坦且完整的未經滾壓的圖案。圖7的圖表一方面表示根據位于塞子的周界上的部分圖像的位置，用于圖像上每 一欄點所需的標印時間都取決于絕對角(0...360。)，以及另一方面表示每個具體的軟木 塞將承受的用于再生產那部分圖像的瞬間旋轉速度。
13
圖8示出了一個由將被標印的圖案(802)的點(801)組成的直線的標印，以及其 相應的用于與位于圓柱形元件的表面上的每一瞬時點的位置同步的圓柱形元件上的瞬時 和空間變量(803)的曲線法。
具體實施例方式在本發明的優選實施方式中，激光標印系統的配置由以下部分組成1._用于基 于一個由帶有線性偏振的無線電頻率激發的IOOw的密封CO2激光器產生激光輻射的裝置； 2._具有至少一個輸出口的切換和瞬時調制裝置，其基于由包括最低1頻率的至少一個RF 信號激發的鍺聲光調節器；3.-用于基于光束擴展器的每個之前獲得的被切換光束的校準 的裝置；4.-用于基于一組XY檢流儀掃描器的用于每一個之前產生的光束的空間調制的 裝置，該XY檢流儀掃描器被升級以能夠從800Hz擺動至該應用所需要的必要振幅，其中 反射器被附在其每一個軸的端部，該反射器能夠反射光束的波長和適當的激光功率密度； 5.-基于由ZnSe制成的且焦距為IOOmm的f-Theta透鏡的聚焦裝置。根據這一優選實施方式但并不排除其他，除了該激光標印系統的配置以外，這一 優選實施方式包括進給裝置，該圓柱形元件的運動和旋轉基于用于每個標印頭的適合加 工、基于兩個旋轉輥的雙系統，每一對旋轉輥相對于圓柱形元件定位且其使待加工的圓柱 形元件旋轉并通過相對側進給，以及這樣設計其取出方式使得一個塞子可以在不干擾另一 塞子的標印加工的情況下被取下，并且兩個塞子都位于通過XY空間調節器和聚焦光學器 件發射出的激光束所作用的區域內。這些加工或標印工位中的每一個都包括至少一個低慣量和變速電動機，該變速電 動機的速度將在任何時間被修正，以使該標印過程在最短的可能時間內跟隨由將被復制的 圖案描述的凸輪的速度。這些加工中的每一個還包括已標印塞子的位置的變化，即在一個靜態地將其平坦 側面中的一個暴露至標印區域，接著將180°的翻轉應用至塞子以使其另一平坦側面暴露 的新位置。在每一個側面被暴露的期間，該激光能夠復制所需圖像用于該塞子的每一個平 坦側面。這一優選的配置允許標印位于多個標印工位之一的塞子的主體和平坦側面的任 一組合，一旦位于相同標印工位和相同標印頭的另一塞子被標印，則可以替換一個新的將 被標印的塞子，同時在其他標印工位進行了相同的操作，相繼地光柵隨著光柵、線隨著線、 塞子隨著塞子，使得所述的方法和系統的生產率最大化。如所知的，將被加工處理的每一類型材料需要不同能量密度以獲得消融效應，即 每個應用所需的那一區域的揮發或烘烤，因此這一單元進行激光束瞬時調制，然而其可以 選擇地執行一個振幅調制以控制所需的能級。本發明的系統還可包括一個視覺系統以檢測標印中可能的誤差，該視覺系統被用 于將包含誤差的部分與正確的部分分離。在本發明的實現方式中，這一檢驗系統由一單陣列的矩陣攝像機和用于其控制的 電子和編程裝置組成，該攝像機帶有用于在標印塞子的旋轉期間獲得由標印工藝產生的圖 像的必要光學器件和照明器件。與現有印刷技術相比，所述系統 部分上述優點還包括，需要更少的空間用于安裝，同時允許塞子的工作節奏低于現有技術，因為與現有基于油墨或熱的技術相比，在每個 輪班中存在更少的生產率損失。圖1示出了用于激光生成器以及瞬時和振幅調節器的優選實施方式的原理框圖， 其使用一個包括一振蕩器(111)、電子調制系統(112)、高功率放大器(113)的主無線電頻 率生成器(110)，其被用于產生電子調制信號(114)所需要的無線電頻率。該產生的高功率RF信號(115)被供應至限定在后反射器(121)和前或出口反射 器(123)之間的激光生成器(120)的腔中，腔電極(122)位于該后反射器和前或出口反射 器之間，通過該腔電極被應用的電子信號(115)在氣體介質中產生一個很強的電場以形成 激勵，導致最終激光束(124)的發射，所述最終激光束的發射通常是連續的(CW)。這一激光束通過反射器或適應性光學器件(131和132)被引導(130)至瞬時調制 和切換元件(140)，該瞬時調制和切換元件(140)基于一個成特定角度(144)(也稱為布拉 格角(Bragg angle)，指關于輸入窗口的垂線)的鍺晶體(141)。鍺晶體具有至少一個聲電 變換器(142)，該聲電變換器(142)將應用在其上的RF信號(155)轉換為該鍺晶體結構上 的壓力波，產生一個可變的內側衍射網，根據入射頻率，該衍射網在第一至第η階(以在直 接光束(145)上的角度測量，也稱為零階，與所使用的激光波長和無線電頻率(155)的頻率 值成比例)的至少一個輸出光束(146. 1至146. η)中順序地偏轉入射光束(143)。這一無線電頻率來自一基于至少一個主頻率振蕩器(151. 1至151. η)的控制器或 驅動器(150)，根據一個允許選定頻率和其振幅(156)隨產生振蕩時間而變化的邏輯數字 調制信號(154)，該控制器或驅動器被一控制設備(152)切換和瞬時調制，因此影響由特別 選擇階數的偏轉產生的激光束的振幅和持續時間。在零階(145)產生的該光束對于該應用是無用的，其通過一束流收集器(160)以 一種受控方式被吸收。圖2示出了用于調整從每一個不同的偏轉階數獲得的激光束(146. 1至146. η)的 裝置的一個優選實施方式的原理框圖，該裝置基于一個裝備兩個透鏡(281和282)的負責 激光束適當擴展的光束擴展器或校準儀(280)。已調整的光束(283)被引導至單個軸線X 或兩個軸線(XY)偏轉的空間調制設備(290)，該設備基于檢流計掃描器、壓電或自旋多角 鏡或其任意組合，其中如在圖1中所述的瞬時調制光束(146. 1至146. η)，一旦準直光束 (283)被引導至空間調制裝置(290)，導致產生一個空間調制光束(293)，所述空間調制裝 置(290)包含一個被稱為X的第一偏轉軸線(291)及其反射裝置(即，一個適合的反射器) (292)，以及可選地，一個被稱為Y的第二偏轉軸線(294)及其反射裝置(即，一個適合的反 射器)(295)，所述空間調制光束(293)能夠在一個XY平面(213)內被驅動，描述為基于一 預聚焦透鏡或一動態聚焦“3D”類型或者一個描述至工作區域(應放置將被標印的材料的 表面)(213)的距離(212)的f-Theta透鏡類型的聚焦裝置(210)的特征。這些空間調制裝置中的每一個都通過其模擬或數字驅動器(270)被控制，該驅動 器使用被適應性和預測性的邏輯電路(271)適配的控制信號X(273)，接著通過被用于控制 空間調節器X的信號放大器(272)產生適合的信號(274)。在使用被稱為Y的第二軸線的 情況下同樣適用，即從信號(277)和模塊(275)、(276)產生信號(278)。圖3示出了該系統的剩余部分的工藝控制和與之通信的裝置的一個優選實施方 式的原理框圖，該裝置基于一個中央處理單元(300)，該中央處理單元包括用于與外部工藝通信的通信信號(305)的適應性電路(301)、一個與該工藝的程序和算法一起使用的靜 態存儲器(302)、一個用于存儲數字圖案及其在應用中將被使用的設置的存儲器(303)、一 個用于在不同元件之間通信的數據和地址總線(304)、一個基于微處理器或DSP的中央處 理單元(306)，該中央處理單元(306)能夠產生至該偏轉或空間調制系統的每一個中的通 信信號(307)，以適于通過一個用于高速串行通信(314)的特定電路(313)進行串行通信， 該高速串行通信(314)隨后被一個具有相同串行協議(320)的接收器譯碼，由于將其(321) 解碼并轉化為兩個分立的通道(322和323)，從而允許與XY空間調制系統(270)的兩通道 進行通信。該中央處理單元還包括其他通用和單向的通信信號(308和309)以及雙向信號 (312)以管理其他相關的處理，諸如產生用于每個標印工位的低慣量電動機的控制位置和 速度信號，以隨著在特定位置處工作量的變化適配每個塞子的速度，以及帶有啟動信號的 η個輸入信號(310)用于啟動該工藝或從包含適用性邏輯和調節(331)的η個檢測裝置 (330)檢測該將被加工處理圓柱形元件，以辨別錯誤信號和實際信號(332)。同時，該中央 處理單元包括輸入通信通道(311)以對來自η個速度感應裝置(340)的信號進行譯碼，然 后通過其自身的內部電路(341)能夠傳遞位移(342)的瞬時速度和方向的信息。圖4示出了用于在每個標印頭(1...Π)進行激光標印的旋轉設備的構造性概要， 顯示了用于使以變速在其選轉軸線上自旋的圓柱形元件(404)產生旋轉(401)的裝置、激 光系統的空間調制(291和294)和的聚焦(210)裝置以及由已調制的激光束(293)所述的 錐形區域(403)。圖5示出了在切換工藝期間標印頭之間的通信流程圖。主加工工藝是負責將激光 束在特定時間及時地切換至每個可用的標印頭。圖6示出了用于圓柱形表面的位于一平面上的未滾壓的圖像或圖案的實例。圖7示出了根據圓柱形元件的角度位置的瞬時速度圖的實例，其對應于圍繞高度 為44mm和直徑為24mm的塞子的主體將被復制的圖像圖案(圖6)，以及將被用于產生變速 電動機的控制信號，從而降低在圖像不需要任何處理的區域的閑置時間。圖8示出了用于由將被復制的圖案(802)的連續點(801)組成的直線進行標印過 程的細節，其相應的瞬時調制曲線(點-點)以及與用于位于圓柱形元件的表面上的每個 點的瞬時位置同步的圓柱形元件上的空間調制(803)。
權利要求
一種用于標印或加工圓柱形旋轉元件的方法，該圓柱形旋轉元件優選為被用于封閉飲料諸如酒或類似物的天然軟木塞、成塊軟木塞或合成材料，其特征在于包括以下步驟A.在連續或標示旋轉運動的一個或多個系統中布置至少一個圓柱形元件，該布置定位于用于至少一個標印頭或激光系統的空間調節器的作用的區域；B.在位于連續或間歇運動的系統中的圓柱形元件的表面處檢測瞬時切線速度；C.借助于激光束以與圓柱形元件表面的瞬時切線速度同步的方式的空間調制，在圓柱形元件的表面上定位光學系統引導的激光束；D.在圓柱形元件的表面上應用聚焦的連續或脈沖激光輻射，以完成預定圖案的一個或多個點或線的標印。
2.如權利要求1所述的用于旋轉標印或加工的方法，其特征在于該激光標印頭包括至少兩個旋轉運動系統，該兩個旋轉運動系統各自具有至少一個圓 柱形元件；用于激光束應用的步驟D包括根據待復制的第一圖案標印一個或多個相鄰的點；在特定時間及時地選擇一個可用的第二標印頭，以用于在第二圓柱形元件上標印一個 或多個相鄰點，該選擇基于激光束標印工藝所需的總時間的減少；該激光束被切換至一個現有可用的第二標印頭，以用于根據第二預定圖案標印至少一 [；^^ ；在第二圓柱形元件的表面上根據第二預定圖案在其旋轉期間將連續或脈沖的激光輻 射應用至一個或多個點或線；重復激光輻射至現有可用的標印頭的切換和應用的步驟，直到完成用于每個圓柱形元 件的預定圖案的標印。
3.如權利要求1所述的用于旋轉標印或加工的方法，其特征在于在步驟A和步驟B之 間，有一個檢測圓柱形元件存在的子步驟，和/或剛好在步驟D之后以及一旦完成將被標印 的預定圖案，該圓柱形元件就從該旋轉運動系統被取下。
4.如前述權利要求之任一項所述的用于旋轉標印或加工的方法，其特征在于在第一 元件被加工處理的同時，通過順序地與之前元件的切換，但在位于相同激光束系統的標印 頭作用的光學區域中的第二旋轉運動系統里，第二圓柱形元件被放置且被加工處理。
5.如權利要求1至4中任一項所述用于旋轉標印或加工的方法，其特征在于在步驟 D之后，放置將被由激光輻射標印的圓柱形元件被，用于標印該圓柱形元件的平坦表面中的 至少一個。
6.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于在步驟D之前或之后，有一個 用于通過與一個預定圖案或預定圖案的范圍進行比較的誤差檢測的步驟。
7.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于還包括一個存儲和定線的步馬聚o
8.用于圓柱形材料的旋轉標印或加工的設備，該圓柱形材料優選為被用于封閉飲料諸 如酒或類似物的天然軟木塞、成塊軟木塞或合成材料，該設備適于執行如權利要求1所述 的方法，該設備包括在一個或多個旋轉連續或標示運動系統中的圓柱形元件的至少一個進 給系統，還包括一個激光系統，該激光系統包括產生至少一個激光束的裝置、使圓柱形元件 在其軸線上以恒速或變速自旋并且其圓柱形表面切線地移動至激光系統的聚焦平面的裝置，其特征在于包括測量圓柱形表面的瞬時切線速度和旋轉方向的裝置，用于聚焦激光束 的一個修正光學裝置，微處理器控制器，以及與圓柱形元件的表面上的瞬時切線速度同步 的激光束的空間調制的裝置。
9.如權利要求8所述的用于旋轉標印或加工的設備，其特征在于包括一個或多個激光標印頭，該激光標印頭包括至少兩個旋轉運動系統，該旋轉運動系統 各自具有至少一個元件；一個激光束，該激光束適于根據待復制的第一圖案標印一個或多個相鄰點； 用于在特定時間及時地選擇可用的第二標印頭的裝置，以用于在第二圓柱形元件上標 印一個或多個相鄰點，該選擇基于激光束的標印工藝所需的總時間的減少；用于將激光束切換至在特定時間及時可用的第二標印頭的裝置，以及用于激光束的瞬 時調制的裝置，以根據第二預定圖案標印至少一個點或線；用于空間調制的裝置，該裝置適于在第二圓柱形元件旋轉期間根據第二預定圖案將連 續的或脈沖的激光輻射應用在第二圓柱形元件的表面的一個或多個點或線上；微處理器控制器，其基于能夠重復將激光束輻射切換和應用至可用標印頭的步驟，直 到完成用于每個圓柱形元件的預定圖案的標印。
10.如權利要求8所述的用于旋轉標印或加工圓柱形材料的設備，其特征在于還包括 在這些旋轉運動連續或非連續系統中檢測這種圓柱形元件存在的裝置，和/或 從該旋轉和連續或非連續運動系統取下該圓柱形元件的裝置。
11.如權利要求8所述的用于旋轉標印或加工的設備，其特征在于包括一個激光標印 頭，該激光標印頭用于標印圓柱形元件的平坦表面中的至少一個。
12.如權利要求8所述的用于旋轉標印或加工的設備，其特征在于不同的標印頭適于 處理在每個標印頭處帶有不同長度和/或不同預定圖案的平行的圓柱形元件。
13.如權利要求8所述的用于旋轉標印或加工的設備，其特征在于每個標印頭可處理 裝配在通過空間調節器發射的激光束的作用的區域內的兩個圓柱形元件。
14.如權利要求8所述的設備，其特征在于借助于被應用至激光生成器功率供應裝置 的瞬時電子調制，該激光束被脈沖化。
15.如權利要求9所述的設備，其特征在于該瞬時調制器或者也稱為切換器以一個相 對于原始光束軸線的最終角度產生了至少第一階的激光束偏轉，該激光束偏轉被應用的無 線電頻率的頻率值和被使用的激光生成器的波長控制。
16.如權利要求9所述的設備，其特征在于該“n”階的被反射的激光束被引導至一個 校準的裝置，接著到達空間調制系統，以及其特征在于零階的光束被引導至束流收集器且 以一種受控方式被丟棄。
17.如權利要求9所述的設備，其特征在于借助于瞬時調制產生的激光脈沖具有一個 沿脈沖長度基本平坦的功率分布。
18.如權利要求8所述的設備，其特征在于使用用于空間調制的裝置調制激光束，該 用于空間調制的裝置包括以下偏轉類型中的至少一個自旋多角鏡、壓電掃描器、高分辨率 聲_光偏轉器、線性導向器或優選為一組XY檢流計掃描器。
19.如權利要求18所述的設備，其特征在于在零和可用的最長曝光時間之間的一個 時間范圍內應用該激光束，這取決于線的持續時間和沿其將產生的點的數量，對于一個給定的點，這一點屬于該線或被復制的XY平面。
20.如權利要求19所述的設備，其特征在于該激光脈沖重復率與空間調制裝置應在 每個時刻及時地指向的特定位置的時間和空間同步。
21.如權利要求20所述的設備，其特征在于借助于測量速度和方向的裝置以及用于 檢測圓柱形元件的裝置，優選為測量速度和方向的裝置——其包括一個與圓柱形元件旋轉 系統的旋轉軸線或軸聯結的增量轉速計——點的重復率或掃描的圖像線與將被標印的元 件的圓柱形橫向表面(主體)的運動或過程同步。
22.如權利要求8所述的設備，其特征在于還包括標印驗證的裝置，優選地基于視覺 系統。
23.如權利要求8所述的設備，其特征在于該設備還包括在標印工藝后將被排出的這 種圓柱形元件分類的方式。
24.如權利要求8所述的設備，其特征在于該標印工藝是在圓柱形元件上進行的，該 圓柱形元件包括一種與激光輻射起反應的添加劑。
25.適用于如權利要求1或2所述的步驟的計算機程序。
全文摘要
用于圓柱形材料的旋轉標印或加工的設備，該圓柱形材料優選為被用于封閉飲料諸如酒或類似物的天然軟木塞、成塊軟木塞或合成材料，該設備適于執行如所述權利要求所描述的方法，包括圓柱形元件(優選為天然和合成軟木塞)的至少一個進給系統；感應這種圓柱形元件存在的裝置；一個激光系統；用于使圓柱形元件以變速在一個與該激光系統的聚焦平面相比的切線運動中在其自身旋轉軸線上產生旋轉的裝置；用于測量至其旋轉的表面和方向的瞬時切線速度的裝置；光學修正和聚焦裝置；基于微處理器控制器的裝置；用于取下圓柱形元件的裝置，以及其特征在于該激光系統包括產生至少一個激光束的裝置，用于激光束的瞬時調制和切換的裝置，以及這些激光束中的每一個的以與圓柱形元件的表面上的瞬時切線速度同步的方式進行空間調制的裝置。
文檔編號B41J3/407GK101932453SQ200880126050
公開日2010年12月29日 申請日期2008年12月31日 優先權日2007年12月31日
發明者O·維拉克羅薩斯 申請人:鐳射系統與應用有限公司