Coherent PowerLine系列激光打标引擎支持对几乎任何类型的材料进行打标，提高产品可追溯性

时间： 2024-06-05 来源：Coherent高意激光公众号

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在全球范围内，几乎每个行业的制造商都面临着政府越来越多的要求，要求制造商提供有关其产品的详细可追溯性与合规性数据。此外，可追溯性也为制造商本身带来了好处。它可以帮助保证质量、提高产量，帮助维护品牌标准，甚至能够确保公司免于承担相关责任。

一、什么是可追溯性？

产品可追溯性是指产品在从原材料到成品的整个供应链中移动时识别和跟踪这些产品的各种成分的能力。对于制成品（相对于食品、天然材料等），最基本的可追溯性信息包括制造商的名称和所在位置，以及产品的唯一标识符（如零件号或 SKU）。

可追溯性还可能包括有关产品批次或各个单元生产条件的数据。例如，它可能包含有关用于制造该产品的特定设备的详细信息，甚至是此类设备当时的确切运行参数。它还可能包含有关如何检查或测试产品的信息。

打标是实现可追溯性的关键工具。具体而言，这意味着在每个独立单元上放置唯一标记，这些标记能够提供数据或链接到包含前面提到的各种信息的制造商数据库。

最简单的标记可能只是产品的零件号或序列号，其形式为字母数字文本或传统的二维条形码。更复杂的标记可能包含网页链接、MAC ID，甚至是防止假冒产品的功能。

二、激光打标解决方案

对于可以用激光打标的材料（很少有不能打标的材料），这项技术代表了在生产环境中实施可追溯性打标的最佳方式。这有几个原因。

首先，激光打标尤其能够产生包含大量数据的复杂标记。而且激光标记的尺寸可以做到非常小。这是因为在大多数激光打标应用中，光束被聚焦到一个直径在微米或几十微米范围内的光点上。使用如此小的“工具”进行打标，即使在非常小的尺寸上，也可以轻松呈现精细的细节，创建复杂的图案。

激光打标还可以很轻松地适应零件位置、方向甚至形状的变化，以便将标记始终放置在正确的位置上。这使它能够纠正零件呈现给打标系统的方式以及零件本身的尺寸公差的真实变化。

激光打标可以实现这一点，因为它通常是使用某种扫描（通常是基于振镜的扫描）技术来实现的。二维扫描使光束能够快速移动到区域上的任意一点以形成标记。在实践中，视觉系统确定实际的零件位置和方向，然后系统软件自动调整，将标记放置在正确的位置上。

为二维扫描仪添加动态聚焦功能可以在曲面或多层平面上进行打标。这种“3D 扫描”大大扩展了该技术的实用性。

激光打标的另一个优势是，它可以在几乎任何材料上生成美观的标记。标记的美观性在消费品领域尤为重要。激光标记也非常耐用，不会有污点，也不会被弄脏或被擦掉。

即使激光加热材料以产生标记，该过程仍然可以在精密或热敏部件（如集成电路）上执行。可以选择激光波长和脉冲持续时间，尽可能减小热影响区域。例如，Q开关激光器（例如COHERENT PowerLine E和PowerLine F 系列）的纳秒脉冲持续时间将打标期间的热暴露限制在十分之几毫米内。超出该范围的温度基本保持不变。

Coherent PowerLine系列激光打标引擎集成了激光源、扫描头和光束传输光学器件以及所有必要的控制电子设备和软件。它们可与各种不同的激光器一起使用，支持对几乎任何类型的材料（包括金属、半导体、聚合物、玻璃等）进行打标。

激光打标也很快速。整个激光打标的过程很可能只需要几秒钟。这包括测量和校正零件位置的视觉任务、打标过程本身以及加工后的检查和验证步骤。

没有其他涉及印刷或其他机械方法的打标技术能够提供这种相同的优势组合。此外，激光打标不需要耗材，而传统打印方法的墨水成本在大批量应用中可能也是一个重要的影响因素。由于这些原因，激光打标在众多行业中已经变得极其受欢迎。

三、可追溯性打标框架

在先进的制造环境（即所谓的“数字工厂”）中，激光打标子系统已经与企业范围的生产自动化系统完全集成。这使它能够顺畅地与其他生产设备一起运作，并提供实现完整可追溯性所需的全部功能。

例如，打标系统可以与零件处理设备进行通信，指示它何时准备接收零件。然后它就可以使用嵌入式视觉技术对零件进行外观检查，并向系统报告它已验证所提供零件正确无误。

接下来，它可以与生产控制系统连接，获取序列号和其他零件具体数据。打标后，它还可以传回有关该过程的信息，包括工艺参数、表明标记已经过验证的数据、标记的质量评估等。

Laser FrameWork提供广泛的机器视觉功能。它可以在打标之前检查零件，自动定位特征，或确定零件的位置和方向。它还可以执行打标后检测。

Coherent 开发了Laser FrameWork软件包来支持这种数字制造环境。它提供了创建新激光打标任务所需的全部功能（包括机器视觉功能），然后在生产中执行它们。它还提供了一个“框架”（一个软件平台），用于开发和实施与其他生产自动化系统进行连接所需的具体例程、Coherent Laser FrameWork开箱即用，可使激光打标成为数字工厂的一部分。

通过实现可追溯性，产品将更安全并使制造商能够削减成本和提高质量。产品打标是许多制造商实现可追溯性的核心。而由Coherent Laser FrameWork提供技术支持的激光打标为其在数字制造环境中的实施提供了一条便捷的途径。

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