レーザーマーキングの読み取り - 読み取り装置による効率的なトレーサビリティ

レーザーを使用したダイレクトパーツマーキング（DPM）は、工業用マーキングの標準的な手法となっています。これにより、部品、製品、コンポーネントの一意の識別が可能になります。しかし、トレーサビリティを完全にデジタル化するには、適切な工業用スキャナでこれらのマーキングを確実に読み取る必要があります。シリアルナンバー、DataMatrixコード、プレーンテキストなど、適切な読み取りシステムの選択は、アプリケーションのシナリオによって大きく異なります。この記事では、インライン、シングルステーション、モバイルソリューションを比較し、レーザーマークされたコードを読み取るためのヒントを提供します。

信頼性の高いコード読み取りは、完全な産業トレーサビリティを確保するための最終的かつ最も重要なステップです：

• トレーサビリティ：製品のライフサイクル全体を通して完全な文書化を提供します。
• 品質保証：読みやすさ、コントラスト、コードの完全性をリアルタイムで自動チェックできます。
• 効率性：手入力によることなく、エラーのない迅速なデータ取り込みを保証し、時間とコストを節約します。
• 堅牢性：最新のDPMスキャナーは、損傷したコード、低コントラストのコード、レーザー刻印されたコードを、曲面や難しい表面でも確実に認識できるように設計されています。

こちらもお読みください：製造におけるトレーサビリティの重要性

この業界では通常、2つの主要な読み取りシステムに依存しており、それぞれ異なる環境に適しています：

自動生産ライン用カメラシステム（インラインビジョンシステム）

これらのシステムは、固定カメラまたはインラインビジョンシステムとして統合されることが多く、高速大量生産向けに構築されています。多くの場合、AIをサポートしたスキャナと、動的な生産環境に対応するためのモーション補正機能を備えています。

インラインビジョンシステムの利点

• リアルタイム評価とデータ接続
• 高速スループット
• 完全自動の品質管理（合否判定）
• ERP/MESシステムへのシームレスな統合。

フレキシブル検査用読取システム（移動式・据置式）

このカテゴリーには、自動化された定点検出のための従来の定置型システムと、最大限の柔軟性を実現する携帯型DPMスキャナーが含まれます。

モバイルDPMスキャナーの利点

• 柔軟な使用（メンテナンス、分散管理、品質チェック）。
• フルインラインシステムに比べて初期投資コストが低い。
• 様々なコンポーネントや少量生産に最適。
• セットアップが迅速で、産業環境（粉塵、油）に強い。

DPMおよび工業用スキャナは、複数のデータ形式を読み取ることができるように設計されており、包括的な文書化とトレーサビリティを実現します：

• 2Dコード（DataMatrix、QR、バーコード）：二次元コード（DataMatrix、QR、バーコード）：シリアル番号、バッチ番号、詳細な生産データ（日付、シフト、場所など）など、コンパクトで機械が読み取り可能な情報をキャプチャします。
• 英数字テキスト（OCR）：光学式文字認識（OCR）により、スキャナはプレーンテキスト（明確なテキスト）を読み取ることができる。
• 標準化された識別子（UDI/UID）：スキャナは、UDI（Unique Device Identification）のような業界特有の必須コードを読み取るために検証されることが多く、これは特に医療技術における手術器具やインプラントのトレーサビリティに関連します。

難易度の高いダイレクトパーツマーキング（DPM）の読み取りを成功させるには、特殊な技術が必要です：

• DPM機能：材料に直接マーキングされたコードを処理するために構築された専用アルゴリズム。
• HDR+テクノロジー：コントラスト補正に使用され、難しい表面、光沢のある表面、低コントラストの表面でもコードを読み取れるようにします。
• リキッドレンズ光学系：可変のワーキングディスタンスと素早いリフォーカシングが可能。
• 検証：ISO/IEC TR 29158に準拠した検証をサポートするシステムにより、コードの品質が国際基準を満たしていることを保証します。
• AIサポートOCR認識：複雑な英数字や目視検査作業に使用。

読み取りは、スキャナの電源が入るずっと前から始まっています。トレーサビリティを保証するために、以下の手順に従ってください：

マーキング品質の確保

• ターゲット設定（アニール、マットなど）により、高コントラストを実現する。
• マーキングの深さと品質を一定に保つ。
• マーキングが容易にアクセスでき、可能な限り平坦であることを確認する。
• 設計段階からUDIやGS1などの規格に準拠していることを確認する。

適切なスキャナー技術の選択

• 材質、表面タイプ、環境（埃、油、振動）を考慮する。
• コードの内容（OCR対DataMatrix）に基づいて選択する。
• 反射を最小限に抑えるため、ドーム型照明や指向性LED照明を利用する。
• 可変距離のために、液体レンズ技術のような光学系を選択する。

生産プロセスへの統合

• トリガーと堅牢なデータ接続でインライン機能を確保する。
• 自動データ転送のために、ERP/MESシステムへのソフトウェアインターフェースを実装する。
• ISO/IEC TR 29158に準拠した品質テストのためにベリファイアを使用する。

トレーニングとメンテナンス

• 正しい配置とスキャン手順に関する従業員トレーニングを実施する。
• 読み取り装置の定期的な清掃と較正を確実に行う。

ここでは、その内容をわかりやすく表形式に整理した：

• さまざまなレーザー設定とスキャナーを使った実地テストの実施
• コードの配置を戦略的に選択する（保護されているがアクセスは可能）
• 可読性を向上させるための後処理（スモークマークの除去など
• エージングテストによる長期的な読み取り可能性のシミュレーション
• トレーサビリティシステムとリアルタイムデータのリンク
• 設計と調達の早い段階でGS1準拠のシリアル化を検討する

GS1 は、グローバルに一貫した識別とトレーサビリティを可能にする統一規格であり、コンポーネントと製品のライフサイクル全体を通じてこれを保証します。

• 適用規格の定義
• ISO/IEC TR 29158：DPMコードの品質評価
• EN 15380：鉄道部品のラベリング