點陣式在線激光打碼技術(shù)原理及其應(yīng)用

【資料簡介】

　　Foodjx導(dǎo)讀：點陣式在線激光打碼技術(shù)能實現(xiàn)高速高精度在線編碼晃洒，代表了當(dāng)前在線編碼技術(shù)的發(fā)展方向肩袍，能為企業(yè)提供可行的產(chǎn)品編碼解決方案短户。
　　
　　一邪船、點陣式在線激光打碼技術(shù)原理介紹
　　
　　點陣式在線激光打碼技術(shù)采用振鏡式掃描策略慢夸。如圖1所示魂爪，打碼系統(tǒng)通過X、Y兩個振鏡的角度偏轉(zhuǎn)來控制激光的掃描路徑虫店。
　　
　　點陣式在線激光打碼技術(shù)采用點陣字符進(jìn)行在線編碼非阿。點陣字符由一系列的點組成种诫。圖2所示為5×7的點陣字符“N”和“C”標(biāo)記時的情況。當(dāng)振鏡掃描到紅色位置時湾关，激光器出光烫饼，物體被激光標(biāo)記上一個點。當(dāng)振鏡掃描到白色位置時试读，激光器閉光杠纵，物體不會被標(biāo)記。
　　
　　當(dāng)被編碼產(chǎn)品在生產(chǎn)線上運動時钩骇，其相對振鏡掃描有一個反方向速度誤差V（如圖3所示）比藻。該速度誤差V與生產(chǎn)線的速度相等。點陣式在線激光打碼技術(shù)通過在線監(jiān)測生產(chǎn)線的速度來得到這個速度誤差倘屹，并能夠根據(jù)這個速度誤差產(chǎn)生一個補(bǔ)償信號來驅(qū)動振鏡银亲，從而抵消這個誤差。
　　
　　二纽匙、點陣式在線激光打碼技術(shù)的優(yōu)勢
　　
　　點陣式在線激光打碼技術(shù)具有很多優(yōu)異的特點：
　　
　∥耱稹（1）點陣式在線激光打碼技術(shù)采用振鏡式掃描策略，振鏡在掃描運動過程中烛缔，幾乎不受外界阻力的影響馏段，具有速度快、運動過程穩(wěn)定可靠力穗、定位等特點笋棵。
　　
　　（2）點陣式在線激光打碼技術(shù)相對傳統(tǒng)的噴墨編碼類技術(shù)褪鸳，不需要油墨等耗材，容易維護(hù)鹿吴、節(jié)約成本揣响、綠色環(huán)保。
　　
　「刹摺（3）點陣式在線激光打碼技術(shù)利用高能量密度的激光束對目標(biāo)作用儿猪，使目標(biāo)表面發(fā)生物理或化學(xué)變化派暴，從而獲得高質(zhì)量的、*的標(biāo)記相梳。
　　
　∮焦洹（4）點陣式在線激光打碼技術(shù)能夠很方便的與數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出多樣化的產(chǎn)品奢惋。
　　
　　上述優(yōu)點使點陣式在線激光打碼技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景预隆。當(dāng)前，在國外啸盲，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于實際生產(chǎn)中膳灶。一些公司已經(jīng)開發(fā)出了較成熟的產(chǎn)品。
　　
　　三立由、華南理工大學(xué)的點陣式在線激光打碼技術(shù)進(jìn)展
　　
　≡觥（一）DSP在線激光打碼控制系統(tǒng)
　　
　　自2007年起，華南理工大學(xué)開始了點陣式在線激光打碼技術(shù)的研究锐膜。目前已經(jīng)成功自主研發(fā)了DSP在線激光打碼控制系統(tǒng)毕箍。如圖4所示，該系統(tǒng)由主控單元和遠(yuǎn)程操作單元兩部分組成道盏。
　　
　　主控單元能夠控制激光器的出光而柑、振鏡的角度偏轉(zhuǎn)，并能實時采集生產(chǎn)線的速度捞奕，生成速度誤差補(bǔ)償信號牺堰。其硬件結(jié)構(gòu)如圖5所示。
　　
　　遠(yuǎn)程操作單元負(fù)責(zé)系統(tǒng)與操作人員的人機(jī)交互颅围。通過遠(yuǎn)程操作單元伟葫，操作人員能夠進(jìn)行編制自定義編碼、控制系統(tǒng)的運行與停止等操作院促。遠(yuǎn)程操作單元接受操作人員的相關(guān)操作后酒旷，將其轉(zhuǎn)發(fā)給主控單元去執(zhí)行。其硬件結(jié)構(gòu)如圖6所示满傍。
　　
　　1）主控單元采用DSP控制的方式渡表，運算速度快，精度高伞注，功耗低赐罪。
　　
　　（2）遠(yuǎn)程控制單元采用嵌入式解決方案搜掸，相對傳統(tǒng)的PC機(jī)详础，具有體積小，可靠性高酝螃，成本低的優(yōu)點普易。
　　
　‰（3）開放式的控制結(jié)構(gòu)，靈活性好畜股，能夠容易的應(yīng)用到多種激光器上颈侈，構(gòu)成不同種類的打碼系統(tǒng)。
　　
　∶凭伞（二）DSP在線激光打碼控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例
　　
　　華南理工大學(xué)的DSP在線激光打碼控制系統(tǒng)正日趨成熟长豁，截止2009年已與東莞創(chuàng)普光電技術(shù)有限公司合作將其成功應(yīng)用到了Nd:YAG激光器上，開發(fā)出了Nd:YAG在線激光打碼機(jī)鸠匀。目前蕉斜，華南理工大學(xué)正在利用DSP在線激光打碼控制系統(tǒng)進(jìn)行CO2激光打碼機(jī)的研究，并已經(jīng)成功開發(fā)出樣機(jī)缀棍。
　　
　　1Nd:YAG在線激光打碼機(jī)
　　
　　Nd:YAG打碼機(jī)可以在各種金屬材料和部分非金屬材料上制作字符宅此、圖形、一維爬范、二維條形碼以及連續(xù)可變序列號標(biāo)記父腕；配上生產(chǎn)線后可以飛行打碼。應(yīng)用領(lǐng)域包括電子青瀑、五金工具璧亮、衛(wèi)浴器材、設(shè)備標(biāo)牌斥难、塑膠等行業(yè)枝嘶。
　　
　　圖7是華南理工大學(xué)與東莞創(chuàng)普光電技術(shù)有限公司合作開發(fā)的Nd:YAG在線激光打碼機(jī)的外觀圖。
　　
　　2CO2在線激光打碼機(jī)
　　
　　CO2激光打碼機(jī)可以在各種非金屬材料上制作字符蟹梗、圖形膜暴、條形碼以及連續(xù)變化序列號碼記；配上生產(chǎn)線后可以飛行打碼尚稍，生產(chǎn)線速度大于60米/分鐘道暑。應(yīng)用領(lǐng)域包括皮革、化妝品竭珊、酒類人蕊、煙草、藥品震头、飲料以及IT行業(yè)锤镀。
　　
　　圖8為華南理工大學(xué)自主開發(fā)的樣機(jī)整體機(jī)身，長850mm（加振鏡頭）殊青，寬200mm裆蛆，高150mm。能夠方便的安裝到升降臺上褐袒。振鏡頭能夠以打碼機(jī)長度方向為軸向360旋轉(zhuǎn)啼术。能夠進(jìn)行不同方向的打碼。
　　
　　樣機(jī)能夠進(jìn)行流水碼载碌、自定義生產(chǎn)日期猜嘱、自定義有效日期、自定義字符串等多種編碼的組合打碼嫁艇。圖9是用該打碼機(jī)打碼后的藥品包裝朗伶，圖10是用該打碼機(jī)打碼的飲料包裝。樣機(jī)還具有紅光預(yù)覽的功能步咪。
　　
　　四论皆、結(jié)束語
　　
　　點陣式在線激光打碼技術(shù)滿足產(chǎn)品在線快速編碼的需要，是一種很有發(fā)展前景的在線編碼技術(shù)猾漫。目前該技術(shù)在國外得到了長足的發(fā)展点晴，在我國還處于剛剛起步的階段。相信市場對產(chǎn)品快速編碼的需求悯周，點陣式在線激光打碼技術(shù)將逐漸取代傳統(tǒng)技術(shù)成為主流粒督。