Odczytywanie oznaczeń laserowych - wydajna identyfikowalność za pomocą urządzeń odczytujących

Bezpośrednie znakowanie części (DPM) przy użyciu laserów jest obecnie standardową praktyką w znakowaniu przemysłowym. Umożliwia ono unikalną identyfikację części, produktów i komponentów. Jednak tylko dzięki niezawodnemu odczytowi tych oznaczeń za pomocą odpowiednich skanerów przemysłowych identyfikowalność jest w pełni zdigitalizowana - od produkcji seryjnej po konserwację w terenie. Niezależnie od tego, czy są to numery seryjne, kody DataMatrix czy zwykły tekst - wybór odpowiedniego systemu odczytu zależy w dużej mierze od scenariusza zastosowania. W tym artykule porównujemy rozwiązania liniowe, jednostanowiskowe i mobilne oraz przedstawiamy wskazówki dotyczące odczytu kodów znakowanych laserowo.

Niezawodny odczyt kodu jest ostatnim i najbardziej krytycznym krokiem w zapewnieniu pełnej identyfikowalności przemysłowej:

• Identyfikowalność: Zapewnia pełną dokumentację w całym cyklu życia produktu.
• Zapewnienie jakości: Umożliwia automatyczne sprawdzanie czytelności, kontrastu i integralności kodu w czasie rzeczywistym.
• Wydajność: Gwarantuje szybkie, bezbłędne przechwytywanie danych bez ręcznego wprowadzania, oszczędzając czas i pieniądze.
• Solidność: Nowoczesne skanery DPM są zaprojektowane tak, aby niezawodnie rozpoznawać kody uszkodzone, o niskim kontraście lub wygrawerowane laserowo, nawet na zakrzywionych lub trudnych powierzchniach.

Przeczytaj także: Znaczenie identyfikowalności w produkcji

Branża ta zazwyczaj opiera się na dwóch głównych kategoriach systemów odczytu, z których każdy nadaje się do różnych środowisk:

Systemy kamer dla zautomatyzowanych linii produkcyjnych (Inline Vision Systems)

Systemy te, często zintegrowane jako kamery stacjonarne lub systemy wizyjne inline, są przeznaczone do szybkiej produkcji wielkoseryjnej. Często są one wyposażone w skanery z obsługą sztucznej inteligencji i kompensację ruchu w celu obsługi dynamicznych środowisk produkcyjnych.

Zalety systemów wizyjnych inline:

• Ocena w czasie rzeczywistym i połączenie danych.
• Wysoka prędkość i przepustowość.
• W pełni zautomatyzowana kontrola jakości (wynik pozytywny/negatywny).
• Bezproblemowa integracja z systemami ERP/MES.

Systemy odczytu do elastycznych testów (mobilne i stacjonarne)

Kategoria ta obejmuje tradycyjne systemy stacjonarne do zautomatyzowanego wykrywania punktów stałych, a także ręczne skanery DPM zapewniające maksymalną elastyczność.

Zalety mobilnych skanerów DPM:

• Elastyczne zastosowanie (konserwacja, zdecentralizowana kontrola, kontrole jakości).
• Niskie początkowe koszty inwestycji w porównaniu z systemami liniowymi.
• Idealny do różnych komponentów lub niższych wielkości produkcji.
• Szybka konfiguracja i wytrzymałość w środowiskach przemysłowych (pył, olej).

Skanery DPM i skanery przemysłowe są przeznaczone do odczytu kilku rodzajów formatów danych, umożliwiając kompleksową dokumentację i identyfikowalność:

• Kody 2D (DataMatrix, QR, kody kreskowe): Kody te rejestrują kompaktowe, nadające się do odczytu maszynowego informacje, takie jak numery seryjne, numery partii i szczegółowe dane produkcyjne (np. data, zmiana, lokalizacja).
• Tekst alfanumeryczny (OCR): Optyczne rozpoznawanie znaków (OCR) pozwala skanerom odczytywać zwykły tekst (czysty tekst), który jest również wykorzystywany do kontroli wizualnej lub ręcznej kontroli czytelności przez personel.
• Znormalizowane identyfikatory (UDI/UID): Skanery są często weryfikowane pod kątem odczytu obowiązkowych kodów branżowych, takich jak UDI (Unique Device Identification), co jest szczególnie istotne w przypadku narzędzi chirurgicznych i identyfikowalności implantów w technologii medycznej.

Aby skutecznie odczytywać wymagające oznaczenia Direct Part Markings (DPM), wymagana jest specjalistyczna technologia:

• Funkcjonalność DPM: Dedykowane algorytmy stworzone do obsługi kodów oznaczonych bezpośrednio w materiale.
• Technologia HDR+: Używana do kompensacji kontrastu, dzięki czemu kody są czytelne na trudnych, błyszczących lub o niskim kontraście powierzchniach.
• Optyka Liquid Lens: Umożliwia zmienną odległość roboczą i szybkie ustawianie ostrości.
• Weryfikacja: Systemy obsługujące weryfikację zgodną z ISO/IEC TR 29158 w celu zapewnienia, że jakość kodu spełnia międzynarodowe standardy.
• Rozpoznawanie OCR z obsługą AI: Używane do złożonych znaków alfanumerycznych i zadań kontroli wizualnej.

Możliwość odczytu rozpoczyna się na długo przed włączeniem skanera. Wykonaj poniższe kroki, aby zagwarantować identyfikowalność:

Zapewnienie jakości znakowania

• Osiągnij wysoki kontrast dzięki ukierunkowanym ustawieniom (np. wyżarzanie, matowanie).
• Utrzymywanie stałej głębokości i jakości znakowania.
• Upewnij się, że znakowanie jest łatwo dostępne i możliwie płaskie.
• Weryfikacja zgodności ze standardami takimi jak UDI lub GS1 już na etapie projektowania.

Wybór odpowiedniej technologii skanowania

• Weź pod uwagę materiał, rodzaj powierzchni i środowisko (kurz, olej, wibracje).
• Wybór w oparciu o zawartość kodu (OCR vs. DataMatrix).
• Zastosuj kopułkowe lub kierunkowe oświetlenie LED, aby zminimalizować odbicia.
• Wybierz optykę, taką jak technologia płynnych soczewek dla zmiennych odległości.

Integracja z procesem produkcyjnym

• Zapewnienie możliwości pracy inline z wyzwalaniem i solidnym połączeniem danych.
• Wdrożenie interfejsów oprogramowania do systemów ERP/MES w celu automatycznego przesyłania danych.
• Użyj weryfikatora do testowania jakości zgodnie z ISO/IEC TR 29158.

Szkolenie i konserwacja

• Zapewnienie szkolenia pracowników w zakresie prawidłowego umieszczania i procedur skanowania.
• Zapewnienie regularnego czyszczenia i kalibracji urządzeń odczytujących.

Oto zawartość zorganizowana w przejrzystym formacie tabeli:

• Przeprowadzenie testów terenowych z różnymi ustawieniami lasera i skanerów.
• Strategiczne rozmieszczenie kodu (chroniony, ale dostępny)
• Przetwarzanie końcowe (np. usuwanie śladów dymu) w celu poprawy czytelności.
• Symulacja długoterminowej czytelności poprzez testy starzenia
• Połączenie systemów identyfikowalności z danymi w czasie rzeczywistym
• Rozważ serializację zgodną z GS1 już na etapie projektowania i zaopatrzenia.

GS1 to jednolity standard, który umożliwia spójną identyfikację i identyfikowalność na całym świecie - zapewniając to przez cały cykl życia komponentów i produktów.

• Definicja stosowanych norm
• ISO/IEC TR 29158: Ocena jakości kodów DPM
• EN 15380: Etykietowanie komponentów kolejowych