分享好友 数控技术首页 数控技术分类 切换频道

改善产品跟踪

2018-12-08 00:00410

——激光生成的矩阵识别代码使得产品跟踪更为容易

        当您要在电路板或医学元件上作标记,而用来打标记的区域只有比针头稍大点的地方时,您要如何打上制造商标志、零件编号、批号以及日期码等信息呢?答案就是使用矩阵识别代码。
         图1:条形码与数据矩阵对比。这
两组编码实例包含了以下相同内
容:“欢迎来到奇妙的激光世界”。
        为了进行产品跟踪,真实性验证,鉴定性识别,许多产业倾向于用二维矩阵码进行直接零件标记来代替条形码(见图1)。主要在电子、汽车、航空、医疗器械等工业领域有着巨大的需求。由于二维的矩阵码尺寸小,信息容量大, 因此在这些工业领域,二维矩阵码是目前的发展方向。
        
        矩阵码不同于常规的代码或者层排式的条形码,它是由相等大小的、独立的元素或者单元组成的。这些单元构成了一个类似棋盘的矩阵。通常,这个矩阵是方形的,但是如果可用空间局限在一维方向,有时也使用细长的矩形码。矩阵中信息的存储是利用特定的黑白(或是颜色深浅)排列。由于矩阵可以制造成稠密矩阵,因此在一个很小的区域中便可以存储大量的信息(见图2),大的矩阵可存储几千个数字。
         图2:二维矩阵编码简化了代
码组,在只有几毫米宽的空间
便可容纳20乃至更多的字符。
        有许多不同的方法可以将这些代码直接印在产品或者产品的包装上,但是大概最合适的方法就是使用激光了,它有着几个明显的优势。
        
        激光标记的分辨率比其他方法高了五到十倍。这对于二维的矩阵来说尤其重要,因为,可存储的信息量随着方块的分辨率提高而增加。也就是说,在同样大小的物理范围可编码的数据达到了一百倍。此外,作为一种非接触的标记技术,激光“光束刀”既不会象打标针那样由于长时间使用而变钝,也不会出现喷墨时喷嘴堵住的情况,因此即使经过几千个循环,打出的标记也没有任何衰减。
        
        激光打标的代码具有永久性特点,它可以承受腐蚀性的清洁过程,如,高压蒸汽灭菌过程。这对于医疗器械,如外科手术工具(见图2),尤其具有重要意义。 在外科手术工具中,矩阵识别码被用于寿命周期的跟踪。此外在医疗器械工业中,移植的材料中若有异质材料,如油墨,则有可能导致生物兼容性问题,所以通常选用激光打标。而其他的标识技术可能破坏表面,给细菌的隐藏创造了可能。根据基质的不同,可以设定激光使其生成永久且对比度高的标记,同时又不造成任何表面破坏。
        
        激光器通常只需修改几个软件参数就可以用来标记许多不同的物质,也就是说,通常只需一次操作便可以完成对成套的组件进行打标。
         图3:18x18 矩阵标识代码
        由于激光器无须使用昂贵的消耗品如油墨或溶剂,这抵消了在极短的时间里它所需要的相对高的资金花费。激光器只需要偶尔进行一下维护,来提高它的正常运行时间,相应的也降低了长期成本。
        
        在电子工业领域,随着器件的不断缩小,空间的限制更加突出。这使得激光打标与其他方法相比所具有的高分辨率的特点显示出了其优势,激光打标使得人们可以在集成电路和封装了的印刷电路板上打上更小的标记并编入更多的信息。激光也为在组装好的线路板上和在不同材料上打标,以及在一次操作的间隙进行标记提供了可能。
        
        在航空航天工业领域,喷射式客机的引擎组件和其它零部件的制造商们目前采用了直接零件打标技术以符合ATA SPEC 2000标准。这些设备需要打永久的标志,例如,利用点针式打标或激光打标。点针式打标需要在部件上施加很大的作用力,这将产生机械应力且它需要重型而昂贵的固定装置。同样的,在打标薄的部件和精细部件时激光同样是最好的选择。
        
        汽车制造商使用矩阵码进行直接零件标记,在整个生产车间中跟踪这些零件,这有利于制造商们降低库存,避免装配错误,进行质量跟踪。激光器可以直接从生产控制操作系统得到序列号或者类似的信息,这为生产线的无缝集成提供了可能。赛车队使用二维矩阵码来进行零件的使用寿命跟踪,此外,由于其它打标技术在部件表面产生的破坏可能产生裂缝并发生进一步蔓延,最终导致零部件的过早报废,因此许多的车队现在已经开始使用激光标记。
        
        维读码器需要利用CCD摄像头读取代码。它们可以通过许多不同的渠道来获得。目前生成这种代码的方式是多种多样的。由于激光标记提供了比其他手段更高的对比度,因此,从读码器上制造商们可以更容易的读取激光打出的标志。
        
        在考虑选择激光打标器时,虽然还有预算以及工作环境这些影响因素,但是最合适的激光源主要是由待标记的材料所决定的。主要的激光源类型包括(由二极管泵浦或者灯泵浦的)Nd:YAG,Nd:YVO4(掺钕钒酸钇)以及CO2激光。著名的激光器制造商不仅会就最好的技术方案甚至加工样品给出建议,还会提供在工艺技术以及输出功率上的选择。
        
        Mike Batchelor就职于英国Daventry的Rofin-Baasel 英国公司, 联系方式为:sales@rofin-baasel.co.uk。
举报
收藏 0
打赏 0
轻松提高数控机床精度
随着我国经济的飞速发展,数控机床作为新一代工作母机,在机械制造中已得到广泛的应用,精密加工技术的迅速发展和零件加工精度的

0评论2025-01-04313

加工中心刀具长度补偿怎么用?
在数控加工中,刀具长度补偿是一种重要的措施,用于消除机床变形、热变形等因素引起的误差,保证加工精度,从而提高培训效率,减

0评论2024-12-18400

加工中心主轴定位角度怎么调?
  在数控加工领域,加工中心主轴的定位角度是影响加工精度和效率的重要因素之一。正确调整主轴的定位角度可以提高加工质量,减

0评论2024-12-11496

简述机器人加装电主轴就选Kasite 4060ER-S的理由
  近年来,随着科技的不断发展,机器人作业已经渗透到各个领域,尤其在工业制造领域,更加随处可见。高精密切割、铣削、雕刻、

0评论2024-05-20707

机器人主轴怎么选?Kasite高速电主轴满足你的需求
  机器人发展到现在越来越受到人们的欢迎和重视,现在很多传统行业都在生产作业中引入了工业机器人,随着机器人的改进和优化,

0评论2023-10-231209

机械臂加装2.2KW大力矩电主轴,就选MSIY-80电主轴
机械臂想加装大力矩电主轴,用于铸钢等硬质材料去毛刺,铣削等加工,可以考虑MSIY-80电主轴,外径80mm,重量4.8公斤,可搭配轴向或径向浮动刀柄配套使用。

0评论2023-08-261203

每天早上打开数控机床时有没有必要热机?
工厂使用精密数控机床(加工中心、电火花、慢走丝等机床)进行高精密加工,你是否有这样的经验:每天早上开机进行加工,首件的加

0评论2023-08-151093