การมาร์กด้วยเลเซอร์สำหรับโค้ด 2D (Data matrix / QR Code / บาร์โค้ด)

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้โค้ด 2D

การใช้โค้ด 2D ทำให้การจัดการง่ายยิ่งขึ้น พร้อมเพิ่มความแม่นยำและลดเวลาในการทำงานลง ในอดีต การตรวจสอบอย่างละเอียดสำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรวมถึงชิ้นส่วนแต่ละชิ้นเป็นสิ่งจำเป็น จำนวนของโค้ด 2D ที่มาร์กด้วยเลเซอร์มาร์กเกอร์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น การมาร์กคุณภาพสูงที่ทำให้อ่านโค้ด 2D ได้อย่างเสถียรจึงเป็นสิ่งที่จำเป็น

ดาวน์โหลด PDF
สำหรับรายละเอียดที่สมบูรณ์

การจัดเกรดโค้ด 2D

การมาร์กที่อ่านได้ง่ายด้วยเครื่องอ่านโค้ด 2D เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้การอ่านมีเสถียรภาพ การอ่านโค้ด 2D มีมาตรฐานบางอย่างที่ใช้เป็นแนวทางได้ ความยากง่ายในการอ่านจะแสดงเป็นเกรด โดยทั่วไปจะนำมาตรฐานชื่อ ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM-1-2006)* มาใช้เพื่อวิเคราะห์การมาร์กลงบนผลิตภัณฑ์โดยตรงด้วยเลเซอร์มาร์กเกอร์ มาตรฐานนี้ระบุเกณฑ์ในการประเมินเกรดการอ่านดังต่อไปนี้

มาตรฐานนี้เป็นมาตรฐานนานาชาติที่ใช้ในการประเมินคุณภาพการมาร์กโค้ด 2D บนชิ้นส่วนโดยตรง

การมาร์กโดยตรงลงบนชิ้นส่วนที่เป็นพื้นผิวโลหะมักมีค่า CC, CM, RM, และ FPD ต่ำ เนื่องจากไม่สามารถจับความเปรียบต่างได้ ซึ่งเป้าหมายในการทำให้การมาร์กอ่านได้คือป้องกันไม่ให้ค่าดังกล่าวลดลง ช่วงหลายปีมานี้ ผู้ใช้ต้องการเกรดความยากง่ายในการอ่านที่เกรด C ขึ้นไป จึงทำให้มีความต้องการการได้เกรดที่สูงหลังจากการมาร์กทันที

ดาวน์โหลด PDF
สำหรับรายละเอียดที่สมบูรณ์

ฟังก์ชันการมาร์ก 3D

ความเปรียบต่างของเซลล์สีดำและสีขาวที่ต่างกันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิเคราะห์โค้ด 2D เลเซอร์มาร์กเกอร์สร้างสีที่แตกต่างกันโดยเปลี่ยนเงื่อนไขการมาร์กระหว่างการมาร์กสีขาวและการมาร์กสีดำ

1. การมาร์กสีดำด้วยความร้อน (ออกซิเดชัน)

เมื่อยิงลำแสงเลเซอร์ลงบนชิ้นงานที่ทำการมาร์ก ทิศทางของโฟกัสจะเปลี่ยนแปลงเพื่อให้เกิดการนำความร้อนเท่านั้น การใช้ความร้อนโดยไม่ทำร่องลึกบนชิ้นงานทำให้เกิดชั้นฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว ฟิล์มออกไซด์นี้มีสีดำ ซึ่งแสดงถึงการมาร์กสีดำ

2. การมาร์กแบบ Etching สีขาว

เลเซอร์จะถูกยิงลงบนชิ้นงานที่ทำการมาร์กที่จุดโฟกัส พื้นผิวโลหะจะถูกลอกออกเพื่อทำให้พื้นผิวไม่เท่ากัน ทำให้เกิดการสะท้อนแสงที่ไม่สม่ำเสมอเพื่อสร้างรอยมาร์กที่ปรากฏเป็นสีขาว

ความเปรียบต่างเป็นสิ่งสำคัญในการมาร์กโค้ด 2D การแก้ไข 3D จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโฟกัสตลอดทั้งพื้นที่

ทำการมาร์กที่เหมาะสมที่บริเวณกึ่งกลางของพื้นที่การมาร์กได้โดยปราศจากปัญหา หากไม่มีฟังก์ชันการแก้ไข 3D การมาร์กอาจมีความเปรียบต่างระหว่างสีดำและสีขาวที่ไม่ชัดเจน ทำให้ได้เกรดที่ต่ำลง

ดาวน์โหลด PDF
สำหรับรายละเอียดที่สมบูรณ์

ระยะโฟกัสชัดลึก

ลำแสงเลเซอร์มีระยะโฟกัสชัดลึก เมื่อโฟกัสเบี่ยงออก คุณภาพการมาร์กจะลดลง ซึ่งส่งผลต่อการอ่านโค้ด 2D

เกรดของโค้ด 2D จะเปลี่ยนแปลงตามระยะโฟกัส

เมื่อจุดโฟกัสออกห่างจากตำแหน่งอ้างอิง รอยมาร์กจะจางลง และมีความเปรียบต่างน้อยลง ทำให้ได้การมาร์กที่มีเกรดต่ำ แม้ระยะโฟกัสชัดลึกจะเปลี่ยนไปตามวิธีการเลเซอร์ออสซิลเลชัน การป้องกันไม่ให้เลเซอร์เบี่ยงออกจากโฟกัสเพื่อรักษาระยะโฟกัสที่สม่ำเสมอระหว่างชิ้นงานและเลเซอร์มาร์กเกอร์ หรือใช้ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ก็เป็นสิ่งที่จำเป็น

เลเซอร์มาร์กเกอร์แบบไฟเบอร์ของ KEYENCE

เลเซอร์มาร์กเกอร์ YVO₄ ของ KEYENCE

วิธีการเลเซอร์ออสซิลเลชั่นและระยะโฟกัสชัดลึก

การเปรียบเทียบการจ่ายพลังงานของลำแสง

รูปทางด้านขวาคือการเปรียบเทียบคุณภาพระหว่างเลเซอร์ YVO₄ และไฟเบอร์เลเซอร์ เลเซอร์ YVO₄ ให้เลเซอร์ที่มีกำลังสูงสุดที่สูงและมีพัลส์สั้น ทำให้เลเซอร์ที่ฉายลงบนชิ้นส่วนมีกำลังที่เหมาะสมและมีความหนาแน่นของพลังงานสูงในช่วงเวลาสั้นๆ เมื่อเทียบกับเลเซอร์ชนิดไฟเบอร์ คุณภาพการมาร์กจะยังมีความสม่ำเสมอ แม้โฟกัสจะถูกเบี่ยงออกเนื่องจากการเคลื่อนไหวของชิ้นงานหรือจากเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของผลิตภัณฑ์ ในกรณีที่การมาร์กได้รับผลจากมุมตกกระทบเช่นในบริเวณขอบของพื้นที่การมาร์ก เลเซอร์ YVO₄ ยังคงทำการมาร์กที่มีความสม่ำเสมอได้โดยไม่เลือนลาง

ฟังก์ชันโฟกัสอัตโนมัติ

กลไกของฟังก์ชันโฟกัสอัตโนมัติ

เลเซอร์มาร์กเกอร์ MD-X ซีรีส์ของ KEYENCE มีกล้องในตัวเพื่อปรับโฟกัสได้เองอัตโนมัติโดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอก การมาร์กจึงมีคุณภาพสูงแม้กับชิ้นงานที่โดยทั่วไปแล้วทำการมาร์กได้ลำบากเนื่องจากระยะโฟกัสไม่สม่ำเสมอ นอกจากนี้แล้วผู้ใช้ยังไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนการตั้งค่าเมื่อเปลี่ยนประเภทผลิตภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดเวลาการทำงานลงอย่างมาก ทำให้สายการผลิตไม่ซับซ้อน และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

กล้องในตัวใช้ในการตรวจสอบเลเซอร์พอยน์เตอร์วัดความยาว ระยะโฟกัสจะคำนวณจากตำแหน่งของพอยน์เตอร์และใช้สำหรับโฟกัสอัตโนมัติ การวัดนี้อาจไม่สามารถทำได้ ขึ้นอยู่กับวัสดุ รูปทรง หรือสภาวะพื้นผิวของชิ้นงาน

ดาวน์โหลด PDF
สำหรับรายละเอียดที่สมบูรณ์

ลวดลายการมาร์ก

ลวดลายในการมาร์กโค้ด 2D แบบต่างๆ ที่มาร์กเกอร์รองรับ ทำให้การมาร์กมีความเหมาะสมสูงสุดตามสภาวะต่างๆ ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงวิธีการมาร์กที่เหมาะสมที่สุดตามสภาวะที่กำหนด

เลือกลวดลายการมาร์กแบบต่างๆ ได้

ลวดลายการมาร์ก 11 ชนิด

ลวดลายพื้นฐาน 6 ชนิด

การมาร์กโค้ด 2D ชัดเจน

ในชิ้นงานบางประเภท การอ่านอาจไม่มีความเสถียรเนื่องจากพื้นผิวโลหะขัดด้าน การเปลี่ยนลวดลายหรือรูปแบบการมาร์กพื้นฐานในการมาร์กโค้ด 2D อาจทำให้อัตราการอ่านดีขึ้น

• 

  ชิ้นงานที่มีพื้นผิวโลหะขัดด้าน

• 

  เมื่อใช้แรสเตอร์แนวนอนเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน การอ่านจะไม่เสถียรเนื่องจากพื้นผิวขัดด้านที่เหลืออยู่

• 

  เมื่อใช้แรสเตอร์ไขว้ทำมุมเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน จะทำให้พื้นผิวขัดด้านจางหาย และทำให้การอ่านมีความเสถียร

การมาร์กโค้ด 2D ที่เร็วที่สุด

เวลาในการมาร์กอาจมีจำกัดเนื่องจากปริมาณของผลิตภัณฑ์ การเลือกพื้นผิวการมาร์กที่เหมาะสมที่สุดทำให้เวลาที่ใช้ในการมาร์กน้อยลง พร้อมทั้งมีประสิทธิภาพการผลิตสูงขึ้น

• 

  การมาร์กทีละเซลล์จากซ้ายไปขวาในการมาร์กพื้นฐาน

  เวลาในการมาร์ก: 637 ms

• 

  ลวดลายที่มีประสิทธิภาพซึ่งมาร์กโค้ด 2D ทั้งหมดได้ในสโตรคเดียว

  เวลาในการมาร์ก: 342 ms
  ลดลง 47% จากวิธีการทั่วไป

เวลาคำนวณจากการมาร์กตัวอย่างด้วย DataMatrix 16 × 16 ด้วยเซลล์ขนาด 0.3 มม. การประเมินด้านบนเป็นกรณีที่พบโดยทั่วไป ผลลัพธ์อาจแตกต่างไปตามวัสดุและสภาวะพื้นผิวของชิ้นงานและเงื่อนไขการมาร์ก

การแกะสลักโค้ด 2D

การแกะสลักจำเป็นในกรณีที่ทำการชุบผิวหรือชุบแข็งหลังจากการมาร์ก ลวดลายแกะสลักทำให้ได้การแกะสลักและการแกะสลักร่องลึกที่สม่ำเสมอได้ในเวลาสั้นๆ

ลำแสงเลเซอร์ถูกยิงไขว้กันเพื่อทำให้การแกะสลักมีความสม่ำเสมอ

ลำแสงเลเซอร์แกะสลักชิ้นงานแบบวงกลมทำให้ความร้อนสะสมสร้างการแกะสลักร่องลึกได้ในเวลาสั้นๆ

ดาวน์โหลด PDF
สำหรับรายละเอียดที่สมบูรณ์