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

เนื่องจากความต้องการผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กลงและบางลง รวมถึงการตรวจสอบแบบละเอียดที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความต้องการบรรจุข้อมูลที่มากขึ้นลงบนพื้นที่จำกัดของผลิตภัณฑ์มีสูงขึ้นตามไปด้วย
โค้ด 2D สามารถบรรจุข้อมูลได้มากกว่าบาร์โค้ด 10 ถึง 100 เท่า ความหนาแน่นของข้อมูลนี้ ทำให้โค้ด 2D บรรจุข้อมูลเท่ากับบาร์โค้ดได้ในขนาดเพียง 1/30 เท่านั้น คุณลักษณะที่สร้างความได้เปรียบนี้จึงได้รับการประยุกต์ใช้ในแขนงต่างๆ มากมาย

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้โค้ด 2D

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

อุตสาหกรรมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ยูนิตกล้อง
ยูนิตกล้อง
โค้ด 2D จะช่วยให้สามารถกำหนดหมายเลขผลิตภัณฑ์บนชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีพื้นที่การมาร์กจำกัด จึงช่วยสร้างความยืดหยุ่นให้กับกระบวนการที่ต้องควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด
เพซเมกเกอร์
เพซเมกเกอร์
บันทึกประวัติการผลิตและการตรวจสอบได้ด้วยโค้ด 2D เพื่อการจัดการตรวจสอบย้อนกลับ คุณจึงตรวจสอบประวัติได้อย่างรวดเร็วเพียงแค่อ่านโค้ดเท่านั้น

อุตสาหกรรมยานยนต์

เสื้อสูบ
เสื้อสูบ
ผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้นได้รับการมาร์กโค้ด 2D เป็นหมายเลขผลิตภัณฑ์ โค้ดนี้จะถูกอ่านในภายหลังเพื่อส่งคำสั่งในการทำงานให้กับหุ่นยนต์
หัวฉีด
การฉีด
ผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้นจะมีโค้ด 2D เกี่ยวกับข้อมูลประวัติรวมถึงวันที่การผลิตและข้อมูลสายการผลิตมาร์กเอาไว้เพื่อใช้ในการจัดการตรวจสอบย้อนกลับ

การจัดเกรดโค้ด 2D

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

มาตรฐานนี้เป็นมาตรฐานนานาชาติที่ใช้ในการประเมินคุณภาพการมาร์กโค้ด 2D บนชิ้นส่วนโดยตรง

1ผลการวิเคราะห์รวม (ทั้งหมด)

ผลการวิเคราะห์รวมตัดสินจากเกรดต่ำสุดในเกณฑ์ 2 ถึง 11 ผลที่ได้จะแสดงเกรดเป็นตัวอักษรจาก A ถึง D หรือ F โดยที่ A เป็นเกรดสูงที่สุด (ความเสถียรในการอ่าน)

ผลการวิเคราะห์รวม (ทั้งหมด)
2ความสำเร็จ/ล้มเหลวในการถอดรหัส (DEC)

ประเมินว่าการถอดรหัส (การอ่าน) ทำได้หรือไม่

3ความเปรียบต่างของเซลล์ (CC)
ความแตกต่างในค่าความเข้มแสงเฉลี่ยระหว่างเซลล์สว่างและเซลล์มืด
4ความสม่ำเสมอของเซลล์ (CM)
ประเมินความแปรผันของจุดที่สว่างที่สุดในเซลล์สว่างและเซลล์มืด
5ส่วนต่างของการสะท้อน (RM)

ประเมินโดยเพิ่มความแม่นยำในการวิเคราะห์ของเซลล์ที่สว่างและมืดไปยัง CM (4)

6ความเสียหายต่อลวดลายตรึงจุด (FPD)

ระดับความเสียหายของลวดลายตรึงจุด (ดูภาพด้านล่าง)

ความเสียหายต่อลวดลายตรึงจุด (FPD)
7ความเสียหายของข้อมูลรูปแบบ (FID)

ระดับความเสียหายของข้อมูลรูปแบบของ QR Code (ดูภาพด้านล่าง)

ความเสียหายของข้อมูลรูปแบบ (FID)
8ความเสียหายของข้อมูลเวอร์ชัน (VID)

ระดับความเสียหายของข้อมูลเวอร์ชันของ QR code (Model 2 Version 7 หรือใหม่กว่า)

ความเสียหายของข้อมูลเวอร์ชัน (VID)
9ความไม่สม่ำเสมอในแนวแกน (AN)

ระดับความผิดเพี้ยนของขนาดโค้ดในแนวตั้งและแนวนอน

ความไม่สม่ำเสมอในแนวแกน (AN)
10ความไม่สม่ำเสมอของตาราง (GN)

การประเมินจุดที่มีความไม่ตรงแนวสูงสุดในตำแหน่งเซลล์

ความไม่สม่ำเสมอของตาราง (GN)
11การแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไม่ใช้งาน (UEC)

อัตราส่วนของการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไม่ได้ใช้สำหรับการถอดรหัส

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

ฟังก์ชันการมาร์ก 3D

ความเปรียบต่างของเซลล์สีดำและสีขาวที่ต่างกันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิเคราะห์โค้ด 2D เลเซอร์มาร์กเกอร์สร้างสีที่แตกต่างกันโดยเปลี่ยนเงื่อนไขการมาร์กระหว่างการมาร์กสีขาวและการมาร์กสีดำ

ฟังก์ชันการมาร์ก 3D
1. การมาร์กสีดำด้วยความร้อน (ออกซิเดชัน)
เมื่อยิงลำแสงเลเซอร์ลงบนชิ้นงานที่ทำการมาร์ก ทิศทางของโฟกัสจะเปลี่ยนแปลงเพื่อให้เกิดการนำความร้อนเท่านั้น การใช้ความร้อนโดยไม่ทำร่องลึกบนชิ้นงานทำให้เกิดชั้นฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว ฟิล์มออกไซด์นี้มีสีดำ ซึ่งแสดงถึงการมาร์กสีดำ
2. การมาร์กแบบ Etching สีขาว
เลเซอร์จะถูกยิงลงบนชิ้นงานที่ทำการมาร์กที่จุดโฟกัส พื้นผิวโลหะจะถูกลอกออกเพื่อทำให้พื้นผิวไม่เท่ากัน ทำให้เกิดการสะท้อนแสงที่ไม่สม่ำเสมอเพื่อสร้างรอยมาร์กที่ปรากฏเป็นสีขาว
ขนาดลำแสงที่ปรับได้
ขนาดลำแสงที่ปรับได้
ส่องแสงที่พิกัดที่กำหนด

การมาร์กโค้ด 2D สร้างความเปรียบต่างระหว่างสีดำและสีขาวด้วยการมาร์กร่องลึกและออกซิเดชัน สิ่งสำคัญคือการโฟกัสที่เหมาะสมสำหรับการมาร์กสีขาวและการเบี่ยงโฟกัสสำหรับการมาร์กสีดำ ทำให้ขนาดลำแสงที่ปรับได้ของฟังก์ชันการมาร์ก 3D เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพ

ความเปรียบต่างเป็นสิ่งสำคัญในการมาร์กโค้ด 2D การแก้ไข 3D จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโฟกัสตลอดทั้งพื้นที่

การแก้ไข 3D

ทำการมาร์กที่เหมาะสมที่บริเวณกึ่งกลางของพื้นที่การมาร์กได้โดยปราศจากปัญหา หากไม่มีฟังก์ชันการแก้ไข 3D การมาร์กอาจมีความเปรียบต่างระหว่างสีดำและสีขาวที่ไม่ชัดเจน ทำให้ได้เกรดที่ต่ำลง

ระยะโฟกัสชัดลึก

ลำแสงเลเซอร์มีระยะโฟกัสชัดลึก เมื่อโฟกัสเบี่ยงออก คุณภาพการมาร์กจะลดลง ซึ่งส่งผลต่อการอ่านโค้ด 2D

เกรดของโค้ด 2D จะเปลี่ยนแปลงตามระยะโฟกัส

เมื่อจุดโฟกัสออกห่างจากตำแหน่งอ้างอิง รอยมาร์กจะจางลง และมีความเปรียบต่างน้อยลง ทำให้ได้การมาร์กที่มีเกรดต่ำ แม้ระยะโฟกัสชัดลึกจะเปลี่ยนไปตามวิธีการเลเซอร์ออสซิลเลชัน การป้องกันไม่ให้เลเซอร์เบี่ยงออกจากโฟกัสเพื่อรักษาระยะโฟกัสที่สม่ำเสมอระหว่างชิ้นงานและเลเซอร์มาร์กเกอร์ หรือใช้ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ก็เป็นสิ่งที่จำเป็น

เลเซอร์มาร์กเกอร์แบบไฟเบอร์ของ KEYENCE
เลเซอร์มาร์กเกอร์แบบไฟเบอร์ของ KEYENCE
เลเซอร์มาร์กเกอร์ YVO4 ของ KEYENCE
เลเซอร์มาร์กเกอร์แบบ YVO4 ของ KEYENCE

วิธีการเลเซอร์ออสซิลเลชั่นและระยะโฟกัสชัดลึก

การเปรียบเทียบการจ่ายพลังงานของลำแสง

ไฟเบอร์เลเซอร์
ไฟเบอร์เลเซอร์
เลเซอร์ YVO4 (วิธีการแบบปั๊มที่ปลาย)
เลเซอร์ YVO4
(วิธีการแบบปั๊มที่ปลาย)

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

ฟังก์ชันโฟกัสอัตโนมัติ

กลไกของฟังก์ชันโฟกัสอัตโนมัติ

กลไกของฟังก์ชันโฟกัสอัตโนมัติ

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

กล้องในตัวใช้ในการตรวจสอบเลเซอร์พอยน์เตอร์วัดความยาว ระยะโฟกัสจะคำนวณจากตำแหน่งของพอยน์เตอร์และใช้สำหรับโฟกัสอัตโนมัติ การวัดนี้อาจไม่สามารถทำได้ ขึ้นอยู่กับวัสดุ รูปทรง หรือสภาวะพื้นผิวของชิ้นงาน

ลวดลายการมาร์ก

ลวดลายในการมาร์กโค้ด 2D แบบต่างๆ ที่มาร์กเกอร์รองรับ ทำให้การมาร์กมีความเหมาะสมสูงสุดตามสภาวะต่างๆ ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงวิธีการมาร์กที่เหมาะสมที่สุดตามสภาวะที่กำหนด

เลือกลวดลายการมาร์กแบบต่างๆ ได้

ลวดลายการมาร์ก 11 ชนิด
ลวดลายการมาร์ก 11 ชนิด
ลวดลายพื้นฐาน 6 ชนิด
ลวดลายพื้นฐาน 6 ชนิด

การมาร์กโค้ด 2D ชัดเจน

ในชิ้นงานบางประเภท การอ่านอาจไม่มีความเสถียรเนื่องจากพื้นผิวโลหะขัดด้าน การเปลี่ยนลวดลายหรือรูปแบบการมาร์กพื้นฐานในการมาร์กโค้ด 2D อาจทำให้อัตราการอ่านดีขึ้น

  • ชิ้นงานที่มีพื้นผิวโลหะขัดด้าน

    ชิ้นงานที่มีพื้นผิวโลหะขัดด้าน

  • เมื่อใช้แรสเตอร์แนวนอนเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน การอ่านจะไม่เสถียรเนื่องจากพื้นผิวขัดด้านที่เหลืออยู่

    เมื่อใช้แรสเตอร์แนวนอนเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน การอ่านจะไม่เสถียรเนื่องจากพื้นผิวขัดด้านที่เหลืออยู่

  • เมื่อใช้แรสเตอร์ไขว้ทำมุมเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน จะทำให้พื้นผิวขัดด้านจางหาย และทำให้การอ่านมีความเสถียร

    เมื่อใช้แรสเตอร์ไขว้ทำมุมเป็นรูปแบบการมาร์กพื้นฐาน จะทำให้พื้นผิวขัดด้านจางหาย และทำให้การอ่านมีความเสถียร

การมาร์กโค้ด 2D ที่เร็วที่สุด

เวลาในการมาร์กอาจมีจำกัดเนื่องจากปริมาณของผลิตภัณฑ์ การเลือกพื้นผิวการมาร์กที่เหมาะสมที่สุดทำให้เวลาที่ใช้ในการมาร์กน้อยลง พร้อมทั้งมีประสิทธิภาพการผลิตสูงขึ้น

  • ลายพื้นผิว B
    ลายพื้นผิว B
    การมาร์กทีละเซลล์จากซ้ายไปขวาในการมาร์กพื้นฐาน
    เวลาในการมาร์ก: 637 ms
  • ลายพื้นผิวทั้งหมด 2
    ลายพื้นผิวทั้งหมด 2
    ลวดลายที่มีประสิทธิภาพซึ่งมาร์กโค้ด 2D ทั้งหมดได้ในสโตรคเดียว
    เวลาในการมาร์ก: 342 ms
    ลดลง 47% จากวิธีการทั่วไป

เวลาคำนวณจากการมาร์กตัวอย่างด้วย DataMatrix 16 × 16 ด้วยเซลล์ขนาด 0.3 มม. การประเมินด้านบนเป็นกรณีที่พบโดยทั่วไป ผลลัพธ์อาจแตกต่างไปตามวัสดุและสภาวะพื้นผิวของชิ้นงานและเงื่อนไขการมาร์ก

การแกะสลักโค้ด 2D

การแกะสลักจำเป็นในกรณีที่ทำการชุบผิวหรือชุบแข็งหลังจากการมาร์ก ลวดลายแกะสลักทำให้ได้การแกะสลักและการแกะสลักร่องลึกที่สม่ำเสมอได้ในเวลาสั้นๆ

ลายพื้นผิว F
ลายพื้นผิว F

ลำแสงเลเซอร์ถูกยิงไขว้กันเพื่อทำให้การแกะสลักมีความสม่ำเสมอ

ลายพื้นผิว C
ลายพื้นผิว C

ลำแสงเลเซอร์แกะสลักชิ้นงานแบบวงกลมทำให้ความร้อนสะสมสร้างการแกะสลักร่องลึกได้ในเวลาสั้นๆ

หน้าหลัก